Die Aufrechterhaltung präziser Positionsdaten bei einem GPS-Signalverlust ist seit langem eine Herausforderung für Automobilingenieure, die Fahrzeuge in Straßenschluchten, Tunneln, Unterführungen und überdachten Einrichtungen testen. Die R&D UDR GPS CAN Sensor von Metis Engineering löst dieses kritische Problem durch eine ungebundene Koppelnavigationstechnologie, die eine kontinuierliche Positionierung unabhängig von der Satellitensichtbarkeit ermöglicht.
Ungebundene Dead Reckoning Technologie erklärt
Herkömmliche GPS-Sensoren liefern keine zuverlässigen Positionsdaten mehr, sobald die Satellitensignale blockiert oder verschlechtert werden. Der RD UDR GPS CAN Sensor verfügt über integrierte Trägheitssensoren, die selbst bei vollständigem Verlust des GNSS-Signals nahtlos Positions-, Geschwindigkeits- und Kursschätzungen beibehalten.
Im Gegensatz zu gebundenen Koppelnavigationssystemen, die externe Eingaben von Raddrehzahlsensoren oder Fahrzeug-CAN-Daten benötigen, arbeitet dieser Sensor völlig unabhängig. Der ungebundene Ansatz eliminiert die Komplexität der Integration und funktioniert bei jedem Fahrzeugtyp, ohne dass der Zugang zu proprietären Fahrzeugnetzwerken oder zusätzlichen Sensoreingängen erforderlich ist.
Wenn GPS-Signale verfügbar sind, bietet der Sensor eine Standardpositionierung mit Aktualisierungsraten von bis zu 20 Hz. Bei einer Signalunterbrechung berechnet das inertiale Messsystem Positionsänderungen auf der Grundlage von Fahrzeugbeschleunigung, Rotation und Bewegungsmustern. Bei Wiederherstellung des GPS-Signals kalibriert sich das System automatisch neu und gewährleistet so einen nahtlosen Übergang zwischen satellitengestütztem und inertialem Positionierungsmodus.
Kritische Anwendungen für autonome Fahrzeugtests
Die Validierung von autonomen Fahrzeugen erfordert Positionsgenauigkeit in allen Umgebungen, insbesondere dort, wo die GPS-Zuverlässigkeit beeinträchtigt ist. In städtischen Testszenarien kommt es regelmäßig zu GPS-Ausfällen, wenn Fahrzeuge zwischen hohen Gebäuden navigieren, in Parkhäuser einfahren oder Unterführungen durchqueren.
Der F&E-UDR-GPS-CAN-Sensor liefert in diesen schwierigen Umgebungen kontinuierliche Positionsschätzungen und damit die für die Validierung von Lokalisierungsalgorithmen, Sensorfusionssystemen und autonomen Navigationsfunktionen erforderlichen Ground-Truth-Daten. Entwicklungsingenieure können die Systemleistung unter GPS-freien Bedingungen bewerten, ohne komplexe Referenzsysteme einsetzen oder Tests auf Standorte unter freiem Himmel beschränken zu müssen.
Rallye- und Motorsportanwendungen
Der Rallyesport stellt extreme Anforderungen an die Positionsbestimmung, da die Fahrzeuge mit hohen Geschwindigkeiten durch Wälder, zwischen Felswänden und in anderen Umgebungen fahren, in denen die Satellitensicht schnell schwankt. Die Koppelnavigation ermöglicht eine kontinuierliche Positionsverfolgung für Telemetriesysteme, so dass die Teams die Leistung des Fahrzeugs während der gesamten Etappe und nicht nur auf den GPS-sichtbaren Abschnitten analysieren können.
Die Technologie unterstützt auch fortschrittliche Analysetechniken wie die Bestimmung des Schwimmwinkels, die Rekonstruktion der Flugbahn und die Bewertung des Kurvenverhaltens. Metis Engineering stellt eine detaillierte Fallstudie zur Verfügung, die die Messung des Seitenschlupfes von Rallyefahrzeugen mit dem UDR-Sensor demonstriert und die analytischen Möglichkeiten aufzeigt, die durch kontinuierliche Positionsdaten ermöglicht werden.
