2009/03/01〜

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2009/02/27

J.Griffiths et al., On the precision and accuracy of IGS orbits, Journal of Geodesy, 2009
IGS軌道精度やday-boundary discontinuityの評価。先日紹介したJOG IGS特集の中の1編。何だかんだと文句を言っているが地道にかつ丹念に評価と改良を繰り返して徐々に品質を改善しているIGSはさすがである。4年前には解析技術的にIGSに追いつくのはそんなに大変ではないと思っていたのだが、いつの間にか絶望的な差がついてしまったなあという気もする。

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ポーランドのPiotrさんはSS2とRTKLIBを使った全自動芝刈り機で自分の庭の芝刈りをやろうとしているらしく、熱心に何通もRTKLIBのバグを指摘してくれるメールを送ってくれる。たいへん有難いのだが、返送メールがことごとくメールボックスフルでリジェクトされてしまうので返信しようがない。さてこれはどうしたら良いだろう。

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2009/02/26

なんかRTKLIBに関してポーランドの方からの問い合わせが来たのだけど返信エラーになってしまったので仕方ないのでここに書いておく。

Dear Piotr

My e-mail reply was rejected by your mail server. So I indicate
the response again here.

> Can you help solve this problem?

If you use NovAtel Superstar II receiver, please set it up to
output all the messages of:

ID#20, ID#21, ID#22, ID#23, ID#67

RTKNAVI uses ID#20 or #21 in order to get the gps week number,
which is not included in #23 (raw obs). If either is not available,
RTKNAVI can not get the proper time of the raw obs data.

Thanks.

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GPS+GLONASS+MSAS受信状況 24hr分。最小で13衛星、最大で22衛星受かっている。GLONASSの受信レベルはGPSとそれほど変わらない様だ。GLONASSは軌道傾斜角が大きいのでGPSは受からない北側の死角が受かるのもメリットのひとつ。なおRTKLIBのバイナリコンバータはまだGLONASSに対応していないのでRINEX変換はNovAtelのユーティリティを使っている。

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2009/02/25

MSASも入れると最大で20衛星位まで受かるようだ。GLONASSも7衛星受かる時間帯がある。これ位受かるとRTK-GPSの整数バイアス決定性能がずいぶん改善されるだろう。ただ、GLONASSはFDMAなのでRTK-GPSは単純には行かないのだが。

 09 02 24 15 21 48.0000000  0 20G20G31G30G06G24G29G32G16G21G23G14S29            
                                S37R20R10R08R09R19R11R21                        
  25051781.77344 131647996.53144     -1000.27744        38.000    25051782.69542
 102582856.76242      -779.43842        34.000  
  20652323.57849 108528714.00049       361.72349        51.000    20652321.52348
...

GLONASS constellation status
GLONASSの衛星ステータスを貼っておく。現在18衛星が運用中で2衛星が保守中の計20衛星。運用中の衛星のうちR9はL1のみしか送信していない。2011年までに30機構成にすると発表されているので、今年中に6機、来年6機打ち上げる計画ではないかと思う。GLOASS RTKには各衛星の周波数が必要になるのだが、衛星 (スロット) 番号と送信周波数の対応はアルマナックを見る必要があるようだ。送信周波数に重複が見られるが同じ軌道面で地球の反対側に位置する衛星に同一周波数を割り当てているかららしい。これは地上で使う分には良いが衛星上から使う場合は問題になる可能性もある。なおGPSとの相互運用性の観点から次期衛星であるGLONASS-Kから多重化方式をCDMAに変更するといわれていたが、これはまだ正式決定でない様だ。昨年12月のICG会議のレポート (Inside GNSS) を以下に引用しておく。

> Sergey Revnivykh, director of the Satellite Navigation Department in the Roscosmos
> Mission Control Center, noted that flight test of the first GLONASS-K satellite
> toward the end of 2010 will allow Russia to evaluate new CDMA signals that it plans
> to broadcast at L1 and possibly L3 frequencies. GLONASS will continue transmitting
> its existing FDMA signals for the “unlimited future” to provide backward
> compatibility, Revnivykh added.

