4、1実 験 概 要
JAxAが 推 進 す るFQuROHプ ロ ジ ェ ク ト[16】の 一 環 で2015年9月29日 、 石 川 県 で 行 わ れ た 地 上 静 止 点 デ ー タ を 用 い て 、搬 送 波 位 相 整 数 値 バ イ ア ス の 決 定 に 使 わ れ る衛 星 位 相 バ イ ア ス 補 正 値 の 精 度 検 証 を 行 う 。GNSS測 位 解 析 に は 、JAXA衛 星 測 位 シス テ ム 技 術 ユ ニ ッ トが 開 発 したPPP 測 位 解 析 ソ フ トウ ェ アMALIB(MADOCAPPP‑Library)を 利 用 した 。衛 星 位 相 バ イ ア ス 補 正 値 に はMADOCA提 供 のFCB方 式 の 補 正 デ ー タ を 使 うが 、 妥 当 な 精 度 で あ る か 検 証 す る た め に 比 較 と してCNES提 供 のIRC方 式 の 補 正 デ ー タ を用 い た 解 析 も行 う 。
ま た 補 正 デ ー タ を 使 っ たPPP‑ARの 測 位 精 度 を 評 価 す る た め に 、国 土 地 理 院 か ら 高精 度 な 座 標 が 提 供 さ れ る 電 子 基 準 点 デ ー タ を 用 いた,本 実 験 の 観 測 点 に最 も 近 い 輪 島 電 子 基 準 点 を 基 準 局 と
して 相 対 測 位 を 行 い、 求 め た 観 測 点 座 標 を真 値 と した 。
42実 験結果
4.2.1WLお よ びLlバ イ ア ス の 比 較
MADOCA提 供 のFCB方 式 で 推 定 され た 衛 星 ワ イ ド レー ン バ イ ア ス とCNES提 供 のIRC方 式 で 推 定 され た バ イ ア ス を 比 較 す る 。表4に 示 した よ う に 各 衛 星 の ワ イ ドレー ン バ イ ア ス はFCB方 式 で5分 毎 、IRC方 式 で1日 毎 に提 供 され て い る 。GPS時 刻 で2015年9月29日0時 か ら 同30 日0時 ま で のFCB、IRC両 プ ロ ダ ク トか らPRN3衛 星 に対 す るPRN1衛 星 の 相 対 ワイ ド レー ン バ イ ア ス を 計 算 し、 図4.1に 示 した 。 緑線 はFCBプ ロ ダ ク トを 使 った 計 算 値 、 青 線 はIRCプ ロ ダ ク トを使 っ た 計 算 値 を表 す.
PRN1衛 星 は 観 測 全 体 を通 し て 比 較 的 高 仰 角 を維 持 して い る た め 、 衛 星 間 一 重 差 分 処 理 に お け る 基 準 衛 星 と して 整数 ア ン ビ ギ ュ イ テ ィの 決 定 を 行 う。FCB、IRCプ ロ ダ ク トを 用 いて そ れ ぞ れ PPP‑AR解 析 を 行 い 、2つ の ケ ー ス で 決 定 され た 相 対L1整 数 ア ン ビギ ュ イ テ ィ に どれ ほ ど差 が あ る か を 確 認 す るe図4.2にPRN1衛 星 に 対 す るPRN3衛 星 の 相 対L1整 数 ア ン ビ ギ ュ イ テ ィ の 差 を 示 した 。同 様 に し て 、PRN1衛 星 一PRN11衛 星 、PRN1衛 星 一PRN17衛 星 の 組 み 合 わ せ で も 、 FCBとIRCで の 相 対L1整 数 ア ン ビ ギ ュ イ テ ィ の 差 を 計 算 し、そ れ ぞ れ 図4.3と 図4.4に 表 した 。
