Projektbeschreibung
MEMS-Trägheitssensoren mit Nullpunktabweichung könnten eine fehlerfreie autonome Navigation ermöglichen
Die autonome Navigation stützt sich auf verschiedene Sensormodalitäten, darunter GPS, Kameras und Trägheitssensoren. Die Trägheitsnavigation, die Sensordaten zur Positionsbestimmung integriert, unterscheidet sich von anderen Modalitäten, da sie fehlerfrei wäre, wenn ein driftfreier Sensor erfunden werden könnte. Mikro-Elektromechanische Systeme (MEMS) in Sensoren ermöglichen eine breite und kostengünstige Trägheitsnavigation. Die Nullpunktabweichung („Drift“) der MEMS-Sensoren beeinträchtigt jedoch die Positionsgenauigkeit, da sich kleine, systembedingte Messfehler mit der Zeit akkumulieren. Die herkömmliche Temperaturkalibrierung kann die Nullpunktabweichung nicht aus dem Weg räumen. Das ERC-finanzierte Projekt 0-drift zielt darauf ab, die Sensorabweichung durch die Integration von verteilten Spannungssensoren und Wandlern auf dem Chip mithile der MEMS-Trägheitssensoren zu beheben. Durch die Kombination des hochentwickelten Chips mit einem physikbasierten, maschinellen Lernverfahren zur Kalibrierung zielt das Projekt 0-drift darauf ab, eine kostengünstige, ausschließlich auf der Schwerkraft basierende, fehlerfreie Trägheitsnavigation durch Selbstkalibrierung zu ermöglichen.
Ziel
Sensor drift is a major problem for inertial sensors and limits their usage in autonomous navigation applications. Inertial sensor data is integrated to find the position and drift leads to error accumulation. A common drift suppression approach is temperature calibration, but ovenized state of the art sensors still exhibit drift. Instead of using temperature as a drift indicator, I have pursued a non-conventional approach and measured on-chip stress that directly correlates with drift. The device interacts with its surroundings through the anchors and on-chip stress accurately estimates drift. I am the leading researcher in the stress compensation field, and I have recently demonstrated that MEMS gyroscope drift could be eliminated with stress compensation. My long-term stability results at 2 days of averaging are unrivaled, but the calibration algorithm is not practical. Different from temperature calibration, stress calibrating a device is difficult. I propose a sensor system that would convert my proof of concept work into a practical 0-drift sensor with self-calibration. The proposed system consists of a circular MEMS sensor with multiple (~100) distributed stress sensors and piezoelectric stress transducers, a machine learning supported analytical calibration model, a custom ASIC for superior noise, and an FPGA for system control and self-calibration. If successful, the proposed approach would improve the MEMS gyroscope stability by >100X to the levels of 10-4 – 10-5°/h, enabling error-free, only gravity-referenced inertial navigation. Unlike GPS or camera, inertial navigation works under all weather, light, and location conditions providing a stable reference to navigation algorithms. With further miniaturization, 0-drift sensors could fit into smartphones, and reliable indoor navigation would become a reality. The compact, low-cost sensor could also disrupt the precision inertial market dominated by bulky and expensive fiber-optic and laser sensors.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
- Technik und Technologie Maschinenbau Fahrzeugbau Automobiltechnik autonome Fahrzeuge
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Mikroelektronik
- Sozialwissenschaften Soziale Geografie Verkehr Navigationssysteme Trägheitsnavigationssystem
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften künstliche Intelligenz maschinelles Lernen
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
06800 BILKENT ANKARA
Türkei
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.