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Kanaldefinitionen

Standardkanäle

Speed (Geschwindigkeit)

Die Geschwindigkeit ist ein über Dopplereffekt abgeleiteter Kanal, der direkt von unserem GPS-Empfänger kommt. Hierbei handelt es sich um eine 2D-Geschwindigkeit, die keine Richtung aufweist. Dieser Wert wird direkt an der Referenzantenne berechnet.

 

Wenn die IMU-Integration aktiviert ist, wird die Geschwindigkeit mit einem Kalman-Filter gefiltert, sodass weniger Rauschen im Kanal entsteht. Außerdem wird die Hebelwirkung ausgeglichen, um die Bewegung des Wagenkörpers auf den dachmontierten Messpunkt der GPS-Antenne aufzuheben.

Für den Fall, dass das GPS-Signal verloren geht, liefert die IMU weiterhin Geschwindigkeitsdaten, deren Genauigkeit jedoch im Zeitverlauf abnimmt. Es wird empfohlen, keine Daten zu verwenden, die über einen Zeitraum von über 10 Sekunden ohne GPS ermittelt wurden.

 

LongAcc (Längsbeschleunigung)

Long Acc ist der längsseitige Beschleunigungswert. Er wird durch Integration der Längskomponente der Geschwindigkiet ermittelt, die über den Dopplereffekt abgeleitet und an der Referenzantenne gemessen.

Diese Messung unterliegt nicht dem Einfluss des Wagenkörpernickwinkels.

Wenn die IMU-Integration aktiviert ist, wird LongAcc mit einem Kalman-Filter gefiltert, sodass weniger Rauschen im Kanal entsteht. Dieser Kanal kompensiert außerdem die Hebelwirkung des Wagenkörpernickwinkels, welche zu einem Überschwingen bei hochdynamischen Bremsungen bzw. Beschleunigungen führt. Sollte das GPS-Signal verloren gehen, liefert die IMU weiterhin Beschleunigungsdaten, deren Genauigkeit jedoch im Zeitverlauf abnimmt. Es wird empfohlen, keine Daten zu verwenden, die über einen Zeitraum von über 10 Sekunden ohne GPS ermittelt wurden.

 

LatAcc (Querbeschleunigung)

LatAcc ist der Wert der Querbeschleunigung, der durch Integration der über Dopplereffekt abgeleiteten und an der Referenzantenne gemessenen Kanäle für Geschwindigkeit und Fahrtrichtung ermittelt wird.

Diese Messung unterliegt nicht dem Einfluss des Wagenkörperwankwinkels.

 

Wenn die IMU-Integration aktiviert ist, wird LatAcc mit einem Kalman-Filter gefiltert, sodass weniger Rauschen im Kanal entsteht. Dieser Kanal kompensiert außerdem die Hebelwirkung des Wagenkörpernickwinkels, welche zu einem Überschwingen bei hochdynamischen Bremsungen bzw. Beschleunigungen führt. Sollte das GPS-Signal verloren gehen, liefert die IMU weiterhin Beschleunigungsdaten, deren Genauigkeit jedoch im Zeitverlauf abnimmt. Es wird empfohlen, keine Daten zu verwenden, die über einen Zeitraum von über 10 Sekunden ohne GPS ermittelt wurden.

 

Heading (Fahrtrichtung)

HEADING ist ein über Dopplereffekt abgeleiteter Kanal, der direkt vom GPS-Empfänger kommt. Diese Fahrtrichtung entspricht dem „Kurs über dem Erdboden“ an der Antennenposition im Verhältnis zu Norden und zwar unabhängig von der Fahrtrichtung des Fahrzeugs.

 

Wenn die IMU-Integration aktiviert ist, wird der Wert des Kanals HEADING mit einem Kalman-Filter gefiltert, sodass weniger Rauschen im Kanal entsteht. Dieser Kanal kompensiert außerdem die Hebelwirkung von Nick- und Rollwinkel des Wagenkörpers, die zu einem Überschwingen bei hochdynamischen Fahrmanövern führt. Sollte das GPS-Signal verloren gehen, liefert die IMU weiterhin Fahrtrichtungsdaten, deren Genauigkeit jedoch im Zeitverlauf abnimmt. Es wird empfohlen, keine Daten zu verwenden, die über einen Zeitraum von über 10 Sekunden ohne GPS ermittelt wurden.

