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2020年1月18日 (土)

Huawei P10の表示衛星数が可視30機/測位30機

 今日、雪の中を食事に出かけたときに、Huawei P10に入れたMapit GISの画面を歩きながら見てみると、"Satellites / In sky:30 / In fix:30" となっています。

 可視範囲にある衛星が30機で、測位に使用されている衛星が30機であるということだと思いますが、今まで可視衛星の全部が使用衛星だったことありません。
  
【01_Screenshot_20200118_102714_com.osedok.gisdatacollector】
01_screenshot_20200118_102714_comosedokg


【02_抜粋拡大】
02_


測位衛星の数は、普段のよりもかなり多いですが、精度は3.00mなので、格段に改善された訳ではないような感じです。
素人の素朴な疑問ですが、"In fix:30"とはどのような意味でしょうか?
 アプリによっては、"used"と標示されていることもあるので、単純に考えると、30個の衛星の全部の情報を使って3次元座標を求めるようにも思えますが、多分そのような手間がかかることはしていないかもしれません。(単なる想像です。)

 一寸古い(1997)ですが、下記資料をみると、5個以上の衛星が測位に利用可能な場合には、配置(見込角?)を考慮して4衛星を選択して測位演算を行っていたようです。

  土木学会論文集No. 562/IV-35, 141-149, 1997. 4
  GPS衛 星の個数による測位誤差の分析
  https://www.jstage.jst.go.jp/article/jscej1984/1997/562/1997_562_141/_pdf/-char/ja
(上記URLから抜粋引用)
----------------------------------
 5個以上の上記の値が得られるときはこれを最小二乗法で近似し,誤差の少ない近似値を得ることができる.
(中略)
 観測地点におけるGPS衛星観測数
 現在,市販されているGPS受信機のほとんどは4個の衛星データを用いて測位計算を行っている.
 その場合,衛星の配置を考慮し,どの衛星を使用するかの判断を行ってから4衛星を選択してい る.
----------------------------------

 利用可能な衛星の数が多くても、上記資料のように4機しか選択されないのであれば、利用衛星が10機から30機に増えても精度改善の効果は飽和するような気がします。
 30機の衛星から選択可能な3機の全部の組み合わせで測位計算をしたら膨大な計算量になりそうです。
 現在では、マルチGNSS対応になっているようなので、高度な技術が採用されているのでしょう。


 普段の測位状態と比較するために、同じ日の夕方に自宅の窓際で測位してみました。

【03_Screenshot_20200118_170633_com.osedok.gisdatacollector】
03_screenshot_20200118_170633_comosedokg  


 可視19、測位16となっており、大体いつもこんな感じです。。
 ところが、精度を見ると、2.70mとなっており、測位30の場合よりも少し精度がよくなっています。
 測位精度は色々の条件によって大きく変化するので、誤差の範囲かもしれませんが、画面をよくみると、測位モードが"GPS"ではなくて"DGPS(SBAS)"となっています。

【04_抜粋拡大】
04_sbas-s123

 DGPSならば、単独測位"GPS"よりも精度が高くなる可能性があります。
 測位モードがDGPSということは、SBAS衛星からの信号を受信している筈です。
スカイプロットをよくみると、PRN123の衛星があります。
 下記の資料を見ると、PRN123は、SBASに割り当てられているので、辻褄は合います。

  16 October 2019 Edition
  L1 C/A PRN CODE ASSIGNMENTS
  https://www.gps.gov/technical/prn-codes/L1-CA-PRN-code-assignments-2019-Oct.pdf

 ところが、上記資料を見るとPRN123はEGNOSの衛星となっており、日本からは見えません。
 念のために、GR-8013U (u-blox M8)とu-center 19.12の組み合わせで調べてみると、u-centerのSatellite Level HistoryにWAAS S122というSBASの衛星が表示されています。

【05_WAAS S122】
05_waas-s122

 

 上記資料でPRN122を調べると、AUS-NZ(INMARSAT 4F1)となっています。

WAAS S122との関係がよくわかりません。
 u-centerのUBX-NAV-SBASでは、S122はunknownとなっています。

【06-UBX-NAV-SBAS】
06ubxnavsbas


 さらに調べてみると、下記の資料にPRN122が出てくるので、今回"123"、"WAAS S122"と表示されたのは、オーストラリアのSBAS衛星かもしれません。

  Australia’s SBAS Program
  http://www.unoosa.org/documents/pdf/icg/2018/icg13/pf05.pdf

 

 話が長くなりましたが、今までの経験では、以下のような印象です。
  ・QZSS以外に天頂付近で利用できる衛星が増えた。
  ・日本でも外国のSBAS衛星を利用できる場合がある。
  ・信号は受信できてもマルチパスによる精度劣化が多いような感じがする。

【2020.01.20 一部記事修正】

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