Adquisición de datos usando GPS

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Una aplicación típica de adquisición de datos es la adquisición de parámetros geológicos con ayuda de GPS, especialmente en pruebas móviles. Este artículo describe la tecnología GPS de forma general y cómo utilizarla para registrar datos móviles.

¿Qué es un GPS?

Las siglas GPS quieren decir Global Positioning System y hacen referencia a un sistema de posicionamiento global originalmente basado en el programa de satélites estadounidense NAVSTAR.

Los sensores GPS reciben la información de los satélites que orbitan alrededor de la Tierra:

• Posición en los ejes x, y, z (longitud, latitud y altitud).
• Hora (también como señal PPS directa codificada).

Número de satélites visibles.

Las siglas GPS quieren decir Global Positioning System

Algunos sensores GPS ofrecen información adicional que obtienen mediante cálculos; por ejemplo, velocidad. En la actualidad, los sensores GPS necesitan una visión clara del cielo. Deben instalarse, por ejemplo, en la parte superior del techo de un vehículo con una vista de 360° del cielo, para detectar el mayor número de satélites posible.

El software de registro puede entonces calcular la distancia recorrida, la dirección, la aceleración y otras magnitudes en función de los datos de ubicación.

Adquisición y análisis de datos con geolocalización

Los datos de geolocalización (basados en posición o en mapas) son muy útiles a la hora de analizar datos adquiridos en vehículos en movimiento, ya que permiten elaborar informes con resultados trazables. El video es otra importante ventaja, ya que proporciona una visión perfecta de los datos.

El registrador de datos QuantumX es la herramienta perfecta para adquirir datos tanto en el laboratorio como en campo. La posibilidad de leer sensores GPS y de registrar señales acompañándolas de información exacta sobre su posición (en combinación con entradas analógicas de alta calidad) es una pieza importante en la medición de magnitudes mecánicas, térmicas y eléctricas; por ejemplo, extensión, presión, aceleración, par, fuerza, temperatura, desplazamiento y otras señales que se puedan adquirir a través de un CANbus.

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La adquisición de datos GPS permite a los ingenieros correlacionar de forma sencilla los resultados de medición con la posición y el comportamiento de un vehículo en un momento dado. La información sobre la posición también facilita la extracción de datos adquiridos en un determinado tramo de una pista de ensayo o de un recorrido, y correlacionarlos con trabajos anteriores.

Cuando se utiliza en combinación con el QuantumX data recorder, el GPS permite analizar el movimiento de vehículos tales como; coches, camiones, autobuses, motocicletas, equipos manipuladores, cosechadoras, trenes, aviones, etc.

Conexión de un sensor GPS a QuantumX

QuantumX puede conectarse a prácticamente cualquier sensor GPS con este estándar de bus.

Existen sensores inerciales altamente dinámicos con GPS y sensores internos aptos para aplicaciones más específicas; por ejemplo, estudios cinemáticos o validación de vehículos según ensayos normalizados como ISO4138, ISO7401, ISO7975 o ISO3888-2 (la famosa “prueba del alce”).

QuantumX es una herramienta técnica que se utiliza con fines de pruebas y medición. Adquiere todo tipo de datos analógicos y digitales, además de señales de bus a través de CAN, CCP o XCP-on-CAN; por ejemplo, la “velocidad de la rueda delantera izquierda” de un vehículo. El sistema obtiene esta información de forma paralela y correlacionada con la posición del vehículo (GPS) y con datos de video.

Se pueden utilizar dos tipos de interfaces para conectar un sensor GPS a QuantumX:

RS232 / DSub-9

• Interfaz QuantumX: RS232 directamente al registrador de datos CX22 / CX22-W
• Transmisión de datos según la norma NMEA 0183
• Velocidad de actualización: 1…5 Hz

Los sensores GPS de este tipo llevan una antena integrada y ofrecen una velocidad de actualización de 1-5 Hz y un bajo consumo energético. La interfaz RS232 (hembra) con conexión DSub de 9 polos se puede conectar directamente al registrador de datos QuantumX. El receptor puede rastrear hasta 12 satélites. Este tipo de sensor resulta ideal para vehículos menos ágiles o que se mueven con mayor lentitud, como trenes o barcos.

CANbus

• Interfaz QuantumX: MX840 / MX840A (canal nº 1) o MX471 (canal nº 1-4)
• Transmisión de datos a través de CANbus
• Velocidad de actualización: 20 – 200 Hz

QuantumX puede conectarse a prácticamente cualquier sensor GPS con este estándar de bus.

Los módulos MX840A, MX840B y MX471B ofrecen conexión CANbus de alta velocidad según ISO 11898. La velocidad del bus se puede ajustar en función de las especificaciones técnicas.

El formato de los datos puede ser Motorola o Intel. Con MX471, la terminación de bus se puede conmutar a través del software. Cuando se utilicen MX840 o MX840A, la conexión debe soldarse a la toma.

Este tipo de sensor se puede utilizar en pruebas de automóviles, vehículos deportivos o motocicletas con exigencias máximas de velocidad y exactitud. Algunas aplicaciones típicas son en mediciones dinámicas generales en vehículos (en vertical u horizontal).

Conoce la variedad de sistemas de adquisición de datos de HBM que tenemos dando clic aquí.

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Referencia: Autor: Chistof Salcher HBM Product and Application Manager for QuantumX Data Acquisition Systems. HBM, https://www.hbm.com/en/4108/quantumx-data-recorder-and-gps/

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