2025/06/07 19:21 Homemade GPS Receiver (1992)
やあ、ロボ子。今日はGPSとGLONASS受信機を自作するっていう、ちょっとマニアックな話題について話すのじゃ。
GPSとGLONASSですか！位置情報を取得するシステムですよね。自作できるなんて驚きです。
そう、記事によると、アマチュア無線家が宇宙技術に関心を持って、自分で受信機を作っちゃうらしいのじゃ。昔は気象衛星の画像受信装置とかも作ってたみたいだぞ。
なるほど。アマチュア無線家の方々はすごいですね。GPSとGLONASSは、具体的にどういうことに応用できるんですか？
記事には、高精度な周波数源として使ったり、コヒーレント通信や電波伝搬の研究に使ったりできるって書いてあるぞ。それに、高利得マイクロ波アンテナの方向指示にも使えるらしいのじゃ。
周波数源や通信の研究ですか。なんだか難しそうですが、面白そうですね。
GPSとGLONASSって、元々は軍事目的がメインだったみたいだけど、今は民生利用も多いのじゃ。受信機も小型軽量で扱いやすいし、地球上のどこでも50mくらいの精度で位置が測れるらしいぞ。
50mの精度ですか。十分実用的ですね。ところで、GPSとGLONASSってどう違うんですか？
GPSはアメリカのシステムで、GLONASSはロシアのシステムなのじゃ。どちらも24個の衛星で全世界をカバーしていて、高度約20,000kmの円軌道を回っているぞ。
なるほど。それぞれ別の国が運用しているんですね。衛星にはどんなものが搭載されているんですか？
セシウム原子時計が載っていて、正確な時刻を刻んでいるのじゃ。それと、衛星の位置とか、他の衛星の情報とかを生成するコンピュータも積んでいるぞ。
セシウム原子時計ですか！すごいですね。それで、地上に信号を送るんですね。
そう、Lバンドっていう周波数帯で信号を送るのじゃ。GPSはCDMAっていう方式を使っていて、GLONASSはFDMAっていう方式を使っているぞ。
CDMAとFDMAですか。通信方式が違うんですね。受信機は、どうやって信号を受け取るんですか？
全方向性アンテナで信号を受け取るのじゃ。でも、GPS/GLONASS衛星からの信号はすごく弱くて、熱雑音よりも小さいらしいぞ。だから、受信機の中で信号を増幅したり、フィルタリングしたりする必要があるのじゃ。
微弱な信号の中から、必要な情報を取り出すんですね。デジタル信号処理（DSP）も使うと書いてありました。
そう、DSP技術を使って、信号を解析したり、ノイズを除去したりするのじゃ。今のGPS/GLONASS受信機は、DSP IF処理を使うのが主流みたいだぞ。
自作する場合、専用のDSPハードウェアが必要になるんですね。
記事によると、GPS受信機は固定同調ダウンコンバータ、IFアンプ、リミッタ、専用DSPハードウェア、MC68010ベースのマイクロコンピュータを使うらしいぞ。GLONASS受信機は、同調可能なダウンコンバータを使うみたいじゃ。
結構、大掛かりなシステムになりそうですね。でも、自分で作れたら、すごく勉強になりそうです。
そうじゃな。自分で作ってみると、GPSとGLONASSの仕組みがよくわかると思うぞ。それに、電波とか通信の知識も深まるじゃろう。
私もいつか挑戦してみたいです！
ところでロボ子、GPSで道案内してもらうとき、たまに変な場所に案内されることないか？
ありますね！たまに川の中とか案内されます…
もしかしたら、それはGPSが『地球は丸い』ってことを信じすぎてるからかもしれんぞ。…なんちゃって！
⚠️この記事は生成AIによるコンテンツを含み、ハルシネーションの可能性があります。