 

Height (Höhe)

Der Kanal HEIGHT ist ein Positionskanal, der durch Trilateration der Signale von mindestens vier Satelliten berechnet wird. Als solcher ist der Kanal driftanfällig, da die von den Satellitensignalen zurückgelegten Wege durch die obere Ionosphäre der Erde gekrümmt werden. Das führt zu einer durchschnittlichen Genauigkeit bei offenem Gelände von +/- 3 m im Verhältnis zur absoluten Position.

In diesem Kanal können abrupte Sprünge auftreten, wenn ein Satellitensignal verloren geht oder erkannt wird.

 

Wenn die IMU-Integration aktiviert ist, wird der Höhenwert mit einem Kalman-Filter gefiltert, sodass weniger Rauschen im Kanal entsteht. Die IMU-Integration wirkt abrupten Sprüngen der Positionsangabe durch den Verlust oder die Aufnahme eines Satellitensignals entgegen.

Auch hier wird eine Kompensation der Hebelwirkung angewendet, um ein Überschwingen der Position durch Bewegungen des Wagenkörpers zu eliminieren.

Sollte das GPS-Signal verloren gehen, liefert die IMU weiterhin Höhendaten, deren Genauigkeit jedoch im Zeitverlauf abnimmt. Es wird empfohlen, keine Daten zu verwenden, die über einen Zeitraum von über 10 Sekunden ohne GPS ermittelt wurden.

 

Relative Height (relative Höhe)

Dies ist eine Integration der Vertikalgeschwindigkeit, die durch die VBOX-Tools-Software durchgeführt wird, wenn eine aufgezeichnete Datei geladen wird. Sie beträgt zu Beginn einer Datei Null.

Dieser Kanal bietet über kurze Zeitspannen eine äußerst hohe Genauigkeit und wird nicht durch das Erscheinen oder Verschwinden von Satelliten beeinflusst.

 

Vertical Velocity (Vertikalgeschwindigkeit)

VERTICAL VELOCITY ist ein über Dopplereffekt abgeleiteter Kanal, dem eine Richtung zugeordnet ist („+ve“ für aufwärts und „-ve“ für abwärts).

 

Wenn die IMU-Integration aktiviert ist, wird der Wert für die Vertikalgeschwindigkeit mit einem Kalman-Filter gefiltert, sodass weniger Rauschen im Kanal entsteht. Sollte das GPS-Signal verloren gehen, liefert die IMU weiterhin Daten zur Vertikalgeschwindigkeit, deren Genauigkeit jedoch im Zeitverlauf abnimmt. Es wird empfohlen, keine Daten zu verwenden, die über einen Zeitraum von über 10 Sekunden ohne GPS ermittelt wurden.

 

Satellites (Satelliten)

Listet die Gesamtanzahl der Satelliten auf, welche die Einheit derzeitig verfolgt, indem die Kanäle für GPS-Satelliten und GLONASS-Satelliten addiert werden. SBAS-Satelliten werden hier nicht berücksichtigt. Außerdem beträgt die Anzahl maximal 31.

 

GLONASS Satellites

Listet die Gesamtanzahl der GLONASS-Satelliten auf, welche die Einheit in dieser Lösung derzeitig verfolgt. SBAS-Satelliten werden hierbei nicht berücksichtigt.

 

GPS Satellites

Listet die Gesamtanzahl der GPS-Satelliten auf, welche die Einheit in dieser Lösung derzeitig verfolgt. SBAS-Satelliten werden hierbei nicht berücksichtigt.

 

Brake Trigger (Bremstrigger)

Der Eingang Bremstrigger ist ein überabgetasteter Digitaleingang, der bei Bremstests bzw. bei der Ereigniskennzeichnung zur Identifizierung des exakten Zeitpunkts, zu dem das Bremspedal gedrückt wird, genutzt wird.

