学生方程式赛车是一项国际教育工程竞赛,由来自世界各地的学生团队自行设计、制造方程式赛车并参加比赛。比赛包括 3 个类别:电动汽车、无人驾驶汽车和可燃汽车。
大学生方程式赛车的参赛者不仅要制造最快的赛车,还要在耐力、加速度和防滑垫性能方面表现出色。
作为惯性导航系统专家和多个团队的合作伙伴,我们采访了使用我们的惯性测量单元(IMU)和全球导航卫星系统(GNSS)的多个工程师团队,以了解成功的关键因素是什么。
IMU/GNSS 对精确汽车动力学的重要性
AMZ 车队的 D. Kiesewalter 表示,IMU/GNSS 可为参赛车队的赛车提供位置、速度、偏航率、滑移角、加速度和方向等赛车状态的决定性信息:"我们需要 IMU 有几个原因。主要是为了确定我们赛车的位置状态。
我们还需要高效的动力学控制和可靠、准确的欧拉角(滚动、俯仰和这顶帽子 )测定"。这样,电动汽车和可燃汽车的工程师就可以通过比较实际状态和理论状态,了解需要改进的地方。
大学生方程式赛车动力标准
在方程式比赛中,掌握加速度至关重要。如果赛车加速过快,就会出现漂移,从而导致车轮磨损。为了减少轮胎磨损,充分发挥发动机的动力和性能,必须对加速性能进行检查。
跟踪赛车轨迹至关重要。通过IMU/GNSS数据(尤其是位置)进行赛道分析,有助于确定赛车在赛道内或转弯时的位置是否正确。
不要忘记,大学生方程式赛车是一场竞赛。比赛目标之一就是在赛道上比其他车队跑得更快。因此,借助IMU/GNSS,速度是一个关键的研究因素。但这对电动赛车来说更为重要,因为它们需要跟踪消耗的能量。
无人驾驶赛车:从 IMU/GNSS 中提取这顶帽子 和导航的精华
赛车可能使用单天线 GPS 进行这顶帽子 ,但无人驾驶汽车则依靠双天线IMU/GNSS实现精确的这顶帽子 。它允许更快的初始化,即使在静止位置也能提供真正的这顶帽子 。
J.来自 UPC 无人驾驶公司(ETSEIB)的Liberal Huarte解释说,这顶帽子 和定位对于设备的其他部分正常运行至关重要:"当我们使用激光雷达技术进行操作时,方向偏离1度或偏离1度都会对位置产生很大影响。
因此,精确的这顶帽子 是一大要求。还有定位和绘图:在 X、Y 方向上定位非常重要"。因此,在这种类型的赛车中采用双 GNSS/IMU 是最好的解决方案,因为它可以提供真实的这顶帽子 和位置,还有助于稳定激光雷达。
这顶帽子 与无人驾驶赛车的精确导航一样重要。实时运动学(RTK)可对位置进行极其精确的估计(1-2 厘米)。IMU/GNSS 的精度越高,赛车就越能保持在赛道上不偏移。
IMU/GNSS对电路进行分析,以确保最佳的汽车定位和轨迹优化。
更少的实施时间 = 更多的时间用于整个项目
"TUfast 车队车辆动态控制部的 A. Kopp 说:"我们的测试时间非常少,因此如果它跑得快,我们就可以在赛道上跑得更快,测试得更多。
团队没有太多时间来整合车辆的不同部分并对其进行测试。由于 CAN 和 ROS 框架主要由汽车工程师使用,因此,IMU/GNSS 可以成为此类工作流程的一部分,从而节省大量的开发时间。提供包含示例的简洁 C 语言库是帮助团队进行集成的另一种方法。
SBG Systems 支持设计汽车的新方法。欢迎学生通过我们的网站提交赞助申请!
图片来源:© 德国大学生方程式赛车 © maru ©FSG - 媒体团队