Vol. 29

平成 25 年 1 月 10 日発行●目次■新年ご挨拶･･･････････････････････････････ 1■第 9 回
リアルタイム測位利用技術講習会の報告･････ 2■基調講演「高精度ジオイド・モデルについて」����������３
国土交通省国土地理院 測地部物理測地課
課長補佐 河和 宏■【報告】「マルチGNSS実証実験の概要とQZSを利用したRTK 法及びキネマティック法による効果確認」
��������������������������������������５
基盤技術ワーキンググループ座長 細谷 素之■利用検証①「 マルチ GNSS 対 応ネットワーク型 RTK 配 信を利用した１週波 GPS/GLONASS 受信機の実用性検証実験について」�����������������７
独立行政法人国立高等専門学校機構
茨城工業高等専門学校 准教授 岡本

会長

ました。
今年で１回りということになります。
この間、衛星測位の技術や、衛星測位を取り巻く環境は大きく進展してきました。平成 14 年に国土地理院の電子基準点のリアルタイムデータの提供が始まりましたが、当初は 200 点のみでした。平成 16 年にほぼ1200 点のデータが提供されるようになり、現在まで安定的にそれが継続されていることは賞賛すべきでしょう。測量分野では、電子基準点データを利用した測量が標準的な方法として公的にも認められ、普及しました。平成 22 年には準天頂衛星の１号機「みちびき」が打ち上げられ、本格的なマルチ GNSS 時
代になりつつあります。国土地理院も、電子基準点のマルチ GNSS 対応を進めています。
当協議会は、以前から国土地理院にマルチ GNSSへの対応を要望するとともに、国土地理院の協力を得て独自の実証実験を行ってその有効性を検証してきました。昨年は、６回にわたり国土地理院との意見交換会を開き、また一般公募での実証実験を実施しました。また、電子基準点を利用したリア
ルタイム測位の利活用および普及を図る活動や、会員への情報共有化に取り組んでいます。昨年は、地積調査の動向や電子基準点システムの高度化に関する講演会の開催（５月）、マルチ GNSS 測位の話
題を中心とした第９回のリアルタイム測位利用技術講習会の開催（受講者 49 名、10 月）などを行いました。
今年も、このような活動をさらに発展させていきたいと考えています。何かと将来見通しが不明な世の中ですが、会員の皆様が結束してリアルタイム測位の普及・発展を図ることが大事だと思います。どうか今年も当協議会に対しご協力を賜りますよう
お願い申し上げますとともに、会員の皆さまにとって実り多い一年でありますよう心からお祈り申し上
げて、新年のごあいさつといたします。

修■利用検証②

GNSS 実証実験報告書」「マルチ―バギー測量による NW 型 GNSS 利用の実証―･
����������������������������������� 10
測位衛星技術株式会社取締役営業部長 増田稔■利用検証③
GNSS の有用性につ「悪条件下におけるマルチ
いての実証実験」について��������������� 12
セナーアンドバーンズ株式会社
技術専門部長 松澤 豊

■初期検証①「 マルチ GNSS の実証実験について」����� 14
日本大学理工学部社会交通工学科

空間情報研究室

佐田 達典・池田 隆博・千葉 史隆■初期検証②「ネットワーク型RTK-GNSS 初期検証について」������������������������������������ 15
株式会社トプコン 小川 和博■初期検証③「 マルチ GNSS 解析実験（初期検証）の報告」
����������������������������������� 16
日立造船株式会社
電子制御ビジネスユニット 電子システム部
移動体システムグループ 部長代理 五百竹

熊木洋太

義勝

新年ご挨拶
電子基準点を利用したリアルタイム測位推進協
議会の会員の皆さま、明けましておめでとうございます。本協議会は、巳年の平成 13 年 11 月に発足し
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第 9 回リアルタイム測位利用技術講習会の報告
平成 24 年 10 月 18 日（木）測量年金会館（新宿区山吹町）大会議室において、『第 9 回リアルタイム測位利用技術講習会』を開催いたしましたので、それら講演の概要についてご報告いたします。
●【基調講演】「高精度ジオイド・モデルについて」
国土交通省国土地理院 測地部物理測地課
課長補佐 河和 宏
河和様のご講演の様子

高精度ジオイド・モデルの試作から GNSS 測量との組合せによる水準測量の代用や公共測量の効率化等の検討についてご講演を頂きました。
●【報告】｢マルチGNSS 実証実験の概要とQZSを利用したRTK 法及びキネマティッ法による効果確認｣
基盤技術ワーキンググループ座長 細谷 素之
国土地理院の協力を頂き、本協議会で実施したマルチ GNSS によるネットワーク型 RTK 法の各 種
実証実験の概要と QZS を加えた測位効果の実験について報告しました。

細谷様のご講演の様子●利用検証－① ｢マルチGNSS 対応ネットワーク
型RTK 配信を利用した１周波 GPS/GLONASS
受信機の実用性検証実験について｣
独立行政法人国立高等専門学校機構
茨城工業高等専門学校 准教授 岡本 修
１周波マルチ GNSS による RTK の FIX 不可について異機種の問題を提議し、それら問題解決のメ
リットについてご講演を頂きました。

