2025-02-12
全地球測位衛星システム（GNSS）技術は、測位とナビゲーションに革命をもたらし、手作業による計算を即座に利用可能なデータに変えました。地理情報システム（GIS）、建設、農業などの業界では、より高い精度への要求が高まっており、GNSSの精度を向上させるために様々な補正方法が開発されています。この記事では、主な補正手法とその特徴、アプリケーションについて説明し、お客様の特定の要件に適した補正手法を選択できるようにします。
GNSS RTK技術の進化
GNSSリアルタイムキネマティック（RTK）技術の歩みは、1980年代後半から1990年代前半にかけて、高精度測位のための搬送波位相測定の探求から始まりました。最初の大きなマイルストーンは、電離層遅延を緩和することにより、より正確な誤差補正を可能にする2周波受信機の開発でした。1990年代半ばには、商用RTKシステムの登場が画期的な出来事となり、センチメートルレベルの精度を提供し、普及を可能にした。
2000年代には、セルラーネットワークの統合やインターネットベースの補正などの通信技術の向上により、RTKシステムの信頼性と使いやすさが大幅に向上しました。また、CORS（Continuously Operating Reference Stations）ネットワークの確立により、リアルタイム補正のための強固なインフラが提供され、RTK技術の範囲と精度がさらに拡大しました。
近年では、GalileoやBeiDouなどの新しい衛星の追加を含むGNSSコンステレーションの開発により、衛星信号の可用性と冗長性が向上し、RTK精度と信頼性が向上しました。最近のほとんどのRTKシステムは、現在、マルチ周波数とマルチコンステレーション機能を組み込んでおり、信号の障害や大気の状態により強くなっています。
CHCNAV LT800 Androidタブレットシリーズは、自律測位とGNSS RTK測位が可能です。
RTKは標準的なGNSS測位技術とどう違うのか？
リアルタイム・キネマティック（RTK）測位は、主に精度とその精度を達成するために使用される方法において、標準的なGNSS測位技術と異なります。標準的なGNSS測位は、通常メーターレベルの精度を提供し、一般的なナビゲーションや多くの民生用アプリケーションには十分です。標準的なGNSS測位は、一般的なナビゲーションや多くの民生用アプリケーションには十分なメートルレベルの精度を提供します。
対照的に、RTK測位は搬送波位相測定を使用することでセンチメートルレベルの精度を達成します。重要な違いは、基地局とローバーの使用です。基地局は既知の固定位置に配置され、GNSS信号を継続的に受信し、大気の状態、衛星軌道、クロックの不一致による誤差を計算します。これらの誤差補正は、移動GNSS受信機であるローバーにリアルタイムで送信され、ローバーは補正データを使って自身のGNSS測定値を調整し、誤差を効果的に相殺する。
RTKはまた、標準的なGNSSで一般的に使用されている単一周波数の受信機よりも、電離層の遅延をより効果的に軽減できる二周波または多周波受信機を使用します。この2周波機能と基地局からのリアルタイムの誤差補正を組み合わせることで、RTKはより高い精度を提供することができます。
GNSSのRTK手法を探る：シングルベースからネットワークソリューションまで
異なるGNSS RTK方法とそのユニークな特徴、アプリケーション、利点を詳しく見てみましょう。これらの方法を理解することで、特定の地理空間ニーズに最適なソリューションを選択することができます。
シングルベースRTK (リアルタイムキネマティック)
シングル・ベース・ステーションGNSS RTKは、リアルタイム補正を提供するためにオンサイトのベースステーションを使用する、広く使用されている補正方法です。CHCNAViBaseのようなベースステーションはコンパクトで、様々な場所に簡単に配置することができます。ポータビリティは、異なる作業現場間を頻繁に移動する必要がある測量士にとって特に有益であり、どこで作業しても高精度の測位を保証します。
CHCNAV iBase, 統合GNSSベースステーション
CHCNAVのP5UレシーバーとC220GR2 アンテナのような高性能レシーバーとアンテナは、固定された運用エリアのユーザーにとって、精度、安定性、カバレッジを向上させることができます。
アプリケーションシナリオ
利点
デメリット
GNSSネットワークRTK
ネットワークRTKは、広範囲をカバーするために複数の常設基地局を使用することで、従来のRTKを強化します。基地局はGNSS補正データを中央サーバーに継続的にアップロードし、中央サーバーはユーザーのリアルタイムの位置に基づいて正確な補正情報をユーザーに提供します。このネットワーク化されたアプローチは、優れたアクセシビリティと信頼性を提供し、自動操舵トラクターを使用する農家、建設専門家、GNSSの専門知識を持たない測量士などのユーザーに最適です。
