MAPLUSで衛星捕捉を速くする方法

PSP+MAPLUS+GPSレシーバーの組み合わせで
衛星捕捉を速くする、といっても改造ネタでは
ありません。

※PSP-2000では本体内部から出るノイズ対策が
　行なわれているため、GPSの受信がPSP-1000よりも
　速く完了する模様です。

・2009/9/23
　「準天頂衛星のナレ・コレ」
　準天頂衛星について書いてある。

・2009/9/22
　PSP本体のシステムソフトウェアVerUPで
　MSASが使用可能になる模様。
　Ver5.55にUP後、MAPLUS2＆3のあしあとログで
　$GPGGAの測位モード部分が「DGPS」に
　遷移するのを確認。
　$GPRMCの測位モードもDGPSに遷移可能に
　なってた(MAPLUS3のみで確認)
　あと、GPSホットスタートが妙に速い気が。
　衛星配置は確認済み。
　MAPLUS3はFW5.55必須なので関連アリかも。
　MSASの出す衛星配置情報を受信しているのか？
　※詳しい測定や調査はしていない。

・2007/12/28
　GPSレシーバー内部仕様のMSAS記述を修正
　MSASは航空機で使用したときに所定の精度が
　達成される模様。
　いわば「航空機用GPS座標補正衛星」。

PSPのナビソフト「MAPLUSポータブルナビ」で
こうすれば次回以降、衛星捕捉が(少し)速くなる
という使い方が判ったのでメモ書き。

先に答え（手順）を記載。
MAPLUSは必ず「HOMEキー」で終了させる
※MAPLUSポータブルナビ2以降では改良されており
　通常の電源OFF(サスペンド)操作でも大丈夫です

これでGPSレシーバーの内部情報をPSPが覚えます。
結果、次回からは衛星捕捉が少し速くなります。
（1ヶ月とか、あまり期間をあけたらダメですが）

●遅い衛星捕捉を速くするためのコツ
→2007/2/2 更新

1：PSPとGPSレシーバーの接続を確認。
　しっかりとネジ止めする。
　※もちろん端子の汚れなどはきれいにする。
　　そんなの無理という人が多いと思うので
　　GPSレシーバーを10回程度抜き差しする。
　　大体これで接点不良のトラブルは無くなる。
　　認識しない場合は初期不良。要交換。

2：PSP本体の日時設定は秒単位で正確に。
　地上から衛星軌道を予測する為、MAPLUSは
　起動時にPSPの本体日時をGPSレシーバーへ
　セットしています。衛星捕捉を早くするために
　必要な事なので、PSP本体の日時は必ず
　秒単位で正確にあわせる。
　(PSP本体はインターネットへ接続し日時を正確に
　合わせることが出来ます）

3：見晴らしや衛星の配置状態（衛星運）も必要。
　たとえば初回の衛星捕捉を山の頂上で
　行うと、3分以内に測位が開始されました。
　(衛星運によっては10分程度必要)

4：10円玉をGPSレシーバーの裏にセロテープで貼る。
　　レシーバーの受信感度が上がります。
　　迷信かと思っていましたがどうやら本当です。
　　※衛星運も必要
　　実験内容をこのページ一番下へ記載。

5：使用後はHOMEキーで終了し、同じ場所で再び
　MAPLUSを起動したら捕捉時間が短いはず。
　ただし、日付が変わるほど経過したり等、
　期間をあけての使用は捕捉が遅くなります。
　※衛星運も必要

答え・再び・・・
MAPLUSは必ず「HOMEキー」で終了させる
※MAPLUSポータブルナビ2以降では改良されており
　通常の電源OFF(サスペンド)操作でも大丈夫です

サスペンドや強制電源断を使用すると、GPSレシーバ
が計算した衛星軌道情報をPSPが覚えてくれません。

正常に終了したあと別の場所へ長距離移動した
場合や経過時間、衛星運など環境によっては再起動
時に捕捉が遅いコールドスタートのような状態になる
事が多いです。

PSPでGPSレシーバーを使う場合、MAPLUSに限らず
他のソフトでも同様の「作法」が本当は必要なのかも。

サスペンド復帰後「レシーバーが取り外されました」
と出るのはレシーバーへの電源供給タイミングの
問題のように思います。PSP本体ファームウェア
Updateか「MAPLUSポータブルナビ2以降」を待った方がいい
でしょう。（現状、大した問題ではありませんが）

