自 動 走 行 システムの 実 現 に 向 けた 諸 課 題 とその 解 決 の 方 向 性 に 関 する 調 査 検 討 における 衛 星 測 位 活 用 に 向 けた 基 礎 評 価 に 関 する 調 査 - 報 告 書 概 要 版 - 2015 年 3 月 6 日 衛 星 測 位 活 用 検 討 コンソーシアム 代 表 機 関 :アイサンテクノロジー 共 同 機 関 :JAXA 東 京 海 洋 大 学 衛 星 測 位 利 用 推 進 センター 1
目 次 1. 調 査 目 的 内 容 2. 走 行 実 験 方 法 の 概 要 3. 調 査 考 察 の 方 針 4. 結 果 要 約 5. 結 果 概 要 6.まとめ 2
1. 調 査 目 的 内 容 3
1. 調 査 目 的 内 容 調 査 目 的 内 容 目 的 近 年 米 国 のGPSや 日 本 の 準 天 頂 衛 星 をはじめ 複 数 の 衛 星 測 位 システ ム(マルチGNSS)の 利 用 が 可 能 となってきており 精 度 や 可 用 性 はこの 数 年 で 著 しく 進 展 している また 日 本 国 が2018 年 の 実 用 サービス 開 始 に 向 け 整 備 を 進 めている 準 天 頂 衛 星 については 各 種 の 精 度 向 上 ( 補 強 ) 方 式 が 計 画 されている 本 調 査 では これらの 衛 星 測 位 技 術 が 自 動 車 の 高 精 度 な 位 置 特 定 手 段 としてどこまで 利 用 可 能 かを 見 極 めることを 目 的 とする 内 容 マルチGNSS( 1)による 効 果 を 移 動 体 ( 自 動 車 )で 評 価 する 高 精 度 リファレンスを 用 い 位 置 精 度 を 定 量 的 に 評 価 市 街 地 でのマルチパス 低 減 効 果 を 確 認 する 準 天 頂 衛 星 の 補 強 方 式 を 含 む 各 種 測 位 方 式 で 包 括 的 な 評 価 を 行 う 評 価 にあたり カーメーカから 利 用 シーン 等 の 要 件 をヒアリングし 実 験 条 件 に 反 映 する 今 後 の 研 究 開 発 の 基 礎 データとすべく 取 得 データ 解 析 結 果 をデータ ベース 化 するとともに 広 く 公 開 する 1: 対 象 衛 星 システム:GPS/QZSS/GLONASS/BeiDou 4
2. 走 行 実 験 方 法 の 概 要 5
走 行 実 験 機 器 構 成 とデータ 収 集 ケース RFレコーダ カメラ レーザスキャナー : 受 信 電 波 及 び 周 辺 環 境 を 記 録 し 実 験 環 境 を 再 現 受 信 機 評 価 に 利 用 2. 走 行 実 験 方 法 の 概 要 MMS: 測 位 基 準 高 精 度 受 信 機 :2 種 類 のアンテナと3 機 種 の 測 量 用 受 信 機 LEX 受 信 機 コード 測 位 (カーナビ 等 で 利 用 される 測 位 方 式 PRN(Pseudo Random Noise)コードを 使 って 衛 星 との 距 離 を 測 る( 測 距 ) ) 搬 送 波 測 位 ( 測 量 等 で 利 用 される 測 位 方 式 搬 送 波 の 位 相 を 使 い 高 精 度 に 測 距 できるためコード 測 位 と 比 較 して 測 位 精 度 も 高 い ) コード 測 位 受 信 機 :ダッシュボード 上 ルーフ 上 の 異 なるアンテナ 設 置 と カーナビ 等 で 利 用 される3 機 種 のコード 測 位 受 信 機 MMSで 取 得 した 点 群 ( 色 つき) 6
利 用 するマルチGNSS 及 び 測 位 方 式 について 2. 走 行 実 験 方 法 の 概 要 評 価 対 象 衛 星 システム GPS:アメリカ(Global Positioning System) GLONASS:ロシア(Global Navigation Satellite System) BeiDou: 中 国 QZSS: 日 本 (Quasi-Zenith Satellite System) 評 価 対 象 測 位 方 式 測 位 方 式 名 称 コード/ 搬 送 波 1 周 波 / 2 周 波 精 度 ( 目 安 ) 1 周 波 コード 測 位 コード 1 周 波 数 m~ 単 独 測 位 ( 補 強 情 報 なし) 2 周 波 コード 測 位 コード 2 周 波 数 m~ 2 周 波 線 形 結 合 で 電 離 層 遅 延 量 をキャンセル( 補 強 情 報 なし) L1-SAIF (*1) コード 1 周 波 1m 程 度 軌 道 クロック 電 離 層 補 強 情 報 を 利 用 MADOCA-PPP (*2) 搬 送 波 2 周 波 10cm 程 度 高 精 度 軌 道 クロック 情 報 を 利 用 CMAS (*3) 搬 送 波 2 周 波 数 cm 程 度 ローカルな 軌 道 クロック 電 離 層 対 流 圏 遅 延 情 報 を 利 用 補 足 RTK 搬 送 波 2 周 波 数 cm 程 度 基 準 局 の 観 測 データを 利 用 *1:Submeter-class Augmentation with Integrity Function *2:Multi-GNSS Advanced Demonstration tool for Orbit and Clock Analysis *3:Centimeter-class Augmentation System 7
走 行 実 験 全 コース コース3 2. 走 行 実 験 方 法 の 概 要 つくば コース1(C1): 2014/12/13 都 内 一 般 道 (お 台 場 ) コース2(C2): 2014/12/14 首 都 高 (お 台 場 ) コース3(C3): 2014/12/15 都 市 間 高 速 (つくば) 埼 玉 東 京 コース1 コース2 千 葉 コース1 コース3 お 台 場 コース2 8
走 行 実 験 コース1( 都 内 一 般 道 :お 台 場 近 辺 ) 2014/12/13 2. 走 行 実 験 方 法 の 概 要 9
走 行 実 験 コース2( 首 都 高 : 有 明 近 辺 ) 2. 走 行 実 験 方 法 の 概 要 2014/12/14 10
走 行 実 験 コース3( 都 市 間 高 速 :つくば) 2. 走 行 実 験 方 法 の 概 要 2014/12/15 11
3. 調 査 考 察 の 方 針 12
