Flight Coach BBS

準備が進んでいる様です。

自動操縦によるP-25のフライトデーターを提供して頂いたので、ミュゼットのフライトと比べてみました。
見ての通り、奥側が自動操縦によるもので、機体の詳細は不明ですが中型のスケールアクロ機の様です。
手前のミュゼットの方は、以前ブログでデータをアップしたフライトです。

スピンで気を付けなければいけない事の一つに、「完全停止が条件では無い」という事があります。
水平飛行中に失速させるので当然な事ですが、
FAI Sporting Code
Radio Control Aerobatics 2024 Edition
の、5B.8.12. SPINS には、次の様に記されています。
ーーーーー
Judges must carefully observe the stalled attitude, which is not necessarily a complete stop, especially in no-wind conditions. This is no reason for downgrading.
審査員は失速姿勢を注意深く観察しなければならないが、特に無風状態では必ずしも完全に停止するとは限らない。 これは格下げの理由にはなりません。
ーーーーー
尚、マヌーバーガイドにはスピンについて次の様な解説があります。

コンパスキャリブレーションは、磁気センサのXYZ軸毎のオフセットやゲインのずれを修正して方位磁石の北を検出できるようにするものです。
このずれはセンサ固有のズレ以外に、周囲の磁場に大きく影響されるのでユニット単体でキャリブレーションしていても、機体に搭載するとモータやサーボなどからの磁力でずれてしまいます。
地磁気以外の磁場を極力無くさないと正確な方位が検出できなくなるので磁場を乱すものからできるだけ離してからキャリブレーションする必要があります。
私の場合はサーボが２０ｃｍ以内にあると方位の検出が怪しくなりました。また電池によっては磁力のあるものもある様です。
COMPASS_AUTODECの処理内容を理解しているわけではありませんが、方位磁石の北が正確に検出できるようにしておかないとCOMPASS_AUTODECも機能しないと思います。

現在の東海地区。
少し増えました。

自動操縦によるスポーツマン演技

F-25パターン
4:32はハーフロールです。

中古パソコンのススメ

大井川でUコンのブログ 春らんまん

パソコンの選び方

中古パソコン販売会のチラシは時々目にする事がありますが、当地区でもこんなものが開かれるそうです。
道の駅ららん藤岡にて中古パソコン販売会

P-25 参考資料 by NAGACHAN
http://www.morris-hobby.jp 左下からジャンプ

■2.4GHzラジコン電波

 2.4GHzラジコン電波についてはCQ出版社 RFワールドNo.16に特設記事があります。
「2.4GHz帯ディジタル方式が登場し，双方向データ通信によって用途が広がる！
ホビー＆産業用ラジコンの無線技術，法規制と電波伝搬」
https://www.rf-world.jp/bn/RFW16/samples/p092-093.pdf
FUTABAが採用している周波数ホッピング方式、JRが採用している直接拡散方式、2.4GHｚの電波伝搬の解説が書かれています。

 またRFワールドNo.37の特設記事では
「．．周波数ホッピング方式のラジコン無線機は混信に強く、理論上は500台の同時運用が可能と言われてます。」と書かれていました。
https://www.rf-world.jp/bn/RFW37/samples/p068-069.pdf

 ホッピングの滞留時間についての情報がネット記事にありました。

ラジコンプロポも2.4GHz帯活用、利用拡大で総務省の委員会が報告書案
https://internet.watch.impress.co.jp/cda/news/2008/01/22/18193.html
1）FH方式では、ホッピングの滞留時間が50ms以下であること、2）その他の方式では、運用開始の初期において、キャリアセンスを用いること──のいずれかに合致するものであることとしている。その他の技術的条件は、2.4GHz帯の小電力データ通信システムと同一とする。

