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ＧＰＳ入門

ＧＰＳ入門. 新潟インターネット研究会 田中 秀明 hidebu@nisoc.or.jp. お品書き. 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 地上高２０，２００ Km 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）

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ＧＰＳ入門

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Presentation Transcript

  1. ＧＰＳ入門 新潟インターネット研究会 田中 秀明 hidebu@nisoc.or.jp

  2. お品書き • 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

  3. 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 • 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/

  4. 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

  5. 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...

  6. どうやって測位するの？(2)

  7. どうやって測位するの？(3)

  8. どうやって測位するの？(4)

  9. 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

  10. 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

  11. 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

  12. 僕にもできた？Stratum-1 • GPS Core ：Jupiter （株）SPA http://www.akihabara.co.jp/spa/ • 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(?)

  13. 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/

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