【動作検証】GPS受信機の移動速度とGPS精度への影響

こんにちは、株式会社ギョロマンのカスタマーサポート担当です。

今回のテーマはお客様からお問い合わせをいただいた「GPS受信機(移動体)の移動速度とGPS精度の関係性」です。

株式会社ギョロマンのGPS-RTK測位ユニット「GG-1」を使用して実際に検証を行いましたので、その検証結果をご紹介します。

2022/02/28追記:
後日、車での走行時の追加検証も行いました。そちらの検証結果もあわせてご参考ください。
【追加検証】GPS測位ユニット・ネットワークRTKの性能を発揮する利用条件とは?

ギョロモバイルのトラッキング機能を用いて移動時のGPS精度を検証

今回はGPS受信機(GG-1)の移動速度によるGPS精度への影響を検証するため、モバイルGIS/GPSアプリ「ギョロモバイル」のトラッキング機能を用いて、歩行時と自転車移動時の移動軌跡のズレを比較することにしました。

計測場所都内公園
測位方法GG-1単独測位
移動方法(移動速度)・歩行
・自転車移動
の2パターン
トラッキング間隔1秒毎
検証方法の概要

自転車移動時はGG-1をカゴの中に置き、ギョロモバイル搭載のスマホはホルダーに入れて首から下げます。

自転車移動の場合はGG-1をカゴに置く

歩行時はGG-1、スマホをそれぞれ手に持って移動しました。

歩行時はGG-1を手に持って移動

移動速度別トラッキングデータの軌跡比較

それでは実際の検証結果をご紹介します。

パターン① 歩行移動時の軌跡(時速6km/h)

まずは歩行移動時の移動軌跡です。

歩行移動時の軌跡を見てみると、実際に歩いたランニングコースに沿って綺麗な軌跡を描いており、軌跡から逸れてしまっている点もありませんでした。

ちなみに、移動速度を測るため同時にスタートさせていたスマホアプリ(Runkeeper)によると、歩行時の移動速度は平均でおよそ時速6km/h程度でした。

パターン② 自転車移動時の軌跡(時速14km/h)

次に自転車移動時の移動軌跡です。

移動速度が速くなったことで点と点の間隔は広がりましたが、軌跡から大きく逸れるような点はなく、ほぼ綺麗な軌跡を描いていると言って良いと思います。

一部コースから逸れてしまっている部分もありましたが、このランニングコースの道幅から誤差を推定するとおよそ50cm〜1m程度のズレとみなせます。これはGG-1の2周波精度が「1.5m CEP」ですので妥当な誤差の範囲であり、性能通りの結果が得られたと言えます。

ちなみに自転車移動時の平均時速は約14km/hでした。

パターン③ 自転車移動時の軌跡(時速17km/h)

最後に、先ほどよりもう少し早めに自転車を漕いだ場合も計測してみました。

少し早めに漕ぐと平均時速は17km/h

時速14km/h(自転車移動)と同じようにランニングコースから多少逸れてしまっている部分が見られますが、時速14km/hパターンと大きな差はなく、比較的綺麗な軌跡が描けていると言えます。

比較画像

移動軌跡の比較(縮尺1/1000)

この軌跡のズレを良しとするかどうかはご利用用途や求められるGPS精度によると思います。

最大1m程度の誤差が許容できるご利用用途であれば、時速17km/h程度の移動体でもGPSをご活用いただけるのではないかと思います。

移動速度とGPS精度の関係まとめ

  • GPS受信機の移動速度が速くなるにつれ、GPS精度も多少落ちることがわかった。
  • 時速17km/h程度の移動速度であれば、誤差レベルはせいぜい1m程度の範囲に収まる。利用用途次第では十分実用レベルであると言える。
  • 歩行速度であれば高いGPS精度が期待できる。

GPS-RTK測位ユニット「GG-1」、およびモバイルGISアプリ「ギョロモバイル」はテスト機の無料貸出も行っております。ご興味のある方はお気軽に担当福元(ふくもと)までご相談ください。

GPS-RTK測位ユニット「GG-1」