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GNSSモジュールの動作確認 #454

Closed taishiyamamoto closed 4 years ago

taishiyamamoto commented 4 years ago

453 より，GNSSを用いたナビゲーションシステムの開発に向けて取り組む．

このissueでは購入したGNSSモジュールの動作確認を行う．

taishiyamamoto commented 4 years ago

ZED-F9Pを搭載した以下のGNSSモジュールを購入した． https://www.bizstation.jp/ja/drogger/dg-pro1rw_index.html

これからモジュールの動作確認を行う．

taishiyamamoto commented 4 years ago

下記サイトを参考にwindowsでの単独測位による動作確認を行ったところ，GPS，GLONASS，Galileoから位置情報を受信できたことがわかった． https://drogger.hatenadiary.jp/entry/dgpro1rw_windows COM6 - u-center 19 12 2020_01_20 15_04_50

taishiyamamoto commented 4 years ago

Ubuntuでの動作確認を試みたところ，Bluetoothによる接続を行ったのち，すぐに切断されてしまう問題が起こった．

taishiyamamoto commented 4 years ago

LinuxではBlueZが標準的に使われているため，GNSSモジュールを接続できるようにBlueZのプログラムを変更する必要があると考えられる． https://wiki.archlinux.jp/index.php/Bluetooth

taishiyamamoto commented 4 years ago

このモジュールには拡張性を考慮してUARTピンが出ているため，有線による接続ができる可能性がある． https://www.bizstation.jp/ja/drogger/dg-pro1rw_index.html?tab=function

taishiyamamoto commented 4 years ago

企業に相談したところ，接続しようとしているBluetoothプロトコルがsppでない可能性があるとの指摘をいただきました．

SPPとは、Bluetoothのプロファイルのひとつで、Bluetooth搭載機器を仮想のシリアルポート化するためのプロファイルのこと https://www.kddi.com/yogo/%E6%83%85%E5%A0%B1%E3%82%B7%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%A0/SPP.html

らしいです．

また，LinuxにはrfcommというBluetoothシリアルポートデバイスと接続するために使うコマンドがあることがわかりました． https://linux.die.net/man/1/rfcomm

taishiyamamoto commented 4 years ago

UbuntuでGNSSモジュールのBluetooth接続ができることを確認しました． 下記のシェルスクリプトを実行することで，LinuxでDG-PRO1RWをBluetooth接続することができます． https://github.com/NaokiTakahashi12/connect-serialport-for-bluetooth Screenshot from 2020-02-12 17-16-28

taishiyamamoto commented 4 years ago

ROSでデータを取得できることを確認しました． 下記パッケージを用いることでNavSatFixで緯度や経度の情報をトピック通信で取得できます． https://github.com/ros-drivers/nmea_navsat_driver

シリアルポートのパスとボーレートのみ変更してサンプルのlaunchプログラムを実行しました．

動作確認の様子の動画と得られた緯度と経度の画像を添付します． https://youtu.be/Cx6mF2hoRpo Screenshot from 2020-02-12 17-16-44

taishiyamamoto commented 4 years ago

動画でも間違えていますが，シリアルポートの権限をあげないとlaunchプログラムからではシリアルポートをopenできないので # chmod a+rw /dev/rfcomm0
で変更しています．

taishiyamamoto commented 4 years ago

モジュールの動作確認を行えたので，今後は

予定です．

taishiyamamoto commented 4 years ago

今度の予定ですが，このモジュールにはWindowsとAndroidでアプリケーションが提供されているため，それを用いて設定及びデータ取りを行いたいと思います． https://drogger.hatenadiary.jp/entry/drogger-gps_app_guide

taishiyamamoto commented 4 years ago

17時間データを取得し続けた際の散布図を添付します． 縦軸が経度，横軸が緯度となっています． idokeido

yasuohayashibara commented 4 years ago

経緯度ではズレが分かりにくいので，メートル単位（だいたいで構いません）とかにしてくれると助かります．

taishiyamamoto commented 4 years ago

このサイトで測量計算すると大体55mほどの偏差があるみたいです． 屋内窓際での測量データなので，あまり参考にはならないかもしれませんが... https://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/surveycalc/bl2stf.html

yasuohayashibara commented 4 years ago

なるほど． 屋内ならずれることが分かりましたので，今度は屋外（条件の良さそうなところ）でできれば計測してみてください． それで自己位置推定に使用できそうなぐらいの精度が出たら，積極的に使用したいと思います．

taishiyamamoto commented 4 years ago

条件のよさそうな屋外で1時間計測してみました． 緯度経度

データにはだいたい9m程度の偏差がありそうです．

yasuohayashibara commented 4 years ago

こちらのページを使って計算すると，対角で2mでした． https://keisan.casio.jp/exec/system/1257670779

image

taishiyamamoto commented 4 years ago

すみません，計算を間違えていました． https://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/surveycalc/bl2stf.html Screenshot from 2020-02-25 23-06-45

MasayaOkada commented 4 years ago

データ取り内容 ・条件の悪いところ ・24時間計測 ・移動した軌跡

taishiyamamoto commented 4 years ago

tree-mapsというGNSSの測位データをgooglemap上にプロットするツールを用いて軌跡を可視化しました． https://1-dot-tree-maps-152415.appspot.com/prot/

nmea_navsat_driverを用いてデータを取得し，rosbag recordを用いてデータを記録しました．GNSSレシーバーの測位方法は単独測位です．

測位の様子を動画で撮影してないので示すことはできませんが，なるべく道の中央を歩くようにしています．

cit_gnss_tracking_data

データを下記リンクにアップロードしました． https://drive.google.com/drive/u/0/folders/1tqIuyJD9ofi97CM8PvyjpQEjVAt65B3o

taishiyamamoto commented 4 years ago

拡大すると，ビル付近で軌跡が歪んでいることがわかります． multipass

ryuichiueda commented 4 years ago

でもそこまで値は飛ばないんですね

taishiyamamoto commented 4 years ago

10~20mクラスの誤差は観測されませんでした． 憶測になるのですが，センサリセット等，補助的にセンサデータを用いるのであれば，単独測位でも運用可能かもしれないです．

ryuichiueda commented 4 years ago

これくらいなら、誘拐からも戻りやすいかもしれません（ので、例のアルゴリズムの実装を・・・）

tiger0421 commented 4 years ago

どれくらいの周期ですか？

taishiyamamoto commented 4 years ago

rostopic hz で確認したところ、10Hzでした。

taishiyamamoto commented 4 years ago

モジュールの動作確認が完了したのでcloseします．今後は，壁の付近を走行した際のデータなど，様々な状況でデータを取る．（データに天気などの情報をメモすることを徹底）

luvwinnie commented 1 year ago

@taishiyamamoto 大変参考になりました！

DG-PRO1RWSの場合でも、同じ設定で接続のでしょうか？

taishiyamamoto commented 1 year ago

DG-PRO1RWSで試したことはありませんが、下記スクリプトのMACアドレスを変更すれば接続できると思います。

https://github.com/NaokiTakahashi12/connect-serialport-for-bluetooth/blob/master/profile/drogger/dg-pro1rw.sh#L2