RTK試験観測ー湯来 大森八幡神社 境内 

GNSS草の根基準局、再開から約2ヶ月。わけあって。湯来大森八幡神社境内で試験観測。

この日は強風で、かつパソコンの操作も必要(STRSVRでの観測データの分配(?))なのでかなりの重装備。テーブルの上にはパソコン(バッテリーを交換して外出用として稼働時間が稼げるものだが中身は古い世代のCPU)アンテナはトラ技系のもの。ネットはスマホのテザリング。

とりあえず、基準局YOSHIMURAとでRTKを試みる。コールドスタートなのですぐにはFIXにはならないが2分ほどでFIXしてくれた。YOSHIMURAからは18kmくらいはあるが比較的あっさりとFIXして拍子抜け。もう少し時間がかかるか、あるいはできないと思っていたが。

YOSHIMURAからはQZSSのRTCM3はまだ出せていない、RoverはU-BloxでGPS,QZSS,BeiDou.

後でわかるのだがミスFIXの可能性もあり、高度がかなり違う(後の観測でそう思える)

安定してFIXが続いていたので、一旦止めてSTRSVRで受信信号をLocalhostのPortへ送る

そのU-Blox信号を2つのRTKNAVIへ送ってみた。

表示は3次元座標

片方が基準局−広島市立大学(HCU) もう片方がYOSHIMURA。 対 YOSHIMURAではFIXまでが対HCUよりは時間がかかった。(HCUとの距離(12km)とYOSHIMURAとの距離(18km)HCUの座標値は現在のHCUのアーカイブから算出したものと現在の発表値とではかなりの違いがあることを確認済みなので数字の違いはあまり問題とは考えていない。

これはddm表示 最初のFIX値と比べると高度の数字がかなり違う

そこで、これに気を良くしてもう1セット持ってきたポールのラズパイRTKで境内を歩いてみた。基準局はYOSHIMURA.(中身をYOSHIMURAに固定して設定してある)

FIXまでには数分の時間がかかったがそれでも比較的早めにFIXしてくれた。

緑の点がFIX状態、黄色はFloat 参道と手水舎などの周りを歩いてみた流石に鳥居のしたをくぐるとFloatに

その観測データをKmlファイルに直してGoogleEarthで表示させた。

18km離れたYOSHIMURAとのRTKとしては十分な位置精度と思えるが。(GoogleEarthのほうが正確とは限らないし。)  参道は素直に描けている。

備忘録としてこの日のRTKNAVIの設定を残しておく。

Option–Setting1
Option-Setting2
Option-Positions

(前職のときにはここで多くの石材工事をさせてもらった、その後、神社総代の交代で弊社の入札金額よりもわずかに少ない金額を提示する業者が仕事を請け負うようになったが。)

(一の鳥居 二の鳥居 参道 灯籠 玉垣 〆柱移設工事などは有限会社吉村石材店の仕事、まさかRTKの観測のためにここに来るとは。そのときには全く思いも付かないこと。不思議な縁かも)(?)

久しぶりに湯来大森八幡様に手を合わせてきました、なにかの御縁に感謝です。

飛行場 RTK

本日、2等ライセンスの実技講習。インストラクターとしては管理者の私と副管理者小笠原先生。

講習の合間に飛行場内のコースなどをRTK観測。

昨日TouchRTKStationのKinematic.Confに若干の修正を加えてそれの検証の意味と現在埋め立て中の境界の記録など。

スクエアコースと異常事態発生緊急着陸のコースがきれいにトレースできている。

画像の下部は以前から合った砂利の小山の周囲を採っておいた。今回の設定ファイルの変更はあまり変化を感じることができなかった(体感的に)

