【STA23】MovingBaseアンテナ間極小化してみた＜一体型で±3.2度＠2σ＞

STAシステムのコンパクト化使い勝手改善の課題の中で、MovingBaseのアンテナが２個で５０ｃｍ以上間隔をおいて設置しないといけないのが大きなネックになってます。これを回避するために、
案１：MovingBaseを止めて、IMUでHeading角を代替にさせる。周期の遅いＲＴＫを補間する意味もあります。
案２：MovingBaseのアンテナ間を極小にして、コンパクト化
＝＞Headin角精度が落ちることは明白ですが、そんなに精度が要らないもっとコンパクトにしたいという場合は常識外れでもトライしてみるべきと考えてやってみました。

案１は、この６か月で、ＩＭＵ　ＢＮＯ０５５では、typical±４度,最悪±１０度程度の誤差で相対的Heading角が得られることがわかりました。RTKのheadMotと一致するポイントで補正をかければ絶対的Heading角が得られます。次に　案２の可能性を実験してみました。
●基線長精度確認
基線長は、問題なくσ値5mm以内で全てのパラメータがでてました。

●１２ｃｍでそこそこだったので、更に極小化してグランドプレーン一体型アンテナ間６ｃｍも作ってみました。
０，５ｍｍ厚さアルミ板１００ｘ１３０に２個ヘリカルアンテナを搭載した超小型一体型ＭＢアンテナです。

レガースに一体型をとりつけてしまえば、スキー用にも歩行計測にも使えます。凄く利便性の向上します。

●１２ｃｍまでアンテナ間を縮小して、５１ｃｍと比較
５１ｃｍだとＨｅａｄｉｎｇ角３σ１．４２度ですが、１２ｃｍになると３.２９度まで低下しました。
アンテナ間ＢａｓｅＬｉｎｅ精度は６ｍｍで両者差がでませんでした。
原理的に距離が短くなれば角度ばらつきが悪くなるのは、寸法的に納得できます。
ATAN(1/51)=1.123度　ATAN(1/12)=4.76度 ATAN(1/6)=9.46度ですが、
実際は、近づくにつれ、座標誤差がへっていって、５１ｃｍに対して
１２ｃｍ：２，９倍の±３．３度、６ｃｍ：４，８倍の±５．４度となってます。（３σ計算）
２σなら、６ｃｍでも±３．６度なので、実際に使える試してみる価値はある精度ではないかと思います。

しかし、ＩＭＵの４度から１０度にばらつきを考えると全然良い精度です。

更に、極小化しました。

●６ｃｍ　グランドプレーン一体型でもほぼ距離に反比例して、精度落ちます。
さすがに、５．５度はＩＭＵといい勝負になってしまいますが、２σなら３．６度なので
信頼性から比較するとＩＭＵよりは相当マシだと思います。
６ｃｍＭＢ一体型アンテナセットで実使用で試してみる価値がありそうです。
下表は、静止時の測定で、Hｅａｄｉｎｇ角ばらつきσで１．８２７度でした。
aveは、アンテナ間距離で、６.763cmで３σで0.54cmですので、MovingBaseの精度がでてます。