測定目的
高精度な位置と、磁気外乱に依存しない方位を同じGNSS/INSで得る。
自律車両、建機、屋外ロボットでは、走行位置だけでなく車体方位も安定して取得したい場面があります。本構成は3DM-GQ7-GNSS/INS、2つのGNSSアンテナ、RTK補正情報を組み合わせ、RTK位置と2アンテナ方位を利用する代表例です。
RTCM補正情報を利用し、条件が成立する環境でcm級の位置を狙います。
磁力計に依存せず、GNSSアンテナの基線から方位を推定します。
IMU・GNSS・EKFの出力を用途に合わせたレートで取得します。
代表構成
GQ7＋2アンテナ＋RTK補正情報を車両コントローラへ統合する。
上空視界確保
RTK対応
代表構成
状態／不確かさ
代表条件
100 Hz設定では、統合された位置・速度・姿勢を10 ms間隔で利用する。
| GNSS/INS | 3DM-GQ7-GNSS/INS × 1台 |
|---|---|
| GNSSアンテナ | 2アンテナ |
| RTK補正情報 | 3DM-RTK Modem等を代表例とする |
| 代表航法出力 | 100 Hz（10 ms間隔） |
| GNSS更新 | 製品仕様上は2 Hz。EKFの航法出力とは別の更新レート |
GNSSの観測更新が2 Hzでも、INS/EKFはその間を慣性計測で連続的に推定し、設定した航法出力レートで位置・速度・姿勢を出力できます。
RTK
「RTK対応」だけで、常にcm級になるわけではない。
- 補正情報：GQ7は標準RTCM RTK補正情報を受け付けます。補正情報の利用可否と通信品質が必要です。
- GNSS環境：上空視界、マルチパス、アンテナ配置、衛星配置等で結果が変わります。
- 取付け：IMUとアンテナの位置・姿勢・基線を正しく設定します。
- 状態：RTK固定解状態やフィルタ状態を確認し、精度条件が成立しているかを判断します。
2アンテナ方位
磁気外乱に強い方位でも、GNSSが不要になるわけではない。
2アンテナ方位は2つのGNSSアンテナの基線から方位を求めるため、磁力計方位のように周辺磁場へ依存しません。一方で、GNSS信号、アンテナ配置、基線設定等が成立条件です。屋内やGNSS受信不能環境でも同じ方位精度が維持される、という意味ではありません。
データ → 判断
位置・方位だけでなく、解の状態を一緒に記録する。
RTK補正情報条件下の位置と速度を取得します。
車体姿勢と2アンテナ方位を利用します。
補正情報や固定解状態を確認し、位置精度の成立条件を把握します。
航法解を制御へ使う場合は状態／不確かさも併せて監視します。
FAQ
RTK＋2アンテナGNSS/INSの注意点
RTKなら常にcm精度ですか？
いいえ。補正情報、GNSS環境、マルチパス、アンテナ、固定解状態等の条件が必要です。公式仕様のcm級は成立条件付きの性能として扱います。
2アンテナなら磁気外乱のある場所でも方位を取れますか？
磁力計に依存しないため磁気外乱の影響を受けにくい方式ですが、GNSS信号と2アンテナの適切な設置が必要です。
GNSSが2 Hzでも100 Hzで位置・姿勢を出せるのですか？
はい。GNSS受信機の観測更新と、INS/EKFが出力する航法解の更新は別です。慣性計測を連続的に使って状態を推定し、100 Hz設定なら統合された位置・速度・姿勢を10 ms間隔で利用できます。
技術相談
必要位置精度・方位・GNSS環境から、アンテナとRTK構成を設計します。
公式根拠