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ラブジョイ彗星(C/2014Q2)がすごい

先週末から写真撮影に出動できる日を満を持して待ち構えていましたが、22日夜に天城高原にてラブジョイ彗星(C/2014Q2)をはじめて撮影してきました。

能書きは後にしてまずは画像を。
C2014Q2_20141223_03sRGB.jpg
23日01時17分より2分間×19枚コンポジット。アストロアーツにも送っておきました。

明るい! 目視で4等台後半くらいあってもおかしくは無いと思いました。小型の双眼鏡で楽に発見できます。テイルも長く伸びています。上の写真はノートリミングですが、400mm+D5100の画角をはるかに超えて伸びています。

撮影した日の彗星の位置は、はと座と言うオリオン座の下のうさぎ座の更に下。かなり南側が開けていない場所でないと観望できないですね。林の中から昇って来た時にその枝の隙間からでも存在がわかるほどでした。眼の良い人なら肉眼でも見えそうです。

この日は強風との戦いでした。多分10m/s以上はあったのではないでしょうか。車がゆさゆさ揺らされるほどの強風でした。なので、撮影した写真も恒星像が肥大化しているものが多かったです。そして寒さも真冬並み(ていうかもう真冬か?冬至だし)。車の中でアウトドア用ストーブを焚いていました。

彗星を双眼鏡で観望していたら突然視野の中を流星が横切りました。アっと思って双眼鏡から目を離すと、流星痕を引きながらなおも飛び続けています。もしや写真に写ったかも?と思って確認したら…
_DSC0547.jpg
しっかり写っていました。緑色の筋からガスの様なものが滲んでいるのがわかります。直線状の光が写り込む場合は大抵人工衛星なんですが、これは目でも見ているので間違いないです。

「ラブジョイ」という名前の彗星は明るくなるのが多いような気がします。これからどんどん明るくなってくるので楽しみです。ラブジョイさんに感謝。
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気圧計測のその後(第2報)

LPS331APで気圧の計測を始めてから2か月余りが経過しました。水戸と東京の気圧からつくばの気圧を推定して、観測された値と比較することもその間ずっと続けて来ました。

誤差推移141215
開始直後から20日間程はだらだらと測定値が大きめになる方向に推移していましたが、その後はほぼ横ばい状態となりました。しかし、11月の中旬頃から誤差の分布が振動するようになってきました。これは気圧の測定をRaspberry PiからBeagle Bone Blackに移行し、計測場所を北側の窓の下に移したためと考えられます。それ以前は太陽光発電の電力を計測する測定器のケースの中で測定していました。その為、かなり温度が高い場所ではありましたが、それなりに一定の温度を保っていたようです。しかし、引っ越し後は気圧センサーを単独でケースの中にしまうようにしましたので、室温の影響を大きく受けるようになりました。しかも北側の部屋なので、最近の早朝の室温はかなり低くなっています。
そこで、センサー温度と誤差の関係を調べてみることにしました。

Ts-r.png
するとこのようにかなりきれいな関係があることが判りました。センサー温度が低いと気圧が高めに計測されるような傾向が有ります。2次の多項式を当てはめてみると

E = 0.0038*Ts^2 - 0.2521*Ts + 3.6521

というものになります(Tsはセンサー温度(℃))。残差の分布を見てみると

zansa141215.png
ほぼ±0.5hPaの範囲に入っているようです。補正をしないと時には2hPa以上も誤差が出るので、気象の観測に使用するには誤差の補正は必須とみて良いでしょう。



2015.03.04追記
最新のデータです
Ts-r150302.png

zansa150302.png

センサー温度と誤差の関係式は

E = 0.003497027*Ts^2 -0.245028502*Ts + 3.561234972


となっています。
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メンテナンス

塔マップというサイトがあります。
http://tower.30maps.com/map

ここでは有志の方たちが色々な「塔」をマッピングしておられます。当然、送電鉄塔もその対象になっていて、かなりの数の鉄塔が登録されています。残念ながら、登録データの内容が統一されていないので、人によって鉄塔路線名や鉄塔番号まで記入してくれる人も居れば、ただ「送電鉄塔」だけしか登録してくれない人も居ます。私からすれば最低限路線名と番号は登録して欲しいと思うのですが…。当方の家の近所は、かなり精力的に調査された方(以前当ブログにもコメント頂いたashibeさん)がおられまして、ほぼ登録され尽くしているのですが、あまりにも完璧に登録されてしまったためか、最近になって建設された鉄塔について誰もフォローしてくれる人がいないようです。

イオンモールつくばがオープンした時、その映像に初めて見る鉄塔が写っていました。いつか調査にと思っているうちに2年も経ってしまいました(イオンモールにもあまり用がなかったので)。塔マップにも登録される気配がないので、自分で調べてこようと思って行ってみました。

