Positions- und Orientierungsbestimmung auf der Basis von Positionsinformationen (Determination of Position and Orientation from Position Information)

Das Lokalisationsproblem der analytischen Geometrie besteht darin, die Position und Orientierung – oder kurz Pose – eines kartesischen Objektkoordinatensystems in einem kartesischen Referenzkoordinatensystem zu bestimmen. Diese Problematik tritt unter verschiedenen Gesichtspunkten in den unterschiedlichsten Bereichen der Technik und Naturwissenschaften auf. Aus diesem Grunde werden verschiedene Verfahren zur Positions- und Orientierungsbestimmung hinsichtlich ihrer Eigenschaften diskutiert und verglichen. Dabei werden nur Verfahren betrachtet, die zur Lösung des Lokalisationsproblems Informationen verwenden, die sich mit Positionsmesssystemen bestimmen lassen. Diese Verfahren nutzen letztlich Messdaten von mehreren Positionskoordinaten, die in zwei verschiedenen Koordinatensystemen, deren Transformationsparameter gesucht werden, bekannt sind bzw. gemessen wurden. Die bekannten Positionen repräsentieren die Objektkoordinaten und die Referenzkoordinaten werden mit den Positionssensoren empirisch bestimmt. Wegen der Bedeutung dieser Konzepte ist ein systematischer Vergleich und insbesondere eine Analyse des Fehlerfortpflanzungsverhaltens hilfreich. Dies ermöglicht dem potentiellen Anwender die qualifizierte Auswahl des geeigneten Verfahrens.