Formula Student: вирішальна рольGNSS
GNSS змагань «Formula Student» кілька команд, що виступають у класах електромобілів та безпілотних автомобілів, обладнали свої гоночні машини нашою Ellipse GNSS .
Датчик Ellipse повністю задовольнив усі наші потреби, і ми ним дуже задоволені. GNSS дуже стабільно, а фільтр Калмана також працює на високому рівні. | Даніель К., команда AMZ Racing Electric
«Formula Student» — це міжнародний освітній інженерний конкурс, у рамках якого студентські команди з усього світу проектують, будують та випробовують у гонках власні боліди. Конкурс включає 3 категорії: електромобілі, безпілотні автомобілі та автомобілі з двигунами внутрішнього згоряння.
Учасники Formula Student повинні не тільки побудувати найшвидший гоночний автомобіль, але й продемонструвати високі показники витривалості, прискорення та керованості на слизькій поверхні.
Як експерти в галузі інерційних навігаційних систем та партнери декількох команд, ми провели опитування різних команд інженерів, які використовують нашу інерційну вимірювальну систему (IMU) у поєднанні з глобальною навігаційною супутниковою системою (GNSS), щоб зрозуміти, які ключові елементи забезпечують успіх.
ЗначенняGNSS точного визначення динаміки автомобіля
СистемаGNSS автомобілям команд-учасниць важливу інформацію про стан автомобіля, таку як положення, швидкість, кут повороту, кут ковзання, прискорення та орієнтацію, як зазначив Д. Кізевальтер з команди AMZ Racing:
«Нам була потрібна система IMU з кількох причин. Перш за все, для визначення положення нашого автомобіля.Нам також був необхідний ефективний контроль динаміки та надійне й точне визначення кутів Ейлера (roll, pitch та heading)».
Таким чином, інженери електромобілів та автомобілів з двигунами внутрішнього згоряння можуть зрозуміти, щопотрібно вдосконалити, порівнюючи фактичний стан із теоретичним.
Критерії динамічних характеристик автомобілів Formula Student
У гонках «Формули» надзвичайно важливо вміти правильно керувати прискоренням. Якщо автомобіль прискорюється занадто різко, він може вийти з траєкторії, що призводить до передчасного зносу коліс. Щоб мінімізувати знос шин і максимально ефективно використовувати потужність та продуктивність двигуна, необхідно контролювати прискорення.
Відстеження траєкторії гоночного автомобіля має вирішальне значення. Аналіз траси проводиться на основіGNSS , зокремаGNSS про місцезнаходження, і допомагає визначити, чи правильно розташований автомобіль на трасі або під час проходження поворотів.
Не забуваймо, що «Formula Student» — це гонка. Однією з цілей змагань є проїхати трасу швидше, ніж інші команди. Тому швидкість є ключовим фактором, який слід вивчати за допомогоюGNSS. Але це ще важливіше для електричних гоночних автомобілів, оскільки їм потрібно відстежувати спожиту енергію.
Безпілотні гоночні автомобілі: використання найкращих можливостейGNSS для визначення курсу та навігації
Гоночні автомобілі можуть використовувати одноантенний GPS для heading, але безпілотні транспортні засоби покладаються на двоантеннуGNSS точного heading. Це забезпечує швидшу ініціалізацію та надає точні heading у нерухомому стані.
Х. Ліберал Уарте з UPC Driverless (ETSEIB) пояснює, що heading локалізація є необхідними для належного функціонування інших компонентів обладнання: «Коли ми працюємо з технологіями LiDAR, той факт, що ви відхиляєтеся на 1 градус в той чи інший бік, сильно впливає на положення.
Отже, точний heading важливою вимогою. А також локалізація та картографування: дуже важливо локалізувати себе в координатах X, Y». Тому впровадження подвійної системиIMU цьому типі гоночних автомобілів є найкращим рішенням, оскільки вона забезпечує точний heading положення, що також допомагає стабілізувати LiDAR.
Курс є настільки ж важливим, як і точна навігація для безпілотних гоночних автомобілів. Real Time Kinematic (RTK) дозволяє надзвичайно точно оцінити положення (1-2 см). Чим точнішеGNSS , тим краще автомобіль здатний залишатися на трасі без зриву.
GNSS трасу, щоб забезпечити оптимальне позиціонування автомобіля та оптимізацію траєкторії.
Менше часу на впровадження = більше часу на весь проект
«У нас дуже мало часу на випробування, тож якщо все пройде швидко, ми зможемо рухатися швидше на трасі й провести більше тестів», — зазначає А. Копп, спеціаліст з управління динамікою автомобіля, TUfast Racing.
Команди не мають багато часу на інтеграцію різних компонентів автомобіля та їх тестування. Оскільки фреймворки CAN та ROS переважно використовуються інженерами-автомобілебудівниками,GNSS можуть бути частиною таких робочих процесів, дозволяють значно заощадити час на розробку.
Чиста бібліотека C із прикладами — це ще один спосіб допомогти командам з інтеграцією.
Компанія SBG Systems нові підходи до проектування автомобілів
Запрошуємо студентів надсилати заявки на спонсорську підтримку через наш веб-сайт!
Ellipse-D
Ellipse — це інерційна навігаційна система, GNSS поєднує в собі двоантенну двочастотну систему RTK GNSS сумісна з нашим програмним забезпеченням для пост-обробки даних Qinertia.
Розроблена для використання в робототехніці та геопросторових додатках, вона дозволяє об'єднувати дані одометра з Pulse даними CAN OBDII для підвищення dead-reckoning .
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 курсу (AHRS) та інерційною 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 тільки надає дані про орієнтацію (як і система AHRS), але й відстежує положення, швидкість та прискорення транспортного засобу в динаміці. Вона використовує інерційні датчики для оцінки руху в тривимірному просторі, не покладаючись на зовнішні джерела, такі як GNSS. Система поєднує датчики, що входять до складу AHRS гіроскопи, акселерометри), але також може містити більш досконалі алгоритми для відстеження положення та швидкості, часто інтегруючись із зовнішніми даними, такими як GNSS 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 інерційним вимірювальним блоком (IMU) та інерційною навігаційною системою (INS) полягає в їхній функціональності та складності.
IMU інерційний вимірювальний блок) надає необроблені дані про лінійне прискорення та кутову швидкість транспортного засобу, виміряні акселерометрами та гіроскопами. Він надає інформацію про roll, pitch, рискання та рух, але не обчислює дані про положення або навігацію. IMU спеціально IMU для передачі основних даних про рух та орієнтацію для зовнішньої обробки з метою визначення положення або швидкості.
З іншого боку, INS інерційна навігаційна система) поєднує IMU з передовими алгоритмами для обчислення положення, швидкості та орієнтації транспортного засобу в часі. Вона включає навігаційні алгоритми, такі як фільтрація Калмана, для злиття та інтеграції даних датчиків. INS навігаційні дані в режимі реального часу, 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 вdenied , таких як військові БПЛА, кораблі та підводні човни.
Чи INS сигнали від зовнішніх допоміжних датчиків?
Інерційні навігаційні системи нашої компанії приймають сигнали від зовнішніх допоміжних датчиків, таких як датчики аеродинамічних даних, магнітометри, одометри, цифрові лінійні датчики (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.
