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2014年08月25日の記事

2014年8月25日(月) 21:40

実は大変

 ホバリングなど簡単だろマジメに制御しろ!
 操縦し難さへの怒りから一気にマルチローター自作に走ったが、マジメに考えるとそう簡単にホバリングできないことが分かる。

 重力加速度は毎秒 9.8m/s ぐらいだが、概算だとまあ10でいい。
 1秒で5メートル落下。落下距離は時間の2乗に比例。つまり、0.1秒なら5センチ落下し、10秒なら500メートル落下する。空気抵抗が無ければ。
 仮に横方向に1Gでスライドすれば、10秒で500メートルも移動してしまう。1ミリGでも50センチ。加速センサーのゼロ点ズレが1ミリGあれば、ホバリングが10秒で50センチも横ズレしてしまうのだ。そして、ゼロ点ズレどころか分解能が5ミリGもあるような加速センサーがごく普通に市販されている。そのような安価な加速センサーでは役に立たないのは明白である。

 自分が購入した小型マルチローターは、ミリG単位の精度も怪しい加速センサーを搭載していたために、浮くやいなや横に流されたのだろう。これじゃGPS搭載が可能な規模のマルチローターが、こぞってGPS搭載に走るのも当然である。ただし民生用GPSの分解能は5メートル程度なので、狭い場所で精密な移動を行うのには使えない。
 かと言ってマイクロGの分解能を持つ加速センサーを搭載しても、測定可能な加速度の上限が低くなる。上限オーバーすると、積分値が不正確になって現在速度が不明になる。

 このように考えると、角速度(ジャイロ)センサーの方も大変だと分かる。
 角速度の誤差が蓄積すると、現在の向きが良く分からなくなる。これは、カメラで撮影するにしろコイルガンで射撃するにしろ、大問題である。となると、蓄積誤差への対策として、絶対的な向きを確認できる地磁気センサーの魅力は大である。地磁気は常時監視しなくても良いのだから、コイルガンを稼動させない場合だけ補助的に用いるとして導入の意味がありそうだ。
 射撃時は当然だが、コンデンサー充電時にも無視できない磁場を発生させる気がする。実際に試す必要あり。

 加速センサーの方は、もっと頭が痛い。絶対速度または絶対座標の検出を、GPSではない手段により実現させないと、安定したホバリングができない。

written by higashino [マルチローター] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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