精密農業における精密点測位とは？

精密農業の領域では、精度の追求が最も重要である。何年もの間、リアルタイム・キネマティクス（RTK）は、自動操舵から正確な植え付けまで、さまざまな作業に必要なセンチメートルレベルの精度を提供する基礎技術となってきました。しかし、基地局（または複数の基地局）の近接性と稼働状況に依存するRTKには限界があり、そこで精密点測位（PPP）技術が登場しました。

この記事では、CHCNAVが精密農業におけるPPPの複雑さを掘り下げ、その機能、利点、アプリケーション、そして他の測位技術との比較を探ります。

CHCNAV NX612は複数のGNSSとPPPモードをサポートしています。

従来のGNSSの限界と現代農業の要求

従来のスタンドアローンGNSS（GPSやガリレオなど）はメートルレベルの精度を提供し、基本的なナビゲーションには十分ですが、現代の精密農業の厳しい要件には及びません。自動操舵、正確な植え付け、可変量散布などの作業では、重複、スキップ、非効率的な資源利用を避けるため、かなり高いレベルの測位精度が要求されます。

効率性、持続可能性、資源の最適化に対する要求が高まる中、農家はより高い精度と信頼性を提供する測位システムを必要としています。そのため、精密なポイント測位のような技術が、より重要な役割を果たすようになってきています。

PPP（Precise Point Positioning）とは？

プリサイス・ポイント・ポジショニング(PPP)は、GNSSをベースとした技術で、基準局のグローバルネットワークからの補正データを使用することにより、測位精度を向上させます。簡単に言うと、PPPは衛星軌道やクロックの誤差、大気の遅延を考慮した補正データを活用することで機能します。このデータは衛星やインターネットを通じてユーザーに配信され、GNSS受信機は高精度の測位を実現できる。

ローカル基地局を必要とするRTKとは異なり、PPPは近くに基準局を必要とせず、GNSS受信機だけでグローバルに運用することができます。このため、基地局の設置が困難な遠隔地では特に有効です。さらに、PPPサービスには主に2つの種類があります：

• フリーPPPサービス：フリーPPPサービス：BeiDouのB2bやGalileoの高精度サービス（HAS）のようなシステムは、オープンアクセス補正を提供し、約10cmの精度を実現します。無料ではあるが、収束に時間がかかるため、ユーザーはシステムが最適な精度を達成するまで何分も待たなければならない。

• 有料のPPPサービス：TrimbleのRTXやCHCNAVのPointSkyのようなサービスは、2.5センチメートルまでの高精度を提供する。また、これらの有料サービスは収束時間が30秒と早いため、すぐに高精度を必要とするアプリケーションに適しています。

CHCNAVのPointSkyサービス

精密農業におけるPPPの利点

PPPは、精密農業のアプリケーションにとってますます魅力的な選択肢となる、さまざまな重要な利点を提供する：

• 高精度：説明したように、PPPはセンチメートルレベルの精度を達成することができ、ほとんどの精密農業作業の厳しい要求を満たすことができます。

• 広範囲をカバー：PPP補正は衛星経由で配信されるため、基地局までの距離に制限されることなく、グローバルまたはリージョナルなカバレッジを提供します。このため、PPPは大規模、遠隔地、またはインフラの乏しい地域に理想的です。

• 基地局不要：ローカル基地局の設置や保守が不要なため、運用が簡素化され、インフラコストが削減され、特に遠隔地や困難な地形での柔軟性が向上します。

• 拡張性：PPPソリューションは、複数の基地局の管理に伴うロジスティクスの複雑さを伴うことなく、農業機械の大規模なフリート全体に容易に拡張することができます。

• 後処理とリアルタイムオプション：PPPデータは、リアルタイムのキネマティック測位（リアルタイム補正を受信するためのデータリンク付き）と後処理アプリケーションの両方に使用することができ、さまざまな農業ワークフローに柔軟に対応します。

精密農業におけるPPPの応用

以上のような利点がある精密農業において、精密なポイントポジショニングはどのようなことができるのでしょうか？ここではその概要を紹介しよう：

• 自動操舵と誘導：PPPは、自動操舵システムが高精度のナビゲーションを達成することを可能にし、農業車両が最小限の偏差で最適な経路をたどることを保証します。これによりオーバーラップが減り、効率が向上します。

• 正確な植え付けと播種：PPPにより、植え付けと播種作業をピンポイントの精度で行うことができます。これにより、種子が最適な間隔と深さに植えられ、作物の収穫量を最大化し、種子の無駄を減らすことができます。

• 土壌マッピングと分析：PPPはまた、正確な位置データを提供することで、土壌マッピングと分析を強化します。これにより、農家は土壌特性の詳細なマップを作成することができ、的を絞った土壌管理の実践が可能になります。

