2022/07/01〜

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2022/06/28

The Korea Herald, S.Korea successfully deploys precision navigation satellite to boost GPS accuracy, flight safety, June 23, 2022

2022/06/22 21:50 UTC, 静止衛星 MEASAT-3d、フランス領ギアナ クール―宇宙基地よりAriane-5ロケットで打ち上げ成功。MEASAT-3dはマレーシアの通信衛星だが、韓国版SBASであるKASS (Korea Augmentation Satellite System) 用ペイロードを積んでいる。measatのWebサイト (参照) によれば、MEASAT-3dの静止位置は東経91.5°、L1C/A PRN割り当て表 (参照) によれば、PRN134。KASSのパイロットサービスは今年末頃から、フルサービスは来年から開始される予定。

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2022/06/26

大体、設計できた。ちなみにGPS衛星側のアンテナは (ビームステアリングしているわけではないけど) こんな感じ。

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2022/06/24

アンテナアレイ素子の配置を決めるためシミュレーション。これは半径1/2波長の円周上に7素子、中心に1素子置いた8素子アンテナ (参照) のゲイン例。値が大きすぎる気がするので計算が間違っているかも。

補足: やっぱりゲインが大きすぎたらしいので差し替え。ついでに今回最終目標の14素子アンテナアレイ (参照) の例 (参照)。(23:10追記)

再補足: 少し直したPythonコードを公開 (参照)。(6/27追記)

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現在アンテナアレイ用素子の選定をしているのだが、アリエクで@$0.78 (\105.1 !) の激安GPSアンテナみつけた (参照)。パッチなので少し重いのと、さすがに特性が心配なので、@$17.6のヘリカル (参照) にしようかと思っている。$10以下のヘリカルを探していたのだが、パッチに比較するとやはり少し高い。

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2022/06/23

PocketSDR部品表の不具合。3.3V LDOの部品選定に問題があり、部品表指定のLDOを使うと正常に電源電圧が出力されない。本件、とりあえずGitHub Issuesに上げるが、PocketSDR製作を考えられている方はLDO部品選定の見直しを検討ください。

https://github.com/tomojitakasu/PocketSDR/issues/3

補足: 現在、SOT-23-5パッケージで3.3V 500 mAのLDOは入手性が良くないので、代替品としてピン4がNCで300 mAのものでも問題ありません。もし実装済みの場合は、ピン4 (V_FB) とピン5 (V_OUT) をジャンパでショートするのでも良さそうです。(6/24追記)

再補足: OSQZSSさん (参照) ありがとうございます。(6/24追記)

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ardusimple, Japan CLAS Corrections L6 Receiver NEO-D9C

u-blox NEO-D9Cボード。149ユーロ (\21214.6、送料・税別)。手元にある初期ボードと比較して、RFスプリッタとUSB I/Fが付いた様。L6対応の測量アンテナ (参照)、ヘリカルアンテナ (参照) も (199ユーロ)。

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さて、FusionPCBに投げた。Digikeyで追加発注部品を調べていたら、結構値上げしてるものが多い気が。円安の影響 ? これだと1万円/枚ではできないな。

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2022/06/22

embarcadero, IEサポート終了に伴うDelphi / C++ Builderへの影響, 2022年06月20日

とりあえずメモ。TWebBrowserとTEdgeBrowserの違い (参照)。

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D.S.De Lorenzo et al., GPS Receiver Architecture Effects on Controlled Reception Pattern Antennas for JPALS, ION GNSS 2004

アンテナアレイ (CRPA) によるビームフォーミング性能解析。1/2波長間隔7素子アンテナの性能をシミュレーションで評価している。

これ見ると、pre-correlationとpost-correlationの差、ADCビット数の差はあんまりないみたい。とりあえず、2bitsでも実用になるかな。

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2022/06/21

T.Suzuki, GNSS Odometry: Precise Trajectory Estimation Based on Carrier Phase Cycle Slip Estimation, IEEE Robotics and Automation Letters, 2022

サイクルスリップ復旧手法を含んだ、GNSS TDCP (time differences of carrier pahse) とFGO (factor graph optimization) による高精度測位。open access。Google Scholarのおすすめ論文。細かくは後から読む。