岡本様のご講演の様子●利用検証－② ｢マルチGNSS 実証実験報告書」―バギー測量によるNW 型GNSS 利用の実証―
測位衛星技術株式会社取締役営業部長 増田 稔
バギーの速度（5km10km15km）や捕捉衛星仰角（5°15°30°）を変更し、それら検証結果についてご講演を頂きました。

増田様のご講演の様子●利用検証－③ ｢悪条件下におけるマルチGNSSの有用性についての実証実験｣ について
セナーアンドバーンズ株式会社
技術専門部長 松澤 豊
大型船舶の安全な着桟誘導のため、大型クレーン等の遮蔽 物の多い場 所でのマルチ GNSS の有 用性についてご講演を頂きました。
松澤様のご講演の様子

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11:59:44電子基準点を利用したリアルタイム測位推進協議会● News Letter

平成 25 年 1 月 10 日発行

Vol.29〔基調講演〕高精度ジオイド・モデルについて
はじめに分散関数を用いて最小二乗コロケーション法（LSC）

日本の位置決定のための測量の歴史は、明治時によりジオイド較差を内挿することで、中・長波長代からの三角測量方式に始まり、昭和時代後半の成分に卓越したジオイド補正モデルを得る。ここで、測距儀出現で多角測量へと大きな技術革新があっ

重力ジオイド・モデルとジオイド補正モデルを組みた。さらには、平成の時代になって、宇宙技術を利合わせて、日本のジオイド・モデル「日本のジオイ用した GPS（GNSS）測量へと変貌を遂げてきた。

ド 2000」を構築する。

三角測量や多角測量における高さの基準は、あ平成 23 年（2011 年）東北地方太平洋沖地震の前

くまでも標高（東京湾平均海水面を基準とする）でまでの電子基準点付属標 638 点におけるジオイド高あり、私たちの日常生活においてもなじみの深いも

データと「日本のジオイド 2000」を比較すると、全のである。

国的に数 cm、局所的には数十 cm の差の存在が分かる（図１）。

しかし、GNSS で基準とする高さは、楕円体高であり、これまでの標高とは異なった基準のもとで表現されている。
そこで必要となったのが標高と楕円体高の橋渡しをする「ジオイド高」である。
国土地理院では GNSS 測量の普及に伴い、楕円体高から標高に換算するための「ジオイド・モデル」
を提供してきたところである。
現在、提供している「日本のジオイド 2000Ver.5」
は、平成 22 年 10 月に公表したものであり、半島部の一部地域において大きな誤差を含んでいる。
そこで、今回、新たなデータと計算手法を用いて、より高精度なジオイド・モデルを構築することとした。

1．「日本のジオイド2000Ver.5」について
このモデルは、陸 域と海 域において稠 密に得ら

図1れている重力データからなる重力ジオイド・モデル

 子基準点付属標におけるジオイド高データと「日電本のジオイド 2000」の差（JGEOID2000）と、全 国の水 準 点 816 点におけるGPS/ 水準法によるジオイド高のデータ（以下、ジ

この差は、主に「日本のジオイド 2000」に含まれオイド高データという。）によって構築される。そのる誤差を現したものであり、その要因には重力ジオ

概要は、まず中 ･ 長波長成分を与えた全国における

イド・モデル構築時の重力データの不足による誤差、ジオイド高データと短波長成分をよく復元する重データ分布の不均一による誤差、ジオイド高データ

力ジオイド・モデル（JGEOID2000）から重 力ジオ取得のための GNSS 測量の観測時間や基線解析手

イド高の較差（ ジオイド較差）を求める。次に、求法に起因する誤差、電子基準点標高成果改定に伴めたジオイド較差から共分散関数を推定し、その共う誤差及び LSC 内挿誤差があることがわかってい3

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を超えていたが、試作モデルでは10cm以内となった。

る。なお、データ分布の不均一による誤差とは、作成に使用したジオイド高データは水準点で取得しているため、全国に均一な分布となっておらず、データの空白域によって生じる誤差である。

2．高精度ジオイド・モデルの構築について
これまでの誤差要因を除去・軽減したデータを用いることで、より高精度なジオイド・モデルを作成することができる。そこで、最 新の重 力ジオイド・モデル（JGEOID2008）及び「日本のジオイド 2000」の精度評価に使用した電子基準点付属標 638 点におけるジオイド高データを用いて、高精度ジオイド・モデルの試作を行った。
JGEOID2008 は、重力データの追加や解析手法の改良により、JGEOID2000 に含まれていた系統誤

