Beyond your wall with Drogger

ドロガーで壁を越えよう

Drogger Processor ユーザーズガイド

GNSS測量 使い方

はじめに

Drogger ProcessorはDG-PRO1RWSで記録できるRAWデータ（観測データ）を使って後処理による高精度スタティック測位を行うためのWindowsソフトウェアです。

スタティック測位には同時刻の基準局と移動局の２つの観測データが必要です。基準局のデータには電子基準点またはDG-PRO1RWSで記録したRAWデータ*1が使用できます。

特徴

  • RAWデータをドロップするだけで、OBS形式へのデータ変換、最寄り電子基準点の列挙と選択、測位処理まで数回のクリックだけで行うことができます。
  • 測位処理では複数の電子基準点を指定できます。
  • 衛星航法データが含まれたRAWデータであれば、最寄り電子基準点を自動列挙できます。
  • Drogger RWS / RWP / RWXの場合、アンテナ位相中心の補正を行うPCVデータが含まれ精度を向上できます。
  • 観測手簿・記簿が印刷できます。

専門家向けヒント : 基準点測量のISBについて　
異衛星間での2重差計算は行いません。基準点測量において受信機のISBバイアスデータは必要ありません

座標の表現

緯度・経度の表現には10進法と60進法があります。Drogger Processorではそれぞれ以下のように表現します。

タイプ 表記 備考
10進法 36.123456789
137.123456789		 タイトルや説明はDegまたはDegreeと表記します。
60進法 36 12 12.1234
137 12 12.1234		 タイトルや説明はDMSと表記します。
度、分、秒の区切りに半角スペースを使います。

目次

インストール

Drogger Processor は現在ベータ版です。
不具合やご意見などございましたら、snap-onあっとbizstation.jp 宛てにメールにてお寄せください。（「あっと」は@に置換してください） 尚、不具合等は画像や再現手順を頂けますと幸いです。

以下のリンクにてセットアッププログラムをダウンロードし実行します。

https://www.bizstation.jp/DroggerGps/SetupDroggerProcessor.exe

  1. インストールが完了したらデスクトップのアイコンを実行します。
  2. 最初にセミダイナミックパラメータファイルのインストールを行います。国土地理院ダウンロードページのリンクをクリックして現在の年度のパラメータファイルをダウンロードします。
  3. 下図①のボタンをクリックしてダウンロードしたzipファイルを選択します。(多くの場合ダウンロードフォルダにあります)
  4. 上図②の[インストール]をクリックします。
  5. 「正常にインポートされました。」と出たら[OK]をクリックします。

以上でインストールは終了です。

プロジェクトとセッション

セッションとは、ある時間の範囲に行った観測の集合です。例えば音楽で一緒に演奏することを「セッションする」といったりますががそれとほぼ同じ意味合いです。プロジェクトはには複数のセッションを含めることができます。プロジェクトは一連の作業の集合で、「現場」といった意味で解釈していただければと思います。

起動するとデフォルトで「Project1」というプロジェクトが自動で作成されます。

プロジェクト管理

プロジェクトの新規作成

プロジェクトを作成するとPC\My Documntes\Droggr Processorフォルダにプロジェクト名のフォルダが作成されます。プロジェクト名は英数字のみにされるようお薦めします。

  1. [ファイル]-[新規プロジェクト]をクリックします。
  2. プロジェクト名を入力して[OK]をクリックします。

プロジェクト名の変更

現在開いているプロジェクト名を変更します。

  1. [ファイル]-[プロジェクト名の変更]をクリックします。
  2. プロジェクト名を入力して[OK]をクリックします。

プロジェクトを開く

別のプロジェクトに切り替える場合はプロジェクトを開きます。

  1. [ファイル]-[プロジェクトを開く]をクリックします。
  2. 該当するプロジェクトフォルダ内にある[Processor.stproj]ファイルを選択して[OK]をクリックします。

開いているプロジェクト名はタイトルバーの中央に表示されます。

プロジェクトオプションの編集

平面直角座標の座標系、網平均計算のパラメータや出力帳票で必要な項目などの設定が行えます。 平面直角座標の座標系以外は、測量業務用途での項目です。計算結果に影響はありませんので測量業務用途以外の場合は特に設定不要です。

