Beyond your wall with Drogger

ドロガーで壁を越えよう

さまざまな更新のお知らせ

Drooger-GPS、受信機 F/W、Drogger Processorでの更新のお知らせです。

Drooger-GPS

Waypointでのアンテナ定数

従来まで、アンテナ高の入力に際して、取付面-位相中心の値を高さの測定値に足していただいておりました。取付面-位相中心は「アンテナ定数」 と呼ばれるアンテナやパッケージ固有の定数ですがこれをアプリに内蔵し自動計算するようにいたしました。

アンテナやパッケージの種類を選択すると、自動でアンテナ定数が表示されます。また、測定値を合計した「アンテナ高」が自動計算されます。

アンテナの種類で「Other」 (その他)を選択すると、アンテナ定数を手入力することもできます。

また、「アンテナ座面高」「アンテナ定数」「アンテナ高」は、データとして記録され、Waypointの表示で確認できます。

RTK法の基準局のアンテナ高も同様に処理できます。

観測者名

Waypointログのヘッダーインフォメーションに「観測者名」が入力できるようになりました。

「アンテナ定数」や「観測者名」はDrogger Processorでの「RTK法・ネットワークRTK法」にて新しく追加予定の「測量観測記録簿」にて利用されます。

RTK基準局 RTCMの出力間隔 (一部のメッセージ)

基準局の座標値を示すRTCM 1005やGLONASSコードバイアス 1230などは従来 10秒に1回の固定でしたが、 1, 5, 10秒から選択可能にしました。デフォルトは従来どおり10秒に設定されます。

RTCM1005/1006などを毎秒出力した場合、それらを待つ時間がほぼなくなり移動局にて素早いFIXが期待できます。

デメリットとして、僅かですが(毎秒 40byteほど)、基準局・移動局ともデータ量が増えます。

RWS・RZS受信機ファームウェア

ともに、Ver 3.0.4をリリースするとともに、製品出荷時のデフォルトになりました。より動作の安定性を高めました。主な改良点は以下のとおりです。

  • 信号認証機能の追加
  • Ntrip Server/ ClientでのWiFi接続安定性の向上
  • 信号認証の利用に合わせたメモリの最適化
  • Bluetoothで大きなデータ送信時に停止することがあるバグを修正

WiFiの安定性が向上していますので、基準局を受信機のWiFiで運用されている方は更新をお薦めします。

Drogger Processor

Drogger Processorでは主に測量の専門的な内容の更新です。

  • 枠付き成果表のサポート
  • 仮定網での水平・標高の閉合差表のサポート
  • 仮定網と実用網の固定点を別々に記憶
  • RTK・ネットワークRTK法測量観測記録簿のサポート
  • 基線解析結果リストで網平均に「使用する/使用しない」の切替機能
  • 点間視通の有無の入力と変更機能

などです。新たな帳票類につきましてはCommercialライセンスでのみサポートされます。

具体的な内容はDrogger Processorユーザーズガイドをご覧ください。

ここでは実際の画像などを紹介します。

枠付き成果表 (要 Commercial)


これに合わせて、枠付き成果表にて必要な項目をプロジェクトオプションに追加いたしました。

水平・標高の閉合差表


仮定網と実用網の固定点を別々に記憶

仮定網と実用網の固定点を別々に記憶するようにしました。これにより、仮定網と実用網の切替がワンクリックでスムーズに行えます。

RTK・ネットワークRTK法測量観測記録簿

網平均に「使用する/使用しない」切替

網平均に「使用する/使用しない」切替機能を追加いたしました。
この切替機能により、復観測や点検測量など網平均には使用しない基線解析を削除したりセッションをOFFにしたりする必要がなくなりました。
同時に、ネットワークRTK法の復観測や、点検測量など最初から3次元網平均計算には使用しない基線解析はグレーアウトするようにしました。

点間視通の有無の入力

GNSS測量では視通は不要ですが、枠付き成果表では視通のあるもののみ視準点の方向角や距離などを表示する必要があります。このため、測位ウィザードの最初の画面で視通の有無を指定可能にしました。また、基線解析リストにて後で変更することも可能です。

尚、視通の有無は、視準点の方向角や距離を表示するかしないかの制御のみで、計算などには影響しません。


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Droggerの詳細・ご購入は https://www.bizstation.jp/ja/drogger/

みちびき信号認証サービス

2024年 4月よりみちびきの信号認証サービスが正式運用になりました。

ビズステーションでは世界初のみちびきの信号認証サービス対応ファームウェア(F/W)をリリースいたしました。RWS/RZSシリーズすべてのGNSS受信機で利用できます*1
信号認証は、スプーフィング(後述)などのなりすましの脅威に対抗する強力な防衛手段です。

信号認証とは

GNSSの位置測位では、測位衛星から放送するデジタル情報を受信して利用しています。この情報は衛星時計のオフセット量やある時刻における衛星位置を計算するデータなどが含まれています。
仮にこの情報が偽装されたとすると、時計が狂ったり測位位置が大きくずれたり、測位出来なかったりすることになります。

そこで、衛星から受信した情報が正しいものであるか確認出来るようにしたサービスが、みちびきの信号認証サービスです。
信号認証対応 F/Wは、このサービスを利用して受信したデータが本物かどうかを確認することができます。