図2差の軽減が報告されている。また、使用したジオイ

電 子基準点付属標のジオイド高データと試作モデルの差（西日本地方）

ド高データは、現在のジオイド測量作業要領に適合3．まとめと今後の課題

した GNSS 観測及び基線解析を行っているデータとし、異常点の除去を行い電子基準点の成果に強最新の重力ジオイド・モデルと電子基準点付属

く拘束されたデータを使用した。ただし、平成 23 年

標 638 点におけるジオイド高から「日本のジオイド（2011 年）東北地方太平洋沖地震の前のデータを用

2000」に含まれる誤差が大きく減少した高精度ジオいている。

イドモデルを試作した。

また、試作の過程で、いくつかの技術的な検討を

今回、西日本地域のみのモデルであるが、モデル行い、「日本のジオイド 2000」構築時の計算手法にの計算のために必要なデータを整備し、平成 25 年度

改良を加えた。

中に、全国版としての公表をめざすことにしている。

今回の試作では東日本及び北海道地方のジオイ

また、高精度なジオイド・モデルを利用すること

ド高データが不足しているため、
西日本（中国・四国・で、GNSS 測量による標高決定の精度が高くなり、

九州地方）について評価を行った（図2）。その結果、

これまでは GNSS を利用できなかった分野での活用

試 作したジオイド・モデルでは、「 日 本のジオイドの可能性が拡大する。そのためには、公共測量作業

2000」に含まれていた誤差は大きく減少した。内部

規程の準則やマニュアルの整備が必要不可欠であ

評価の結果、標準偏差は± 1.9cm となり、
「日本の

る。

ジオイド 2000」の± 4.0cm から向上した。ジオイド・
モデルとモデル構築に使用したジオイド高データと

国土交通省 国土地理院 測地部の較差も、「日本のジオイド 2000」では最大で 35cm



物理測地課 課長補佐

河和 宏

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電子基準点を利用したリアルタイム測位推進協議会● News Letter

平成 25 年 1 月 10 日発行

Vol.29〔報告〕マルチ GNSS 実証実験の概要と QZS を利用した RTK 法及びキネマティック法による効果確認
１．マルチGNSS 実証実験の概要

ろである。
実証実験は、以下 6 件を実施した。

ネットワーク型 RTK が利用されるようになった①バギーによる VRSRTK（GNSS 補正情報）測量検が、都市域や山間地では GPS からの測位信号が前証（測位衛星技術（株））者にあっては高 層ビル、後 者にあっては樹 木 及び②北海道地区における NW 型 RTK-GNSS の有用性

山地等によって遮断される地域及び時間帯が存在するため、衛星測位サービスのアベイラビリティのについての実証（（株）岩崎）

低 下 及び GPS の幾 何 学 的 配 置の劣 化に伴う測 位

・定点観測時における測位率、測位精度の検証

精度の低下を強いられている。これらの現状を踏ま・移 動体観測時における測位率、測位精度の検証

え、電子基準点を利用したリアルタイム測位推進協議会基盤技術 WG は、GPS と GPS 以外の測位衛③マルチ GNSS 対応ネットワーク型 RTK 配信を利星（ ロシアの GLONASS、日本の準天頂衛星、欧州用した 1 周波 GPS/GLONASS 受信機の実用性検の Galileo 等）を組合せた衛星測位（以下、マルチ

証実験（茨城工業高等専門学校）

GNSS）の実現に係る問題点ならびに現在我が国の④ GNSS データ利用によるモニタリング

衛星測位の社会インフラとして測量の基準及び地・実験内容は、1Hz データのリアルタイム解析と殻変動の監視等に広く利用されている電子基準点

30 秒間隔のスタティック解析を比較してモニをマルチ GNSS 化することの実用性を評価するためタリングする（（株）ニコン・トリンブル）に、2008 年度に GPS と GLONASS の測位信号（以⑤悪条件下におけるマルチ GNSS の有用性についての実証実験（ セナーアンドバーンズ（株））

下、GNSS）を受信できる GNSS 実験基準局を設置⑥ QZS を利用した RTK 方式の検証作業（（株）ジェし実証実験を行い、効果を確認して、電子基準点の GNSS 化を国土地理院に提案する活動を行ってノバ、測位衛星技術（株）、SPAC）

きた。また、2011 年 3 月 11 日の東北地方太平洋沖

・QZSS の補完効果を確認するためリアルタイム

地震を経験し、電子基準点の重要さが再認識され測位と後処理によるキネマティック測位を行

GNSS 化と更新の予算化が進んだ。2011 年度には、う。
・LEX の補正情報を後処理方式で計算し、効果

東京都心域を囲む 6 点及び大阪府を囲む 6 点の電を確認する。

子基準点において GLONASS データの試験配信を
国土地理院に要請し、これらの電子基準点のリア

２．QZSを利用した RTK 法及び

ルタイムデータ（GPS ＋ GLONASS）の実運用を想キネマティック法による効果の確認

定したネットワーク型配信による実証実験を①配
信事業者と受信機メーカーが国土地理院の協力を2011 年 度の電 子 基 準 点を利 用した実 証 実 験で得て行う事前実証実験と、②受信機メーカーやシ

