SPRESENSEで高精度GPSロガーをつくる
はじめに
みちびきのサブメータ級測位補強サービス(L1S)に対応した製品を眺めていたら
ソニーのSPRESENSEがあるではないですか。
これでGPSロガーを作れば高精度測位の 実力とやらを見せてもらおうか 実験ができる!
というわけで買ってしまいました
さて、GPSロガーに仕立てていきます
結果だけ知りたい、という人は結果へどうぞ
開発環境の構築 ~ Lチカ
公式のスタートガイドに従えば、ハマリどころはないのですが
手順を簡単に書いておきます。
環境
- PC w/ Windows7 Pro SP1 (公式には8.1 or 10とありますが、7でもいけました)
- SPRESENSE本体 (拡張ボードなし)
- USB-microケーブル
ダウンロードしたもの
- Arduino IDE (JUST DOWNLOAD... ごめん、いつか貢献する)
- CP210x USB to serial driver for Windows 7/8/8.1
手順
- Arduino IDEをインストール → インストーラーを起動しインストールするだけ
- CP210xをインストール → これも...
- Spresense Arduino board package のインストール → Arduino IDEでの操作だけ
- SPRESENSEをPCに接続 → USBケーブルでつなげるだけ
- ブートローダのインストール → Arduino IDEでの操作だけ
- サンプルスケッチでLチカ → コードをコピペしてボタン押すだけ
あれっ、ボードコンピューターってこんなに簡単に動かせるんだ!
と思うくらい簡単です。いい世の中になりました。
GPSロガーに仕立てる
開発環境には豊富にサンプルがついています。
Arduino IDEで ファイル > スケッチ例 と開くとサンプルが見られます。
GNSSがGPSを使ったサンプル群です。
で、gnss_tracker が非常によくできておりまして、
これをベースに以下の点を変更してロガーとして仕立てました。
- 利用する衛星に GPS + L1C/A(みちびき) + L1S(みちびき 測位補強) を指定
- ログデータの書き込み先を SDカード から 内蔵Flash に変更 (拡張ボード未購入のため...)
- カスタマイズ性はいらないので、config file周りのコードをがっさり削除
- LEDの利用方法の変更 (L1S信号受信状況を表示)
コードはGitHubに置きました
こちらからどうぞ。
(追記) Qiita記事らしくコードを引用してポイント解説
インスタンス生成
SpGnss Gnss; /**< SpGnss object */
GPS受信の準備
if (Gnss.begin(Serial) != 0)
{
/* Error case. */
APP_PRINT_E("Gnss begin error!!\n");
error_flag = 1;
}
else
{
APP_PRINT_I("Gnss begin OK.\n");
// GPS + QZSS(L1C/A) + QZAA(L1S)
Gnss.select(GPS);
Gnss.select(QZ_L1CA);
Gnss.select(QZ_L1S);
Gnss.setInterval(POSITIONING_INTERVAL);
if (Gnss.start(HOT_START) != OK)
{
/* Error case. */
APP_PRINT_E("Gnss start error!!\n");
error_flag = 1;
}
}
Gnss.begin()
で初期化、Gnss.select()
で衛星を指定、Gnss.setInterval()
で受信間隔を指定、Gnss.start()
で受信開始
位置データの受信
void loop() {
// static
static bool PosFixflag = false;
static char *pNmeaBuff = NULL;
static int WriteCounter = NUMBER_OF_CACHE;
/* Check update. */
if (Gnss.waitUpdate(POSITIONING_INTERVAL * 1000))
{
/* Get NavData. */
SpNavData NavData;
Gnss.getNavData(&NavData);
/* Position Fixed?? */
bool LedSet = ((NavData.posDataExist) && (NavData.posFixMode != 0));
if (PosFixflag != LedSet)
{
Led_isPosfix(LedSet);
PosFixflag = LedSet;
}
if (PosFixflag) {
//unsigned short sat = NavData.posSatelliteType;
unsigned short sat = NavData.satelliteType;
// GPS, QZ_L1CA --> LED1
if (0 != (sat & (GPS | QZ_L1CA))) {
ledOn(PIN_LED1);
} else {
ledOff(PIN_LED1);
}
// QZ_L1S --> LED2
if (0 != (sat & QZ_L1S)) {
ledOn(PIN_LED2);
} else {
ledOff(PIN_LED2);
}
}
Gnss.waitUpdate()
で位置情報の取得をまち、1が戻れば位置情報が取れています。
Gnss.getNavData()
で様々な情報が詰まったSpNavData
が取り出せます。
例えばSpNavData::satelliteType
には捕捉している衛星の種類が入っています。
NMEAデータに変換
/* Convert Nav-Data to Nmea-String. */
String NmeaString = getNmeaGga(&NavData);
もとのサンプル(gnss_tracker)のコードをそのまま使わせてもらっています。
あとはこれをファイルに書けばOKです。
Flashなのであまり高頻度に書き込みしないように気を付けましょう。
このコードでは受信データ12回分をバッファして、書き込み頻度を1回/分にしています。
Flash上のファイルの取り出し方
GPSログをFlashから読みだす必要があります。
そのために、YModem転送機能をそなえた簡易ファイラーを作りました。
コードは以下から取得できます。
ターミナルソフトはArduino IDEのものではなくTera Termを利用してください。
Y + 番号でダウンロードしたいファイルを指定した後、
Tera Termのメニューから ファイル > 転送 > Y-Modem > 受信
を選択します。
あらかじめ「ディレクトリを変更」でダウンロード先を指定するとよいと思います。
ログはNMEAフォーマットです。
あとは煮るなり焼くなりお好きに...
結果
自転車で120kmほど走ってログを取得しました。
Google Map
https://drive.google.com/open?id=15Q-2rhg1ZXhqd4IbaEpAJG99x_awx3eZ&usp=sharing
ログを取った日は、スタート直後からL1S信号を安定して受信できていました。
往路の環7、江戸川、手賀沼、復路の江戸川、荒川では
ほぼ100%の時間L1S信号を捕捉していたようです。
ログの精度は素晴らしく、
特に三郷駅付近、みさとの風ひろばでの休憩中のログの
ブレの少なさには驚きました。
ビルの多い街中ではL1S信号をなかなかつかめないこともありますが、
ひらけた場所を走ることが多い自転車用のロガーとしては
かなり優秀なんじゃないでしょうか。
ケースとバッテリーを工夫してロングライドのお供にしようと思います。
おまけ
Author And Source
この問題について(SPRESENSEで高精度GPSロガーをつくる), 我々は、より多くの情報をここで見つけました https://qiita.com/Tomonobu3110/items/c996410c290087b56890著者帰属:元の著者の情報は、元のURLに含まれています。著作権は原作者に属する。
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