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日記・備考録 |
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VAIO TZ90のOSを、Windows Vista Home PremiumからXP
pro SP2にダウングレード。まだデバイスに ?
が残っているし、シャットダウンが正常に行えないのだが、操作のモッサリ感が消えてスイスイと動く。6月末でXPが手に入らなくなりそうだったので急遽思い立って購入したのだが、もっと早く換装すれば良かった。
この調子だとメインマシンに既にインストールしてあるVista
64bitも当分使うことはないだろう。
補足: 6月末に販売終了するのはパッケージ版と通常OEM版のXPでDSP版
(周辺機器付属/自作向け) は来年1月まで販売が継続されるようだ。(6/30追記)
ダウングレート権が付いているのはVista BusinessとUltimateだけでVista
Homeには付いていない。従って正確にはダウングレードではなく新規にXPを入れ直したのである。Business,
Ultimateユーザで別途XPのインストールメディアを持っていればダウングレードできる。6/末でXP版PCは販売停止のはずだが、例えばDellやHPではVistaをダウングレードしたXP版PCをまだ販売している。
なにかよく分からない対応ではある。(7/6追記)
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岩手・宮城内陸地震の週のIGS Final暦がやっと公開されたので、6/15, 6/17と同一のデータ、IGS Final (30s間隔時計) を使ってGT0.6.3で電子基準点0193皆瀬のキネマティックPPP解析をしてみた。IGS FinalはCODE Rapidに比較しDay Boundary問題が少しは緩和されているがやはり問題が残っているのと、前に書いた300秒時計とそれ以外の値の不整合問題が現れている。正直こういうのを見るとキネマティックPPPを普及させようという気持ちが萎えてしまう。
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T.Takasu et al., Evaluation of RTK-GPS Performance with Low-cost
Single-frequency GPS Receivers, International Symposium on GPS/GNSS 2008
submission
とりあえず投稿した訳だが、内容のない英語アブスト1頁書くだけで半日もかかっているのは何とかしなければいけないと思う。
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sci.tech-archive.net > Archive > sci.geo.satellite-nav
たまに見に行くnewsgroupのアーカイブで、RTK-GPSのRTKを"real-time
kinetic (RTK)"と書いている投稿があったのでちょっと焦ってgoogleで検索。
"real-time kinetic GPS" : 118件
"real-time kinematic GPS" : 7110件
検索すると"real-time kinetic GPS"の略としてRTK-GPSを使っている場合もないことはない様だ。最近は"real-time
kinematic GPS"の略語として統一されていると思うのだが
(論文等では"real-time kinetic GPS"としたものは見たことがない)、少し古い論文等では使っている例があるのかもしれない。用語一つ取ってみてもなかなか難しい。
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O.Montenbruck et al., A real-time kinematic GPS sensor for spacecraft
relative navigation, Aerospace Science and Technology, 2002
T.Ebinuma et al., Precise Spacecraft Relative Navigation Using
Kinematic Inter-Spacecraft State Estimates, ION GPS 2002
ちょっと上の検索をしていて引っかかった論文。何故引っかかったと言えば現在海洋大におられる海老沼先生の名前が入っていたから。海老沼先生がテキサス大オースチン校研究員時代に開発されたGPS Orion Receiverを使って編隊飛行衛星の相対測位用搭載GPS受信機としての評価を行っている。大変興味深い研究である。
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東北大地震・噴火予知研究センター, 2008年6月14日 岩手・宮城内陸地震 (M7.2) の特集
