GNSS信号は現代の航空航法において不可欠な基盤ですが、ジャミングやスプーフィングのリスクが高まる中、GNSS単体に依存することはもはや安全ではありません。航海・誘導業界における重要な疑問は、もはやシステムがRTK環境や過酷な都市環境でどれだけ優れた性能を発揮するかではなく、GNSSが利用できない状況において、どれだけの距離を、どのくらいの精度で飛行できるかという点です。
その疑問に答えるには、単一のテストを行うだけでは不十分です。反復可能で、制御された、統計的に意味のある評価が求められます。
GNSSが利用できない環境における慣性航法システム（INS）の性能テストレポートの提供とは、見栄えの良いグラフや、「移動距離に対する割合」で表現されるような単発の印象的な数値を出すことではありません。それは、お客様が現場で直面するのと同じ条件、すなわち実際のシナリオにおける実際のパフォーマンスを実証することです。だからこそSBG Systemsでは、単なる「都合の良い」デモではなく、資格試験レベルの航空機用デッドレコニング（自律航法）レポートを作成することを選択しました。
当社のレポートに示されている結果は、短期間でありながらも意味のある統計的データセットに基づき算出されています。複数の外乱・GNSS途絶（アウトテージ）を分析し、真のパフォーマンスを代表する統計データを導き出しました。最高の結果は、3回に1回、あるいは1万回に1回しか発生しないかもしれません。その結果だけに頼って公開することは、誤解を招くだけです。
この短い記事では、なぜこのアプローチが重要であるのか、また、GNSSが利用できない環境でのテストレポートを解釈する際に何に注目すべきかについて説明しています。その目的は、お客様の用途に適したソリューションを選定する際に、情報に基づいた適切な意思決定を行えるよう支援することです。
なぜ他の人々のように単一のGNSS外乱のみを示さないのか
実際には、Airデータ支援を用いたGNSS不可地域でのUAVの航法は、簡単な問題ではありません。環境条件を考慮に入れることが非常に重要です。
一つの理想的な通信断（アウトレージ）を頼りにすることがミスリーディングである理由：
安定した気流＝最良のケース：航空機周辺の気流が安定している場合、動的環境はスムーズであり、INSの挙動は良好になります。ただし、それがすべてのミッションを反映しているわけではありません。
振動なし＝最良のケース：振動は慣性センサーの安定性とバイアス推定を低下させます。振動の少ない飛行や、十分に減衰されたシステムははるかに容易です。
ループや旋回は自然に進路のドリフトを隠す：旋回は進路のドリフトを相殺し、位置誤差を人工的に改善します。また、数値を見栄え良くします。確かに印象的ですが……直線飛行での性能は依然として不明のままです。加速と回転はバイアスの推定に役立ちます。直線飛行のミッションにおいて、INSの作業はより困難になりますが、まさにそれが多くの顧客にとって性能が重要視される点であり、INSの違いを生み出す要因となります。
温度が非常に重要：温度変化により、センサーのバイアス、スケールファクター、ノイズ特性が変化します。制御された、あるいは一定の温度条件下では、INSは快適なゾーンで動作し、楽観的すぎる見方を与えてしまいます。しかし実際のミッションには以下が含まれます：急激な温度変化（離陸から高高度へ）、高高度での冷たく薄い空気、エンジン付近の高温環境。
すべての条件が満たされた場合、どのような結果が得られますか？
完璧に減衰された振動、スムーズな気流、安定した温度など、すべての条件が奇跡的に揃うとき、INSはその真価を最大限に発揮します。エンジニアたちに「どうすれば再びこのような離れ業ができるのか」と思わせ、お客様の顔に満面の笑みを浮かべさせるようなパフォーマンスです。産業グレードのIMUを搭載したEllipseは、戦術グレードのINSのように振る舞い、移動距離のわずか0.56%（5 kmの走行に対して約30 m）しかドリフトしません。Ekinox Microはさらにハードルを上げ、ドリフトを0.13% DT（約7.2 m）にまで抑制します。そしてApogeeは？同じ5 kmの走行でも、わずか2 mしか動きません。
GNSS喪失テストレポートの解釈方法
推測航法（デッドレコニング）の性能を評価する際は、最終的な誤差の数値からではなく、軌跡から始めてください。
従うべきガイド付きの6ステップの内訳は以下の通りです：
1 – まず軌跡を確認する
飛行の幾何学的形状によって、テストが困難なものか、あるいは人工的に簡単なものかが決まります。多くの「マーケティングテスト」で使用されるもの：短いループ、レーストラックパターン、または繰り返されるターンアラウンドセグメント。これらの軌跡は慣性誤差を相殺し、性能を現実離れして良好に見せます。
2 – アウトレージの数を確認する
単一のアウトレージは1つのサンプルに過ぎません。偶然によって、非常に良好に見えたり、あるいはひどく見えたりすることがあります。
3 – 移動距離や速度だけでなく、アウトレージの継続時間を確認する
10〜20秒間のアウトレージのみを示すレポートでは、より長時間のGNSSアウトレージ中にINSがどのように動作するかは何もわかりません。
4 – 誤差の報告方法を検証する
一部の仕様では平均誤差のみが示されており、これは誤解を招く可能性があり、実際のパフォーマンスを真に代表するものではありません。より意味のある評価では通常、GNSSアウトレージ中やGNSS利用不可環境で蓄積された実際のドリフトを反映する、アウトレージ終了時の誤差に焦点を当てます。また、誤差が軸ごとに表現されているか、RMSやその他の統計的尺度が使用されているかを確認することも重要です。理想的には、単一の要約された値に頼るのではなく、アウトレージ期間全体を通じてシステムがどのように動作するかを完全に把握できるように、時間の経過に伴う誤差の全推移が提供されるべきです。
5 – 環境条件を確認する（めったに言及されませんが、極めて重要です）
INSの性能は、現実世界の妨害要因（振動、温度勾配、気流の歪み、変動する磁気条件（磁気センサー補助システムの場合））に対して敏感です。
6 – INSの誤差曲線の形状を確認します。それは、正弦波的な挙動ではなく、線形または指数関数的な増加を示すべきです。
黄色の曲線と青色の曲線は、プラットフォームがGNSSなしで直線移動しているときの通常のINSドリフトを代表するものです。誤差は予想通り、線形または指数関数的に時間とともに着istently増加します。対照的に、緑色の曲線（形状）は典型的なINSドリフトを代表するものではありません。最初は増加し（線形または指数関数的）、その後「こぶ」を形成して減少し始める誤差は、軌道が直線ではないことを示しています。
このパターンは、旋回または方向転換が発生したことを明らかにしており、それにより、単調に増加するのではなく、誤差が部分的に相殺されることになります。
どのようにして顧客との信頼関係を築くのか？
透明性は、当社の取り組みの中核をなしています。当社は、厳格なテストと誠実な性能報告を通じて、お客様との信頼関係を築いています。理想的なシナリオを提示するのではなく、現実的で過酷な条件下でソリューションの検証を行い、統計的に代表的な結果を共有しています。そして何よりも重要なのは、これらの結果を直接お客様に公開していることです。これにより、お客様は、完璧な条件下でのみ機能するものではなく、現場で実際に何が起きているかに基づいて意思決定を行うための洞察を得ることができます。
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