Формула Студент: безпілотні автомобілі — команда Чалмерса
Технологічний університет Чалмерса оснастив свій безпілотний автомобіль системою Ellipse INS GNSS.
«Ми були дуже задоволені продуктивністю та надійністю датчика». | Еміль Р., технічний керівник команди Chalmers Formula Student Driverless
Змагання з безпілотного водіння «Formula Student»
Змагання з безпілотних автомобілів «Formula Student» включають кілька різних випробувань: гальмування, розгін, тестування на майданчику для тестування зчеплення та заїзд на трасі.
Технологічний університет Чалмерса — шведський університет, що спеціалізується на наукових дослідженнях та освіті в галузі технологій, взяв участь у заході 2018 року.
Команда Chalmers оснастила свій безпілотний автомобіль системою Ellipse-N — мініатюрною інерціальною навігаційною системою з вбудованим GNSS-приймачем.
Міцний та стабільний інерціальний навігаційний датчик
Ми залишилися дуже задоволені роботою та надійністю датчика. Протягом сотень годин випробувань, які ми провели, датчик не дав жодних помітних збоїв.
Ми не помітили жодного дрейфу інерціальних датчиків, і нас особливо вразила чудова оцінка швидкості рискання (yaw rate). Система GNSS також була дуже міцною та стабільною, ми ніколи не стикалися з проблемами відсутності покриття GNSS, а кількість супутників завжди була на високому рівні.
Легко інтегрується завдяки бібліотеці C
Завдяки наданій бібліотеці C інтегрувати Ellipse у нашу програмну платформу було дуже просто. Наша платформа використовувала мікросервіси, розміщені в контейнерах Docker, де дані з датчика зчитував один із мікросервісів.
Це означало, що важливо було забезпечити можливість автоматичної та безперебійної збірки мікросервісу. Завдяки наданій бібліотеці було легко включити необхідний код в образ Docker і зібрати його разом із нашим власним кодом, що взаємодіє з бібліотекою.
Якби замість цього нам надали лише бінарний файл, нам довелося б самостійно зчитувати та обробляти необроблені дані датчиків, тому ця бібліотека виявилася для нас дуже корисною. Завдяки наданим прикладам та документації нам було дуже легко використовувати бібліотеку та інтегрувати Ellipse у необхідний нам мікросервіс.
Одинарна чи подвійна антена для таких умов?
Якщо одноантенна інерціальна навігаційна система (INS), така як Ellipse-N, надає дуже точні дані про орієнтацію та навігацію, то двоантенна INS, наприклад Ellipse-D, дозволяє швидше здійснити ініціалізацію навіть у статичному положенні.
Такі функції слід враховувати при виборі вашої INS. Знайдіть більше інформації про «як вибрати найкращий метод heading».
«Ми не помітили жодного дрейфу інерціальних датчиків, і нас особливо вразила чудова оцінка швидкості рискання». | Еміль Р., керівник інженерного відділу
Ellipse-N
Ellipse-N — це компактна та високопродуктивна інерціальна навігаційна система RTK (INS) із вбудованим двочастотним GNSS-приймачем із підтримкою чотирьох супутникових угруповань. Вона забезпечує вимірювання roll, pitch, heading і heave, а також сантиметрову точність позиціонування GNSS.
Датчик Ellipse-N найкраще підходить для динамічних середовищ та складних умов GNSS, але також може працювати в додатках з меншою динамічністю за допомогою магнітного heading.
Запитайте ціну на Ellipse
У вас є питання?
Ласкаво просимо до розділу «Часті запитання»! Тут ви знайдете відповіді на найпоширеніші запитання щодо програм, які ми презентуємо. Якщо ви не знайдете потрібної інформації, звертайтеся до нас безпосередньо!
У чому різниця GNSS GPS?
GNSS «Глобальна навігаційна супутникова система», а GPS — «Глобальна система позиціонування». Ці терміни часто вживаються як синоніми, проте вони позначають різні поняття в рамках супутникових навігаційних систем.
GNSS загальний термін, що позначає всі супутникові навігаційні системи, тоді як GPS стосується саме американської системи. До GNSS входять численні системи, що забезпечують більш повне глобальне покриття, тоді як GPS є лише однією з цих систем.
Завдяки GNSS ви отримуєте вищу точність і надійність завдяки об’єднанню даних з декількох систем, тоді як використання лише GPS може мати певні обмеження, що залежать від наявності супутників та умов навколишнього середовища.
У чому полягає різниця між AHRS INS?
Основна відмінність між системою орієнтації та курсовказання (AHRS) та інерціальною навігаційною системою (INS) полягає в їхній функціональності та обсязі даних, які вони надають.
AHRS інформацію про орієнтацію, а саме про положення (pitch, roll) та heading поворот) транспортного засобу або пристрою. Зазвичай вона використовує комбінацію датчиків, зокрема гіроскопів, акселерометрів та магнітометрів, для обчислення та стабілізації орієнтації. AHRS кутове положення по трьох осях (pitch, roll та відхилення), що дозволяє системі розуміти своє положення у просторі. Вона часто використовується в авіації, безпілотних літальних апаратах, робототехніці та морських системах для надання точних heading положення та heading , що є критично важливим для керування та стабілізації транспортного засобу.
Система INS не лише надає дані про орієнтацію (як AHRS), але й відстежує положення, швидкість і прискорення транспортного засобу з часом. Вона використовує інерціальні датчики для оцінки руху в тривимірному просторі без покладання на зовнішні джерела, такі як GNSS. Вона поєднує датчики, знайдені в AHRS (гіроскопи, акселерометри), але також може включати більш просунуті алгоритми для відстеження положення та швидкості, часто інтегруючись із зовнішніми даними, наприклад GNSS, для підвищення точності.
Отже, AHRS на орієнтації (кут нахилу та heading), тоді як INS повний набір навігаційних даних, включаючи координати, швидкість та орієнтацію.
У чому полягає різниця між IMU INS?
Різниця між Інерціальним вимірювальним блоком (IMU) та інерціальною навігаційною системою (INS) полягає в їхній функціональності та складності.
IMU (інерціальний вимірювальний блок) надає сирі дані про лінійне прискорення та кутову швидкість транспортного засобу, виміряні акселерометрами та гіроскопами. Він постачає інформацію про roll, pitch, кут рискання (yaw) та рух, але не обчислює дані про положення чи навігацію. IMU спеціально розроблений для передачі важливих даних про рух та орієнтацію для зовнішньої обробки з метою визначення положення або швидкості.
З іншого боку, INS (інерціальна навігаційна система) поєднує дані IMU з передовими алгоритмами для обчислення положення, швидкості та орієнтації транспортного засобу з часом. Вона включає навігаційні алгоритми, такі як фільтрація Калмана для злиття та інтеграції датчиків. INS надає навігаційні дані в реальному часі, включаючи положення, швидкість та орієнтацію, не покладаючись на зовнішні системи позиціонування, такі як GNSS.
Ця навігаційна система зазвичай використовується в додатках, що вимагають комплексних навігаційних рішень, особливо в середовищах із обмеженим доступом до GNSS (GNSS-denied), таких як військові БПЛА, кораблі та підводні човни.
Чи INS сигнали від зовнішніх допоміжних датчиків?
Інерціальні навігаційні системи нашої компанії приймають вхідні дані від зовнішніх допоміжних датчиків, таких як датчики повітряних даних, магнітометри, одометри, DVL та інші.
Така інтеграція робить INS універсальною та надійною системою, особливо вdenied .
Ці зовнішні датчики підвищують загальну ефективність та точність інерційної навігаційної системи ( INS надаючи додаткові дані.