所々でFloatになるが1分弱で再FIXできており特に違和感はなく観測ができた。

以前専門の測量業者様(スクール受講者)にVRSではあるが観測してもらった点が写真の下部にあるのだがそこでは数分ポールをなるべく垂直に立ててデータを取得している。

その時の座標値と今回の座標値との比較もしてみたい。今回のRTKも自前基準点YOSHIMURAとのRTKであり基地局との距離は約4.5KM程度。

自前基準点YOSHIMURAの位置座標は戸河内A 芸北 広島1とで昨年末に決定したもの、かなりの精度がでているはず。

続 RTK 飛行場

基地局を2周波のF9Pに交換して試験的RTK。受信機は1周波のM8Pなので2周波にしても関係は無いのだが、ちゃんと稼働しているかどうかの確認として。

ほぼ全体でFIX.8の字や四角のコースもきれいに出ていた。

自前基準点、本格的に稼働。

サーバー機も弊社データサーバーの専用機のため安定性は以前のラズベリーパイよりもあるとおもう。安定運用に務める。

RTK TouchRTKStation パラメーター設定 

先日の、元安川右岸でのRTKはFIXになるまでにかなりの時間(ログファイルから15分ほど)を要したが、その原因と対策としてパラメーターの意味と設定を吟味。その結果コールドスタートからでも空が開けていれば1分と少しでFIXでが得られるまでに改善ができた。

公園の周囲を散歩してデータを取得 右端の出っ張ったところはミスFIXでではなく見えていた角の座標採取のために寄り道した跡。 赤いところはSingle 黄色がFloat ネット接続はスマホのテザリング。道路の周辺でFloatなのはアンテナを垂直にたてていなかったのと上空に信号機や周囲に多数の自動車といろいろな障害物があったためと思われる。

あともう少しで1周というところで何故かベース(自前基準点)からの信号が途切れていて観測中止。(原因はこれから確かめる)

データ(PosファイルとUbxファイル)から作ったKmlファイルをGoogle-Earthにて表示させたもの。

およそ30km離れたところにある自前基準点と数分以内にFIXすることができてかなりの割合でFIX。位置精度はFIXしているところでは、それなりのものであるはず(ほぼ基地の精度と距離と大気の状態で決まるので(もちろん地面に位置を落とすのならばポールの傾きも関係するが))

自前基準点の場所の空の広さと、多分それが原因であると思われる基準点にするまでの苦労を思うと、今日のRTK観測は満足できるものになった。

アイキャッチ画像は自前基準点と広島市立大学の善意の基準点とのどちらもネットワーク越しのRTK(現在のところ自前基準点は1周波のGPSとBeiDouだけのため広島市立大学の基準点の信号よりも衛星数が少なく表示されている)

TouchRTKStation 

お正月休暇は時間がいっぱいあって色々といじることができている。

自作ケースに入れたラズパイ3のTouchRTKStationの設定をいじっていた。RTKLIBの中身も深くて作者の高須先生には本当に感謝しかない。このソフトを我々のような者が使わせていただけることに感謝、またTouchRTKStationの記事にも感謝。

私は、一周遅れでGNSS観測について行っているという印象。(1周ではなくて2,3周以上遅れているが正しい)

TouchRTKStation 機 左下にFIXが見える 間違いなく自前基準点とでFIXしている(ただしFIXでまで15分かかった)

この機械は今までは長時間の観測でだけで使っていたのだが(長時間のロギングをしてそれを電子基準点とPPK)今回はRTKをして見ようと色々といじってみた。

またM8Pの設定も(U-centerにて)色々とやってみることができた。これも本気で設定するとなると設定項目が非常に多くて勉強になる。(今回事務所の自前基地局用にF9Pを導入して現在は設定の途中であるので今回は使っていない、M8P系は1周波のみ、今回の基準局(自前基準点)も現在はM8P系の1周波、信号はRTCM3のみ出しているためGPSとBeidouだけ)距離は28Kmと、かなりある。(28ミリ程度以上の誤差は含まれていることにはなる)

元安川 右岸 簡易的気泡管を付属させたので真っ直ぐに立っているように見える(?)
この場所へ来る途中で小雨が降って来てコンディションとしては悪いな、とも思いながら雨はその後やんでくれて遠くには(北方向、自前基準局がある方向)青空も見えてきた。