 ホッピングの滞留時間については、ラジコン飛行機は半径500m程度の範囲を時速90km（秒速25m）程度で飛行する可能性があり、干渉による通信データの欠落があっても操作の遅延を概ね100ms以下にとどめる必要があるというのが根拠だ。通常の小電力データ通信システムでは0.4秒以下とされているのに対して、ラジコンではホッピング滞留時間を短く規定することで遅延の可能性を軽減する。また、キャリアセンスとは、周辺でのチャンネルの利用状況を検出し、空きチャンネルを使用する方式のことだ。

周波数ホッピングしている電波をモニタしようとすると3桁万円の測定器が必要になります。
10年以上前のちょい古い動画ですが、現代のデジタル技術が使用された2.4GH帯の電波のモニタには周波数と時系列での変化を観測する必要があるのがわかります。

テクトロニクスのリアルタイム・スペクトラム・アナライザのご紹介
https://youtu.be/9Ge8kUY1Wi0?si=htfd3j0vHt_WUxBh

周波数ホッピングと電子レンジの雑音電波との干渉の確認をしています
Tektronix RSA6100AでNintendo DSとPlayStation3と電子レンジとの振る舞いを見た！
https://youtu.be/HFZMBMnsjFY?si=ZM_Q6J9FPwBFinCG

コメント21にあるアドバンスドBの動画版です。

MBP JAPAN飛行場は、新たにMBP2として登録されました。
ブラウザのキャッシュをクリアしてから、プロッターやFCマップを再読み込みしてください。

MBP JAPAN飛行場はセンターラインが変更されたので、新たにMBP2として登録してもらいました。
これを使用するには、ブラウザのキャッシュをクリアしてから、プロッターやFCマップを再読み込みする必要があります。

前のコメントで省略した部分の画像です。
画像翻訳を使えばこの様に見えるというサンプルとして貼り付けておきます。

（2024.4.15加筆）
競技会の方は無事終了しました。
参加の皆さん、お疲れ様でした。
競技会終了後にフライトしてもらった時の結果がこれです。

今回からセンターラインの位置が変わったので、BINファイルを開く時に自動的に出てくる飛行面はズレが大きくて使い物にならなくなっています。
そこで、とりあえず見当をつけてカスタムサイトを作ってみました。
ダウンロードしてPCに保存してください。
MBP2.f3a
使い方は、
BINファイルを開くときに出てくる選択画面で、飛行場（Site selection）を「manual」にするとF3AZoneボタンが現れます。
そのボタンを押して、保存した.f3aファイルを指定すると飛行場の座標が入力されます。

「リボン図で水平飛行部分を見つけ出す」というのは、1Gの状態を見つけだそうとしているだけです。
同じ1Gのときに、正面と背面でPitch表示がどうなっているのか比べるためです。

リボン図での解析には限界があるので、上手くできると良いですね。
それができれば、ただ単にユニットの取り付け調整の問題だけで無く、機体の性能や操縦方法なども見えてくるかもしれません。

先月からフライトコーチを使い始めて、こちらのBBSやネットで調べながら使い方を少しずつ学んでいます。
私も取り付け方法が正しいかどうかをログデータから判断できないかと調べていました。確かにパターン演技ではロールが入らない水平飛行部は少なく、しかも高度一定で飛ばせていないようで。
水平部分の探し方としてはミッションプランナーで
"Convert Bin to Log"ボタンで.binファイルを.logファイルに変換し
"Review a Log"ボタンでその.logファイルを読み込み
"AHR2"でフィルタをかけた表示を.csvファイルで保存して
エクセルを使って必要な列(PitchとAlt)だけ残して.csvで保存して
そのファイルをFlow CSV Viewer で解析するのがよさそうに思えます。
https://apps.microsoft.com/detail/9nq7z06vrxbw?hl=en-us&gl=US

まだ解析途中ですか、とりあえずP25パターン全体でのピッチ角と高度の変化のグラフをアップしておきます

水平飛行部はほんとに少ないです。しかも高度一定で飛ばせていません。
高度とピッチ角だけではなくロール角やGPS座標も取り込んで、ロールを行っていない部分で座標から2点間の距離と高度変化から飛行軌跡の傾きを出し、ピッチ角との差を出してみようかと思っています。