  1. [ファイル]-[プロジェクトオプション]をクリックします。
  2. 必要な事項を編集します。
  3. [OK]をクリックします。

セッション管理

セッションは左上のペインに表示されます。

セッションでは名前と時間の範囲を指定します。名前は、慣例として1月1を1とした年間の通算日+ A B C...といった名前です。例えば1月9日であれば「9A」で同日の2番目のセッションは9Bと言った名前です。

測位処理はセッションで指定した時間の範囲のみ計算されます。例えば、9:00～10:00と指定すると、観測データが 9:00から12:00までの3時間分であっても、指定した1時間分だけ測位計算されます。 残りの10:00～12:00は別のセッションで計算することもできます。

セッションの最大長は24時間です。

セッションの追加

  1. +(プラス)アイコンをクリックします。
  2. 名前と開始日時、終了日時を入力して[OK]をクリックします。

セッションの削除

セッションを削除すると、セッションに関連した観測データや測位結果などすべて削除されます。

  1. ✖アイコンをクリックします。
  2. 確認メッセージが出たら[OK]をクリックします。

セッションの変更

  1. 変更するセッションを右クリックし、[変更]をクリックします。
  2. 変更し[OK]をクリックします。

尚、既に観測データが追加されたセッションの変更はできません。

観測データの追加

RAWデータのロギング

観測データはDG-PRO1RWSのRAWデータです。Drogger-GPSで観測データのロギングは以下の手順で行います。

例として基準局に電子基準点を用いる場合の設定です。電子基準点データにはBeidouがありませんのでBeidouはOFFにします。

観測時間は最低でも15分は行ってください。数分では解析結果は得られません。

  1. Drogger-GPSを起動し[設定]-[...メニュー]-[デフォルトに戻す]をタップします。
  2. [GNSS]をタップし、[GLONASS]を有効に[SBAS]と[Beidou]を無効にします。
  3. [計測・更新レート]をタップし1Hzを選択します。
  4. 設定を終了し[Strat]をタップします。
  5. メイン画面のLogging Controlを表示し　[RAW]横の▶をタップします。
  6. 観測情報を入力して[Start]をタップします。

    点番号は慣例として1からはじめます。必要あればシリアル番号なども入力します。 アンテナ基準面は同じアンテナでも複数用意しています。アンテナを選択すると図が出ますので図を見て選択してください。赤線の位置が基準面で地面から赤線までの高さがアンテナ座面高です。

ロギングが開始され開始ボタンが停止ボタンに変ります。ログのファイル名はセッション名＿点番号＿開始時刻.ubxというルールの名前で保存されます。

ヒント
* プロジェクト内で同じ点の観測データは必ず同じ点名と点番号を使用してください。逆に異なる点は必ず異なる点名と点番号にします。
* 点番号は数値ですが先頭にゼロは入れないようにしてください。
* この方法で記録したデータには衛星航法データも含まれています。
* 観測に必要な時間は、国土地理院「基準点測量」のマニュアルでは電子基準点からの距離が10km以上の場合は2時間以上、10km未満の場合は1時間以上です。基準点測量でない場合は任意の時間で構いません。ただ、無償ダウンロードの電子基準点の観測データは30秒に1回ですので、10分で20エポックしかありません。観測場所の環境に応じて調整してください。

RAWデータの転送

所定の時間ロギングができましたら、[Stop]を押して停止します。

解析するためにRAWデータをWindowsPCへ転送します。できれば転送にはGoogle Droiveを使うことをお薦めします。 以下はGoogleDriveを使って転送する手順です。

  1. Drogger-GPSのフォルダアイコンをタップします。
  2. [RAW]タブをタップしロギングしたデータを長押しします。
  3. アクションバーの共有ボタンをタップします。
  4. [ドライブ]をタップし保存フォルダを確信して[保存]をタップします。
Google Driveの準備

ここからはWidnows上のDrogger Processorでの操作です。

Google DriveはWindows上でローカルドライブのように扱うことができます。 事前に準備しておきます。一度設定してしまえば後は本当に簡単になりますので是非お薦めします。

