無人水上艇 – USV向け高度航法システム

USV(Unmanned Surface Vessel:無人水上艇)は、乗組員を乗せずに水面で動作するように設計された、自律型または遠隔操作型の水上艇の一種です。USVは、偵察、監視、情報収集(ISR)ミッションなど、さまざまな目的で使用されます。
これらの艇は、運用リスクの軽減、危険な環境での運用能力、費用対効果、および遠隔操作または自律ミッション用に事前プログラムされた状態でリアルタイムにデータを収集できる能力が評価されています。
航行システムは、無人水上艇の機能にとって不可欠です。水上艇の自律航行および遠隔制御航行に必要な技術を提供します。これらのシステムは、さまざまな技術を統合して、多様な海洋環境で正確、信頼性、効率的な航行を保証します。

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自律誘導・制御システム

当社のモーションおよびナビゲーションシステムは、USVの意思決定プロセスに情報を提供し、事前定義されたルートの自律的な追跡、障害物の回避、および環境の変化への対応を可能にします。

まず、当社のUSVソリューションは、高度なアルゴリズムを使用して、安全で効率的なナビゲーションを保証します。センサーデータを使用して、車両のコースをリアルタイムで調整します。さらに、当社の海洋慣性ソリューションにより、リモートオペレーターはUSVを監視および制御できます。また、リアルタイムのナビゲーションデータ、センサーの読み取り値、およびビデオをコントロールステーションに送信します。
最後に、通信リンクにより、オペレーターは重大な状況に介入でき、長距離および複雑なミッションでの信頼性の高いナビゲーションを保証します。

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USV用のリアルタイムキネマティック測位

リアルタイムキネマティック(RTK)システムは、リファレンスステーションからのリアルタイム情報でGNSSデータを補正することにより、センチメートルレベルの測位精度を提供します。これは、高精度を必要とするUSV運用にとって不可欠です。GPS、GLONASS、Galileoを含む各GNSSコンステレーションは、USVの正確な位置(緯度、経度、高度)を特定するための全地球測位データを提供します。これにより、衛星信号が利用可能な開水域環境において精密な測位とナビゲーションが可能となり、USVは事前に定義されたルートを追跡し、指定されたウェイポイントに高精度で到達できます。GNSS精度は、GNSSで発生する誤差を計算またはモデル化するリアルタイムキネマティック測位(RTK)または精密単独測位(PPP)を使用することで向上させることができます。

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データ融合とセンサー統合

当社の慣性センサーは、多くの場合、複数のセンサー(GNSS、IMU、ソナーなど)からのデータを統合して、位置決め精度と信頼性を向上させます。センサーフュージョンは、全体的なナビゲーションパフォーマンスを向上させ、単一のナビゲーション方法では不十分な複雑な環境でUSVが効果的に動作できるようにします。当社の自律ガイダンス、ナビゲーション、および制御システムにより、USVは人的エラーのリスクを最小限に抑え、複雑なミッション中に、より一貫したパフォーマンスを保証します。

USVは、防衛および監視から環境モニタリングおよびデータ収集まで、さまざまな海洋タスクに費用対効果が高く、安全で、非常に用途の広いソリューションを提供し、優れた耐久性と精度を提供します。

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当社の強み

当社の慣性航法システムは、USV(無人水上艇)に以下のような利点をもたらします。

動的環境におけるナビゲーション 困難な海洋条件下でも信頼性の高い航行を可能にする、高精度な位置および姿勢データ。
GNSSが利用できないエリアでの堅牢なパフォーマンス 港、橋、またはオフショア構造物など、GNSSが中断された環境での中断のない動作。
小型・軽量 USVへのシームレスな統合、およびペイロード容量と設計への影響を最小限に抑える小型フォームファクタ。
安定性と制御性の向上 リアルタイムモーションデータは、USVの安定性と制御を強化し、正確なミッション遂行を可能にします。

無人水上艇向けソリューション

当社の革新的なソリューションは、卓越した精度と堅牢性を提供し、あらゆる海洋環境で船舶が最適に動作することを保証します。探査から防衛まで、当社の技術は必要な信頼性を提供します。

