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2016.9.10

Quad SAT
QZSS DGPSアンテナに9軸センサー機能を搭載し、4つのパラメーターから方位 方向 座標を算出する32vまでの電源入力を可能にした次世代10HZ QZSS DGPS 9軸ジャイロヘディングセンサーです。

Quad SAT特徴

《9Axis ユニット使用》
従来は2軸コンパス情報であったので船のローリーング ピッチングで船首方位は常にふらついていました。
9Axis ユニット使用 3軸加速度、3軸ジャイロ、3軸コンパス情報を1秒間に10回取得し0.1秒ごとに修正することで、船が揺れても傾いても常に船首方向をキープします。

《QZSSサブメータ級測位補強》
みちびき のL1S補強信号でサブメータ級測位補強を行います。 DGPS補正 最小誤差1.1m四方。

《高速補正》
GPS測位 加速度 ジャイロ コンパス情報1秒間に10回の測位データ出力0.1秒ごとに修正

《マルチGNSS(Global Navigation Satellite System / 全球測位衛星システム)》
SBAS DGPS MTSAT QZSS GPS、GLONASS、BeiDouに対応 50ch受信基盤搭載

《地磁気偏差自動補正》
GPS測位信号で現在地の地磁気偏差を割り出して自動補正

《強化電源》
漁船などの船内機の電源でも直接使用できる32V仕様

《NMEA0183出力》
正確なヘディングを船の動揺中でもえられますので高速船 小型船 ヨット ゴムボートには大きな効果を発揮します。
釣りはもちろんレーダーのヘディング情報元としても有用です。
NMEA0183の入力が1系統しかないモデルで外部GPSアンテナとヘディングセンサーが必要な場合GPS測位データとヘディング信号を統合したデータで出力できます。
角度誤差1度 HDT HDM NMEA0183 VER2.0 RS422/232信号を出力可能です。

《対候性能IPX7》
通常の磁気ヘディングセンサーが1秒間に2回の更新ですので5倍の速度で船首方位を表示します。
ヘディングセンサーは魚探本体から1m以上離して設置するのが理想です。
対候性能はIPX7なので船外の磁気の影響をうけない位置に設置できます。

《仕様》
出力信号:HDT HDM GSV GSA RMC NMEA0183 VER2.0 RS422/232 10HZケーブル:3.5m
RS232/422出力
5-32V動作
IPX7 防水仕様です 磁気 の影響を受けない場所に設置してください。

《QUAD SAT対応機種》
GARMIN AQUAMAP ECHOMAP CHIRP GPSMAP  ECHOMAP Plus GPSMAP Plusシリーズ
LOWRANCE HDS LCXシリーズ RS-422/232入力可能な機器に対応
HONDEX FUSO FURUNO RS-422/232入力可能な機器に対応

9Axis ユニット(9軸センサー)とは
Quad SATには高性能9軸センサーが搭載されています。これにより安定船首方位検出を可能にします。それでは各センサーの働きをご説明します。

《3軸ジャイロセンサー》
機能:ジャイロセンサーは角速度(回転速度)を検出するセンサーです。これをX,Y,Z軸の3軸に搭載しています。

働き:風 波等の外部からの影響で急に姿勢を乱された時に船首方位を自動補正します。また、ジャイロデーターを積分処理する事により船体の角度や方向をロックする事ができます。

《3軸加速度センサー(Gセンサー)》
機能:加速度を検出するセンサーです。地上では常に下向きに重力加速度が働いています。他2軸(X、Y方向)の移動時の加速度を検出します。

働き:船体の傾きの検出、水平の検出。停船時の船首方位線が波の上下動でふらつくドリフトの防止を制御します。

《3軸地磁気センサー(電子コンパス)》
機能:地磁気を検出して絶対方向を検出します。船体が傾いても正確に方位を検出できる3軸の地磁気センサーを搭載しています。QZSS DGPS搭載によって地磁気偏差を座標値から読み出してリアルタイム補正しています。

