Quanta Extra モバイルマッピングに最適な直接ジオリファレンス技術適用ソリューション

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SBG Systemsの慣性システムとLiDARをドローンマッピングに組み合わせることで、高精度な地理空間データの取得における精度と信頼性が向上します。

この連携の仕組みと、ドローンによるマッピングにどのようなメリットがあるかを以下に説明します：

• レーザーパルスを使用して地表までの距離を測定し、地形や構造物の詳細な3Dマップを作成するリモートセンシング手法です。
• SBG SystemsのINSは、慣性計測装置（IMU）とGNSSデータを組み合わせることで、GNSSが利用できない環境においても、正確な位置、姿勢（ピッチ、ロール、ヨー）、速度を提供します。

SBGの慣性システムはLiDARデータと同期します。INSがドローンの位置と姿勢を高精度で追跡する一方、LiDARが下方の地形やオブジェクトの詳細を捉えます。

ドローンの正確な向きを把握することで、LiDARデータを3次元空間上で正確に位置決めすることができます。

GNSSコンポーネントがグローバルな測位を提供し、IMUがリアルタイムの姿勢および移動データを提供します。この組み合わせにより、GNSSの電波が弱い、または利用できない状況（高層ビルの近隣や鬱蒼とした森林など）でも、INSはドローンの軌跡と位置の追跡を継続でき、一貫性のあるLiDARマッピングが可能になります。

UAVの運用において出力遅延を制御することは、特に防衛分野やミッションクリティカルな用途において、応答性の高い性能、正確な航法、および効果的な通信を確保するために不可欠である。

出力遅延は、リアルタイム制御アプリケーションにおいて重要な要素であり、出力遅延が大きくなると制御ループの性能が低下する可能性があります。当社のINS 組み込みソフトウェアは、出力遅延を最小限に抑えるように設計されています。センサーデータがサンプリングされると、拡張カルマンフィルタ（EKF）が、出力が生成される前に、小規模かつ定数時間の演算を実行します。通常、観測される出力遅延は1ミリ秒未満です。

総遅延を求める場合は、データ伝送遅延に処理遅延を加算する必要があります。この伝送遅延は、インターフェースによって異なります。例えば、UARTインターフェースで115200 bpsの速度で送信される50バイトのメッセージの場合、送信完了までに4msかかります。出力遅延を最小限に抑えるためには、より高いボーレートを検討してください。

LiDAR（Light Detection and Ranging：光検出と測距）は、レーザー光を使用して物体や表面までの距離を測定するリモートセンシング技術です。レーザーパルスを照射し、ターゲットに当たって戻ってくるまでの時間を測定することで、LiDARは環境の形状や特性に関する正確な3次元情報を生成できます。地球の表面、構造物、植生の3次元高解像度マップの作成に一般的に使用されています。

LiDARシステムは、以下のようなさまざまな業界で広く活用されています：

• 地形図作成：地形、森林、都市環境を測量するため。
• 自動運転LiDAR車両：ナビゲーションおよび障害物検知用。
• 農業：作物や圃場の状況を監視するため。
• 環境モニタリング：洪水シミュレーション、海岸線の浸食など。

LiDARセンサーは、ドローンや航空機、車両に搭載することができ、広範囲にわたる迅速なデータ収集を可能にします。この技術は、鬱蒼とした森林や起伏の激しい地形といった過酷な環境下でも、詳細かつ正確な測定値を提供できる点で高く評価されています。

ペイロードとは、車両（ドローン、船舶など）が、基本的な機能に加えて本来の目的を果たすために搭載するあらゆる機器、装置、または資材を指します。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構成要素とは区別されます。

ペイロードの例：

• カメラ：高解像度カメラ、サーマルカメラ……
• センサー：LiDAR、ハイパースペクトルセンサー、化学センサー……
• 通信機器：無線機、信号中継器など…
• 科学機器：気象センサー、大気サンプリング装置……
• その他の専用機器