調 査 考 察 の 方 針 3. 調 査 考 察 の 方 針 本 調 査 実 施 にあたっては ITS Japan 準 天 頂 衛 星 利 活 用 検 討 会 ( 自 動 車 メーカメンバー)との 打 合 せにより 走 行 コース 条 件 の 設 定 評 価 考 察 の 方 針 を 決 定 した 衛 星 測 位 による 絶 対 位 置 測 定 の 性 能 を 評 価 する 特 に 衛 星 測 位 の 限 界 を 明 らかにし 測 位 結 果 が 信 頼 できない 場 所 条 件 を 明 確 にする 測 位 精 度 を 走 行 経 路 上 へマッピングし どのような 環 境 シーンにおいて 精 度 劣 化 が 生 じるかを 可 視 化 を 行 う 高 架 等 で 信 号 遮 断 が 発 生 した 後 の 測 位 再 開 精 度 劣 化 発 生 後 の 精 度 復 帰 ま での 時 間 についても 調 査 する マルチGNSSの 効 果 補 強 の 効 果 を 確 認 するため 生 データが 出 力 できる 高 精 度 測 位 受 信 機 を 用 いた 実 観 測 データによる 後 処 理 解 析 を 実 施 する コード 測 位 受 信 機 のリアルタイム 出 力 はより 安 価 な 受 信 機 の 現 時 点 でのレベ ルを 確 認 するという 観 点 での 参 考 データとして 扱 う 都 市 部 の 高 速 道 路 一 般 道 については マルチパスの 影 響 が 大 きいと 考 えられる 箇 所 を 抽 出 マルチパスの 識 別 除 外 方 法 について 検 討 を 行 う 13
( 参 考 )SIPにおいて 検 討 されている 自 動 走 行 のモデル 3. 調 査 考 察 の 方 針 高 精 度 地 図 (ダイナミックマップ)+ 相 対 センサ (IMU レーダー 画 像 )+ 絶 対 位 置 センサ(G NSS) 自 動 走 行 レベルに 応 じた 段 階 的 な 達 成 ドライバーの 介 在 を 前 提 とした 高 度 運 転 支 援 シ ステム(レベル2 3)の 実 現 将 来 の 完 全 自 動 走 行 へ(レベル4) 出 典 : 出 典 : 内 閣 府 SIPシンポジウム2014 渡 邊 PD 発 表 資 料 SIP-adus 資 料 14
4. 結 果 要 約 15
結 果 要 約 4. 結 果 要 約 遮 蔽 物 の 無 い 環 境 において コード 測 位 においてもマルチGNSSや 補 強 情 報 を 利 用 することでレーン 識 別 可 能 な 精 度 が 得 られる 可 能 性 があることを 確 認 した また 搬 送 波 測 位 でも 静 止 測 位 と 同 等 の 精 度 ( 数 cm)が 得 られた Ⅰ.コード 測 位 1.マルチGNSSの 効 果 走 行 コースの 全 般 において 測 位 率 の 改 善 効 果 が 確 認 できた ( 表 1) 2. 補 強 の 効 果 ( 準 天 頂 衛 星 L1-SAIF 信 号 ) 走 行 コースの 全 般 において 測 位 精 度 の 改 善 効 果 が 確 認 できた ( 表 2) 表 1. マルチGNSSの 効 果 :コード 測 位 測 位 率 コース G G+Q+R G+Q+R+C C1 75.97% 85.09% 93.59% C2 49.52% 54.22% 81.31% C3 78.22% 81.65% 97.27% 表 2. 補 強 の 効 果 :コード 測 位 ( 進 行 方 向 左 右 誤 差 1.5m 以 内 の 割 合 ) コース G G+Q G+Q (L1SAIF) C1 30.17% 32.31% 49.33% C2 27.76% 27.88% 67.96% C3 79.16% 90.23% 94.31% Ⅱ. 搬 送 波 測 位 RTK CMASではオープンスカイのような 環 境 では 十 分 に 高 い 精 度 ( 数 cm)が 得 られた Fix( ) 率 が 低 くなる 都 市 部 において マルチGNSS 効 果 でFix 率 が 改 善 することを 確 認 した MADOCA-PPPは 再 収 束 時 間 に 課 題 があり 所 定 の 精 度 を 得 るに 至 らなかった C1: 都 内 一 般 道 C2: 首 都 高 C3: 都 市 間 高 速 G:GPS Q:QZSS R:GLONASS C:BeiDou Fix: 搬 送 波 位 測 位 における Fix とは 搬 送 波 の 波 数 が 整 数 値 で 求 まることを 指 す なお 波 数 を 実 数 値 で 求 めて 得 られる 解 は Float 解 と 呼 ばれ Float 解 の 精 度 は 環 境 によるが 通 常 10cm 程 度 以 上 である Ⅲ. 測 位 中 断 箇 所 の 影 響 と 測 位 精 度 悪 化 箇 所 の 状 況 の 把 握 今 後 の 分 析 受 信 機 の 改 善 他 の 位 置 特 定 手 段 が 必 要 な 場 所 の 把 握 につながるデータ 取 得 検 討 素 材 を 収 集 できた ( 次 頁 以 降 参 照 ) 16
マルチGNSSの 効 果 < 高 精 度 受 信 機 :コード 測 位 > GPSのみでは 測 位 不 可 であったが マルチGNSS 効 果 で 測 位 可 能 となる 箇 所 が 確 認 できる 4. 結 果 要 約 GPS GPS+QZSS+GLONASS GPS+QZSS+GLONASS+BeiDou 計 測 情 報 計 測 日 :2014/12/13 3:00:00~4:06:12(UTC) 観 測 コース: 都 心 一 般 道 受 信 機 : NovAtel アンテナ: NovAtel 測 位 方 法 : コード 測 位 ( 後 処 理 ) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 左 右 誤 差 量 ヒストグラム 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.25 4.5 4.75 5 5.00 over GPS GPS+QZSS+GLONASS GPS+QZSS+GLONASS+BeiDou 17
0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.25 4.5 4.75 5 5.00 over unfix 補 強 情 報 の 効 果 <コード 測 位 準 天 頂 衛 星 のL1SAIF> 4. 結 果 要 約 GPS+QZSSにL1-SAIF 補 強 を 加 えることで 左 右 誤 差 0.5m 以 内 の 割 合 は80% 以 上 1m 以 内 の 割 合 は90% 以 上 都 市 間 高 速 左 右 方 向 誤 差 (1 周 波 コード 測 位 ) GPS GPS+QZSS(L1-SAIF 補 強 ) ~0.25m 0.25m ~ 0.50m 0.50m ~ 0.75m 0.75m ~ 1.00m 1.00m ~ 1.50m 1.50m ~3.00m 3.00m ~ 100% 90% 80% 70% 60% 50% 計 測 情 報 計 測 日 :T1:2014/12/15 00:48:15~01:20:13(UTC) 観 測 コース: 都 市 間 高 速 受 信 機 : JAVAD アンテナ: NovAtel 測 位 方 法 : コード 測 位 ( 後 処 理 ) 40% 30% 20% 10% 0% GPS GPS+QZSS(L1-SAIF) 18
