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ぬくぬくと受信機のデータ取り

2010年2月6日＊2月13日少しつけたしました

by bearguy

時に前ぶれなくなだれ込んでくる受信機MSAS精度調査。

再放射アンテナ下の「室内基準点」でぬくぬくと省エネでデータを取りました。
省エネでデータを取れるとなるともう正直、精度調査に三角点逝きたくありません。

弊社室内基準点の仕組みはこちら
http://www.gisup.com/topics/?p=857

用いた受信機はTripMate850、WBT-202、M-241全て密かにbluetooth接続で
各1時間X3回プラス単独測位1時間X1回

TripMate850とM241はbluetooth堂々と使って問題なし
WBT202も堂々と使える方向に向かっています！

ついでにロガー専用のTripMate852も、単独測位だけでもと思いましたが
時間経過のスリープモードをオフにできず1秒間隔で1時間とか連続してログを取れないので断念。

852は速い乗り物で、スリープモードになる暇もなくビュンビュンと5Hzのログを取って使用してください。

ちなみにデータを取るとき、何でもいいですが私個人的にはGPSViewを使っています。

同時起動・同時接続での動作も安定してて、しかも画面が小さいので
デスクトップ画面を占有せずに閲覧できて便利です。

SetUp>Start Log /StopLogでデータ保存できます。

＊精密度はばらつきぐあい、正確度は真値への近似性。

WBT-202はスタティックホールドフィルタ(スタティックナビとも呼ばれる)が自動的に働いて、この場合
”緯度経度の座標が全く動いていない”と見なされます。

（弊社での以前の検証時
http://www.gpsdgps.com/topics/index.php?itemid=204）

車などでの移動時には良い結果が得られ、歩き移動には少し不利なデータになるらしいです。
それでも良好なデータが出てますね。

TripMate850も、数回やってたまにしょっぱい結果が出ますが、
メーカー公表の仕様どおり2.5m 2DRMSを確認できました。

あとM-241ですね。

6m 2DRMSで落ち着くかと思いきや、力の程はこんなもんじゃない、
とでも言わんばっかりに3.5mとか出ています。

精度調査のときは常に、UPと書いてある面をアップアップにして置きますが、やはり形状の問題のためか少しばらつきが大きいようです。

まあそれでも、位置精度10m 2DRMSくらいの製品も多くありますし、
全然悪くはないような気がしてきます。

話ずれますが、M241を日常で使う時も、コールドスタートでの衛星捕捉時は
できるだけアンテナを上に向けて使用しましょう。
見やすい液晶画面と使いやすさがウリのM241の、後で見たデータがしょっぱくなります。

最後何のテーマの話だかわからなくなってきた。

DGPS各3セット＋単独測位1セットのデータダウンロード

Posted on 06/02 17:30 Author: くまお

Category: MSAS 精度評価

川崎市と旭川市A100でMSAS実験

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2009年7月2日
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　by ノルドマルク

　通常GPS1台で位置情報を取得した場合（単独測位）、精度は10m程度と言われます。主たる誤差としてGPS衛星の軌道情報誤差、時計誤差、電離層遅延による誤差などがあげられます。MSAS（衛星航法補強システム）は誤差をできるだけ消去して精度を上げるために運用されています。MSASは広く日本国内をカバーしていますが、地域による精度差はあるでしょうか？今回はミニ実験ではありますが、川崎市中原区の基準点と旭川市神居の三等三角点で、高精度DGPS受信機A100で同一時間帯に1時間ログしたデータを比較してみました。

　MSASは地上のモニター局（6局）でGPS信号を受信して誤差を測定し、総合的な補正値を計算して静止衛星に送信し、補正データをユーザーに送るシステムです。誤差の中でも電離層伝搬遅延は最大の要因です。MSAS自体は日本全体をカバーしますが、電離層伝搬遅延量をいかに正確にモデル化するかが精度に大きく関係しています。日本付近では欧米に比べて低緯度で電離層の活動が活発で、それが補正精度の低下につながっていると言われています。

　難しい話となりますが、GPS測位における最大誤差要因である電離層遅延量を推定するために、上図のようなポイントIGP）が設置されています。北極南極域以外は5度毎にこのポイントは設置されています。まず先ほどのべた地上モニター局6局で受信したGPS信号から地上中央制御局では電離層遅延情報を収集して、日本周辺での電離層遅延モデルを作成します。そのモデルから上図の5度毎に設置されたポイント（IGP）における電離層伝搬遅延量を決定し、静止衛星からユーザーに放送します。つまりユーザーが使用している受信機の精度はこのモデル化して作られた電離層伝搬遅延量に大きく影響を受けます。この電離層伝搬遅延量がその地域に本当にうまくマッチしていれば、より高い精度が得られるのだと思います。
　さて今回川崎市と旭川市でA100という、市販されているMSAS対応DGPS受信機では最も精度が高いという評判の受信機を使用しました。しかし精度・傾向を調べるためには以下のような限界もあります。