GLONASS の効果が確認され 2012 年 7 月 13 日、国ステム提供メーカー等のサポートを得られる応募者

土地理院は東北地方を中心とする 187 点の 30 秒エによる実 証 実 験の二 段 階で行う事となった。2012

ポックの電子基準点 RINEX データの提供を開始し年度の実証実験は、東北地方の復興支援を考慮すた。電子基準点のデータには QZS も含まれているるとともにより効果の期待できる北海道を追加してことから、ネットワーク型 RTK 法により QZS の補実証実験を行い期待通りの効果が確認できたとこ

完効果を確認したいという要求が有るのが必然であ
5

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るが、ネットワーク型 RTK 解析エンジンは QZS には 4 衛 星となりながらも FIX 解が得られ、採 用 数対応していない。GNSS 受信機は QZS データの出力は 2,025 個と少ないものの成 果と良く整 合する結はできるものの、
まだ測位に対応していない。
つまり、果が確 認できた。（ 後 処 理による往 復 計 算モード

ネットワーク型 RTK 法によるリアルタイム実証実の効 果と考えられる。）表 2 に仰 角マスク 45 度の※GPS+GLONASS+QZS の結果を示した。同一メーによる固定局を設置する RTK 法とキネマティック

カーの受信機における QZS を加えた補完効果は確法による実験を行った。

認できた。しかし、国土地理院の提供する電子基

験はできないので、唯一可能といわれる RTKLIB

準点データの異なるメーカーの受信機（Trimble と3．リアルタイム観測と結果

TOPCON）データで検 証したが、QZS を利 用した実験場所は国土地理院構内の RTK 基線場を利

基線解析では FIX 解を得ることができなかった。こ用させていただいた。GPS のみ、GPS+QZS、GPSの原因については、データに問題が有るのか、基線＋ GLONASS、GPS ＋ GLONASS ＋ QZS の 組 み

解析に問題があるのか結論を得ることができなかっ合わせと仰 角マスクを 15 度、30 度などに設 定したのは残念である。今後は、基線解析技術レベルをて観測した。RTK 法の観測時間は 1 分間、キネマ

高め、引き続き検証を行ってこれら問題の解明を目

ティック法は 2 時間の観測データを使用した。表 1

指したい。

に GPS+GLONASS+QZS の組み合わせによる仰角表

マスク 45 度に設定し観測した結果を示した。また、項

高さに成 果との差が 36mm あるものの良い結 果が得られていることが分かる。

2

仰角マスク 45 度のキネマティック法の結果
目

仰角 45 度

GPS+GLONASS+QZS
X（m）

11,750.324 22,900.837

採用数
表
項

1

目

仰角 45 度

GPS+GLONASS+QZS
X（m）

Y（m）

H（m）

1 セット

11,750.331 22,900.836

65.095

2 セット

11,750.332 22,900.836

65.098

較

差

平

均

成果との差

0.001

0.000

0.003

11,750.332 22,900.836

65.0970.002-0.006

H（m）
65.071

2,607

平均衛星数

仰角マスク 45 度の RTK 法の結果

Y（m）

6.5

標準偏差

0.008

0.008

0.025

成果との差

-0.006

0.004

0.009

※ RTKLIB について
ここで使用した RTKLIB は東京海洋大学 海洋工学部 海

0.036

事システム工学科 情報通信工学研究室の高須知二先生が開発したリアルタイム測位、後処理測位、RINEX 変換など

キネマティック法による計算は、取得した 2 時間で構成されるソフトウエアの総称であり、オープンソースでの 1 秒エポックのデータと RTKPOST（RTKLIB）

ある。今回の実証実験に使用させて頂いた。

を利 用し、Combined（ 往 復 計 算 ）設 定で GPS、

http://gpspp.sakura.ne.jp/index.shtml

G P S + Q Z S 、G L O N A S S 、G L O N A S S + Q Z S 、QZS の補完効果を確認することができましたこと、ここにGPS+GLONASS+QZS、GLONASS+QZS の キ

重ねて御礼を申し上げる次第であります。

ネマティ ック法による基 線 解 析を行 って比 較を行 った。GPS のみの仰 角マスク 45 度では採 用で

きる測 位 結 果は得られなかったが、GPS+QZS で



基盤技術ワーキンググループ
座長

細谷 素之

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電子基準点を利用したリアルタイム測位推進協議会● News Letter

平成 25 年 1 月 10 日発行

Vol.29（利用検証－①）マルチ GNSS 対応ネットワーク型 RTK 配信を利用した
1 周波 GPS/GLONASS 受信機の実用性検証実験について
1．はじめにが期待できる。一方、懸念される事項として、GPS/

我々は、環境・建設分野において RTK-GPS 測位

GLONASS を利用した RTK 測位で問題となるインによる作業者誘導システムの開発に取り組んでいターチャンネル・バイアスがある。これは基準局とる。VRS 方 式は基 準 局の設 置が不 要、Float から