CDMAにならないと一般廉価受信機でのGLONASS対応がなかなか進まないと思うが、受信機メーカはGalileoの動向を含めて慎重に動向を見守っているというところだろう。

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2009/02/24

NovAtel OEMV-3受信機のGLONASS対応F/Wアップグレード。今運用中のGLONASS衛星は19機のはずだが思ったより受かっていない。送信レベルが低いのかもしれない。ただ今まで受信機の機能・性能の半分しか使っていなかったのでこれでほぼフルで利用できる様になる。RTKLIBも2.3ではGLONASS対応の予定である。

補足: F/Wアップグレードで同時にversionを3.500に上げたのだけど、50Hz出力はオプションとのこと。また50HzはGLONASSと共存できないらしい。せっかくなのでどの程度の周波数まで観測値が追従するか調べてみたかったのだけど。搬送波位相観測値の周波数特性はPLLループフィルタの帯域幅で決まるはずだけれど、これって外部仕様としては規定されていないのだろうか。(2/25追記)

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2009/02/23

FAA-E-2892B, Change 2, U.S.Department of Transportation Federal Aviation Administration Specification for the Wide Area Augmentation System (WAAS), August 13, 2001
ちょっと検索していたらWAASの規格書が落っこちていたので貼っておく。Appendix 2にWAAS信号規格が含まれているがこれはMSASが準拠しているSBAS規格 (RTCA/DO-229C) と殆ど同一の様だ。RTCA/DO-229Cは結構高価なのでMSAS信号を受信・処理したいと思っている人はこれを代わりに使えば良いだろう。

補足: ざっと手元にあるRTCA/DO-229C (Appendix A) と比較した範囲では、電離層補正アルゴリズムが少し異なる様だ。細かく見るともう少し違いが有るかもしれない。(16:40追記)

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2009/02/22

The International GNSS Service (IGS) in a Changing Landscape of Global Navigation Satellite Systems, Journal of Geodesy, Vol83, Number 3-4, 2008

JOGの最新号はIGS特集である。大変興味深い記事が多いのだが全部購入すると結構な額になるので、今度海洋大に行った際に学内のLAN経由で落とすことにしよう。

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初期不良でないかとサービスセンタに送っていた、VAIO TZ (90S) のHD換装用SSD (G-Monster 1.8" ZIF 64GB) が異常なしで戻ってきた。組み付けて再度XPをインストールしようとしたが前と同様の症状 (フォーマットエラー) で駄目。色々と試していたら最新F/Wが公開されているのを見つけてF/Wの更新をしたらやっとインストールできた。注意点は

(1) ZIFコネクタに挿すフラットケーブルの表裏がHDとは逆。順差ではSSDがBIOSで認識されない。
(2) 最新F/W (20090206) を入れた起動FDを作って、これから起動してF/W更新を実施する必要がある。

新しいデバイスは色々と問題が出るものである。ちゃんと測っていないが特にOSの起動・終了は結構速くなった様な気がする。

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2009/02/20

J.Ray and J.Griffiths, [IGSMAIL-5902]: Final 30s clock products modified, 19 Feb, 2009
IGSが30sサンプル衛星クロックの併合手順をweek1517 (2009/2/1〜) から若干変更したとのこと。前から何度か書いているように今までのIGS 30sクロックには5min間隔値と30s間隔値に明らかな不整合 (バイアス) が見られた (昨年5/14の備考録参照)。これは30sクロックを提供する3 ACと5minクロックを提供する3 ACとのAC間平均クロックバイアス差が原因だったらしい。30sクロックは2006/12から開始されているから問題の修正に2年以上かかっていることになる。少し対応が遅すぎるのではないかとは思う。まあ結局まだキネマティックPPPを使っている人は世界中にあんまりいないということなのかもしれないのだが。

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2009/02/17

VAIO type PによるRTKカーナビ。RTKNAVI 2.2.0+Zenrin Zi10+com0com。受信機はNovAtel OEMV-3。VAIOとはbluetooth接続 (参照)。VAIOはカーTV用架台を少し加工してマジックテープで固定。10Hzで測位させているが殆どデータ落ちはない。ただ、デモの意味はあるが普通のカーナビとたいして違いが有る訳でもない。

