お疲れ様です。
ドローン事業部です
今週も様々なことに挑戦しています。
では、はじまりはじまり～
目次
Newバッテリーの導入！
飛行時間の壁
電圧不安定原因
飛行限界時間
気づき
高度安定化AltHold試験
デザインの始まり
Newバッテリーの導入！
産業用ドローンともなると、ドローンの場合6セルが主流です。農業用になってくるとさらに増えます。
飛行時間の壁
さて、３セルでは1分少々しか飛行できていなかったので交換して飛行試験をしてみます。
バッテリーを変えることは、試作機Pixhawkが制御する電圧が異なることから
Pixhawk内の初期設定を書き換える必要があります。
それらを実行して、飛行試験開始です。
結論、飛行時間が２分になりました。あれれ？おいおいおい
電圧不安定原因の特定
飛行ログを見ると、急に電圧が下がっているのがわかりました。
試作機を観察してみよう。むむ！不良個所発見！
分電盤とバッテリーモジュールをつなぐはんだ部分が取れかけていたため、
飛行時の振動で不安定になっていることがわかりました。
コネクターがぐらつかないように補強して対応しました。
飛行限界時間
電圧不安定が収まり、再飛行です。すると飛行時間が3分まで増加しました。それでも短い。
バッテリー電圧低下のグラフを眺めながら、もっと飛行させるために何が必要なのか考えてみました。
今あるものでどこまでできるのか。それは安全のために実施していたバッテリーフェールセーフの
発動時間をできるだけ遅くすることです。
飛行ログより試作機の推定消費電圧 0.00518519≒0.0052v/sということが分かりました。
つまり100ｓで0.52V消費します。バッテリーフル充電で15.5V、限界設定が14Vなら
推定消費電圧で飛行した場合、約300秒(5分)で限界値に到達します。
これが恐らく試作機の飛行限界時間です。
飛行限界時間300秒に到達するためにはバッテリーフェールセーフの発動時間を100sにすれば、と
考えました。これまでは10sだったフェールセーフを十倍にして飛行時間を稼ぐことにしました。
結果、飛行時間が5分に到達しました。しかし懸念材料ではあるため、今後の「要対策項目」に追加します。
気づき
これまでは飛行時間が短いため、試験を実施しても機体がどれだけ安定できているのか非常にわかりにくかったのですが
飛行時間が５分まで長くなったおかけで機体のホバリング機能を設定する必要性に気が付きました。
試作機にはホバリング機能（一定の高さで保持してくれること）が実装されていないのです。
ホバリング機能が無いドローンは常に舵をとりながら同じ高さを調整するため大変です。
Pixhawkは高度維持機能を学びながらホバリング機能を設定していくことが可能です。
余談ですが、ドローンを購入するときは、高度維持機能搭載！とか安定のホバリング機能！とか
様々な表示がありますよね。あれは自動制御の設定が非常に丁寧に設定されているからです。
企業側の努力ですね
高度安定化AltHold試験
高度を維持するということは自動制御が働いているということです。
高度を維持するための高度安定化機能（AltHold）をPixhawkに以下の手順で学習させる必要があります。
①工場内を高さ５ｍまで飛行させ、安定したホバリングをしながらデータ収集を行います。
②データから変数を作成し試作機の安定化を図る必要があります。
幸いにも工場内は屋上まで６ｍくらいあるのでなんとか実行できそうです。
まずはロープを用意します。
１ｍ間隔に印をつけて、今何ｍ飛行しているのか視覚的にわかるようにします。
ドローンが飛行し白い5mが浮いたら目標高度に到達です。そこで30秒ほどホバリングし、その後飛行モードをスタビライズからAltHoldに切り替えます。
試験の様子
少し飛行が安定してきました。
この試験は形状や重量変更の影響を受けるので継続して実施し、より安定化に取り組んでいきます。
デザインの始まり
さて、試作ドローンが目標としていた5分の飛行時間を突破したことで
試作ドローンは新しい段階に入ることになります。それはオリジナルデザインです。
事業部内ではデザイン検討の最初の段階の議論が進み始めました。
どんなドローンになるのか楽しみですね。
今回はここまでです。
ではでは～