GPS観測データとGT0.6.3を使った地震時の地殻変動解析結果が含まれている。GTを有用な応用に利用していただいて大変有り難いことである。そろそろGT0.6.4へのバージョンアップを開始したいと思っているのだが、何か一つくらい目玉になる追加機能を入れたいなあ。
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International GNSS Service Ananlysis Center
Workshop 2008
6月2-6日に米国マイアミビーチで開催されたIGS
AC Workshopの発表資料がupされている。資料を見る限りIGSの全体的な指向はやはりより精密で精度の高い解析を行うための研究開発に向いている様だ。これはこれでもちろん重要な進展だが、利用者の立場からするとより使いやすいより品質の高い
(精度は品質の一要素に過ぎない) プロダクトやサービスの提供にも向いて欲しい。例えば以前J.Rayがちょっと書いていたフリーのIGS謹製PPP解析ソフト開発というのは進んでいるのだろうか。前から何度も書いているキネマティックPPPに利用する場合の暦品質の問題やより高レートの時計プロダクト提供、等利用者の立場で考えるべきことはまだ沢山残されているのではないだろうか。
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岩手・宮城内陸地震時の電子基準点0913栗駒2観測点のデータが回収され公開されたのでRTKLIB ver.2.1を使ってKGPS解析してみた。固定点は電子基準点0549矢本、基線長66km。 こんな巨大な変位は今まで色々解析してきて初めてである。恐ろしい地震だったことが実感できる。
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昨日書いたCODE Rapid暦のday boundary不連続の問題は、残差を見ていると軌道誤差の影響が大きいようだ。CODEの様な最小二乗で推定を行う場合、推定期間の両端でfitting誤差が大きくなる傾向がある (これはedge effectと言ったりする)。この問題は運動モデルのmismodelingが大きい衛星で顕著に現れる。この影響を避けるため、いったん推定区間前後のオーバラップ期間を含めたアークで解析してから前後の推定値を捨てて真ん中だけ使うという戦略を取ることが多い。Rapid暦の場合、前日観測値は使えるが、時間の関係で翌日観測値は殆ど使えないので推定期間終端付近、すなわち22:00〜24:00で暦品質が大きく劣化するという症状が現れているのではないかと思う。昨日の結果ではPRN10とPRN27の23:00以降の軌道推定値に15cm以上の誤差が載っている。Rapid暦の場合、0:00-24:00推定値だけでなく12:00-翌日12:00の12Hずらした24H暦を同時提供してくれればかなり条件が良くなると思うのだが。
精密暦の品質を一々確認してから使うなどという面倒なことは普通やってられないので、結局、今の精密暦では色々と問題が有ってキネマティックPPPは実用には使えないという結論になりかねない。もちろんCODEを始めIGS解析センタは頑張っていると思うし解析技術的にも最先端であることは確かなのだが、シビアなことを言ってしまえば16年でこの程度の品質しか達成できないのかと思わないことはない。(一応自前で軌道決定もやっているので暦品質を上げることの難しさも分かっているつもりではあるが)
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Inernational Symposum on GPS/GNSS 2008
アブストの〆切をすっかり忘れていた。〆切が6/25に変更になった様だ。立場上何か発表しないとまずいかなあとは思う。
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6/15と同一の観測データを使い、GT0.6.3のキネマティックPPPで電子基準点0193皆瀬の変動を解析してみた。暦はCODE Rapid。日替わりの精度劣化を防ぐため6/13と6/14両者の暦を使っている。30s×6Hの解析で地震発生付近1.5Hを切り出している。一目瞭然、RTKLIBの基線解に比較し結果が良くない。
基線解と比較すると現状のキネマティックPPPの問題点が見える。
(1) 今回のように日替わり付近の解析では、暦(軌道・時計)のday
boundary不連続問題が大きく精度を劣化させる。Final暦に比較すると特にRapid暦は問題が大きい様だ。残差解析結果。23:30-23:59の暦の品質劣化が酷い。
(2) AmbiguityがFix出来ない問題は上下及び東西座標のドリフトとして現れやすい。この例では1.5H分しか表示していないのでそれ程大きく感じないがもう少し長い期間ではもっと悪くなる。
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昨日発生した、岩手・宮城内陸地震による地殻変動をGEONET観測点データとRTKLIB ver.2.1を使ってKGPS解析してみた。電子基準点0193皆瀬、固定点は電子基準点0549矢本、基線長86km。GSI解析結果とほぼ整合的である。
