第２回 GPS測位の原理 衛星測位の原理 GPS衛星システム GPSの信号システム GPSの測位方式
絶対経度・緯度の単純な決め方 緯度の決め方 経度の決め方 北極星 太陽中天の時刻 太陽の中天時刻 北極星の高度a a Ａ地（時計をセット） Ｂ地（Ａ地でセットされた時計の時刻） Ａ地（時計をセット） a 緯度
位置の線による相対位置のきめ方 距離と方位角の結合 等距離の線 等方位角の線 ２本以上の位置の線で自分の現在地を決定。 必要な条件： 既知点 メジャー（角度または距離の計測用）
位置測定の原理の定式化 Y O X
三角測量の原理 未知点 中間点 中間点 中間点 絶対位置の既知点Ａ 絶対位置の既知点Ｂ
衛星による位置測定の原理 既知点：衛星 メジャー：電磁波 全GPS衛星は正確なタイミングで測位用信号を発信。 20000km上空 既知点：衛星 メジャー：電磁波 全GPS衛星は正確なタイミングで測位用信号を発信。 20000km上空 12時間で周回 受信機の時計により信号の到達時刻を測定し、擬似距離を求める。 単独測位
擬似距離から座標を計算する方法 (xi-x0)2+(yi-y0)2+(zi-z0)2=ρi X, Y, Zは地心座標系 観測点の座標値 ｐ： 擬似距離 (xi-x0)2+(yi-y0)2+(zi-z0)2=ρi
GPS測位の定式
GPSの衛星システム
GPSの信号システム L1搬送波1575.42MHz（波長18.9cm) L1バンド信号 C/Aコード1.023MHz（ビット長約290m) 変調 積算 積算 C/Aコード1.023MHz（ビット長約290m) 航法メッセージ50Hz Pコード10.23MHz(ビット長約29m) 積算 変調 L2搬送波1227.6MHz（波長22.3cm) L2バンド信号
衛星からの疑似距離を求める二つの方法
GPSの測位方式 フェーズによる測位 コードによる測位 SPS 単独測位 PPS KGPS（移動） （RTKGPS） （VRSGPS） 差分測位 DGPS KGPS（静止） 1 2 5 1 2 5 1 0 20 50 1 2 5 10 20 mm mm mm cm cm cm cm cm cm m m m m m SPS: Standard Position System (単独測位） PPS：Precision Position System (精密測位・軍用） DGPS： Differential GPS （コード差分測位） KGPS： Kinematic GPS （位相測位） RTKGPS: Real Time Kinematic GPS (実時位相測位） VRSGPS: Virtual Reference Station GPS (仮想基地局RTKGPS）
GPS単独測位の原理 擬似距離ρ＝真距離＋ 衛星時計誤差＋電離層誤差＋対流層誤差＋受信機時計誤差 時計の同期が問題
単独GPS測位の定式化
単独GPS測位の定式化（続き）