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Quad SAT GARMIN用 GPS& 9軸ジャイロヘディングアンテナ

価格 : 40,000円44,000円(税込)
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Quad SAT 
 

QZSS DGPSアンテナに9軸センサー機能を搭載し、4つのパラメーターから方位 方向 座標を算出する
32vまでの電源入力を可能にした次世代10HZ QZSS DGPS 9軸ジャイロヘディングセンサーです。

Quad SAT特徴

 

9Axis ユニット使用

従来は2軸コンパス情報であったので船のローリーング ピッチングで船首方位は常にふらついていました。

9Axis ユニット使用 3軸加速度、3軸ジャイロ、3軸コンパス情報を1秒間に10回取得し0.1秒ごとに修正することで、

船が揺れても傾いても常に船首方向をキープします。

 

高速補正

GPS測位 加速度 ジャイロ コンパス情報1秒間に10回の測位データ出力0.1秒ごとに修正

マルチGNSS(Global Navigation Satellite System / 全球測位衛星システム)

SBAS DGPS MTSAT GPS、GLONASS、BeiDouに対応 50ch受信基盤搭載 

地磁気偏差自動補正

GPS測位信号で現在地の地磁気偏差を割り出して自動補正

強化電源

漁船などの船内機の電源でも直接使用できる32V仕様
 

NMEA0183出力

正確なヘディングを船の動揺中でもえられますので高速船 小型船 ヨット ゴムボートには大きな効果を発揮します
釣りはもちろんレーダーのヘディング情報元としても有用です。
NMEA0183の入力が1系統しかないモデルで外部GPSアンテナとヘディングセンサーが必要な場合
GPS測位データとヘディング信号を統合したデータで出力できます。

角度誤差1度 HDT HDM NMEA0183 VER2.0 RS422/232信号を出力可能です
 

対候性能IPX7

通常の磁気ヘディングセンサーが1秒間に2回の更新ですので5倍の速度で船首方位を表示します。
ヘディングセンサーは魚探本体から1m以上離して設置するのが理想です。
対候性能はIPX7なので船外の磁気の影響をうけない位置に設置できます
 

仕様

  • 出力信号:HDT HDM GSV GSA RMC NMEA0183 VER2.0 RS422/232 10HZ

  • ケーブル:3.5m

  • RS232/422出力

  • 5-32V動作

  • IPX7 防水仕様です 磁気 の影響を受けない場所に設置してください
     

 

9Axis ユニット(9軸センサー)とは

Quad SATには高性能9軸センサーが搭載されています。これにより安定船首方位検出を可能にします。それでは各センサーの働きをご説明します。

3軸ジャイロセンサー

機能:ジャイロセンサーは角速度(回転速度)を検出するセンサーです。これをX,Y,Z軸の3軸に搭載しています。

働き:風 波等の外部からの影響で急に姿勢を乱された時に船首方位を自動補正します。また、ジャイロデーターを積分処理する事により船体の角度や方向をロックする事ができます。
 

3軸加速度センサー(Gセンサー)

機能:加速度を検出するセンサーです。地上では常に下向きに重力加速度が働いています。他2軸(X、Y方向)の移動時の加速度を検出します。

働き;船体の傾きの検出、水平の検出。停船時の船首方位線が波の上下動でふらつくドリフトの防止を制御します。

3軸地磁気センサー(電子コンパス)

機能:地磁気を検出して絶対方向を検出します。船体が傾いても正確に方位を検出できる3軸の地磁気センサーを搭載しています。
QZSS DGPS搭載によって地磁気偏差を座標値から読み出してリアルタイム補正しています。

働き:このセンサーと他のセンサーデーターとの高精度演算により統合制御を可能にします。
 

マルチGNSSシステム

Quad SATはカーナビのテクノロジーと経験を使って設計されています

GPS、GLONASS BEIDOUを含む複数のGNSSシステム利用可能
QZSS補強信号なしの誤差も2m以内と従来を大きく上回る高精度を実現しています。

10HZデータ更新

Quad SATは1秒間に10回 10HZの座標データー更新します
現在1秒間に1回しか更新していない座標信号が1秒間に10回座標/進行方位更新の最新のDGPSになります。時速3.6kmまで10cmの誤差で記録可能です