一〇 .3
亙 睾,a
を
署
o‑〔}・4
奎
茎
些
器 一 〇.5
urO6121824
GPSTlh)
図4.1PRN1衛 星 に 対 す るPRN3衛 星 の 相 対 ワ イ ド レ ー ン バ イ ア ス
̲IRC
‑FCB
①幽鼠︒=溜乱帽﹄蓬的﹂亀8唱個コ
図42 3 2 1
0 .1 .2
一3
1 1,5 22.53
GPST{h】
3.5 4
PRN1衛 星 に対 す るPRN3衛 星 の 相 対L1整 数 ア ン ビ ギ ュイ テ ィ の プ ロ ダ ク ト間 の 差(FCB‑IRC)
︻①冒h畠倉冨︒︒三∈田①︒28唱帽一
3 2 1 0
一1
一2
一3
1 L5 22.53
GPST【h】
3.5 4
図4.3PRN1衛 星 に 対 す るPRN11衛 星 の 相 対L1整 数 ア ン ビギ ュ イ テ ィ の プ ロ ダ ク ト問 の 差(FCB‑IRC)
亙鼠皇hξ◎Ω渥∈僑﹂①㎝8儒帽コ
3 2 1 0
一1
一2
一3
1 1.5 22.53
GPST【hl
3.5 4
図4,4PRN1衛 星 に 対 す るPRN17衛 星 の 相 対L1整 数 ア ン ビ ギ ュ イ テ ィ の プ ロ ダ ク ト間 の 差(FCB‑IRC)
図4.1に 示 したPRN1衛 星 に対 す るPRN3衛 星 の相 対 ワ イ ド レー一ンバ イ ア ス の 計 算 結 果 に よ る と、FCBの 値 はIRCの 値 に0.02サ イ ク ル の ず れ が あ る こ とが わ か っ た 。 ワ イ ドレ ー ン ア ン ビ ギ ュ イ テ ィ を 整 数 化 す る う え で 、0.02サ イ ク ル の 差 は十 分 小 さ く ミ ス フ ィ ッ ク ス を 引 き 起 こす よ う な 大 き な 影 響 は な い と考 え られ るe実 際 に 静 止 点 デ ー タ の 測 位 過 程 で 整 数 化 さ れ たPRN1衛 星 と PRN3衛 星 間 の 相 対 ワイ ド レー ン ア ン ビギ ュイ テ ィは 、FCBの 値 を使 っ た 場 合 とIRCの 値 を 使
っ た 場 合 で 観 測 中 常 に 一 致 して いた 。
ワ イ ド レー ン ア ン ビギ ュ イ テ イが 安 定 し て 整 数 化 され た の に対 し て 、L1整 数 ア ン ビ ギ ュ イ テ ィ はFCBの 値 を 使 っ た 場 合 とIRCの 値 を使 っ た 場 合 で ず れ が あ る こ と が 確 認 され た 。 図4.2は 測 位 過 程 で 整 数 化 さ れ たPRN1衛 星 とPRN3衛 星 間 の 相 対L1ア ン ビギ ュイ テ ィ のFCBとIRCの
ケ ー ス で の 差 で あ る。 観 測 終 盤 に 至 って も1サ イ クル 分 ず れ て お り、 図4.3お よ び 図4.4を 見 て わ か る よ う に 、 この 傾 向 は 他 の 衛 星 間 で も見 受 け られ た 。1サ イ クル 分 の ず れ が 測 位 結 果 に影 響 を与 え る と考 え られ る.
