調査用UAVやドローンを購入しようとする場合、さまざまなモデル(あるいはUAVペイロードをゼロから構築する場合は、さまざまなコンポーネント)を評価しようとするため、技術仕様に膝まで浸かることになるのは間違いない。しかし、どのような測位技術がUAVに適しているのでしょうか?
評価項目のひとつは、もちろん精度だ。精度が重要な理由は2つあります。1つ目は、UAVがあるべき場所にいること、2つ目は、ペイロードで収集するデータを正確にジオリファレンスできることです。しかし(すでにお気づきでしょうが)、精度は数字を探すほど単純ではありません。GPS、PPK、RTK、GCPが最も一般的ですが、GNSSが混ざっていることもあります。この記事では、これらの略語が何を意味するのか、そしてあなたのUAVプロジェクトにとって何を意味するのかを説明します。
GCPとは何か?
事業継続計画 グラウンド・コントロール・ポイントの略で、データを正確に地理参照するための最も安価な方法です。地面に設置する物理的な目標で、GNSS座標がわかっているものです。UAVが測量を終えると、これらのポイントは次のように使用できます。 グローバルフレームにおけるUAVの位置を参照する。
GCPの最大の欠点は、UAVが自身の位置を知るのに役立たないことです。GCPはUAVに一般的な位置基準を提供するだけです。そのため、UAVにあらかじめプログラムされたフライトプランを飛行させたい場合、GCPは役に立ちません。その場合、GNSSベースのソリューションが必要になります。 INS.
また、GCPの使用には時間がかかり、後処理の段階でさらなる困難を引き起こすこともある。
GNSSとは?
GNSSはGlobal Navigation Satellite Systemの略で、人工衛星を利用するあらゆる技術を指す。
を使って位置を特定する。GPSはGNSSの一種であるが(そしてこの2つはしばしば同じ意味で使われる)、それは
だけではない。世界中で使える衛星は他に3つある(ガリレオ、BeiDou、GLONASS)。その他の地域衛星も利用可能だ。
多数 UAVにはGNSSレシーバーが内蔵されている。GNSSだけを使えば、ほとんどのドローンは3~5メートルの精度を得ることができる。このレベルの精度
しかし、位置データを地図作成に使おうとするなら、十分な精度とは言えない。
PPKとは?
ほとんどのドローンはPPK機能を宣伝しているが、これはPost-Processed Kinematicsの略である。GNSS信号からさらに精度を引き出す方法だ。 ブログはこちら RTKについては後述するが、原理は同じである)。
PPKの主な注意点は、リアルタイムでは使えないということだ。PPK機能を搭載したドローンは、最適な条件下でセンチメートルレベルの精度のデータを提供できるが、その精度はドローン自体のナビゲーションには使えない。また、リアルタイムでセンチメートルレベルの精度を必要とする活動では、PPKは提供できないということだ。
RTKとは?
RTKは、位置精度に関しては最高のものです。RTKはReal-Time Kinematic(リアルタイム・キネマティック)の略で、PPKと同様、センチメートル単位の精度を得ることができます。
特にLiDARセンサーを使用してジオリファレンス付きの点群を作成する場合、ほとんどのモバイルマッピング活動ではRTK精度が目標となります。
LiDAR測量の期間中、RTK精度がなければ、ポイントクラウドは使用できないかもしれません。RTKが提供する追加精度は、GNSSがない環境でも可能な限り長い間RTK精度を維持するためのツールがあれば、より困難な環境に取り組むために使用することができます。
ほとんどの市販のUAVはRTK機能を内蔵していませんが、このレベルの精度を得るには、最高級のUAVを購入するか、カスタムUAV(自分で作るか、専門業者に依頼する)に投資する必要がありそうです。
何が自分に合っているのか?
一般的に言って、もしあなたがモバイルマッピングに携わっているのであれば、少なくともPPK機能は必要でしょう。PPK機能がなければ、誰にでも使えるような精度でデータを地理参照することはできない。
PPKとRTKの違いを考える場合、考慮する必要がある:
- ドローンの使用環境は?GNSS信号以上の精度が必要か(PPKが適用できるのは測量後であることをお忘れなく)
- 航続距離が特に重要なのか、あるいはドローンのペイロードが十分に大きく、航続距離を慎重に計算する必要があるのか。もしそうなら、RTKはドローンにさらなる精度を与え、燃費を向上させる。
精度の最終結論:OXTSのgx/ix PPKとRTK
このブログの最後に、OXTSがINSデバイスに最高の精度を与えるために開発した追加技術について述べます。上記のブログをお読みになれば、RTK(およびPPK)は最適な数の衛星が見えることに依存していることがお分かりいただけると思います。これらの衛星が失われた場合、RTKロックも失われます。gx/ixタイトカップリングテクノロジーを搭載したOXTS INSを使用しない限りはそうです。gx/ixを使用することで、可視衛星の数が減少し始めたとしても、INSデバイスはRTKとPPKレベルの精度を維持することができます。基本的には、スキャンの精度をより長く維持することができます。 OXTS xNAV650私たちのドローン搭載型INS。
OXTS xNAV650 INSは、クラス最高の慣性計測ユニットとサーベイグレードのGNSS受信機を組み合わせ、高精度のナビゲーションデータ(位置、方位、ピッチ、ロール)を出力します。xNAV650は、信頼性と精度が重要なアプリケーションに世界中で使用されています。
UAVが位置を計算するさまざまな方法とそれぞれの利点について、この記事でご理解いただけたでしょうか。また、UAVが可能な限り正確なデータを提供する方法についてご相談がございましたら、お気軽にお問い合わせください。
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