G P S の 基 礎 知 識 と 衛 星 と R T K 化 の 動 向

VRS方式
約2㎝
基地局設置
約2㎝+2ppm*
RTK-GPS
(無料) 約50㎝
海上保安庁ビーコン
(無料) 約1m
Omnistar
(有料) 約20㎝
DGPS
MSAS
精 度
補 正 情 報
数m
なし
表1 GPS測位の種類と精度
*基地局からの距離による誤差
なったのは、ロシアのGLONAS
SSという名称を耳にするように
GPSの基礎知識と
衛星とRTK化の動向
GPSからGNSSへ
年から本格
PSのことをどのくらいご存じだろ
身の回りの機器に搭載されているG
を部分的に始めている。EUのガリ
国のコンパスは既に国内向けの運用
的に運用を開始したことによる。中
S(グロナス)衛星が
うか。
GPSはグローバル・ポジショ
レオも来年には初期運用を開始する
カーナビや携帯電話、カメラなど
ニング・システムの略称で、米国が
見込みである。
現在のところ、日本でもGPS衛
基とGLONASS衛星 基
置情報を受信できないように操作さ
では軍事目的以外では精度の高い位
的に利用可能な準天頂衛星「みちび
用可能なシステムだが、日本は地域
を利用できる。これらは世界的に利
星約
れていた歴史を持つ。同年5月に米
き」の1号機を
開発された技術で、2000年頃ま
国が解放してから、世界中でGPS
今後3基を打ち上げた後、4基体制
年 に 打 ち 上 げ た。
技術が幅広く活用できるようにな
で運用する予定だ。
24
を測るしくみのことだ。軍事用途で
運用している衛星を使って位置情報
11
り、一気に技術革新が進展した。
30
利用を妨げられない独自のシステム
シアやEUなどは米国の軍事理由で
イト・システム)の一つである。ロ
ローバル・ナビゲーション・サテラ
衛 星 測 位 シ ス テ ム( G N S S = グ
一般的に使われているが、GPSは
GPSを利用可能な範囲が広がる。
の 圃 場 で も 十 分 に 衛 星 を 捕 捉 で き、
はない。衛星の数が増えれば、山際
いたいときに必ず天頂にあるわけで
地球の周りを回転しているため、使
種が揃ってきたことである。衛星は
GLONASS衛星に対応できる機
G P S ガ イ ダ ン ス の 最 新 動 向 は、
の開発を当時から進めてきた。GN
日本では「GPS」という名称が
10
PS ガイダンスの国内の普及台数は 2500
台を超える。その約9割が北海道内にある。
府県では一枚一枚の圃場面積が狭いこともあり、ま
だ導入が進んでいないが、水田での活用事例も増え
つつある。今回は、農業で使われている GPS の基
礎知識と最新動向に触れた上で、GPS ガイダンス
の商品群を紹介する。
(取材・文 加藤祐子)
単 独
農機オタクのおもちゃで
終わらせないために
T
第 4 回 GPSガイダンス
農業
G
測 位
ティー
アイ
46
農業経営者 2013 年 8 月号
T
農業
情報を算出する。カーナビなどに用
まず単独測位は4つ以上のGNS
S衛星から位置情報を受信して位置
測位の種類と精度を表1にまとめた。
位と補正情報である。リアルタイム
GPSの精度を決定付けるのは、測
海上保安庁ビーコンで1m程度、M
グノス)が運用されている。精度は
(ワース)、欧州ではEGNOS(イ
ム ) の 日 本 版。 米 国 で は W A A S
S(静止衛星型衛星測位補強システ
衛星を経由して送受信されるSBA
地上の電子基準点の位置情報が静止
き る よ う に な り、 利 便 性 が 増 し た。
陸部でも問題なく補正情報を受信で
らのRTKの補正情報を携帯電話に
在位置の情報に基づく仮想基準局か
をつくり、契約利用者から届いた現
RS情報の配信会社が仮想の基準局
RS(仮想基準点)方式である。V
投資になる。そこで登場したのがV
動局の2セットに無線機で、高額の
補正する。必要な機材はベースと移
