GPS/GLONASSアンテナ

一年ぶりにNV08Cを復活させました．
いまごろ気付いたけれど，評価キットのケースの向きがそれぞれ違う．
大雑把だな，ロシア．



いろいろ思い出しながらPCに接続したのだけれど，
どうしても片方の受信機で信号が受信できない．
どうやら，付属のアンテナが壊れているようだ．



このアンテナ，NVS社のロゴが入っているけれど，
多分中身はTallysmanのTW2410．

Tallysmanのアンテナは，ややお高いが，受信信号の品質が良い一品．
そんなアンテナが動かないなんて，
もう，分解するしかないじゃない．

プラスチックのケースは，ネジ止めではなく，ツメに引っ掛けて
はめ込んでいるようなので，無理やりドライバでこじ開ける．



錆びてました…

フラックスの洗浄がいいかげんなのか，シールがいまひとつで
湿気が中に入ったのか，とにかくひどい状態．

　（クリックで拡大）

基板のロゴが，やっぱりTallysmanでした．

給電点はふたつ．
これでGPSとGLONASSに分けているのか，それとも単に広帯域にしているのか．

真ん中の一番大きな部品が，どうやらpower combiner．
ネットで探してみたけれど，多分これはEMC Technology & Florida RF Labsの
HybriX PTFE Hybrid Couplerのうち，1400～1700MHzのHPGシリーズ．

その左下の正方形の部品は，SAWフィルタだろうな．

放射素子は円形のパッチアンテナ．



指紋だらけだよ…

【追記】ふと思いついたのだけど，二つの給電点が，
それぞれ垂直，水平の直線偏波で，それをカプラで
90度位相をずらして合成して，円偏波にしているのかな？

リアルタイムソフトウェアGNSS受信機

測位航法学会のセミナーで紹介されたリアルタイムソフトウェア
GNSS受信機の資料とソースコードがアップされている．

Taro +memo：信号捕捉のサンプルプログラム

セミナーの実習では，オフラインで信号捕捉までだったようだ．
機能的には，信号追尾や疑似距離生成もしてくれるのだろうか？

後で試してみよう．

European Satellite Navigation Competition 2013

測位航法学会でキックオフのアナウンスがありますが，
今年のEuropean Satellite Navigation Competitionに
Japan Regional Prizeが加わりました．

ESNC: Japan Regional Prize

測位衛星を利用したビジネス提案のコンペティションで，
誰でも参加できます．応募締切りは6月末と早いです．

賞金は5,000ユーロ！
優勝者は，ドイツで開催される本選にノミネートされます．

単なるアイディアだけではなく，ビジネスプランが求められます．
もちろん書類は全部英語．

どしどしご応募ください．

【追記】ESNCでは，様々なカテゴリの賞があり，賞金の総額は1,000,000ユーロ．
優勝者にはGalileo Masterの称号と賞金20,000ユーロが贈られます．

過去に賞が贈られたアイディアは，下記のリンクから閲覧できます．

Learn more about the successful winners of the previous years

去年のGalile Masterを見る限り，衛星測位がメインじゃなくても良いらしい．

GPS Jammer

AGCのことを調べていたら，Jammerの話題も出たので，メモ．

市販のGPS Jammerの信号特性については，Cornell大学の
GPSチームの論文が良くまとめている．

Mitch, et al., Signal Characteristics of Civil GPS Jammers

基本的にChirp信号．
影響する範囲が，数百mから数kmとか，広すぎ…

ロケット搭載のGPSアンテナ

ロケットに搭載するGPSアンテナに関するtweetが流れていたので，
これまでいくつか飛ばしての個人的な感想をまとめておきます．
アンテナは専門外ですので，間違って理解していましたら，
ご指摘ください．

大きさや搭載位置など，いろいろ制約があるのですが，
一番重要なのは何かと聞かれれば，軸比かなと思います．

無指向なチップアンテナが便利という意見もあるようですが，
これだと射点において，地表からの反射波も受信してしまい，
SNが大きく変動し，最悪測位ができなくなります．

また，チップアンテナは基本的にモノポールアンテナですので，
直線偏波です．そのため，右旋円偏波であるGPS信号を受信すると
3dBほどロスすることになります．また，1回反射して左旋円偏波と
なったマルチパスも，同じ感度で受信してしまいます．

