Sfida Hyperloop
Il team UCI ha utilizzato l'INS miniaturizzato Ellipse-N per misurare la posizione, la velocità e l'accelerazione della capsula.
"Siamo stati più che soddisfatti dei risultati che Ellipse-N ci ha fornito. È stata la fonte di dati più affidabile che abbiamo ottenuto". | Andrew T., capitano del team HyperXite
HyperXite, il team dell'università UCI, ha partecipato alla seconda competizione Hyperloop e si è classificato al primo posto tra i team Hyperloop americani e al secondo posto al mondo per la levitazione su base aerea. Per misurare la posizione, la velocità e l'accelerazione della capsula hanno utilizzato l'INS in miniatura Ellipse-N .
Concetto di Hyperloop
L'Hyperloop è un concetto straordinario che mira ad aumentare l'efficienza dei trasporti. L'Hyperloop è costituito da un tubo sigillato attraverso il quale una capsula può viaggiare senza la resistenza dell'aria o l'attrito, trasportando persone o oggetti ad alta velocità e con una grande efficienza.
Nel 2015, SpaceX ha sponsorizzato la prima Hyperloop Pod Competition in cui i team hanno costruito un prototipo in scala ridotta per dimostrare la fattibilità tecnica di vari aspetti del concetto Hyperloop. HyperXite, il team dell'Università della California, Irvine (UCI) ha partecipato alla seconda competizione Hyperloop con l'Ellipse-N di SBG Systems.
La seconda competizione si è conclusa e HyperXite si è classificata al primo posto tra le squadre Hyperloop americane e al secondo posto nel mondo per la levitazione su base aerea. La squadra vincitrice è una delle sole sei squadre al mondo ad aver attraversato il tubo Hyperloop fino all'aria aperta.
Il team UCI "Hyperxite", alla competizione Hyperloop
Gli studenti dell'UCI hanno lavorato su un veicolo tubolare progettato per viaggiare nel tubo quasi vuoto ad alta velocità con grande efficienza. La capsula è realizzata in fibra di carbonio resistente ma leggera e ospita sistemi avanzati che la fanno levitare, trasportare passeggeri e merci e arrestarsi in modo sicuro.
La competizione si svolge su una pista di prova lunga 1 miglio (1,6 km) e con un diametro di 1,8 metri (6 piedi), in fase di costruzione nella California meridionale. Ogni capsula accelera per raggiungere una velocità massima misurata che viene riportata in tempo reale, e poi decelera frenando prima della fine del percorso di prova. I bolidi vengono valutati per velocità, stabilità, frenata e scorrevolezza.
Posizione, velocità e accelerazione del pod
"Il nostro prototipo di capsula aveva bisogno di un modo affidabile per misurare la posizione, la velocità e l'accelerazione quando la capsula si trova nel tubo a vuoto dell'Hyperloop di SpaceX", spiega Andrew Tec, capitano del team HyperXite.
Se inizialmente il team aveva pensato di implementare la fusione di sensori con accelerometri multipli ed encoder rotativi per stimare il comportamento della capsula, l'Ellipse-N ha fornito tutte queste funzionalità con una precisione di livello industriale (0,1° roll/pitch) e in un pacchetto di dimensioni ridotte.
Il sensore inerziale ha offerto ulteriori preziose funzionalità come il posizionamento GNSS e il protocollo CAN bus.
"Avevamo bisogno di un componente che funzionasse bene in condizioni di quasi vuoto e che fosse facile da integrare con sensori precisi; l'Ellipse-N soddisfaceva tutti i criteri". | Andrew T., capitano del team HyperXite
L'integrazione rapida e semplice di Ellipse-N
Il team stava sviluppando utilizzando un controllore Compact RIO di National Instrument e ha trovato molto comodo il plugin LabVIEW pubblico di SBG, che ha reso i test e lo sviluppo estremamente facili e veloci.
"Siamo stati più che soddisfatti dei risultati che Ellipse-N ci ha fornito. È stata la fonte di dati più affidabile che abbiamo ottenuto. Il comportamento della macchina a stati della nostra capsula si è basato molto sul profilo della traiettoria e sul tempo stimati", conclude il capitano del team.
SpaceX ha annunciato la terza competizione che si terrà nel 2018 e HyperXite gareggerà con una capsula completamente ridisegnata per soddisfare le nuove regole della Hyperloop Competition.
Ellipse-N
Ellipse-N è un sistema di navigazione inerzialeINS) RTK compatto e ad alte prestazioni con un ricevitore GNSS integrato a doppia banda e quadrupla costellazione. Fornisce rollio, beccheggio, direzione e ondulazione, oltre a una posizione GNSS centimetrica.