パソコン版 Google ドライブを導入する - Google Workspace 管理者 ヘルプ

RAWデータを取り込む

観測データはセッションに属します。事前にセッションを作成しておきます。

  1. 作成したセッションを選択します。
  2. セッションペイン上部の下矢印アイコンをタップします。
  3. [Rawデータ]右の...ボタンをクリックして、Google Drive内にあるAndroidから転送されたファイル(Rawデータ)をダブルクリックします。
  4. データ取得間隔を設定します。基準局に電子基準点を使う場合は30秒を選択します。
  5. [点番号]と[点名]を確認し[Next]をクリックします。
  6. [受信機]と[アンテナ]を確認し[Next]をクリックします。
  7. インポートするRawデータを基準局として使用する場合*2は、[このデータの座標を指定する]をチェックして座標などを入力します。
  8. [Next]をクリックします。OBSデータへの変換処理が開始されます。
  9. 処理が終了すると完了の旨が表示されます。[続けて解析処理を行う]をチェックしたままにすると、[測位ウィザード]が開始されます。

取り込んだRawデータはセッションの下の[観測データ]のリストに表示されます。

ヒント
* プロジェクト内で同じ点の観測データは必ず同じ点名と点番号を使用してください。逆に異なる点は必ず異なる点名と点番号にします。
* Rawデータに衛星航法データが含まれていない場合は、[続けて解析処理を行う]の指定はできません。
* 変換処理はセッションの設定時間に関係なく、指定ファイルのRawデータすべて変換されます。
* データ取得間隔は、解析相手が電子基準点のみの場合30秒にします。Rawデータ同士で解析する場合は「Rawデータの記録間隔どおり」を選択します

測位処理を行う

測位処理には２つの観測データが必要です。基準局に電子基準点を使う場合は1つだけでもOKです。

基準局に電子基準点を使う場合は、観測データの概算位置を使って最寄りの電子基準点を列挙します。Rawデータに衛星航法データが含まれていない場合は、概算位置が計算できませんので手動で概略位置の座標を指定します。

観測データの概略位置を指定する
  1. 観測データの一覧から指定したいデータを選択します。リストの下にデータの属性と値が表示されます。
  2. [aprxLat]に緯度 (Degree)、[aprxLon]に経度(Degree)、aprxHeightに楕円体高(m)を値の列に入力します。項目ごと値の後にEnterキーで入力確定してください。
測位ウィザードを実行する

電子基準点を使った測位を行う場合、「電子基準点FTPアカウント」が必要です。以下のページの「FTPアカウントの取得」にてアカウント取得の申請をします。ウィザードではアカウントの入力が必要です。
FTPユーザ登録のご案内

申請後、確認メールが来ますのでそのメールに従って取得を進めます。取得できるとアカウントとパスワードは電子メールにて国土地理院より送られてきます。アカウント発行は即時で時間は要しません。

アカウントが取得できたら測位ウィザードの実行ができます。

電子基準点のデータについて
電子基準点のデータはリアルタイムには提供されていません。データは1時間または1日単位で、毎時20分ころに その前の1時間のデータがアップロードされます。例えば 9:00～10:00までのデータを取得したい場合10:20分頃までお待ちください。

  1. 観測データの一覧から移動局となる観測データを選択します。
  2. 黄色の右向きアイコンをクリックします。測位ウィザードが表示されます。

    各項目を編集して[Next]をクリックします。項目の意味は下表を参考にしてください。
  3. 最寄りの電子基準点が上から近い順に表示されます。基準局としたい電子基準点を指定します。Ctrlキーを押しながらクリックすると複数の電子基準点を選択できます。
  4. [User]と[Password]に電子基準点FTPアカウントを入力して[Next]をクリックします。
  5. 完了したら[Finish]をクリックします。

正常に測位が完了すると、[結果データ]リストにリストされます。Fix解が得られた場合は緑色のアイコンで緯度・経度・楕円体高等の値が表示されます。得られなかった場合は赤色アイコンで緯度・経度・楕円体高等が表示されません。