今回のRTK実験の場所は元安川の右岸、普段は散歩をする人たちが使っているところ、ここであれば特に東西方向の視界が(空が)比較的開けたところがありそうであると選んだ。南北は川があるので問題ないはず。

FIXするまで(後でロギングファイルを見た結果であるが)15分近くかかっている。(この原因についてはまた、後日検証してみる)しばらく川を眺めたり通る船を見たりと休日の一コマを過ごして、そして機体を確認に行くとFIXしてくれていた。約28km離れたあの空の狭い自前基準局相手でFIX解が得られたということで機体の一応の作動が確認できた。ネットの接続はスマホのテザリングを使用。

この後、三脚部分を畳んでなるべく機体を垂直に保ちながら上流側へ移動して明らかにFIXしそうにないところまで行って機体の電源をOFFにした。

持ち帰って簡易的に計算させてみた結果が下の写真(Google-Earthにkmlファイルを読み込ませて画面をキャプチャ)

途中でFloatに替わったところがあるが(多分左右岸の建物の影響ではないかと思われる)しかし見事に復帰してくれている。Google-Earth
立ち止まってしばらく静置したところではそれなりのデータが得られている(カーブの右上のところ。点の数が多くてかつ密集している、手で保持しているので多少はアンテナ部分がぶれている。)この写真は川辺に降りるところの軌跡、見事にトレースしてくれている。

歩いた通りFIXしたまま移動できている。途中でたちどまったところでは点の集合が見られたりで、測位ができていることを確認できる。

今回の目的はRTKをしてみるということと、自前基準点の運用状況の確認であったが、十分に目的を果たすことができた。

TouchRTKStationのConfファイルについても一応設定の仕方は確認できたので、今度はその内容について効率など上げていきたい。今回M8Pの設定についてもデータ転送を必要なものだけに絞って、また200msの設定にしてみたが、これが正しいかどうかはまだ不明。

F9P

自前基準局 2周波へ F9P 調整設定中。

Localhostでの試験RTK観測中、外部への配信はルーターの設定後になりそう。Roverは室内アンテナでかつ1周波のため補足している衛星の数は少ない、この写真ではSingle、FloatとFixに時々なるという状態。

左側の窓がRTKNAVI 右側がSTRSVR パソコン内(Localhost)での試験観測。

今回設備投資のF9P 2周波観測の基盤、およそ300ユーロ 一番高い(ユーロが)ときの購入のような気がするが。(以前なら4万円くらいのものが5万円を超えた)(2個の購入を考えていたがやめておいた(できなかった??))

高価な(約300ユーロ)のF9Pの受信機基盤

Inspire1 殉職

年末大寒波を前に今年最後のチャンスと那須への空撮とGNSS測量の実行。(24日)

Inspireで1回目飛行させ順調に帰還できたので2回目は若干空域を拡大して飛行させる、が山側に近づいたときにちょっと危ないんじゃないの??と思ってスロットルをフルアップ、しかし、シグナルロストと木々にぶつかるような音が同時に起きて。

Inspire1 1機 殉職です。 1回目の飛行の後SDカードからデータを抜いておこうとは思ったのですが、そこは思っただけで。。今思えば抜いておくべきでした、教訓にします。

ヤフオクで中古で買ったInspireですがやはり失ったショックは大きい、捜索は全くしていません、かなりの高度での山への墜落で。

その後予備機として持っていったPhantom4Ver2で範囲を狭く、かつ高度を取った飛行でのデータは持ち帰りました。現在GNSS観測での座標値を入れつつ計算中です。

GNSS観測については結論として良い精度は得られていないようです。やはり空が狭いのは致命的です、一応戸河内AとのPostKinematicでは FIX解が得られてはいますが変動が大きいように見えます。対象衛星の飛行対応角度を高くするとFIXできない低くすると変動が大きい、と、理屈通りの動き方をしています。

