高時間分解能GPS/GNSS衛星時計推定とキネマティックPPPへの応用　5/18追加
Estimation of high-rate GPS/GNSS satellite clock and application to the kinematic-PPP

高須知二
Tomoji Takasu

Abstract

精密単独測位 (PPP) (Zumberge et al., 1997) はGPS/GNSSの搬送波位相測定値と高精度衛星軌道/時計(精密暦)を使って基準点なしに単独観測点の精密測位を行う手法である。近年IGSをはじめとする精密暦の高品質化に伴い二重位相差を使用した相対測位法に匹敵する精度が達成可能になってきたが主に精密暦時計の補間誤差に起因して高時間分解能PPP測位において精度が劣化するという問題点があった。この問題は特にキネマティック測位への応用に当たっては大きな障害となる。本研究ではこの問題を解決するために高時間分解能衛星時計の推定手法につき評価検討を行っている。最初にGPS/GNSS衛星時計の特性につき安定度の観点で解析し単純な補間法では高精度な時計推定が難しいことを示す。次に多数地上基準観測点の搬送波位相観測値を使って精密暦軌道/時計を補間することにより高時間分解能のGPS/GNSS衛星時計を推定する手法につき実装し評価を行った結果につき報告する。評価では実際に推定した高時間分解能衛星時計を使ってキネマティックPPPにより地上固定観測点の精密測位を行いその精度や安定度を解析している。また生成した高時間分解能GPS/GNSS衛星時計を使ったキネマティックPPPの応用として新潟県中越地震の地殻変動計測及びスマトラ地震の地震波を観測した例について紹介する。

Precise Point Positioning (PPP) (Zumberge et al., 1997) is a high-accurate positioning solution using GPS/GNSS undifferenced carrier phase observables and the precise GPS/GNSS satellite orbit/clock products without any reference stations. By the recent improvement of the satellite orbit/clock qualities, the PPP has been able to provide almost the same level accuracy as conventional double-differenced relative positioning. The PPP, however, degrades the precision in case of high-rate kinematic positioning because of the satellite clock interpolation error. This study evaluates estimation schemes of the precise high-rate GPS/GNSS satellite clock derived from the ground-station network observation data with the interpolated precise orbit/clock. The Applications of the kinematic-PPP with high-rate GPS/GNSS satellite clock also be shown, including detection of the crust movement by Niigata-Chuetsu earthquake and observation of the seismic wave caused by Sumatra - Andaman Islands earthquake.

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高須, 高時間分解能GPS/GNSS衛星時計推定とキネマティックPPPへの応用, 日本地球惑星科学連合2006年大会, 2006 (発表資料: 8.6MB PowerPoint)

キネマティックPPPによる新潟県中越地震時の地殻変動検出
Detection of Crustal Displacement by Niigata-Chuetsu Earthquakes wtih GPS Kinematic-PPP

推定条件 Estimation Parameters

日時: 2004/10/23 7:00-12:00 GPST
推定間隔: 30秒
推定手法: Kinematic-PPP
衛星軌道/時計/ERP: IGS Final/IGS-CODE-30s Clock/IGS Final
局位置変動: 地球固体潮汐, 海洋荷重(Nao99b), 極運動潮汐除去

(本解析には国土地理院電子基準点データを使用しました)

推定結果 Estimation Results

観測局配置 Station Positions

局位置時間変動 Station Position Time Variations (East-West, 5cm/grid, wrt Average Pos)

局位置時間変動 Station Position Time Variations (North-South, 5cm/grid, wrt Average Pos)

局位置時間変動 Station Position Time Variations (Up-Down, 5cm/grid, wrt Average Pos)