Układ akwizycji i archiwizacji parametrów ruchu układów mobilnych – przegląd czujników pomiarowych
The system of acquisition and archiving of motion parameters of mobile systems - an overview of measuring sensors
Abstract
As part of the work, a measuring system is presented that allows collecting and recording vehicle motion parameters. To build the system, an inertial navigation module was used, consisting of two-axis accelerometers and gyroscopes made in MEMS technology. The tests were carried out and calculation methods were developed to allow the collected data to be referenced, to a point in the three-dimensional space, in order to determine the trajectory of the vehicle's movement. The built-in measuring system uses three types of sensors: accelerometer, gyroscope, magnetometer. Each of these sensors allows the measurement of the physical size in three orthogonal axes of the Cartesian coordinate system. In addition, the work uses a satellite navigation module (GPS), as a reference on the "macro" scale (coordinate system related to the center of the globe with a radius of about 6371 km) for the inertial updating module (INS / IMU), enabling accurate measurement in the "micro" scale (the coordinate system associated with the starting point of the traffic for the route, the length of which does not exceed several hundred meters).
The article presents an overview of available measuring sensors with special consideration of the parameters of selected sensors and errors introduced into the measurement system.
References
2. Du J., Examensarbetet i utveckling och undersökning av algorit-mer för MEMS-gyron, 30hp, avancerad nivå, BTH, 2012
3. Du J., Gerdtman C., Linden M., Signal Processing Algorithms for Position Measurement with MEMS-Based Accelerometer, 16th Nordic Baltic Conference on Biomedical Engineering, Gothen-burg, 2014
4. Freitas P., Magnetoresistive Sensors, Journal of Physics: Con-dens. Matter 19 (2007) str. 1-21
5. Gucma M. Podstawy Morskiej Nawigacji Inercyjnej, Wyd. AM, Szczecin, 2006
6. Grygiel R., Bieda R., Wojciechowski K., Metody wyznaczania kątów z żyroskopów dla filtru komplementarnego na potrzeby określania orientacji IMU, Przegląd Elektrotechniczny, R.90 Nr 9/2014, str. 217-224
7. Hauser H., Stragl G., Magnetoresistive Sensors, Preparation, Properties and Applications of Thin Ferromagnetic Films, 2007, str. 15-27
8. Janota A., Šimák V., Improving the Precision and Speed of Euler Angles Computation from Low-Cost Rotation Sensor Data, Sensors, 2015, 15, 7016-7039
9. Kędziora K., Krzemień P., Wach W., Problematyka Interpretacji Danych z Wybranych Urządzeń Rejestrujących Parametry Ruchu Pojazdów, Kraków, 2012
10. [19] Kędziora K., Lewandowski A., Waluś K. J., 3-Axis Acceleration Sensor Model In Application To Dynamic Vehicle Movement Measurement, Kraków-Poznań
11. Kędziora K., Lewandowski A., Waluś J. K., Wykorzystanie czujników przyśpieszenia do wyznaczania parametrów krzywoliniowych ruchu pojazdu, Kraków-Poznań, 2007-2010
12. Kittel C., Mechanika, PWN, Warszawa, 1973 str. 265-286
13. Kruszewski P., Nawigacja Satelitarna w Praktyce, KaBe, Krosno, 2016
14. Ligas M, Układy współrzędnych na kuli, Materiały dydaktyczne – Geodezja geometryczna
15. Matzner F., Tracking of 3D Movement, praca magisterska, Uniwersytet Praski, Praga, 2014
16. Merkisz J., Pokładowe urządzenia rejestrujące w samochodach, Wyd. PP, Poznań, 2007
17. Mohamed A. A., Creating Real-Time operation System Based on xPC Target Kernel, IJRTE, Vol. 2, 2013, str. 143
18. Narkiewicz J., GPS Globalny System Pozycyjny, WKŁ, Warszawa, 2003
19. Narkiewicz J., Podstawy układów nawigacyjnych, WKŁ, Warszawa, 1999
20. Nasiri S., A Critical Review of MEMS Gyroscopes Technology and Commercialization Status, InvenSense
21. Nota katalogowa ADXL345 Digital Accelerometer firmy Analog Devices
22. Nota katalogowa BMC 150 6-axis eCompass firmy Bosch
23. Nota katalogowa BMG 160 Digital, triaxial gyroscope sensor firmy Bosch
24. Nota katalogowa LIS3MDL Digital output magnetic sensor firmy ST
25. Nota katalogowa LSM303DLHC Ultra compact high-performance eCompass module firmy ST
26. Nota katalogowa L3GD20 3-axis Digital output gyroscope firmy ST
27. Nota katalogowa MPU-6000 and MPU-6050 Product Specification Revision 3.4 firmy InvenSense
28. Pomiary, praca zbiorowa pod red. J. Piotrowskiego, WNT, War-szawa, 2009
29. PN-91 S-02030, Pojazdy samochodowe, przyczepy i naczepy. Trójwymiarowy układ odniesienia i punkty bazowe. Nazwy i określenia.
30. Wagli A., Skaloud J., Turning Point. Trajectory Analysis for Skiers, InsideGNSS, Spring 2007, str. 24-34
31. Waluś K. J., Analiza sygnałów dyskretnych w procesie modelowania ruchu pojazdów samochodowych, Rozprawa Doktorska, Po-znań, 2009
32. Wetzstein G., Inertial Measurement Units I, EE 267 Virtual Reality Lecture 9, Stanford
33. Wnuk M., Filtracja Komplementarna w inercyjnych czujnikach orientacji, Politechnika Wrocławska, Wrocław, 2014
34. Woodman J. O., An Introduction to Inertial Navigation, UoC, Cambridge, 2007
35. Zakrzewski J., Kampik, M. Sensory i Przetworniki Pomiarowe, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2013
36. Zhi R., A Drift Eliminated Attitude & Position Estimation Algorithm In 3D, Graduate College Dissertations and Thesis, 2016
37. http://www.te.com/usa-en/industries/sensor-solutions/insights/intro-into-mr-sensor-applications.html
Copyright (c) 2019 Autobusy – Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