働き:このセンサーと他のセンサーデーターとの高精度演算により統合制御を可能にします。

Quad SATのQZSSとは
QUAD SATはQZSSに対応しています。QZSSについて説明します。
準天頂衛星Qzssシステムは2018年度から4機体制で運用されます。これによりGPSの精度 利用可能性が大きく向上します。
QZSSの出す信号の受信状態に応じて精度は変わります。
QZSS(L1-SAIF信号)システムは1m以下サブメーター級の高精度測位です。
QZSS(L6信号)システムは平成30年4月の運用開始で10cmの精度です。
QZSS(L6信号)システム完全運用平成35年にはQZSSの精度は6cmになります。
現行Quad SATはQZSS L1C/A補完信号(L1-SAIF信号)受信に対応していますが測位補強データ(L6信号)は受信できません。

《Quad SATはQZSS L1C/A補完信号に対応》
QZSS L1C/A補完信号により谷間や崖下などの精度が劣化したりGPS受信ができない場所でも受信が可能になります。
日本のほぼ天頂(真上)を通る準天頂衛星は、常に1機は日本の上空にいます。つまり、準天頂衛星から送信されるGPS互換の“補完信号”を利用することで、これまで必要なGPS衛星数を確保できなかった場所や時間帯でも測位できるようになります。

《Qzss GPS補完情報受信対応で測位可能時間率90%(GPSのみ)から99.8%に向上》
準天頂衛星Qzssシステムは日本を中心としたアジアオセアニア地域で受けられるサービスのため、これを使用するための仕様変更が必要です。QUAD SATは日本での使用を前提にした仕様変更がされており、Qzss GPS補完に対応しています。準天頂衛星Qzss GPS補完情報を加えることによって見える時間率が一気に高くなります。実際に90~100%見える青い部分が増えます。このように、GPSを補完し、測位可能時間率を向上させるのが、準天頂衛星の大きな目的の1つです。



図:GPSのみ(左)と準天頂衛星を加えたとき(右)の4機以上から受信可能な時間率
(東京銀座地区3Dシミュレーション)

《Quad SATは補強情報受信 L1S信号受信で測位精度(95%)は水平1m以内 垂直2m以内》
Quad SATはサブメータ級測位補強信号(L1S)(L1-SAIF信号)を受信しています。
サブメータ級測位補強信号(L1S)にて、準天頂衛星システム(QZS)、およびGPSのL1C/A 信号を補強することにより、日本とその近傍で測位精度を向上させることができます。
準天頂衛星Qzssシステムが2018年度から4機体制で運用された後には、DGPS補正 軌道時刻予報(LTE) 災危通報を受信できその測位精度(95%)は水平1m以内 垂直2m以内に向上します。
Quad SATはQZSS測位補強データ(L6信号)受信対応予定
Quad SATは別売測位補強データ(L6信号)受信モジュールを追加してセンチメータ級測位補強サービス対応を行う予定です。
この時点でQuad SATの精度は6cmになります。

《マルチGNSSシステム》
Quad SATはカーナビのテクノロジーと経験を使って設計されています。
GPS、GLONASS BEIDOUを含む複数のGNSSシステム利用可能。
QZSS補強信号なしの誤差も2m以内と従来を大きく上回る高精度を実現しています。

《10HZデータ更新》
Quad SATは1秒間に10回 10HZの座標データー更新します。
現在1秒間に1回しか更新していない座標信号が1秒間に10回座標/進行方位更新の最新のDGPSになります。時速3.6kmまで10cmの誤差で記録可能です。
50CHマルチGPSシステムレシーバー
GPS、GLONASS、Galileo¹QZSS¹ Beidouを含む複数の全地球的航法衛星システムを追跡することが可能。この中から最も受信状態のいい衛星をえらび最大50CHのGPSから座標計算を行います。

100万通りの相関計算をおこなうことでQZSS補強信号なしの誤差も2m以内と従来を大きく上回る高精度を実現しています。

※GPSを定点に設置して測位したとしても測距誤差(大気、電離層、受信環境などさまざまな要因があり)測位の位置点は散らばります。

これらの散らばりの点の平均位置までの距離を二乗平均して平方根をとったものがDRMS。
平均値の2倍 2DRMSが位置精度の誤差の目安とされています。







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