Transcript GPS入門 - NISOC

ＧＰＳ入門
新潟インターネット研究会
田中 秀明 [email protected]
お品書き
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ＧＰＳってなあに？
どうやって測位するの？
時刻合わせは？
僕にもできた？Stratum-1
参考資料
GPSってなあに？(1)
• GPS(Global Positioning System)
• 米・国防総省の人工衛星を使った測位・時
間転送システム
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地上高２０，２００Km
１１時間５８分周期で周回
６つの軌道にそれぞれ４個づつ
正確な原子時計を搭載
開けていれば最低５つの衛星をとらえられる（はず）
• ＧＰＳ Ｐｌａｙｅｒ32
http://hp.vector.co.jp/authors/VA004314/
GPSってなあに？(2)
• ２つの周波数
– Link 1(L1): 1575.42MHz
– Link 2(L2): 1227.60MHz
• ３つの信号
– C/A Code：Coarse/Acquisition Code
– P(Y) Code：Precision Code
– Navigation Message
• ２つのサービス
– Precise Position Service： 軍事用
– Standard Positioning Service： 民生用
どうやって測位するの？(1)
• 基本は三角測量
• 衛星の位置は判っている
• 後は電波の届く時間差を計測すれば...
どうやって測位するの？(2)
どうやって測位するの？(3)
どうやって測位するの？(4)
どうやって測位するの？(5)
• と、言うわけでよく見る公式
(Xn-Δx)2+(Yn-Δy)2+(Zn-Δz)2=(Ｔn-Δｔ)2
• 変数が４つ → だから衛星は４つ必
要！
...あれさっきは３個で？
• 衛星３個では地球のない方向にも交点が
できている
• 衛星３個で２次元測位、４個で３次元測位
時刻合わせは？(1)
• 自分から各衛星の距離が判った
• 時間差も判っている
• だから現在時刻もわかるよね
時刻あわせは？(2)
• GPSレシーバからの信号にはいくつかの規
格がある
• NMEA-0183 ASCII文字列で表現される
• この文字列をRS-232C経由で取り込み、
sscanf()して…
• 1PPS出力
僕にもできた？Stratum-1
• GPS Core ：Jupiter （株）SPA
http://www.akihabara.co.jp/spa/
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RS-232Cモジュール
電源ユニット 5V 500mA
ケース・ネジ・ケーブル・…
しめて弐萬円弱、工数数時間(?)
参考資料
• NAVSTAR GPS USER EQUIPMENT
INTRODUCTION 米・国防総省
• NiftyServe FGPS
• Linux&JupiterでTimeServer構築（β版）
http://masaaki.sato.nakano.tokyo.jp/gps/ntp-linux/ntp-index.html
• (株) ＳＰＡ
http://www.akihabara.co.jp/spa/