2019年12月 8日 (日)

ハワイでSBAS衛星(PRN138)の信号を受信

 最近、DGPS(Differetial GPS)に嵌っています。
 先日、GP-102+の“Differetial GPS”の設定をONにして、日比谷公園で測位テストをしてみたら、結構よい結果がでました。
 非常に大雑把ですが、1~2m程度の正確度と精度が出ているような感じがします。

  2019年11月24日 (日)
  GP-102+のDifferential GPSモード
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2019/11/post-e20e43.html

  正確度と精度
  https://www.hitachi-hightech.com/jp/products/device/semiconductor/accuracy-precision.html

 
 以下の資料には、「日本においては、現在、SBAS信号を国土交通省の運輸多目的衛星(MTSAT)から配信しています」と書いてありますが、実際の稼働状態や通常のDGPS対応受信機での受信可否の情報がよくわかりません。

  SBAS配信サービス
  https://qzss.go.jp/overview/services/sv12_sbas.html
 
 以前参考にしていたENRIの資料が自分のPC環境では殆ど閲覧不能になったため、最近の状況がよく判りません。
 少なくとも、自分の体験した範囲では、測位に使用可能な状態のSBAS信号を確認したことがありません。

 各国の状況はよく判りませんが、以下の資料(宣伝?)を見てみると、SBASをサポートしている受信機を扱っているようです。

  How to Get Free GPS Sub-Meter Corrections with SBAS Satellite Systems
  Tuesday, 24 January 2017
  https://eos-gnss.com/can-get-gps-sub-meter-corrections-free

  Arrow Series Comparison Chart
  Thursday, 17 April 2014
  https://eos-gnss.com/comparison-chart

 ということは、現在、米国のWAAS衛星から測位に利用可能な信号が送信されている筈です。

 ネット上の情報は、現在の状況に対応しているとは限らないので、ハワイに遊びに行ったついでに実際に受信してみました。
 GNSSアプリには、SBASに対応していると思われるGPSTest(barbeauDev)とGPS Test(Chartcross Limited)を使いました。(紛らわしいです・・・)
 以下の資料では、ハワイは電離層補正のサービスエリアに含まれていないような感じですが、信号自体は受信できるかもしれません。

  Wide Area Augmentation System
  https://en.wikipedia.org/wiki/Wide_Area_Augmentation_System


 測位条件
  測位場所: ハワイ/ホノルル
       モアナ・サーフライダー・ウェスティン/タワーウィング12階/
        オーシャンビュー・ダイヤモンドヘッド側(東側)ラナイ
  使用スマホ:Huawei P10(VTR129)
        Kyocera KYV43(BASIO3)
  GNSSアプリ:GPSTest(barbeauDev)
         https://play.google.com/store/apps/details?id=com.android.gpstest&hl=ja   
         GPS Test(Chartcross Limited)
         https://play.google.com/store/apps/details?id=com.chartcross.gpstest&hl=ja

 

【(01)測位場所】
01sbas-testmoana-surfrider_

【(02)受信中(Huawei P10/Kyocera KYV43)】
02sbas-testmoana-surfrider_huawei-p10_ky

【(03)SBAS表示(Huawei P10_Kyocera KYV43)】
03sbas-testmoana-surfrider_sbashuawei-p1
ラナイ(ベランダ)の椅子の上に、Huawei P10(左)とKyocera KYV43(右)を並べて配置しました。
 Huawei P10では、ID138のSBASが表示され、U(Used)フラグが表示されています。
 一方、Kyocera KYV43では、ID133とID138が表示されていますが、フラグなどの情報はありません。


【(04)SBAS表示_GPSTest(barbeauDev)(Huawei P10)】
04sbas-testmoana-surfrider_sbas_gpstestb


【(05)LevelPlot_GPS Test(Chartcross Limited)(Huawei P10)】
05sbas-testmoana-surfrider_levelplot_gps

【(06)SkyPlot_GPS Test(Chartcross Limited)(Huawei P10)】
06sbas-testmoana-surfrider_skyplot_gps-t

【(07)WAAS_MSAS表示_GPSTest(barbeauDev)(Huawei P10)】
07sbas-testmoana-surfrider_waas_msas_gps

 

 SBASの表示状態は時々刻々と変化しますが、このときはWAAS(133, 138)とMSAS(129, 137)のIDとC/Noのみが表示されていました。
 国が不明なPRN130という表示がありましたが、これは何でしょうか?

 SBASの全体の稼働状態は依然よくわかりませんが、今回受信した範囲では、WAAS(138)の信号がDGPSに使えそうな感じがしますが、素人考えなので、実際はどうなのかはわかりません。

 次のステップとしては、DGPSに対応しているかもしれないGP-102+を使って実際に測位してみたいと思います。

 

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2019年11月24日 (日)

GP-102+のDifferential GPSモード

  GP-102+のマニュアルを見ていたら、“Differential GPS”という設定項目がありました。

  GP-102plus_user_manual_Japanese
  http://akizukidenshi.com/download/ds/canmore/GP-102plus_user_manual_Japanese.pdf

【(01)GP-102+ Differetial GPS設定メニュー】
01differetial-gps

 今まで、明示的にDGPSの設定手順が書かれたGNSS受信機/ロガーはあまり記憶がありません。
 この種の製品では、メニューに項目は表示されているけれども、機能は実装されていないことがあります。
 また、機能が実装されていたとしても、対応する衛星が実際に稼働しているかどうかよくわかりません。
 実際に機能するのであれば儲けものかもしれないということで、試してみることにしました、

 デフォルトがONだったのかOFFだったのかはよくわかりませんが、Differetial GPSをONにしてみました。

【(02)GP-102+ Differetial GPS:ON】
02gp102-differetial-gpson

 ついでに、測位間隔をデフォルトの5秒から1秒に変更しました。

【(03)測位間隔:1秒】
03_20191124170901

 

 先日、銀座のHuaweiサービスで膨張バッテリを交換するときに、修理の待ち時間が2時間あったので、近所の日比谷公園でGP-102+のDifferetial GPSモードのテストをしてみました。