スプーフィング

受信機付近で衛星の電波と同じ周波数で、本物と同様にフォーマットされれ偽データを載せた電波を送信します。つまり、衛星になりすました電波を送信します。このような偽装をスプーフィングと言います。

受信機がそのデータを信じて処理すると、誤った位置や時刻を示すことになります。GNSSはインフラとして多くの用途で利用されていますので、大変な社会問題になります。

認証方法

認証の方法は、インターネットで広く利用されているデジタル署名を使用しています。署名と確認は以下のような手順で行われます。

  1. 運用局は(地上の管制局)秘密鍵を使って、GPS・Galileo・QZSSの衛星とシグナル毎の本物の航法データの署名を生成します。
  2. 運用局はみちびき衛星にてその署名を放送します。
  3. 受信機には事前に秘密鍵に対する公開鍵を入れておきます。
  4. 受信機は受信したGPS、Galileo、QZSSの航法データから公開鍵を使って署名を生成します。
  5. 受信機はみちびきから放送された署名と、自身で生成した署名を比較し違いがないか確認します。

対象衛星とシグナル

みちびきの信号認証サービスは、GPS、QZSS、Galileoが対象です。GLONASSとBeidouの認証はできません。

対象のシグナル(ナビゲーションメッセージ)はGPS,QZSSはL1(LNAV) L5(CNAV)、Galieoは E1/E5b(INAV) E5a(FNAV)が対象です。通常受信機が内部で使用するのは、LNAVとINAVです。

  • QZSSの署名は元データと同じシグナル(QZSSのL1/L5)で送信されます。
  • GPSとGalileoの署名はQZSSのL6Eを使って送信されます。

認証要件

認証には、受信機の機能によって制限があります。

  • QZSSの航法データの認証はRWS/RZSシリーズすべてで利用できます。
  • GPS、Galileoは署名データがQZSS L6Eで放送されるためL6Eを受信できる必要があります。このため、受信機単体で検証できるのは、RWS.DC・RWS.DCMのみです。
    RZS.DCは可能ではあるものの、L6EとL6D(CLAS)の同時受信ができないため、CLASを使いながらGPS/Galileoの信号認証を行うことはできません。どちらか一方を排他選択となります。
  • L6Eが受信できない受信機でも、外部からL6Eデータを受け取れれば、認証処理を行うことができます。(F/W自体は同じで制限されていません)
  • L5(CNAV)やE5a(FNAV)は3周波受信機のみ対応します。

そのほか、今回のF/Wリリースでは以下の対応がされています。

  • E5bはE1と同じINAVのため、E5bも認証結果が表示されます。
  • GPS L2はL5と同じCNAVのため、L5用のデジタル署名を使ってL2 CNAVの検証を行っています。(L5が放送されない衛星のL2は認証できません)

認証の遅延

デジタル署名を受け取る時刻には、元のデータ(署名対象)の放送タイミングに対して仕様上の遅れがあります。そのため、検証は少し前に放送されたデータに対して行うことになり、タイムラグが生じます。

  • QZSSは240秒となっていますが、運用局のアナウンスでは最大720秒になるかも知れないとしています。
  • GPSは安定して300秒サイクルで認証できます。
  • Galileo INAVは経験上 20分ほど認証できないタイミングがあります。

認証結果の利用

受信機は、署名確認出来たデータだけを使用すればよいのですが、実際はあまり単純にそうできません。
署名には数分の遅延があるため、確認済のデータだけを使うと最新のクロック補正や衛星位置情報の利用ができなくなります。また、電源を入れてから測位できるまでに多くの時間を要するようになってしまいます。非常に使いづらいものになります。

このため、現在のところ確認済のデータだけを使うといった厳しい制限をかけるのではなく、認証状態の記録(ログ)や画面での確認といった控えめな利用を選択しています。今後のセキュアな環境要求に応じて利用方法は変更していく予定です。

測量などにおきましては、観測時間に不正な状態がないことを記録から確認することで、スプーフィングの無いデータによる測量であることを担保することができます。

使い方

Drogger-GPSの更新と受信機 F/Wのアップデート

  1. Drogger-GPSを Ver 2.15.247以降に更新します。
  2. お使いの RWS/RZSシリーズのF/Wを Ver 3.0.1以降に更新します。
  3. Drogger-GPSの設定 -[GNSS(衛星測位システム)]-[QZNMA Signal Authentication]をONにします。

動作確認

衛星航法データが正しいものと確認できると[Satelites]グラフのシグナル名が緑色、認証不一致の場合は赤色で表示されます。

未認証のものは従来通り白文字です。

信号認証が出来るまでには前述のとおりタイムラグがあります。空が開けた場所にて、電源ONから10分程待ってから確認してください。

L6EをVRSCから受信する

L6を受信できない受信機でもVRSCを使うと、GPSとGalileoの信号認証を行うことができます。

VRSCからNtripプロトコルでL6Eを受信します。以下はDrogger-GPSでの設定方法です。(信号認証にはMADOCAラインセンスは不要です。)