Tunneltests und Innenentwicklung
Batterietests für Elektrofahrzeuge, Klimakammervalidierung und Fahrdynamiktests in Innenräumen finden alle in Umgebungen statt, in denen kein GPS verfügbar ist. Die R&D UDR GPS CAN Sensor ermöglicht die Positions- und Geschwindigkeitsmessung während dieser kritischen Prüfverfahren, ohne dass externe Referenzsysteme oder Laser-Tracking-Geräte erforderlich sind.
Prüfgelände mit ausgedehnten Tunnelabschnitten profitieren von einer ununterbrochenen Datenerfassung, wenn die Fahrzeuge zwischen überdachten und offenen Abschnitten wechseln. Der Sensor behält die Positionsgenauigkeit durchgehend bei, wodurch Datenlücken vermieden werden, die die Qualität der Analyse beeinträchtigen und mehrere Testläufe zur Erfassung vollständiger Datensätze erfordern.
Vereinfachte CAN-Bus-Integration
Der Sensor verfügt über eine vollständig konfigurierbare CAN-Schnittstelle, die sich mithilfe von Standardprotokollen direkt in Fahrzeugnetzwerke integrieren lässt. Ingenieure erhalten Breitengrad, Längengrad, Höhe, Kurs über Grund und Geschwindigkeitsdaten über CAN-Nachrichten, so dass keine separate Datenerfassungshardware oder komplexe Umwandlungssysteme erforderlich sind.
Das eigenständige Design erfordert lediglich eine Stromversorgung und eine CAN-Verbindung, was die Installationszeit im Vergleich zu Koppelnavigationssystemen mit mehreren Sensoren drastisch reduziert. Sobald das Gerät montiert und mit Strom versorgt ist, beginnt es sofort mit der Übertragung von Positionsdaten, wobei die Koppelnavigation automatisch und ohne Kalibrierungsverfahren oder Initialisierungsanforderungen funktioniert.
Robuste Konstruktion für Testumgebungen
Bei Fahrzeugtests sind die Geräte Vibrationen, Temperaturschwankungen und elektromagnetischen Störungen ausgesetzt. Die R&D UDR GPS CAN Sensor wurde speziell für Forschungs- und Entwicklungsanwendungen entwickelt. Die robuste Konstruktion gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb unter den anspruchsvollen Bedingungen, die für Prüfgelände, Teststrecken und Rallye-Etappen typisch sind.
Der kompakte Formfaktor und der weite Eingangsspannungsbereich eignen sich für verschiedene Montageorte und elektrische Fahrzeugarchitekturen. Das geringe Gewicht sorgt dafür, dass der Sensor die Fahrzeugdynamik nicht beeinträchtigt, während die kleine Grundfläche den Einbau an Orten mit begrenztem Platzangebot ermöglicht, wie z. B. in Prototypenfahrzeugen und stark instrumentierten Testfahrzeugen.
Umfassende Datenausgabe für technische Analysen
Der Sensor liefert vollständige Navigationsdaten einschließlich GPS- und UTC-Zeitstempel, geografische Koordinaten, Höhe, Momentangeschwindigkeit und Kursinformationen. Dieser umfassende Datensatz unterstützt verschiedene Analyseanforderungen, von grundlegenden Trajektorienkartierungen bis hin zu anspruchsvollen fahrdynamischen Berechnungen.
Die Aktualisierungsrate von 20 Hz bietet eine ausreichende zeitliche Auflösung für die meisten Testanwendungen im Automobilbereich und erfasst das Fahrzeugverhalten bei dynamischen Manövern, während die Datenmengen überschaubar bleiben. Ingenieure können die Positionsdaten mit anderen Sensoreingängen wie Beschleunigungssensoren, Gyroskopen und Fahrzeugsteuerungssignalen für eine detaillierte Leistungsanalyse korrelieren.
