普通的生活

地域設定について実機での確認を行いました。地域設定はAir UnitをPC上のDJI Assistant 2に接続した時に自動的に行われるようです。DJI Assistant 2はIP Addressから地域判定を行っているようです。

実際にどの地域に設定されているのかを直接的には知る方法は見つかりませんでした。チャネル数などから判断するしかないようです。

私の場合、中国ですのでチャネルは1,2,3,8チャネル。出力の設定は25mWと700mWでした。

地域設定を強制的に変更する方法が以下のビデオで紹介されています。

この方法を使用してFCCにしてみると、確かに全てのチャネルが使用できるようになりました。出力は25mWと700mWです。ちなみに日本に設定してみるとチャネルは1,2,8で出力は何故か350mW固定でした。

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– DJI Digital FPV Systemの日本での発売は近いのか?
– DJI Digital FPV System
– DJIの新しいFPVシステム!

日本での販売が期待されるDJI Digital FPV Systemのスペックを見ると地域毎の違いが読み取れます。そのまとめです。

地域の種類としてはFCC/CE/SRRC/MICという記述が用いられています。FCCは北米、CEはヨーロッパ(EU)、SRRCは中国です。MICは日本(総務省の英字略称)と思われます。

まずはゴーグルです。このシステムではゴーグルからも電波を発信して双方向の通信を行っています。通信状態の管理に加えてFCに対しての働きかけ、例えばPID値の変更などもゴーグルから行えます。そのため、ゴーグルにもFCCなどの認証マークが付いています。送信出力についてはFCCが一番強いのは通例ですが、MIC(日本)も同じくFCC/MIC<30dBmと書かれていることに驚くとともに日本での技適認証が民生用ではないのではないかという不安を感じました。続いてSRRC(中国)がSRRC<19dBm,いつもの如く一番弱いのはヨーロッパでCE<14dBmになっています。

AIR UNITの出力を見てみましょう。残念ながら英語版のページには誤記があります。中国語のページあるいはPDFで用意されているマニュアルには以下のように書かれています。
FCC/SRRC<30dBm, CE<14dBm
なんだか、ゴーグルのところと記述が合わない気もします。またここには到達距離も書かれています。それによるとFCC/SRRC<4Km, CE<0.7Kmとなっています。わたしの場合、中国での性能が気になります。AIR UNITのスペックだけを見るとFCCと同じなので安心ですが、ゴーグルのスペック表示と違うところが気になります。

また、チャネル毎の周波数も書かれています。8機同時飛行がセールスポイントにもなっていますが、それはFCC限定の話しになります。

操縦のための送信機の出力はMICが抜けていますが、他はゴーグルと同じになっています。距離についてもAIR UNITと同じです。中国での距離4Kmは信用してよいのでしょうかね?

また、別の情報によると地域設定は実際には8個あるようです。マニュアルやスペック表には無い細かい設定が存在するようです。

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今朝ほどSNSに話題のデジタルFPVシステムであるDJI Digital FPV Systemのゴーグルに技適マークがあることを投稿したら、想像通り多くの日本人FPVドローンファンから反響がありました。

ここに書かれている技適の番号は、実はFCC IDに付随するPDFにあるLabel Diagram中にも見ることができます。ただし、この番号を総務省のサイトで検索しても見つかりません。これについては、実際に技適が適用されて製品が販売されていても、なかなかDBに反映されなかった事例などもあるようですし、なんとも評価することは出来ません。

更新) 写真はありませんがAir Unitにも技適番号が付いています。

もうひとつの情報としてDJIのサイトにあるスペック表があります。 <= 日本のDJIページには存在しないリンクです。事前にDJIで英語ページを開いておいてからリンクをクリックすると見ることができると思います。
ここには地域ごとの使用周波数が記述されています。FCC(アメリカ), CE(ヨーロッパ)/SRRC(中国)とともにMICという表記があります。MICは、おそらくは総務省の英語略記であると想像されます。これも期待材料のひとつです。ちなみにFCCでは8チャネルありますが、MICでは3チャネルしか使えないようです。
=> 具体的なDJI FPVの周波数と既存のアナログFPV周波数の一覧は前のブログ記事に書いておきました。

