자율주행 레이싱 카
AMZ는 모션, 장비 동기화 및 차량 동적 분석을 위해 가볍고 작은 Ellipse-N INS 선택했습니다.
"우리는 센서 융합 작업을 더 쉽게 수행할 수 있는 견고한 하이엔드 관성 내비게이션 시스템이 필요했고, 예를 들어 LiDAR를 사용했습니다." | 미구엘 데 라 이글레시아 발스, 팀원
자율주행차의 핵심 부품, IMU GPS
포뮬러 스튜던트 독일은 사상 처음으로 사람의 개입 없이 경주용 자동차가 주행하도록 조정해야 하는 무인 자동차 카테고리를 도입했습니다.
AMZ는 도전에 나서기로 결심하고 2015년부터 대회에 사용할 자동차 '플륄라'를 무인 자동차에 맞게 준비했습니다. AMZ 팀에게 무인 자동차를 설계할 때 센서 제품군의 핵심은 IMU GPS입니다.
AMZ 레이싱에서 사용하는 INS, Ellipse-N
가볍고 작은 SBG Ellipse-N 동급 제품 중 가장 정확하고 인터페이스가 간편하며, AMZ 팀은 출력 위치 데이터의 품질에 대해서도 놀라움을 표시했습니다. Ellipse-N 관성 데이터와 위치 정보를 융합하여 GNSS가 중단된 경우에도 연속적인 궤적을 제공합니다.
매우 열악한 환경에서 사용
AMZ 팀에 따르면 매우 더운 날, 매우 비가 오는 날, 진동이 심한 날, 장착, 분리, 연결, 분리 등 힘든 테스트 시즌이었습니다. 센서는 단 한 번도 고장난 적이 없었습니다. 모든 SBG 관성 센서는 모든 조건에서 일정한 동작을 위해 동적 및 온도(-40°~80°C)에서 보정됩니다.
AMZ 성공
팀은 성공했습니다:
- 스키드패드(안정 상태에서 최대한 빠르게 회전하는 기능) 1위
- 트랙 드라이브(원뿔로 표시된 미지의 트랙에서 경주)에서 1위를 차지했습니다,
- 가속도 2위(자동차가 빠르게 가속하는 능력을 측정).
엔지니어링 설계 및 비용 부문 1위, 자율 설계 부문 2위, 사업 계획 발표 부문 3위 등 정적인 분야에서도 좋은 성적을 거뒀습니다.
견고한 미니어처 INS, Ellipse-N
SBG Ellipse-N 0.1° 롤 및 피치, 0.5° GPS 기반 헤딩, 미터 수준의 GNSS 위치(이 경우 GPS + GLONASS 별자리)를 제공합니다.
"자이로스코프의 품질에 놀랐습니다. 우리 팀원이나 우리 대학의 누구도 우리가 경험한 작은 드리프트를 믿을 수 없었습니다." 라고 드 라 이글레시아 발스 씨는 말합니다. AMZ 팀도 출력 위치 데이터의 품질에 놀랐습니다.
Ellipse-N GNSS 수신기를 통합하고 관성 데이터와 위치 정보를 실시간으로 융합하여 GNSS가 중단된 경우에도 지속적인 궤적을 제공합니다.
관성 센서의 성능과 견고성을 더욱 향상시키기 위해 지상 애플리케이션용 추가 알고리즘도 개발되었습니다. 견고함은 없을 때만 느낄 수 있는 것 중 하나입니다.
AMZ 팀에 따르면 매우 더운 날, 매우 비가 오는 날, 많은 진동, 장착, 장착 해제, 연결, 분리 등 힘든 테스트 시즌이었습니다.
이러한 신뢰성은 광범위한 공장 보정 덕분이기도 합니다. 모든 SBG 관성 센서는 동역학 및 온도에서 보정되며, 모든 조건에서 일정한 동작을 위해 -40°~80°C에서 Ellipse-N 자이로스코프, 가속도계 및 자력계 바이어스를 보정 및 보정합니다.
Ellipse-N
Ellipse-N 듀얼 밴드, 쿼드 컨스텔레이션 GNSS 수신기가 통합된 컴팩트한 고성능 RTK 관성 항법 시스템INS입니다. 이 센서는 롤, 피치, 방향, 기울기는 물론 센티미터 단위의 GNSS 위치를 제공합니다.
