自動飛行 許可書届く

4月に申請を出していた自動飛行の2回目の申請の許可書が本日届きました。(実際は昨日ですが私が講習会で不在にしていたので不在配達が本日)

今回はファントム型の機体を2機とKAWAU-2の合計3機。今度は実際にモノを運ばせて、放出後自動離陸して帰還させます。

空中で放出するのではなく(これは物品の投下で別な許可が必要です)自動着陸ののち物品をリリースしてから自動離陸帰還。

また実施した際には報告します。

自動飛行試験機 3号機 4号機 KAWAU-1 飛行許可

荷物を運搬試験のための目視外飛行の申請が、本日、紙を送れ、とのメールが来た。

今回は1回だけ修正依頼がありましたが、軽微な修正で、次の日にはメールで返信していた。

前回の目視外飛行(1号機と2号機)の申請では提出を求められなかった離着陸場所の周辺の詳細図とそれに伴う(建物が近くにある)物件から30m以上離すことができない部分の修正を求められましたがいずれも軽微な加筆と修正でOKということのようである。

実際に物件を運搬するということになるので審査も前回よりやや厳しめだったのかもしれない。

この機体が4号機、側面に小型のサーボを使った、物件をあらかじめ設定しておいた着陸場所に着陸後リリースできる装置(というほど大げさではないが)を装着

下の機体はKAWAU-2、一昨年温井ダムで物件の投下の際に申請し飛行許可を受けた機体(実際には天候などの都合で飛行はさせていない)

前回は手元のスイッチでカワウの巣にドライアイスなどを投下させるつもりでいたが、今回の申請した飛行では空中で投下するのではなく着陸後に荷物をリリースして再度離陸、帰還させる予定。

送信機はDJIの920MHzのモノ。バッテリーは4S4700mahを2本並列に接続して搭載させる。

下の機体は3号機

この機体は内容的には1号機、2号機と変わらない、が、GPSアンテナをFantomBodyの外側に付けている。

GPSアンテナへの干渉を少しでも避けたいというのが狙い。

3号機、4号機はバッテリーにPhantom3用のモノをそのまま使う。そのためのバッテリーの受け口はセキドのアウトレットを購入、売れ残りだが、安くてかつ、ボディにあったバッテリーが使えるので飛行距離を伸ばすには最適であり、20分以上の飛行が可能(ぎりぎりの飛行時間はバッテリーの性能の保護の点から測定していない)

実際に運ぶものは4号機では3g程度の単なるリング、KAWAU-2では50g程度のモノを考えている。もちろんいざという時に環境に悪影響を与えるようなものではないというのはもちろんだが。

井仁までの往復 自動航行 

今日、午後小笠原さんと森脇さんの協力を得て井仁までの自動航行を実行。

機体は自動航行2号機を使用、2回飛行させましたが2回とも無事にミッションを完了してくれました。

当初は2回目は別の機体(FCが違う機体)を使用するつもりでしたが、1回目の飛行に使用したバッテリーを使っての試験的飛行の際に自動飛行に入れてからの飛行速度があまりにも遅く感じたため(これはちゃんと設定したつもりだったがこの後単独で飛行試験させたところやはり飛行速度が遅いことが判明)2号機を再度飛行させた。

2回とも帰還時のバッテリーの残量にはまだ余裕がありそうであったが(DJIのPhantom3用のバッテリーを使用)1回目は着陸の際にバッテリーアラームが鳴っている状態であった(LEDの残りは1本と1本が点滅)

2回とも飛行としては成功、往復で8キロ程度 総飛行時間約20分。

詳細はこれからログを見てから解析してみます。

 

井仁までの自動飛行 成功とヒヤリ

午後から小笠原さんに応援を頼んで井仁の元小学校グランドへの自動飛行を決行。

それよりも前に一人で本日朝、飛行の途中でPosHoldを入れながら井仁までの自動飛行をこっそりと実行した。機体を自動飛行させ見えなくなりそうになるとPosHoldにいれて車を運転して機体が十分見えるところまで移動、そこからまた自動飛行させて、を、数回繰り返して。

