Specializarea Securitate Rutiera Transport si [600598]

UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
Facultatea de Inginerie Mecanica
Specializarea Securitate Rutiera Transport si
Interactiunea cu Mediul

Proiect

AUTOVEHICOLE AUTONOME

Nume: Tudose Florin
Anul de studiu: II
Grupa: 1945

2016

AUTOVEHICOLE AUTONOME

In zilele noastre, tot mai multe companii au tendinta de a realiza in viitorul apropiat, automobile
autonome cat mai sigure si fiabile. Cercetarile pun mare accent pe structura hardware aici intrand
sistemele mecanice , electro -mecanice, senzoriale si electronice iar pe partea de software optimizarea
algoritmilor cat mai avansati pentru procesarea in timp real, control si comanda.
Automobilul autonom, se poate defini ca fiind un sistem mobil independent echipat cu
dispozitive mecatronice care actioneaza asupra directiei, acceleratiei si respectiv franei, pentru a realiza
deplasari fara interventia factorului uman.

Utilizarea pe scară largă de automobile autonome ar putea ajuta:
* o reducere a accidentelor, din cauza timpului de reacție mai bună și o mai mare fiabilitate a sistemelor
informatice;
* o reducere a congestiei, prin o mai bună circulație și omogenizare trafic aproape instant, datorită
sistemului de comunicare inter -vehicul;
* o cupanții mașinii să -și concentreze ate nția pe altceva decât de conducere;
* creșterea limitele de viteză;
* eliminarea constrângerilor legate de conducere. Limitele de vârstă sau starea de sănătate a
ocupanților nu mai relevant sunt;
* reducerea numărului de locuri de parcare, inclusiv in cent rul orasului, deoarece masina poate depune
pasageri și parc singur mult mai departe de;
* dispariția multor ajustări și căi redundante (de exemplu, taxi sau autobuz rute ar putea dispărea) sau
excursii necesită un driver pentru a aduce o masina. Se poate, de asemenea, cred că de pasaje garaj
pentru auditurile;
* dispariția control efectuat de poliție și de asigurare a vehiculului;
* livrarea automată a produselor din magazine alimentare sau supermarket -uri;
* reducerea spațiului necesar la parcarea vehicule lor;
* reducerea semnelor, deoarece mașinile ar putea primi informații pe cale electronică a mediului (dar
pentru pietoni, aceasta semnalizare ar fi necesar);
* eficiența energetică mai mare, ceea ce ar duce la mai putina poluare ;

The Global Positioning System (GPS)

Principiul de funcționare al GPS -ului este folosirea câtorva sateliți din spațiu ca puncte de
referință pentru localizarea la sol. Sistemul NAVSTAR dispune la ora actuală (2010) în total de 24 sateliți,
care se afl a la o înălțime de 20.183 km de suprafața Pământului. Printr -o măsurare foarte exactă a
distanței în linie dreaptă dintre receptor și cel puțin 4 sateliți se poate determina poziția oricărui punct
de pe Pământ (latitudine, longitudine, altitudine), aceasta numindu -se "poziția calculată " (position fix în
engleză), în contrast cu "localizarea", termen dedicat poziției reale a receptorului. În mod normal pentru
determinarea poziției în 3D a unui punct de pe suprafața terestră cu ajutorul poziției sateliților ar fi
nevoie de doar trei distanțe (trei sateliți), deoarece metoda care se utilizează este cea a triangulației .
Totuși la GPS este nevoie și de a patra distanță, pentru minimizarea erorilor de poziționare datorate
ceasurilor din receptoare, care nu sunt suficient de exacte în comparație cu ceasurile atomice din
sateliții utilizați. Distanța dintre satelit și receptor se calculează prin cronometrarea timpului de care are
nevoie semnalul radio să ajungă de la satelit la receptor. Știind că semnalul radio se deplasează cu
300.000 km/s ( viteza lumini i), dacă cronometrăm timpul lui de propagare de la satelit la receptor putem
să deducem distanța dintre aceștia. Fiecare satelit are semnalul propriu ( Pseudo Random Code ), astfel
încât receptorul știe exact despr e ce sateliți este vorba.
Recepționarea semnalelor emise de sateliți și calculul poziției se poate face în două moduri: modul
absolut și modul diferențial.
 Modul absolut folosește un singur receptor GPS, iar precizia de poziționare este de circa 10 – 15
m.
 Modul diferențial presupune folosirea a două receptoare, dintre care unul are rolul de stație de
bază, fiind instalat într -un punct fix cu coordonate cunoscute. Se măsoară diferența dintre
coordonatele punctului cunoscut și cele rezultate pentru același p unct din analiza semnalelor
GPS. Aceste diferențele se folosesc pentru corectarea coordonatelor determinate cu un receptor
mobil în alte puncte din zona respectivă. Acest mod de lucru este foarte precis (1 – 5 cm), dar
distanța dintre receptorul mobil și s tația de bază fixă nu are voie să depășească 30 km.
În general sistemul militar american NAVSTAR este foarte precis; totuși, pentru folosirea
sa de către alte organizații sau state, de obicei numai pentru scopu ri civile (navigație rutieră .), NAVSTAR
pune la dispoziție doar o exactitate redusă. De asemenea, SUA își rezervă dreptul de a nu mai pune
deloc la dispoziție sistemul, de exemplu în ca zul unor conflicte militare .