Fix解が得られなった場合は、ウィザードの設定項目を変更して再度実行しFix解を得られるようにします。調整してもFix解が得られない場合原因として、

  • 観測時間が短すぎる
  • 樹木・建物・地形などにより受信状態が良くない
  • 基線長が長すぎる (概ね 30km以上)

などが考えられます。

ヒント
* Fix解が得られるとその観測データに、結果座標が紐づけられます。これにより、この観測データを基準局として選択できます。新点1 - 新点2といった解析が可能です。
登録された座標は観測データ一覧で確認できます。尚、紐づけは観測データの[等級]が[ユーザー]に設定されている場合に限ります。そのほかは事前に設定された座標を維持*3します。

測位ウィザードの項目説明
項目 説明
モード スタティックは静止での観測、キネマティックは移動体での処理。(キネマティックの処理自体は問題ありませんが結果データのハンドリングは現在のバージョンではほとんど対応していません)
シグナル数可変AR 搬送波測位における波数計算の厳密さの設定です。高精度、バランス、Fix率優先の順で精度が優先されます。多くの場合、Fix率優先をお薦めします
最低衛星仰角 選択した角度（仰角）より低い衛星は計算から除外されます。
最低シグナルレベル 選択した値より低いシグナルレベルの衛星は計算から除外されます。
周波数 1周波はL1のみ使用して側位計算します。2周波ではL1とL2を使って計算します。
QZS ～ BDS 使用する衛星を選択します。Beidouは電子基準点のデータがないためデフォルトでOFFです。
大気遅延補正 デフォルトでONです。
電離層延補正 デフォルトでOFFです。ONの場合FIXしずらいことがあります。
基準局 使用する基準局を選択します。電子基準点または、観測データ一覧で基準局として使用するようマークされた観測データを選択できます。
開始点番号 基準局の点番号を指定します。一般的に電子基準点は301から開始します。基準局に電子基準点を選択した場合のみ有効です。
日々の座標値を使う 電子基準点を使用する場合、デフォルトは成果座標（元期）が用いられます。測位結果を今期として得たい場合はチェックします。基準局に電子基準点を選択した場合のみ有効です。

解析結果データを見る

解析結果は[結果データ]にリストされます。結果データはセッションに従属します。セッションを選択するとそのセッションの結果が表示されます。

結果は様々な視点で表示できます。それぞれタブを切替えることで異なる内容が表示されます。

ヒント
* 結果の画像と数値などはクリップボードへコピーできます。
* 複数のセッションを選択することで、異なるセッションのデータを同時に[結果データ]にリストできます。

Waypoint

Waypointタブは座標グリッド上に点が表示されます。点はすべての結果データの位置が表示されます。特に一つの観測データを複数の電子基準点を使って測位した場合に、結果位置の違いをグラフィカルに確認できます。

点の名前は、[移動局データの点番号] - [基準局データの点番号]で表示されます。 点をクリックすると、点の色が緑に変ると同時に結果リストの対象行が選択されます。結果リストの行を選択すると対象の点が緑に変ります。

[路線]をONにすると、基準局も含めてプロットされます。

ヒント
* マウスのスクロールボタンで縮小・拡大が行えます。
* 電子基準点は菱形で表示されます。

衛星タイムチャート

衛星タイムチャートは衛星毎にセッション内で観測された時間をグラフィカルに表示します。結果リストで選択された解析が対象です。

基準局と移動局を切替えて表示できます。

タイムチャートはセッション時間ではなく観測データの最初から最後までを対象*4として表示します。電子基準点のデータの場合1日分になる場合もあります。

測位データ

測位データはセッション内のエポックごとに数値で座標やQulityを確認できます。また、緯度・経度・楕円体高の平均値を基準としたグラフを表示できます。結果リストで選択された解析が対象です。

グラフはCtrlキー+マウススクロールボタンで縮小・拡大が行えます。また、グラフのどこかをクリックするとその時の数値データにスクロールし実際の数値を確認できます。 反対に、数値のいずれかの行をクリックすると、グラフ上にその行のグラフ位置が縦線のカーソルで示されます。

機器と座標　ベクトルと共分散

機器と座標、ベクトルと共分散はGNSS観測手簿・記簿に記載される内容が表示されます。結果リストで選択された解析が対象です。

点検

点検は「重複基線ベクトル較差」「基線ベクトル環閉合差」「電子基準点閉合差」についてすべて結果の組み合わせを列挙して表示します。点検結果が較差の範囲内であれば緑色でマークされます。

測量の作業規定では、すべての組み合わせでの点検は必要なく、最も辺数の少ない物などの要件があります。不要な点検は一覧から削除できます。

点検の削除は[点検結果リスト]の行を右クリックして[削除]をクリックします。

尚、削除作業は点検結果を印刷する直前に行ってください。点検結果の編集は保存されませんのでセッションを選択し直すと再びすべての点検結果が表示されます。

セッションはCtrlキーを押しながらクリックすることで複数のセッションを同時に選択できます。異なるセッションでの「重複基線ベクトル較差」なども点検できます。

点検の印刷
不要な点検を削除しましたら、点検結果リストの任意の場所を右クリックし[印刷]をクリックします。

網平均計算

現在ベータ版のため参考機能です。　 (計算は国土地理院の3次元網平均計算の例題4問にて正しく計算されることを検証済です) 鉛直偏差・回転・スケールの推定は行えません。

参考　網平均計算とは
測量士さんでなければ網平均といった用語になじみが無いかと思います。staticやRTKなどの測位は基準局からの相対位置を計算しています。例えば三角形状に測位点があるとして、そのうち1点を既知点とします。

最初、既知点の位置を基準局として１点目を測位します。次にその測位結果から１点目を基準局として２点目を測位します。２点目の測位結果から2点目を基準局として既知点を測位します。 測位結果をすべて相対位置で表現すると既知点から始まりピッタリ既知点に戻らなければなりません。しかし実際はピッタリとは戻りません。３回の測位結果には誤差があるからです。それらを計測時のばらつきから調整して元にもどるようにします。このとき２点の未知点座標の調整値が最も小さくなる位置を（最小二乗法で）計算します。このように複数の（誤差を含む）測位結果から最もらしい位置を計算するのが網平均計算です。
「点検」は誤差があって元に戻らないときにその誤差(差異)が規定内どうか確認するものです。点検時の誤差のしきい値は国土地理院の「基準点測量」の作業規定で定義されたものを使用しています。

新点のWaypointファイルを生成する

[網平均計算]タブを選択し、データ表示部を右クリックし[新点のWaypointを生成する]をクリックします。

結果リストに新点の行が追加されます。また同時に[Waypoint]タブの座標に新点がプロットされます。

手簿・記簿の印刷
  1. 結果データリストから印刷するデータ選択します。複数選択するとまとめて印刷できます。
  2. 上部のプリントアイコンをクリックします。
  3. 手簿または記簿を選択します。
  4. プレビューが表示で[印刷]ボタンをクリックします。

手簿は１つの結果につき必ず2ページ以上です。1つは基準局で2つ目は移動局の手簿になります。

結果位置をGoogleMapで表示する
  1. 結果データリストから表示するデータ選択します。
  2. 上部の地図アイコンをクリックします。
  3. デフォルトのブラウザが起動しGoogleMap上にWaypointを表示します。
付属RTKPlotについて

Drogger ProcessorにはRTKLIB 2.4.3 b34 64bitビルドのRTKPlotを同梱しています。このプログラムはRTKLIBオリジナルのままで一切の変更を含みません。このソフトウェアの使い方、不具合等はビズステーション株式会社でのサポートは行えませんのでご容赦ください。

謝辞

Drogger Processorの測位エンジンはRTKLIB 2.4.3 b34をベースにしています。素晴らしいソフトウェアをBSD2ライセンスで公開されているT.Takasu氏に深く感謝申し上げます。

Enjoy with Drogger

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

*1:基準局のデータにおいて、電子基準点は事前に座標が分かっていますが、DG-PRO1RWSの場合は座標があらかじめわかっている必要があります。

*2:解析後に基準局にする場合は入力不要です。解析結果座標がこの観測データの座標として使用されます

*3:これにより電子基準点を一時的に仮想網の一部にするといったことも容易にできます

*4:この仕様は国土地理院の測量機器登録の基準となっています