ロケット交流会2012

人力飛行機の電装系
○ 樋田啓 (Team’F’)

2012/11/04
ロケット交流会2012@早稲田大学

ロケット交流会2012 2012/11/04 人力飛行機の電装系 2

概要
1. 人力飛行機の計測システム
2. 開発した計器
3. 計測例
 飛行ログ
 後処理結果
4. 電装標準化計画
5. まとめ


人力飛行機とは
• 人力飛行機の典型的な構成

主翼
水平尾翼
胴体
コクピット
プロペラ

推進力を供給操舵
垂直尾翼
Cf. Fly@WASA（61号館 202教室）


人力飛行機と計測
• 計測による人力用アビオニクスの発展
位置、対地速度(GPS受信機)

対気速度(風速計)

プロペラ推力
(歪ゲージ)

回転数トルク
(回転数計) (歪ゲージ)


それでも貧弱なアビオニクス
• 一般の航空機と比較して特に劣る要素
• 精度よく航空機の状態を知るための機器
• パイロットを支援するための各種表示機器

姿勢は?

『どう飛んでいるの?』
(表示機器)


開発したアビオニクス
• データロガー＋表示器を新たに開発

軽く、小さいことが必須
更には低消費電力であること


データロガー＋表示器
• 対気速度等を記録・表示する装置
• 慣性センサ+GPSの後処理による姿勢角
• 大きさ 99 x 60 x 14 mm、重さ約80g


計測システムの構成


計測例(1): フライトデータの収集


計測例(2): 姿勢角

コックピット

主翼取り付け部

ペダリングによるコックピットの振動


計測例(3): Kinematic-GPS
旋回飛行@笠岡ふれあい空港
1500mのコースを3分15秒で周回
（速度日本記録申請中）

Fix率: 67.8%


計測例(4): 回転数の脈動
パイロット側

高周波成分の減衰
プロペラ側


人力飛行機の電装系の課題
• 同じようなものを毎年作り直している
• 同じような失敗を繰り返す
• ログが取得できれば御の字？
• 解析はあまり行われていない？

• 勉強のため？データのため？
• 単にデータが欲しいだけでも労力がかかる


電装標準化計画
• 標準ハードウエア・解析スクリプトを用意
• 異なるタイプの機体で飛行特性の比較
• ロケットとの共通規格化?

標準ハードウエア設計中 100 x 80 mm 32chロガー + 11DoFセンサ


まとめ
• 姿勢角を含むフライトログを収集

• カラー液晶による表示器を作製

• 電装系の標準化?

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