-基準点同士の誤差・・・川崎市中原区の基準点は㈱ヘミスフィア様　(www.hemgps.com)
屋上の点で電子基準点から三角網を組んで昨年設置した。旭川市の三等三角点と比較すると数センチの誤差はあるかもしれない
-機械誤差・・・A100受信機それぞれの誤差
-人的誤差・・・三脚で機械を設置する人の誤差
-時間による限界・・・電離層は短い時間に変化するとは思えないので、本来は24時間X3日間等の観測が必要か？

　さて今回の1時間観測の結果は以下の通りです。

　限られた同一時間帯における観測結果にはあまり大きな差がありませんでした。
実は私は日本国内の他に韓国ソウル、釜山、中国北京、瀋陽、台湾台北でA100を使用した基準点での1時間の観測経験があります。このエリアないでは上記とほぼ同様の1m以内の精度という結果でした。たまたま電離層の活動が活発ではなく、日本周辺の電離層モデルが上記都市でうまく適合しただけかもしれません。

　MSASはもともと1周波（L1）受信機で利用することを想定したシステムです。今以上に精度を上げるためには、先に述べたIGPの点数を増やし、地上モニター局を現行の6局からもっと増やすことが有効らしいです。

川崎市のデータはこちらからダウンロード

旭川市のデータはこちらからダウンロード

Posted on 02/07 15:21 Author: ノルドマルク

Category: MSAS 精度評価

M-241他精度チェック

2009年6月19日
byノルドマルク　　

上段左WBT-202、上段右M-241、下段747A+

　初夏の訪れとともにGPSDGPS.COMには新製品サンプルが続々と送られてきます。そこで今回は三角点に出向き、3機種の精度チェックを行ってきました。前にも「精度とはなんぞや？」というお話をしましたが、既知点で有る程度の時間データをログし、ばらつき具合をチェックするというのは評価の一つの方法です。あくまーーーでも（強調）評価の一つの方法ということでご理解ください。
　さてその3機種とはTransystem社747 A+　、Holux社のM-241、そしてWintec社の新製品WBT-202です。WBT-202 はU-Blox社の最新チップ採用で興味津々です。

それぞれ2セッション、今回はMSASによるDGPS補正情報オンで実験を行ってきました。
各セッションは同じ時間帯です。
比較表

　結果を見てまずブルブル！激しくブルブルΣヽ(｀д´；)ﾉうおおおお△□○×！！！な・・・なんとWBT-202の座標数値がすべて同じ！精密度が０ジャマイカ！高額なプロ用DGPS受信機でもこんなことはあり得ん・・っつーか何たるフィルター！

一回目WBT-202データはこちらからダウンロード
二回目WBT-202データはこちらからダウンロード

　こういう受信機によくありがちなのは上空が遮蔽された場所において移動体でデータをログした場合、データが激しく飛んでしまうという現象です。今回のログデータをWintecに送り、私の懸念を伝えたところ、エンジニアは自信たっぷりに「WBT-202は本当にすごいんだよ。」と諭すようなメールが来ました。いずれにしろ1週間以内に林内など上空が遮蔽された場所でデータをログしてこようと思います。結果はまたこちらで発表します。
　ちなみにWintec側は今回送られてきたサンプル機に特別な設定を加えていません。つまりこのサンプル機と同じようなチップの状態で製品は出荷されることとなります。

　さて747 A+ですが、現在リリースされているGPSロガー製品の中で747 A+とPhotoMate887はもっとも安定して良い結果が得られる機種だと言えます。それに比べてM-241は形状が関係しているのか、アンテナを天空に向けた状態でもこのような定点観測では747 A+ほど良い結果は得られないと言えます。M-241を胸ポケットに入れたり、カバンにぶら下げた状態では更に結果は悪いものとなってしまいます。

