汽車工程師通常使用高端系統來測試和提高設備性能，這些系統十分準確，但價格昂貴，較為笨重；但使用MTi-G的所得到的測量數據，許多參數的準確性與高端設備相同，價格卻僅是高端設備的一小部分，還具有重量輕、功耗低的優勢。

測量設置
采用MTi-G裝置、GPS天線、和一個便攜式RS232測井設備進行數據記錄。采用小型的6V電池組進行供電。MTi-G安裝于汽車的中心框架內，汽車頂部安裝有GPS天線，用于接收GPS信號（圖1）。

圖1：GPS天線視圖（在銀帶下）和車內的MTi-G裝置（重約68克）

MTi-G安裝在合適的振動阻尼器頂部。采用有效的抗振動裝置可以有效地減少MTi-G設備遇到的震動。較大的震動可以影響MTi-G裝置的測量精度。

圖2

理論
MTi-G可以輸出三維定位、三維位置、三維速度以及三維校正慣性數據，包括實時加速度和角速度等。通過使用這些數據，可以從MTi-G測量設備得出下列賽車參數：

過度轉向和轉向不足
過度轉向和轉向不足可以通過MTi-G的DiffGyro數據進行判定。DiffGyro是陀螺儀測量出的軌道轉彎率與汽車轉彎速度之間的差值。在DiffGyro信號的基礎上，我們分析處在各圈中車輛轉向的情況。

如果速度除以半徑，減去車輛的轉率（Gz），也可以計算出DiffGyro參數。DiffGyro參數可以測定出過度轉向或轉向不足的問題。

圖3 如DiffGyro小于0，則車輛為過渡轉向；
如DiffGyro大于0，則車輛為轉向不足。

圖3：過度轉向的情況。賽車的轉彎速度可以通過陀螺儀速率測出，彎道速度是采用MTi-G設備通過全球定位系統數值計算得出。DiffGyro小于零或陀螺儀轉彎速度高于賽道的彎道速度。θ是汽車在重心的滑移角。

滑移角（圖3）
滑移角（θ）在GPS天線的位置給出，由設備的前進（與車輛方向對齊）與軌道的切數（由速度向量V得出）差異得出?？梢允褂霉?VB = VA + BA ˄ W)計算出賽車任何點的滑移角，因為MTi-G提供了全部動態信息以確定與GPS天線相應距離的速度向量。

軌道半徑
在轉彎率W已知的情況下，軌道半徑R可以使用R =速度（V）/轉彎率（W）的公式輕松計算得出。

加速度和方向屬性
MTi-G輸出的方向數據包括滾動的傾斜。因此，該設備的原始數據，如Ax、Ay和Gz，可以在水平面上進行輕松修正。修正在計算Ax、Ay、Gz時進行。

結果

從MTi-G數據得出如下結論：

過度轉向和轉向不足
使用轉彎速度和加速度來計算DiffGyro值。圖4顯示了指定圈內DiffGyro值的二維圖，表示了汽車和/或司機的方向盤行為。

圖4

由這張圖可以迅速注意到以下幾點：
一些轉向不足現象發生在第四曲線，即，“剎車和100%油門”曲線。因此，司機在入口處應該有一個過度轉向（如曲線5所示）。相反，則司機應轉向不足，這意味著提早剎車。有一種轉向不足的曲線2是最嚴格的一個地段。這意味著駕駛者不進行轉向，可能是因為汽車沒有調整好這個曲線?？梢苑治霾煌能囕v設置，調查如何影響結果。

確定最佳的比賽線路
理想的比賽線路可從剎車和加速狀態分析得出，駕駛軌道由MTi-G數據得出。在此例中，圖4種的曲線1值得特別研究。

圖5

圖5顯示了數據采集圖（從MTi-G數據單獨提取），與曲線1軌道上相應的點A、B和C。 X軸顯示了A的樣本數量（直接與時間有關：樣本速率為200Hz）。圖5是曲線1加速的平面圖，其中司機測試了連續兩圈中兩個不同的軌跡（“由內到外”和“由外到內”）。

圖6

使用MTi-G數據，可以計算出剎車點的精確位置和兩個剎車點之間的精確距離：5.2米（“由外到內”軌跡必須提前剎車，首先是為了趕上的彎道內側，其次是因為A點的進入速度較高）。MTi-G與兩個軌跡的對應時間是完全一致的。因此，可以立即推斷出，由內到外的線路比由外到內的線路速度更快，因為在同一時間內，司機多行駛了8.0米。如果采用由內到外線路，司機可以節省0.27秒時間。由內到外的線路更像是一個V字型方程式軌跡，曲線內部的第二個軌跡更加平滑。這可以通過計算軌道半徑（B點周圍）的最低值來判定：37.7米，另一個則為40.4米。

僅從圖6所采集到的數據來看，‘內-外’軌道中C點的速度看起來有點高，這是因為它是時間的函數：在C點有一個0.27秒的延遲對應8.0米的路程。所以C點的速度即V3應該是109.4公里/小時，而不是106.7公里/每小時（見圖5）。有趣的是，由外到而內的軌跡中，B點的速度加快，從而以更快的109.0公里/小時的速度駛離這條軌跡，這是因為在該軌道的這一部分，賽車有更多的抓地力。現在我們來縱觀一下整個轉向過程，在由內而外的轉向軌道中，‘V’形部分（即在圖5中DiffGyro值為負的黑色橢圓曲線部分）是整個行駛過程中速度最快的部分，由此可以推斷出，‘V’形部分的初期開始加速，如圖5B點速度所示，之后則開始減速。

結論
MTi-G微型姿態方位參考系統已經在法國南部的Nogaro賽車場測試過生物賽車，為確定最佳比賽線路，剎車/加速配置，過度轉向和轉向不足的行為，偏角，半徑的軌跡和賽道上的速度剖面提供了大量的準確數據。

無論是體積，功耗還是成本，相較于高端測量系統，MTi- G是分析改進賽車應用數據的理想選擇。