Detailergebnis zu DOK-Nr. 73376
Orientierungsberechnung mit Smartphone-Sensoren
| Autoren |
A. Ettlinger H. Neuner T. Burgess |
|---|---|
| Sachgebiete |
5.6 Fußgängerverkehr, Fußwege, Fußgängerüberwege 6.1 Verkehrserhebungen, Verkehrsmessungen |
Ingenieurvermessung 17: Beiträge zum 18. Internationalen Ingenieurvermessungskurs Graz, 2017. Berlin u. a.: Wichmann, 2017, S. 297-306, 5 B, 1 T, 12 Q
In diesem Beitrag wurde die innere Zuverlässigkeit in einem Kalman-Filter zur Orientierungsbestimmung basierend auf den Redundanzanteilen analysiert. Damit in der Messgleichung des Kalman-Filters direkt die Sensor-Messwerte verwendet werden können, wurde das Kalman-Filter im Gauß-Relmert-Modell formuliert. Bei der Analyse zeigt sich, dass im ursprünglichen 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 Störgrößen, können 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 müssen 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 zusätzliche Beobachtungsquellen notwendig, um die Messwerte von Magnetometer (aber auch Gyroskop) zu kontrollieren und die Berechnung des Yaw-Winkels zu stützen. Die Integration von Gebäudeplänen oder existierenden Trajektorien als Beobachtungen im Kalman-Filter wird Gegenstand weiterer Untersuchungen .