Satelitii GPS transmit doua semnale radio de putere joasa, denumite L1 si L2. Gps -urile civile
folosesc frecventa L1 de 1575,42 MHz in banda UHF. Semnalele sunt in spectrul vizibil, ceea ce inseamna
ca vor trece prin nori, sticla, plastic, insa nu vor trece de majoritatea obiectelor solide (cladi ri, munti, etc)
Un semnal GPS contine trei biti de informatie – un cod pseudoaleator, date efemeride si date almanah.
Codul pseudoaleator este un simplu cod I.D., ce identifica satelitul care a transmis informatia. Puteti
vizualiza acest cod in pagina sat elitilor de pe GPS -ul dvs. Garmin.
Datele efemeride, care sunt transmise in mod constant de catre fiecare satelit, contin informatii
importante despre starea satelitului, data si ora curente. Aceasta parte a semnalului este esentiala
pentru determinarea p ozitiei curente.
Datele almanah comunica receptorului GPS unde anume ar trebui sa se gaseasca fiecare satelit la un
anumit moment al zilei. Fiecare satelit transmite date almanah continand informatii orbitale pentru acel
satelit si pentru toti ceilalti sa teliti din sistem.

Surse de erori pentru semnalul GPS

Factorii care pot degrada semnalul GPS si astfel pot afecta precizia sunt:
 Intarzierile in ionosfera si troposfera – Semnalul GPS este incetinit la trecerea prin atmosfera.
Sistemul GPS foloseste un model incorporat care calculeaza intarzierea medie pentru a corecta
partial acest tip de erori.

 Reflexia semnalului – Acest tip de eroare intervine atunci cand semnalul GPS este reflectat de
cladiri inalte sau suprafete dure inainte de a ajunge la rece ptor. Aceasta duce la intarzieri si deci,
erori.
 Erori datorate ceasului receptorului – Ceasul incorporat al receptorului nu este atat de precis ca
ceasurile atomice de la bordul satelitilor GPS. De aceea este posibila aparitia unor erori minime
datorate decalajului de timp.
 Erori orbitale – Cunoscute si ca erori efemeride, sunt datorate inadvertentelor dintre pozitiile
raportate ale satelitilor.
 Numarul satelitilor vizibili – Cu cat mai multi sateliti poate un receptor "vedea", cu atat este mai
mare pre cizia. Cladirile, relieful, interferentele electronice sau cateodata chiar vegetatia pot
bloca receptionarea semnalelor, cauzand erori de pozitionare sau chiar lipsa totala de pozitie. In
mod normal, receptorii GPS nu opereaza in spatii inchise, sub apa sa u sub pamant.
 Geometria satelitilor – Aceasta se refera la pozitia relativa a satelitilor la un moment dat.
Geometria ideala a satelitilor este atinsa atunci cand satelitii se gasesc sub unghi cat mai mare
unul fata de celelalte. Geometria nesatisfacatoar e este atinsa atunci cand satelitii se gasesc in
linie sau sunt grupati.
 Degradarea intentionata sa semnalului satelitilor – Disponibilitatea selectiva – Selective
Availability (SA) reprezinta o degradare intentionata a semnalului impusa de Departamentul
Apararii al Statelor Unite, pentru a impiedica accesul adversarilor militari la o prea mare precizie
a semnalelor GPS. In mai 2000 s -a renuntat la SA, aceasta ducand la o crestere semnificativa a
preciziei receptoarelor GPS civile.

Bibliografie :

1. https://ro.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System
2. https://www.rqa.ro/despre -gps.php
3. https://fr.wikipedia.org/wiki/Voiture_autonome
4. http://www.automarket.ro/stiri/studiu -masinile -autonome -au-mai-multe -accidente -la-milionul –
de-kilometri -67337.html
5. http://www.digitaltrends.com/cars/lidar -lasers -and-beefed -up-computers -the-intricate –
anatomy -of-an-autonomous -vehicle/
6. http://people.bath.ac.uk/as2152/cars/technology.htm
7. http://136.142.82.187/eng12/history/spring2013/pdf/3124.pdf
8. https://en.wikipedia.org/wiki /Autonomous_car
9. http://www.slideshare.net/asertseminar/autonomous -car-32512833
10. https://www.kpmg.com/US/en/IssuesAndInsights/ArticlesPublications/Documents/self –
driving -cars-next-revolution.pdf
11. http://www6.in.tum.de/Main/Publications/Zhang2014b.pdf