【クラウドファンディング】200万円前後の測量用 GPS 受信機と同程度の位置精度を 1/5 の価格で！２周波・RTK 対応高性能・低価格GPS受信機 MG1！

クラウドファンディングサイト「Makuake」より、誤差が数センチという高精度を誇る２周波・RTK 対応高性能・低価格GPS受信機 MG1のプロジェクトが公開されました。

高精度GPSは何に使うの？

普段の生活の中で何に使えるのだろう、と思った方はいるかも知れませんが、GPSは様々なところで使われています。例えば土木建築の測量やドローンの位置情報を測定したり、自動運転車や無人トラクターなど、最新技術には必要不可欠の技術です。

制度が高ければ高いほど細かい動きを制御することができるので安全自動運転が実現できます。しかし、そのためにはこれまで高価な機材を導入する必要があり、一部の企業や研究者が使うものとして普段見ることはありません。

MG1とは？

MG1 は移動局と基準局を組み合わせて RTK(リアルタイムキネマティック)をおこない、条件が良い場合には誤差を数cmに抑え込むことができる GPS 受信機です。

移動局と基準局は MG1 内蔵の無線通信機能で結ばれ、障害物がない環境では 1000m 離れても通信できます。また、モバイルルーターやスマホのテザリングでインターネットが使える環境なら、10Km 程度まで離れても高い精度が得られます。
MG1 の操作は、スマホ・タブレット・PC などと MG1 内蔵 WiFI 経由で接続し、Web ブラウザに MG1 の IP アドレスを入力して操作ページを開くことでおこないます。専用アプリや専用端末は不要です。(ネットワーク RTK を行うためにインターネットに接続する場合は、サードパーティ製アプリが必要な場合があります)
個人が開発している製品です。
開発は 90% 終わっていて、試作品を含めて4セットの販売実績をがあります。

ZED-F9P による GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou の４システムを使った2周波RTKによる高精度測位

昨年の暮れにスイス u-blox 社よりリリースされた2周波 RTK 対応の GNSS モジュール ZED-F9P を使用しています。

これにより、基準局と移動局を組み合わせて RTK をおこなうことで、条件がよければ数 cm 程度の誤差で座標を測位できます。

RTK 補正データを内蔵無線通信機能を使って通信することにより、インターネットの使えない環境下でも RTK が可能

誤差数センチの測位を行うために必要なのが RTK(リアルタイムキネマティック)。 RTK を行うためには、基準局から移動局に補正データを送る必要があります。このための通信はインターネットを使うことが多いのですが、MG1 は無線通信機能を内蔵しているため、インターネットの使えない環境でも RTK を使った GPS 測位が可能です。
基準局と移動局の距離は、障害物の無い状態なら1000m離れても通信可能です。

※水田の広がる地域の直線道路沿いで実験を行い確認しました。左側の赤い点が基準局設置点、右側の赤い点が通信の確認できた移動局の位置です。

※通信距離はいろいろな条件により変わります。1000m離れた距離での通信を保証するものではありません。

※写真は MG1 で測位した座標を別なソフトで処理したものです。

※ 基準局の出力、移動局の入力フォーマットは、両方とも RTCM 3.X に限ります。

※ MG1 をインターネットに接続するための WiFi ルータ、ポケットルータ、スマホのテザリングは、「プライバシーセパレーター」や「ネットワーク分離機能」を無効にできないものは使用できません。一部の WiFi ルーター、ポケットルータ、Android や iPhone のテザリングではこの機能を無効にできないようです。

RTK が短時間で収束します

1周波・２システム(GPS+GLONASS or GPS+BeiDou) で RTK を行う場合、衛星の配置によってはなかなか Fix しない場合があります。
2周波・４システム(GPS+GLONASS + Galileo + BeiDou)対応の MG1 の場合、基準局と移動局の距離が 10km以内で両方ともオープンスカイの場合、 RTK を始めてから 10秒程度で Fix します。