MCB: Crosstalk - maxct/paparazzi GitHub Wiki

Introduction and ultrasonic measurements

Beim Messen der Entfernung mittels Ultraschallsensor kann es dazu kommen, dass ein Signal vom Sensor fälschlich als sein eigenes interpretiert wird und so Messungenauigkeiten entstehen. Ein Ultraschallsensor misst Entfernungen, indem er eine Schallwelle im Ultraschallbereich abgibt und im Anschluss diese Welle wieder detektiert. Das gemessene timeoffset kann nun mit der Schallgeschwindigkeit multipliziert werden, sodass man die doppelte Entfernung zum reflektierten Objekt erhält. Wird nun nach dem Aussenden der eigenen Ultraschallwelle eine andere Welle gemessen, resultiert dies in einer zu kurzen Zeitdifferenz und führt so zu einer verkürzten Distanz.

Direct crosstalk

Direktes Crosstalk tritt auf, wenn ein mobiler Roboter einen Ultraschallsensoren durch einen weiteren eigenen Sensor stört. Die eingesetzten Copter führen die vier Messungen nacheinander in Reihe aus. Dies bedeutet, dass benachbarte Sensoren bei einer Messung stets ausgeschaltet sind. Demzufolge besteht bei den von uns eingesetzten Coptern das Problem des direkten Crosstalks nicht.

Indirect crosstalk

Beim indirekten crosstalk werden im Vergleich zum direkten crosstalk Wellen von anderen Objekten als dem eigenen Copter aufgenommen. Dies können sowohl direkt auf den Copter abgegebene, als auch von Wänden reflektierte Wellen sein. So können theoretisch alle vier Sensoren eine Welle eines anderen Copters messen, jedoch nur einer zur gleichen Zeit.

Timings in crosstalk

Der maßgeblichste Faktor für die Größe des gemessenen Fehlers bei der Entfernungsmessung ist das timing der Wellenab- und Wellenaufnahme. Die Sensoren eines Copters messen nacheinander in einer festen und sehr genauen Frequenz. Da beide Copter mit der gleichen Frequenz messen, sind immer je ein Sensor eines Copters mit dem eines anderen "gekoppelt". Dies wurde auch in den Experimenten beobachtet. Je nach Größe des konstanten offsets, welches auch die "gekoppelte" Störung zweier Sensoren verursacht, wird auch das Maß der Beeinflussung verändert. So wird ein Copter von einem anderen Copter stärker irritiert, wenn das fremde Signal kurz nach dem Aussenden des eigenen Signals eintrifft.