Laser Führungssystem? Oder doch ganz anders? Rat gesucht!

[M_I_B]

Hallo liebe Forengemeinde,

ich hätte da mal eine Aufgabe, für die ich eine betriebssichere, präzise und möglichst einfache Lösung benötige. Ich beschreibe erst einmal eine gedankliche Umgebung, um daran anschliessend die Aufgabe anzuhängen.

Man stelle sich eine glatte, schnurgerade Fahrbahn vor, welche allerdings u.U. auch leicht positiv (Hügel) oder negativ (Tal) gewölbt sein könnte. Diese Fahrbahn ist 100m oder länger, höchstens aber 500m lang.
Man stelle sich im Weiteren eine autarke Maschine vor (Kubus mit angenommenen 1m Kantenlänge), welche diese Fahrbahn mit einer Geschwindigkeit zwischen 5cm/sek. bis 40cm/sek. in die eine Richtung befahren soll, den Rückweg allerdings mit erreichbarer Höchstgeschwindigkeit von angenommenen 2m/sek.
Die Maschine selbst ist angetrieben von 4 Schrittmotoren, welche direkt in den Felgen integriert sind. Jede Achse ist einzeln lenkbar im Bereich von +90° bis -90°, also kann die Maschine sich auch seitwärts im Winkel von 90° zur Fahrbahn bewegen resp. annährend auf der Stelle drehen.

Die Aufgabe besteht nun darin, das diese Maschine einen Streifen von angenommenen 100mm über die ganze Fahrbahn ziehen muss, ohne dabei mehr als 5mm aus der Spur zu kommen. Im Weiteren muss die Maschine weitere Streifen neben den ersten Streifen legen können, möglichst ohne Lücke resp Überlappung zum vorhergehenden Streifen.
Auch wäre es gut, wenn die Maschine über vorgegebene Parameter selbst die zu fahrende Spur findet und den Rückweg neben dieser gelegten Spur fährt.

Meine erste Idee war ein Laser auf einem Stativ, an dem sich die Maschine langhangeln kann, wenn einmal eingerichtet. Diese Idee hat aber etliche Haken: Wenn man den Detektor auf der Maschine nicht horizontal (Spurversatz) und vertikal (Hügel/Täler) nachführt, müsste man für jede Spur den Beam neu stellen und ausgerichten; auch der Rückweg müsste dann in dieser gelegten Spur erfolgen. Sollte die Maschine, sei es durch Seitenwindböen, Steinchen auf der Fahrbahn o.a. Umgebungseinflüsse einmal den Beam verlieren, hat sie kaum eine Change, den Beam selbstständig wiederzufinden.


Gesucht wird also eine telemetrische Lösung, um die Maschine in die Lage zu versetzen, jedweden Punkt dieser gedachten Fahrbahn ansteuern und jedwede Linie entlang der Fahrbahn bearbeiten zu können.
Acho: GPS fällt natürlich aus, da zu ungenau und auch nicht überall verfügbar (z.B. Hallen u.ä. überdachte Strecken).


... irgendwer eine zündende Idee?