GNSS基地局停止

昨日、基準局リストサーバーから基準局が停止している旨のメールが入りました。

確認してみると確かにデータを受け取れません。

心当たりがないのでラズパイにアクセスしてみるとラズパイ自体はちゃんと接続できる、もしかしてアンテナが壊れた??(結構なアクシデント?)とアンテナだけをパソコンにつないでデータを確認してみたが正常。取り合えず安堵。

ラズパイの何かが不調、アップデートが必要なのか??(原因は現在調査中)

せっかくのいい機会だからと基準局を停止させている旨をHPにアップしてから24時間のスタティック観測をすることにした。

現在観測中でパソコンがデータを保存してくれています。

GPSアンテナ

新しくしたGPS(GNSS)のアンテナをPhantom4で撮影。

グランドプレーンは前述の通り百円ショップで購入した鍋の蓋。

アンテナにあまり近づくとPhantom4が警告を発して動かなくなるのでこれが精いっぱいの近接撮影

プレハブ(弊社社屋)の上空からアンテナを見下ろす。

このアンテナは(位置を戸河内AとPPKで決定して)善意の基準局として公開しています。     http://rtk.silentsystem.jp/

基準局データ:データ送信はラズベリーパイのSVRSTRを使用。RTK2go.com のお世話になっています。

また、試験段階などでは広島市立大学の基準局を使わせていただきました。

これら、お世話になった方々に感謝します。

 

GNSSアンテナ交換

GPSのアンテナを交換しました。今まではアマゾンで購入した無名の屋外用の物で、2千円弱。使ってみましたが、FIXしてくれないし、しても時間がかかるし、また、スタティック観測の後、戸河内AとPPKをしても高度(標高)の数値のばらつきが大きかった。また、この基地局と移動局とでRTKをしようとしてもなかなかFIXしてくれない。基地局と移動局がほんの十数Mだから、と期待をしてやってみたが思った以上に時間がかかるし安定もしてくれなかった。

グランドプレーンの不足かとアルミ板を追加接着してみたが結果に大きな違いはなかった。そこで今回のアンテナの交換ということにした。

今度は普通の(安売りではなく)名前の通った(トラ技に載っていた)アンテナを購入。1万6千円ほど。同軸の接続に必要になったコネクタも購入。

最近では屋外はすっかり寒くなってきてプレハブの屋根の上での作業は寒かったが何とか交換を完了してU-CenterにつないでみるとGPSの信号強度が6db程度違ってやはりアンテナの違いは大きい。

以前のアンテナでは50dbに達したことはなくこの画面では見えないが50dbをはるかに超える信号もあることがある。

早速一番近くの広島市立大学の善意の基地局とのRTKを試みた(市立大学の基準局には感謝です)

前回の市立大学のマウントポイントでは繫がらず、おかしいなと善意の基準局のHPを見てみるとマウントポイントが変わっていて基準局の内容がVerUpされている模様。マウントポイントを設定し直してやってみるとすぐにFIX。今までとの違いは大きい。

市立大学の基準局のとRTKでも(基線長は20km以上ある)しっかりFIXして安定した位置を出してくれている(右側のPLOT画面は1マス1cm、つまり1cm程度の揺らぎしか出ていない)

そこで24時間のスタティック観測の後、戸河内AとPPKして座標を決定、本日の再公開となった。

改めてこの自前基準局と移動局でRTKをしてみたら、面白いようにすぐにFIX。また以前のような明らかなミスFIX(高度が明らかにでたらめな数字でのFIX)もなくて基準局のアンテナを良くした効果がはっきりと出た格好。

これでああれば善意の基準局として十分に使っていただけるものにできたと思われる。

また、弊社でもこの基準局の精度を上げて、ドローンの精密飛行につなげていきたい。

水平方向で1cm、高低方向でも数センチ以内の精度を持った飛行ができそうである。

幸運な体験講習会

安芸太田町商工会主催の講習会 無事に終了。

今回のための飛行許可申請では物件から30m離せない、と、申請するとイベント上空の飛行ではないかと補正を受け、それらを修正申告していくとものすごく窮屈な飛行範囲になってしまった。10月初めに申請したが毎週のように補正のメール。

どうも、国交省としてはドローンの飛行に対していろいろな制限を強めているという感じであった。

しかし、講習会としてはDJIのフライトシミュレーターを使ったり、また、 天候が良かったために全く飛行には支障のない場所に移動しての体験と、充実した講習会になった。

この日はこの飛行の時には太陽がまぶしいくらいの晴天。

しかし午後になると一時ではあったが激しい雨が降ったりと。

申請に苦労した分、飛行には最高の状況を天から授かったようである。

ラズベリーパイ 自動起動 苦戦

ラズパイでのGPS基準局公開、str2strを自動起動させようとシェルスクリプトを書いて、ちゃんとおいて rc.local にシェルスクリプトへのフルパスを書いてリブート。

でも起動してくれない。??

