Xsens Mti,为车辆室内外动态测试提供精确的数据保障

Xsens的Mti 100系列IMU已经帮助Racelogic的全新VIPS系统在无需卫星高精度追踪车辆项目中取得了重大的突破。

新型的道路车辆和车辆配件的开发和生产指标验证需要对包括速度、加速度、减速以及车辆状态进行精准的测试。新车型的安全性和性能测试通常是在专用的室外轨道上进行的。测量出来的数据参数,例如加速度,角速度和刹车距离等需要在多种的驾驶情况下精确测量。

目前世界上几乎所有顶级的汽车制造商和汽车配件(汽车轮胎)制造商都会在其测试设备的一系列过程中配备英国的数据采集技术先锋公司Racelogic的数据采集系统。Racelogic的VBOX凭借其出色的表现成为汽车制造厂商们最为喜爱的车辆数据采集系统:VBOX会以每秒100次的频率记录测试车辆在道路上的准确位置,并通过来自多个全球卫星导航系统(如GPS和GLONASS)的信号与车辆本身的惯性测量数据和车轮速度数据相结合,使得最终的测量的精确度不超过±2厘米。

对于车辆的惯性数据、加速度和转动率的三维测量则全部来自于Xsens高精度的惯性测量单元(IMU)。Racelogic是Xsens的长期合作伙伴,Racelogic之所以会选择Xsens 的MTi系列惯性测量单元,是因为MTi会提供Racelogic所需要的高精度数据,与此同时MTi系列体积小、重量轻的特点也使得他们易于被集成安装在测试车辆的车顶传感器/接收器单元中。

Xsens Mti,为车辆室内外动态测试提供精确的数据保障

VBOX数据记录器使用Racelogic开发的复杂算法,对测试运营期间记录的测量值进行后处理。MTi惯性测量单元的输出数据能够帮助VBOX数据记录器对原始的卫星定位信号进行精确的误差修正,以Racelogic生产的软件作为支持的MTi系列惯性测量单元可以在没有GPS定位的环境中将测量精度保持在±2厘米之中,这无疑是该领域的一项重大突破。

当一家汽车制造商想要对外宣布自己的新车型从0到60英里每小时的加速比其竞争对手更快的时候,车厂通常会选择通过VBOX的测量数据来验证自己的说法。同样的,对于轮胎制造厂商而言,当进行汽车高速转弯极限以及轮胎失去抓地力的最大速度测量时,VBOX则会在后轮开始打滑的一瞬间检测到最初的几厘米偏差。这也就是为什么VBOX系统至今为止在汽车行业中受到如此重视的原因了。

无卫星信号实现定位

VBOX系统的主要用途是支持在室外测试轨道上的车辆测试。但是汽车制造商想要进行的一些测试在开放的室外测试跑道上要么很难实现,要么就是不可能实现。例如:

1、测试车辆行驶通过隧道或者其他卫星信号接收较差的区域(峡谷区域和密林区域)时的状态。

2、测试车辆在多层停车场或者内部实验室中进行自动驻车辅助系统和其他驾驶员辅助系统的操作状态。

3、在冰面上进行轮胎测试。

Xsens Mti,为车辆室内外动态测试提供精确的数据保障

为了满足不同的需求Racelogic开发出了一种新的室内车辆定位系统,这套系统可以帮助车辆在室内进行ADAS传感器、自动驻车以及车辆动态的测量。该系统被称为VBOX室内定位系统(VIPS),这套新系统实现了与标准的VBOX系统相同位置±2厘米的精度范围而无需任何卫星信号的辅助。这种精度在汽车动态测量领域是前所未有的:即使是市场上最好的竞品室内定位产品最多也只能达到±5厘米的精度。

除了支持任何室内测试的案例,VIPS产品还让Racelogic公司能够为VBOX用户提供集成的室内/室外定位系统。VIPS是世界上第一个在基于GPS的系统和室内位置测量系统之间无缝切换而不会损失精度的定位系统。

Xsens MTi IMU确保获取高精度数据

VIPS系统在操作上其实类似于室外的VBOX系统。但是VIPS系统拥有一个由6个或者更多超带宽静态无线电信标组成的阵列,这些信标以大约以50米为间隔进行安装,以提供最为原始的位置信息。安装在被测车辆顶部的“漫游者”传感器单元能同时接收来自多个信标的超带宽信号。“漫游者”传感器单元还同时包含了Xsens的MTi-100系列惯性测量模块:这为“漫游者”提供了精确、同步的加速度和转动率测量结果,同时也使得“漫游者”输出数据的速率达到了惊人的2000Hz。

Xsens Mti,为车辆室内外动态测试提供精确的数据保障

与卫星定位信号相同,VBOX室内定位系统软件使用MTi-100系列模块测量车辆的加速度和转动率数据对超带宽信号进行误差校正。超带宽数据、惯性测量单元数据和Racelogic独特的软件支持相互结合使得VIPS系统在精度方面的表现非常令人瞩目。

VIPS产品中使用的超带宽信标可以由电池供电,以便在任何场合进行定位工作。标准的安装包包含多达250个信标,使系统可最大面积的覆盖需要测量的区域。这种可扩展行在地下矿山或建筑工地等情况下非常有用。

VIPS设备可以测量高达270公里/小时的车辆速度。速度测量的精度不超过±0.1公里/小时。

Racelogic的创始人兼总经理朱利安·托马斯(Julian Thomas)这样说道:“Racelogic在开发VIPS解决方案时的首要任务是在室内,任何地形、任何驾驶条件下实现最佳的测量精度保障——自2001年公司推出VBOX数据采集系统以来,客户一直通过我们公司的产品来进行车辆以及配件的高精度数据测量。这也是我们最终选择了Xsens的MTi-100系列惯性测量单元的原因。我们的评估显示,Xsens的MTi-100系列惯性测量单元提供了同类模块中最精确的惯性传感器数据,使我们的VIPS解决方案能够在整个测量区域始终保持最高的测量精度。”

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页面更新:2024-04-18

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