  1. 50CHマルチGPSシステムレシーバー

    GPS、GLONASS、Galileo¹QZSS¹ Beidouを含む複数の全地球的航法衛星システムを追跡することが可能。この中から最も受信状態のいい衛星をえらび最大50CHのGPSから座標計算を行います 

    100万通りの相関計算をおこなうことでQZSS補強信号なしの誤差も2m以内と従来を大きく上回る高精度を実現しています

    ※GPSを定点に設置して測位したとしても測距誤差(大気、電離層、受信環境などさまざまな要因があり)測位の位置点は散らばります。
    これらの散らばりの点の平均位置までの距離を二乗平均して平方根をとったものがDRMS。
    平均値の2倍 2DRMSが位置精度の誤差の目安とされています。


     

高速データ更新ができること


現在多くのGPSプロッターはGPS情報更新速度が1秒に1回でしかありません。
GPS情報更新速度が1秒に1回の場合 秒速1mの移動速度ではじめて1mの誤差になります。
秒速1mの移動速度は時速に変換すると3.6km つまり時速3.6km以下でないと1m以下の精度は実現できないことを意味します。

実際のアイドリング航行で時速3.6km以下で航行は有りえません。

Quad SATは1秒間に10回 10HZの座標データー更新します
秒速10mの場合1秒間に10回データ更新し10m÷10回=1m間隔で座標を取得します。
秒速10mの移動速度は時速に変換すると36km つまり時速36km以下であれば1m以下の精度が実現できること意味します。

実際の釣行で時速36km以下で航行探査記録は十分可能です。

QZSS運用開始後には最低1秒間に5回以上のデータ更新が可能なGPS受信回路の処理速度が必要です。これはGARMIN GPSMAP/GPSMAP Plus/AQUAMAP/ECHOMAP/ECHOMAP Plusシリーズは対応済みです



  1. ※GPSを定点に設置して測位したとしても測距誤差(大気、電離層、受信環境などさまざまな要因があり)測位の位置点は散らばります。
    これらの散らばりの点の平均位置までの距離を二乗平均して平方根をとったものがDRMS。
    平均値の2倍 2DRMSが位置精度の誤差の目安とされています。
     

    その他
    NMEA0183(VER2.0)高速(38400BPS)入力可能な機器なら全て接続可能です

  2. ホットスタートと補助スタートのための最初の修正時間が1秒未満
    -160dBmのSuperSense®捕捉およびトラッキング感度
    KickStart機能を搭載してモジュールの信号の起動を高速化
    妨害 乱反射に対する高い耐性、高度な妨害抑圧機構、イノベーションRFアーキテクチャを採用しています

  3. ※QZSS 平成30年4月より運用開始

    http://www.sankei.com/politics/news/161231/plt1612310009-n1.html​
    ※QZSS 準天頂衛星システム 
    日本版GPS(衛星利用測位システム)として、日本のほぼ真上(準天頂)を周回する準天頂衛星と静止衛星の計7基で構成し、平成35年度の完成を目指す。電波が高層ビルや山岳などに妨害されにくく、測位精度も現在の誤差5〜10メートル程度から最高で誤差6センチ程度まで大幅に向上する。測位データを利用するには、システムに対応した製品が必要となる。


ヘディングセンサーや外部アンテを選ぶ場合の留意点

静止状態で船首方向が確認できる高速磁気ヘディングセンサー

GPSの船首方位は、進行方向の2点間から船首向きをを計算して表示しています。船舶が停止状態では、正しい船首を示すことが出来ません。Quad SATは衛星情報と磁気によって1秒間に10回方位データ更新する10HZヘディングセンサーです、停船状態でも正確な船首を素早く表示します。ボートが潮や風で流された場合、ヘディングセンサーで船首方向、GPSから得た自船の位置情報から流される方向を示します。流し釣りに欠かせないアイテムです。このヘディングセンサーは設置場所 使用法によって要求性能が変わります。選定の留意点をご説明します。