ることでリアルタイムに位置情報を
線や携帯電話を経由して移動局に送
合、
直線で使用することが多いので、
は絶対精度の目安である。農業の場
ここまでの説明で触れてきた精度
代になってきたようだ。
資でRTK‐GPSを活用できる時
ば、自治体に頼らなくても少ない投
れない。数人のグループで共有すれ
するアプリなら通話中も配信が途切
DGPSでも有料のSBASと契
約すれば、さらに精度を上げられる。
農業利用は主 に D G P S
いられている方法で精度(誤差)は
SASで ㎝程度。
次のDGPS(ディファレンシャ
ルGPS)は、位置の分かっている
配信する。
実際に農業用GPSガイダンスを
カ所に設置された海上保安庁の基準
られ る 。
述するRTK化よりはコストを抑え
ティンバーテックの機材では130
れ て い る。 基 地 局 の 設 置 費 用 は ㈱
RTK‐GPSの補正情報が配信さ
が始まっている。町内・市内全域に
分に満足できるだろう。しかし、播
らっしゃるだろうか? 夜間の耕う
ん作業などの作業はDGPSでも十
ういった作業で使おうと考えてい
ところで、GPSガイダンスをど
使ってみると、絶対精度に比べると
安定するようだ。
必要な精度は作業次第
数m程度。
基準局が発信する補正情報を受信し
近年、北海道の妹背牛町と岩見沢
市では基地局を自治体が設置し運用
局が発信するビーコンやMSAS
万円前後。無線配信の他にサーバー
27
MSASの配信が
年 に 始 ま る と、
( エ ム サ ス ) は 無 料 で 利 用 で き る。
そして、数㎝単位の精度を実現す
るのが、RTK測位である。基地局
種作業や畦切り作業などは数㎝オー
20
を設置して、スマートフォンに配信
て精度を高める方法である。全国
( オ ム ニ ス タ ー) は 日
OmniSTAR
本でも契約でき、精度は約 ㎝。後
50
( ベ ー ス ) を 設 置 し、 補 正 情 報 を 無
※RTK-GPSの基地局設置に関する情報:㈱ディンバーテック
TEL:0166-49-2035
URL:http://www.timber.co.jp
07
海上保安庁ビーコンが届きにくい内
ダーの精度が求められるので、RT
K も 必 要 か も し れ な い。 実 際 に R
TKの数㎝オーダーでガイダンスを
実行すると、トラクタのハンドルを
指示通りにコントロールするのは至
難の業である。RTK‐GPSと自
動操舵装置はセットで考えた方が良
さそうだ。
これまではGPSガイダンスとい
えば輸入品を日本語表示に変換した
ものだったが、国内メーカーの商品
も増えてきた。後半は、関連機器も
合わせて商品を一挙に並べてみた。
農業経営者 2013 年 8 月号
47
ティー
アイ
※
内の数字は資料請求番号です。本コーナーの商品は
本誌HP www.farm-biz.co.jp からまとめて資料請求ができます(無料)
。
①画面 ②ガイダンス方式 ③セット内容 ④補正情報 ⑤防水・防塵性能 ⑥希望小売価格 ⑦特徴
Outback S-Lite
105mm
GLONASS
衛星
83.4mm
GPSナビライナー EGL3000
25mm
サトコンシステム
ファームナビゲーター
カラー画面
133.6mm
⑧問い合わせ先
185mm
203mm
奥行:28.6mm
重さ:240g
奥行:34mm 重さ:540g
奥行 45mm
①
4.8 インチ、タッチパネル式
①
2.5 インチ
①
2.5 インチ
②
A-B 直線、平行曲線、輪郭
②
A-B 直線、平行曲線
②
A-B 直線
③
本体モニタ、GPS アンテナ、アンテナ用配線、電
源用配線、USB ケーブル、SD カード、本体用保
護カバー、ウインドウマウントキット
③
本体モニタ、GPS アンテナ、電源ケーブル、GSI
ケーブル(オプション)
③
本体モニタ、GPS アンテナ、受信機、アンテナ取
