Signaloptimierung mit ADMA-PP

Die Post-Processing-Software ADMA-PP fusioniert ADMA-Inertialdaten, GNSS-Daten und externe Zusatzinformationen nach der Messung. Dadurch können Berechnungen durchgeführt werden, wie sie im Echtzeitbetrieb nicht möglich sind. Die Nachbereitung führt zu Sprungfreiheit und zu deutlich gesteigerter Datengenauigkeit. Weiterer Vorteil: RTK-Korrekturdaten können unterbrechungsfrei zugeführt werden. Mithilfe der Funktions-Erweiterung Moving Base ist – ohne RTK – eine relative Abstandsberechnung 1 cm (1 σ) zwischen mehreren Fahrzeugen möglich.

Der ADMA (Automotive Dynamic Motion Analyzer), ein hochpräzises Kreiselmesssystem mit DGNSS, wird zur Validierung von Fahrerassistenzsystemen und zur Streckenvermessung auf öffentlichen Straßen eingesetzt. Die Zunahme der Fahrzeugvielfalt und die steigenden Ansprüche an Fahrerassistenzsysteme (ADAS) und das Autonome Fahren führen zu immer höheren Entwicklungsanforderungen. Dadurch nimmt das Post-Processing in der Automobilindustrie eine immer größer werdende Rolle ein. Die Genauigkeit des ADMA -Systems wird durch die Qualität der IMU (Inertial Measurement Unit) und die Dauer eines GNSS-Ausfalls begrenzt. Die Leistung des Systems kann durch das Post-Processing stark verbessert werden. Dabei reduziert die ADMA-PP noch weiter den Positionslösungsdrift während GNSS-Ausfällen und stellt eine sprungfreie Lösung bereit. Um dies zu erreichen, rechnet die ADMA-PP die Eingangsdaten im Zeitbereich vorwärts und rückwärts und kombiniert beide Ergebnisse.

Funktionsweise

Die ADMA-PP bildet die Funktion des Kalman-Filters und des GNSS-Receivers vollständig in einer Softwarelösung ab. Mit den ADMAnet- und den GNSS-Rohdaten einer Testfahrt lassen sich somit die Algorithmen zur Berechnung der Systemzustände im Nachgang wiederholen. Dies ermöglicht ein hohes Maß an Flexibilität sowie die Option zur Berechnung der Daten im Zeitbereich vorwärts und rückwärts mit anschließender Kombination der einzelnen Lösungen.

Vorteile

Während der Testfahrt werden die ADMAnet- und GNSS-Daten via Ethernet erfasst. Ein Projekt-Wizzard der ADMA-PP ermöglicht eine schnelle und produktive Verarbeitung.

Der größte Nutzen der ADMA-PP liegt in der Signaloptimierung. Durch den komplexen Rechenalgorithmus lässt sich die Positionsgenauigkeit durch Kombination der Navigationslösung vorwärts und rückwärts erheblich verbessern. Ein weiterer Vorteil ist die Kompensation von Positionssprüngen nach GNSS-Wiedereintritt (z.B. nach einer Tunneldurchfahrt).

Ein weiterer Vorteil ist die Offline-RTK2-Berechnung. Bei Korrekturdatendiensten lassen sich sogenannte Rinex-Daten beziehen. Die ADMA-PP kann damit die Positionsgenauigkeit auch im Anschluss an eine Testfahrt auf 1 cm (1 Sigma) verbessern. Beim Versuchsaufbau lässt sich somit das NTRIP- bzw. Funkmodem einsparen – vor allem kommt es jedoch beim Post-Processing zu keinen RTK-Ausfällen bedingt durch das Mobilfunknetz.

Außerdem kann die ADMA-Konfiguration nachträglich geändert werden. Fehler in der Konfiguration können die Ergebnisse einer Testfahrt ruinieren. Mit der ADMA-PP lassen sich alle Parameter im Nachgang anpassen.

Zu den bereits genannten Vorteilen, wird die Initialisierung teilweise obsolet. Die Initialisierungsfahrt zum Einschwingen des Kalman-Filters ist vor allem auf öffentlichen Straßen schwierig. Eine in die ADMA-PP integrierte Logik macht dieses Einfahren hinfällig.

Darüber hinaus sind mithilfe der ADMA-PP Funktionserweiterungen wie Moving Base und Delta möglich.

Delta multi

Diese Funktionserweiterung ermöglicht eine Abstandsberechnung zu beliebig vielen Objekten mit einer relativen Positionsgenauigkeit von 1 cm (1 Sigma). Darüber hinaus ist eine hochgenaue, absolute Positionslösung 1 cm (1 Sigma) aller Objekte vorhanden. Dazu sind zuvor aufgezeichnete ADMA-Messdaten (ADMAnet) mit online RTK-Korrekturdaten von jedem Objekt erforderlich.

Moving Base

Insbesondere bei Anwendungen im öffentlichen Verkehr kann die Verwendung von online RTK2 Korrekturdaten via NTRIP in Echtzeit teuer, unzuverlässig oder sogar unmöglich sein. In diesem Fall ist auch der Einsatz einer festen Basisstation ungeeignet. Die Moving Base Funktion ermöglicht eine Abstandsberechnung im Post-Processing zwischen zwei oder mehreren Objekten mit einer relativen Positionsgenauigkeit von 1 cm (1 Sigma), ohne dass online oder offline RTK-Korrekturdaten erforderlich sind. Dazu sind zuvor aufgezeichnete ADMA-Messdaten (ADMAnet) und GNSS-Rohdaten von jedem Objekt erforderlich. Die Genauigkeit wird durch die Kombination der Pseudorange-, Trägerphasen- und Dopplermessungen von Hunter und Target-ADMA erzielt. Für das Post-Processing ist lediglich ein ADMA-Rohdaten Log erforderlich.

Ein weiterer Vorteil beider Funktionserweiterungen: durch das Post Processing wird keine Funkverbindung zwischen den Teilnehmern benötigt. Dies spart Rüstaufwand, Zeit und obendrein gibt es keine Datenausfälle durch Verbindungsabrisse.