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情報処理

L1-SAIF信号を活用した受信側技術を確立し、測位時間、測位精度を大幅に向上

東京都

株式会社コア

2020年4月8日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 準天頂衛星L1-SAIF信号を用いる高精度測位GPS-LSIの開発
基盤技術分野 情報処理
対象となる産業分野 航空・宇宙、自動車、ロボット、農業、産業機械、情報通信、物流・流通
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(精度向上)
キーワード 準天頂衛星(みちびき)、GNSS、センチメータ級測位、高精度測位
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
事業実施年度 平成22年度~平成23年度

プロジェクトの詳細

事業概要

平成22年夏に打上げる準天頂衛星は、日本仕様のL1-SAIF(測位補強)信号を出力する機能がある。この信号を利用する事により旧来のGPS衛星を使用した受信機より測位時間の短縮と測位精度の向上が可能となる。本開発では受信機に搭載されるGPS-LSI内にL1-SAIF(測位補強)機能を実装する研究開発を行い、準天頂衛星使用の促進及び準天頂衛星利用端末事業化に繋げる

開発した技術のポイント

L1-SAIF信号を活用した受信側技術確立により、測位時間の短縮と測位精度を向上させる
・感度精度→アクイジション感度:-147dbm、トラッキング感度:-160dbm、TTFF(Time to first fix):(コールド38sec、ウォーム36sec、ホット1sec)、測位精度:メートル級(1M)
・LSI化小型消費電力→大きさ:10mm×10mm、消費電力:20mA以下/トラッカー動作時
・最適化アルゴリズム→1衛星受信不可時:20秒間測位継続、衛星受信不可時:20秒間衛星追尾
(新技術)
準天頂衛星を使用
・既存の技術に準天頂衛星L1-SAIFを受信する機能を追加することで、測位時間の短縮と位置精度の向上が可能
(特長)
・準天頂衛星は仰角が高く、マルチバスが少なくなり、測位可能場所、時間率が大幅に改善
・測位時間の短縮により、省電力化が実現

具体的な成果

・GPSLSIの開発とアンドロイド版GPSプラットフォーム装置開発
‐180nmプロセスで70.4mm2で10mm×10mmに入ることを確認
‐LSI化したICの代わりにFPGAを使用してGPS-ICモジュールを製作
‐アンドロイド版GPSプラットフォーム装置のハードを開発
・FPGAベースのGPS開発プラットフォームによるソフト処理の性能向上化
‐カルマンフィルタを使用し、数学的アルゴリズムを開発
‐GPSLSIのファームソフトにアルゴリズムを実装
・感度精度の検証
‐アクイジション感度で-146dbm、トラッキング感度で-160dbmを達成
‐TTFFで、コールド38sec、ウォーム36sec、ホット1secを達成
‐測位精度において、実績値2drms:80cmでサブメートル級精度を達成

研究開発成果の利用シーン

・GNSSの知見を生かした、評価分析サービス 図4
 これからGNSS測位を利用される方・初めてGNSSに触れられる方・GNSS測位精度が出ない方などを対象にお客様の利用環境の分析や
 利用受信機の性能評価を行う、評価分析サービスを実施中

・Chronosphere-DSを使用した、次世代信号対応ソフトウェア受信機やChronosphere-L6をベースにした次世代信号対応受信機の開発

・高精度測位を実現したことで、除雪中の障害物の回避・ルート走行支援システム「スマート除雪ナビ」のご提供 図5

評価分析サービス
figure_case_smart-snow-remodal

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・H24年度に実用化に成功
・L1-SAIF信号デコードに対応したFPGAベース受信機の試作機あり(有償)
・GNSS信号を受信しPCに記録する試験装置「Chronosphere-DS」(図1)を開発し、販売中
・みちびきのセンチメータ級精度補正信号を受信し、デコードデータを出力する「L6デコーダ」を開発し、販売
・みちびきのセンチメータ級精度補正信号に対応した受信機「Chronosphere-L6/L6S」(図2,図3)を開発し、2019年度現在販売中

CHRONOSPHERE-DS
CHRONOSPHERE-L6
CHRONOSPHERE-L6S
提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、製品製造、試験・分析・評価、共同研究・共同開発、技術コンサルティング

製品・サービスのPRポイント
L6Sパフォーマンス

・Chronosphere-L6
 みちびきL6信号受信と、CLAS/MADOCA測位への対応で、受信機単独の測位で誤差数センチメートル級の精度を実現 図6
・Chronosphere-L6S
 みちびきL6信号を自社クラウドサーバから取得することで、低コスト・小型化を実現。
 測位性能は従来製品(Chronosphere-L6)と同等を実現 (図7)
 クラウドからL6データを取得することで、初期捕捉時間を約60%短縮、測位復帰までの時間を1/5以下に短縮。(弊社従来製品比)(図8)
 クラウドとの双方向通信機能により、衛星測位アプリケーション開発を加速します。
お客様のご希望に添ったカスタムGNSS受信機の開発も行っております。また、これからGNSS測位のご利用を検討されている方に、利用環境の分析・利用受信機の評価サービスを行っております。

L6パフォーマンス
L6S再捕捉時間
今後の実用化・事業化の見通し

川下企業からの引き合いに応じるとともに高精度測位を利用したソリューションを開発中
・現在、多数の大手川下企業から評価機販売及び貸し出しの引き合いがあり、実際に測位結果を評価していただき、高精度測位結果を利用した
 システムを提案中
・センチメータ級測位を産業利用するのは世界的な潮流であり、農機・建機・UAVの自動運転が研究開発されています。
・大手川下企業への評価機販売及び貸し出しや、業界専門誌などへ広告しエンドユーザーへの知名度の向上を図る

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社コア GNSSソリューション開発センター
事業管理機関 株式会社コア GNSSソリューション開発センター
研究等実施機関 株式会社コア GNSSソリューション開発センター

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社コア(法人番号:4010901003823)
事業内容 システムインテグレーション(金融・製造・公共・組込みシステム開発) ソリューションビジネス
社員数 1100 名
生産拠点 東京(世田谷区)・神奈川(川崎市)・北海道(札幌市)・茨城(日立市)・千葉(千葉市)・宮城(仙台)・秋田(秋田市)・愛知(名古屋)・大阪(港区)・広島(西区)・山口(山口市)・福岡(中央区・小倉北区)
本社所在地 〒154-8552 東京都世田谷区三軒茶屋一丁目22番3号 コアビル
ホームページ https://www.core.co.jp/
連絡先窓口 GNSSソリューション開発センター 営業統括部
メールアドレス gc-sales@core.co.jp
電話番号 044-989-5115