Durchflug-Erkennung¶

Aus „Board 1 hat auf Kanal R3 um 12:03:17,512 −31 dBFS gemessen“ wird „Pilot auf R3 ist um 12:03:17,48 durchs Gate geflogen“. Die Erkennung (server/src/detect.rs) hat kein I/O. Sie läuft live, auf Aufnahmen (laptimer replay) und in den Tests genau gleich.

Eingang¶

Jedes Board misst reihum die eingestellten Kanäle, bei vier Kanälen jeden alle 2 ms (rund 500 Werte pro Sekunde). Ein Pegelcode hat 0,25 dB Auflösung: dBFS = code / 4 − 63,75.

Schritte pro Kanal¶

flowchart TD
    A["Rohpegel je Board<br/>~500/s"] --> B["10-ms-Slots<br/>Maximum je Slot"]
    B --> C["Hüllkurve je Board<br/>Max 20 ms, Median 100 ms"]
    C --> D["Boards kombiniert<br/>höchste Hüllkurve"]
    D --> E{"über Eintritt?"}
    E -- ja --> F["Durchflug läuft<br/>Maximum merken"]
    F --> G{"unter Austritt?"}
    G -- ja --> H["1 s warten<br/>(Zusammenlegen)"]
    H --> I["Durchflug melden<br/>Zeit = Mitte des Gipfels"]
    D -.-> S["Statistik der letzten 3 min:<br/>Kurs, Gipfel → Schwellen"]
    S -.-> E

1. Slots: Die Zeit wird in 10-ms-Stücke geteilt; pro Board zählt der höchste Wert im Stück. DJI sendet in Paketen, und etwa jede fünfte Messung fällt in eine Sendepause, liest also nur Rauschen. Das Maximum übergeht diese Lücken (der Median täte es nicht).
2. Hüllkurve: pro Board das Maximum über 2 Slots (20 ms), davon der Median der letzten 10 (100 ms) gegen kurze Spitzen.
3. Boards kombinieren: die höchste Hüllkurve aller Boards eines Gates. Sieht ein Board die Drohne kurz schlecht, sieht sie meist ein anderes.
4. Schwellen aus dem Flug:
   • Kurs = Median der Hüllkurve, solange der Sender an ist (über −46 dBFS), über die letzten 3 Minuten.
   • Gipfel = Median der letzten 5 Durchflug-Gipfel des Piloten; vor dem 3. Durchflug das 99,5-%-Perzentil der Pegel.
   • Eintritt = Kurs + 60 % von (Gipfel − Kurs), mindestens aber Kurs + Mindestausschlag (Standard 12 dB).
   • Austritt = Kurs + 20 % von (Gipfel − Kurs), mindestens 1 dB unter dem Eintritt.
5. Zeitpunkt: die Mitte des Bereichs, der höchstens 1 dB unter dem Maximum des Durchflugs liegt. Der Gipfel ist ein breiter Buckel; seine Mitte ist stabiler als der höchste Einzelwert.
6. Zusammenlegen: Gemeldet wird erst 1 s nach dem Austritt. Fällt der Pegel mitten im Gate kurz ab und steigt wieder, wird das so noch ein Durchflug. Näher als die Mindestrunde (Standard 3 s) am vorigen ist es derselbe.
7. Anlauf und Zurücknehmen: Bis ein Pilot drei Durchflüge hat, ist der Gipfel nur geschätzt, und die höchsten Momente der Strecke können zählen. Sobald drei echte Gipfel da sind, prüft der Detektor die frühen Durchflüge noch einmal und nimmt die zurück, die die echte Schwelle nicht erreicht hätten (Event::Retract). Der Server löscht sie dann aus der Datenbank.

Warum der Mindestausschlag?¶

Gelernte Schwellen haben eine Schwäche: Stimmen die ersten Gipfel nicht, stimmt die Schwelle nicht. In der ersten echten Session zählten mit 3 dB Mindestausschlag Wellen, die nur 4–5 dB über dem Kurs lagen: 7 Treffer statt 2. Echte Durchflüge lagen in allen Aufnahmen 13–26 dB über dem Kurs. In einer späteren Session flog ein Pilot oft 1–2 m über dem Gate; diese Überflüge lagen etwa 14 dB darüber und brachten 8 Treffer; mit 12 dB blieben 3, mit 15 dB ging auch ein echter Durchflug verloren.

Der Pegel allein trennt Überflüge und Durchflüge also nur knapp. Die verlässlichere Lösung ist das Freigabe-Gate. Der Mindestausschlag ist pro Kanal einstellbar, etwa für einen stärkeren Sender.

Feste Schwellen¶

Pro Kanal und Gate kann statt „automatisch“ manuell gewählt werden: feste Eintritts- und Austrittsschwelle in dBFS, wie EnterAt/ExitAt bei RotorHazard. Solche Kanäle lernen nichts und nehmen nichts zurück. Feste Werte hängen am Aufbau (Abstand, Antennen) und am Gain der Boards; als Preset gespeichert, merkt sich das Preset den Gain mit, und die Seite weist auf einen anderen hin.

Freigabe-Regel¶

Das Freigabe-Gate hat einen eigenen Detektor mit eigenen Einstellungen. Der Core prüft jeden Ziel-Durchflug:

wenn ein Freigabe-Board läuft
   und es nicht der erste Durchflug nach dem Start ist
   und seit dem letzten gezählten Durchflug dieses Kanals kein Freigabe-Durchflug kam:
       als gelöscht speichern (im Editor wiederherstellbar)
sonst:
       zählen

Freigabe-Durchflüge stehen mit gate = 1 in der Datenbank und machen keine Runden.

Nachträglich: Graph und Einrasten¶

Für den Editor läuft die Pegel-Datei der Session noch einmal durch einen Detektor mit den Einstellungen der Session, der pro Slot die Hüllkurve, die Schwellen und Ein- und Austritte aufzeichnet. Daraus macht trace.rs den Graph (pro Bildpunkt das Maximum, damit kein Gipfel verloren geht). Tippt man neben einen Gipfel, sucht der Server den höchsten Punkt im Umkreis von 1 s und nimmt dort, wie der Detektor, die Mitte des Bereichs innerhalb 1 dB.

Gemessen an einer Aufnahme: Ein Tipp bis 1 s neben dem Gipfel landet auf dem Zeitpunkt, den auch die Erkennung bestimmt hätte; weiter weg 0,1–0,4 s daneben oder an einem anderen Buckel. Deshalb zeigt die Seite die Stelle vor dem Einfügen.

Selbst ausprobieren¶

laptimer replay aufnahme.csv               # Erkennung auf einer Aufnahme, alle Boards
laptimer replay aufnahme.csv --board 0     # nur ein Board
laptimer replay aufnahme.csv --min-rise 15 # anderer Mindestausschlag

Das Debug-Paket einer Session (Sessions → Export → Debug) enthält die Rohpegel, den Verlauf je 10 ms (trace.csv) und die Ereignisse der Neuberechnung (detector_events.csv), auch die Zurücknahmen.