Vol. 39

平成 30 年１月９日発行●目次■新年ご挨拶････････････････････････････１■第14回リアルタイム測位利用技術講習会の･報告･･････････････････････････････････２■【基調講演】･｢みちびき（準天頂衛星システム）の･最新動向｣･････････････････････････････３
内閣府 宇宙開発戦略推進事務局
準天頂衛星システム戦略室
企画官 坂部 真一■｢電子基準点海外展開事例―タイにおける試験観測とその結果―」･･･････････････････････････････････････５
株式会社ジェノバ
技術統括 今給黎

哲郎■｢GNSS 測量における Beidou 衛星･利用検証｣･････････････････････････････８

会長

一般社団法人日本測量機器工業会
GNSS 部門会
部門長 杉本 明

佐田達典

日本の準天頂衛星「みちびき」については、昨年■｢ レーザ測位システム ICHIDAS Laser の･開発｣････････････････････････････････ 10２号機、３号機、４号機が続けて打上げに成功し、株式会社日立産機システム 事業統括本部
ドライブシステム事業部 IoT 機器設計部
技師 槙 修一

いよいよ本年度より４機体制での運用が始まります。
運用計画につきましては昨年 10 月 25 日開催のリアルタイム測位利用技術講習会で内閣府宇宙開発戦略推進事務局の企画官からお話しいただいて、会員新年ご挨拶の皆様に最新の情報を提供することができました。

電子基準点を利用したリアルタイム測位推進協

みちびきの４ 機 体 制での運 用が始まりますと、議会の会員の皆さま、明けましておめでとうござい

GNSS の測位環境が大きく向上し安定した測位にます。

寄与することが期待されます。

本 協 議 会は国 土 地 理 院が全 国に配 備している

こうした状況を踏まえ、本協議会としてはリアル1,300 点を超える電子基準点が受信する GNSS 衛星

タイム測位の一層の高度化や利用拡大を目指し、のデータを利用して行うリアルタイム測位が、安定基盤技術ワーキンググループ、利用促進ワーキング的に運用され、また広く活用されるよう推進する活グループという２つのワーキンググループを中心に動を行っています。

活動していきます。会員はワーキンググループの活特に国 土 地 理 院とは、リアルタイム測 位のさら動に参加できます。新規の参加も歓迎です。

なる環 境 整 備や利 用 制 度の充 実に向け、年に数このほか、会員の皆様を対象とした講演会、講習回 意 見 交 換を行 っています。電 子 基 準 点で受 信会の開催なども行っていくことになると思います。

し、データの配信がなされる衛星が GPS だけでなくどうか今年も当協議会に対しご協力を賜りますよGLONASS、準天頂衛星、Galileo と追加され、マルうお願い申し上げますとともに、会員の皆さまにとっチ GNSS となってきたことについては、本協議会がて実り多い一年でありますよう心からお祈り申し上

実証試験などを行って取り組み、働きかけを行ってげて、新年のごあいさつといたします。

きたことが大きな推進要因になっております。
1

第 14 回リアルタイム測位利用技術講習会の報告
平成 29 年 10 月 25 日（水）測量年金会館（新宿区山吹町）大会議室において、『第 14 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】「みちびき（準天頂衛星システム）の最新動向」
内閣府

宇宙開発戦略推進事務局

準天頂衛星システム戦略室
企画官

坂部

坂部様のご講演の様子

真一

 順次打ち上げられている、準天頂衛星システム「みちびき」の最新動向についてご講演をいただきました。
●「電子基準点海外展開事例―タイにおける試験観測とその結果―」
株式会社ジェノバ
技術統括今給黎哲郎

今給黎様のご講演の様子

 電子基準点の海外展開について、実例を基にご講演をいただきました。
● ｢GNSS 測量における Beidou 衛星利用検証｣
一般社団法人日本測量機器工業会
GNSS 部門会
部門長

杉本明

 Beidou 衛星の信号を用いた GNSS 測量の精度杉本様のご講演の様子検証等のご講演をいただきました。
● ｢ レーザ測位システム ICHIDAS Laser の開発｣
株式会社日立産機システム
ドライブシステム事業部
技師

