ホーム 用語集 磁力計

Ellipse D INS Mini Unit Right
Ellipse-D
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
Ellipse E INS Mini Unit Right
Ellipse-E
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
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

磁力計は、周囲の磁場の方向と大きさを測定する3軸センサーです。慣性航法では、主に地球の磁場を検出して、磁北に対する方位を推定します。これは、センサーフュージョンにおいて、長期的な方位ドリフトを抑制する絶対的な姿勢基準を提供します。

最新の慣性システムのほとんどは、異方性磁気抵抗(AMR)、ホール効果、またはフラックスゲート検知などの技術に基づくMEMS磁力計を組み込んでいます。 AMRセンサーは、ナビゲーション用途において、高感度、優れたバイアス安定性、低消費電力、およびコンパクトなサイズを実現します。これらは3つの直交軸に沿った磁場を測定し、3次元の磁気ベクトルを生成します。磁場強度は通常、マイクロテスラ(µT)、ミリガウス(mG)、またはナノテスラ(nT)で表されますが、ナビゲーションアルゴリズムは、その絶対値よりも主にベクトルの方向に依存しています。

磁力計用シリコン基板および強磁性合金の層
磁力計用シリコン基板および強磁性合金層。

地球の磁場は比較的弱く、地理的な位置によって異なりますが、通常は約250~650 mGaussの範囲にあります。付近にある磁気源は、この磁場を容易に歪ませる可能性があります。永久磁石や通電中の導体は、測定された磁気ベクトルをずらす「ハードアイアン干渉」を発生させ、一方、強磁性体は、その形状を歪ませる「ソフトアイアン干渉」を引き起こします。 これらの影響は、地球磁場を数桁上回ることもあり、方位の精度を著しく低下させる。したがって、信頼性の高い方位推定を行うには、局所的な外乱を特定し補正するための正確な磁気校正が不可欠である。

AHRS INS 、磁力計のみを用いて完全な姿勢を決定することはできない。 これらは、EKF(拡張カルマンフィルタ)を通じて、磁力計、ジャイロスコープ(高精度な短期角運動)、および加速度計(ロール角とピッチ角を計算するための重力ベクトル)の測定値を融合させます。磁力計は、磁北を基準とした絶対方位の基準を提供します。このセンサー融合により、ジャイロスコープのドリフトが最小限に抑えられ、長期的な方位精度が向上します。このアプローチは、地理空間(測量)、海洋、産業用システム、および自律走行車両で採用されています。

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