M5Stackを使用した試作RTK-GNSS機器(=RTPS)


M5Stackを利用したRTK-CNSS試作機器です。この様な実験システムが簡単いつくれるのがM5Stackの利点です。

1)M5Stack+M5F9Px2の2アンテナシステム

2つのアンテナで方向(=GPSコンパス)を計測する場合などに使用する構成です。
アンテナ部分が競合するために、間にM5StackBUSモジュールを入れる必要があります(=Mosaic-Hなら1つのチップで2アンテナシステムが構成できるので使ってみたいですね)

単にスペーサ用途なので一番安いバスモジュールを使います

2)M5Stack+M5F9Px2+レーザ距離計+レーザポインターシステム(=RTPS)

1)にレーザ距離計+レーザポインターを追加して、離れた位置の物体緯度経度を計測する機器です。
M5StackのIOにレーザ距離計とレーザポインターをつけるために、M5StackPROTPモジュールを改造して外部に電源・グランド・IOを出しています。

protoモジュールは高いですが、配線がやりやすいので使いました。

10mまで測れるレーザ距離計です。

Lidar範囲センサーモジュール Benewake TFmini-s single-point Micro RangingモジュールLidar検出器for Arduino raspberrypi

レーザポインターです。
視認性が良いとの事で「緑」を最初は使ってました。
Quarton レーザーモジュール VLM-520-52 LPT (工業用グリーンドットレーザー) 波長:520 nm,クラス2, 広い使用温度範囲:-20℃~+65℃

3)レーザポインター用電流増幅機

レーザポインタークラス2では昼間は5m程度なら視認できますが10mになると困難です。M5StackのIOでは電流不足で明るくならないので、試作として途中に簡単な電流増幅器を入れて出力調整できるようにします。

4)3Dプリンターでマウント部品づくり

金属の板にセンサー、M5stack、三脚、GPSアンテナx2をマウントする部品を3Dプリンターで作ります。モバイルバッテリーケースも必要でした。

改良1図

GPSアンテナによっては部品がぶつかるのでアンテナマウントをくします。

改良1図の部品分解図
部品の個数が結構あります。素人設計ですのでご容赦を(=実験なので、気にしません)

3Dプリンターで作った部品の一部

5)24年7月時点のRTPS試作機

改良2図
計測実験での不具合(=強度不足と部品が多すぎる)を改善した結果です。

アンテナ、センサー、モバイルバッテリーなどを全て組みつけたRTPS試作機です。

6)公園での初期計測実験風景

近所の公園で計測実験を繰り返しています。アンテナはF9Publox標準アンテナです。

7)GeoDiveExa(RTPS)画面

2つのアンテナ中心座標、計測物までの距離、計測物の座標、先端カメラ画像などを地図画面で確認出来ます。


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