MiyaTron 無人航空機研究室

ラジコン機関連の「こんなものがあったらイイな」というものをマイコンなどを使って気ままに研究開発しています。

とはいっても趣味でやっているので多少の問題には目をつむり「動けばOK」が基本ですが。

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Last update : 2025-07-24

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GPS付き機体捜索用電探(DENTAN+)

2025-07-24

DENTANの発信器にGPSを、受信機に有機ELディスプレイ(以下OLED)をプラスしたDENTAN+です。

OLEDにGPS位置のQRコードを表示することで、スマホと連携してGoogleMapに位置を表示します。

ご自身のスマホで下のQRコードをスキャンしてみてください。GoogleMapが表示するはずです。

(あらかじめGoogleMapが衛星写真で表示できるようにしておき、iPhoneならカメラ、アンドロイドならGoogleレンズやQRコード読取アプリで読み取りURLへジャンプします。)

 

<開発経緯>

以下の問題の解決が開発の目的です。

 ① 捜索中に発信器の電池が切れたら捜索できない。(翌日仕切り直しは無理)

 ② 墜落時にバラバラになり、電池などが吹き飛ぶと捜索できない。

 

対策として発信器側にGPSモジュールを追加し、受信器側には、OLEDと操作用の押し釦スイッチを追加しています。 

(写真の試作機には、試験データ採取用のSDカードユニットも取り付けています。)

 

飛行中にも定期的に(0.5秒毎)GPSの現在位置を受信器側に送ることで、不幸にも墜落でバラバラになった時でも最後に受信した位置が分かります。 不時着後も発信器が正常に稼働していれば、不時着地点のGPS位置を送ってきます。その後、発信器の電池が無くなっても受信機の電源をきるまで最後に 受信したGPS位置を表示しています。 

押し釦操作で最後の位置情報を不揮発メモリに保存し、受信機電源の再投入時に復元することもできます。

なおOLEDの右上に"GPS Time”が表示されており時刻更新が停止していればその時刻が最後に受信したGPS位置となります。

 

<距離テスト>

電波の弱い”技適付モジュール”を使用しているので飛行中の電波を拾えるかをテストしました。

距離テストにあたり同じコースを飛行させる必要があります。ArduPlaneの自動操縦(DIPSの自律及び目視外飛行許可取得済み)を使い、高度100mで、前方及び左右300mと200mの周回飛行を行いました。

翼幅2mの機体でしたが、前方200mでは目視での操縦が限界に近い距離で、前方300mでは目視での操縦はほぼ無理な距離です。これほど遠くを飛ばすことは無いと思います。

発信器からは0.5秒間隔でGPS位置情報を送り、受信機で正常受信した位置情報をSDカードに記録しGoogle Eath に表示します。 正常に受信できたところは地図上に◎印で表示されます。

DENTANは指向性八木アンテナを使用しているので、アンテナの向きは正面固定でテストし、比較の為、市販の無指向性アンテナもテストしました。

上は、DENTAN標準の八木アンテナです。

指向性があるアンテナを前方に固定してテストしているので左右70°以上の遠方(150m以上)は受信出来ません。

 

上は、市販の無指向性アンテナです。

 

今回の距離テストの結果としては、DENTAN標準の八木アンテナでも飛行中の8割は受信出来ているようです。またどちらのアンテナでも同じような場所で受信できない所があるので 発信器側のアンテナの向きや地形の影響もありそうです。 

このままでもなんとか使えるレベルだとは思いますが、DENTAN受信機をRC送信機に取り付けて八木アンテナを常に機体に向けるか、通常は無指向性アンテナを付けておき捜索時に八木アンテナに交換するのも良さそうです。

 

在庫や納期などはこのページ最後のメールアドレスにお問合せ下さい。

 発信器+GPS         ¥7000

 受信機+八木アンテナ+OLED   ¥9000

 

 従来型DENTANの改造も可能です。お問合せ下さい。

 

 

機体捜索用電探(DENTAN2.4)

2025-02-17

指向性の八木アンテナを使い機体に搭載した発信器からの電波の出る方向を探る装置です。

 

機体に搭載する発信器は、RC受信機の空きCHに接続し、送信機からのSW操作で捜索モードに切り替え電波の発射とブザーを鳴らします。

捜索モード以外では電池の消耗を減らすため、スリープモードにしており5秒毎に目覚めて送信機からのSW操作を確認します。 このため送信機からのSW操作から捜索モードに移行するのに最大5秒遅れとなります。

発信器から出す電波は技適取得のモジュールを使用し2.4GHzのWiFi帯域で100ms周期の極めて短いパケットとしています。

 

捜索者が持つ受信機は、電波強度をブザー周波数と音量、LED点灯数で示します。

LEDは -100~-50[dBm]を10段階で示します。

 

