Garage43 blog

さて、​ 前回ダラダラとGNSS（GPS）について書きました ​が、いよいよ自分の車でラリーに向けてGNSSの精度を高めるための検討をしていきましょう。

さて、前回のブログで手法として

【GNSSの受信精度を上げる】
1. 受信電波の強度を上げる
2. 複数の周波数帯を受信する

【GNSSの受信頻度を上げる】
3. サンプリングレートを上げる


という方法を挙げました。

今回は2の複数の周波数帯を受信できるか試してみたいと思います。

まず最初に、現在どの程度GNSSを掴んでいるのか確認してみます。

使用するのは、

・GPSTest
・GPS Test

という2つのアプリ。
間に半角スペースがあるかないかという、紛らわしい名前の2つです（苦笑）。

エンジンを始動して、10分程放置し、測位が安定したと思われる辺りで、まずはGPSTestを立ち上げて、掴んでいるGNSSを確認します。

国旗が示す通り、ID 4～31がアメリカのGPS、5～27がロシアのGLONASS、そして194、195が日本のみちびきです。

フラグ列にA、E、Uの文字がありますが、それぞれ

A：Almanacデータ（衛星の運行軌道概略情報）を取得済み
E：Ephemerisデータ（衛星の精密な現在位置情報）を取得済み
U：Usedの略。当該機器が位置情報の計算にその衛星を使用しているという意味

です。
全部で21の衛星を掴んでいて、その内15の衛星を位置情報の計算に使用しているということになります。

みちびきは194番、195番共に掴んでいますが、195番は計算に使っていないということになります。



で、今回知りたかったのはCF列。

全てL1と書かれています。

つまり、それぞれの衛星のL1帯の電波のみ拾っているということになります。

前回のブログに書いた通り、L1 + L5のDual Band化によって精度を上げたいのですが、現在はL1のみしか使っていないわけです。

考えられる理由として、

1. アンテナがL1のみしか対応していない
2. ディスプレイオーディオがL1用のチップしか積んでいない
3. 上記2つ

が挙げられます。
（あまり考えられないですが）もしもL1 + L5のチップは内臓しているけど、アンテナがL1のみにしか対応してない場合は、当然L1しか受信できませんので、万に一つの可能性を考えて、L1 + L5のDual Band用のアンテナを用意してみました。

実は以前アンテナの調子が悪かったので、汎用品をamazonで購入し交換済みだったのですが、実は以前はDual Band対応アンテナだったのに、交換時にL1のSingle Band用を買ってしまったということがあるかもしれません（無いと思うけど）。



もし、そもそもチップがDual Bandに対応していなかったとしても、今よりも更に受信感度が上がってくれれば交換する意味はあるかな、と。

ちなみに、お値段5,000円ほど。

Single Bandのアンテナは1,000円しないで買えますので、それと比較するとだいぶ高いです。







現在は、下記のようにダッシュボードの中央先端にアンテナを設置していますが、これを上のアンテナに交換してみます。







一旦、ディスプレイオーディオを取り外して、裏側のアンテナケーブルを新しいものに交換します。







比較するために、新しいアンテナを既存のアンテナの隣に置いて、

改めてGPSTestで計測してみます。





Uが増えて、21機の衛星を掴んで、内19機を計算に使っているということで、増えました！！


ただ、Ｈ/Vの精度は、

変更前：3.3/8.3m
変更後：3.4/9.9m

と、水平方向は0.1、垂直方向には1.6mも精度が悪化しています。
速度精度も0.1m/sから0.5m/sに悪化していますね。

同じ場所で測定しているのに高度が10m近くずれていて、やはりGPS測位は高さ方向が苦手だということが良く分かります。

なお、測定地点の海抜は26.4mなので、そもそも変更前の時点で大きくずれています。


そして、そもそもの目的であった電波帯はやはりL1のみしか受信していませんので、そもそもディスプレイオーディオ自体がL1用のチップしか内臓していないということが確定しました。



さて、もう1つのGPS Testのアプリで改めて強度を見てみましょう。


＜変更前＞




＜変更後＞





電波の強度はコチラの方が視覚的で分かりやすいですね。

変更後の方が、下が持ち上げられている印象ですが、逆に上は若干下がっているようです。

結果として平均の電波強度は33.2から31.6に落ちています。


う～ん・・・せめて電波強度が上がるのであれば、交換する意味があったのですが、これでは交換してもしなくてもあまり関係ないような気がしますね。



アンテナ交換してDual Band対応するという作戦は失敗です。

次回は、サンプリングレートを上げる方法についてです。

おまけ。

チームのプレートをステンレスエッチング加工で作成しました。
自分で作ったんじゃなくて、製作を注文したんですけど。