Motion-Cueing-Algorithmen für eine realitätsnahe Bewegungssimulation:
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Braunschweig
Inst. für Verkehrssystemtechnik
2009
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| adam_text | MOTION-CUEING-ALGORITHMEN FUR EINE REALITATSNAHE BEWEGUNGSSIMULATION VON
DER FAKULTAT FUR MASCHINENBAU DER TECHNISCHEN UNIVERSITAT
CAROLO-WILHELMINA ZU BRAUNSCHWEIG ZUR ERLANGUNG DER WURDE EINES
DOKTOR-LNGENIEURS (DR.-LNG.) GENEHMIGTE DISSERTATION VON: AUS
(GEBURTSORT): DIPL.-LNG. MARTIN FISCHER BRAUNSCHWEIG EINGEREICHTAM:
MUNDLICHE PRUFUNG AM: REFERENTEN: 18. FEBRUAR2009 29. MAI 2009 PROF.
DR.-LNG. KARSTEN LEMMER PROF. DR.-LNG. WALTER SCHUMACHER 2009
INHALTSVERZEICHNIS VORWORT DES HERAUSGEBERS * VORWORT DES AUTORS *
KURZFASSUNG IV ABSTRACT V NOMENKLATUR IX 1 EINLEITUNG 1 1.1
ANWENDUNGSGEBIETE UND NUTZEN DER FAHRSIMULATION 1 1.2 PROBLEMSTELLUNG
UND ZIELSETZUNG DER ARBEIT 2 2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN 5 2.1 MOTION
CUEING - BEGRIFFSKLARUNG 5 2.1.1 MOTION CUEING 5 2.1.2 ALGORITHMEN 5
2.1.3 PHASENEINTEILUNG 6 2.1.4 FEHLERTYPEN 6 2.1.5 WASHOUT 6 2.1.6 TILT
COORDINATION 7 2.1.7 IN-THE-LOOP-METHODEN 7 2.2 BEWEGUNGSWAHMEHMUNG 7
2.2.1 MENSCHLICHE WAHRNEHMUNGSSYSTEME 8 2.2.2 WEITERE
WAHRNEHMUNGSMECHANISMEN 11 2.2.3 MODELLBILDUNG 14 2.3
FILTEREIGENSCHAFTEN 20 2.4 KOORDINATENSYSTEME UND -TRANSFORMATION 22 2.5
STATISTISCHE KENNGROBEN 25 2.6 OBERSICHT UBER DIE GRUNDLAGEN 25 3 STAND
DER FORSCHUNG 27 3.1 KLASSISCHE MOTION-CUEING-ALGORITHMEN 27 3.1.1
CLASSICAL WASHOUT 27 3.1.2 OPTIMAL CONTROL 29 3.1.3 COORDINATED ADAPTIVE
31 3.2 WEITERFUHRENDE ANSATZE 32 3.2.1 NICHTLINEARER HOCHPASSFILTER 32
3.2.2 FREQUENZABHANGIGE SKALIERUNG 32 3.2.3 KOMPENSATIONSFILTER 33 3.2.4
FAHRSPURBASIERTE ALGORITHMEN 34 3.2.5 MODELLBASIERTE PRADIKTIVE REGELUNG
35 3.3 SIMULATORSPEZIFISCHE ALGORITHMEN 36 3.3.1
MULTI-FREIHEITSGRAD-ALGORITHMUS 36 3.3.2 SPHERICAL WASHOUT 37 3.4
ZUSAMMENFASSENDE UBERSICHT UBER DEN STAND DER FORSCHUNG 39 4 METHODIK
UND EINFLUSSGROBEN DES MOTION CUEING 41 4.1 BEWERTUNG VON ALGORITHMEN 41
4.1.1 SUBJEKTIVE KRITERIEN 42 4.1.2 OBJEKTIVE KRITERIEN 46 4.1.3
OBJEKTIVIERUNG SUBJEKTIVER KRITERIEN 48 4.2 ALGORITHMEN-DESIGN UND
WAHRNEHMUNGSKRITERIEN 54 4.2.1 FAHRDYNAMISCHE EINGANGSSIGNALE 55 4.2.2
SKALIERUNG 57 4.2.3 FILTEREFFEKTE 59 4.2.4 TILT COORDINATION UND
DREHUNGSEINFLUSSE 65 4.2.5 LIMITIERUNG 73 4.2.6 WEITERE
WAHMEHMUNGSRELEVANTE FAKTOREN 83 4.3 PARAMETRIERUNG 88 4.3.1 METHODISCHE
OPTIMIERUNG 89 4.3.2 DRIVER-IN-THE-LOOP-TUNING 92 4.3.3 VERGLEICH DER
TUNING-METHODEN 94 4.4 BEWEGUNGSSYSTEM 97 4.4.1 ARBEITSRAUM 99 4.4.2
SYSTEMDYNAMIK 104 4.5 ZUSAMMENFASSUNG DER METHODIK UND EINFLUSSGROBEN
116 5 RESULTIERENDE NEUE MOTION-CUEING-ALGORITHMEN 121 5.1 FAST TILT
COORDINATION 121 5.2 COORDINATED HEAD ROTATION 123 5.3 BEWERTUNG DER
NEUEN ANSATZE 124 5.3.1 ANALYSE DER CHARAKTERISTISCHEN EIGENSCHAFTEN 125
5.3.2 EINORDNUNG IN DEN KONTEXT DER SIMULATION 129 5.4 ZUSAMMENFASSUNG
DER NEUEN ALGORITHMEN 132 6 ZUSAMMENFASSUNG 135 LITERATURVERZEICHNIS 139
ANHANG 153 A DYNAMISCHER DLR-FAHRSIMULATOR SIMCAR 153 B
BEWEGUNGSPLATTFORMEN IM OBERBLICK 156 C HERLEITUNGEN 159 D
VISUALISIERUNG DES ARBEITSRAUMES 166 E UBERSICHT UBER SIMULATOR-STUDIEN
168 F PARAMETRIERUNGEN DER MOTION-CUEING-ALGORITHMEN 172 G EIGENE
VERSUCHE 174
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