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製品関連情報 : イナーシャセンサ

IMUの取付とレバーアームを正しく設定する

IMUやGNSS/INSでは、取り付け方向とアンテナ位置の設定誤差が姿勢・位置・方位推定へ影響し…

取付方向とレバーアーム

IMUの軸と車体軸が違う場合は、取付変換が必要です。GNSSアンテナが離れている場合は、レバーアームも設定します。

このページでわかること

  • センサ軸と車体軸を区別
  • 取付角とアンテナ位置を設定
  • 既知姿勢・旋回で設定を確認
車両にIMUとGNSSを搭載する利用場面イメージ

取付ずれは推定誤差になる

センサ軸と車体軸のずれ、GNSSアンテナとセンサ原点の距離、符号や単位の誤りは推定結果へ影響します。取付後の実機確認まで含めて設計します。

取付変換とアンテナオフセット

型式に応じて取付姿勢変換、アンテナオフセット、2アンテナ基線等を設定できます。3DM-GQ7の2アンテナGNSS方位では、アンテナ間ベースライン0.25~5.0 mが示されています。

設定時の確認:アンテナオフセットはIMUの基準位置とGNSSアンテナの実際の位置関係を、製品の座標規約に従って設定します。許容範囲や座標定義は型式によって異なるため、3DM-GQ7以外を含め、使用する型式の現行マニュアルを基準に確認します。

取付設定の5項目

センサ座標

原点と各軸の正方向を確認します。

車体座標

機体・車両で使う座標系を定義します。

取付変換

センサ座標から車体座標への回転を設定します。

レバーアーム

センサ原点からGNSSアンテナまでの位置を設定します。

実機確認

既知姿勢・旋回で軸方向、符号、設定値を確認します。

取付補正の比較ポイント

比較するポイント

取付姿勢変換、アンテナオフセット、2アンテナ基線、座標規約を見ます。

MicroStrainの特長

型式に応じて取付変換やアンテナオフセット等を設定できます。

実運用での意味

理想位置へ設置できない場合でも、実際の取付幾何を設定へ反映できます。

条件:許容範囲・座標規約は型式ごとの現行マニュアルで確認します。未確認の固定値は使用しません。

取付幾何を推定へ正しく反映する

センサ座標と車体座標を最初に定義する

IMUのX・Y・Z軸が車体の前後・左右・上下と一致しない場合、取付姿勢の変換が必要です。符号や回転順序を間違えると、センサ自体が正常でも姿勢や加速度の解釈が変わります。設置図面と製品の座標規約を照合して設定します。

レバーアームは回転運動で影響が大きくなる

GNSSアンテナとIMU原点が離れていると、旋回時には両者の速度が同じではありません。アンテナ位相中心までの位置ベクトルを正しく設定することで、推定器が取付幾何を考慮できます。2アンテナGNSSを使う場合はアンテナ間の幾何も別に確認します。

設定後は既知運動で確認する

静止姿勢、直進、左右旋回など結果を予想できる運動で、軸方向、符号、姿勢変化を確認します。MicroStrain製品の取付変換やアンテナオフセット機能を使う場合も、設定値を入力しただけで完了とせず、実機の動きで妥当性を確認します。

実装・選定の確認手順

  1. センサ座標・車体座標・航法座標を定義する
  2. IMUとアンテナの実測位置を記録する
  3. 取付変換とレバーアームを設定する
  4. 既知姿勢・直進・旋回で符号と軸方向を確認する

この手順で整理すると、製品仕様だけでなく、実機の座標定義、取付角、アンテナ位置、符号・単位まで含めて、設定後に期待する運動が正しく再現できる構成かを確認できます。

選定前の確認事項

  • センサ原点と軸表示
  • 車体座標系
  • アンテナ位相中心
  • 回転方向・符号・単位

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センサ位置、取付角、アンテナ位置を整理します。

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