仮想基準点方式とは

仮想基準点方式について
２００１年１１月１日
（社）日本測量協会
吉村愛一郎
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１．仮想基準点方式とは
２．仮想基準点方式の実験
３．仮想基準点方式の今後
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１．仮想基準点方式とは
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仮想基準点方式の名称
Calgary Univ.
DXアンテナ社
MULTI-REFERENCE STATION(MultiRef)
Geo++ G.m.b.H.、三菱電機社
REFERENZNETZ(REFERENCE-NET)
Terrasat G.m.b.H.
トリンブル社
VIRTUAL REFERENCE STATION (VRS)
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既存の RTK
基準受信機、通信設備の準備が必要
電子基準点利用では、
平均間隔25 km （日本）
遠距離では精度、初期化時間劣化
現在の一般RTKソフトウェア
1周波数測位計算
L2はバイアス決定にのみ使用
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仮想基準点方式の概念
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仮想基準点方式の目的
参照基準点を共有、共用
複数の電子基準点等
広域で均等な精度、初期化時間
RTK-GPSを主目的（OTF使用）
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仮想基準点方式の利点
冗長性
参照基準点の準備不要
データ通信回線の確保
広域で（1周波数解析）cm精度測位
初期化の高速化、確実性
電離層、対流圏遅延の補正
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その代わり仮想基準点方式では
計算センターの基盤整備
運営経費、通信経費
精度管理と再計算の利便性
仮想観測量保存に工夫が必要
システムの信頼性確保
実基準点座標の変動
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利用者へのデータ伝送
データ内容
仮想観測量そのもの
在来のRTK受信機そのまま
または、計算のためのパラメーター
ローバー側で仮想観測量作成
伝送方法
携帯電話（往復通信）
放送方式（片道通信）
日本ではTV電波に相乗り
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各種の仮想基準点方式、原理
ローバー単独測位座標の点を仮想点
予め格子点を設定
あまり使われていない
周辺実基準点の観測量をもとに
仮想観測量を推定作成
伝搬遅延、整数値バイアスの処理
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仮想観測量とは？
観測量
搬送波位相、
または擬似距離
Ｍ
この平面を定義す
る定数がFKP
ΨB
南北方向
Ｘ
Ｂ
Ｌ
ΨV
ΨA
Ｖ
仮想基準点
Ｒ
ローバー
この基線でローバー
の位置を計算する。
Ｎ
ΨC
Ｃ
Ａ
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東西方向
仮想観測量の作成
実基準点２周波データ（コード、搬送波）使用
衛星、局ごとのバイアス揃え
電離層、対流圏遅延推定
衛星、受信機時計誤差推定
衛星位置（と実基準点位置）推定
L1、L2それぞれの補正値を推定
仮想観測量の作成
搬送波位相、擬似距離
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仮想基準点方式の問題点、利点
複数基準点により冗長性大
電離層不均一の影響は不可避
太陽活動極大期の昼間に問題
広域対流圏遅延の補正可能
局所的対流圏異常の影響は在来
GPS測量と同等
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電離層不均一の影響
この距離は数100 km
もあることに注意
電離層
電離層
不均一
約250 km
この距離を短く
（長く）測定し
てしまう。
電子基準点
ローバー
水平位置、高さに
誤りを生じる。
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２．仮想基準点方式の実験
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実験の内容
・電子基準点から５０ｋｍ以上の距離でｃｍ、
リアルタイム測位の実証実験
・民間の技術開発促進のため、実験参加者
に電子基準点データ提供
・関東地方１０点の電子基準点
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広域網
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仮想基準点システム
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国土地理院の仮想基準点システム
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実験風景（印旛沼地区）
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経度、緯度分布の例（１）
GEO++ FKP
GEO++ VRS
Inbanuma, 2000-12-21
Inbanuma, 2000-12-21
△Lat. (cm)
△Lat. (cm)
2
4
2
0
0
-2
-2
-2
0
△Long. (cm)
2
-2
0
2
△Long. (cm)
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経度、緯度分布の例（２）
GEO++, FKP
GEO++, FKP
Inbanuma, 2001-2-14AM
△Lat. (cm)
Inbanuma, 2001-2-13, 14
ﾊﾟﾗﾒｰﾀｰ変更
4
△Lat. (cm)　全データ
8
6
4
2
2
0
-2
-4
0
-6
0
2
△Long. (cm)
4
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
△Long. (cm)
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高さの残差の時系列
GEO++ FKP
GEO++ VRS
Inbanuma, 12-21' 00
Inbanuma, 12-21'00
△Height (cm)
Height (cm)
2
2
0
0
-2
-2
-4
-4
-6
-6
-8
-8
14:30
15:00
15:30
観測時刻 JST
16:00
16:30
14:30
15:00
15:30
16:00
16:30
観測時刻 JST
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電離層日変化の一例
Ionosphere, Fof2
19日
20日
21日
Fof2 MHz
14
12
10
8
6
4
2
0:00
2:00
4:00
6:00
8:00
10:00
12:00
14:00
16:00
2000-12-19=22, JST
18:00
20:00
22:00
0:00
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実験のまとめ
本仮想基準点方式は、基本的には
cm精度の能力を有する。
本実験期間は、結果が一様でなかった。
一様でない原因は電離層にあるらしい。
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３．仮想基準点方式の今後
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仮想基準点方式の今後
比較的少ない数の電子基準点により
均一な測位サービスが可能
L2、C/A コード、L5 により初期化改善
RTKでは1周波数解析が今後も主流
グロナス、ガリレオは初期化改善に寄与
測位精度への寄与は少ない
仮想基準点方式の重要性は増加
電子基準点の座標変動考慮が必要
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仮想基準点方式の実用化実験
期間
２００１年１１月～２００２年３月
内容
仮想基準点方式の実用化に向けた
実験
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２００２年？月～
実用化
公共測量、土木・建設工事等
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ＥＮＤ
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