تُستخدم مستشعرات سرعة العجلات غالبًا كمستشعرات مساعدة في أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي (INS) لتحسين دقة الملاحة وتقليل الأخطاء المتراكمة في مستشعرات القصور الذاتي. يحسب مقياس سرعة العجلات السرعة الطولية للمركبة بقياس سرعة العجلات (بالإضافة إلى نصف قطر الإطار وتصحيح نسبة الانزلاق)، مما يوفر معلومات مستقلة عن السرعة. عند فقدان إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) (كما هو الحال في الأنفاق أو مواقف السيارات تحت الأرض)، يمكن لنظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS) تقدير موقع المركبة باستمرار من خلال التقدير الملاحي، وذلك بدمج بيانات سرعة مقياس سرعة العجلات ومقارنتها بنتائج تكامل مقياس التسارع في نظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS) لتصحيح خطأ السرعة. في حساب الاتجاه، يمكن لمقياس سرعة العجلات حساب معدل تغير زاوية الاتجاه بشكل غير مباشر عن طريق قياس فرق السرعة بين العجلتين اليمنى واليسرى، مما يوفر تعويضًا لمعايرة زاوية اتجاه نظام الملاحة بالقصور الذاتي.
وبأخذ تغير زاوية التوجيه كمثال، يقدم هذا المقال بإيجاز كيفية حساب معدل تغير زاوية التوجيه بشكل غير مباشر من خلال البيانات التي تم الحصول عليها من مقياس سرعة العجلة.
في التطبيقات العملية، قد تؤدي المشكلات التالية إلى بيانات قياس غير دقيقة لمقياس سرعة العجلة، مما يؤثر على تعويض الخطأ في زاوية السمت في نظام الملاحة بالقصور الذاتي.
قد يختلف طول قاعدة العجلات الفعلي تبعًا للحمل أو تشوه نظام التعليق، ويتطلب ذلك معايرة دورية. تفترض الصيغة المذكورة أعلاه أن العجلات اليمنى واليسرى متناظرة، لذا يلزم تعديل النموذج للمركبات غير المتناظرة.
في الطرق المبتلة والزلقة، أو في البيئات الوعرة، أو عند تسارع المركبة أو كبحها فجأة، قد ينزلق الإطار، مما يؤدي إلى اختلاف في سرعة العجلة لا يتطابق مع السرعة الزاوية الحقيقية. لذا، من الضروري دمج بيانات التسارع والسرعة الزاوية لوحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU) للكشف عن حالة الانزلاق؛ وضبط وزن مقياس سرعة العجلة ديناميكيًا باستخدام خوارزمية دمج متعددة الحساسات (خوارزمية مرشح كالمان) لتقليل تأثير الانزلاق على نظام الملاحة.
نظام I3500 هو نظام ملاحة متكامل (GNSS/INS) من إنتاج شركة مايكرو ماجيك، ويتكون من مستشعرات MEMS عالية الأداء، وأنظمة GNSS عالية الدقة، ومعالجات دقيقة عالية الأداء. يمكن توصيله بعداد مسافة خارجي، وجهاز DVL، ومعلومات ملاحة مساعدة أخرى، ويحتوي على خوارزميات ملاحة متكاملة عالية الموثوقية، ويمكنه إخراج معلومات في الوقت الفعلي مثل السرعة والموقع والاتجاه.
إدخال/إخراج البيانات
حدود | يصف |
مخرجات البيانات | بروتوكول NMEA/RTCM/Novtel SPAN الثنائي |
محتوى البيانات | زاوية أويلر، السرعة، الموضع، التسارع، السرعة الزاوية |
خوارزمية الدمج | مرشح كالمان الموسع |
مستشعر خارجي | عداد المسافة، نظام تحديد المواقع العالمي عبر الأقمار الصناعية، وحدة التحكم الرقمية |
مؤشر دقة الملاحة المتكاملة
موضع | دقة تحديد الموقع | دقة السرعة | يقذف/Rكل Aالدقة |
الوصول إلى عداد الأميال | 1cm | 0.03 م/ث | 0.1 درجة |
1m | 0.1 متر/ثانية | 0.1 درجة | |
6m | 0.1 متر/ثانية | 0.2 درجة |
يُكمّل مقياس سرعة العجلات نظام الملاحة بالقصور الذاتي من خلال توفير معلومات مستقلة عن السرعة، مما يُحسّن بشكل كبير موثوقية الملاحة للمركبات في البيئات المعقدة. وتتجلى قيمه الأساسية فيما يلي:
أ. الدقة على المدى القصير: تعمل بيانات السرعة عالية التردد على كبح تراكم أخطاء نظام الملاحة بالقصور الذاتي.
ب. تصميم احتياطي: الحفاظ على القدرة الأساسية على الملاحة في حالة تعطل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
ج. فعالية التكلفة: تحسن ملحوظ في أداء الملاحة بتكلفة أقل.
في المستقبل، ومع تقدم خوارزميات دمج البيانات متعددة المستشعرات مثل الترشيح المدعوم بالتعلم العميق، سيتعمق تطبيق مستشعرات سرعة العجلات في القيادة الذاتية والأنظمة غير المأهولة.
Xml سياسة الخصوصية المدونة خريطة الموقع
حقوق النشر
@ شركة مايكرو ماجيك كل الحقوق محفوظة.
دعم الشبكة
بالعربية
