Il mantenimento di dati di posizione precisi durante la perdita del segnale GPS è da tempo una sfida per gli ingegneri automobilistici che conducono test sui veicoli in canyon urbani, gallerie, sottopassaggi e strutture coperte. Il R&S UDR Sensore GPS CAN di Metis Engineering risolve questo problema critico grazie alla tecnologia di dead reckoning non vincolata che garantisce un posizionamento continuo indipendentemente dalla visibilità del satellite.
Spiegazione della tecnologia Untethered Dead Reckoning
I sensori GPS tradizionali smettono di fornire dati di posizione affidabili nel momento in cui i segnali satellitari vengono bloccati o degradati. Il sensore RD UDR GPS CAN incorpora sensori inerziali integrati che mantengono perfettamente le stime di posizione, velocità e direzione anche in caso di perdita completa del segnale GNSS.
A differenza dei sistemi di dead reckoning vincolati che richiedono input esterni dai sensori di velocità delle ruote o dai dati CAN del veicolo, questo sensore funziona in modo completamente indipendente. L'approccio untethered elimina la complessità dell'integrazione e funziona con qualsiasi tipo di veicolo, senza richiedere l'accesso a reti proprietarie di veicoli o a ingressi di sensori aggiuntivi.
Quando i segnali GPS sono disponibili, il sensore fornisce un posizionamento standard con velocità di aggiornamento fino a 20Hz. Durante l'interruzione del segnale, il sistema di misurazione inerziale calcola le variazioni di posizione in base all'accelerazione, alla rotazione e ai modelli di movimento del veicolo. Al ripristino del segnale GPS, il sistema si ricalibra automaticamente, assicurando una transizione senza soluzione di continuità tra le modalità di posizionamento satellitare e inerziale.
Applicazioni critiche per i test dei veicoli autonomi
La validazione dei veicoli autonomi richiede una precisione di posizionamento in tutti gli ambienti, in particolare quelli in cui l'affidabilità del GPS è compromessa. Gli scenari di test urbani comportano regolari cadute del GPS mentre i veicoli navigano tra edifici alti, entrano in parcheggi multipiano o attraversano sottopassaggi.
Il sensore UDR GPS CAN di R&S mantiene stime di posizione continue in questi ambienti difficili, fornendo i dati di verità a terra essenziali per convalidare gli algoritmi di localizzazione, i sistemi di fusione di sensori e le funzioni di navigazione autonoma. Gli ingegneri addetti allo sviluppo possono valutare le prestazioni del sistema in condizioni di assenza di GPS senza dover ricorrere a sistemi di riferimento complessi o limitare i test a luoghi con cielo aperto.
Applicazioni per rally e sport motoristici
Gli sport da rally presentano sfide di posizionamento estreme, poiché i veicoli operano ad alta velocità attraverso le foreste, tra le pareti rocciose e in altri ambienti in cui la visibilità satellitare fluttua rapidamente. La capacità di dead reckoning consente il tracciamento continuo della posizione per i sistemi di telemetria, permettendo ai team di analizzare le prestazioni del veicolo durante le intere tappe, anziché solo nelle sezioni visibili con il GPS.
La tecnologia supporta anche tecniche di analisi avanzate, come la determinazione dell'angolo di slittamento laterale, la ricostruzione della traiettoria e la valutazione delle prestazioni in curva. Metis Engineering fornisce un caso di studio dettagliato che dimostra la misurazione dello slittamento laterale di un'auto da rally con il sensore UDR, illustrando le possibilità analitiche offerte dai dati di posizionamento continui.
Test in galleria e sviluppo interno
I test sulle batterie dei veicoli elettrici, la convalida delle camere climatiche e i test sulla dinamica dei veicoli al chiuso si svolgono tutti in ambienti privi di GPS. Il R&S UDR Sensore GPS CAN consente di misurare la posizione e la velocità durante queste procedure di test critiche senza dover ricorrere a sistemi di riferimento esterni o ad apparecchiature di tracciamento laser.
I terreni di prova con sezioni di tunnel estese beneficiano di una raccolta dati ininterrotta mentre i veicoli passano da sezioni coperte a sezioni aperte. Il sensore mantiene la precisione della posizione per tutto il tempo, eliminando i vuoti di dati che compromettono la qualità dell'analisi e richiedono più prove per acquisire set di dati completi.
Integrazione semplificata del bus CAN
Il sensore è dotato di un'interfaccia CAN completamente configurabile che si integra direttamente nelle reti dei veicoli utilizzando protocolli standard. Gli ingegneri ricevono i dati di latitudine, longitudine, altitudine, rotta sul terreno e velocità attraverso la messaggistica CAN, eliminando la necessità di un hardware di acquisizione dati separato o di complessi sistemi di conversione.
Il design autonomo richiede solo l'alimentazione e la connessione CAN, riducendo drasticamente i tempi di installazione rispetto ai sistemi di dead reckoning multisensore. Una volta montata e alimentata, l'unità inizia a trasmettere immediatamente i dati di posizione, con la funzionalità di dead reckoning che funziona automaticamente senza procedure di calibrazione o requisiti di inizializzazione.