一回目747 A+データはこちらからダウンロード
二回目747 A+データはこちらからダウンロード

一回目M-241データはこちらからダウンロード
二回目M-241データはこちらからダウンロード

Posted on 19/06 09:59 Author: ノルドマルク

Category: MSAS 精度評価

Transystem製品精度チェック

　　2009年5月28日
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　by ノルドマルク　

　MSASが運用開始後、メジャーなDGPSソースとなりつつありますが、今でも多くの方から「DGPSでどのく
らい精度はあがりますか？」という質問をよく受けます。
そもそも「精度」とは何かという問題があります。完全に開けた基準点で1秒毎に1時間ほどデータを取得し、
ばらつき具合を確認するという方法があります。基準点とかけ離れた点を中心としてばらつき具合の少ない
ものもあれば、基準点近辺でばらつき具合の少ない受信機もあります。定点観測でばらつきが少ない受信
機でも、遮蔽物が多い場所で移動を開始するとフィルタがきついため、データが飛んでしまう受信機も数多
く見受けられます。

　コンシュマーGPS受信機について言えば、台湾メーカーはGPSチップメーカーが主張する精度をそのまま自分たちのカタログに表記しています。まぁはっきり言えば、精度についてはろくに検証をしていないメーカーがほとんどで、台湾メーカーと精度について論議してもあまり意味がないということが今までの経験から言えます。

　Trimble社、HemisphereGPS社製のプロフェッショナル用DGPS受信機では、単独測位とDGPS測位の精度が逆転することはまずなく、DGPS測位では精度が大きく向上しています。
　しかし以前にも書いた通り、コンシュマー用GPS受信機についてはMSASの効果があまり感じられない、むしろ精度が悪くなる場合もあります。

　さて今回はTransystem社の66チャンネルチップを搭載した2機種、 PhotoMate 887 と 747 A+ を
基準点で1時間づつ2回データログしてきました。
場所は北海道旭川市です。単独測位2回、MSASを補正情報ソースとしたDGPS測位2回です。
単独測位の1回目とDGPS測位の1回目、単独測位の2回目とDGPS測位の2回目は、それぞれ同じ時間に測位しました。補正情報が遮断されることは全くありませんでした。

結果は今回も微妙なものでした。747 A+ではDGPS測位の方がいずれも良い結果でしたが、
PhotoMateでは2回目のDGPS測位は2回目の単独測位より精度が悪かったです。

　過去にHolux社のGPSボードとアンテナを接続し、DGPS測位と単独測位の比較実験を何度か行ったことがあります。その時は必ずDGPS測位で精度が向上していまいた。しかし筐体に入った完成体では必ずしも同じ結果とはなりませんでした。ノイズやアンテナなどいろいろな原因が考えられますが、同じGPSチップを搭載していても、デザインが違う別個の製品であれば全く精度は異なると言えます。

　GPSメーカーの公称精度はあくまでも完全に天空が開けた障害物の無い場所での精度ということになります。たとえば自転車のハンドルにGPSロガーを取り付けた場合、手のひらにロガーを乗せて歩き回った場合、頭など人体に遮蔽され相当精度は落ちるはずです。またプロフェッショナル用DGPS受信機で公称精度が1mのものでも、山中では20m程度の精度ということはよくあります。衛星4個、MSAS補正情報を受信してさえいれば「いつも」1mの精度ということには全くなりません。通常コンシュマー用GPSロガーを胸ポケットなどにいれて高層ビル街を歩けば、精度は30~50mでも不思議ではありません。

Posted on 29/05 09:22 Author: ノルドマルク

Category: MSAS 精度評価

プロフェッショナル用DGPS機の実力は？・・・同じチップでも精度は違う

2007年11月19日

byノルドマルク

廉価版GPS受信機のMSAS評価は毎回結果が異なり、心が休まることがありません。何度実験を行っても、「この受信機でMSASを受信した場合は、このような結果になります。」と自信を持ってMSAS補正情報受信をお勧めできる廉価版GPS受信機はありません。

それにくらべてプロフェッショナル用DGPS受信機は、いつも同じ傾向で安定した精度を得ることができます。実験している側も「DGPSはやっぱりこれだよね・・・」と思わず独り言を言いたくなるのがプロフェッショナル用DGPS受信機です。

A100

A100はMSAS対応でGPSDGPS.COMの実験では最も精度の高いDGPS受信機です。

A100/MSAS精度検証ファイル（クリックしてダウンロード）
A100/MSAS NMEAファイル（クリックしてダウンロード）

R110

ビーコン/MSASオールインワン受信機で林業に実績の高いDGPS受信機です。今回はA20 APEXアンテナを使用しました。

R110/MSAS精度検証ファイル（クリックしてダウンロード）
R110/MSAS NMEAファイル（クリックしてダウンロード）
R110/ビーコン精度検証ファイル（クリックしてダウンロード）
R110/ビーコン NMEAファイル（クリックしてダウンロード）

