TY - GEN A1 - Köppe, Enrico A1 - Augustin, D. A1 - Köppe, Tabea A1 - Subaric-Leitis, Andreas A1 - Liers, A. A1 - Schiller, J. ED - Gartner, G. ED - Huang, H. T1 - Application of the inertial navigation system 3D-self-calibration-method for the minimization of the measurement uncertainty T2 - Progress in location - based services 2014 N2 - For the accuracy of inertial navigation systems for indoor localization it is important to get high quality sensor data of the multi-sensor system. This can be realized using high quality sensors or the developed 3D-self-calibration-method for low cost sensors. Based on the calibration procedure of the accelerometer (ACC) and the magnetic field sensor (MAG), the additional integration of the gyroscope (GYRO) leads to a reduction of the indoor positioning error. This improves both the approximation for the accelerometer, the magnetic field sensor and the gyroscope so that the standard deviation of a single sensor is minimized. There are errors in the whole system. To determine these error sources it is important to define the measurement uncertainty. In this paper it is presented that the measurement uncertainty can be reduced by the application of the developed 3D-self-calibration method. T2 - 11th International Symposium on Location Based Services CY - Vienna, Austria DA - 26.11. 2014 KW - 3D sensor KW - 3D calibration method KW - Indoor localization KW - Measurement uncertainty PY - 2014 SN - 978-3-319-11878-9 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-319-11879-6_8 SN - 1863-2246 N1 - Geburtsname von Köppe, Tabea: Wilk, T. - Birth name of Köppe, Tabea: Wilk, T. N1 - Serientitel: Lecture Notes in Geoinformation and Cartography (LNG&C) – Series title: Lecture Notes in Geoinformation and Cartography (LNG&C) SP - 105 EP - 117 PB - Springer AN - OPUS4-32430 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Prager, Jens A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Früherkennung von Strukturschäden mittels geführter Lamb-Wellen T2 - 16. ITG/GMA-Fachtagung - Sensoren und Messsysteme 2012 N2 - Eine Reihe von Prüfproblemen in der chemischen Industrie, in Kraftwerksanlagen und in Transportsystemen ist aufgrund schwieriger Zugangsmöglichkeiten nur begrenzt technisch bzw. wirtschaftlich effizient durchführbar. Das hier vorgestellte Projekt beinhaltet die Entwicklung eines Verfahrens der zerstörungsfreien Prüfung über weite Entfernungen (bis zu 100 m), das zum Einsatz in automatisierten Messsystemen bzw. zur Integration in Langzeitüberwachungssysteme geeignet ist. Grundlage des Verfahrens ist die gezielte Anregung und Auswertung von Lamb-Wellenmoden, wodurch eine effektive Unterscheidung von Fehler- und Formanzeigen sowie eine Klassifizierung unterschiedlicher Fehlertypen möglich werden. Der Vorteil der Nutzung geführter Wellen für die zerstörungsfreie Prüfung liegt in ihrer vergleichsweise guten Ausbreitungsfähigkeit über weite Entfernungen. Die sich daraus ergebenden Möglichkeiten der Untersuchung großer bzw. schwer zugänglicher Bereiche einer Struktur bieten innovative Ansätze für die Entwicklung robuster Structural-Health-Monitoring-Systeme (SHM). Erst durch die Verfügbarkeit leistungsfähiger Rechentechnik wird ein breiter Einsatz derartiger Verfahren möglich. Die Technik kann zur Materialcharakterisierung an ebenen bzw. zylindrischen, dünnwandigen Flächen aus Metall oder auch CFK genutzt werden. Adressierte Anwendungsfelder sind z.B. die Untersuchung von Flugzeugtragflächen oder Pipelines. Des Weiteren wird der Einsatz solcher Verfahren zur Überwachung sicherheitsrelevanter Bauteile z.B. aus Laminaten angestrebt, wie sie verstärkt in der Luft- und Raumfahrt Anwendung finden. Im Rahmen des Projekts wurde auf Grundlage vorhandener Technik (Wellenanregung mittels Ultraschall-Gruppenstrahlprüfköpfen) ein umfassendes Verständnis für die Technologie und anwendungsrelevante Parameter (Probenmaterial und -dimensionen, Welleneigenschaften, Anregungs-, Transmissions-, Reflektionscharakteristika) gewonnen und Algorithmen zur Erkennung von Schädigungsbildern (z.B. Riss, Loch, Verdünnung) entwickelt. Neben der Algorithmusentwicklung zur Detektion und Analyse von Schadstellen, lag ein Projektschwerpunkt in der Entwicklung einer geeigneten Gerätetechnik. Als sensorisches Elemente wurde Ultraschall-Gruppenstrahlertechnik eingesetzt. Besondere Anforderungen werden an die Technik zur Anregung der Wellenmoden unter Verwendung geeigneter Piezoaktoren gestellt. In diesem Bereich existiert bislang keine kommerziell erhältliche Gerätelösung, weshalb eine Neuentwicklug der Anregetechnik realisiert wurde. Speziell für die hohe Anzahl an Aktorkanälen, die benötigt wird, um unterschiedliche Moden und Wellenformen anzuregen, wurde eine äußerst leistungsfähige Anregeeinheit entwickelt. T2 - 16. GMA/ITG-Fachtagung 'Sensoren und Messsysteme' CY - Nürnberg, Germany DA - 22.05.2012 KW - Lamb-waves KW - Ultrasound KW - Non-destructive evaluation KW - Early-damage-detection