uORocketry、SBG INS/GNSSでSAカップでトップ10入り
オタワ大学のロケットチームは、Spaceport America Cup向けにEllipse-N INS（慣性航法システム）を統合しました。
「SBG Systemsが提供してくれたユニットと専門知識のおかげで、空力ブレーキの最適化された制御アルゴリズムの実現に近づくことができました。」 | オタワ大学ロケットチーム
オタワ大学がSpaceport America Cupに参加
Spaceport America Cupは、学術会議と競技会を組み合わせた、世界最大の国際大学対抗ロケット工学コンテストです。
2019年版では、124を超えるチームから1,500人の学生が参加し、固体、液体、ハイブリッドロケットを打ち上げ、10,000フィートと30,000フィートの目標高度を目指しました。
2回目の参加となるuORocketry（オタワ大学ロケットチーム）は、以前の成功した設計をさらに改良し、主要な機能を向上させました。
驚くほど自動化された空力ブレーキシステムを搭載したロケット
uORocketryのロケット、Jackalopeは、オンボードのフライトコンピューターによって完全に制御される自動空力ブレーキシステムという、大きな競争上の優位性を持っています。これは、抗力を増加させ、ロケットが高度に近づくにつれて速度を低下させます。
今年のチームの主な目標の1つは、リカバリーシステムの信頼性を向上させることでした。
それを達成するために、彼らは機械的に堅牢な空力ブレーキシステムと、それを効果的に作動させるための制御方法に頼りました。
アビオニクスシステムは、空力ブレーキのリアルタイム制御、リカバリーシステムのステージング、およびデータロギングとリカバリーのための飛行中のテレメトリー送信を担当します。
Ellipse-Nのおかげで、リカバリーシステムの信頼性が向上
uORocketryは、空力ブレーキの最適化された制御アルゴリズムを実現するために、SBG SystemsのEllipse-N 慣性航法システムを2019年のアビオニクスソリューションに統合しました。
チームは、このINS GNSSセンサーソリューションをハードウェアの電源ボードに組み込み、理想的な空力ブレーキ展開を決定するための状態推定に使用しました。
INSを統合した空気ブレーキ方式
Ellipse-N INS GNSSセンサーは、加速度計、ジャイロスコープ、磁力計、GPS、気圧計で構成される慣性計測ユニットを内蔵しています。
当社のソリューションは、ダイナミクスと温度（-40℃〜85℃）で校正された高品質の工業用グレードのコンポーネントのおかげで、過酷な条件下でも堅牢な姿勢、高度、ナビゲーションデータを提供します。
飛行を最適に制御し、必要な高度に到達し、回収システムを最適に展開するために使用されました。ロケットの適切な構成と、着陸と回収のためにパラシュートを展開するための理想的な位置を見つけるのに役立ちました。
uORocketryは、2018年と2019年の両方でSAカップに参加しました。ジャッカロープという名前のロケットで、今年はTOP 10に到達し、122位中8位にランクインしました。
また、カテゴリで競う47チーム中4位にもランクインしました：高度10,000フィート、商用モーター。競争するだけでなく、飛行中の正確な最終高度に使用される空力ブレーキ方式についてプレゼンテーションも行いました。
uORocketryについて
uOttawa Rocketryは、2016年に設立された、学際的な大学ベースの学生エンジニアリングチームです。
それ以来、ハイブリッドロケットエンジン、パラシュートのコンセプト、カスタムアビオニクスシステム、さらには独自の点火メカニズムなど、数多くの航空宇宙プロジェクトを開発してきました。
しかし、彼らの主な焦点はロケットの製造です。
Ellipse-N
Ellipse-Nは、デュアルバンド、クワッドコンステレーションGNSS受信機を内蔵した、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、ヘディング、ヒーブ、および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、ダイナミックな環境やGNSSの利用が困難な条件下に最適ですが、磁気ヘディングを使用することで、より低いダイナミックアプリケーションでも動作可能です。
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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。
INSは外部補助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の汎用性と信頼性が向上します。
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の全体的な性能と精度を向上させます。
AHRSとINSの違いは何ですか？
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、車両やデバイスの姿勢（ピッチ、ロール）と方位（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を組み合わせて使用し、姿勢を計算して安定させます。AHRSは、3軸（ピッチ、ロール、ヨー）での角位置を出力し、システムが空間内での自身の姿勢を把握できるようにします。航空、UAV、ロボット工学、船舶システムなどで、正確な姿勢と方位データを提供するために使用され、これらは、機体の制御と安定化に不可欠です。
INSは、（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。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にあるセンサー（ジャイロスコープ、加速度計）を組み合わせますが、位置と速度の追跡のためにより高度なアルゴリズムが含まれる場合もあり、多くの場合、精度向上のためにGNSSのような外部データと統合されます。
要約すると、AHRSは姿勢（ロール、ピッチ、ヨー）に焦点を当てていますが、INSは位置、速度、姿勢を含むナビゲーションデータのフルスイートを提供します。
IMUとINSの違いは何ですか？
慣性計測装置（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で測定された、車両の並進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、およびモーションに関する情報を提供しますが、位置またはナビゲーション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、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、車両の位置、速度、および時間経過に伴う姿勢を計算します。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ナビゲーション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せずに、位置、速度、姿勢を含むリアルタイム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通常、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、特に軍用UAV、船舶、潜水艦など、GNSSが利用できない環境で使用されます。