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2013年10月18日 (金)

GPS受信モジュール・まとめ

GPS受信モジュール(GM-316)に関するまとめです。

1. 1PPS出力はきわめて精度が高いと思われます。

データシート上は誤差1μ秒以下とされています。
BPMとの比較でも良好で数m秒以上の誤差があるとは考えられません。
現状これ以上の精度で検証することができませんのでほんとに誤差1μ秒以下の精度があるかどうかは確認できていません。

2. 動作は安定しています。

ノイズは皆無でした。0.100秒幅のパルス(のみ)が毎秒確実に出力されています。
この安定ぶりを経験すると電波時計モジュールはちょっと使えなくなります (^^;;

3. 起動時1PPS出力が始まるまで数分あるいはそれ以上かかるケースがあります。

開けた場所であれば1分もかからないと思いますがそうでない場合は時間がかかりますので注意が必要です。

4. デフォルトで毎秒測位情報が出力されます。

GPSモジュールにコマンドを送らなくても測位情報が出力され続けます

  「GPSモジュールを使ってみた(2)

測位情報の先頭のメッセージGPGGAには時刻情報があります。これはTXA出力の録音データからも容易に読み取ることができます。つまり1秒以上のTXA出力の記録(録音データ)があればそこから正しい時刻を得ることができます。

  「根性でGPS情報を読んでみた

この記事では「根性で」と書きましたが読取り方法を手順化すれば難しくはないです。

4. 測位が完了するまで1PPS出力は得られません。

ただし測位が完了した後GPSの電波を失っても1PPS出力は続きますので注意が必要です。またこの場合測位情報(TXA)も出力され続けますがその中に時刻情報はありません。

電波の受信状況が良好な場合V_BATに電源を与えたままVCCの電源を切り再度電源を投入したとき数秒ないし十数秒で1PPS出力が再開されます。事前にこの方法でGPSモジュールの設置場所が適切であるか確認しておいた方がよさそうです。

受信状態が悪いと思われる場合は別の方法で時刻を確認できるようにしておいた方が無難でしょう。

電波が失われても短時間であれば1PPS出力の精度が極端に落ちることはないと思われますがこの点は未検証です。

5. モジュールの消費電流はデータシート上は26mAとなっており電池での長時間の動作が可能です。

1PPS、TXAの両方にLEDを接続した状態でも単4ニッケル水素電池(3本直列)で1昼夜以上動作させることができました。

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結論としてこのGPS受信モジュールGM-316は簡単に正しい時刻を知ることができますので掩蔽(星食)観測時の時刻の確認手段としてお勧めだと思います。

特に私のロケーションではBPMよりずっと信頼性が高いです(BPMはフェージングが強いなど受信状況がよくありません。そもそも雑音レベルが高すぎます)

また電波時計モジュールは時刻の精度に問題がありますしノイズに苦しめられ受信状態もよくありません。ただし二次的な時刻確認手段としては有効だと思います(時刻は条件に応じて補正することによって少なくとも10m秒の精度は確保できると思います)

GPSモジュールはボードに組んでケースに収め次回の星食観測時は実戦投入の予定です。

写真撮影の場合もシャッター音とともに録音しておけばExif情報と突き合わせるなどすれば撮影時刻を正確に知ることができると思います。

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