Jackson Labs Technologies ジャクソンラボ Claw GPS シミュレーター よくある質問と回答 FAQ
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ジャクソン ラブス テクノロジーズ

Jackson Labs Claw GPS シミュレーター よくある質問と回答集 updated 2020/06/25
Q
なにか変なのですがどこに問い合わせればよいですか？
A

ご迷惑をおかけし申し訳ございません．症状と本体に貼付した弊社ラベル上の情報，具体的な症状と連絡先を SS@shoshin.co.jp までご連絡ください．

Q
操作パネルがありません．どうやって操作するのですか？
A
PC と USB で接続するとシリアルデバイスとして認識されます． シリアル通信で操作することもできますが，専用の Windows アプリケーションである SimCon ユティリティーは、コマンドを覚えなくとも直感的に Claw を操作設定することを可能にし，運用状態をグラフ化して表示します． シミュレーションは全て Claw GPS シミュレーターが行い，PC の能力には依存しません．
Q
リセットする方法は？
A

いくつかのリセットする方法があります

  • 6.13.7 SYSTem:USERreset ONCE
    モーションコマンドとナビゲーションデータを含む，すべてのユーザーが設定したパラメータを工場出荷時の状態にリセットします．校正情報はリセットされません．デモ機を返送される前にこのコマンドを実行することで設定したパラメータはクリアされます．
  • 6.13.5 SYSTem:CPURESET
    ユニットのCPUをリセットします
  • 6.13.6 SYSTem:FACToryreset ONCE
    注意：このコマンドはユニットを工場出荷状態にリセットします．校正情報もリセットしますから，弊社に送付していただき再度校正する必要が生じます．
  • J3のPIN #2を一時的に接地
    ユニットのFPGAとCPUをリセットします
Q
Claw GPS シミュレーターは単体でも動作するのですか？
A
はい、シミュレーションに必要なパラメータの設定さえ済ませておけば単体でも通電するだけでシミュレーションを実行できます．マニュアルの 6.3.1 SIMulation:MODE を参照下さい． 設定や操作は Windows アプリケーションである SimCon ユティリティーから行うのが便利ですが，端末シミュレータソフト(TeraTermなど)から操作することもできます．
Q
基準発振器の精度と安定度は？外部の周波数標準に同期できますか？
A
TCXO と補正データを内蔵しており、多くの用途では外部の高精度クロックから 1PPS や 10MHz 信号を供給することなく運用できます． ルビジウム標準などを内蔵する受信機を同期させるには外部の高精度クロックから 1PPS 信号を供給して内蔵する TCXO を規律制御するか，あるいは 10MHz 標準信号を供給して内蔵基準発振器に置き換えます．これら外部標準の信号は PWR/CTRL コネクタから供給します．付属するハーネスには 1PPS 信号を入力するための BNC コネクタがあります．また，GPS同期時刻周波数標準やセシウムクロックなど高精度クロックから 1PPS 信号を1時間以上供給し続けることで内蔵する TCXO の補正データを更新できます．
Q
Claw GPS シミュレーターの設定を工場出荷時の状態に戻すにはどうすればよいですか？
A