  1. [設定]-[RTK]-[移動局]をONにします。
  2. [移動局用キャスターホスト]をタップします。
  3. [Ntrip Caster タイプ]で一度[VRSC/CLAS]を選択し、再度開いて[その他]を選択します。この操作でVRSC用のWiFIアクセスポイントなどが設定されます。
  4. [マウントポイント]をタップし「RAW_L6E」と入力し[OK]をタップします。
  5. 設定を抜け[Start]をタップします。しばらくして、[Ntrip Status]が Runningで[Mount Point]にRAW_L6Eと表示されればOKです。

尚、VRSCの設定はデフォルトのままでOKです。

ミッションクリチカルな用途

以降は、具体的に認証状態を問うクリチカルな用途の場合にご覧ください。

認証状態の記録

信号認証は画面だけでなく、NMEAメッセージの出力と記録ができます。NMEAメッセージには、以下の2種類があります。

  • $PNSTS 衛星認証ステータス
  • $PNSFV フレーム受信結果

結果を後で確認する場合は、$PNSTSを使用します。$PNSFV は衛星航法データのサブフレームごとの詳細な検証結果です。

$PNSTS 衛星認証ステータス 

衛星認証ステータスは衛星+信号の組み合わせごとに、最後の検証結果を全衛星出力します。5秒ごとに出力されます。

最後の検証結果とは、一連のサブフレームの整合性があり実際に署名と照合された最後の結果です。例えば、10:15:00にGPS 10号機の検証が「成功(0」)し、その後受信環境が良くなく検証が出来ずにいた場合、その時点のGPS 10号機の衛星認証ステータスは10:15:00の時と同じ「成功(0)」を出力します。
また、最後の結果には「署名データに変化なし (2)」も含まれます。
一度検証されれば基本的にその衛星は「検証していない(3)」を示すことはありませんが、現在のサブフレームのtow*2と最後の検証時towを比較し、30分以上経過している場合は、「検証していない(3)」にリセットされます。

$PNSTS,1,1,24,288936,2,1,15,288936,2,1,23,288936,2,1,18,288936,2,1,12,288906,2*50
$PNSTS,2,1,13,287376,2,1,10,288936,2,5,4,288325,2,5,10,288925,2,5,11,285745,2*67
$PNSTS,3,5,19,0,3,5,21,0,3,5,36,287725,2,5,12,287245,0,2,10,288924,2,2,12,0,3*67
$PNSTS,4,2,15,0,3,2,18,288924,2,2,23,288924,2,2,24,288924,2,2,25,288924,2*6E
$PNSTS,5,1,25,288936,2,5,9,288925,2,5,31,0,3,2,32,288924,2,1,32,288936,2*5F
番号 説明
0 $PNSTS 文字列 識別子
1 1 整数 行番号(1行は82文字以内で複数行で全衛星を列挙)
2 1 整数 航法メッセージタイプ 航法メッセージタイプ表を参照
3 5 整数 衛星番号
4 288936 整数 航法データのtow (Time of week)
5 2 整数 検証結果 検証結果表を参照
0~ 9までの値が使用されます。例外として運用局のサービスの場合 「運用局のサービスが停止している(36)」が使用されます。

運用局のサービスが何らかの理由で停止し、L6E信号のname_idがセロ以外である場合は、以下のように、航法メッセージタイプ 衛星番号 航法データのtowはゼロ、検証結果は「運用局のサービスが停止している(36)」になります。

$PNSTS,1,0,0,0,0,36*<checksum><CRLF>

$PNSTSを集計すると、認証の連続性について確認できます。以下のプログラムは$PNSTSを記録したログを参照しグラフィカルに表示した例です。
横軸が時間で、衛星・シグナルごとに緑の線は認証成功、薄い茶色は未検証です。認証に失敗した場合は、赤色線で示されます。

この簡易ビュワーは以下よりダウンロードできます。 https://www.bizstation.jp/DroggerGps/sas/stsViewer.zip

$PNSFV フレーム受信結果

フレーム受信結果は、サブフレームを受信するたびに処理された内容を詳細に出力します。GNSS認証においては該当サブフレームを受信するたびに認証も行われます。

QZSSでは、認証対象サブフレーム受信時に認証が行われます。証明書を含むサブフレームではその保存が正常かどうかを示します。

Galieo衛星についてサブフレームの受信タイミングに加えて、L6Eのデジタル署名を受信したタイミングも検証が行われます。$PNSFVはこの結果も出力します。

$PNSFV,2,31,30,11,0*72
番号 説明
0 $PNSFV 文字列 識別子
1 2 整数 航法メッセージタイプ 航法メッセージタイプ表を参照
2 32 整数 衛星番号
3 30 整数 サブフレーム番号
Galileoハイブリッド方式でデジタル署名を受信したタイミングの場合、この番号は0が使用されます。QZSSのRDSを含むサブフレーム( id=60)を受信した場合サブフレーム番号+RDSのセグメント番号が出力されます。(61 or 62 or 63)
4 11 整数 検証結果 検証結果表を参照
5 0 整数 航法データのtow (Time of week) 
この値は検証過程でtow取得に至らない場合ゼロになる