指向性アンテナの特性は、上記のようになっており、中心から左右10度では電波強度はほとんど変化せず、左右30度を超えたあたりから急激に低下します。

この特性からアンテナを左右45度以上振らせて、左右同程度に電波強度が低下する位置から中央を探ります。

機体に近づくと発信機からのブザー音も聞こえてきます。草にもぐりこんでいるとブザー音は非常に役立ちます。

紹介動画はこちら

DENTAN2.4 取説 はこちら

現在製作可能です。在庫や納期などはこのページ最後のメールアドレスにお問合せ下さい。

 発信器        ¥4000

 受信機+八木アンテナ ¥6000

 

リアルタイムコーチ 技適対応版 (開発中)

2024-08-07

 

F3Aパターン機のコースどりに重要となる飛行コースの奥行距離をリアルタイムに音声で伝える装置です。

以前、OPEN-TXのLuaスクリプトを利用したものをYouTubeで紹介していましたが、技適対応のELRS受信機がなかなか発売されないので技適取得済みのESP32を使った装置をあらたに開発しています。

フライトコーチ用のフライトコントローラ(FC)にMAVLINK接続するか、FC無しでも上記写真のようにGPSを接続して使えるようにしようと思っています。

機体局と地上局の通信はESP-NOWという通信方式で2.4GHz WiFiと同じ帯域を使い到達距離は200m程度と言われています。実際には上空の見通しなので175m位置のフレーム内でほぼ電波は届くようです。

地上局は飛行コースの奥行距離(1メートル単位)とフレームオーバー(左右、上)を音声でコーチングします。

また自分は次の演技をよくド忘れするのでこれも音声で教えてくれるようにしたいと思います。

 

2024-08-26

機体搭載時のアンテナの取り回しで苦労のないチップアンテナタイプの技適対応品が発売されたので実際に飛行テストを行いました。

150mの正面付近以外は電波が満足に拾えないようです。リアルタイムコーチでは外部アンテナに軍配が上がります。

 

2024-08-29

地上局(GCS)

現在開発中のリアルタイムコーチですが機体搭載側をUAV局、地上側をGCS局と呼びます。GCS局は音声スピーカとタッチパネル付きディスプレーでシャツの胸ポケットに収まりそうです。

フィールドテストでは、ディスプレーの輝度が低いので炎天下ではほぼ見えません。このため音声ガイドで画面が見づらくても使えるようにしたいと思います。

 

UAV局 フライトコントローラとMAVLINK接続

UAV局は、いくつかの接続形態を切替え可能です。1つ目は、フライトコントローラとMAVLINK接続しフライトコントローラから位置情報を取り出しています。

 

UAV局 GPSを直接接続(フライトコントローラなし)

2つ目はフライトコントローラを使用しない簡易型でUAV局にGPSを直接接続する形態です。距離通知と演技名読み上げが可能です。

接続形態はGCS局から切替えることができます。

 

上記はGCS局のPAGE1です。GPSの衛星補足数や精度が手元で確認できます。

フライトコントローラへLOGの開始・停止指令(ARM/DISARM指令)を出し、結果を音声ガイドで返します。

 

RtC.zipをダウンロードする

Voice.zipをダウンロードする

 

MT-MAV02 フライトコーチ用 「いつ飛ばしたら良いの??」 解決装置 

フライトコーチの飛行可能状態(GPS=3DFIx,SDカード挿入)をLEDとブザーで知らせる装置です。

「いつ飛ばしたら良いの??」を解決します。

飛行可能状態になるまで無駄なデータ記録を開始しません。

フライトコントローラとMAVLINKで通信しておりデータ記録の開始(ARM)/停止(DISARM)を手動(押し釦)で操作することもできます。

手動でDISARMにできるので、Mission Plannerを使いUSB経由でキャリブレーションやLOGファイルのダウンロードも可能です。

MT-MAV02 取説 はこちら

現在製作可能です。在庫や納期などはこのページ最後のメールアドレスにお問合せ下さい。

 MTMAV2      ¥2000

 

TWINCTL 双発機用エンジン同期コントローラ 

双発機の魅力は飛行中のエンジン共鳴音だと思います。しかしスロットル全域で同調させるのは、至難の技です。

そこで磁気センサで左右のエンジン回転パルスをとらえ同じ回転数に制御しようとする試みがこのコントローラですが

たまにハンチングすることもあり、エンコンサーボの寿命が短いといった欠点があります。

TWINCTL 取説 はこちら

 

PBTR V7 ボタン打ち基板

ボタン操作をプロポパルス信号(PPM)に変換する基盤です。

当時のボタン打ちのような尻振り動作を再現しています。

小型スティックで緊急時の操作ができます。

エンコン位置(3段)に各陀のデジタルトリムを記録できるので ハイでスタント用、

中スローで巡行用、ローで着陸用に機体の調整ができます。

当時のボタン打ちでは、重心位置やダウンスラスト、迎角調整と大変だったものです。

トトトツーでエレベータアップとなるインターメディエートモードに設定することも可能です。

PBTR V703 取説 はこちら

PBTR V703 組立説明書 はこちら

(PPMタイプの無線モジュールの入手が困難になってきたので 技適付きELRSモジュール(CRSF)対応版の開発が必要みたいです。)