SYSTem:USERreset ONCE コマンドをお使いください． 詳しくはマニュアルを参照下さい．
注意： SYSTem:FACTory ONCE コマンドを使わないで下さい．キャリブレーションデータまで消えてしまいます．
Q
GPS 受信機と直結できますか？
A
 CLAW は -100から-145dBmを出力でき，GPSアンテナ模擬抵抗(直流負荷)を持っていて，GPS 受信機のアンテナポートに直接接続して使うように設計されていますが，直結する際はいくつか要件を満たす必要があります． 1つは GPS 受信機がアンテナに供給する直流電源が 6V 以下であること(12Vの場合はコマンドで内蔵DCブロックを有効にして，アンテナ模擬抵抗を切り離します)． もう1つは GPS 受信機の受信感度に合わせた出力に Claw GPS シミュレーターを設定しておくことです．
多くの GPS 受信機は 3V か 5V をアンテナに給電しますが，一部 12V を出力するものもあります．12Vでは Claw GPS シミュレーターのアンテナ模擬抵抗が過熱します．これはコマンド操作により DC ブロックを挿入することで回避できます．
初期設定で Claw GPS シミュレーターは-120dBmを出力します．これは多くの GPS 受信機に適した出力レベルです．出力は OUT:POWer コマンドで -100 ～ -145dBm まで変えることができ，また 10dB と 20dB の外付け減衰器と外付けDCブロックも付属しています．外部減衰器や外部増幅器を併用したときは OUT:OFFset を使うことで表示と信号レベルを合わせることができます．
Q
 GPS 受信機器にアンテナポートがないので直結できません
A
 GPS 機器に GPS アンテナが内蔵されているのであれば，そのアンテナの近くに放射アンテナを置くことで GPS シミュレーション信号を受信させることができます． 増幅器等を使わなくても，GPS 受信機器を屋内の GPS 信号が届かない場所に置き，CLAW の出力を -100dB まで上げて放射アンテナを取り付け，受信アンテナに放射アンテナを近接ないしは 10cm 以内に置けば CLAW の GPS 信号を受信するはずです．シミュレーション信号を長距離輻射するにはGPS信号輻射キットを使用します．GPS信号輻射キットについては弊社でも取り扱っております． お問い合わせください．
Q
任意の日時のシミュレーションを行えますか？
A
 はい，任意の地点における任意の日時のシミュレーションが可能です．SV(衛星)は受信点上空に自動的に配置されます．
Q
移動のシミュレーションはできますか？
A
 はい，「シミュレーション例3」 や 「シミュレーション例6 」を参照ください．
Q
GNSS受信機の NMEA 出力を記録しておいて，それを使った移動のシミュレーションはできますか？
A
 はい，毎秒の GGA と RMC センテンスを記録しておき，GGA から時刻と経度緯度標高を， RMC から年月日を供給することで移動シミュレーションを実行できます．衛星の配置は Claw に任せるか，あるいは RINEX ファイルを読み込ませて実際の配置を再現させます． 「シミュレーション例6 」を参照ください．
Q
うるう秒の挿入をシミュレーションできますか？
A
 はい，簡単な操作でうるう秒挿入のシミュレーションを実行できます． うるう秒を挿入する場合は GPS 受信機がパラメータを受信するために少なくともうるう秒の12.5 分以上前からシミュレーションを開始してください． うるう秒直前からシミュレーションを行うことはできますが，GPS 受信機がうるう秒パラメータを受信するのに十分な時間を与える必要があります．
Q
GPS 週番号 ROLLOVER のシミュレーションはできますか？
A
 はい，任意の日付のシミュレーションを行うことができいますから，GPS WN ROLLOVERの日時のシミュレーションを実施できます． また，受信機器固有の内部 ROLLOVER の日時のシミュレーションも行えます．
Q
そもそも ROLLOVER はなぜ起こるのですか？
A
 GPS では 1.5 秒を基本単位として時刻を刻んでいて， それを Z-count と呼びます． Z-count は 29 ビットのカウンタで，上位 10 ビットが WN (Week Number 週番号)，下位 19 ビットは TOW (Time of Week 週時間) と呼ばれます．WN には 10 ビット割り当てられていますので，20年弱で一周してしまいます． これが GPS Rollover と呼ばれています． またこれとは別に，GPS 受信機内の WN の保持に 10 ビットカウンターを使っていると，GPS 受信機の ROLLOVER が発生してしまいます． これは Internal Rollover (内部 Rollover)と呼ばれ，機器固有の問題を生じます．
Q
GPS Spoofing の試験は行えますか？
A
 アクティブ GPS アンテナ，パッシブ混合器，参照用外部 GPS 受信機と Claw GPS シミュレーターを組み合わせて GPS Spoofing の試験を行うことができます．詳しくはお問い合わせください．
Q
どのGPS周波数帯をシミュレーションできるのですか？
A
 L1 帯のシミュレーションが可能です．
Q
GPS 受信機を内蔵しているのですか？何に使うのですか？
A
 Claw GPS シミュレーターの持つ GPS シミュレーターないしは GPS トランスコーダーの動作をモニターするために INTGPS サブシステムとして GPS 受信機を内蔵しています． 自分で発生した GPS 信号を実際に受信して確認するためにあります．
Q
外部 GPS 受信機を接続する機能を持っているのですか？何に使うのですか？
A
 INTGPS サブシステム の GPS 受信機と同じように，外部の GPS 受信機を監視する機能を有しています． これは製造ラインで車載や航空機に搭載する GNSS 受信機やタイミングレシーバーや GPSDO の精度確認に利用できます． GPS 受信機のソフトウェア開発における試験や確認に活用されています．
接続は NMEA シリアル信号(GPRMC と GPGGA)と 1PPS 信号を Claw GPS シミュレーターに接続します． 結果は、1PPS エラー，位置エラー，垂直位置エラーとして得られます． SimCon アプリケーションでは Display パネルの Performance タブにグラフ化して表示されます．
Q
シミュレーション時の衛星の配置は選べるのですか？
A
 初期設定では、Claw GPS シミュレーターが GPS 衛星の配置を合成します．多くのシミュレーションはこの状態でお使いいただけます．もし、特定の衛星配置を希望される場合は個々の衛星について Ephemeris か Almanac のサブレームデータを供給することで配置できます． 詳しくはマニュアルの 3.4.5 Configuring the GPS Constellation を参照ください． 電離層遅延モデルの情報についても同様です．
Q
 RINEX Nav Broadcast Ephemeris データを読み込ませることはできますか？
A
 はい，現実に近い衛星の配置をシミュレーションで再現するために RINEX データファイルを使うことができます． マニュアルの 3.4.5.1 Uploading Almanac and Ephemeris Data を参照ください． データをアップロードするには SimCon ソフトウェアと同時にインストールされた simnav コマンドラインプログラムを使います． 通常 C:\Program Files\Jackson Labs\SimCon にインストールされています． Claw GPS シミュレーターはデータを元に外挿することができますが，最良の結果を得るためには当日のデータを読み込ませてください． データは以下からダウンロード出来ます．