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大体、設計できた。4層基板を試してみたかったが、無償版Eagle (参照、80 cm^2、2層まで) では設計できないことが分かったので2層。これ 使うので、部品代だけなら1枚$100位で出来そうだが。

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2022/06/16

Geely, Geespace Successfully Launches First Nine Satellites, June 2, 2022

中国自動車メーカーGeely社の子会社Geespaceが、自動運転向け高精度測位サービス用衛星 GeeSAT-1 9機の打ち上げに成功。GeeSAT-1は全240機のLEO衛星コンステで、2025年までに72機の衛星を打ち上げる予定。

衛星仕様は不明だが、商用PPP-RTKサービスを提供する、とあるので、まずは高精度測位補強が目的らしい。衛星数からすると将来的に測位信号配信も視野に入れていると思われ、次世代商用測位衛星のダークホースとなるかもかもしれない。しかし、自動運転の実用化をにらんで高精度測位サービスの分野も覇権争いが激しい。技術も市場もどんどん動いていて、10年後を見通すのが難しい。

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ardusimple, RTK-SSR Receiver with PointPerfect (Internet or L-Band)

F9P + D9S + survey antenna (3 + L-band) + PointPerfect x 1 year で956 ユーロ (\131,869)。

PointPerfectのサービスエリアは、米国・欧州だが、地域限定ではなく全域の様。L-band 2400 bpsの帯域で初期化時間30秒以下の性能が全域で出るのか ? もしこれがホントなら、性能的にも価格的にも、高精度測位補強サービスは次のステージに入った感じ。

補足: Trimble RTX Fastのサービスエリアも全米 (一部カナダ) と欧州ほぼ全域に広がっていたのを忘れていた (参照)。Trimbleができるのなら多分u-blox (というかSapcorda) もできるのだろう。(22:23追記)

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RTKPLOT Map ViewでGoogle Mapsが使えなくなった。Leafletはまだ使える様。IEベースのブラウザコンポーネント使って実装しているので、IEサポート終了 (参照) に伴いGoogle Maps側でサポートされなくなったと思われる。Edgeベースのブラウザコンポーネントもあるのだけど、APIが変更されていて簡単には動かないのだよなあ。どうしよう。

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2022/06/15

u-blox, thingstream Pricing

u-blox社が提供する各種有料サービスの価格一覧。IoT Location-as-a-Service - PointPerfect を選ぶとu-blox社のPPP-RTKサービスPointPerfectの価格が見られる。これによると、PointPerfect L-bandが$30.00 / month, PointPerfect L-band and IP が$44.00 / month。PointPerfectは、Horizontal Accuracy 3-6 cm (2 sigma 95%)、Initialization time <30 sec、と性能はTrimble RTX Fast とあまり変わらないのに、サービス価格は約1/3 (参照)。F9P + D9S で、受信機価格はTrimbleのざっと1/10か ? さて、本格的な競争は始まったばかりだが、最終的な勝者はどこか ?

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2022/06/14

OSQZSS, PocketSDRの量産, 2022-06-14

おお ...。

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2022/06/13

T. Everret et al., Optimizing the Use of RTKLIB for Smartphone-Based GNSS Measurements, sensors, 2022

筆頭筆者はrtklibexplorerの中の人 (参照)。RTKLIBをベースにした、Google Smartphone Decimeter Challenge (GSDC) の戦い方。

いつの間にか International symposium on GPS/GNSS 2009のRTKLIB論文の引用元が500を超えている (参照)。有り難い限り。

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2022/06/10

T. Takasu, Development of QZSS L6 Receiver without Pilot Signal by using SDR, IPNTJ 2022, 2022-06-10 Online

本日の測位航法学会研究発表会資料をアップ。Patentを取るつもりはないので使用したい人は自由にどうぞ。発表の通り、現在、Pocket SDR ver.0.7のPythonコードをほぼ全部Cに移植中。Pythonではマルチスレッド性能が全然出ないので。夏が終わる位までにはなんとか。

