ARDFの動画をみているとアンテナのブームにコンパスを貼り付けて使用しているものがありました。
ARDFは、アンテナを回して強い方向めがけて走ればよいと思っていましたが、離れた2点で測定した電波が来る方位角を地図にプロットすることで、発振器の位置を推定するのだそうです。確かに発振器が1個であれば方位角の取得は不要ですが、競技ではTX1～５の5台を発見する必要があります。しかも、それぞれの発振器は、連続送信している訳でなく、1分間送信した後は次の発振器へと順番に送信される仕組みなので、それぞれの発振器が送信している間に方位角を記録しておくと有利です。
そこで電子コンパスを作ってみようと思いました。センサーは数年間前に中華から購入したGY271というものです。これはかなり安かったと記憶しています。今見ると以下のように200円くらいでありました。
https://ja.aliexpress.com/item/32821174208.html
まずは、どの程度測れるか調べてみました。
●ハードウェア
マイコンと液晶を実装しているアンテナアナライザーの試作の残骸がありましたので、これにセンサーをつないでソフトを書き込んでみることにします。回路は簡単です。ブレッドボードなどにマイコン（Arduino）～センサー～液晶(SSD1306)をI2Cの2本の線と電源線を接続するだけで完了します。
●ソフトウェア
GY-271から角度データがでるので表示させるだけでできますが、面倒なのでチャッピー（ChatGPT）に作ってもらいました。無線機などのプログラムはエラーが多かったのですがこのあたりの汎用品は一発で動作しました。自分で作れば半日くらいかかるものが、一瞬でできてきました。エラーもエラーコメントをチャッピーにコピペすれば即回答してくれるので大変便利です。
本当にこの先プログラマーという職業が大幅に減っていくことが実感できます。自分でプログラムする気持ちがなくなってきますねー(笑)
こんな感じです。動作が確認できたら校正です。これもチャッピーに教えてもらいました。
ライブラリのサンプルの中にある校正用プログラムを入れていろんな方向にセンサー回します。何回か回すと各補正値が出力されるので値をプログラムに書き込めばOKです。
★使用してみて
iPhone、アンドロイド携帯、スマートウォッチのそれぞれコンパス機能と比較してみました。大体はOKなのですが、それぞれ差があることもわかりました。
また、地図の真北と磁北は違います。東京だと7度ほどずれているのでこのあたりをiPhoneは補正されていた（アプリで設定できる）のですが、他のものは補正なしのようでした。国土地理院の以下サイトで地域別にこの偏角を知ることができます
https://maps.gsi.go.jp/#9/35.417034/139.566193/&base=std&base_grayscale=1&ls=std%7Cjikizu2015_chijiki_d&blend=0&disp=11&lcd=jikizu2015_chijiki_d&vs=c0g1j0h0k0l0u0t0z0r0s0m0f0&d=m
アンテナにこのようにつけて回すと方位角をみることができて便利です。しかし、ここで大変なことに気が付きました。それは垂直方向の角度によって誤差が大きいということです。アンテナを少し上下に振るだけで20～30度も値が変化します。これでは走ったり山の坂道での方位角測定は役に立ちません。チャッピーによると磁気は角度によって誤差があるということで、これを解決するには加速度センサーが必要とのことでした。
方位磁石は、水平方向になるような構造ですからこの点も考えられているのですね。
ということで、あまり実用性がないものを作ってしまいましたが、カメラ三脚などについている水平器と組み合わせるとよいと思います。
次回は、加速度センサーつきのものを紹介します
ARDFは、アンテナを回して強い方向めがけて走ればよいと思っていましたが、離れた2点で測定した電波が来る方位角を地図にプロットすることで、発振器の位置を推定するのだそうです。確かに発振器が1個であれば方位角の取得は不要ですが、競技ではTX1～５の5台を発見する必要があります。しかも、それぞれの発振器は、連続送信している訳でなく、1分間送信した後は次の発振器へと順番に送信される仕組みなので、それぞれの発振器が送信している間に方位角を記録しておくと有利です。
そこで電子コンパスを作ってみようと思いました。センサーは数年間前に中華から購入したGY271というものです。これはかなり安かったと記憶しています。今見ると以下のように200円くらいでありました。
https://ja.aliexpress.com/item/32821174208.html
まずは、どの程度測れるか調べてみました。
●ハードウェア
マイコンと液晶を実装しているアンテナアナライザーの試作の残骸がありましたので、これにセンサーをつないでソフトを書き込んでみることにします。回路は簡単です。ブレッドボードなどにマイコン（Arduino）～センサー～液晶(SSD1306)をI2Cの2本の線と電源線を接続するだけで完了します。
●ソフトウェア
GY-271から角度データがでるので表示させるだけでできますが、面倒なのでチャッピー（ChatGPT）に作ってもらいました。無線機などのプログラムはエラーが多かったのですがこのあたりの汎用品は一発で動作しました。自分で作れば半日くらいかかるものが、一瞬でできてきました。エラーもエラーコメントをチャッピーにコピペすれば即回答してくれるので大変便利です。
本当にこの先プログラマーという職業が大幅に減っていくことが実感できます。自分でプログラムする気持ちがなくなってきますねー(笑)
こんな感じです。動作が確認できたら校正です。これもチャッピーに教えてもらいました。
ライブラリのサンプルの中にある校正用プログラムを入れていろんな方向にセンサー回します。何回か回すと各補正値が出力されるので値をプログラムに書き込めばOKです。
★使用してみて
iPhone、アンドロイド携帯、スマートウォッチのそれぞれコンパス機能と比較してみました。大体はOKなのですが、それぞれ差があることもわかりました。
また、地図の真北と磁北は違います。東京だと7度ほどずれているのでこのあたりをiPhoneは補正されていた（アプリで設定できる）のですが、他のものは補正なしのようでした。国土地理院の以下サイトで地域別にこの偏角を知ることができます
https://maps.gsi.go.jp/#9/35.417034/139.566193/&base=std&base_grayscale=1&ls=std%7Cjikizu2015_chijiki_d&blend=0&disp=11&lcd=jikizu2015_chijiki_d&vs=c0g1j0h0k0l0u0t0z0r0s0m0f0&d=m
アンテナにこのようにつけて回すと方位角をみることができて便利です。しかし、ここで大変なことに気が付きました。それは垂直方向の角度によって誤差が大きいということです。アンテナを少し上下に振るだけで20～30度も値が変化します。これでは走ったり山の坂道での方位角測定は役に立ちません。チャッピーによると磁気は角度によって誤差があるということで、これを解決するには加速度センサーが必要とのことでした。
方位磁石は、水平方向になるような構造ですからこの点も考えられているのですね。
ということで、あまり実用性がないものを作ってしまいましたが、カメラ三脚などについている水平器と組み合わせるとよいと思います。
次回は、加速度センサーつきのものを紹介します
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