M5Stack で Grayline Map を表示するファームウェア m5-grayline を公開しました
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M5Stack Basic の画面に、グレイラインを描いた世界地図を表示するファームウェアを作ってみました。名前はそのまま “m5-grayline” です。
DX を狙っているときやコンテストの最中に、グレイラインのおかげで思いがけず遠くの局と交信できることがありますよね。とはいえ、今グレイラインがどこにあるのか、いちいちパソコンで調べるのも面倒なもの。そこで、無線機の横に置いておいてパッと確認できるものを作ることにしました。手のひらサイズの M5Stack なら、シャックの机の上でも邪魔になりません。
グレイラインとは
ご存じの方も多いと思いますが、グレイラインは日の出・日の入りを迎えている地域を結んだ、昼と夜の境目の帯です。このあたりでは D 層による吸収が弱まる一方で F 層の反射はまだ残っているため、短波帯、特にローバンドで電波が遠くまで飛びやすくなると言われています。自分と相手の局がどちらもグレイライン上にいる時間帯は、DX のチャンスです。
こんな画面です
地図は自局の経度を中心にした正距円筒図法で、1 分ごとに描き直しています。画面は 4 種類あり、ボタンで切り替えます。下の 4 枚は、同じ時刻ごろに本体から取り込んだスクリーンショットです。
既定は写真風の地図です。昼の側は NASA の Blue Marble、夜の側は都市の明かりを写した Earth at Night で、薄明のところでなめらかに合成しています。夜の側には街の明かりが浮かび上がります。
ボタン B を押すと、薄明の塗り分けに切り替わります。市民薄明、航海薄明、天文薄明を段階的な明るさで塗り分けているので、グレイラインの幅がよく分かります。
ボタン B を長押しすると、Maidenhead グリッド、グリッドと月の順に重ねて表示できます。相手局のグリッドロケーターと見比べるときに便利です。月の位置も出るので、EME をされる方にもどうぞ。
ボタン C では詳細画面に切り替わり、自局の日の出・日の入りや薄明の時刻、太陽の高度と方位、月の輝面比などをまとめて見られます。
ボタンで画面を切り替える様子は、動画でもご覧いただけます。
太陽の位置は NOAA の計算方法 (Meeus の天文計算) で求めていますので、夏至と冬至でグレイラインの傾きが変わる様子もちゃんと再現されます。季節ごとに見比べてみるのも面白いと思います。
ほかにも、次のような機能があります。
- NTP で時刻合わせ。現地時刻と UTC を並べて表示するので、ログを付けるときにも便利です
- 自局の次の日の出・日の入りまでのカウントダウン
- 夜間やバッテリー動作のときは、画面を自動で暗くする
- 自局の位置は設定ファイルの緯度経度、なければ GeoIP で推定、それもだめなら東京
書き込みはブラウザから
必要なものは、M5Stack Basic V2.6、microSD カード、2.4GHz 帯の Wi-Fi です (ほかの機種では試していません)。
書き込みは、パソコンの Chrome か Edge で Web Flasher のページを開き、USB でつないだ M5Stack に “接続して書き込む” を押すだけです。開発環境のインストールはいりません。以前の記事で紹介した NanoVNA の可視化ツールと同じく、Web Serial API を使っています。OS によっては、USB シリアル変換 IC (CH9102) のドライバーが必要です。
書き込んだら microSD を入れて一度起動します。カードに /grayline/config.json ができるので、パソコンで Wi-Fi の SSID とパスワード、自局の緯度経度を書き込んで戻せば準備完了です。
詳しい設定や、esptool・PlatformIO での書き込み方は ユーザーマニュアル にまとめました。ボタンの操作は次のとおりです。
| ボタン | 動作 |
|---|---|
| A | NTP で時刻を合わせ直す |
| B | 写真風と薄明の塗り分けを切り替える (長押しでグリッドと月) |
| C | 地図と詳細画面を切り替える |
ソースコードも公開しています
ソースコードは GitHub に MIT License で公開しています。改良のアイデアがあれば、ぜひ教えてください。
地図の画像は NASA の Blue Marble と Earth at Night、海岸線は Natural Earth のデータを使わせていただいています。Imagery courtesy of NASA. Made with Natural Earth.
おわりに
機会があれば、作りの話も少し書いてみるかもしれません。
不具合やご要望は、GitHub の Issues か、この記事のコメントへどうぞ。皆さんの DX 交信の機会が少しでも増えればうれしいです。
以上、M5Stack で動くグレイラインマップ m5-grayline の紹介でした。de JE6HIB
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