【(04)日比谷公園第1花壇】
04_20191124170901


【(05)日比谷公園第1花壇Zoom】
05zoom_20191124170901


測位条件
  測位場所:日比谷公園第1花壇
  GNSSロガー:CANMORE GP-102+

 以前、NEO-M8T、Huawei P10、Ublox Droid Centerの組み合わせを使用して、日比谷公園噴水広場の池の周りで測位テストをしたことがありますが、その時には期待したような結果は得られませんでした。
 今回は、正確度と精度を別々に確認しやすいように、日比谷公園第1花壇を囲む仮想長方形に沿って1周してみました。

 なお、仮想長方形の左上のコーナーでGP-102+の電源を入れた後にログ記録を開始し、花壇のフェンスとその延長線から形成される仮想長方形に沿って左回りに1周しました。
 1周した後にログの記録を停止し、記録されたデータを編集せずに、そのまま地図上に表示しました。


 測位結果は以下の通りです。

【(06)CanWay】
06canway

【(07)ルートラボ】
07_20191124171101

https://latlonglab.yahoo.co.jp/route/watch?id=0de42bf51f17ea97242309b745384a6e

【(08)Google Earth】
08google-earth_20191124171101

(注:以下の説明は、地図が正確であるという仮定に基づいています)
 仮想長方形の上辺、左辺、下辺は比較的綺麗にトレースされています。
 右辺も、比較的綺麗な直線になっていますが、位置が右(東)に若干ずれています。精度は高いけれど正確度は他の辺に比べて低下しているということでしょうか?
 前回の日比谷公園での測位テストでも似たような傾向があったので、もしかしたら、東側の高層構造物の影響かもしれません。
 なお、仮想長方形の上辺の中央部付近で経路がやや外側に膨らんでいますが、これは進行経路上に警備の警察官(立ち番?)が居たので、1m程度迂回したためです。皇居が近いという場所柄の関係でしょうか?
全体をざっと見た感じでは、通常のGNSSの測位精度よりもかなり良いように思われます。

【(09)Lat_Lon】
09lat_lon

静止時には、小数点以下第5位の数値が安定しているので、m単位の精度が出ているということでしょうか?
 この精度が、Differetial GPSの効果なのか、あるいは、単に受信条件が良かっただけなのかは判りません。

 u-centerの受信データを見ていると、S129とS137の信号自体は結構良好に受信されており、健康状態も良いようですが、いままでDGPSがYesになったのを見たことがありません。


【(10)UBX-NAV-SAT】
10ubxnavsat

 

 また、GPSTest(barbeauDev)でも、最近はSBASの衛星を見たことがありません。

【(11)GPSTest_Huawei P10】
11gpstest_huawei-p10


【(12)GPSTest_Huawei P10_SBAS】
12gpstest_huawei-p10_sbas

 

 来年になれば、SBAS(MSAS)が有効になるということであればうれしいのですが・・・

    SBASの開発
    https://www.enri.go.jp/~sakai/sbas.htm

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2019年11月21日 (木)

U-centerで表示された各種SBAS衛星?

 先日、GNSSアプリ”MapIt GIS”を使って受信テストをしていたら、測位モードが"DGPS(SBAS)"になりました。
 現時点でDGPSによる測位が可能であるかどうかよく判りませんが、レベルプロットにはPRN(?)120の信号が表示されていました。
 しかしながら、PRN120はEGNOSの衛星なので、日本で受信できるようには思われません。

 DGPSの現状がよく判らないので、とりあえずネットで簡単に調べてみました。
 最近の資料があまりないのですが、比較的新しいと思われる以下の資料がありました。

  SBASの開発
  https://www.enri.go.jp/~sakai/sbas.htm
(以下、上記URLから抜粋引用)
--------------------------------------------
表2 世界のSBAS(現行SBAS、衛星数は2018年時点)
名称 運用国 運用開始年 衛星数 状況
WAAS アメリカ  2003 3 二周波数対応の作業中
MSAS 日本  2007 1 2020年にみちびき3号機に移行の予定
EGNOS 欧州連合 2011 3 DFMC SBASの開発中
GAGAN インド  2014 3
--------------------------------------------


  みちびき(準天頂衛星システム)
  SBAS信号
  https://qzss.go.jp/overview/faq/index.html#faq7_13

  GBAS/SBAS International Workshop, Seoul, 3-5 June 2019
  MSAS System Development
  https://www.icao.int/APAC/APAC-RSO/GBASSBAS%20Implementation%20Workshop/1-6_MSAS%20System%20Development_Rev2%20(S%20Saito).pdf

  What is SBAS?
  Updated: Jun 24, 2019
  https://www.gsa.europa.eu/european-gnss/what-gnss/what-sbas


 これらの資料から判断すると、日本では、PRN129, PRN137の衛星が稼働している可能性があるような雰囲気がします。
 想像しているだけでは話が進まないので、実際に受信してみることにしました。
 以前、GR-8015(M8T)を繋いだu-centerで短時間受信してみたことがありますが、そのときは、SVIDとしてS128, S129, S137が表示されたものの、信号自体の確認はできませんでした。

【(01)u-center_UBX-NAV-SAT】
01ucenter_ubxnavsat


 前回は短時間の受信だったので、今回はu-centerの画面を10分間隔で約5時間キャプチャして、記録された画像を確認してみました。

 受信条件は以下の通りです。

  GNSS受信機(アンテナ内蔵):UG-353(u-blox7)
  受信機設置場所:2F北側ベランダ エアコン室外機の上
  PC:ThinPad X250 (Windows Pro 64bit)
  表示ソフト:u-center v19.10
受信時刻:2019.11.19 03:30:00~07:45:00 JST

