Level 5 Indoor Navigation (L5IN) /
Darstellung des Teilprojektes 'Geodäsie'

Gesamtprojekt L5IN

Als Bestandteil der 5G Forschungsregionen des Bundesministeriums für Verkehr und Digitale Infrastruktur (BMVI) befasst sich das Forschungsprojekt Level 5 Indoor Navigation (L5 IN) mit der Realisierung einer Personenbezogenen Navigation in Innenräumen unter Einsatz des Mobilfunkstandards 5G. Das Projekt gliedert sich entsprechend seiner Komplexität in die Teilprojekte Geodäsie, Digitalisierung und Technologie.

Projektlaufzeit: 10/2019 - 12/2023
Ansprechpartner: Prof. Dr. Jörg Müller-Lietzkow

Gefördert durch: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur BMVI
Weiterführende Informationen zu den 5G Forschungsregionen des BMVI finden Sie hier.

Teilprojekt „Geodäsie“

Digitale Navigationshilfen sind schon seit vielen Jahren insbesondere im Straßenverkehr ein fester Bestandteil. Der konsequente Schritt in Richtung Indoor Navigation konnte jedoch bis dato aufgrund von Einschränkungen des Signalempfangs im umbauten Raum nicht gewährleistet werden.

Ziel des Projektes Level 5 Indoor Navigation (L5 IN) ist es, mit Hilfe der neuen verfügbaren 5G Technologie, anhand eines forschungs-orientieren Modellprojektes zu zeigen, wie Navigationssysteme, wie man sie bisher nur im Outdoor Segment kennt (durch GPS) nun auch im Rahmen der Indoor Navigation in bestehende Smartphone-Systeme integrieren kann. Damit soll neben unterschiedlichen Möglichkeiten der Anwendung auch eine vereinfachte Nutzung ermöglicht werden, die keine spezifische Einbindung in singuläre Systeme erfordert. Letztendlich sollte durch die Nutzung einer spezifischen App mit offenen Schnittstellen die Navigation in allen Gebäuden, die nach den definierten Standards modelliert wurden, eine entsprechende Navigation ermöglicht werden.

Im Rahmen des Projektes wird an der HCU ein 5G Non-Standalone Forschungsnetz geplant und aufgebaut werden bei dem sowohl der Mobilfunkstandard 4G Long Term Evolution (LTE) und 5G New Radio (NR) im Rahmen des Projektes für die Positionsbestimmung und Datenübertragung der Indoor-Navigations-Applikation eingesetzt werden soll. Die entwickelte Applikation soll später open source für andere Anwendungen zur Verfügung gestellt werden.

Darüber hinaus wird im Rahmen des Projektes unter anderem Workflows für die Erzeugung und Weiterverarbeitung von Punktwolken und Bauwerksinformationsmodellen (BIM) für die Erzeugung von Karten, Routinggraphen betrachtet im Rahmen der Indoor Navigation betrachtet.

Die Ansprechpartner seitens HCU im Teilprojekt „Geodäsie“ sind:

Prof. Dr. Harald Sternberg (Teilprojektverantwortlicher)
M.Sc. Nils Hellweg (Projektleitung und BIM)
M.Sc. Cigdem Askar (Laserscanning)
M.Sc. Caroline Schuldt (Datenbanken)
M.Sc. Hossein Shoushtari (Positionierung)
Dr. Vladeta Stojanovic (BIM und Künstliche Intelligenz)

 

Veröffentlichungen zu Themen aus dem Teilprojekt:

Askar, C., Barnefske, E., Hellweg, N., Stojanovic, V., Konkova, O. Sternberg, H. 2023
Semantically-Rich Floorplans from Indoor Point Clouds; in: Ingenieurvermessung 23 Beiträge zum 20. Internationalen Ingenieurvermessungskurs Zürich, Hrsg.: Andreas Wieser, Wichmann Verlag   ISBN/EAN: 9783879077342

Askar, C., Scheider, A., Sternberg, H. 2023
Evaluation of a State-of-the-Art Indoor Mobile Mapping System in a Complex Indoor Environment, zfv 99999/2023 148. Jg. Wißner-Verlag, DOI 10.12902/zfv-0445-2023

