自律航法に使用される小型慣性航法システム
Autonomous navigation in autonomous robot, based on odometry fused with Ellipse-A AHRS, and corrected by LiDAR
“With this winning combination, VIKINGS team reaches a centimeter-level absolute precision (< 3 cm), a technical achievement, which has greatly contributed to their two victories.” | Mr. Merriaux
石油・ガス現場向け自律型ロボット
2013年12月に開始されたARGOS（Autonomous Robot for Gas and Oil Sites）チャレンジは、石油・ガス会社のTOTALがフランス国立研究機関（ANR）と主催している。
、点検作業や異常検知、緊急事態への対応が可能な新世代の自律型ロボットを3年以内に世に送り出すことを目指している。このコンペティションの目的は、TOTALのオペレーターのセキュリティを強化するため、石油・ガス現場での移動が可能な自律型ロボットを製作することである。
複数のセンサーからのデータ・フュージョン
VIKINGSのロボットは、オドメトリ予測と慣性センサーデータのフュージョンによって位置を計算する。この情報は、2つのLiDAR（1つ目は前方、もう1つは後方に配置され、360°の視野を確保）からのデータで補正される。
このロボットはキャタピラを搭載しているため、回転するとロボットがスライドする。このタイプの乗り物は、オドメトリーの精度を特に悪くする。そのため、慣性システムは方位を計算するために不可欠である。ロールとピッチはEllipse-A 取得し、完全にお任せしています。
センチレベルの位置に到達
すでにSBG SYSTEMS製品に満足していたメリオーは、当然のようにEllipse-A 姿勢・方位基準システムを選択した。「低ドリフトジャイロのおかげで、非常に優れたピッチとロールの性能を発揮します」と メリオー氏。
The Ellipse-A is the second generation of miniature inertial sensors of SBG Systems. It integrates low drift gyroscopes and benefits from the experience gained in algorithms design. Industrial-grade, the Ellipse-A is factory calibrated in temperature and dynamics, ensuring data integrity from -40 to 75 ° C. With this winning combination, VIKINGS team reaches a centimeter level absolute precision (< 3 cm), a technical achievement, which has greatly contributed to their two victories.
Ellipse-A 、低ドリフトジャイロのおかげで、非常に優れたピッチとロール性能を発揮する 。
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AHRSとINS違いは何ですか？
姿勢・ヘディング・リファレンス・システム(AHRS) と慣性航法システム(INS)の主な違いは、その機能と提供するデータの範囲にあります。
AHRSは方位情報、具体的には車両や装置の姿勢（ピッチ、ロール）と方位（ヨー）を提供する。通常、ジャイロスコープ、加速度計、地磁気計などのセンサーを組み合わせて使用し、方位を計算して安定させる。AHRSは3軸（ピッチ、ロール、ヨー）の角度位置を出力するため、システムは空間内の方位を把握することができる。航空機、UAV、ロボット工学、海洋システムなどでよく使用され、車両の制御と安定化に不可欠な正確な姿勢と方位のデータを提供する。
INS 、（AHRSのように）方位データを提供するだけでなく、車両の位置、速度、加速度を経時的に追跡します。GNSSのような外部基準に頼ることなく、慣性センサーを使用して3D空間での動きを推定します。AHRSに見られるセンサー（ジャイロスコープ、加速度センサー）を組み合わせますが、位置と速度のトラッキングのためのより高度なアルゴリズムを含むこともあり、精度を高めるためにGNSSのような外部データと統合することもよくあります。
要約すると、AHRSは姿勢と方位に重点を置き、INS 位置、速度、方位を含む航法データ一式を提供する。
精密ポイントポジショニングとは？
プリサイス・ポイント・ポジショニング（PPP）は、衛星信号の誤差を補正することで高精度の測位を提供する衛星ナビゲーション技術です。RTKのように地上の基準局に依存することが多い従来のGNSS手法とは異なり、PPPはグローバルな衛星データと高度なアルゴリズムを利用して正確な位置情報を提供します。
PPPは、ローカル基準局を必要とせず、世界中どこでも動作します。このため、地上インフラが不足している遠隔地や厳しい環境でのアプリケーションに適しています。正確な衛星軌道とクロックデータを大気やマルチパスの影響に対する補正とともに使用することで、PPPは一般的なGNSS誤差を最小限に抑え、センチメートルレベルの精度を達成することができます。
PPPは、収集したデータを事後的に分析するポストプロセス測位に使用することができますが、リアルタイム測位ソリューションを提供することもできます。リアルタイムPPP(RTPPP)はますます利用可能になってきており、ユーザーはリアルタイムで補正を受け、位置を決定することができる。