航法メッセージタイプ

   
衛星 Navタイプ 信号
1 GPS LNAV L1C/A
2 GPS CNAV L2C , L5
3 GPS CNAV2 L1C
4 GAL FNAV E5a
5 GAL INAV E1B, E5b
6 QZS LNAV L1C/A, L1C/B
7 QZS CNAV L2C, L5
8 QZS CNAV2 L1C

検証結果表

説明
0 全フレーム一括での認証成功
1 全フレーム一括での認証失敗
2 新しいフレームに置換した全フレームハッシュ値と全フレーム認証成功時のハッシュ値が同じ

且つ、署名データに変化がない。

3 検証していない (検証できる要件が揃っていない)
4 検証が遅れている。前回の認証から、(シグナルごとの)規定時間内に認証できていないことを示します。これは、トンネルなどで航法メッセージを受信できなかった場合などで起こります。
9 検証システムに異常があって検証していない
10 検証できる要件が整うのを待っている
11 デジタル署名がない (未受信含む)
12 QZSのデジタル署名がない
14 複数フレーム間の一貫性がない
15 複数フレーム間でiodeの一貫性がない
16 署名と検証対象iodeが異なっている
21 衛星のhealthにより検証しない
30 検証システムに異常
31 システムハンドルエラー
32 航法メッセージタイプまたはprnが異常
33 検証フレームデータが無い
34 ハッシュ値取得に失敗した
35 公開鍵の取得に失敗した
36 運用局のサービスが停止している


信号認証の利用は始まったばかりです。今後新たな利用方法や改善などと共に発展していものと思います。


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*1:DG-PRO1RWS + RWE-D(拡張モジュール)も含みます

*2:Time of weekの略で週の始まりからの秒数です

高精度な基準局の構築

今回は、Drogger Processorを使って高精度に基準局のアンテナ座標を測量する方法をご案内します。

まずは正確さについてです。

正確な座標とは

移動局の座標精度は基準局の座標精度に依存する

RTKやSTATICは相対測位で「基準局からの距離と方角」を測っています。

移動局で座標が得られるのは、基準局の座標が分かっているからです。

移動局の座標精度は、スペック表で 1cm + 1ppm CEPなどと記載されますが、これは「基準局からの距離と方角*1」の精度です。普段からトータルステーションなどで測量されている方でしたら、視通の要らないトータルステーションと同じとお考えください。

移動局で得られる座標は、基準局の座標に距離と方角を加えた位置です。すなわち移動局の座標精度は、基準局の精度に依存することになります。移動局の座標を直接使う場合は、基準局の座標が正しい(良い)ことが、まずは大切です。

国家座標

国家座標とはということで国土地理院の定義をみると色々書かれています。わかり易い表現を抜き出しますと「国家座標とは、三角点や電子基準点と整合する座標です。」とあります。

網平均計算

国家座標はある基準日におけるその場所の座標を示しています。時間が経つにつれて地震や地殻変動などで、今現在の緯度・経度の値は基準日とは異なってきます。

しかし、例えば電子基準点 「松本」の座標は2011年から変わっていません。国家座標は、その場所の現在の緯度・経度とは違うものなのです。さらに、電子基準点や三角点などはたくさんあり、その間の距離も長くなったり短くなったりしていることです。

下図はビズステーション株式会社に設置したアンテナの位置を複数の電子基準点を使って位置を求めたものです。 結果は前述の理由などで1点には定まりません。

では、今計ると位置も距離も当時とは異なっているものに対して新しい基準点の座標はどうやってきめるのでしょうか? これを決める方法が三次元網平均という計算です。

三次元網平均計算は、新点を複数の国家座標基準点から測り、地殻変動や誤差などで矛盾した距離を、測量の正確さや重みを鑑みて整合性の良い位置を求めます。これは基本測量や公共測量などでは必ず行われます。

下図の緑色の点がDrogger Processorの三次元網平均計算を行って求めた、アンテナの位置です。

電子基準点の選択

網平均を行う場合は、特にX Y方向それぞれ両側の国家座標から測ることでひずみをバランス良く配分できます。

使用する電子基準点の数は、新点と2つの電子基準点がほぼ直線状に配置できれば2点、そうでなければ3点または4点が理想です。いずれも、電子基準点で新点を挟む(囲む)ようにします。

以下はY型に3つの電子基準点を利用する例です。

まとめると

  • 国家座標は基準となる座標のため頻繁に更新はされず、地殻変動などによって最新の座標とは多少異なっている。
  • 新点を決める際は、既にある近隣の複数の基準点を使って整合性のとれた座標を計算する。
  • 測量などで使う基準局を構築するには、複数の電子基準点を使って網平均計算して得た座標を使う。
  • 利用する電子基準点は設ける基準局を囲むように選択する。
受信機の精度評価法について(参考)

例えば電子基準点Aから近隣の三角点Bまでの現在の方角と距離は、その国家座標差とイコールではありません。ですので、RTKを使って三角点などの位置を測ってもセンチメートル級の受信機の精度評価はできません。

受信機の精度は、精密に測量された2点の一方に基準局を置き、もう一方の点を移動局で測量しそのベクトル(距離と方位)を精密測量値と比較することで行われます。(測量協会などでのRTK法の機器検定はこの方法です)

