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S2-4-3

Surveyor Project Hamana-3 成果報告会

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<< 株式会社ヴィッツ >>

新人組込みシステム技術者の技術向上を目的にSurveyor Projectに参加した。

Hamana-1ではGPSを搭載し、打ち上げ回収計画の実験結果を報告。
Hamana-2では地磁気センサと加速度センサを搭載し、実験を行った。
今回（Hamana-3）は加速度角速度センサを搭載し、実験を行った。

・開発のながれ
ペイロードの作成、センサの制御ソフト開発
 ↓
打ち上げ
 ↓
ロケットの軌跡をグラフに出力

・ペイロードの設計
 - 計4層＋1枚から成るミルフィーユ型基板
 - 重さ40グラムとして見積もって開発を行った

・ペイロードの最上部：ジャイロセンサ（水平面の回転を検知）
 - 第1層：DIPスイッチ
 - 第2層：マイコンH8/3069F
 - 第3層：加速度センサ
 - 第4層（最下層）：EEPROM…取り外し可能に設置
                    電源スイッチ…外部から操作可能なように配置

・加速度センサはX、Y、Z軸の加速度をアナログで出力する。
ジャイロセンサはZ軸加速度
 ↓
(AD変換)
 ↓
マイコン

・計測されたデータを2次元座標変換し、表示する。

ここで「試射映像」が流れる。

・1回目データ取得OK
・2回目データ取得NG → 飛行中のデータが着地後のデータが上書きしてしまい、
                       着地にリセットがかかってしまった。回収が困難だった
                       ため、電源が切れなかった。
                       （それに対し、モードを1つ増やしたほうがいいのでは？
                         という指摘が入る。…来年の課題！？）

ここで「実際のデータから描画したグラフ」が表示される。

・逆噴射以降はデータが複雑で、この発表の時間までに解析できなかった。

・まとめ
 - 加速度、角速度データの取得ができた
 - パラシュートが開く前までの飛行経路の解析および2D表示を行った

・コメント、質問
 - パラシュート後の下降している時のデータ（気温や気圧など）が重要では？
 - スライドにあった、加速度センサ→（シリアル通信）→マイコンは違う



