GPS+ BeiDou 1 周波 RTK の瞬時 AR 性能について

GPS+ BeiDou 1 周波 RTK の瞬時 AR 性能について
Instantaneous AR performance of GPS+ BeiDou single frequency RTK
菊地 錬
Ren Kikuchi
1. まえがき
久保 信明
Nobuaki Kubo
東京海洋大学
Tokyo University of Marine Science And Technology
信号の RTK 瞬時 AR 性能は、GPS2 周波 RTK に及ばない
RTK-GNSS により cm オーダーの高精度測位が可能で
までも GPS1 周波 RTK に比べ劇的にアベイラビリティが
向上したことがわかる。
あるが、問題はそのコストである。通常は高価な多周波
受信機が用いられるが、安価な構成かつ高精度な位置情
報を求める市場は多いように感じる。しかし、1 周波の
RTK-GPS では測位率、信頼性は不十分である。本稿では
GPS、BeiDou の L1 帯信号のみを用いた RTK 瞬時 AR の
性能を調査した結果を報告する。
2.実験概要
オープンスカイ環境下での静止実験と、都市部におけ
る移動体実験を行った。どちらも GNSS 観測データを取得
し後処理で解析した。使用した基準局、実験機材を表 1 に
示す。
表 1.実験に使用した基準局及び機材
基準局
東京海洋大学第 4 実験棟屋上
使用受信機
基準、移動どちらも Trimble 社 NetR9
使用アンテナ
基準、移動どちらも Trimble 社製
解析ソフト
研究室で使用しているもの
また、整数値アンビギュイティの推定には LAMBDA 法を
利用し、Ratio テストの閾値は 2 とした。
実験 1. 静止実験(オープンスカイ)
2014 年 8 月 25 日 18:00~19:00(JST)の 1 時間で実施した。
評価対象は東京海洋大学明治丸前(基線長約 200m の地
点)に設置し、その時間での FIX 率を評価した。以下に
示す 3 つの条件で解析し、結果を比較した。
1.GPSL1 信号のみでの RTK 瞬時 AR
2.GPS L1 信号+BeiDouB1 信号の瞬時 AR 性能
3.GPSL1 信号+GPSL2 信号の瞬時 AR 性能
尚、条件 2 では GPS 衛星 5 機、BeiDou 衛星 5 機を選択し、
条件 3 では GPS 衛星 5 機を選択した。
実験 2.移動体実験(都市部)
2014 年 10 月 5 日 16:30-17:00(JST)に東京海洋大学~月島
を自動車で走行し実験を行った。実験 1 同様に 3 つの条件
で解析したが、衛星をあえて選択することはしていない。
3.実験結果
実験 1.
この時の GPS 平均衛星数は 8 機であった。実験した時
間の衛星のスカイプロットを図 1 に示し、実験結果を表 2
に示す。図 1 において×印をつけた衛星は条件 2、3 で使
用しなかった衛星である。表 2 より GPSL1+BeiDouB1
図 1.静止実験スカイプロット(左:GPS/QZS
右:BeiDou)
L1
L1+B1
L1+L2
表 2.実験 1 結果
HDOP
1.35
1.17
1.75
FIX 率
31.8%
78.8%
95.1%
実験 2.
移動体実験の結果を表 3 に示す。表 3 より、GPS1 周波
RTK は、衛星配置がいい場合だけ FIX していることがわ
かる。また、GPS+BeiDou は衛星配置が良好なものの、
FIX 率は GPS1 周波 RTK の性能に近いことがわかる。対
して GPS2 周波 RTK は衛星配置が悪いも場合でも FIX す
ることがわかる。
表 3. 実験 2 結果
L1
L1+B1
L1+L2
HDOP
0.88
1.3
4.1
FIX 率
13.0%
28.2%
44.5%
4.まとめ
短基線での静止実験と移動体実験をおこない
GPS+BeiDou の 1 周波 RTK 瞬時 AR の結果を比較した。
静止実験では、GPS+BeiDou1 周波 RTK 瞬時 AR は
GPS2 周波での RTK の性能に迫ることがわかった。しか
し都市部における移動体では GPS2 周波の性能に及ばな
いことがわかった。