2013 Fiscal Year Research-status Report
GPSを用いた地盤変位計測のリアルタイム性の強化による安全監視の高度化
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25350506
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
清水 則一 山口大学, 理工学研究科, 教授 (70150357)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 伸一郎 山口大学, 理工学研究科, 助教 (70346089)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 地盤変位計測 / GPS / キネマティック計測 / 斜面安定 |
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| Research Abstract |
本研究は，GPSを用いた地盤変位計測システムのリアルタイム性を更に強化することによって，豪雨時・地震時における地盤災害を迅速かつ安全に監視することが可能な現場計測手法を確立することを目指すものである．申請者はこれまでに「mm精度」で地盤の3次元変位を自動連続計測可能なシステムを開発しているが，本研究ではさらにキネマティック方式を導入することで「計測の時間的分解能を向上」させる．
平成25年度には，新しい受信機を試作して受信機の基本的な性能を調査するとともに，キネマティック方式の精度検証，さらに，キネマティック方式による計測時間と計測分解能の関係を調べる基本実験を行った．その結果，試作機は従来のGPS受信機とそん色ない，あるいは，従来より良い精度でキネマティック計測を実施でき，さらに， 1時間間隔のスタティック計測とほぼ同精度の計測がキネマティックでは10分間隔でできる可能性を明らかにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
キネマティック方式は毎秒の測位が可能なためリアルタイム性に優れる反面，精度は劣る．元々のGPSの目的である測量ではcm精度で十分であることもあって，キネマティック方式の高精度化についてはほとんど研究されていない．また，受信機が現場計測に用いるには高価であり，必要な性能を有し，かつ，経済的な受信機も将来必要となる．
そこで本研究では，まず，現場計測に用いるために必要な性能を規定し，それに基づいて新しい受信機を試作した．次に，定点観測を実施して誤差分析に用いるデータを取得し，計測継続時間を変化させたキネマティック解析から，計測継続時間と計測精度との関係を明らかにし，要求精度にあった計測継続時間を調査した．試作機は従来のGPS受信機とそん色ない，あるいは，従来より良い精度でキネマティック計測が，1時間間隔のスタティック計測とほぼ同精度の計測がキネマティックでは10分間隔でできる可能性を明らかにした．
以上成果により，25年度計画した研究はおおむね達成された．
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| Strategy for Future Research Activity |
現時点の成果は，短基線に対するものであり，一般的な地盤計測の対象となる数10～数100mの基線距離に対して同様な実験を行い，基線距離，キネマティック計測継続時間，計測精度の関係を求める．また，キネマティック方式における誤差（特に周期的誤差）には，衛星配置が影響していると考えられることから，衛星配置と計測精度の関係を調査してその改善方法を検討する．これらの検討を通して，各基線長に対して，要求精度に対する最小の計測継続時間を求め最適計測間隔として提案する．また真値推定法として申請者が提唱しスタティック方式では効果が実証されているトレンドモデルをキネマティック方式においても適用し，その精度改善効果を明らかにする．最後に，先に述べたGPS定点観測においてアンテナに人為的に変位を与える強制変位実験を実施し，提案する手法の精度・確度を検証する．
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