小ネタ

　JAXAが地上局新設　探査機・衛星追跡、30年にも国内に | 日刊工業新聞 電子版

　(前略)美笹局周辺と天候が異なる地域になるであろう１０００キロメートル以上離れた場所を候補としており、確実なバックアップ体制を作る。

　臼田/美笹から半径1000kmの範囲だと、北海道本島は宗谷地方や知床半島を除いてすべて円内、屋久島も円内で奄美が円外、小笠原諸島は円外、という感じ。有人の離島は用地取得や市街地とのアイソレーションの問題があるし、南の方は台風や湿度の問題もある。かといって知床を切り開いて作るのも難しいだろうし(環境云々だけの問題じゃなくて、大量の複雑な金属部品数千トン分を運び込むことも考えなきゃいけない)、とすると宗谷が唯一の選択肢かなぁ。

　物資搬入を考えると重要港湾の紋別港から国道238号沿いの海岸か239号沿いの内陸、または同じく稚内港から国道40号沿いの内陸。どちらも近くに空港があるので、人員の移動(緊急時の小型の機材の搬入も含め)も有利。その点では便数の多い稚内が有利。ただ、稚内港からの国道沿いは平地が多くて電波環境がちょっと厳しそう? 紋別側からだど国道沿いに少し進めば山間に入れるけど、山の上に作ろうとするとある程度切り開いて道を作る必要がある。

　しかし、臼田から1000kmは条件としてかなり厳しそう。気象環境のサイトダイバーシチといっても遠すぎる気がする。多少の気象環境なら数十kmも離れればある程度相関値は下がるだろうし、梅雨とかだと距離に関係ないだろうから東北とか北海道を名指しすればいいだろうし。1000kmってどこから出てきた数字なんだろうか。気象だけでなく、国内局だけでΔVLBI軌道決定ができるような基線長がほしい、みたいな理由で距離を指定しているのかもしれないけど。

　航空宇宙関連施設(特に見学できる施設)がほとんど無い北海道としては、JAXAの深宇宙局を作ってほしい気持ちはあるけど、とはいえ深宇宙局を作れるような北海道のド田舎にわざわざ見学用の施設を作るとも思えないしなぁ。

　せっかくサイトダイバーシティ局を作るのであれば、深宇宙局だけでなく、LEOを追える電波や光地上局(通信やSLR)も作ってほしいわね。その際はぜひ土地だけは有り余っている北海道へ…… 真面目な話、関東、鹿児島、沖縄あたりの、日本の南側にはJAXAの地上局があるけど、北の方にはほとんど無いので、北側にLEOを含めた地上局をおいておくと便利な気がする。

　陸自ドローン「スカイレンジャー」訓練中に行方不明　北海道上富良野演習場、範囲広げ捜索 - 産経ニュース

　そういえば23日はUH-1がよく飛んでいたような……いや、ここ数日は頻繁にUH-1が飛んでた気がする。そもそも演習場内でドローンが行方不明になったとして、ウチの方まで飛んでくるとも思えないしな。

「GTA Tokyo」、“かなり乗り気で検討されていた”けどお蔵入りになったとの報道。幻の東京舞台の『GTA』構想 - AUTOMATON

　数少ない現代日本が舞台のオープンワールドのゲーム……になれなかったやつ。やっぱり日本を舞台に作るのは難しいのかな。日本の都市というとやっぱり雑踏のイメージだし、ゲームでそれを再現するのはグラリソースやゲームシステム等でも厳しそう。それをうまい感じに避けているのがGhostwire: Tokyoなんだろうけど、他のゲームで使えるテクニックではないし。

　高圧洗浄機の石神のぞみと手押しポンプの倉持めるとによるのぞめるコンビ。水を動かすアイテムが好きな二人。倉持が組み上げた井戸水を高圧洗浄機でどんどん消費する石神。のぞめるてぇてぇ……ってこと!? /* 高圧洗浄機はハイドロフォーミングにも使えるので金属系のDIYerは1台持っておくと便利とされているわね[要出典] */