0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.25 4.5 4.75 5 over 4815 4859.8 4944.6 5029.4 5114.2 5159 5243.8 5328.6 5413.4 5458.2 10140.8 10225.6 10310.4 10355.2 10440 10524.8 10609.6 10654.4 10739.2 10824 10908.8 11331.4 11416.2 11501 11545.8 11630.6 11715.4 11800.2 11845 11929.8 準 天 頂 衛 星 を 用 いた 高 精 度 測 位 <CMAS:センチメータ 級 補 強 > CMASは 都 市 間 高 速 で 左 右 方 向 誤 差 は 全 て25cm 以 下 Float 解 を 含 めると 測 位 率 は95% 以 上 左 右 誤 差 1m 以 下 が99% 以 上 であり 測 位 精 度 の 信 頼 性 が 高 い CMASは 実 験 装 置 であるため 補 強 情 報 の 伝 送 遅 延 時 間 は17 秒 程 度 である 本 調 査 では 実 用 システムにおける 伝 送 遅 延 時 間 を8 秒 と 想 定 して 位 置 の 品 質 および 測 位 率 の 検 討 評 価 を 行 った 左 右 方 向 誤 差 の 推 移 ( 単 位 [m]) 8 6 4-2 02-4 -6-8 4. 結 果 要 約 計 測 情 報 計 測 日 :T1:2014/12/15 00:48:15~01:20:13(UTC) 観 測 コース: 都 市 間 高 速 受 信 機 : LEXR アンテナ: NovAtel(MMS) 測 位 方 法 : CMAS(Fix 解 /Float 解 ) 左 右 誤 差 量 ヒストグラム 100% 80% 60% 40% 20% 0% GPS+QZSS(CMAS) Float 解 Fix 解 Fix 解 の 誤 差 分 布 ( 横 軸 : 進 行 方 向 / 縦 軸 : 左 右 方 向 単 位 [m]) 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0-0.1-0.2-0.3-0.4 Fix 解 +Float 解 Fix 解 のみ -0.5-0.5-0.3-0.1 0.1 0.3 0.5 19
準 天 頂 衛 星 を 用 いた 高 精 度 測 位 <MADOCA-PPP> 4. 結 果 要 約 MADOCA-PPPは 収 束 時 間 に30 分 程 度 要 する 走 行 中 の 周 辺 環 境 の 信 号 遮 断 等 により 測 位 解 の 荒 れ 途 切 れが 生 じると 再 収 束 過 程 に 入 るが 再 収 束 中 に 次 の 信 号 断 が 発 生 してしまい 収 束 できな い 事 象 が 繰 り 返 し 起 こり オープンスカイ 定 点 の 場 合 と 同 様 の 精 度 ( 同 時 間 帯 の 定 点 観 測 結 果 水 平 方 向 6cm:RMS)は 得 られなかっ た GPS 計 測 情 報 計 測 日 :2014/12/15 0:48:15~1:20:12(UTC) 観 測 コース: 都 市 間 高 速 ( 桜 土 浦 IC~つくば 中 央 IC~ 谷 田 部 IC 往 復 一 般 道 を 除 く) 受 信 機 :Trimble アンテナ:NovAtel(MMS) 測 位 方 法 :MADOCA 左 右 誤 差 量 ヒストグラム GPS+QZSS 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.25 4.5 4.75 5 over GPS+QZSS+GLONASS GPS+QZSS+GLONASS GPS+QZSS GPS 20
搬 送 波 測 位 におけるマルチGNSSの 効 果 4. 結 果 要 約 GPSのみではFix( )していないが マルチGNSS 効 果 でFix 率 が 改 善 していることが 確 認 できる 都 心 一 般 道 左 右 方 向 誤 差 ( 搬 送 波 測 位 :RTK ) Fix 解 のみ 左 右 誤 差 量 ヒストグラム( Fix 解 ) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0.25 0.75 1.25 1.75 2.25 2.75 3.25 3.75 4.25 4.75 over GPS GPS+GLONASS+BeiDou GPS+GLONASS+BeiDou GPS 計 測 情 報 計 測 日 :2014/12/13 5:45:58 ~6:52:22(UTC) 観 測 コース: 都 心 一 般 道 受 信 機 : Trimble アンテナ: NovAtel(MMS) 測 位 方 法 :RTK(Fix 解 ) Fix: 搬 送 波 位 測 位 における Fix とは 搬 送 波 の 波 数 が 整 数 値 で 求 まることを 指 す なお 波 数 を 実 数 値 で 求 めて 得 られる 解 は Float 解 と 呼 ばれ Float 解 の 精 度 は 環 境 によるが 通 常 10cm 程 度 以 上 である 21
精 度 に 影 響 を 与 える 箇 所 < 補 完 手 段 測 位 信 頼 性 の 判 断 手 法 の 確 立 のための 分 析 > 精 度 劣 化 および 測 位 不 能 箇 所 の 道 路 環 境 を 把 握 都 市 間 高 速 における 左 右 誤 差 増 加 および 測 位 不 能 箇 所 (GPS+QZSS(L1-SAIF 補 強 )) 4. 結 果 要 約 22
5. 結 果 概 要 23
