Formula Student Driverless – Équipe Chalmers
L'Université de technologie Chalmers a équipé sa voiture autonome de l'Ellipse-N INS GNSS.
“Nous avons été très satisfaits des performances et de la robustesse du capteur.” | Emil R., responsable de l'ingénierie, Chalmers Formula Student Driverless
Compétition Formula Student Driverless
La compétition Formula Student Driverless comprend plusieurs épreuves différentes : freinage, accélération, test sur piste circulaire (skidpad) et course sur circuit (track drive).
L'Université de technologie de Chalmers, une université suédoise axée sur la recherche et l'enseignement dans le domaine de la technologie, a participé à l'édition 2018.
L'équipe de Chalmers a équipé sa voiture sans conducteur de l'Ellipse-N, un système de navigation inertielle miniature avec récepteur GNSS intégré.
Capteur de navigation inertielle robuste et stable
Nous avons été très satisfaits des performances et de la robustesse du capteur. Celui-ci n'a présenté aucune erreur apparente au cours des centaines d'heures de tests que nous avons réalisées.
Nous n'avons constaté aucune dérive des capteurs inertiels et avons été particulièrement impressionnés par l'excellente estimation de la vitesse de lacet. Le système GNSS s'est également révélé très robuste et stable ; nous n'avons rencontré aucun problème de couverture GNSS insuffisante et disposions toujours d'un bon nombre de satellites.
Facile à intégrer grâce à la bibliothèque C
L'intégration de l'Ellipse-N dans notre propre architecture logicielle s'est révélée très simple grâce à la bibliothèque C fournie. Notre architecture s'appuie sur des microservices hébergés dans des conteneurs Docker, les données du capteur étant lues par l'un de ces microservices.
Il était donc primordial que ce microservice puisse être compilé de manière automatique et transparente. La bibliothèque fournie a permis d'intégrer facilement le code nécessaire dans l'image Docker et de la compiler conjointement avec notre propre code interfaçant la bibliothèque.
S'il n'y avait eu qu'un binaire fourni, nous aurions dû lire et analyser nous-mêmes les données brutes des capteurs, ce qui rend la bibliothèque très utile pour notre cas. Les exemples et la documentation fournis ont grandement facilité l'utilisation de la bibliothèque et l'interfaçage de l'Ellipse-N dans le micrologiciel dont nous avions besoin.
Antenne simple ou double pour de telles conditions ?
Si un Système de Navigation Inertielle (INS) mono-antenne comme l'Ellipse-N fournit des données d'orientation et de navigation très précises, un INS bi-antenne tel que l'Ellipse-D permet une initialisation plus rapide, même en position statique.
Ces caractéristiques sont à prendre en compte lors du choix de votre INS. Pour en savoir plus, consultez la section « comment choisir la meilleure méthode de cap ».
« Nous n'avons constaté aucune dérive des capteurs inertiels et avons été particulièrement impressionnés par l'excellente estimation de la vitesse de lacet. » | Emil R., Engineering Manager
Ellipse-N
L'Ellipse-N est un Système de Navigation Inertielle (INS) RTK compact et performant, intégrant un récepteur GNSS Dual band et Quad Constellations. Il fournit le roulis, le tangage, le cap et le pilonnement, ainsi qu'une position GNSS centimétrique.
Le capteur Ellipse-N est idéalement adapté aux environnements dynamiques et aux conditions GNSS difficiles, mais il peut également fonctionner dans des applications moins dynamiques avec un cap magnétique.
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Vous avez des questions ?
Bienvenue dans notre section FAQ ! Vous y trouverez les réponses aux questions les plus fréquemment posées concernant les applications que nous présentons. Si vous ne trouvez pas ce que vous cherchez, n'hésitez pas à nous contacter directement !
Qu'est-ce que le GNSS par rapport au GPS ?
Le GNSS signifie Système Mondial de Navigation par Satellite et le GPS signifie Système de Positionnement Global. Ces termes sont souvent employés indifféremment, mais ils désignent des concepts distincts au sein des systèmes de navigation par satellite.