 

Latitude (Breitengrad)

Der Breitengrad wird als geografische Koordinate angeben, welche die Nord-/Südposition eines Punktes auf der Erdoberfläche angibt. Der Breitengrad ist ein im GPS-Empfänger durch Trilateration von Satellitenzeitsignalen von mindestens vier verfolgbaren Satelliten erzeugter Winkelwert. Der Breitengrad geht von 0° am Äquator bis 90° (Nord oder Süd) an den Polen.

 

Dieses Signal wird bei vorhandender IMU und aktivierter IMU-Integration verstärkt und die Hebelwirkung mithilfe von Inertialdaten kompensiert.

 

Longitude (Längengrad)

Der Längengrad wird als geografische Koordinate angeben, welche die Ost-/Westposition eines Punktes auf der Erdoberfläche angibt. Der Längengrad ist ein im GPS-Empfänger durch Trilateration von Satellitenzeitsignalen von mindestens vier verfolgbaren Satelliten erzeugter Winkelwert. Der Längengrad geht von 0° am Nullmeridian bis auf 180° Ost und West.

 

Dieses Signal wird bei vorhandender IMU und aktivierter IMU-Integration verstärkt und die Hebelwirkung mithilfe von Inertialdaten kompensiert.

 

DGPS

Dieser Kanal gibt an, ob das GPS derzeitig DGPS-Korrekturdaten zur Minimierung von Propagationsfehlern der GPS-Position nutzt. Eine Verbesserung der Genauigkeit bei der Positionsbestimmung durch die VBOX hängt davon ab, welche DGPS-Nachrichtenart verwendet wird.

 

UTC Time

UTC ist die „universal coordinated time“ (koordinierte Weltzeit), die bis auf ca. eine Nanosekunde (ein Milliardstel einer Sekunde) pro Tag genau ist.

 

Distance (Abstand)

Dieser Kanal ist die akkumulative Gesamtstrecke in Metern, die seit Beginn der Datei zurückgelegt wurde. Dieser Kanal wird über Integration der Geschwindigkeit berechnet und ist somit Derivat eines Doppler-abgeleiteten Kanals.

 

Time (Zeit)

Dieser Kanal ist die akkumulative Gesamtzeit in Sekunden, die seit Beginn der Datei verstrichen ist.

 

Radius of Turn (Kurvenradius)

Der Kanal RADIUS OF TURN wird von den Kanälen SPEED (Geschwindigkeit) und LAT ACC (Querbeschleunigung) abgeleitet. Da sich die IMU-Integration auf beide diese Kanäle auswirkt, sind die Kurvenradiusdaten bei aktiver IMU-Integration ebenfalls glatter.

 

Speed Quality (Qualität der Geschwindigkeitsdaten)

Hierbei handelt es sich um eine RMS-Angabe der Qualität/Genauigkeit der aktuell gemessenen GPS-Geschwindigkeit. Der Wert wird in km/h angegeben. 

 

Centre Line Deviation (Abweichung von der Mittellinie)

Hierbei handelt es sich um die Messung der seitwärts gerichteten Bewegung des Fahrzeugs in Metern. Dieser Parameter verwendet die zuvor gemessene Fahrtrichtung der Testspur als Referenz und erstellt dann ab dem Startzeitpunkt jedes Tests eine Messung der seitlichen Abweichung. Wenn das Fahrzeug dann während einer Bremsung nach links zieht, dann zeigt dieser Parameter einen „+ve“-Wert in Metern an.

 

Solution Type (Lösungstyp)

Dies ist eine numerische Darstellung des derzeit in Gebrauch befindlichen DGPS-Lösungstyps:

1 = Standalone

3 = RTK Float

4 = RTK Fixed

IMU-Kanäle

Folgende Kanäle sind nur dann vorhanden, wenn eine RACELOGIC IMU (z. B. IMU04) an die VBOX angeschlossen ist.

 

YawRate (Gierrate)

Messung in Grad / Sekunde von einem Drehratensensor auf Gierebene eines Fahrzeugs. „+ve“ im Uhrzeigersinn

 

X_Accel (X-Beschl.)

Messung eines Beschleunigungssensors auf Längsebene des Fahrzeugs – „+ve“ steht für Beschleunigung. Für diese Messung wird der Einfluss der Schwerkraft nicht ausgeglichen.

