Auto da corsa autonoma
AMZ ha scelto l'Ellipse-N INS leggero e compatto per il movimento, la sincronizzazione delle apparecchiature e l'analisi dinamica del veicolo.
“Avevamo bisogno di un Sistema di Navigazione Inerziale robusto e di fascia alta che facilitasse il compito della fusione di sensori, ad esempio con un LiDAR.” | Miguel de la Iglesia Valls, membro del team
IMU e GPS, componenti fondamentali dell'auto a guida autonoma
Per la prima volta in assoluto, Formula Student Germany ha introdotto una categoria senza conducente, in cui le auto da corsa dovevano essere adattate per guidare senza alcun intervento umano.
AMZ ha deciso di accettare la sfida e ha preparato “flüela”, la sua auto utilizzata per la competizione dal 2015, per essere senza conducente. Per il team AMZ, nella progettazione di un veicolo senza conducente, l'IMU e il GPS sono una parte fondamentale della suite di sensori.
Ellipse-N, l'INS/GNSS utilizzato da AMZ Racing
Leggero e compatto, SBG Ellipse-N è il più preciso della sua categoria e il più facile da interfacciare, secondo il team AMZ. Il team è rimasto inoltre colpito dalla qualità dei dati di posizione in uscita. L'Ellipse-N fonde i dati inerziali e le informazioni sulla posizione per una traiettoria continua anche in caso di interruzione del GNSS.
Utilizzato in condizioni molto difficili
Secondo il team AMZ, è stata una stagione di test difficile con giornate molto calde, giornate estremamente piovose, molte vibrazioni, montaggio, smontaggio, collegamento e scollegamento. Il sensore non ha mai fallito. Ogni sensore inerziale SBG è calibrato in dinamica e temperatura (da -40° a 80°C) per un comportamento costante in ogni condizione.
Successo di AMZ
Il team è riuscito ad essere:
- primo nello skidpad (capacità di curvare a regime stazionario il più velocemente possibile)
- primo in trackdrive (gara su un tracciato sconosciuto delimitato da coni),
- secondo nell'accelerazione (misura la capacità dell'auto di accelerare rapidamente).
L'evento complessivo include discipline statiche in cui il team ha anche ottenuto buoni risultati: primo nel design ingegneristico e nei costi, secondo nel design autonomo e terzo nella presentazione del business plan.
Ellipse-N, l'INS/GNSS miniaturizzato e robusto
L'SBG Ellipse-N offre un Roll e Pitch di 0,1°, un Heading basato su GPS di 0,5° e una posizione GNSS a livello di metro (costellazioni GPS + GLONASS in questo caso).
«Siamo rimasti stupiti dalla qualità dei giroscopi. Nessuno nel nostro team né nella nostra università poteva credere alla minima deriva che stavamo sperimentando» afferma il Sig. De la Iglesia Valls. Il team AMZ è rimasto anche stupito dalla qualità dei dati di posizione in uscita.
Ellipse-N integra un ricevitore GNSS e fonde dati inerziali e informazioni di posizione in tempo reale per una traiettoria continua anche in caso di interruzione GNSS.
Sono stati inoltre sviluppati algoritmi aggiuntivi per applicazioni terrestri per migliorare ulteriormente le prestazioni e la robustezza del sensore inerziale. La robustezza è una di quelle cose che si notano solo quando non c'è.
Secondo il team AMZ, è stata una stagione di test difficile con giornate molto calde, giornate estremamente piovose, molte vibrazioni, montaggio, smontaggio, collegamento, scollegamento. Il sensore non ha mai fallito.
Questa affidabilità è dovuta anche all'ampia calibrazione di fabbrica. Ogni sensore inerziale SBG è calibrato in dinamica e temperatura; il bias dei giroscopi, accelerometri e magnetometri dell'Ellipse-N è corretto e calibrato da -40° a 80°C per un comportamento costante in ogni condizione.
Ellipse-N
Ellipse-N è un sistema di navigazione inerziale RTK compatto e ad alte prestazioni con un ricevitore GNSS dual-band e quad-costellazione integrato. Inoltre, fornisce rollio, beccheggio, prua, heave e posizionamento GNSS a livello centimetrico.