DJIゴーグルのメニューには日本語も用意されていますし、明らかにDJIは日本でFPVシステムを売るための準備をしているはずです。大いに期待したいです。

一方では、これだけ準備されていて、それでも販売されていないことに不安も感じます。噂されている(というかFPVファンが期待しているだけかも)5.7GHz, 5.8GHz帯の開放を待たないと行けないのでしょうかね。

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一昨日「DJIの新しいFPVシステム!」を書いたばかりですが、早くも製品として発表されました。驚きました、ガチでFPVドローン向けの商品です。すでに有名FPVドローンパイロット、レビュアー達がYouTubeに動画を公開していますので実際の飛行テストや実装の詳細を知ることが出来ます。おすすめはRotor Riot, Drone Camp RC, StingersSwarm, ummagawdです。

更新) 実装方法の詳細がDrib 2で解説されています。

ドローンに搭載するAir Unit Moduleには画像転送と操縦のための受信機の両方が入っています。コントロール系統はFCにはSBUS受信機として接続します。加えてUARTも接続されてテレメトリーなどの情報交換も行うようです。受信機だけ従来のものを使用することも出来るようです。

更新） SBUSをサポートしていますが、Betaflight 4.1ではDJI専用のインターフェースが用意されるようです。ゴーグルも電波発信していてAir Unitと交信しています。UART接続はゴーグルでの操作に使われているもよう。

[ デジタル画像転送 ]
– 720P/120FPSのFPV画像、1080P/60FPSの録画
– FPVの画像遅延が28msと低遅延
– 8機同時飛行
– 4Kmのロングレンジ(映像、操縦系ともに)
– FCC認証

従来のFPVドローンの常識を覆すスペックです。FPVカメラの性能は徐々に上がっていますが、最終的にはアナログなNTSC/PALの領域から出ることが出来ていません。リアルに720Pの画像がゴーグルで見られるのは驚異的です。それが28msの低遅延で実現できているのが素晴らしいです。アナログシステムの遅延を凌駕しています。

アナログのFPVシステムでも各バンドに8チャネルの周波数が設定されていますが、すべてのチャネルを同時に使用することは不可能でした。一般的には3機、もしくは4機の同時飛行が安全範囲でした。DJIは8機同時飛行が出来ると言っています。

DJIのスペックで4Kmは実環境にそのまま適用出来るわけではありませんが、半分の2KmでもFPVドローンにとっては十分すぎる距離です。

従来のFPVシステムはアメリカにおいても全てのバンドを使用するにはアマチュア無線の資格が必要でした。 FCC IDがあるということはMavicなどのDJI空撮ドローンと同様にアマチュア無線の資格は必要ないと思います。これはとても大きなメリットです。

更新) 公式マニュアルによるとFCCの地域(アメリカ、もしかするとカナダもかな)においてCH1,2,6,7は周波数的にアマチュア無線のライセンスが必要だそうです。

[ OSD/テレメトリー ]
接続がSBUSとUARTだけなので、従来型のOSDは無いものと思います。UARTでBeatflightと相互に情報交換が出来るのでOSDに変わる情報表示がゴーグルでできるようになる気はします。Betaflightのテレメトリーは間違いなく得られているようで、すでにゴーグルを使用してPID値の変更などは可能になっているそうです。

[ 価格 ]
DJIの空撮ドローンは中国国内では戦略的価格になっていて他国よりだいぶ安価になっていますが、このFPVシステムでは、そういうことは無いみたいです。ということで中国での価格を紹介したいと思います。
– 画像転送キット 5699元
– フルキット 6499元

– ゴーグル単体 3999元
– エアユニット(カメラを含む) 1099元
– コントローラー 1999元
– カメラ 349元

最初、高いと思いましたが、現行のFPVドローンで最高級デバイスを揃えた場合を考えると、まあまあ良い価格設定と思います。

[ 日本での発売 ]
今のところ、日本では発売されていないようです。DJIのスペックをみると5.8GHz帯しか記述がありません。日本ではWiFiも5GHzは屋外使用が出来ないことになっています。2.4GHz帯のサポートがないと技適の取得は難しいものと思います。もしかするとハードウェアは2.4GHzをサポートしていて、単純に技適の認可待ちなのかもしれません。