【(02)u-center GIFアニメ】(左クリックでアニメーション開始)
02ucentergif

 SBASに関連すると思われる以下の衛星が表示されました。

  EGNOS S120
  EGNOS S126
  GAGAN S127
  MSAS S129
  SBAS S133
  MSAS S137
  WAAS S138

【(03)EGNOS S120_GAGAN S127_MSAS S129】
03egnos-s120_gagan-s127_msas-s129


【(04)WAAS S138】
04waas-s138

 日本用のMSAS S129とMSAS S137は理解できますが、EGNOS、GAGAN、WAASはなぜ表示されるのでしょうか? SBAS S133というのもよく分かりません。
 常識的に考えると、欧米や印度から1575.42MHzの電波が飛んでくるようには思われません。
 1.5GHzの電波が電離層で反射するという話は聞いたこと無いし・・・。 トンデモ系の妄想ですが、Sporadic X layer? とか・・・
 あるいは、誰かが近くで、QZSS/SBASのシミュレータのテストをしているとか・・・

 誤表示の可能性が高いように思われますが、誤動作にしては、比較的短時間(約5時間)でオールキャスト登場というのも一寸不思議な気がします。

 u-centerの表示画面を見る限りでは、搬送波は受信できているようですが、ナビに使える状態ではないようです。
 今のところSBASの状況が全く理解できていませんが、日本でも普通に使えるようになれば、1~2mの精度が出る?

 安いGP-102+でもDGPSが使えるかもしれないので、poor man's SLASもどきが実現できるかも・・・

 

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2019年11月16日 (土)

GNSSアプリ”MapIt GIS”のDGPS(SBAS)測位モード

 高精度測位に使えそうなAndroidアプリを探していたら、以下のアプリを見かけました。

  Mapit GIS - Map Data Collector & Land Surveys
  https://play.google.com/store/apps/details?id=com.osedok.gisdatacollector&hl=ja
  (レビュー表示なし_2019/11/16現在)
     https://play.google.com/store/apps/details?id=com.osedok.gisdatacollector&hl=en
     (レビュー多数)

  更新日:2019年11月15日
  サイズ:14M
  インストール:100,000+
  現在のバージョン:7.2.5Core
  Android 要件:4.1 以上
  アプリ内アイテム:¥230~¥2,100/アイテム
  提供元:Mapit GIS LTD

 アプリの説明の中に"Support for RTK corrected coordinates when external Bluetooth GPS/GNSS is connected,"という記載があります。
 レビューの内容は色々ですが、全体的な評価は悪くないようなのでインストールしてみました。
 RTK測位のためには外付けGNSS受信機や有料オプションが必要なようですが、とりあえず基本的な機能を使ってみました。

 測位条件
  測位場所:小田急小田原線(走行中の電車内) 本厚木→厚木→海老名
  使用スマホ:Huawei P10
  測位アプリ:Mapit GIS

 全体としては、他のGNSSアプリと同じような感じですが、測位モードが途中で時々変わる点が異なっていました。
 今までのアプリは、2D/3Dモードの測位しか行われませんでしたが、このアプリでは、Qualityの表示が、"GPS"(2D/3Dに対応?)と"DGPS(SBAS)"で切り替わっていました。
 全体としては、"GPS"の期間が長く、時々"DGPS(SBAS)"に切り替わっているという感じでした。

【(01)MapIt GIS_Quality:GPS】
01mapit-gis_qualitygps

【(02)MapIt GIS_Quality:DGPS(SBAS)】
02mapit-gis_qualitydgpssbas_20191116134901  

 精度の値は、上記写真のGPSの時には16.00m(大幅に変化あり)であるのに対して、DGPS(SBAS)の時には1.65mとなっているので、DGPSによる測位が行われていると考えてもおかしくないように思われます。
測位モードがDGPSということは、DGPSに対応している衛星からの信号を受信している筈です。
 下記の資料によれば、DGPSに対応する実用衛星は、PRNが120~138の範囲に含まれるようです。

  GLOBAL POSITIONING SYSTEM (GPS)
  PSEUDORANDOM NOISE (PRN) CODE ASSIGNMENT PROCESS Version 3.1
  https://www.gps.gov/technical/prn-codes/PRN-code-assignment-process-v3.1.pdf


  MapIt GISの画面に表示されたスカプロットとスカイレベルをチェックしてみました。
 DGPSに関係しそうな衛星としてPRN120が見えます。

【(03)MapIt GIS_PRN120】
03mapit-gis_prn120_20191116135001  

 DGPS(SBAS)に対応するPRNの値の範囲には入っているようですが、PRN120に対応する衛星を調べてみると、日本からは見えない位置に居るようです。

  EGNOS Space Segment
  https://gssc.esa.int/navipedia/index.php/EGNOS_Space_Segment
  "Inmarsat 3F2 AOR-E | PRN Number 120 | Orbital Slot 15.5 W"

  File:EGNOS footprint.png
  https://gssc.esa.int/navipedia/index.php/File:EGNOS_footprint.png


 何か一寸変です。

 現在の日本のSBASの運用状態がよく判らないので、少し調べてみました。
 以下の2019年発行の下記の資料を見ると、PRN129,PRN137という話が出てきます。

  GBAS/SBAS International Workshop, Seoul, 3-5 June 2019
  MSAS System Development
  https://www.icao.int/APAC/APAC-RSO/GBASSBAS%20Implementation%20Workshop/1-6_MSAS%20System%20Development_Rev2%20(S%20Saito).pdf

 QZSSのFAQにも同様な情報があります。

  みちびき(準天頂衛星システム)
  https://qzss.go.jp/overview/faq/index.html
-------------------------------------------------
https://qzss.go.jp/overview/faq/index.html#faq7_13
Q. みちびき3号機SBAS信号(L1Sb)のPRN番号は、現在MTSATのPRN番号である#129または#137を引き継ぐのでしょうか?それとも、現在運用している#187が継続されるのでしょうか?
A. みちびき3号機SBAS信号(L1Sb)のPRN番号は、現在のMTSATが使用している#129あるいは#137のいずれかを引き継ぐ予定です。
-------------------------------------------------

