Ardusimple社のボード、今まではUblox ZED-F9Pだけだったのですが、サンプリングが遅い(8Hz)課題があったのですが、Septentrio社のMosaic-X5(100Hz)とMosaic-Hチップ(50Hz)搭載で高速ボード２種類を発表しました。F9Pの６倍以上高速で価格が１．５倍程度なのでお得です。
●Septentrio社のGNSSチップの解説ページはこちら Septentrio社は、プロ用RTK GNSSチップメーカーです。
https://www.septentrio.com/en/products/gnss-receivers/rover-base-receivers/receivers-modules
※Septetrio社は、欧州の研究機関内のGallileo研究者のスピンアウトベンチャーです。
欧州の衛星Gallileoの開発では、衛星と同時に受信チップの開発をIMECという国際研究機関に設けて、技術開発を進めてIMECからスピンアウトさせたベンチャー企業Septentrioが革新的なGNSSチップを開発販売してます。IMECの内部企業のようで、ベルギーのルーベンのIMECのビル群の中にある企業です。このように、GPS衛星を打ち上げるのと受信チップを開発するのを同時並行して公的研究機関で行い、そこからベンチャーを育てていくEUの手腕の成果だと思います。ポイントは、Gallileo専用などというケチな仕様でなく世界のどこでも使える世界一の高性能GNSSチップの開発をしていることです。日本の、みちびきプロジェクトと比較すると、世界レベルかどうかという点で、日本は完全に負けてます、技術面でガラパゴスネタでスタートしていて、コト作り無しなのでスタート時点で負けてると思います。最初から世界一をめざしてスタートしてないから負けるのは当然です。Septentrioのような企業が日本で生まれないのを問題とすべきです。
●Ardusimple simpleRTK3B のページ
https://www.ardusimple.com/simplertk3b-receivers/
■Proは、ポジションのみで１００Hzと高速
■Headingの速度で工夫が必要
Headingは、２CH入って、50Hzと書いてありますが、RTKポジション無しの場合で
RTKポジション計算が入ると２０HzでF9P ８Hzの2.5倍速度となります。
ですので、ポジションは８HzでF9Pを使って姿勢は５０HzでMosaic-Hを使う手があります。
ポジション変化を重心位置にして重心位置から、スキーとか両足の姿勢変化を５０Hzで測定すればいいと思います。高速なので、マイコンもESP32でなく、ＡＲＭの Cortex-M7が必要かもしれません。Teensy4.0がいいかもしれません。
※２０２３年２月追記 HeadingはRTKより、センサFUSION IMUで、補完する方法もトライ中。
この２年で、MovingBase方式で、スキー板の姿勢角を求めると、±１度程度で測定できることが実験でわかったのですが、スキー板にアンテナ２本取り付けて、ＲＴＫシステムを体に取り付ける手間が大変すぎて、スキーを楽しめるシステムになりませんでした。そこで、２０２３年からは、ＭｏｖｉｎｇＢａｓｅの代わりに、ＩＭＵを使ってYAW,PITCH,ROLLを測定することで、板の角度が測定します。精度はＭｏｖｉｎｇＢａｓｅより劣りますが、２－３度で、出そうなデータがでてきたので、２０２３年は、ＩＭＵとＲＴＫでシステムを実験していきます。ＭＯＳＡＩＣチップでもＭＯＶＩＮＧ ＢＡＳＥだと２０Ｈｚしかでないので、ＩＭＵだと２５Ｈｚでるので、
Headingだけは、ＩＭＵが勝ってますので、あとはＲＴＫの１０Ｈｚをいかに補完するかだけですので、
スキー用途にかぎれば、ＭｏｖｉｎｇＢａｓｅシステムは、ＩＭＵに負ける確率が高いとみてます。
ＩＭＵ BOSCH BNO055を使ったデータ速報をご覧ください。
※２０２２年７月１日更新 Mosaic-Hに対抗する技術＜F9Pを高速補間する方式＞開発中です。
私の用途は、スキーターンの測定ですが、F9PのMovingBase１０Hzでは遅すぎて、初心者の練習程度しか使えません、そこで、MOSAIC Hの採用を検討しているのですが、Mosaic HでもRTK＋MovingBaseだと20Hzしか出ません。そのために、F9P movingBaseの２～３倍のコストは、割りに合わないので、代替え手段を検討してます。 当初、 MEMS IMUでF9Pを補間することを検討したのですが、積分誤差が大きくて、数m誤差がでてしまいNGでした。そこで、高レートGPSチップで速度ベクトルを積分して位置を取得する方法を検討しました。Ubloxの非RTK GNSSチップM9Nが25HzでNAV-PVTを出力するので、これでＦ９Ｐを補間する実験をしました。
車載で、Ｆ９ＰとＭ９Ｎを比較したら、相関係数が0.997程度でたので、速度は、線形がでてます。
普通のＧＰＳでも速度は、ドップラー効果を利用して計算しているので、ＲＴＫでなくても精度が良いです。
そこで、速度を積分してみたら、秒速５-8ｍ/secで±20cm以内にはいってました。Ｆ９Ｐと補間する場合
Ｆ９Ｐが100msecなので、その間を補間するので、±数ｃｍの誤差でＭ９Ｎの積分位置が得られそうです。
±数ｃｍで25Hzの位置がでるなら、F9Pの補間としては、十分だと思います。下記記事をご覧ください。
●やはりArdusimple社は、価格安い
Septentiro社はプロ用のチップメーカーで民生価格では入手不可能だと思っていたのですが、中国メーカーボードより安いです。１ユーロ＝１３０円（2021年１０月１２日現在ですので）
Mosaic X5搭載のSimpleRTK3B-PROが４９９ユーロ＝６万４８７０円、
Mosaic H搭載のSipmpleRTK3B-Headingが６９９ユーロ＝９万８７０円 と１０万きってます。
SimpleRTK2B HeadingKitが、６万円弱ですので、１．５倍で速度は、６倍です。
１チップでHeadingできてシステム的にはすごくまとめやすい構成のボードになってます。
●来年以降のスキーターンアナライザの採用したい。
今年の冬は、別テーマで忙しいので、２０２３年のスキーターンアナライザに搭載を検討します。