実践 基準局座標を求める

では実際にアンテナ位置を測量してみましょう。まずは、出来るだけ高く周囲に他に高いものが無い場所に、しっかりとアンテナを固定しましょう。

Drogger Processorを使って、STATIC測量により基準局座標を求めていきます。

RAWデータのロギング

ロギングとDrogger Processorへのデータのインポートの方法は、Drogger Processorユーザーズガイドの方法通りです。ただ、以下点はこのガイドを優先してください。

  1. 観測時間を6時間以上としてください。STATICの場合、概ね4時間くらいまで収束する傾向があるためです。
  2. 基準局のアンテナ位置の測量の場合は、アンテナ高はゼロにし、アンテナ名の後ろに 「PHSCNT」が付加されたものを選択します。例えばアンテナが、HX-CSX601Aであれば「HX-CSX601A PHSCNT」を選択します。
    これを選択しますと、アンテナ位相中心の位置を求めるPCVデータが使用されます。*2

測位ウィザード

ここも、Drogger Processorユーザーズガイドのとおりです。選択する電子基準点は少し多めに選択して構いません。あとで不要な解析を削除します。また、「終点」を選択する必要はありません。解析オプションもまずはデフォルトのままで行います。

観測データの評価

国土地理院では、民間等電子基準点制度を設けています。その制度では観測データの品質に関する基準が設けられています。それに則った評価をしてみます。基準は以下のようになっています。

級別分類 MP1 MP2 o/slps 取得率
A 級 0.6m 以内 0.7m 以内 300 以上 90%以上
B 級 1.2m 以内 1.4m 以内 100 以上 85%以上
C 級 100 以上 85%以上

サイクルスリップ(観測の飛び)率は通常、エポック(データ)数に対するサイクルスリップの数ですが、何故か分母と分子が逆になっています。 マルチパスとサイクルスリップが少なく、信号レベルが高いことが良い観測といえます。

RINGOのダウンロードと配置

評価のためのソフトウェア(たぶん)として国土地理院からRINGO(りんご)というソフトを無償ダウンロードできます。
Windows 64bit版はここをクリックするとダウンロードできます。
ダウンロードした、ringo.exeをPCの"C:\Program Files (x86)\Drogger Processor\Bin\"にコピーしてください。Drogger Processorから数クリックで観測データの評価ができます。

RINGOで観測データの品質評価

RINGOの配置が出来ましたら、以下のように操作します。

  1. [点と観測データ]から、今回観測したデータを右クリックします。
  2. [送る]-[RINGO qc]をクリックします。

メモ帳にて評価結果が表示されます。一番下までスクロールします。
囲みの部分がGNSSごとの結果です。左のG R E J Cが順にGPS, GLONASS, Galileo, QZSS, Beidouです。

マルチパス

MPはマルチパスの略でSTDは標準偏差の意味です。STD(MP1)がL1、STD(MP2)がL2、STD(MP5)がL5のそれぞれのマルチパスの標準偏差(m)です。 これらの数値は小さい方がより良い観測データを意味します。

サイクルスリップ

# of slips/nobsが全体の観測エポックの数に対する、受信機が検出したサイクルスリップ数を示しています。サイクルスリップも少ない方が良い観測です。

GF, MW, IOD(L1)はRINGOのサイクルスリップ検出アルゴリズムによる検出値です。 GF, MW, IOD(L1)それぞれのアルゴリズムについては、以下に記載されています。
https://earth-planets-space.springeropen.com/articles/10.1186/s40623-023-01811-w

この評価は電子基準点の観測データに対しても行うことができます。解析に使った電子基準点も是非確認してみてください。

評価結果からあまり観測データが良くないと思われる場合は、原因を考え対策し再度観測を行います。

解析状態

解析状態は、RINGOではなく、Drogger Processorの[測位データ]タブで確認します。

[解析名]一覧で順に解析行をクリックして確認します。
下図のようにFIX解が上下のふらつきが少なく右に向かって安定しているか確認します。
FIX解がわずかしかない場合や不安定な結果の場合は、RINGOの結果を参考に、再度条件を変えて解析を行います。どうしても良くない場合はその解析行を削除します。

電子基準点の選択

評価に問題がなければ、[Waypoint]-[路線]をクリックして電子基準点の配置を確認します。

上図のような場合、まず遠い2つの電子基準点との解析を削除します。

まずまずのY型ですのでこの3つでよさそうです。

三次元網平均計算で座標を得る

電子基準点の選択ができましたら、以下の操作で計算結果を得ます。

  1. [網平均]タブをクリックします。計算オプションを下図のとおりにします。

    [補正]は2つともON、[推定]はすべてOFF
  2. [表紙]などのタブの下の領域を右クリックします。
  3. [新点のWaypointを生成する]をクリックします。
  4. [Waypoint]タブ [新点]をクリックします。

下図のグリーンの点のように、網平均結果の点がプロットされます。

また、解析結果リストにピンク色のアイコンで計算位置の行が追加されます。この行に表示される緯度・経度・楕円体高が得られた座標です。

受信機の基準局設定

データの中継に弊社のDrogger Ntrip Casterを使用される場合は、この記事のとおりに設定します。手順の中で座標を指定する部分がありますので、上記で得られた緯度・経度・楕円体高を入力します。また、この座標は元期座標です。