4.2.2測 位 精 度 の 比 較
IRCプ ロダ ク トを 用 い たPPP‑AR解 析 の 結 果 とFCBプ ロ ダ ク トを 用 い たPPPAR解 析 の 結 果 を 比 較 す る 。 図4.5にIRCプ ロ ダ ク トを 用 い たPPP‑ARの 測 位 誤 差 を 示 し、 図4.6にFCBプ ロ ダ ク トを用 いたPPP‑ARの 測 位 誤 差 を 示 し た 。 赤 線 が 南 北 、 緑 線 が 東 西 、 青線 が 上 下 方 向 の 測 位 誤 差 を 表 し、 そ れ ぞ れ 淡 色 は 肌OAT解 、 濃 色 はFIX解 を意 味 して い る 。
こ こでFLOAT解 は 整 数 ア ン ビギ ュ イ テ ィ を 決 定 せ ず 実 数 と して 推 定 して 得 られ た 測 位 解 、FIX 解 は 整 数 ア ン ビ ギ ュ イ テ ィ を 決 定 し得 られ た 測 位 解 と す る 。
次 に観 測 デ ー タ 全 体 の う ち のFIX解 の割 合 を 表 すFIX率 と 、FIX解 の 精 度 を 表4に 示 したeこ こで 測 位 精 度 は 真 の位 置 に対 す るPPP‑ARpaのRMSを 計 算 した 値 で 表 した 。
e.4
20200へ言一﹂盒占5瑠転o﹂
一〇.4
1
一N‑S
̲E‑W
‑U・D
1.5 2 2。5
GPST[h]
3 3.5 4
図4.51RC方 式 で 推 定 され た バ イ ア ス 利 用 のPPP‑AR測 位 誤 差
0.4
20200
言=○ヒ国=o還切o﹂
一〇.4
1
一N・S
̲E‑W
‑U・D
1.5 2 2.5
GPST【h〕
3 3.5
図4、6FCB方 式 で 推 定 さ れ た バ イ ア ス 利 用 のPPP・AR測 位 誤 差
4
表4二FIX率 とFIX解 測 位 精 度(RMS)
FIX率
IRC90.7 FCB95.2
測 位 精 度[cm】
E.WN‑S O,933.47 2,583.14
U‑D 6,67 3.14
FIX率 はIRCの ケ ー ス で90,7%、FCBの ケ ー ス で95.2%で あ っ た こ とが 表4よ りわ か る 。 ま たF工X解 精 度 は と も に全 成 分 で セ ンチ メ ー トル 台 で あ り、 ど ち らの プ ロ ダ ク トを 使 っ て も十 分 な FIX率 と測 位 精 度 が 得 られ た と言 え るeし か し高 度 成 分 の 測 位 解 に お い て や やIRCの ケ ー ス で 精 度 が 悪 くな っ て い る こ とが 、図4,5や 表4の 高 度 成 分 の結 果 か ら読 み 取 れ る.こ の 要 因 に 相 対L1 整 数 ア ン ビギ ュ イ テ ィ がFCBとIRCの2つ の ケ ー ス 間 で1サ イ ク ル ず れ て い る こ とが 影 響 して い る の で は な いか と推 察 す る 。
4.2.3観 測 残 差 の 比 較
IRCプ ロ ダ ク トを 用 い たPPP‑AR解 析 の 観 測 残 差 とFCBプ ロ ダ ク トを 用 い たPPP‑AR解 析 の 観 測 残 差 を 比 較 す る 。 エ ポ ッ ク 毎 に 残 差 の 二 乗 和 を 計 算 し、 図4.7に 示 した 。 青 線 はIRCプ ロ ダ ク ト、 緑 線 はFCBプ ロ ダ ク トを 用 い たPPP‑AR解 析 の 残 差 二 乗 和 を表 す 。 ま た 全 エ ポ ック の 残 差 二 乗 和 のRMSを 計 算 し 、 表5に 示 した 。
冨畠2儒尋㎝E霧驚弓欄$
図4.7
1.5
1
O,5
0
11.522、533.54
GPST(h]
IRCIFCBプ ロ ダ ク トを 用 い たPPPAR解 析 の 観 測 残 差 二 乗 和
表51RCIFCBプ ロ ダ ク ト を 用 い たPPP‑AR解 析 の 観 測 残 差 二 乗 和 のRMS 残 差 二 乗 和[cmエ
IRCO.167 FCBO.151
図4.7か らIRCとFCBの2ケ ー ス の 間 に 観 測 残 差 の 大 き な 差 は 見 られ な い 。表5に 示 した 観 測 全 体 の 残 差 二 乗 和 のRMSで 比 較 す る とFCBの 方 が わ ず か に残 差 は 小 さか っ た 。