하이퍼루프
하이퍼루프 챌린지
UCI 팀은 -N 미니어처 INS 사용하여 포드 위치, 속도, 가속도를 측정했습니다.
"-N 제공한 결과에 매우 만족했습니다. 우리가 얻은 데이터 중 가장 신뢰할 수 있는 소스였습니다." | 앤드류 T., HyperXite 팀장
두 번째 하이퍼루프 대회에 참가한 UCI 대학 하이퍼사이트 팀은 미국 하이퍼루프 팀 중 1위, 공중부양 부문에서 세계 2위를 차지했습니다. 이들은 -N 미니어처 INS 사용하여 포드 위치, 속도, 가속도를 측정했습니다.
하이퍼루프 개념
하이퍼루프는 운송 효율성을 높이는 것을 목표로 하는 놀라운 개념입니다. 하이퍼루프는 밀폐된 튜브로 만들어져 공기 저항이나 마찰 없이 사람이나 물체를 고속으로 운반하는 동시에 매우 효율적으로 이동할 수 있습니다.
2015년, SpaceX는 하이퍼루프 개념의 다양한 측면의 기술적 실현 가능성을 입증하기 위해 팀이 소규모 프로토타입을 제작하는 제1회 하이퍼루프 포드 대회를 후원했습니다. 두 번째 하이퍼루프 대회에는 캘리포니아 대학교 어바인 캠퍼스(UCI)의 HyperXite 팀이 SBG Systems-N 참가했습니다.
이제 대회 2가 종료되었으며 HyperXite는 전미 하이퍼루프 팀 1위, 공기 기반 공중부양 부문 세계 2위에 올랐습니다. 이 팀은 하이퍼루프 튜브를 통과해 야외로 나가는 데 성공한 전 세계 6개 팀 중 하나입니다.
하이퍼루프 대회에 출전한 UCI 팀 "Hyperxite"
UCI 학생들은 진공에 가까운 튜브 속을 고속으로 이동하도록 설계된 튜브형 차량을 제작했습니다. 이 포드는 강하면서도 가벼운 탄소 섬유로 만들어졌으며, 공중에 떠서 승객과 화물을 운반하고 안전하게 정지할 수 있도록 돕는 첨단 시스템을 갖추고 있습니다.
이 대회는 캘리포니아 남부에 건설 중인 길이 1마일(1.6km), 지름 1.8미터(6피트)의 테스트 트랙에서 진행됩니다. 각 포드는 실시간으로 보고되는 최고 측정 속도에 도달하기 위해 가속한 다음 테스트 트랙이 끝나기 전에 브레이크를 밟아 감속합니다. 포드는 속도, 안정성, 제동 및 부드러움에 대해 평가됩니다.
포드 위치, 속도 및 가속도
"우리의 프로토타입 포드는 SpaceX의 하이퍼루프 진공관 안에 있을 때 위치, 속도, 가속도를 측정할 수 있는 신뢰할 수 있는 방법이 필요했습니다."라고 HyperXite 팀의 캡틴인 Andrew Tec은 설명합니다.
처음에는 여러 가속도계와 로터리 엔코더를 사용하여 센서 융합을 구현하여 포드의 동작을 추정하는 개념을 가지고 있었다면, -N 이러한 모든 기능을 산업 등급의 정확도(0.1° 롤/피치)와 소형 패키지로 제공했습니다.
관성 센서는 GNSS 위치 및 CAN 버스 프로토콜과 같은 추가적인 유용한 기능을 제공했습니다.
"우리는 진공에 가까운 조건에서 잘 작동하고 정밀 센서와 쉽게 통합할 수 있는 부품이 필요했는데, -N 모든 기준을 충족했습니다." | 앤드류 T., HyperXite 팀장
빠르고 쉬운 통합을 위한 -N
이 팀은 내셔널 인스트루먼트의 컴팩트 RIO 컨트롤러를 사용하여 개발 중이었는데, SBG 공개 LabVIEW 플러그인이 매우 편리하여 테스트와 개발이 매우 쉽고 빨랐습니다.
