{"id":3686,"date":"2025-12-02T21:50:30","date_gmt":"2025-12-02T21:50:30","guid":{"rendered":"https:\/\/metisengineering.com\/?p=3686"},"modified":"2025-11-10T21:54:42","modified_gmt":"2025-11-10T21:54:42","slug":"gps-can-sensor-with-dead-reckoning-for-continuous-vehicle-positioning","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/metisengineering.com\/de\/gps-can-sensor-with-dead-reckoning-for-continuous-vehicle-positioning\/","title":{"rendered":"GPS-CAN-Sensor mit Dead Reckoning zur kontinuierlichen Fahrzeugortung"},"content":{"rendered":"

Die Aufrechterhaltung pr\u00e4ziser Positionsdaten bei einem GPS-Signalverlust ist seit langem eine Herausforderung f\u00fcr Automobilingenieure, die Fahrzeuge in Stra\u00dfenschluchten, Tunneln, Unterf\u00fchrungen und \u00fcberdachten Einrichtungen testen. Die R&D UDR GPS CAN Sensor<\/a> von Metis Engineering l\u00f6st dieses kritische Problem durch eine ungebundene Koppelnavigationstechnologie, die eine kontinuierliche Positionierung unabh\u00e4ngig von der Satellitensichtbarkeit erm\u00f6glicht.<\/p>\n

Ungebundene Dead Reckoning Technologie erkl\u00e4rt<\/h2>\n

Herk\u00f6mmliche GPS-Sensoren liefern keine zuverl\u00e4ssigen Positionsdaten mehr, sobald die Satellitensignale blockiert oder verschlechtert werden. Der RD UDR GPS CAN Sensor verf\u00fcgt \u00fcber integrierte Tr\u00e4gheitssensoren, die selbst bei vollst\u00e4ndigem Verlust des GNSS-Signals nahtlos Positions-, Geschwindigkeits- und Kurssch\u00e4tzungen beibehalten.<\/p>\n

Im Gegensatz zu gebundenen Koppelnavigationssystemen, die externe Eingaben von Raddrehzahlsensoren oder Fahrzeug-CAN-Daten ben\u00f6tigen, arbeitet dieser Sensor v\u00f6llig unabh\u00e4ngig. Der ungebundene Ansatz eliminiert die Komplexit\u00e4t der Integration und funktioniert bei jedem Fahrzeugtyp, ohne dass der Zugang zu propriet\u00e4ren Fahrzeugnetzwerken oder zus\u00e4tzlichen Sensoreing\u00e4ngen erforderlich ist.<\/p>\n

Wenn GPS-Signale verf\u00fcgbar sind, bietet der Sensor eine Standardpositionierung mit Aktualisierungsraten von bis zu 20 Hz. Bei einer Signalunterbrechung berechnet das inertiale Messsystem Positions\u00e4nderungen auf der Grundlage von Fahrzeugbeschleunigung, Rotation und Bewegungsmustern. Bei Wiederherstellung des GPS-Signals kalibriert sich das System automatisch neu und gew\u00e4hrleistet so einen nahtlosen \u00dcbergang zwischen satellitengest\u00fctztem und inertialem Positionierungsmodus.<\/p>\n

Kritische Anwendungen f\u00fcr autonome Fahrzeugtests<\/h2>\n

Die Validierung von autonomen Fahrzeugen erfordert Positionsgenauigkeit in allen Umgebungen, insbesondere dort, wo die GPS-Zuverl\u00e4ssigkeit beeintr\u00e4chtigt ist. In st\u00e4dtischen Testszenarien kommt es regelm\u00e4\u00dfig zu GPS-Ausf\u00e4llen, wenn Fahrzeuge zwischen hohen Geb\u00e4uden navigieren, in Parkh\u00e4user einfahren oder Unterf\u00fchrungen durchqueren.<\/p>\n