移動局の異機種間において GPS/GLONASS-RTK

Fix までの収束が早い等のメリットがある反面、木測 位をした場 合に生じる問 題で、ネットワーク型や構造物周辺での測位では衛星数不足により RTK

RTK 配 信では避けることができない。この問 題が測位できる範囲が限られ、適用範囲が限られていた。

生じると解が収束してもFloatのままFixできなかっ国 土 地 理 院は 7 月 13 日に震 災 復 興 支 援としたり、間違った値に Fix するミス Fix が生じるため実用できない。

て、東北地方などの電子基準点 187 点で取得した
GLONASS 衛星等の観測データを提供開始した。

今回の検証実験では、まずインターチャンネル・バ

また、本協議会ではネットワーク型 RTK 配信をマ

イアス問 題の確 認を行い、1 周 波 GPS/GLONASS

ルチ GNSS に対応させるべく、これまでに基盤技術

受信機の実用性を検証する。

ワーキンググループが実証実験によりその有効性を

3．実験概要確認してきた。マルチ GNSS に対応したネットワー
ク型 RTK 配信が実現すれば、その恩恵は大きい。

実験は図 1 に示す関東地区の基準点網を利用し今回、実証実験が一般公募されたことから、我々て実施した。実験を実施する茨城工業高等専門学が利用する 1 周波 GPS/GLONASS 受信機をネット

校は日立、出島、大栄の基準点からなる三角形内

ワーク型 RTK 配信にて評価し、その実用性を検証に位置（図 1 旗印）する。この 3 点を利用した VRSした。その実験概要と結果について述べる。

2．実験目的マルチ GNSS を利用では、GPS のみの測位に比較して観測できる衛星数が増加する長所がある。これは測位に利用する衛星の取捨選択が可能になることや、Float から Fix までの時間（以後、初期化時
間）の短縮が可能になることを意味する。その結果、観測環境（木や構造物によるマルチパス）の影響を受ける衛星を排除でき、測位可能範囲の拡大が期待できる。また、1 周波 GPS だけの測位において 10分 以 上かかっていた初 期 化 時 間が、マルチ GNSS
ではローコストな 1 周 波 受 信 機であっても 2 周 波
GPS 測位に遜色ない初期化時間で利用できること

図１

利用した関東地区基準点網

7

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を利用した測位結果では、Fix 率 18.7％となった。
Fix した緑色の値を見ると、一定の値ではなく時間帯により異なる値に収束しており、ミス Fix していることがわかる。
Floatでもmレベルで変動しており、インターチャンネル・バイアス問題が生じていることが確認できた。図 4 の屋上基準局を利用したローカルな RTK を利 用した結 果では、Fix 率が 98.6 ％図2とほぼ全ての時間帯で Fix していることが確認でき

実験機器の構成る。測位精度も水平方向で最大でも± 4cm 程度、高さ方向で最大でも± 8cm 程度と一部で大きな変配 信をジェノバより受けた。図 2 に実 験 機 器の構動が見られるものの、一般的なキネマティック法と成を示す。実験では、ネットワーク型 RTK 配信を同等の結果が得られた。なお、インターチャンネル・

NTrip 形 式で受 信して記 録した . 同 時に茨 城 工 業

バイアス問 題が生じたことから、ネットワーク型

高等専門学校内に設けた基準局と移動局でも観測

RTK 配信を利用した測位精度や利用可能範囲の検データを記録した。利用した GNSS 受信機の仕様を

証実験は見送った。

表 1 に示す（当初、NVS 社 NV08 も評価していたが5．おわりに不具合があり除外）。測位計算には GNSS 測位プロ
グラムパッケージ RTKLIB を用いて、ネットワーク

GNSS に対応したネットワーク型 RTK 配信によ型 RTK 配 信とローカルな RTK を基 準 局との間のる 1 周波 GPS/GLONASS 受信機を利用した測位の双方で後処理キネマティック解析して結果を比較

実用性を検証した。実験結果からインターチャンネ

した。

ル・バイアス問題によるミス Fix 等の現象が確認された。 測位計算プログラムパッケージRTKLIBは、

4．実験結果GPS/GLONASS の RTK 測 位に完 全に対 応できて移動局を定点に固定し 10 時間観測した実験結果

いる状況になく、特に異機種間での測位では更なるを図 3、図 4 に示す。図 3 のネットワーク RTK 配信

検証が必要である。今後、実験を継続して解決を図
りたい。

表1

GPS/GLONASS-RTK 測 位では、観 測できる衛GNSS 受信機の仕様

GNSS 受信機

NovAtel OEMSTAR

星数の多さから 1 周波であっても 2 周波に劣ること

GNSS アンテナ

1 周波 GPS/GLONASS 対応のない測位精度と初期化性能が確認できた。これ

受信チャンネル

14ch（GPS L1 8ch、GLONASS L1 6ch）

はローコストな受信機利用の可能性を示すものであ

測位計算
ソフトウェアGNSS 測位プログラムパッケージ
RTKLIB

測位精度

キネマティック法る。多点同時観測等、ローコストのメリットを活かせる新たな利用法を提案し、市場開拓、利用拡大

数 cm（Fix 時）に努めたい。

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電子基準点を利用したリアルタイム測位推進協議会● News Letter

