RTK-GPS 用プログラムライブラリRTKLIB の開発・評価および応用

東京海洋大学

　産学官連携研究員 高須知二

GPS/GNSS シンポジウム 2007

背景

• RTK-GPS 用受信機– 一般応用には使い易い、機能・性能十分– ブラックボックス利用前提– 改造、拡張、柔軟なパラメータ設定難しい

• RTK-GPS ・応用研究開発ツール– 汎用のプログラムライブラリが欲しい

GPSTk

http://www.gpstk.org

開発目標

• 簡潔な構造、機能・ API• 広汎な応用プログラムの開発• 組込 CPU を含めた移植性・可搬性• 測位性能・実行性能• 実用的な解析に利用可能

開発方針

• 言語・ API ： ANSI 標準 C (89)• 行列演算 ： LAPACK/BLAS• 推定手法 ：カルマンフィルタ• 整数バイアス決定

： LAMBDA/MLAMBDA• 後処理用 ： RINEX 操作機能

RTKLIB v.1.1 機能・ API

• 行列、ベクトル演算• 時刻、文字列処理• 座標系変換• RINEX ファイル読み込み• OTF 整数バイアス決定• 航法計算、大気圏モデル• 単独測位、 RTK-GPS 測位

RTK-GPS 測位処理フロー

観測データ入力

単独測位

相対測位

整数 Ambiguity 決定

測位解出力

RTKLIB v.1.1 応用プログラム

• RNX2RTKP後処理基線解析プログラム

• POS2KML測位解 Google Earth KML 変換

性能評価：固定点測位 (1)FIX 解 RMS 誤差（cm）

基線長E-W N-S U-D

FIX 率

0.3 km 0.63 0.44 0.96 97.3 %3.3 km 1.02 0.97 1.58 96.1 %4.3 km 1.02 1.57 2.81 88.0 %9.9 km 1.59 2.11 4.66 75.1 %19.6 km 2.47 3.80 7.50 58.9 %33.1 km 4.60 6.30 10.39 38.0 %

性能評価：固定点測位 (2)

性能評価：固定点測位 (3)

性能評価：固定点測位 (4)

性能評価：移動体測位 (1)

測位解数 (割合)観測

データ

基線

長測位条件

FIX 解 FLOAT 解 単独測位以下

連続 AR 1859 (85.6%) 252 (11.6%) 60 (2.8%)

瞬時 AR 1738 (80.1%) 395 (18.2%) 38 (1.8%)2005/7/19

自動車

0.2～

2.7km Combined 2062 (95.0%) 70 (3.2%) 39 (1.9%)

連続 AR 2083 (61.9%) 1103 (32.8%) 180 (5.3%)

瞬時 AR 1499 (44.5%) 1742 (51.8%) 125 (3.7%)2006/6/12自動車

0.1～

3.1 km Combined 2637 (78.3%) 590 (17.5%) 139 (4.1%)

性能評価：移動体測位 (2)移動体キネマティック測位 ( 自動車 ,42 分 )

FIX 解(85.1%)

FLOAT 解(12.1%)

RTKLIB v.2.1 ～

• 中長基線対応：電離層・対流圏推定• アンテナ位相中心モデル• 基準局観測データ時間補間• ネットワーク型 RTK-GPS 補正• GUI ・プロットプログラム• SBAS(MSAS) 補正機能• 受信機・通信インタフェース機能

RTKLIB v2.1 例： MSAS 評価ublox AEK-4T+NovAtel 702

RMSE EW:43cm,NS:59cm, UD:124cm

おわりに

• RTKLIB の開発目標• RTKLIB の機能・ API• 応用プログラム• 性能評価• RTKLIB v.2.1 ～