Der F&E-UDR-GPS-CAN-Sensor liefert in diesen schwierigen Umgebungen kontinuierliche Positionssch\u00e4tzungen und damit die f\u00fcr die Validierung von Lokalisierungsalgorithmen, Sensorfusionssystemen und autonomen Navigationsfunktionen erforderlichen Ground-Truth-Daten. Entwicklungsingenieure k\u00f6nnen die Systemleistung unter GPS-freien Bedingungen bewerten, ohne komplexe Referenzsysteme einsetzen oder Tests auf Standorte unter freiem Himmel beschr\u00e4nken zu m\u00fcssen.<\/p>\n

Rallye- und Motorsportanwendungen<\/h2>\n

Der Rallyesport stellt extreme Anforderungen an die Positionsbestimmung, da die Fahrzeuge mit hohen Geschwindigkeiten durch W\u00e4lder, zwischen Felsw\u00e4nden und in anderen Umgebungen fahren, in denen die Satellitensicht schnell schwankt. Die Koppelnavigation erm\u00f6glicht eine kontinuierliche Positionsverfolgung f\u00fcr Telemetriesysteme, so dass die Teams die Leistung des Fahrzeugs w\u00e4hrend der gesamten Etappe und nicht nur auf den GPS-sichtbaren Abschnitten analysieren k\u00f6nnen.<\/p>\n

Die Technologie unterst\u00fctzt auch fortschrittliche Analysetechniken wie die Bestimmung des Schwimmwinkels, die Rekonstruktion der Flugbahn und die Bewertung des Kurvenverhaltens. Metis Engineering stellt eine detaillierte Fallstudie zur Verf\u00fcgung, die die Messung des Seitenschlupfes von Rallyefahrzeugen mit dem UDR-Sensor demonstriert und die analytischen M\u00f6glichkeiten aufzeigt, die durch kontinuierliche Positionsdaten erm\u00f6glicht werden.<\/p>\n

Tunneltests und Innenentwicklung<\/h2>\n

Batterietests f\u00fcr Elektrofahrzeuge, Klimakammervalidierung und Fahrdynamiktests in Innenr\u00e4umen finden alle in Umgebungen statt, in denen kein GPS verf\u00fcgbar ist. Die R&D UDR GPS CAN Sensor<\/a> erm\u00f6glicht die Positions- und Geschwindigkeitsmessung w\u00e4hrend dieser kritischen Pr\u00fcfverfahren, ohne dass externe Referenzsysteme oder Laser-Tracking-Ger\u00e4te erforderlich sind.<\/p>\n

Pr\u00fcfgel\u00e4nde mit ausgedehnten Tunnelabschnitten profitieren von einer ununterbrochenen Datenerfassung, wenn die Fahrzeuge zwischen \u00fcberdachten und offenen Abschnitten wechseln. Der Sensor beh\u00e4lt die Positionsgenauigkeit durchgehend bei, wodurch Datenl\u00fccken vermieden werden, die die Qualit\u00e4t der Analyse beeintr\u00e4chtigen und mehrere Testl\u00e4ufe zur Erfassung vollst\u00e4ndiger Datens\u00e4tze erfordern.<\/p>\n

Vereinfachte CAN-Bus-Integration<\/h2>\n

Der Sensor verf\u00fcgt \u00fcber eine vollst\u00e4ndig konfigurierbare CAN-Schnittstelle, die sich mithilfe von Standardprotokollen direkt in Fahrzeugnetzwerke integrieren l\u00e4sst. Ingenieure erhalten Breitengrad, L\u00e4ngengrad, H\u00f6he, Kurs \u00fcber Grund und Geschwindigkeitsdaten \u00fcber CAN-Nachrichten, so dass keine separate Datenerfassungshardware oder komplexe Umwandlungssysteme erforderlich sind.<\/p>\n

