Fusion von unsicheren Schätzungen für die Position und räumliche Ausdehnung eines dynamischen Objekts

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Marcus Baum
• Fachliche Zuordnung: Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 559624998

Die sensorbasierte Erfassung des Umfelds ist eine zentrale Aufgabe von autonomen Systemen, wie zum Beispiel selbstfahrenden Autos. In diesem Zusammenhang beschäftigt sich dieses Projekt mit der Bestimmung der Position und räumlichen Ausdehnung von dynamischen Objekten. Aufgrund der Perspektive, des Messprinzips und der Messunsicherheiten erhält ein einzelner Sensor typischerweise nur ein unvollständiges und fehlerhaftes Bild von der Objektausdehnung. Dieses Projekt behandelt daher die Frage, wie Informationen aus verschiedenen (heterogenen) Sensoren über ein ausgedehntes Objekt fusioniert werden können. Die zentrale Herausforderung dabei ist die systematische Berücksichtigung der Unsicherheiten über die Objektausdehnung. Die zugrundeliegende Kernidee des Projekts ist, Bayes-Schätzer zu entwickeln, die als Kostenfunktion ein Distanzmaß für geometrische Körper verwenden. Hierdurch werden die geometrischen Eigenschaften der Objektausdehnung systematisch im Schätzer berücksichtigt. Zunächst werden im Rahmen des Projekts geeignete Distanzmaße und Repräsentationen für räumlich ausgedehnte Objekte untersucht. Daraufhin werden Modelle für die Unsicherheiten von Schätzungen für räumlich ausgedehnte Objekte entworfen und Methoden für die Berechnung des Erwartungswerts bezüglich der Distanzmaße erarbeitet. Im nächsten Schritt werden Fusionsmethoden entwickelt, die Schätzungen für ausgedehnte Objekte aus verschiedenen Sensoren kombinieren. Zuerst wird der Fall von unabhängigen Schätzungen und dann der Fall von unbekannten Abhängigkeiten, welcher insbesondere für verteilte Sensornetze relevant ist, betrachtet. Eine Evaluation der entwickelten Fusionsverfahren wird anhand von simulierten und frei verfügbaren realen Daten aus der Verkehrsüberwachung durchgeführt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen