2025-06-29_About GPS for drone user

Presented at drobussi online(zoom)

Transcript

1. ドローンやってんなら聞いてみても損はないんちゃ うかなっていうくらいのＧＰＳのお話。 役立つ情報かは知らんけど GEOSURF Corporation ジオサーフ株式会社 Mirai KOUJIMARU 小路丸 未来
2. • 精度 • RTK • 補正情報 • RTCM • Ntrip • VRS • RRS • NMEA • A-GNSS
3. そもそもドローンにおいてＧＰＳの立ち位置は？
4. FC:Flight Controller フライトコントローラー Sensor(s) センサー -GNSS(GPS)　位置 -Compass　方位 -IMU　姿勢 -Range finder　距離計 -Altitude sensor　高度 Motor モーター ESC:Electric Speed Controller なんて言うんでしょうね。。 Radio 無線 GNSS Companion computer Payload ペイロード -Camera -Laser scanner -Others
5. FC:Flight Controller フライトコントローラー Sensor(s) センサー -GNSS(GPS)　位置 -Compass　方位 -IMU　姿勢 -Range finder　距離計 -Altitude sensor　高度 Companion computer Payload ペイロード -Camera -Laser scanner -Others
6. そもそもGNSS（GPS）の用途・機能と言うと、、 • 位置がわかる。 • 時間がわかる。 • 速度がわかる。 ー GPS １個、１Epoch
7. GNSS(GPS)はどのように測位（位置をだす）するのか。。 こんなのを見たことある方は多いのではないのでしょうか？
8. ？
11. Ephemeris and Almanac https://qzss.go.jp/overview/column/diagram_170613.html
12. Positioningには時間がかかる。。 測位 Ephemeris and Almanac 特徴 配信頻度 賞味期限 Ephemeris せーみつ 最近は２時間くらいらしい。 前はどのくらいだったか。。 覚えてない。 １時間ちょい （長いのもある。１週間くらい。なんか１月くらいと かもある。） Almanac てきとー 10分くらい。 １週間くらい（らしい。知らんかったｗ） でもひっさびさに飛ばすドローン(GNSS - Cold start)でも起動して速攻で 「ホームポイントを更新しました。」とかアプリが言いません？
13. A-GNSS Assist
14. Drone controller Ephemeris or Almanac
15. 電波とびまくり。 ようするに通信、 やりとりのかたまり。 時間大事。 やいのやいのあったけど、
16. GNSSは いい時計をつんでる。 なので（？）、実は（？）
17. 人工衛星との距離 　＝　電波伝播時間 　×　電波の速度 だいたい20,000km(GPS) 光速（めっちゃ速い） 3.333333333333e-8 s 10 m 0.07s
18. GNSSはめっちゃ いい時計をつんでる。 もとい、 だから、
19. Time synchronization - PPS signal (Pulse per Second) 時刻同期 Flight Controller Sensor(s) センサー -GNSS(GPS) -Compass -IMU -Range finder -Altitude sensor Motor ESC:Electric Speed Controller Guess 推測なんやけど PPS PPS PPS PPS PPS
20. わしの使ってるノートパソコンのはなし。
21. Doppler effect The number of satellites is low => Keep velocity exporting
22. ちょっと脱線して、 By the way Aeva 4D LiDAR というものがあって、、 計測物の速度 がでるらしい。
23. • スタンドアローンで（技適要らない）位置をだせる • 小サイズ（Chipならもっと） • 省電力で（測量レベルでも1ｗ喰うんだっけ？） • デジタルにデータをだせる ドローンにGPSが搭載されてきた理由は、
24. GPSの使い方とドローン的な使い方（使い方？）測位方法
25. GNSS(GPS) positioning Kinematic Static Real time Post processing ※説明用に簡略化した図 RTK • Drone • Survey • Navigation Raw data logging • Observation data • Other 静止 動的
26. RINEX Receiver Independent Exchange format https://igs.org/wg/rinex/#documents-formats
27. “Raw data” のなかみをみる？ RINEX file • Observation file • Navigation file • Other GNSS Receiver original file format (Binary:みれないｗ) Converter Exclusive Analyze POSITION
28. RTKとは？？ Real Time Kinematic
29. 1. Leica geosystems 2. Trimble 3. Ashtech 4. Topcon 5. Furuno 6. Novatel 7. Septentrio 8. Ublox 9. Herxon 10. Emlid(?) 11. ComNav 12. ? RTK Receivers history • Hemisphere • Hi-Target • Garmin • ??
