GNSS測位の基礎とカルマンフィルタによる高精度位置推定技術への応用 <オンラインセミナー>

~ スタティックとキネマティック、基本的な測位演算の方法、衛星測位でのカルマンフィルタの応用方法、受信機内での位置算出プロセス ~

・カルマンフィルタを応用した新たなGNSSアプリケーション開発に必要な基礎知識が効率よく修得できる講座
・GNSSにおけるカルマンフィルタの応用方法を修得し、高精度な受信機の開発や位置情報サービスに応用しよう!

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講師の言葉

 近年、各国のGNSS(衛星測位システム)の開発・整備やQZSS(準天頂衛星システム)による高精度測位サービスの開始などが相まって、さまざまな位置情報サービスの展開が活発に行われています。その一方で、「原理を学習しようとするとすぐに数式が出てきて理解が難しくなる」、「色々なサービスが展開されているが、違いがよく分からなくて何を使ったら良いのかよく分からない」、「実際の応用事例ではカルマンフィルタが活用されているようだが、そもそもカルマンフィルタが難解で取っつきにくい」といった声をよく伺います。
 本セミナーでは、GNSSによる測位がどのようにして実現されているか、また、カルマンフィルタの基礎とGNSS測位への応用方法を、実際の事例を通して出来るだけ平易に解説します。これらを通して、カルマンフィルタを活用した、新たなGNSSアプリケーションへの取り組みを行うために必要となる基礎知識を効率よく修得することを目指します。
 GNSS測位におけるカルマンフィルタの応用方法は実にさまざまなものが提案・実現されていますが、突きつめれば(1)観測モデル(受信機で観測・測定されるデータと求めたい座標や速度の関係)を記述する、(2)状態モデル(座標や速度等の物理的な振る舞い)を記述する、ことが最も重要なプロセスとなります。本セミナーでは、それぞれについて実例を示しながら原理を解説していきます。また、カルマンフィルタを用いた測位プログラム(Matlab)をお渡ししますので、実際の演算過程をトレースしながら内容の理解を深めることが可能です。また、ご希望の方には、開発中のリアルタイム処理に対応した測位プログラム(C#のソースコード)、Python 版ソースコードの提供も可能です。

セミナー詳細

開催日時
  • 2023年09月22日(金) 10:30 ~ 17:30
開催場所 オンラインセミナー
カテゴリー オンラインセミナーソフト・データ・画像・デザイン
受講対象者 ・ナビゲーションやGNSS関連の開発に携わっている方、これから取り組もうと考えておられる方
・GNSS測位の基礎について少しは学んだが、より深くマスターしたい方
・測位計算が余りにもブラックボックス的で、何から学習したら理解が深まるのか迷っている方
・GNSS測位にはカルマンフィルタの理解が必要だと聞くが、カルマンフィルタとはそもそも何か。また、何故、どのようにカルマンフィルタが応用されているのかについて理解したい方
・カルマンフィルタのGNSSへの応用方法を手っ取り早く修得したい方
・GNSS測位そのものや、GNSSを利用した演算処理を自前で実装する必要のある方
予備知識 ・確率・統計学と線形代数(行列演算)の基礎知識(理工系大学の教養程度)があれば理解しやすいが、必須ではありません
修得知識 ・GNSSを用いた測位方法についての原理がわかる
・GNSS測位演算への理解が深まり、受信機は本質的に何を行っているかが理解できる
・衛星測位でのカルマンフィルタの応用方法が理解できる
・受信機内での位置算出のプロセスが理解できる

 ※カルマンフィルタを用いた測位プログラムをお渡しいたします
プログラム

1.GNSS測位の基礎
  (1).測位演算の考え方
    a.単独測位と相対測位
    b.スタティック(静的測位)とキネマティック(動的測位)
     ・測位のバリエーション(RTK、CLAS・MADOCAによるPPPなど)
  (2)基本的な測位演算の方法
    a.観測量のモデル
   ・擬似距離と搬送波位相観測量
    b.搬送波位相観測の不確定性(整数値バイアス・アンビギュイティ)の解決法
    c.最小2乗法による測位演算
    d.なぜカルマンフィルタが使われるのか?

2.カルマンフィルタのGNSS測位への応用
  (1).カルマンフィルタの基礎
    a.カルマンフィルタとは何か? 
     ・カルマンフィルタのイメージ
    b.問題の定式化 
     ・状態方程式と観測方程式
    c.カルマンフィルタのアルゴリズム
    d.拡張カルマンフィルタ(EKF)
    e.簡単な例題(1):平面を移動する物体の位置推定
    f.簡単な例題(2):GNSSへの応用(2次元でのシミュレーション)
  (2).カルマンフィルタのGNSS測位への応用
    a.スタティック測位の状態方程式、観測方程式、および実データを用いた測位例
    b.キネマティック測位の状態方程式、観測方程式、および実データを用いた測位例
    c.カルマンフィルタと整数値バイアス解決法の関係、およびRTK測位の例

3.まとめ

キーワード GNSS測位 スタティック 静的測位 キネマティック 動的測位 RTK  PPP 搬送波位相観測 カルマンフィルタ 拡張カルマンフィルタ EKF 位置推定 整数値バイアス解決法
タグ 信号処理通信シミュレーション・解析位置情報GNSSGPS
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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