結 果 全 体 概 要 5. 結 果 概 要 コード 測 位 ( 高 精 度 受 信 機 ) コース3( 都 市 間 高 速 )においては 高 速 を 横 切 る 跨 線 道 路 の 下 を 通 過 する 際 に 測 位 が 中 断 した 他 は 約 80%の 測 位 率 L1-SAIFによる 補 強 が 有 効 に 機 能 し 左 右 方 向 誤 差 1m 以 下 が70%を 越 える 結 果 を 得 た 首 都 高 (コース2) 都 心 一 般 道 (コース1)では L1-SAIF 補 強 による 誤 差 1m 以 下 の 分 布 はともに 約 40%に 低 下 している GLONASS 追 加 の 効 果 については コース3 及 び1では 精 度 改 善 が 見 られたが コース2では 逆 に 精 度 が 悪 化 している 搬 送 波 測 位 ( 高 精 度 受 信 機 ) コース3( 都 市 間 高 速 )においては 海 洋 大 屋 上 基 準 のRTKで 約 90%のFIX 率 若 干 FIX 率 は 下 がる( 約 77%)が CMASではFIXした 解 のうち90%が10cm 以 内 の 左 右 方 向 誤 差 となった コース2では 京 橋 付 近 で 測 位 不 可 の 場 所 が 多 く コース 全 体 のFIX 率 は GPS+GLONASS+BeiDou+QZSSでも60% 程 度 に 留 まっている 都 心 一 般 道 (コース1)では GPSのみのRTKで30% 程 度 のFIX 率 が GLONASS BeiDou QZSSを 加 えることで70%に 改 善 70%が10cm 以 内 の 左 右 方 向 誤 差 であ る 24
結 果 全 体 概 要 5. 結 果 概 要 コード 測 位 (コード 測 位 受 信 機 ) コード 測 位 受 信 機 は 高 精 度 受 信 機 に 比 べ 高 感 度 で 測 距 精 度 は 悪 くても 可 能 な 限 り 信 号 を 受 信 追 尾 位 置 を 算 出 する 設 計 となっている 高 精 度 受 信 機 では 測 位 が 継 続 できなかったコース2の 京 橋 付 近 など 測 位 率 自 体 は90% 以 上 に 改 善 しているが 左 右 方 向 の 誤 差 分 布 はばらつきが 大 きい SBAS 補 正 に 加 えてBeiDouも 利 用 することができる 受 信 機 では コース3( 都 市 間 高 速 )において 誤 差 1m 以 内 の 割 合 が 約 81.9% 1.5m 以 内 で96%と 高 い 性 能 を 示 した GLONASSについては 今 回 比 較 した 範 囲 では 追 加 による 改 善 効 果 がほとんど 見 られなかった 軌 道 クロック 補 正 なしではGLONASSの 使 用 は 逆 に 精 度 を 劣 化 さ せる 一 因 にもなるため コンシューマ 向 けのコード 測 位 受 信 機 では 限 定 的 な 利 用 となっているのではないかと 推 察 される 25
1 周 波 コード 測 位 ( 高 精 度 受 信 機 ) 26
都 市 間 高 速 左 右 方 向 誤 差 (コード 測 位 ) 5. 結 果 概 要 計 測 情 報 計 測 日 :2014/12/15 0:48:15~1:20:12(UTC) 観 測 コース: 都 市 間 高 速 ( 桜 土 浦 IC~つくば 中 央 IC~ 谷 田 部 IC 往 復 一 般 道 を 除 く) 受 信 機 :NovAtel アンテナ:NovAtel 測 位 方 法 :1 周 波 コード 測 位 ( 後 処 理 ) GPSのみ GPSにQZSSとGLONASSを 加 えることで 左 右 誤 差 0.5m 以 内 の 割 合 が 約 8%から 約 34%へ 向 上 GPS+QZSSにL1-SAIF 補 強 を 加 えること で 左 右 誤 差 0.5m 以 内 の 割 合 は67% 以 上 1.5m 以 内 の 割 合 は76% 以 上 であり レーン 判 別 に 利 用 できる 可 能 性 がある 左 右 誤 差 量 ヒストグラム GPS+QZSS+GLONASS GPS+QZSS(L1-SAIF 補 強 ) 27
都 市 間 高 速 における 左 右 誤 差 増 加 および 測 位 不 能 箇 所 (GPS+QZSS(L1-SAIF 補 強 )) 5. 結 果 概 要 ~0.25m 0.25m ~ 0.50m 0.50m ~ 0.75m 0.75m ~ 1.00m 1.00m ~ 1.50m 1.50m ~3.00m 3.00m ~ 誤 差 増 加 箇 所 測 位 不 能 箇 所 JCT 等 による 上 空 遮 断 時 や 防 音 壁 や 大 きめの 車 両 との 併 走 時 等 に 信 号 が 遮 断 された 結 果 誤 差 が 大 きくなる 或 いは 測 位 不 可 能 となる 28
首 都 高 速 左 右 方 向 誤 差 (1 周 波 コード 測 位 ) GPSのみ GPS+QZSS+GLONASS GPS+QZSS(L1-SAIF 補 強 ) 5. 結 果 概 要 計 測 情 報 計 測 日 :2014/12/14 3:31:06~3:49:38(UTC) 観 測 コース: 首 都 高 速 受 信 機 :NovAtel アンテナ:NovAtel 測 位 方 法 :1 周 波 コード 測 位 ( 後 処 理 ) 左 右 誤 差 量 ヒストグラム L1-SAIF 補 強 を 加 えることで 左 右 誤 差 0.5m 以 内 の 割 合 が 約 5%から 約 23%に 1.5m 以 内 の 割 合 が 約 17%から 約 46%に 向 上 比 較 的 上 空 視 界 が 良 好 な 地 域 (コース 内 南 部 ) ではGLONASS 追 加 で 精 度 劣 化 が 見 られる 29
首 都 高 における 左 右 誤 差 増 加 および 測 位 不 能 箇 所 (GPS+QZSS(L1-SAIF 補 強 )) 5. 結 果 概 要 誤 差 増 加 箇 所 測 位 不 能 箇 所 30 30
都 心 一 般 道 左 右 方 向 誤 差 (1 周 波 コード 測 位 ) GPSのみ GPS+QZSS+GLONASS GPS+QZSS(L1-SAIF 補 強 ) 5. 結 果 概 要 計 測 情 報 計 測 日 :2014/12/13 3:00:00~4:06:12(UTC) 観 測 コース: 都 心 一 般 道 受 信 機 :NovAtel アンテナ:NovAtel 測 位 方 法 :1 周 波 コード 測 位 ( 後 処 理 ) 左 右 誤 差 量 ヒストグラム QZSS 及 びGLONASS 追 加 のマルチGNSS 効 果 によりGPSのみでは 測 位 不 可 あるいは 精 度 が 低 い 箇 所 で 改 善 が 確 認 できる 観 測 衛 星 数 が 増 えDOPが 改 善 されるなどが 要 因 であると 考 えられる 31
都 心 一 般 道 における 左 右 誤 差 増 加 および 測 位 不 能 箇 所 (GPS+QZSS(L1-SAIF 補 強 )) 5. 結 果 概 要 誤 差 増 加 箇 所 測 位 不 能 箇 所 32
搬 送 波 測 位 ( 高 精 度 受 信 機 ) 33