平成 25 年 1 月 10 日発行

Vol.29図3

ネットワーク型 RTK 配信によるキネマティック測位結果（上段：南北方向偏差、中段：東西方向偏差、
下段：高さ方向偏差、緑色が Fix、黄色が Float、赤色が単独測位）

図4

 ーカル RTK によるキネマティック測位結果（上段：南北方向偏差、中段：東西方向偏差、下段：高さ方向偏差、ロ
緑色が Fix、黄色が Float、赤色が単独測位）



独立行政法人国立高等専門学校機構



茨城工業高等専門学校



准教授

岡本 修

9

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（利用検証－②）マルチ GNSS 実証実験報告書
―バギー測量による NW 型 GNSS 利用の実証―
1．はじめにそこで、機動性に富むバギーに GNSS 測位システ

平 成 24 年の 7 月 13 日より、東 北 地 方の電 子 基

ム及び試験配信される GNSS の補正情報用の VRS

準 点（187 点 ）では従 来 GPS 衛 星（ 米 国 ）に加え受信機、さらに車体の傾斜や沈み込みを補正する超GLONASS 衛星（ ロシア）及び準天頂衛星（日本）

音波距離計、傾斜計を搭載し走行しながらリアルタの観測データを提供できるようになった。これによ

イム測量の実験を行った。

り上空視界の制約からGPSだけでは測量できなかっその結果、実用性について問題なく動作することが検た地域での利活用の可能性が高まることが期待さ証されるとともに、運用精度に関しても従来の基地局をれる。今回は広域測量での実証実験を実施し、その設置しての測量と同等の成果を得ることを確認ができた。

実用性を確認することを目的とした。

2．概要
従来、造成や埋立現場など広大なエリアにおいて迅速な測量が要求される環境下では、GPS 機器をはじめとした各種測量機器を走破性・機動力に優れたバギーに搭載することで、広範囲のエリアを迅
速かつ高密度に測量を行なっていた。バギーシステ

図1

ム等の採用により労力や時間のかかった広域測量、

NW 型 GNSS 利用イメージ

3．実験状況

さらには解析業務を効率的かつ正確に行うことを可能としていた。しかし、構造物の近くや山間部に実験の状況は以下のとおりである。

おいては上空視界の制限があり、土工全体の測量【実験場所】

や施工管理を連続的に運用することが難しかった。

仙台市宮城野区蒲生字竹ノ内 120 番【実 験 日】2012 年 8 月 29 日（水）～ 30 日（木）【実施内容】
1）計測速度による精度検証2）衛星取得条件変更による精度検証

写真 1

バギーシステム

一方、電子基準点のリアルタイムデータを活用したネットワーク型 RTK 測量用の補正情報が民間から提供されているが、今回試験的に GNSS に対応した補正情報が東北地区に配信されることとなり実証実験する環境が整った。

図2

システムイメージ

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電子基準点を利用したリアルタイム測位推進協議会● News Letter

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4．実証試験結果

Vol.29は途切れることは無くその有効性が確認された。

1）計測速度による精度検証・同 一 測 線（40m）上で計 測 速 度を変 更（ 時 速
5km・10km・15km）して各速度毎に 5 往復測量を行った。計測結果（5km 場合）は図 3 のとおりとなり、表 1 はそれぞれの結果を比較したものである。いずれも± 30mm 程 度の精 度で良 好な結
果を得ることができた。

図4

衛星取得条件による面的精度比較図

表2

図3

衛星取得条件による精度比較表

計測速度による精度比較図

図5

受信状況例

5．おわりに
表1

今回の実証実験は、比較的天空の開けた場所で計測速度による精度比較表の検証ではあったが、今後の実運用を考えた場合
2）衛星取得条件変更による精度検証の NW 型 GNSS の基本的な有効性は十分に確認さ・同 一エリア（25m ＊ 40m）において 5m メッシュれた。GNSS 化による受信状況の改善は、求められで走行し面での計測を実施した。補足衛星仰角る広範囲な施工管理測量等への更なる効率化と、については 3 パターン（5 °・15 °・30 °）を行うこ

GPS だけでは連 続で運 用できなかった現 場への適ととし、今回の実証実験での基準面には仰角 5°

用貢献が期待でされる。

において 3 回面計測したデータの平均値を採用した。仰角 15°と 30°においても 2 回測量を行い基

準面と比較した。結果は、図 4 の通りとなり 30°



測位衛星技術株式会社取締役営業部長

増田 稔

仰角との比較で若干の差が確認されるが、データ

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（利用検証－③）｢悪条件下におけるマルチ GNSS の有用性についての実証実験｣について
近年、世界的に進みつつ有る原油タンカー、LNG

機器構成

タンカー、鉄鉱石運搬船等の超大型化に伴い、日本国内の主要港湾もそれに対応することが東アジアの HUB 港湾を目指すには不可欠で有った。それに伴って、大型船舶の安全な航路誘導や着桟のために、従来用いられている操船・誘導手法に加え、より正確な船首・船尾・舷側の位置情報の取得と活用が重要と成って来た。
使用機材

