QRPな自作の日記　　　　　　　　　　　　　　　　　

簡易型小型ローテーターであるPocke TATORはおかげ様で沢山の局長さんにお使いいただいており、機能も単にアンテナを回転させる機能から、衛星追尾にも対応し、また、Mac Dopplerという衛星通信リグコントローラーに内蔵されたローテーター制御にも対応してきました。
衛星追尾の視点からは、仰角ローテーター機能もプロトまではできているものの未だに頒布できていない状況ではありますが、一方では、移動運用や、ベランダで視認できる位置でのアンテナ回転においては、回転角度の認識など必要なく、単純に回すことができればいいので、シンプルなものが欲しいというご要求もありました。
昨今の半導体不足の状況で、コントローラーに使用しているマイコンやモータードライバ等々（本体に使用しているギアモーターも同じ状況ですが）、価格は2倍、3倍に高騰し、調達も制限された中で、これまでも不定期、少量であったとは言え、今後作っていけるかどうかも心配になってきました。
勿論、部品が入手できる間は作っていこうと考えておりますが、目視で単純に右回転、左回転だけの機能であればマイコンやモータードライバーIC等は必要ありませんので、ご要望にも対応して、シンプルローテーターのプロトタイプを作ってみました。



構造的には、基本はこれまでのPocke TATORと同じですが、マストへの取り付けは、単純にマストの上からかぶせて横の二つの蝶ネジを締めて終わりという方法です。
ドライブするギアモーターはこれまでと同じものを使用していますので、駆動できるアンテナサイズや重さなどは同じです。
回転角度表示などは必要ありませんので、本体はモーターのみでセンサーなどは搭載していません。
その分、スペースに余裕がありますので、使用するパイプサイズを小さくしました。
制御線もモーター用の2線のみなので、一般的にどこにでも売っているACケーブル（平行ビニル線）、スピーカーケーブルなどを使用することができます。
電流も12Vで150mAも流れないので、細いもので十分だと思います。インターフォンなどに使用されているものでも大丈夫でしょう。
ケーブルを接続するコネクターも、シンプルにスピーカー端子などに使用されているものを使いました。
押して線を入れるだけなので接続方法もシンプルです。
今回、回転コントローラーは、Pocke TATORの取説で説明しているシンプルコントローラーを使用して実験しました。



変わり映えしませんが、ベランダの手すりに取り付けたBSアンテナ用のマストに、本体を載せて、いつも実験で回しているダイヤモンド製の144MHz 5エレ、430MHz 10エレを回転させています。



電源は、006P　9V電池を使用していますが、回転力はあるのでこれくらいなら何とか回すことができております。モーターは12V仕様で2.5rpm（負荷によりスピードは変わります）のものです。　　　　

名前は、Pocke TATORのシンプル版なので　Pocke TATOR Jr.としました。

先日、簡易型ローテーター　Pocke TATORの機能・性能改善を実施し、紹介しましたが、この機能のうちの衛星自動追尾については、Windowsでの対応しかできていませんでした。
しかし、衛星通信用のリグコントローラとしてMacのアプリを使用しておられる局長さんも多くおられ、Pocke TATORのユーザーさんにもおられました。
当局は、Macも使用していますが主はWindowsのため、Windowsでのコントロールとなっておりました。
そこで、機能性能改善もひと段落したので、Mac対応も検討することにしました。
とはいえ、どんなアプリがあるのかも知りません。
その道の方々にお聞きすると、MacDopplerなるものを使用されている局長さんが多いようでした。
調べてみると、1997年から存在している老舗のアプリのようで、今でもバージョンアップが行われており、対応リグとして　最新のIC-9700もできるようになっています。



Windowsの場合、Pocke TATORの制御には、衛星軌道アプリであるCalsat32を使用させていただき、これが吐き出している衛星名、方向角、仰角のデータをPocke TATORコントローラーが制御できるように変換する中間アプリを自作して実現していました。



さすがにMacのアプリを作る自信は全くなく、何とか実現の方法がないか探ることから始めました。
結論は、簡単で MacDopplerにはローターコントローラー機能が付属していました。
世界にある色々なローテーターに対応しているようです。
それぞれがどのような信号を使って制御しているのかの情報が少ないのですが、実際に信号の中身を観測して使えそうなものを選択することにしました。
条件はCOMポートを使用したシリアル通信で最低 方向角が読める方式です。
当局がダウンロードして使用している MacDoppler ver2.42では、20種類のローテーターが選択できるようになっています。