補足: bluetoothの速度は115.2kbpsにしているが20Hzでは結構データ落ちが起こる (データ形式は圧縮率の高いNovAtel RANGECMPB。ただUSB接続では20Hzでも落ちないのでシリアル通信が間に合っていないと思われる)。bluetoothでは10Hz程度が実用域の様。なお10Hzで測位できても、Zi 10が1Hzまでの地図更新しかサポートしていないのでカーナビとしては1Hzでしか使えない。あと地図更新のレスポンスも結構遅い。高速更新に対応した地図ソフトってないのだろうか。(18:50追記)
RTKNAVI 2.2.0のNMEA出力は1Hz固定のGPRMC+GPGGA+GPGSA+GPGSVである (Lat/Lon/Hgtでは全測位解を出力)。10Hz出力ではZi 10が正常動作しなかったので最終的にそうした。またLat/Lon/Hgt形式では速度を出力できないが、RTKNAVI内部ではドップラ観測値を使って速度推定しているのでNMEAでは進行方向を出力している。Zi 10ではこれを使って進行方向を上にする様、地図の回転表示ができる。 (19:13追記)

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2009/02/15

結局、VAIO type PをXP化。操作レスポンスはそれほど問題なかったのだけど、休止状態からの復帰が遅すぎて使いづらいので。復帰時間 1' 55" (Vista) → 0' 30" (XP)。SSDだからもう少し速くなると思ったが、まあこれくらいなら我慢できる。

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M.Vermeer et al., Geodetic Baseline GPS Processing by a Simple Sequential Technique, ION GNSS 2006
GPStkを使って開発された基線解析AP vecsolの紹介。このAPはGPStkのパッケージに含まれている。フリーの基線解析ソフトは珍しいが、整数バイアスを解く機能がないとか基準衛星切り替え時にバイアスを再初期化しているとか、アルゴリズムはシンプルすぎて、それほど実用的とは言えない。

補足: マニュアルを見るとサイクルスリップにも対応していない様だ。スリップのない現実データなど殆どないので、ちょっと実用になりそうもない。(19:05追記)

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2009/02/13

D.Orban et al., The Basics of Patch Antennas
パッチアンテナの基礎。RHCP (Right-hand circular polarized) 特性を持たせるために四角いパッチの隅をカットした"corners truncated patch"がGPSアンテナでは良く使われるとのこと。パターンをちょっと変えるだけで位相特性が変わる所が面白い。パターンを表裏反転させればLHCPアンテナも作れるということになる。ちょっと興味が出て実際のGPSアンテナを分解してみた。ubloxのANN-MS。確かに左上と右下コーナーをカットしたパッチパターンである。

補足: よく考えたら90度回転させればカットしたコーナーは左下と右上になる訳だから、どのコーナーをカットするかは給電点との位置関係で決まるはずである。すると以下アンテナのパターンは上記資料のパターンと表裏反転している。さてこれはどう考えればよいのだろう。(22:00追記)

給電点は半田付けで個体特性バラツキが大きそうな実装である。Geodetic-gradeのアンテナでは位相中心等の特性を揃えるため一台一台個別に調整を行っているのでなかなか価格が下げられないと聞いたことがある。ただ普通のRTK-GPS条件ではアンテナ位相中心変動はdominantな誤差ではない。従って現行RTK用アンテナは過剰品質気味であり、大量生産による低価格RTKアンテナは十分実現可能だろうと思う。

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2009/02/12

Manpage of CTIME
可搬性が高い時刻処理ライブラリを作るのは難しい。RTKLIBの時刻処理ライブラリが大丈夫か少し心配になって検索。今まで、mktime()とlocaltime()をペアで使えば同じtimezoneを参照するから (内部表現はともかく) TZ設定に関わらず、calendar time←→time_tの相互変換は問題は起きないと覚えて来たのだけど、サマータイムが入った場合に本当にキチンと動くかは少し危うい様だ。あとlocaltime()がエラーの場合NULLを返すことがある様でこのチェックも抜けている。閏秒対応や文字列変換 (00:00:59.9999999→"00:00:60"になってしまうのは良く見るバグ) も含めて「正しい」時刻処理ライブラリを作るのは結構大変である。

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2009/02/11

VAIO TZのHDをSSDに換装。OSをXPに載せ換えて性能等は満足しているのだが、何もしなくてもHDのカリカリが止まらないのは我慢できなくなってきたので。SSDはPhotoFast G-Monster 1.8" ZIF 64GB。TZのHD換装は結構難易度が高いがWebを探すと色々と情報が転がっているのでなんとか出来た。でもなぜかNTFSでのフォーマットが失敗するので仕方なくパーティションを32GB毎に分けてFAT32でフォーマット (参考)。

補足: FAT32でフォーマットできたかと思ったが、結局正常にOSインストールできず。SSD初期不良の可能性高い (2/12追記) サービスセンタに送ったが異常なしと返送されてきた。どうもTZでは最新F/Wに更新しないと正常動作しない様。2/22参照 (2/24追記)

