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ドローンショー・ドローン群向け屋内測位システム

まとめ

ドローンショーとドローン群向けの屋内測位システム。

ドローン群／ドローンショー
複数のサブマップ（各<15x15m）
最大250台のドローン
はい
屋内・屋外
約10〜12g（バッテリーを除く）
低〜高
約500〜1000 EUR
約150 EUR

例

タスク

ドローン群やドローンショーに、高精度な屋内測位座標を提供すること。

課題

たとえば倉庫で物体をスキャンするドローン向けの屋内測位システムと、屋内ドローンショーや屋内ドローン群の研究プロジェクト向けの屋内測位システムとの大きな違いは、関わるドローンの数です。

ドローンが1〜2台であれば、NIA、MF NIA、IAと複数の選択肢があるため、トラッキングは問題になりません。詳細：システムアーキテクチャの基本比較。

しかし、8〜16台のドローンで構成されるドローン群では、実用上適しているのは MF NIA と IA だけです。移動体（ドローン）がそれ以上になると、現実的な選択肢は IA のみです。これは、NIAが TDMA 方式を採用しているためで、16台のドローンでは、ドローン1台あたりの位置更新レートがシステム全体の位置更新レートのわずか1/16になってしまいます。一般的な位置更新レートが8〜16Hzの場合、ドローン1台あたりの位置更新レートはわずか0.5〜1Hzとなり、非常に低くなります。

IAでは、ドローン1台あたりの位置更新レートはドローンの台数に直接依存せず、ドローン1台あたり8〜20 Hzを実現できます（サブマップのサイズやその他の設定によって異なります）。

解決策

屋内ドローンショーとドローン群向けの高精度屋内測位ソリューションは、実績のあるソリューションを組み合わせたものです：

以前は、プロペラのノイズによってIAシステムの範囲が大きく制限されるため、ドローンでのIAの使用は常にお勧めしていませんでした。IAシステムでは、モバイルビーコンが固定ビーコンの超音波パルスを受信します。固定ビーコンは遠く、その信号は弱いため、プロペラのノイズが固定ビーコンからの超音波信号をかき消し、システムが機能しなくなってしまうのです。

しかし、複数の技術的ソリューションの組み合わせ、つまりシャープなDSPフィルターの使用、プロペラより上へのマイクロフォンの配置、専用の超音波デフレクターの背後へのマイクロフォンの配置などによって、この制約を克服できます。これらは、この新しいソリューションで当社が導入するノウハウです。

詳しくは左の写真をご覧ください。特に外付けマイクロフォン、マイクロフォンポール、マイクロフォンデフレクターに注目してください。この構成では、固定ビーコンを常にドローンより上に配置する必要があります。

推奨構成

注記

方向

Mini-RXへの給電

固定Super-Beaconへの給電

NIAおよびMF NIAとの比較

必要なスキル

プロペラが下向きのドローン

一部のドローンはプロペラが下向きに付いており、機体も比較的大型です。この場合、よく見かけるRTK GPSアンテナと同じように、ドローンの真上にペアードビーコン構成でSuper-Beaconを設置することができます。

ビーコンの筐体そのものが、プロペラやモーターのノイズに対する自然な超音波デフレクターとなるため、追加の超音波デフレクターは不要です
これは理論上の見解であり推奨ソリューションですが、IAが良好に動作する最大距離を把握するには実地テストが必要です。信号対雑音比が限界を下回り、トラッキングの信頼性が失われる距離が必ず存在するからです。このテストは、Dashboardに内蔵されたオシロスコープを使えば、すばやく簡単に行えます。遮蔽やフィルタリングをすべて施した後のプロペラのノイズと、固定ビーコンからの超音波信号を、オシロスコープで文字どおり目で確認できます。こうした検証テストは数分で完了します