Ellipse im Einsatz bei der Navigation autonomer Fahrzeuge
GNSS/INS mit Dualantenne für Navigation und Positionierung in autonomen Plattformen von UNMANNED SOLUTION
” Wir brauchen ultrahohe Präzision. Da das Fahrzeug auf der Straße fährt, benötigen wir normalerweise eine Genauigkeit im Zentimeterbereich. Die Genauigkeit der IMU ist sehr wichtig, da das Fahrzeug manchmal sein GPS-Signal verliert, z. B. in einer Umgebung wie einem Tunnel. ” – UNMANNED SOLUTION F&E Team
UNMANNED SOLUTION, ein südkoreanisches Unternehmen mit Sitz in Seoul, widmet sich der Entwicklung autonomer Fahrzeuge aller Art. Sie entwickeln zahlreiche verschiedene Projekte und Aktivitäten, wie z. B. fahrerlose Shuttles, autonome landwirtschaftliche Geräte, Roboter und Bildungsplattformen.
Der erste landwirtschaftliche Traktor mit integriertem automatischem Lenksystem in Südkorea
Eines dieser Projekte ist ein selbstfahrender Traktor. UNMANNED SOLUTION ist ein Pionier in der Modernisierung von landwirtschaftlichen Geräten in Südkorea. Das Unternehmen entwickelte ein Auto-Guidance System und einen selbstfahrenden Algorithmus, der für den koreanischen Agrarmarkt und die koreanische Umgebung geeignet ist.
Das Auto Guidance System umfasst mehrere Komponenten, die einen präzisen und effizienten Betrieb gewährleisten. Darüber hinaus bietet ein GPS/GNSS-Modul eine hochgenaue Positionierung. Zusätzlich verwaltet ein Auto Steering Modul die Lenkung. Schließlich ermöglicht eine Steuerkonsole die Erstellung von Pfaden und Aufgabeneinstellungen. Das System liefert und steuert Positions-, Lage- und Geschwindigkeitsdaten, die für den Traktor entscheidend sind, um dem gewünschten Pfad zu folgen.
Miniaturisierte RTK GNSS/INS-Lösung für unbemannte Navigation
Die Ellipse-D INS von SBG Systems lässt sich als präzise Positionierungseinheit in das GPS/GNSS- oder Navigationsmodul integrieren. Darüber hinaus unterstützt der Inertialsensor die Navigation zum Feld. Zudem gewährleistet er eine zuverlässige Navigation durch potenzielle Waldgebiete, die zum Feld führen. Seine Rolle im GPS-Modul besteht, neben der Lieferung von Positionsdaten, in der Bereitstellung von Roll-, Nick- und Steuerkurs.
Das heißt, die 3D-Position des Traktors, um diese bei Bedarf zu überwachen und anzupassen.
Der Ellipse-D Sensor ist ein Dual-Antennen RTK GNSS/INS, der die Genauigkeitsanforderungen der Anwendung perfekt erfüllt, insbesondere hinsichtlich des Steuerkurses. Solche Anwendungen mit langsamen Fahrzeugen erfordern aufgrund ihrer geringen Dynamik einen hochpräzisen Steuerkurs.
Ein inertiales Dual-Antennen-System liefert einen genaueren Steuerkurs als eine Einzelantennenlösung, selbst in einer stationären Position, und wird daher für autonome Fahrzeuge mit geringer Dynamik empfohlen.
Der selbstfahrende Traktor von UNMANNED SOLUTION integriert außerdem einen Low-Level-Controller, ein User Interface Modul, ein Vehicle Control Modul sowie ein System zur Pfadgenerierung und -verfolgung.
Eine breite Palette von selbstfahrenden Fahrzeugen für verschiedene Anwendungsbereiche
UNMANNED SOLUTION entwickelt, um beim Thema Landwirtschaftliche Geräte zu bleiben, auch einen fahrerlosen Spritzmittelapplikator (noch in der Entwicklung), der für atypische Umgebungen geeignet ist. Er ist außerdem mit einer intelligenten und automatischen Spritzmittelsteuerung ausgestattet.
Das Unternehmen beschränkt sein Angebot jedoch nicht nur auf landwirtschaftliche Geräte, sondern auf alle Arten von autonomen Plattformen:
- Das autonome Shuttle WITH:US. Es kann als On-Demand-ÖPNV-Dienst in Smart Cities eingesetzt werden. Es integriert Velodyne LiDARs, ein SBG Systems Ellipse-D RTK INS/GNSS, mehrere Kameras und Steuergeräte, die es dem Shuttle ermöglichen, seine Umgebung zu analysieren und das beste Verhalten zu bestimmen. Das Shuttle dient für Kurzstreckenfahrten, z. B. auf Campusgeländen, in Industrie-, Flughafen- und Innenstadtbereichen.
