精密ポイントポジショニング技術（PPP）におけるアンビギュイティ解消は、キャリア位相測定における整数のアンビギュイティを解消する方法である。主な目的は、PPPをセンチメートルレベルの精度からミリメートルレベルの信頼性へと進化させることです。これらの整数値のロックを解除することで、PPPは測位精度を高め、収束時間を短縮することができます。PPP-AR と呼ばれる、PPP とアンビギュイティ解消（AR）を組み合わせたアプローチは、入念にモデル化された位相バイアスとコードバイアス、および高忠実度の衛星クロック製品を活用する。
アンビギュイティ解消のプロセスは、不確かさを低減し、推定器が位相測定を固定整数として扱うことを可能にする。これにより、信頼性と精度が向上します。我々は、複数の解析センターによって生成された位相バイアス製品の相互運用性と相互検証を調査した。この解析の目的は、一貫性のある標準を奨励し、結果の組み合わせを容易にし、リアルタイムの実装を促進することである。
実際のところ、PPP内のアンビギュイティの解消は、厳しい信号条件であっても、収束を早め、フィックスレートを改善し、位置の完全性を強化することが示されている。GNSS コンステレーションが拡大し、モデリング技術が向上するにつれて、アンビギュイティ解消を伴うPPPは、測量から自律航法に至るまで、高精度アプリケーションの重要なツールとして浮上しています。
SBG Systems 、Orbi AR（アンビギュイティ解消）と呼ばれる新技術を開発しました。これは、ローカル基準局や密集した地上インフラに依存することなく、GNSS センチメートルレベルの精度を実現するものです。
なぜRTKではなくOrbi ARなのか？
このセクションでは、配備のスピード、運用の回復力、ユーザーエクスペリエンスなど、バランスを変えつつある重要な要素を検証し、現代の複雑な作業現場において、従来のRTKの制約よりもOrbi ARの多用途性とアクセシビリティを選択する明確な根拠を提供します。
RTK - 差分GNSS
RTKは2つの受信機を持つことで機能する：
- 基地局受信機は既知の固定された場所に設置され、既知の位置と受信したGNSS 信号を比較して誤差を計算する。
- 近くの基地局受信機から誤差補正を受信し、それを自身の信号に適用して高精度の相対位置を得るローバー（静止型／運動型）。
精度は非常に高いが、多くの誤差（大気の遅れなど）が局所的なものであるため、ローバーは基地局に比較的近い場所にいなければならない（大気の状態にもよるが、通常10～30km）。
Orbi AR - 正確なポイントポジショニング
相対誤差を見つけるために単一のローカル基地局を使用する代わりに、Orbi ARはグローバルに利用可能な補正データを使用し、完全に独立して高精度で自身の絶対位置を計算します。グローバル補正には、高精度の衛星軌道と時計情報、大気遅延のモデルが含まれます。
| 特徴 | Orbi AR | RTK |
|---|---|---|
| ローカル基地局 | 不要 | 必要 |
| カバレッジ | グローバル | 地元（30km圏内に単独ベース、80km圏内にVRS） |
| 精度 | スタティック 2シグマで2-5cm キネマティック 1シグマで2-3cm | センチメートル（cm） |
| セットアップ | シンプル（レシーバーは1つ） | 複雑（ローカルベースのセットアップが必要） |
簡単に言うと、2人の生徒がテストの準備をしているようなものです。RTKは個人指導を受ける生徒のようなもので、一方はすでに正しい答えを知っており、もう一方の間違いを正すために自分の経験を生かす。
Orbi ARは一方、一人の生徒が一人で作業しながら、本と照らし合わせて慎重に答えをチェックするようなものだ。家庭教師の方が若干正確かもしれないが、設定するのがはるかに難しく、費用もかかる。また、どちらのアプローチも正確な結果をもたらしますが、近くにいる家庭教師（RTK）や世界的に入手可能な本（PPP）を使って添削を受ける方法が、両者の違いを際立たせています。
Orbi ARの仕組みは？
標準的なGNSS 受信機は、いくつかの重大な誤差の影響を受ける：
- 衛星軌道エラー：衛星がブロードキャスト・メッセージにある場所に正確にいない。
- 衛星の時計誤差：衛星の原子時計には、わずかだが重大なタイミング誤差がある。
