Z3, Navigationssystem

Diagnostiker Z3, Register 8

Diagnostiker Z3, Register 8


Set of flashcards Details

Flashcards 26
Language Deutsch
Category Mechatronics
Level Other
Created / Updated 25.07.2025 / 26.07.2025
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https://card2brain.ch/cards/20250725_z3_navigationssystem
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Was heisst GPS? NAVSTAR? 

  • Global Positioning System (GPS) 
  • Navigation System with Timing and Ranging - Global Positioning System (NAVSTAR-GPS)

Wie funktioniert ein Navigationssystem? 

  • Mittels Laufzeit-Berechnung
  • Triangulation

Welche Hauptgruppen umfasst der Gesamtkomplex eines satellitengestützen Ortungssystems? 

  1. Satelliten-Sendernetz
  2. Boden- und Kontroll-Stationen 
  3. Empfänger / Nutzer

Was ist die Eigenpositionsbestimmung?

  • 3 - 4 Satelliten, welche mittels Triangulation den Schnittpunkt vorgeben. Die Navi-Uhr wird solange mit den 3 Satelliten abgeglichen, bis ein exakter Schnittpunkt entsteht. (+- 10 Meter).
  • Satellit 4 bestimmt die Höhe des Fahrzeuges.
  • Je mehr Satelliten in Kontakt mit dem Navi, desto genauer ist die Standpunktortung.

Nenne die GPS-Eckdaten. 

  • 24 aktive Satelliten (plus weitere als Reserve)
  • 6 Satellitenbahnen à 4 Satelliten ermöglichen an jedem Ort der Erde mind. 4 Satelliten zu empfangen.
  • Erdumlaufhöhe etwa 20’200 km
  • Erdumlaufzeit etwa 12 Stunden
  • GPS Sendefrequenz 1'575,42 MHz Es gibt
  • 6 GNSS (Global Navigation Satellite System):
    • GPS = USA (31)
    • GLONASS = Russland (24 27)
    • Galileo = Europäische Union (26-30)
    • BeiDou = China (ca. 35),
    • NavIC = Indien (7)
    • QZSS = Japan (4) 

Nach welchem Messprinzip wird eine Positionsbestimmung durchgeführt? 

  • Nach dem Trillaterationsprinzip = Laufzeitmessung (Triangulation)

Welche Informationen beinhaltet das Satelliten-Signal? 

  1. Die Identität des Satelliten
  2. Die Position des Satelliten
  3. Den Zeitpunkt, zu dem das Signal ausgesandt wurde.

Nach welchem Prinzip arbeitet das GPS? Erkläre es? 

  • Nach dem Prinzip der Laufzeitmessung: 
    • Satellit 1 sendet seinen Zeitstempel
    • Empfänger bekommt das Signal und gleicht es mit seiner Zeit ab. = Berechnung der Distanz vom Satelitten. 
    • Daselbe mit Satellit 2 = Schnittpunkte 
    • und Satellit 3 = Triangulation 
    • Anschliessend korrigiert der Empfänger seine Zeit gegenüber den Satelliten solange, bis ein einziger Schnittpunkt zustande kommt. 
    • Postion bestimmt. 
    • 4. Satellit für die Höhe über Meer. 
    • Je mehr Satelliten erreichbar, desto genauer kann der Schnittpunkt bestimmt werden. +- 10 Meter 

Wie nennt man die Abweichung des Schnittpunktes und aufgrund wovon kommt diese Zustande? 

  • Unschärfefeld (Abweichung)
  • Uhr in Navi ist billig, gegenüber Atomuhr in Satelliten, daher minimale Abweichungen der Zeit. 

Was kann das Navigationsgerät aus den Satellitendaten berechnen? 

  1. Längengrad
  2. Breitengrad
  3. Höhe über Meeresspiegel
  4. Durch wiederholtes Messen: 
    1. Bewegungsrichtung
    2. Geschwindigkeit

Was gibt es für Störfaktoren bei GPS?

  • Tunnel
  • Garagen
  • Tiefe Täler
  • Hohe Gebäude
  • Sobald Signale wieder vorhanden, erfolgt eine Korrektur der Position

Nenne Aufgaben und Funktionen folgende Sensoren/Aktoren: 

  • GPS-Antenne 
  • Drehratensensor
  • Raddrehzahlsensor 
  • Rückwärtsgangschalter

  • GPS-Antenne 
    • Empfangen und Weiterleiten der GPS-Signale
    • Sendefrequenz 1.5 GHz
    • Werden über Antenne 4 unterschiedliche Satellitensignale empfangen = absolute Positionsbestimmung
  • Drehratensensor
    • Erfassung einer Drehänderung durch das Navigationssystem
  • Raddrehzahlsensor 
    • Ermittlung zurückgelegte Fahrstrecke
    • Erfassung Umdrehungszahl des Rades über ABS/ESP-Steuergerät
  • Rückwärtsgangschalter
    • Erfassung Rückwärtsfahrt

Was ist eine Koppelortung? 

