IMU szenzorok fúziójának megvalósítási lehetőségei vezeték nélküli szenzorhálózatokban

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Kovácsházy Tamás
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Mozgásjellemzők előállítására képes inerciális mérő egységek (IMU-k) használata az évek során egyre elterjedtebbé vált és a jövőben is várható az alkalmazási területek bővülése. Olyan alkalmazási területekben van rájuk szükség, mint a navigációs rendszerek, a játékok, a virtuális és kevert valóság alkalmazások, amelyek a következő években egyre népszerűbbek lesznek. További felhasználásuk felhasználói felületek és képstabilizációs eljárások fejlesztésénél illetve egészségügyi és sportcélú mozgásanalízisnél is előtérbe kerülhet.

Ezeken a felhasználási területeken az IMU által mért adatokat egy az adott alkalmazás szempontjából hasznos jellemzővé kell alakítanunk. Ehhez bonyolult adatfúziós folyamatok szükségesek, amelyek megvalósítási lehetőségei a felhasználási terület szempontjából korlátozottak. Ennek okán nem könnyű feladat annak a meghatározása, hogy az adatok feldolgozását milyen részekre lehet bontani és ezeket a részeket milyen feltételekkel és milyen felületeken lehet megvalósítani. Egy vezeték nélküli szenzorhálózat esetén olyan szempontokat is figyelembe kell venni, mint a végrehajtó egységek számítási kapacitása, a felhasználható kommunikációs sávszélesség és a szenzornode-ok fogyasztása.

Munkám során bemutatom az IMU-kban megjelenő szenzorok működését és jellegzetes hibáit. Az alapokból kiindulva mutatom be a szenzorfúzió tulajdonságait és három kiválasztott algoritmus működését is ismertetem. Ezután kiválasztok egy szenzort (MPU-6050), amelyet hozzáillesztek egy korábban kidolgozott szenzorhálózathoz. Ezek után e rendszer lényeges tulajdonságai (számítási kapacitás, fogyasztás és kommunikációs erőforrás kihasználtsága) szempontjából összehasonítom a három algoritmust. Végül pár algoritmus a szenzorhálózaton történő megvalósításával, mérések alapján vizsgálom a kapott orientációs adatok minőségét. Munkám egy részét prezentáltam TDK dolgozatomban is.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.