フォーミュラ・ステューデント：IMU重要な役割
Ellipse-D センサーは私たちのニーズをすべて満たしてくれ、とても満足しています。GNSSは非常に安定しており、カルマンフィルターも満足しています。| AMZレーシングエレクトリックチーム、ダニエル・K
フォーミュラ・ステューデントは、世界中の学生チームが独自のフォーミュラ・レーシングカーを設計、製作、レースする国際的な教育工学コンテストである。競技には3つのカテゴリーがある：
フォーミュラ・スチューデントの参加者は、最速のレーシングカーを製作するだけでなく、耐久性、加速性、スキッドパッド性能にも優れていなければなりません。
慣性航法システムの専門家として、また複数のチームのパートナーとして、成功の鍵となる要素は何かを理解するために、当社の慣性計測ユニットIMU）と全地球航法衛星システム（GNSS）を組み合わせて使用しているさまざまなエンジニアチームにインタビューしました。
正確なカー・ダイナミクスにおけるIMU重要性
IMU、位置、速度、ヨーレート、スリップアングル、加速度、方位など、マシンの状態に関する決定的な情報を参戦チームのマシンに提供する：
IMU必要とした理由はいくつかあります。また、効率的なダイナミクス制御と、オイラー角（ロール、ピッチ、ヘディング）の確実で正確な決定も必要でした」
。このように、電気自動車や可燃性自動車のエンジニアは、実際の状態と理論的な状態を比較することで、何を改善すべきかを理解することができる。
フォーミュラ・ステューデントのカー・ダイナミクス基準
加速をマスターすることは、フォーミュラのレースでは基本中の基本だ。加速しすぎるとドリフトし、ホイールが摩耗する。タイヤの摩耗を最小限に抑え、エンジンのパワーと性能を最大限に引き出すためには、加速をチェックする必要があります。
レースカーの軌跡を追跡することは不可欠です。IMUデータ、特に位置のおかげでサーキット分析が行われ、サーキット内や旋回時にマシンの位置が適切かどうかを判断するのに役立ちます。
フォーミュラ・ステューデントがレースであることを忘れてはならない。競技の目標のひとつは、他のチームよりも速くコースを走ることだ。そのため、IMUおかげで、スピードは研究すべき重要な要素となっている。しかし、電気レーシングカーにとっては、消費エネルギーを追跡する必要があるため、さらに重要です。
ドライバーレスのレーシングカー：IMUヘディングとナビゲーションの長所を引き出す
レーシングカーはヘディングのためにシングルアンテナGPSを使うかもしれないが、ドライバーレス車両は正確なヘディングのためにデュアルアンテナIMU依存している。UPCドライバーレス（ETSEIB）の
J. Liberal Huarte氏は、機器の他の部分が適切に機能するためには、方位と定位が不可欠であると説明する：「LiDAR技術を使う場合、方位が左右どちらかに1度ずれているかどうかで、位置が大きく左右されます。
ですから、正確な方位は大きな要件です。また、ローカライゼーションとマッピングも重要です。したがって、この種のレースカーにデュアルIMU /IMUを実装することが最適なソリューションです。デュアルGNSS/IMUは、真のヘディングと位置を提供し、LiDARの安定化にも役立ちます。
ヘディングは、ドライバーレスレースカーにとって正確なナビゲーションと同じくらい重要です。リアルタイム・キネマティック（RTK）は、極めて正確な位置推定（1～2cm）を可能にします。IMU精度が高ければ高いほど、クルマはドリフトすることなくサーキットのレーンにとどまることができます。
IMUサーキットを分析し、クルマの最適な位置と軌道の最適化を保証します。
実施時間の短縮＝プロジェクト全体の時間の増加
「
チームには、車両のさまざまなパーツを統合してテストする時間があまりありません。CANとROSフレームワークは、主に自動車エンジニアによって使用されているため、このようなワークフローの一部となるIMU、開発時間を大幅に節約することができます。
クリーンなCライブラリは、例とともに提供され、チームの統合を支援するもう1つの方法です。
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Ellipse-D
Ellipse-D は、デュアルアンテナとデュアル周波数RTK GNSSを統合した慣性ナビゲーションシステムで、当社のポスト処理ソフトウェアQinertia と互換性があります。
ロボットおよび地理空間アプリケーション用に設計されており、走行距離計入力をPulse または CAN OBDII と融合させ、推測航法精度を向上させることができます。
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GNSSとGPSの違いとは？
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。
GNSSは、GPSやその他のシステムを含む、より広範な衛星航法システムのカテゴリーを表し、GPSは米国が開発した特定のGNSSである。
AHRS とINS の違いは何ですか？
姿勢・方位リファレンス・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 方位情報とは、車両やデバイスの姿勢（ピッチ、ロール）と方位（ヨー）のこと。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 、3軸（ピッチ、ロール、ヨー）の角度位置を出力し、システムが空間内の方位を把握できるようにする。航空機、UAV、ロボット工学、マリーン システムでよく使用され、車両の制御と安定化に不可欠な正確な姿勢と方位データを提供する。
INS は、方位データ（AHRS のようなもの）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する。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。これは、AHRS （ジャイロスコープ、加速度計）に見られるセンサーを組み合わせたものですが、位置と速度の追跡のためのより高度なアルゴリズムを含む場合もあり、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 は方位（姿勢と方位）に重点を置き、INS は位置、速度、方位を含む航法データ一式を提供する。
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。ロール、ピッチ、ヨー、モーションに関する情報は提供するが、位置やナビゲーション・データは計算しない。IMU は、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ために特別に設計されています。
一方、INS （慣性航法システム）は、IMU の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る。INS 、GNSSのような外部測位システムに頼ることなく、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する。
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。
INS は外部補助センサーからの入力を受け付けるのか？
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 は、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により、INS の全体的な性能と精度を向上させる。