Pulse 40 IMU Mini Unit Right

Pulse-40

Pulse-40 IMUは、重要なアプリケーションに最適です。サイズ、性能、信頼性のいずれにおいても妥協しません。
タクティカルグレードIMU 0.08°/√h ノイズジャイロ 6µg 加速度計 12グラム、0.3 W
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Pulse-40
Ellipse A AHRS Mini Unit Right

Ellipse-A

Ellipse-A は、費用対効果の高い AHRS で、高性能な姿勢とヒーブを提供し、正確な磁気キャリブレーションと堅牢な温度耐性を備えています。
AHRS 0.8 ° ヘディング(磁気) 5 cm ヒーブ 0.1 ° ロール & ピッチ
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Ellipse-A
Ellipse E INS Mini Unit Right

Ellipse-E

Ellipse-Eは、外部GNSSおよびセンサーと統合することにより、ロール、ピッチ、ヘディング、ヒーブ、および位置データを提供し、正確なナビゲーションを実現します。
INS 外部GNSS 0.05 ° ロール & ピッチ 0.2 ° ヘディング
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Ellipse-E
Ellipse N INS Mini Unit Right

Ellipse-N

Ellipse-Nは、コンパクトで高性能なシングルアンテナGNSSであり、センチメートルレベルの正確なポジショニングと堅牢なナビゲーションを提供します。
INS シングルアンテナRTK GNSS 0.05 ° ロール & ピッチ 0.2 ° ヘディング
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Ellipse-N
Ellipse D INS Mini Unit Right

Ellipse-D

Ellipse-D は、デュアルアンテナ GNSS を搭載した最小の慣性航法システムで、あらゆる条件下で正確な方位とセンチメートルレベルの精度を提供します。
INS デュアルアンテナRTK INS 0.05 ° ロール & ピッチ 0.2 ° ヘディング
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Ellipse-D
Ekinox Micro INS Mini Unit Right

Ekinox Micro

Ekinox Microは、デュアルアンテナGNSSを搭載したコンパクトで高性能なINSであり、ミッションクリティカルな用途において比類のない精度と信頼性を提供します。
INS 内蔵 GNSS シングル/デュアルアンテナ 0.015 ° ロール/ピッチ 0.05 ° ヘディング
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Ekinox Micro

防衛分野のアプリケーションに関するパンフレット

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事例紹介

詳細なケーススタディを通じて、当社のUSVナビゲーションソリューションの影響をご覧ください。幅広いプロジェクトでの成功を推進する上で、当社のソリューションが果たす重要な役割を紹介します。当社の最先端技術は、比類のない精度と信頼性を提供し、さまざまな海洋オペレーションの独自の要求を満たすように完璧にカスタマイズされています。

海洋技術

Marine TechonologyがHydroDron USVにSBG SystemsのINS/GNSSを統合

USVナビゲーション

海洋技術
SeaRobotics

バシメトリー USV 向けモーション、Heave(動揺)&ナビゲーションソリューション

無人水上艇 (USV)

Searobotics USV
無人サーベイソリューション

Navsightは、USV搭載のマルチビームおよびレーザー測量を可能にします

USVサーベイ

INS搭載のオンボード USV
ITER Systems

USVベースの測深に最適なINS

USVナビゲーション

USVベースの深浅測量

Apogeeによる大規模高精度マッピングが支える自動運転

モバイルマッピング

Zephir

Ellipse INSが世界記録の樹立に貢献

車両

Ellipse-Dは、制御不能な状態を制御するための精度と信頼性を帆船にもたらしました。
事例紹介

SBG Systemsについて

SBG Systemsの技術を採用したイノベーターやクライアントからの直接の声をお聞きください。

当社のセンサーが、実際の自律走行車アプリケーションに大きな影響を与えていることは、お客様の声や成功事例が物語っています。

ウォータールー大学
「SBG SystemsのEllipse-Dは使いやすく、非常に正確で安定しており、小型であるため、当社のWATonoTruckの開発に不可欠でした。」
Amir K、教授兼ディレクター
Fraunhofer IOSB
“自律型大規模ロボットは、近い将来、建設業界に革命をもたらすでしょう。”
ITER Systems
「コンパクトで正確、かつ費用対効果の高い慣性航法システムを探していました。SBG SystemsのINSはまさに理想的でした。」
David M, CEO

海洋アプリケーションにおけるその他の無人システムを見る

慣性航法システムが、幅広い無人海洋システムをどのように強化するかをご覧ください。自律型水上艇(USV)から水中ロボット(UUV)まで、当社のソリューションは、信頼性の高い位置、姿勢、およびモーションデータを提供し、最も困難な海洋環境でも安全かつ効率的な運用を可能にします。


ご質問はありますか?

