Raspberry Pi nello spazio: analizzare i dati AstroPi nel proprio browser web

Il 9 dicembre 2015, due computer Raspberry Pi single-board (Astro Pi) sono stati consegnati alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) tramite il veicolo spaziale Cygnus. Parte della missione dell'astronauta britannico dell'ESA, Tim Peake, era di eseguire esperimenti messi a punto dai vincitori del concorso Astro Pi per studenti nel Regno Unito. I Raspberry Pi e Sense HAT usati in questi esperimenti dovrebbero raccogliere dati per un periodo di tempo e fornire risultati alla Terra. I dati sono stati raccolti ed è il momento di iniziare ad analizzarli.

Dati dello Spazio

È possibile leggere i dettagli sui dati raccolti nel seguente link: https://www.raspberrypi.org/learning/astro-pi-flight-data-analysis/worksheet/. Lo scopo di questo articolo è quello di fornire un altro strumento per fare le analisi dati, una serie di visualizzazioni di dati interattive che vengono eseguite nel browser web. Abbiamo preso i dati CSV raccolti dalla ISS, li abbiamo caricati sui tool di Initial State, e condiviso ogni set di dati pubblicamente. I collegamenti ad ogni set di dati sono in fondo a questo articolo.

Come abbiamo inserito i dati in Initial State

La maggior parte delle persone utilizzano Initial State per trasmettere i dati dai loro dispositivi direttamente sul proprio account per creare dashboard in tempo reale, forme d'onda, ecc. È anche possibile portare i dati in strumenti di analisi di Initial State attraverso il caricamento di file. I dati consegnati dalla ISS sono in formato CSV, un formato di file supportato. E' possibile vedere come caricare i file nel vostro account Initial State dal seguente link: http://support.initialstate.com/knowledgebase/articles/803970-uploading-files

Per rendere i dati un po' più organizzati, abbiamo suddiviso i file CSV in singole visioni settimanali e giornaliere in aggiunta a visioni in più settimane.

Prima di iniziare (Tutorial rapido)

Prima di iniziare ad immergersi nei dati, si potrebbe visionare il tutorial "Guida introduttiva" per ciascuno degli strumenti di visualizzazione / analisi che si intende utilizzare. Questo aiuterà a ottenere il massimo da questi strumenti.

Waves - https://www.initialstate.com/#/waves
Lines - https://www.initialstate.com/#/lines
Tiles- Nessun tutorial singolo, ma un gruppo di piccoli tutorial su http://support.initialstate.com/knowledgebase/topics/102613-tiles

Cosa potete fare

GIf 1 - AstroPi

Figura 1: Interfaccia di grafici

È possibile utilizzare le finestre come un dashboard per vedere tutti i dati in una sola volta, ciascuno in una finestra separata. La funzionalità timeline delle finestre è utile qui in quanto consente di ingrandire aree specifiche di tempo e di visualizzare tutti i dati di aggiornamento in una sola volta. La funzionalità di comparazione è anche più utile perché permette di sovrapporre dati da diversi periodi di tempo. I dati dal nodo 2 del 7 ° giorno, sono sembrati abbastanza interessanti. I dati di Yaw sono abbastanza ciclici, ma alcuni presentano cambiamenti abbastanza distinti in questo giorno nel Nodo 2. È possibile vedere questi cambiamenti utilizzando l'opzione di comparazione. La curva Yaw sembra essere una delle due forme ma è settata attorno alla stessa frequenza (Figura 1).

Gif 2 - AstroPi

Figura 2: Dati in analisi

Waves ti dà una visione a stack di tutti i dati. Ciò consente di correlare rapidamente i diversi flussi di dati tra di loro. C'è un picco abbastanza importante nel Roll sul Nodo 2 del 7° giorno. Se si esegue lo zoom in entrambi Roll e Yaw circa questo picco, si vedrà come Yaw è direttamente interessato da questo picco in Roll, ma recupera il suo modello classico quando Roll torna al suo valore normale (Figura 2).

Gif 3 - AstroPi

Figura 3: Calcolo della temperatura

Un'altra caratteristica di Waves è la capacità di inserire espressioni per trasformare i dati in tempo reale. Mettiamo che si desideri trasformare temp_p da Celsius a Fahrenheit per poi trovare il valore massimo e il suo tempo corrispondente in Fahrenheit nel giorno 7 del Nodo 2. È possibile farlo in pochi secondi evidenziando temp_p, (opzionalmente) amplificando il segnale con il tasto ' + ', digitare = convert (c, f) nella barra Expression situata barra degli strumenti superiore, mettendo in evidenza il segnale di Fahrenheit appena creato, quindi digitare = max nella barra Expression. Per il giorno 7 del Nodo 2, la temperatura massima è 78,404 °C alle 10:54 (vedi figura 3).

AstroLines

Figura 4: Grafici lineari con asse y condiviso

Lines consente di visualizzare grafici lineari con un asse y condiviso. Questo è molto utile quando si cerca di correlare le variazioni di ampiezza di due o più segnali in qualsiasi istanza di tempo. Lines ti dà la possibilità di misurare non solo le differenze di tempo con cursori verticali ma anche differenze di grandezze con i cursori orizzontali. Nella figura 4, si può vedere come si può misurare velocemente le differenze nella mag_y e picchi mag_z (24.41).

ISS Columbus Location Data (Feb 16 – Feb 29)

Giorno 1 – Tiles Waves Lines
Giorno  2 – Tiles Waves Lines
Giorno  3 – Tiles Waves Lines
Giorno  4 – Tiles Waves Lines
Giorno  5 – Tiles Waves Lines
Giorno 6 – Tiles Waves Lines
Giorno  7 – Tiles Waves Lines
Giorno  8 – Tiles Waves Lines
Giorno  9 – Tiles Waves Lines
Giorno  10 – Tiles Waves Lines
Giorno  11 – Tiles Waves Lines
Giorno  12 – Tiles Waves Lines
Giorno  13 – Tiles Waves Lines
Giorno  14 – Tiles Waves Lines
Settimana 1 – Tiles Waves Lines
Settimana 2 – Tiles Waves Lines
Completi (Feb 16 – Feb 29) – Tiles Waves Lines
Scarica tutti i files CVS usati per creare i dataset Columbus

ISS Node 2 Location Data (Mar 9 – Mar 22)

Giorno 1 – Tiles Waves Lines
Giorno 2 – Tiles Waves Lines
Giorno 3 – Tiles Waves Lines
Giorno 4 – Tiles Waves Lines
Giorno 5 – Tiles Waves Lines
Giorno 6 – Tiles Waves Lines
Giorno 7 – Tiles Waves Lines
Giorno 8 – Tiles Waves Lines
Giorno 9 – Tiles Waves Lines
Giorno 10 – Tiles Waves Lines
Giorno 11 – Tiles Waves Lines
Giorno 12 – Tiles Waves Lines
Giorno13 – Tiles Waves Lines
Giorno 14 – Tiles Waves Lines
Settimana 1 – Tiles Waves Lines
Settimana 2 – Tiles Waves Lines
Completi (Mar 9 – Mar 22) – Tiles Waves Lines
Scarica tutti i file CSV usati per creare i dataset di Node 2 

ISS Columbus Location Data (Mar 14 – Apr 13)

Giorno1 – Tiles Waves Lines
Giorno 2 – Tiles Waves Lines
Giorno 3 – Tiles Waves Lines
Giorno 4 – Tiles Waves Lines
Giorno 5 – Tiles Waves Lines
Giorno 6 – Tiles Waves Lines
Giorno 7 – Tiles Waves Lines
Giorno 8 – Tiles Waves Lines
Giorno 9 – Tiles Waves Lines
Giorno 10 – Tiles Waves Lines
Giorno 11 – Tiles Waves Lines
Giorno 12 – Tiles Waves Lines
Giorno 13 – Tiles Waves Lines
Giorno 14 – Tiles Waves Lines
Giorno 15 – Tiles Waves Lines
Giorno 16 – Tiles Waves Lines
Giorno 17 – Tiles Waves Lines
Giorno 18 – Tiles Waves Lines
Giorno 19 – Tiles Waves Lines
Giorno 20 – Tiles Waves Lines
Giorno 21 – Tiles Waves Lines
Giorno 22 – Tiles Waves Lines
Giorno 23 – Tiles Waves Lines
Giorno 24 – Tiles Waves Lines
Giorno 25 – Tiles Waves Lines
Giorno 26 – Tiles Waves Lines
Giorno 27 – Tiles Waves Lines
Giorno 28 – Tiles Waves Lines
Giorno 29 – Tiles Waves Lines
Giorno 30 – Tiles Waves Lines
Giorno 31 – Tiles Waves Lines
Settimana 1 – Tiles Waves Lines
Settimana 2 – Tiles Waves Lines
Settimana 3 – Tiles Waves Lines
Settimana 4 – Tiles Waves Lines
Completi (Mar 14 – Apr 13) – Tiles Waves Lines
Scarica tutti i files CSV files usati per creare i dataset del Nodo 2

Link

Articolo originale: http://blog.initialstate.com/3536-2/

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Una risposta

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio 8 luglio 2016

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