付ベース、誘導装置取付アーム
④
MSAS
④
MSAS / e-Dif
④
MSAS
⑤
⑥
-
399,000 円
⑤
⑥
⑤
⑥
非防水(キャビン仕様)
281,400 円
⑦
る防除作業時に重複したセクションのノズルを閉
めるよう表示する機能を搭載している。フロント
ガラスに取り付け可能な大きさで顔を左右に動か
す必要がない。無料の地図ソフトを利用して圃場
管理を行なえる。
⑦
⑦
スタート時に一度スイッチを押すだけほ場登録操
作が不要。同社製のブロードキャスタと組み合わ
せて使えば自動制御(車速連動、枕地自動シャッ
トオフ、走行経路自動設定)が可能。
⑧
エム・エス・ケー農業機械株式会社
北海道恵庭市戸磯 193-8
TEL:0123-33-3120 / FAX:0123-33-3172
URL:http://www.mskfm.co.jp
⑧
-
250,000 円
耕うん作業から防除作業まですべての作業に利用
できる手頃なガイダンス。キャビンの窓に取り付
けても、視界の妨げにならないコンパクトサイズ。
取付けは数分で行なえる。
「Stop Guidance」ボタ
ンを押せば、作業終了地点をセーブでき、畑に戻
ると、再スタートできる。
株式会社クロダ農機
北海道河西郡芽室町東 6 条 10 丁目 1-7
TEL:0155-62-2526 / FAX:0155-62-4813
URL:http://www.kurodanoki.com
⑧
株式会社 IHI スター
北海道千歳市上長都 1061-2
TEL:0123-266-1123 / FAX:0123-26-2412
URL:http://www.ihi-star.com
GLONASS衛星
(※ オプション)
GLONASS
衛星
カラー画面
カラー画面
RTK にアップ
グレード可
RTK にアップ
グレード可
自動操舵
オプションあり
260mm
TeeJet
MatrixPro 840GS
カラー画面
RTK にアップ
グレード可
180mm
Outback STX
158mm
184mm
CFX-750 GPS
ガイダンスシステム
自動操舵
オプションあり
自動操舵
オプションあり
212mm
奥行:95mm
重さ:2,500g
270mm
奥行:53mm
重さ:1,134g
奥行:60mm
重さ:1,750g
①
8 インチ、タッチパネル式、ライトバーあり
①
7 インチ、タッチパネル式
①
②
A-B 直線、A+パターン、平行曲線、輪郭など
②
A-B 直線、平行曲線、輪郭
②
③
本体モニタ、GPS アンテナ、電源ケーブル、USB
メモリ、GSI ケーブル(オプション)
、フットスイ
ッチ(オプション)
③
④
MSAS
④
MSAS
⑤
⑥
IPx4
7 月下旬発売予定(Sts の後継機種)
⑤
⑥
IP54
535,500 円
③
④
⑤
⑥
本体モニタ、RAM マウント、AG25 アンテナ(2
周波)
、アンテナケーブル、電源ケーブル、アンテ
ナプレート
海上保安庁ビーコン/ MSAS
※ オプションにて OmniSTAR、RTK に対応可能
-
525,000 円
8.4 インチ、タッチパネル式、ライトバーあり
A-B 直線、曲線、円形、ラストパス、ネクストロ
ウ
本体モニタ、GPS アンテナ、GPS ケーブル、カメ
ラキット・ケーブル、取付け吸引マウントキット、
スピードセンサーケーブル、電源ケーブル
⑦
アンテナをアップグレードすれば、GLONASS 衛
星にも対応。8 インチタッチパネル式大型ディス
プレイは操作性に優れる。RTK へのアップグレー
ド、自動操舵補助システム「EZ-Steer」との接続、
ライブカメラの装着(2 台まで可能)
、車速出力な
ど用途に応じて幅広い使い方ができる。
ア ナ ロ グ カ メ ラ の 接 続 は で き な い が、RTK や
GLONASS 衛星の順などはアップグレードすれば
⑦