	A100/MSAS	R110/MSAS	R110/ビーコン
精密度	0.320163	0.263549	0.284657
正確度	0.237076	0.338743	0.428989
DRMS	0.398384	0.429191	0.523203
2DRMS	0.796768	0.858382	1.046405

プロフェッショナル用DGPS受信機の三角点実験も、さまざまな場所で何度も行っています。ほぼ毎回同じような結果で

A100/MSAS　>　R110/MSAS　>　R110/ビーコン

の順番です。GPSボードは双方同じCrescentボードです。A100は受信機もアンテナもオールインワンですが、R110は受信機とアンテナは分離型です。経験上「分離型」の精度が悪い・・・というのは当たらないと思います。過去の受信機においては、オールインワンの方がむしろ精度が悪かったことが多かったような気もします。

今回実験したA100とR110は形状も異なりますが、形が全く同じで双方MSASを補正源としていても、中にその他にビーコンボードやOmniStarボードが入っていると、MSASボードしか入っていない受信機とまた精度が変わってきたりするのを過去に経験したことがあります。受信機内部のノイズなども関係しているかもしれません。

廉価版GPS受信機では同じGPSチップ・バージョンであれば、機種が異なってもすべて同じ精度を仕様欄に表示しているのをよく見かけます。GPSDGPS.COMでもそれをそのまま表記しています。しかし実際には、形や機能が異なれば精度は全く異なります。毎回実験結果を見てみると「SirfStar IIIだから精度～m」とは言えないようです。ましてバージョンが異なった場合は全く別物と考えても良いと思います。GPSDGPS.COMの「トピック」ではできるだけこの辺にこだわって、実験結果を掲載していこうと考えております。

*今回の精度検証は完全に天空が開けた場所で行ったものです。上空が遮蔽された場所では全く異なった結果となります。

Posted on 19/11 12:33 Author: ノルドマルク

Category: MSAS 精度評価

MSAS正式運用で精度はどうなる　　その5　弊社結論

2007年10月17日

by ノルドマルク

　大山鳴動して鼠一匹・・・このレポートを読まれて思わずそうおっしゃる方がいるかもしれません。
　GPSDGPS.COMではMSASの9月27日正式運用以来、三角点に通いつめてさまざまな受信機の評価を行ってきました。再現性を確認するために実験を繰り返しました。以下がi-Blue 747の再度の実験結果です。

i-Blue 747　 MTK v.1.94

	単独測位1	単独測位2	INTEGRITY OFF1	INTEGRITY OFF2	INTEGRITY ON1	INTEGRITY ON2
精密度	2.0167	1.1612	1.1918	1.1612	1.1626	2.77
正確度	1.9003	2.4095	3.671	2.4095	1.7104	0.7164
DRMS	2.771	2.6747	3.8596	2.6747	2.0681	2.8612
2DRMS	5.542	5.3494	7.7192	5.3494	4.1361	5.7223

精度が向上しているとは言いがたいです。

　さまざまな廉価タイプGPS受信機の実験を行い、「MSAS補正情報受信によりいつも精度が確実に向上する」という廉価タイプ受信機はありませんでした。WBT-201では精度向上は見られましたが、付属ソフトウェアTimeMachineXでできる設定の中においては、MSASの補足まで時間がかかるという結果でした。現在代表的なメーカーには以下のような依頼をし、この依頼に基づいて製品は出荷されます。

GlobalSat社　
　すべてのSirfStar IIIチップ採用製品の単独測位での出荷。新しいファームウェア、チップなどがリリースされた場合にはGPSDGPS.COMでも評価を行い再度出荷モードを決定する。

Transystem社
　すべてのMTKチップ採用製品の単独測位での出荷。新しいファームウェア、チップなどがリリースされた場合にはGPSDGPS.COMでも評価を行い再度出荷モードを決定する。ただしお客様がDGPSモードでの出荷、モード変更を希望される場合にはGPSDGPS.COMでモード変更を行う。Transystem社エンジニアは自分たちでも今回の結果を分析し、MSAS補正情報受信で精度が向上に対応するように努める。

Wintec社
　WBT-201については添付ソフトウェアTimeMachineXにてモード変更などできるので、好みのモードにお客様が設定していただく。

　複数回の実験においてHemisphere GPSのA100、R110やニコントリンブル社Pathfinder Pro XTなどDGPSプロフェッショナル機器においては、単独測位とDGPS測位の結果が逆転するというようなことはありませんでした。どれも1m以内の結果で、特にA100においては50cm(2DRMS)程度の結果であることが多く、MSAS対応受信機の中では最高水準の結果でした。
　GPSDGPS.COMでは更にメーカーに働きかけ、廉価タイプGPS受信機においてもできる限り精度が向上するよう共に努力を積み重ねていきていと考えています。新しいファームウェアなどの実験結果については、引き続きこちらで結果報告させていただきます。

