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飛行高度

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ジャンプエラー対策のテストを始めましたが、簡単に結果が出せるものではありません。
特にこの部分でのエラーは中々消せません。
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そこで、今回は話題を変えて、飛行高度の見方について触れてみます。

グリッド線はひとマス50mですが、(上図の)パイロットビューでは奥行きの問題があるので、実際の飛行高度は判定できません。

そこで、こんな感じに視点を移動してみます。
目の位置が高度150mです。
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他の演技も加えてみると、
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こんな感じで、ほとんどの飛行が150mより低い事が良く分かります。

ついでに、下の高度も調べてみましょう。
目の位置を高度50mにした時です。
(目の位置がグリッド線の50mと同じ高さ)
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因みに、この飛行は現時点のミュゼットBPによるものです。

denkado
作成: 2022/08/07 (日) 17:59:31
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denkado 2022/08/08 (月) 21:27:41 修正

このフライトのjsonファイルをGoogleドライブにアップしました。
P23_388.json

以下はその再生手順です。
リンクをクリックすると勝手にファイルが開いて数字や記号が表示されるかもしれませんが、ウインド外枠にあるダウンロードマークでファイルのダウンロードと保存ができます。

3Dリボン図の再現はプロッターで行います。
プロッターは頻繁に更新されるので、過去に開いた事がある場合はキャッシュとして残っている古いバージョンを見ている可能性があります。
時々はプロッターを立ち上げる前に、PCなら[Shift]+[Ctrl]+[R]キーで再読み込みをしたり、機種によってはブラウザのキャッシュを空にすることをお勧めします。
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新しいプロッターを立ち上げたら、緑色のOpen JSONボタンを押して、先ほどダウンロードしたP23_388.jsonを選ぶと、リボン図が再現されます。

赤い三角の「再生ボタン」が、アニメーションのスタート・ストップです。
他人のフライトを見ても驚きはしませんが、自分のフライトを客観的に見るというのには感動があるものです。
そして、間違いに気づくのです。
ここがフライトコーチを利用する上での一番大事な所。

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JSONファイルをダウンロードさせて頂きました。
インメルマンターンの途中で飛行軌跡のジャンプが発生していますが、ジャンプの前と後でどちらの飛行軌跡が実際の軌跡に合っていそうでしょうか。ジャンプの前で飛行軌跡が既にずれていてジャンプによって実際の軌跡に戻るのか、あるいはジャンプによって軌跡がずれたためその後実際の軌跡からずれて少しずつ本来の軌跡に戻るのか、あるいは前後とも実際の軌跡からずれているのか、この何れとお感じでしょうか。
見た目で結構ですので、ご感想をお聞かせ頂ければ幸いです。

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denkado 2022/08/10 (水) 07:57:46

リボン図を色々な方向から見ての感想ですが、ジャンプの直前までは正常の様です。
ジャンプで横方向にずれ、そのずれた分をその後の飛行で徐々に取り戻している感じです。

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早速ご回答頂き、ありがとうございました。
飛行軌跡のズレの傾向は、他のジャンプエラーの際も同様でしょうか。

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denkado 2022/08/10 (水) 08:58:11

そうですね。
他の場合でも、直前までは正しい感じです。

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了解致しました。ご回答頂き、ありがとうございました。
私のフライトデータで、Mission PlannerによるLOGファイルを見てみますと、4回(時刻)ほど連続して位置データ"POS"にNaNのエラー表示がされた直後、飛行軌跡がジャンプしています。なお、GPSの受信は5回に1回ですので、4回の位置データのエラーは同じGPSからの受信データを用いて計算(推定)したものと思われます。これがどのようなことを意味しているのか、検討する必要があります。

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denkado 2022/08/10 (水) 21:37:20

データ解析となると全然分かりません。
このフライトのBINファイルをGoogleドライブにアップしてみましたが、役に立つなら使ってください。
P23_388.BIN

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denkado様 BINファイルをお送り頂き、ありがとうございました。
 ダウンロードして確かめましたところ、私のフライトデータで見られた、ジャンプ時のLOGファイル中の"POS"のエラー表示"NaN"が見られません。この違いは、フライト開始時のキャリブレーションあるいはFCのファームウェアの違いによるものでしょうか。
 となると、JASONファイル中のジャンプエラー時刻の特定の方法を別途考える必要がありますね。私のフライトデータでは、LOGファイル中の"POS"項のエラー表示"NaN"を探せばジャンプエラー時刻の特定ができたのですが、これとは別な特定方法を考える必要があります。