別の機体の例です。
正面での水平飛行時のピッチ→ +2.4度

背面水平飛行時のピッチ→ -1.0度

取り付け誤差
｛2.4-(-1.0)｝÷2＝3.4÷2＝1.7度
という事で、1.7度上向きに取り付けられていた、となります。
また、110km/hでの迎角は0.7度となっています。

ただ、自分で数値を出していながら言うのも変な話ですが、
これらの数字はかなりいい加減な所もあります。
それは、リボン図で水平飛行部分を見つけ出すのが非常に難しいからで、
ちょっとした加減で数度の違いが出てしまうものです。

出来たら、実際にその難しさを体験してみてください。

大会の時のデータを集計中とのこと。
磐田ＲＣ掲示板

■磁気干渉
 先日飛行場で2回目のコンパスののキャリブレーション行ったのですが、なかなかSUCCESSの表示が出ませんでした。家へ帰って1回目の時との違いを考えてみたら、一回目はパソコンごと飛行場の端へ持ち出して3mのUSB延長コードを使ってキャリブレーション、今回は車のリアゲートを開けてパソコンは車の中、3mのUSB延長コードを使って車の後方でキャリブレーション、そのため車の影響が出たようですね。Ardupilotのサイトに磁気干渉のページがありました。

https://ardupilot.org/copter/docs/common-magnetic-interference.html
自然および人工の磁気異常に関する警告
．．．
2.コンパス校正のための安全な距離
．．．
最小 15 フィート (5 m): 電気ボックス、小型車/トラック、送電線、コンクリートと鉄骨でできた建物。

コメント2の動画の時（ミュゼットではありません）、ユニット本体の取り付け角度がどうなっていたのか、詳しく調べてみます。

方法としては、
・フライトデータのリボン図の中から正面と背面それぞれで完璧に水平ラインを描いているタイミングを探し出し
・その時のPitchを姿勢グラフから読み取り
・(正面-背面)÷2＝取り付け誤差
と算出します。

実際に調べてみると
正面飛行時のピッチ→ -14.0度

背面時のピッチ→ 15.5度

(-14-15.5)÷2＝-29.5÷2＝-14.75度

という事で、本体は-14.75度傾いて取り付けられていた様です。

また、これらの事から、約120km/hで飛行中の迎角は0.75度だった事も分かって来ます。

尚、実際にリボン図から水平飛行状態を探し出すのは容易な事では無く、これらの数値にはかなりの誤差が含まれています。

■偏角
地球のS極とN極は数十万年ごとに逆転してるとか、方位磁石の北が地図上の北ではないとか聞いたことがある人もいるかと思います。ArduPilotではどのように扱っているかの情報です。

・偏角とその活用
https://www.gsi.go.jp/buturisokuchi/menu01_index.html
「地球が磁石の性質をもっているおかげで、私たちは方位磁石を使って方角を知ることができます。しかし、実は方位磁石が示す北（磁北）は地図の北からずれており、しかもそのずれ（偏角）は場所や時間によって変わります。」

・Advanced Compass Setup
https://ardupilot.org/copter/docs/common-compass-setup-advanced.html#common-compass-setup-advanced
>「Earlier versions of ArduPilot did not incorporate the world magnetic model database, and a locations magnetic declination might need to manually entered, or learned through flight. This is not necessary now.
（ArduPilotの以前のバージョンは、世界の磁気モデルデータベースを組み込んでいなかったため、位置の磁気偏角を手動で入力したり、飛行中に学習する必要がありました。現在はその必要はありません。）」

・World Magnetic Model (世界磁気モデル）
https://www.ncei.noaa.gov/products/world-magnetic-model

