5.2.5広 域 デ ー タ の 解 析
52.2項 で 述 べ た よ う に 、2015年9月 の 飛 行 実 験 デ ー タ を用 いたPPP・AR解 析 の 結 果 で は 静 止 点 デ ー タ に比 較 してFIX率 が 低 い こ とが 確 認 さ れ た 。機 上 と 地 上 で の 可 視 衛 星 数 の 差 異 か ら、 航 空 機 の 旋 回 に伴 う バ ン ク に よ り衛 星 数 が 頻 繁 に 増 減 す る こ とが 低FIX率 の 要 因 の 一 つ で あ る と考 え
られ る 。 そ こ で 、 飛 行 パ タ ー ン を 変 更 した 実 験 を 新 た に 実 施 し、 飛 行 パ タ ー ン の 工 夫 に よ るFIX 率 の 改 善 効 果 を検 証 す る 。
2018年1月15日 か ら19日 ま で の5日 間 で 約2時 間 の 飛 行 実 験 を 計4回 実 施 し た 。 航 空 機 は 旋 回 時 の バ ン ク 角 を20度 以 下 に す る と い う 制 限 下 で 飛 行 した 。 実 験 の 日程 と取 得 したGNSS観 測 デ ー タ の 時 刻 に つ い て は 表7に 記 した 。4フ ラ イ トに わ た っ て 同 様 の経 路 を 飛 行 した た め 、 代 表 して フ ライ ト1で の 水 平 面 に 関 す る 経 路 お よ び 高 度 方 向 の 軌 跡 を 図5.17、 図5.18に 示 す 。5.1 節 に 概 要 を記 した 飛 行 実 験 デ ー タ は 、 地 上 基 準 局 と航 空 機 と の距 離 が 比 較 的 短 い短 基 線 デ ー タ で あ っ た が 、 新 た に 実 施 した2018年1月 の 飛 行 実 験 は 地 上 受 信 局 と の 距 離 が 最 大 で90kmに も達 す る 長 基 線 で あ る 。 一 般 的 な 相 対 測 位 方 式 で は 長 基 線 デ ー タ の 高精 度 な 測 位 結 果 を 得 られ な いた め 、PPP測 位 精 度 を 評 価 す る こ とが 困 難 で あ り、 本 稿 で は これ を実 施 して い な い 。 ま た 図5.19
に は 航 空 機 か ら見 え る 衛 星 数 図5.20に は 地 上 か ら見 え る 衛 星 数 の 推 移 を そ れ ぞ れ 示 した 。
フ ライ ト 実 施 日
観 損1押寺 亥IJ
表7 1 1/15 12=32=34
〜15=25:36
長基線飛行実験データの概要
23 1/161/18
10=42:5210=50;04
〜13二50;33〜13:56:28
4
1/19 12=21=43
〜15=22:13
75
60
∈45 邑 一￡1
お
30一巳一り﹂髄欄o〒幽 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0
12.513514.515.5
LocalTimelh]
図5.18航 空 機 の 高 度 方 向 の 経 路(フ ラ イ ト1)
㊥●昌一①●儒巴嫡O﹂㊥﹄鑑﹂=7﹄
20 19 18 17 16 15 14 13 12
12.513.514.5155
LocalTime{h〕
図5.19機i上 に お け る 可 視 衛 星 数(フ ラ イ ト1)
㊥β旧=o駕硫↑O﹂㊥盆鑑=Z 20 19 18
171
16 15 14 13 12
12.5 13.514.5
LocalTime{h】
図5,20地 上 に お け る 可 視 衛 星 数(フ ライ ト1) 15.5
図5、19に 表 さ れ る機 上 に お け る 可 視 衛 星 数 と図5.20の 地 上 に お け る 可 視 衛 星 数 を見 比 べ る と 、 衛 星 数 が お お む ね 一致 して い る こ とが 確 認 で き る 。2015年9月 の 短 基 線 デ ー タ と比 較 し て 、機 上
と地 上 の 可 視 衛 星 数 の 差 異 が 全 体 的 に小 さ く抑 え られ て い る 。 航 空 機 の旋 回 時 の バ ン ク 角 を20 度 以 下 に 制 限 した こ と で 、 機i上の 衛 星 数 が 安 定 した と考 え られ るe
