GPS測位情報の時刻は前か後か？

勘違いされると困るのでちょっと補足しておきます。
この記事を読んでGPS受信モジュールの測位情報にある時刻は直前の1PPSの出力時刻を示していると決めつけない方がいいです。
規格では次の1PPSですから、今回テストしたGM-316が規格とは違う実装をしている、あるいは私の調べ方に問題がある、くらいに考えていた方が安全だと思います。

いろいろな報時信号の進み遅れについてはネット上にもいろいろ書いたものがあるのですが実際に調べてみたら違っているのではないかと思われるものも多かったです。あくまで自分の使う機器について実証的に徹底的に調べるという方針の方がいいと思います。

（2013-12-20 13:28:58）
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ほよほよさんの記事（というかそのコメント）

　　「GPGGAメッセージからUTC Timeを取り出す」

を拝見して思わず考えこんでしまいました。

ほよほよさんはNMEA-0183の規格を確認されたそうで測位情報に含まれる時刻について

GPGGAなどメッセージに含まれる情報は、”次ぎ”の1pps（世界標準時に完全に同期した信号）に対するものである

と規定されているそうです（NMEAというのはGPS機器みたいな航法機器が（周辺の機器）とやりとりするデータのプロトコルに関する規格だったと思います）

私は測位情報にある時刻というのは直前の1PPS信号の出力された時刻を示すものと思い込んでいたものでこれは青天の霹靂でした。

思い込んでいたと言ってももちろんそう決めつけていたわけではなくて自分なりに調べてそう判断したわけですが....

ヘタをするとこれまで書いた記事を全部チェック・修正しなければならないわけで心配になってどうなっているか調べてみました。

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精度的にはちょっと問題があるものの正しい時分秒がわかりやすくいつも受信できるということで電波時計モジュールのパルス出力と比較してみました。


上が電波時計モジュールの出力、下がGPSモジュールGM-316の測位情報出力（TXA端子から出力されるもの）です（GPSの1PPS出力は記録していませんが上の電波時計モジュールの方の下向きのトゲと同じタイミングで出力されます）

電波時計モジュールCME6005の出力を見ると下向きのトゲと上向きのトゲがありますが下向きが秒パルスの開始、上向きが終了です。下向きのトゲは等間隔（と言ってもじつは0.01秒くらいのばらつきがあります）に並んでいますが上向きのトゲは不規則です。つまりパルス幅が秒ごとに違っておりこれを使って時刻情報が送出されています。
AとBのところを見ると下向きと上向きのトゲの間隔が狭くなっており幅の狭いパルスであることがわかります。これは毎9秒に送出されるポジションマーカーと言われるものです。
したがって10秒後にもポジションマーカC,Dがあります。
そしてC,Dに引き続きE,Fと続けて幅の狭いパルスが送出されていますがこれが00秒＝分のはじめを示すマーカーになります。

ということでE,Fの秒信号の直後に送出されたGPS受信モジュールの測位情報Gにどんな時刻情報があるか調べれば真実(?)がわかるはずです。


測位情報はRS232のようなシリアルデータなので波形からどんなデータが送られているか調べることができます。
緑色の線がスタートビットの終わり、黄色の線がストップビットのはじまりでこの間にデータがあります。上は「$GPGGA,」に引き続いて送られるUTCのデータの一部（分秒のところ）です。

データは下位ビットから送られていることを考慮にいれると一番左は「00110010」＝0x32で数字の“2”です。同じように読み取っていくと“2600.000”となっています。つまり“26分00.000秒”であることを意味しています。

ということで少なくともGM-316に関する限りは測位情報にある時刻は直前の1PPS信号の出力時刻を示すと考えてよさそうです。

可能性としては、

　　じつはGM-316の内蔵時計が1秒遅れていた

なんてことも考えられるのですが....

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