　22日に飛んでいたUH-1。最近あまり見ないような低い高度で飛んでた。低いと言っても相当高いところを飛んでるんだろうけど。

***

　気分転換に放物面のモデリング

　f150mm、500x200の楕円。3分割で、M5(235x235x250)で1回で造形できる。フィラメント420g、造形時間10h、くらい。中央部と左右を別に印刷するのであれば、最大720x200くらいまで作れると思うけど、かなり細長くなる。実際に使うとすれば中心部に穴を開けておいて、そこから何らかのセンサ(例えばマイク)を伸ばす、みたいな構成になるかな。

　1kHz程度の波長で考えると、波長の0.6倍から1.5倍程度なので、指向性はほとんど無いかな。40kHzの波長で考えると0.9x2.3度とかのかなり細いビームになるはず。可聴帯のビーミングに使えるほど大きくはないし、超音波だとビームが細すぎて使いづらいし、帯に短したすきに長しな中途半端な大きさ。単純に開口面積を広げたいだけなら普通のマイクに比べてかなり大きくなるので、集音性は高くなりそうだけど。

　このくらいの大きさ&こういう構造だと造形の歪みとかの影響も大きそうだし。

　Fusionで放物線を作る方法

　下に凸な放物線を作る場合。

　原点付近(任意の位置)に縦の線分を書く。この線分が光学中心であり、上端が焦点、下端が放物線に接する。

　垂直な線分を含む正三角形を作り、下側の線分を光学中心の下端に一致させる。上側の線分の中央と下の点に回転中心の線を引く。垂直な線分と開口中心の直線の距離は 焦点距離*6/sqrt(3)とする。

　回転中心の線を使用して円錐を作成する。

　光学中心で接し直交するスケッチを追加し、断面のプロジェクションを行う(作成→投影/取り込み→交差)。

　これで放物線が得られる。光学中心で回転させれば放物面が得られる。

***

　久しぶりにSTM32G4で遊んでる。

　波形をDACで出力するような疑似AWGを作ってみた。波形テーブルとDACバッファの間にNCOを挟んでいるので、ある程度任意の周波数で出力できる(ただし波形テーブルは2^n固定)。

　元々はHAL_DAC_Start_DMAで開始して、HAL_DAC_ConvHalfCpltCallbackCh1/HAL_DAC_ConvCpltCallbackCh1でDMAイベントを検出してフラグを設定、メインループでフラグを読んでNCOを蹴っていた。この時は0.8Msps弱しか出なかった。試しにDMAの割り込みを止めて、フラグを__HAL_DMA_GET_FLAGで直接読んでみたら、11Msps程度出るようになった。HALの割り込みハンドリングってある程度重そうな処理はやってるけど、とはいえそんなに極端に性能差が出るほどなんだな。さすがに差が大きすぎるので計測ミスのような気もするけど。

　波形→DACのNCOの周波数設定に追加でNCOを使えば周波数でスイープできる

　三角波(上り一方向)でスイープ

　正弦波でスイープ

　周波数プロファイルも任意波形を設定できるので、周波数ホッピング的なパターンとか、いろいろ作れる。

　低周波側

　100kHz付近。そこそこ綺麗。

　高周波側

　2MHz付近(オシロの計測だと1.44MHzとか813kHzとかの表示だけど、目盛りを見れば明らかに誤っている)。正弦波というよりノコギリ波に近い。OPANPの立ち上がりが遅くて滑らか、立ち下がりは急峻、という特性。OPANPをハイスピードモードに設定すれば追従性は良くなるけど、極端なオーバーシュートが出るので、結局汚い波形になる。

　2chの出力

　こころなし2chのほうが処理速度が早い気がする。15.45Mspsなら問題なし、17.0Mspsだと追いつかない、という感じかな。DACの仕様は最大15Mspsだけど、これ以上早いとスロープが満足しないよ、程度の意味で、ADCみたいに動作が追いつかなくなるみたいな話じゃないはず(単に上書きしていくだけ)だから、多少超えても動く(さらに超えると今度はDMAが追いつかないので半分の転送速度になる)。1chだと12Msps弱程度しか出なかったはずだから、2割とか3割早くなった? 結構でかいけど、何が効いてるんだろう。32bitコアで16bit演算(転送)は遅い、みたいな話なのかな。