Posted on 17/10 20:29 Author: GPSDGPS.COMスタッフ

Category: MSAS 精度評価

受信機によってMSASロックの早さが異なる？

2007年10月12日
by　ノルドマルク

　毎日三角点に実験のためかよわせている社員から「どーも受信機によってMSASロックの状況が異なる」という報告を受けました。そこで嵐のような天候の本日、室内放射アンテナを使用し1時間程度観測し、受信機ごとにどのような差があるかチェックしました。すべての受信機はINTEGRITY OFFの状態で観測を行いました。

-i-Blue 747

画像↑をクリックして拡大

　こちらはMTK（メディアテック）社製のGPSチップを採用した人気ロガーです。観測中に単独測位にもどることはありませんでした。
A100など高価なDGPS専用機は、すぐさまDGPSとなりNMEAのセンテンスGGAの中に、DGPS基地局番号やAge（DGPSのエージ）などが、反映されますが、廉価タイプGPS受信機のチップはこれがGGAセンテンスに反映されません（Ageは反映されても奇妙な数値）。GPSDGPS.COMはMTK社に基地局番号のGGAへの反映するようにプッシュしています。
廉価タイプ受信機には一度DGPSモードになりGGAセンテンスに”2”という数値が表示されると、GGA上はなかなか単独測位に戻らないものも過去にはありました。実際にはMSASで補正されていないのに、GGAでは数値"2”を表示し続けててしまうような受信機です。i-Blue 747ではそういったこと無しに補正情報を受信し続け、MSASロックまでにもあまり時間がかからないような印象を受けました。途中で単独測位にもどるようなこともありませんでした。GPS衛星数も安定しています。

2007/10/12 i-Blue 747ログファイル（クリックしてダウンロード）

-DG-100

　DG-100はSirfStar IIIチップ内蔵の人気GPSロガーです。三角点での実験ではMSASロックせず実験中止に追い込まれたことも何度かありました。しかし今回の実験では単独測位に戻ることなくDGPS測位を続けています。印象としては日によってロックの状態が異なる気がします。

2007/10/12 DG-100ログファイル（クリックしてダウンロード）

-WBT-201

　u-Bloxチップ採用機です。以前のトピックでMSAS補正が有効であると感じた機種ですが、残念ながら最もロックするのに時間がかかります。単独測位に戻ることも頻繁にあります。今回は同じ条件にも関わらずずっとロックせず・・・という結果になってしまいました。
2007/10/12 WBT-201ログファイル（クリックしてダウンロード）

-これまで三角点でのMSAS実験を繰り返しての印象
　まだまだ三角点での実験は続きます。とりあえず今のところの印象ですが、u-bloxチップ採用のWBT-201についてはMSASの効果を実感できますが、DGPSになるのに時間がかかったり単独測位に頻繁にもどります。個人的にはいつも単独測位で使用しています。
SirfStar III採用GPS受信機ですが、現在のところMSASの効果が実感できる機種が見当たりません。GlobalSat社製品のように単独測位でメーカーから出荷されている製品は良いのですが、最初からDGPSモードで出荷されて、観測中に「DGPS測位」と「単独測位」が頻繁に切替わる受信機については、こちらからメーカーに指示を出さなければならないと考えています。まだSirfStar III採用機のすべてについては評価が終わっていません。
MTKチップですがi-Blue 747についてはレポートの通りMSAS補正により、ある程度の効果を感じることができました。廉価タイプGPS受信機の中では、MSASロックが最も安定しているように感じました。しかし他のMTK採用機において結果(精度)がばらばらで、まだMTK採用機全体についての一貫した評価には至っておりません。

残念ながらほとんどの廉価タイプGPSメーカーがMSAS補正の効果について精度検証を行っておらず、チップメーカーの公表精度を仕様に記載している状態です。出荷モードはメーカーの判断で単独測位であったりDGPSモードであったりまちまちです。GPSDGPS.COMとしては更なる評価を重ね、「いつでも出荷モードはDGPS」であるべき、廉価タイプGPS受信機があるのか、それとも廉価タイプGPS受信機はどれも単独測位で出荷すべきなのか結論を近々出そうと考えています。

