Hyperloop Challenge
L'équipe UCI a utilisé l'INS miniature Ellipse-N pour mesurer la position, la vitesse et l'accélération de leur nacelle.
“Nous avons été plus que satisfaits des résultats fournis par l'Ellipse-N. C'était la source de données la plus fiable que nous ayons obtenue.” | Andrew T., Capitaine de l'équipe HyperXite
HyperXite, l'équipe de l'université UCI, a participé à la deuxième compétition Hyperloop. Elle s'est classée première parmi les équipes Hyperloop américaines et deuxième mondiale pour la lévitation par coussin d'air. Pour cela, ils ont utilisé l'INS miniature Ellipse-N afin de mesurer la position, la vitesse et l'accélération de leur nacelle.
Concept Hyperloop
L'Hyperloop est un concept incroyable qui vise à accroître l'efficacité des transports. L'Hyperloop est constitué d'un tube scellé à travers lequel un pod peut se déplacer sans résistance à l'air ni frottement, transportant des personnes ou des objets à grande vitesse tout en étant très efficace.
En 2015, SpaceX a parrainé le premier Hyperloop Pod Competition où les équipes ont construit un prototype à sous-chelle pour démontrer la faisabilité technique de divers aspects du concept Hyperloop. HyperXite, l'équipe de l'Université de Californie, Irvine (UCI) a participé au deuxième concours Hyperloop avec l'Ellipse-N de SBG Systems.
La Compétition II est désormais terminée, et HyperXite se classe au 1er rang des équipes Hyperloop américaines et au 2ème rang mondial pour la lévitation aérodynamique. Cette équipe performante est l'une des six seules équipes au monde à avoir réussi à traverser entièrement le tube Hyperloop jusqu'à l'air libre.
L'équipe UCI « Hyperxite », lors de la compétition Hyperloop
Des étudiants de l'UCI ont conçu un véhicule tubulaire pour se déplacer efficacement à grande vitesse dans un tube quasi vide. De plus, la capsule utilise de la fibre de carbone légère et des systèmes avancés pour léviter, transporter des passagers et s'arrêter en toute sécurité.
La compétition se déroule sur une piste d'essai d'un mile dans le sud de la Californie. De plus, chaque capsule accélère pour atteindre sa vitesse maximale, signalée en temps réel, puis décélère en freinant.
Enfin, les juges évaluent les capsules en fonction de la vitesse, de la stabilité, du freinage et de la douceur.
Position, vitesse et accélération du pod
« Notre pod prototype avait besoin d'un moyen fiable de mesurer sa position, sa vélocité et son accélération lorsque le pod se trouve dans le tube à vide Hyperloop de SpaceX », explique Andrew Tec, capitaine de l'équipe HyperXite.
Si l'équipe avait initialement le concept de mettre en œuvre la fusion de capteurs avec plusieurs accéléromètres et encodeurs rotatifs pour estimer le comportement du pod, l'Ellipse-N a fourni toutes ces fonctionnalités avec une précision de niveau industriel (0,1° roulis/tangage) et dans un petit boîtier.
Le capteur inertiel offrait des fonctionnalités supplémentaires intéressantes telles que le positionnement GNSS et le protocole de bus CAN.
« Nous avions besoin d'un composant qui fonctionne bien dans des conditions de quasi-vide, qui soit facile à intégrer avec des capteurs précis ; l'Ellipse-N a satisfait à tous les critères. » | Andrew T., Capitaine de l'équipe HyperXite
L'intégration rapide et facile de l'Ellipse-N
L'équipe développait à l'aide d'un contrôleur Compact RIO de National Instrument et a trouvé le plugin LabVIEW public de SBG très pratique ; il a rendu les tests et le développement extrêmement faciles et rapides.