自動飛行からPosHoldへ入れたところで安心して目を離したところで機体が見えなくなった。PosHoldだから機体はそこにあるはずなのだが。スロットルを機体が降下する方向に動かしてみたが現れない、やってしまったと思った。

仕方なく送信機の飛行モードをAutoに入れた状態にして目的地まで行ってみたが機体は見えない、完全に機体ロストを覚悟、目的地からの帰り道では周りを探したりもして。

戻ってみると自称ヘリポートわきに機体がひっくり返って存在していた。

プロペラが1本外れていて、かつバッテリー残量はゼロ(8.?V位)で飛ばす前にはなかったひどい膨らみがある。

機体ロストからバッテリー1本のロスト、で気持ちを持ち直す。

ということがあって小笠原さんの都合を聞いて一緒に飛ばすことになった。

機体の速度設定は12m/s 飛行コースは前日から山の高さなどを調べて入念に設定したもの。しかし、やはり無事につくかどうかは不安であった。

結果は、途中からは完全な目視外飛行(これは国交省の許可取得済)になったが機体は設定どおりグランドのほぼ中央に無事着陸してくれていた。

コースは道路上は通らないように設定(交差する部分は目視飛行)した。バッテリー残量は43% 高度を約300m上げたので仕方がないがこのバッテリーでは帰りがいくら下りだといっても往復は無理かもしれない。(対地高度は80m程度)

往復に挑戦するときはFantom3用のバッテリーを搭載させるつもり、容量は2倍で重量の増加は約120g程度、飛行時間は7割増し程度が可能。不可能な数字ではない。

機体が自称ヘリポートに還ってきたのはPosHoldの状態の時に信号を失ってしまったことだと思われる、Autoの時には信号を失っても自動飛行を続けるがPosHoldの時に信号を失ってしまったのでRTLに入ったように思われる。高度があったために直線で引き返しても山への衝突を免れたものだと思われる。

 

自動飛行 目視外認可

遠隔地への物品運搬試験用の機体の目視外飛行の許可書が本日届きました。

申請からメールでの修正が3回程度(週に1回のペースでした)、申請初日(2月1日)から約1か月かかりましたが、手元で飛行状態が確認できない機体(機体の追加基準にはそのままでは適合していない)なので許可を出す方も慎重になったものと思われる。

遠隔地へ物品を届けるための飛行のノウハウを得るための試験飛行で途中での機体ロストも考えられるので、できるだけ損失リスクを減らすために機体はモノ、費用とも軽量にしたかった。

また、遠隔地へ、かつ、山にさえぎられている場所に飛ばすのだから機体の状態を手元でわかるようにするには携帯電話の回線を使うか(これも携帯の圏外では不可能)商用電源の電線に重畳させるかなど重装備が必要。

飛行の方法や道路上空の飛行には、などと注意をされたが許可書をもらった。

また、3か月に1回飛行実績の報告が課されたが、これはこれでいろいろな飛行の許可申請のための実績を積むという意味では歓迎したい。

天候とサポートをしてくれる人たちと協力で試験飛行を開始します。

目視外飛行申請 認可へ

2月1日付で申請しておいた目視外飛行の許可が下りる見込みです。

国交省の担当者より何回か修正の指示をもらいメールで修正加筆を重ねてきましたが、本日、最終的に紙の状態で送りなさい、とのメールが来ました。早速紙の状態にして送りました。許可証はもうすぐ届くものと思います。

飛行マニュアルの最後に「広島空港事務所の運用時間外における連絡先として、「福岡空港事務所 TEL092-622-6529」を追記」しなさいという修正内容がありその通り修正しました。

今回の目視外飛行の目的は過疎へき地への物資の輸送を最終目的とした実験機での安全な飛行ルートやノウハウの取得です。

実験に使う機体は自動飛行試験1号機と2号機 (中身はほぼ同じ)フライトコントローラーに飛行ルートを設定して自動飛行させます。

重量は4セル2200mahのバッテリーを含めて約850g弱。飛行時間は実測で15分程度(バッテリー寿命を考えなければもう少しは飛べる)

機体発見ブザーを載せています(途中での墜落の可能性もゼロではない)

