【L-RTK】Moving Base設定トライ失敗備忘録<書き込み手順ミスった>

MovingBaseは、Ardusimple社の範疇でなく本家ubolx社の資料をよく読まないといけないことが分かりました。

※本記事は、12月の記事ですが、2月になって、MovingBaseモードを自由に使えるようになりました。
  ポイントは、SimpleRTK2B用の設定ファイルを指示通りに忠実に書き込めば動作するということのみです。
  本記事に書いてあるように、視界がなければ使えないということは逆で、MovingBaseモードは視界がなくても精度よく使えることが分かってきました。物の絶対位置と同時に姿勢を測定するアプリケーションを使う場合は、MovingBaseモードが精度が単独のRTKより数倍高くて最適です。
長年IMUを使ってきましたが、IMUでできなかったことが高精度で実現できることが判った目から鱗です。

【L-RTK】MovingBaseモード動いた<基本と設定>

MB関連記事はここです。
http://shinshu-makers.net/shinshu_makers/?s=MovingBase

①ublox正規資料
基本は、元資料に書いてありました。
ZED-F9P_IntegrationManual_(UBX-18010802)
https://www.u-blox.com/ja/docs/UBX-18010802

ここの20ページから21ページにMBに関する重要な解説が詰まってます。ページが別れていてみにくいのでコピーメモしておきます。

3.1.5.6 Base and rover configuration for moving base RTK operation
The MB mode differs from the standard RTK operation in that the base station is no longer
stationary at a pre-determined location. Both the reference station and rover receivers are allowed
to move while computing an accurate vector between the receiver antennas. This mode enables the
calculation of heading on dynamic or static platforms, plus provides a centimeter level accurate 3D
vector for use in dynamic positioning applications, e.g. a UAV ”follow me” feature.
This section describes how to configure the ZED-F9P high precision receiver in a moving base setup.
3.1.5.6.1 Base operation in MB RTK mode
In addition to the rules described in RTCM output configuration section above, the following moving
base specific rules apply:
• The RTCM 3.3 stream must contain reference station message 4072 sub-type 0 (position
information) and MSM7 observation messages, otherwise the rover will be unable to operate in
MB rover mode.
• It is recommended to include message 4072 sub-type 1 (timing information) as this will
improve RTK rover timing performance.
• Messages of type 4072 must be sent for each epoch the MB base observations are sent.
• To ensure that the baseline is as accurate as possible, the MB base and rover must use the
same navigation update rate.
The desired RTCM messages must be selected and configured for the corresponding GNSS
constellations received. The recommended list of RTCM output messages for a base operating in
MB configuration are:
• RTCM 4072.0 Reference station PVT information
• RTCM 4072.1 Reference station timing information
• RTCM 1077 GPS MSM7
• RTCM 1087 GLONASS MSM7
• RTCM 1097 Galileo MSM7
• RTCM 1127 BeiDou MSM7
• RTCM 1230 GLONASS code-phase biases
Additionally, while a MB receiver operates as a base, it is able to simultaneously:
• Apply RTCM 3.3 corrections and reach RTK fixed mode.
• Generate a MB correction stream for accompanying MB rover(s).
3.1.5.6.2 Rover operation in MB RTK mode
While the MB RTK solution aims at estimating the relative position with centimeter-level accuracy,
the absolute position of each receiver is expected to be known with a standard GNSS accuracy of a
few meters, unless the base is receiving RTCM 3.3 corrections.
In addition to the rules described in the rover operation section, the following moving base specific
rules apply:
• A moving base receiver typically experiences worse GNSS tracking than a static base receiver in
an open-sky environment and therefore the MB RTK performance may be degraded.
• The MB rover can only compute an optimal MB RTK solution if the time-matched RTCM
observation and position messages are received within a predefined time limit. The MB rover
will wait up to 700 ms for messages before falling back to an extrapolated MB RTK solution.
The MB rover will extrapolate the MB reference observations and/or position for up to 3 s before
falling back to standard GNSS operation.
• The achievable update rate of the MB RTK solution is limited by the communication link
latency. As a rule of thumb, the communication link latency should be about half the desired
navigation update period. If it exceeds 700 ms, the MB rover will not be able to compute an MB
RTK solution, even at 1 Hz.
• Since the MB rover must wait for time-matched RTCM corrections from the MB RTK base
to compute its position, the overall latency of the MB RTK solution will be the sum of the
communication link latency plus the MB RTK computation time.
In addition to the modified output described in the rover operation section, the following moving
base output message modifications will be observed:UBX-NAV-RELPOSNED:
• The isMoving flag will be set
• The refPosMiss and refObsMiss flags will be set for epochs during which extrapolated base
position or observations have been used
• The baselineValid will be set, unless extrapolated observations have been used
• The heading for the relative position vector and its accuracy will be output, the
relPosHeadingValid flag will be set, unless the length of the relative position vector and/or its
accuracy are not sufficient to reliably derive the heading informationCFG-NAVSPG-CONSTR_DGNSSTO:
As discussed above, RTCM corrections can only be extrapolated over a few seconds when both base
and rover receivers are moving. Therefore, any value set using this configuration key will be ignored
by the MB rover.