"Nous avons été plus que satisfaits des résultats que l'Ellipse-N nous a donnés. C'était la source de données la plus fiable que nous ayons obtenue. Le comportement de la machine d'état de notre capsule reposait fortement sur son profil de trajectoire estimé et son temps", conclut le capitaine de l'équipe.
SpaceX a annoncé la tenue de la troisième compétition en 2018. De plus, HyperXite participera avec une capsule nouvellement redessinée pour répondre aux règles mises à jour de la compétition Hyperloop.
Ellipse-N
L'Ellipse-N est un système de navigation inertielle RTK compact et haute performance avec un récepteur GNSS double bande et quatre constellations intégré. De plus, il fournit le roulis, le tangage, le cap, le pilonnement et un positionnement GNSS au centimètre près.
Le capteur Ellipse-N excelle dans les environnements dynamiques et dans des conditions GNSS difficiles. De plus, il fonctionne efficacement dans des applications moins dynamiques utilisant le cap magnétique.
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Bienvenue dans notre section FAQ ! Vous trouverez ici les réponses aux questions les plus fréquemment posées sur les applications que nous présentons. Si vous ne trouvez pas ce que vous cherchez, n'hésitez pas à nous contacter directement !
Quelle est la différence entre GNSS et 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 GNSS, en intégrant les données de plusieurs systèmes, alors que GPS seul peut avoir des limitations en fonction de la disponibilité des satellites et des conditions environnementales.
Quelle est la différence entre AHRS et INS ?
La principale différence entre un Attitude and Heading Reference System (AHRS) et un Inertial Navigation System (INS) réside dans leur fonctionnalité et l'étendue des données qu'ils fournissent.
Un AHRS fournit des informations d'orientation, en particulier l'attitude (tangage, roulis) et le cap (lacet) d'un véhicule ou d'un appareil. Il utilise généralement une combinaison de capteurs, notamment des gyroscopes, des accéléromètres et des magnétomètres, pour calculer et stabiliser l'orientation. L'AHRS fournit la position angulaire sur trois axes (tangage, roulis et lacet), ce qui permet à un système de comprendre son orientation dans l'espace. Il est souvent utilisé dans l'aviation, les UAV, la robotique et les systèmes marins pour fournir des données d'attitude et de cap précises, ce qui est essentiel pour le contrôle et la stabilisation du véhicule.
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 dans le temps. Il utilise des capteurs inertiels pour estimer le mouvement dans l'espace 3D sans dépendre de références externes comme le GNSS. Il combine les capteurs présents dans les AHRS (gyroscopes, accéléromètres) mais peut également inclure des algorithmes plus avancés pour le suivi de la position et de la vitesse, souvent en s'intégrant 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 une suite complète de données de navigation, y compris la position, la vitesse et l'orientation.
Quelle est la différence entre une IMU et un 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 fournit des informations sur le roulis, le tangage, le lacet et le mouvement, mais ne calcule pas les données de position ou de navigation. IMU spécialement conçue pour transmettre des données essentielles sur le mouvement et l'orientation à des fins de traitement externe afin de déterminer la position ou la vitesse.
D'autre part, un INS système de navigation inertielle) combine 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 des capteurs. Un INS des données de navigation en temps réel, notamment la position, la vitesse et l'orientation, sans dépendre de systèmes de positionnement externes tels que GNSS.
Ce système de navigation est généralement utilisé dans des applications qui nécessitent des solutions de navigation complètes, en particulier dans des environnements GNSS, tels que les drones militaires, les navires et les sous-marins.
L'INS accepte-t-il les entrées de capteurs d'aide externes ?
Les systèmes de navigation inertielle de notre société acceptent les entrées de capteurs d'aide externes, tels que les capteurs de données aériennes, les magnétomètres, les odomètres, le DVL et autres.
Cette intégration rend l'INS très polyvalent et fiable, en particulier dans les environnements où le GNSS est inaccessible.
Ces capteurs externes améliorent les performances globales et la précision de l'INS en fournissant des données complémentaires.
