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　　　　　　　　GPS利用のPC時刻監視・同期ソフトウエア
  HACSTIP-GPS   << How Accurately Can we Set TIme on Pc, using GPS? >>
　　　　　　　　　　　　　　クイックガイド
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１．はじめに
　　HACSTIPは、遠征先での掩蔽観測のとき、PCの時計を観測撮影に必要な精度で
　　管理するために開発されたソフトウエアです。現在のところ、64ビットwindows
　　でのみ動作します。

２．作者のひとりごと
　　観測するとき、掩蔽現象はビデオで記録するのに、なぜPCの時刻は記録しな
　　いのだろう？　CMOSカメラでの掩蔽観測が実用化してから、作者はずうっと
　　不思議に思っていました。タイムインポーザの頃はよかったのです。ビデオ
　　に記録される時刻は、誤差1ミリ秒以下の高精度な値だったからです。
　　ところがCMOSのキャプチャに記録されるのは、キャプチャソフトがそれぞれ
　　のフレームを処理したときの時刻であり、カメラが撮影した時刻ではありま
　　せん。それも、PCのシステムタイムという、多分に不安定な要素を持つ時計
　　の時刻ですから、あんまり当てにならないのです。それで、PCの時刻とGPS
　　の時刻の双方を、ビデオと同じような感覚で記録して、何かPCやGPSの時刻
　　に問題があるときの検証に利用できないだろうか、と思っていました。しか
　　し、残念ながらそれが簡単にできるソフトウエアはないようです。そこで作
　　ったのが、このHACSTIPです。

３．HACSTIPでできること
(1) GPSが正しい時刻を示していない期間（最初の12.5分）について警告する機能
(2) PCのシステムタイムとGPSの時刻を比較して表示する機能
(3) PCのシステムタイムをGPSの時刻と同期する機能
(4) 動作している間、(1)～(3)までの情報をすべてLOGに残し、それを保存して、
　　観測期間中のPCの時刻について検証可能とする機能
(5) 後ほど刊行予定のマニュアルで、GPS利用の時刻同期についての理解を深めて
　　いただくための教材としての機能

４．インストール
　　任意のフォルダに実行ファイルを置いてください。
　　レジストリを使っていないので、アンインストールするときは、実行ファイル
　　を削除するだけでＯＫです。

５．用意するもの
　　GPS受信機　現在のところ、次の受信機に対応しています
　　　〇 GHS-OSD
　　　〇 Garmin 18xLVC の1PPS出力をRS232Cの6番ピン(DSR)に接続させたもの
　　　　　以上の2機種は、GPSの1PPSに同期した、精密な時刻合わせができます。
　　　　　　（PCが安定しているときは、誤差+/-1ミリ秒程度）
　　　〇 VK172
　　　〇 VFAN GPS receiver 353
　　　〇 Doctoradio GR7BN
　　　　　これらの機種は、1PPSではなく、1秒に1回出力されているテキスト
　　　　　データ（センテンス）のタイミングで時刻の比較と同期を行います。
　　　　　こちらは10～20ミリ秒の誤差となります。
　　なお、下記の機種には対応していません。
　　　● GlobalSat BU-353N5

　　本ソフトウエアを起動する前に、これらの受信機をPCに接続してください。
　　（インストールの前でなくてもよいですが、説明の都合でここに書いてい
　　　ます。）
　★RS232C経由の機種の場合には、本説明書末の記事を読んでから、ここに再度
　　戻ってきてください。

