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俯仰和侧倾测量

应用说明 2013 年 5 月 11 日

需要进行精确的俯仰和侧倾测量,以改善车辆的行驶和操纵性能。车辆的稳定性和舒适性与车辆的俯仰和侧倾行为密切相关。汽车工程师正在投入大量精力改善车辆的安全性、稳定性和舒适性。他们也需要使用准确可靠的工具,使其测量结果具有可重复性。

测量俯仰和侧倾角的一种经典方法是使用六轴惯性导航系统。惯性导航系统必须实现非常高的俯仰和侧倾性能,因为这些会影响导航的质量。测量精度高于 0.1° 对于成功导航至关重要。RT3000 产品可实现 0.03° 的精度,分辨率高于 0.005°。

安装

RT3000产品结构非常紧凑,通常可以安装在非常靠近车辆重心的位置。使用可选的刚性安装支柱RT-Strut,安装时间不到5分钟。GPS天线可以夹在车顶上。安装该系统不需要专门的测量设备。

RT3000使用标准的12V汽车电源,功耗仅为15W。

稳定性、重复性

中的算法。 RT3000与垂直参考系统有很大不同。俯仰角和滚转角的测量是由以下系统来完成的 RT3000不随时间的推移而漂移。复杂的算法在 RT3000使用GPS持续修正Pitch和Roll的任何漂移或误差,导致非常稳定的测量。

RT3000可以无限期地使用而无需重新调整。它可以进行连续的绕圈或非常动态的骑行和操控回路,而不会有任何性能下降。

产出

RT3000具有快速、100Hz的输出速率。对数据的巧妙处理使输出具有很低的延迟(3.9毫秒)。这些输出适合连接到实时数据采集系统,与其他传感器和控制应用进行即时比较。

所有数据都在内部记录,并通过RS232、以太网或CAN(可选)实时提供。与笔记本电脑(使用RS232或以太网)或数据采集系统(使用CAN)的连接非常简单。提供一个CAN DBC文件,以简化数据采集系统软件的配置。

该系统具有很高的(50 Hz)带宽,带内增益或相位误差很小。带宽是恒定的,不依赖于速度。输出在所有速度下都有效,从零到GPS出口限制(>1000英里/小时)。稳态、时间序列和傅里叶分析测量可以从输出中进行。

...单个综合性的布置可满足几乎所有测量需求,可替换数十个传感器,提高精度,大幅缩短安装时间...

其他产出

RT3000除了俯仰和滚转之外,还进行了大量的额外测量。这些测量包括:

 滑移角度  前进/侧向速度 横向加速度(侧倾修正)  车身框架加速度  偏航速率

等等。单个综合性布置可满足几乎所有测量需求,可替代数十个传感器,提高精度并大幅缩短安装时间。

测试

经典的测试,如正弦测试、闪烁测试、J测试等,都可以很容易地用以下方法来测量。 RT3000.其他测试通常包括麋鹿测试或翻车测试。

使用俯仰测量,可以精确绘制发动机罩在严重制动过程中的下沉以及一旦静止后的恢复情况。硬加速期间发动机罩的上升也可以从静止状态绘制出来。

RT3000也是为模拟系统收集数据的理想选择。通过道路测绘来寻找道路的外倾角和坡度,简单快捷。

在动力学仿真中,低增益/相位误差使工程师能够对动力学仿真进行更准确的比较。

技术方面

的心脏。 RT3000 是一种最先进的六轴惯性测量装置(IMU)。一个强大的奔腾级微处理器被用来计算数学密集型算法。勘测级GPS通过23态卡尔曼滤波器对系统进行更新。使用伺服技术,它们可以解析0.1mG以下的加速度,线性度优于0.01%。

角速率是使用高性能MEMS速率传感器测量的。这些传感器具有出色的偏置稳定性,可以将偏置估计到0.01°/s或更好。惯性测量单元中使用的过采样、锥体和摇摆运动补偿算法,使其具有很高的抗震能力。导航系统采用复杂的WGS-84地球模型,对地球自转、科里奥利加速度效应、传输速率和其他影响椭圆旋转地球上测量系统的异常现象进行补偿。

结论

RT3000 产品是俯仰和滚动测量的理想选择。它们在一个紧凑的、易于使用的包装中提供了大量的其他重要测量。

  • 0.03° 俯仰、滚动
  • 无俯仰和滚动漂移
  • 0.05公里/小时的速度
  • 0.15°滑动角
  • 真正的侧向加速度
  • 偏航速率
  • 其他测量方法
  • 100赫兹
  • 实时
  • 极低延迟
  • RS232,CANbus,以太网
  • 5分钟安装
  • 替换几十个传感器
  • 尺寸
  • 无空气动力阻力

操作也很直接。

  • 将天线放置在屋顶上
  • 修复 RT3000在车内
  • 连接笔记本电脑或采集系统
  • 打开电源
  • 开车测试!

 

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