Posted on 14/10 23:04 Author: GPSDGPS.COMスタッフ

Category: MSAS 精度評価

MSAS正式運用で精度はどうなる　その4　i-Blue747

2007年10月9日

By ノルドマルク

　現在廉価版GPS用チップではu-blox、SirfStar III、MTK(メディアテック)が三大人気Gチップです。u-bloxとSirfStar IIIについては以前レポートした通りですが、MSAS補正情報を受信した結果については差があるように感じられました。数回の実験においてはSirfStar IIIにおいてはMSAS補正情報受信による精度向上は実感できませんでした。共通していたのはA100などの専用機に比べて、DGPSになるのに時間がかかり単独測位にもどることもしばしばあったということです。

　今回はMTKチップを採用したi-Blue747です。繰り返しになりますが、今回のMSAS対応GPS受信機の評価については、あくまでもGPSDGPS.COMが1時間完全に上空の開けた場所で行った、ばらつき具合・真値への近似性を確認する実験のひとつに過ぎません。できるだけ何度も同じ三角点で複数回実験を行い受信機の傾向をあぶり出そうとしておりますが、お客様のGPS受信機使用環境によっては全く違う結果になることが十分に考えられますのでご了承ください。

1. 単独測位1
2. 単独測位2
3. INTEGRITY OFF1
4. INTEGRITY OFF2
5. INTEGRITY ON1
6. INTEGRITY ON2

-設定
MTK専用設定ソフトウェアでSBASの設定、INTEGRITYのオンオフ設定を行います。
今回も三角点にて各1時間の観測を行いました。

-結果

	単独測位1	単独測位2	INTEGRITY OFF1	INTEGRITY OFF2	INTEGRITY ON1	INTEGRITY ON2
精密度	1.0691	1.8202	1.063	1.1004	1.768	1.3696
正確度	3.5476	2.2064	1.3489	1.2005	2.5152	0.8889
DRMS	3.7052	2.8603	1.7174	1.6285	3.0744	1.6328
2DRMS	7.4104	5.7206	3.4348	3.257	6.1489	3.2655

*精密度はばらつき具合、正確度は真値への近似性。

単独測位1ファイル(クリックしてダウンロード)
単独測位2ファイル(クリックしてダウンロード)
INTEGRITY OFF1ファイル(クリックしてダウンロード)
INTEGRITY OFF2ファイル(クリックしてダウンロード)
INTEGRITY ON1ファイル(クリックしてダウンロード)
INTEGRITY ON2ファイル(クリックしてダウンロード)

単独測位1グラフ(クリックして拡大)

単独測位2グラフ(クリックして拡大)

INTEGRITY OFF1グラフ(クリックして拡大)

INTEGRITY OFF2グラフ(クリックして拡大)

INTEGRITY ON1グラフ(クリックして拡大)

INTEGRITY ON2グラフ(クリックして拡大)

単独測位
以前同様に1時間の観測を行ったときには3-5m(2DRMS)という結果が多かったですが、今回はu-bloxやSirfStar IIIよりも悪い結果となりました。各チップメーカーは静止した状態、低速移動時、高速移動時、障害物から開けた場所に出た時の正しい位置への座標のもどり具合などさまざまな項目に分けて精度が良くなるような研究を日夜重ねています。今回の単独測位はあくまでも「何も手を加えない」工場出荷状態での実験ですので、設定によっては今回の実験による結果も「よく見えるようになる」可能性は十分にあります。数値はあくまでも参考程度にとどめておかれることをお勧めします。

INTEGRITY OFF
　極端なGPSの減少は見られず精度は向上していまるようです。

INTEGRITY ON
　不健康なGPSは削除されるはずですが、u-bloxやSirfStar IIIに比べてINTEGRITY ON時のGPS数減少が少ないように思います。

　まず感じたのはu-bloxやSirfStar IIIに比べてMSAS補正でDGPSになるのが早いということです。単独測位に落ちることも少ないです。もちろん何度も実験してみなければ、その時の環境にも影響を受けると思われるので断定はできません。あくまでも「今回は」DGPF FIXが早かったということです。
　INTEGRITY ONでもGPS数の減少はあまり見られませんでした。しかし結果としてはINTEGRITY OFFの方が良い結果でした。さらに実験を重ねなければなりませんが、いまのところMSAS補正は有効ということが言えそうです。もちろん20万円以上するA100のように1m以下の精度という訳にはいきませんが、単独測位より精度の向上は見られます。

　Transystem社は現在の技術者が昔はGPSチップも開発していたという、大変技術力のある会社です。本結果を伝えさらにファームウェア・ソフトウェアの改良を促そうと考えています。

