2022年ＲＴＫ活動では、この2年間測位精度については、勉強不足のまま放っておいたので改善活動をしてます。
●今までの測位での移動距離計算
F9Pの出力でacc(hacc,vacc,headacc,accN,accE,accD,accL)を精度として見ていました。
スキー滑走の場合は、５ｃｍ程度の精度が出れば良いという考え方で、スキー場では、１４ｍｍ程度の
haccを得てました。NAV-PVTの位置は緯度経度小数点７桁で表現されているのをＥＣＥＦ赤道径40075kmなので1度＝111.398kmとして小数点７桁だと0.0000001度＝1.11cmとして移動距離換算して使ってきました。
ECEFを使って寸法を計算すること自体mmレベルの精度への考察が無い点が、気になってました。
私の使い方は、スキー滑走の精密な軌跡測定ですので、地球上の位置は必要ないので、ＧＮＳＳというよりは
ＲＴＫの機能のみでいいということですので緯度経度は必要ないですが、PVTの位置情報が緯度経度で表現されているため、しょうがないので、ECEFで角度を寸法に変換してきました。
精密な緯度経度についての学習はこちら高須先生のサイトです。
●今までの移動距離計算を改善する
角度換算で移動距離を計算することを止めて、基準局からの基線長データをそのまま移動距離に使うことで小数点９桁（0.1mm)単位で移動距離を得ることにしました。この精度がＲＴＫの最高精度なので、静止時に数千個データをログして、平均値、標準偏差から基線長のばらつきを求めることにしました。
※本実験の計算は平均と標準偏差だけなので、後日、マイコンに埋め込んで、フィールドで本測定前に精度確認用に使おうと考えてます。測定前に想定されるばらつき精度を知っておけば、失敗を未然に防げるので有用です。
現在採用しようしている管理パラメータは、RTKフラグ、FIX時間、FIX率、基線精度、データ欠落率です。
●2.2Ｋｍと５１ｋｍ離れた基準局との基線長で精度実験比較してみた
松本市自宅ベランダ測定で、2.2km離れているBIZSTATION様の非公開基準局と長野市rtk2go基準局（NC_NAGANO様）で５１ｋｍ離れているのですが、ＦＩＸ時間は遅い（数分）ですが、１４ｍｍＦＩＸするので、便利に使わせていただいてます。2.2km離れている基準局だと３０秒以内でＦＩＸします。
①Ucenterで出力設定してログをとる（MovingBaseの場合は、Roverを取り外してbaseのみです）
NAV-PVTとNAV-RELPOSNEDの2個のメッセージだけを出力設定します。
＝＞View-UBX-Message-NAV-PVTとNAV-RELPOSNEDを右クリックしてenableにすれば出力されます。
あとは、赤丸ボタン押してucenteでログをとります。FIX状態から10分以上ログをとりましょう。
tips:ログ前にview-PacketConsoleで、NAV-PVT 100byte NAV-RELPOSNED72byteが交互に出力されているか
確認してからログしてください。
②ログされたubxファイルをSTAプログラムで、変換してCSVファイルにしてEXCELで読み込む。
SkiTurnAnalyzer用ですが、ubxファイル（NAV-PVTとNAV-RELPOSNED）だけ読み込んで変換してCSVファイルで保存する機能がついてますので、そこだけ便利に使えます。
（WIN10 で走ると思いますが、走らなかったからvisualStudioで.NET環境をインストールしてください）
EXEファイルZIP：STA22_BitmapGraph_Cursor_for_MobileTabline_rev042
※VB.NET使える方は、VBプロジェクトファイルZIPでカスタマイズしてみてください：
STA22_BitmapGraph_Cursor_for_MobileTabline_rev042
②ー１変換Toolの使い方（このバージョンではNAV-PVTとNAV-RELPOSNEDの対がそろったデータのみ変換します）
exeファイルを添付します。使い方は、
１）Cドライブに￥RTK_Log というフォルダーを作ってください。そこにUcenterからログしたubxファイルをコピペしておきます。
２）STA22_BitmapGraph_Cursor_for_MobileTabline_rev042.exeを起動します。
下図のように3個のボタンを押せばubxファイルがｃｓｖになります。
左からＰＶＴの項目、ＰＶＴが終わるとＲＥＬＰＯＳＮＥＤ項目です。1行に２つのメッセージを並べて
1行が時間単位（１epoch）にしてあるので見やすいです。
・ubxファイルをread4ボタンで読み込みます。ｂ５，６２，０１，０７はＰＶＴのヘッダです。
・右側のBin=>UBX変換ボタンを押します。
・変換出来たらＰＶＴの内容が見えるようになります。
