自作GPSトラッカーと QGISでの 走行データ可視化

MIERUNE JCT in Tokyo
2026.10.22

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1. 自作GPSトラッカーと QGISでの 走行データ可視化 RTKとCLASで位置を集めて、 地図と画像で見てみるところまで SORACOM 井出尭夫 MIERUNE JCT in Tokyo 2026.10.22 MIERUNE JCT in Tokyo 2026.10.22 GNSS TRACKING 同じ車で、同じ道を走る ネットワーク RTK CLAS 位置・時刻・状態 記録して、クラウドへ QGIS 地図で見る・映像で振り返る 1 / 15
2. MIERUNE JCT in Tokyo 2026.10.22 GNSS TRACKING 2 / 15
3. 高精度GNSSの実験構成 2台のトラッカーで集めた位置を、QGISから読み込みます 記録する RTKとCLASを別々のラズパイで動かす 見てみる 同じ車で記録した2台の軌跡 同じ車で集めたRTK・CLASの軌跡を、QGISで見比べます。 MIERUNE JCT in Tokyo 2026.10.22 GNSS TRACKING 3 / 15
4. GNSS測位の仕組み 普段GPSと呼んでいますが、衛星測位の総称はGNSSです 衛星の位置と、電波が届くまでの時間から現在地を 計算する 多周波で電離層の遅延を捉え、搬送波の位相を精密 に測る 外部の補正情報と組み合わせ、共通する誤差や波の 数を解く その場の反射・遮蔽は、補正だけでは解消できません。FIXも位置の正 しさを保証しません。 測位衛星 測位衛星 電離圏・対流圏による遅延 直接届く電波 反射した電波 受信機 建物 誤差要因の模式図。衛星数や配置は省略しています。 MIERUNE JCT in Tokyo 2026.10.22 GNSS TRACKING 4 / 15
5. ネットワークRTKの仕組み 位置が分かっている基準局と、同じ衛星の観測を比べます 同じGNSS衛星 緑：測位信号 青：補正情報 既知位置の基準局 観測 補正サービス インターネット Quectel NTRIP 制御・記録端末 補正情報 NTRIPクライアント QLM29HBAA-GM 移動側の受信機 測位結果 基準局と利用者に共通する時計・大気などの誤差を減らします。 搬送波の「波の位置」を細かく測る 未知の波の数を整数で確定 → FIX ネットワーク型は、複数基準局から利用者周辺に合う補正情報を作ります。 MIERUNE JCT in Tokyo 2026.10.22 GNSS TRACKING 5 / 15
6. CLASの仕組み 全国の電子基準点から、誤差を要因別に推定して届けます 電子基準点 地上の観測網 補強情報を生成 衛星軌道・時計・信号の偏り 電離圏・対流圏の遅延 みちびき 補強情報 L6D信号で配信 GNSS衛星 補強情報の受信に携帯回線は不要。 ログのクラウド送信には、別途通信を使います。 CLAS対応構成 L6受信・解釈処理 測位信号 PPP-RTK測位 u-bloxを使った構成 要因別の誤差情報と、自分の搬送波観測で位置を求めます。 測位信号と補強情報の両方が必要です。RTKとは、配信経路だけでなく測位方式も違います。 MIERUNE JCT in Tokyo 2026.10.22 GNSS TRACKING 6 / 15
7. RTKとCLASの比較 補正・補強情報の受け取り方も、測位の仕組みも違います 比較項目 今回のネットワークRTK 今回のCLAS 仕組み 基準局網を使うRTK補正サービス 誤差情報を使うPPP-RTK 情報の受信経路 インターネット経由 みちびきのL6信号 使用機器 Quectel QLM29HBAA-GM F9PX1（ZED-F9P） D9CX1（NEO-D9C） 受信環境で見る点 GNSSの受信状態と通信状態 GNSSとL6信号の受信状態 この違いが、走っているときの測位状態にどう出るかを見てみます。 MIERUNE JCT in Tokyo 2026.10.22 GNSS TRACKING 7 / 15
8. 自作トラッカーの構成 GNSSモジュールの出力を読み取り、保存してクラウドへ送ります QLM29HBAA-GM F9PX1 + D9CX1 ラズパイ + SIM ラズパイ + SIM NTRIP受信・記録・送信 NMEA読取・記録・送信 SORACOM Harvest Data 2台とも共通の送信処理。5秒間隔で記録・送信 2台の記録端末とLTE USBドングル 通信：各SIMからHarvestへ 自動起動し、未送信分は端末に残します。 MIERUNE JCT in Tokyo 2026.10.22 GNSS TRACKING 8 / 15
