Angular Motion Estimation using Distributed Accelerometers

使用分布式加速度计进行角运动估计

• 批准号: 172358416
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Otmar Loffeld, since 7/2010 (†)
• 金额: --
• 依托单位: Zentrum für Sensorsysteme (ZESS)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2009-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/172358416?language=en
• 关键词: Angular; Motion; Estimation; using; Distributed

Es werden neuartige inertiale Meßsysteme (IMU), die eine Bestimmung von Drehbewegungen aus den Messwerten verteilter Beschleunigungsmesser gestatten, betrachtet. Eine erste, auf einem Kalman-Filter basierende, Möglichkeit zur Schätzung der Drehbewegung im Falle eines inertialen Meßsystems, welches keine Kreiselsysteme enthält (GF-IMU), und das aus 12 einzelnen einachsigen Beschleunigungsmessern besteht, wurde bereits vorgestellt. Im Fokus stehen hier Konfigurationen, die aus verteilten Triaden (Dreiergruppen) von Beschleunigungsmessern bestehen, die sich im gleichen Abstand zu einer zentralen Triade befinden. Es kann so ein Vektor (genannt „angular information vector“) gewonnen werden, der aus Drehbeschleunigungen (3D) und sechs quadratischen Termen von Drehgeschwindigkeiten (3D) besteht. Einige auftretende Randbedingungen wurden bereits hergeleitet, und die Berücksichtigung derselben in der Modellierung zur verbesserten Bewegungsschätzung wurde erklärt. Zur Lösung des Problems der unbestimmten Vorzeichen wurde vorgeschlagen, drei einachsige rotierende Beschleunigungsmesser oder ein kostengünstiges Kreiselsystem zu verwenden. Es wurden ferner erste Sensordatenfusionsansätze zur Fusion der mittels der GF-IMU gewonnenen Information mit externer redundanter Bewegungs- und Lageinformation (z.B. aus der Nutzung des Global Positioning System (GPS)) entworfen. In der Folge werden der Entwurf und die Entwicklung neuartiger Datenfusionsansätze vorangetrieben. Themen sind dabei die Einbindung von möglicherweise weiteren Randbedingungen, die nichtlineare Filterung, die Berücksichtigung von drehenden Beschleunigungsaufnehmern, aber auch anwendungsnahe Fragestellungen wie unterschiedlich stark verzögerte Messwerte. Es wird parallel dazu eine geeignete Testumgebung, bestehend aus Konfigurationen von GF-IMUs und einem Drehtisch, aufgebaut. Es können so zunächst Zwischenergebnisse, die mittels Simulationen und synthetisch erzeugter Daten gewonnen wurden, überprüft werden. Letztlich werden, basierend auf der durchzuführenden Kalibrierung, Fehlermodellierung und Analyse der experimentell erzielten Ergebnisse, weiter verbesserte Navigationslösungen aufgezeigt.

这是一个韦尔登惯性测量系统（IMU），它是由一个由多个具有相同质量的脊椎动物组成的测量系统进行的。首先，在卡尔曼滤波器的基础上，在惯性测量系统中对被测物体进行测量，没有任何Kreiselsysteme enthält（GF-IMU），以及12个最佳的统一测量，这是必须的。在Fokus stehen configurationen，从最好的统一的三位一体（Dreiergruppen）中，它总是能忍受一个中间的三位一体。因此，可以使用韦尔登，它是由Doppler统一（3D）和Doppler正交项（3D）组成的。Einige auftretende Randbedingungen wurden bereits hergeleitet，und die Berücksichtigung derselben in der Modellierung zur verbesserten Bewegungsschätzung wurde erklärt. Zur Lösung des Problems der unbestimmten Vorzeichen wurde vorgeschlagen，drei einachestrotierende Besquitunigungsmesser or der ein kostengünstiges Kreiselsystem zu verwenden.首先是将GF-IMU的信息与外部冗余的Bewegungs- und Lage信息（z.B.）由全球定位系统（GPS）提供。在这部电影中，韦尔登讲述了艺术家和艺术家之间的数据融合。这些人被认为是大规模杀伤性武器的受害者，他们没有被过滤，他们被认为是联合国的受害者，但他们也被认为是严重的暴力行为。这将是一个平行的geeignete测试，最好的理解从配置GF-IMU和一个Docketisch，aufgebaut。因此，我们可以通过模拟和合成数据来实现Zwischenergebnisse，从而提高韦尔登。在此韦尔登，基于对导航系统的建模、试验和分析，进一步完善了导航系统。