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TRM活用事例-0127(2011-4-10)

活用事例名[DGPSの精度向上のしくみ]
          
  
TRM       
精度向上 24個 55度傾で 12時周
DGPS 10M誤差 固定と移動 差修正 
FM補正 FMで 300KMH 多重電波
カーナビ 単独で 方位・車速 自立測
SAサービス 100M誤 精度劣化の 民間用
C/Aコード 民生用 1023チップ 雑コード
搭載原子時計 電離層 衛星・地上 時合わせ


この事例は「 ■情報取得 □再生思考 □生産思考   」です
解説・コメント
 1996年3月29日、アメリカ政府より出されたGPSに関する政策によれば、
GPSを維持し利用者には直接課金を行わないで全世界に開放する。なお、
現在民生利用に対しての精度引き下げは10年以内に廃止とした。
 GPS衛星からの信号は、ロールオーバーという現象が含まれています。
ロールオーバーとは稼働した時点から地球を何周したかの回数が、10bit桁
数で含まれてるため、1024周目にこの数値が”0”に戻ります。従って、これ
に対応していないGPS受信機では誤った情報を表示します。
 この情報は「最新移動体通信がわかる」著者、喜多祥昭・橋本和彦・渡辺
俊樹・田中芳子共著。発行人片岡巌、発行所株式会社技術評論社さんの書
籍P230〜P234より取得しました。

 GPSの利用分野はカーナビ外、建設、地図、農業、海上、航空、交通に
関する分野と様々です。

 地球を回る24個の衛星から電波を受け自分の位置計算を行う。高度約
2万mの上空を12時間の周期で回っている。赤道面に対する軌道の傾きは
55度で、6面の軌道に4ヶづつ配置されている。

 GPS衛星から送信される電波周波数は1227.6MHzと1575.42MHzの2本で、
民間用はC/Aコードと呼ばれ1575.42MHzの一部が開放され、残りすべて軍
事用Pコードで占められている。C/Aコードは1023チップの疑似雑音コード
でGPS衛星毎に決められてるため、受信電波がどの衛星から発信したか見分
けるようになっています。
 これらコ−ドとは別に1575.MHzには、航法メッセージと言われる衛星の軌
道情報や搭載している原子時計の時間とその補正情報が載っています。
GPSでは、上空2万mから送られるため、地球を取り巻く電離層で遅延が生じ
るため位置情報を求めるには、その衛星上の時間と地上の時間を合わせるこ
とが重要で、この精度が位置情報の計測精度に影響があるからです。

 一般のユーザーが利用可能なサービスには、SA(Selective Availability)と呼ば
れる精度劣化操作が施されており、こうして求められる位置情報は、水平方
向に100m程度の誤差があると言われてます。
 この計測誤差を少なくする方法としてDGPS(DifferentianGPS)があり、計測
誤差10m程度と言われている。DGPS(Differental Global Positioning System)
は、あらかじめ設置されて位置情報のわかっている固定局で、GPS衛星による
位置情報の計測を行い、その時の計測誤差を移動局に伝えることで、移動局
が計測した位置情報の補正を行い計測精度を向上させます。
DGPSの補正情報のサービスを行っているのが、Tokyo FMをはじめとする全国
FM放送協議会とその加盟局34局と株式会社衛星測位情報センターが共同で
運用しており、300KHz帯のFM多重放送で送信されてます。

 GPSの利用ではカーナビゲーションシステム(カーナビ)があります。カーナビ
はDGPSなどの補正情報を使わない単独利用で、その精度は誤差100m程度あり
ます。しかし、カーナビの位置情報はGPSから受ける情報に、ジャイロによる方位
信号とタイや回転による車速信号から相対的に位置を決める自立航法とが併用
になっています。しかし、フェリーや陸送など自足しない場合の初期位置決めは
GPSによるものとなります。
mitsuwa@po27.lcv.ne.jp
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