許可は許可の日から1年間と申請しましたのでその間にノウハウを蓄積させます。

乞うご期待。

Phantom4-RTK体験会 2月27日

Phantom4 RTKの体験飛行会を2月27日水曜日に開催

今,測量業界で話題のPhantom4 RTKが実際にどんなものなのかを体験していていただくことが目的です。

1社(3名まで)5社の募集です。残り枠は2社様分です。

自動飛行 見入りが崎まで 善福寺駐車場まで

自動飛行の試験飛行、小笠原先生に応援を頼んで決行。

最初は見入りが崎までの片道飛行。途中見失いかけたが無事に到達、自動着陸。しかしこの日はグランドゴルフをしている人たちがいてこの人たちとはあまり近距離での着陸でなくてかつ、暖かく見守ってもらったので試験飛行自体は大成功。しかし、事前に使われているかどうかの確認をしなかったことは大反省。

バッテリーの残量は5割以上ありで、往復は可能だと思われるがその前に使用状況の確認だけは怠らないようにしなくては。

そのようなわけで目的地変更、坪野善福寺駐車場へ。

1回目は片道、着陸地点が北西方向に10mほどずれて道路わきの電線にあたりそうになったので若干手動で修正をかけて無事に着陸。

2回目は往復を設定。前回着陸地点がずれていたのでその分修正してからの飛行。

しかし、やはり着陸地点が北西に寄ってしまっていて手動でちょっとだけ調整してあとは自動着陸、その後自動で離陸、機体は帰路についた。

帰路の途中で飛行時間が10分を超えちょっと心配になる。追跡車を運転してもらっている小笠原先生に道路上の安全を確かめながら途中で下車したりしながら機体を見守る。帰路の3分の2程度まで来たところで不安になり下ろすことにした。ダウンウォッシュに入らないように旋回させながら高度を下げて回収。

試験結果よりも機体を大事にした。総飛行時間は15分越え。残量5%。

もしかしたら無事に往復帰還できていたかもしれない。その時のログの電圧がこれ。最後あたりの谷の部分が飛行モードを自動飛行からpositionHoldにした部分だと思われる、その後急降下させているところで電圧が若干戻り回収寸前のホバリングのところでまた電圧が下がり、回収、モーター停止でまた若干電圧が上がっている(最後の部分)

このログの電圧からだけならばバッテリーの寿命を考えなければ帰還できていたかもしれない(メモリから11v程度はあったようである、が、本当に正確な電圧ではない)。もっと大容量のバッテリーを積むことができれば(もちろん重量との兼ね合いもあるが)確実な往復飛行ができそうである。この時の高度の変化がこれ。

中央あたりで高度が下がって着陸していたことが確認できる。その少し前の高度の変化がなだらかな部分は着陸場所を変えるために手動操作を加えたところ。

今回は飛行高度を絶対高度で指定したので地形に対して高度の変化は無い。

このあたりの地形の変化が大きいところで、かつ長距離を飛ばすには相対高度ではないほうが良いと思われる。(無駄な飛行時間、高度の調整時間を取らないため)

飛行時間が15分は大丈夫であること、絶対高度で指定してやれば無駄な時間を消費しないで飛行してくれること。また、着陸場所の確認(当たり前だが)など収穫大であった。

小笠原先生には協力の感謝と自家製アンパンをいただいたことに感謝です。

次は目視外飛行の許可を取って井仁までの自動飛行に挑戦します。その次は安芸太田町役場から那須までの自動飛行。

見入りが崎運動広場まで自動航行

昨日からの雪も止んで青空も見えてきたので、自動飛行。今日は高度を絶対高度220m、標高が150m前後なので飛行高度は6,70m、に設定して決行。

コースは途中香草で自動着陸させて5秒のDelayを入れてその後離陸させ見入りが崎運動広場まで飛行させて自動着陸、というコース。

距離や時間的には問題はないはず、で決行。 途中機体を追いかけながら香草で無事に着陸、約5秒(設定どおり)あけてから自動離陸、その後目的地見入りが崎運動広場へ飛行を開始し。無事に着陸。Missionを無事にやってくれました。