- Der autonome Logistikroboter WITH:US LOGI wird für Kurzstreckenlieferungen im Innen- und Außenbereich eingesetzt. Er kann nicht nur Bereiche erreichen, die ein Auto nicht erreichen kann, sondern ermöglicht es den Kunden auch, ihr bevorzugtes Datum, ihre bevorzugte Uhrzeit und ihren bevorzugten Ort für die Lieferung zu wählen. Er integriert LiDARs, GPS/GNSS, INS, Kameras und Steuerungen wie das WITH US Shuttle.
- Der WITH:US CARO. Dieses autonome Fahrzeug wurde für Langstrecken- und Großlieferungen konzipiert, da es bis zu 1.500 kg laden kann und über einen großen Laderaum verfügt. Es ist mit den gleichen Komponenten ausgestattet wie der autonome Shuttle- und Logistikroboter.
- Der Roboter WITH:US SECURITY. Wie der Name schon sagt, handelt es sich um einen selbstfahrenden Sicherheitsroboter, der in kurzen Abschnitten verschiedener Umgebungen eingesetzt wird. Er ist ebenfalls mit einem LiDAR, INS/GNSS, Kameras usw. ausgestattet, integriert aber eine Hinderniserkennungstechnologie für Außenanwendungen. Er kann als Patrouillenroboter eingesetzt werden.
Alle Plattformen von UNMANNED SOLUTION sind entweder mit SBG Systems Ellipse oder Ekinox RTK GNSS/INS ausgestattet, je nach den Leistungs- und Genauigkeitsanforderungen der Anwendung.
Ellipse-D
Die Ellipse-D ist ein inertiales Navigationssystem, das eine Dual-Antenne und ein Dual-Frequenz RTK GNSS integriert und mit unserer Post-Processing-Software Qinertia kompatibel ist.
Entwickelt für Roboter- und Geodatenanwendungen, kann es den Odometer-Eingang mit Pulse oder CAN OBDII für eine verbesserte Koppelnavigation-Genauigkeit verschmelzen.
Fordern Sie ein Angebot für Ellipse-D an
Haben Sie Fragen?
Willkommen in unserem FAQ-Bereich! Hier finden Sie Antworten auf die häufigsten Fragen zu den Anwendungen, die wir hervorheben. Sollten Sie nicht finden, wonach Sie suchen, können Sie sich gerne direkt an uns wenden!
Was ist GNSS vs. GPS?
GNSS steht für Global Navigation Satellite System und GPS für Global Positioning System. Diese Begriffe werden oft synonym verwendet, aber sie beziehen sich auf unterschiedliche Konzepte innerhalb satellitengestützter Navigationssysteme.
GNSS ist ein Sammelbegriff für alle Satellitennavigationssysteme, während GPS sich speziell auf das US-amerikanische System bezieht. GNSS umfasst mehrere Systeme, die eine umfassendere globale Abdeckung bieten, wobei GPS nur eines dieser Systeme ist.
Durch die Integration von Daten aus mehreren Systemen erhalten Sie mit GNSS eine verbesserte Genauigkeit und Zuverlässigkeit, während GPS allein je nach Satellitenverfügbarkeit und Umgebungsbedingungen Einschränkungen aufweisen kann.
Was ist GNSS-Postprocessing?
GNSS-Postprocessing oder PPK ist ein Verfahren, bei dem die von einem GNSS-Empfänger aufgezeichneten GNSS-Rohdaten nach der Datenerfassung verarbeitet werden. Sie können mit anderen GNSS-Messquellen kombiniert werden, um die vollständigste und genaueste kinematische Trajektorie für diesen GNSS-Empfänger zu erhalten, selbst in den anspruchsvollsten Umgebungen.
Diese anderen Quellen können lokale GNSS-Basisstationen am oder in der Nähe des Datenerfassungsprojekts sein, oder bestehende, kontinuierlich betriebene Referenzstationen (CORS), die typischerweise von Regierungsbehörden und/oder kommerziellen CORS-Netzbetreibern angeboten werden.
Eine Post-Processing Kinematic (PPK)-Software kann frei verfügbare GNSS-Satelliten-Umlaufbahn- und Taktinformationen nutzen, um die Genauigkeit weiter zu verbessern. PPK ermöglicht die präzise Bestimmung des Standorts einer lokalen GNSS-Basisstation in einem absoluten globalen Koordinatenreferenzrahmen-Datum, das verwendet wird.
