자율 주행에 사용되는 소형 관성 내비게이션 시스템
Autonomous navigation in autonomous robot, based on odometry fused with Ellipse-A AHRS, and corrected by LiDAR
“With this winning combination, VIKINGS team reaches a centimeter-level absolute precision (< 3 cm), a technical achievement, which has greatly contributed to their two victories.” | Mr. Merriaux
석유 및 가스 현장용 자율 로봇
2013년 12월에 시작된 ARGOS(가스 및 석유 현장용 자율 로봇) 챌린지는 석유 및 가스 회사 TOTAL이 프랑스 국립연구청(ANR)과 함께 주최하는 대회입니다.
3년 이내에 검사 작업을 수행하고 이상을 감지하며 비상 상황에 대응할 수 있는 차세대 자율 로봇을 개발하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이 대회의 목적은 석유 및 가스 현장에서 이동할 수 있는 자율 로봇을 개발하여 TOTAL 운영자의 보안을 강화하는 것입니다.
여러 센서의 데이터 융합
바이킹스 로봇은 주행 거리 예측과 관성 센서 데이터를 융합하여 위치를 계산합니다. 그런 다음 이 정보는 두 개의 LiDAR(첫 번째는 앞쪽에, 다른 하나는 뒤쪽에 위치하여 360°의 시야를 확보)의 데이터로 보정됩니다.
로봇에는 캐터필라가 장착되어 있어 로봇이 회전할 때 미끄러집니다. 이러한 유형의 차량은 주행 거리 측정 정확도가 특히 나쁩니다. 따라서 관성 시스템은 방향을 계산하는 데 필수적입니다. 롤과 피치는 Ellipse-A 얻어서 완전히 맡깁니다.
센티미터 수준의 위치에 도달하기
이미 SBG SYSTEMS제품에 만족하고 있던 메리오 씨는 자연스럽게 Ellipse-A 자세 및 방향 기준 시스템을 선택했습니다. "낮은 드리프트 자이로 덕분에 매우 우수한 피치 및 롤 성능을 제공합니다."라고 Merriaux 씨는 말합니다.
The Ellipse-A is the second generation of miniature inertial sensors of SBG Systems. It integrates low drift gyroscopes and benefits from the experience gained in algorithms design. Industrial-grade, the Ellipse-A is factory calibrated in temperature and dynamics, ensuring data integrity from -40 to 75 ° C. With this winning combination, VIKINGS team reaches a centimeter level absolute precision (< 3 cm), a technical achievement, which has greatly contributed to their two victories.
" Ellipse-A 낮은 드리프트 자이로 덕분에 매우 우수한 피치 및 롤 성능을 제공합니다." | Mr. Merriaux
Ellipse-A
Ellipse-A 경제적인 고성능 자세 및 방향 기준 시스템AHRS입니다. 최적의 헤딩을 위한 동급 최고의 자기 보정 절차가 내장되어 있으며 중저동적 애플리케이션에 적합합니다.
-40°C~85°C에서 공장에서 보정된 이 견고한 관성 모션 센서는 롤, 피치, 헤딩 및 기울기 데이터를 제공합니다.
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AHRS 와 INS 의 차이점은 무엇인가요?
자세 및 방향 기준 시스템(AHRS)과 관성 항법 시스템(INS)의 주요 차이점은 기능과 제공하는 데이터의 범위에 있습니다.
AHRS 는 방향 정보, 특히 차량 또는 디바이스의 자세(피치, 롤) 및 방향(요)을 제공합니다. 일반적으로 자이로스코프, 가속도계, 자력계 등 여러 센서를 조합하여 방향을 계산하고 안정화합니다. AHRS 은 각진 위치를 세 축(피치, 롤, 요)으로 출력하여 시스템이 공간에서의 방향을 파악할 수 있도록 합니다. 항공, 무인 항공기, 로봇 공학 및 해양 시스템에서 차량 제어 및 안정화에 중요한 정확한 자세 및 방향 데이터를 제공하기 위해 자주 사용됩니다.
INS 은 방향 데이터(예: AHRS)를 제공할 뿐만 아니라 시간에 따른 차량의 위치, 속도 및 가속도도 추적합니다. 관성 센서를 사용하여 GNSS와 같은 외부 참조에 의존하지 않고 3D 공간에서의 움직임을 추정합니다. AHRS (자이로스코프, 가속도계)에 있는 센서를 결합하지만 위치 및 속도 추적을 위한 고급 알고리즘을 포함할 수도 있으며, 정확도를 높이기 위해 GNSS와 같은 외부 데이터와 통합하는 경우도 있습니다.
요약하면, AHRS 은 방향(자세와 방향)에 초점을 맞추고 INS 은 위치, 속도, 방향을 포함한 전체 내비게이션 데이터를 제공합니다.
정밀 포인트 포지셔닝이란 무엇인가요?
정밀 포인트 포지셔닝(PPP)은 위성 신호 오류를 보정하여 고정밀 위치 측위를 제공하는 위성 내비게이션 기술입니다. 지상 기준국(RTK처럼)에 의존하는 기존 GNSS 방식과 달리 PPP는 글로벌 위성 데이터와 고급 알고리즘을 활용하여 정확한 위치 정보를 제공합니다.
PPP는 현지 기준국 없이도 전 세계 어디에서나 작동합니다. 따라서 지상 인프라가 부족한 외딴 곳이나 까다로운 환경의 애플리케이션에 적합합니다. 정밀한 위성 궤도 및 클록 데이터와 대기 및 다중 경로 효과에 대한 보정을 사용함으로써 PPP는 일반적인 GNSS 오류를 최소화하고 센티미터 수준의 정확도를 달성할 수 있습니다.
PPP는 수집된 데이터를 사후에 분석하는 사후 처리 위치 측위에도 사용할 수 있지만, 실시간 위치 측위 솔루션도 제공할 수 있습니다. 사용자가 실시간으로 위치를 수정하고 결정할 수 있는 실시간 PPP(RTPPP)가 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