 ■地磁気
  地磁気センサーのキャリブレーションの目的は、飛行場所における磁場、機体搭載の磁気を発生する部品からの影響によるオフセットの補正のようです。であれば、同じ飛行機で同じ飛行場所なら一度設定すれば良いのでは思ったのですが、煩雑にキャリブレーションを行うのがが良いとされているようです。何故？と思ったら地磁気は同じ場所であっても刻々と変化するからのようです。

 太陽活動による地磁気変化
https://www.s-yamaga.jp/nanimono/chikyu/disturb.gif
縦軸のひとめもりが10分となっていますので、それほどの影響はないとは思うのですが。

第４章　地磁気（１）
https://www.s-yamaga.jp/nanimono/chikyu/chijiki-01.htm

地磁気の基礎知識
https://www.kakioka-jma.go.jp/knowledge/mg_bg.html
「地磁気は、地球内部の核の対流運動、太陽活動との関わりの他、地殻の活動など様々な地球環境の変動に応じて、刻々と変化を続けています。」

磁気部品の影響を見ている動画がありました。
YMFC-32 - Compass implementation| The STM32 - Arduino DIY GPS drone | Free Arduino code
3:34あたりから　↓
https://youtu.be/vPGChdmfKl0?t=214
導線の電流を流すと磁界が発生します。動力用バッテリーの上に置くと影響があるかもしれません。

機体搭載でキャリブレーションを行っている動画がありました。ワイヤレスでないとつらいですね。
Accelerometer and Compass Calibration - Arduplane With Pixhawk
https://youtu.be/1TwPvTY5JOs?si=Ege0UWg_tvKRzqao

中部エキスパート大会で、希望する参加者には自動採点してくれるそうです。
磐田ＲＣ掲示板

今年2024年も、4月14日に同じ内容の競技会が行われます。
特に、アドバンスドBは普段目にしていないので、きちんと確認しておく必要があります。

そこで、Bパターンをネットで探してみると、JRA日本無線航空会では既に演技種目から外されていて見当たらず、次のところにあるだけでした。

JFC 日本無線航空会 パターン図

MBP JAPAN ラジコンクラブ＞上達への道＞演技パターン解説の写真クリック
ビギナーズ、ナービス、スポーツマン、アドバンスドA,B

■地磁気センサー

VLVのフライトコーチのユニット
https://zawazawa.jp/flightcoach/topic/65/3
の地磁気センサーにはBeitianのGPSモジュール BE-880に内蔵のQMC5833がが使用されています。
https://store.beitian.com/products/beitian-compass-qmc5883l-amp2-6-pix4-pixhawk-gnss-gps-glonass-dual-flight-control-gps-module-bn-880q?_pos=1&_sid=d5648d48e&_ss=r&variant=44696118100255

QMC5833のデーターシートは以下のリンク先にありました。
https://github.com/e-Gizmo/QMC5883L-GY-271-Compass-module/blob/master/QMC5883L Datasheet 1.0 .pdf

----- 精度、応答 -----
>Enables 1° To 2° Degree Compass Heading Accuracy,
1° から 2° のコンパス方位精度を実現します。

>High-Speed Interfaces for Fast Data Communications. Maximum 200Hz Data Output Rate
高速データ通信のための高速インターフェース。最大200Hzのデーター出力レート

キャリブレーションを正しく行って、上記のような地磁気センサーの性能を発揮することができれば飛行中の飛行機の姿勢を描けると思います。

F3A曲技飛行の大本のルールはコメント31にある「2024年版 FAI Sporting Code」です。
その中にある「付録 5B 操縦実行ガイド」で実際の飛行方法についての説明がされています。
このガイドをもとに分かりやすく表現したのが、コメント27にある
マヌーバーガイド2024年版です。
かなりの量になっていますが、画像翻訳で本編のガイドを確認してみてください。


