ジャンクGPSモジュールを動かしてみる

夏のハムフェアで購入したジャンク GPS モジュールを動かしてみました。
古野電気製で GN-7909B と書いてあります。どうやら OEM 向けらしく型番でググってもヒットしませんでしたが、"furuno gn-79 pdf" というキーワードで類似品 GN-79N のデータシートを見つけることができました。

今回の主要な実験アイテム

このモジュールは、組み込み用のためアンテナ接続用の SMB コネクタが付いています。ところが SMB 用の変換コネクタは一般的ではないらしく入手出来ません。そこで別のコネクタに取り替えようかと思っていたところ、ジャンク箱から SMB / SMA コネクタの付いたコードを見つけ、変換コネクタ代わりに使うことにしました。GPS 機器には見慣れないコネクタが使われている印象なので、コネクタの名前と写真をメモ代わりに残しておきます。

貴重な（？） SMB / SMA コネクタ付きコード

SMB コネクタ（プラグ）のアップ

SMB コネクタ（ジャック）

SMB コネクタ（ジャック）のアップ

次に Trimble 製 GPSアンテナのコネクタです。 SMB によく似ていますが MCX コネクタです。

MCX コネクタ（プラグ）

MCX コネクタ（プラグ）のアップ

もうひとつ MCX-J/SMA-J の変換コネクタです。aitendo で激安品を購入しました。わずか300円。特性はともかく、まあ動けば良いかと。

MCX-J/SMA-J 変換コネクタ

MCX-J コネクタ側

SMA-J コネクタ側

モジュールにはシリアル出力が付いており5V電源で動作するので、秋月のUSB-シリアル変換モジュールでPCと接続してみます。電源はUSBから給電します。

実験風景

ユニバーサル基板で組み上げ

動作確認には、GPSInfo というソフトを使用しました。このソフトでは、衛星を補足すると衛星マークがオレンジ色に変わりますが、ご覧の通り灰色のまま。コールドスタートでは、GPS衛星の捕捉まで時間がかかるのかと思い1時間ほど放置しましたが状況はかわらず。ところが測位情報のうち緯度経度だけは適切な表示がでました。標高は微妙に正しくないです。

次に、GPSモジュールが出力するNMEA-0183というプロトコルのログデータです。ネットに転がっていたPDFではシリアルスピード4800bpsとありましたが、9600bpsで接続できました。

$GPDTM,W84,,00.0000,N,00.0000,W,,W84*53
$GPGGA,035609,????.????,N,?????.????,E,1,04,05.04,000004.1,M,0040.3,M,,*70
$GPZDA,035610,16,12,2012,+00,00*67
$GPGSV,3,1,09,02,35,308,29,04,71,015,45,05,15,250,33,07,05,125,31*71
$GPGSV,3,2,09,10,67,288,33,12,11,292,33,13,51,077,49,17,46,173,43*74
$GPGSV,3,3,09,23,27,047,47*44
$GPVTG,004.5,T,011.6,M,000.1,N,0000.2,K,A*17


$GPDTM GPS情報？
$GPDTM, W84, , 00.0000, N, 00.0000, W, , W84*53

1. 測地系 W84： WGS84 世界測地系
3-4. 緯度 00.0000, N： 北緯 0度
5-6. 経度 00.0000, W： 西経 0度

GPDTM （GN-79Nデータシートより）

$GPGGA 位置・時間等についての情報

$GPGGA,035609,????.????,N,?????.????,E,1,04,05.04,000004.1,M,0040.3,M,,*70

1. UTC 時間　035609： 03時56分09秒

2-3. 緯度 ????.????,N： 北緯 ????.????

4-5、経度 ?????.????,E:： 東経 ?????.????

6. GPS 品位 1： GPS 測位有効（0： GPS測位無効、2: DGPS測位）

7. 測位に使用した衛星の数 04： 4個

8. DOP（Dilution of precision； 精度低下率）： 05.04

　　2D： HDOP(horizontal dilution of precision) 水平精度低下率 

　　3D： PDOP(position dilution of precision) 位置精度低下率 

　　　※数字が小さいほど精度が良いそうです

9. 標高 000004.1： 4.1

10. 標高の単位 M： メートル

11. ジオイド高 0040.3： 40.3

12. ジオイド高の単位 M： メートル

13. DGPS補正歴： DGPSが使われていないときは空白

14. DGPSのステーションID： DGPSが使われていないときは空白

15. チェックサム *70： 70

GPGGA （GN-79Nデータシートより）

$GPZDA 時刻情報

$GPZDA,035610,16,12,2012,+00,00*67

1. UTC時間 035610： 03時56分10秒

2. 日 16： 16日

3. 月 12： 12日

4. 年 2012： 2012年

5. 時差（時） +00:： （UTCに対する）時差 0時間

6. 時差（分） 00:： （UTCに対する）時差 0分

7. チェックサム *67： 67

GPZDA （GN-79Nデータシートより）

$GPGSV 衛星情報
$GPGSV,3,1,09,02,35,308,29,04,71,015,45,05,15,250,33,07,05,125,31*71

1. メッセージ数 3： 3個
2. メッセージ番号 1： 1番
3. 上空の衛星数（仰角5度以上） 09： 9個
4. 測位に使用する1個目の SV番号（Space Vehicle；衛星） 02： 2
5. 測位に使用する1個目の 衛星の仰角 35： 35度
6. 測位に使用する1個目の 衛星の方位角 308： 308度
7. 測位に使用する1個目の 衛星のSNR（C/N） 29： 29dB Hz
8-11. 測位に使用する2個目の衛星情報
12-15. 測位に使用する3個目の衛星情報
16-19. 測位に使用する4個目の衛星情報
20. チェックサム *71： 71

GPGSV （GN-79Nデータシートより）

$GPVTG 進行方向と対地速度
$GPVTG,004.5,T,011.6,M,000.1,N,0000.2,K,A*17

1-2. 進行方向 004.5, T： 真北を基準に4.5度
3-4. 進行方向 011.6,M： 磁北を基準に11.6度
5-6. 対地速度 000.1,N： 0.1ノット（海里/時）
7-8. 対地速度 0000.2,K： 0.2km/時
9. ナビゲーションモード A： 自立測位（D: ディファレンシャル、N： 無効）
10. チェックサム *17： 17

GPVTG （GN-79Nデータシートより）

参考リンク
・有限会社αエンジニアリング - GPS用語集