トラ技ジュニア No.29（2017年春号）注目記事
「 GNSS/GPSプレシジョン・コンパスの製作 」の補足情報
GNSS受信機NEO-M8Tのパソコンへの設定 ＆
RTKLIBのラズベリー・パイへの導入方法

海津 裕

 

　トラ技ジュニア No.29（2017年春号）に掲載した記事「 GNSS/GPSプレシジョン・コンパスの製作 」の補足情報を公開します．

　トラ技ジュニア No.29（2017年春号）の目次はこちら

 

ユーブロックスNEO-M8Tの設定

●Windowsパソコンによる受信衛星システムの設定

　NEO-M8Tはあらかじめ，Windowsパソコンによる設定が必要です．ユーブロックス社のウェブサイトからu-centerをダウンロードしてインストールしてください．

https://www.u-blox.com/ja/product/u-center-windows

　NEO-M8TをUSBで接続すると，ドライバが自動的にインストールされます．設定方法は参考文献を参照してください^（1）．ここでは，GPSとSBAS，BeiDou，QZSSを使用する設定にします．

 

ラズベリー・パイへのRTKLIBの導入

　ラズベリー・パイについては，くわしい説明は省きます．まず，公式サイトからRASPBIAN JESSIEをダウンロードし，SDカードにイメージを書き込みます．

 

●RTKLIBとは

　RTKLIBは，東京海洋大学の高須知二さんが開発したオープン・ソースのソフトウェアRTKライブラリ群です．従来，受信機内部で行っていたRTKの計算を外部のコンピュータで行え，非常に低コストで高精度の測位が可能になりました．このソフトウェアをラズベリー・パイにインストールします．

　特徴は，�@WindowsやLinux，MacOSなどさまざまなプラットフォームで動作すること，�Aリアルタイム処理と後処理が行えること，�B各種のGNSS受信機や入力データに対応していることなどです．現在人気が高いライブラリです．

 

●ラズベリー・パイの初期設定

　まずは，アップデートを行います．

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install

 

●RTKLIBのインストール

　Github（ギットハブ）をインストールして，RTKLIBのダウンロード，インストールを行います^（2）．

$ sudo apt-get install git

　新しいディレクトリを作り，移動します．

$ mkdir myRTKLIB
$ cd myRTKLIB

　RTK-LIB 2.4.2を自分のディレクトリにクローンします（2.4.3ではmakeの際にエラーが出る可能性がある）．

$ git clone https://github.com/tomojitakasu/RTKLIB.git

RTKLIB/appフォルダに移動しmakeします．その後，いったんhomeディレクトリに戻ります．

$ chmod 755 makeall.sh
$ ./makeall.sh
$ cd

　今回使用するrtkrcvが入っているapp/rtkrcv/gccに移動して，アクセス権を変更します．

$ cd myRTKLIB/RTKLIB/app/rtkrcv/gcc/
$ chmod 755 rtkstart.sh
$ chmod 755 rtkshut.sh

　USBポートに2台のM8Tボードのケーブルを挿します．以下のコマンドを入力すると，現在接続されているシリアル・ポートが表示されるので，基準局と移動局のデバイス名を覚えておいてください．どちらかわからなくなった場合は，片方を抜いて，コマンドを再び入力すれば，判別できます．

　この後のconfファイルの設定で使用します．私の環境では，/dev/ttyACM0と/dev/ttyACM1が発見されました．/dev/ttyAMA0はラズベリー・パイのピン・ヘッダのシリアル・ポートです．

$ ls /dev/ttyA*

 

●設定ファイルの設定方法

　RTKLIBでは，さまざまなパラメータを設定するのに，*.confファイルを使用します．myRTKLIB/RTKLIB/app/rtkrcvディレクトリに，基本的な*.confファイルが入っているので，それを適当に変更して使用します．