槙

事業統括本部IoT 機器設計部

修一

 レーザスキャナを用いた位置姿勢検出用のシステムである ICHIDAS Laser についてご講演並槙様のご講演の様子びにご紹介をいただきました。
2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 30 年１月９日発行

みちびき（準天頂衛星システム）の最新動向 （講演資料より）

3

Vol.39

内閣府
宇宙開発戦略推進事務局
準天頂衛星システム戦略室
企画官 坂部 真一
4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 30 年１月９日発行

Vol.39電子基準点海外展開事例 ―タイにおける試験観測とその結果―
１．はじめに

２．タイの電子基準点事情

我が国においては、GPS 衛 星の整 備が進み衛 星

タイでは、王 立 測 量 局（RTSD：Royal Thai

測位の利便性が高まり始めた1990年代半ばから「測Survey Department）が全国における測量と地図量の基準」と「地殻変動監視」を目的として全国にの作成管理を行う国家機関として存在している。

電子基準点網（GEONET）の整備が進められてきまた、土地局（DOL：Department of Land）が別途、た。現在、全国に約 1,300 点配備された電子基準点地籍調査のために測量、地図作成を実施している。

では、常時測位のためのデータが取得され、リアル

このほかに水農業資源情報研究所（HAII：Hydro

タイムに収集、処理、送信されることで測位・測量

and Agro Information Institute）、地理情報宇宙のための重要なインフラとして活躍をしていること

技術開発庁（GISTDA：Geo-Infomatics and Spaceは広く社会にも知れ渡っている。測位衛星も GPS

Technology Development Agency）、公共事業都市だ け で な く、GLONASS、Galileo、Beidou な ど の農村計画局（DPT：Department of Public Work、各国のシステムが参入し、わが国でも準天頂衛星

Town and Town Country Planning）等複数の機（QZS）が初号機「みちびき」を 2012 年に打ち上げ

関が、国土開発、土地管理、水資源管理・防災等のられたのに続き、本年２、３、４号機の打ち上げがための測量インフラとして GNSS 連続観測網（電子成功して４機体制で日本及び東南アジア・オセアニ基準点網）を導入しようとしている。2018 年末までア地域でのサービスが可能となるなど、本格的なマには合計で２百数十点の電子基準点網が整備され

ルチ GNSS の時代を迎えている。

るという計画である。

このような背景のもと、我が国で成功を収めた電日本との関わりでは、2015 年２月の日・タイ首脳

子基準点システム運用のノウハウを東南アジア地域会談後の共同プレス声明に「電子基準点網」の導にも展開し、経済活動の振興につなげようという動入で協力することが同意項目に含まれたことを契機きがある。東南アジアでは独自に電子基準点網を整に、日タイ両国関係機関が具体的協力内容につい備した国（ マレーシア、シンガポール）、部分的に整て調整するための「電子基準点網構築のための日備途上の国（ タイ、インドネシア、フィリピン）、ほタイ WG」が同年６月に設置された。それ以降情報

とんど未整備の国（ ミャンマー、カンボジア等）、各交換や現地での試験観測、JICA 専門家派遣などの国の状況は様々であり、導入に向けてのアプローチ協力が進められてきている。特に、タイでは各機関にもそれぞれの事情に応じた工夫が必要である。

が平行して電子基準点の設置を進めているため、こ本日の講演では、これらの国々のうちで特に官民れらの個別基準点網のデータ有効に活用するにはともに協力関係の構築が進められているタイでの電各機関のデータを統合し、アーカイブ、解析、共有、子基準点展開に関わる動きと現地で行われた実証流通させるための統合データセンターが必要である実験観測について紹介したい。という観点から、JICA 専門家を通じてその構想について情報、意見を交換しているところである。