NMEA2000よりもNMEA0183で運用したほうが便利

GARMIN GPSMAP/AQUAMAPを複数台マリンイーサネットワーク運用する場合
ヘディングセンサーや外部GPSアンテナはNMEA0183で運用したほうが便利です
1台のNMEA0183ポートにヘディングセンサーや外部GPS入力した場合は
全ネットワークでイーサネット経由でヘディングセンサーや外部GPSを共有できます。NMEA2000でヘディングセンサーや外部GPS入力する場合は全てのディスプレイのNMEA2000端子にケーブルを配線する必要があり、コストも手間もかかります。
 

新型Quad SATはコストも安い

ヘディングセンサーHD-10DI+外部アンテナQZS-50S 2つの合計価格は43000円+消費税です。
新型Quad SATは HD-10DI+外部アンテナQZS-50Sの性能に加えて電子ジャイロと磁気偏差自動補正機能 強化32V電源が含まれて
40000円+消費税
NMEA2000ネットワークスターターキットが要らない分の価格は抑えられて導入しやすくなります。
 

さらなる高性能

POINT-1やHD-10のヘディングセンサーは磁気コンパスタイプです
このタイプは水平に設置してはじめて正確に動作します。船が揺れている状態では地図オーバーレイしたレーダー画面や地図画面は
常に揺れていました。今回9軸センサーで補正するQuad SATヘディングセンサーを発売しました。10hzの高速ヘディングを船の傾きや揺れを補正して出力します。地磁気偏差も自動補正してQZSS マルチGNSSで精度1.1mを実現しています。
 安定して正確なヘディングとGPS精度を得られる次世代高性能GPSヘディングジャイロセンサーです


 

注意:磁気の影響

外部GPSアンテナはGPS精度サブメーター時代が到来すると振動子の真上に設置することが必須になります。
外部アンテナとしてQuad SATは便利ですが問題が起きることがあります。
アンテナを設置する場所は振動子の近くのエレキやエンジンやパワーポールの近くに設置する必要がありました。Quad SATはヘディングセンサーと磁気コンパスとGPSが一緒になっているので、エレキやエンジンやパワーポールの近くは磁気を発生させてQuad SATを誤作動させるケースが有ります。

このような場合には根本解決作としてヘディングセンサーとGPSアンテナを別々の場所に設置する必要があります。
ヘディングセンサーHD-10DIもしくはQuad SATと外部アンテナQZS-50Sを別々に設置してください。これでヘディングセンサーは磁気の影響を受けない場所に設置して外部GPSアンテナのみ振動子の真上に設置できQZSSのサブメーター精度を十分に発揮できます

注意:ECHOMAPCHIRP SV2台設置の場合

この場合2台でポイント共有を行うのがNMEA0183になります。NMEA0183に外部アンテナQZS-50SやHD-10DIを接続するとポイント共有ができなくなります。
ポイント共有はNMEA0183
外部アンテナ/ヘディングセンサーはNMEA2000対応機器を使用する必要があります
NMEA0183→2000コンバーターを使うとQuad SATを使用可能です。

9軸センサーと3軸センサーの補正の違い。

GPS更新速度1HZと10HZの違い



 

ヘディングセンサーを使用する場合のメリットデメリットの説明

ヘディングセンサーがないボートの場合のデメリット

GPS魚探上に表示される方位は、「進行方向(動いた方向)」を表示します
GPSの特性上、船が動いていないとポイントと自船の方位角は導き出せません
完全に停止している場合ポイントとの相対方位 距離に大きな誤差が生じていしまいます

