策は、SEALION運用に必須の課題であり、観測サイト単位の雷害対策に加え、このような個々の観測機器レベルの対策も非常に重要である。3.1.2LPF BankLPF Bank（三光社製MODEL SKI-19060-20）は、周波数帯域の連続した8個のLow Pass Filterを内蔵しており、LPF Bank I/O（Dsub 15pin）を介して制御部から制御信号を受け取って高周波リレーによってバンド変更切替えを行っている。現行可搬型の物理インターフェイスを踏襲した設計になっているが、これまでの運用実績から高い耐久性を評価された構成部品を採用するとともに（例えばバンド切替え用スイッチ回路のGIGAVAC GR6CBA335）、モジュール配置の再考による省スペース化を実現している。3.1.3広帯域パワーアンプ現行可搬型でも運用されている広帯域パワーアンプ（R&K製 CA501K030-5050R）を引き続き使用している。PA I/Oを介して制御部からR&K社策定の拡張リモートコマンドプロトコルにのっとった制御信号を受け取り、制御部と連動してGAIN制御や電源ON/OFFなどリモート操作による観測制御や安全な観測システム停止が可能となっている。3.2ソフトウェア次期可搬型に採用したZYNQ-7000 Socは、CPU（PSブロック）とFPGA（PLブロック）の両方の機能を内包したチップであり、現行可搬型で外付けの制御PCが担っていた機能は、次期可搬型では搭載されたZYNQ-7000 Socに統合されて、外部接続の制御PCが不要となっている。この現行可搬型と次期可搬型の違いは、FMCW イオノゾンデシステムとしてのブートシーケンスに顕著に現れている。現行可搬型は、単体ではBoot Loaderの機能を有しておらず、制御PC側からはUSBデバイスとして識別される。つまり、観測制御の主体はあくまで制御PCであり、現行可搬型はLPF Bank、広帯域パワーアンプ等の周辺装置と同等の制御PCの付属装置に過ぎない。これに対して、ZYNQ-7000 SoCでは、多段式のBoot Loaderによって、PSブロックのOS（Linux）のブートとPLブロックのFPGAのコンフィグレーション（初期化）を一連のブートシーケンス中で処理している。あらかじめブートデバイスとして外部記憶メディアのSDカードを割り当てた場合、ZYNQ SoC起動時に下記のとおりブートプロセスが進行する（図4参照）。①SDカードからFSBLをロードし、内部SRAMに転送し制御をFSBLに移す。②FSBLが、内部SRAMで実行される。 PSブロックの内蔵Peripheralの実行 PLブロックにBitStreamをダウンロードする BootデバイスにプログラムされたSecond Boot Loader（U-boot）をSDRAMに転送し制御をU-bootに移す。③U-Bootは、SDカードからLinux KernelとDevice Treeをメモリーにロードし、Linux Kernelに制御を移す。④Linux Kernelの初期化シーケンスが起動する。Kernelに含まれているDevice Driverが、メモリーにロードされているDevice Treeを参照しながら、各種Peripheralの設定と起動を行う。これに引き続いてLinux（Ubuntu）下でFMCWイオノゾンデシステムのブートシーケンスが開始される。型名 ： Xilinx Zynq-7000 SoC ZC706OSUbuntu 18.04.3 LTS （GNU/Linux 4.9.0-xilinx-v2017.3 armv7l）CPUARMv7 Processor rev 0 （v7l）Memory1GbyteSD Card16GBytePartition #1 : FAT32Boot diskBoot.bin# 中身はFSBL， U-boot， PL/FPGA用bitstreamImage.ub# 中身はKernel Image， Device TreePartition #2 : EXT3Root file system/opt/skmanager # FMCW Ionosonde制御アプリケーション表1 次期可搬型搭載 Xilinx Zynq-7000 SoC ZC706諸元Boot.binRoot file systemKernel ImageDevice tree fileSD cardFile systemFAT 32EXT 3Zynq-7000 SoCZC706次期可搬型制御部信号処理系図4 SDカードによるブート概念図792-8 Programmable SoCを用いたFMCW イオノゾンデの開発
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