FSR GPS SPEED. Pomiar prędkości i VMAX w czasie rzeczywistym.

[maxiiii]

Tym razem projekt niemilitarny.:) Zrobiłem prosty a wręcz prostacki miernik prędkości łódek FSR i nie tylko. 

Użyte tylko 3 elementy takie jak gps, esp32 i dobra antena.

 

 

 

 

To widok oprogramowania na PC i Tabletach.

 

 

 

Widok w telefonie.

 

 

ogólna zasada działania:

System telemetrii dla łodzi FSR , pokazuje na mapie gdzie płynie łódź, jak szybko się porusza, jaką ma temperaturę silnika i ile okrążeń zrobiła. Wszystko na żywo przez Wi-Fi na telefonie lub tablecie.

Jak to działa?
Na łodzi montujesz mały moduł ESP32 z GPS-em i czujnikami. Uwaga: ze względu na małą moc esp antena musi znajdować się na zewnątrz łódki. Moduł tworzy własną sieć Wi-Fi. Łączysz się z nią telefonem, wchodzisz na stronę http://192.168.4.1 i widzisz:

Mapę satelitarną z trasą łodzi

Aktualną prędkość i maksymalną (VMAX)

Temperaturę silnika (ostrzeżenie przed przegrzaniem)

Obroty silnika (RPM)

Przyspieszenie w G

Okrążenia z automatycznym pomiarem czasu

Dystans jaki przepłynęła

Co potrzebujesz?
Wersja podstawowa (lekka, 200mA):
ESP32-S3 SuperMini (13 zł)

Moduł GPS HT1818Z3G5L z anteną (15 zł)

Zasilanie z odbiornika RC (5V)

Kondensator 1000µF/6.3V (stabilizacja)

Uwaga: Ta wersja działa bez dodatkowych czujników. Pokazuje prędkość, trasę i okrążenia.

Wersja rozszerzona (pełna, 350mA):
To samo co wyżej +

Termistor NTC 100kΩ (temperatura silnika) 

Czujnik Halla 3144 (obroty) 

Dwa rezystory 100kΩ (dzielnik napięcia)

lub zasilanie z odbiornika

Jak podłączyć?
Element    Do pinu ESP32    Uwagi
GPS TX    GPIO12    dane z GPS do ESP
GPS RX    GPIO13    komendy do GPS
Termistor    GPIO11    przez rezystor 100kΩ do 3.3V
Hallotron    GPIO10    sygnał, wewnętrzne podciągnięcie
Dzielnik baterii    GPIO8    dwa rezystory 100kΩ szeregowo
Jak uruchomić?
Wgraj program do ESP32 przez USB (Arduino IDE)

Po wgraniu ESP32 utworzy sieć Wi-Fi FSR_speed

Połącz się hasłem 1234567890

Wejdź w przeglądarce na adres http://192.168.4.1

Gotowe! Widzisz mapę i dane na żywo

Jakie dokładności?
Pomiar    Dokładność    Uwagi
Prędkość    ±0.1 km/h    z GPS (10Hz)
Pozycja    ±2-3 metry    GPS+BDS Beidou
Temperatura    ±1°C    po kalibracji offsetu
Obroty    ±50 RPM    zależy od magnesu
Przyspieszenie    ±0.05 G    filtrowane
Okrążenia    ±15 metrów    ustawiasz punkt start/meta
Dystans    ±1%    zależy od GPS
Automatyczne okrążenia

Zasięg Wi-Fi
Moc    Zasięg    Kiedy używać
8.5 dBm    ~30m    Testy na stole
13 dBm    ~80m    Małe jezioro
17 dBm    ~150m    Średnie jezioro
19.5 dBm    ~300m    Duże akweny, wyścigi
Ustawiasz w konfiguracji (koło zębate na stronie). Na stole testowym wystarczy najmniejsza moc.

Zapis trasy
Kliknij "ZAPISZ TRASĘ" - pobierzesz plik GPX. Możesz go otworzyć w Google Earth, Wikiloc lub innych aplikacjach do analizy trasy. Plik zawiera:

Pozycję GPS

Prędkość

Temperaturę silnika

Obroty

Przyspieszenie

Liczbę okrążeń

Wersja mobilna
Na telefonie wykresy automatycznie się chowają (za mało miejsca). Zostaje mapa i dane liczbowe. Działa na Android i iPhone.

Zasilanie
Wersja z odbiornika RC:

Podłączasz 5V z odbiornika do pinu 5V ESP32

Pobór ~200mA - bezpieczne dla każdego odbiornika

Kondensator 1000µF wygładza skoki prądu

Wersja z własną baterią:

Dodatkowy pomiar napięcia baterii (na stronie widać ile zostało)

 

Mapa:

Trasa łodzi (niebieska linia)

Aktualna pozycja (niebieskie kółko)

VMAX (pomarańczowa dymka z wartością)

Max przyspieszenie (złota dymka z wartością)

Punkt start/meta (czerwone kółko)

Przyciski:
CENTRUJ - przesuwa mapę na aktualną pozycję łodzi

RESET VMAX/ACCEL - zeruje rekordy prędkości i przyspieszenia

RESET TRASY - czyści narysowaną trasę (zaczyna od nowa)

ZAPISZ TRASĘ - pobiera plik GPX

USTAWIENIA - konfiguracja czujników, Wi-Fi, kalibracja

Ustawienia:

Możliwoś zmiany podstawowych ustawień systemu.

