GPS入門 - Niigata Internet Society (NISOC) : Table

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/