Building precision localisation into a drone: what we learned

サイズ、重量、パワー（SWaP）は、エンジニアがUAVペイロードの製造プロジェクトに着手する前に対処する必要がある、より明白な課題のいくつかである。例えば、コンポーネントが重すぎると、全体的な飛行時間が短くなります。また、屋内や都市環境を含むさまざまな環境でうまく機能するソリューションを見つける必要があり、これがさらに複雑なレイヤーを追加します。

従って、ドローンのペイロードに高精度のローカライゼーションを組み込むことが難しいことは明らかである。これらの課題は、OXTSが長年にわたって懸命に解決してきたものであり、私たちの xRED ボードセット GNSS/INS ドローンオペレーターは、ドローンのペイロードに高精度のローカライゼーションを組み込むことに関連する精度の課題の多くを克服することができます。しかし、このような高性能の機器であっても、その性能は変わらない。 xREDドローンへの統合は複雑である。

このブログでは我々は私たちのチームが抱えている現実的な課題をいくつか紹介しよう。遭遇長年にわたりローカリゼーション・ソリューションの開発ドローン.もし君はドローンの測位ペイロードの製作に携わっている方、このブログはいかがですか？必読.

ドローンに正確な位置情報を組み込む - レッスン1：振動減衰には慎重な計画が必要

どのようなGNSS/INSでも振動減衰のレベルが必要ですが、ドローンに搭載する場合は、さらに複雑な考慮が必要です。ドローンに正確な位置情報を組み込む場合、ドローンは他の乗り物よりも振動が大きいことを理解する必要があります！その上、xREDのような小型のGNSS/INSユニットは、大型ユニットよりも振動干渉の影響を受けやすいため、大型ユニットでの作業に慣れている場合は、予想以上にダンパーが必要になります！

さらに、ドローンの種類によって、以下のような課題がある。共振周波数.これは、ドローン・ポジショニング・ソリューションを開発する方への大きなアドバイスのひとつにつながります。これは、例えばV2モデルを開発していて、ローカリゼーションのテストにV1を使用することを検討している場合に特に関連します。

振動の質問に戻りますが、唯一の解決策は、テスト、テスト、そしてまたテストすることです。振動が問題かどうかは、データを見て初めてわかりますが、それはほとんどの場合、飛行後にしかできません。ドローンに適切なレベルの振動減衰を組み込む必要があるだけです。

Building precision localisation into a drone payload

ドローンに正確な位置情報を組み込む - Lesson 2: 気流保護が時間同期を守る

私たちのドローンでxREDをテストしたとき、興味深い問題を発見した。RTKロック（GNSSの最高レベルの精度）が、期待していたよりもはるかに少なかったのだ。

調査の結果、GNSSセンサーが原因であることが判明した。GNSSセンサーの横にある抵抗器が空気に触れていたため、システムに時間ドリフトが発生し、RTKが達成できなくなっていたのだ。GNSSセンサーにシールドを取り付けたところ、問題は解決した。

ドローンで使用される多くのGNSS/INSシステムは、完全にハウジングされたユニットではなく、プリント基板（PCB）に搭載される。ハウジングが提供する気流保護は、システムが生成するデータの品質に測定可能な影響を与えることが判明しました。その結果、xREDでは気流保護を標準装備しています。

これは、統合プロセスで起こりうる課題の一例に過ぎない。その多くは説明不可能なものであり、入念な障害調査やテストによってのみ解決できるものである。したがって、これらの問題を迅速に解決するには、システムに精通していることが不可欠です。

ドローンに正確な位置情報を組み込む - レッスン3：ボアサイトが不可欠

ローカリゼーションのセットアップから可能な限りの精度を引き出そうとする場合、ほんのわずかな最適化が大きな違いを生むことがあります。特に、LiDARペイロードに関しては、ボアサイト校正がゲームを変える可能性があることがわかりました。

ボアサイト校正は、GNSS/INSとLiDARスキャナーの座標フレームを正確に合わせるプロセスです。コンマ数度のズレをなくすことで、点群の精度が劇的に向上し、点群に見られる "二重視野 "効果を取り除き、ドローンに正確な位置特定を組み込むことができます。

ボアサイト校正の重要性から、ターゲットレス・ボアサイト校正ソリューションの開発をスピードアップしました。以前は、ボアサイト校正を行うためには、ミッションの開始時に測量できる2つのターゲットが必要でしたが、現在は、測量の開始時に任意の平らな平面を測量し、OXTS Georeferencerの内蔵ツールを使用して校正を実行することで可能になりました。

信頼できるパートナーと仕事をする

私たちのソリューション開発の多くは、お客様との共同作業によって行われてきました。このパートナーシップの価値は、両者にとって非常に大きなものです。お客様にとっては、私たちのエンジニアや開発者にアクセスすることができ、彼らはお客様のために特別なソリューションに取り組んでいます。その結果、顧客は必要なソリューションを的確に得ることができ、また直面する課題を解決する手助けをすることができるのです。

そしてOXTSは、私たちの技術を自社製品に統合するために協力する用意のあるパートナーを得るのです。私たちが共に発見し、克服していく課題は、私たちだけでは決してできない方法で、私たちのビジネスにおける専門知識のレベルを高めていきます。その専門知識は、私たちの製品開発チームやカスタマーサポートチームにフィードバックされ、すべてのお客様のプロジェクトを成功に導くためのサポートを続けることができるのです。

このブログで、ドローンに高精度なローカリゼーションを組み込む際の課題について、実用的な洞察を深めていただけたと思います。この他にもサポートが必要な課題がある場合や、ニーズに合ったローカリゼーション・ソリューションの共同開発を支援してくれるパートナーをお探しの場合は、以下をクリックして今すぐご相談ください。

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