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Objektorientierte Bildverarbeitungsalgorithmen zum relativen Hovern eines autonomen Helikopters
(2004)
In Rahmen dieser Diplomarbeit werden Strategien und Bildverabeitungsalgo-rithmen zur Realisierung des „relativen Hoverns“ eines autonomen Kleinhelikopters untersucht. Unter relativem Hovern versteht man dabei das Positionhalten, relativ zu Objekten und Untergründen, die von einer Kamera aufgenommen werden. Insbesondere wurden Blob-Analyse-Algorithmen zu dieserProblemstellung entwickelt und geprüft, ob und in wie weit die Blob-Analyse zur Bestimmung der Eigenbewegung geeignet ist. Des Weiteren wurden ein objektorientiertes Framework, Konzepte und Applikationen zum Realisieren und Testen von Bildverarbeitungsalgorithmen auf verschiedenen Plattformen erstellt. Mit Hilfe dieses Frameworks wurden auch einige der Blob-Analyse-Algorithmen implementiert. Erste Tests haben ergeben, dass sich die Blob-Analyse zum „relativen Hovern“ unter „Echtzeit“-Bedingungen gut eignet, da sie sehr schnell und dabei ähnlich genau wie andere zur Zeit verwendete Algorithmen ist.
Im Forschungsbereich "Radarsysteme" der Robert Bosch GmbH in Hildesheim werden zukünftige Sensorsysteme für den Einsatz in Kraftfahrzeugen entwickelt. Der Fokus der Arbeiten auf der Signalverarbeitungsebene liegt im Bereich der Winkelschätzung. Hier werden moderne Verfahren eingesetzt, für die verschiedene rechenintensive Matrixfaktorisierungen (QR-Zerlegung, Eigenwertzerlegung, etc.) benötigt werden. Im Rahmen einer Diplomarbeit ist zu prüfen, wie diese Operationen in Fixed-Point-Arithmetik implementiert werden können.
In der Arbeit wird untersucht, welche Anforderungen User an Systeme zur Darstellung der Wettersituation an einem Flughafen, kurz Wetterdisplay, haben und in wie weit diese Anforderungen von aktuellen Lösungen erfüllt werden. Vorweg werden einige repräsentative Lösungen vorgestellt. Im Anschluss wird der Lösungsansatz des Autors vorgestellt.
In dieser Arbeit wird ein Russladungssensor entwickelt, der als Messgerät für die Russkonzentration im Abgas von Dieselfahrzeugen geeignet ist. Der Sensor soll während des Fahrzeugbetriebes die Funktion des Russpartikelfilters überwachen und den Fahrer bei Ausfall des Filters darauf hinweisen. Es muss für die Überwachung des Russpartikelfilters ein sehr empfindlicher Russladungssensor entwickelt werden, um auch kleinste Partikelströme im Abgas zu messen. Dabei soll die Konstruktion möglichst wenig Platz beanspruchen und einfach in das Abgasrohr einbaubar sein. Weiterhin werden in dieser Arbeit Messungen durchgeführt, in denen spezifische Kennwerte des Russladungssensors untersucht werden. Es wird der Einfluss der Sensorflächengröße, der Hochspannung und der Abgasgeschwindigkeit auf das Messergebnis des Russladungssensors genauer betrachtet.
Leitfaden für die Modernisierungsplanung vonNahwärmeheizzentralen im WohnungsbauKurzfassung (Abstract)DieNahwärmeisteine Art der Wärmeversorgung, bei der die Erzeugeranlage, anders als beider Fernwärme, in unmittelbarer Nähe der Verbraucher angeordnet ist. Kleine Nahwärme-Heizzentralen bis 5 MW gleichen in Funktion und Aufbau einer herkömmlichen Pumpen-Warmwasserheizung. Sie können z.B. im Keller oder Dachgeschoss eines hohen Gebäudesoder auch in separaten Heizhäusern untergebracht sein. Der Einzugsbereich von Blockheizungen dieser Art beschränkt sich meist auf einzelne Großobjekte bzw. Liegenschaften wie etwa Schulen, Kasernen, Krankenhäuser und Industriebetriebe oder auch auf eine begrenzte Anzahl benachbarter Wohngebäude (Siedlungen). Themenschwerpunkt der vorliegenden Diplomarbeit ist die Erarbeitung von Grundsatz- und Leitgedanken der Modernisierungsplanung sowie die Entwicklung von Standardlösungen und Entwurfsplanungen für die Sanierung von Nahwärmeheizzentralen im Wohnungsbau.