あと、GPS衛星は12時間で地球を一周してます。
測位場所の近くに衛星が居る時は捕捉時間が
かなり早まります(もちろん屋外捕捉の場合です)。
一ヶ月程度で軌道データが入れ替わるので
未使用期間が長くなるとコールドスタートに
なりやすいようです。

関連リンク：こことここ
　　　　　　　あとここで衛星運がわかります。

以上
-----------

以下はテストした内容や調査結果、その他情報。
（時系列順に記載）
判る人向け。

・PSP内のフラッシュメモリにinit_data.binと
　いうファイルが保存されていたので削除。
　このファイルは衛星暦+軌道データの模様。
　MAPLUSをHOMEキー終了させた場合のみ
　PSP-290の持つ情報がこのファイルに上書き
　保存される。

　※サスペンドや強制電源断では保存されません。
　　初めてGPSレシーバーを起動させた場合で
　　サスペンドや強制電源断で終了した場合は
　　init_data.binは作成されていませんでした。

　このファイルを使用してホットスタートしている場合が
　考えられたのでコールドスタート時には削除して
　テストしています。

・最終測位場所が、24時間以上前の自宅だった
　ので、そのまま20km離れた山頂へ移動。
・念のためPSP初期化。
・init_data.bin削除。
・日時設定を2004/01/01 00：00：00にセット。
　　↓
コールドスタート準備完了
　　↓
・MAPLUS起動確認。
　ロゴ画面から測位完了まで1分20秒。
　見晴らしと衛星運が良かったためのようです。
・HOMEキーでMAPLUS終了。

・PSPの時刻を秒単位で正確に合わせる。
　　↓
ホットスタート準備完了
　　↓
・MAPLUS起動確認。
　ロゴ画面から測位完了まで16秒！
　衛星運が良かったようです。
・HOMEキー終了、PSP電源OFF

・場所20km離れた、初回とは別の山頂へ移動、
　2時間経過、init_data.bin削除、今度は日時を
　秒単位で正確にあわせた。
　　↓
コールドスタート準備完了
　　↓
・MAPLUS起動。MAPLUSロゴから測位開始まで
　28秒。
　コールドスタートにしては測位開始が早すぎ。
　成否の判定不能。(最短でも1分以上必要と
　思ってました)。
　2007/1/24追記：内蔵チップがカタログスペック
　通りの性能を発揮したのかもしれないです。
・HOMEキー終了。PSP電源OFF。

・自宅へ帰る（20km移動）、3時間経過
　init_data.bin削除、時刻を正確に合わせた。
　家のベランダ（東・北・西の空が開放状態）で実験。
　　↓
コールドスタート準備完了
　　↓
・MAPLUS起動。ロゴから測位開始まで5分33秒。
・HOMEキー終了。PSP電源OFF。
　　↓
ホットスタート準備完了
　　↓
・MAPLUS起動。ロゴから測位開始まで2分30秒。
コールド＆ホットスタートのテスト成功。

もうちょっと調べたらGPSレシーバーとinit_data.binとの
関係がわかるかも。でもこの記事だけでも推測は
可能かも。

MAPLUS起動時、どのタイミングでGPSレシーバー
への電源供給が行われるかテスターで調べました。
★電源供給開始は「edia」のロゴが出る前の真っ黒な
　画面の時でした。
　真っ黒な画面の時に3.2VがUSB両端の電源端子
　から出力され始めたのを確認しました。

サスペンド時・リジューム時はどうか調べたところ
電源スイッチ操作と同時に端子の電圧が0V・3.2Vと
変化しました。

GPSレシーバーの内部仕様。
「PSP-290」のコアチップには、GPSアンテナ業界で定評のあるSiRF STARIII (チップ型番：GSC3f-7879)が採用されています。
SiRF GPS chip HP

GSC3ｆ-7879の仕様や性能。
・ROM：内蔵
・SRAM 1MB：あり(電源供給停止で内容消える)
・4MB flashメモリ(チップオプション設定)：なし
・WAAS(日本のMSASと同一システム)対応
　2007/9/27 MSAS正式供用開始。
　但しMAPLUS1・2では未使用を確認
・測位可能高度：60000ft(約18000m)
・測位可能速度：10000knots(1852km/h)
・消費電力：62mW(測位中)
・Hot start： <1秒
・Warm start： <35秒
・Cold start： <35秒