　AWG/NCOを使わないのであれば、DACのバッファに固定波形を入れてもう少し高いspsで出せる

　18.89Mspsで約3.136MHzの波形。OPAMPをハイスピードモードに設定しているのもあって、高調波だらけだけど。

　元々の構想だと5MHz程度までCWで周波数スイープする信号源が欲しかったんだけど、さすがに汎用マイコン内蔵のDACだとどうしようもない感じ。まあ、そりゃそうよな。

　せっかくなので、別の遊び。STM32G474(定格170MHz)を186MHzにオーバークロックして、NTSC信号風の波形を出力。コアクロックを157.5MHzに設定すれば11分周で14.318MHzを作れるけど、処理速度が微妙に足りない。ということでオーバークロックして13分周で14.308MHzを作っている次第。本来のピクセルクロックより0.07%低いけど、許容範囲のはず。挙動的にDMAのアービトレーション負けっぽいので、リンカスクリプト次第で157.5MHzでも出せるかもしれないけど。

　とりあえずそれっぽい信号は出せるようになった。ただ、水平同期はfsc/227.5だけど、垂直同期はfH/263(本来はfh/262.5)なので、正しい信号ではない。

　CVBS→HDMI→USBで変換してPCに取り込むとこんな感じ

　適当なクロマを含むNTSC信号を出しているのだが、PALと認識されて、モノクロの画像になる。やっぱりちゃんとした波形じゃないとだめなのかな?

/* NTSCのfV=fsc/227.5/262.5=fsc/59718.75の組み合わせ、同期パルスはfscのゼロクロスと同期している必要があるわけだから、0.75はどこかで0.5に丸めなきゃいけないはずだけど、どこで吸収しているんだろう? */

　使ってるオシロ、SIGLENTのやつで、もちろんプローブは付属品を使っているけど、プローブの中で接触不良な感じ。振幅が数%低いとか、数割低いとか、絶妙な接触不良。指でつつくと振幅が変わる。替えのプローブはADWINの通販で売ってるけど、オシロのプローブってそこそこいい値段するのよな。1本でオシロの本体価格の10％くらいする。LECROYから買うよりは圧倒的に安いとしてもよ。

　オシロのプローブって、SMAケーブルとかを切って、1MΩの抵抗とバリコンを並べて1:2レンジに、みたいな感じで作れないもんかな。普通のプローブって持ち手部分が邪魔くさいときが多いのよな。机が汚いので長いプローブは場所を食って使いづらい。

　ググってみた感じ、プローブ用の同軸線は芯線が非常に細く、容量が低くて、抵抗値が大きい(反射波を減衰させる目的)、というものらしく、普通の同軸線とは別物らしい。さもありなん。

　オシロの置き場所的に画面が若干見づらいので、PCで表示するソフトを作ってみた

　ほぼリアルタイムで表示できるので結構快適。微妙なディレイとSIGLENTオシロの操作感の悪さから、この画面を見て本体のスイッチを操作するのは使いづらいけど。とはいえ遠隔でオシロを操作するコマンドは種類が多すぎてソフトスイッチで実装するのは面倒くさい。

　SIGLENTのコマンドは基本的にテキストベース(LF終端)でやり取りするけど、いくつかのデータ(画像とか、波形とか)はバイナリで送られてくる。そのバイナリに対して、データ容量のヘッダみたいな便利機能は無い。オシロ側の処理能力があまり高くないから、多少の時間をかけて送られてくるから、タイムアウトを厳しく設定するとデータを受け取りきれない。タイムアウトを大きくするとフレームレートが極端に低下する。画像データや波形データは非圧縮の固定長なので、今回はとりあえず固定サイズのバッファを用意して、それが埋まるまで待つ、という実装。今回は試していないけど、例えばscdp\n*idn?\nみたいなコマンドを打って、末尾にオシロのシリアルが入ったらそれ以前をバイナリデータとして扱う、みたいなこともできるのかな。