対 応 で き る。 自 動 操 舵 シ ス テ ム「RTK Vsi」
「RTKeDrive」との互換性があり、接続可能。
⑦
570GS と同様の仕様だが、接続可能なアナログカ
メラは最大 8 台。昼間でも明るい大画面でカメラ
Viewer 映像にガイダンスライン情報を重ねられる。
RTK にアップグレードするとステアリングアシス
ト「UNI PILOT」に接続して自動操舵が可能になる。
⑧
株式会社ニコン・トリンブル
東京都大田区南蒲田 2-16-2 テクノポート三井生命
ビル 4F
TEL:03-5710-2595 / FAX:03-5710-2604
URL:http://www.nikon-trimble.co.jp
⑧
株式会社クロダ農機
北海道河西郡芽室町東 6 条 10 丁目 1-7
TEL:0155-62-2526 / FAX:0155-62-4813
URL:http://www.kurodanoki.com
⑧
ジオサーフ株式会社
北海道札幌市中央区大通西 13-4 北晴大通ビル 702
TEL:011-209-0720 / FAX:011-209-0721
URL:http://www.geosurf.net
農業経営者 2013 年 8 月号
48
T
ティー
GPSによる車速信号を利用した機器
TeeJet
MatrixPro 570GS
トラクタの車速はタイヤの回転数から計測す
るのが一般的だったが、スリップ率の影響を
受けるなど正確な車速が得られなかった。そ
の解決策にもGPSは利用されている。トラク
タと車速連動を実現した機器を紹介する。
149.1mm
RTK にアップ
グレード可
①
②
カラー画面
自動操舵
オプションあり
203mm
奥行:58.4mm
重さ:794g
5.7 インチ、タッチパネル式、ライトバーあり
A-B 直線、曲線、円形、ラストパス、ネクストロ
ウ
①
5 インチ、ライトバーあり
②
A-B 直線、平行曲線、輪郭
③
本体モニタ、GPS アンテナ、GPS ケーブル、カメ
ラキット・ケーブル、取付け吸引マウントキット、
スピードセンサーケーブル、電源ケーブル
③
④
MSAS
④
⑤
⑥
IP54
399,000 円 視認性と操作性に優れ、ガイダンスメニューの設
定との切替えが簡単に行なえる。アナログカメラ
を最大 4 台まで接続でき、カメラ Viewer 映像にガ
イダンスライン情報を重ねたり、後方の作業機の
状態を表示したりできる。農家が必要とするすべ
ての情報を一つのモニタ画面に映し出せる。
ジオサーフ株式会社
北海道札幌市中央区大通西 13-4 北晴大通ビル 702
TEL:011-209-0720 / FAX:011-209-0721
URL:http://www.geosurf.net
⑤
⑥
⑦
高精度高速施肥機 ブロードキャスタ
⑧
RTK にアップ
グレード可
自動操舵
オプションあり
161.5mm
■希 望 小 売 価 格:
(G-F-10)306,000円 〜、
(G-R-10)299,250円〜(税込)
■株式会社ジョーニシ
滋賀県甲賀市水口町本綾野4-1
TEL:0748-62-4110
GLONASS
衛星
カラー画面
サンソワー Gシリーズ G-F10/R10
GPS車速連動装置と一体型の耕うん同時施肥
機。トラクタの発信・停止と散布開始・終了を
連動させ、散布量を車速によって適切に制御す
る。
System110
152mm
農業
アイ
⑦
⑧
奥行:63.5mm
重さ:1,800g
本体モニタ、GPS アンテナ、LED ライトバー、マ
グネット式アンテナ台、GPS ケーブル、Power/
CAN ケーブル、リモートフックアップケーブル、
RAM ベース、RAM マウントアーム、本体吸盤(オ
プション)、LED ブラケットセット(オプション)
など
MSAS
※ オプションにて OmniSTAR、RTK に対応可能
IP66