そのためGPS魚探を使ったアウトレンジ狙撃ではコツが必要でした

これまでのヘディング無しでのポイントの直撃は2つの条件が必須

●ポイントへの航法をON(ポイントと自船の相対距離方位を見る)
●ポイントへ接近しながらキャスト 停船してはいけない



そのため船が、完全に静止した状態では狙い撃ちはできませんでした


■ヘディングセンサー無の場合、船が進んで初めて船首方向がわかる 船が停止すると船首方位はデタラメになってしまいます。

ヘディングセンサーがない場合のデメリットを図解で説明


●停船時はGPS上の進行方向がでたらめ 
●微速で接近し続けなければポイントを狙えない
●流し釣りでは使いにくい
●地図上の船首と実際の船首があっていない

●ポイントがどこにあるかディスプレイから読み取りにくい


【ノースアップ設定】船が北→南へ流されている場合
実際の船首とGPS上の船首が一致しない



【コースアップ設定】船が北→南へ流されている場合
地図が進行方向が上に来るように回転してしまう
実際の進行方向とGPS上の船首が一致しない

実際には違うのに、あたかも船首がそちらに向いたかのように「△」マークが南側を向いたり
ボートが流されるたびに、地図が勝手にぐるぐる回転したり
GPSの画面をみてボートポジションの維持をするには相当な慣れが必要です
 

ヘディングセンサーを導入すると

●停船状態で実際の船首 GPS上の船首が完全に一致
●狙うポイントへの航法を入れる必要はない
●流し釣りがやりやすい
●次々にポイントをアウトレンジ直撃できる


GPS表示と実際の自船の船首が同期することで、GPS上に映し出されるポイントや地形の方位やイメージを勘違いすることなく正確に受け取れます

ポイントとの距離把握ボートポジションの維持
正確なキャストでのポイント直撃が誰でもできるようになるのがヘディングセンサーです。
 


GPS魚群探知機の記録誤差を最小にする方法


GPS魚群探知機の記録誤差を最小にするにはどうしたらいいのでしょうか
こんな質問を受けますが
まずは記録誤差の構成要素を理解していただく必要があります

記録誤差=
GPSの即位精度
+振動子とアンテナの距離x2
+船のスピード(秒速)÷毎秒測位更新回数
+振動子探査直径

GPS更新速度を上げるか低速で記録すると記録誤差を最小化


このようにいくつかある誤差の構成要素で機器の更新なしで記録誤差を最小化する方法があります。

それは記録誤差を最小化するにはなるべく低いスピードで航行して記録することです(速度閾値以上)

実際このことを知らずにポイントを記録すると 誤差が拡大します

ストラクチャースキャンの最適なイメージング:2-8 mph/3-13キロとされていますが

時速13kmでは船は秒速3.6m移動します。

つまり1秒に1回座標更新するGPSの場合ポイントの記録できる最小単位は3.6mになってしまします。

仮に船の速度を1/10の時速1.3kmにすればポイントの記録できる最小単位は36cm刻みにできます

したがって、記録時の船の速度を落とすと精度は向上することになります 


しかし、低速になると、船の進行方向の感知が難しくなって記録誤差が出てしまいます。

同じ速度、時速13km(秒速3.6m)でも更新速度が10倍になればポイントの記録できる最小単位は36cm刻みにできます

したがって高速走行でも1秒に10回更新の高速データ更新を行うQuad SATを導入すると正確な記録に大幅な改善が診られます

振動子の位置とGPSの設置位置を同期すると記録誤差を最小化


GPSMAP7400シリーズは10hzのGPSアンテナを内蔵しています
通常GPS魚探は運転席に設置して、振動子はトランサム 船尾付近に設置します。
そうすると
内蔵アンテナの位置と振動子の位置の距離の2倍の設置誤差が生じます。


QUICKDRAW CONTOURSを使用したときにその設置誤差が地図の歪みとなって表示されます


振動子の真上にQuad SATを設置することでアンテナの位置と振動子の位置を同期させることができ、設置誤差を最小にします。
 

Quad SATを設置すると

内蔵GPS受信回路32ch→Quad SAT 50ch受信へと性能向上します。
内蔵GPS誤差3m→Quad SAT誤差1mへと性能向上します。
平成35年QZSSが完全運用された後には
Quad SATは別売測位補強データ(L6信号)受信モジュールを追加してセンチメータ級測位補強サービス対応予定です

