電離層補正の詳細

電離層補正は、次の 3 つの LPP メッセージタイプの組み合わせで行われます。

• GNSS-SSR-CorrectionPoints単一のグリッドのグリッドレイアウトを定義します
• GNSS-SSR-STEC-Correctionは、各衛星の STEC 遅延の多項式を提供します
• GNSS-SSR-GriddedCorrectionこれは、グリッド内のグリッド点での実際の STEC 値を基準にして多項式の残留を提供します。

LPP スキーマおよびスペシフィケーションについては 'LPP 17.4.0 ASN.1 スキーマの章および各メッセージ・タイプの内容の詳細な説明を参照してください

QZSS ICD は次のリンクからダウンロードできます。 QZSS ICD

LPP ASN.1 スキーマ の電離層補正要素の詳細

混乱や誤解を避けるために、電離層補正に関する LPP メッセージの詳細や説明を以下に示します。

GNSS-SSR-CorrectionPoints

GNSS-SSR-CorrectionPoints- 要素は、グリッド定義を提供するために使用されます。 グリッドは、対応する補正データを使用できる領域をカバーする一連のグリッドポイントとして定義されます。 グリッドは GNSS-SSR-ArrayOfCorrectionPoints-r16、 nxm 点の矩形の形式で定義されます。この矩形では、一部またはすべての点を使用できます。 各グリッドには一意のグリッド ID が付けられ、修正データをグリッドに関連付けるために使用できます。

フィールドの説明 bitmaskOfGrids-r16 により、解釈の余地があります。 この仕様には、次のステートメントが含まれています。

" このフィールドには、配列内の修正ポイントで修正データを利用できるかどうかを指定します。 特定のビットがイネーブルの場合（「 1 」に設定）、修正を使用できます。 最初 numberOfStepsLatitude の x numberOfStepsLongitude ビットのみが使用され、残りのビットは「 0 」に設定されます ...

上記の例では、パラメーター numberOfStepsLatitude は緯度 方向の点の数を示しています（経度 の場合も同様）。 2 つの積として、次に合計点数を示し、各ビットは 1 つの点に対応します。

一方、これらの 2 つのパラメータの値は 0 ～ 63 です。いずれの方向にも 0 ポイントのグリッドがないため、これらのパラメータは各方向のポイントではなくステップであることを示します。 また、この解釈では一方向に 64 ポイントを使用できません。

HERE GNSS サービスでの解釈では、代わりに最初の（ numberOfStepsLatitude+1 ） x （ numberOfStepsLongitude+1 ）ビットが使用されます。 1 つの方向の点の数は、ステップ数よりも常に 1 つ大きくなります。このバージョンのプロダクトでは、正しい合計点数が提供されます。 これは、使用されているビット数や有効な値には影響しません。ビットの解釈にのみ影響があります。

GNSS-SSR-STEC-Correction

GNSS-SSR-STEC-CorrectionHERE GNSS サービスでは、要素を使用して、衛星ごとの STEC 修正の多項式モデルを提供します。 多項式の値は、のグリッド定義で指定 GNSS-SSR-CorrectionPointsされた基準点を基準にして計算されます。 メッセージ内のグリッド ID は、のグリッド ID と一致 GNSS-SSR-CorrectionPointsする必要があります。

GNSS-SSR-GriddedCorrection

HERE GNSS サービスでは、GNSS-SSR-GriddedCorrection要素を使用し て、GNSS-SSR-STEC-Correctionの多項式と、GNSS-SSR-CorrectionPointsで定義されているポイントの各衛星の実際の STEC 値の間に残留値を提供します。 メッセージ内のグリッド ID は GNSS-SSR-CorrectionPoints 、およびのグリッド ID と一致 GNSS-SSR-STEC-Correctionする必要があります。

一部の衛星は一部のグリッドポイントからのみ表示される場合があります。つまり、 STEC 値はグリッドの各ポイントで使用できません。 これは、残留物の特別な値で指定できます。 特別な値は stecResidualCorrection-r16、要素に含まれているフィールドによって異なります。 およびのフィールド b7-r16b16-r16の特殊値は、それぞれ -64 および -32768 です。 残存物にこれらの値のいずれかがある場合、対応する地点の対応する衛星の STEC 値は使用できません。