KW - Structural health monitoring PY - 2012 SN - 978-3-9813484-0-8 DO - https://doi.org/10.5162/sensoren2012/5.2.1 SP - 531 EP - 540 CY - Wunstorf AN - OPUS4-26008 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Liers, A. A1 - Schiller, J. T1 - Radio-based multi-sensor system for person tracking and indoor positioning T2 - WPNC 2012 - 9th Workshop on positioning, navigation and communication N2 - Sensor based person tracking is a challenging topic. The main objective is positioning in areas without GPS connection, i.e. indoors. A research project is carried out at BAM, Federal Institute for Materials Research and Testing, to develop and to validate a multi-sensor system for 3D localization. It combines body motion sensing and a guard system for the tracking and recording of the status of persons. The so named BodyGuard system was designed for sensor-based monitoring and radio-based transmission of the movement of a person. Algorithms were developed to transform the sensor data into a spatial coordinate. This paper describes how the BodyGuard system operates, which main components were used in the system, how the individual sensor data are converted into 3D motion data, with which algorithms the individual sensors are processed, how individual errors are compensated and how the sensor data are merged into a 3D Model. Final objective of the BodyGuard system is to determine the exact location of a person in a building, e.g. during fire-fighting operations. T2 - WPNC '12 - 9th Workshop on positioning, navigation and communication 2012 CY - Dresden, Germany DA - 2012-03-15 KW - Wireless sensor network (WSN) KW - Embedded systems KW - Sensor calibration and validation KW - Person tracking KW - Inertial navigation system KW - Inertial measurement unit PY - 2012 IS - PS 11 SP - 1 EP - 7 CY - Dresden AN - OPUS4-26028 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Prager, Jens A1 - Gravenkamp, Hauke A1 - Rahman, Mehbub-Ur A1 - Köppe, Enrico T1 - Einsatz geführter Wellen für die Ultraschallprüfung JF - Technisches Messen N2 - Der Einsatz geführter Wellen für die zerstörungsfreie Prüfung mit Ultraschall eröffnet neue Möglichkeiten, räumlich ausgedehnte Bauteile mit begrenzter Zugänglichkeit auf ihre Integrität zu prüfen und gewinnt daher zunehmend an Bedeutung. Dieser Artikel behandelt die physikalischen Grundlagen der Schallausbreitung. Deren Verständnis bildet die Grundlage für die Entwicklung geeigneter Prüfsysteme. An Beispielen werden verschiedene Möglichkeiten zur Simulation der Schallausbereitung vorgestellt. Aktuelle Lösungsansätze zur Prüfung von plattenförmigen Strukturen und von Rohrleitungen werden beschrieben, wobei besonders auf die Sensortechnik und die speziellen Anforderungen an die Prüfhardware eingegangen wird. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Guided waves are widely used for non-destructive testing using ultrasound. Recently, the method has become increasingly important for integrity tests of spatially extended components with limited accessibility. This article discusses the basic physics of the sound propagation of guided waves. Their understanding forms the basis for the successful development of adapted inspection systems. Examples for simulating the wave propagation using different methods are presented. Current approaches for the inspection of plate-like structures and pipelines are described with focus on sensor technology and the specific requirement on the test hardware. KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Geführte Wellen KW - Ultraschallprüfung KW - Non-destructive evaluation KW - Guided waves KW - Ultrasound PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1524/teme.2012.0168 SN - 0340-837X SN - 0178-2312 SN - 0171-8096 VL - 79 IS - 5 SP - 251 EP - 261 PB - Oldenbourg CY - München AN - OPUS4-26206 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Daschewski, Maxim A1 - Dohse, Elmar A1 - Köppe, Enrico A1 - Weise, Matthias A1 - Hillger, W. A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Schwingverhalten des Ferroelektret-Senders für Luftultraschall T2 - DGZfP-Jahrestagung 2013 T2 - DGZfP-Jahrestagung 2013 CY - Dresden, Germany DA - 2013-05-06 KW - Luftultraschall KW - Wandler KW - Ferroelektret KW - Zelluläres Polypropylen KW - Elektrostriktion PY - 2013 SN - 978-3-940283-49-8 IS - Mo.3.B.4 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-28651 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kusche, Nadine A1 - Schukar, Vivien A1 - Schilder, Constanze A1 - Köppe, Enrico A1 - Habel, Wolfgang ED - Chang, F.