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denkado様のBINファイルをMission Plannerで解析した結果を添付致します。
図はLOGファイルに記録された、緯度、経度、高度を示しています。また、飛行軌跡のジャンプ位置も合わせて示しています。
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ジャンプによって、緯度が減少(南に移動)、経度が増加(東に移動)、高度は変化無し、しています。また、denkado様のご指摘のように、曲線の傾向からジャンプ前はほぼ正常で、ジャンプ後にそのずれた分をその後の飛行で徐々に取り戻しているように見えます。

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denkado 2022/08/11 (木) 16:46:07

こういった解析から、原因や対策が見えてくるといいですね。

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Denkado様のプロッタ上の飛行機のジャンプ現象の短時間のみズレの要因、この考えもあると思います。

TakJP様の提供データを拝見、GPSのマルチパス(反射波)による測位誤差が要因とも思えます。 
背面飛行中は、GPSアンテナは下方向を向いています。GPS等の衛星は上空と見える範囲の水平方向にあるので、測位は地上からの反射波、水平に近い方向からの直接波で行われると思います。もしくは地上からの反射波、上空からの直接波で測位すると考えられます。前者、後者において、その反射波、直接波を受信した際に生じる測位誤差と思われます。
これが要因であれば対策は難しそうです。

飛行航路の左側には川があり砂利敷もあるので、上空からの衛星の反射波が生じやすいと思います。特に天気が良く、雲が高いときは衛星の電波状態が良く反射波は増えると考えます。反対に、湿気があり曇りのときは反射波は少なく現象は生じずらいとも思います。

大きくハズレかも知れません、その際はご容赦ください。

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denkado 2022/08/11 (木) 21:37:16 修正

もっと色々な飛行場での様子を知りたいですね。
エラーの発生状況を知らせて頂けるとありがたいです。

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moon様ご指摘のように、GPSエラーの原因として様々な要因が考えられ、これらを全て解決するのはなかなか大変なように思われます。そこで、GPSエラーがあることを前提に、そのエラー値を前後のデータから補正できないかと考えています。補正方法をいろいろと検討しているのですが、denkado様のフライトデータのようにジャンプの前までは正常で、ジャンプ後に少しずつ実際の軌跡に戻ろうとする場合もあれば、私のフライトデータの中にはジャンプの前に少しずつ実際の軌跡からずれてきて、ジャンプによって元に戻るように見えるものもあります。その違いはどこから来るのか、もう少し検討してみる必要があります。補正の方法等について、何か良いアイデアがありましたら、ご教示頂ければ幸いです。あるいは、そもそもエラーを補正する意味が無い、とのご意見でも結構です。

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denkado 2022/08/12 (金) 06:25:52

エラーにもにも色々ありますね。
1〜2ヶ所のエラーならまだしも、時にはオリジンが50m以上ずれていて全然見られない事もあります。
それが見たかったフライトだと、余計にがっかりです。

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TakJP様、同感です。
慣性航法の計算で補正ができればよいのですが。今回の現象のジャンプ、通常飛行でエレベータ操作により再現できる感じです。とすれば、補正を行えば、偽りの補正になって目的外になり対策は難しそうです。

私も悩んでいます。ジャンプ現象が頻発すると精神衛生上よくありません。
この頃は、ロール軸、ヨー軸が安定した状態での小さいジャンプ現象は目で補正を加えて良しとしています。

現象がGPSの測位エラーによるものか、その他のセンサ(コンパス。ジャイロ、高度計)への外乱による誤動作によるものか、私もCut&Tryで実験飛行しています。
感覚的に感じていることは、背面からの立ち上がりでは、GPSで測位しながらのエラーか、GPSで測位できない状態でコンパスで測位予想しているかで異なると思います。
徐々にずれる現象があれば、コンパスによる測位予想のずれが慣性航法の計算と一致せず徐々に乖離するとも思えます。
感覚的な発言で申し訳なしですが、その際は大きくジャンプして正常に戻るのに時間が掛かるようにも見受けられます。