また，外部 GPS 受信機からライブデータを供給することもできます．
Q
シミュレーション信号にGPS受信機が同期しません．故障ですか？
A

GPSシミュレーションは多くの場合，モノトニックでない時刻と新たな衛星の配置で行われますから，GPS受信機がGPSシミュレーション信号に同期するにはコールド状態から新たにアルマナックとエフェメリスを含む Navigation Message (航法メッセージ)を受信しし直さなければなりません． 航法メッセージは 50bit/s のゆっくりした速度で衛星からブロードキャストされきますので，受信するのに12.5分かかります．加えてGPS受信機はウォーム(その時点で有効なアルマナックを持っている)ないしはホット(その時点で有効なエフェメリスを保持している)であることがあり，GPS受信機が手持ちのアルマナックやエフェメリスが無効であると判断してコールド状態に戻るのに時間がかかることがあります．これらはGPS受信機の設計に依存します． ですから，シミュレーションシナリオを作成するにあたっては GPS 受信機が GPSシミュレーションに同期するまでの間もシミュレーションを提供することを考えねばなりません．

また，一部携帯機器に内蔵するGPS受信機ではGPSからのブロードキャストを待たずに，アルマナックやエフェメリスを携帯網から受信することで初期同期を早くしようとします．GPSシミュレーターに同期させるにはGPSシミュレーターが送信するアルマナックやエフェメリスを使わなければなりませんから，携帯網からそれらを受け取らないようにしておかねばならないかもしれません．
Q