都 市 間 高 速 左 右 方 向 誤 差 ( 搬 送 波 測 位 :RTK/CMAS Fix 解 のみ) 5. 結 果 概 要 GPSのみ 計 測 情 報 計 測 日 :2014/12/15 0:48:15~1:20:12(UTC) 観 測 コース: 都 市 間 高 速 ( 桜 土 浦 IC~つくば 中 央 IC~ 谷 田 部 IC 往 復 一 般 道 を 除 く) 受 信 機 :Trimble(GPS/GPS+QZSS+GLONASS+BeiDou) LEXR(GPS+QZSS+CMAS) アンテナ:NovAtel( MMS 搭 載 アンテナ) 測 位 方 法 :RTK(GPS/GPS+QZSS+GLONASS+BeiDou) CMAS RTKの 基 準 局 は 東 京 海 洋 大 学 定 点 基 線 長 は50~60km RTK CMASのFix 解 のうちのほとんどは 左 右 誤 差 25cm 以 内 である 都 市 間 高 速 では 上 空 の 視 界 が 比 較 的 開 けており GPSのみでも 十 分 な 数 の 衛 星 から 品 質 の 良 い 信 号 を 受 信 でき マルチGNSSの 寄 与 は 都 市 部 ほど 高 くはないが GPSのみの 場 合 と 比 較 し 測 位 率 が 数 % 向 上 していることが 確 認 できる 左 右 誤 差 量 ヒストグラム GPS+QZSS+GLONASS+BeiDou GPS+QZSS (CMAS) 34
首 都 高 左 右 方 向 誤 差 ( 搬 送 波 測 位 :RTK/CMAS Fix 解 のみ) GPSのみ GPS+QZSS+GLONASS+BeiDou GPS+QZSS (CMAS) 5. 結 果 概 要 計 測 情 報 計 測 日 :2014/12/14 3:31:06~3:49:38(UTC) 観 測 コース: 首 都 高 速 受 信 機 :Trimble(GPS/GPS+QZSS+GLONASS+BeiDou) LEXR(GPS+QZSS+CMAS) アンテナ:NovAtel( MMS 搭 載 アンテナ) 測 位 方 法 :RTK(GPS/GPS+QZSS+GLONASS+BeiDou) CMAS 左 右 誤 差 量 ヒストグラム RTK CMASともにFix 解 のうちの80% 以 上 は 左 右 誤 差 5cm 以 内 である 35
都 心 一 般 道 左 右 方 向 誤 差 ( 搬 送 波 測 位 :RTK/CMAS Fix 解 のみ) GPSのみ GPS+GLONASS+BeiDou GPS+QZSS (CMAS) 5. 結 果 概 要 計 測 情 報 計 測 日 :2014/12/13 3:00:00~4:06:12(UTC) 観 測 コース: 都 心 一 般 道 受 信 機 :Javad(GPS) Trimble(GPS+GLONASS+BeiDou) LEXR(GPS+QZSS+CMAS) アンテナ:NovAtel( MMS 搭 載 アンテナ) 測 位 方 法 :RTK(GPS/GPS+QZSS+GLONASS) CMAS GPSのみではFixしていないが マルチGNSS 効 果 によりFix 率 が 改 善 されていることが 確 認 できる 観 測 衛 星 数 が 増 えDOPが 改 善 される などの 要 因 で 精 度 向 上 したことが 確 認 できる 左 右 誤 差 量 ヒストグラム 36
( 参 考 )コード 測 位 (コード 測 位 受 信 機 ) 37
( 参 考 ) 都 市 間 高 速 左 右 方 向 誤 差 (コード 測 位 コード 測 位 受 信 機 ) 5. 結 果 概 要 GPSのみ 計 測 情 報 計 測 日 :2014/12/15 0:48:15~1:20:12(UTC) 観 測 コース: 都 市 間 高 速 ( 桜 土 浦 IC~つくば 中 央 IC~ 谷 田 部 IC 往 復 一 般 道 を 除 く) 受 信 機 : A 社 (GPS/GPS+QZSS+GLONASS) B 社 (GPS+QZSS+BeiDou(SBAS 補 強 )) アンテナ:Patch ルーフ 設 置 測 位 方 法 :1 周 波 コード 測 位 ( 受 信 機 依 存 ) GPS+QZS+BeiDou(SBAS 補 強 )では 左 右 誤 差 1.5m 以 内 の 割 合 が 96%に 達 した 左 右 誤 差 量 ヒストグラム GPS+QZSS+GLONASS GPS+QZSS+BeiDou (SBAS 補 強 ) 38
( 参 考 ) 首 都 高 左 右 方 向 誤 差 (コード 測 位 コード 測 位 受 信 機 ) GPSのみ GPS+QZSS+GLONASS GPS+QZSS+BeiDou (SBAS 補 強 ) 5. 結 果 概 要 計 測 情 報 計 測 日 :2014/12/14 3:31:06~3:49:38(UTC) 観 測 コース: 首 都 高 速 受 信 機 :A 社 (GPS/GPS+QZSS+GLONASS) B 社 (GPS+QZSS+BeiDou(SBAS 補 強 )) アンテナ:Patch ルーフ 設 置 測 位 方 法 :1 周 波 コード 測 位 ( 受 信 機 依 存 ) 左 右 誤 差 量 ヒストグラム GPS+QZS+BeiDou(SBAS 補 正 )では 左 右 誤 差 1.5m 以 内 の 割 合 がGPSのみで 約 30%のところ 約 60%に 達 し マルチGNSSの 効 果 やSBASに よる 効 果 が 確 認 された しかしGLONASSの 寄 与 は 小 さい 39
( 参 考 ) 都 心 一 般 道 左 右 方 向 誤 差 (コード 測 位 コード 測 位 受 信 機 ) GPSのみ GPS+QZSS+GLONASS GPS+QZSS+BeiDou (SBAS 補 強 ) 5. 結 果 概 要 計 測 情 報 計 測 日 :2014/12/13 3:00:00~4:06:12(UTC) 観 測 コース: 都 心 一 般 道 受 信 機 :A 社 (GPS/GPS+QZSS+GLONASS) B 社 (GPS+QZSS+BeiDou(SBAS 補 強 )) アンテナ:Patch ルーフ 設 置 測 位 方 法 :1 周 波 コード 測 位 ( 受 信 機 依 存 ) 左 右 誤 差 量 ヒストグラム GPS+QZS+BeiDou(SBAS 補 正 )では 左 右 誤 差 1.5m 以 内 の 割 合 がGPSのみで 約 20%のところ 約 48%に 達 し マルチGNSSの 効 果 やSBASに よる 効 果 が 確 認 された GLONASSの 暦 の 精 度 が 低 いことに 起 因 し GLONASSを 追 加 した 場 合 は 精 度 は 劣 化 している 40