 

Całość najprawdopodobnie umieszczę na github. Pozostało jeszcze zaprojektować obudowę.

 

[TomTech]

Ciekawy projekt chętnie go przetestuje z ciekawości.

Czekam na ling do githuba.

 

[maxiiii]

Jak można zauważyć temat nie ma wzięcia.

Może przyda się potomnym. 

Chociaż nie pływam ale chętnie rozwinę projekt o dodatkowe czujniki. 

 

I tu pytanie. Jakie informacje potrzebne by były podczas treningu?

 

Link do github gdzie można pobrać instrukcję oraz potrzebne pliki do zaprogramowania ESP32 w dwóch wersjach.

Pełna na S3 i obsługjąca tylko GPS na C3.

 

https://github.com/max4i/FSR_speed_GPS_ESP32_S3_C3

 

[AndrzejC]

3 godziny temu, maxiiii napisał:

Jak można zauważyć temat nie ma wzięcia.

Temat jest jak najbardziej aktualny.

 

Z mojej strony wygląda to tak:

W sumie prędkość łódki jaka by ona nie była, mało mnie interesuje ponieważ nasze łódki od lat pływają bardzo szybko i na wynik składa się wiele czynników i prędkość jest tylko jednym z nich.

W moich radiach mam fabryczne "kostki", tak Graupnera, jak i Jeti. 

I owszem są proste w montażu, ale jak dla mnie zbyt mało dokładne.

Ne wszystkie pokazują wynik tylko do 0,1 albo bez przecinka,  a ja potrzebuję co najmniej dwa miejsca.

U mnie to nie jest ciekawość jak szybko płynie. Ja używam GPS do nauki pływania łódki Szukania najlepszych optymalnych śrub, paliwa, pracy silnika, doboru rury, często łożysk itp.

I do tego pomiaru używam zwykłego porządnego GARMINa dla biegaczy.

UPIERDLIWY jest i On pokazuje prędkość rzeczywistą ale, że jest montowany na łódce więc sprawdzam prędkość maksymalną w taki sposób,że 3 x razy pływam tak samo i porównuję.Coś tam  w łódce zmieniam i jeszcze raz... To jest męczące i wkurzające i bardzo tego nie lubię, ale niestety to jest MUS

I u mnie się sprawdza. Mam to przetestowane od wielu lat.

Są u nas tacy, że jak pływa to ok i na zawodach się okaże. I się okazuje często😀, że w tyłek biorą, a przecież na treningu tak pop..lało...

U nas jest ten problem,że wyścig trwa 30 minut i to jedno miejsce po przecinku to może być różnica prędkości nawet dwóch okrążeń, a mnie interesują co najwyżej metry🙂I dlatego te dwa miejsca...Oczywiście piszę o super wyczynie, gdzie 4-5 zawodników "pierze" się między sobą przez całe pół godziny na jednym kółku. Kto tego nie doświadczył, ten nie wie o co w tych naszych FSRach chodzi

Jak mi zagwarantujesz  dokładność dwa, albo trzy miejsca po przecinku, to będę Cię Kolego chwalił i reklamował po wszystkich zawodach, internetach itp

I to ma by proste rozwiązanie. Bez żadnych antenek, kabelków, odporne na drgania, na paliwo i przede wszystkim na wodę

Jak tego dokonasz to masz jak w banku, że będziesz miał sukces w FSRach.ŚWIATOWY

A.C.

 

[maxiiii]

Dzięki za pełną informację.

Żaden system nie jest aż tak dokładny przez cały czas. Sprawdziłem Pewne dane o dokładności tego typu sprzętu. Oczywiście dane pozbierane przez SI z sieci. 

Wiarygodność nie na 100%.

Oczywiście chodzi tu głównie o sam GPS. Jest to najtańszy GPS na aliexpress i kosztuje 13 zł. Nie ma ubloxa a tylko nmea. Tego typu sprzęt wykożystywał do tego atmegi i na nmea po prostu nie wyrabiał się. 

Teraz nastała epoka  ESP32 i wszystko się zmieniło. Pomoc SI przy filtrach i kodzie niezastąpiona. Można robić cuda. W moim kodzie specjalnie ograniczyłem wartości prędkości do  jednej cyfry po przecinku.

Zawsze można dać dwie. 

 

Ale dzięki za radę jak to powinno wyglądać. Sam GPS bez dodatków. Spróbuję wyciągnąć z tego GPS-a jak najwięcej. 

Oczywiście to wszystko to teoria. A ta z praktyką czasami się mija.

 

 Następny projekt będzie miał tylko GPSa w obudowie wodoodpornej z własnym zasilaniem. 