L6 CSKの復調は、10年位前 (参照) からの研究テーマの一つなので、それなりにアイデア蓄積もある。実装そのものは単純で、誰でも思いつきそうに見えるけど、実はそれほど簡単ではないのである。ところでL6擬似距離算出における、外部情報なしでの1秒アンビギュイティ解決であるが、Gailleo E6使えば行けるかも、と後から思いついた。(15:10追記)

補足: Pythonでマルチスレッド性能が出ないのはCPythonのGIL (global interpreter lock, Wikipedia) という仕組みのせい。スレッドの代わりにプロセスにするとか、工夫の仕方がないことはないのだけど、結局実装が複雑になるだけで、Python最大の利点であるコードのシンプルさをスポイルすることになる。頑張って実装しても多分性能に満足できないし。ということでCで書き直すことに。今のところ、ライン数3~4割増しで移植出来そうで、元のコードが十分短いし、コピペ+単純置換で済む部分もあるので、それほど大変という訳でもない。といってもPythonとCのコードを両方メンテする気力はないので、移植後はPythonコードのメンテは行わないつもり。(6/12追記)

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2022/06/07

Publickey, 世界中のITエンジニアが悩まされている原因不明でテストが失敗する「フレイキーテスト」問題。..., 2022年6月6日

「フレイキーテスト」という言葉を初めて知った。flakyはコーンフレークのflakeから。ずいぶん前に似たような問題にコメントを書いている (参照)。別に「原因不明」という訳ではなく、従来のソフトウェア品質保証とは異なる抑え方をする必要があるということ。

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TARO, Carrier Smoothing + Robust WLS + Kalman Smoother

Decimeter Challenge 2022 taro解の解説。色々と参考になる。"Robust WLS" ってどんなアルゴリズム ? と思ってコード読んだら、SciPyのoptimize.least_square() をオプション loss='soft_l1' 付けて呼んでいるだけだった。SciPyマニュアル (参照) 調べると、所謂M-estimatorで、重み関数としてrho(z) = 2 * ((1 + z) ** 0.5 - 1) を採用しているらしい。といっても、Robust WLSの採用で、スコアは 7.96 m (baseline) → 7.51 mと、あんまり改善されてはいないが。

しかし、Python (というかSciPy）凄い。RANSAC (参照) やLMedS (参照) 使った最適化ソルバーも探せばどこかにありそうだが。

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2022/06/05

測位航法学会 2022年度 全国大会 研究発表会, 2022年6月10日

予稿公開されました。参加登録は延長された様です。

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2022/06/03

Google Smartphone Decimeter Challenge 2022 Leaderboard

おお、昨年の覇者taro君が参入。今年はCarrier Smoothing + Robust WLS + Kalman Smoother (参照) なのか ? RTKLIBexplorerさんがスコアを伸ばしている。最終〆切まで結構あるので、まだまだ予断は許さない。

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A. Pirsiavash et al., Measurement Quality Monitoring for Low-Cost Small-Size Multi-Band Multi-System GNSS Receivers, 4th Annual GNSS Raw Measurements Taskforce Workshop, 2020

これもAllystar HD9310の生データ品質の評価。p.13で市街地走行時の生データ品質をu-blox F9Pと比較して "competitive performance" としている。

HD9310はRTKエンジン積んでないのと最大CH数が40なのでF9Pと公平には比較できない。次世代モジュールに期待。

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M. Mendonca et al., BeiDou B2b and QZSS L6 Message Decoing Accuracy in a Low-power Low-cost Platform, ION 2020+, 2020

Allystar HD9310によるBDS B2b, QZSS L6 信号の航法データ復調性能評価。静止環境でBDS (GEO) B2bのC/N0は44〜47dB-Hzで復調率 99.9%。QZSS L6のC/N0は33〜41dB-Hzで復調率 99.905% (仰角>40度)、としている。

p.22見ると低仰角で少し厳しいが、オープンスカイでは普通高仰角の衛星しか使わないので実用範囲内か。p.7で "Correction up to 16-bits" とあるが、これは16-symbols (8 bits / symbol) の間違い。

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〜2022/05/31