Christopher Doer, M.Sc.

Christopher Doer, M.Sc.

  • Fritz-Haber-Weg 1
    Geb. 30.33 
    76131 Karlsruhe

Forschungsthema

 

 

Erkundung in urbanem Gebiet

Insbesondere in Gebäudenähe kann es aufgrund der Abschattung von Satelliten und Mehrwegeausbreitung zu einer signifikanten Verschlechterung der Navigationslösung eines GNSS-gestützten Navigationssystems kommen. Daher werden Methoden zur Verbesserung der Genauigkeit der Navigationslösung mittels der Fusion verschiedener Sensoren entwickelt. Weiterhin steht die Steigerung der Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Navigationslösung durch an verschiedene Situationen angepasste Navigationsfilter und Integritätschecks im Mittelpunkt des Forschungsinteresses. Dies ermöglicht den autonomen Flug von MAVs in schwierigen Situationen, ohne dass menschliches Eingreifen nötig ist.

Autonome Erkundung von Innenräumen

Die Erkundung von Gebäuden durch unbemannte Fluggeräte kann Rettungskräften wichtige Informationen außerhalb ihres eigenen Sichtbereichs liefern und damit unnötige, unkalkulierbare Risiken für Ersthelfer vermeiden. Um solche Aufklärungsmissionen erfolgreich durchführen zu können, muss das MAV dazu in der Lage sein, in unbekannter Umgebung alle zugänglichen Innenräume selbstständig zu erkunden, flexibel auf Hindernisse zu reagieren und dann sicher zur Bodenstation zurückzukehren. Dies stellt die in Rechenkapazität und Traglast limitierten Mikro-Helikopter vor eine Vielzahl dynamischer Herausforderungen, auf die klassische Systeme oft nicht in Echtzeit reagieren können. Deshalb wird ein multi-sensorielles System zur autonomen Erkundung entwickelt, das insbesondere reaktive Strategien für den sicheren und effizienten Einsatz in Innenräumen – d.h. ohne GPS-Empfang - beinhaltet. Die Onboard-Verarbeitung heterogener Sensordaten soll nicht nur die umfassende Erkundung ermöglichen, sondern das Fluggerät auch zur robusten und situationsbewussten Navigation befähigen. Missionsspezifisch akquirierte Daten können dann direkt z.B. in Gebäudepläne für Rettungskräfte überführt werden.

Kartierung von Innenräumen

Mithilfe verschiedener Sensoren, insbesondere des Laser-Entfernungsmessers, lässt sich bei gleichzeitiger Eigenlokalisierung die Geometrie der Umgebung abbilden. Solche metrischen Karten eignen sich zur Navigation des Fluggeräts, jedoch weniger zur Interpretation der zugrunde liegenden Szene. Deshalb wird die metrische Karte mit missionsspezifischen, qualitativen Merkmalen erweitert. Die resultierende Karte befähigt zum einen das Fluggerät zur Situationserkennung und zum anderen die Rettungskräfte zur besseren Planung des Einsatzes.

 

 

Veröffentlichungen


2021
Radar Visual Inertial Odometry and Radar Thermal Inertial Odometry: Robust Motion Estimation even in Challenging Visual Conditions.
Doer, C.; Trommer, G. F.
2021. 2021 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Rotots and Sytems (IROS)
Yaw aided Radar Inertial Odometry using Manhattan World Assumptions.
Doer, C.; Trommer, G. F.
2021. 28th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems (ICINS), 31st May 2021 - 2nd June 2021, Saint Petersburg, Russia, 1–9, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.23919/ICINS43216.2021.9470842
Object Detection on Thermal Images for Unmanned Aerial Vehicles Using Domain Adaption Through Fine-Tuning.
Rauch, J.; Doer, C.; Trommer, G. F.
2021. 28th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems (ICINS), 31st May 2021 - 2nd June 2021, Saint Petersburg, Russia, Art.Nr. 9470842, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.23919/ICINS43216.2021.9470420
Entrepreneurship für Ingenieure - Konzeption einer innovativen interdisziplinären Lehrveranstaltung.
Belgardt, S.; Doer, C.; Hohmann, S.; Karg, P.; Rothfuß, S.; Siebenrock, F.; Stork, W.; Terzidis, O.; Tittel, A.; Zwick, T.
2021. Handbuch Qualität in Studium, Lehre und Forschung, 76, 67–84
2020
Radar Inertial Odometry with Online Calibration.
Doer, C.; Trommer, G. F.
2020. Proceedings of the European Navigation Conference (ENC 2020), The 28th edition of the European Navigation Conference (ENC 2020), held Nov. 22-25 at the Maritim Hotel & Internationales Congress Center in Dresden, Germany, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.23919/ENC48637.2020.9317343
HD Map Generation from Vehicle Fleet Data for Highly Automated Driving on Highways.
Doer, C.; Henzler, M.; Messner, H.; Trommer, G. F.
2020. Proceedings of the 31st IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV 2020), October 19 - November 13, 2020, (Virtual) Las Vegas, NV, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/IV47402.2020.9304781
Autonomous Precision Takeoff and Landing System for VTOLs in Degraded Visual and GNSS Denied Environments.
Doer, C.; Koenig, R.; Trommer, G. F.; Stumpf, E.
2020. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress (DLRK 2020), Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V. doi:10.25967/530121
An EKF Based Approach to Radar Inertial Odometry.
Doer, C.; Trommer, G. F.
2020. Proceedings of the 2020 IEEE International Conference on Multisensor Fusion and Integration for Intelligent Systems (MFI), 152–159, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/MFI49285.2020.9235254
Radar Based Autonomous Precision Takeoff and Landing System for VTOLs in GNSS Denied Environments.
Doer, C.; Koenig, R.; Trommer, G. F.; Stumpf, E.
2020. Proceedings of the 2020 International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS 2020), 922–931, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/ICUAS48674.2020.9213925
2018
Inertial sensor data based motion estimation aided by image processing and differential barometry.
Doer, C.; Scholz, G.; Ruppelt, J.; Trommer, G. F.
2018. 25th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems (ICINS), St. Petersburg, Russia, May 28-30, 2018, 1–10, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.23919/ICINS.2018.8405839
2017
Indoor laser-based SLAM for micro aerial vehicles.
Doer, C.; Scholz, G.; Trommer, G. F.
2017. Gyroscopy and navigation, 8 (3), 181–189. doi:10.1134/S2075108717030038
2016
Grid-Based Laser SLAM for Micro Aerial Vehicles.
Doer, C.; Scholz, G.; Trommer, G. F.
2016. Proceedings of the 23rd Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, ICINS 2016, May 30 – June 01, 2016, Saint Petersburg, Russia. Ed.: V. G. Pesechonov, 463–466, State Research Center of the Russian Federation
2014