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2009/02/08

VAIO type P。評価続き。まずはバッテリ持続時間。USBにublox, Emobileを繋げてRTKNAVIで測位させた状態で、フル充電から警告が出て自動的に休止状態になるまでの連続稼動時間。ディスプレイ輝度は50%。無線LAN/BluetoothはON。

2h 8' 24"。

まあこんなものか。通常の使用状況で2.5h位と見ておけば良い。次にAP性能。まずGT0.6.4。Matlab 7.3 (R2006b)。 GSI 10局のKinematic-PPP。300s間隔24H。

5' 28" (VAIO type P), 2' 10" (VAIO TZ), 0' 58" (C2Q Q6600)

思ったより良いがこれ位だと前に使っていたPentium M 1.4GHzのノートPCに負けるだろう。RTKCONV 2.2.0による1Hz 32hrのublox受信機バイナリログのRINEX変換。

1' 40" (VAIO type P), 0' 51" (VAIO TZ), 0' 25" (C2Q Q6600)

Disk I/Oが効くと思ったがSSDの効果はあんまり出ていない。RTKPOST 2.2.0による1Hz 24hrの後処理基線解析 (1周波, Kinematic, 2-pass, MKL有)。

12' 12" (VAIO type P), 4' 58" (VAIO TZ), 2' 07" (C2Q Q6600), 4' 23" (C2Q Q6600, MKL無)

まあ遅いが、1エポックあたりの処理時間に直すと4.2msなのでtype Pでもリアルタイム 100HzのRTKは十分いけるだろう。しかしこう見てくると約2年前の機種とは言えVAIO TZは機能、性能、携帯性、操作性のバランスのとれた良マシンであることが分かる。ただ価格はtype Pの約倍なので当たり前と言えば当たり前か。

補足: VAIO TZは重量も倍 (1.2Kg)。それに比較しtype Pのサイズや重量 (600g) は文句ない。ただVGA+LANアダプタが少し大きいのと外付けEmobileカードが携帯性をスポイルしている。できれば小型専用VGAアダプタと内蔵Emobileカードが登場すると有難いのだけれど。(21:32追記)

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2009/02/07

VAIO type P。仕様はWindows Vista Home Basic, オニキスブラック, Atom Z530 (1.60GHz), SSD 64GB, Bluetooth。バッテリS。

まずはSony製APを殆どアンインストールして常用APをインストール。Matlabを入れたのとりあえずベンチ。

>> bench,a=rand(2000);b=rand(2000);tic,c=a*b;toc,tic;c=inv(a);toc

いくらMKLがAtomに最適化されていないといえ行列演算は悲惨な性能である。とはいえRTKNAVIを10Hzで動かしてもCPU負荷は10%前後なので普通のAPを動かすのにはそんなに問題はない。性能をスポイルしているVistaの設定を切ってあげれば操作レスポンスも普通。Web、メール、文書作成やパワポに使うには問題ないだろう。XPのライセンスが1本余っているのでXP化しようかと思っていたけど、そうする必要性は低いかもしれない。ただスティックポイントが使いづらいのとやっぱり文字が小さすぎて連続使用はキツイ。といってDPIを上げてあげると表示が乱れるAPが多い (RTKLIBのAPも一部乱れる。これは次版で修正予定)。まあとりあえずの目的はRTKカーナビなのだけれど。

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MSAS復帰。運用を止めていたのはMTSAT-1R (PRN129, 東経140度)。 どうも定期メンテっぽいが。

ただ今度はMTSAT-2 (PRN137) のFast correctionが1:12 JST以降送られて来てない。まだメンテ中? RTKNAVIのSolution Statusが"SBAS"にならないので気づいた (補正できない衛星があるとSINGLEのままでSBASにしない様にしてあるので)。(6:00)

正常状態に復帰。(7:20)

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2009/02/06

何時から始まったのか定かではないのだけどここ1日位 MSASが (多分) 1衛星運用モードに入ったまま復帰しない。一時切り替えにしては長すぎる感じである。これはMTSATのトラブル? あるいは何らかの衛星の保守運用?
しかし (多分) 同一衛星のはずなのにGEO Navigationとして送られてくる衛星位置が何でこんなに違うのだろう。

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2009/02/05

覚書。RTKLIB ver. 2.2.0のソースラインカウント。計8.2K行 (コメント、APソース/機械生成ソース除く)。ver.2.1.0は去年7/20参照。ちなみにAPは計12.1K行。ただこれはIDE生成ソースを含む。