…
…

■3軸方位センサの有用性が直感的にわかる動画

 小学校の理科で用いた方位磁石は2次元でしたがイマドキの地磁気センサは3次元で地場を検出できます。
  https://www.akm.com/jp/ja/products/tri-axis-magnetic-sensor/what-makes-akm-different/why-use-tri-axis-magnetic-sensors/
 物理の法則や数学演算は置いておいて、以下の動画をご覧になると3軸の地磁気センサで何ができるのかがイメージできるかもしれません。

    ３軸方位センサを用いたヨー回転角の算出
    https://youtu.be/1nsv_Ej9AVs?si=7awY-NofS_g5-2c4

 以下オフセット補正の大雑把な説明です。
    オフセットはセンサーの個々のバラつきや周辺地場の影響で生じます。
    例えば
    -99 ～ 0 ～ +99 の二桁の値を示すセンサーにオフセットが+50あったとします。
    そうすると出力は
    -49 ～ 0 ～ +149 となりますが、出力は二桁でしか出せませんので
    -49 ～ 0 ～ +99 となりセンサーの性能をフルに生かすことができません。
    なので+50のオフセットがあるのがわかっていれば最初から-50の補正をしておくとゼロを中心に-99～+99まで有効に使えることになります。

 YouTube動画の解説ページは以下にありました。
    ３軸方位センサを用いた姿勢推定
    https://watako-lab.com/2019/02/20/3axis_cmps/

自動採点と芸術性について

最新のF3Aの資料はこちらにまとめてありますが、特に現在の採点では、印象点ではなく減点方式が勧められています。
パターンフライトの資料

2018年版のマヌーバーガイドでは、採点基準の重要度が円グラフで示されていましたが、2022年版以降では、滑らかさや優美さといったあいまいな部分が削除されているので、ルールの再確認が必要です。
コメント16
コメント48

参加表明が一人だけだったF3Aオンライン大会でしたが、そのフライトをTUさんが自動採点しています。

素晴らしいです!テンプレートと同じですね。

ホリゾンタル・サークルを演じる方向は、奥方向だけでなく、近づく方向でも可能です。
例えば、これは正確に割り出した数値ではありませんが、170m位置から開始して、こちら側に直径150mの円を描いても、フレーム内に収まっていればOKという事になります。

もっと大きいサークルを描きたければ開始位置を遠くにすれば可能ですが、その場合は繋ぎ飛行中に飛行コースを修正しなければなりません。
サークル前後のターン演技が遠方のままでは当然その演技は減点となってしまいます。

以前は、繋ぎ飛行中の減点はされない事になっていたので、今でもその記述があるか確認してみているのですが、ちょっと見当たりません。
実際に飛行する時に、なるべく減点されない様にするしか無いのかもしれません。

飛行環境によって空域が制限されている飛行場では、こういった手前側に飛行する方法も考えておく必要がありそうです。

参加が一人だったため、競技はキャンセルとなりました。
ただ、jsonファイルは公開されていました。
素晴らしいフライトなので、是非色々な視点から見てください。
Halo 2024 Spring.json

しつこくなりますが「審査員の立場から見た」については、クロスボックス演技やホリゾンタルサークルなど奥行きのある演技に、特に関係があるとも考えられます。
審査員から見れば、サークルはこの様にしか見えません。
従って、この見える範囲内で判断するという事を言葉にしたのかもしれません。

円を斜めから見た時どう見えるか、と状況は同じですね。
図形を真横や真上から見なくてもきちんと判断しなければならないという事でしょう。

なお、サークルでは最遠部が350mを越えると減点が始まり、375m以上で-1点、400m以上で-2~3点となります。
図は、170mコースでのテンプレートですが、これで既に-1点となってしまいます。

サークルの大きさはループと比べてみてください。
演技面の裏側から見た様子です。

こちらはF-25
演技が出来ていても、減点が重なって0点になっています。
フレームに厳しいみたいですが、遊びと思って楽しんで行きたいものです。

TUさんの自動採点結果