Formula Studentドライバーレス – Chalmers Team
Chalmers University of Technologyは、Ellipse-N INS GNSSを搭載した自動運転車を開発しました。
“センサーの性能と堅牢性に非常に満足しています。” | Emil R. Chalmers Formula Student Driverlessのエンジニアリングマネージャー
Formula Studentドライバーレス競技会
フォーミュラスチューデントの無人運転競技会には、制動、加速、スキッドパッド試験、トラック走行など、いくつかの異なる課題が含まれています。
スウェーデンの大学であるチャルマース工科大学は、テクノロジーの研究と教育に重点を置いており、2018年版に参加しました。
Chalmersのチームは、無人運転車に、GNSS受信機が組み込まれた小型慣性航法システムであるEllipse-Nを搭載しました。
堅牢で安定した慣性航法センサー
センサーの性能と堅牢性に大変満足しています。数百時間に及ぶテストにおいて、センサーに明らかなエラーは見られませんでした。
慣性センサーのドリフトは発生せず、特に優れたヨーレート推定に感銘を受けました。GNSSシステムも非常に堅牢で安定しており、GNSSカバレッジの不足による問題は発生せず、常に十分な数の衛星を捕捉できました。
Cライブラリのおかげで統合が容易
Ellipse-Nは、提供されているCライブラリを使用することで、独自のソフトウェアフレームワークに非常に簡単に統合できました。私たちのフレームワークは、Dockerコンテナでホストされているマイクロサービスを使用しており、センサーからのデータは1つのマイクロサービスによって読み取られました。
これは、マイクロサービスが自動的かつシームレスに構築できることが重要であることを意味していました。提供されたライブラリにより、必要なコードをDockerイメージに含め、ライブラリとインターフェースする独自のコードとともに構築することが簡単になりました。
提供されたバイナリのみが存在する場合、生のセンサーデータを自分で読み取って解析する必要があったため、ライブラリは私たちのケースにとって非常に役立ちました。提供された例とドキュメントにより、ライブラリを非常に簡単に使用し、必要なマイクロサービスにEllipse-Nを接続できました。
そのような条件にはシングルアンテナとデュアルアンテナのどちらが良いか？
Ellipse-Nのようなシングルアンテナの慣性航法システム（INS）は、非常に正確な姿勢とナビゲーションデータを提供しますが、Ellipse-DのようなデュアルアンテナINSを使用すると、静止状態でもより迅速な初期化が可能です。
このような機能は、INSを選択する際に考慮する必要があります。「最適な方位測定方法を選択する方法」の詳細をご覧ください。
「慣性センサーのドリフトは発生しませんでした。特に、優れたヨーレート推定に感銘を受けました。」 | Emil R., エンジニアリングマネージャー
Ellipse-N
Ellipse-Nは、統合されたデュアルバンド、クワッドコンステレーションGNSS受信機を備えた、コンパクトで高性能なRTK慣性航法システム（INS）です。ロール、ピッチ、方位、およびヒーブ、ならびにセンチメートル精度のGNSS位置を提供します。
Ellipse-Nセンサーは、動的な環境や過酷なGNSS条件に最適ですが、磁気方位を使用して、より低いダイナミックアプリケーションでも動作できます。
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ご質問はありますか？
FAQセクションへようこそ！ここでは、ご紹介するアプリケーションに関する最も一般的な質問への回答をご覧いただけます。お探しの情報が見つからない場合は、お気軽にお問い合わせください。
GNSS と GPS の違いとは？
GNSSはGlobal Navigation Satellite Systemの略であり、GPSはGlobal Positioning Systemの略です。これらの用語はしばしば混同して使用されますが、衛星測位システム内では異なる概念を指します。
GNSSは全ての衛星測位システムの総称であり、GPSは特に米国のシステムを指します。GNSSはより包括的なグローバルカバレッジを提供する複数のシステムを含みますが、GPSはそのシステムの一つに過ぎません。
GNSSを使用すると、複数のシステムからのデータを統合することで、精度と信頼性が向上します。GPS単独では、衛星の利用可能性や環境条件によっては制限がある場合があります。
AHRSとINSの違いは何ですか？
Attitude and Heading Reference System（AHRS）とInertial Navigation System（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、車両またはデバイスの姿勢（ピッチ、ロール）および方位（ヨー）に関する情報を提供します。通常、ジャイロスコープ、加速度計、磁力計などのセンサーの組み合わせを使用して、姿勢を計算および安定化します。AHRS は、3 軸（ピッチ、ロール、ヨー）の角度位置を出力し、システムが空間内での姿勢を理解できるようにします。航空、UAV、ロボット工学、および海洋システムで、正確な姿勢および方位データを提供するために使用されることが多く、これは車両の制御および安定化に不可欠です。
INSは、姿勢データ（AHRSなど）を提供するだけでなく、車両の位置、速度、および加速度を時間とともに追跡します。慣性センサーを使用して、GNSSのような外部参照に依存せずに、3D空間での動きを推定します。AHRS（ジャイロスコープ、加速度計）にあるセンサーを組み合わせますが、位置と速度の追跡のためのより高度なアルゴリズムも含まれる場合があり、多くの場合、精度を高めるためにGNSSのような外部データと統合されます。
要約すると、AHRSは向き（姿勢と方位）に焦点を当てていますが、INSは位置、速度、向きを含むナビゲーションデータの完全なスイートを提供します。
IMUとINSの違いは何ですか？
慣性計測ユニット（IMU）と慣性航法システム（INS）の違いは、その機能と複雑さにあります。
IMU（慣性計測ユニット）は、加速度計とジャイロスコープによって測定される車両の線形加速度と角速度に関する生データを提供します。ロール、ピッチ、ヨー、および運動に関する情報を提供しますが、位置や航法データは計算しません。IMUは、位置または速度を決定するための外部処理のために、動きと姿勢に関する重要なデータを中継するように特別に設計されています。
一方で、INS（慣性航法システム）は、IMUデータと高度なアルゴリズムを組み合わせて、時間経過に伴う車両の位置、速度、および姿勢を計算します。センサーフュージョンと統合のために、カルマンフィルタリングのような航法アルゴリズムを組み込んでいます。INSは、GNSSのような外部測位システムに依存することなく、位置、速度、および姿勢を含むリアルタイムの航法データを提供します。
この航法システムは、包括的な航法ソリューションを必要とする用途、特にGNSSが利用できない環境（軍用UAV、船舶、潜水艦など）で一般的に利用されます。
INSは外部支援センサーからの入力を受け入れますか？
当社製の慣性航法システムは、エアデータセンサー、磁力計、走行距離計、DVLなどの外部補助センサーからの入力を受け入れます。
この統合により、特にGNSSが利用できない環境において、INSは非常に汎用性が高く信頼性の高いものになります。
これらの外部センサーは、補完的なデータを提供することにより、INSの全体的なパフォーマンスと精度を向上させます。
