【冬の工作】GPS_RTK技術の調査<cm測位でスキー軌跡測定したい>

昨年正月休みはみちびき対応GPSをいじってみましたが、iPhoneと大差ない程度の精度だったので面白くありませんでしたが、2019年になってトラ技でRTK技術の特集を組んで普及につとめられてます。
●トラ技2019年1月号、2月号、10月号、トラ技で入門キットも売ってます。この1年でublox社モジュールが世代交代しましたので、古いM8Pでなく最新のF9Pがよいです。

●GPS原理
従来のGPSは複数衛星との距離を電波の到達時間を測定して複数の衛星の位置を計算して自分の緯度経度を計算する測位方式
GPSの原理説明:http://www.ne.jp/asahi/nature/kuro/HGPS/principle_gps.htm

http://www.vboxjapan.co.jp/VBOX/techinfo/About_GPS/VBOX_techinfo_GPS.html

詳細解説ページ 九州大学野村先生:http://maya.phys.kyushu-u.ac.jp/~knomura/museum/GPS/node2.html

●RTK技術
従来のGPSでは、電波が電離層、地形、気象で乱れるため、精度的に限界があるため、地上に基準局を設けてそこでの衛星との距離と移動局と衛星との距離をインターネットで通信して教え合うことで、GPSでは得られないcm級の精度が得られる方式です。
地上で地面に書いた数十cmの文字の測位したYUTUBEあります。
これを見れば、GPSでは不可能な精度がRTKで得られることが分かります。

理解したい方はトラ技2019年2月号の付録をよむとわかりやすいです。
https://shop.cqpub.co.jp/hanbai/books/MTR/MTR201902.html

これを読んで、理解した点
①RTKでの距離測定は、衛星からの搬送波の波数のカウントでおこなっている。1.5GHzの波長が19cmでそれを256ビットでADCしているので、分解能0.744mmになる。

➁基準局と移動局が近く(数kmから20km)にあるので、電波の外乱状態が両者とも同じ程度になるので、キャンセルされる

③基準局の絶対位置をmm単位で測位しておけば、移動局の絶対位置もcmの精度をもてる

④基準局の位置が適当でも移動局との相対位置がわかるので、スキー場の駐車場に設置した基準局で、スキー滑走の軌跡の測位は可能

 

●CQ出版のU氏にいろいろ教えていただいた
質問メールをトラ技のCQ出版にだしたら、担当のU氏から専門的で詳細な技術情報をいただけました。

 さすがにうトラ技の編集部の技術知識はものすごく広くて、深いです。トラ技って凄いと思いました。
 トラ技で販売しているキットより性能がよいキットがアメリカで販売されているのでDIGIKEYで購入しよかと思って調べてます。

 

 

 

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