ハルロック

これは！
20年ぶりくらいでモーニングを買うことになるのか？



はるちゃんがRAWデータを取るようになったら，単行本買うよ．

【追記】ところで，デート実現装置に組み込まれたGPS受信機は
どのモジュールだろうか？秋葉原で買いそうなイメージだけど，
秋月が扱っているモジュールでQZSS対応は見当たらない．

秋月電子通商：GPS（全地球測位システム）・GPSデータロガー

QZSS対応で広く出回っているチップとなるとMediaTekのMT3339だろう．
日本で入手するとなると，スイッチサイエンスで扱いのあるLS20031かな？

スイッチサイエンス：LS20031 66チャンネル5Hz GPSモジュール



完全に一致．

GPSの予算

Galileo云々はともかくとして，GPSの予算の話は面白い．

ASCII.jp: GPS頼りのリスク─日本の測位衛星事情

興味があったので調べてみたところ，GPS.govのサイトが参考になる．

GPS.gov: Fiscal Year 2014 Program Funding

年間$1.2Bの予算に対して，日本の人口は1.2億人．確かに一人あたり1,000円だ．

しかし，米国の軍事予算が年間$650Bであることを考えると，その程度かという気にもなる．

一方，実用準天頂衛星は，衛星と地上システムの整備で，5年間で1,700億円の予算を計上している．
これは，一人あたり年間300円の計算になる．

内閣府: 「実用」準天頂衛星システムへ

30機以上が運用され，世界中で利用できるGPSが1,000円．
実用準天頂衛星は3機で300円．

そう考えると，あまり良い買い物に思えない．

MatRockSim＋GPSシミュレータ

@ina111さんが素敵なロケットシミュレータを公開してくださったので，
GPS信号シミュレータ用のモーションファイルを作ってみました．

GitHub: ina111/MatRockSim

愛用しているSpirent社のGPS信号シミュレータでは，車や航空機，
人工衛星にはシナリオのテンプレートが準備されているのですが，
なぜかロケットはありません．

Spirent: GSS8000 GPS/GNSS Constellation Simulator

飛翔体のシミュレーションをするとなると，ユーザが自前で
モーションファイルと呼ばれる位置と姿勢の時系列データを準備して，
それをSimREMOTEというオプションでシミュレータに読み込ませる
必要があります．

Spirent: SimREMOTE User Manual (PDF, 6.6MB)

位置については，MatRockSimがECEF座標系で出力しているので，
そのままモーションファイルに利用できます．

姿勢については，MatRockSimがUp-East-Northのローカル座標に対する
quaternionsを出力するのに対して，GPS信号シミュレータでは，
North-East-Down座標でのheading，elevation，bankで記述します．

ある座標系で定義されたquaternionsを別の座標系から見たものに
どうやって変換するのか，いまひとつ理解できなかったので，
座標変換はあきらめて，ロケットの機体座標系を無理やり一致させました．
そのため，GPS信号シミュレータでは飛行機の背中からにょっきりと
ロケットが突き出したようなビジュアルになります．

ただし，オイラー角がsingularになってしまうケースがあるなど，
姿勢については，まだGPS信号シミュレータ側で工夫が必要です．

ロケットの機体や性能に関するパラメータはなかなか一般に公開されませんが，
宇宙研のM-3ロケットシリーズの機体データがwebに掲載されています．

ISAS: 衛星打ち上げロケットM3-S

この公開データをもとに，ina111さんがMatRockSim用のパラメータファイルを
準備してくださったので，早速，GPS信号シミュレータ用のシナリオを作成して
動作試験をしてみました．

受信機は，いつものようにNovAtel SuperStar II＋自作ファームウェアです．



ina111さん向けに開発したファームウェアでは，ublox社のGPS受信機と互換性のある
出力フォーマットを実装しています．そのため，u-centerで観測データのモニタリングや
ログができます．

　（クリックで拡大）

MatRockSimから生成したロケットのシナリオはGPS信号シミュレータで問題なく実行され，
受信機の方もロケットのダイナミクスや速度・高度に関係なく測位できていました．

　（クリックで拡大）

　（クリックで拡大）

これでロケット用GPS受信機の開発が捗る！

GPS宝探しの遊び方

GPS宝探しは，準天頂衛星を含めた衛星測位サービスを利用した位置ゲームです．
宝物を隠す役と探す役の2人で遊びます．
現在位置から宝物までの距離だけを頼りに，宝物が隠された場所を探します．

Google Play: GPS宝探し

準天頂衛星アプリコンテストへの参加作品のため，Nexus 7 (2012) でのプレイに
最適化しています．また，Google Mapsが表示できなくてもゲームはできますが，
より楽しむために，モバイルWi-Fiルーターなどによるネット接続をお勧めします．

ゲームで使う宝物として，おもちゃの金貨や宝箱などのアイテムを準備してください．



まずは，宝物を隠す役が，このアイテムをどこかに隠します．
メインメニューで，「宝物を隠す」ボタンをタップしてください．

　（クリックで拡大）

衛星測位が開始されたら，宝物を隠す場所へ移動します．
隠す場所を決めたら，その場所を秘密のメッセージに入力します．
例えば，ここでは「錨の下」です．





　（クリックで拡大）

その後，宝物を隠した場所の近くで「ここに隠す」ボタンをタップします．
測位精度が十分小さければ，その位置と秘密のメッセージが登録されます．
測位精度が不十分で登録できないときは，宝物の近くを移動してみるか，
宝物を隠す場所を変更してください．

次に，宝物を探す役に交代して，宝探しを始めます．
メインメニューで，「宝物を探す」ボタンをタップしてください．

衛星測位が開始されてから「ここを探す」ボタンをタップすると，
現在位置から宝物までの距離が表示されます．
東へ向かうか，西へ向かうか，この距離だけを頼りに，宝物を探します．



　（クリックで拡大）

ただし，「ここを探す」ボタンをタップできる回数は限られています．
ボタンの下に表示されている残り回数がゼロになると，
宝物を発見できないままゲーム終了です．

宝物が隠された場所に到着すると，隠した場所を示す秘密のメッセージが表示されます．
そのメッセージが示す場所に隠された宝物を発見したら，宝探しは成功です．

　（クリックで拡大）

端末が1台のときは，交代で宝物を隠し，宝物を見つけるまでの「探す」の回数が
少ない方が勝ちになります．端末が2台あるときは，お互いに宝物を隠してから
端末を交換し，相手より先に宝物を見つけるタイムトライアルも楽しめます．

この距離から位置を求める宝探しの方法は，衛星測位と同じ原理になります．
衛星測位の原理を勉強すれば，ゲームに勝てるようになるかもしれません．