Synthetische Messdaten erzeugen - Ist das so richtig? - Mein MATLAB Forum

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Synthetische Messdaten erzeugen - Ist das so richtig?

phima

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Verfasst am: 16.02.2018, 12:20 Titel: Synthetische Messdaten erzeugen - Ist das so richtig?

Hallo zusammen,
ich möchte einen synthetischen Messdatensatz erzeugen. Folgendes Szenario:
Ich messe mit einem Radar-Sensor ein Ziel, auf das ich mich zubewege. Es gibt einen Start-Punkt für die Messung, der auch der Ursprung eines kartesischen Koordinatensystems ist. Das Ziel steht in diesem Koordiantensystem beispielsweise auf Pz(50, 0 , 1). Die Normale des Radar-Sensors sollte parallel zur X-Achse des Koordinatensystems ausgerichtet sein. Diese Ausrichtung soll mit zwei Winkeln (phi und theta) eingestellt werden können (nach rechts/links schauen, nach oben/unten schauen). Außerdem kommt noch hinzu, dass ich mich nicht immer auf der y-Achse gerade auf das Ziel zubewege, sondern dass dies unter einem Winkel (phi2) geschieht. Da dieser Winkel auch eingestellt werden soll, ich mich aber immer am Ende meiner Bewegung bei dem Ziel befinden muss, drehe ich also meine Messdaten um das Ziel. Ich möchte also synthetische Messdaten erhalten, die mir Daten liefern, was der Radar-Sensor und verstellung verschiedener Winkel tatsächlich sieht. Ich hoffe das ist soweit verständlich. Folgendes habe ich verbrochen:

Code:

%% Punktwolke erstellen:
anzahlPunkte = 100;
x = linspace(50,1,anzahlPunkte);
y = -0.1 + (0.1+0.1).*rand(1,anzahlPunkte);
z = 0.95 + (1.05-0.95).*rand(1,anzahlPunkte);
Daten = [x' y' z'];

%% Drehpunkt für die Zubewegeungs-Drehung und Winkelverstellung
xp = x(1,1);
yp = 0;

phi = 6;
phi2 = -3;
theta = 4;

%% Drehung um z-Achse
Rz = [ cosd(phi) -sind(phi) 0;
sind(phi) cosd(phi) 0;
0 0 1];
%% Drehung um y-Achse
Ry = [ cosd(theta) 0 sind(theta);
0 1 0;
-sind(theta) 0 cosd(theta)];

Daten2 = nan(anzahlPunkte,3);
Daten3 = nan(anzahlPunkte,3);
Daten4 = nan(anzahlPunkte,3);

[row,col] = size(Daten);

for i = 1:row
Daten2(i,:) = Rz*Daten(i,:)';
end

for i = 1:row
Daten3(i,:) = Ry*Daten2(i,:)';
end

%% Drehung um einen Punkt P(xp,yp,zp)

for i = 1:row
Daten4(i,1) = xp + cosd(phi2)*(Daten3(i,1)-xp) - sind(phi2)*(Daten3(i,2)-yp);
Daten4(i,2) = yp + sind(phi2)*(Daten3(i,1)-xp) + cosd(phi2)*(Daten3(i,2)-yp);
Daten4(i,3) = Daten3(i,3);
end

%% Plot
plot3(x,y,z,'.b');hold on
grid on
plot3(x(1,end),y(1,1),z(1,1),'<');hold on
plot3(Daten3(:,1),Daten3(:,2),Daten3(:,3),'.r'); hold on
plot3(Daten4(:,1),Daten4(:,2),Daten4(:,3),'.y');
xlabel('x-Achse')
ylabel('y-Achse')
zlabel('z-Achse')
set(gca, 'Xtick', 0:10:50, 'XLim', [0, 50]);
set(gca, 'Ytick', -25:10:25, 'YLim', [-25, 25]);
set(gca, 'Ztick', -25:10:25, 'ZLim', [-25, 25]);
title('Synthetische Messdaten')
legend('Daten unberührt','Start-Position','Daten mit phi und theta Verstellung','Daten mit zusätzlicher phi2 Verstellung')

Funktion ohne Link?

Ihr könnt den Code einfach so kopieren, sollte Funktionieren. Anhand des Plots wird vielleicht klarer, um was es geht.

Jetzt zu meiner doch simplen Frage: Ist das so korrekt? Erhalte ich hier die Daten, die ich mir wünsche? Denn trotz den Plots fällt es mir doch relativ schwer das zu erkennen. Und ich glaube ich muss bei den Winkeln in den Rechnungen das Vorzeichen drehen, oder? Damit eben die "gesehenen" Messdaten passen.

Ich danke euch für eure Zeit und Hilfe!

Liebe Grüße
phima

phima

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Verfasst am: 23.02.2018, 18:46 Titel: Weiß schon jemand ob das so stimmt?

Hallo zusammen,

kann mir schon jemand bei diesem Problem helfen? Stimmen meine Annahmen?


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