DG-PRO1RWS 低速車両のナビゲーションの改善

今回は低速車両のナビゲーション用途での改善です。

DG-PRO1RWSのDMP(デジタルモーションプロセッサー)は9軸で、磁気、ジャイロ、加速度それぞれ3軸で9軸となっています。これまで、低速時や静止時のヘッディングに磁気センサーも使用していました。しかし、設置場所や周囲の磁気環境（自動車、建物、水道管やコンクリート鉄心など）によって誤差が生じる欠点があり、改善する要素がありました。

そこで以前より行いたかった6軸によるヘッディングを新しいアルゴリズムとして追加いたしました。尚、従来の9軸の機能で問題ない方はそのまま従来通りお使いいただけます。（6軸が主になった場合は将来的には廃止するかもしれません）

6軸の場合ジャイロで方位角の変化を見ますが、ジャイロドリフトと呼ばれる誤差が生じます。このドリフトは時々校正を行って消去します。ある程度の速度があればGNSSの方位は正確ですのでこれを使って校正します。

追記　2024/05/15
この記事の設定は、RWS.DCM (Moving baseモデル)も全く同様に行っていただけます。Moving Baseが利用可能になるとDMPに替えてMoving baseの方位を自動的に使用します。Moving baseはオープンスカイで電源を入れてから 1分程で正確な方位が得られます。

機能の詳細

電源ONから走行開始まで

GNSSとジャイロでは静止時の絶対方位（ヘッディング）はわかりませんので起動時は、磁気センサーのコンパスを使ってある程度の方位を出します。車両が動き出すまではこの状態です。

追記　2024/07/20
受信機のF/W Ver 4.0以降では、初期移動方向は加速度センサーを使う方法になりました。このため磁気センサーは使用しません

このため、最初のセッティング手順は従来と同様です。ただ、厳密に調整したり条件の良い取付場所を探したりといったシビアな設置をする必要はありません。

車両の速度が0.5km/hを超えた時点でジャイロでのヘッディング計算に切り替わります。その後、磁気センサーのコンパスは一切使用されません。

前進

前進中はGNSSとジャイロのみでヘッディングを計算します。周囲磁気の影響は受けません。

停止時

走行後の停止時はジャイロのみでヘッディングを計算します。ジャイロドリフトは独自のアルゴリズムによりキャンセルされます。静止時にドリフト量の計算が行われます。

後退判定

後退判定も磁気センサーコンパスを使用しなくなりました。また、誤判定によって枕での旋回中に画面が反転してしまうことがあるなどの不具合がなくなりました。

後退

ジャイロのみでヘッディングを計算します。

磁気センサーの学習など

磁気センサーは使用しませんので学習などは行われません。

設定方法

この改善は、レシーバファームウェア（1.6.49）とDrogger-GPSアプリ 2.7.162へ更新が必要です。

まず、上記２つの更新を行ってください。

以降は、農業情報設計社様のAgribus-NAVI*1で使用する際の設定方法です。Agribus-NAVIの動作も変わってきていますので最新のアプリでの設定方法です。

概要

ローパスフィルターと傾斜補正は、Agribus-NAVIのものを使用します。
補正情報はレシーバWiFiを携帯電話にテザリング(インターネット共有)して取得します。ただし、農業情報設計社様の有料プランに加入されている場合は、Agribus-NAVIにて[GNSSの補正情報]の設定を行うことでテザリングを不要ににすることも可能です。
VRSCをご利用の場合、補正情報はWiFiでVRSCと通信します。
一度正しく設定できれば、使用時はレシーバの電源を入れるだけでDrogger-GPSを使う必要はありません。Agribus-NAVIからDG-PRO1RWSに直接Bluetooth接続します。
Drogger-GPSは不要ですがA-GNSSが使用できないため、起動後の衛星捕捉からFixまでに少し時間がかかります。（概ね 2~３分）

Drogger-GPSでの設定

Agribus-NAVIの[GNSSの補正情報]を使用する場合、＊マークの付いた項目は省略できます。

以下の手順の動作確認は必ず空が開けた広い場所で行ってください。

Drogger-GPSを起動します。
[設定]-[メッセージ出力]を設定をします。
[Androidで実行]の[TCPクライアント]:ON (これをONにすることでBluetooth側にNMEAが出力されます)
[(Bluetooth)Message Type]GGA VTG HDT のみON　あとはすべてOFF
[ヘッディングと傾斜補正]を設定します。
ローパスフィルター:OFF
DMPまたはMBコンパス:ON
ボトム面:設置に合わせて設定
前方方向:設置に合わせて設定
傾斜補正:OFF
RTKの設定をします。
移動局:ON
移動局用キャスターホスト＊:お使いの基準局に合わせて設定
レシーバのNtripを使う＊:ON
F/W Ver 4未満: [Advanced Option]-[Using 6axis sensor]をONにします。

F/W Ver 4以降: [ヘッディングと傾斜補正]-[コンパスにジャイロセンサーを使う]をONにします。
[WiFiアクセスポイント]＊のSSIDとパスワードを携帯のテザリングを使用するように入力します。VRSCの場合はVRSCにアクセスする設定です。
Startを押しDG-PRO1RWSに接続します。FIXを確認し問題なければ、車両を平らな場所で前方を真北に向けて止めます。
DMPモニター内のをタップし、３つすべてにチェックを入れて[OK]をタップします。
[...メニュー][レシーバ][起動設定]で、GNSS setting DMPともに[現在の設定で起動]を選択し[OK]をタップします。
画面下部に「.... Success」のメッセージが出るか確認します。出ない場合は、再度この手順9をもう一度行います。
30秒ほど待ってからレシーバの電源をOFFにし、再度ONにします。

Agribus-NAVIでの接続

歯車-[GNSS取得方法]でBluetooth接続GNSSを選択します。
[Bluetooth接続機器]でRWSを選択します。
[GNSSの補正情報]を入力します。（レシーバのNtripを使用する場合は不要です）
~~[GNSS取得方法]に戻って　Agribus-GminiRを選択します。~~（2021/03/07 この手順は不要です。逆にこれをすると最新のバージョンではうまく動作しないようです）
ナビボタンをタップします。

しばらくしてFixすることを確認します。

これでレシーバを回転させてときに画面が回転するか確認します。回転しなければ、Drogger-GPSでの設定をやり直してください。尚、RWS.DCMなどMoving BAseの場合は回転しなくとも問題ありません。Moving Baseの場合は受信機ではなくアンテナのベースを回転させる必要があるためです。