QSense AutoCal - automatische Bias-Kalibrierung des Gyroskops

Automatische Kalibrierung des Gyroskops bei verifiziertem Sensorstillstand.

Gyroskop-Kalibrierung auf Systemebene ohne Benutzerinteraktion

Eine genaue Orientierungsschätzung bei der IMU-basierten Bewegungsverfolgung hängt entscheidend von der korrekten Bias-Kalibrierung des Gyroskops.

Die Vorspannung des Gyroskops ist nicht konstant: Sie kann sich im Laufe der Zeit aufgrund von Faktoren wie Temperaturänderungen, Alterung des Sensors und Betriebsdauer. Selbst kleine Vorspannungsabweichungen führen im Laufe der Zeit zu einer Orientierungsdrift und einer verminderten Systemleistung.

Traditionell wird die Gyroskopkalibrierung manuell durchgeführt, wobei der Benutzer die Sensoren in einen statischen Zustand versetzen und die Kalibrierung explizit auslösen muss. Dieser Ansatz führt zu einer benutzerabhängigen Variabilität.

QSense AutoCal™ (Gyroskop) implementiert die Gyroskop-Kalibrierung als automatisierten Prozess auf Systemebene.

Was es bewirkt

QSense AutoCal™ (Gyroskop) wertet kontinuierlich Sensordaten aus, um Perioden mit verifizierte körperliche Stille.

Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, schätzt das System automatisch und wendet Gyroskop-Vorspannungsabweichungen.

Wesentliche Merkmale:

• Kalibrierung wird angewendet nur bei bestätigter Stille
• Während der Bewegung kann es zu einer Verzerrungsdrift kommen.

• Diese Funktion verbessert die Konsistenz der Bias-Schätzung, beseitigt die Drift jedoch nicht vollständig.
• Es sind keine Benutzereingaben oder spezielle Kalibrierungsverfahren erforderlich.

Warum es so wichtig ist

Kompensation von Vorspannungsschwankungen

Temperaturschwankungen während des Betriebs können dazu führen, dass sich die Vorspannung des Gyroskops mit der Zeit verändert. Eine regelmäßige Neukalibrierung bei verifiziertem Stillstand hilft dabei, genaue Bias-Schätzungen beizubehalten.

Reduzierte benutzerabhängige Fehler

Durch den Wegfall der manuellen Kalibrierungsschritte wird die Bias-Schätzung unabhängig von der Zeitplanung des Anwenders, der Handhabung oder den verfahrenstechnischen Abweichungen.

Reproduzierbares Systemverhalten

Die Kalibrierung wird unter genau definierten Bedingungen durchgeführt, was die Konsistenz zwischen verschiedenen Sitzungen und Einsätzen verbessert.

In den normalen Betrieb integriert

Die Kalibrierung des Gyroskops erfolgt automatisch, sobald geeignete statische Bedingungen auftreten, ohne dass die Messabläufe unterbrochen werden.

Kontext der Anwendung

QSense AutoCal™ (Gyroskop) wurde für professionelle Anwendungen zur Bewegungsverfolgung entwickelt, bei denen:

• Orientierungsgenauigkeit ist entscheidend für die Systemleistung
• Wiederholbarkeit der Daten über mehrere Sitzungen hinweg ist erforderlich
• Die Kalibrierung muss zuverlässig sein und Verfahrensfehler sollten minimiert werden.

Einschließlich:

• Forschung und klinische Bewegungsanalyse
• Verteidigungs- und Sicherheitssysteme
• Berufssport und Rehabilitation
• Arbeitsmedizinische und ergonomische Überwachung

Teil der QSense-Motion-Plattform

QSense AutoCal™ (Gyroskop) ist eine der wichtigsten Zuverlässigkeitsfunktionen von QSense-Bewegung, neben Funktionen wie Zeitsynchronisation und Sensorfusion.

Zusammen bilden diese Komponenten ein System zur Bewegungsverfolgung, bei dem Die Kalibrierung des Gyroskops wird als wesentliche technische Funktion und nicht als Benutzeraufgabe behandelt..