我々は、これに RTK-GPS を利用できないか、と

2 周波対応 GPS/GLONASS アンテナ

考え実地検証を行った。
港湾近傍の海上の航路上では、携帯回線も十分に受信可能で有り、ネットワーク型仮想基準点による RTK 補 正もその精 度を遺 憾 無く発 揮し、予定航路への正確なアプローチが十分可能で有ったが、より重要なアプローチで有る着桟時においては、

52GNSSA-XT-1（ATOCOM 社製）

バースに近づくにつれ、バース上のアンローディン

アンテナ分配器

グアームやクレーン等の影響で RTK-FIX が難く、
FLOAT 状 態がほとんどと成 ってしまい、RTKGPS による精密誘導は行えなかった。
そこで今回のテーマで有る「 マルチ GNSS の有用性」に着目し、マルチ GNSS（GPS と GPS のハイブ

ALDCBS1X4（GPS NET-WORKING 社製）

リッド測位）は GPS のみの測位に比べ測位精度がマルチ GNSS 受信機

向上するのか、また周辺建造物等により GNSS 衛
星情報の受信状況が悪い場所ではどの程度の効果が有るのか、について 2 台の受信機を同時受信し比較・検証した。今回は精密測位を目標としているのでネットワーク型 RTK 補正を行い、受信機自身が持つ内部解析ソフトにてリアルタイムに即位結果をSTARBOX（アムテックス社製）

得ることとした。

2 周波 GPS 受信機

観測用ビークル「ダンダイバラ号」

STARBOX（アムテックス社製）

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フィールド実験場所

Vol.29① GPS （RTK-FLOAT 解）
標準偏差（2D） 0.1034m

東京モノレール「整備場」駅近傍

フィールド実験風景②マルチ GNSS（RTK-FIX 解）
標準偏差（2D） 0.0133m

実際のシーバース例

考察
まず、マルチ GNSS は GPS よりも受信衛星数が常に多いため、衛星切り替えによるジャンプが微少であり、遮蔽物が少ない場合の測位分布において、マルチ GNSS の方が水平面（2D）の分散、標準偏差

結果が小さく測位精度が高かった。

標準偏差一覧表

遮蔽物が多い場合の両者の測位分布比較ではマルチ GNSS は水平面（2D）の分散、標準偏差が大きくなっており測位精度はやや低くなるが、RTKFIX できているため、GPS のみの FLOAT 解よりも明らかに測位精度が高い。
当方が目的とした大型船舶の着桟バースのような、空間に受信衛星が遮断されやすい環境下においては、GPS のみよりもマルチ GNSS の有用性が高い
ことが実証できたと考える。


セナーアンドバーンズ株式会社
技術専門部長松澤 豊

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（初期検証－①）マルチ GNSS の実証実験について
わが国で配備されている電子基準点は、GPS 衛星からの電波を連続観測しており、今後、GLONASS
等の複 数 衛 星 系のシステムに対 応 可 能となれば、ネットワーク型 RTK 測位のマルチ GNSS 化が可能となる。本稿では、2011 年 12 月に実施した、マルチ
GNSS 対応のネットワーク型 RTK 測位の実証実験について紹介する。
本 実 験では、長 時 間の静 止 測 位と移 動 測 位に

図1

よる検 討を行うため、車 両に図 1 に示す観 測 機

観測機器のシステム構成

器を搭 載し、インターネット回 線（Ntrip）を利用して補 正 情 報の受 信を行い、「GPS のみ 」と「GPS+GLONASS」による同時測位を実施した。
まず、静止測位については、遮蔽環境の異なる 7箇所の観測点（図 2）に対して、実施日別に実験を行った。実験結果は、GPS 単独で Fix 可能な場合、

図2

遮蔽環境の異なる観測点配置

図3

斜め遮蔽時における Fix 解分布

図4

移動測位における各測位解の軌跡

GLONASS 併用時でも同精度の Fix 解が得られ（図3）、さらに、Fix 解の取得率についても GLONASSを併用することで向上する傾向が確認された。
次に、移 動 測 位については、Fix 解の取 得 率に関する実 験と、精 度 評 価に関する実 験（ 図 4）の2 種 類を行った。実 験 結 果は、静 止 測 位と同 様、
GLONASS 併用時に観測衛星数が増加する場合にFix 解の取得率が向上する傾向が確認され、測位精度についても、GPS 単 独と GLONASS 併 用 時に得られた Fix 解において同等の分布傾向が見られた。
これらの結果より、静止時、移動時に関わらず、
GLONASS を併 用することで、Fix 解の取 得 率が向上し、さらに GPS 単独の場合と同等の精度が得られることが確認された。よって、ネットワーク型
RTK 測位のマルチ GNSS 化は遮蔽環境下の利便性向上に対して有効であるといえる。