Costruzione robusta per ambienti di prova
Gli ambienti di prova dei veicoli sottopongono le apparecchiature a vibrazioni, variazioni di temperatura e interferenze elettromagnetiche. Il R&S UDR Sensore GPS CAN è stato progettato specificamente per le applicazioni di ricerca e sviluppo, con una struttura robusta che garantisce un funzionamento affidabile nelle condizioni difficili tipiche dei terreni di prova, delle piste di collaudo e dei rally.
Il fattore di forma compatto e l'ampia gamma di tensioni di ingresso si adattano a diverse posizioni di montaggio e architetture elettriche del veicolo. Il peso minimo garantisce che il sensore non influisca sulla dinamica del veicolo, mentre l'ingombro ridotto ne consente l'installazione in luoghi con limiti di spazio, compresi i veicoli prototipo e le auto di prova pesantemente strumentate.
Output di dati completi per l'analisi ingegneristica
Il sensore fornisce dati di navigazione completi, compresi gli orari GPS e UTC, le coordinate geografiche, l'altitudine, la velocità istantanea e le informazioni sulla direzione. Questo set di dati completo supporta diversi requisiti di analisi, dalla mappatura di base delle traiettorie fino a sofisticati calcoli della dinamica del veicolo.
La frequenza di aggiornamento di 20 Hz offre una risoluzione temporale sufficiente per la maggior parte delle applicazioni di test automobilistici, catturando il comportamento del veicolo durante le manovre dinamiche, pur mantenendo un volume di dati gestibile. Gli ingegneri possono correlare i dati di posizione con gli input di altri sensori, come accelerometri, giroscopi e segnali di controllo del veicolo, per un'analisi dettagliata delle prestazioni.
Documentazione e assistenza professionale
Metis Engineering fornisce una documentazione tecnica dettagliata che comprende fogli di specifiche, manuali d'uso, file DBC per l'integrazione CAN e disegni tecnici. Questo pacchetto di supporto completo consente una rapida integrazione nei sistemi di test esistenti e riduce i tempi di progettazione durante lo sviluppo del sistema di acquisizione dati.
Sono disponibili servizi di confezionamento dell'elettronica e dei sensori su misura per applicazioni specializzate che richiedono interfacce personalizzate, protezione ambientale o disposizioni di montaggio uniche. L'assistenza tecnica durante l'intero processo di integrazione garantisce il successo dell'implementazione in diversi programmi di test.
Tecnologia comprovata per la ricerca e lo sviluppo
Il sensore UDR GPS CAN di R&S rappresenta una tecnologia collaudata sul campo, impiegata in impianti di collaudo automobilistici, team di motorsport e programmi di sviluppo di veicoli autonomi in tutto il mondo. Le dimostrazioni video che mostrano le capacità di posizionamento continuo del sensore durante la perdita completa del segnale GNSS sono disponibili sulla pagina dei progetti di Metis Engineering, fornendo esempi pratici di prestazioni reali.
La combinazione di posizionamento GPS standard e dead reckoning non vincolato offre un'affidabilità di misura che i sistemi monomodali non possono raggiungere. Gli ingegneri possono contare sulla qualità dei dati di posizione indipendentemente dall'ambiente di prova, eliminando il rischio che le lacune dei dati compromettano i risultati delle analisi.
Applicazioni nello sviluppo dei veicoli
La convalida dei sistemi avanzati di assistenza alla guida richiede dati di posizionamento precisi durante i test urbani, dove la qualità del segnale GPS varia continuamente. La capacità di dead reckoning garantisce una raccolta dati ininterrotta mentre i veicoli di prova navigano nei centri urbani, nei parcheggi sotterranei e nelle aree di carico coperte.
I test di autonomia dei veicoli elettrici beneficiano della misurazione continua della velocità e della posizione durante l'intero ciclo di guida, compresi i tratti in galleria e i canyon urbani. Gli ingegneri che si occupano di dinamica dei veicoli utilizzano il sensore per i test su terreni di prova in cui i tracciati includono sezioni coperte o aree con visibilità satellitare limitata.
Investimento in una tecnologia di posizionamento affidabile
La misurazione continua della posizione e della velocità è alla base di test efficaci sui veicoli in ambienti difficili. Il sensore R&S UDR GPS CAN offre l'affidabilità, l'accuratezza e la semplicità di integrazione richieste dai moderni programmi di ingegneria, in particolare quando si effettuano prove in luoghi con GPS compromesso.
Il sensore ha un prezzo compreso tra 299,00 e 394,00 sterline (IVA esclusa) con tempi di consegna standard fino a 15 giorni lavorativi. Per le esigenze più urgenti è possibile organizzare consegne rapide, mentre per le strutture di prova e gli istituti di ricerca che utilizzano più unità sono disponibili prezzi per volumi.
Per specifiche dettagliate, documentazione tecnica, richieste di prezzi in quantità o per discutere soluzioni di sensori su misura, contattateci direttamente. Investite in una tecnologia di posizionamento che mantiene la precisione anche quando la visibilità satellitare viene meno.