何が悪いんだと?と、書き物やネット上の記事と格闘中。

でもこの記事を書いている時点で原因がたぶん判明。今からやってみます。

たぶん うまいこと行くと思います。

。。。。。。。。さっきSSH経由でシェルスクリプを書き換えリブート。

ちゃんと。str2str が起動していました。

理由はやはりシェルスクリプの内容でした。わかってみれば当たり前のことでした。

いままで単に端末から起動させていたのでシェルスクリプの内容は

./home/      /RTKLIB/app/  として起動に使っていましたがそれを単純に rc.localに書いていました。

そうではなくてチャンとrc.local  にはシェルスクリプトですよということと、そのありかまで行ってそして前記のシェルスクリプトを実行させる。といういわば当たり前のことをしていなかった。

ただそれだけでした。 でもまた一つ知識が増えました。(最も最近は増える知識よりも忘れていくものの方が多くて)

init.d に書かないようになったとかいろいろ勉強になりましたが、今回のことは基本中の基本ができていなかった。(忘れることの方が多い、証拠)

また善意の基準局掲示板にも掲載されました。

それでも草の根基準局の仲間入りができました。位置の精度を上げます。

GNSS 基準局公開

GNSSアンテナの座標を決定させて基準局として公開させるためにRTK2Go.comに登録。

基準局データをアップするラズベリーパイの設定も済ませ     *設定方法は後日公開*下の写真は別のラズベリーパイからのSSH接続でのデータサーバの様子

早速RTKで観測してみる。

下側が設置したばかりの自前観測基準局からのGNSS信号、この段階ではまだFIXしていない。

しばらく待つとFIXしてくれた。基準局用のアンテナの真下あたりなのでそれらしい?数字でFIXしている。

この後パソコンをWifiではなくデータ端末でネットに接続して屋外での観測をしてみたが、思った以上にFIXに時間がかかるようだがちゃんとFIX.

移動させるとそれらしい数字に変わってくれた。

課題は高度。基準局のアンテナの性能か、あるいは屋根の形状、材質が問題なのか、単に移動局のアンテナの性能か?

追及してみる。

この後善意の掲示板にもメールを送り、登録させてもらうようにする。

RTK2GO.COMのアクセスポイントは単に yoshimura ID パスワードは無

34.5730805813 132.3205854666 184.8932m 桁の最後の方はExcelが出した桁なので必要かどうか,。

単独測位(約7日)から戸河内AとのPK ベースライン17101.06m

アンテナはアマゾンで買ったSuperbat GPSアンテナ L1のみ

 

 

GPS座標決定

GPSでの観測を続けほぼ1週間分のデータを記録。そのデータをPPKののちにFIXしているものだけをEXCELLで平均し座標を決定させました。

初めはEXCELLでFIXした値以外を手作業で削除しようと、簡単に思っていましたが、8千近いデータを手作業で処理していくのは簡単なようでも見落としがありFIXの数を集計するとデータ数よりも多くて(これはFIXしていないデータが削除しきれていないという意味)。

ならばと関数を使ってFIXしている列だけの平均を計算させて出力。

非常に確からしい値を得ることができました。

確からしい  最確値

学生時代(もう40数年前の事)に習ったことです。

「確からしい数字。」

例えばA4のコピー用紙があったとしてそこに10cmの間隔で2点、ボールペンで点を書く。その2点間の距離(寸法)は???

正確には、10センチよりも0.数ミリあるは数ミクロン、本当の10センチよりも短いかもしれないし長いかもしれない。

正確にはその2点間の距離は神様にしかわからない。まず10センチというのが絶対的な数字ではないこと。

今のところ絶対的な数字は光速。(らしい、知っている情報の範囲です)(光の速さは不変らしい)

距離は時間x速さ なので、時間が絶対的ではないので当然距離も絶対的ではない、はず。

GNSSの観測で地上の基準点各点の座標も違っている、理由は別にしても現実として日々変わっている。

弊社のプレハブ屋根設置のGNSSアンテナの座標を決定しようとしていますが、24時間あたりでも変化がすごい、数センチ単位で移動している。

もっとも座標の決定に使わせてもらっている国土地理院の電子座標もやはり日々変化している。

うちのGNSSアンテナでも国土地理院の電子基準点の座標と同じ程度の変化しかなくて改めて機材の低価格化に感心。かつ感動、感謝。

弊社のGNSSアンテナの座標が公開できるのももうすぐです。

 

GPSアンテナ

弊社プレハブの屋根にGPSアンテナを設置し、u-centerで30時間程度のGNSS観測をして座標の決定をしつつあります。

アンテナは高価なものではないのですが一応それなりに動いてくれており、広島私立大学の基準点を使って観測するとちゃんとFIXしてくれて小数点以下8桁以下しか変動しない状態になっています。1センチ程度の変動、高度に関してはもっと制度が悪いです。

教科書通りに約30時間程度ログを取ってRTKCONVでデータを分離、近くの戸河内Aという国土地理院の基準局のデータをもらってPPKしてExcelでFIXしたデータの平均を取って、という作業をやっています。ログを取るのはほっておくだけですから大した手間ではありません。またPPKもデータさえもらえばパソコンがやってくれます。

ログを取っている状態、日本のみちびきも受信しています。GPS(アメリカ)とBeido(中国)のGNSSを受信中。

受信強度は40db以上あるので十分だと思われます。

ただ、地形的に空が狭くてマルチパスや衛星の数も多くは(もっと開けたところと比べて)受信できないでしょうから最良な仰角などを決定してやらなければいけないと思います。

これで観測を続け、最も正確らしい値を決めてやります。そして基準局として活用します。

撮影高度

ドローンのカメラの解像度と撮影高度に関する質問が多いので簡単に説明します。

ピクセルあたり1センチにするための高度はなどを計算するにはカメラのセンサーのサイズと、画像のサイズ、焦点距離、が必要です

撮影高度=[画像サイズ(撮影画像のピクセル数)x焦点距離(mm)x地上画素寸法(0.01m/ピクセル)]/センサーサイズ

例えばPhantom4Proでは 画像のサイズが5472ピクセル 焦点距離が8.8mm センサーの横幅が13.2mm 地上画素寸法は1ピクセル、1センチ(0.01m/ピクセル)これらで計算すると36mくらいになります。