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まずは「1PPS基準器」として仕立てよう

2014-06-23      
 今年のALL ASIAN は辞退しました。2日目の日中にはステルス君で、夜に釣り竿を担ぎ出してちょっとマジワッチしてみましたが、20/15m共そんなに開けている感じも無く、そそくさと民放ワッチ&サッカー観戦に切り替え・・・殆どの時間はGPS関連のあれこれを思案しつつ過ごすことになりました。

 昨日の日中は、ずっとGPS受信機とPCモニタを動かしながら、相変わらず天井部分のスラブを透過して基準信号には必要十分な数の衛星が見えてしまっていることを確認。こうなると、「2次基準」たる10MHzのOCXOは不要では・・・と思えてしまい、どうも当初の周波数基準作りの方法論である「ベランダ付近でGPSを使って10MHzのOCXOを調整⇒それを『納戸実験室』に持ち帰って周波数標準として使う」という考え自体を見直す必要があるかなぁと思えてきました
 ただ、何れにしても1PPSの取り回し部分・・・GPSを上手く受信して正確な1PPS刻みのパルスを発生させる部分は必要です。この部分のみの工作を次回作と位置づけました。ざっと、以下のような機能・・・。

 1) GGAレポート中の「GPS測位状態」と「使用衛星数」を使用して1PPSの確度を確認
 2) 1) の情報と共に「HDOP値」をLCD表示することで、確度を数値的に表現する
 3) 緯度・経度も表示できるように工夫
 4) ケース内温度を測定して表示
 5) 1PPSの信号はそのまま外部に出力
 6) レポートをそのまま外部に出力(232レベル)

 これだけの機能ですから、PICは14ピンの小さめなもので済みそうですし、TTL-232レベル変換ICを乗せてこぢんまりと作れると思います。ケースだけは金属製とはいかないため、少し厚めの透明なアクリル・トレーを上手く使い、LCD表示が透けて見えるような感じで考えようと思っています。

 さて、GPS受信機として使用するVK16U6及び出力レポートに関する備忘録を少しだけ・・・。

 ・ 立ち上がると直ぐに$GPTXT(GPSモジュール独自のレポート:5メッセージ)が送られてくるが、とりわけ有効な情報は無い。
 ・ $GPTXTの後、$GPRMCを先頭にレポートが毎秒送られてくる。
 ・ 測位すると、モード関連のパラメータは「単独測位」となり、緯度・経度が各レポートに反映される。
 ・ 使用可能衛星が3つになった時点で1PPS出力が始まる場合がある。
 ・ 使用衛星数が増えるとHDOP値が小さくなっていき測位位置の確度が上昇する。
   >使用衛星数とHDOP値は必ずしも比例関係ではない。
   >使用衛星数は1,2個はふらつくため、「4機受信」では心許ない。
 ・ 緯度・経度の「秒」の部分は1/100000の値であり角度(60進数)ではない。
   >「秒」の部分を60倍することで角度への変換可能。
   >実際の計算では、6倍で求められる(1桁ずれるだけ)。

 ハード的に難しい部分は殆どありませんから、次なる課題は、アセンブラでこしらえたURT(殆どの場合RS-232C)のロジックを汎用化⇒ライブラリ化する作業を経て、前述の機能を実現するプログラムの作成となります。またしても「超メンドクサイ病」に苛まれていますが、今週末までには少なくともライブラリだけでも作成してしまいたいと思っています
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アパマンというハンデにさらにQRPまで課し、失敗連続のヘッポコリグや周辺機器の製作・・・趣味というより「荒行」か!?

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