６．起動
　　①　実行ファイルのアイコンを右クリックします。
　　②　「管理者として実行する」を左クリックしてください。

７．使い方
　　①　受信機の電源が入り（たいていはUSB端子に接続しただけで電源が入り
　　　　ます）パイロットランプが点滅を始めたら．．．
　　②　Garmin18xLVCの場合のみ、Baud rate を4800bpsに設定してください。
　　　　他の機種の場合には、9600bpsのままでＯＫです。
　　③　HACSTIPの Connect ボタンをクリックします。
　　　　たいていは、自動的に受信機のつながっているCOMポートを検出して
　　　　時刻を刻み始めます。
　　☆　Connect again などと表示されたら、しばらく待ってからConnectボタン
　　　　をクリックしてください。
　　　　電波の弱いところの場合には、受信機が安定せず、HACSTIPが30秒間、
　　　　動作を停止してしまうことがあります。これは異常ではありませんが、
　　　　快適に動作させるためには、電波の安定した空の見通しのよいところ
　　　　にアンテナまたは受信機を置いてください。
　　☆　受信機が、うるう秒の情報を読み込むのに、電源を入れてから最大12.5
　　　　分かかります。その間は、正しい時計がGPSの時刻に対して2秒とか1秒
　　　　とか遅れた状態になります。HACSTIPはConnectボタンを押してから
　　　　12.5分間は文字をマゼンタ色にして警告しています。Log領域の文字が
　　　　黒く表示されたら、正しい時刻が表示されている状態になっている、
　　　　ということです。
       ☆　接続してから12.5分後に、BEEP音が鳴ります。鳴動の長さおよび鳴動さ
　　　　せない設定は、Properties - Setting から設定できます。
　　④　同期の方法を選びます。
       ☆　初期状態では、Set Time は OFF になっています。
　　　　One Time Only ラジオボタンをクリックすると、1回だけ同期します。
　　　　☆　VK172などのUSBに直接接続する製品の場合には、DSR制御線を介した
　　　　　　1PPS信号の伝達ができません。常時補正をするには精度が十分でない
　　　　　　ことから、このような機種の場合には One Time Only のみ使用可能です。
       ☆　ON にすると、時刻を合わせ続けます。（DSR利用の受信装置のみ）
　　　　時刻同期は10秒に1回行われます。直前の10秒間に読み取ったPCの
　　　　システムタイムとGPS受信機からの時刻値を比較し、その平均値を補正
　　　　します。
       ☆　観測中も補正を行うと、ビデオファイルに記録された時刻の進みは、補正
　　　　がなされるたびにその分がずれたように見えます。動画のフレームを見ていて
　　　　もよくわからないと思いますが、LimoivieのSharpCap Timing Analysis
　　　　では、小さな段がグラフ上に現れます。この段が数ミリ秒以下であったとき
　　　　は、問題なく時刻補正ができます。このLimoivieのグラフは、フレームドロッ
　　　　プを調べるためのものですが、フレームドロップが起こると、そのフレーム露光
　　　　長と同じ大きさの段ができます。多くの場合、10ミリ秒以上だと思います
　　　　ので、このHACSTIPの補正の小さな段とは明確に区別できると思います。　　　
　　☆　それでも段が気になる、という場合には、観測直前に Set Time を OFF 
　　　　にしてください。
　　☆　この「毎秒時刻合わせ」の間に、電話時報とか、スマホの時刻サービス
　　　　アプリとか、信頼できる時刻情報を見て、HACSTIPの示す時刻と違いが
　　　　ないかを確かめてください。
　　☆　動作中の時刻と同期の様子は、中央部のLOG記録領域に記録されます。
　　⑤　Disconnectボタンで、動作を終了します。
　　　　Disconnectと同時に、時刻値および経緯度のデータがLOGファイルに
　　　　自動的に記録されます。記録フォルダは、初期設定ではHACSTIP.EXE
　　　　があるフォルダです。 Properties - Setting で変更できます。
　　⑥　Logは、File - Save Log でもファイルに保存できます。
　　　　が、上記の自動保存をする場合には、これは必要ありません。
　　⑦　Exitでソフトウエアを終了します。

８．注意事項
　(1)　途中でUSBが抜けたとか、かなり過激な状況も想定して作っていますが、
　　　快適に使うには、できるだけ安定したGPSや通信の環境にしておくこと
　　　が大切です。木造家屋内ならばまだよいと思いますが、コンクリート造り
　　　の建物などの場合には、衛星電波そのものが受けられないことが多いです
　　　から、受信機だけは窓の外におくなど、工夫してください。

　(2)【RS232C端子経由で接続する機器について、重要なこと】

　　RS232C経由の機種の場合には、受信機接続時に、次の操作を最初に必ず行って
　　ください。なお、接続するときには、受信機の電源は入れておかない方がよい
　　と思います。下記の「シリアルボールマウスを無効」にしてから、電源を入れ
　　ると安全です。

　　①　Windows11の場合は、ルーペマークのアイコンを押して現れるウインドウ
　　　　で cp と入力してください。コントロールパネルが現れます。
　　　　ここで、ハードウエアとサウンド　→　デバイスマネージャー　を選び
　　　　表示させます。
　　②　Windows10の場合は、設定　→　システム　→　詳細　→　コントロールパネル
　　　　→　デバイスマネージャー　です。
　　③　ここでUSBを接続すると、COMポートに新たに追加される、のと同時に、
　　　　マウスの項の中に、シリアルボールマウス　というのが現れます。
　　　　これは、RS232C経由の受信機を、マウスだと思ってwindowsが勝手に追加
　　　　してしまうためなのですが．．．受信機からの信号をマウスからの信号
　　　　と誤解して動作するので、カーソルが勝手に移動したり、いろんなソフト
　　　　やファイルが開いたり、と、たいへんなことになります。有名なバグです
　　　　が、なぜかそのままにされています。
　　④　そこで、できるだけ急いでこのシリアルボールマウスのアイコンを右クリ
　　　　ックし、「デバイスを無効にする」を選んでください。こうすると、存在
　　　　すれども動作せず、にできます。なお、「デバイスを削除する」を選ぶと
　　　　もう一度つなげたときにまたこのアイコンができて、有効化されてしまい
　　　　ます。くれぐれも「デバイスを無効にする」にしてください。
　　　　これで安心して受信機が使えるようになりました。


９．謝辞
　このソフトウエアは、千々岩幸治氏作の"Lazalus用 RS-232C 通信コンポーネント"
　を利用して作成しました。また、試作バージョンの試用と検証を、渡辺裕之氏に
　行っていただくとともに、様々な情報を提供していただきました。記して感謝申
　し上げます。


１０．その他
　不具合情報やお気づきの点がありましたら、作者までご連絡ください。

　k_miyash@nifty.com　　宮下和久