私はいつも，WindowsパソコンからWinSCPというソフトを使って，ファイルのブラウズやテキスト・ファイルの修正を行っています．テキスト・エディタの文字コードは常にUTF-8になるように設定してください．日本語のコメントは入れないでください．また，各行の"="は常に同じ場所から始まるようにしてください．パラメータの詳細については，RTKLIB/DOC/に入っているRTKLIBのマニュアルをご覧ください．

myRTKLIB/RTKLIB/app/rtkrcvに移動し，rtk.confをmyrtkbl.confと別名で保存してください．次にファイル中で以下の行を修正してください．

console-soltype =enu　# 測位結果の形式をenu東，北，上にします
inpstr2-type =serial　# 2つめの入力もシリアルからとします
inpstr2-path =ttyACM1:115200:8:n:1:off　# デバイス名とシリアルの設定を行います
inpstr1-format =ubx　# 受信機からの入力フォーマットはUBXです
outstr1-type =tcpsvr　# 測位結果をネットワークで送ります
outstr2-type =file　# 測位結果をファイルで保存します
outstr1-path =:52001　# 測位結果のネットワークのポート
outstr2-path =sol2_%Y%m%d%h%M.pos　# 測位結果のファイル名，年月日時間分は自動的につけてくれる
outstr1-format =enu　# 測位結果の形式をenu東，北，上にします
outstr2-format =enu　# 測位結果の形式をenu東，北，上にします
logstr1-type =file　# 移動局の生データをファイルで保存します
logstr2-type =file　# 基準局の生データをファイルで保存します
logstr1-path =rov_%Y%m%d%h%M.log　# 移動局の生データのファイル名
logstr2-path =ref_%Y%m%d%h%M.log　# 基準局の生データのファイル名
file-cmdfile1 =../../../data/ubx_m8t_bds_raw_5hz.cmd　# 受信機設定ファイル
file-cmdfile2 =../../../data/ubx_m8t_bds_raw_5hz.cmd　# 受信機設定ファイル
pos1-posmode =movingbase　# 移動基線モード
pos1-frequency =l1　# 使用周波数は周波数はL１のみ
pos1-elmask =25　# 仰角マスクです．FIXのしやすさを見て選んでください
#pos1-snrmask =0　# 旧バージョンに対応した項目なので，コメントアウトしてください
pos1-navsys =51　# 使用する衛星に合わせてビットマスクを設定し10進数で指定します
pos2-armode =fix-and-hold　# FIXが外れにくい設定です
pos2-baselen =0.24　# アンテナ間距離をメートルで指定します
pos2-basesig =0.02　# アンテナ間の予想誤差をメートルで指定します

 

●rtkrcvの開始

　RTKLIB/app/rtkrcv/gccに移動し，以下コマンドでrtkrcvが起動します．

$ ./rtkrcv -o ../myrtkbl.conf
rtkrcv>start

rtkserver startと出れば，スタートが成功しています．以下コマンドを入力すれば1秒おきに測位のステータスが表示されます．

rtkrcv> status 1

　スタートしてから数分すると，status of solutionがfloatからfixに変わります．このとき，baseline length fixedが目的のアンテナ間距離になっていれば，大丈夫です．なかなかFIXにならない場合は，ratio of ar validationをご覧ください．この値が1前後で全く増えなければ，アンテナ設置場所の変更を検討してください．Ctrl-Cで，プロンプトに戻ります．rtkrcvを終了するには，以下のコマンドを入力してください．

rtkrcv> shutdown

 

●WindowsパソコンへのRTKLIBのインストール

インストール方法は，参考文献（1）をご覧ください．RTKLIB/bin/rtkplot.exeを起動して，ファイル・メニューの[File]→[Connection Setting]でOptをクリック，TCP Server Addressにラズベリー・パイのアドレスを入力してください．Portは前述の設定（outstr1-path）と同じにしてください．Solution Formatも，前述の設定に合わせてE/N/U-Baselineとしてください（図1）．

 

図1　

 

　[File]→[Connection]でラズベリー・パイ上のrtkrcvに接続されます．図2のようなグラフを表示できます．このグラフは，Gnd Trk（地上プロット）ですが，他には，位置，速度，加速度，衛星数などをプロットすることも可能です．ちょうど原点（基準局）から24cmあたりに移動局の位置がプロットされています．

 

図2　

 

参考文献

（1）藤沢奈緒美；高精度0.5°！3D姿勢センサGPSコンパス，pp82-84，トランジスタ技術，2016年2月号，CQ出版社．
（2）オープンソース準天頂衛星（QZSS）受信機，Raspberry PiでRTKLIB，
　　　http://blog.goo.ne.jp/osqzss/e/c6870961f79b8c688c09129301209300

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