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【GNSS測量】みちびき衛星が変える！？測量のキホン
- 4. 自己紹介所属 平成26年～ 茨城土地家屋調査士会 登録番号 第1437号 茨城県公共嘱託登記土地家屋調査士協会 社員 平成9年 測量士登録 H9-1899 平成27年～ 日本土地家屋調査士会連合会 研究所 研究員 平成28年～ 同上 技術センター 委員 ADR認定土地家屋調査士 第1105002号 日本測地学会会員 日本測量協会 講師の会 公益社団法人日本オリエンテーリング協会 委員 一般社団法人日本ロゲイニング協会 代表理事
- 5. 今さら聞けないGNSS測量の基礎 • GNSSとは︖ • Global Navigation Satellite System • 全球測位衛星システム • 全世界的航法衛星システム 以前は、GPSと呼んでいた。
- 6. GNSS（一般名詞） • 各国で運用されている衛星測位システム GPS (米国) QZSS(日本) Galileo (欧州) NavIC (インド) GLONASS (ロシア) BeiDou (中国) 衛星画像は、SPAC提供 GPSは、米国で運用されているシステムの固有名詞 ナブアイシー ベイドゥー
- 9. スマホで位置情報を表示 カーナビゲーションやスマホのGPS機能 あなたの位置は、 緯度 北緯３６度４５分２８秒 経度 東経１４０度１２分１１秒 高度 １２３ｍ です。 よくある間違い スマホですが、 「通信」ではありません。 今いる位置を 教えて！
- 10. スマホで位置情報を表示 カーナビゲーションやスマホのGPS機能 あなたの位置は、 緯度 北緯３６度４５分２８秒 経度 東経１４０度１２分１１秒 高度 １２３ｍ です。 GNSS衛星は、放送型 スマホは、GNSS衛星からの 電波を受信するだけです。
- 11. スマホで位置情報を表示 カーナビゲーションやスマホのGPS機能 あなたの位置は、 緯度 北緯３６度４５分２８秒 経度 東経１４０度１２分１１秒 高度 １２３ｍ です。 GNSS衛星は、放送型 スマホは、GNSS衛星からの 電波を受信するだけです。 位置は教えてくれません！
- 14. • 受信した信号の衛星の時刻と受信機の時刻を引き算して時間差を算出する。 衛星との距離 ＝ 電波の速度（秒速３０万㎞） × 時刻差 • ３ｍの誤差にしたければ、10-8秒（10ns）以上の精度で時間差を測定しなければならない。 測位の原理︓距離の測定 人工衛星搭載の時計は、原子時計なので超正確。しかし、スマホの時計が。。。
- 15. • 受信した信号の衛星の時刻と受信機の時刻を引き算して時間差を算出する。 衛星との距離 ＝ 電波の速度（秒速３０万㎞） × 時刻差 • ３ｍの誤差にしたければ、10-8秒（10ns）以上の精度で時間差を測定しなければならない。 測位の原理︓距離の測定 距離だけわかっても、 位置が特定できない。
- 17. 中学⽣の時に習った連⽴⽅程式 x+y = 3 …① 2x+5y = 9 …② ①の式をxについて解く x=－y+3 …①' ①'を②に代入して計算する 2(－y+3)+5y=9 y=1 …③ ③を①’に代入して計算する x=2 測量計算の分野では、 観測⽅程式 と呼びます。 求めたい値がｘとｙの２つなので、式は２つ必要 ＸとYとZの３つを同時に求めたい場合は、式は３つ必要
- 22. なぜ、測量用のGNSS受信機は精度が良いのか︖ •カーナビゲーション、スマホ 数万円 • 数ｍ〜数⼗ｍの誤差 •測量用受信機 数百万円 • 数センチメートルの誤差 価格も2桁違う︕
- 24. GNSSは、最新測量技術、TSに⽐べて優れている︕︖ • GNSSは、誤差がてんこ盛り • GNSSは、すぐには使えない 初期化に時間がかかる • GNSSは、相対位置関係しか正確に計算できない
