What is RTK?

RTKとは？

RTKはReal Time Kinematic（リアルタイム・キネマティック）の略で、GPSの位置測定の精度を向上させるもう1つの技術ですが、理解するのが最も難しく、実装に最も手間がかかる技術の1つです。

スタンダード・ポジショニング・サービス（SPS）は、GPSシステムが最初に達成する位置の修正である。 C/Aコード.もしディファレンシャル補正が利用可能であれば、衛星信号のタイミング遅延を取り除くことができるため、SPSの精度を向上させることができる。使用方法 DGPS 約40cmの位置精度はごく普通である。RTKはDGPSの次のステップで、デシメートルレベルの精度を達成するRTKフロートとセンチメートルレベルの精度を達成するRTK固定の2つのバージョンがあります。

どちらのバージョンがどのように機能するかを理解するには、2つのことを理解する必要がある：

第一に、RTKは民間GPSレシーバーで達成できるはずのルールを曲げている。これは、私たちを助けるためにシステムに設計された技術ではありません。むしろ、C/Aコードを使って意図された以上の精度を達成するためにGPSメーカーが考え出した方法なのだ。
2つ目に理解すべきことは、C/Aコードや航法メッセージではなく、搬送波そのものに基づいているということだ。

RTKはどのように機能するのか？

我々の 'SPSとは'のページで、SPSがC/Aコードを使用して計算された擬似レンジ測定に基づいていることを説明した。受信機は、クロックを GPS衛星そして、見える衛星ごとに独自のバージョンのC/Aコードを生成する。アンテナで受信しているC/Aコードと一致させるために、独自のC/Aコードのコピーを例えば7ミリ秒遅らせなければならない場合、その衛星からの信号の移動時間が7ミリ秒であることを知り、その衛星がどのくらい離れているかを計算することができる。

RTKの究極の目的は、アンテナと衛星の間に何本の搬送波があるかを確定することである。その理由は簡単だ。各衛星は1,023ビットで構成される固有のC/Aコードを放送する。コードは1.023Mb/sの速度で送信され、これは約1マイクロ秒ごとに1ビットが送信されることを意味する。衛星からの無線信号は1マイクロ秒で約300メートルの距離をカバーする。

しかし、C/Aコードが変調される搬送波の周波数は1575.42MHzとはるかに高い。これは、1つの波が約19cmをカバーすることを意味する。もし衛星とアンテナの間に全波が何本あるか分かれば、距離をもっと正確に計算できるだろう。実際、全波が何波あるかわかっていて、部分波（位相角）も測定できれば、非常に正確に計算できる。

RTK固定とRTKフロートの比較

RTK FixedとRTK Floatは、システム内で同時に実行される2つの別個の（しかし関連する）アルゴリズムと考えることができます。RTK Fixedに有効な解がある場合、システムはそちらに切り替えます（ただし、RTK Floatアルゴリズムはバックグラウンドで実行され続けます）。その後、RTK Fixedが無効になった場合、システムはRTK Floatに戻り、搬送波位相ロックが失われない限り、再スタートする必要はありません。

では、アルゴリズムはどう違うのか？RTK Floatは、あなたの現在地を特定することを目的としています。 DGPS精度)を統計的手法で測定する。RTK固定とは異なり、アンビギュイティ問題を解決しようとしません。RTK固定とは異なり、Floatアルゴリズムは決してあいまいさの問題を解決しようとしません。RTKフロートの精度は約40cmから始まりますが、最高でも20cmまで上がります。

一方、RTK固定は、アンビギュイティの問題を解決することを目的としており、解決するまで使用されない。5つの一般的な衛星を必要とし、有効な解が見つかると、システムはn個の搬送波と衛星との間に任意の部分波があることを知る。19cmの波長の約0.6%に測定値を合わせることができる。複数の測定値をナビゲーション・ソリューションに組み合わせると、約1cmの精度が得られます。

私たちは今、'GNSSとは？'シリーズでは、GNSSシステムが一般的に使いやすく、ドリフトせず、高い精度を達成できることを説明してきた。しかし、人生において完璧なものなどありませんよね？では、マイナス面は何でしょうか？何が最も精度を向上させ GNSSの限界とは?

GPSとRTK GPSの比較

GPSとRTK GPSの違いは簡単に理解できます。従来のGPSシステムは、衛星からのデータだけで位置を計算します。しかし、RTK GPSシステムは、近くの基地局からの追加情報で標準的なGPSデータを補完します。

RTK GPSシステムを使用することで、以下のような用途で必要とされるセンチメートル以内の精度を向上させることができます。 ADASテスト, マッピング そして 自治.

RTK FAQ

RTKの精度は？

長年にわたりGNSS/INS技術が向上するにつれ、RTK精度も向上してきました。良好な条件下では、OXTS GNSS補助慣性航法システム RT3000 v41cmのRTK精度が期待できるので、以下のようなアプリケーションに適している。自動車試験, マッピングそして自律走行ナビゲーション.GNSSが利用できない場合、例えば都市部の峡谷や室内位置ドリフトを抑制し、可能な限り長く精度を維持するために、追加のセンサー技術を採用することができる。

GPS計測におけるRTKとPPKの違いは何ですか？

一見したところ、RTKとPPKの違いはかなり単純だ。以前このブログで紹介したように、RTKはリアルタイム・キネマティックの略です。位置データを補正するプロセスのことで、その名の通りリアルタイムで行われます。PPK（ポストプロセシング・キネマティック）が異なるのは、データの補正は行われるものの、データ収集が行われた後に行われる点です。

PPKはRTKよりも正確ですが、自律航法など、リアルタイムでデータを補正する方が理にかなっている場合もあります。

ドローンのRTKとは？

自律航行や、正確で瞬時の位置更新をユーザーに提供する必要があるプロジェクトには、RTKデータが必要です。対象が車であれ、ボートであれ、ドローンであれ、考慮すべき最も重要な要素は、プロジェクトの要件に関連するものです。どの程度の精度が必要なのか、それがプロジェクトの目標にどのような影響を与えるのかを自問自答してください。多くのドローンにはRTK測位技術が搭載されているが、これらは一般的に標準的なGPS測位センサーを搭載したドローンよりも高価になることがある。コストを削減する1つの方法は、関連するオンボードセンサーを搭載した独自のペイロードを構築することです。この場合、組み立てに時間がかかる可能性がありますが、作業用のセンサーの組み合わせを決定する際に、ユーザーに柔軟性を提供します。

のようなOXTS GNSS/INSデバイス。 xRED3000ドローン・インテグレーターにRTK位置精度をOEMボード形式で提供し、統合を容易にする。