5

３．実験観測日本と比較して低緯度に位置するタイでは、衛タイの電子基準点網で将来的に想定されるサー星測位の誤差要因となる電離層の影響が懸念され、ビスとして、高精度測位のためのネットワーク RTKスタティック法による基線解析の結果でも、影響が用信号の配信事業が考えられる。タイ側の機関で大きい時期も確認された。予想されたように夏季にも、日本における事例紹介に興味を持ち、現地でもは影響が大きく、また時間帯としては午後二時頃同様なサービスが可能であるかどうかの実証実験をから日没にかけての影響が大きいことが見られた。

日タイ WG のもとで日本側が行うこととなった。バ

それでも日本国内での測位精度よりはやや劣るもの

ンコク市内およびその周辺に、10 点の仮設電子基の、実用的には問題のない結果が得られることが確準点を設置して、連続的に測位衛星信号を受信し、認できた。

観測点間での基線解析や複数観測点データから高また、移動体の位置計測についてもこの観測網精度測位用の測位信号（VRSデータなど）を生成し、を用いて実験を行った。図３は 2017 年１月に実施

移動観測用受信機を用いた観測実験などを行った。

した移動体の位置計測に関するネットワーク RTK

図１は配点図であるが、この観測網の中でネットの結 果である。実 施 場 所は観 測 網のうち K001、ワーク RTK のデータを配 信することができるよう

K002、K005 の３点で囲まれる地域で、東側はスワに 20 数 km から 40 数 km の間隔で観測点を設置しンナプーム空港に近い郊外の環境、西側はバンコクてある。

市街にかかる建物や街路樹が多い環境であった。
設定されたルートを、天井に GNSS アンテナを固定した自動車で運行し、ネットワーク RTK の信号を受信して計測を行った。
結果として、63% の区間で FIX 解が得られ、その地点では cm 精度の位置が求められた。同時に取得した全天 360 度カメラの画像からは、FIX 解が得られなかった西側地域では、上空視界が良好でないことがわかる。
上空視界の悪い場所での対応などに課題がある
図１

ものの実用に耐える精度のリアルタイム測位が十分配点図可能であることが実証できたことは成果であると考える。

図２

仮設基準点写真

また、図２は仮設基準点設置風景の写真である。
現地で事業を行っている関連日本企業の管理する敷地、建物などを借りての設置であった。
6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 30 年１月９日発行

図３

図４

Vol.39移動体観測の結果

FIX 解が得られなかった地点の上空視界状況

４．終わりにタイにおける仮設電子基準点網により、この地域でも電子基準点を利用した測位サービスなどが十分可能であることが確認された。
これからも日タイ両国の間で情報交換、技術協力を進めることで、この地域における電子基準点、衛星測位情報の利活用が進むように貢献していきたい。
株式会社ジェノバ
技術統括
7今給黎哲郎GNSS 測量における Beidou 衛星利用検証
１．検証の経緯② RTK 初期化時間

GNSS の環境が GPS+GLONASS の時代から、マ各社結果の傾向は同じであり、代表例として D

ルチ GNSS の時代に移ろうとしている中、特に中国社の計測結果を示す。各観測点における初期化時の Beidou 衛星が増加しており、RTK アベイラビリ間である。赤の Beidou 有りが早くなっていること

ティ向上等への期待が高く対応受信機も増えていがみられる。

る。しかしながら準則や電子基準点などの利用環境は未整備で、また検証データも少なく、有効性、安全 性に懸 念が持たれている状 況であり、Beidou 衛
星を快 適に利 用できる状 況ではない。そこで検 証行った。
検証日：2017 年５月 10 日～ 11 日
場

所：国土地理院

菱形基線場内③ RTK 観測精度

検証参加社：RTK ５社、スタティック６社

真値（TS 観測）と RTK 座標の較差を求めたと

２．RTK 観測における効果の確認

ころ、Beidou 有り無し共にＨ：３～５ cm,Ｖ：５

あえて GNSS 観測環境の悪い場所に計 14 点の試～ 10cm の誤差が多く現れ、予想以上に悪い結果で験観測点を設置し Beidou 有無での RTK 観測を実あった。今回あえて厳しい場所で検証したためマル施した。各観測点では１分を限度に初期化時間のチパスの影響等が大きく出たものと思われる。また計測を行い、その後静止観測を実施した。再初期