下図の方法で、座標をGoogleドライブなどに保存し、Drogger-GPSでインポートすることもできます。

これで高精度な基準局が構築できます。

ヒント
よく、楕円体高は空で良いですか?と聞かれますが、NGです。正しい楕円体高を入れる必要があります。合わせてその楕円体高はアンテナ位相中心の高さとし、アンテナ高はゼロとします。

補足

今回この記事のために、Drogger-GPSとDrogger Processorに各アンテナのPHSCNT(Phase Center)を用意しました。また、電子基準点の改廃と能登半島地震による成果変更に対応しています。

RINGOをインストーラに含めることができればよいのですが、法務的に問題ないか現在確認中です。


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*1:方角は正確には2次元で方角と上下角の両方です。

*2:ただし、民間等電子基準点申請のためのデータの場合は、HX-CSX601A NONEを選択してください。

Drogger Processorの機能アップ

Drogger Processorの機能向上のお知らせです。大きなものは以下の4つです。

  • 平均図、観測図、網図、点検計算図
  • 点検リストで[印刷]チェックの追加
  • 仮定網と実用網の切替
  • 成果のSIMAエクスポート

皆様にご要望いただいてから随分時間を要しましたが、ようやくリリースできました。

順番に説明していきます。

平均図、観測図、網図、点検計算図 (要Commercialライセンス

平均図、観測図、網図、点検計算図の表示印刷ができるようになりました。

  • 図形は基本的にすべて自動で作成されます。
  • ラベルはある程度自動で生成・配置されますが、見栄えをよくするためにユーザーが配置し直すことができます。
  • 網図は国土地理院の基本図の上にレイアウトされます。
  • [点検]タブの点検リストのうち[印刷]欄にチェックのついたものが、点検計算図に描かれます。

ラベル位置などの変更方法

まず、ラベルなどの位置が変更できるのは、今回追加になった平均図、観測図、網図、点検計算図です。

  1. 図を選択し、[編集開始]ボタンをクリックします。

    移動可能なラベルがオレンジ色で表示されます。
  2. 移動したいラベル上でマウスの左ボタンを押したままにします。
    ラベルの周囲に点線枠が表示されます。

    3.移動したい位置に枠を移動してマウスのボタンを離します。
  3. すべての移動が完了したら、[編集完了]ボタンをクリックします。

ラベルのほかに、点検計算の電子基準点間閉合差の図では、路線の概略を示す曲線が表示されます。この曲線を決める4つのコントロールポイントを移動することで曲線の位置やカーブを変更できます。

点検リストで[印刷]チェックの追加

点検リストに[印刷]チェックボックスが追加されました。このチェックが付いたもののみ印刷されます。
点検計算図もこのチェックが付いたもののみ描画されます。また、このチェック状態は、プロジェクトごと保存されます。

仮定網と実用網の切替

仮定網と実用網の切替を容易にできるように改善しました。それぞれのボタンをクリックすることで専用ダイアログが表示され固定点を簡単に選択できます。


成果のSIMAエクスポート (要Commercialライセンス

成果をSIMAフォーマットで出力できるようしました。このSIMAファイルがDrogger GPSでインポートすることができます。

データは、平面直角座標 X Y, H が小数点以下3桁まで出力されます。Hは標高です。

また、ファイルの保存ダイアログで 「成果数値データファイル」形式を選択することで、公共測量 作業規定の基準点測量のフォーマットで出力することも可能です。成果数値データファイルのフォーマットは作業規定の準則に従っています。

その他

プロジェクトフォルダ場所

プロジェクトを開く場合において、マイドキュメント配下でなければならない制限をなくしました。プロジェクトフォルダごと別のPCの任意のフォルダに移動して開くことができます。 ただし、新規プロジェクトに関しましては従来通り、Documents\Drogger_Processorに作成されます。

シグナルレベルの無いRINEX対応

他社のソフトや受信機の出力したRINEX観測データには、シグナルレベルの無いものがあります。この場合、解析時に「最低シグナルレベル」をゼロに設定する様お願いしておりました。しかし気付かずに解析できなかったりする場合が多いため シグナルレベルの記録が無いデータは一律 40dbとして読み込む様にしました。これにより特に設定を変更せずに解析が可能です。

仮定網の形状検査を追加

仮定網は固定点1点で、複数の多角形で構成されている必要があります。網平均計算にて、他に1点しか接続していない点があるかどうかを検出し、あった場合はエラーを表示します。

観測データフィルターの改善

RAWデータのインポート

RAWデータで疑似距離値または搬送波波数値のいずれかに問題があった場合は、そのレコードを破棄するようにしました。まれにこのようなデータによって、単独測位解が得られず、エポック全体がスキップされる場合がありました。

これを原因としてFIXしないなどの現象を回避できるようになりました。

単独測位計算

搬送波測位計算の前にコード測位が行われます。この測位の結果に対して残差が大きいととエポック全体が破棄されます。この大きな残差が発生するタイミングは、搬送波観測のサイクルスリップがある衛星を含む時と概ね一致するため、コード測位時にサイクルスリップを含む衛星データを除外してコード測位を行うように改善しました。
これにより、個別衛星の除外などによらず、安定したFIX解を得られるようになりました。

この機能は、[測位ウィザード]-[Advance Options]-[スマートシグナルフィルター]にてOFFにすることができます。デフォルトではONに設定されます。


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Drogger RZS.D 1級 GNSS測量機に!

