円回転ジグで測定した場合、周速が２０ｋｍｈ以下で、遅くて、ＧＰＳドップラの精度がでないので、
ロードバイクで、20kmhで測定してみました。（高精度は３０ｋｍｈ以上が必要と言われてます）
ロードバイクで、１５分のデータが５０Hzなので、５－６分のデータでも１万８千行にもなってしまいます。
EXCELでは、グラフをスクロールできないので、ロードバイク走行のデータを観察できないので、
専用の解析ツールを作りました。
※本グラフでは、未だローパスフィルタがついてないので、汚い波形となってますが、ローパスフィルタを
採用すると、M9Nの波形もF9Pより綺麗な波形に成形できました。
【RTK22】GPSドップラーノイズ対策にLowPassFilterかけた＜結構使えそう＞
●ソースBITMAPを使ったグラフ解析ツール
ここ１年で、グラフ描画の方式を大きく変更して、測定データは、まとめて巨大なBITMAPに書き込んでしまって
見たい部分だけ切り取って、PictureBoxに表示させる方式を採用してます。
この方式だと、拡大縮小、スクロールが自由なので、測定データ全体から注目する部分を探すことができます。
Ｅｘｃｅｌでは絶対見つけられない、現象も見つけられるので、このツールがないと、ＲＴＫ解析はすすみません。
現在、ローパスフィルターを仕込んでいるところですので、完成したら、解説記事を備忘録しておきます。
①データログとデータ表
計測システムから、BlueToothでGPSドップラの５０Hz補間したデータがF9PとM9Nの２個分同期して
に送信されて、PCのBlueTooth SPPで受信します。ログは、一応できるのですが、未だデバッグ中なので
今回は、TeraTermでBTSPPのデータを受信しました。
ログのファイルからDataGridViewに５０Hz(２０msec)１行で、読み込みます。
②グラフ表示
それを、横軸時間のグラフで表示します。グラフは、６本色別に定できます。
ComboBoxで、グラフデータを指定します。補間結果の比較なので、F9Pで１０Hzと５０Hz
M9Nで２５Hzと５０Hzと２種類の周期でデータを表しますので、長い選択リストでます。
初めのグラフは、一番最後のデータを表示してますので、スクロールバーを左に戻しなら、
グラフをスクロールしながら、データを読みます。チェックボックスいれるとデータの●表示します。
F9Pは１０Hzで、M9Nは、２５Hzなので、●の間隔の違いがわかります。M9Nのノイズが多いので、
補間しているのか見えませんが、ノイズをLowPassFilterで除去して、速度を高速にすれば、補間が見えてくると
思います。Gspeedのノイズ非常に多く、headMotのノイズは少ないです。headMotで補間を表現するのも手です。
●M9NのDynamic Platform モードの比較
M9Nの設定には、測定する運動の種類によって、フィルターが違ってくるみたいで、大きくデータが変わります。
この中で、できるだけ、回転半径が小さくて速い運動のモードを選択します。
Aribone4G,Wrist,Automotiveなどを試してました。
①Aribon4Gでもノイズが大きくて、とても比較できません。速度が遅い点と回転半径が小さいので加速度が大きい点で、ドップラーの精度がでない運動状態にいるみたいです。
②AutomotiveとかWristは、もっと悪いです。それぞれのモードで得意な速度範囲があるみたいです。
③Airbone4Gで他のデータをみる
headMotは、Gspeedほど大きなノイズはかぶってません。
velNもGspeedほどノイズが大きくありませんが、F9Pと波形が大きくずれてます。
velEは、velNより波形の一致がみられます。N方向とE方向で、傾向があるみたいなので、チップアンテナが問題があるかもしれません。
●ロードバイクで速度を上げて測定
速度は6500mm/sec(時速２３ｋｍ）だとＭ９ＮのGspeedノイズも小さくなってます。
このグラフでは、ハンドF9PとＭ９Ｎがほぼ一致してます。
velNでもノイズレベルが低下しているのが判ります。やはり速度が速くないとドップラー精度がでないのが判ります。
大廻のカーブでは、Gspeedでのノイズは、headMot、velNでは、小さくなってます。
小回りのほうが、ノイズが大きくなる傾向があります。
●考察
①Ｆ９Ｐが綺麗すぎるのは、強力なフィルターが効いているのではないか？
＝＞Ｆ９Ｐが出たころから、業界では、Ｆ９Ｐは、フィルタが効きすぎているのではないかという話がでてましたが、ドップラーでＭ９Ｎと比較するときれいすぎるので、フィルターを導入していると想定できました。
＝＞Ｍ９Ｎにローパスフィルターをいれてみたい。＝＞プログラム中です。
参考にさせていただいているフィルタサンプル EasyLawPassのVBAコードをC#へ移す作業中です。
https://www.vector.co.jp/soft/winnt/business/se443007.html
②実験を高速で行う
回転実験では、手動でなくモーターとか増速機構で３０ｋｍｈ以上出せる工夫
自転車など乗り物で、速度と管理されてターン径をだせる実験方法の工夫
自動車で高速で小回りカーブで測定する
●以後
夏で、猛暑バテで、作業すすみませんが、ちょぼちょぼ進めてます。
１０月、１１月にスパートかけて、冬までには、まとめたいと思います。
※２０２２年８月２５日 バターワース ローパスフィルターを追加して、１Hzでカットオフしたら
綺麗な波形になりました。これで、F9Pと勝負できるレベルになりました。