 ということは、日本で使えそうな衛星は、PRN129またはPRN137というになりそうです。

 次に実際の運用状況をGNSS Viewで調べてみました。

  GNSS View
  https://app.qzss.go.jp/GNSSView/gnssview.html?t=1573517673658

  GNSS View マニュアル
  https://qzss.go.jp/technical/gnssview/manual.html

  衛星の表示/非表示設定(衛星配置レーダー)
  https://qzss.go.jp/technical/gnssview/manual.html#cl2

 GNSS Viewのアプリの説明によれば、「みちびきとGPS以外の4システムの衛星配置は、NORAD(North American Aerospace Defense Command、北米航空宇宙防衛司令部)が公開している軌道情報を用いて計算しています。」とのことなので、SBASの衛星の実際の軌道上の位置が判る筈です。

 東京から見えるDGPS対応衛星を調べてみるとPRN120は含まれていません。

【(04)GNSS View】
04gnss-view

 
 PRN120という表示は何でしょうか?
 MapIt GISのスカイプロットに表示されているPRN120は、南のかなり低い角度に位置していますが、GNSS Viewでは対応する衛星はありません。


 念のため、GR-8015(M8T)を繋いだu-centerでチェックしてみましたが、今朝(07:30 2019/11/16 JST)の時点では、SBASの信号が確認できませんでした。(受信環境が悪いためかもしれません)

【(05)u-center_UBX-NAV-SAT】
05ucenter_ubxnavsat

 

 測位モードがDGPS(SBAS)となっており、測位精度もそれらしい値になっており、DGPS対応と思われる衛星が見えていますが、衛星のPRNが120となっている理由が判りません。
 PRNの誤表示は時々発生するようなので、単純な誤動作なのかもしれませんが、一寸不思議です。
 好奇心であちこちに頭を突っ込んでみましたが、素人の悲しさで状況が理解できません。

 もし本当にDGPSモードで測位されており、1~2mの精度が確保されるのであれば、少し広めの空き地があれば、超特大フォント(5mx5m程度?)で一筆書きができるかもしれません。

 

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2019年11月 9日 (土)

Huawei P10+とu-blox Neo M8Tの測位結果を比較した論文

 以前、以下の資料を見て、高精度測位ができるかもしれないと思ってHuawei P10を買ったのですが、そう簡単にはいきません。

  Performance analysis of GPS+Galileosmartphone raw measurements
  GSA, 30th may2018
  https://www.gsa.europa.eu/sites/default/files/expo/augusto_mazzoni_la_sapienza.pdf

 上記資料に出てくるHuawei P10による一筆書きは、素人には入手が容易でない解析ソフトが必要なようです。

 Huawei P10による高精度測位に関係するような資料がないかと思って探していたら、以下の論文を見かけました。

i  nsticc
  GISTAM_2019_51_CR
  GNSS Positioning using Android Smartphone
  http://www.insticc.org/Primoris/Resources/PaperPdf.ashx?idPaper=77648

 受信場所としては、site A(noisy evironment)とSite C(undisturbed place)が使用され、それぞれの場所において、色々と受信条件を変えて、Huawei P10+とu-blox Neo M8Tの測位精度が比較されています。
 測位精度の測定に関しては、Neo M8TにはRTKLIBが使用され、Huawei P10+にはGEO++ RINEXが使用されたようです。

 超大雑把な結論としては、どちらの場合も受信環境が悪いSite Aでは大幅に測位精度が低下しています。
 環境がよいSite Cであれば、Huawei P10+の10分間static測位で、E,N,U=0.048, 0.142, 0.118の値が出ています。
 この程度の精度であれば、高精度測位の雰囲気がするような気がします。
 Huawei P10+とHuawei P10は同じチップなので、受信条件が良ければHuawei P10でも、ある程度の精度は確保できるのかもしれません。
 site Aはnoisy evironmentということですが、Figure 1の写真を見ると、我が家の受信環境よりも10倍くらいは良さそうな感じです。
 向かいのビルの仰角は20度以下のように見えますが、我が家の受信環境(2F北側べランダのエアコン室外機)では空が見える仰角は70度程度です。
 この状態では、高精度測位は難しそうなので、周囲が開けた北側べランダにアンテナ(受信機)を設置して自分の部屋まで無線で飛ばすか、あるいは、2周波を検討するかということになりそうです。

  なお、Site CでHuawei P10+とNeo M8Tを比較した場合には、全体としてNeo M8Tが優位ですが、部分的にHuawei P10+の方が優位である場合もあるようです。

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2019年11月 2日 (土)

”Ublox Droid Center”テスト@日比谷公園噴水広場

 先日、GNSS用Androidアプリ"Ublox Droid Center"を購入しました。

  Ublox Droid Center
  https://play.google.com/store/apps/details?id=com.droid.acenter&hl=ja
      https://play.google.com/store/apps/details?id=com.droid.acenter&hl=en

  Ublox Droid Center  About & Pics
  https://apptopia.com/google-play/app/com.droid.acenter/about


 購入した理由は、以下のアプリの説明を見て、Huawei P10とUblox NEO-M8Tで高精度測位ができるのではないかと、妄想したためです。

(上記アプリのURLから抜粋引用)
--------------------------------
5. Possibility of obtaining NTRIP amendments to increase accuracy. Retrieved on chips of neo-m8p and ZED-F9P.
--------------------------------

 アプリの説明にはM8Tに関する記載はありませんが、M8PやF9Pの親戚(?)のようなものと思われるので、もしかしたら対応しているかもしれないという淡い期待をしました。
 M8TにはRTKLIBの機能がないのが一寸気になりますが・・・

 先日、Ublox Droid CenterをインストールしたHuawei P10に、USB経由でU-blox7を接続してテストした範囲では、通常の2D/3D測位が行われて、一応地図上に測位場所が表示されました。
 地図の設定方法がよく判りませんが、とりあえず基本的な動作はOKのようです。


 次に、本題のNTRIPによる補正を試してみることにしました。
 スマホとアプリは同じで、GNSSモジュールをU-blox7からNEO-M8Tに変更しました。
 M8Tは使用対象モデルとして例示されていないので、本当にNTRIPによる補正ができるのかどうか判りませんが、ものは試しです。

