GNSS RTKデータ収集の改善に向けて継続的に革新
ニキ・ウォン
GNSS技術の発展に伴い、地理データの収集方法も徐々に改善されてきました。リアルタイムキネマティック（RTK）技術は、地形測量や建設工学などの分野で広く利用されています。しかし、RTKデータ取得の基盤となるハードウェアの制約により、GNSS RTK受信機の開発は停滞しているように見えます。均質化と環境制約を打破するには、技術革新によって伝統を打破する必要があります。
Hi-RTP グローバル サービスシステム
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テスト時間 |
収集ポイント番号 |
PPPサービス固定料金 |
垂直(m) |
水平(m) |
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-2σ~2σ(95.5%) |
-2σ~2σ(95.5%) |
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1 |
23377 |
99.24% |
0.056 |
0.023 |
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2 |
23450 |
99.66% |
0.058 |
0.024 |
Hi-RTPサービス テストサイト
さらに、樹冠下など、遮蔽物の多い環境では、GNSS RTK受信機の信号が不安定になりやすく、精度が低下し、スリップポイントが発生する可能性があります。そのため、精度を向上させるアルゴリズムが特に重要です。この問題を解決するのが、準動的計測技術と呼ばれる新技術です。これはiRTK5 GNSS RTKシステムで独自に開発された技術で、特殊なアルゴリズムを用いることで、過酷な環境下でも測量精度を大幅に向上させます。
ユーザーが最も頻繁に遭遇する状況は、コーナーポイントの測定です。コーナーポイントへのアクセスは困難なため、GNSS RTK受信機の水平状態が保証されません。そのため、傾斜測量法はこれまで以上に必要とされています。傾斜測量補正アルゴリズムを最適化することで、現場作業の効率を高め、ダウンタイムを最小限に抑えることができます。この方法はより実用的であり、多くのエンジニアリングプロジェクトで広く使用されています。
動作範囲の制限
計測エリアが広すぎる場合、GNSS RTK受信機の動作範囲が現場の作業要件を満たせないのではないかと懸念されることがよくあります。しかし、無線、アンテナ、ネットワーク、遠隔操作技術の継続的な向上は、この問題を解決するアイデアをもたらします。
マルチプロトコル対応の内蔵無線は、GNSS RTK受信機の普遍的な互換性要件となっています。iRTK5に見られるように、全方向性アンテナを搭載することで伝送距離を大幅に向上させることができます。従来の設計とは異なり、全方向性アンテナを受信機の上部に配置することで、送受信範囲が20%よりもさらに拡大しています。
iRTK5全方向性アンテナ
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基地局までの距離 |
従来の受信機 |
iRTK5 |
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4キロ |
継続的に固定 |
継続的に固定 |
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6キロ |
時々固定され、不安定 |
継続的に固定 |
表3 フィールド固定時間テスト
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環境 |
従来の受信機の固定時間 |
iRTK5の固定時間 |
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山のふもとで |
65秒 |
48秒 |
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森の中で |
110秒 |
60年代 |
CORS（連続運用基準局）ネットワーク技術の普及に伴い、ネットワークRTK技術もさらに普及しました。ローカルCORSネットワークの登場により、従来の無線伝送方式に限定されなくなりました。多くの国や地域では、徐々に4Gネットワークの時代が到来しています。GNSS RTK受信機は、セルラーモバイルネットワーク（LTE、WCDMA、EDGE、GPRS、GSM）のフルバンドサポートにより、通信の利便性が向上します。
さらに、従来のGNSS RTK受信機はリモート操作にほとんど対応していませんでしたが、受信機のファームウェアをオンラインでアップデートできるようになったことで、オフィスやPCに依存する必要がなくなりました。また、リアルタイム制御と設定のためのWeb UI管理システムが内蔵されているため、受信機の操作性も向上しています。
産業レベルの経験ニーズ
産業レベルの経験は単調なものなのでしょうか？全く違います！テクノロジーはイノベーションのために活用され、仕事の効率と生活の質を向上させる手段です。エンジニアリングプロジェクトのアプリケーションは、使いやすく信頼性の高いGNSS RTK受信機と切り離せない存在です。
タッチスクリーン搭載のスマートフォンが今日の変化の激しい環境において広く普及していることを受けて、Hi-TargetはGNSS RTK受信機にタッチスクリーンを搭載しました。iRTK5はこの技術を応用した好例です。産業用OLEDカラータッチスクリーンを搭載し、素早い設定やステータス確認が可能で、フィールドワークをより直感的で便利にします。さらに、スマートバッテリーシステムは急速充電とバッテリーステータス表示をサポートしており、ユーザーは作業時間を予測し、バッテリー容量の増加により作業の中断を減らすことができます。
インテリジェントアプリケーションがより良いユーザーエクスペリエンスをもたらす
GNSS RTK受信機の優れたユーザーエクスペリエンスに加え、信頼性の高いRTKエンジンとアルゴリズムも不可欠です。先進的なGNSSマザーボードのフルコンステレーションとマルチチャネルは、GNSS RTK受信機エンジン開発のトレンドとなっています。GNSSアルゴリズムに適用される信号とデータが増えるほど、処理速度と信号追跡能力が向上します。過酷な環境下でも、ユーザーは従来製品よりも優れたエクスペリエンスを得ることができます。
軽量、落下防止、耐腐食性、耐干渉性は、産業用保護機器の標準となっています。フィールドデータ収集の信頼性を確保するには、特定の標準化された設計とアクセサリが不可欠です。こうした細部の配慮が、産業用GNSS RTK受信機の成否を左右することがよくあります。
GNSS RTKデータ収集モードは不変ではありません。技術革新と発展に伴い、受信機ベースのデータ収集は新たな道を歩むでしょう。テクノロジーは私たちの日常生活を絶えず変えていくでしょう。
時折、新しいテクノロジー、古い問題、そして素晴らしいアイデアがイノベーションに変わります。—— ディーン・ケイメン
著者
Hi-Target International Group Limited のプロダクト マネージャーである Niki Wong 氏は、RTK 関連のソリューションとマーケティングを専門としています。