Das eigenst\u00e4ndige Design erfordert lediglich eine Stromversorgung und eine CAN-Verbindung, was die Installationszeit im Vergleich zu Koppelnavigationssystemen mit mehreren Sensoren drastisch reduziert. Sobald das Ger\u00e4t montiert und mit Strom versorgt ist, beginnt es sofort mit der \u00dcbertragung von Positionsdaten, wobei die Koppelnavigation automatisch und ohne Kalibrierungsverfahren oder Initialisierungsanforderungen funktioniert.<\/p>\n

Robuste Konstruktion f\u00fcr Testumgebungen<\/h2>\n

Bei Fahrzeugtests sind die Ger\u00e4te Vibrationen, Temperaturschwankungen und elektromagnetischen St\u00f6rungen ausgesetzt. Die R&D UDR GPS CAN Sensor<\/a> wurde speziell f\u00fcr Forschungs- und Entwicklungsanwendungen entwickelt. Die robuste Konstruktion gew\u00e4hrleistet einen zuverl\u00e4ssigen Betrieb unter den anspruchsvollen Bedingungen, die f\u00fcr Pr\u00fcfgel\u00e4nde, Teststrecken und Rallye-Etappen typisch sind.<\/p>\n

Der kompakte Formfaktor und der weite Eingangsspannungsbereich eignen sich f\u00fcr verschiedene Montageorte und elektrische Fahrzeugarchitekturen. Das geringe Gewicht sorgt daf\u00fcr, dass der Sensor die Fahrzeugdynamik nicht beeintr\u00e4chtigt, w\u00e4hrend die kleine Grundfl\u00e4che den Einbau an Orten mit begrenztem Platzangebot erm\u00f6glicht, wie z. B. in Prototypenfahrzeugen und stark instrumentierten Testfahrzeugen.<\/p>\n

Umfassende Datenausgabe f\u00fcr technische Analysen<\/h2>\n

Der Sensor liefert vollst\u00e4ndige Navigationsdaten einschlie\u00dflich GPS- und UTC-Zeitstempel, geografische Koordinaten, H\u00f6he, Momentangeschwindigkeit und Kursinformationen. Dieser umfassende Datensatz unterst\u00fctzt verschiedene Analyseanforderungen, von grundlegenden Trajektorienkartierungen bis hin zu anspruchsvollen fahrdynamischen Berechnungen.<\/p>\n

Die Aktualisierungsrate von 20 Hz bietet eine ausreichende zeitliche Aufl\u00f6sung f\u00fcr die meisten Testanwendungen im Automobilbereich und erfasst das Fahrzeugverhalten bei dynamischen Man\u00f6vern, w\u00e4hrend die Datenmengen \u00fcberschaubar bleiben. Ingenieure k\u00f6nnen die Positionsdaten mit anderen Sensoreing\u00e4ngen wie Beschleunigungssensoren, Gyroskopen und Fahrzeugsteuerungssignalen f\u00fcr eine detaillierte Leistungsanalyse korrelieren.<\/p>\n

Professionelle Dokumentation und Unterst\u00fctzung<\/h2>\n

Metis Engineering bietet eine detaillierte technische Dokumentation einschlie\u00dflich Spezifikationsbl\u00e4ttern, Benutzerhandb\u00fcchern, DBC-Dateien f\u00fcr die CAN-Integration und technischen Zeichnungen. Dieses umfassende Support-Paket erm\u00f6glicht eine schnelle Integration in bestehende Pr\u00fcfsysteme und verk\u00fcrzt die Entwicklungszeit f\u00fcr Datenerfassungssysteme.<\/p>\n

F\u00fcr spezielle Anwendungen, die kundenspezifische Schnittstellen, Umweltschutz oder besondere Montageanordnungen erfordern, stehen ma\u00dfgeschneiderte Elektronik- und Sensorverpackungsdienste zur Verf\u00fcgung. Die technische Unterst\u00fctzung w\u00e4hrend des gesamten Integrationsprozesses gew\u00e4hrleistet den erfolgreichen Einsatz in verschiedenen Testprogrammen.<\/p>\n