Il sensoreEllipse-N è particolarmente adatto per ambienti dinamici e condizioni GNSS difficili, ma può funzionare anche in applicazioni meno dinamiche con una direzione magnetica.
Richiedete offerta per Ellipse-N
Avete domande?
Benvenuti nella nostra sezione FAQ! Qui troverete le risposte alle domande più comuni sulle applicazioni che presentiamo. Se non trovate quello che cercate, non esitate a contattarci direttamente!
Che cos'è il GNSS rispetto al GPS?
GNSS sta per Global Navigation Satellite System (sistema globale di navigazione satellitare) e GPS per Global Positioning System (sistema di posizionamento globale). Questi termini sono spesso usati in modo intercambiabile, ma si riferiscono a concetti diversi nell'ambito dei sistemi di navigazione satellitare.
GNSS è un termine collettivo per tutti i sistemi di navigazione satellitare, mentre GPS si riferisce specificamente al sistema statunitense. Include più sistemi che forniscono una copertura globale più completa, mentre il GPS è solo uno di questi sistemi.
Con il GNSS si ottiene una maggiore precisione e affidabilità, grazie all'integrazione dei dati provenienti da più sistemi, mentre il GPS da solo potrebbe avere dei limiti a seconda della disponibilità dei satelliti e delle condizioni ambientali.
Qual è la differenza tra AHRS e INS?
La differenza principale tra un sistema di riferimento per l'assetto e la direzione (AHRS) e un sistema di navigazione inerziale (INS).INS) sta nella loro funzionalità e nella portata dei dati che forniscono.
L'AHRS fornisce informazioni sull'orientamento, in particolare l'assetto (beccheggio, rollio) e la direzione (imbardata) di un veicolo o di un dispositivo. In genere utilizza una combinazione di sensori, tra cui giroscopi, accelerometri e magnetometri, per calcolare e stabilizzare l'orientamento. L'AHRS fornisce la posizione angolare su tre assi (beccheggio, rollio e imbardata), consentendo a un sistema di comprendere il proprio orientamento nello spazio. Viene spesso utilizzato nell'aviazione, negli UAV, nella robotica e nei sistemi marini per fornire dati precisi sull'assetto e sulla direzione, fondamentali per il controllo e la stabilizzazione del veicolo.
Un INS non solo fornisce dati sull'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 affidarsi a riferimenti esterni come il GNSS. Combina i sensori presenti negli AHRS (giroscopi, accelerometri) ma può anche includere algoritmi più avanzati per il rilevamento della posizione e della velocità, spesso integrandosi con dati esterni come i GNSS per una maggiore precisione.
In sintesi, l'AHRS si concentra sull'orientamento (assetto e direzione), mentre l'INS fornisce una serie completa di dati di navigazione, tra cui posizione, velocità e orientamento.
Qual è la differenza tra IMU e INS?
La differenza tra un'unità di misura inerzialeIMU) e un sistema di navigazione inerziale (INS) sta nella loro funzionalità e complessità.
Un'unità di misura inerziale ( IMU ) fornisce dati grezzi sull'accelerazione lineare e sulla velocità angolare del veicolo, misurati da accelerometri e giroscopi. Fornisce informazioni su rollio, beccheggio, imbardata e movimento, ma non calcola la posizione o i dati di navigazione. L'IMU è specificamente progettato per trasmettere i dati essenziali sul movimento e l'orientamento all'elaborazione esterna per determinare la posizione o la velocità.
D'altra parte, un INS (sistema di navigazione inerziale) combina IMU con algoritmi avanzati per calcolare la posizione, la velocità e l'orientamento del veicolo nel tempo. Incorpora algoritmi di navigazione come il filtraggio di Kalman per la fusione e l'integrazione dei sensori. Un sistema INS fornisce dati di navigazione in tempo reale, tra cui posizione, velocità e orientamento, senza affidarsi a 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 in cui il GNSS è negato, come UAV militari, navi e sottomarini.
L INS accetta input da sensori esterni di ausilio?
I sistemi di navigazione inerziale della nostra azienda accettano input da sensori esterni di supporto, come sensori di dati aerei, magnetometri, odometri, DVL e altri.
Questa integrazione rende l'INS altamente versatile e affidabile, soprattutto in ambienti privi di GNSS.
Questi sensori esterni migliorano le prestazioni complessive e la precisione dell'INS fornendo dati complementari.