ともあれ、TakJP様、Denkado様、皆様のお力で解決に少しでも近づければと思います。

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初めまして、皆さんと異なる事象かもしれませんがなんらかの参考になればと思い投稿させていただきます。
私の場合は添付のようなジャンプ現象が100%発生していました。FCにOLEDを付けてエラーを観察してみると電源投入後しばらく「AHRS not healthy」などの状態になることがあります。このように何らかのエラーが発生している状態で飛行させるもしくはログ開始させることが原因ではないかと思い、FlightCoachの推奨のARMING_CHECK=0(無し)を1054(Baro,Compass,GPS lock,INS,Loggig Available)、LOG_DISARMED=1を0に変更し、これらが健全になるまでログ開始できないようにしたらジャンプ現象は無くなりました。ただし自動でログ開始しないのでFCにRC受信機(SBUS)を接続して右ラダーを15秒ぐらい出してARMする必要があります。私の場合はRC受信機をFCに接続したくないのでPICを使ってSBUS信号を作りタイマでARM(右ラダー)するようにしています。](//pic.zawazawa.jp/files/flightcoach/4cb8ca238a731.png)

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Soramonさん。投稿ありがとうございます。
添付画像が見えないのですが、この掲示板では、画像投稿の場合、
「画像をアップして」--「投稿内容をプレビューで確認して」--「その後で送信」
と、なっています。
日付をクリックすると修正ができますので、確認をお願いします。

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修正してみましたがサムネイルリンクがうまくできず同じ状態になるようです。
最後の画像URL(//pic.zawazawa.jp/files/flightcoach/4cb8ca238a731.png)をコピペしてブラウザで検索すれば画像が表示されるみたいです。申し訳ありませんがこれでご勘弁ください。

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denkado 2022/08/12 (金) 13:56:50 修正 >> 16

私の方で、アップしておきます。
画像1
多分ボタンを押す手順が違っていて、それが保存されたままだったのかもしれません。
それにしても、本当にエラーが多いですね。

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Denkado様
お手数をおかけしました。画像アップの再チャレンジのため改善後のリボン図を載せてみます。画像1

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今度は大丈夫ですね。
日付クリックで修正できるのが、この掲示板の良い所だと思っています。
気軽に活用してください。

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Soramo様 
見たこともないデータ、異常の回数の多さにも驚きました。

「AHRS not healthy」の表示は、ミッションプランナー上でファーム書き換え以降の各種設定中に表示されることもありました、しかし、各種設定を終了後はこの表示を見たことがありません。
IMUと地磁気センサ(コンパス)を組み合わせたもの、AHRS(Attitude Heading Reference System)、日本語は「姿勢方位基準装置が不健康とは、、、、?。
不思議なのは、異常なリボン図から、飛行高度が10m以下で表示される横線での表示がたくさんあるように見えることです。
離陸時は高度10mを超えた部分から表示されているので、高度計の異常? よほど気圧差の激しい場所、もしくは、本来のAHRSの異常、このような経験もなく不思議な現象です。
OLEDによるGPS情報等の表示、私も利用させていただきます。
情報ありがとうございます。早速アマゾンで注文しました。

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Soramo様 --> Soramon様   失礼しました。

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moon様
異常なデータの場合、GPS-Altと比較するとPOS-Altが時々急変しています(図1)。
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これに伴いORGN-Altが更新(図2)されておりプロッタ表示上のゼロ点がリセットされジャンプしているのだと思います。
また10m以下は表示されないため10m以下は張り付いているようです。
POS-Altの急変の原因はよくわからないのですが、現在は同じ機材で正常であるため気圧計の異常などでは無くAHRSなどが安定しない状態で飛行させたためEKFの位置推定が狂ってたのではないかと思っています。
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なお私のFCはARMING_CHECK=0(無し)とするとFCイニシャライズの数秒はLEDが「速い点滅」をしその後ただちに「ゆっくり点滅」になります。その後GPSが3D-FIXしてもLEDの点灯状態は変化しないのでいつ3D-FIXしたのかわかりません。まして「AHRS not healthy」が発生するなんて気が付きませんでした。
ARMING_CHECK=1054にしたことで、FCイニシャライズの数秒はLEDが「速い点滅」。Prearm failedの時は「2回点滅」。Prearm OKで「ゆっくり点滅」になるので飛行可能なタイミングが分かるようになりました。