Hellweg, N., Barnefske, E., Sternberg, H. 2023
Einsatz von Game Engines zur Entwicklung dynamischer Umgebungen für die Indoor-Navigation, 22. Internationale Geodätische Woche, Obergurgl, 02/2023.  Hrsg.: Thomas Weinold, Wichmann, VDE Verlag GmbH, Berlin und Offenbach, ISBN 978-3-87907-738-0, E-Book: ISBN 978-3-87907-739-7

Shoushtari, H., Harder, D., Kasparek, M., Müller-Lietzkow, J., Sternberg, H. 2023
Data-Driven Inertial Navigation assisted by UL-TDOA 5G Positioning, International technical Meeting (ITM), institute of Navigation (ION), Long Beach, CA, January 23-26. www.ion.org/itm/abstracts.cfm

Shoushtari, H., Harder, D., Willemsen, T., Sternberg, H. 2023
Optimierte Trajektorie aus Smartphone-Sensoren und 5G UL-TDoA mit Cluster Partikel Filter,  in: Ingenieurvermessung 23 - Beiträge zum 20. Internationalen Ingenieur-vermessungskurs Zürich, Hrsg.: Andreas Wieser, Wichmann Verlag   ISBN/EAN: 9783879077342

Shoushtari, H., Willemsen, T., Sternberg, H. 2023
Supervised Learning Regression for Sensor Calibration, DGON Inertial Sensors and Systems 2023, Braunschweig, Germany,  979-8-3503-4724-1/ IEEE

Harder, D., Shoushtari, H., Sternberg, H. 2022
Real-Time Map Matching with a Backtracking Particle Filter Using Geospatial Analysis
MDPI, April 2022 https://doi.org/10.3390/s22093289

Shoushtari, H., Kassawat, F., Harder, D., Venzke, K., Müller-Lietzkow, J., Sternberg, H., 2022
L5IN + : From an Analytical Platform to Optimization of Deep Inertial Odometry,
IPIN2022 September 5-7 2022, Beijing, China

Shoushtari, H., Askar, C., Harder, D., Willemsen, T., Sternberg, H.,
3D Indoor Localization using 5G-based Particle Filtering and CAD Plans,
IPIN 29.11.-.03.12.2021, Lloret de Mar, Spain
https://ieeexplore.ieee.org/xpl/conhome/9662499/proceeding

Stojanovic, V., Shoushtari, H., Askar, C., Scheider, A., Schuldt, C., Hellweg, N., Sternberg, H., 2021
A Conceptual Digital Twin for 5G Indoor Navigation, Conference: MOBILITY 2021,
The Eleventh International Conference on Mobile Services, Resources and Users
https://www.iaria.org/conferences2021/ProgramMOBILITY21.html

Hellweg, N., Schuldt, C., Shoushtari, H., Müller-Lietzkow, J., Sternberg, H., 2021,
5G based Indoor Navigation at HafenCity University Hamburg
27th ITS World Congress, Hamburg, Germany, 11-15 October 2021
https://www.researchgate.net/publication/358522733_5G_based_Indoor_Navigation_at_HafenCity_University_Hamburg

Leiseder, K., Shoushtari, H., Willemsen , T., Sadeghi-Niaraki, A., Bagherbandi, M., Sternberg, H. , 2021
Ubi-T: Smart Surveying Instrument Using Ubiquitous Computing Concept (10954)
FIG Working Week 2021, 20^th - 25^th June 2021, Amsterdam/online
https://www.fig.net/resources/proceedings/fig_proceedings/fig2021/techprog.htm

Schuldt, C., Shoushtari, H., Hellweg, N., Sternberg, H., 2021
L5IN: Overview of an Indoor Navigation Pilot Project
Remote Sens. 2021, 13(4), 624; https://doi.org/10.3390/rs13040624

Shoushtari, H., Willemsen, T., Sternberg, H., 2021
Many Ways Lead to the Goal-Possibilities of Autonomous and Infrastructure-Based Indoor Positioning
Electronics 2021, 10(4), 397; https://doi.org/10.3390/electronics10040397

Hellweg, N., Schuldt, C., Shoushtari, H., Sternberg, H., 2021
Potenziale für Anwendungsfälle von Gebäuden durch die Nutzung von Bauwerksinformationsmodellen als Datengrundlage für Location-based Services im 5G-Netz
21. Internationale Geodätische Woche 2021, 264, ISBN 9783879077021