Bewegungsmodell-basierte Filtertechniken zur Navigation mit miniaturisierten Sensoren
Final Report Abstract
Im Rahmen dieses Projektes wurde ein neues wegweisendes Rudervermessungssystem für unbemannte Kleinflugzeuge entwickelt, das besonderes für Forschungseinrichtungen der Luftfahrt von großem Interesse ist. Ein solches System war zum Zeitpunkt der Antragstellung und auch der Bearbeitung nicht bekannt. Es stellt somit einen Fortschritt für die Vermessung im Flugversuch von unbemannten Flugobjekten dar. Ebenfalls wurde gezeigt, wie durch die Analyse und Modellierung MEMS basierter inertialer Sensoren eine genauere Simulation solcher Sensoren möglich ist. Hierbei stellt die Allan-Varianz-Analyse ein einfaches und zugleich präzises Werkzeug für die Quantifizierung stochastischer Rauschterme dar, während die am IEEE Standard angelehnte Modellierung in der Simulation eine gute Abbildung der Realität ermöglicht. Dies wiederum hat positive Auswirkungen auf zukünftige forschungsbezogene Untersuchungen, bei denen die Aussagekraft durchgeführter Simulationen deutlich erhöht wird. Zum Schluss konnten eine deutliche Verbesserung der Genauigkeit der Navigationslösung bei Ausfall des verwendeten GNSS durch die Vorfilterung inertialer Sensordaten gezeigt werden. Das vorgestellte Verfahren zur Vorfilterung, die Wavelet Multi Resolution Analysis, bestätigte zuvor getroffene Annahmen aus einer Frequenzanalyse und zeigte eine Reduzierung des Positionsfehlers um 10%. Diese Untersuchungen bieten daher eine wesentliche Basis sowie ein tieferes Verständnis für künftige Untersuchungen auf dem Gebiet der Vorfilterung von MEMS basierten Sensordaten.