<< 研修（Hamana-3）の評価 >>

・研修の評価
 - 標準的な基準に沿って、定量的に評価したい
 - ETSS（組込みスキル標準）2005年度版のスキル基準を使用

・「ETSS ver1.0」をベースに、新人研修として教育したい項目に整理した。

・評価項目の作成
 - 新人が読んでわかりやすい内容に
 - 知っている知識、やったことがある経験、自分でできる能力を○×評価

ここで「実際の評価紙面（エクセル形式）」が表示される

・スキル評価の実施
 - 新人4名に実施：各個人による評価（フィーリング）
 - 項目数（技術要素：122項目、開発技術：173項目、管理技術：40項目）

・スキル評価の分析 〜注意事項〜
 - 各個人のフィーリングによる評価なので、
   前回と比べて1ポイントの増減は誤差の範囲

・業務に近い研修ができたのがよかった。
 - 難しさを感じた
 - 担当外の知識がついてない
 - 当初の目的通りのスキルを、概ね身につけれることがわかった

・課題
 - 担当外の知識をどのように身につけさせるか
 - コスト面について考えていない（ほんとにロケットである必要があるか？）



<< 株式会社ビート・クラフト >>

・弊社製品の新しい応用を模索
・移動体／飛翔体など、より環境がシビアな問題に

・CPUの選択
 - PIC、AVR、H8、SHを検討し、PICを選択

・加速度センサ
 - ±50G

・試作1（デジタル処理部）
 - ブレッドボードでデジタル処理部の試作

・試作2（センサー部）
 - ユニバーサルボードで試作

・トラブル1（センサーの発振）
 - 1MHz付近の発振

・トラブル2（センサーの発振）
 - 50Hzのゆらぎ

・ユニバーサルボードで試作
 - モデルロケットに搭載できるサイズで試作
 - 測定に必要な回路は全て搭載

・モデルロケットでの試射
 - ロケット重量：約105グラム
 - データサンプリングに成功：データには50Hz付近のゆらぎはなかった

・小型化サンプル（ES版）作成

・データ収集ボードの作成
 - テスト１、２

・計測スタートの工夫
 - リードスイッチの採用
 - 磁石を近づけてスタート

・モデルロケットでの試射

ここで「実際の計測データ」が表示された。

・課題1（センサー）
 - センサーの使い方がおかしいのでは。
 - 高周波数成分の処理
 - センサ1つでは軌跡を描くことは不可能
 - 多種のセンサーで実験

・課題2（ロケット本体）
 - ロケット本体の作成技術の向上
 - センサーの初期状態の把握
 - 発射／計測データの精度向上

・課題3（その他）
 - ペイロード搭載部を軽く、丈夫に
 - 電源部が13グラムもある
 - アナログ技術の習得（センサーからの出力をいかに正確に、採取するのか

・次回
 - より正確な加速度データの収集
 - ロケットの姿勢測定機能の追加
 - ロケットの初期状態、気象条件など測定結果に追加

・おまけ
 - 加速度センサーを使ったデジタル角度計

・質疑応答
 - 加速度データにノイズがある、マイナスがあるのは地面に潜り込んでいるのですか？
  → マイナスの変化があると、それを拾ってしまう
  → 回路の勉強が必要だと思っている
・基板を小型化した後にロケット本体を改良したが、なぜ？
  - 薄紙を使っていたため再利用ができなかったので、ペイロードを取るために
    1回1回壊していた。従って頑丈にしなければならないと思い、頑丈にしたが、
    重くなってしまった。それ故に、さらに改良を加えた。



<< YDK >>

・タイトル：はじめてのロケット

・目標
 - 社内ソフトウェアグループメンバーでTOPPERS/JSPの勉強を！
 - どこよりも高く！
 - Gセンサーを2個搭載

・ロケットの構造
 - 軽量化を図るため、素材にEPPとバルサを使用
 - 発射トリガをCPUで検出するために羽根に接点端子を取り付けた

・ハードウェア
 - CPU：M16C/26
 - EEPROM：アトメル社
 - Gセンサー：フリースケール

ここで「H/Wブロック図」が表示される。

・ソフトウェア
 - ロギングモード（通常）とデータ吸出しモード
 - OSはTOPPERS/JSPカーネル

・LOG蓄積容量
 - 8192件

・ログデータはTeraTermにより出力されCSVファイルに落とし、EXCELで解析

・解析結果
 - 正しくログを収集することができなかった
 - 3回の打ち上げのうち、全部だめだった

・打ち上げ1回目
 - パラシュートがきれいに開かず、着地時にペイロードが破損

・打ち上げ2回目
 - パラシュートがきれいに開かず、ペイロードのエンジン側が
   エンジンの熱により溶けてしまった

・打ち上げ3回目
 - 垂直上昇せず、水平方向に飛んでしまった
 - パラシュートが機体から外れてしまった

・今後の課題
 - 正しくロギングできなかった原因の究明
 - 再度打ち上げを行い、データ解析

・質疑応答
 - 加速度センサのレンジを２つ用意したのはなぜ？（2.5Gと10G）
   → 発射時はかなりGがかかる：10G
      エンジン停車後、パラシュートが開くまではほとんどGがかからない：2.5G
      （より詳細なデータがとれる）

 - 重さはどうですか？
   → 基板込みで47.5グラム、機体はEPP40弱グラム、バルサ82グラム

 - ログが取得できなかった＆打ち上げの考察がありましたが、なぜ、ログがとれなかった？
   → E2Pの回路がおかしかった。
   → E2P周りがおかしいと思うが、まだ原因究明はすんでいない。

 - グループ一段でやっていましたが、結束できましたか？
   → かなり結束できました。グループ全体でやることは非常によかったと思います。