グラフの見方

上下左右が方角。右まわりに上から北・東・南・西

中心からの距離が仰角。中心が真上(90°)で、円周上が水平線(0°)

SNR によって色がついている。

自宅の状況

GPS の GSV しかとっていないので、このプロットにはGLONASSやQZSSは含まれていない。

南西向きの窓際にアンテナがあるため、そのあたりのSNRが大きくなる。

北極・南極の上空は衛星の軌道がない。北半球に住んでいる場合、このプロットのように北極上空にあたる部分に空白ができる。

決まった数の衛星が決まった軌道で飛んでいるので、空全体で見ると塗りつぶされないところは多い。

コード

#!/usr/bin/env node

const GPS = require("gps");
const fs = require("fs");
const readline = require("readline");
const { createCanvas, loadImage } = require('canvas');

const WIDTH = 1000;
const HEIGHT = 1000;
const PADDING = 50;

const PLOT_RADIUS = (WIDTH - PADDING * 2) / 2;

const canvas = createCanvas(WIDTH, HEIGHT);
const ctx = canvas.getContext('2d');
ctx.fillStyle = "#ffffff";
ctx.fillRect(0, 0, 1000, 1000);

ctx.translate(WIDTH / 2, HEIGHT / 2);

ctx.strokeStyle = "#999999";
ctx.lineWidth = 2;
ctx.beginPath();
ctx.arc(0, 0, PLOT_RADIUS, 0, 2 * Math.PI);
ctx.stroke();

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0, -PLOT_RADIUS);
ctx.lineTo(0, +PLOT_RADIUS);
ctx.moveTo(-PLOT_RADIUS, 0);
ctx.lineTo(+PLOT_RADIUS, 0);
ctx.stroke();

ctx.font = "20px sans-serif";
ctx.fillStyle = "#666666";
ctx.textAlign = "center";
ctx.textBaseline = "bottom";
ctx.fillText("0°", 0, -PLOT_RADIUS - 5);

ctx.textAlign = "left";
ctx.textBaseline = "middle";
ctx.fillText("90°", PLOT_RADIUS + 5, 0);

ctx.textAlign = "center";
ctx.textBaseline = "top";
ctx.fillText("180°", 0, PLOT_RADIUS + 5);

ctx.textAlign = "right";
ctx.textBaseline = "middle";
ctx.fillText("270°", -PLOT_RADIUS - 5, 0);

ctx.textAlign = "left";
ctx.textBaseline = "bottom";
for (let ele of [75, 60, 45, 30, 15]) {
	const r = elevationToRadius(ele);
	ctx.strokeStyle = "#dddddd";
	ctx.lineWidth = 2;
	ctx.beginPath();
	/*
	ctx.moveTo(r, 0);
	ctx.lineTo(r, 10);
	*/
	ctx.arc(0, 0, r, 0, Math.PI * 2);
	ctx.stroke();
	ctx.fillText(ele, 2, -r-2);
}

const gps = new GPS();

function elevationToRadius(e) {
	return PLOT_RADIUS * (1 - e / 90);
}

function writeToPng() {
	const out = fs.createWriteStream("test.png");
	const stream = canvas.createPNGStream();
	stream.pipe(out);
	out.on('finish', () =>  console.log('The PNG file was created.'));
}

//const prns = new Set();
let count = 0;
gps.on('data', function(parsed) {
	if (parsed.type !== "GSV") return;
	for (let sat of parsed.satellites) {
		if (sat.snr === null) continue;
		// prns.add(sat.prn);
		// console.log(Array.from(prns.keys()));
		const hue = (1 - (sat.snr / 40)) * 240;
		const x = Math.cos(sat.azimuth / 180 * Math.PI - Math.PI / 2) * elevationToRadius(sat.elevation);
		const y = Math.sin(sat.azimuth / 180 * Math.PI - Math.PI / 2) * elevationToRadius(sat.elevation);

		ctx.fillStyle = `hsla(${hue}, 100%, 50%, 0.5)`;
		// ctx.fillRect(x-1, y-1, 3, 3);
		ctx.beginPath();
		ctx.arc(x, y, 3, 0, 2 * Math.PI);
		ctx.fill();

		if (count % 100000 === 0) {
			writeToPng();
		}

		count++;
	}
});


const stream = fs.createReadStream("./log.log", "utf8");

const reader = readline.createInterface({ input: stream });
reader.on("line", (data) => {
	const nmea = data.substring("[2020-01-09T09:33:05.622] [DEBUG] default - ".length);
	if (/^\$GPGSV/.test(nmea)) {
		gps.update(nmea);
	}
});
reader.on("close", () => {
	console.log('done');
	writeToPng();
});