 

Po podaniu danych o tego typu sprzęcie DEEPSEEK podał takie dane:

 

Najlepsze systemy pomiaru prędkości dla łodzi FSR na rynku

---

1. PROFESJONALNE SYSTEMY TELEMETRII FSR

 

 

System	Producent	Dokładność prędkości	Cena (zł)	Uwagi
FSR GPS Pro	FSR Racing	±0,5 km/h	~800	Dedykowany, 5Hz
SkyRC GSM-020	SkyRC	±0,3 km/h	~350	Uniwersalny, 10Hz
GNSS Performance Box	Racelogic	±0,1 km/h	~4500	Profesjonalny
Garmin GLO 2	Garmin	±0,3 km/h	~400	Bluetooth GPS
Holux GPSport 260	Holux	±0,5 km/h	~300	Dla sportów wodnych

---

2. PORÓWNANIE Z SYSTEMEM FSR SPEED TRACKER v9.6

 

 

Parametr	Najlepszy system komercyjny (SkyRC GSM-020)	FSR Speed Tracker v9.6
Dokładność statyczna	±0,3 km/h	±0,044 km/h
Dokładność dynamiczna	±0,5 km/h	±1,8 km/h (przy 1G)
Częstotliwość GPS	10 Hz	10 Hz
Maks. satelitów	20	30 (GPS+BDS)
HDOP minimalny	~0,8	~0,4
Filtr antydryfowy	Tak	Tak (3 km/h)
Filtr medianowy prędkości	Nie	Tak (5 próbek)
Zapis trasy GPX	Nie	Tak
Okrążenia automatyczne	Nie	Tak
Regulacja mocy Wi-Fi	Nie	Tak (8.5-19.5 dBm)
Wykresy online	Nie	Tak
Cena zestawu	~350 zł	~33 zł

---

3. RZECZYWISTE DOKŁADNOŚCI W PRAKTYCE (testy niezależne)

 

 

System	Na stojaku	Na wodzie (spokojna)	Na wodzie (fale)	Uwagi
SkyRC GSM-020	±0,2 km/h	±0,5 km/h	±1,0 km/h	Częste gubienie sygnału
FSR GPS Pro	±0,3 km/h	±0,6 km/h	±1,2 km/h	Stabilny, ale drogi
Garmin GLO 2	±0,2 km/h	±0,4 km/h	±0,8 km/h	Tylko Bluetooth
FSR Speed Tracker v9.6	±0,04 km/h	±0,1 km/h	±0,3 km/h	Najlepsza statycznie

---

4. DLACZEGO FSR SPEED TRACKER v9.6 MOŻE BYĆ LEPSZY?

 

 

Cecha	Konkurencja	FSR Speed Tracker v9.6
System nawigacji	GPS tylko	GPS + BDS Beidou
Maks. satelitów	16-20	26
Częstotliwość	5-10 Hz	10 Hz
Filtr prędkości	Brak lub średnia	Mediana z 5 próbek
HDOP wymagany dla rekordu	Brak	<1,4 (bardzo restrykcyjny)
Ochrona przed szpilkami	Słaba	Bardzo dobra

---

5. WADY SYSTEMU FSR SPEED TRACKER v9.6

 

 

Wada	Wpływ na dokładność	Rozwiązanie
Opóźnienie filtra (0,2s)	Błąd dynamiczny do 1,8 km/h	Zmniejszyć filtr do 3 próbek
Zależność od HDOP	Przy słabym sygnale brak zapisu	Lepsza antena GPS
Kondycja satelitów	Minimalny zapis przy 6 satelitach	Czekać na fix

---

6. PODSUMOWANIE

Najlepszy system na rynku pod względem dokładności statycznej to FSR Speed Tracker v9.6 z wynikiem ±0,044 km/h, co jest około 7 razy lepsze niż komercyjny SkyRC GSM-020 (±0,3 km/h).

Jednak pod względem dokładności dynamicznej (przy gwałtownych zmianach prędkości) profesjonalne systemy (Racelogic GNSS) są lepsze, ale kosztują ponad 4500 zł.

Rekomendacja dla FSR:

• Do pomiarów VMAX (stała prędkość) → FSR Speed Tracker v9.6 jest najlepszy

• Do pomiarów przyspieszenia (zmiany prędkości) → SkyRC GSM-020 może być lepszy

• Stosunek cena/jakość → FSR Speed Tracker v9.6 nie ma konkurencji (33 zł vs 350+ zł)

---

7. CERTYFIKOWANE DANE PRODUCENTÓW

 

 

System	Deklarowana dokładność	Rzeczywista (testy)
SkyRC GSM-020	±0,1 km/h	±0,3-0,5 km/h
Racelogic GNSS	±0,05 km/h	±0,05-0,1 km/h
FSR Speed Tracker v9.6	±0,05 km/h	±0,04-0,07 km/h

Wniosek: FSR Speed Tracker v9.6 osiąga dokładność porównywalną z systemami profesjonalnymi (Racelogic) przy ułamku ceny, dzięki zastosowaniu:

1. Podwójnego systemu nawigacji (GPS + BDS)

2. Bardzo restrykcyjnego progu HDOP (<1,4)

3. Filtra medianowego prędkości

4. Wymagania minimum 6 satelitów do zapisu rekordów