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Früher wollte ich neue Wege entdecken. Heute bin ich Forscherin beim DLR

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Studentische Tätigkeit

Entwicklung eines Prototyps für das Tracken von Einsatzkräften

Beginn

1. Juli 2020

Dauer

6 Monate

Vergütung

bis Entgeltgruppe 5 TVöD

Beschäftigungsgrad

Teilzeit

In Notfallszenarien in Gebäuden wie z.B. im Brandfall erreichen Rettungskräfte den Einsatzort in  Einsatzwagen und kleine Teams betreten das Gebäude ohne die Kenntnis eines Gebäudeplans. Zur gleichen Zeit benötigt der Kommandant das Wissen über die Positionen der Einsatzkräfte innerhalb des Gebäudes, um die Aktionen des Teams zu koordinieren. Für diesen Zweck hat das DLR ein Fußgängernavigationssystem (Pedestrian Dead Reckoning-PDR) entwickelt, welches auf den Daten eines mitzuführenden Inertial-Sensors basiert, der am Fuß oder in der Hosentasche befestigt wird. Diese PDR-Lösung ermöglicht die Navigation in Gebäuden, in denen GNSS-Navigation schwierig ist und fehlerhaft sein bzw. ausfallen kann. Kombiniert man die PDR-Lösung mit einem sogenannten SLAM-Verfahren (Simultaneous Localization and Mapping), kann die Rettungskraft sehr genau während dem Laufen innerhalb der erlernten Karte lokalisiert werden. Das SLAM-Verfahren prozessiert die individuellen Tracks in einer Zentraleinheit, um die Karte zu verfeinern und die Positionen der Einsatzkräfte für den Koordinator zu visualisieren. Daher müssen die Positionen zuverlässig an die Befehlszentrale übertragen werden. Das PDR System soll in einem tragbaren, kleinen Prototyp integriert werden, welches die Größe einer Zigarettenschachtel haben soll. Dieser Prototyp beinhaltet den Inertial-Sensor, eine Mini-CPU bzw. einen Microkontroller für das Ausführen des PDR-Algorithmus und eine Kommunikationseinheit. Der Prototyp soll von kleiner Größe und möglichst leicht sein, und wenig Energie verbrauchen.

Ihre Aufgabe ist das Austesten verschiedener kommerziell verfügbarer CPU/Mikrocontroller-Boards und Kommunikationseinheiten für den Prototyp, die mit einem Inertial-Sensor und GNSS-Sensor kombiniert werden können.

Im Einzelnen sind Ihre Aufgaben:

  • Testen und bereiten Sie existierende CPU/Mikrocontroller-Boards für das Ausführen des PDR-Algorithmus vor. Kandidaten sind z.B. Arduino basierte Lösungen oder ein Raspberry Pi in Kombination mit microE-Boards
  • Erforschen Sie ausführlich mögliche Lösungen existierender Kommunikations-Technologien, welche Kandidaten für das Übertragen der Positionsinformationen der Einsatzkräfte mit einer exzellenten Gebäudedurchdringung sind. Beispiele sind WLAN, BLE, LTE Cat M1, LTE NB-IoT, Sigfox und LoRa
  • Bauen Sie die Hardware zum Test auf und programmieren Sie geeignete Input/Output Schnittstellen für die Datenübertragung
  • Testen und vergleichen Sie die Kommunikations-Technologien, d.h. beleuchten Sie Unterschiede in Leistung und analysieren Sie Vor- und Nachteile im Hinblick auf Robustheit und zuverlässiger Übertragung bei der Übertragung der Fußgängerpositionen

Ihre Qualifikation:

  • exzellentes Wissen im Bereich der Kommunikations-Theorie
  • exzellentes Wissen im Bereich der Programmierung (JAVA, C, Python)
  • umfassende praktische Erfahrung mit Hardware Plattformen, z.B. Raspberry PI oder Arduino
  • gute Hintergründe in mathematischer/Signalverarbeitung
  • unabhängiges Arbeiten

Ihr Start:

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (m/w/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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Fachliche/r Ansprechpartner/in

Dr.-Ing. Susanna Kaiser
Institut für Kommunikation und Navigation

Tel.: +49 8153 28-2862

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