Posted on 09/10 22:39 Author: GPSDGPS.COMスタッフ

Category: MSAS 精度評価

MSAS正式運用で精度はどうなるその3　BU-353

2007年10月5日

by ノルドマルク

　GPSDGPS.COMではここのところ毎日社員が三角点にはりついて、MSASの評価を行っています。今回はいよいよSirfStar IIIです。台湾メーカーはよく「GPSチップメーカー公表精度」という言葉を使いますが、実は同じSirfStar IIIチップ採用受信機でもモデルによって精度に大きな差があります。今回実験したBU-353はアンテナ型でBluetoothなどもついておらず、SurfStar III採用GPS受信機では最も安定した精度のGPS受信機です。

　今回も三角点で1時間の実験を行いました。

1単独測位1
2.単独測位2
3.MSAS DGPS INTEGRITY OFF1
4. MSAS DGPS INTEGRITY OFF2
5. MSAS DGPS INTEGRITY ON1
6. MSAS DGPS INTEGRITY ON2

まず今回も感じたのはディファレンシャル専用受信機A100に比較すると、MSAS補正情報を受信しDGPSになるのに時間がかかったということです。実験した場所がMSASまでの仰角が低いということもありますが、途中で単独測位に戻ることも多くまともなDGPSデータが取れたのは6回中2回という結果でした(A100では安定してMSAS受信可能な三角点です)。したがって
MSAS DGPS INTEGRITY OFFデータ、MSAS DGPS INTEGRITY ONデータそれぞれ一つずつのデータしか採用できませんでした。

-使用機材
GPS受信機:　BU-353
SirfStar IIIファームウェアバージョン:　GSW 3.2.4_3.1.00.12_SDK003.P1.00a

-設定
SBASを選択しIntegrityを有効にするかどうか設定します。

-結果

	単独測位1	単独測位2	INTEGRITY OFF	INTEGRITY ON
精密度	1.5135	2.1733	1.8917	1.9073
正確度	1.3143	1.1341	3.8967	3.4772
DRMS	2.0045	2.4514	4.3316	3.966
2DRMS	4.009	4.9028	8.6633	7.9319

＊精密度はばらつきぐあい、正確度は真値への近似性。

単独測位1ファイル(クリックしてダウンロード)
単独測位2ファイル(クリックしてダウンロード)
MSAS INTEGRITY OFFファイル(クリックしてダウンロード)
MSAS INTEGRITY ONファイル(クリックしてダウンロード)

単独測位1グラフ(クリックして拡大)

単独測位2グラフ(クリックして拡大)

MSAS INTEGRITY OFFグラフ(クリックして拡大)

MSAS INTEGRITY ONグラフ(クリックして拡大)

単独測位
単独測位のデータとしては大変良い結果です。より本来のアンテナに近いシンプルな形状が安定した精度につながっているものと思われます。

MSAS INTEGRITY OFF
INTEGRITYがOFFということでGPSの衛星数に影響は与えません。しかし精度は単独測位よりむしろ悪くなっています。

MSAS INTEGRITY ON
INTEGRITYがONということで、完全でない（不健康な）衛星を削除する機能が働いています。グラフでGPS数が安定していません。結果は単独測位より悪いです。

今回の結果だけで一概に「SirfStar IIIはMSAS補正情報を有効に処理していない」とは言えません。しかし他メーカーのSirfStar III内蔵受信機を実験してみても同じような結果がでました。たまにDGPSの方が単独測位より良い結果であることもありましたが、今回のように結果が逆転したこともありました。つまりMSASの有効性を実感することはできませんでした。
前回実験のu-blox採用WBT-201ももう一度実験してみる必要があると考えていますが、廉価版受信機2機種に共通していえることは・・・

・A100などとは異なりDGPSに変わるまでに時間がかかる
・しばしば単独測位に戻る

ということでした。現在のところ本受信機に関しては単独測位で測定した方がいつも安定した結果が得られます。この結果をGlobalSat社に伝えSirfStar IIIチップでのMSAS補正情報処理方法の改善を依頼するつもりです。

Posted on 05/10 18:54 Author: GPSDGPS.COMスタッフ

Category: MSAS 精度評価

MSAS正式運用で精度はどうなる?　その２　WBT-201

2007年9月29日

By ノルドマルク

　いよいよ今回から廉価版GPSの実験結果報告に入ります。
　WBT-201はWintec社製造の大ヒットGPSロガーです。u-blox採用でユーザーがいろいろ設定を変えることができるのが魅力です。前回試験放送の時にはMSAS補正時より単独測位の方が精度が良かったり、「Integrity」という項目をONにするとGPS数の減少が見られました。

　まず全く価格帯の異なるA100プロフェッショナル用DGPS受信機と大きく異なるのは、MSAS補正でDGPSになるまでやたら時間がかかるということでした。ロックがはずれ単独測位に戻ることもしばしばでした。1万円前後の受信機と20万円もする受信機に、同じ精度同じ機能を期待することはもちろんできません。