Le GNSS est un terme générique désignant l'ensemble des systèmes de navigation par satellite, tandis que le GPS fait spécifiquement référence au système américain. Il inclut plusieurs systèmes qui offrent une couverture mondiale plus complète, alors que le GPS n'est qu'un de ces systèmes.
Vous bénéficiez d'une précision et d'une fiabilité accrues avec le GNSS grâce à l'intégration de données provenant de plusieurs systèmes, tandis que le GPS seul peut présenter des limites en fonction de la disponibilité des satellites et des conditions environnementales.
Quelle est la différence entre un AHRS et un INS ?
La principale différence entre une Centrale d'Attitude et de Cap (AHRS) et un Système de Navigation Inertielle (INS) réside dans leur fonctionnalité et dans l'étendue des données qu'ils fournissent.
Un AHRS fournit des informations d'orientation, plus précisément l'attitude (tangage, roulis) et le cap (yaw) d'un véhicule ou d'un dispositif. Il utilise généralement une combinaison de capteurs, incluant des gyroscopes, des accéléromètres et des magnétomètres, pour calculer et stabiliser l'orientation. L'AHRS délivre la position angulaire sur trois axes (tangage, roulis et lacet), permettant à un système de comprendre son orientation dans l'espace. Il est souvent utilisé dans l'aviation, les drones, la robotique et les systèmes marins pour fournir des données précises d'attitude et de cap, indispensables au contrôle et à la stabilisation des véhicules.
Un INS fournit non seulement des données d'orientation (comme un AHRS), mais suit également la position, la vitesse et l'accélération d'un véhicule au fil du temps. Il utilise des capteurs inertiels pour estimer le mouvement dans un espace tridimensionnel sans dépendre de références externes telles que le GNSS. Il combine les capteurs présents dans un AHRS (gyroscopes, accéléromètres) mais peut également intégrer des algorithmes plus avancés pour le suivi de la position et de la vitesse, en se couplant souvent à des données externes comme le GNSS pour une précision accrue.
En résumé, l'AHRS se concentre sur l'orientation (attitude et cap), tandis que l'INS fournit un ensemble complet de données de navigation, incluant la position, la vitesse et l'orientation.
Quelle est la différence entre IMU et INS ?
La différence entre une Unité de Mesure Inertielle (IMU) et un Système de Navigation Inertielle (INS) réside dans leur fonctionnalité et leur complexité.
Une IMU (unité de mesure inertielle) fournit des données brutes sur l'accélération linéaire et la vitesse angulaire du véhicule, mesurées par des accéléromètres et des gyroscopes. Elle transmet des informations sur le roulis, le tangage, le lacet et le mouvement, mais ne calcule ni la position ni les données de navigation. L'IMU est spécifiquement conçue pour relayer les données essentielles relatives au mouvement et à l'orientation afin qu'elles soient traitées en externe pour déterminer la position ou la vitesse.
D'autre part, un INS (système de navigation inertielle) combine les données d'une IMU avec des algorithmes avancés pour calculer la position, la vitesse et l'orientation d'un véhicule au fil du temps. Il intègre des algorithmes de navigation tels que le filtrage de Kalman pour la fusion et l'intégration de capteurs. Un INS fournit des données de navigation en temps réel, incluant la position, la vitesse et l'orientation, sans dépendre de systèmes de positionnement externes tels que le GNSS.
Ce système de navigation est généralement utilisé dans des applications qui nécessitent des solutions de navigation complètes, en particulier dans les environnements où le GNSS est absent, tels que les drones militaires, les navires et les sous-marins.
L'INS accepte-t-elle les données de capteurs d'aide extérieurs ?
Les systèmes de navigation inertielle de notre entreprise acceptent les données de capteurs d'aide externes, tels que les sondes anémobarométriques, les magnétomètres, les locs photomètres, les DVL et autres.
Cette intégration rend l'INS extrêmement polyvalent et fiable, en particulier dans les environnements où le GNSS est indisponible.
Ces capteurs externes améliorent les performances globales et la précision de l'INS en fournissant des données complémentaires.