ここのところ災害や事件で亡くなる方が多く心が痛む。今回の地震で被害に遭われた方のご冥福をお祈りしたい。
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概ねRTKロガーver.0.1の完成。やりたかったのは複数入力を束ねて時刻タグを付けて単一ログファイルに出力すること。以下ublox, SS2, CrescentとIMU ADIS16354を同時記録中のロガー画面。あとUSBカメラ入力とTCPストリーム入力・出力機能も付けたいのだけどこれは後回し。まずはublox 3台とIMUを車に乗せてデータを取ってIMU精度評価を行う予定。
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J.Taylor et al., AEP Goes Operational: GPS Control segment
Upgrade Derails, GPS World, 2008
昨年９月にAEP (Architecture Evolution Plan)
に従い、22年前に構築された旧式のGPS MCS (Master
Control Station) が更新されたが、その更新手法の詳細がレポートされている。筆者はAEPに係わったボーイング社の技術者の様。なかなかこういう情報は表に出てこないので、衛星測位システムの開発や運用に係わる技術者は必読だろう。
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SiRF, SiRF Binary Protocol Reference Manual
SiRF Binary Protocolの仕様書を見つけたので貼っておく。ephemerisはメッセージID15,
生観測データはID28で出力可能。搬送波位相も出るがhalf-cycleを解いていないらしいので取り扱いはちょっとやっかい。またバイナリ変換コードを書かなければいけないのだが、いい加減飽きてきたので後回しにするかも知れない。
今のところ書いたバイナリ変換コードはNovAtel
OEMV/VI, SuperStar II, Hemisphere Crescent,
u-blox AEK-4T, Garmin GPS-15Lで、これらのコードはRTKLIB
ver.2.2に入る予定。
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sparkfunで頼んだSiRF II GPS受信機モジュールET202が届いた。$56.95也。ちゃんと調べていないで何だが、SiRF IIはSiRF binary protocolという形式で搬送波位相観測値を出力できるはずなので廉価受信機による1周波RTK-GPSの評価を行う予定。なおSiRF III は搬送波位相の出力ができない様だ。送料が高いので、一緒にSDカード用ロガーボードも買った。$59.95也。これも応用次第では面白いデバイスである。
Biggest Drawing in the world
GPSロガーを積んだトランクとDHLを使って、世界地図上に世界一大きな絵を描くという壮大なプロジェクト。Youtubeによるメイキングビデオもupされている。
と言っても本人が後日種明かししているようにこれはフィクションの様だ。高感度受信機を使っても飛行機の貨物室内では多分GPSは受からないと思うので、本当に実行出来たとしても綺麗な軌跡が描けるかは疑問である。ただGPSによる荷物の追跡システムというのは実用化されているので、どれくらい実用的かという評価をすれば学生さんの研究テーマにはなるかもしれない。
補足: DHLは緯度経度指定で荷物を送るのは出来ないらしいので元々無理なプロジェクトなのだが、自分で船や飛行機をチャーターすれば出来ないことはない。今後誰か金持ちの暇人がトライするかもしれない。6/12追記。
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GPSとIMUの同時データ取得用ロガーのコードをシコシコ書く。Windows VistaでSS2のシリアル入力が正常に入らない問題が解決できず嵌る。USB-シリアルアダプタのドライバをVista標準のものから古い版に更新してやっと正常に動く様になった。これで半日以上はロスしている。Vistaはトラブルばかりでもうイヤなので真剣にXPにダウングレードしたい。でもXPってもう販売停止だったっけ。
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覚書。現在のBlock IIR-M衛星一覧。USNOのConstellation Infoより。
IIR-14M 17 53 26 SEP 2005 Rb C4 28874 IIR-15M 31 52 25 SEP 2006 Rb A2 29486 IIR-16M 12 58 17 NOV 2006 Rb B4 29601 IIR-17M 15 55 17 OCT 2007 Rb F2 32260 IIR-18M 29 57 20 DEC 2007 Rb C6 32384 IIR-19M 07 48 15 MAR 2008 Rb A6 32711