- 大気の遅延：電離層と対流圏がGNSS 信号を遅らせ、曲げる。
これらの伝送誤差とタイミング誤差が組み合わさることで、受信機が計算した位置に不正確さが生じる。さらに詳しい説明は、GNSS その誤差源、およびRTKとPPK処理における大気誤差の影響を参照してください。
Orbi ARの基本原理は、正確な補正データを用いて上記の誤差を精緻化することです：
- 国際GNSS サービス-IGSは、すべての衛星の正確な軌道と正確な時計誤差を極めて正確に計算している。
- 全球基準局ネットワークは、全地域で運用され、軌道決定と衛星位相バイアス推定に複雑なアルゴリズムを適用している。
- 位相バイアスが生成されると、専用の検証ステージが複数の制御ステーションで動作し、補正セットで使用される各衛星測定を制御する。
- 電離層遅延を軽減するために2周波GNSS 観測を使用し、外部の電離層モデルに返信することなく、電離層フリーの測定値を得る。
- 対流圏からの遅延を推定し、数学的に解決するために、高度なモデリングが適用される。
Orbi ARの主な利点
Orbi ARは、精密な地理空間データの収集、視覚化、そして現場での活用方法における根本的な進歩であり、衛星測位のみによる従来の制約をはるかに超えるものです。以下はOrbi ARの主な利点です：
- グローバルカバレッジ：海の真ん中や砂漠など、遠隔地でもローカル基地局を必要とせずに高精度を実現。
- 高精度：センチメートル・レベルの位置決めを実現【テストレポート近日公開予定
- 地域間の一貫性：世界中で均一な精度を提供する。
- 速い収束時間：最新の技術により、センチメートルレベルの精度に到達するのに必要な時間を短縮。
- スケーラビリティ：ローカル基準局が不要なため、量販店やグローバル・アプリケーションに最適。
- 費用対効果：地上ベースの高密度補正ネットワークへの依存を減らし、インフラコストを削減。
Qinertia ソフトウェアのOrbi AR
ポスト処理ソフトウェアであるQinertia、Orbi ARをQinertiaGeodesy Engineと処理技術と組み合わせることで、次のレベルに引き上げる。
測地学エンジン：Orbi ARの精度をローカルコンテキストに変換する
OrbiのARソリューションは非常に正確な位置を提供しますが、エンドユーザーにとって重要な課題が残されています。それは、ITRF2020の結果を既知の基準点と比較するためにローカルデータに変換することです。この重要なステップでは、複雑な測地変換が必要となることが多く、専門家でない場合には誤差のリスクが高くなります。
Qinertia Qinertiaは、内蔵の測地変換エンジンによってこの課題に直接対応します。このエンジンは、公共変換の包括的なデータベースを備えており、シームレスで正確な座標変換を可能にします。すべてのデータム変換を内部で処理することで、Qinertiaのエンジンは潜在的なエラーの主な原因を排除します。これにより、PPP から得られた位置が、ユーザーの希望する座標系で自動的に正しく表現されるようになり、生データから使用可能なローカライズされた結果までのワークフロー全体が、よりシンプルで信頼性の高いものになります。
処理技術：比類のない信頼性を実現するOrbi ARとIMU 融合
Qinertia処理コアはOrbi ARの信頼性を最大化するように設計されており、フォワード、バックワード、マージ技術を採用し、収束時間を改善し、ノイズを低減し、信頼性を強化しています。
さらに、処理モードのタイトカップリングPPPは、GNSS 受信機からの生の測定値を融合し、よりロバストで継続的なナビゲーションソリューションのために、基本的なレベルでIMU 組み合わせます。IMU 緊密な結合は、追加の制約を提供し、収束時間を短縮し、信号損失後の再収束を大幅にスピードアップします。
Qinertia CloudのOrbi AR
Qinertia Cloudは、Qinertia提供する先進的なクラウドベースのGNSS ポスト処理ウェブプラットフォームです。最先端のOrbi ARテクノロジーを活用したQinertia Cloudは、生のGNSS データをウェブブラウザ上で直接高精度の結果に変換します。
Qinertia Cloudのご紹介