目次:(いろいろあるので目次つけました)
0:RTKの原理と他のcm級方式比較(作成中)
1:移動局作りの調査と検討
1-A:インターネット経由で基準局と移動局の通信手段検討
1-B:その他無線Xbee
2:u-centerでの基準局の設定備忘録(作成中)
3:u-centerでの移動局の設定備忘録(作成中)
※2022年6月 2022年は高精度高速システムで薄型2体にしました。
3年目を迎えてだんだん、RTK,MovingBaseに慣れてきたので、2021年までcm単位の精度を0.1mm単位の
精度まで上げました。さらに統計処理もいれて、毎回の計測でば3シグマ、データ落ちのチェックなどいれました。さらに、高速化として、現在の8Hzを25HzのGPSを追加して、速度ベクトルで補間する方法を開発中です。2023年度には、より実用的な小型化と使い勝手品質を高めたシステムにしていこうと思います。RTK22でご覧ください。
※2020年12月19日追記
F9P RTK始めて1年経過して2シーズン目となりました。SimpleRTK2B heading Kitをもう1セット購入して、F9P4個体制となりました。スキーの両足でheading測定をするためです。アンテナ2個をスキーの前後のとりつけて、BOXを体にとりつけて、合計アンテナ4個、BOX2個のシステムとなるのでコンパクト化が大きな課題となります。1月からスキー場でフィールドテストを繰り返して両足MovingBase測定でよいデータと動画がとれるかトライしていく予定です。新システムにマイコンは、M5Atomを4個M5Stack1個を使いたいと構想してます。NTRIP接続Wifi用に1個、MovingBase無線出力用に1個で1BOXに2個、合計4個に2BOXから発信されるMovingBaseデータをまとめて受信ログするためのM5Stack1個でマイクロSDにログします。
無線規格はESP-NOWを使いますが、BlueTooth、Xbeeよりエラー率が一桁少なく安定した無線規格です。今回、フィールドで使うのは初めてですが、短距離なので、大丈夫だと思います。接続作業の備忘録です。
SimpleRTK2Bボードを使った極小システムを試作しました。
●今日までの状況
文京区にあるCQ出版の基準局をNTRIPサーバー指定して、遅いMVNO180kbpsスマホテザリングでインターネット接続した状態でも169km離れた信州SKYPARKで、3cm精度が得られたので、自前の基準局なら1cm以下の精度が得られるのではないかと思って、自宅でやってみたのですが、衛星が60%程度しか見えないのでダメでした。見晴らしのよい場所で実験しないといけないのがRTKの不便なところです。実験環境をすべて持ち運びできるようにしないといけません。
※最終的に2020年春までに、弁当箱サイズでRTK Moving Baseシステム基板を収納することにしました。高性能のマイコンがF9P基板より大きくて倍のフットプリントになってしまいましたが安定して動作するのでスキー滑走中背中に背負って出たログ何時間もできました。
1:移動局準備構想
①RTCで使う通信手段選びが種類が多くて大変
条件は、基準局(BASE)から移動局(ROVER)が10~100msec間隔でデータを受け取る必要があります。
1-A:インターネット経由で通信(NTRIP Caster)利用
①NTRIP Casterサービスを使う
=>善意の基準局様ではRTK2GO.comがよくつかわれている
=>200ステーションで1万ユーザーいるそうですRTK2GO.com
youcorsというcasterもあります。
➁自前でHTTPサーバーを設置する
A1:WiFi接続
モバイルWiFiルーターとF9Pボードと接続する手段検討 | ||
ESP32マイコンとF9P接続 | トラ技2019年10月号別冊付録第四章 ●課題:F9P+ESP32接続だと電池寿命が厳しそう5000mAhモバイルバッテリーで10時間だそうです。デカい電池が必要なのでスキーなどモバイルで持ちあるくにはネックになりそう |
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M5STACKとF9P接続 | (geosense社様事例)
●課題:3000mAHで7時間もちそうだそうですが、未だ電池大きいです。 |
A2:有線LANケーブル接続
スマホとF9PボードをWiFiで通信する必然性はないのでできるだけ電力消費の少ない接続方法を検討する | |
スマホとBlueTooth接続 | イーサネットよりBlueToothで接続したほうが電流消費が少ないのメリットがあるそうだ。 https://www.ardusimple.com/changing-the-baudrate-of-ardusimple-bluetooth-module/ |
スマホと有線LANテザリング | 課題1:有線LANケーブルを使ってスマホのUSB端子からイーサネットコネクタでテザリングしている事例がみられないので、できるかどうかわからない。 ・有線LANでスマホテザリング使う 価格COMで掲示板で話題になっているが真偽不明 ※しょうがないので自分で実験してみないとできるかどうかわからない |
有線LAN対応マイコン | マイコン側で有線イーサネット対応しているか
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A3:3G LTEモジュールをArdusimple社製F9Pボードに接続
これが最もシンプルで小型化できる方法だとおもう。
SimpleRTK2BでのXbee LTE対応 | ハードは対応しているそうだ。
https://www.ardusimple.com/question/digi-xbee3-cellular-lte-m-nb-iot/ 接続ソフトを開発している人がいる |
LTEルーターへ接続 | https://www.ardusimple.com/question/recommended-way-to-connect-the-simplertk2b-to-a-rut955-lte-router-with-ntrip/ |
Xbee 3G対応 | https://www.ardusimple.com/qa-forum/?qs=3G
電源容量が750mAしかないが、Xbee3Gは最大1.5A食う問題がある |
B1:Xbee無線モジュールを使う
Xbeeは、視界があれば1Km程度届くといわれていますが、実際
は百数十mとか事例があるので、スキー場全体では無理かもしれませんが
コース全体がみえる場所に基準局を設置すれば可能かもしれません。
農場でトラクタを自動運転する用途ならいいかもしれません。LocalRTKのメジャーな用途が農業なのでぴったりした用途で発展していくと思います。
Ardusimple社のキット | https://www.ardusimple.com/simplertk2b/ |
Ardusimple社のFORUM | https://www.ardusimple.com/question/setting-up-xbee/
XbeeのFAQがたくさんありました |
●u-centerで基準局設定の備忘録
トラ技12019年2月号と10月号だけでは、実際に設定がうごいているのかの確認方法の記載が少ないので、自分で工夫してます。
<設置方法の基本手順:トラ技2019年10月号第6章7章>
課題1:自己位置測量が出ない
自宅庭にアンテナだしても天頂視界60%程度なので、FIXしないので
とても精度のよい自己位置でませんでした。適当に座標をいれてFIXEDにしました。
【VIEW-Messageview-UBX-CFG-TMODE3】を開いて、
①1-Survey-inしてみるが、いつまでたってもFinishしない
Surveyの状況は化【VIEW-Messageview-UBX-NAVI-SVIN】で
現在の座標値もみられるので、このMean座標値4個をメモして、
上図のTMODE3のFixedPositionに手入力する
座標値は、ECEF座標で書きこむ
誤差が数mでるが、基準局を作る練習なので、本番では、早くFIXするはずとする
RTCMのデータが送信されているかフォーマットとデータ受信確認はこちらの記事です