たいへん長らくお待たせいたしました。7月に申請したRZS.D + HX-CSX601Aですが、2023年12月4日付けで国土地理院1級 GNSS測量機として登録いただきました。

登録番号はNo235です。(国土地理院 登録機種一覧簿

検定には、Drogger Processorによる基線解析と、観測手簿・観測記簿の出力までが含まれています。

この内容に関する注意点やご質問のされるであろう点についてご案内いたします。

基本測量におけるAndroid端末の機種制限

申請に際して国土地理院より、セキュリティーの観点からキャリア契約の無い専用スマートフォンでの利用を行うように指導を受けております。(対応できない場合は、測量機器登録不可)

対応としまして、提出資料にて
国土地理院の行う基本測量ではコントローラ端末にオプションの DruaForce Pro2 または後継のセキュア端末が必要です。
と追記させていただきました。

国土地理院の基本測量を行う際は、コントローラ端末として京セラ Dura Force Pro2および後継機Drogger-GPSをインストールしてご使用ください。

尚、端末ご購入後にキャリア契約され、SIMを搭載いただくのは特に問題ございません。「キャリア契約の無い専用スマートフォン」をご用意するのは製造販売メーカ-に課されるものであって、ご購入されたお客様に課されるものではございません。

オプションのDura Force EXは弊社購入ページよりお求めいただけます。

・参考資料 国土地理院 提出リーフレット RZS.D

尚、そのほかの測量(公共測量など)は特に指定がない限り、端末の制限はありません。また、Dura Force Pro2とそれ以外の端末での機能や性能差はありません。

機器構成

登録の構成は、RZS.D受信機とアンテナ HX-CSX601Aの組み合わせです。また、基線解析および手簿・記簿出力はDrogger Processorです。

FAQ

Q XパッケージのRZX.Dはどうなりますか?
RZX.Dは、RZS.D + HX-CSX601Aを何の変更のないままパッケージングされますので問題ございません。XパッケージのRZX.Dを機器検定に出される際は、RZX.Dとしてではなく、RZS.D受信機とアンテナ HX-CSX601Aとして受検いただければと思います。

Q 既に販売済のRZS.Dは?
既に販売済のRZS.Dは、申請時と全く同じものですので登録機種です。

Q CLASモデルのRZS.DCは?
こちちらは現状登録機種ではございません。今後申請する予定です。

Q HX-CSX601A以外のアンテナでの組み合わせは?
登録は、RZS.D受信機とアンテナ HX-CSX601Aに限定されます。現状HX-CSX601A以外のアンテナは受信機がRZS.Dであっても1級 GNSS測量機とはなりません。

アンテナPCVデータ

RZS.DのアンテナPCVデータは、Drogger Processorに内蔵しております。これは、NGSで取得できるNGS-14 絶対位相データとは異なります。内蔵データは国土地理院の指定する標準アンテナに対する相対位相データになっています。

アンテナ定数証明書の発行

アンテナ定数証明書とは

アンテナ定数証明書は、アンテナのPCVデータや寸法を記載したもので、基本測量、公共測量など測量業務において諸資料簿の一部として使用します。このような業務でない場合は通常必要ありません。

請求方法

弊社お問い合わせページよりご請求ください。ご指定いただいたメールアドレス宛にpdfにてお送りいたします。

フォームでは、証明書の宛名と弊社から販売させていただいたアンテナシリアル番号の2つを入力いただきます。

当面費用は不要で、無料で発行いたします。


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RTK-GNSS 新体験! 3周波 Mosaic-X5搭載 RZS.D RZX.D

Septentrio社 Mosaic-X5を搭載した、RTK-GNSS受信機 RZS.D をリリースいたしました。合わせて、高性能測量用アンテナを搭載したXパッケージ RZX.Dもリリースしました。

RZS.D

RZX.D

  • RZS.D 139,900 (税込153,890)
  • RZX.D 229,000 (税込251,900)

購入ページ

RZSシリーズの特長

ミリメートルレベル級 RTK

RZS.D・RZX.DのRTKは、水平 0.6cm+1ppmで1cmを下回る精度を誇ります。

RZS.D・RZX.Dでは高性能な高周波回路が採用されています。弊社の従来機と測位結果座標に違いはありませんが、ばらつき(標準偏差)が小さくよりミリメートルレベルにおいて高精度に測位できます。

(RWS + HX-CSX601A 基準局を用い、HX-CSX601Aの受信信号をスプリッターで分岐し、RWS.DCとRZS.Dで同時に受信した測位結果を数時間に渡ってプロットしたものです。平均位置に差は無いもののばらつきは小さくなっています*1。標準偏差を3倍(3σ)すると99.7%のデータがその範囲に入ります。)

補足衛星数の増大

RZSを使った基準局と組み合わせると、特にBeidouにおいてB3対応によりBedouだけで15機以上にRTKで使用されます。山林など環境の悪いロケーションでも多くの衛星が利用できます。