まず、この中から使えそうなものを選択するわけですが、半分くらいは使えそうなシリアル信号が出ており、Windowsで作った中間アプリを作る必要はないことがわかり、ほっとしました。
その代わり、出力される信号が自作の中間アプリ Calsat32toCTLと全く同じものがあるはずもなく、PockeTATORコントローラーの制御信号の読み込み処理ソフトは改造が必要となりました。
まず、シリアルデータの読み込みの方法ですが、MacにUSBシリアルモジュールを接続して、WindowsPCにもUSBシリアルモジュールを接続して、TeraTermアプリでデータの内容を確認する方法をとりました。
Macに接続したUSBシリアルモジュールがプラグアンドプレイで何もせず認識してくれたのはよかったです。

　　　
Windows用Calsat32tCTLデータ　　　 採用したSatELのデータ

　　　
AutoTrackerのデータ　　　　　　　　EasyComのデータ

　　　
M2 AzElのデータ　　　　　　　　　　CD RAC825のデータ

こうして調べると、残念ながら、まず衛星名を出力しているものはありませんでした。
次に、仰角がマイナスの時にデータを吐き出しているものもありませんでした。
（つまり、衛星が視野範囲にある時のみデータが出力される）
衛星が視野範囲（aos in）に入る1分前に、その時点でのデータを吐き出しているものがありました。（ただし、仰角は0度：実際はマイナスであるが）
事前検討でこの3つ点にこだわったのは、衛星の仰角がマイナスの間に、その時点の方向角にアンテナを回して事前準備し0度以上になった時点で追尾の自動スタートをする、途中で追尾衛星を切り替えたときに衛星名でそれを認識し、追尾制御に齟齬が発生しないように切り替える、1分前にどの時点のデータが送出されるのは、追尾事前準備、自動スタートに使えそうだということです。
こうした事前検討の結果として採用したのは、SatELです。
後でよく考えると、Creative Design RAC825　が良かったかなと思ってます。
理由は、送出されるデータ量が常に一定でミスの発生が避けられそうだからです。
SatELでもデータ読み込みのミスは出ていないようなので、今更作り直す気はないのですが.....


開発検証中の様子

実際にソフト改造をやってみて、衛星の自動追尾そのものは問題なくすんなりいったのですが、事前準備、自動スタートで苦戦しました。
理由は、Windows用自作中間アプリで送出されるデータをもとに、事前準備、自動追尾スタートの機能を作っており、MacDopplerから吐き出されるデータで同様の機能を実現するのに難儀したのと、元々Windows用に作った機能と交錯してしまって、迷路にはまってしまったからです。
継ぎ足し継ぎ足しでソフトを作ってきたので自分でも中身が見えなくなってます（汗；
事前準備、自動スタート機能を無しにしてもよかったのですが、マニュアルで事前にaos inの角度に事前設定しても、MacDopplerからの前のデータが残っていてそこに勝手に向いたり、何もなくて0度に向いたりです。
仮に、aos inが350度からで、0度になっていると350度まで回転してから追尾となり間に合いません。
それで何とかしようと、あ〜でもない、こ〜でもないと何度も何度もパステストを繰り返して時間ばかり過ぎていました。
基本的に現物思考で論理的思考ができないタイプなので、こういうのは不得意です。
結果として、Windows用に組み込んだルーチンなどを片っ端から外し、Mac用の専用ルーチンとして何とか動き始めました。
結果としての、今の動作は、MacDopplerで追尾衛星を選択し、コントローラーの追尾自動スタートボタンを押すと、aos in 1分前のデータで、その時点の衛星の方向に自動的に回転し停止待機、aos inした時点で自動追尾モードスタート、衛星の仰角が0度になった時点で自動追尾停止という機能となっています。

　　　
事前回転待機中　　　　　　　　　　　自動追尾中

Windows版は、仰角が0度でも衛星の方向角が変化すれば追尾していますが、MacDopplerからは、仰角マイナス時はデータが送出されないので認識手段がなく、0度になった時点で追尾停止の仕様となっています。
0度になってからの方法角の変化は少ないので実用上の問題は殆どないのではないかと思っています。

まだ完全ではないと思いますが、色々な衛星のパスでのテストでもなんとか動いている状況です。
北ゼロ度通過時の処理、途中で追尾衛星を変更した時の処理などもう少しテストを繰り返したいと思っています。