Anwendungsbezogene Integration inertialer Messtechnik - Arlt, L. (Technologien im Leistungssport 3: Tagungsband zur 19. Frühjahrsschule am 14./15. Mai 2018 in Leipzig, 2018)
Das Gebiet der inertialen Messtechnik hat im letzten Jahrzehnt einen starken Boom erlebt. Durch den gestiegenen Miniaturisierungsgrad in den Fertigungsprozessen (MEMS) können Einbaugröße und Energieverbrauch deutlich gesenkt werden, was den Einsatz in Smartphones (iPhone®), virtueller Realität (VR), Medizintechnik, im Sport- und Freizeitbereich erst möglich macht. Für die Bestimmung der Lage eines Objekts werden Beschleunigungssensor und Gyroskop standardmäßig über ein geeignetes Systemmodell miteinander verkoppelt bzw. "fusioniert". Dennoch reicht dieses Standardsystem meist nicht aus, um den gegebenen Anforderungen zu genügen. Als ein wesentliches Problem sind hier Langzeitmessungen (> 1 min) und Messungen mit hochdynamischen Bewegungen zu nennen. Moderne inertiale Messeinheiten (IMUs) werden daher meist mit einem zusätzlichen Magnetometer ausgestattet, welches den Vorteil hat, das Erdmagnetfeld als dauerhafte und absolute Referenz zu nutzen. Allerdings steigt hier der Aufwand für die Kalibrierung und die Elektronik für das Magnetometer. Als Beispiel wird die "Rudermessdolle" aus der laufenden Entwicklung des Instituts für Forschung und Entwicklung von Sportgeräten (FES) herangezogen werden, welche mithilfe inertialer Messtechnik präzise Ruderauslenkungen messbar machen soll. Die Winkelmessung erfolgt durch Integration der Drehrate, welche durch das Messsignal des Gyroskops bereitgestellt wird. Als Sensoreinheit wurde der "MPU-9250" verwendet.