[ 現行VTX(画像送信機)との共存 ]
まずは使用している周波数についてまとめてみました。

全てのDJI Digital FPV Systemのチャネルは現行VTXと重なっています。注意深くチャネル管理をすれば、現行VTXシステムと同時に飛行することは可能と思います。実際に使用する人が出てくれば運用上のknow-howも蓄積されていくものと思います。

更新） DJIのチャネルでCH8だけ周波数の並びが違っています。これはCH8だけ特殊でPublic Channelと呼ばれます。電源オンの時に使用されたり、チャネルが重なったりしたときにも自動的に使用される可能性があるようです。アナログVTXと併用する場合にはこの周波数付近は避けるべきでしょう。

[ 展望 ]
現行FPVドローンのエコシステムを一気にひっくり返すということは無いものの、少なからぬ影響を与えると思います。DJI式のオールインワンだと生き残るメーカーが限られてしまうので、画像転送だけ独立したデジタル化が進むのかも知れません。そのためのカメラ、ゴーグル、VTXメーカー間で規格の統一が加速するかも知れません。とはいっても、タイニードローンに載せるほどの小型化が実現するにはかなりの時間がかかりますし、現行のVTXシステムもかなり長く生き残るとは思います。経済的余裕のあるマニアな人たちはデジタルとアナログの二本立てにならざるを得ないかもです。

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以前、紹介したGoPro専用のソフトウェアスタビライザーReelsteady GOを効果的に使用するために公式ページで紹介されているマウントを真似してみました。

GoPro Hero6では問題ないそうですが、Hero5とHero7ではFPVドローンのモーターなどから発生する細かい振動があるとReelSteady GOで良い結果が得られません。そのためかなりソフトなマウントを使用して微細振動を吸収することが必要になります。柔らかすぎてゆったりと揺れることは問題ないようです。

Drone Vibration Infoというページに対策が紹介されています。この最初に紹介されているHow To Make A Ziptie Vibration Dampenerを真似することにしました。

紹介されているものとは違いベースの部分は3Dプリンターで作りました。フレームにネジで固定できるように設計しました。

上の方はサンプルとほぼ同じです。サンプルにならいスターバックスのカードを使用しました。ループ状の結束バンド、写真では先端を閉じていますが徐々にループが小さくなっていくので、閉じずに開放しておいた方が良いです。動画で紹介されているものは開放したままになっています。使用した結束バンドは8インチのものです。

GoPro Hero5 Sessionを載せてみるとこんな感じです。

テスト飛行の結果は良好でした。以下にReelSteady GOを使用した結果の動画を紹介します。スタビライザーをかける前の動画もなかなか安定していますが、流石にスタビライザーをかけた後の滑らかさは格別です。飛行技術の未熟さを十分にカバーしてくれます。

下はInstagramの一分動画です。

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Testing zip tie GoPro mount. Full version is available at YouTube. https://youtu.be/OxO730TtWz0 迷你外星人3寸穿越机架(Mini Alien 3inch frame)
TBS UNIFY PRO 5G8 HV -Race 2 Frsky R-XSR
T-Motor F20II KV3750
MANBA F4 MINI MKII
MANMBA F25 4in1 ESC GEPRC 3042-3 GoPro Hero5 Session + TBS ND16 #FPV #reelsteadygo

Nobumichi Kozawaさん(@nkozawa)がシェアした投稿 – 2019年 7月月26日午前5時49分PDT

もう少し長いバージョンをYouTubeにもアップロードしています。

更新) 8月1日にDJI Digital FPV Systemとして発表されました。マジでFPVドローンのシステムでした。驚きました。

DJIが7月末に3個のFCC IDを取得した模様です。そのタイトルがDJI FPV Googles, DJI FPV Air Unit, DJI FPV Remote Controllerと思わせぶりです。

DJIは随分前にFPVレースドローンの試作を行っていたようでもありますし、これらがFPVドローン関連製品である可能性はありますが、おそらくは現行製品であるDJI Goggles Racing Edition OcuSync Air Unitの延長線上の何かである可能性が高い気がします。ただしRemote Controllerが有るところが謎です。完成品のDJIドローンではない何かしらの操縦系のデバイスがあるようです。

FCC IDを取得していることからもFPVドローンで使用しているアナログなFPVではないことは確実です。つまりアマチュア無線として運用するものではなく製品を購入すれば誰でも使用できるタイプの製品で従来のDJIドローンと同様にWiFiの周波数帯を使用している模様。これでFPVドローンが飛ばせるくらい低遅延なものが出てきたら凄いのだけど。期待して良いのかな。

