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2009年1月 3日 (土)

GPS衛星の軌道(移動軌跡)を連続撮影してみました

 GPSを使用していると、同じ場所でも、短時間で測位できたり、測位に長時間要したり、あるいは、まったく測位できないことがあります。

 測位能力は、GPSモジュール単体の性能に依存することは勿論ですが、衛星の位置による影響も大きいです。

 GPSに付属の天空図を見ることにより、その時点での衛星の位置や受信状態を知ることができますが、衛星の移動状態を直接実感することができません。

 衛星軌道のシミュレーションはいくつか公開されているようですが、やはり実際の受信状態を確認してみたいです。

 ということで、GPSの天空図に表示された衛星の画像を一定の時間間隔で撮影(インターバル撮影)することにしました。ところが手持ちのコンパクトデジカメ(EX-V7)やデジタル一眼レフ(EOS Kiss Digital X)には、インターバル撮影の機能は内蔵されていません。

Digital Xはリモコンが可能なようなのでインターバルタイマーを作ることにしました。ゼロから作るのは大変なので、何か使えそうなものはないかと探してみると、エレキット(ELEKIT)のリレー付き間欠タイマPS-3041というものがありました。最長の設定時間が300秒ということで、一寸短めなのですが、今回の目的に利用できるであろうということで買ってきました。

 ところが、インターバル撮影の情報をさらに調べてみると、Digital Xに付属していたEOS Utility 1.1でインターバルタイマー撮影ができることがわかりました。カメラ本体自体の機能ではないので、使用説明書にはインターバル撮影についての説明が無いのかもしれませんが、なかなか気がつきませんでした。なお、購入したPS-3041は、コンデジのリモコン用に流用する予定です。

天空図の撮影は以下の機材を使用して行いました。

PSP-1000(省エネオフ、外部電源使用)

PSPUE2 (PSPUSB延長ケーブル)

PSP-290 (PSPレシーバ)

MAPLUSポータブルナビ (初代)

EOS Kiss Digital X(互換バッテリJTT MBH-NB-2LH使用)

EF-S 18-55 mm(マニュアルフォーカス)

Think Pad X40

EOS Utility Ver2.5.1 (バージョンアップして使用)

【GPS設置状況】  

Psp290_2  今回は、寒いので窓を閉めきった状態とし、GPSレシーバは窓の中央寄りに配置しました。







【撮影状況】
Eos_kiss

撮影で得たソースJPEG画像

IMG_0001IMG_0442442枚)

撮影時間:2009/1/1  16:31:0123:52:00(約7時間20分)

(バッテリの電圧低下8.33V6.95V で撮影動作停止)

最初は、jpgswfに変換してFlashで表示するつもりだったのですが、swfファイルの容量が5M以上になってしまいました。ココログでは1回にアップロードできる最大容量が1Mなので容量を削減する必要がありますが、アップロードできる容量まで画質を落とすと文字が読めないほどに画質が劣化してしまいます。

 そこで、Flashをあきらめて、JPEGMPEGに変換して表示することにしました。適当なフリーソフトが無いかと探してみると、TMPGEncjpgからmpgに変換できることがわかりました。jpgファイルを連続番号にし、最初のファイルを指定して変換を開始すると、残りのjpgファイルも自動的に読み込まれるようです。

 MPEG-2 640x480 8fpsの設定で変換したところ、約1分のMPEGファイル(容量約8M)が出来上がりました。

 GPS衛星の周回時間は約12時間ということなので、今回撮影した約7時間分ではデータが不足していますが、移動の傾向が判ればよいのでよしとしましょう。ACアダプターキットACK-DC20を購入すれば問題はないのですが予算が・・・・。

【衛星の移動状態を示す動画】

撮影は11コマ、計442コマ、再生は毎秒8フレーム、再生時間は約1分です。衛星の移動状況ですが、早送りで再生していることを考慮しても結構速く移動しているように思われます。12時間で1周ということは、1時間で30度移動ということになるので、こんな感じでしょうか。

 受信状態については、受信環境が劣悪である割には、常時複数の衛星が見えています。また、かなりの時間割合で測位が行われています。ただし、精度はかなり悪くなっています。

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