奧格斯堡應用技術(shù)大學車隊是大學生方程式汽車大賽世界紀錄的保持者

奧格斯堡應用技術(shù)大學（“奧大”）StarkStrom車隊制造的無人駕駛電動借助kistler速度傳感器，確保連續(xù)、地采集位置和速度數(shù)據(jù)，這是奧大大學生車隊保持當前加速類項目世界紀錄的主要原因之一。

大學生方程式汽車大賽是歐洲針對青年工程師的賽事。兩年前，大賽增設純電動單座無人駕駛汽車競賽項目。奧大StarkStrom車隊從一開始即參加這一項目比賽，并在上賽季取得了加速類項目世界紀錄的好成績。在這一賽項中，以快的速度，在三米寬、兩旁設錐形路障的跑道上跑完75米，然后緊急剎車，讓停下來，并且保持剎車后行駛的距離不過100米。2018年，奧大車隊在霍根海姆賽道的賽段時間和高車速分別為4.267秒和95公里/小時。

 奧大車隊幾周前在銀石賽道獲得了三項綜合排名的總guan軍，除了獲得“加速賽”單項目guan軍，其他兩項是“Skid Pad”（水平八字繞環(huán)）和“賽道賽”（直道、彎道、S形彎道等組成的賽道）。2019年起，大賽將增設“汽車越野賽”項目。銀石賽賽前四周，kistler為車隊提供了Correvit SF-II對地光學速度傳感器。“kistler傳感器幫了我們大忙。Correvit SF-II結(jié)合慣性導航測量裝置（IMU）可以提供的位置數(shù)據(jù)，同時不受輪胎滑移影響，彌補了GPS易受干擾的缺點，”Mathias Pechinger解釋道。Mathias加入車隊已經(jīng)六年，一直擔任隊長。他正在攻讀應用研究學位，專攻無人駕駛汽車領域，并且即將畢業(yè)。“多虧了kistler傳感器的速度信息反饋，我們才能一次性地通過制動測試。”

高精度測量技術(shù)——成功的條件

在本賽季重要、競爭激烈的霍根海姆賽道比賽中，StarkStrom車隊勇奪第四名，并保持加速類項目世界紀錄。奧大電氣工程系教授、工程學Carsten Markgraf強調(diào)了此次比賽成績的重要性：“對于像奧大這樣的小型大學而言，能與慕尼黑工業(yè)大學（TUM）、瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院（ETH）等名校強隊同臺競技，并取得如此好的名次，非常了不起。”而這一好成績的取得需要自動駕駛環(huán)境感知、路徑規(guī)劃等方面的專業(yè)技術(shù)知識。為此，StarkStrom車隊為配備了激光雷達和攝像系統(tǒng)：對兩者采集的數(shù)據(jù)進行融合，可以確定賽道位置，并保證不偏離賽道。在2018賽季，車隊為選用了D-GPS設備來測定車輛的位置，但該設備啟動緩慢，而且隨時會出現(xiàn)故障。“但是，kistler傳感器采集的數(shù)據(jù)可以很好的彌補GPS信號容易丟失的缺陷，”負責攝像系統(tǒng)的隊員Christian Scheglmann介紹道，他也正在奧大攻讀應用研究學位。

哪些因素促成車隊取得如此大的成功？首要因素是全身心投入電動車輛應用研究并參加非營利性社團StarkStrom Augsburg的學生們。該社團利用企業(yè)提供的資金和設備贊助，幫助青年工程師們將專業(yè)知識在賽道上付諸實踐。Pechinger表達出了整個車隊對大學生方程式汽車大賽的看法：“能夠保持世界紀錄，我們當然很自豪，但是這并不是主要的，學到新東西才是我們的主要目標。這也是我們選擇將‘比賽不是為了跑得更快，而是為了增長才智’作為大學生方程式汽車大賽中口號的原因。”

青年工程師的責任擔當

雖然Markgraf教授可以為學生們提供指導，但是整個車隊采用企業(yè)式架構(gòu)，大多數(shù)職責都由學生自行承擔。車隊核心成員包括電氣工程師、機電專家和IT專家，還有同樣重要的商業(yè)經(jīng)濟分析師。Markgraf教授說：“在車隊中，很多學生不畏艱難，他們?nèi)〉昧烁咚降某煽?，而且還拓展了個人的視野。他們中的大多數(shù)與其所學的課程直接相關(guān)，他們將所學的知識付諸實踐，加深了對知識的理解。”

奧大車隊的為微型經(jīng)典單座，時也可以安排一名車手駕駛；該是在奧格斯堡制造而成。Scheglmann指出，該無人駕駛功能是在機械和電子架構(gòu)基礎上新增的。“無人駕駛比傳統(tǒng)復雜得多。無人駕駛不僅要具有很，而且還要具備新增的額外功能。”關(guān)于大學生方程式汽車大賽，Pechinger補充道：“大賽要求嚴格，甚至連入場都有嚴格的要求，例如，入場前進行制動測試。很多車隊在這一關(guān)已經(jīng)敗下陣來。畢竟，大家都不希望自己投入大量時間和精力制造的由于剎車失靈而撞到墻上！”

精度高、高度集成、小的測量零飄

kistlerCorrevit SFII傳感器每5毫秒通過CAN總線傳輸一次實時車速（x軸和y軸），再結(jié)合慣性單元，每2 毫秒計算一次與起點的相對位置。這對完成StarkStrom車隊拿手的加速賽和Skid Pad項目再合適不過。“kistler傳感器通過夾具安裝在上，僅需兩三天就可以和集成到一起，”Scheglmann回憶道，“我們一開始并不清楚傳感器提供什么類型的數(shù)據(jù)，但后來我們認識到我們只需要一次性集成即可。事實上，集成過程非常簡單，而且傳感器采集數(shù)據(jù)的速度很快，而且整體運作非常穩(wěn)定、可靠。”Pechinger補充說：“kistler傳感器提供的數(shù)據(jù)非常，幾乎沒有零飄，在短途運行中幾乎提供可靠性的數(shù)據(jù)。”

正因為如此，奧大車隊計劃2019賽季不再使用D-GPS設備。根據(jù)要求，奧大車隊僅采用kistler測量技術(shù)和慣性單元，或者采用kistler測量技術(shù)、慣性導航測量裝置和SLAM算法（目前正在開發(fā)之中），即可實現(xiàn)導航功能。新導航裝置將于2019年春在柏油路上進行大量測試。大學生方程式汽車大賽也在不斷發(fā)展，未來會推出更具挑戰(zhàn)性的新項目，進一步提高比賽水準。比賽的終目的不僅是為了讓無人駕駛汽車在賽道上競技，同時還為了有朝一日讓無人汽車真正上路。Markgraf教授總結(jié)道：“kistler傳感器是我隊學生的重要裝備，讓他們得以繼續(xù)開發(fā)的潛力。雖然時不時會有隊員離開，也有新面孔加入，但很明顯，車隊一直都在進步：我迫不及待想要看看StarkStrom未來幾年能夠取得怎樣的成績。”