Y_Accel (Y-Beschl.)

Messung eines Beschleunigungssensors auf Querebene des Fahrzeugs – „+ve“ steht für Drehung entgegen des Uhrzeigersinns. Für diese Messung wird der Einfluss der Schwerkraft nicht ausgeglichen.

 

Temp

Temperaturwert des in die IMU integrierten Temperaturfühlers. Hierbei handelt es sich NICHT um eine Messung der Umgebungstemperatur.

 

PitchRate (Nickrate)

Drehratenmessung eines Drehratensensors auf der Längsachse eines Fahrzeugs. „-ve“ Nase runter.

 

RollRate (Wankrate)

Drehratenmessung eines Drehratensensors auf der Querachse eines Fahrzeugs. „+ve“ für eine Drehung im Uhrzeigersinn.

 

Z_Accel (Z-Beschl.)

Beschleunigungsmessung auf Vertikalebene des Fahrzeugs – „+ve“ steht für eine Beschleunigung nach oben. Für diese Messung wird der Einfluss der Schwerkraft nicht ausgeglichen.

 

Doppelantenntenkanäle

Folgende Kanäle sind nur vorhanden, wenn der Modus DUAL ANTENNA der VBOX aktiviert ist.

True Heading (tatsächliche Fahrtrichtung)

Hierbei handelt es sich um eine Fahrtrichtungsmessung von der Referenzantenne zur Sekundärantenne im Verhältnis zu Norden. Wenn eine Referenzantenne am Fahrzeug montiert ist, liefert diese Messung die Fahrtrichtung des Fahrzeugs.

 

Slip_Angle (Schräglaufwinkel)

Der Schräglaufwinkel ist der Unterschied zwischen den Kanälen für Fahrtrichtung und tatsächliche Fahrtrichtung. Das ergibt dann eine Messung des Schräglaufwinkels des Körpers an der Referenzantenne.

Da sich die IMU-Integration auf den Wert der Fahrtrichtung auswirkt, sorgt die IMU-Integration zu einem Slip_Angle-Kanal mit weniger Rauschen und versetzt außerdem die Messposition von der Position der Antenne zur Position der IMU.

 

Pitch_Angle (Nickwinkel)

Der Nickwinkel ist der Winkel zwischen den beiden GPS-Antennen, wenn Sie in dem Modus PITCH konfiguriert sind. Dieser Kanal gibt eine exakte Messung des absoluten Nickwinkels des Fahrzeugs im Verhältnis zu einer Nulllinie. Da es sich hierbei um eine direkte Winkelmessung handelt, unterliegt sie im Zeitverlauf einer Drift.

 

Lat_Vel (Quergeschw.)

Die Quergeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Verhältnis zur Querausrichtung des Fahrzeugkörpers (90o zur Fahrtrichtung):

Sie wird von der GPS-Geschwindigkeit und vom Schräglaufwinkel abgeleitet. Die GPS-Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Fahrtrichtung der GPS-Antenne.

 

Der CAN-Kanal Lat_Vel (Quergeschwindigkeit) der VBOX 3iSL wird wie folgt berechnet...

Quergeschwindigkeit = Geschwindigkeit x SIN (Schräglaufwinkel)

 

 

Verhältnis von Quer- und Längsgeschwindigkeit zum Schräglaufwinkel:

Schräglaufwinkel = Quergeschwindigkeit / Längsgeschwindigkeit 

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Long_Vel

Die Längsgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit des Fahrzeug im Verhältnis zur Längsrichtung des Fahrzeugkörpers:

Sie wird von der GPS-Geschwindigkeit und vom Schräglaufwinkel abgeleitet. Die GPS-Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Fahrtrichtung der GPS-Antenne.

 

Der CAN-Kanal Long_Vel (Quergeschwindigkeit) der VBOX 3iSL wird wie folgt berechnet...