①通常の固定BASEと移動ベースのRTCM3設定の違い

固定BASE (19ページに載ってます) 移動BASE(21ページに載ってます)
RTCM 1005 Stationary RTK reference station ARP RTCM 4072.0 Reference station PVT information
RTCM 1074 GPS MSM4 RTCM 4072.1 Reference station timing information
RTCM 1084 GLONASS MSM4 RTCM 1077 GPS MSM7
RTCM 1094 Galileo MSM4 RTCM 1087 GLONASS MSM7
RTCM 1124 BeiDou MSM4 RTCM 1097 Galileo MSM7
RTCM 1230 GLONASS code-phase biases RTCM 1127 BeiDou MSM7
RTCM 1230 GLONASS code-phase biases

固定BASEでFIX位置を知らせる重要な1005が、
移動BASEでは4072.0に代わってます。
※2020年1月25日追伸
本記事2019年12月17日時点の記事ですが、その後MovingBaseとRTK基準局の進展があって、現在では庭先(北半分は視界がない)状態でもMovingBaseで相対誤差7mm程度までの設定ができるようになってます。F9Pの設定は難しいので、初心者のうちは、Ardusimple社のmaster設定ファイルを使って設定をすることが肝心です。MovingBaseのやり方は下記ページです。

【L-RTK】MovingBaseモード動いた<基本と設定>

動画をみていただければ、2個のF9Pを独立して測定するよりMovingBaseを使ったほうが遥かに精度が
いいことが分かりました。

【L-RTK】MovingBaseモード:RoverとBase軌跡初めてみた<MBデータ初解析>

 

 

ーーー以下古い記事となりますーーーーーーーーーーーーー
私の場合自宅庭置きでは、1005が出ないので、移動BASEではどうかと
思ってやってみたのですが、やはり、4072.0が出なくてNO RTKでしたので
結局、アンテナ工事するか、見晴らしの良い場所で設定実験しないとダメという状況が本日までの結果です。確認方法は、
①移動BASE側:USBにRTCM3を出力して、View-Packet-Consoleで確認
この時は、4072.0が一瞬見えたがその後消えた

➁移動Rover側での確認(Xbee115200bpsでUART2接続)
View-MesseagesView-RXM-RTCMをenablelにして受信RTCMをみる
7個送っているはずなのに4個しか受信されてないこの
原因は、Xbeeのデータ落ちなのか、衛星の補足の不足なのか、移動BASE側のばらつきなのかいろいろあって、わかりませんので、どれか確実に動作させないとデバッグできないことを悟りました。

 

●ubloxフォーラムではどういう情報があるのか
「Enabling moving baseline on ZED-F9P」

というMBを設定したが、精度がでないという投稿がありました。
この方も、電波の状態が悪いせいと片付けられてしまいました。
●アンテナの立て方
東京海洋大学様が詳しい資料を公開されてました。
http://www.denshi.e.kaiyodai.ac.jp/gnss_tutor/pdf/st_171208.pdf

結局BASEの実験するには、庭でなく長いアンテナポールにとりつけないと実験すらできないということでした。

●ユーザーがBASEを管理するのは面倒=>BASE断念します
私のように測位が趣味でなく、スキーターンの軌跡を測定したい人にとって
BASEを作ることは、非常に手間がかかって面倒です。できれば、スキー場で動的に5cm以下の精度で測位できるNTRIP局があればそれで、万事かたづくので、調べてみました。
ソフトバンクの子会社のALES社が12月からRTKサービスを始めたの質問してみたら、すぐ回答がきました。
①全国のソフトバンクエリアには、ほぼRTK局の設置は完了している。
➁スキー場の場所(八方尾根、コルチナ、LOTTE ARI)の10km範囲内に
RTK局は存在する。
③ただし、現在のサービスは専用回線を使うお客様のみで、一般のNTRIPサービスはしていないが、2020年3月からNTRIPサービスを行う予定

とのことでしたので、3月まで待てば、スキー場でも5cm以内で測位できそうです。それまでは、松本局を使ってどこまで測位できるかをトライしてみて、その他の課題を抽出していく方向で検討したほうが、自前BASEにこだわるよりいいかもしれません。

 

カテゴリー: RTK

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