Professionelle Dokumentation und Unterstützung
Metis Engineering bietet eine detaillierte technische Dokumentation einschließlich Spezifikationsblättern, Benutzerhandbüchern, DBC-Dateien für die CAN-Integration und technischen Zeichnungen. Dieses umfassende Support-Paket ermöglicht eine schnelle Integration in bestehende Prüfsysteme und verkürzt die Entwicklungszeit für Datenerfassungssysteme.
Für spezielle Anwendungen, die kundenspezifische Schnittstellen, Umweltschutz oder besondere Montageanordnungen erfordern, stehen maßgeschneiderte Elektronik- und Sensorverpackungsdienste zur Verfügung. Die technische Unterstützung während des gesamten Integrationsprozesses gewährleistet den erfolgreichen Einsatz in verschiedenen Testprogrammen.
Bewährte Technologie für Forschung und Entwicklung
Der R&D UDR GPS CAN Sensor repräsentiert eine praxiserprobte Technologie, die weltweit in Automobilprüfeinrichtungen, Motorsportteams und Entwicklungsprogrammen für autonome Fahrzeuge eingesetzt wird. Videodemonstrationen, die die kontinuierlichen Positionierungsfähigkeiten des Sensors bei vollständigem GNSS-Signalverlust zeigen, sind auf der Metis Engineering-Projektseite verfügbar und bieten praktische Beispiele für die Leistung in der Praxis.
Die Kombination aus Standard-GPS-Positionierung und ungebundener Koppelnavigation bietet eine Messzuverlässigkeit, die Single-Mode-Systeme nicht erreichen können. Ingenieure können sich unabhängig von der Testumgebung auf die Qualität der Positionsdaten verlassen und müssen sich keine Sorgen machen, dass Datenlücken die Analyseergebnisse beeinträchtigen.
Anwendungen in der Fahrzeugentwicklung
Die Validierung fortschrittlicher Fahrerassistenzsysteme erfordert genaue Positionsdaten bei Tests in Städten, wo die GPS-Signalqualität ständig schwankt. Die Koppelnavigation gewährleistet eine ununterbrochene Datenerfassung, während die Testfahrzeuge durch Stadtzentren, Tiefgaragen und überdachte Ladebereiche fahren.
Die Reichweitenprüfung von Elektrofahrzeugen profitiert von der kontinuierlichen Geschwindigkeits- und Positionsmessung während des gesamten Fahrzyklus, einschließlich Abschnitten in Tunneln und Straßenschluchten. Fahrzeugdynamik-Ingenieure nutzen den Sensor für Prüfstandstests, bei denen die Streckenlayouts überdachte Abschnitte oder Bereiche mit eingeschränkter Satellitensicht umfassen.
Investition in zuverlässige Positionierungstechnologie
Kontinuierliche Positions- und Geschwindigkeitsmessungen bilden die Grundlage für effektive Fahrzeugtests in schwierigen Umgebungen. Der F&E-UDR-GPS-CAN-Sensor bietet die Zuverlässigkeit, Genauigkeit und einfache Integration, die moderne technische Programme erfordern, insbesondere bei Tests an GPS-beeinträchtigten Standorten.
Der Sensor kostet zwischen £299,00 und £394,00 (ohne MwSt.) und hat eine Standardlieferzeit von bis zu 15 Arbeitstagen. Bei dringendem Bedarf kann eine beschleunigte Lieferung arrangiert werden. Für Prüfeinrichtungen und Forschungsinstitute, die mehrere Geräte einsetzen, sind Mengenpreise verfügbar.
Für detaillierte Spezifikationen, technische Unterlagen, Preisanfragen oder zur Besprechung maßgeschneiderter Sensorlösungen wenden Sie sich bitte direkt an uns. Investieren Sie in eine Ortungstechnologie, die auch bei Ausfall der Satellitensichtbarkeit genau arbeitet.