雪原に白い機体で見えにくいですが間違いなく工場から飛んできました。この時点でのバッテリーの残量は40% まだ余裕があります。

前回から1歩前進しました。引き続き試験を続けます。

飛行コースやフライトログは解析でき次第アップします。

自動航行 ホームから香草往復 成功

自動飛行の試験を実行、ドローンスクールの講師陣3人が応援に駆けつけてくれた。また、坪野の尾崎さんにも声をかけて取材(?)(ブログをやっておられます)を依頼、快く来ていたいた。

機体は前回香草まで飛行させた機体ではなく、同じPhantomのBody(殻)を使った機体ではあるが、本格的な飛行試験のために新調したもので、ESCは小型軽量の5セルまで可能な高性能軽量のモノ、バッテリーは新品の4セルを使用した。事前の調整飛行では電圧アラームが鳴るまで余裕で10分は飛んでくれる(電圧アラームは多少余裕を持たせて設定してある)その他軽量化のためリード線などは極力短くした。

1回目は設定した香草駐車場までほぼ予想通りのスピードで無事に飛行し自動着陸し、すぐに自動離陸して帰還を始めたがwaypointで高度の調整をしているのか、余分な時間を取っているようで帰還途中で飛行時間が10分をオーバー、安全のため自動飛行を中止してマニュアルで回収、バッテリーチェッカーで測ってみると残量は41%程度あり、次回の飛行では往復させることを決定。

2回目、無事にミッションを完了、尾崎さんも1回目は撮影できなかった自動着陸離陸の場面を撮影できたようで、飛行試験としては成功、ただ、途中で(たぶんwaypointで)止まっているように見えるのが気になる。

止まっているように見えるのは高度の調整かとも思い、3回目は高度を一定にして飛ばしてみたが、相対高度で指定しているのでどうか?ということ。

行きは好調に飛行、自動着陸自動離陸を見届けて引き返すが途中で機体を見失う。ホームに戻ってみたが機体は戻っていない、すでに送信機のタイマーは10分を過ぎている、機体ロスト?を覚悟した。

タイマーは13分すぎて完全に機体ロストを覚悟したとき講師陣の一人森脇さんが飛行中の機体を発見、確かにこちらに向かって飛んできている。途中でバッテリー切れもなく無事に自動着陸、で、回収、すぐにバッテリーチェッカーで残量を見てみると4%。

これがその時の飛行ルート

明らかに地形との相対高度を取って飛行している、特に帰還時の道路の高架に合わせた高度の取り方が見事といえば見事。ここで試験機はかなりのパワーを使って高度を上げそして高度を下げるという時間のかかる飛行をしたと思われる、また、地形の高低に沿ったグラフになっていることから間違いなく地形に対して相対的に高度を取って、いわば障害になるものを高さ方向では避けて飛行してくれたことになる。中央付近の高度が下がったところは自動着陸自動離陸のところである。飛行中に高度が下がっているところは川を横断しているところで、これは後にネット上で再確認したMissionPlannerの飛行設定のチュートリアルでもそのような記述がある。

GoogleMapのデータによって相対高度で飛行させているのでこのようになったと思われるが、このことはルート設定で絶対高度を指定することで回避できる。

また、この機体は間違いなく13分以上の飛行ができたことになる。これは大きな収穫であった。今回程度の距離であれば飛行ルートを吟味することで余裕を持って飛行ができるはずである。

本家Phantomに比べれば飛行時間が半分程度であるがバッテリー部分が機体の空きスペースを使用して既成のバッテリーを積む本機としては当然の事であり試験段階で2200MAHしか積んでいないので順当な結果。

これはスペース全部を使ってそこに合わせた形のバッテリーを積んでいる本家Phantomと比べてはいけない。しかし、飛行距離を伸ばすためにはこのバッテリーの問題はクリアしなけらばならない大きな課題の一つである。

また、設定などをもう少し追い込んで消費電力を抑えるなどさらに飛躍させる。

追伸、この機体で初めてAutoTuneでヨー軸までやることを確認した、今までは重たいF450の機体にくたびれた3セルのバッテリーでAutoTuneをしていたためピッチ軸の途中で降ろさざるを得なく、経験したことがなかった。