Autonomiczny samochód wyścigowy
AMZ wybrał lekki i mały Ellipse-N INS do analizy ruchu, synchronizacji sprzętu i dynamiki pojazdu.
“Potrzebowaliśmy wytrzymałego, wysokiej klasy Inercyjnego Systemu Nawigacyjnego, który ułatwiłby zadanie fuzji czujników, na przykład z LiDAR-em.” | Miguel de la Iglesia Valls, członek zespołu
IMU i GPS, podstawowe elementy autonomicznego samochodu
Po raz pierwszy w historii Formula Student Germany wprowadzono kategorię bez kierowcy, w której samochody wyścigowe musiały zostać przystosowane do jazdy bez interwencji człowieka.
AMZ postanowił podjąć wyzwanie i przygotował „flüela”, swój samochód używany w zawodach od 2015 roku, do jazdy bez kierowcy. Dla zespołu AMZ, podczas projektowania pojazdu bez kierowcy, IMU i GPS są podstawową częścią pakietu czujników.
Ellipse-N, INS/GNSS używany przez AMZ Racing
Lekki i mały SBG Ellipse-N jest najdokładniejszy w swojej kategorii i najłatwiejszy we współpracy, według zespołu AMZ. Zespół był również pod wrażeniem jakości danych wyjściowych pozycji. Ellipse-N łączy dane inercyjne i informacje o pozycji, zapewniając ciągłą trajektorię nawet w przypadku awarii GNSS.
Używany w bardzo trudnych warunkach
Według zespołu AMZ, był to trudny sezon testowy z bardzo gorącymi dniami, wyjątkowo deszczowymi dniami, dużą ilością wibracji, montażu, demontażu, podłączania i odłączania. Czujnik nigdy nie zawiódł. Każdy czujnik inercyjny SBG Systems jest kalibrowany dynamicznie i temperaturowo (od -40° do 80°C), co zapewnia stałe zachowanie w każdych warunkach.
Sukces AMZ
Zespół zdołał być:
- pierwszy w skidpadzie (zdolność do skręcania w stanie ustalonym tak szybko, jak to możliwe)
- pierwszy w trackdrive (wyścig na nieznanym torze oznaczonym pachołkami),
- drugi w przyspieszeniu (mierzy zdolność samochodu do szybkiego przyspieszania).
Całe wydarzenie obejmuje dyscypliny statyczne, w których zespół również uzyskał dobre wyniki: pierwsze miejsce w projektowaniu inżynieryjnym i kosztach, drugie w projektowaniu autonomicznym i trzecie w prezentacji biznesplanu.
Ellipse-N, wytrzymały miniaturowy INS/GNSS
SBG Ellipse-N oferuje dokładność 0.1° w zakresie Roll and Pitch, 0.5° w zakresie Heading opartego na GPS oraz pozycję GNSS na poziomie metra (w tym przypadku konstelacje GPS + GLONASS).
“Jesteśmy pod wrażeniem jakości żyroskopów. Nikt w naszym zespole, ani na naszym uniwersytecie, nie mógł uwierzyć w tak mały dryft, jakiego doświadczaliśmy” stwierdza Pan De la Iglesia Valls. Zespół AMZ był również pod wrażeniem jakości danych wyjściowych dotyczących pozycji.
Ellipse-N integruje odbiornik GNSS i łączy dane inercyjne z informacjami o pozycji w czasie rzeczywistym, zapewniając ciągłą trajektorię, nawet w przypadku braku sygnału GNSS.
Opracowano również dodatkowe algorytmy dla zastosowań lądowych, aby jeszcze bardziej poprawić wydajność i niezawodność czujnika inercyjnego. Niezawodność to jedna z tych rzeczy, które zauważasz dopiero, gdy jej brakuje.
Według zespołu AMZ był to trudny sezon testowy z bardzo upalnymi dniami, ekstremalnie deszczowymi dniami, dużą ilością wibracji, montażu, demontażu, podłączania i odłączania. Czujnik nigdy nie zawiódł.
Ta niezawodność wynika również z rozbudowanej kalibracji fabrycznej. Każdy czujnik inercyjny SBG jest kalibrowany dynamicznie i temperaturowo; odchylenia żyroskopów, akcelerometrów i magnetometrów Ellipse-N są korygowane i kalibrowane w zakresie od -40° do 80°C, co zapewnia stałe zachowanie w każdych warunkach.
Ellipse-N
Ellipse to kompaktowy, wysokowydajny system nawigacji inercyjnej RTK ze zintegrowanym dwuzakresowym odbiornikiem GNSS o poczwórnej konstelacji. Co więcej, zapewnia on pozycjonowanie GNSS z przechyłem, pitch, heading, przechyłem i na poziomie centymetra.