Längsgeschwindigkeit = Geschwindigkeit x COS (Schräglaufwinkel)

 

 

Verhältnis von Quer- und Längsgeschwindigkeit zum Schräglaufwinkel:

Schräglaufwinkel = Quergeschwindigkeit / Längsgeschwindigkeit 

Yaw_Rate (Gierrate)

Diese Gierratenmessung wird von der Abweichung von der tatsächlichen Fahrtrichtung abgeleitet. Als solche ist sie verrauschter als die direkte Sensorenmessung der Gierrate über die Inertialmesseinheit.

 

Roll_Angle (Wankwinkel)

Der Wankwinkel ist der Winkel zwischen den beiden GPS-Antennen, wenn Sie in dem Modus ROLL MODE konfiguriert sind. Dieser Kanal gibt eine exakte Messung des absoluten Wankwinkels des Fahrzeugs im Verhältnis zu einer Nulllinie wieder. Da es sich hierbei um eine direkte Winkelmessung handelt, unterliegt sie im Zeitverlauf einer Drift.

 

Slip_COG, Slip_FL, Slip_FR, Slip_RL, Slip_RR

Diese Kanäle sind Messungen des Wagenkörperschräglaufwinkels, die mithilfe der Gierrate und den x- und y-Versatzwerten in Metern an die verschiedenen Positionen im Fahrzeug übertragen werden.

 

True_Head2

Hierbei handelt es sich um eine Fahrtrichtungsmessung von der Referenzantenne zur Sekundärantenne im Verhältnis zu Norden. Wenn eine Referenzantenne am Fahrzeug montiert ist, liefert diese Messung die Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Wenn eine IMU an die VBOX angeschlossen ist, wird diese tatsächliche Fahrtrichtung mit der Gierrate in einem Online-Filter vermischt, um den Rauschanteil weiter zu reduzieren. Das wird für die Berechnungen des Fahrzeugabstands durch das FAS genutzt.

Anmerkung: Es wird nie zur Berechnung des Schräglaufwinkels genutzt.

 

Kanäle für Kalman-Filter

Folgende Kanäle sind nur dann verfügbar, wenn eine IMU04 an die VBOX V3 angeschlossen und die IMU-Integration aktiviert ist.

 

Latitude_raw

Dieser Kanal enthält den GPS-Rohwert des über die Positionsdaten ermittelten Breitengrads.

 

Longitude_raw

Dieser Kanal enthält den GPS-Rohwert des über die Positionsdaten ermittelten Längengrads.

 

Height_raw

Dieser Kanal enthält den GPS-Rohwert der über die Positionsdaten ermittelten Höhenangabe.

 

Speed_raw

Dieser Kanal enthält den GPS-Rohwert der über Dopplereffekt abgeleiteten GPS-Geschwindigkeit.

 

Vertical_Velocity_raw

Dieser Kanal enthält den GPS-Rohwert der über Dopplereffekt abgeleiteten Vertikalgeschwindigkeit.

 

Heading_raw

Dieser Kanal enthält den GPS-Rohwert der über Dopplereffekt abgeleiteten GPS-Fahrtrichtung.

 

IMU Kalman

Dieser Kanal gibt den Status des Kalman-Filters in einem numerischen Format an.

 

RMS_HPOS

Genauigkeit der aktuellen horizontalen GPS-Positionsmessung

 

RMS_VPOS

Genauigkeit der aktuellen vertikalen GPS-Positionsmessung

 

RMS_HVEL

Genauigkeit der aktuellen horizontalen GPS-Geschwindigkeitsmessung

 

RMS_VVEL

Genauigkeit der aktuellen vertikalen GPS-Geschwindigkeitsmessung

 

Head_imu

Head_imu ist die vom Kalman-Filter mithilfe der GPS- und Inertialdaten ermittelte Fahrtrichtung des Fahrzeugkörpers. Hierbei handelt es sich um das Äquivalent des Doppelantennenkanals TRUE HEADING für die IMU-Integration.

 

Pitch_imu

Pitch_imu ist der in Grad angegebene und vom Kalman-Filter mithilfe der GPS- und Inertialdaten ermittelte Nickwinkel.

 

Roll_imu

Roll_imu ist der in Grad angegebene und vom Kalman-Filter mithilfe der GPS- und Inertialdaten ermittelte Wankwinkel.

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Zuletzt geändert
14:57, 5 Dez 2014

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