グリッドレイアウト

グローバルグリッドレイアウトは、複数のグリッドで構成 GNSS-SSR-CorrectionPointsされ、各グリッドは、 -message の一部として配信される一意のグリッド ID に関連付けられます。 グリッドはオーバーラップしません。また、ユーザーの場所がグリッド間にある可能性があります。 ユーザーが周囲のすべてのグリッドのデータを保有している場合、 STEC 遅延計算アルゴリズムで問題が発生することはありません。

HERE GNSS サービスの現在のグリッドレイアウトで GNSS-SSR-ArrayOfCorrectionPoints-r16は、すべてのグリッド定義が長方形で、 64 ポイントで構成されるグリッドの大部分が 8 x 8 グリッドの形式で提供されます。 各方向のステップサイズは固定されておらず、変更される可能性があります。 図 1 に、互いに隣接して配置された 2 つのグリッドの例を示します。

グリッドのレイアウトは固定されていないため、ユーザーがサブスクライブしているグリッド ID を変更する必要がある場合があります。 グリッドレイアウトの変更は、受信したデータから検出できます。 グリッド定義が以前のものと同じではなくなった場合、ユーザーはすべてのグリッド定義を要求し、そこから関連するグリッド ID を判断することで、サブスクリプションの新しいグリッド ID を決定する必要があります。

グリッドレイアウトの変更は頻繁には発生しませんが、クライアントソフトウェアを準備する必要があります。

修正の計算方法

LPP 仕様 ( セクション 6.5.2.2) および QZSS ICD ( セクション 5.5.4 および 5.7) では、メッセージの内容を使用してユーザーの場所で STEC 遅延を計算し、修正データとして使用する方法について説明します。 ただし、説明にあいまいさがある可能性があります。そのため、以下に、手順の詳細を説明する特定の例を示します。 HERE GNSS サービスで使用されている現在のグリッドレイアウトでは、次の方法をいつでも適用できます ( 極域ではない限り、最も近いグリッドポイントからの値を使用する必要があります ) 。

任意の場所で STEC の補正値を計算するには、まず、周囲に四角形を形成する最も近い 4 つのポイントから STEC 値を計算する必要があります。 2 つ以上の長方形の境界にいる場合、つまり 2 つのポイントの間に正確に立っている場合は、いずれかの長方形を補間に使用できます。 4 つの周囲の点は、単一のグリッドまたは複数のグリッドから作成できます。

ポイントを選択すると、各衛星の STEC 値が LPP 仕様に従って各ポイントで計算されます。 グリッドに関連付けられているGNSS-SSR-STEC-CorrectionエレメントおよびGNSS-SSR-GriddedCorrectionエレメント内のデータ ( ポイント ) を使用して、これらの値を計算できます。

ユーザーの場所にある各衛星の STEC 値は、計算された STEC 値を補間することで計算されます。 推奨される補間方法はバイリニア方式です。この方式では、値は 4 つの計算済み STEC 値の加重和として計算されます。 したがって、衛星の STEC 遅延は次のように計算できます。

\[ i='frac {1} {(\phi_2-\phi_1)\cdot (\lambda_2-\lambda_1)} (((\phi_2-\phi) (\ lambdamph_2-\lambda) i_{1} + (\phi_2-\lambdamph) i+(\ i-2) (\lambdamph_2)

ここで、 \ (\phi\) 、 \ (\lambda\) はユーザーの場所の緯度 および経度 を示し、 \ (\phi\) 、 \ (\phi\2) 、 \ (\lambda_1\) 、 \ (\lambdam_2\) は周囲の地点の緯度と経度を示します。 同様に、 i はユーザーの場所での衛星の STEC 遅延ですが、 \ （ i_ ｛ 1 ｝ \ ）、 \ （ i_ ｛ 1 ｝ \ ）、 \ （ i_ ｛ 2 、 1 ｝ \ ）、 \ （ i_ ｛ 2 ｝ \ ）は周囲の地点での STEC 遅延です。 図 2 は、さまざまな点とそれらの相互関係を示しています。

修正データをサブスクライブして、周囲の 4 つのグリッドポイントを使用していつでも補間できるようにする必要があります。 たとえば、ユーザーの場所が 2 つのグリッドの間にある場合など、複数のグリッドのデータにサブスクライブすることを意味します。 複数のグリッドからのデータを使用する場合、両方のデータが利用可能で最新である限り、アルゴリズムに差異はないことに注意してください。 そのため、ユーザーが両方のグリッドのデータにサブスクライブしている場合、特別なロジックを使用せずに、グリッド間を移動できます。