• 可変レートでの投入：PPPをセンサーデータや処方マップと統合することで、農家は投入資材（肥料、種子、農薬など）を必要なときに必要な場所に正確に散布することができ、資源の利用を最適化し、環境への影響を最小限に抑えることができます。

• 自律型機械：自律型トラクターやロボットの導入が進む中、PPPは安全で効率的な操作に必要な信頼性の高い正確な位置決めを提供します。

• 収量モニタリングとマッピング：PPPは、センサーやモニターに正確な測位データを提供することで、収量のモニタリングやマッピングを支援します。これにより、農家は生産性の高い地域と低い地域を特定し、将来の経営判断に役立てることができます。

• 精密整地：PPPは精密整地にも役立ち、圃場を正確に整地して水の分配を最適化し、流出を抑えます。これにより、水を節約し、圃場全体の生産性を向上させることができます。

精密農業におけるPPPと他の測位技術との比較

正確なポイント測位と他の主要な測位技術との比較を理解することで、さまざまな測位技術が農業経営にどのように役立つかをよりよく理解することができます。

• PPPとRTKの比較：PPPとRTKはどちらもセンチメートルレベルの精度を実現しますが、両者には明確な違いがあります。RTKはリアルタイムでセンチメートルレベルの精度を実現しますが、ローカル基地局を必要とするため、遠隔地での使用が制限されます。一方、PPPは、基地局を必要とせず、より広いエリアまたはグローバルなカバレッジを提供しますが、収束時間が若干長くなる可能性があります。さらに、RTKのコストには、基地局の購入とメンテナンス、またはNRTKサービスの購読料が含まれる場合があります。PPPには、補正サービスの利用料が含まれることが多い。無料のPPPオプションもありますが、精度と収束時間に制限がある場合があります。

• PPPとSBAS(Satellite-Based Augmentation Systems)の比較：衛星ベースの補強システム（SBAS）は、米国で運用されているWAASやヨーロッパで運用されているEGNOSのように、メートル以下の精度を達成することができ、PPPやRTKのような高精度を必要としないアプリケーションに適しています。PPPは、より高い精度と安定した性能を提供するため、センチメートルレベルの精度が要求される精密農業作業には、PPPが適しています。

以下は、3つの技術の違いを明確に識別するのに役立つ比較表です。

PPPとRTKの両方の技術を組み合わせて、効率と信頼性を向上させた高精度測位を実現するPPP-RTK技術があることに注意してください。

CHCNAV: 高精度オートステアリングソリューションで精密農業を強化する

CHCNAVは精密農業ソリューションのリーディングプロバイダであり、自動操舵、誘導、農場管理のための先進的なGNSSベースのシステムを提供しています。当社のNX612自動操舵システムを例にとってみましょう。

農業機械へのCHCNAV NX612

この自動操舵システムは、0.1～30km/hの速度で±2.5cmの精度を実現し、幅広い農業車両と作業をサポートします。RTK、E-PPP、H-PPP（ガリレオHASを使用）、ポイントスカイ（CHCNAV独自の衛星ベースのPPPサービスで、5分以内の収束でcmレベルの精度を提供可能）など、複数のGNSSモードをサポートすることで、高い測位精度を実現しています。

言い換えれば、CHCNAV NX612自動操舵システムは、ネットワークカバレッジのない地域でも±2.5cmの一貫した精度を提供し、従来のRTKインフラが不足している大規模または遠隔の農場に理想的です。

結論

高精度測位は、ローカル基地局を必要とせず、高精度、拡張性、柔軟性を提供することで、精密農業の未来を再構築しています。BeiDou B2bやGalileo HASのような無料サービスであれ、先進的な商用サービスであれ、PPPは農家がより少ないコストでより多くのことを達成できるようにします。

CHCNAV はこの革命の最前線に立ち、GNSS PPP 技術を利用した革新的な自動操舵および誘導ソリューションを提供しています。さらに、世界中の農家の皆様にとって、より身近で実用的なものとなるよう、製品の改善に取り組んでいます。CHCNAVへのお問い合わせはこちらをクリックしてください。そして、より効率的で収益性の高い未来に必要な精度を、CHCNAVがどのようにあなたの農場に与えることができるかをご覧ください！

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CHCナビゲーションについて

CHC Navigation (CHCNAV) は、生産性と効率性の向上を目的とした先進的なマッピング、ナビゲーション、ポジショニングソリューションを開発しています。CHCNAVは、地理空間、農業、建設、自治などの業界にサービスを提供し、プロフェッショナルに力を与え、業界の進歩を促進する革新的な技術を提供しています。世界140カ国以上で事業を展開し、2,000人以上のプロフェッショナルを擁するCHCナビゲーションは、地理空間業界のみならず、世界のリーダーとして認められています。CHCナビゲーション[Huace:300627.SZ]の詳細については、www.chcnav.com。