  143 convkml.c
   89 datum.c
 1993 geoid.c
  136 lambda.c
  531 postpos.c
  206 preceph.c
  347 rcvlog.c
  442 rinex.c
 1159 rtkcmn.c
  579 rtklib.h
  541 rtkpos.c
  297 rtksvr.c
  735 sbas.c
  633 solution.c
 1109 stream.c
  252 rcv/crescent.c
   16 rcv/crescent.h
  126 rcv/garmin.c
   16 rcv/garmin.h
  293 rcv/novatel.c
   16 rcv/novatel.h
  258 rcv/ss2.c
   16 rcv/ss2.h
  184 rcv/ublox.c
   17 rcv/ublox.h

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2009/02/04

Internet Watch, UQ Com,「UQ WiMAX」を2月26日に23区と横浜・川崎で開始へ, 2009/02/03
いよいよ無線通信サービスの本命と言われているMobile WiMAXの登場。大体HSPDAの10倍位の帯域で月額料金はEmobile以下。ただサービスエリアが順調に拡大されるか本当に移動体で使い物になるかは登場してみないと分からない。また、LTEや次世代PHSも次に控えているので最後に何が勝つのかの予想は難しい。ただ使うほうとしてはとりあえず速度はEmobileで十分で後はサービスエリアが広くもう少し安くなってくれればという感じである。でも後5年位で無線通信の環境はガラッと変わるのだろうなと思わせるニュースではある。

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2009/02/03

Google Earth 5.0
GE 5.0がリリースされた。海底レイヤが追加されたのが大きな機能拡張の様だが、従来有料のGE plusでしかサポートされなかったGPS機能が無料バージョンで使えるようになったのも大きい。試しにRTKNAVIでNMEAを出力させるようにしてcom0com経由でGEに入力。GEのメニュー「ツール」「GPS」で「自動的にパスをたどる」をonにして「リアルタイム追跡」を「開始」。正常動作したが、縮尺や方角を画面上で変えてもすぐデフォルトに戻ってしまう。Emobile経由でのGE利用は十分実用的なので、できれば建物の3D表示を有効にしてGE-RTKカーナビにしたいのだが、今のままではあまり面白くない。実は解をKMLに出力してKML中で自動更新をonに設定すればほぼ現在位置のリアルタイム更新が可能になるので、RTKLIBの次期版ではストリーム出力形式としてこのオプションをつけようかと思っている。

補足: 今回のバージョンアップで「過去のイメージ」が参照できるようになったのも大きい。GEを使って世界中のあらゆる場所のリアルタイム映像を見られる様になるのもそう遠くないのでは、と思ってしまう。(18:00追記)

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1月に受けたTOEICの結果が返ってきた。思ったよりは良かった。やはりちゃんと英語勉強せにゃいかんなあと昨秋国際学会に出て痛感したので。9月位に再度受ける予定。とりあえず目標850点。Y君お互いにがんばりましょう。

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2009/02/02

今、RTKLIB 2.2.0のリアルタイム測位APであるRTKNAVIを24h連続運転で試験をしている訳だが、やはり連続運転だといくつか問題が発生する。今朝みつけたのはSBAS ranging=onでたまに測位できなくなる問題 (サポート情報No.2)。調べてみるとMSASレンジ観測値のresidualが大きくなりすぎてchi-square検定でエラーを発生している。昨日まで4日位は問題を起こしていないので、何らかの原因で軌道か時計の誤差が一時的に大きくなった可能性が高い。chi-square検定はアプリオリの観測誤差が正しいことを前提にしているのでその前提が崩れると正常動作しない。やはり単純なQCではもともと限界がある。これはRAIMを入れたほうが良いだろう。(ちゃんとした) 市販GPS受信機のF/Wは実環境の長期・大量のデータで揉まれているので、安定性という面では追いつくのはなかなかしんどい。まあこれこそ本当のノウハウなのではあるが。

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2009/02/01

ちょっと必要があってMatlabの保守サービスを更新したので恒例のベンチ。ver.7.6 (R2008a) 32bit版。バージョンばっかり沢山あっても仕方ないのだけど、Matlab小作農の身としては年貢を払わざるを得ないのであった。少しは収穫もしないといけない。

>> bench,a=rand(2000);b=rand(2000);tic,c=a*b;toc,tic;c=inv(a);toc

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〜2009/01/31