Bew\u00e4hrte Technologie f\u00fcr Forschung und Entwicklung<\/h2>\n

Der R&D UDR GPS CAN Sensor repr\u00e4sentiert eine praxiserprobte Technologie, die weltweit in Automobilpr\u00fcfeinrichtungen, Motorsportteams und Entwicklungsprogrammen f\u00fcr autonome Fahrzeuge eingesetzt wird. Videodemonstrationen, die die kontinuierlichen Positionierungsf\u00e4higkeiten des Sensors bei vollst\u00e4ndigem GNSS-Signalverlust zeigen, sind auf der Metis Engineering-Projektseite verf\u00fcgbar und bieten praktische Beispiele f\u00fcr die Leistung in der Praxis.<\/p>\n

Die Kombination aus Standard-GPS-Positionierung und ungebundener Koppelnavigation bietet eine Messzuverl\u00e4ssigkeit, die Single-Mode-Systeme nicht erreichen k\u00f6nnen. Ingenieure k\u00f6nnen sich unabh\u00e4ngig von der Testumgebung auf die Qualit\u00e4t der Positionsdaten verlassen und m\u00fcssen sich keine Sorgen machen, dass Datenl\u00fccken die Analyseergebnisse beeintr\u00e4chtigen.<\/p>\n

Anwendungen in der Fahrzeugentwicklung<\/h2>\n

Die Validierung fortschrittlicher Fahrerassistenzsysteme erfordert genaue Positionsdaten bei Tests in St\u00e4dten, wo die GPS-Signalqualit\u00e4t st\u00e4ndig schwankt. Die Koppelnavigation gew\u00e4hrleistet eine ununterbrochene Datenerfassung, w\u00e4hrend die Testfahrzeuge durch Stadtzentren, Tiefgaragen und \u00fcberdachte Ladebereiche fahren.<\/p>\n

Die Reichweitenpr\u00fcfung von Elektrofahrzeugen profitiert von der kontinuierlichen Geschwindigkeits- und Positionsmessung w\u00e4hrend des gesamten Fahrzyklus, einschlie\u00dflich Abschnitten in Tunneln und Stra\u00dfenschluchten. Fahrzeugdynamik-Ingenieure nutzen den Sensor f\u00fcr Pr\u00fcfstandstests, bei denen die Streckenlayouts \u00fcberdachte Abschnitte oder Bereiche mit eingeschr\u00e4nkter Satellitensicht umfassen.<\/p>\n

Investition in zuverl\u00e4ssige Positionierungstechnologie<\/h2>\n

Kontinuierliche Positions- und Geschwindigkeitsmessungen bilden die Grundlage f\u00fcr effektive Fahrzeugtests in schwierigen Umgebungen. Der F&E-UDR-GPS-CAN-Sensor bietet die Zuverl\u00e4ssigkeit, Genauigkeit und einfache Integration, die moderne technische Programme erfordern, insbesondere bei Tests an GPS-beeintr\u00e4chtigten Standorten.<\/p>\n

Der Sensor kostet zwischen \u00a3299,00 und \u00a3394,00 (ohne MwSt.) und hat eine Standardlieferzeit von bis zu 15 Arbeitstagen. Bei dringendem Bedarf kann eine beschleunigte Lieferung arrangiert werden. F\u00fcr Pr\u00fcfeinrichtungen und Forschungsinstitute, die mehrere Ger\u00e4te einsetzen, sind Mengenpreise verf\u00fcgbar.<\/p>\n

F\u00fcr detaillierte Spezifikationen, technische Unterlagen, Preisanfragen oder zur Besprechung ma\u00dfgeschneiderter Sensorl\u00f6sungen wenden Sie sich bitte direkt an uns. Investieren Sie in eine Ortungstechnologie, die auch bei Ausfall der Satellitensichtbarkeit genau arbeitet.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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