謝辞：本実験に際して本協議会の関係各位に多大な御支援をいただいた。ここに記して心よりの謝意を申し上げる。
日本大学 理工学部 社会交通工学科
空間情報研究室 佐田 達典・池田 隆博・千葉 史隆
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電子基準点を利用したリアルタイム測位推進協議会● News Letter

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Vol.29（初期検証－②）ネットワーク型 RTK-GNSS 初期検証について
国土地理院による電子基準点のマルチ GNSS 化
により、電子基準点から試験的に GPS+GLONASS
リアルタイムデータの配信が配信事業者に対して可能となった。ここでは、実運用に向けた試験配信によるネットワーク型 RTK-GNSS 測位の初期検証について概要を報告する。
図 1 に検証システムの概要を示す。試験システム
は、電子基準点から配信される BINEX フォーマッ

図2

初期化時間の比較

トデータを配信事業者が RTCM3.0 に変換した試験
配信データを利用した。利用した基準局は電子基

図 3 には定 点 観 測した座 標 値から FIX 解のみ

準点（練馬 A、つくば 1、横浜）と独自局の計 4 局をを抽 出してプロットした結 果を示す。青は GPS の利用して行った。ネットワーク型 RTK-GNSS 処理

み、赤は GPS+GLONASS で測位した結果を示す。

ソフトウェアには TopNet を使用した。配信されたプロット図から分かるように、GPS のみに比べて

RTCM3.0 データはインターネットを介して TopNet

GPS+GLONASS の方かバラツキが小さくなっていに取り込み、ネットワーク型 RTK-GNSS 補正情報

ることがわかる。
このように、GLONASS を追加利用することによを生成する。この生成した補正情報を使用して測り利用できる衛星数が増大することで、測位の安定位検証をおこなった。

性が向上することが初期検証で確認することができた。

図1

検証システム検証は、固定点の GNSS アンテナからの信号を分配して 2 台の受信機に入力して初期化時間と再現性を連 続 観 測により評 価した。図 2 に GPS のみとGPS+GLONASS 使用時の初期化時間の比較を示

図3

連続測位結果のプロット

す。グラフから分かるように、GPS のみでは初期化

株式会社トプコンに時間がかかっていた時間帯でも GLONASS を追



小川 和博

加することで初期化時間が短縮されていることが分かる。
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（初期検証－③）マルチ GNSS 解析実験（初期検証）の報告
弊 社 2 周 波 GNSS 受 信 機 NetSurv を用いて、RTK 解析によるマルチ GNSS 実証実験（初期検証）を実施致しましたので、以下に報告致します。

また、実験期間中の衛星捕捉数と DOP 値について図 3 に、初期化時間（分布）と水平精度（分布）について図 4 に、水平・垂直方向の基準点座標との差違について図 5 に示す。

1．実験構成初期検証段階では、まだネットワーク型の配信環境が整備されていなかったため、
日本 GPSデータサー
ビス株式会社殿より、GLONASS データが配信されている電子基準点「横浜（93032）」のリアルタイム
データ（RTCM3.1）を受信し、RTK 解析を実施した。
移動局アンテナは弊社屋上に設置し、アンテナ分配器を使用して、2 台の受信機にて GLONASS データ
あり／なしの解析結果を比較した。

図1

図3

衛星捕捉数（左）と DOP 値（右）図4

初期化時間（左）と座標分布（右）図5

基準点座標との差違（水平、高さ）

実験構成

2．観測条件上述の通り「横浜（93032）」からリアルタイムデー
タを受 信し、RTK 解 析を実 施した。基 線 長は約18km であり、仰角マスクは 15°に設定した。解析
結果の集計においては、初期化まで最大 1 分間観測
し、
アンビギュイティ FIX までの時間（初期化時間）と、初期化後 10 秒間の座標値を記録し、GPS のみと GPS+GLONASS で比較した。

上図より、初期化時間については、GPS のみの方
が GLONASS を含んだものよりわずかに速い結 果が得られた。また、精度については、GPS のみでもそれほど DOP 値が悪い状 態でもないことから、特に大きな差違は見受けられなかった。

3．解析結果4．まとめ

今回の環境では、GPS のみでも RTK 解析に十分な衛 星 捕 捉 数、DOP 値を得られていることから、
GLONASS を加えることによる効 果は見 受けられなかった。初期化時間のわずかな増加は、処理する信号系と衛星数が増えたことによるものと考えられる。GLONASS については、アベイラビリティ（可用性）の向上には大きく期待されており、今後ネットワーク型での検証、悪環境下での検証も実施していきたいと思う。

日立造船株式会社 電子制御ビジネスユニット
電子システム部 移動体システムグループ

部長代理 五百竹 義勝

ある時間帯での衛星捕捉状況を図 2 に示す。GPS
衛 星 7 基に加えて、GLONASS 衛 星 7 基の計 14 基が捕捉できていることが分かる。

図2

衛星捕捉状況

発

行：電子基準点を利用したリアルタイム測位推進協議会
社団法人 日本測量協会

測量技術センター内

連絡先：事務局 data@geo.or.jp
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