将来センチメータ級測位補強サービス対応で精度が6cmになりますので
早期に導入することをおすすめいたします。 
 

ヘディングセンサー設置場所について


ヘディングセンサーはGPS魚探のすぐ横に設置すると以下の症状がおきることがあります。
回転が止まらない
校正が出来ない
魚探に縦縞のノイズが入る。

GARMIN販売店ではヘディングセンサーは以下を遵守して設置してください
必ずヘディングセンサーセンサーの設置場所は必ずガウスメーター アプリを使って磁気の影響がない場所に設置してください
必ずヘディングセンサーセンサーの設置場所は必ず停船時に水平な場所に設置してください
必ずヘディングセンサーセンサーの設置場所は必ずGPS魚探から1m離して設置してください
必ずヘディングセンサーセンサーの設置場所は必ずエレキ電力線か1m離して設置してください
必ずヘディングセンサーセンサーの設置場所は必ず各種モーター電力線から1m離して設置してください
 

Quad SATとGARMIN機器の接続方法

■AQUAMAP/GPSMSP/ECHOMAP 

RS-232 NMEA0183ポート1結線

電源線NMEAポート1入力の茶色の線に QUAD SATから緑線接続

電源線マイナス黒色の線に QUAD SATから青とシールド線を接続

QUAD SAT赤に12-32V+電源を供給します
QUAD SAT青に12-32V-電源を供給します
 

■AQUAMAP/GPSMSP/ RS-232 
NMEA0183ポート2結線
 

電源線NMEAポート2入力の紫色の線に QUAD SATから緑線接続

電源線マイナス黒色の線に QUAD SATから青とシールド線を接続

QUAD SAT赤に12-32V+電源を供給します
QUAD SAT青に12-32V-電源を供給します

■GPSMAP1222/1022/922/722/ RS422 GPSMAP電源線RS422NMEA0183結線

QUAD SAT Tx 緑⇔GPSMAP電源線RS422NMEA0183 RxA(+)(茶)
QUAD SAT Rx 黄⇔GPSMAP電源線RS422NMEA0183 TxA(+)(青)
QUAD SAT青⇔バッテリー電源マイナス⇔GPSMAP電源線RS422NMEA0183 RxB(-)(紫)
QUAD SAT青⇔バッテリー電源マイナス⇔GPSMAP電源線RS422NMEA0183 TxB(-)(灰)

QUAD SATグランド(シールド)⇔バッテリー電源マイナス⇔GPSMAP電源線マイナス(黒)
QUAD SAT青⇔バッテリー電源マイナス⇔GPSMAP電源線マイナス(黒)
QUAD SAT赤⇔バッテリー電源プラス⇔GPSMAP電源線プラス(赤)

■GPSMAP585plus RS422 GPSMAP電源線 RS422NMEA0183結線

QUAD SAT Tx 緑⇔GPSMAP電源線RS422NMEA0183 RxA(+)(青)
QUAD SAT Rx 黄⇔GPSMAP電源線RS422NMEA0183 TxA(+)(紫)
QUAD SAT青⇔バッテリー電源マイナス⇔GPSMAP電源線RS422NMEA0183 RxB(-)(茶)
QUAD SAT青⇔バッテリー電源マイナス⇔GPSMAP電源線RS422NMEA0183 TxB(-)(灰)

QUAD SATグランド(シールド)⇔バッテリー電源マイナス⇔GPSMAP電源線マイナス(黒)
QUAD SAT青⇔バッテリー電源マイナス⇔GPSMAP電源線マイナス(黒)
QUAD SAT赤⇔バッテリー電源プラス⇔GPSMAP電源線プラス(赤)


【QUAD SAT配線色】
QUAD SAT Tx (緑)
QUAD SAT Rx(黄)
電源は5-32V動作可能です
QUAD SAT 電源線プラス(赤)
QUAD SAT 電源線マイナス(青)
QUAD SAT グランド(シールド)

■本体設定
HOME>設定>通信>シリアルポート1>NMEA高速

HOME>地図>MENU>地図設定>地図表示>ライン見出し=船首方位線>ソース>COG and HEADING

以上で可能です。