上記はあくまでもカタログスペック。

チップセットのオプション設定「4MB flashメモリ」が無いのとWarm＆Cold startの数字が同じなのが興味深いです。HOMEキー終了でPSP本体のフラッシュメモリへの情報保存動作と関連性があると思われます。

MAPLUS起動時の処理やGPSレシーバーが受け付けるコマンドなど興味は尽きません。
(あくまで想像ですが、測位時間を短縮するためPSP電源ON後、MAPLUS起動時にPSPの日付情報と一緒に前回正常に保存されたPSPフラッシュメモリ内の衛星暦・軌道データをレシーバーへ転送している可能性があるかもです)
　2007/1/24追記：MAPLUS起動時、START
　　ボタン押下後、レシーバーへ情報を送って
　　いるような挙動をしているような雰囲気です。

　　測位開始の速さですが、警告画面で
　　数分間放置後、Oキー押下直後測位完了。
　　STARTボタンから地図画面までOキーを
　　連続で操作した場合では、測位完了までに
　　30～40秒程度必要でした。STARTボタン
　　押下後、レシーバーが捕捉開始動作を
　　行っている模様。

・・・気が付いたこと：フラッシュメモリが無いということはレシーバーのFW VerUpは望めないということに・・・
そのあたりは新型GPSレシーバーが出る事を期待しましょう。

2007/2/2 追記
環境を整えたので追加実験しました。
アルミホイルをアンテナ裏に貼った場合とで
衛星捕捉・測位可能数3以上にかかる時間を
比較。

条件1：測定場所-北西東が開けた窓際
　　　　　　窓は開放状態
結果：
　　無し：4分28秒
　　有り：2分48秒

条件2：木造。窓の無い壁際。
　　　　　壁の向こうは東の空が開けている
結果：
　　5分間経ってもアルミホイル
　　有り無しとも測位不可

下記用語の「SNR」は信号レベルです。
気が付いたこと･･･
　アルミホイル無しの場合
　衛星から受信する信号レベルが
　SNR：30以上なら屋内で衛星の
　存在を確認出来た。
　アルミホイル有りの場合は屋内で
　SNR：23以上の衛星を確認出来た。

ついでにやってみた：
　100円玉をアンテナの裏に貼った場合
　　屋内でSNR：25以上の衛星を確認出来た。
　1円玉をアンテナの裏に貼った場合
　　屋内でSNR：23以上の衛星を確認出来た。

注目：
　10円玉をアンテナ裏に貼った場合
　SNR：18の衛星も確認できた。
　屋内で窓無しなのに3分で測位に至った。

最後にもう一度実験
アルミホイルをアンテナ裏に貼った場合等で
衛星捕捉・測位可能数3以上になるまでに
かかる時間を比較。

条件：測定場所-北西東が開けた窓際
　　　　　　窓は開放状態
結果：
　何も貼らない場合：4分28秒
　アルミホイル有り：2分48秒
　10円玉を貼った場合：1分57秒

各2回テストし遅い方の数字を記載。

2007/2/6 追記
受信感度と受信精度については特に比例
しないようです。
全く同じ道を10円玉有り・無しで「あしあと」記録。
カシミールで軌跡表示させて違いを比べました。

10円玉有りの場合：
　ビルなどの構造物がすぐそばにある場合では
　進行方向に対して横へ2～3m程度軌跡が
　フラつくような現象を確認。感度が上がりすぎて
　逆に精度が落ちているようにも見えます。

10円玉無しの場合：
　特に気になる軌跡のブレは現れず。

感想：
　測位開始の速さ(遅さ)に余程の不満が無い限りは
　普通に使用するほうが精度は安定すると感じました。
　管理人は現在10円玉無しで使用しています。

総評
10円玉をGPSレシーバーの裏に貼ると受信感度が
上がるのは正直驚きでした。屋内での実験でも
4～5機の衛星が1分程度でとりあえず見える
ようになり、その後少し経って測位可能な状態に
なりました。

あと別件ですが、WAAS衛星の電波をレシーバーで
受信できる事も確認できました。

基本的にPSPは「ソフトはHOMEキーで終了させる」。

ではこのへんで。