30. Kinematic Base, Reference 固定局、基準局 Rover 移動局 Static Base line 基線長
31. Base line - 基線 • できれば短い方がいい • PPM (Parts per Million) Base line 基線長
32. 共通衛星
35. 高精度、、精度が高いらしい。。 精度とは？？ • GCPレス • 測量レベル
36. 真値 計測値
37. • Accuracy - 正確度 • Precision - 精密度 • Repeatability - 再現性 大きく３つ。（俺の考え。というか先輩の教え） 確率統計用語で。
38. 真値 計測値 計測値ー真値≒０ これだけではない。。 単一の計測だけではない。（時間軸） Accuracy - 正確度
39. 真値 計測値 Precision- 精密度 Hovering
40. 真値 計測値 ＋ 1 month ＋ 2 month Repeatability - 再現性
41. Kinematic Base, Reference 固定局、基準局 Rover 移動局 Static Base line 基線長 ここ 座標の知識がいる。 Repeatability - 再現性
42. ここでちょっと話をそらして、、 GPSはどんなデータをドローンにおくってるんだろうか？というのをみてみる。 この後の説明にいる
43. NMEA The National Marine Electronics Association https://www.nmea.org/
44. Why GGA is required for VRS/RRS? GGA sentence format https://ales-corp.co.jp/technical-information-nmea/
45. Where? GGA
46. NMEA • NMEA 0183 • NMEA 2000(2K) • NMEA OneNet • Binary (GNSS maker original)
47. 話を戻して、ＲＴＫについて
48. なにだか産業用のドローンについてるらしい、、
49. senseFly - eBeeX -RTK -PPK
50. -PPK
52. Antenna Receiver Positioning engine
53. RTK RTK RTK RTK RTK RTK
54. Specsheet - DJI P4P/P4R - GNSS
55. Specsheet - DJI P4R GNSS
56. Specsheet - DJI M3C/M3E - GNSS
57. Specsheet - DJI M3C/M3E - GNSS P4Rさん
58. Specsheet? - GNSS According to M3E user manual. I can’t find (L1, L2 in M3 Classic user manual)
59. Correction message 補正情報
60. Kinematic Correction message 補 正 情 報 RTK
61. DJI Kinematic DJI
62. DJI No DJI OK？ Kinematic
63. Transmitter Receiver Trouble type • Interface • Setting • Power • Correction message type by Radio (Wireless) Correction message
64. Correction message - 補正情報 ってのには種類が、、 • CMR (Trimble), CRM+, CMRx • Leica 2G(?), 4G(?) • Topcon(?) • Pentax(?) • RTCM ◦ v1 ◦ v2 ◦ v3 (v3.2) さらに、、
65. RTCM The Radio Technical Commission for Maritime Services https://www.rtcm.org/
67. • RTCM v3.2 https://www.use-snip.com/kb/knowledge-base/rtcm-3-message-list/ MSM (Multiple Signal Messages) • MSM1 • MSM2 • MSM3 • MSM4 • MSM5 • MSM6 • MSM7
68. DJI Kinematic DJI • RTCM • GNSS maker original • DJI original
69. • MSM1 • MSM2 • MSM3 • MSM4 • MSM5 • MSM6 • MSM7 • MSM1 • MSM2 • MSM3 • MSM4 • MSM5 • MSM6 • MSM7 • MSM1 • MSM2 • MSM3 • MSM4 • MSM5 • MSM6 • MSM7
70. MSM (Multiple Signal Messages) • MSM1 • MSM2 • MSM3 • MSM4 • MSM5 • MSM6 • MSM7 Priority Video < Status Correction message < Command
71. Ntrip Networked Transport of RTCM via Internet Protocol
72. DJI : DRTK2 Other JENOBA 日本テラサット 日本GPSデータサービス Ichimil? VRS - RTK
73. -Mountpoint
74. Drone show ってどうやってんだろうなぁ。。 ￥
75. VRS Virtual Reference System
76. RTCM GGA VRS (Jenoba)
77. RRS Real Reference Station
78. Ichimill VRSとは書いてない。　⇒　RRS GGA - https://ales-corp.co.jp/technical-information/