GNSS Getting Started

波の基礎からGNSS受信機の中身まで、スライダーを動かして学ぶインタラクティブ教材集。左のメニュー(スマホは左上の☰)を上から順にたどるのがおすすめの学習ルートです。

STEP 1基礎 — 電波と測位の道具箱をそろえる

  1. 01 波の基礎

    y = A sin(2πft + φ)。振幅・周波数・位相をスライダーで動かし、重ね合わせ・うなり・高調波を観察。すべての出発点。

  2. 02 時間と時計

    1μs = 300m。時計の誤差が距離の誤差になる世界を、時計ドリフトレースと相対論の話で体感。GNSSは時計のシステム。

  3. 03 dBと信号強度

    −130dBmってどのくらい? dB変換器とリンクバジェットで、雑音の下の信号を受信する仕組みを学ぶ。

  4. 04 変調の基礎(AM/FM/PSK)

    情報を波のどこに乗せるか。3方式をアニメーションで見比べ、GNSSがBPSKを選んだ理由まで。

  5. 05 座標と高さの基礎

    楕円体・ジオイド・標高の関係(GPSの高さが地図とズレる理由)、緯度の正体、ECEF座標。測位結果を正しく読む準備。

STEP 2GNSSのしくみ — 衛星からPCまで

  1. 06 GNSS衛星信号シミュレーター

    空から降る衛星電波(GPS+QZSS)。衛星数・ビルの遮蔽・マルチパス、L1/L2/L5/L6の違いを動かして学ぶ。

  2. 07 周波数帯マップ

    各国GNSSの周波数帯をひとつの軸で比較。共用周波数と独自バンドが一目でわかる。

  3. 08 L1 C/A信号の構造

    搬送波 × PRNコード × 航法メッセージ。3層の波形ズームとブロック図で、スペクトラム拡散とBPSKの意味を知る。

  4. 09 航法メッセージ

    LNAV/CNAV/CNAV-2をビット単位で表示。時計・エフェメリス・アルマナックをGPSとQZSSで並べて比較。

  5. 10 擬似距離とドップラー

    コード相関で遅延を自分で見つけ、時計誤差が「擬似」距離を生む様子と、通過衛星のドップラーS字カーブを体験。

  6. 11 受信の流れ — 衛星からPCまで

    アンテナ・LNA・GNSSモジュール内部(捕捉・追尾・復号・補正・PVT)からNMEA出力まで、データの旅の総まとめ。

追加予定: フーリエ変換、アンテナと伝搬 など。リクエスト歓迎。