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J-GLOBAL ID：202002267941270163   整理番号：20A0458232

真-北ジャイロコンパスシステムのための特殊直交群上の適応バイアスと姿勢オブザーバ:理論と予備的結果【JST・京大機械翻訳】

Adaptive bias and attitude observer on the special orthogonal group for true-north gyrocompass systems: Theory and preliminary results

著者 (2件)： Spielvogel Andrew R (Department of Mechanical Engineering, Johns Hopkins University, Baltimore, MD, USA) ,  Whitcomb Louis L (Department of Mechanical Engineering, Johns Hopkins University, Baltimore, MD, USA)
資料名： International Journal of Robotics Research  (International Journal of Robotics Research)
巻： 39  号： 2-3  ページ： 321-338  発行年： 2020年 
JST資料番号： W2140A  ISSN： 0278-3649  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本論文では,3軸加速度計と3軸角速度ジャイロスコープ(磁力計なし)を有する6自由度慣性測定装置(IMUs)を利用する真北ジャイロコンパスシステムのために,[数式:原文を参照]上で直接動作する適応センサバイアス観測器と姿勢オブザーバを報告した。ほとんどの現在の低コストロボット車両は,微小電気機械システム(MEMS)磁力計,角速度ジャイロ,および加速度計を用いて,限られた出穂期精度で磁気姿勢(ロール,ピッチ,および磁気ヘディング)を推定する姿勢推定システムを採用している。現在のMEMSジャイロは,地球の回転を動的に検出するのに十分敏感ではなく,したがって,真の北の測地学的な出穂期を推定するのに用いることができない。磁気コンパスに頼ることは,磁気異常を有する環境で動作する車両に対して問題となり,磁気コンパスの限界精度([数式:原文を参照]誤差)として高精度ナビゲーションを必要とするものは,水中車両ナビゲーションシステムにおいて典型的に最大の誤差源である。さらに,磁気コンパスは,車両が新しい装置または他のペイロードで再構成され,海洋船舶で非常に頻繁に発生するので,硬鉄と軟鉄の誤差に対する時間のかかる再較正を行う必要がある。これとは対照的に,ここで報告したジャイロコンパスシステムは,装置が事前に未知の回転を受けている間に,装置の時間変化真-北姿勢(ロール,ピッチ,測地学的ヘディング)を動的に推定するために,ファイバ光学ジャイロスコープ(FOG)IMU角速度ジャイロとMEMS加速度計測定(磁力計なし)を利用した。このジャイロコンパスシステムは磁気異常に対して免疫性であり,時間ごとに再較正を必要としない。比較的低コストのFOG IMUを利用して,動的実時間信頼-北向き,ピッチ,およびロールを提供するために,真の北ジャイロコンパスシステムの実行可能性を示唆する,報告されたバイアスと姿勢観測者の安定性証明,予備シミュレーション,および本格的な車両試行を報告する。Copyright The Author(s) 2019 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 磁力計 ,  ペイロード ,  地球 ,  角速度 ,  *磁気 ,  軟鋼 ,  加速度計 ,  磁気コンパス ,  MEMS ,  観測装置 ,  ジャイロスコープ ,  シミュレーション ,  ヘッディング ,  ロボット ,  鉄

著者キーワード (6件)： 適応システム ,  センサバイアス ,  真の北 ,  ジャイロコンパス ,  慣性測定装置 ,  姿勢と方位基準システム

分類 (1件)： ロボットの運動・制御  (IC04012J)

タイトルに関連する用語 (6件)： 特殊直交群 ,  適応 ,  バイアス ,  姿勢 ,  オブザーバ ,  理論