測 位 中 断 時 の 振 る 舞 いについて 5. 結 果 概 要 1 周 波 コード 測 位 ( 高 精 度 受 信 機 ) 都 市 間 高 速 (コース3)のつくばジャンクションにおける 高 架 下 通 過 による 測 位 中 断 都 心 一 般 道 (コース1)の 日 比 谷 アンダーパス 通 過 時 の 測 位 中 断 についてそ れぞれ 中 断 前 後 の 左 右 方 向 誤 差 可 視 衛 星 数 の 変 化 を 次 ページ 以 降 に 示 す 高 精 度 受 信 機 の 場 合 測 位 中 断 後 の 信 号 再 捕 捉 のために 必 要 な 受 信 レベルの 信 号 を4 機 以 上 捉 えた 時 点 で 復 帰 するため 復 帰 時 の 精 度 は 比 較 的 良 好 である 傾 向 が 見 える また 複 数 GNSS 利 用 のケースの 方 がより 早 く4 機 以 上 の 衛 星 を 受 信 できる 可 能 性 が 高 く 復 帰 までの 時 間 も 短 い 上 記 2ケースでは 中 断 直 前 に いずれも 周 囲 が 障 害 物 に 囲 まれる 環 境 にあり 測 位 精 度 が 悪 化 している その 他 測 位 方 式 都 市 間 高 速 (コース3)における 高 架 道 路 下 を 通 過 する 際 の 1コード 測 位 受 信 機 で 複 数 GNSS(SBAS 補 強 ) 2 複 数 GNSS-RTK 3CMAS 4MADOCA-PPPの 左 右 方 向 誤 差 の 振 る 舞 いをP41に 示 す 1コード 測 位 受 信 機 の 場 合 中 断 は 生 じていないが 通 過 時 に 誤 差 が 若 干 増 加 し その 後 しばらくそのままの 状 態 が 継 続 している 2も 中 断 は 生 じず 通 過 してい るが 通 過 直 後 にわずかに 誤 差 が 増 え その 後 短 時 間 (0.4 秒 )で 精 度 改 善 3は 測 位 中 断 発 生 後 高 架 通 過 後 にフロート 解 を 経 て 復 帰 再 FIXまで3 秒 程 度 かかっ た 4は 中 断 後 に 再 収 束 を 開 始 しているが 図 に 示 す 範 囲 では 精 度 は 復 帰 して いない 41
都 市 間 高 速 道 高 架 下 通 過 時 の 測 位 結 果 変 動 5. 結 果 概 要 1コード 測 位 :( 緑 丸 赤 線 )(GPS+QZSS+BeiDou(SBAS 補 強 )) MMS: 緑 丸 水 色 線 3CMAS:( 青 丸 (Fix) 赤 丸 (Float) 赤 線 )(GPS+QZSS) MMS: 緑 丸 水 色 線 1 中 断 は 発 生 していないが 通 過 時 に 誤 差 が 若 干 増 加 し その 後 しばらくそのままの 状 態 が 継 続 3 測 位 中 断 発 生 後 高 架 通 過 後 にフロート 解 を 経 て 復 帰 再 FIXまで3 秒 程 度 2RTK:( 緑 丸 赤 線 )(GPS+QZSS+GLONASS+BeiDou) MMS: 緑 丸 水 色 線 4MADOCA-PPP:( 赤 丸 赤 線 )(GPS+QZSS+GLONASS) MMS: 緑 丸 水 色 線 2 中 断 は 発 生 していないが 通 過 直 後 にわずかに 誤 差 が 増 え その 後 短 時 間 (0.4 秒 )で 精 度 改 善 4 中 断 後 に 再 収 束 を 開 始 しているが 図 に 示 す 範 囲 では 精 度 は 復 帰 せず 42
遮 蔽 による 衛 星 測 位 不 可 能 箇 所 前 後 の 測 位 状 況 5. 結 果 概 要 紫 :MMS 水 色 :GPS+QZSS(L1-SAIF 補 強 ) つくばJCT(つくば 中 央 IC 谷 田 部 IC) 左 右 方 向 誤 差 8 6 4 2 0-2 -4-6 10540 10542 10544 10546 10548 10550 10552 10554 10556 10558 10600 19 14 9 可 視 衛 星 数 上 空 遮 蔽 時 間 帯 (1:05:48 ~ 1:05:51) 4 10540 10542 10544 10546 10548 10550 10552 10554 10556 10558 10600 GPS GPS+QZSS+GLONASS GPS+QZSS+L1-SAIF GPS+QZSS(L1-SAIF 補 強 ) 遮 蔽 が 起 こる 直 前 に 測 位 精 度 の 大 規 模 な 劣 化 が 見 られた 通 過 後 は4 基 以 上 の 衛 星 から 良 好 な 信 号 を 受 信 できるまでにGPSのみでは4.3 秒 QZSS 等 組 み 合 わせで3.6 秒 要 した 43
34027 34029 34031 34033 34035 34037 34039 34041 34043 34045 34047 34049 34051 34053 34055 34057 34059 34101 34103 34105 34107 34109 34111 34113 34115 34117 34119 34121 34123 34125 34127 34129 34131 34133 日 比 谷 アンダーパス( 測 位 遮 断 ) 前 後 のコード 測 位 の 振 る 舞 い( 推 移 ) 5. 結 果 概 要 左 右 方 向 誤 差 30 25 20 15 10 5 0-5 -10 可 視 衛 星 数 10 アンダーパス 内 GPSのみ 走 行 軌 道 座 標 のマッピング 図 測 位 再 開 地 点 進 行 方 向 日 比 谷 アンダーパス 内 ( 天 井 有 部 分 ) 5 GPS+QZSS(L1-SAIF 補 強 ) 0 HDOP 4 3 2 1 0 GPS+QZSS+GLONASS GPS GPS+QZSS+GLONASS GPS+QZSS+L1-SAIF アンダーパス 直 前 は 両 側 が 壁 で 囲 まれ 受 信 衛 星 数 は 急 激 に 減 り 精 度 劣 化 が 起 こる 通 過 後 は4 基 以 上 の 衛 星 から 良 好 な 信 号 を 受 信 できるまでにGPSのみでは 約 12 秒 を 要 するが QZSS 等 組 み 合 わせでは 約 10 秒 であり 測 位 再 開 が 約 2 秒 早 かった MMS 軌 道 ( 日 比 谷 アンダーパス 外 ) MMS 軌 道 ( 日 比 谷 アンダーパス 内 ) コード 測 位 結 果 44