 自宅のGNSS/NTRIP受信環境は良くないので、以下の条件を満たしそうな場所を探してみました。
 ・基準局(今回の場合、CQ出版社)から10km以内であること。
 ・比較的周りが開けていること。
 ・交通の便が良いこと。
 ・測位精度が判りやすいように、固定構造物の周りを回って測位するつもりなので、低くて単純な形状の構造物があること。

 巣鴨から半径10kmの円を描いて探してみると、日比谷公園の噴水がよさそうです。
 南側に高層ビルがあるので、周囲が開けているとは言えませんが、都心で測位作業を行えそうな場所はあまりないので、とりあえず今回はここを利用することにしました。

 
 Ublox Droid Centerでの設定がよく分かりませんが、メニューをたよりに試行錯誤してみました。
 Ublox Droid CenterのMainメニューには、いくつかのラジオボタンが表示されています。

【(01)Ublox Droid Center_Main_1】
01ublox-droid-center_main_1


”NTRIP Client”が関係しそうです。
 これを開いてみると入力画面が表示されたので、必要と思われるデータを入力しました、

【(02)Ublox Droid Center_NTRIP Client_1】
02ublox-droid-center_ntrip-client_1

【(03)Ublox Droid Center_NTRIP Client_2】
03ublox-droid-center_ntrip-client_2

【(04)Ublox Droid Center_Main_2】
04ublox-droid-center_main_2

実際に測位してみました。

測位条件
  測位場所:日比谷公園噴水広場
  使用スマホ:Huawei P10
  外付けGNSS受信機:GR-8015U(NEO-M8T)
  測位アプリ:Ublox Droid Center (v1.4.6)

【(05)Ublox Droid Center_Map】
05ublox-droid-center_map


【Youtube動画】

 噴水広場の周辺に配置されているベンチから噴水の方向に移動し、池の周りを左回りに移動しました。
池の周囲を何回か廻りましたが、上記動画は池の縁の直近を2回廻ったときのものです。

地図の右下の二つの数値は精度を表しているような感じがするのですが、ベンチから池の周辺までは"0m 0m"で、最初の1/4周程度は"1m 1m" となっています。
 最初は、比較的円形の池の外周に沿ってトラックが表示されていたのですが、その後大幅にずれが生じました。
 残念ながら十分な精度を得ることができませんでした。

 
 アプリの説明動画(00:35)を見ると測位モードが”Mode:D"となっていますが、これは何でしょうか?  DGNSS?
 今回のテストでは"Fix2D3D"のままでした。
 NTRIPに基づく補正が行われていないということでしょうか?
 理屈を理解せずに見よう見まねにやっているので、中々先に進みません。
 ベンチに座って測位しているときは、比較的ずれが少なかったので、移動速度の問題もあるかもしれません。

 


 比較のために、同時にGP-102でもログを記録していたので、この測位結果も見てみました。
 ルートラボはもうすぐサービス終了ですが、操作が簡単なので、とりあえずこれを使いました。

【GP-102測位結果(ルートラボ)】

ルートラボ
日比谷公園噴水広場
https://latlonglab.yahoo.co.jp/route/watch?id=54192dd061ca67b668f4a54fda9b1c39

 
 最後の2周が上記Youtubeの動画に対応しています。
 再生速度を”x0.5”位にすると判りやすいです。
 池の外周直近と、外周から2m程度離れた段差がある部分で、それぞれ連続して2周していますが、半径の違いが2重円となって見えています。

日比谷公園大噴水(Wikipedia Commons)
Wikipedia-commons
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hibiya_park.jpg

 二つの円の中心は略一致しているので、測位の「正確度と精度」は結構良いように思われます。
 安いGP-102の方が、綺麗にトレースしている???

 Ublox Droid CenterはM8Tに対応していないのかも・・・


 

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2019年10月26日 (土)

"u-center Android"と"Ublox Droid Center"を2画面表示してみました

 Ublox Droid Centerは、アプリの説明と動画から想像すると高精度測位ができそうな雰囲気ですが、中々先に進みません。
 一寸頭の中が煮詰まってきたので、気分転換をしてみました。
 
 何かの役に立つようには思われませんが、Huawei P10の2画面表示機能を利用して、"Ublox Droid Center"と、Ublox純正の"u-center Android"とを2画面で表示してみました。

  ユーブロックス「u-center Android」(スマホアプリ)
  2015年11月15日
  https://qzss.go.jp/usage/products/u-blox_151115.html

    Ublox Droid Center
  https://play.google.com/store/apps/details?id=com.droid.acenter&hl=ja
  https://play.google.com/store/apps/details?id=com.droid.acenter&hl=en

 
 受信条件
  スマホ:Huawei P10 (Android 9, EMUI 9.1.0)
  アプリ1:u-center Android(内蔵GNSS)
  アプリ2:Ublox Droid Center(USB経由外付けNEO-M8T)


 2画面表示の手順を忘れそうなので、以下自分用メモ兼用。

(1)u-center Androidを選択
1ucenter-android


(2)u-center Androidが表示されるので、右下の”□”を長押し
2ucenter-android


(3)2画面表示になるので、下画面からUblox Droid Centerを選択
32ublox-droid-center  


(4)u-center Android(上)とUblox Droid Center(下)の2画面表示
4ucenter-androidublox-droid-center


 今回走らせたUblox Droid Center(1.4.6)の表示は、アプリのデモ動画とはデザインや色が少し異なっているようです。
 スカイプロットやレベルプロットは色がついていた方が楽しいですが、どこかで設定できる?

