Implementierung und Evaluierung eines Fixpunkt Kalman-Filters zur Sensordatenfusion von Inertialsensoren

Herr Spindeldreier erhält die Aufgabe, eine Festkommavariante eines bestehenden Kalman-Filters zur Sensorfusion von Gyroskop, Beschleunigungs- und Magnetfeldsensor zu erstellen. In einem ersten Schritt sollen die hierfür erforderlichen Bitbreiten evaluiert werden, die eine zur Referenzimplementierung vergleichbare Berechnungsgenauigkeit der Fixpunkt-Realisierung ermöglichen. Tolerierbar ist dabei eine maximaler Fehler von 10° RMS in Bezug zur Referenzimplementierung. Für die Evaluation erforderlicher Bitbreiten sollen die Klassen des am Institut erarbeiteten GSET-Frameworks (Generic System Evaluation Toolset) verwendet und erweitert werden. Hierdurch soll insbesondere die Abhängigkeit der Orientierungsschätzung von der gewählten Bitbreite der Berechnungsschritte untersucht werden. Abschließend soll durch eine Messung mit einem optischen System als goldene Referenz die absolute Genauigkeit des erstellen Kalman-Filters untersucht werden. Durch eine Latenzanalyse auf unterschiedlichen projektrelevanten Hardware-Plattformen soll eine Auswahl der optimalen Filter-Implementierung für die jeweilige Plattform getroffen werden.