Anhand messtechnischer Untersuchungen an zwei Heizzentralen und einer normativen Heizlastberechnung konnte ein auf monatlichen Gasabrechnungsdaten beruhendes und mit geringem Arbeitsaufwand durchführbares Verfahren der Anlagenbemessung für die Bestandsmodernisierung praktisch erprobt und verifiziert werden. Weiterhin konnte anhand von Energieeinspar- und Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen der allgemeine Nutzen einer Anlagensanierung aufgezeigt und begründet werden. Anlass und Hintergrund der Arbeit war die anstehende Modernisierung von 10 Nahwärmeheizzentralen (Leistungsbereich 1,5 bis 6MW) im Bestand eines großen Wohnungsbauunternehmens in Bremen. Im ersten Kapitel sind die Grundzüge der Konzeptionierung, des Betriebes, der hydraulischen Einbindung, der Regelung und der Dimensionierung moderner Mehrkesselanlagen aufgezeigt und zu konkreten Planungs- und Ausführungsempfehlungen verdichtet worden. Die Ergebnisse fließen unmittelbar in fünf ausführlich beschriebene und mit Regelschemen dargestellte Entwurfsplanungen ein, die prinzipiell als Grundlage für die weiterführenden Ausführungsplanungen der zur Modernisierung vorgesehenen Anlagen herangezogen werden können. Anhand des von Deutscher und Rouvel veröffentlichten Verfahrens des normierten Energieaufwandes zur energetischen Bewertung haustechnischer Anlagen wird im zweiten Kapitel die sanierungsbedingte Effizienzsteigerung einer kürzlich erneuerten Heizzentrale gegenüber dem unsanierten Bestand nachgewiesen. Als Bewertungsmaßstab der Wirtschaftlichkeit dient der nach dem LEG-Verfahren definierte Kennwerte „Kosten je eingesparter kWh“.
Die Analyse von unternehmensinternen oder auch -übergreifenden Informationsflüssen führt häufig zu dem Ergebnis, dass ein maßgebliches, anwendungsunabhängiges Problem im Bereich der eigentlichen Daten¬erfassung liegt. Wenngleich die meisten Lösungen zur Identifikation und Datenerfassung bereits seit mehreren Jahren am Markt verfügbar sind und auch bereits erfolgreich eingesetzt werden, werden mögliche Optimierungs¬potenziale hierbei oft übersehen, was letztlich nicht selten auf Informationsdefizite, insbesondere im Bereich Auto-ID, zurück¬zuführen ist. Häufig wird in diesem Zusammenhang der Fehler begangen, Auto-ID mit vollständig auto¬matisierten Lösungen gleichzusetzen und somit eine Anwendbarkeit für die eigenen Bedürfnisse von Beginn an auszu¬schließen. Erwiesenermaßen handelt es sich jedoch bei den wenigsten in der Praxis umgesetzten Lösungen um vollständig automatisierte Lösungen. Vielmehr ist in den meisten Fällen der Mensch Bestandteil dieser Systeme. In diesem Zusammenhang ist festzuhalten, dass die manuelle Identifikation nicht zwangsläufig die schlechtere Alternative darstellt. So ist, gerade bei kleineren Umfängen oder sehr speziellen Anforderungen an die Daten¬erfassung, die Identifikation anhand von Begleitbelegen und über die Kennzeichnung von Objekten und Lager¬plätzen in vom Menschen lesbarer Form teilweise die wirtschaftlichere Lösung, da aufwendige und kostenintensive Investitionen hierbei entfallen können. [14] Im Rahmen der automatischen Identifikation mit manueller Handhabung der Lesegeräte ist nach wie vor der klassische Barcode vorherrschend. Dies gilt insbesondere für alle konventio¬nellen logistischen Prozessen, wie beispielsweise im Lagerbereich. Barcodes haben den Vorteil, dass sie sehr kostengünstig sind und sich daher besonders für die Identifikation in offenen Systemen eignen, bei denen der Code von verschiedenen Beteiligten gelesen und der Datenträger anschließend entsorgt oder nicht weiter genutzt wird.[14] Ein weiteres Problem stellt die Tatsache dar, dass für die verschiedenen Anwendungsbereiche Identifikations¬systeme existieren, die sich in technischer Hinsicht erheblich unterscheiden und es dem potenziellen Anwender folglich in zunehmendem Maße schwerfällt, das für seine Bedürfnisse optimale System zu finden.[14] Im Zuge der vorliegenden Arbeit wurde eine exemplarische Vorgehensweise vorgestellt, sich der Thematik der Auswahl von Identifikationssystemen in der Logistik zu nähern.[14] Gemäß des erläuterten Schemas ist es allgemein empfehlenswert, zunächst die Sachverhalte vor Ort zu erfassen sowie die relevanten theoretischen Grundlagen zu erarbeiten. Ferner sollten vorab Ziele und Anforderungen festgelegt werden. Wesentliche Voraussetzung für die gezielte Auswahl eines Identifikationssystems ist in jedem Fall die Analyse betroffener Prozesse, da sie gleichsam die Basis für die Entwicklung möglicher Lösungsstrategien bildet. Um letztlich die Vorteilhaftigkeit verschiedener Lösungsstrategien im Vergleich zum bisherigen Ist-Zustand ermitteln zu können, müssen diese bewertet werden. Hierfür bietet sich beispielsweise die so genannte Nutzwert-Kosten-Analyse an, da so nicht nur monetär bewertbare Aspekte sondern auch reine Nutzwerte erfasst werden können.