मिशिगन वैज्ञानिक उच्च संकल्प व्हील पल्स ट्रांसड्यूसर (WPT) एक ऑप्टिकल एनकोडर है जो पीछे पीछे फिरना नट को जोड़ता है एक वाहन के पहिये से। WPT का उपयोग आमतौर पर बेड़े प्रबंधन और जैसे अनुप्रयोगों के लिए वाहन की स्थिति और गति को ट्रैक करने के लिए किया जाता है स्वायत्त वाहन ट्रैकिंग. यह केस स्टडी जीपीएस डेटा की स्थिति और वेग माप की तुलना करते हुए दो व्हील पल्स ट्रांसड्यूसर का एक साथ उपयोग करने की सटीकता का प्रदर्शन करेगी।
यह काम किस प्रकार करता है
एन्कोडर से संकेत का उपयोग कोणीय स्थिति और पहिया के वेग की गणना करने के लिए किया जाता है। कार के दोनों ओर दो WPTs द्वारा रिकॉर्ड किए गए डेटा को केंद्र खोजने के लिए औसत किया जा सकता है, इस प्रकार कार द्वारा तय की गई दूरी और गति का सबसे सटीक प्रतिनिधित्व देता है। मैपिंग वाहन अक्सर जीपीएस सिग्नल में ब्रेक की भरपाई के लिए डब्ल्यूपीटी का उपयोग करते हैं, जिससे सिग्नल हानि के दौरान यात्रा की गई दूरी की ट्रैकिंग की अनुमति मिलती है। इस अध्ययन में, WPT डेटा के उच्च रिज़ॉल्यूशन ने GPS सेंसर की तुलना में बहुत बेहतर प्रदर्शन किया, जिसका उपयोग इसकी 10,000 हर्ट्ज की उच्च नमूना दर के कारण किया गया था।
परीक्षण व्यवस्था
व्हील पल्स ट्रांसड्यूसर परिणामों की जीपीएस परिणामों से तुलना करने के लिए, दो WPT सिस्टम एक वाहन से जुड़े थे, एक पीछे-दाईं ओर और एक पीछे-बाईं ओर। ट्रांसड्यूसर को पिछले पहियों पर असेंबल किया गया था ताकि डेटा में आगे के पहियों की टर्निंग गति की भरपाई न करनी पड़े। एक जीपीएस उपकरण वाहन के शीर्ष पर, पीछे के पहियों के ऊपर छत के केंद्र में रखा गया था, जहां यह सबसे सटीक रीडिंग देगा। बाएं और दाएं WPT दूरी और गति को वाहन के केंद्र में GPS सिग्नल से मिलान करने के लिए औसत किया गया था। जीपीएस से अक्षांश और देशांतर प्लॉट के साथ नीचे दिखाए गए मील-लंबे पाठ्यक्रम में एक गोल चक्कर और एक ज़िगज़ैग पैंतरेबाज़ी शामिल है।
टेस्ट ट्रैक रूपरेखा
टेस्ट ट्रैक से जीपीएस डेटा
पाश
परीक्षण ट्रैक के वृत्ताकार भाग (ऊपर हरे रंग में दिखाया गया है) के चारों ओर वामावर्त जाने पर, व्यक्ति को दाहिने पहिये के वेग और दूरी की अपेक्षा बाईं ओर से बहुत अधिक मापने की उम्मीद होगी। नीचे दिखाए गए आंकड़ों को देखते हुए, यह सच पाया जाता है। दाएं (नीला) और बाएं (हरा) पहिया वेग औसत (लाल) हैं, और जीपीएस डेटा (बैंगनी) के साथ लगभग पूरी तरह से लाइन अप हैं।
ज़िगज़ैग पथ
परीक्षण ट्रैक की रूपरेखा पर नीले वर्ग के भीतर दिखाया गया एक त्वरित दाएं और बाएं मोड़ वाला क्षेत्र एक और दिलचस्प परिप्रेक्ष्य प्रदान करता है। नीचे वेग प्लॉट के लिए, वाहन को एक त्वरित बाएं मोड़ के साथ चलाया गया, फिर एक तत्काल दाएं। इसके द्वारा बनाई गई "W" आकृति दर्शाती है कि बायां पहिया (बैंगनी) बाएं मोड़ के चारों ओर दाएं (हरा) की तुलना में धीमा चला गया, फिर बायां दाएं मोड़ के चारों ओर दाएं से तेज चला गया। जबकि दो विरोधी पक्ष पूरे युद्धाभ्यास के दौरान व्यापार करते हैं, परिकलित औसत (लाल) और जीपीएस डेटा (नीला) बीच में एक साथ रहते हैं।
नीचे दिए गए ग्राफ़ पर दो प्रतिच्छेदन बिंदुओं के बीच का समय वह स्थान है जहाँ बाएँ और दाएँ मुड़ते हैं। दायां पहिया (नीला) तय की गई दूरी में बाएं पहिये (लाल) से आगे निकल जाता है क्योंकि इसमें बाएं मोड़ के दौरान घूमने के लिए एक बड़ा त्रिज्या होता है, जो लगभग 14 सेकंड से शुरू होता है और लगभग 15.5 सेकंड पर समाप्त होता है। इस बिंदु पर, दाहिना पहिया बाएं पहिये की तुलना में अधिक दूर चला गया है। दायाँ मोड़ 17 सेकंड से ठीक पहले शुरू होता है, और बायाँ पहिया दाएँ पहिये के साथ पकड़ लेता है जब तक कि मोड़ लगभग 18 सेकंड में समाप्त हो जाता है। तय की गई औसत (बैंगनी) दूरी दोनों के बीच केंद्रित रहती है। क्योंकि औसत दूरी और जीपीएस का ढलान समान है, वे अभी भी एक ही गति और दूरी में परिवर्तन को रिकॉर्ड कर रहे हैं। हालाँकि, जीपीएस पहिया से कुछ फीट पीछे है, इसलिए डेटा में थोड़ा सा ऑफसेट है।
त्रुटि
परीक्षण के अंतिम कुछ डेटा बिंदु केवल एक के बजाय दो WPTs का उपयोग करने के लाभ दिखा सकते हैं। यदि केवल एक WPT का उपयोग किया गया था, तो दर्ज की गई दूरियों में अधिकतम 0.22% त्रुटि होगी। हालांकि, दो WPT स्थापित करने और उनका औसत रखने पर, त्रुटि केवल 0.0115% है, जो 19 के एक कारक की कमी है। इससे पता चलता है कि टू व्हील पल्स ट्रांसड्यूसर का उपयोग करने से त्रुटि को कम करने में मदद मिल सकती है जो कई मोड़ों पर जमा हो सकती है।
यह परीक्षण व्हील पल्स ट्रांसड्यूसर का उपयोग करने वाले विभिन्न परीक्षणों में से एक है। किसी भी वातावरण में वाहन की स्थिति और गति को सटीक रूप से ट्रैक करने के लिए एक टिकाऊ और सटीक माप प्रणाली होना फायदेमंद है। यदि आप अपने पहिया परीक्षण आवेदन पर चर्चा करना चाहते हैं, मिशिगन वैज्ञानिक प्रतिनिधि से संपर्क करें आज।