次 に各 フ ラ イ トの 飛 行 デ ー タ をPPP‑AR法 に よ り解 析 した 結 果 を述 べ る 。 は じ め に 各 フ ラ イ ト の 解 析 で 得 られ たFIX率 お よ びFIX解 を 得 られ る ま で に 要 した 時 問 を表8に 示 した 。 図5.21に は フ ライ ト1に お け るPPP‑AR測 位 解 の 標 準 偏 差 を 示 した 。 赤 線 が 南 北 、 緑 線 が 東 西 、 青 線 が 上 下 方 向 の標 準 偏 差 を表 すe次 に フ ラ イ ト1の デ ー タ を 従 来 型PPP・FLOATとPPP・ARで 処 理 した 結 果 を比 較 す る 。図5.22,5.23,5,24はPPP‑AR測 位 解 に対 す るPPP・FLOAT測 位 解 の 差 で あ り、
そ れ ぞ れ 東 西 ・南 北 ・上 下 成 分 を 表 す 。 図522に 示 した グ レ ー 色 の 点 線 は グ ラ フ横 軸 の 観 測 開 始 時 刻 か ら4.8分 後 を指 して お り、 これ 以 降 で はFD(解 が 得 られ 続 け て い る 。
表8各 フ ラ イ ト のFIX率 フ ラ イ ト123
FIX率[%]97297,795.0
4
最 初 のFIX解 を 得 る ま で の 時 間[min]
4.8 42 4.1
97.0
5.4
∈一=2罵旧>oOで﹂僑で=εq噴 0.5
0.4
0.3
o,2
0.1
0
12、5
図5.21
一N・S .̲E・W
‑U・D
13.514.5
LocalTime【h】
PPP・AR測 位 解 の 標 準 偏 差
155
02
㎝o
β多‑国)
旦85お⁝O ﹂η 2渤
=O眉甥oユ
12.5
← 一 一 一 一 一 ・ 融 鮮
図522
1313.51414.515
Localrl"血iethl
PPP・ARに 対 す るPPP‑FLOATの 東 西 方 向 測 位 誤 差
15.5
02
司
1凸U﹂旦ゆゆ
(の‑z凱
旦︒︒葛﹂些5 2﹄ 521
=⇔帽嵩︒自〇二
図5.23
1313.5正414.515
Local■imelh)
PPP・ARに 対 す るPPP‑FLOATの 南 北 方 向 測 位 誤 差
15.f
o.2
百
丁 。.1
茎
￡
新 〇
三 己
=‑o.1 .9
毫￡
一⑪・2 1z,5
図5.24
1313.51414.515
LocalTime[血 】
PPP‑ARに 対 す るPPP‑FLOATの 上 下 方 向 測 位 誤 差
155
表8よ り、全 フ ラ イ トでFIX率 が90%を 超 え て い る こ とが 確 認 で き た 、 これ は 静 止 点 デ ー タ に 匹 敵 す る 水 準 で あ り、 妥 当 なFIX率 が 得 られ て い る と 考 え られ る 。 以 上 の こ と か ら、 飛 行 パ タ ー ン を 工 夫 す る こ と でPPFAR解 析 に お け るFIX率 を 改 善 出 来 る 可 能 性 が 示 され た 。次 に 、図5.21 に示 した フ ライ ト1に お け るPPPAR測 位 解 の 標 準 偏 差 を 見 る と 、時 間 の 経 過 に伴 い 各 成 分 で 収 束 し て い る こ と が わ か る 。 ま た13時 か ら15時 頃 ま で の 間 、 高 度 成 分 で 特 に標 準 偏 差 の 値 が 不 規 則 に 変 動 して い る こ と が 見 受 け られ る。 図5ユ8に 示 した 航 空 機 の 高 度 と見 比 べ る と、 高 度 変 化 の あ る 時 聞 帯 に対 応 して お り、 高 度 変 化 に よ っ て 測 位 精 度 が 低 下 して い る と考 え られ る.
図5.22,5.23,5.24に 示 した フ ラ イ ト1デ ー タ のPPP・AR測 位 解 に 対 す るPPP・FLLOAT測 位 解 の差 は 、 東 西 方 向 で最 も大 き く最 大 で10cmに 達 して い る 。 南 北 ・上 下 方 向 で も5cm程 度 の 差 が 生 じた 。PPP‑AR、PPP‑FLOATに よ る 測 位 結 果 は 精 度 評 価 が 実 施 さ れ て いな い た め 、 ど ち らが よ り高 い測 位 精 度 で あ る か検 証 す る こ と は 出 来 な い 。 した が っ て 整 数 値 バ イ ア ス を 決 定 した こ と に よ る測 位 精 度 改 善 の 効 果 が 必 ず し も 発 揮 され た とは 言 え な い 。 今 後RTKGNSSと 呼 ば れ る 複 数 の 地 上 基 準 局 を 用 いた 相 対 測 位 方 式 に よ り高 精 度 な 測 位 解 を 取 得 し、PPP解 の精 度 評 価 を 行 う 必 要 が あ る と 考 え られ る 、