Die PPK-Software kann auch komplexe Transformationen zwischen verschiedenen Koordinatenreferenzsystemen zur Unterstützung von Engineering-Projekten unterstützen.
Mit anderen Worten, es ermöglicht den Zugriff auf Korrekturen, verbessert die Genauigkeit des Projekts und kann sogar Datenverluste oder -fehler während der Vermessung oder Installation nach der Mission beheben.
Was sind die Autonomiegrade von autonomen Fahrzeugen?
Die Autonomiestufen autonomer Fahrzeuge werden von der Society of Automotive Engineers (SAE) in sechs Stufen (Stufe 0 bis Stufe 5) eingeteilt, die den Grad der Automatisierung im Fahrzeugbetrieb definieren. Hier ist eine Aufschlüsselung:
- Level 0: Keine Automatisierung – Der menschliche Fahrer steuert das Fahrzeug jederzeit vollständig, wobei nur passive Systeme wie Warnmeldungen und Warnungen vorhanden sind.
- Level 1: Fahrerassistenz – Das Fahrzeug kann entweder beim Lenken oder beim Beschleunigen/Verlangsamen helfen, aber der menschliche Fahrer muss die Kontrolle behalten und die Umgebung überwachen (z. B. adaptive Geschwindigkeitsregelung).
- Level 2: Teilautomation – Das Fahrzeug kann sowohl Lenkung als auch Beschleunigung/Verzögerung gleichzeitig steuern, aber der Fahrer muss jederzeit aufmerksam bleiben und bereit sein, die Kontrolle zu übernehmen (z. B. Tesla Autopilot, GM Super Cruise).
- Level 3: Bedingte Automatisierung – Das Fahrzeug kann alle Aspekte des Fahrens unter bestimmten Bedingungen übernehmen, aber der menschliche Fahrer muss bereit sein, einzugreifen, wenn er vom System dazu aufgefordert wird (z. B. Autobahnfahrt). Der Fahrer muss nicht aktiv überwachen, muss aber aufmerksam bleiben.
- Level 4: Hohe Automatisierung – Das Fahrzeug kann alle Fahraufgaben innerhalb spezifischer Bedingungen oder Umgebungen (wie Stadtgebiete oder Autobahnen) ohne menschliches Zutun autonom ausführen. In anderen Umgebungen oder unter besonderen Umständen kann es jedoch erforderlich sein, dass ein Mensch fährt.
- Level 5: Vollständige Automatisierung – Das Fahrzeug ist vollkommen autonom und kann alle Fahraufgaben unter allen Bedingungen ohne menschliches Zutun bewältigen. Es ist kein Fahrer erforderlich, und das Fahrzeug kann überall und unter allen Bedingungen eingesetzt werden.
Diese Stufen helfen, die Entwicklung der autonomen Fahrzeugtechnologie zu definieren, von der grundlegenden Fahrerassistenz bis zur vollständigen Autonomie.
Was ist Georeferenzierung in autonomen Bausystemen?
Georeferenzierung in autonomen Bausystemen bezieht sich auf den Prozess, Konstruktionsdaten wie Karten, Modelle oder Sensormessungen mit realen geografischen Koordinaten abzugleichen. Dies stellt sicher, dass alle von autonomen Maschinen wie Drohnen, Robotern oder schweren Geräten erfassten oder generierten Daten in einem globalen Koordinatensystem, wie z. B. Breitengrad, Längengrad und Höhe, genau positioniert werden.
Im Kontext des autonomen Bauens ist die Georeferenzierung von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass Maschinen auf großen Baustellen präzise arbeiten. Sie ermöglicht die genaue Platzierung von Strukturen, Materialien und Geräten, indem satellitengestützte Positionierungstechnologien wie GNSS (Global Navigation Satellite Systems) verwendet werden, um das Projekt an einen realen Standort zu binden.
Die Georeferenzierung ermöglicht die Automatisierung und präzise Steuerung von Aufgaben wie Aushub, Planierung oder Materialablagerung, wodurch die Effizienz gesteigert, Fehler reduziert und sichergestellt wird, dass die Bauausführung den Konstruktionsspezifikationen entspricht. Sie erleichtert auch die Fortschrittskontrolle, die Qualitätskontrolle und die Integration mit Geografischen Informationssystemen (GIS) und Building Information Modeling (BIM) für ein verbessertes Projektmanagement.