 将来的には、通常測位結果と高精度測位結果を同じ画面でリアルタイムで比べるようなことも妄想していますが、どうなることやら・・・

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2019年10月20日 (日)

Ublox Droid Centerを使ってみました

 GR-8015U(NEO-M8T)とRTKGPS+の組み合わせで、色々条件を変えて測位を試しているのですが、RTKGPS+はなぜかHuawei P10では動作しないために、やむを得ず、機種変割引で購入したauのシニア向けスマホBASIO3で動作させています。
 老人にやさしいスマホが売りのようですが、個人的(古希過ぎです)には、使い勝手が悪いので、Huawei P10で動作する外付けGNSS対応Androidアプリがあるとうれしいです。
 探してみると、下記のアプリ(有料)が条件を満たしそうです。

  Ublox Droid Center - Google Play のアプリ
  https://play.google.com/store/apps/details?id=com.droid.acenter&hl=ja

  更新日:2019年6月3日
  サイズ:21M
  インストール:100+
  現在のバージョン:1.4.6
  Android 要件:4.4 以上
  提供元:Тимофеев Артем Валерьевич
  開発元:uaprodigy@gmail.com, uaprodigy@gmail.com

アプリの説明には、以下のような記載がありました。

(以下、上記URLから抜粋引用)
--------------------------------
5. Possibility of obtaining NTRIP amendments to increase accuracy. Retrieved on chips of neo-m8p and ZED-F9P.
--------------------------------

   M8PとF9Pしか例示されていませんが、M8Tはどうでしょうか?
 RTKLIBの機能が内臓されていないチップは駄目?
 
 さらに調べてみると、下記のネガティブ方向の書き込みがありました。

---------------------------------
February 1, 2019 at 12:29 PM
Android Ublox Droid Center NTRIP with NEO-M8N or NEO-M8T chip?
https://portal.u-blox.com/s/question/0D52p00008HKEEqCAP/android-ublox-droid-center-ntrip-with-neom8n-or-neom8t-chip

Can I use Android Ublox Droid Center obtaining corrected GPS data over NTRIP working together with NEO-M8N or NEO-M8T chip?

They will only accept a very small subset of RTCM 2 messages. You'll have to check what's in the stream you are using, but I doubt if it is usable.
---------------------------------

 一寸悲観的な感じですが、さらに調べてみると、以下の記事には「googlePlayでDROID Centerを有償(10.99$)でダウンロードしてインストールすると、初めてandroidスマートフォンでNEO-M8TGNSSモジュールをOTG対応USB経由で衛星データの受信が可能になりました。(令和元年7月現在)」と書いてあります。

  最新型GNSSモジュールに対応可能なAndroid用RTKソフトがやっと出回ってきた
  https://isabou.net/knowhow/colum-it/colum31.asp

 一寸希望が持てそうな雰囲気です。

 念のためにUblox Droid Center対応デバイスを確認してみると、Huawei VTR-V29(P10)は一応含まれています。

【(01)Ublox Droid Center対応デバイス】
01ublox-droid-center
 
 この対応デバイスのリストはあまり当てにはできませんが、物は試しということで、購入することにしました。
 最近更新されているのはいいのですが、インストール数が100+というのが一寸気になります。
 インストール数が少ないということは、それなりの理由(価格以外に)があることが多いので・・・

 基本的な動作を確認しようということで、Huawei P10にUblox Droid Centerをインストールし、UBLOX7を接続し、アイコンをクリックしてみました。
 とりあえずアプリは動いているようです。
 なお、USBが認識されない場合は、スマホ再起動で見えるようになることがあります。

【(02)Huawei P10 + U-blox7】
02huawei-p10-ublox7

【(03)Ublox Droid Center_Main(close)】
03ublox-droid-center_mainclose

【(04)Ublox Droid Center_Main(open)】
04ublox-droid-center_mainopen

 基本的な測位動作を確認するために、小田急小田原線で試してみました。
 厚木駅(本厚木駅ではありません)は高さがあって周りが開けているので・・・

 測位条件
  測位場所:小田急小田原線 厚木→海老名→座間
  GNSS受信機:UBLOX 7
  測位モード:通常単独測位(2D/3D)
  使用スマホ:Huawei P10
  スマホ内蔵GNSS:OFF
  測位アプリ:Ublox Droid Center

【(05)Ublox Droid Centerテスト@小田急小田原線】

 結果は、当然のことかもしれませんが、普通のGNSS(GPS)と同様な感じです。
 座標の数値の表示桁数が多くなることがありますが、下位の桁は明らかに無効な数値であるように思われます。

 日本の地図をダウンロードしてオフラインで使えるようですが、使い方がよくわかりません。

  japan.map 2019-08-05 00:04 1.0G
  http://ftp-stud.hs-esslingen.de/pub/Mirrors/download.mapsforge.org/maps/v4/asia/japan.map

 開発途中という感じなので、今後色々改良されるのかもしれません。


 なお、以下のスクショ(2019.10.20)はUblox社謹製のu-center Androidです。
 現在は配布されていません。

【(06)u-center Android】
07ucenter-android

ユーブロックス「u-center Android」(スマホアプリ)
2015年11月15日
https://qzss.go.jp/usage/products/u-blox_151115.html

 

 スキルがあれば、UBLOX 7に魔法の呪文(!UBX CFG-MSG・・・・)を送って、Rawデータを吐き出させることもできるのかもしれませんが、敷居が非常に高いです。
 現時点ではRTKのための現実的な方法としては、スマホにM8Tを接続することであるように思われますが、Rawデータを利用できるということでHuawei P10を購入しているので、自分が進んでいる方向が違うような気がしないこともありません。

 希望観測的には、Huawei P10に何かのアプリを入れて、基準局に接続すれば、スマホ単体で即高精度測位可能というのを妄想していますが、先は長そうです。

 

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2019年10月12日 (土)

GR-8015U(NEO-M8T)の出力をRTKGPS+で表示してみました

 最近、高精度測位対応のGNSS受信機"GR-8015U(NEO-M8T)"を買って自宅で受信しているのですが、受信環境が悪いために殆どFIXしません。
 現在の受信環境は以下の通りです。

  GNSS受信機:Navisys GR-8015U(NEO-M8T)
  設置場所:2F北側ベランダのエアコン室外機の上(天空率20%以下?)
  PC:ThinkPad X250 Windows 10 Pro(64bit)
      測位ソフト:RTKLIB_bin_2.4.3_b33
  基準局:CQ出版(https://www.google.co.jp/maps/@35.73101206,139.7396917,13z?hl=ja
      善意の基準局掲示板(http://rtk.silentsystem.jp/

