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Hardware / Sensorsystem-Entwicklung

Sensorsystem-Entwicklung

Multisensorsysteme und Verarbeitung dort, wo die Daten anfallen — Array-Geometrie, Synchronisation über Geräte hinweg, Sensorfusion und Ergebnisse, die auf dem Gerät entstehen statt anderswo.

Leistungen

Was ein Multisensorsystem lösen muss

Sechzehn Mikrofone, zwei Gehäuse, ein Takt — und eine Quelle, die laut beiden an derselben Stelle liegen muss.

ch7ch0ch1ch6ch4ch5ch2ch3ch3ch0ch1ch6ch7ch4ch5ch2MSMaster-KnotenSlave-KnotenSchallquelle60 cm2,4 m
Einer unserer eigenen Validierungsaufbauten. Jedes Array bestimmt für sich eine Richtung; weil beide an demselben Takt abtasten, ergibt das Paar eine Position. Alles in dieser Zeichnung ist eine Entwurfsentscheidung — wie viele Sensoren, in welchem Abstand, mit welchem Raster und wie eng zeitlich gekoppelt. Ist eine davon falsch, holt keine nachgelagerte Verarbeitung sie zurück.

Gebaut und vermessen, nicht simuliert

Zwei fertig montierte Sensorknoten nebeneinander auf dem Labortisch, über ein Kabel verbunden
Zwei Knoten, eine ZeitbasisGetrennte Geräte über gewöhnliches Kabel in derselben Zeitbasis, ohne GNSS-Zeit und ohne Funksynchronisation.
Die Mikrofon-Array-Platte mit ihren acht Trägerplatinen ringsum montiert
Das Array selbstAcht Sensoren, auf einer Geometrie platziert, die gewählt und dann vermessen wurde statt angenommen.

Diese Fähigkeit kommt aus dem Bau unseres eigenen Sensorprodukts, nicht aus einem Kurs. Acht Mikrofone an einem Abtasttakt, Verarbeitung auf dem Knoten, ein zweiter Knoten in derselben Zeitbasis — und das Ganze gegen eine eingemessene Referenz und ein per RTK-GPS verfolgtes Ziel geprüft, mit veröffentlichten Ergebnissen und offen genannten Grenzen.

Der Ansatz lässt sich direkt auf andere Sensortypen übertragen. Schwingung, Druck, Strom, Optik, Gas: Es ändern sich der Wandler und seine Aufbereitung. Nicht ändert sich der schwierige Teil — mehrere Sensoren zeitlich in Übereinstimmung zu bringen, sie dorthin zu setzen, wo die Physik sie haben will, und auf dem Gerät etwas Brauchbares zu rechnen, statt Rohdaten wegzuschicken.

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Vier Probleme, in der Reihenfolge, in der sie beißen

Geometrie

Wie viele Sensoren, in welchem Abstand, in welcher Anordnung. Das steckt in der Mechanik fest und lässt sich später in Software nicht verbessern — deshalb wird es zuerst entschieden.

Synchronisation

Abtastung an einem Takt, getrennte Geräte in einer Zeitbasis. Ohne das heißt zwei Sensoren vergleichen: zwei Schätzungen vergleichen.

Aufbereitung

Das analoge oder digitale Frontend zwischen Sensor und Wandler — und das Rauschen, das es hinzufügt oder eben nicht.

Fusion und Verarbeitung

Die Kanäle zu etwas zusammenführen, das eine Bedeutung hat, in der verfügbaren Zeit, auf dem vorhandenen Baustein — nicht hinterher auf einer Workstation.

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Mehrere Sensoren, die übereinstimmen müssen?

Bringen Sie mit, was gemessen werden soll und wie genau. Sie bekommen eine ehrliche Einschätzung, ob Sensoranzahl, Geometrie und Zeitbudget das überhaupt hergeben.

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