そもそも アルマナック(Almanac)とかエフェメリス(Ephemeris) とはなんですか？
A
 GPS においてはGPS衛星を補足するには、各衛星のおおむねの場所を知り，また測位に使う衛星については現在の正確な位置を知る必要があります． GPS衛星が送信する信号には Navigaton Message (航法メッセージ)と呼ばれる情報が含まれており、航法メッセージにはGPS衛星群すべての軌道と状態の情報と、その航法メッセージを放送している衛星の軌道要素と原子時計に関する情報が含まれています． 前者を Almanac アルマナック，後者を Ephemeris エフェメリスと呼びます．有効期限はアルマナックが最大 6 日ほど，エフェメリスが1時間半ほどです．GPS 受信機がコールドスタートした場合は，いずれかの GPS 衛星からの航法メッセージを受信して Almanac と Ephemeris を知る必要があります． 航法メッセージは 50bps と比較的ゆっくり送出されるため，一巡受信するには 12分30秒かかります．
Q
視野にある衛星をリストさせるには？
A

SIM:SV:VIEW コマンドで視野にある衛星を列挙できます．詳しくはマニュアルの 6.3.32 SIMulation:SV:VIEW? を参照下さい．

SV     AZ    EL         RHO   Doppler IODE     TOE 
01  258.6  40.7  22011451.0  -1070.07   85  381600 
06  127.6  61.0  20849785.2  -1582.25   90  381600 
15  343.2  65.0  20704186.0    195.51   99  381600 
19  217.7  47.4  21559605.7   2459.13  103  381600 
24  117.4  32.3  22646533.1   2050.72  108  381600 
20   46.0  40.6  22029195.3  -2617.34  104  381600 
10  314.3  28.0  23029289.3   3055.80   94  381600
Q
特定の衛星を除外たり復活させるには？
A
 SIM:SV:EXCL コマンドで除外した衛星は，同じコマンドのSV番号の前にマイナス-を付けて実行することで復活できます． 詳しくは 3.4.6 Excluding Space Vehicles from Simulation を参照ください．
Q
仰角の低い衛星は見えないようにしたいのですが？
A
 SIM:SV:MASK <角度> コマンドで低い仰角の衛星を見えなくできます． 詳しくはマニュアルの 3.4.7 Satellite Elevation Mask Angle を参照ください．
Q
受信アンテナの設置状況や指向性を模擬できますか？
A

SIM:SV:ANT コマンドで受信アンテナの指向性や窓に置いた受信アンテナの指向性を模擬できます． 詳しくはマニュアルの 6.3.35 SIMulation:SV:ANTenna を参照ください．

UNITYを指定すると無指向性受信アンテナになり，PATCHを指定すると一般的なパッチアンテナの指向性になります．窓に置いた受信アンテナを模擬するにはNORTH, SOUTH, EAST, WESTのいずれかを指定します．任意の指向性を指定することは出来ません．
Q
GPS Spoofing のテストを行えますか？
A

はい，Claw GPS シミュレーターは外付 GPS 受信機の NMEA 出力と 1PPS出力に接続することで，ライブの GPS 信号に同期した L1 信号を出力できます． Claw GPS シミュレーターの位置情報を実際の位置から 1000km 以内のどこかに設定して， Claw GPS シミュレーターの出力 信号とライブの GPS 信号をオプションの混合器で合成し，Claw GPS シミュレーターの出力を変化させることで，Spoofing の試験を行えます．詳しくはマニュアルの 3.4.14 Simulating GPS Spoofing を参照ください．
Q
外部の10MHzソースに同期させられますか？
A

はい，J3コネクタの13番ピンにCMOSかTTLレベルの10MHz信号を供給してください．サイン波の周波数標準信号を供給するときは50Ωの終端抵抗を付けてください．詳しくはマニュアルの 3.3.1 Power/Communication Connector J3 と 3.3.4 External 10MHz Input を参照ください． 10MHz信号を供給すると内部基準発振器は外部信号に位相同期します．同期の状態は SERV:LOOP? コマンドで確認できます． J3 のコネクタはヒロセの DF11C-16DP-2V-57 です．
Q
USB 電源でも動作するようですが，J3コネクタに電源を接続しなければいけませんか？
A