ゴーグルのFCC ID Labelの図面を見ると、従来のDJIゴーグルみたいにボックスタイプではなくて眼鏡タイプのようにも思えます。SAR Reportの29ページにもアンテナが4本付いたそれらしい図面があります。

どんなものが発表されるにせよ注目しておきたいです。

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前回の飛行で折れてしまったフレームを交換するのと同時にキャノピーをHappymodel Trashcanのものに変更しました。これでカメラアングルを浅くできます。ただ見た目もSAILFLYというよりRedDevilになってしまいました。

カメラアングルを25度ほどにして試しにマンションの庭で飛ばしてみましたが、やはりパワーがありすぎて狭いところでまったりとは飛ばせません。

ということで公園で飛ばしました。

いきなりデスロールです。予備に買った赤いプロペラが外れやすいです。フロスという歯間ブラシをモーター軸とプロペラの間に挟み込む技を使っていても時々はずれます。ロックタイトというネジの緩み止めが有効かもしれませんが、現場に持っていくのはフロスの方が手軽です。

 

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Sailfly X death roll again😩 #fpv #toothpick

Nobumichi Kozawaさん(@nkozawa)がシェアした投稿 – 2019年 7月月17日午後11時19分PDT

ゆっくり飛ばそうと思っていても、パワーウェイトレシオが高いためかすぐに速度が出てしまいます。それなりの広さがあれば、それも楽しいです。

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Sailfly-X eights around points #fpv #toothpick

Nobumichi Kozawaさん(@nkozawa)がシェアした投稿 – 2019年 7月月18日午前12時26分PDT

あまり深く考えずにリラックスして飛ばすのが楽しいです。いろいろと技の練習することを考えて出かけたのですが、すっかり忘れて飛ばしていました。

快適に飛ばしていましたが最後にまたフレームを壊してしまいました。本格的に対策を考えねばなりません。

GoPro Hero5/6/7にはビデオファイルにメタデータとしてGyro/Accの値が記録されているそうです(Hero7ではGPSも)。そのデータを利用してソフトウェア的に動画の安定化を行うReelSteadyGoを試してみました。もとの動画は機体の調整不足と飛行技術の問題で安定したスムースな飛行が出来ていませんが、それを完全にソフトウェアの力でカバーできているのが下の動画で分かると思います。

一般的なソフトウェアによるスタビライザーは、画像そのものを解析して行うのでいろいろと限界もあります。特にFPVドローンのような激しい動きには適していません。以前DaVinci ResolveのスタビライザーでTinyWhoopがゆっくり飛ぶ動画を処理したことがありますが、それくらいが限界でダイナミックな飛び方をすると良い効果を得ることはできませんでした。

ReelSteadyGoはFPVドローンのかなり激しい動きでも問題なく追従します。しかしながら限界もあります。

[ クイックムーブ ]
連続したなめらかな飛行にはReelSteadyGoはとても良い効果が得られます。一方、キビキビとした飛行、素早くロールして一瞬停止してすぐに別のクイックな動作に移るような場合には適していません。途中の一瞬停止した部分も滑らかになってしまいます。(上の動画の05:40参照)

[ ドローンに微細振動がある場合 ]
GoPro Hero6では問題がないそうですがHero5とHero7の場合は、モーターからの振動やProp Washによる振動をGoProが拾っているとReelSteadyGoの処理で微細振動が増幅されてしまいます(上の動画の07:25参照)。普通に考えるとソフトすぎるくらいのマウントにするとReelSteadyGoがよく働くようになります。公式サイトにも関連情報があります。

ReelSteadyGoは99ドルで販売されていますが、5ドル割引のクーポンが次の動画の説明にあります。わたしはすべてReelSteadyGoの自動処理だけを使用していますが、もう少し細かい設定についても語られていますので必見です。

Toothpickの標準機とも言えるSailfly Xですが、ひとつ残念なことはVTXの出力が25mWに限定されることです。一般的には25mWでほぼ問題はありませんが、林の中などでは途切れがちになるので状況によって出力が切り替えられる方が良いのは間違いありません。それならば最初からEachine Reddevilを購入しておけば良いという話でもあります。

