2021/09/01〜

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2021/08/30

u-blox ZED-F9R内蔵IMUのAllan Deviation。ジャイロ (左)、加速度計 (右)。F9Rでは、UBX-ESF-MEASメッセージとして内蔵IMUの計測値を出力できるのでそれを解析した。デフォルトの更新レートは50Hz。ジャイロBI 5.0 - 7.2 °/H、ARW 0.30 - 0.33 °/√H。予想したより充分良い性能。

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2021/08/29

NAQU2021127

QZS-1衛星測位サービスの停止期間は、10日0時間45分 (2021/08/19 11:43 - 08/29 12:28 UTC) であった。

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QZS-1 (J01, PRN193) の信号状態がhealthy (SVH=0) に (IODE=49, TOE=2021/08/29 13:00から)。NAQUはまだ発行されていないが、程なくQZS-1の衛星測位サービスは正常に復帰すると思われる。衛星の復旧作業に尽力された関係者の方々、ご苦労さまでした。

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最近、タクティカルグレード (ジャイロBI 0.5〜5 °/H) の低価格6軸MEMS-IMU の評価を続けているので、以下に評価結果をまとめておく。必ずしも評価条件が同一ではないし、固体差もあるので、結果は参考までに。

補足: ZED-F9Rの結果を追加。(8/30追記)

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QZS-1 (J01, PRN193) のL1C/A, L2C信号の受信確認。ログを調べてみると信号再開は2021/08/28 09:16 UTC。信号停止期間は8日21時間33分。ただし、まだ信号の状態はunhealthyとされている。とりあえず、よかった。

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NAQU2021125

QZS-1のSLAS, DC Report, CLASサービスは2021/08/28 14:40 UTC復旧。これで衛星が死んでいないことは確定。

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GIZMODO, アメリカ宇宙軍のお仕事：GPSを守ってます, 2021.08.27

「GPSの脆弱性に関する評価の多くは誇張されすぎ」とのこと。この元記事はこちら。"exaggerate" は「誇張する」。

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2021/08/28

bynav A1-3L (参照) 内蔵IMU (ADIS16505-2、参照) のAllan Deviation。ジャイロ (左)、加速度計 (右)。NovAtel互換のRAWIMUBメッセージとして、内蔵IMUの100 Hz計測値を出力できるのでそれを解析した。ジャイロ BI 1.5-3.0 °/H、ARW 0.14-0.20 °/√H。XY軸ジャイロに比較して、Z軸ジャイロのBIが少し良く、ARWが少し悪い。

価格も考えると、やはりMurata SCHA63T-K03のコストパフォーマンスが抜群だと思う。

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2021/08/27

QZS-1の記録調べで昔の日記を読み返していたら、9年前 (参照) にこんなことを書いていた。

> 昨日はGPS/GNSSシンポジウム 2012に参加。やはりパネルディスカッションがおもしろかったのだけど、宇宙
> 戦略室の藤原さんが、実用準天の最大の目的は産業振興で、インフラは国が整備するので、あとはそれを「ずる
> く」利用して民が新しいビジネスを探してくれという (趣旨の) ことを話していたのが印象的だった。
> 確かに、予算獲得のための「準天頂衛星が開くバラ色の未来」みたいな宣伝フェーズは終わったので、これから
> 本当に実用とお金になるビジネスを皆で必死に探すフェーズに入ったと言える。もし、日本発の新しい測位ビジ
> ネスが見出されて世界中を席巻すれば、2000億の税金も無駄ではなかった、ということになるのだけど、さて10
> 年後どうなっているか。

さて、「日本発の新しい測位ビジネス」ってなんか見つかりそう ?

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EETimes, Analog Devices、Maxim買収を完了、2021年08月27日

アナログIC大手 Maxim (参照、参照) がADI (参照、参照) の子会社に。アナログICのシェアはそれぞれ7位と2位 (2018年、参照)。

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QZS-1の障害の件だが、NAQU2021114〜16 (参照) によると、2021/08/20 05:10 UTCからSLAS, CLAS, DC Reportの送信電力低下により、地上信号電力仕様を満たせなくなったとある。また、衛星測位信号停止 (または送信電力低下) からここまで17時間ほどかかっている。全信号の送信電力低下を伴うとすると、信号生成系、送信系、アンテナ系の障害の可能性は低く、電源系または姿勢制御系の障害ではないかと推測する。衛星のバス系が生きているかどうか不明だが、(少なくとも衛星測位関係サービスの) 復旧可能性は低いかもしれない。そろそろ公式発表があってしかるべきだが。

補足: 衛星姿勢が乱れることにより信号電力低下が発生する可能性があるかと思ったけど、NAQUでは明確に「送信電力低下」と書いてあるので、姿勢制御系はないかも。電力系、それも太陽電池パドル (例えば片系死んだとか) かな。(19:06追記)

再補足: ご存じのように、QZS-1の打ち上げは2010/9/11 (参照) で設計寿命の10年を既に経過している。軌道制御用燃料はまだかなり残っていると思われるが、状況からすると衛星に何があってもおかしくはない。2012年12月に搭載原子時計の片系が障害を起こした際 (参照) は設計寿命を全うできるか危惧されたが、よくここまで働いてくれた。当然、衛星を支える多数のエンジニアの方々の努力の賜物な訳で、頭が下がる。(19:22追記)

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CubePilot, HerePro Multi-RTK (Alpha Version)

