東京海洋大産学官連携研究員/技術コンサルタント 高須 知二 Tomoji TAKASU RTK-GPS測位の基礎と プログラミング (終) Basics of RTK-GPS Positioning and Its Programing 東京海洋大産学官連携研究員/技術コンサルタント 高須 知二 Tomoji TAKASU
内容 RTK-GPS通信手段 通信フォーマット 長基線RTK-GPS ネットワークRTK 今後の研究課題 終わりに
RTK-GPS通信手段 特定小電力無線 到達距離：100m～1km 携帯電話 ダイヤルアップ (アナログモデム) 回線接続時間→運用性 回線不安定 (移動体) 通信コスト：￥15～40/分 通話エリア
通信フォーマット (1) RTCM SC104 v.2.3 Msg Type 18/19 : 生観測値 Msg Type 20/21 : 補正観測値 Msg Type 3 : 基準局座標 Msg Type 22 : 拡張基準局パラメタ RTCM SC104 v.3.0 高効率符号化 ネットワークRTK向け拡張
通信フォーマット (2) 基準局搬送波位相観測値 (Msg18) 補正搬送波位相観測値 (Msg 20)
通信フォーマット (3) NTRIP(Networked Transport of RTCM via Internet Protocol) インターネット経由GPSデータ伝送規格 生観測値、DGPS補正値、RTK補正値 (RTCMメッセージ)、RINEX、精密暦etc → HTTPベース、ブロードキャスト指向
通信遅れ問題 Ref Rov Sol Realtime Solution Ref Rov Sol Matched Solution
長基線RTK (1) 誤差項基線長依存性 電離層遅延： > 10 km 対流圏遅延： > 50 km 衛星軌道誤差： > 100 km 衛星時計誤差： ～0 局位置変動： > 1000 km アンテナPCV ： > 300 km (同一機種) phase-windup : > 1000 km
長基線RTK (2) 電離層遅延推定 電離層モデル 電離層遅延時間変動モデル 対流圏遅延推定 ZTD推定+マッピング関数 対流圏遅延時間変動モデル
長基線RTK (3) 0固定(FIX率=100%) 推定 (FIX率=98.1%) (Baseline=23.1km) -0.2 0.2 0.2 RMS: 0.0307m RMS: 0.0183m 0:00 1:00 2:00 RMS: 0.0370m RMS: 0.0060m RMS: 0.0077m 0:00 1:00 2:00 3:00 RMS: 0.0183m (Baseline=23.1km)
DD of Ionospheric Delay (m) 長基線RTK (4) 0:00 1:00 2:00 3:00 -0.1 -0.05 0.05 0.1 DD of Ionospheric Delay (m) (Baseline=23.1km)
長基線RTK (5) 精密暦 IGS Ultra-Rapid(IGU)(予報値) 精度：<10cm 精密補正モデル アンテナPCV 局位置変動 Phase-Windup
ネットワークRTK (1) 既存RTK-GPSの問題点 基準局設置・運用の煩雑さ 10km超基線での精度、FIX率/TTF悪化
ネットワークRTK (2) Step 1 : 基準局網基線AR R1 R2 R3 座標：既知
ネットワークRTK (3) Step 2 : 基準局網補正情報生成 R1 R2 R3
ネットワークRTK (4) Step 3 : ユーザ補正情報生成 R1 補間 R2 ROVER R3
ネットワークRTK (5) Step 4 : ユーザRTK測位 R1 R2 ROVER R3
ネットワークRTK (6) 補正情報の送信方式の違い VRS (Trimble/Terrasat社) : ユーザ概算位置 →仮想基準点観測値 FKP (Geo++社) : →基準局観測値+補正量傾斜係数
ネットワークRTK (7) User RS Network Data Center GPSNet (VRS) GNSMart (FKP) Modem
今後の研究課題 長基線RTK ネットワークRTK高度化 近代化GPS/GLONASS/Galileo/QZSS 移動体RTK 電離層モデル 長周期ノイズ削減 .....
終わりに