マルチパス 低 減 方 法 の 検 討 5. 結 果 概 要 MMSによるリファレンス 周 辺 環 境 データの 取 得 は マルチパスの 影 響 を 受 けている 信 号 の 判 別 を 容 易 にし マルチパス 信 号 の 特 徴 受 信 機 で 識 別 す るための 物 理 量 の 変 化 抽 出 に 有 用 である 精 度 劣 化 場 所 に 対 して 信 号 強 度 疑 似 距 離 残 差 天 空 写 真 と 衛 星 の 仰 角 方 位 角 との 比 較 から マルチパスの 影 響 を 受 けていると 思 われる 衛 星 を 除 外 して 測 位 演 算 を 実 施 マルチパスによる 精 度 劣 化 を 低 減 可 能 であることを 確 認 した 下 記 の 例 では 7 衛 星 を 除 外 しているが 多 くの 衛 星 を 除 外 してもなお 十 分 に 良 品 質 な 信 号 を 受 信 できているからこそ 可 能 となるもので マルチGNSS 利 用 による 効 果 の1つである 選 択 的 衛 星 除 外 無 し 選 択 的 衛 星 除 外 有 り マルチパス 環 境 下 での 選 択 的 衛 星 除 外 (コース1 内 の 部 分 切 り 出 し( 信 号 待 ち 停 車 時 ) マルチGNSS 単 独 測 位 ) 45
10m ハイブリッド 測 位 の 検 討 (CMAS MADOCA-PPP) G G 5. 結 果 概 要 CMAS: 慣 性 航 法 装 置 等 の 出 力 を 複 合 ハイブリッド 測 位 により 測 位 不 可 区 間 を 補 完 し 測 位 率 を 向 上 することが 可 能 ( 下 図 は 都 市 部 一 般 道 データ への 適 用 例 ) 慣 性 航 法 装 置 の 利 用 - MMSによる 参 照 座 標 - FIX 解 ( 波 数 決 定 済 ) - 慣 性 航 法 の 測 位 結 果 MADOCA-PPP: 再 収 束 の 改 善 収 束 時 間 短 縮 には 推 定 パラメータのより 正 しい 初 期 値 を 与 えることが 有 効 であり 推 測 航 法 等 の 手 段 で 求 めた 値 を 用 いて 再 収 束 を 行 うことで 測 位 解 の 荒 れ 跳 びを 低 減 精 度 改 善 を 行 うことができる ( 下 図 は 都 市 間 高 速 データへの 適 用 例 ) 東 西 誤 差 南 北 誤 差 上 下 誤 差 再 収 束 短 縮 手 法 適 用 水 平 方 向 誤 差 8.1cm(RMS)に 改 善 ( 再 収 束 実 施 までの 測 位 不 可 時 間 が 増 加 するため 測 位 率 は77.2%) 46
5. 結 果 概 要 複 数 GNSS 利 用 の 効 果 衛 星 システムの 差 異 (1/2) 下 記 は 実 験 実 施 期 間 と 同 じ3 日 間 の 各 測 位 システム 及 びその 組 合 せによ る 単 独 測 位 結 果 である 現 在 日 本 で 単 独 測 位 利 用 可 能 な3つのシステム(GPS GLONASS BeiDou)の 中 ではGLONASSの 精 度 が 最 も 悪 い 放 送 している 暦 ( 軌 道 ク ロック)の 精 度 が 悪 いことが 主 要 因 である BeiDou 単 体 の 測 位 精 度 がGPSと 同 等 レベルに 達 している ( 当 該 3 日 間 で はGPSよりも 良 い 精 度 である ) 日 本 からは 衛 星 の 配 置 は 南 西 方 向 に 偏 っ ているものの 静 止 衛 星 や 準 天 頂 衛 星 同 様 の8の 字 軌 道 衛 星 により 衛 星 配 置 の 変 化 が 少 なく 衛 星 の 入 れ 替 わりが 少 ないこと 放 送 暦 の 精 度 が GLONASSよりも 良 好 であることがその 要 因 であると 考 えられる 表 利 用 マルチGNSS 別 単 独 測 位 のRMS 値 RMS(m) G R B GQR GQB 水 平 5.7 6.7 4.5 5.4 4.7 RMS(m) GQ GR GB GQRB 水 平 5.3 5.8 4.8 4.8 図 利 用 マルチGNSS 別 単 独 測 位 の 結 果 高 精 度 受 信 機 1 周 波 コード 測 位 2014/12/13~15の3 日 間 @IGS* 増 田 局 (GMSD) *IGS:International GNSS Srevice 47
複 数 GNSS 利 用 の 効 果 衛 星 システムの 差 異 (2/2) 5. 結 果 概 要 都 市 部 など 周 辺 に 障 害 物 が 多 い 環 境 においては 単 一 システム 利 用 よりも 複 数 システム 利 用 による 測 位 率 及 び 単 一 システムよりも 良 い 衛 星 配 置 が 得 られることによる 精 度 改 善 効 果 ( 精 度 劣 化 低 減 効 果 )が 大 きい オープンスカイ 条 件 下 では GPS 単 体 利 用 でも 十 分 な 衛 星 数 と 良 好 な 衛 星 配 置 が 得 られるため 複 数 システム 利 用 による 精 度 改 善 効 果 は 小 さく GLONASSのように 放 送 暦 の 精 度 が 悪 いシステムを 組 み 合 わせると 逆 に 精 度 が 悪 化 することがある ( 前 頁 の 表 中 のGとGRの 数 値 を 参 照 ) 都 市 部 におけるマルチパスや 反 射 波 の 識 別 測 位 演 算 からの 排 除 を 行 うた めには 使 用 可 能 な 衛 星 数 が 多 く マルチパスや 反 射 波 の 影 響 が 少 ない 信 号 だけで 十 分 なDOPが 得 られることが 必 要 であり マルチGNSSの 利 用 が 有 効 である さらにマルチGNSS 対 応 の 補 強 情 報 は マルチパス 信 号 除 外 後 の 都 市 部 や オープンスカイ 環 境 でも 大 きな 効 果 が 期 待 できる 48
高 さ 方 向 精 度 5. 結 果 概 要 搬 送 波 測 位 (CMASのFix 解 )では10cm 程 度 以 内 の 精 度 が 得 られており 併 走 または 交 差 する 高 架 道 路 と 走 行 中 の 道 路 の 識 別 が 可 能 であることが 確 認 できた ( 図 1) 一 周 波 コード 測 位 では 高 さ 方 向 の 精 度 が 悪 く 測 位 結 果 のみでは 識 別 が 困 難 な 場 合 もあるが L1-SAIFによる 測 距 補 正 は 高 さ 方 向 の 精 度 改 善 にも 効 果 があることが 確 認 できた ( 図 2) 図 1 搬 送 波 位 相 測 位 (CMASのFix 解 )の 高 さ 方 向 誤 差 ( 都 市 間 高 速 道 路 ) 図 2 コード 測 位 (GPSのみ 単 独 /L1-SAIF 補 強 )の 高 さ 方 向 誤 差 ( 都 市 間 高 速 道 路 ) 49