 天空率は非常に低いし、マルチパスは多いし、基準局は遠いし、ということで、受信環境としては相当に悪いです。
 この環境ではとてもFIXしそうにないので、受信条件がよさそうな場所に移動して受信することを検討しています。

 屋外で測位する場合も、基本的には、自宅で使っていた装置をそのまま持って行けばいい訳ですが、ノートPCといっても結構重いです。
 また、歩きながら測位することを考えると、左手にノートPC、右手にGNSS受信機というのは、一寸怪しい恰好になります。
 スマホでRTKLIBが実行できれば、操作が簡単になりそうです。
 以前、Android版のRTKLIBの記事を見かけたことがあるので、探してみたら、下記のRTKGPS+ が一番メジャーなアプリのようです。

  RTKGPS+
  https://play.google.com/store/apps/details?id=gpsplus.rtkgps&hl=en

  Updated:August 29, 2018
  Size:Varies with device
  Installs:10,000+
  Current Version:Varies with device
  Requires Android:Varies with device
  Offered By:Ronan LE MEILLAT

 Reviewの中に、”I have Ublox NEO-M8T and it works great with this app. It would be great if you add support for other Serial to USB devices like CH340 and CP2102.”という書き込みがあったので、GR-8015U(NEO-M8T)でも使えそうな雰囲気です。

 とりあえず使ってみようということで、Huawei P10 (Android 10)にインストールしたのですが、アイコンをクリックしてもアプリが開きません。
 仕方がないので、音声通話用に使用しているAUのKyocera BASIO3 KYV43 (Android 7)にインストールしたら、普通に起動できました。

 使い方がよく判らないので、下記の資料をざっと見てみたのですが、やっぱりよく判りませんでした。(探し方が悪かったのかもしれませんが・・・)

  Playing with rtklib on android
  https://github.com/eltorio/RtkGps
(以下、上記URLから抜粋引用)
----------------------------------------
Requirements
・android > 4.0
・Bluetooth or USB OTG GPS receiver supported by rtklib
・Allow mock locations in your device developer settings (optional but required for sending mock locations)
・A Dropbox account for uploading log/solution. (you will be asked for authorizing this app by Dropbox)
----------------------------------------

 仕方がないので、スマホの画面のメニューを見ながら試行錯誤してみました。
 なお、受信条件の変更点は以下の通りで、他の条件は同じです。
  ThinkPad X250 → Kyocera BASIO3
  RTKLIB     → RTKGPS+

 色々設定を変えて試しましたが、何を触ったのか忘れてしまうので、以下は自分用メモです。

RTKGPS+ Menu構造(抜粋)
------------------------
【MAIN MENU】
------------------------
* SERVER
** Server
** Status
** Map
* STREAMS
** Input streams
** Output streams
** Log streams
* NTRIP CASTER
** NTRIP Caster
** Caster options
* SETTINGS
** Processing options
** Solution options

------------------------
【設定】(抜粋)
------------------------
* STREAMS
** Input streams

*** INPUT ROVER
**** Type(USB)
**** Stream settings(115200/8-N-1)
**** Format(u-blox LEA-*T)

*** INPUT BASE
**** Input Base(NTRIP client)
**** Stream settings
***** Host(160.16.134.72)
***** Port(80)
***** NTRIP Mountpoint(CQ-UBLOX)
***** NTRIP user(guest)
***** NTRIP password(guest)
**** Format(u-blox LEA-*T)
**** Base station position(Lat:35.731012060, Lon:139.73691700, Height:80.3300)

* SETTINGS
** Processing options

【(01)RTKGPS+_SETTINGS_Processing options】
01rtkgps_settings_processing-options
(測位動作を行っているように見える状態になりましたが、この設定でよいかどうかは不明です)

 

 測位結果は以下の通りです。
【(02)測位中のBASIO3&RTKGPS+】
02basio3rtkgps

【(03)RTKGPS+_Status】
03rtkgps_status


【(04)RTKGPS+_Map1】
04rtkgps_map1

【(05)RTKGPS+_Map2】
05rtkgps_map2

 

 試行錯誤の結果、"Float"が表示されるようになりましたが、本当に"Float解が表示されているのかどうかはよく判りません。

以下の資料には、「測位精度数十cmのFloat解」と書いてあるのですが、今回試した範囲では、通常測位と同程度かそれ以下でした。
 どこかで設定を間違えているのか、あるいは、受信環境が悪すぎるのかもしれません。

  Float モードにおける測位精度の評価
  http://www.gnss-pnt.org/symposium2014/poster/P-05.pdf

とりあえず、基準局の情報を利用して測位演算は行われているようなので、そのうち、受信環境の良い場所に移動して試してみるつもりです。

 

【蛇足】
Short-of-runway-19

    Short of RWY19で測位した訳ではありません。
  座標がずいぶん遠くまで飛んでいってます。
  高度も変な値になっています。

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2019年10月 6日 (日)

高精度測位対応GNSS受信機GR-8015U(NEO-M8T)を買いました

 高精度測位には興味があるのですが、雑誌やネット上の資料を見ただけではピンときません。
 やっぱり現物を触ってみないと面白くありません。

 トランジスタ技術に高精度測位の記事がありましたが、ベースになっていたのは、ZED-F9Pで、スタータキットは結構いいお値段です。
  一寸買って試してみようという訳にはいきません。

  トランジスタ技術2019年10月号
  https://toragi.cqpub.co.jp/tabid/889/Default.aspx

  トラ技2周波RTKスタータ・キット【高速測位タイプ】
  https://shop.cqpub.co.jp/hanbai/books/I/I000316.html


 M8TやM8Pであれば、もっと安いのがあるかもしれないと思ってAmazonで探してみると、NEO-M8T ならアンテナ込みで12000円程度であるようです。

GPSモジュール アンテナモジュール Glonass NEO-M8T 衛星測位モジュール

 

 

