GPS をもっと使おう。高精度の時刻、高度、速度も出ますよ。

GPS の利用が遅れている。こんなに便利な電波が飛び交っているのだから、それを使わない手は無い。

1.高精度の時刻がわかる。最近ではたいていの自動車にカーナビがついている。カーナビではGPSからの信号から位置を計算しているが、基本的なデータは時刻信号だ。この時刻信号は、衛星の原子時計から出す正確な信号なので、それを使えば良い。カーナビから時刻信号だけを取り出せば良い。いまの自動車の時刻は狂いが大きくて、しょっちゅうラジオで補正しなくてはならない。

2.家庭でもGPSの信号をつかって、正確な時刻を表すことができる。

3.腕時計に気圧計を組み込んで高度を出すものがある。これなど、気圧計ではなく、GPSの信号を使えば、高度は簡単に計算できる。天候による気圧の変化を考えれば、GPSを使ったほうがよほど精度は良くなる。

4.自動車の速度も、従来の速度計(車輪の回転数を計測してそれを処理している)にもGPSの信号がつかえる。むしろ、自転車の速度計にGPSが普及している。

5.デジカメにGPSが組み込まれていて、撮影したところが分かるようになっているものがある。このデータをログをして取り出せれば、後日、それを利用して旅行ルートをパソコン上の地図の上に示せる。すでに技術はできているのだから、あとは安価にほろめれば良い。

6.大気中の水蒸気の量もGPS電波から推測できる。天気予報(降雨予測)にもっと使うべきだ。

ようするに、GPS電波には情報がいっぱい詰まっている。これを利用しない手はない。GPS受信機はすでに安価になっているのだ。

(電波時計というのがある。、情報通信研究機構の福島県と福岡県にある電波送信所からの電波を使っていて、置き時計では広く使われている。しかし、どういうわけか、自動車の時計ではこれを受信していない。業界のセクショナリズムというべきか。)
画像


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補足
1.GPSによる速度計測は、位置座標の微分(実際には2点間の座標の移動平均距離を時間で割ったもの)ではなく、電波のドップラー・シフトをそのまま計算処理している。周波数を数えるのだから、極めて精度が高い。それに比べ、位置座標を計算する方が、よっぽど精度が悪い。特に市販品のハンディGPSの高度計の精度は極めて悪い。

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この記事へのコメント

jr7cwk
2010年11月21日 03:04
>GPS の利用が遅れている。
私自身GPSで積極的に遊び始めた(除くカーナビ)のは数年前。
今思えば本当にもったいない話でした。

>1.高精度の時刻がわかる。
その昔、短波でJJYという時刻・周波数情報を載せた電波(標準電波)が送信されておりました。
無線が趣味だった私はそれを使用して時計を合わせたり無線機の周波数の調整を行っていました。
これがリニューアルされたのが現在電波時計でも利用されている長波の標準電波
http://jjy.nict.go.jp/

最近はネットが接続出来る環境ではネット利用で合わせてますが、屋外にいる時はLCD表示付きのGPSロガーで時計あわせやってます。

星の観測を行っている方も正確が時刻が必要らしく、手軽に利用できた短波JJYが停止された今、GPSでの時刻情報利用が増えているらしいです。

>2.家庭でも
GPSの時刻表示ですが、衛星が最低4機受信されないと正しい時刻を示してくれません。屋内にGPSの電波が十分に届くとは限らず、あまり実用的ではなさそうです。
(電波時計で利用されている長波も電化製品等から発生するノイズに「非常に」弱いという面があるので何とも言えませんけど。)

>3.高度
残念ながらGPSによる高度の測定は誤差が大きいようです。
地球の裏側にいる衛星が「見えない」分、水平面の精度より垂直面の精度は悪いのです。

まずはここまで。
jr7cwk
2010年11月21日 03:05
続きです。

>4.自動車の速度
実の所私自身、列車に乗った時に速度の変化を知りたい、という理由でGPSに本格的に手を出し始めました。
<実測例>
http://samidare.jp/jr7cwk/lavo?p=log&lid=112644
最近はレース関係でGPSでの速度記録がはやっているようです。

ただGPSでの速度計測は、トンネル内や、ビル街や崖の近く,森の中等GPSが4機正しく受信できないような環境では計測出来ません。
また衛星からの初期情報を得るまでの期間(衛星が4機十分なレベルで受信できる状態で最低30秒程度必要)も速度が計測できません。
そんな訳でGPSだけに頼る訳にはいかないようです。

>5.デジカメ
GPSが組み込まれたデジカメや、GPSユニットを接続可能なデジカメも一部ありますが、「GPSロガー」を別個に持ち、後処理でデジカメと時刻情報とを照合させる方法が現在の主流です。(ソフトは大抵GPSロガーに付いてきます。)
jr7cwk
2010年11月21日 03:06
長くなりすいません。もう1本

>6.大気中の水蒸気の量
 測定の為の「電波の信号源」として利用する方法かと思います。
 GPS衛星は多くの衛星がくまなく移動していくので、このような用途には他の衛星より適しているようです。

>電波時計
>自動車の時計ではこれを受信していない。
 長波の標準電波を利用した車用の電波時計もあるにはあるようです。
ただし・・・
 私自身長波の標準電波を受信する受信機を作りましたが・・・
http://samidare.jp/jr7cwk/lavo?p=log&lid=25185
ノイズの塊のような自動車内では受信困難みたいです。
コードを完全に受信するのに1分要しますので、この間にパルス状のノイズが入るとおそらくアウトでしょう。
まぁ車(エンジン)が止まっている間に受信すれば良いのかも知れませんが。

失礼しました。
2010年11月21日 10:05
GPSによる大気中の水蒸気量を計測しそれを地図の上にリアルタイムに示すことはすでに下記サイトで行われています。
http://rtnet.jp/index.php
気象レーダーで雨雲の分布をしめすのと同じ容量です。

当方、まだ勉強がおいつかず、この方法の詳細(精度・信頼性・分解能等々)について、評価できる状況ではありません。

またご教示ください。

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