広域をカバーするため、ユーザーは新しい基地局にリセットして再接続する必要がなく、長距離でもシームレスな接続性を維持できます。また、基地局からの距離が長くなるにつれて精度が低下するシングルベースRTKの制限もありません。
CHCNAV C220GR2アンテナを搭載した基準局（画像出典：RG-Solution）
アプリケーション・シナリオ
利点
短所
PPP（高精度測位）とPPP-RTK
PPP（Precise Point Positioning）は、衛星と単一の受信機を使用して正確な測位を行う高精度な補正技術です。PPPは、衛星を介して送信されるローカル補正を計算する基地局のグローバルネットワークに依存し、セルラーネットワークを必要とせずに広いエリアをカバーします。GalileoのHASやBeiDouのB2b PPPのような無料のPPPサービスは、デシメートルレベルの精度を提供し、商用サービスはさらに高い精度を提供し、しばしばデシメートル以下の精度に達する。
PPP-RTKは、PPPとリアルタイムキネマティック（RTK）技術を組み合わせ、センチメートルレベルの精度を提供します。PPP-RTK補正は、GNSS信号を使用したLバンド衛星通信と静止衛星からの追加補正により利用可能で、互換性のあるGNSS受信機と契約が必要です。さらに、PPP-RTK補正は携帯電話ネットワークを介して配信することができるため、特に携帯電話の電波が強い地域での利用性が向上します。
CHCNAV NX510SEオートステアリングシステムを搭載したJohn Deereトラクター
アプリケーションシナリオ
利点
デメリット
PPK（ポストプロセシング・キネマティック）
ポストプロセシング・キネマティック（PPK）は、GNSSデータの精度を向上させるために使用される非リアルタイムの補正方法です。フィールド作業中、ローバーはGNSS信号データを記録し、同時に基地局は自身のデータを記録します。フィールドワーク終了後、記録されたデータはCHCNAVのCGOのような後処理ソフトウェアを使って補正されます。
PPKは、ドローンによる空中マッピングのような用途に特に効果的である。RTK補正の継続的なデータ送信を維持することが困難な山岳地帯や水上エリアなどの困難な地形において、信頼性の高い補正を提供します。
CHCNAV BB4ドローンとAA15エアボーンLiDAR
アプリケーションシナリオ
利点
短所
ニーズに最適なGNSS補正方法の選択
それぞれのGNSS補正方法には長所と短所があります。最適な選択は、特定のアプリケーション、技術的専門知識、運用環境によって異なります。リアルタイムキネマティック(RTK)はリアルタイムの補正を提供し、建設や測量など即時の精度が必要なアプリケーションに最適です。対照的に、ポストプロセシング・キネマティック（PPK）は、継続的なデータリンクの維持が困難な厳しい地形でも高い精度を提供し、航空マッピングに適しています。精密ポイントポジショニング（PPPおよびPPP-RTK）は、ローカルの基地局を必要とせずに広域をカバーするため、グローバルな運用や遠隔地での運用に有効です。
万能のソリューションはありません。むしろ、さまざまなオプションが多様なニーズやシナリオに対応しています。各手法のユニークな利点と制限を理解することは、あなたのプロジェクトに最も適切なGNSS補正技術を選択するのに役立ちます。
CHCNAVは、最新のGNSSテクノロジーと、複雑な精密測位をサポートする能力で、お客様をサポートする準備が整っています。測量、農業、建設、その他高精度GNSSを必要とするどのような分野でも、CHCNAVはお客様のニーズを満たし、成功に導くソリューションを提供します。
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CHCナビゲーションについて
CHC Navigation (CHCNAV)は、生産性と効率の向上を目的とした先進的なマッピング、ナビゲーション、ポジショニング・ソリューションを開発しています。CHCNAVは、地理空間、農業、建設、自治などの業界にサービスを提供し、プロフェッショナルに力を与え、業界の進歩を促進する革新的なテクノロジーを提供しています。世界130カ国以上で事業を展開し、1,900人以上のプロフェッショナルを擁するCHCナビゲーションは、地理空間業界のみならず、その他の業界においてもリーダー的存在として認められています。CHCナビゲーション [Huace:300627.SZ] の詳細については、www.chcnav.comをご覧ください。
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