RTK ポールの設置誤差、気泡管誤差などの影響も化は各 社それぞれの手 法により行った為、各 社にあると考えられる。
Beidou 有り無しの座標差を求め比較してみた。

よって初期化判定時間は異なる。
① RTK 初期化可否

多くの結果において水平±１ cm、高さ±２ cm に収まる結果が得られ、Beidou 有無による座標の違

１分間で Fix 解が得られた観測点は緑（〇）、Fix

いは大きく無いことを確認した。

しなかった観測点は赤（×）として各観測点の各社の結果をまとめた。
Beidou 有（右側）の結果が明らかに良い。

また全ての結 果の標 準 偏 差を確 認したところBeidou 有りの結果が若干良い。
8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 30 年１月９日発行

Vol.39

B 社と D 社の解析ソフトウェアにおいて問題が確認された。但し B 社－ D 社、B 社－ F 社の組み合わせは Beidou 無しでも同じ結 果であったことから、Beidou の影響とは考えづらい。

Beidou 無しでは観測できなかった厳しい環境下

25 組合せ中 17 は問題なく、互換性は高いものとの観測結果も含んでいるにも関わらず結果が良いこ思われる。とは評価に値すると考えられる。

②スタティック精度

３．異なるメーカー間の RTK 解析確認

Beidou 有り無し共に２周波スタティック測位のRTCM MSM3 フォーマットを使 用した RTK を性能基準⊿ N、⊿ E=15mm を十分満たす結果が得行い異なるメーカーの組合せにて Fix 解が得られるられた。高さに関してはアンテナ定数未定義によるかどうかを検証した。結果を表に示す。

オフセットが生じるものがあり評価は出来ないが、Beidou 有り無しの座 標 差を求めることによって確認した。

座標差は１ mm 以内で Beidou 有無による差は殆20 組合せ中８例にて RTK にならない、Fix 解にど無いことが確認された。

ならない結果となった。原因の追究は行わなかった

５．まとめが RTCM フォーマットの互換性や設定等に問題があったと考えられる。今後の課題として受け止めた。

以下の事が確認された。
・Beidou 衛星を利用することによる精度への悪影

４．異なるメーカー間のスタティック解析確認

響は見受けられない。

RINEX を使用したスタティック解析を行い異な・RTK においてアベイラビリティ向上、初期化時るメーカーの組合せにてFix解が得られるかどうか、間短縮の効果が有る。

また精度を検証した。

今回は十分な検証ではないが GNSS 測量の利便数 m ～ 30m の短基線で各社受信機による２時間性への効果が期待できることが確認できた。今後さの観測を行い、各社 RINEX データを自社の基線解らに検証を重ね確証していき、Beidou 衛星利用環

析ソフトウェアで自社受信機を固定点として解析境の促進につながるよう活動していきたい。

し検証した。
①スタティック解析互換性
各組合せの結果を以下表にまとめた。

一般社団法人日本測量機器工業会
GNSS 部門会
部門長
9杉本明

レーザ測位システム ICHIDAS Laser の開発
表１に ICHIDAS の仕様を、図２にその外観を示１．はじめにす。位 置 同 定 精 度の仕 様をそれぞれ± 50mm、±（株）日立産機システムでは、レーザスキャナを3deg と設定した。地図データの範囲は 10,000m2 と用いた位置姿勢検出用のシステムである ICHIDASしている。

Laser（ 以 下、ICHIDAS）の開 発を行 っている。
ICHIDAS はレーザスキャナの計 測データから、現場にある構造物や設備のレイアウト図（地図データ）を作成し、地図上における自己の位置を検出（位置同定）するものである。これにより容易に自律移動体の開発が可能である。本稿ではこの ICHIDAS に図１搭載されている技術について紹介する。

