GNSS 基準局

弊社プレハブ屋上のGNSSアンテナ、久しぶりにネット上に公開させようと昨日からデータ収集、24時間以上の観測をして先ほど戸河内AとのPPKで位置の計算を終わらせ、これまでのデータと比較した。

結論は数センチ(1,2センチ)の違い。ほとんど同じ数値が出てますます位置精度に自信を持っても良いような結果となった。

明日には善意の基準局の数値を今回の数字に改定して公開して利用する(利用してもらう)ことにする。

GNSS-RTKの性質上、移動局との位置ベクトルはとんでもなく大きく違うことは無いのでこのこの基地局のデータが大事で、近方の観測ではかなりの精度が得られるものと期待できる。

仕掛け自体は貧弱な構成の弊社自前GNSS-RTKではあるがその性質上、かなりの精度を期待してよいと考える。

RTK観測

以前からやっておきたかった弊社周辺地点の正確な座標値の取得。

大型連休最後の日に実施してきました。新型コロナウィルス問題で一人遊びと(単独行動)空気の流れはものすごくよいし(アンテナが倒れそうなくらいの強風が吹くときもあり)で、最適な日。

基準局は自前基準局。RTK2GO.COMとラズベリーパイ、でネット上に公開している(時々、運営がストップしますが)この日は間違いなく動作していることを確認して、バッテリーが元気な手持ちのノートパソコン(バッテリーが元気な器械は手持ちの中では1台だけ、ほとんどがヤフオクで仕入れた中古のノートパソコンなのでACアダプタが無いと動作しない器械ばかり持っている)この1台はこういう時のため用の物でバッテリーは一度交換している、性能自体は良くない、昔のi5の器械。に携帯電話回線使用のデータ端末を繋いで観測に出かけた。(スマホのテザリングという手もあるが、あえてデータ端末を使用、虫干しの意味もあり)

弊社を囲むように上空からの目印になるところの座標を測って数字を撮影記録していった。

基準局のアンテナを高価(比較的という意味で、もっと高価な高性能なものもありますが)なものに交換してから格段にFIXまでの時間は短くなった。上空視界が良いところではすぐにFIX解が得られて測定値もLL(北緯、東経)は8桁目が動くくらい(ミリメートルの動き)の数字が得られた。

高度に関しては、やはり、教科書通りの性能で、2,3センチの動きがあるが、大した問題ではないはず。

以前、測量コンサルタント様より依頼のあったPhantom4での撮影写真が点群処理に時間がかかりすぎるという問題の時の評定点のデータでも普通にこれ以上の誤差が含まれていた。(本職の測量コンサルタント様が測定した数字でもという意味で、精度が良くない評定点はやはり建物のそばとかであった)

弊社周りの地形は両側が山に囲まれていて空が細長くて狭いため山に近いところではFIX解が得られるまで非常に時間がかかったり、また、1か所は数分待ってみたがFIX解が得られそうになかったのであきらめ、地点を移動した。

いずれの場所でもネット上での弊社基準局は順調にデータを送って来てくれていたし、また、衛星の信号強度も十分にみえた。

1か所でのFIX解を10エポック以上記録して(撮影して)数か所の座標値を得た。

FIX解が得られており、上空視界が良いところではFloatに戻ることなく安定した数字を表示し続けてくれていた。8桁目が動く程度、つまり1センチ以内の数字が得られているということ。

精度は基準局が自前基準局であり、絶対値(VRSでかつ高精度、かつ高価な検定済みのGNSS測量機を使って得た数字ではないという意味)では無い物の、RTKという測定法の為、基準局との相対位置ベクトルはそれなりの精度が出ているはずである。

今回測定した地域のUAV撮影の写真データは持っているので今回の座標データを入れて再計算させてみる。

 

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。