これをdgvSaveボタンを押すとタイムスタンプ名でＣＳＶ保存できます。
③CSVファイルをEXCELで開いてRELPOSNEDの精度解析します。
PVTは、：主に緯度経度の小数点7桁（ｃｍまで）の表記なので、位置精度解析には使えませんが、ＦＩＸ状態とか速度データなど動きに関係する重要なデータが含まれます。
RELPOSNEDは、：ＲＴＫの基準局と移動局の3次元の相対位置を9桁（0,.01cm）単位で記録されてます。
今回は、ＰＶＴと同時にRELPOSNEDをログしてRELPOSNEDのデータから精度計算します。
③-1高精度値を追加する。
Excelの一番右最後にRELPOSNEDの精度データがかたまってますが、ucenterで見られるデータは、cm単位と
HighPrecision単位を合算した値なので、Excelで、計算してUcenterと同じ高精度データにします。
高精度データは、relPosHPN,relPosHPE,relPosHPD,relPosLengthの4個です。単位は0.1mmですので、
9.9mm～-9.9mmの範囲で、位置精度のｃｍ以下の小数点部分を表してくれます。
参考に本記事で作成したEXCELファイル添付します。
Sample＿base精度検証20220422
③ー２下図で説明しているのは、UcenterのRELPOSNEDの表示データとUBXファイルを変換したCSVファイルとの
数値の一致を確認しているやり方です。黒い四角はVB.NETのHPN、HPE,HPD、HPLの変換式です。
parRELP(8) = (bRELP(32 + off) And 127) – (bRELP(32 + off) And 128)
とうビット操作で、符号なしByte型を符号付きbyte型に変換してあります。
教えていただいたサイト様に感謝
https://plaza.rakuten.co.jp/spectra/diary/201512090000/
※今回の実験は基線解析の方法を確立することなので、結果の云々よりも
方法がメインです。種々の条件次第で、基線精度がコロコロ変わるだろうと想像されます。今回は南向きのベランダに置いたアンテナなので、北側家の壁からのマルチパスなど悪影響がある場合での精度測定ですので、値は、ころころ変わりますが、基線長が短いほど良いことは間違いないですが、他の条件でも実験していきます。
●結果１ ５１ｋｍ離れた基準局様
ようやく結果です。5200個のrelPosN,relPosE,relPosD,relPosLengthの平均値と標準偏差と
その3倍の3シグマを計算してあります。３シグマ精度表現なら世間一般で通用する公差として扱えます。
accN,accE,accD,accLはUcenterが表示しているばらつきですが、実際の距離生データのばらつき計算値のほうが
はるかに大きいです。
accN=1.08±0.24cm, accE=1.00±0.05cm, accD=2.28±0.82cm,accL=1.06±0.2cm
これだと１ｃｍ精度でてると思ってしまいますが、accはその時のRTK計算誤差ですので、
生データの距離のばらつき値は、3シグマばらつきでみると最悪±８ｃｍ程度でてます。
relPosN=-4642842.58cm±8.09cm=>南方向へ４６．４ｋｍ
relPosE=-2321078.14cm±1.65cm＝＞西方向へ２３．２ｋｍ
relPosD=-3668.73cm±1.65cm＝＞標高３６６．８ｍ高い
relPosLength=5190703.54cm±6.93cm＝＞直線距離で51.9km離れてます。
考察：UcenterでF9Pの精度値をみても、その測定のばらつきレベルはわかりません。
全エポックのデータからばらつき計算した値が実力値だと考えてます。
わざと遠い基準局でやってみました
※２０２２年１０月１４日追加 長野市で基線長解析してみました。NC＿NAGNAOさんから４．８Km離れた
信州ＭＡＫＥＲＳ新サイトから測位しました。３０分間測定して、平均±３シグマでばらつき表現してます。
Length：489789.32cm ±2.96cmとなりました。
松本で測定したときが6.93cmだったので、半分くらいになりました。
●結果２ 2.2ｋｍ離れた基準局様
近い基準局様の精度 JP_BIZSTATION様（非公開）をお借りして測定
２．２ｋｍしか離れてないのですが、思いのほか精度でませんでした。
距離以外にもいろいろありそうです。
accN,E,D,L全部１ｃｍですが、
実距離のばらつきは、最悪3シグマで±3.3ｃｍでした。
relPosN:±1.6cm, relPos:±3.3cm relPosD:±2.67cm relPosLenght:±2.19cm でした。
やはり、Movingbaseのように数m離れた場所に基準局があれば１ｃｍ以内の精度になると
思いますので、携帯基準局が必要だと実感しました。