市街地や屋内で，微弱な電波でも，とにかく受信したい用途では，
これでも良いのですが，障害物のないオープンスカイの環境では，
もれなくマルチパスを拾うだけです．

そのような理由から，右旋円偏波だけを受信できるよう，軸比の良い
アンテナを選ぶのが第一歩かと思います．入手性から見ても，普通に
パッチアンテナを選択するのが無難です．ただし，小型化のパッチ
アンテナでは，一般的に軸比が劣化します．

小型のロケットであれば，側面に2個のアンテナを設置し，それを
電力分配器で合成するのが簡単でお勧めです．ヌルも発生しますが，
ロケットの径が19cmの波長に対して充分小さければ，実用上，
それほど問題になりません．

DLRの観測ロケットでは，ノーズ先端にもアンテナを設置し，
射点ではそのアンテナで受信し，飛しょう中はロケット側面の
アンテナに切り替えています．

DLR/GSOC: Test Maxus-4 GPS Experiment

モデルロケット程度のサイズであれば，wrap-aroundアンテナを
設計するのも面白そうです．

PSAS: Cylindrical Patch Antenna Design for LV2

個人的には，ビームステアリングのできるアレーアンテナにして，
射点では天頂を向いているノーズ方向に，上空では姿勢に応じて
ビームが制御できたらなと妄想しています．

AGC Monitor

anti-jammingの研究用に，AGCの値が読めるフロントエンドが
欲しいなと探していていたら，ubloxのhardware statusとして
出力されていることを今更ながら知った．



指向性アンテナと複数のublox受信機を使って，jammerの位置特定とか
できないかな？

ARM + FPGA

メモ

GPSのベースバンド処理をXilixのFPGAに移植することに
なったのだが，それに合わせてソフトウェアもNios IIから
MicroBlazeに移植しなければならないのが面倒だ．

そんな訳で，ARMコアのマイコンとFPGAが両方搭載された
基板がないかと探していたら，こんなものを見つけた．

STM32F417 + Spartan-6: SILICA Xynergy-M4 Board
STM32F103 + Cyclone IV: ARM+FPGA統合コアボード

これなら，ソフトウェア側はSTM32マイコン用に組んで
おけば良い．FPGAとのインターフェイスは，FSMCを使う．

DE0-Nano用に，STM32マイコンのdaughter boardを作るか？

【追記】FSMCをサポートしているSTM32マイコンがどれか
いまひとつ判らない．データシートをひとつひとつチェック
しないとだめ？取りあえず，安価に入手できるDiscoveryの
シリーズだと，STM32F4なのかな．

IGS Real-Time Service

IGSによるリアルタイムでの高精度軌道・クロックの配信サービスが
開始されたので，早速RTKLibでPPPを試してみました．

IGS: Real-Time Service

まずは上記サイトのUser Accessから，アカウントを申請します．
1日ほどで登録完了のメールが届きます．

プロダクトの受信には，MGEXへのアクセスと同様に，RTKLibの
NTRIPクライアントを利用します．

Roverには，前回と同様にMGEXのCUT07を選びました．
新たにInput StreamとしてCorrectionを追加し，
TypeにはNTRIP Clientを選択します．



次に，隣のOptボタンをクリックし，NTRIP Clientのオプションを指定します．
NTRIP Caster Hostには，rt.igs.orgを選び，Portに2101を指定します．



Real-Time ServiceのProductsのページを見ると，
いくつかのストリームが提供されています．
今回は，この中からMountpointとして，IGS01を選びました．
（RTKLibのMountpontはtypoですね…）

さらに，Optionsボタンをクリックして，Positioning Modeに
PPP Kinematicを選択します．Satellite Ephemeris/Clockは，
Broadcast+SSR APCとなります．



Filesには，マニュアルを参考にANTEXなどを選びました．
このあたりは何が必要なのか勉強中です．



これで準備終了です．Startボタンをクリックすると，
指定したNTRIP Broadcasterに接続され，観測データと
衛星軌道・クロック補正値の受信が開始されます．

しばらく待つと，SolutionにPPPと表示されました．





まだFIXとPPPを行ったり来たりで，いまひとつ測位が安定しません．
Optionsの設定やFilesの選択が適切でないのかもしれません．
いずれにせよ，Real-Time Serviceへの接続は確認できたので，
いろいろ試してみます．

【追記】測位結果をよくよく見たら，本来のCUT0の座標から大きく
かけ離れている．何か間違っているようだ．

【追記2】疑似距離だけで普通に測位してみたら，やっぱり同じ
座標になった．オーストラリアどころではなく，カリフォルニア．
こんなところにMGEXのサイトは登録されていないのに，どういうこと？



【追記3】しかも，ここTrimbleだ．