PC070015.jpg
イオンモールつくばのすぐ隣に立っているイオンモールつくば線2号鉄塔。ここで地中埋設になってイオンモールの変電設備に行っているようです。

PC070016.jpg
完成は平成24年12月。ちょうど2年前ですね。

PC070021.jpg
1号鉄塔はNEXCO東日本の敷地内にあって足元には行けませんでした。

イオンモールつくば線は牛久北部線から分岐しています。
PC070035.jpg
9号鉄塔と10号鉄塔の間に新たに9の1号鉄塔が建設され、そこからイオンモールつくば線が分岐します。

PC070055.jpg
平成24年10月と、分岐した先の鉄塔より若干早く完成していますね。

map1.png
最近はカシミールで閲覧している国土地理院の地図でも航空写真が表示できるようになって便利になりましたが、Googleにくらべてやや撮影時期が古いようです。イオンモールが写っている部分と写っていない部分が混在しています。

map2.png
ついでながら塔マップの方も更新しておきました。

蛇足ながら、イオンモールつくばのアウトドア用品売り場はかなり充実していると思いました。
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RTKをやってみる(手順編)

以前書いた「RTKをやってみる」は結果しか書いてありませんでしたので、真似をしてみようとする人には不親切な内容だったかもしれません。今回はやり方について少し詳しく書いてみたいと思います。

なお、以前もそうですが、「RTK」と言っていても、求めようとしている点は静止している点に対して実施しています。なので、本来のRTKとは少し目的が違うかも知れませんね。

準備するもの

1. 搬送波位相のデータが出力できるGPSユニット
2. rtklib
3. RAWデータ取得ソフト(任意)

前回紹介しましたが、私はGPSのユニットとしてNS-RAWを使用しております。u-bloxなどからもっと性能の良いものも出ているようですが・・・。一部の情報によると、RAWデータの出力機能の無いとされているu-bloxの受信機でも、あるコマンドを送るとRAWデータが出力できる、等と言う情報もあります。NTPサーバーに使用している当方のu-bloxのMAX-7Qでは残念ながら今のところ成功しておりません。

手順1. GPSからのRAWデータをファイルに保存する
GPSから垂れ流されてくるRAWデータをファイルに保存します。私は、SkyTraqが公開しているGNSS Viewerを使用しています。rtklibに入っているRTKNAVIでもsave可能ですが、GNSS ViewerではVenux8に色々コマンドを送ることが出来たりします。

gnssviewer.png
GNSS Viewerの画面です。この画面はGPSをBinary出力モードにしているので位置情報等は表示されていません。「NMEA0183」のボタンを押すと、出力がNMEAに切り替わって、緯度や経度の情報が画面に表示できます。もちろん、データを取得する時にはバイナリーでないとだめです。「File」メニューの中にある「Save Binary」でバイナリ―データをファイルに落とすことが出来ます。

手順2. RAWデータをRINEXフォーマットに変換する
ファイルに保存したRAWデータを搬送波位相の情報を交換するための汎用フォーマットであるRINEXフォーマットに変換します。これにはrtklibに入っているRTKCONVを使用します。
rtkconv.png
RTCM, RCV RAW or RINEX OBS ? と書いてある所に、1で取得したRAWデータのファイルを指定します。その下にある「Format」はファイルの種類を指定します。私の受信機はSkyTraqですので、SkyTraqを選択しています。その下には出力されるRINEXのOBSファイルとNAVファイルをそれぞれ指定しています。基準点のデータとして国土地理院からデータをダウンロードしてくる場合はそちらにもNAVファイルが含まれていますので、どちらを使っても構いません。

手順3. 基準点のデータを入手
ここでは国土地理院の電子基準点のデータを「基準点」のデータとして使います。自前の基準点の場合は上の手順1~2のやり方で同様に基準点のRINEXファイルを準備します。
国土地理院のデータはこちらから取得しますが、ダウンロードにはユーザー登録が必要です。「提供サービス入口」から入ると、日本地図に電子基準点の位置がプロットされて出て来ます。座標を求める場所の近くにある基準点クリックして「ダウンロード」ボタンを押すと、データの期間を選択する画面に遷移します。RAWデータを取得した時刻を含むように時間を設定してダウンロードします。また、後でこの基準点の座標値を取得する際に局番号か名前が必要になるのでメモしておきます。また、これは任意ですが「衛星軌道情報ファイル」もダウンロードしておくと後の計算で使用することもできます。
ダウンロードしたファイルは.gzという拡張子になっています。UNIXに詳しい人ならお馴染みですが、GNU ZIP形式の圧縮になっています。lhaplusなどgz形式を解凍できるアーカイバを準備しておきます。

次に、先ほどの電子基準点の地図に戻り、上のメニューにある「各種データ」を選択し、「日々の座標値」をクリックします。ここで先ほどの局番号を入力するか、都道府県を選択して「電子基準点表示」ボタンで県内の電子基準点のみを表示させて一覧から選ぶ、等の方法で絞り込みます(一応、年が合っていることを確認)。.posという拡張子のファイルに1日毎の座標値が書かれています。改行コードがUNIXのLFコードのみなので、Windowsのメモ帳などで開くと行が繋がってしまうかも知れません。LFコードでも開くことが出来るエディターがあると便利です。データの最新の日付でも半月程は遅れているので、RAWデータを取得した日に一番近いものを使えばよいと思いますが、日々の変動値は小さなものですので、あまり気にする必要は無いです。