L2Cでデータを取ったのでせっかくなのでANTTOOLで、L2CとL2Pの差を解析。PRN17。GPS-702-GG+OEMV-3。上段: L2C, 下段: L2P。左: 搬送波位相マルチパス, 中: コードマルチパス, 右: C/N0。コードマルチパスには差が出ているがあとは大きな違いはない。信号強度は差があるはずだがこのケースではC/N0にはあまり出ていない。これくらいだと少なくともこの受信機ではL2Cのメリットはあまりない。
補足: 昨年8/30に書いたがBlock IIR-MのL2P送信電力はIIA/IIRに比較し3dB
upしているのでL2Cとの差はあまり出ないが、Block
IIA/IIRのL2PのC/N0はL2Cと比較するとかなり差が出る。
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GPS L1アンテナ・受信機評価
チョークリングアンテナ (AeroAntenna AT2775-43)
結果を追加したのと、アンテナ・受信機特性については全部ANTTOOL ver.1.0で解析し直して内容を差し替えた。
チョークリングは全般に性能が優秀なのだけど、AEK-4Tとの組み合わせで仰角10度以下で変な搬送波位相マルチパスが載っている。可降水量推定等、低仰角まで使う応用には注意が必要そうだ
(もしかするとこれはこのアンテナ固有の特性なのかもしれない)。
衛星測位利用推進センター, 第三回衛星測位と地理空間情報フォーラム開催報告, 2008/5/8
政治色が強すぎる所がちょっと何だが、安田先生が「大学におけるGNSS教育・研究」という題目で話をされているので貼っておく。ESA
Director Viriglio氏のGalileoの発表資料が面白い。
Microsoft, [SDK] COM10以上のシリアルポートを指定する方法
COM13がCreateFile()でうまく開けないので検索。何事もGoogle頼みというのも何だなあとは思う。
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L2PとL2C間基線で本当に整数バイアス決定に問題を起こすか確認してみた。1m基線でローバはL2C、基準局は通常のL2P(Y)を追尾させ取得した観測データで基線解析してみた。アンテナ/受信機はGPS-702-GG+OEMV-3。左:
L1+L2 KGPS解。本当に2周波では整数バイアスが全くFIXしない
(L1 1周波では正常FIXする)。この時間帯、Block
IIR-MはPRN07,29,31の3機が受かっている。このケースではLAMBDA/MLAMBDAで全バイアスを同時決定しているので問題を起こしているが、衛星独立にバイアスを決定する手法では該当衛星以外は整数解がちゃんと求まるはずである。
さて、NovAtelは信号追尾ステータスとしてL2P(Y)かL2Cの識別を出力するので、バイナリをRINEXに変換する際にL2C搬送波位相観測値のみ0.5cycleのオフセットを加えてみた。右:
L1+L2 KGPS解。何故Half-Cycleなのか不明だがほぼ完璧である。なおQuarter-Cycleオフセット
(±) では正常FIXしない。大変興味深い結果だが、これは何でだろう???
受信機の搬送波追尾回路にも依存するのだろうか???
(もしかするとHalf Cycle Ambiguityの問題が絡んでいるかもしれない)
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GT0.6.4 To Do List
GT0.6.4に追加・修正を希望する項目有りましたらお知らせ下さい。
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RTCM Paper 093-2008-SC104-504, L2C Quarter-Cycle Phase Shift Issue, 30 April 2008
5月始めに開催されたRTCM SC104総会の資料らしいのだが、GPS
L2CのQuarter-Cycle Phase Shiftに関する課題をまとめている。この資料によると、L2C追尾による搬送波位相とL2P(Y)
追尾による搬送波位相の間にはQuater-Cycle
Phase Shiftが発生するためL2Cを使うと整数バイアス決定に困難を生じるとのこと。これに関連してRINEXやRTCMにおける対応について問題点を整理している。
Quarter-Cycle Phase Shifは、例えば基線間で異なるL2
(L2C-L2PまたはL2P-L2C) を追尾しそれらの搬送波位相間で差をとらない限り問題にならないはずである。RTKではどちらのコードの搬送波かを識別しローバに送る必要があるが普通その様な情報は含まれていない。RINEXでは2.11や3.0でL2C対応が追加になっているので新しい版ではとりあえず問題ないはずである。ただL2CとL2P混在で整数バイアスを解く場合、解析時に特別な処理が必要になるが現状の多くの解析ソフトは未対応だろう。従って対応が進むまで当面L2Cは使わない方がよい。ところで基線間でL1C/AとL1Pが混在しても問題は発生しないのだが厳密に言うとこれらでも位相オフセットを考慮する必要があるのかもしれない。今のところ結果オーライなのであるが異なる受信機間基線の解析には実は色々と難しい問題を含んでいる。