9. 走行ログの記録項目 QGISで比べたり、ソラカメの映像と合わせたりするためのログです 記録する項目 measured_at lat / lon fix_status receiver / run received_at 用途 測位時刻。UTCの日付・時刻で統一 緯度・経度。座標系も確認して記録 測位状態。衛星数・HDOPも保存 受信機ID・走行IDでログを区別 クラウド側の受信時刻を別に保存 2台で共通のJSON形式。未測位も状態として残します。 車載機器 GNSSトラッカー×2 ＋ ソラカメ GNSS → Raspberry Pi ソラカメ 生ログ・SQLite / 保存・再送 車載カメラ 走行映像を送信 LTEモデム LTE / SORACOM SIM SORACOMクラウド Harvest Data：位置ログ Wi-Fi インターネット ソラカメ：録画 インターネット 位置API＋画像API 手元のPC / QGIS 位置＋画像を時刻で照合 位置ログと映像を別々に記録し、QGISで照合 位置を比べるときは、GNSSで測位した時刻を使います。 MIERUNE JCT in Tokyo 2026.10.22 GNSS TRACKING 9 / 15
10. 車載機器の設置と記録条件 2つのアンテナをルーフボックス内に固定して、同時に記録 ルーフボックスから車内へ配線 RTK・CLASを同じ車で同時記録 両機とも5秒間隔で保存・送信 設置状態を写真とメジャーで記録 2つのアンテナとメジャー。取り付け位置の違いも比較条件に含みます。 写真左（約110cm側）：CLAS ／ 写真右（フック側）：RTK 同時刻の位置差には、アンテナの設置位置差も含まれます。 MIERUNE JCT in Tokyo 2026.10.22 GNSS TRACKING 10 / 15
11. Harvestプラグインの操作 SIMを選んで、走行ログをQGISに読み込みます 01 期間とSIMの選択 取得する期間を指定し、RTK・CLASのSIMをチェック 02 Harvestから取得 「選択したSIMのHarvestから取得」で点と軌跡を作成 03 地図で確認・保存 測位状態を色で確認し、GeoPackageへ保存 QGIS → SORACOM CLI → Harvest Data SIM選択画面（0.3.0で撮影）。名前・IDは説明用の例。導入と詳しい操作はAppendixへ。 MIERUNE JCT in Tokyo 2026.10.22 GNSS TRACKING 11 / 15
12. 走行軌跡と測位状態の可視化 川口JCT〜川口東IC付近の実走データ 形で受信機を区別 RTKは丸、CLASは三角 色で測位状態を区別 FIXは緑、FLOATは黄 SPSは青、DGPSは紫 欠測をまたがずに描画 無効位置や5秒超の間隔で線を分割 点の重なりや道路との見かけの差だけで、絶対位置精度 は判断しません。 QGIS実画面 ／ © OpenStreetMap contributors MIERUNE JCT in Tokyo 2026.10.22 GNSS TRACKING 12 / 15
13. 走行時の測位状態 同じ範囲・縮尺で、RTKとCLASを切り替えて表示 RTK ／ 937点 CLAS ／ 924点 FIX 532点 ／ FLOAT 392点 FIX 41点 ／ FLOAT 735点 今回の記録では、RTKはFIXとFLOAT、CLASはFLOATが多く見られました。 2026-10-22の解析窓：12:30〜13:48:38 JST（開始は仮置き）。精度の優劣を示す比較ではありません。 QGIS実画面 ／ © OpenStreetMap contributors MIERUNE JCT in Tokyo 2026.10.22 GNSS TRACKING 13 / 15
14. QGISでの実走データ 軌跡を重ねて、気になった場所の車載画像を見てみる RTKとCLASの走行ルート 点クリックで、その時刻の車載画像を表示 区間を拡大して、測位状態を確認 2026/10/22の実画面。測位状態の色分けであり、絶対精度の評価ではありません。画像との厳密な同期精度は未評価です。 MIERUNE JCT in Tokyo 2026.10.22 GNSS TRACKING 14 / 15
15. 実験のまとめ 高精度GNSSを2台、車に載せてみて cm級精度で、止まっていることが分かる 動いているときだけでなく、静止中も見える 2つの位置で、向きの変化が分かる アンテナの間隔を固定し、同じ時刻で比べる 精度を活かすには、アンテナの設置 建物や車体に遮られず、空が見える場所へ MIERUNE JCT in Tokyo 2026.10.22 GNSS TRACKING 使ってみて大事だと思ったこと 結局、 空がちゃんと 見えていることが大事 静止中の位置も、向きの変化も まずは安定して測れることから 15 / 15