「よくある質問」セクションへようこそ。ご不明な点がございましたら、以下のよくある質問リストをご参照ください。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。

USVの慣性航法システムとは?

無人水上艇(USV)用の慣性誘導システムは、特にGNSSが利用できない場合に、正確なナビゲーションと制御に不可欠です。慣性センサーは、モーションと姿勢を追跡し、困難な環境での効果的なナビゲーションを可能にします。

 

慣性航法システム(INS)は、精度を高めるために、IMUデータをGNSSやドップラー速度ログなどの他のシステムと統合します。また、カルマンフィルタリングなどのナビゲーションアルゴリズムを使用して、位置と速度を計算します。

 

慣性センサーは自律運転をサポートし、さまざまなアプリケーションに正確なヘディングと位置データを提供します。GNSSが利用できない状況での効果的な動作を保証し、操作性を向上させるためにリアルタイムで調整できます。

ペイロードとは何ですか?

ペイロードとは、基本的な機能を超えて、車両(ドローン、船舶など)が意図された目的を果たすために搭載する機器、デバイス、または材料を指します。ペイロードは、モーター、バッテリー、フレームなど、車両の動作に必要なコンポーネントとは別です。

ペイロードの例:

  • カメラ:高解像度カメラ、サーマル イメージング カメラなど
  • センサー:LiDAR、ハイパースペクトルセンサー、化学センサーなど
  • 通信機器:無線機、信号リピーターなど
  • 科学機器:気象センサー、エアサンプラーなど
  • その他の特殊機器

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。

ROVとは何ですか?

ROV(Remotely Operated Vehicle:遠隔操作無人潜水機)は、人間ダイバーにとって深すぎたり、危険すぎたり、その他アクセス不可能な環境で運用するために設計された無人水中ロボットです。ROVは、海洋石油・ガス、科学研究、環境モニタリング、海軍作戦といった海洋産業で広く利用されています。事前プログラムされた経路に従って自律的に動作する自律型無人潜水機(AUV)とは異なり、ROVは通常、電力、通信、制御信号を供給するアンビリカルケーブルを介して水上船にテザー接続されています。このテザーにより、水上の人間オペレーターがリアルタイムで機体を操縦し、機載センサーやマニピュレーターの精密な操縦、監視、制御を行うことができます。

ROVは、ミッションに応じて様々な計器を搭載しています。一般的に、目視検査用の高精細カメラ、マッピングおよびナビゲーション用のソナーシステム、海底の物体と相互作用するためのマニピュレーターアームを搭載しています。高度なモデルには、環境プローブ、磁力計、そして困難な水中条件下で正確な測位を維持するための慣性航法システム(INS)などの特殊センサーが含まれる場合があります。GPS/GNSS信号は水中を透過しないため、ROVは音響測位システム、ドップラー速度ログ(DVL)、圧力センサー、慣性航法の組み合わせに依存して、水上船または固定基準点に対する位置を推定します。海中建設や科学研究で使用される高精度ROVは、音響カバレッジが不十分な領域でも、長期間の運用においてセンチメートルレベルの精度を確保するために、タクティカルグレードのIMUを統合することがよくあります。

ROVの設計は高度にモジュール式であり、ミッション要件に応じて異なるペイロードを取り付けることができます。小型の観測クラスROVは軽量で持ち運び可能であり、簡単な目視検査を目的としていますが、作業クラスROVははるかに大きく、海中建設、パイプライン修理、サンプル採取などの重作業が可能です。ROVは水中環境への比類ないアクセスを提供し、人間の能力を拡張し、他の方法では不可能な深度と期間での運用を可能にします。要するに、ROVは多用途な探査ツールであると同時に、複雑な水中ミッションを実行するための精密なプラットフォームであり、人間の監視と遠隔ロボット能力との間のギャップを埋めるものです。