Pomiary Automatyka Robotyka 3/2018

Page 38

A

" < b ' " ' <

< " #! " $ )

b

M8N. Wykonanie pomiaru polegaĹ‚o na uruchomieniu odbiornika na okoĹ‚o 10 minut, nastÄ™pnie pobrano prĂłbki pomiarowe. WykorzystujÄ…c odbiornik U-Blox NEO-6M pobrano 300 prĂłbek pomiarowych co 0,2 sekundy natomiast U-Blox 7 i M8N pobrano 600 prĂłbek pomiarowych co 0,1 sekundy (wynika to z maksymalnej czÄ™stotliwoĹ›ci odĹ›wieĹźania odbiornika). CaĹ‚ość powtĂłrzono dziesięć razy. Na rysunkach 3–5 pokazano zestawienie graficzne otrzymanych danych. Rysunek 6 pokazuje porĂłwnanie wszystkich trzech, bÄ™dÄ…cych w bezruchu przez 10 minut odbiornikĂłw. Widać, Ĺźe skupienie pomiarĂłw róşni siÄ™ i jest najkorzystniejsze dla modelu M8N. Wszystkie testy zostaĹ‚y wykonane w tym samym dniu i miejscu zaraz po sobie. W tabeli 1 pokazano maksymalne i minimalne wskazania poszczegĂłlnych odbiornikĂłw wzglÄ™dem badanej osi. WstÄ™pna analiza wykresĂłw (3–6) i tabeli 1 pokazuje, Ĺźe rozrzut danych odbiornika M8N jest prawie 3 krotnie mniejsze niĹź modelu U-blox 6M i o 30% mniejsze od modelu U-blox 7. Dodatkowym atutem tego odbiornika jest dwukrotnie wiÄ™ksza czÄ™stotliwość odĹ›wieĹźania danych pomiarowych (w porĂłwnaniu do U-blox 6M). Do dalszych badaĹ„ wybrano odbiornik M8N, poniewaĹź cechowaĹ‚ siÄ™ on najmniejszym bĹ‚Ä™dem w stanie statycznym. Sprawdzenie poprawnoĹ›ci dziaĹ‚ania nawigacji zostaĹ‚o wykonane dokonujÄ…c pomiaru dĹ‚ugoĹ›ci pewnych odcinkĂłw drĂłg. Istotne jest, aby mierzony odcinek zmieniaĹ‚ siÄ™ zarĂłwno w dĹ‚ugoĹ›ci jak i szerokoĹ›ci geograficznej. Wybrane odcinki zostaĹ‚y wybrane w taki sposĂłb, aby moĹźna byĹ‚o je porĂłwnać z danymi nawigacji Google [15], zatem punkty charakterystyczne poczÄ…tku i koĹ„ca powinny być Ĺ‚atwe do odnalezienia na mapie. CzÄ™sto byĹ‚y to skrzyĹźowania (Ĺ›rodek przeciÄ™cia dwĂłch osi jezdni) bÄ…dĹş caĹ‚y odcinek drogi. Pomiar jednego z odcinkĂłw pokazano na rysunku 7 natomiast na rysunku 8 pokazano ten sam odcinek w internetowej nawigacji Google Maps. Pomiar odcinka polegaĹ‚ na przejĹ›ciu i pobraniu z czÄ™stotliwoĹ›ciÄ… 10 Hz danych pomiarowych miÄ™dzy punktami charakterystycznymi. NastÄ™pnie dane zostaĹ‚y zaimportowane do programu MATLAB 2016a, policzono odlegĹ‚oĹ›ci pomiÄ™dzy punktami i zsumowano. Wyliczony odcinek miaĹ‚ dĹ‚ugość 1133 m. WedĹ‚ug nawigacji Google caĹ‚kowity dystans wynosiĹ‚ 1130 m. CaĹ‚y proces powtarzano kilkakrotnie, rĂłwnieĹź z innymi odcinkami drĂłg. ZauwaĹźono, Ĺźe róşnica pomiÄ™dzy rzeczywistym pomiarem, a informacjÄ… z Google Maps jest staĹ‚a i niezaleĹźna od dĹ‚ugoĹ›ci odcinka. Maksymalny bĹ‚Ä…d wynosiĹ‚ 3,5 m i jest spowodowany prawdopodobnie bĹ‚Ä™dami pomiarowymi bÄ…dĹş niedokĹ‚adnoĹ›ciÄ… GPS. Ostatecznie porĂłwnujÄ…c pomiar do wskazaĹ„ z nawigacji moĹźna stwierdzić, Ĺźe w zakresie pracy urzÄ…dzenia (maksymalne odcinki 15 km) przeliczenie stopni na metry zostaĹ‚y dobrze przyjÄ™te, a uproszczenie ksztaĹ‚tu ziemi do kuli, nie wpĹ‚ywa znaczÄ…co na bĹ‚Ä…d pomiaru. Sprawdzenie dokĹ‚adnoĹ›ci systemu GPS w ruchu wykonano przemieszczajÄ…c odbiornik U-blox M8N wzdĹ‚uĹź krawÄ™dzi prostokÄ…ta o wymiarach 6 m Ă— 8 m nie zmieniajÄ…c wysokoĹ›ci i utrzymujÄ…c staĹ‚Ä… prÄ™dkość 1 m/s. DoĹ›wiadczenie miaĹ‚o na celu pokazanie, jaki jest rozrzut danych pomiarowych, gdy odbiornik jest w ruchu. Wyniki przemieszczeĹ„ wzdĹ‚uĹź dĹ‚ugoĹ›ci i szerokoĹ›ci geograficznej pokazano na rysunku 9. Wykres 10 uwzglÄ™dnia dodatkowo parametr wysokoĹ›ci. Wynik tego doĹ›wiadczenia pokazujÄ… ogromnÄ… wadÄ™ odbiornikĂłw GPS. Nawigacja nie potrafiĹ‚a wyznaczyć Ĺźadnego z wierzchoĹ‚kĂłw czworokÄ…ta.

Rys. 7. Pomiar odcinka drogi wykonany odbiornikiem GPS U-Blox M8N z częstotliwością 10Hz Fig. 7. Measurement of the distance with using the GPS U-Blox M8N receiver at frequency of 10Hz

Rys. 8. Zrzut ekranu z nawigacji Google Fig. 8. A screenshot of Google Navigation

Rys. 9. Wykres przemieszczenia odbiornika zgodne z wskazaniami GPS wzdłuş długości i szerokości geograficznej Fig. 9. Receiver displacement graph according to GPS display along longitude and latitude

U5 Y % ! Rys. 10. Wykres przemieszczenia odbiornika zgodne z wskazaniami GPS U-blox M8N oraz barometrycznego czujnika wysokości w osiach x, y, z Fig. 10: Graph of the displacement according to the U-blox M8N GPS and the barometric height sensor in x, y, z axes

36

P

O

M

I

A

R

Y

•

A

U

T

O

M

Jako barometryczny czujnik wysokości wykorzystano czujnik ST Micro LPS25H. Jego zaletą jest 24-bitowa rozdzielczość pomiaru ciśnienia w zakresie 260 hPa do 1260 hPa z dokładno-

A

T

Y

K

A

•

R

O

B

O

T

Y

K

A

N R 3 /201 8

Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.