GPS + QZSSではFix率が高いのに、GPS + GLONASS + QZSSではFix率が極端に低下する場合があります。
主な原因
1.GLONASSはFDMA方式を採用している
GPS、QZSS、Galileo、BeiDouは、全衛星が同じ周波数帯を共有するCDMA方式ですが、GLONASSだけは衛星ごとに周波数がわずかに異なるFDMA方式を採用しています。
このため、
- 二重差(Double Difference)では、受信機固有の周波数依存誤差が完全には打ち消されません。
- 基準局と移動局で受信機の機種やGNSSチップの世代が異なる場合、GLONASS特有の**周波数間バイアス(Inter-Frequency Bias:IFB)**が発生します。
- IFBが適切に補正されないと、GLONASSの搬送波アンビギュイティが整数値へ収束しにくくなり、結果としてFix率が低下することがあります。
2.基準局と移動局の受信機の組み合わせ
基準局と移動局が異なるメーカーや受信機アーキテクチャの組み合わせでは、GLONASSのIFB特性が一致しない場合があり、GPS単独よりFix率が低下することがあります。
一方、GPSやQZSSはCDMA方式のため、この影響をほとんど受けません。
3.観測環境(遮蔽物など)
GLONASSの軌道傾斜角は約64.8°(GPSは約55°)であり、衛星の見え方がGPSとは少し異なります。
そのため、建物や樹木などの遮蔽物がある環境では、GLONASS衛星だけが不利な配置になる場合があります。
ただし、この要因だけでFix率が大きく低下するケースはそれほど多くなく、多くの場合はIFBの影響の方が支配的です。
切り分け方法
RTKLIBには pos2-glomodear という設定があり、GLONASSのアンビギュイティ解決方法を変更できます。
- off:GLONASSの整数アンビギュイティ固定を行わない(GLONASSはFloat解のまま使用し、GPS等のみでFixを試みる)
- on:通常のGLONASSアンビギュイティ固定を行う
- autocal:IFBを自動推定しながらアンビギュイティ固定を行う
- fix-and-hold:Fix-and-Hold方式を利用してIFBを推定・保持する
実際にこれらを比較したところ、autocal が最もFix率が高く、標準偏差も良好な結果となりました。
そのため、OrbisNet Sigma では autocal をデフォルト設定としています。もちろん、用途や受信機の組み合わせに応じて、他の設定もプルダウンメニューから選択できます。