Ellipse-N 센서는 동적인 환경과 열악한 GNSS 조건에 가장 적합하지만 자기 방향이 있는 저동적 애플리케이션에서도 작동할 수 있습니다.
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AHRS와 INS 차이점은 무엇인가요?
자세 및 방향 기준 시스템 (AHRS) 과 관성 항법 시스템(관성 항법 시스템)의 주요 차이점(INS)의 차이점은 기능과 제공하는 데이터의 범위에 있습니다.
AHRS는 방향 정보, 특히 차량 또는 디바이스의 자세(피치, 롤) 및 방향(요)을 제공합니다. 일반적으로 자이로스코프, 가속도계, 자력계 등 여러 센서를 조합하여 방향을 계산하고 안정화합니다. AHRS는 각 위치를 세 가지 축(피치, 롤, 요)으로 출력하여 시스템이 공간에서의 방향을 파악할 수 있도록 합니다. 항공, 무인 항공기, 로봇 공학 및 해양 시스템에서 차량 제어 및 안정화에 중요한 정확한 자세 및 방향 데이터를 제공하기 위해 자주 사용됩니다.
INS AHRS와 같이 방향 데이터를 제공할 뿐만 아니라 시간에 따른 차량의 위치, 속도, 가속도도 추적합니다. 관성 센서를 사용하여 GNSS와 같은 외부 참조에 의존하지 않고 3D 공간에서 움직임을 추정합니다. AHRS에 사용되는 센서(자이로스코프, 가속도계)를 결합하지만 위치 및 속도 추적을 위한 고급 알고리즘을 포함할 수도 있으며, 정확도를 높이기 위해 GNSS와 같은 외부 데이터와 통합하는 경우도 있습니다.
요약하면, AHRS는 방향(자세 및 방향)에 초점을 맞추는 반면 INS 위치, 속도, 방향을 포함한 전체 내비게이션 데이터를 제공합니다.
IMU INS 차이점은 무엇인가요?
관성 측정 장치IMU와 관성 항법 시스템의 차이점(INS)의 차이점은 기능과 복잡성에 있습니다.
IMU (관성 측정 장치)는 가속도계와 자이로스코프로 측정한 차량의 선형 가속도 및 각속도에 대한 원시 데이터를 제공합니다. 롤, 피치, 요, 모션에 대한 정보를 제공하지만 위치나 내비게이션 데이터는 계산하지 않습니다. IMU 위치나 속도를 결정하기 위한 외부 처리를 위해 움직임과 방향에 대한 필수 데이터를 전달하도록 특별히 설계되었습니다.
반면, INS (관성 내비게이션 시스템)는 다음을 결합합니다. IMU 데이터와 고급 알고리즘을 결합하여 시간에 따른 차량의 위치, 속도, 방향을 계산합니다. 센서 융합 및 통합을 위해 칼만 필터링과 같은 내비게이션 알고리즘을 통합합니다. INS GNSS와 같은 외부 위치 확인 시스템에 의존하지 않고도 위치, 속도, 방향을 포함한 실시간 내비게이션 데이터를 제공합니다.
이 내비게이션 시스템은 일반적으로 종합적인 내비게이션 솔루션이 필요한 애플리케이션, 특히 군용 무인항공기, 선박, 잠수함 등 GNSS를 사용할 수 없는 환경에서 사용됩니다.
GNSS와 GPS란 무엇인가요?
GNSS는 글로벌 네비게이션 위성 시스템, GPS는 글로벌 포지셔닝 시스템의 약자입니다. 이 용어는 종종 같은 의미로 사용되지만 위성 기반 내비게이션 시스템 내에서 서로 다른 개념을 나타냅니다.
GNSS는 모든 위성 항법 시스템을 통칭하는 용어이며, GPS는 특히 미국 시스템을 지칭합니다. 여기에는 보다 포괄적인 글로벌 커버리지를 제공하는 여러 시스템이 포함되며, GPS는 이러한 시스템 중 하나에 불과합니다.
GPS만으로는 위성 가용성 및 환경 조건에 따라 한계가 있을 수 있지만, GNSS는 여러 시스템의 데이터를 통합하여 정확도와 안정성을 향상시킬 수 있습니다.