SS2とCrescentをケース (タカチYM-115) に入れた。これで断線の心配なく移動体データが取得できる。
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GPS L1アンテナ・受信機評価 - 解析ツール
今回GPSアンテナ・受信機評価用に新規開発したMatlabベースのアンテナ・受信機特性解析ツールANTTOOL
ver.1.0を公開します。ライセンスはGPLv3としますのでコピー、配布、改造等の利用制限はありません。
整数バイアスはFIXしていませんが実はrtkdemoの整数バイアス決定ルーチンを組み込むとかなり実用的な後処理基線解析ソフトに改造可能です。学生さんはコードを読めばそれなりに勉強になるのではないかと思います。確認していませんが解析部分はoctave等matlab互換環境でも動くのではないかと思います。
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電子基準点 つくば1とつくば3基線で解析した電子基準点アンテナ・受信機特性。左: 搬送波位相マルチパス(L1)、右: コードマルチパス(L1)。アンテナはTrimble TRM29659.0 (チョークリング)、受信機はTrimble NetRS (つくば1) とTrimble 5700 (つくば3)。データは2008/1/1の30s間隔24H。300m基線なので電離層の影響が少し入っているかもしれない。1局あたり搬送波位相マルチパス1σでsqrt(0.32^2/2)=0.23cm。これを見る限りGPS-702-GG+OEMV-3とほぼ同じで、AT2775-43+OEMV-3より少し悪い。低仰角のノイズが多いので設置環境の問題かもしれない。
アンテナ特性解析ソフトの試験を兼ねて半年分程解析中。LLIフラグを立てないでスリップしているケースが目立つし、受信機時計ジャンプがあるので若干プログラムの改修が必要だった。やはりL1のみではスリップの完全検出はなかなか難しい。
やはり電子基準点 つくば1-つくば3は低仰角のマルチパス状況が良くない。下は2008/2/26-28のPRN28の搬送波位相マルチパス(L1)。東方向の低仰角に2cm程度のピークが見える。全般的にこういう低仰角のパルス状マルチパスが多い。最初は電離層擾乱かスリップを拾ったのかと思ったが、複数日で見れば明らかにマルチパスであることが分かる。これくらい大きいとキネマティックGPS解には結構効くはずである。
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AT2775-43の特性。左: 搬送波位相マルチパス、右: コードマルチパス、左: C/N0。受信機はOEMV-3。搬送波位相マルチパスは基準アンテナ・受信機相対なのでこの分を引くとRMS sqrt(0.28^2-0.33^2/2)=0.15cm。GPS-702-GGの搬送波位相マルチパスRMSがsqrt(0.33^2/2)=0.23cmなのでかなり差が有ることが分かる。やはり測地観測にはチョークリングが相当に有利である。基準局用にもチョークリングが有利だが低仰角の受信レベルが落ちる傾向が見えるのでそのトレードオフが必要だろう。(一般に受信レベルが下がると受信機雑音やスリップ頻度が増加する)
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SpaceFlight Now, Discovery launchs with Japan's science laboratory, May 31, 2008
約20年前にJEMの某システムの某設計に係わった技術者としてやっと上がったか、と感慨深いものがある。ここまで紆余曲折の多いプロジェクトも少ないと思うが、関係者の辛抱強い努力により、多数の人々の苦労がやっと報われることになって本当に良かったと思う。有り難うございました。
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借り物のチョークリングアンテナ。AeroAntenna AT2775-43W-NTPF-000-RG-40-NMと銘板にある。NovAtel GPS-702のキネマティックPPP結果が例えばIGS点などと比較してあんまり良くないので、多分搬送波位相マルチパスに関してはチョークリングとは差があるだろうと予想し、ちゃんと評価したくて借りてきた。結構重たいのできちんとした設置には太いポールとステイワイヤが欲しい所だが短期間なのでいつものポールで屋根上に上げる。強風が吹きそうだったら降ろすようにしよう。
AeroAntenna社のWeb頁を見ると、L1/L2 GPS w/Choke Ring/Cover - White - NTP Male - 5-18 VDC - 40dB - No Magnet というアンテナの様だ。
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