センチ・メートルRTK測位入門 2 M5F9PキットでGNSS測位

NMEA単独測位の実機デモンストレーション

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基準局/移動局の設定から測位データの保存まで


図1　RTK（Real-Time Kinematic）測位は，高精度な位置情報を提供するセンチ・メートル単位での精度を実現する技術．入門者向けのキット「M5F9P」を使って，基準局および移動局を設定しデータを保存するまでの手順を解説する．画像クリックで動画を見る．または記事を読む．［提供・著］吉田紹一（Shouichi Yoshida）詳細：［VOD/KIT］ RTKポータブル・センチメートル測位キット

図1　RTK（Real-Time Kinematic）測位は，高精度な位置情報を提供するセンチ・メートル単位での精度を実現する技術．入門者向けのキット「M5F9P」を使って，基準局および移動局を設定しデータを保存するまでの手順を解説する．画像クリックで動画を見る．または記事を読む．［提供・著］吉田紹一（Shouichi Yoshida）
詳細：［VOD/KIT］ RTKポータブル・センチメートル測位キット

センチ・メートルRTK測位入門

RTK（Real-Time Kinematic）測位は，高精度な位置情報を提供する技術であり，センチ・メートル単位での精度を実現できます．ここでは「M5F9Pキット」を使用して基準局および移動局を設定し，データを保存するまでの手順を解説します．このキットは，基準局と移動局の役割を切り替えることができ，測位データの記録フォーマットを選択することで多様な使用方法に対応します．

基準局と移動局の設定

M5F9Pキットを基準局として使用する場合，基準局の正確な座標を入力する必要があります．基準局は，移動局に対して正確な補正情報を提供するための基準点として機能します．これにより，移動局の測位精度が向上し，RTKの恩恵を最大限に享受できます．逆に，移動局として使用する場合は，移動しながら測位情報を取得するため，単独での測位精度が求められます．

測位データのフォーマット選択

M5F9Pキットでは，測位データを記録するフォーマットとしてNMEA，LOW，RTCMの3種類があります．

NMEAはテキスト形式で，一般的に使用されるフォーマットであり，座標データを簡単に確認できます．一方，LOWとRTCMは圧縮された形式でデータを記録し，より多くの情報を効率的に保存できます．LOWファイルは機械語であり，サイズが小さくなるため，長時間のデータ記録に適しています．RTCMフォーマットも同様にデータを圧縮しており，メモリ消費を抑えながら長時間の測位データ保存が可能です．

単独測位とRTK測位

単独測位は，1台の受信機で位置情報を取得するもっとも簡便な方法で，精度は4メートル程度です．車載用ナビゲーションに適しており，基準局を必要としません．一方，RTK測位では，基準局からの補正情報を利用することで，1～5cmの高精度測位が可能です．安定した位置精度が求められる用途（例えば自動運転や精密農業）において，RTKの有用性が際立ちます．

基準局と移動局

RTK測位における「基準局」と「移動局」は，測位精度を決定づける重要な役割を担います．基準局は，固定された位置から常に位置補正情報を発信し，その情報をもとに移動局が位置を補正します．

基準局の正確な位置が事前に入力されていないと，移動局での測位精度に影響が出る可能性があります．基準局の設定は，M5F9Pキットの操作画面から簡単に行え，基準局としての役割を担わせることで，高精度なRTK測位が実現します．

NMEA, LOW, RTCMフォーマットの違い

測位データの記録形式であるNMEA，LOW，RTCMは，それぞれ異なる特徴をもっています．NMEAは人が読めるテキスト形式で，簡単にデータを解析できるため，一般的なデータ記録に使用されます．LOWとRTCMは圧縮されたバイナリ形式で，データサイズが小さいため，メモリー消費を抑えながら長時間の記録が可能です．RTCMは基準局からのデータ伝送に特化しており，長時間の測位データ記録が必要な場面で優れた性能を発揮します．

精度の必要性

単独測位とRTK測位の違いは精度にあり，RTK測位は1～5cmの高精度を実現できます．例えば，自動運転や高精度の地図作成にはRTK測位の精度が不可欠です．〈著：ZEPマガジン〉

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著者紹介

1983年　大学卒業後，新日本電気入社　パソコンの設計生産にかかわる
1985年　中近東にてパソコン生産にかかわる，その後EU，アジア，北米を転々
1987年　アメリカ駐在　ラップトップPCの設計生産にかかわる
1992年　帰国　光ディスク・ドライブの信頼性評価，フォーマットプロモーション
2019年　11月1日　BtS Tech 株式会社　創業

著書

ラズベリー・パイ vs ASUS　Tinker Board，ラズベリーパイ　vs　ASUS Tinker Board，トラ技2018年7月号，CQ出版社．
別冊 1㎝ピンポイントGPS RTKスタートアップ・マニュアル，トラ技2019年2月号，CQ出版社．
GPS×カメラ×地図初歩の自己位置推定，トラ技2019年10月号，CQ出版社．
74ロジックで超入門　FPGA×RISC-V評価キットの製作，トラ技2019年12月号，CQ出版社．

参考文献

LiDAR×RTK×IMUフュージョン！自動運転＆SLAMロボット開発要点100，ZEPエンジニアリング株式会社．
［VOD/KIT］ RTKポータブル・センチメートル測位キット，ZEPエンジニアリング株式会社．
［VOD/KIT］SLAMロボット付き！ROSプログラミング超入門，ZEPエンジニアリング株式会社．