"우리는 -N 제공한 결과에 매우 만족했습니다. 저희가 얻은 데이터 중 가장 신뢰할 수 있는 소스였습니다. 우리 포드의 상태 머신 동작은 예상 궤적 프로파일과 시간에 크게 의존했습니다." 라고 팀 캡틴은 결론을 내립니다.
SpaceX는 2018년에 개최될 세 번째 대회를 발표했으며, HyperXite는 새로운 하이퍼루프 대회 규칙에 맞게 완전히 새롭게 디자인된 포드로 경쟁할 예정입니다.
Ellipse-N
Ellipse-N 는 듀얼 밴드, 쿼드 컨스텔레이션 GNSS 수신기가 통합된 소형 고성능 RTK 관성 항법 시스템(INS)입니다. 이 센서는 롤, 피치, 방향, 기울기뿐만 아니라 센티미터 GNSS 위치를 제공합니다.
Ellipse -N 센서는 동적 환경과 열악한 GNSS 조건에 가장 적합하지만 자기 방향이 있는 저동적 애플리케이션에서도 작동할 수 있습니다.
견적 요청 Ellipse-N
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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.
GNSS는 GPS 및 기타 시스템을 포함한 더 넓은 범주의 위성 항법 시스템을 의미하며, GPS는 미국에서 개발한 특정 GNSS입니다.
AHRS 와 INS 의 차이점은 무엇인가요?
자세 및 방향 기준 시스템(AHRS)과 관성 항법 시스템(INS)의 주요 차이점은 기능과 제공하는 데이터의 범위에 있습니다.
AHRS 는 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. AHRS 은 각진 위치를 세 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 은 방향 데이터(예: AHRS)를 제공할 뿐만 아니라 시간에 따른 차량의 위치, 속도 및 가속도도 추적합니다. 관성 센서를 사용하여 GNSS와 같은 외부 참조에 의존하지 않고 3D 공간에서의 움직임을 추정합니다. AHRS (자이로스코프, 가속도계)에 있는 센서를 결합하지만 위치 및 속도 추적을 위한 고급 알고리즘을 포함할 수도 있으며, 정확도를 높이기 위해 GNSS와 같은 외부 데이터와 통합하는 경우도 있습니다.
요약하면, AHRS 은 방향(자세와 방향)에 초점을 맞추고 INS 은 위치, 속도, 방향을 포함한 전체 내비게이션 데이터를 제공합니다.
IMU 와 INS 의 차이점은 무엇인가요?
관성 측정 장치(IMU)와 관성 내비게이션 시스템(INS)의 차이점은 기능과 복잡성에 있습니다.
관성 측정 장치( IMU )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 은 위치 또는 속도를 결정하기 위한 외부 처리를 위해 움직임과 방향에 대한 필수 데이터를 전달하도록 특별히 설계되었습니다.
반면 INS (관성 내비게이션 시스템)은 IMU 데이터와 고급 알고리즘을 결합하여 시간에 따른 차량의 위치, 속도 및 방향을 계산합니다. 센서 융합 및 통합을 위해 칼만 필터링과 같은 내비게이션 알고리즘을 통합합니다. INS 위치, 속도, 방향을 포함한 실시간 내비게이션 데이터는 GNSS와 같은 외부 위치 확인 시스템에 의존하지 않고도 제공됩니다.
이 내비게이션 시스템은 일반적으로 종합적인 내비게이션 솔루션이 필요한 애플리케이션, 특히 군용 무인항공기, 선박, 잠수함 등 GNSS를 사용할 수 없는 환경에서 사용됩니다.
INS 에서 외부 보조 센서의 입력을 허용하나요?
당사의 관성 내비게이션 시스템은 공기 데이터 센서, 자력계, 주행 거리계, DVL 등과 같은 외부 보조 센서의 입력을 받아들입니다.
이러한 통합을 통해 INS 특히 GNSS가 지원되지 않는 환경에서 활용도와 안정성이 매우 높습니다.
이러한 외부 센서는 상호 보완적인 데이터를 제공하여 INS 의 전반적인 성능과 정확성을 향상시킵니다.