ただ、GNSS観測機を2機使用して1機は同じ箇所での5時間近い観測ができています。これはこれで貴重なデータが取れたのでは無いかと思われます。

計算後の3D画像とオルソ画像は計算が済み次第またアップします。

週末は大寒波のようでこのような内行には最適の日々になりそうです。

来年1月11.12.14日には目視外飛行の修了証を出すホーネットコースの講習をします。

自信深める! 杉の泊ホビーフィールドGNSS測量と地籍図

杉の泊ホビーフィールドのGNSS測量は新たな観測ポイントをもう一点追加し観測して完了。

短時間のGNSS観測(1時間程度かそれ以下)でかつ目測での垂直という観測にもかかわらず、また写真撮影もPhantom での高度約80m以上とあまり期待できない状況でありながらもかなりの精度で測量が完了、自身を深めました。

1000mx400m 約40haの測量で誤差12cm程度と十分な観測ができました。

役場から1筆図を取ってきて杉の泊ホビーフィールドの正確な範囲の決定もできました。

QGISで地籍1筆図と重ね合わせる、敷地や道路と完全に一致している

地籍図の透明度を上げて重ね合わせている、もちろん計算座標は同じJGD2011 CS3

役場の書類での座標と重ね合わせたところ撮影範囲の端のあたりでは若干の違いはあるようにも見えますがしかしこれはどちらが正しいかというと(正しいというのは地球上での位置の表し方の正確さ)弊社の測量のほうがより正しいかもしれない、ということ。

今回の撮影高度でのこのオルソ画像の正確さから、地上解像度1cm1ピクセルで撮影できればさらに高いレベルのGNSS測量も可能であると思われる。

次回の課題としてはさしあたって次のことが考えられる。

今回目測でテキトーにやったGNSSアンテナのポールの垂直を目測ではなくそれなりの方法を用いてできる限り垂直に立てる。(これによって得られる精度はポールの長さが1.8mであるので数センチは向上できる)

観測時間を1時間以上確実にとる。これは24時間の観測をして見ればわかることであるが1日の中でも1地点の座標値は揺れ動いており長時間の観測でその平均値をその地点の座標とすればそれだけ誤差は少なくなると思われるし、また測量規則においても1時間の観測は必須ではある。

GNSSアンテナの水平方向の向きを、どの観測地点においても同じにすること。同じところを磁北に向ける、これはアンテナの位相中心のズレを少なくして誤差を少なくできる。弊社のような簡易GNSSでも今回のような精度が出せるのであればこの作業も有効になるかもしれない(ここまでの注意が要るほどの精度が出るとは思えず今回はこのことは実行せずに観測した)

また今回の観測値が電子基準点から5km未満の距離であったということも精度の良さに結びついているものと思われる。基準局からの距離の1ppmの誤差はRTKの宿命であり今回も5mmは避けようのない部分であるし、基準局とできるだけ多くの同じ衛星からの信号を受信しPPKすることが精度の向上には不可欠の要素である。

もしも今回以上(具体的には10km以上であれば必要か?)の基準点の距離の場合には弊社が現在は後データのみの契約としているデータ配信会社(テラサット)から仮想基準点データを購入し利用することをすれば距離による精度の部分においても問題は無いものと考えられる。

また今回使用したGNSS観測機(というほどのものでもない、GNSSロガーというのが正解)は比較的安価で製作できており現在は2機稼働させているがGPSアンテナとその受信部はこの機械の購入時よりはるかに安価になっており、また現在ではその頃の金額を出せば2周波観測ができる装置の製作ができる。弊社でも機材の充実と台数の増加をして多地点の同時観測をしてRTKの本当の実力を試してみたい。これは近日中には実現させるつもりである。

弊社のような小規模測量業者でもGNSSーRTKの恩恵に預かれる。先達の開発に心からの感謝を表明する。

GNSS測量という性格から高価な測量機との差はあまり無いのではないかというのがこれまでの感想であり、これからも検証し実績を積んでいきたい。