-K. T1 - Development and qualification of FBG-based strain patches and rosettes T2 - IWSHM 2011 - 8th International workshop on structural health monitoring 2011 (Proceedings) N2 - A fibre Bragg grating (FBG) strain patch specially adapted for long-term and high-strain applications was developed and characterised. Additionally, in the case of unknown main stress axis, two fibre optic strain rosettes were developed. The design concept for the patch and the rosettes is based on a glass fibre reinforced plastic (gfrp) carrier material. The patches were characterised due to their strain gauge factor and fatigue behaviour. As a result, FBG strain patches with linear strain behaviour and excellent fatigue resistance were developed and can be used as part of a monitoring system for aerospace structures or wind turbine power plants. The rosettes were designed to be small in geometrical size and their strain transfer behaviour was characterised. T2 - 8th International workshop on structural health monitoring 2011 CY - Stanford, CA, USA DA - 13.09.2011 KW - Fibre Bragg grating KW - Patch KW - Rosette KW - Strain gauge factor KW - Fatigue behaviour KW - Validation PY - 2011 SN - 978-1-60595-053-2 VL - 2 SP - 1457 EP - 1465 PB - DEStech Publications, Inc. AN - OPUS4-24512 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gründer, Klaus-Peter A1 - Köppe, Enrico A1 - Kadoke, Daniel T1 - Optische 3D-Referenzierung eines funkgestützten Multisensorsystems zur Bewegungsanalyse gefährdeter Personen T2 - 3D-NordOst 2011 - 14. Anwendungsbezogener Workshop zur Erfassung, Modellierung, Verarbeitung und Auswertung von 3D-Daten N2 - Ein stereo-fotogrammetrisches Messverfahren wurde zur quantitativen Analyse der Bewegungssignale eines elektrischen Multi-Sensorsystems eingesetzt. Der Vergleich von Weg- und Winkel-Zeitverläufen zeigte bereits eine recht gute Übereinstimmung, verdeutlichte jedoch auch die Notwendigkeit einer weiterzuentwickelnden Kalibriermethodik. Die Stereo-Videogrammetrie hat sich als Referenzverfahren zur Analyse und Validierung dreidimensional ausgelegter elektrischer Bewegungssensorik für den Nahbereich bewährt. T2 - 3D-NordOst 2011 - 14. Anwendungsbezogener Workshop zur Erfassung, Modellierung, Verarbeitung und Auswertung von 3D-Daten CY - Berlin, Germany DA - 08.12.2011 KW - Stereo-Videogrammetrie KW - Funkgestützte Sensorik KW - Bewegungsanalyse PY - 2011 SN - 978-3-942709-03-3 SP - 33 EP - 38 AN - OPUS4-25103 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Wireless Sensor Network with Temperature Compensated Measuring Technology for Long-Term Structural Health Monitoring of Buildings and Infrastructures System T2 - Eurosensors XXV T2 - Eurosensors XXV CY - Athens, Greece DA - 2011-09-04 PY - 2011 AN - OPUS4-24589 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Tracking Persons using a Radio-Based Multi-Sensor System T2 - 2011 International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN) T2 - 2011 International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN) CY - Guimarães, Portugal DA - 2011-09-21 PY - 2011 AN - OPUS4-24592 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias ED - Tsamis, C. ED - Kaltsas, G. T1 - Wireless sensor network with temperature compensated measuring technology for long-term structural health monitoring of buildings and infrastructures T2 - Eurosensors XXV (Proceedings) N2 - Damage to buildings occurs if a construction component fails. The result is a partial or total collapse which can be dangerous for people for example if it's a bridge or a large hall. The collapse of the terminal building at the Airport Charles de Gaulle in Paris and the damage at the historic City Archives of Cologne are typical examples of such accidents. Another problem is the contradiction of the increasing volume of traffic (particularly heavy traffic) and the great age of bridges. The probability increases that the load-bearing capacity of a bridge decreases. For example the collapses of the Mississippi Bridge and of the Inntal Motorway Bridge can be seen as results. Therefore it is necessary to control endangered structures during their life span. In order to prevent these kinds of accidents, the Federal Institute for Materials Research and Testing developed a radio-based, self-configuring measuring system in cooperation with the ScatterWeb Company, Berlin (Germany). This measuring system consists of identically designed sensor modules which are self-sustaining, wireless, act as transmitters and receivers and are equipped with a special sensor technology for long-term monitoring of buildings or engineering facilities. The sensor unit uses strain gauges for stress analysis and contains interfaces for additional sensors. The system in particular applies to buildings and structures for transport and traffic and large-scale industrial facilities, where a subsequent wiring installation is difficult or impossible. T2 - Eurosensors XXV CY - Athens, Greece DA - 04.09.2011 KW - Multi-Hop WSN KW - SHM KW - Temperature and Frequency Compensation KW - Funksensorik KW - Sensornetzwerk KW - Multihop KW - Strukturüberwachung KW - Temperaturkompensation PY - 2011 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705811059236 IS - Paper 1197 SP - 1 EP - 5 PB - Elsevier AN - OPUS4-24401 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -