Инструменты пользователя

Перевод этой страницы:

Инструменты сайта


Боковая панель

Для чего нужен ОрбиКрафт

Подсистемы конструктора

Инструкции по работе с ОрбиКрафт

Уроки

Лабораторная оснастка

Знакомство с Arduino

Полезная нагрузка на базе Arduino

Обратная связь

Новости

lesson9

Это старая версия документа!


09 Урок. Анализ данных

Анализ данных в Excel

Откройте полученный файл с данными с Excel. Нажмите Ctrl-O и выберите папку с файлом. По умолчанию Excel не открывает файлы типа txt, однако если в поле ввода имени ввести * и нажать на Enter, то будут показаны все файлы. Выберите файл с данными и нажмите Открыть.

Запустится мастер импорта. Нажмите Далее. На первой странице укажите формат данных – «с разделителями».

На второй странице укажите что символом-разделителем столбцов является пробел.

Убедитесь, что в окне с образцом разбора данных все столбцы с данными разделены вертикальными линиями и нажмите Далее.

Формат данных столбцов оставьте общим. Нажмите Готово и данные будут загружены в лист Excel.

Как видите, данные разделены пустыми строками. Для удаления пустых строк выделите первый столбец.

Нажмите F5, и затем в открывшемся окне «Выделить».

Установите переключатель в «пустые ячейки» и нажмите ОК.

Будут выбраны все пустые ячейки в первом столбце.

Теперь удалите строки, в которых выбраны эти ячейки. Нажмите кнопку Удалить строки с листа.

Теперь данные готовы к анализу и построению графиков.

Обратите внимание! Данные в первых строчках одинаковые, так как Орбикрафт начал вращаться не сразу, а с задержкой в 5 секунд. Вставьте в документ точечную диаграмму с гладкими кривыми и нажмите на кнопку выбора данных.

Нажмите на кнопку добавления данных.

Имя ряда не вводите. Кликните в окошко «Значения Х» и выберите все ячейки из первого столбца, кликнув сверху по его названию.

Затем кликните в окошко «Значения Y», удалите символы «{1}», чтобы остался только знак равенства, а затем выберите полностью второй столбец с данными, кликнув сверху по его названию.

В окне выбора источника данных появится первый ряд с данными.

Нажмите ОК чтобы закрыть окно выбора данных. Наведите курсор на правый верхний угол второго столбца с данными и протяните его направо чтобы охватить все данные.

Охватите столбцы от В до I.

Теперь на графике будут отображены все данные, полученные с солнечных датчиков. Обратите внимание на «выбросы», которые встречаются на графике – это ошибки измерений, и на графике их отлично видно.

Наведите курсор на выброс и найдите в таблице строку с неверными значениями.

Обратите внимание как сильно отличаются ошибочные значения от стоящих рядом.

Измените вручную неверные значения, получив их усреднением соседних.

График, построенный по очищенным данным, должен быть примерно вот таким.

Обратите внимание! Данные в первых строчках одинаковые и это хорошо видно на графике.

Подготовка данных

Сейчас в нашей таблице все десятичные дроби прижаты к левым границам ячеек, это означает, что Excel воспринимает их как текст. Конечно, ведь в десятичных дробях Excel использует не точку, а запятую, для отделения дробной части от целой. Надо заменить все точки в нашем файле на запятые. Для этого нажмите Ctrl-H и введите в верхнее окошко точку, а в нижнее – запятую.

Теперь прокрутите таблицу вниз и запомните последнее значение измеренного угла.

Удалите в начале таблицы все данные до этого угла.

Теперь данные начинаются и заканчиваются примерно с одного и того же угла, следовательно, Орбикрафт совершил один оборот вокруг своей оси. Учитывая то, что магнитометр измеряет углы с погрешностью, на его показания при ориентации по солнечным датчикам опираться нецелесообразно. Так как Орбикрафт при сборе данных вращался равномерно, то можно рассчитать точные углы. Подсчитайте количество строк с данными, у меня получилось 441 строка.

Это число может быть немного больше или меньше в зависимости от скорости вращения Орбикрафта. Так как окружность делится на 360 градусов, то угол в каждой строчке нашей таблицы должен отличаться от предыдущего на 360/441= 0,816327 градусов. В верхнюю ячейку столбца К (ячейка К1) скопируйте угол из ячейки J1. В ячейку К2 введите следующую формулу.

Дважды кликните на правый нижний угол ячейки К2 и формула будет скопирована во все ячейки столбца К.

Теперь все значения углов надо привести к диапазону от -180 до 180 градусов. Найдите строку, в которой значение угла больше 180 градусов и измените в ней формулу.

Формулы в других ячейках не изменяйте. Теперь все углы в таблице находятся в диапазоне от -180 до 180.

Чтобы визуально оценить погрешность магнитометра постройте график по крайним правым столбцам со значениями углов.

На графике хорошо видно, что даже калиброванный магнитометр имеет погрешность в измерении углов. Теперь нужно удалить ненужные данные из таблицы. Скопируйте столбец К и вставьте данные как значения в столбец L. Теперь удалите столбцы J и K и первый столбец А со значениями времени измерений. Если в Excel целую часть от десятичной отделяет запятая, то в Python – точка. С помощью функции замены (Ctrl-H) замените все запятые в файле на точки.

Теперь нужно переместить обработанные данные обратно в Notepad++. Выделите все данные в Excel и нажмите Ctrl-C. Откройте Notepad++, создайте новый проект и вставьте в него данные с помощью Ctrl-V.

Вставленные данные разделены с помощью табуляции и символов переноса строки, нам же надо чтобы числа по правилам языка Python были разделены запятой и пробелом. Нажмите Ctrl-H и введите в верхнее окошко \t, а в нижнее – запятую с пробелом. Нажмите на «Заменить все» или «Заменить во всех открытых документах».

Теперь надо заменить аналогичным образом символ переноса строки. Нажмите Ctrl-H и введите в верхнее окошко \r\n, а в нижнее – запятую с пробелом. Нажмите на «Заменить все» или «Заменить во всех открытых документах».

Теперь все данные расположены в одну строку. На ее основе мы создадим массив. Сохраните файл с данными в формате txt.

lesson9.1545219007.txt.gz · Последние изменения: 2020/03/25 16:29 (внешнее изменение)

Инструменты страницы