- 26. GNSSの誤差要因 • 2m程度 • 1~２ｍ程度 • 2.5m-25m • 数ｍ~数⼗ｍ ３．衛星軌道 ４．衛星時計 ２．対流圏遅延(気象) １．電離層遅延 マルチパス 電波混信 数メートル ～ミスFIX(フロート解) TSの誤差はミリレベル
- 30. RINEXファイル V. 2.11 マルチＧＮＳＳ対応は Ｖ．３．００以降 GNSS観測データ共通フォーマット Ｌ１ Ｃ１ Ｌ２ Ｐ２ Ｃ５ Ｌ５ Ｓ１ Ｓ２ Ｓ５
- 32. GNSSの誤差 TSの誤差
- 36. 日本測量協会 公共測量技術講習会 9:30~16:30までの1日だけで ほぼすべてを網羅 会員 10,000円 非会員 17,000円 東京会場では毎年4月に開催
- 38. こんなにたくさんの測位衛星が
- 39. 39 Ｌ帯信号を使用する理由 GNSSで使用しているＬ帯信号（1.1～1.6GHz）は、波長が約20cmと、大気中の水滴と 比較して大きいため、降雨・降雪の影響は極めて少ない。天候に左右されずに使用で きる。 衛星測位 Lバンド 周波数 1.1-1.6GHz 波長 約20-25cm CS/BS放送 Kuバンド 周波数 12-18GHz 波長 約16-25mm ○ △ 水粒 水粒 直径直径 波長 波長 ≠ 水粒直径 影響少ない 波長 ≒ 水粒直径 影響多い 降水減衰 ∝ 搬送波周波数 波長 資料提供： SPAC
- 40. GNSS基礎まとめ • GNSS衛星は、時報放送サービス • GNSS信号は、１０メートル以上の大きな誤差が含まれている • GNSS測量は、相対的に⾏うことで、その誤差を少なくしている • 測量用のGNSS受信機は、位相差を使うことで、劇的に精度を上 げている。 • 位相差を使っているため、初期化に時間がかかる • 短い距離であれば、GNSSよりTSの⽅が精度が高い
- 42. 「みちびき」は、何がすごいのか︖
- 45. 測量の根幹を変えるかもしれない
- 46. 精密単独測位（ＰＰＰ） PPP : Precise Point Positioning
- 49. 精密単独測位（ＰＰＰ） • みちびきからL6信号 （CLAS)を受信し、誤差補正 を⾏って高精度に単独測位を おこなう。 PPP : Precise Point Positioning 誤差要因を補正
- 50. 56 2.4 単点型測位 vs. 差分型測位 単点型測位 差分型測位 衛星測位は電波を用いた距離測定を行っているが、その衛星測位方法は次の２種 に大別できる。 単独測位、精密単独測位(PPP) RTK測位、DGPS測位 QZSS：単独測位で高精度 基準点からの差分で高精度測位 資料提供： SPAC
- 52. センチメータ級測位補強サービス（CLAS; Centimeter Level Augmentation Service） 種別 測位誤差 水平 垂直 静止 <6cm（95%） （3.47cm（RMS）） <12cm（95%） （6.13cm（RMS）） 移動体 <12cm（95%） （6.94cm（RMS）） <24cm（95%） （12.25cm（RMS）） みちびき(準天頂衛星システム） http://qzss.go.jp/technical/system/l6.html 精度 CLASの精度は、以下を満足する。ただし、精度を満たすためには、5機 以上の可視衛星が必要であり、想定する仰角マスクは15度とする。 旧名称 利用実証用センチメータ級測位補強システム （CMAS ; CentiMeterclass Augmentation System） L6信号で送信
- 64. GNSS搬送波位相を記録できる機種は限定 ファーウェイ Mate20 Pro （ライカ カメラレンズ 3個）
- 65. HUAWEI P10