Im Bereich der Fahrzeugmesssysteme ist Präzision entscheidend. Die Unterschiede zwischen optisch-inertialen Systemen und herkömmlichen GPS-basierten Systemen für Geschwindigkeits- und Wegmessungen sind markant. Optisch-inertiale Systeme zeichnen sich durch ihre Genauigkeit, Stabilität und Zuverlässigkeit aus und bieten klare Vorteile gegenüber GPS-Technologien, die oft mit Messungenauigkeiten kämpfen.
Höhere Präzision bei der Geschwindigkeitsmessung
Optisch-inertiale Systeme messen die Geschwindigkeit direkt an der Fahrzeugachse, wodurch Bewegungsabweichungen, die durch die Karosseriestruktur entstehen können, minimiert werden. Bei GPS-basierten Systemen hingegen wird die Messung oft durch die Platzierung der GPS-Antenne beeinflusst. Da die Antenne auf der Karosserie montiert ist, führt dies zu Abweichungen, insbesondere bei abrupten Bewegungen wie starkem Bremsen. Diese Abweichungen können dazu führen, dass die Geschwindigkeit in den Daten unnatürliche Schwankungen aufweist, die in der Realität nicht existieren. Dadurch sind GPS-Systeme in vielen Szenarien weniger präzise als optisch-inertiale Lösungen.
Zusätzlich zu dem Problem der Montage, das zu Abweichungen in der Messung führt, leidet das GPS-System auch unter dem bekannten Problem des Überschwingens. Dieses wird durch den Kalman-Filter verursacht, der häufig zur Glättung von GPS-Daten eingesetzt wird. Der Kalman-Filter kann in dynamischen Situationen wie plötzlichen Beschleunigungs- oder Verzögerungsmanövern dazu führen, dass die berechneten Werte vorübergehend über die tatsächlichen Geschwindigkeitswerte hinausschießen, bevor sie sich wieder stabilisieren. Dieses Verhalten beeinträchtigt die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messungen in Echtzeitanwendungen und zeigt eine weitere Schwäche des GPS-Systems im Vergleich zu optisch-inertialen Lösungen auf.
Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Bremswegmessung
Ein wesentlicher Vorteil optisch-inertialer Systeme liegt in ihrer Fähigkeit zur äußerst präzisen Bremswegmessung. Die Systeme erfassen die Geschwindigkeit nahezu in Echtzeit, mit lediglich einer minimalen und konstanten Verzögerung im Millisekunden Bereich. Diese gleichmäßige Verzögerung ermöglicht eine äußerst exakte Bestimmung des Moments, in dem das Fahrzeug eine bestimmte Geschwindigkeit unterschreitet.
Im Gegensatz dazu können GPS-Systeme aufgrund größerer und variabler Verzögerungen in der Geschwindigkeitsmessung den Bremsweg verfälschen, was in ungenaueren Ergebnissen resultiert. Optisch-inertiale Systeme bieten durch ihre stabile und konstant geringe Verzögerung eine verlässliche und detailgenaue Datenerfassung und sind somit ideal für Anwendungen geeignet, die auf höchste Präzision bei der Bremsleistungsmessung angewiesen sind.
Die nachfolgende Grafik zeigt einen Vergleich der Geschwindigkeitsmessungen zwischen dem optisch-inertialen System (OMS 7) und einem GPS-basierten System während einer Verzögerung. Die blaue Linie markiert die obere Geschwindigkeitsgrenze bei 100 km/h. Deutlich erkennbar ist, dass das OMS7-System eine gleichmäßigere und präzisere Messung liefert, während die GPS-Daten leichte Schwankungen aufweisen, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten.
Konsistenz und Reproduzierbarkeit der Messergebnisse
Optisch-inertiale Systeme bieten zudem eine konstante Messgenauigkeit, selbst bei extremen Fahrmanövern oder abrupten Geschwindigkeitswechseln. Diese Systeme erfassen Daten stabil und unabhängig von äußeren Einflüssen wie Signalstörungen, die GPS-Systeme anfälliger machen können. Da GPS-Signale durch äußere Faktoren gestört oder unterbrochen werden können, führen sie zu inkonsistenten Daten, was die Messwerte weniger zuverlässig macht.
Ein herausragender Vorteil der optisch-inertialen Systeme ist ihre hohe Reproduzierbarkeit der Messergebnisse. Die Daten bleiben bei jeder Messung konsistent, was sie für präzise Anwendungen, bei denen kontinuierlich zuverlässige Ergebnisse erforderlich sind, besonders geeignet macht.
Fazit: Optisch-Inertiale Systeme als Goldstandard der Fahrzeugmessung
Optisch-inertiale Systeme bieten in der Geschwindigkeitsmessung und Wegmessung durch ihre direkte, unverfälschte Messung an der Fahrzeugachse eine unübertroffene Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit. Im Vergleich zu GPS-Systemen stellen sie sicher, dass die erfassten Daten präzise, konsistent und in jeder Messung zuverlässig reproduzierbar sind. Diese Eigenschaften machen sie zur idealen Wahl für Anwendungen, bei denen es auf höchste Genauigkeit und Verlässlichkeit ankommt.