【挑戦! i-Construction78】NMEAの情報ってなに? 廉価のGPSモジュールで挑戦

「NMEA 0183」フォーマットは、米国海洋電子機器協会(The National Marine Electronics Association)が規定しているデータ仕様で、単純なASCIIとシリアル通信プロトコルを使って、航法用のデータを送受信する仕組みだ。i-Constructionに関係するのは、このうちの「$GxGGA」という情報。GNSS受信機のモジュールからは、このフォーマットに従って情報が送られる。情報を受けるソフトウェアは、このセンテンスを読み取って座標などを画面に表示する。


◇実際のデータ

 実際のデータを見てもらった方が理解が早いかも知れない。以下のセンテンスは、建設通信新聞本社の窓際に置いた手作りのGPSモジュールから吐き出された情報だ。
 06:38:07 $GPGGA,063807.00,3541.52107,N,13945.71445,E,1,04,2.18,15.8,M,39.4,M,,*4C
 このセンテンスが、今回の場合は1秒間に1回(1Hz)で流れてくる。このNMEAフォーマットを順番に読み解くと、$GPGGAは、GGA信号という宣言。063807.00は、世界標準時の6時38分7秒。アンテナ位置は北緯3541.52107、東経3945.71445。
 次の「1」が意味するのは、単独測位がFIXしているということ。ちなみに「0」は位置特定できていない、「2」はディファレンシャルGPSがFIX、「3」は干渉測位モード、「4」はRTK測位がFIX、「5」はRTK測位がFLOAT、「6」はデッドレコニング(自己位置推定法)、「7」はマニュアルインプットモード、「8」はシミュレーションモード--という意味が与えられている。
 次の2桁の数字「04」は使用衛星数で、続いて2.18が水平精度低下率、15.8はアンテナの海抜高さ、Mはメートルを示す。続いてジオイド高、M、ブランクとなっている2つの場所には、最後に受けた有効なDGPSデータからの経過時間、DGPS基準点IDが入る。最後の*4Cはチェックサムだ。

◇意外と単純な衛星測量

 このGGAセンテンスの情報を使うと、現在座標や測位状況、測位モードなどが一目瞭然となることがお分かりいただけるだろうか。i-ConstructionのICT土工で使用するGNSSローバーなどは、このセンテンスを利用してソフトウェアで座標変換などをかけ、データコレクタの画面に表示している。思っていたより単純な仕組みなのだ。
 メーカーなどによっては、独自のバイナリデータなどで行っていることもあると思うが、基本的にはこうした原理でローバーの位置を決定している。
 逆に言えば、一般的なPCと、GNSSアンテナ、受信モジュールがあれば、地図上にアンテナの位置を表示させることも可能だ。
 次回は筆者が持っているPCで、単独測位を行ってアンテナ位置を地図上に表示してみる。(田中一博)

建設通信新聞(見本紙をお送りします!)

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