　今回の実験はモードごとの実験（1時間）を2回繰り返し整合性を確認しました。
1.単独測位　2回
2.MSAS INTEGRITY OFF 2回
3.MSAS INTEGRITY ON 2回

上空が完全に開けた三角点で1時間観測を行う訳ですが、当然皆さんがデータログされ
る場合必ずしも同じような結果になるとは限りません。特に上空の障害物や胸ポケットに入れてログするような場合には全く異なった結果となるでしょう。あくまでも「完全に開けた場所で9月28日に行った」実験結果の一つに過ぎないとお考えください。

-設定
　Timemachine X日本語版の設定ですがまず「取得条件」で「静止」を選び、「速度がこれ以下の時位置を固定」は速度を0KMHとします。ここに数値を入れてしまうと、移動しない限り座標は変わらず、評価となりえません。SBASの設定は以下の通り。

　「テストメッセージの反映」はもう正式運用ですのでチェックをはずします。「MSAS」を選びます。問題は「インテグリティ情報の反映」ですが、ここにチェックを入れるとGPS個数が減ることがあり、結果DOPが低下し精度に影響が出ることもあります。ポイントはチェックを入れなくても精度は上がるのかということです。

-結果

	単独測位1	単独測位2	MSAS INTEGRITY OFF1	MSAS INTEGRITY OFF2	MSAS INTEGRITY ON1	MSAS INTEGRITY ON2
精密度	1.4747	0.2665	2.2306	0.4195	0.8326	0.9081
正確度	0.8496	2.3922	0.704	0.9569	0.3234	0.9548
DRMS	1.7019	2.407	2.339	1.0448	0.8932	1.3177
2DRMS	3.4038	4.814	4.6781	2.0895	1.7863	2.6354

単独測位1ファイル（クリックしてダウンロード）
単独測位2ファイル（クリックしてダウンロード）
MSAS INTEGRITY OFF1ファイル（クリックしてダウンロード）
MSAS INTEGRITY OFF2ファイル（クリックしてダウンロード）
MSAS INTEGRITY ON1ファイル（クリックしてダウンロード）
MSAS INTEGRITY ON2ファイル（クリックしてダウンロード）

-結果
単独測位1グラフ(クリックして拡大）

単独測位2グラフ(クリックして拡大）

MSAS INTEGRITY OFF1グラフ(クリックして拡大）

MSAS INTEGRITY OFF2グラフ(クリックして拡大）

MSAS INTEGRITY ON1グラフ(クリックして拡大）

MSAS INTEGRITY ON2グラフ(クリックして拡大）

単独測位
単独測位の結果としては大変良い結果です。完全に開けた状態で3-5mの実力といえるでしょう。

MSAS INTEGRITY OFF
1回目のデータが途中単独測位になっています。とにかくA100と異なりMSASになるのに時間がかかりました。途中単独測位になっているので、1回目のデータは「当てにならない」と考えます。2回目のデータを見るとGPSが極端に減るようなこともありません。
結果2mというのはかなり良いと言えます。

MSAS INTEGRITY ON
　GPSが突然減っているところが大変多く見受けられます。その割に精度は良いと言えます。精密度・正確度ともに1以下です。都市部や山林など上空が遮蔽されている場所でインテグリティをONにすると、GPSが極端に減りDOP（衛星の幾何学的配置を表す指数）が極端に上昇する可能性があります。
　
　繰り返しになりますが、今回の評価はWBT-201がある程度の時間（1時間）、完全に開けた既知点でどのくらいのパフォーマンスであるかを実験したものです。以前レポートしたように受信機を胸ポケットに入れたりすると20mくらい大きく本来の経路からはずれることもあります。MSAS補正云々よりもで「できるだけアンテナを天空に向け、開けた状態で受信する」ということの方が重要であると考えます。またログ時にはDGPS測位であることを確認できないので、途中で単独測位に戻っている可能性もあります。単独測位とMSAS測位で結果が逆転することも十分に考えられます。今のようにMSAS補正情報を受信しDGPSになるのに時間がかかったり途中でロックがはずれる状態が続くようであれば、私は単独測位でログすることを選択します。

本実験はあくまでも参考とされ、皆さんがお使いになる環境で最適の設定を見つけることをお勧めします。GPSDGPS.COMはこの結果をWintec社に報告したところ、早速開発者からメールが届きました。基本的に私の設定に問題は無いようで、これからの製品開発の参考にしていきたいとのことでした。

Posted on 29/09 10:02 Author: GPSDGPS.COMスタッフ

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