学生ドライバーレスのフォーミュラ - チャルマース・チーム

GNSSはGlobal Navigation Satellite System（全地球航法衛星システム）、GPSはGlobal Positioning System（全地球測位システム）の略。これらの用語はしばしば同じ意味で使われるが、衛星ベースのナビゲーション・システムでは異なる概念を指す。

GNSSはすべての衛星ナビゲーション・システムの総称であり、GPSは特に米国のシステムを指す。GNSSには、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が含まれるが、GPSはそのうちの1つに過ぎない。

GPSだけでは衛星の有無や環境条件によって限界があるのに対し、GNSSでは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。

姿勢・方位基準システム（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。

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る。

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計測された車両の直線加速度と角速度の生データを提供する。IMUはロール、ピッチ、ヨー、モーションに関する情報を提供するが、位置やナビゲーション・データは計算しない。IMU 特に、位置や速度を決定するための外部処理のために、動きや方向に関する重要なデータを中継するように設計されています。

一方、INS （慣性航法システム）は、IMU データを高度なアルゴリズムと組み合わせて、車両の位置、速度、向きを経時的に計算する。これは、センサーフュージョンと統合のためのカルマンフィルタリングのようなナビゲーションアルゴリズムを組み込んでいます。INS 、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、方位を含むリアルタイムのナビゲーションデータを提供します。

このナビゲーション・システムは、特に軍事用UAV、船舶、潜水艦など、GNSSが利用できない環境で包括的なナビゲーション・ソリューションを必要とするアプリケーションで一般的に利用されている。

当社の慣性航法システムは、航空データセンサー、磁力計、オドメーター、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、INS 、特にGNSSが利用できない環境において、高い汎用性と信頼性を実現している。

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で、INS 全体的な性能と精度を向上させる。