2014 11 15 12:00:00 -3.9571622927E+06 3.3102034996E+06 3.7377523300E+06 3.6106113498E+01 1.4008720094E+02 7.0284722322E+01

これは「つくば1」のある1日の座標値の例ですが、日付/時刻の後ろに並んでいる3つの数字
-3.9571622927E+06 3.3102034996E+06 3.7377523300E+06
が地球重心を原点とする3次元の座標値(ECEF 座標値)です。その後ろの3ケタ
3.6106113498E+01 1.4008720094E+02 7.0284722322E+01
は緯度、経度、楕円体高が指数形式で書かれています。楕円体はGRS80です。測地系の情報はファイルのヘッダー部分に書かれています。この例の場合はITRF2005でした。

この後の計算でこれらの座標値をどちらかの形式で入力します。

手順4. 座標値計算
rtklibに含まれているRTKPOSTを使用します。
rtkpost.png
「RINEX OBS: Rover」の方に、座標を求めたい方のRINEX OBSファイルを指定します。その下の「RINEX OBS: Base Station」に基準点の方のOBSファイル(ここでは国土地理院からダウンロードしてきた観測値ファイル)を指定します。更にその下には、RINEX NAVファイルを指定しますが、rtkconvでRAWデータから生成したものを使用しても良いし、国土地理院からダウンロードした衛星軌道情報ファイルを使用しても良いです。一番下には計算結果のファイル名を指定します。

rtkpost_o1.png
「Options...」で開いた「Setting1」のタブです。「Positioning Mode」ですが、求めようとする点が動いていない場合は「Static」で良いと思います。動いている場合は「Kinematic」を選択します。その下の「Frequencies/ Filter Type」ですが、GPS受信機のタイプが1周波ならL1を、2周波ならL1/L2を選択します。隣は計算をデータの先頭から実施して行くか、後ろから実施して行くかの選択です。Forwardで良いと思いますが、FIXの状況が思わしくない時は変えてみると良いかも知れません。Elevation Maskで使用する衛星の高度の下限を指定します。今は10度を指定しています。色々と試行錯誤をしてみると良いと思います。その他はデフォルトのままで特に問題無いと思います。

rtkpost_o2.png
「Setting2」のタブです。ここで重要なのは「Integer Ambiguity Res」です。Continuousは連続してFIXする解の探索を行います。「Fix and Hold」は、一旦妥当と思えるFIX解が得られたら、拘束条件を強くして、あまり解が飛ばないようにするもののようです。受信状態が良好の場合はFix and Holdで良いと思いますが、受信状態があまり良くない状態でこれを選択すると、変なところで座標値が固定されてしまう恐れがあります。最初Continuousにしておいて、結果をrtkplotでGoogle Mapなどで確認して、問題が無ければ再度Fix and Holdで計算するなどをすると良いかも知れません。

rtkpost_o3.png
「Position」タブです。ここの「Base Station」の所に、先ほどの「日々の座標値」のデータを記入します。ECEF座標値で入れるか緯度経度で入れるかをプルダウンメニューで指定します。

すべて指定したら「OK」ボタンを押し、トップ画面から「Execute」ボタンをクリックします。当方のPCでは1時間程度のデータは30秒程度で計算が終わりました。計算が終わったら「Plot...」ボタンを押すことで、計算結果の分布状況などを確認できます。
grandtrack.png

position.png
Gnd Trkは平面図、Positionは東西、南北、上下のそれぞれに分解した計算結果の推移です。ALLではすべての計算結果が表示されますが、FIXした解だけを見たいならQ=1に変更します。Q=2はFLOAT、Q=5は単独測位です。

手順5. 計算結果を見る
RTKPOSTのPlot機能でも確認できますが、RTKPLOTコマンドを使うと、計算結果をGoogle EarthやMAPにプロットできます。
RTKPLOTを起動して「File」から「Open Solution-1」で先ほどRTKPOSTで指定した計算結果ファイル(*.pos)を指定して開きます。「Show Track Point」ボタン(◎のようなボタン)をクリックしてからViewの中にある「Google Map View」などを選択すると、Google Mapの中に計算された座標値が表示できます。スライドバーで解の時間を動かすことが出来ますし、再生ボタン(▶ボタン)を押すと連続してマークが動きます。

P基準S
これは自宅の駐車場で車の屋根にGPSアンテナを付けて測った結果をGoogle Mapに表示したものです。この航空写真が撮影されたのはもちろん測定した日ではありませんが、車を停めている場所はいつも同じなので、しっかりと私の車の位置にマークが来ています(笑)。Google Mapは昔はずいぶんずれていたりしたものですが、最近ではかなり正確に位置が更正されているのですね。

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プロフィール

夜行虫

Author:夜行虫
夜行虫とは天体撮影等、夜に出歩くのが多いことから名づけました。夜光虫の誤変換ではありません。海に潜ったり温泉浸かったりも趣味です。

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