速 度 による 測 位 精 度 への 影 響 測 位 精 度 はビル 等 の 周 辺 環 境 一 周 波 受 信 機 は 電 離 層 の 状 況 などに 依 存 するが 走 行 速 度 には 依 存 しない ( 位 置 算 出 には 衛 星 地 上 受 信 機 間 の 距 離 を 測 る( 測 距 ) 必 要 がある 測 距 は 衛 星 の 送 信 時 刻 と 受 信 機 の 受 信 時 刻 の 差 に 光 速 を 乗 じて 算 出 する 衛 星 は 高 速 ( 秒 速 数 km)で 移 動 している ためその 時 刻 情 報 は 相 対 論 効 果 を 考 慮 する 必 要 があるが 自 動 車 の 移 動 速 度 (~ 秒 速 50m 程 度 )は 十 分 に 小 さいため 本 調 査 ではこの 影 響 を 考 慮 する 必 要 はなく 測 位 精 度 への 影 響 はほとんどない ) 同 一 時 間 帯 におけるオープンスカイ 定 点 での 測 位 結 果 と 比 較 的 オープン スカイが 続 く 都 市 間 高 速 走 行 区 間 での 測 位 精 度 を 比 較 した 結 果 測 位 解 の 精 度 に 大 きな 差 がないことを 確 認 した 表 定 点 測 位 と 移 動 体 測 位 ( 都 市 間 高 速 道 路 本 線 )の 精 度 比 較 ( 統 計 値 (RMS) GPSのみでの 比 較 ) RMS コード 測 位 ( 単 独 測 位 ) 搬 送 波 位 相 測 位 (RTKのFix 解 ) 定 点 2.8 m 0.024 m 移 動 体 3.0 m 0.076 m 5. 結 果 概 要 移 動 体 の 場 合 は 高 架 下 やビル 大 型 車 との 並 走 などによる 周 辺 環 境 の 変 化 に 伴 う 信 号 遮 断 やマルチパス 等 の 影 響 のため 精 度 への 影 響 があるが 速 度 には 依 存 しない 50
6.まとめ 51
まとめと 今 後 の 課 題 6.まとめ まとめ1.マルチGNSS 効 果 と 補 強 効 果 を 確 認 都 市 間 高 速 では マルチGNSSや 補 強 情 報 の 利 用 によりコード 測 位 でもレーン 判 別 に 活 用 でき る 可 能 性 があることを 確 認 した GPS+QZSSにL1-SAIF 補 強 を 加 えることで 左 右 誤 差 0.5m 以 内 の 割 合 は80% 以 上 1.5m 以 内 の 割 合 は 94% 以 上 に 向 上 するなど 補 強 効 果 が 大 きく 表 れていることが 確 認 した ( 高 精 度 受 信 機 ) GPS+QZS+BeiDou(SBAS 補 強 )で 左 右 誤 差 1.5m 以 内 の 割 合 が96%に 達 した (コード 測 位 受 信 機 B 社 ) 都 市 部 では 遮 蔽 による 信 号 数 の 減 少 やマルチパスの 影 響 により 測 位 率 や 精 度 が 劣 化 する が マルチGNSSの 利 用 によって 測 位 率 やFix 率 が 改 善 されることを 確 認 した 測 位 中 断 時 の 振 る 舞 いについて マルチGNSSの 利 用 により 測 位 復 帰 までの 時 間 が 短 縮 され ることを 確 認 した 現 状 補 強 対 象 のシステム 信 号 が 限 定 されており 今 後 さらに 利 用 が 拡 がるマルチGNSS 衛 星 と 信 号 に 対 して 補 強 情 報 が 拡 充 することで 本 実 験 で 確 認 できたマルチGNSS 効 果 及 び 補 強 効 果 をさらに 活 かすことができると 思 われる 課 題 1. 補 強 対 象 の 衛 星 システム 信 号 の 拡 充 BeiDouは 日 本 国 内 では 衛 星 配 置 が 偏 っているものの 安 定 して 信 号 が 受 信 できるため BeiDouの 利 用 効 果 は 高 く 補 強 対 象 に 追 加 するべきである 本 調 査 では 評 価 対 象 外 であったGalileoについては GPSやQZSSとの 相 互 運 用 性 が 高 く 今 後 の 衛 星 数 増 加 も 期 待 できることから 補 強 対 象 に 追 加 するべきである GLONASSは 暦 の 精 度 が 悪 く 他 衛 星 システムとの 測 位 信 号 多 重 化 方 式 に 差 異 がある 等 の 制 約 があり 精 度 改 善 への 寄 与 が 小 さい GLONASSの 利 用 効 果 を 最 大 化 するための 補 強 情 報 の 追 加 や 測 位 方 式 の 検 討 を 実 施 するべきである 補 強 対 象 衛 星 の 増 加 により ユーザが 高 品 質 な 信 号 の 衛 星 を 選 択 的 に 使 用 できるようなア ルゴリズムの 開 発 検 討 が 必 要 である 52
まとめと 今 後 の 課 題 6.まとめ まとめ2.マルチパス 低 減 方 法 の 検 討 後 処 理 によって 検 討 を 実 施 し マルチGNSSの 利 用 がマルチパスの 低 減 に 有 効 であることを 確 認 した 都 市 部 ではマルチパスや 反 射 波 の 影 響 をいかに 除 去 できるかが 精 度 改 善 に 寄 与 するが リ アルタイムにこれらの 影 響 を 除 去 する 手 法 の 確 立 と 実 用 化 へ 向 けた 検 討 が 必 要 である 課 題 2.マルチパスへの 対 策 受 信 機 内 の 信 号 処 理 やアンテナの 工 夫 に 加 え 直 接 波 受 信 可 能 な 衛 星 数 の 増 加 を 前 提 とし たマルチパス 除 去 アルゴリズムの 開 発 と 検 証 を 実 施 するべきである まとめ3. 測 位 中 断 箇 所 精 度 悪 化 箇 所 の 状 況 の 把 握 今 後 の 分 析 受 信 機 の 改 善 他 の 位 置 特 定 手 段 が 必 要 な 場 所 の 把 握 につながるデータ 取 得 検 討 素 材 を 収 集 した 課 題 3. 補 完 手 段 測 位 信 頼 性 の 判 断 手 法 の 確 立 高 架 下 + 両 サイド 建 物 アンダーパスのような 環 境 は 衛 星 測 位 利 用 ができない 測 位 不 可 区 間 の 補 完 測 位 可 能 になってからの 速 やかな 初 期 測 位 時 間 短 縮 が 必 要 である また マルチ パス 環 境 下 での 衛 星 測 位 解 の 信 頼 性 判 断 のための 手 法 の 確 立 が 重 要 である インフラ 整 備 の 効 率 化 やセンサ 統 合 時 に 衛 星 測 位 結 果 の 正 確 性 インテグリティ 判 定 への 本 調 査 成 果 の 活 用 に 向 けた 検 討 を 実 施 するべきである 受 信 レベル 受 信 衛 星 数 搬 送 波 位 相 -コード 擬 似 距 離 差 疑 似 距 離 残 差 などから 周 辺 環 境 判 定 に 有 用 なデータを 識 別 走 行 経 路 上 にマッピングして 分 析 53