Neigungswinkel mit VBOX messen
Bei Verwendung von zwei GNSS-Antennen misst die VBOX 4 Dynamics neben den üblichen GPS-Parametern auch den Azimut und die relative Höhe zwischen den Antennen – also die Richtung, in die sie zeigen, sowie den Neigungswinkel zwischen ihnen in Bezug auf die Horizontale. Dadurch kann das System mit einer Abtastrate von 100 Hz präzise Werte für den Schräglaufwinkel sowie entweder den Nick- oder den Wankwinkel erfassen – abhängig von der Ausrichtung der Antennen. Diese Konfiguration eignet sich ideal für Anwendungen in der Fahrdynamikprüfung.
Verwendung einer Trägheitsmesseinheit (IMU) mit Doppelantenne
Die VBOX 4 kann zusammen mit einer Trägheitsmesseinheit – z. B. der VBOX IMU mit Kalman-Filter – eingesetzt werden, um die Fahrtrichtung präziser zu bestimmen. Damit wird der sogenannte Hebelarmeffekt korrigiert: Bei hochdynamischen Fahrmanövern kann die GPS-Antenne auf dem Fahrzeugdach stärkeren Neigungswinkeln ausgesetzt sein als der tieferliegende Masseschwerpunkt. Dies kann zu Abweichungen in der ermittelten Fahrtrichtung führen.
Durch die Fusion der IMU-Daten mit GNSS-Informationen liefert das System „bereinigte“ Fahrtrichtungsdaten, die in die Berechnung des Schräglaufwinkels und des übersetzten Schräglaufwinkels (translated slip angle) einfließen.
Hinweis:
Die wahre Fahrtrichtung (True Heading) wird vom Kalman-Filter nicht beeinflusst. Für die Berechnung des übersetzten Schräglaufwinkels verwendet die VBOX 4 jedoch die Gierraten-Daten der IMU – da diese ein geringeres Rauschniveau aufweisen als die aus der Doppelantenne abgeleitete Gierrate. Das führt zu einer stabileren und genaueren Messung des übersetzten Schräglaufwinkels.
Wichtig:
Der Standard-Schräglaufwinkel-Kanal ist davon nicht betroffen, da seine Berechnung keine Gierrate erfordert. Der Kalman-Filter muss zudem nicht aktiviert sein, um von der verbesserten Gierratenmessung zu profitieren.
Die Kombination aus VBOX 4 und VBOX IMU ermöglicht hochgenaue Erfassung von Geschwindigkeit, Strecke, Fahrtrichtung und Gierrate – ideal für Anwendungen wie ESC-Tests in Verbindung mit Lenkrobotern.
VBOX IISX
Wenn Sie keine IMU oder 100-Hz-Protokollierung benötigen, ist die VBOX II-Doppelantenne möglicherweise die ideale Wahl. Die beiden Antennen der VBOX II werden in einem festgelegten Abstand am Fahrzeug angebracht, und der Abstand wird über die Frontplatte und das Display in die VBOX eingegeben. Ein Algorithmus verwendet dann diese "feste Grundlinie" (fixed Baseline), um die relative Position und Höhe jeder Antenne auf einige Millimeter zu bestimmen. Dies kann erfolgen, weil an einer Antenne empfangene Fehler verwendet werden können, um Fehler an der anderen Antenne angesichts des bekannten Abstands zwischen den beiden auszugleichen.
Die Kenntnis der relativen Höhe ergibt einen sehr genauen Winkel zwischen ihnen, und dies ergibt den Neigungswinkel, wenn er in Längsrichtung (über das Dach) konfiguriert ist, und den Wankwinkel, wenn er seitlich (über das Dach) konfiguriert ist. In beiden Ausrichtungen kann der Schräglaufwinkel noch gemessen werden, der Benutzer muss lediglich einen 90-Grad-Versatz anwenden, der über die Frontplatte wählbar ist.
Hinweis: Der Schräglaufwinkel variiert über die Breite des Fahrzeugs. Daher ist es wichtig, die Antenne direkt über dem Punkt zu platzieren, an dem Sie diesen Winkel messen möchten. Antennen mit Grundplatte können mit einer geeigneten Halterung außerhalb der Fahrzeugkarosserie montiert werden.
Die Genauigkeit des Schräglaufwinkel und des Nickwinkels hängt von der Trennung der Antennen und der Qualität der verwendeten Antennen ab. Je weiter die Antennen voneinander entfernt sind, desto besser ist die Genauigkeit, die Sie erzielen.