Czujnik Ellipse nadaje się do dynamicznych środowisk i trudnych warunków GNSS . Ponadto działa skutecznie w zastosowaniach o niższej dynamice, wykorzystując heading magnetyczny.
Zapytaj o wycenę dla Ellipse-N
Masz pytania?
Witamy w naszej sekcji FAQ! Znajdziesz tutaj odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania dotyczące prezentowanych przez nas aplikacji. Jeśli nie znajdziesz tego, czego szukasz, skontaktuj się z nami bezpośrednio!
Jaka jest różnica między AHRS a INS?
Główna różnica między Attitude and Heading Reference System (AHRS) a Inertial Navigation System (INS) polega na ich funkcjonalności i zakresie dostarczanych danych.
AHRS dostarcza informacji o orientacji — w szczególności o położeniu (pitch, roll) i kierunku (yaw) pojazdu lub urządzenia. Zazwyczaj wykorzystuje kombinację czujników, w tym żyroskopy, akcelerometry i magnetometry, do obliczania i stabilizacji orientacji. AHRS podaje pozycję kątową w trzech osiach (pitch, roll i yaw), umożliwiając systemowi zrozumienie jego orientacji w przestrzeni. Jest często stosowany w lotnictwie, UAV, robotyce i systemach morskich w celu zapewnienia dokładnych danych o położeniu i kierunku, co ma kluczowe znaczenie dla kontroli i stabilizacji pojazdu.
INS nie tylko dostarcza dane o orientacji (jak AHRS), ale także śledzi pozycję, prędkość i przyspieszenie pojazdu w czasie. Wykorzystuje czujniki inercyjne do szacowania ruchu w przestrzeni 3D bez polegania na zewnętrznych odniesieniach, takich jak GNSS. Łączy czujniki znajdujące się w AHRS (żyroskopy, akcelerometry), ale może również zawierać bardziej zaawansowane algorytmy do śledzenia pozycji i prędkości, często integrując się z danymi zewnętrznymi, takimi jak GNSS, dla zwiększenia dokładności.
Podsumowując, AHRS koncentruje się na orientacji (pozycji i heading), podczas gdy INS dostarcza pełny zestaw danych nawigacyjnych, w tym pozycję, prędkość i orientację.
Jaka jest różnica między IMU a INS?
Różnica między modułem pomiarów inercyjnych (IMU) a inercyjnym systemem nawigacyjnym (INS) polega na ich funkcjonalności i złożoności.
IMU (moduł pomiarów inercyjnych) dostarcza surowe dane dotyczące przyspieszenia liniowego i prędkości kątowej pojazdu, mierzone przez akcelerometry i żyroskopy. Dostarcza informacji o przechyleniu, pochyleniu, odchyleniu i ruchu, ale nie oblicza pozycji ani danych nawigacyjnych. IMU jest specjalnie zaprojektowana do przekazywania podstawowych danych o ruchu i orientacji do zewnętrznego przetwarzania w celu określenia pozycji lub prędkości.
Z drugiej strony, INS (inercyjny system nawigacyjny) łączy dane z IMU z zaawansowanymi algorytmami w celu obliczenia pozycji, prędkości i orientacji pojazdu w czasie. Wykorzystuje algorytmy nawigacyjne, takie jak filtr Kalmana, do fuzji i integracji danych z czujników. INS dostarcza dane nawigacyjne w czasie rzeczywistym, w tym pozycję, prędkość i orientację, bez polegania na zewnętrznych systemach pozycjonowania, takich jak GNSS.
Ten system nawigacyjny jest zazwyczaj wykorzystywany w aplikacjach wymagających kompleksowych rozwiązań nawigacyjnych, szczególnie w środowiskach, w których sygnał GNSS jest niedostępny, takich jak wojskowe UAV, statki i okręty podwodne.
Co to jest GNSS a GPS?
GNSS oznacza Globalny System Nawigacji Satelitarnej, a GPS Globalny System Pozycjonowania. Terminy te są często używane zamiennie, ale odnoszą się do różnych koncepcji w ramach satelitarnych systemów nawigacyjnych.
GNSS to zbiorcze określenie wszystkich satelitarnych systemów nawigacyjnych, natomiast GPS odnosi się konkretnie do systemu amerykańskiego. Obejmuje wiele systemów, które zapewniają bardziej kompleksowy zasięg globalny, podczas gdy GPS jest tylko jednym z tych systemów.
Dzięki integracji danych z wielu systemów uzyskujesz lepszą dokładność i niezawodność dzięki GNSS, podczas gdy sam GPS może mieć ograniczenia w zależności od dostępności satelitów i warunków środowiskowych.
