世のなか宇宙開発が最先端分野となってますが、趣味のDIYでも宇宙ネタが増えてきてます。
2019年からGNSS RTKが数百万円だったデバイスが、数万円になったので、DIYで使えるようになりました。
おかげで、cmレベルの測位ができるので、スキー滑走精密軌跡とスキー板の姿勢を正確に測定するシステムが開発できました。
これも、欧州UBLOX社のGNSS RTK技術の普及を目的としたチップF9Pの開発のおかげです。
更に、最近は、低軌道衛星技術が話題に上がってます。スペースX社のSTAR LINKがウクライナ戦争で重要な役割を担ったので有名になりましたが、従来の高軌道衛星(2万km以上)でなく低軌道(1000-2000km)の衛星だと電波が桁違いに強い点と周回速度が速い点で、従来の衛星では不可能だったことができるようになってます。電波のどうしようもない性質を衛星の高度と数量でカバーすることで、全地球が、手に収まったくる時代を迎えてます。
●低軌道衛星測位 LEOーPNT技術はゲームチェンジャーになる
今までの電波強度の一桁上の強度があるため、屋内測位が可能になるらしいです。GPSが屋外でしか使えない時代が終わります。地下街でもGPSが使えたらどんなにすごいでしょうか。従来の屋内位置測定技術が一変してしまいます。
私たちのDIYでも、測位で苦労した点、屋外アンテナなど不要になるし、実験が室内でできれば非常に効率がよくなります。
更に、精度も従来のRTKを凌駕できるはずですし、チップもそんなに高性能でなくても電波が強い分シンプルで高速になります。
宇宙関連の技術革新が個人のDIYにも大きな影響を及ぼす面白い時代に生きていてよかったと感じてます。
今まで、プログラム学習するため膨大な検索をしてきたのですが、chatGPTを使えば、必要な内容が適切に提供してくれることがわかりました。WEBで提供されているプログラム チュートリアル記事が要らなくなる日は近いと感じました。
私のブログでもチュートリアル記事がたくさんあるので、chatGPTを意識した内容に書き換えていきます。
プログラミング学習の世界では、chatGPTで大革命がおきます。通信教育、教える商売は、大打撃をうけるので注意しないといけません。
3月末は、春休みで、アクセス数が急増しました。人気カテゴリーは、
1位:VisualStudioでのシリアル受信、グラフ描画の記事
2位:M5Stackのシリアルポートの使い方
3位:WiFi UDPの事例
4位:ひずみゲージアンプ ADS122U04の使い方
5位:SMAコネクタの自作
6位:BNO055関連記事
7位:自作ロードセル
8位:UBLOX F9P購入記事
ここ3年のメインテーマであるRTK F9Pへのアクセスは少ないです。GNSS技術が人気が無いということだと思います。
傾向として、深夜に1人で、何十個もまとめて関連記事を閲覧することがありました。
読み方も人によって異なりますが、求めていることが何かがわかります。
アクセス先のIPと閲覧者の技術レベルが比例してます。国立の研究機関、企業、大学、高専などそれぞれのレベルに
合った閲覧の仕方をしてます。
趣味系の記事、ロードバイク関連記事の場合は、技術的な学習をしようとする読者は皆無です。
読者に合った、記事を作っていくように努めてまいります。
3月21日でよませ温泉スキー場クローズとなりました。あと数回どこかで計測するかもしれませんが、おもなデータは、計測できているので、あとは、スキー場でなく、庭とか公園での機能別計測となります。
今シーズンの目標は「1本滑った直後に今の滑りをモニターしてフィードバックできるシステム」でしたが、できませんでした。
直後確認できたのは、データが無事計測できたかどうかの指標をチェックすることだけでした。
原因:C#のリアルタイムシリアル受信で、BlueToothの送受信がうまくいかなかった点にあります。マルチタスクとBlueToothSPPが同期できてないみたいで、これを解決するには、数か月かかりそうなので、今シーズンの目標を下げてハード中心で進めました。
更に、タブレットがBlueTooth 2CHを同時受信して、ログ処理するCPU能力がないことがわかって、端末が無い状態になったのも大きい原因です。しょうがないので、スマホ2台を左右でBlueTooth受信してログしてモニターと操作をしてました。
成果1:Teensy4.1とBlueToothでのログシステムの動作は、トラブルがほとんど発生せずに、動作できました。
成果2:アンテナは、ヘリカルでも受信性能が大丈夫なことがわかりました。しかし、防水、耐久性に課題があります。
成果3:BNO055でも±5度誤差で板のHeading角が測定できていることがわかりました。pitch rollも役立ちました。
成果4:実装をレガースタイプにして計測準備時間が30分程度に短縮できました。しかし、システムの水濡れのリスクが高まってしまったので、来シーズンは、別の実装方式を考えます。
成果5:STA2022までは、横滑り角を中心に解析してきたのですが、2023年からは、FALLLINEとスキー角付け角とスキー操作の
パラメータをいれて、滑り方の参考になるデータを提供するアイデアがでました。
感想:F9PとIMUを組み合わせることで、膨大なデータが得られるのですが、それを有用に処理する手間が膨大で、
1週間分のデータを処理するプログラムを作るのに6か月かかりそうです。
2月15日にSTA23システムで初測定できました。右スキーだけの測定ですが、過去2年のデータを上回る信頼性と新たなセンシングで良いデータとれました。これで2023年版のスキー計測は、成功できる確信がでました。
2023年の目玉は、信頼性向上、使い勝手向上、スキー板の傾き測定追加、スキー板のたわみ測定追加です。
良かった点1:データ抜け落ち率が小さい、0.5%以下でした。
=>2021年では、数%から10%も落ちていたのですが、マイコンを高性能化、システムをレガースに組み込んで結線の固定化を徹底したのが良かったです。
良かった点2:センサFusion IMU BNO055でスキーの姿勢角yaw,pitch,rollがそこそこの精度で、RTKデータと照合できた。
=>過去のIMUでは、板に直接取り付けていたので、振動で全然ダメだったのですが、今回は、レガースに内蔵させて、足の甲部分に取り付けて激しい振動がない状態で、なおかつ、センサFUSION内蔵のBNO055で処理された姿勢角が測定できたのがよかった。
=>RTKのターン挙動データとスキーの傾き(pitch角)がぴったりと合ってました。傾きがゼロになった時点で、スキーターンの切り替えが完了して次のターンにはいる動作がRTKとIMUでぴったり合っていました。
良かった点3:スキー板のたわみとして前後に固定してあるアンテナ間距離を測定してターンのときに距離変化があるかみました。
=>踏み込んだターンでは、3cmくらい距離が短くなるデータがでましたので、ある程度たわみが測定できていると思います。
たわみの強弱がどこまで測定できるかはこれからの課題です。
http://shinshu-makers.net/shinshu_makers/2023/02/16/%e3%80%90sta23%e3%80%91%e6%b8%ac%e5%ae%9a%e3%83%87%e3%83%bc%e3%82%bf%e8%a6%8b%e4%ba%8b%e3%81%ab%e7%8b%99%e3%81%84%e9%80%9a%e3%82%8a%e3%81%ab%e3%81%aa%e3%81%a3%e3%81%9f%ef%bc%9cbno055%e4%bd%bf%e3%81%88/