Il sensore Ellipse-N è adatto ad ambienti dinamici e a condizioni GNSS difficili. Inoltre, opera efficacemente in applicazioni a dinamica inferiore utilizzando l'orientamento magnetico.
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Ha delle domande?
Benvenuti nella nostra sezione FAQ! Qui troverete le risposte alle domande più comuni sulle applicazioni che presentiamo. Se non trovate quello che state cercando, non esitate a contattarci direttamente!
Qual è la differenza tra AHRS e INS?
La principale differenza tra un Attitude and Heading Reference System (AHRS) e un Inertial Navigation System (INS) risiede nella loro funzionalità e nella portata dei dati che forniscono.
AHRS fornisce informazioni sull'orientamento, in particolare, l'assetto (beccheggio, rollio) e l'heading (imbardata) di un veicolo o dispositivo. In genere utilizza una combinazione di sensori, tra cui giroscopi, accelerometri e magnetometri, per calcolare e stabilizzare l'orientamento. L'AHRS restituisce la posizione angolare su tre assi (beccheggio, rollio e imbardata), consentendo a un sistema di comprendere il proprio orientamento nello spazio. Viene spesso utilizzato in aviazione, UAV, robotica e sistemi marini per fornire dati accurati di assetto e heading, fondamentali per il controllo e la stabilizzazione del veicolo.
Un INS non solo fornisce dati di orientamento (come un AHRS) ma traccia anche la posizione, la velocità e l'accelerazione di un veicolo nel tempo. Utilizza sensori inerziali per stimare il movimento nello spazio 3D senza fare affidamento su riferimenti esterni come il GNSS. Combina i sensori presenti negli AHRS (giroscopi, accelerometri) ma può anche includere algoritmi più avanzati per il tracciamento di posizione e velocità, spesso integrandosi con dati esterni come il GNSS per una maggiore precisione.
In sintesi, l'AHRS si concentra sull'orientamento (assetto e prua), mentre l'INS fornisce una suite completa di dati di navigazione, inclusi posizione, velocità e orientamento.
Qual è la differenza tra IMU e INS?
La differenza tra un'Unità di Misura Inerziale (IMU) e un Sistema di Navigazione Inerziale (INS) risiede nella loro funzionalità e complessità.
Un'IMU (unità di misura inerziale) fornisce dati grezzi sull'accelerazione lineare e la velocità angolare del veicolo, misurate da accelerometri e giroscopi. Fornisce informazioni su rollio, beccheggio, imbardata e movimento, ma non calcola dati di posizione o navigazione. L'IMU è specificamente progettata per trasmettere dati essenziali su movimento e orientamento per l'elaborazione esterna al fine di determinare posizione o velocità.
D'altra parte, un INS (sistema di navigazione inerziale) combina i dati dell'IMU con algoritmi avanzati per calcolare la posizione, la velocità e l'orientamento di un veicolo nel tempo. Incorpora algoritmi di navigazione come il filtro di Kalman per la fusione e l'integrazione dei sensori. Un INS fornisce dati di navigazione in tempo reale, inclusi posizione, velocità e orientamento, senza fare affidamento su sistemi di posizionamento esterni come il GNSS.
Questo sistema di navigazione è tipicamente utilizzato in applicazioni che richiedono soluzioni di navigazione complete, in particolare in ambienti privi di GNSS, come UAV militari, navi e sottomarini.
Cos'è GNSS rispetto a GPS?
GNSS sta per Global Navigation Satellite System e GPS per Global Positioning System. Questi termini sono spesso usati in modo intercambiabile, ma si riferiscono a concetti diversi all'interno dei sistemi di navigazione satellitare.
GNSS è un termine collettivo per tutti i sistemi di navigazione satellitare, mentre il GPS si riferisce specificamente al sistema statunitense. Include diversi sistemi che forniscono una copertura globale più completa, mentre il GPS è solo uno di questi sistemi.
Si ottiene una maggiore accuratezza e affidabilità con GNSS, integrando i dati provenienti da più sistemi, mentre il solo GPS potrebbe avere delle limitazioni a seconda della disponibilità dei satelliti e delle condizioni ambientali.