システム構成図

２．ICHIDASのシステム構成
図１はICHIDASの機能ブロック図である。主に、位置同定機能と地図生成機能を有している。入力情報としては、レーザスキャナの距離データであり、Ethernet により入力されている。本システムの最大の特徴は位置同定を行う入力として、距離データ以外のエンコーダ情報やジャイロセンサの情報を必図２要としないことである。

ハードウェアの外観

位置同定機能は、予め生成しておいた地図をハー表1ドウェアに内蔵し、この地図と入力された距離データをマッチング処理することで、地図上の位置・姿分類勢（x、y、θ）を求めるものである。このデータを移己の位置と姿勢を制御することができる。演算時間
は組み込み系の CPU で 25ms 以下と高速に処理している。そのため、最高速度 60m/min で移動する
場合、演算時間内の走行距離が 25mm であり、エンコーダやジャイロセンサによる補間演算を必要としない。
地図作成機能は、図１のマッチング部において、事前に収集しておいた環境の距離データに対して照目

仕様

CPU

1.33GHz

メモリ

１GB

入出力

有線 LANセンサ

計測範囲

距離 30m、角度 270deg

地図作成

地図生成

自範

囲

10,000m2

位置同定

精度

精度：± 50mm、± 3deg
繰返精度：±10mm、±1deg

ハード
ウェア

動体のコントローラに出力することで、移動体は自項

ICHIDAS の仕様

動出力周期25ms

地図の切り替え

25ms で地図を切り替えるための機能

頻繁に風景が変化する場所
準 SLAM
でも安 定して位 置 同 定を行その他（有償オプション）
うための機能機能合を行いながらデータを自動統合することで行う。
事前に地図を作成することは、地図の精度を担保し、設 備レイアウトの変 更 対し
部分地図更新て地 図データを修 正するた（有償オプション）
めの機能

その地図に対する位置同定の精度を確保することになる。
10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 30 年１月９日発行

３．地図作成の手順

Vol.39などがある。図のように通路脇にパレットが配置さ本節において地図作成および位置同定の一例をれており、頻繁に配置が変更されている。本機能で紹介する。図３は製品展示ロビー（約 19 × 19m）

は地図上に記載のないデータを逐次地図データにであり、展示製品、打ち合わせ用の机・椅子、一面書き込みを行うことで、配置変化への対応を可能とがガラスのエントランス等が含まれている。このロしている。この時、人やフォークリフト等移動物体ビーにおいて、レーザスキャナ、ICHIDAS、PC、バッが外乱となるが、これらの影響を最小限にするためテリを搭載した計測台車を用いて、距離データを収に、地図データとして書き込み可能な領域（SLAM集し、地図作成・位置同定を行った。作成した地図領域）を指定し、この領域内部の地図データのみをと位置同定の例を図４に示す。環境計測・地図作一時的に更新する。このように限定された領域のみ成に要した時間は約 10 分であった。

地図の更新を行う方式を準 SLAM と呼ぶ。この方式によって、一般の工場において安定した位置の検出が可能となっている。

図３

計測台車（左）と計測の様子（右）図5SLAM 領域の設定例

５．まとめ
ICHIDAS に搭載されている技術について紹介を行った。レーザスキャナのみを用いて位置の検出を行うことが可能であり、手軽に自動搬送車への適用が可能である。
図４

生成した地図と位置同定の様子

周囲に計測できる物体がなくレーザスキャナが利用できない屋外環境では GPS 等衛星測位技術との４．準 SLAM 機能連携が必須である。屋内外シームレス測位の実現を目標として、GPS との連携機能を拡充し、技術開３節で地図作成について述べたが、実際の現場発を進めていく。

においては地図作成後に物の配置が変化する場合も多い。ICHIDAS にはこれらの環 境に対 応するための準 SLAM（Simultaneous Localization AndMapping）機能が搭載されている。
図６に本機能の概要を示す。一般の工場における環境変化の典型例としてはパレット積みの荷物

株式会社日立産機システム

事業統括本部

ドライブシステム事業部

IoT 機器設計部
技師

11

槙

修一

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
公益社団法人 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
12