 これなら手が出せそうですが、完成品ではないので、半田付けやケースが必要です。

 古希過ぎの老人には半田付けは一寸難作業です。
 完成品はないかと思っていたら、Rakutenに以下のような商品がありました。

  Navisys社
  GR-8015U GNSSレシーバー
  (u-blox NEO-M8T搭載)
  https://item.rakuten.co.jp/ida-online/gr-8015u/

 キットよりも高いですが、ケースとケーブルがついている完成品なので、追加部品や工数を考えれば悪くないかもしれません。
 一寸心配なのは、GR-8015U (USB) 1.5mケーブル」と書いてありますが、写真にはケーブルの先端が写っていないので、コネクタが接続済なのか、あるいは、USBコネクタを接続可能ということなのかが明確ではありません。
 また、「製品カタログ(英文)」のリンク先が、GR-8015Uではなくて、古いモデル(GR-8013, GR8014)になっているのも一寸気になります。

  製品カタログ(英文)
  https://www.ida-japan.co.jp/GPS/GR-801_flyer-150703.pdf

 念の為に別の資料を探してみました。
 以下の資料には、少し詳しい情報が書かれていますが、USBコネクタについて情報はありません。

  GR-8015U: RTK rover receiver to support centimeter level positioning.
  http://www.navisys.com.tw/news_pdf/GR-8015U,%20RTK%20rover%20receiver%20to%20support%20centimeter%20level%20positioning.pdf

 この資料の中に、Hitachi SolutionsとHitachi Construction Machineryの話が出ていたので、この情報を参考にして、更に探してみました。
 以下の資料が関係しそうな雰囲気です。

  日立建機
  Solution Linkage Survey
  https://www.hitachicm.com/global/jp/solution-linkage/about-ict/solution-linkage-survey/
(以下、上記URLから抜粋引用)
-------------------------------------
弊社で動作確認済みの専用アンテナをご購入ください。
・「Navisys社製 GR-8015U」
・「Locosys社製 LS23070-P」
-------------------------------------

 この資料の写真を見ると、GR-8015Uのケーブルの先端にはUSBコネクタが接続されており、OTGケーブル経由でスマホと接続するようになっています。

 ここまでの情報から判断すると、GR-8015Uは、追加の工作をすることなくスマホやPCに接続できそうです。
 業務用に使用できるということであれば、或る程度の信頼性は確保されていると思われます。
 また、使用法についても説明があります。

  Solution Linkage Survey ご利用ガイド
  https://application10.globaleservice.com/SLSurvey/resources/SL-Survey_manual.pdf

 製品としてはよさそうな感じです。
 個人用の使用例を殆ど見かけないの、一寸心配ですが、多分大丈夫であろうということで、GR-8015Uを買うことにしました。


【(01)GR-8015U GNSSレシーバ】
01gr8015uneom8t-receiver


【(02)GR-8015U 銘板】
02gr8015uneom8t-name_plate


 USBコネクタは接続済でした。
 また、銘板には「GR-8015Uと書かれていました。

 今まで使っていたGR-8013Uとサイズは殆ど同じですが、厚みが少し厚いようです。

【(03)GR-8015_GR-8013】
03gr8015_gr8013

 この種の製品は、時々銘板と中身が違うことがある(これはROC製なので多分大丈夫?)ので、念のために簡単な動作チェックをしてみました。

 製品仕様に「メッセージデータ: Message data GPS, GLONASS, BeiDou, SBAS, QZSS L1S and IMES beacons (50/250 bps auto-baud) 」と書いてあるので、 QZSS L1Sに対応しているようです。
 今まで使っていたGR-8013Uでは、 QZSSの L1Sのチェックボックスは無効(グレイアウト)だったので、これが有効になっていれば、安心できます。
 なお、みちびき対応製品リストを見ると、NEO-M8Tは、「L1C/A(衛星測位サービス)・L1S(受信のみ)」となっています。

  受信機・チップ・LSI・モジュール
  https://qzss.go.jp/usage/products/list.html#receiver-chip-lsi

 とりあえず、u-centerで確認してみました。

【(04)GR-8015U_UBX-CFG-GNSS】
04gr8015u_ubxcfggnss

 L1Sにチェックできました。
 中身はNEO-M8Tであると考えてよいようです。
 現時点では、L1Sにチェックできたからと言っても、何か面白いことができる訳ではないようですが・・・

 本題の高精度測位ですが、とりあえずCQ出版を基準局にしてRTKLIBのRTKNAVIで試してみました。
設定が結構面倒で、後で忘れてしまいそうなので、何枚かメモ用にキャプチャしました。
 なお、あちこちの資料を参照しながら、とりあえず動くように適当に設定したので、これでよいのかどうかは不明です。


【(05)RTKLIB_RTKNAVI_Input Stream】
05rtklib_rtknavi_input-stream


【(06)RTKLIB_RTKNAVI_Serial Options】
06rtklib_rtknavi_serial-options

【(07)RTKLIB_RTKNAVI_NTRIP Client Options】
07rtklib_rtknavi_ntrip-client-options

 
 受信の結果は、時々FLOAT解が得られるけれども、FIX解は殆ど得られないという状態でした。
測位精度は、通常の3Dモードと同程度でした。


【(08)RTKLIB_RTKNAVI_FLOAT解】
08rtklib_rtknavi_float

【(09)RTKLIB_RTKNAVI_FIX解】
09rtklib_rtknavi_fix


 基準局からはかなり離れていますが、それよりも、受信環境が悪いのが測位結果が悪い理由であるように思われます。
 今回は基本的な測位動作確認ということで、受信機は便宜的に2Fベランダのエアコン室外機の上に置きましたが、天空率20%以下、マルチパスだらけという劣悪な受信環境なのでそのうち、なにか考えなくては・・・

 トランジスタ技術の2019年10月号別冊付録の6ページに、M8T+RTKLBとZED-F9Pで、構造物の軒下を歩いて測位したときの比較結果が書いてあるのですが、F9Pの方が圧倒的に優位なようです。そのうち、安い2周波モジュールが出てきたら購入を検討するかも・・・

 世の中の流れからは何周か遅れていますが、趣味の世界なので、ボケ防止用にぼつぼつとやってみます。

 

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