  • QZSS RTK対応
  • Beidou B3I対応
  • GPS L2P 対応

3周波 STATIC

RZS.D・RZX.DはL1 L2に加え、GPS/ QZSS L5やGalileoE5aの同時受信が可能です。Drogger Processorを使ったstaticは3周波で解析が可能です。2周波ではFIXが得られにくい長基線においてFIX解が得られやすくなります。

離島など電子基準点が長基線になる場合などより広範囲に利用できます。(一部を除き電子基準点は3周波のデータがダウンロードできます。)

3周波 基準局

RZS.Dは3周波の基準局を簡単に構築できます。従来モデルでは、一部の移動局に対して整合性を取るためにWindowsのNtripServerを必要としていましたが、RZS.Dではそれらは一切不要です。

  • QZSSのRTCM出力
  • GPS/QZSS L5 , Galileo E5a, Beidou B3IのRTCM出力
  • RTCM 3.1 と3.2の切替可能
  • MSM5 MSM7出力切替可能
  • Trimble独自形式 CMR対応 (今後予定)
  • Ntrip Serverを備え受信機から直接 Nrtip Casterへ送信可能
  • クロックオフセット問題なし
  • Drogger Ntrip Caster 対応
  • Drogger-GPS P2P通信対応

Drogger Processorを使った高精度アンテナ位置測量と合わせて、移動局対応もデータサービス会社と同等の基準局が構築可能です。

当然ですが、RWSシリーズを移動局とした相性もバッチリです。

3周波に対応するため、アンテナは HX-CSX601Aをご使用ください。(2周波アンテナでは3周波出力はできません)

Droggerエコシステム対応

RZS.D・RZX.Dの制御は、Drogger-GPSで従来どおり可能です。GNSSの違いはRZS.DのファームウェアとDrogger-GPSが吸収します。

そのほか、VRSCによるCLASMADOCADrogger ProcessorDrogger Ntrip Casterも従来同様に利用可能です。

RTK、STATIC、基準局、コントローラアプリ、STATIC基線解析から3次元網平均まで、測量のプロの要求に応えます。

RZS対応 アプリなどのバージョン

以前より弊社機器をお使いの方はRZSシリーズに対応したアプリやF/Wへの更新が必要です。

更新方法は、それぞれの上記リンクをご覧ください。

RZS.Dのより詳しい内容はRZS テクニカルガイドをご覧ください。


是非、新しい3周波受信機をご体験ください。


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*1:RMSおよび図の中心は特に意味を持ちませんので無視してご覧ください。

基準点測量精度管理表と点検測量など - Drogger Processor

Drogger Processorの機能拡充のお知らせです。

測量業務に携わるユーザー様からのご要望の多かった測量精度管理表に対応いたしました。合わせて点検測量にも対応しています。

今回、追加・改良された機能は以下のものです。

  • セッション選択方法の改善
  • 日本のジオイド2011 Ver2.2への対応
  • 点検測量のサポート
  • 基準点測量精度管理表の表示・印刷
  • 固定点と座標指定の改善
  • その他

重要 基準点測量精度管理表・点検測量はCommercial ライセンスでのみサポートされます。

順に説明していきます。

セッション選択方法の改善

従来まで複数のセッションを同時選択するには、CTRLキーを押しながら複数行を選択しました。Ver 1.0.2以降は行頭のチェックボックスで選択するようにしました。選択されたセッションの解析が基線解析リストに表示されます。網平均計算は基線解析リストにあるものが対象になります。

選択状態は、Drogger Processor終了時に保存され、次回開いた際に復元されます。

日本のジオイド2011 Ver2.2への対応

東京都硫黄島周辺のデータが追加された「日本のジオイド2011 Ver2.2」が国土地理院よりリリースされました。今後新規作成されるプロジェクトではVer 2.2がデフォルトになります。従来までのプロジェクトでは、以前までのバージョンが使用されます。

尚、変更は硫黄島周辺のみでそれ以外の地域のジオイド高に変更はありません。

点検測量のサポート

精度管理表をサポートするに合わせて、点検測量もサポートいたしました。

セッションダイアログにて、点検測量とマークすることができます。これにより対応する本測量の重複ベクトルが自動的に探索され精度管理表に表示されます。 また、手簿・記簿なども点検測量とマークされます。

詳細はDroggr Processor点検測量をご覧ください。

基準点測量精度管理表の表示・印刷

網平均計算などの結果を取りまとめた、精度管理表の表示・印刷が可能になりました。

詳細は、Drogger Processor 三次元網平均計算をするの精度管理表をご覧ください。

固定点と座標指定の改善

同一点が、複数のセッションにあった場合、従来までは個別に同じ指定を繰り返す必要がありました。今回の改善では、同一点のいずれか一つを変更するだけで同じ点番号のデータがすべて自動で変更されるようにしました。これにより、入力ミスや繰り返しの手間などを大幅に削減できます。

また、固定点のON・OFFにより仮定網/実用網の切替も容易にできます。

その他

較差などの表示順で⊿ENUとなっていたものを⊿NEUへ変更いたいました。

今後の改善ですが、平均図・観測図などといった図や参考資料、RTK・ネットワークRTK法など測量業務への対応を進める予定です。


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