Orientierungsberechnung mit Smartphone-Sensoren

In diesem Beitrag wurde die innere Zuverlaessigkeit in einem Kalman-Filter zur Orientierungsbestimmung basierend auf den Redundanzanteilen analysiert. Damit in der Messgleichung des Kalman-Filters direkt die Sensor-Messwerte verwendet werden koennen, wurde der Kalman-Filter im Gauss-Relmert-Modell formuliert. Bei der Analyse zeigt sich, dass im urspruenglichen Orientierungsfilter die Systemgleichung einen sehr hohen Beitrag zur Berechnung der Orientierung leistet. Das heisst aber auch, dass die "Beobachtungen" in der Systemgleichung nahezu unkontrolliert sind. Durch die Adaptierung der Standardabweichungen der Sensor-Messwerte und Stoergroessen, koennen die Redundanzanteile der Beobachtungsgruppen verbessert werden. Trotz der optimierten Redundanzanteile der Beobachtungsgruppen sind im Filterergebnis immer noch Abweichungen von bis zu 30 vom Soll vorhanden. Bei der Analyse der Redundanzanteile der Messwerte von Magnetometer und Gyroskop zeigt sich, dass einzelne Sensorachsen, die entscheidend die Orientierung festlegen, immer noch schlecht kontrolliert sind. Abweichungen in den entsprechenden Beobachtungen schlagen sich also weiterhin stark im Filterergebnis nieder. Hier muessen weitere Untersuchungen erfolgen, wie sich die Orientierung des Smartphones auf die Redundanzanteile auswirkt. Um die Berechnung des Yaw-Winkels in PDR-Algorithmen weiter zu verbessern, sind zusaetzliche Beobachtungsquellen notwendig, um die Messwerte von Magnetometer (aber auch Gyroskop) zu kontrollieren und die Berechnung des Yaw-Winkels zu stuetzen. Die Integration von Gebaeudeplaenen oder existierenden Trajektorien als Beobachtungen im Kalman-Filter wird Gegenstand weiterer Untersuchungen. (A)

• Authors:
  • Ettlinger, A
  • Neuner, H
  • BURGESS, T
• Conference:
  • Ingenieurvermessung 17
  • Location: Graz , Austria
  • Date: 2017-4-25 to 2017-4-29
• Publication Date: 2017

Language

• German

Media Info

• Media Type: Print
• Features: Figures; References; Tables;
• Pagination: pp 297-306

Subject/Index Terms

• TRT Terms: Measurement; Organizations; Scale models; Surveying
• ITRD Terms: 6136: Messung; 8671: Mobiltelefon; 6205: Modell; 9057: Organisation; 4025: Vermessung
• Subject Areas: I70: VERKEHR UND TRANSPORT;

Filing Info

• Accession Number: 01685360
• Record Type: Publication
• Source Agency: Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV)
• Files: ITRD
• Created Date: Nov 15 2018 10:56AM