【STA23】F9P RTK測定でのIMU補間の必要性＜F9P RTK遅すぎる＞

BNO055のGYROデータがそこそこの精度と再現性があることが確認できたので、
本格的にRTKシステムでGyroデータを使ってプＲＴＫデータを補間する検討を始めてます。

●ＲＴＫ120msecは遅すぎる。
下図は、RTK 　 MovingBase回転治具測定でのBaseとRoverの軌跡です。BaseLine長51cmです。
この１回転が１．２秒ですので、平均時速4.7kmhと歩いている程度の速度ですが、
円運動が多角形のごつごつした形状になってしまってます。１点１点の座標位置精度は、±１ｃｍ前後の精度なのですが、いかんせん、測定周期が120msec（8.3Hz)と滅茶苦茶遅いのが玉にきずです。
円運動の軌跡がでないので、例えば手足にアンテナをつけ、運動してみてもどのように手足を動かしたかは
わからなくなってしまいます。スキーや自動車などの大きな回転半径で遅い角速度での運動なら軌跡は見られますが、人間の手足の動きのような角速度が速く、回転半径の数十ｃｍの円運動では、ＲＴＫの遅い周期では無理です。

●ＩＭＵでの補間
メリット１：周期が速い
メリット２：デバイスサイズが小さい
メリット３：３次元の姿勢角が得られる　特に重力の分力を使うpitch rollは精度よくでる

デメリット１：加速度を２回積分して距離をだしても、精度が悪くて使えない
デメリット２：磁気センサは、キャリブレーションをケースバイケースで入れないとyaw角精度がでない。
デメリット３：外乱が多いとフィルターの影響でデータのばらつきが大きくなる。

●ＧＹＲＯデータでHeadingデータ補間
時系列グラフでは、差しか見えないので、円の形状のグラフにするために、回転角をSIN COSに換算して、円弧をプロットしました。
上記のRTK　Base-Roverの回転と同じ回転時でのデータです。
Heading角のプロットだと粗い多角形にしかなりませんが、BNOのGYRO角速度を積分したプロットで50Hzサンプリングしたデータをプロットすると補間の効果が見えると思います。
Gyroデータを積分して、Heading角の補間をすれば、運動の詳細を見ることが可能になることがわかります。