  • Abgleich Fahrzeugdaten (Drehrate, Drehzahlsensor, Rückwärtsgangschalter) mit Digitaler Landkarte und Navigationsgerät. 
  • Jede Richtungsänderung, zurückgelegte Fahrtstrecke werden permanent mit der «Digitalen Landkarte» verglichen und angepasst
  • Weiterführung Positionsbestimmung bei GPS-Verlust

Was ist eine Präzisionsortung? 

  • Erweiterung Koppelortung mit Satellitenortung
    • Macht Navigationssystem unschlagbar
  • Vorteil festeingebaute Navi gegenüber Mobile (nur Satellitenortung)

Wofür werden die Navigations-Informationen auch noch genutzt?

 

  • Automatische Beleuchtungsumstellung (UK)
  • Adaptiver Tempomat mit automatischer Geschwindigkeitsanpassung
    •    (Prädikative Streckenführung) in Verbindung mit Automatikgetriebe
  • Pausenaufforderung / Müdigkeiterkennung
  • Infotainment mit Orten von Interessen (POI), Tankstellen, Restaurants, Hotel etc
  • E-Fahrzeug Rekuperation planen, Ladestationen
  • Evtl. E-CALL, intelligentes Batterieladesystem

Was ist die prädikative Streckenführung? 

  • Unter Eingabe eines Fahrzieles, berechnet das Navi die optimale Streckenführung und Fahranpassungen
  • Bei hochpreisigen Fahrzeug ist dies eng vernetzt mit Assistenz- und Sicherheitssystemen
  • (adaptive Cruise Control, Scheinwerfer und Automatikgetriebe Anpassung (Audi)
  • Efficent Dynamics, Leerlaufsegeln (BMW)

Was gibt es für verschiedene Bauarten von Navis? 

  • Fest eingebaute:
    • Höchste Genauigkeit
  • Mobile Navigationssysteme:
    • Kompakt
    • Kostengünstiger
    • Weniger genau
    • Routenplanung zuhause möglich
  • Smartphones / Tablets:
    • Immer dabei
    • Keine weiteren Kosten (bis auf spezielle Apps)

Wie funktioniert die optimale Fahrrichtungsempfehlung? 

  • Unter Eingabe des Fahrziels wird: 
    • aktueller Standort bestimmt
    • optimale Streckenführung angegeben 
    • Ermittlung der besten Route während der Fahrt
      • Kürzeste Route
      • Schnellste Route
      • Optimale Route
    • Weiter Einstellungen möglich 
      • Keine Autobahnen/Maut
      • Keine Fähren/max Höhe/max Gewicht
      • Tankstellen/Ladestationen auf Route
      • Panoramarouten
      • Sparsamste Route

Wie funktioniert die dynamische Routenführung? 

  • Erstellung alternative Routen aufgrund: 
    • aktueller Verkehrssituation (TPEG, Inet)
    • Bautstellen
  • TMC (Traffic Message Chanal) bekommt RDS (Radio Data System) über UKW 
  • Neu TBEG über DAB+
    • 7x schneller als TMC
    • flächendeckend

Was sind Floating Phone Data?

 

  • anonyme Bewegungsprofile von Mobilfunk-Netzen, als unbemerkte Staumelder
  • zusätzliche zu klassischen Meldeformen:
    • Brückensensoren
    • Induktionsschleifen
    • Meldungen der Polizei 

Was ist E-Call?

  • von der EU vorgeschriebenes automatisches Notrufsystem für Kraftfahrzeuge
  • Ab 31. März 2018 obligatorisch für Neufahrzeuge (Homologation)
  • einheitliche europäische Notrufnummer 112

Wie ist die Funktionsweise von E-Call?

  • Bei Airbag Auslösung wird das Notrufsystem automatisch aktiv und baut eine Verbindung mit der Notruf-Leitstelle
    • Datenübermittlung vom Fahrzeug
    • Sprachverbindung

Welche Daten werden bei E-Call übermittelt?

  • Genaue GPS Position inkl. Fahrtrichtung
  • Fahrzeug Identifikationsnummer
  • Kollisionsart (z. B. Seitenkollision, Mehrfachkollisionen)
  • Geschwindigkeitsänderung in Längs- und Querrichtung
  • Unfallrelevante Sensor und Fahrzeug-Daten
  • Anzahl der Insassen (über Gurtschloss)

Was benötigt das E-Call System für Informationen? 

  • Genaue Position (GPS, Navigationssystem)
  • Airbagsystem (Auslösung, Sitzbelegungen oder Gurtschlossinformation, Aufprall)
  • Fahrzeugdaten (Marke, Typ, Farbe, eingestellte Sprache, unfallrelevante Sensoren)
  • Kollosionsart (Front, Heck, seitlich)
  • Geschwindigkeitsänderung in Längs- und Querrichtung)

Was umfasst der Aufbau des E-Calls?

  • Unabhängige Sim-Karte
  • Gesicherte Stromversorgung (Notbatterie)
  • Eigene GMS-Antenne, Lautsprecher sowie Mikrofon
  • Taster für eigene Aktivierung

Was heisst TPEC? 

  • Transport Protocol Expert Group
    • Dies wird benötigt, da DAB+ dieses Signal nicht mehr empfangen kann.
    • TPEC wird über ein Ensemble versendet.