USBから給電して使うことはできます．J3 コネクタの電源は必ずしも使う必要はありません． より安定な運用を必要とする場合には追加のフィルターと安定化回路を備えた J3 コネクタの電源入力と付属外部電源を使用することが推奨されています． 3.2.1 USB Control and Power を参照ください．

Q
外部のGPS受信機から時刻と位置情報をCLAWに送って、GPSシミュレーションを行うことが出来ますか？
A
 Transcoderモードを使うと，外部のGPS受信機やPNT機器からNMEAフォーマットと1PPS(オプション)を受け取ってGPSシミュレーションを行うことができます．詳しくはマニュアルの3.4.1 Transcoding with External PNT Source を参照ください．外部のソースからは NMEA の GGA と RMC センテンスを 9600bps か 38400bps で CLAW に供給します．
Q
標高とジオイド高と楕円体高とはなんですか？
A
 GPS測位では地球を楕円体としてモデル化した WGS84 楕円体からの高さ(楕円体高)を算出します．楕円体高(GPS標高)からジオイド高を引き算すると標高が求められます．標高とジオイド高と楕円体高との関係は国土地理院の説明を参照下さい．なお，ジオイド高は，国土地理院のサイトで特定地点について調べたり，一括計算でまとめて調べることができます．
Q
ComPortに接続できません
A
 USBシリアルのドライバが必要かもしれません．ほとんどの場合、Silicon Labs CP2104 UART に必要なドライバーが自動的にダウンロードされますが、自動的にダウンロードされない場合は、以下の手順でドライバーアップデートを実施してください。
①まずはこちらにアクセス
②"DOWNLOADS"のメニューをクリックしてください。
③上から3つ目"CP210x Windows Drivers"をクリック
④お使いのPCのビット数によって"x64"(64bit版)か"x86"(32bit版)のいずれかの
インストーラ(.exeファイル)を実行してください。
⑤その後、PCを再起動し、SimComを起動してください。
詳細はマニュアル39ページを参照下さい．
Q
シリアル通信のパラメータは？
A

115.2kbaud 8ビット，パリティなし，1ストップビット，フロー制御なし
Q
衛星の配置を変えられますか？
A

エフェメリスかアルマナックを読み込ませて衛星の配置を変えることが出来ます．また，任意の衛星を停止できます．マニュアルの 3.4.6 Excluding Space Vehicles from Simulation を参照下さい．
Q
衛星の仰角を制限できますか？
A

できます．マニュアルの 3.4.7 Satellite Elevation Mask Angle を参照下さい．
Q
窓から見える衛星だけに制限できますか？
A

マニュアルの 6.3.35 SIMulation:SV:ANTenna を参照下さい．
Q
パッチアンテナの指向性を模擬できますか？
A

マニュアルの 6.3.35 SIMulation:SV:ANTenna を参照下さい．
Q
正しい位置をシミュレーションしているのかどうか確認する方法は？
A

CLAW GPSシミュレーターには出力する信号を監視するGPS受信機が 内蔵されています。内蔵するGPS受信機(INTGPS)の出力はPerformance タブのINTGPSで見ることができます。マニュアルの次の章を参照下さい。 4.9.4 Performance tab SimConの Display Panel から Perfomance tab をクリックすると、 内蔵受信機が測位した座標がDeviation Mapに表示されます。Deviation Mapには測位毎の座標が緑のドットで示されます。通常、極座標の中心が シミュレーションの座標ですが、ボタンをクリックすることで変えること が出来ます。 内蔵受信機をリセットするには INTGPS:RESET ONCEボタンをクリック します。

Q
CLAWの付属品はなにですか？
A

標準付属品は以下の通りです：

  • TypeA to Mini USBケーブル (PCとの接続)
  • ワイヤーハーネス (DC電源ジャック、1PPS入力BNC、NMEA入力用シリアルポート)
  • PSE対応済 AC電源
  • SMA 10dB 減衰器
  • SMA 20dB 減衰器
  • SMA DCブロック
Q
？
A

ANS