オープン価格(参考標準価格:約 53 万円)
ディスプレイ脇のボタンにて操作を行なうので、
モニタ画面を見なくても手探りで操作が行なえる。
レーザー式生育センサ「CropSpec」と組み合わせ
ることで、作物の生育状況をマップ化できる(オ
プションにて後付可)
。オートステアリングシステ
ム「System150」へアップグレードも可能。
株式会社トプコンソキアポジショニングジャパン
東京都板橋区蓮沼町 75-1 ( 株 ) トプコン内
TEL:03-5994-0671 / FAX:03-5994-0671
URL:http://www.topcon.co.jp/positioning
東京計器㈱/ジオサーフ㈱
Outback MAX
AG-RiDER(エージーライダー)
GPSの速度情報に連動して356段階にシャッタ
ー開度を調整し、位置情報による高精度・高速
作業を行なう。トラクター停車時(1km/h以下)
は散布を自動停止する。
※試験中
GPS車速連動装置 KSRU
■希望小売価格:89,775円(税込)
■株式会社クボタ 関連商品営業部 第二グループ
大阪市浪速区敷津東1-2-47
TEL 06-6648-3954(内線7-61-3954)
49
農業経営者 2013 年 8 月号
184mm
カラー画面
カラー画面
215mm
■希望小売価格:890,400円〜1,105,650円(税
込)
■株式会社ササキコーポレーション
青森県十和田市大字三本木字里ノ沢1-259
TEL:0176-22-0308
トラクタに取り付けて車速信号を発信する装
置。さまざまなトラクタに装着し、対応インプ
ルに接続すれば車速連動作業が可能になる。現
在対応できるインプルは7社12機種。施肥・播
種・散布作業のムラを減らし、資材の節約など
に貢献する。
GLONASS
衛星
GLONASS
衛星
235mm
RTK
標準装備
自動操舵
オプションあり
自動操舵
オプションあり
243mm
奥行:140mm
重さ:1,750g
奥行:58mm
重さ:1,374g
①
8 インチ、タッチパネル式
①
10 インチ、タッチパネル式、ライトバー(オプション)
②
A-B 直線、平行曲線、輪郭など
②
A-B 直線、平行曲線、輪郭など
③
本体モニタ、GNSS ハイブリッドセンサ、吸着マ
ウント、電源ケーブル、データケーブル
③
本体モニタ、A50 アンテナ、電源ケーブル、USB
メモリ、フットスイッチ、GSI ケーブル(以下オ
プション)
、オートドライブ (eDriveX)
④
MSAS
④
MSAS / OmniSTAR / RTK
⑤
⑥
IP3X
903,000 円
三軸センサ、磁気方位センサ、加速度センサと
GNSS 信号を複合的に解析するため、高い走行精
度を実現した。MAP ベースでのガイダンス走行が
でき、事前に走行ラインを決めておくモードと圃
場でラインを設定するモードが利用可能。パソコ
ン用ソフト AG-Manager に圃場マップ作成、圃場
情報管理の各機能を標準搭載。
⑤
⑥
IP67
7 月下旬発売予定(S-3 の後継機種)
⑦
本体のアップグレードしなくても、RTK 基地局の
データを受信すれば RTK - GPS として利用でき
る。自動運転システム「RTK Vsi」
「RTK eDrive」
に接続すれば、0.15 ㎞ /h 以上の作業速度で自動
操舵が可能。アナログカメラ入力 4 台まで接続で
きる。
⑧
株式会社クロダ農機
北海道河西郡芽室町東 6 条 10 丁目 1-7
TEL:0155-62-2526 / FAX:0155-62-4813
URL:http://www.kurodanoki.com
⑦
⑧
ジオサーフ株式会社
北海道札幌市中央区大通西 13-4 北晴大通ビル 702
TEL:011-209-0720 / FAX:011-209-0721
URL:http://www.geosurf.net