GPS 衛星を自動配置： AUTOモード

シミュレーションを実行する時刻とGPS受信機の位置を指定するだけで、自動的に合成された 30 個の GPS 衛星群が自動的に配置され、時間と共に軌道上を移動します。 個々の衛星の状態を変更したり、マルチパスを挿入したり、仰角を規制したり現実に近い状態を容易に模擬できます。 通常のシミュレーションはこの AUTO モードによる模擬で十分です。

実際のGPS 衛星の配置と電離層遅延モデルを再現： USERモード

時として実際の衛星の配置を再現する必要があります。 個々の衛星の Ephemeris ないしは Almanac のサブフレームデータを使いその時の衛星をその通りに配置できます。 この USER モードでは、ユーザーはシミュレーション当日のRINEX書式の Ephemeris を NASA CCDS サイトなどからダウンロードして CLAW GPSシミュレーターにロードしておきます。 Ephemeris か Almanac の有効期限が切れると、既存のデータから外挿によりデータを生成します。

実際の空をリアルタイムに再現： LIVEモード

CLAW に外付け接続した GPS 受信機からNMEAでタイミング信号と位置情報を 受け取り、衛星は自動模擬して GPS シミュレーションを行います。

実際の空をリアルタイムに再現： トランスコーダーモード

CLAW GPS シミュレーターはトランスコーダーとしても運用できます。 CLAW に外付け接続した GPS 受信機から タイミング信号と位置情報だけでなく Ephemeris も 受け取り、実際のGPS衛星の配置をリアルタイムに再現します。 トランスコーダーとして運用する場合は、ファームウェアをトランスコーダー用に入れ替え、対応する GPS受信機と組み合わせて使います。

記録したNMEAデータからその時の軌跡を再現： トランスコーダーモード

記録した時刻と座標情報やNMEAデータをもとにしてその時の軌跡を再現します。SimCon アプリがNMEAデータを1秒毎にCLAW GPS シミュレーターに送り、CLAWはトランスコーダーとして動作します。 衛星の配置は自動で行います。ファームウェアの入れ替えは必要ありません。

ターゲット GPS 機器との接続

Claw GPS シミュレータは一般的な GPS 受信機のアンテナ入力端子と同軸ケーブルで直結するのに適した信号レベルを出力します。 また、GPS 受信機を接続した際に GPS 受信機器からアクティブ GPS アンテナのように見えるように 220Ω のアンテナ模擬負荷を備えていますから、GPS 受信機がアクティブアンテナの故障を表示することも避けられます。 より低いレベルの信号を必要とする際にそなえて、10dB と 20dB のアッテネータとそれらを GPS 受信機の直流重畳電源から保護するための DC ブロックが付属しています。 よって、GPS 受信機が 3V や 5V 給電のアクティブGPSアンテナと組み合わせて使う仕様であれば、Claw GPS シミュレーターと GPS 受信機の接続は同軸ケーブルで直結するだけです。 12V以上給電の場合はコマンドでClaw GPS シミュレーターの内部アンテナ模擬負荷を無効にするか外付け DC ブロックを実装して、内部アンテナ模擬負荷の過熱焼損を防ぎます。

SimCon アプリケーションソフトを実行する PC との接続

付属するミニ USB ケーブルで Windows PC と接続します。 PC から見て Claw GPS シミュレーターは USB シリアル機器として認識されます。 SimCon ソフトウェアの画面から該当するシリアルポートを選択すると Claw GPS シミュレーターに接続できます。 通常の用途には Claw GPS シミュレーターの電源は PC や USBバッテリーから USB 給電できます。 より安定した動作のために外付電源も付属しています。

単体での使用

Claw GPS シミュレータは、必要なパラメータ設定を書き込み、モードを SIM にしておく(SIM:MODE SIM)ことで単体でシミュレーションを実行できます。 電源は付属するミニ USB ケーブルを使い USB 電源や USB バッテリーから供給したり、外付電源から供給します。 シミュレーションは電源投入後に自動起動しますが、J3コネクタの2番ピンを一時的に接地することでも起動できます。

シミュレーション例 1 ：基本

2020年12月31日0時0分 から実施
位置固定 北緯 35度 東経 135度 GPS高度 60m
衛星は自動的に適切な位置に配置します(AUTOモード)
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シミュレーション例 2 ：うるう秒

2020年12月31日0時0分 から実施、うるう秒を挿入
位置固定 北緯 35度 東経 135度 GPS高度 60m
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シミュレーション例 3 ：モーションシミュレーション

Motion Command Language で書いたプログラムで移動するGPS受信機が受信するであろう信号をシミュレーション
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シミュレーション例 3-1 ：モーションシミュレーションを行う移動プログラムの作成

Motion Command Language を使い移動シナリオをプログラムにします
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シミュレーション例 4 ：実際の衛星配置を再現

ダウンロードしたRINEX形式のEphemerisデータを使い、その日の衛星配置を正確に再現したシミュレーションを実行します
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シミュレーション例 5 ：Spoofing 偽信号による乗っ取り

Claw で生成したシミュレーション信号で正規のGPS信号を受信する受信機を誤った位置情報で乗っ取ります
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シミュレーション例 6 ：記録されたNMEAデータを使った再現シミュレーション

記録されたNMEAデータないし作成したNMEAデータを使い Claw をトランスコードモードで運用して再現シミュレーションを行います
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シミュレーション例 7 ：マルチパス信号の生成

実行中のシミュレーションで可視の衛星の6つまでにマルチパス信号を発生させることができます
シミュレーション例 7 ：マルチパス信号の生成