正月は、物干しベランダにアンテナを設置して、リビングまでおろしてＲＴＫいじりをすることにしました。
※２０２２年６月追記 「６か月後に２５Hzの新方式を発見」
F9P単独では、１０Hz以上は厳しいことが分かったので、MEMS IMUを補間（DeadReckoning)できるか、試しましたが、加速度を２回積分すると誤差大きすぎて全然ダメでした。そこで、F9P以外のGPSで高レート測定できるものを探しました。Ubloxの非RTKチップでM9NというGPSがあって、これが、２５HzでPVT（速度ベクトル）出力できるので、この速度を積分することで、位置を得る方式です。この方法だと速度精度がF9Pに近い精度が積分値も数ｃｍレベルで位置がでることが判りました。これで、Ｆ９Ｐの１０Ｈｚを２５Hzdで補間してシステムの高速化できそうです。システムのコストパフォーマンスが良いので、画期的な方式だと自負してます。
例えば、SeptentrioのＭＯＺＡＩＣ Ｈチップ２０Hzだとコストが１０万円くらいですが、Ｆ９Ｐ＋Ｍ９Ｎだとコストは２～３万円以下で２５Hzですので、圧勝です。
●ＲＴＫいじりのためのＦ９Ｐ基板準備（F9Hシステムのための準備も兼ねる）
Configurationをころころ変更するので、SimpleRTK2B liteだと面倒でトラブルが多いので、2022年からSimpleRTK2B liteは極力使わないことにしました。
そこで、SimpleRTK2B2 2枚を使いました。
1枚目をBaseにして、UART1のTXからＭovingＢase用RTCM3をシールド線の緑線で
RoverのUART１のRXに接続しました。３０ｃｍ長さ程度で、460800bps無事に送受信できました。 この組み合わせを「分離型MovingBase」と呼ぶことにしました。
●正月の実験 ＲＴＫ２０Ｈｚを試す
F9P datasheetには、使いたい衛星数が多いほど、サンプリングRATEが少なくなっていきます。
Ｆ９Ｐは、最大4セットの衛星データを計算できますが、その場合RTKで８Ｈｚ、ＲＡＷだと20Hzです。RTK20Hzを使うためには、GPSのみの設定となります。
今回は、1衛星（GPS）での高速化の実験をしてみます。
次回から、RAWデータで２０Hz測位した後、RTKLIBで後処理計算にトライします。
●RTK 20Hzを動かしてみた
今までフルの4衛星セットでしか動作させたことが無かったので、
GPS1個だけで大丈夫か不安があったのでが、どうなるかやってみました。
■ＧＰＳのみにする設定
UcenterでボードをＵＳＢ接続したら、View-Generation9Configuration Viewに行くと
衛星選択画面が出ます。デフォルトでは全部指定になってますが、それをＧＰＳだけにチェック
を残して全部チェックを消します。それから、表の下方へいくと
Ｆ９Ｐの衛星の設定は、通常のConfigではなく独立してここでしか設定できません。
●２０Ｈｚで測位開始
工場出荷状態に戻してから、上記衛星選択をGPSのみにして、
RATEを50msecにして測定しました。ucenterを使っているとスタート時に
いろいろ設定しないといけないので、用意ドンとスタート時刻を決めることができません、特にNtrip接続をucenterで行うと設定手間で10数秒遅れるので、今回は、ＷiＦi Ntrip MasterをBase上に載せて、電源オンから数秒でNtripからのRTCM3が受信できるようにしました。
■２０Hz（GPSのみ）ＲTＫ測定の場合の違い
ＧＰＳの捕捉は、自宅ベランダでは北半分ないので、7－8個でした。
違い１：ＦＩＸ時間が長い
＝＞4衛星の場合10－30秒でしたが、1衛星（ＧＰＳ）だと2-５分かかります。
違い２：PDOPが悪くなる
＝＞4衛星で良い条件だとPDOPは、1.0～1.7くらいですが、
1衛星（GPS）だとPDOPは1.9～2.7まで悪化します。3以下でないとダメなのでぎりぎりです。 PDOPについては、詳細な解説記事がこちらにあります。
GＮＳＳ衛星軌道とDOP 著者の方は学者さんかと思ったら、土地家屋調査士さんだとのことですが、内容からしてGNSSの専門家だと思います。図解で判りやすい解説ページに感謝です。
※2022年６月１３日追記 高レートGPSを試してみる
F9Pでは、２０Hz測位だと衛星数をしぼりすぎて、測位精度が実用精度にならないので２０Ｈｚを断念しました。
Septentrio社のMosaicチップならRTK100Hz Heading50Hzが可能ですが、F9Pの倍以上の価格で民生用システムにはなりません。現状のF9Pシステムで20Hz以上で測定できるようにするために、高レートGPS M9Nで速度ベクトルだけ測定すれば２５Hzが測定できるので、M9Nの速度ベクトルでF9Pの補間になるかどうか２０２２年夏から秋にかけて実験していきます。
【RTK22】裏技！GPSドップラーなら高精度でベクトル得られる＜M９N衝動買い＞
【RTK22】高レートGPS Ublox-M9Nいじる その１＜SBASって何だ＞
■MovingBaseモードでの２０Ｈｚを試してみた
ＲＴＫ測定で２０Ｈｚを実現するために衛星数を1個にしてやっと
実現できているところに更に、MovingBaseモードの相対位置計算を
追加するので、無理難題だと思ったのですが、一応やってみました。
①ＧＰＳ１個でRATEを50msec（２０Ｈｚ）にアップしたら
＝＞全然収束しないどころか、測位データが飛びまくって全然動作しませんでした。
②RATEを80msec(12.5Hz)まで落としてみたのですが、うまく行ったり行かなかったで不安定
③RATEを100msec(10Hz）まで落としたら、安定して通常のMovingBaseになりました。
＝＞しかし、４衛星でも8Hz～10Hzできる10Hzで1衛星(GPS）の意味がありません。
●結果
①1衛星（ＧＰＳ）にして高速化を図るのは、通常のＲＴＫ測位では２０Ｈｚまでは使える。
②MovingBaseモードでは、1衛星にしても10Hz程度なので、1衛星化の効果でない。
●以後
MovingBaseでは１０Ｈｚ、20Hz測位用にＦ９Ｐを1個増やすことで
１０Ｈｚの補間ができる方式もあり得るので、その方式も検討します。
正月では、あと