F9Pベースのドローン用アンテナ一体型RTK受信機なんだが、なんとアンテナの周りにぐるっとカラーLEDアレイが付いていて自由に点灯できるらしい。ということで、自前でドローンライトショーをやってみたい人はいかが。しかし、無駄にカッコいいな。

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電子基準点 つくば3 (0627) 2019/08/18-08/25 UTCの信号受信状況 (GPS + QZSS)。2021/08/19 12:00 UTC少し前に、J01 (QZS-1, PRN193) の測位信号自身が停止していることが分かる。2021/08/27 04:10 UTC現在、手元の受信機でも信号を確認できていない。

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2021/08/25

NAQU2021109

QZS-1が2021/8/19 11:43 UTCから衛星測位サービスを停止している。また、SLASとCLASサービスも2021/8/20 05:10 UTCから停止している。発生から既に1週間近くたっているが、まだ復旧していない。NAQU2021113によると "The PNT service from SVN001 have been halted due to malfunction until further notice." とのことで、衛星に何らかの深刻な障害が発生している様だ。QZS-1Rの打ち上げまでもう少しなので、何とか耐えて欲しいものだが。

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2021/08/24

一応記録のため。上がu-blox M8PのPPS出力、下がSCHA63T-K05のレジスタ読み込みタイミングをテスト端子に出力したもの。1目盛5ms。データは200Hzでサンプリングして、デフォルトでは100Hzで出力。オシロはSIGLENT SDS 1202X-E (2CH 200MHz)。\5万以下で買える中華オシロだけど、これ位の解析には十分すぎる位。

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2021/08/21

SCHA63T-K03 I/Fボードに、PPSとNMEAによる外部時刻同期機能を追加。ちょっと苦労したが、オシロで見ていると概ね数100 μs程度の精度では同期できている様だ。

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2021/08/19

SCHA63T-K03 のAllan Deviation。ジャイロ (左) 、加速度計 (右)。ジャイロ BI 1.1〜1.6 °/H、ARW 0.06 0.08〜0.09 °/√H。長期安定度が少し悪いが、価格@2万円以下の6軸IMUでこれくらい性能が出れば上々であろう。

補足: 連続運転していたらジャイロ BI 1.0 °/H位まで延びる様になった (参照)。やっぱりIMUにはエイジングが必要なのかも (起動当初は単に温度変動を拾っているだけなのかもしれないが)。(8:05追記)

再補足: ARWの読み取りが間違っていたので修正。短期のアラン分散はほぼARWに依存し、平均化時間の平方根に反比例する。従って、グラフから平均化時間0.36秒のアラン分散 (°/H) を読み取って1/100にすればARW (°/√H) を求められる。なお、平均化時間0.05秒以下でアラン分散が下がっている様に見えるのはIMU内蔵のノイズ低減フィルタの影響である。フィルタ帯域を広くするとノイズが増えてアラン分散は上がる。SCHA63T-K03の場合、デフォルトのフィルタは "13 Hz 3rd order filter" で、グラフにもその影響が見えている。 (2021/8/25追記)

再々補足: 平均化時間1秒のアラン分散を読み取って、1/60する方が分かりやすいかも。(2021/8/27追記)

再々再補足: 上記「アラン分散」は正しくは「アラン標準偏差 (Allan Deviation)」。いつも間違える。(9/13追記)

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2021/08/18

インテル Shooting Starシステム

Intel drone light showsで使われている "Shooting Star" ドローン。写真手前PCでu-centerを動かしているので、RTK受信機としてu-blox F9PかF9Rを搭載しているのではないかと予想される。

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2021/08/17

内閣府, 衛星測位に関する取組方針, 2021年4月22日

今後の日本の衛星測位に関する整備計画。QZS-2~4後継衛星は2029、2031年度打ち上げ。PFI契約が切れる2033年度以降もQZSSの運用が継続されることが想定されている。

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SCHA63T-K03 I/Fボード実装した。久しぶりに1608のチップ部品を手付したが、勝手を思い出すのに時間がかかってしまった。

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2021/08/14

Google Smartphone Decimeter Challenge (別名outdoorコンペと言うらしい) に参加した日本の方々のブログ記事。非GNSS系の方々のアプローチの仕方が斬新で、とても面白い。

7位、12位、18位、34位。

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2021/08/08

Google Smartphone Decimeter Challenge: Taro - 1st place solution

Google Smartphone Decimeter Challnegeを制したTaro君の解の解説。(1) FGO (factor graph optimization)、(2) ADRによる速度拘束、(3) 基準局相対擬似距離による位置拘束、がキーとなるテクニックで、機械学習は未使用とのこと。データは相当にノイジーで、"I don't want to look at GNSS data on smartphones anymore!" との感想。

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2021/08/05

Mouserで注文していたu-blox ZED-F9R EVK (C102-F9R、参照) が到着。Hexagon HxGN SmartNet Correction Service (参照) のプロモコードが同封されていて、1カ月間フリーで使えるみたいなんだけど、どうも日本はまだサービス範囲外の様だ。RF-INのSMAコネクタが前と後ろ両方についているのだけど、一つは何 ?

補足: マニュアルによるとバックパネル側のRF INコネクタは "reserved for future use" とのこと。(8/6追記)

再補足: ベクタアンテナ対応版F9R (F9V ?) がそのうち出るのかも。(8/27追記)

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Google Smartphone Decimeter Challenge Leaderboard

Google Smartphone Decimeter Challenge 〆切。Private Leaderboard (test data47%の結果) の方が最終スコアらしく、更新時刻を見ると皆〆切間際の追い込みが凄かった様。Taro君おめでとう。

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〜2021/07/31