本当はオリジナルのまま当分の間は飛ばすつもりでしたが、搭載されているVTX Camera AIOが不調になってしまったので予定を早めてVTXとカメラを換装しました。使用したのはHappymodelのWhoop VTXとCaddxのEOS2カメラです。

参考にさせてもらったのは東京バードさんのブログ記事です。

わたしの場合は手持ちのWhoop VTXを使用したのでFCとの二階建てになりました。そのためM2の金属ネジを3本(20mmと25mm2本)と元々使用していたプラスチックネジを一本使用してFCとVTXを固定しました。

キャノピーが少し高い位置なりましたが飛行には影響はないと思います。重量は10gほど重くなりました。このサイズだと大きな差ですが、パワーの余裕があるので大丈夫だと思います。将来的には小さなVTXに変更して軽量化を図るかも知れません。この構成でのもうひとつの問題点はUSBコネクターへのアクセスが悪くなることです。現在はキャノピーを外してUSBを接続しています。

ついでにバッテリーホルダーを外してベルトでバッテリーを固定する方法に変更しました。

3Sバッテリーも何本か到着して、張り切って飛ばしてきました。カメラアングルにも慣れてきたところで木にぶつかってフレームがモーター取り付け部分で折れてしまいました。85mm whoopではよくこれくらいのぶつけ方していたのに、このフレーム弱いかも。以下、折れるまでの飛行です。

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Happymodel SAILFLY X mod 3S flight… frame was broken at last Sailfly X with Whoop VTX and EOS2 camera #fpv #toothpick

Nobumichi Kozawaさん(@nkozawa)がシェアした投稿 – 2019年 7月月10日午後10時40分PDT

じっと静観していたtoothpickブームですがついに手を出してしまいました。色々な機種がありますが、手に入れやすいこともあり定番とも言えるHappymodel SAILFLY Xにしました。

まだまともに飛ばせていません。そういうことも含めての感想などを書いておきます。

[ 受信機とブザーの組み込み ]
受信機無しのバージョンを入手したのでFrsky XM+を取り付けました。FCには受信機用にコネクターが接続されています。そのリード線をカットしてXM+を半田付けしました。ついでにブザーも取り付けました。キャノピーの内側には受信機とブザーを入れるスペースが十分にあります。

[ Betaflightの更新 ]
Betaflightのバージョンが例によって4.0の開発版(4.0.0 Dec 11 2018 / 01:09:33)でした。わざわざこのバージョンを使用している理由があるのかも知れません。またモードとアームはAUX1, AUX2に割り当てられているので最低限の設定で飛ばせるのですが、ここは敢えて最新版のBetaflight 4.0.4にしてみました。

更新の前にCLIでdumpとdiff allを保管することに加えて、比較しやすいのでPower&Battery, PID Rates, Filterなどの画面はスクリーンショットも保管しておきます。

Betaflight 4.0.4を導入後、先に保管したDiff Allデータを入れますが元がRCにもなっていない開発版なのでエラーがいくつかでます。本来なら全て手作業で設定するべきかも知れませんが、この状態をもとに設定しました。

• ボードの反転が反映されませんでした。
  どうも開発版と正式版で設定項目が変わっているようです。ConfigにてボードをRoll方向に180度回転させる設定をしました。正しく設定されたかどうかはSetup画面で機体の傾きが正しく反映されることで確認します。
  set align_board_roll = 180
• Power&Batteryで電圧関連が0になっているので、適当に設定します
• PID Tuningのフィルター設定が変わっています。そのままで良いのかも知れませんが、元の値にしておきました。
  

[ RATES ]
レートはかなり過激な設定がなされています。PITCH/ROLLは960 deg/s、YAWは1300 deg/sです。実際に飛ばしてみると小気味よく飛ばすにはこれくらいの方が良いかも知れません。自分の好みのレートと二種類設定して試しているところです。わたしてきにはRC Expoを沢山入れた方が飛ばしやすいです。

[ カメラアングル ]
おそらく30度ほどで固定されています。小型機は20度から25度くらいで飛ばしているので30度だと低速低空飛行がかなりしんどいです。

そんなおっかなびっくりな飛行をインスタグラムで公開しています。

 

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HappyModel Sailfly X My first flight #fpv

Nobumichi Kozawaさん(@nkozawa)がシェアした投稿 – 2019年 7月月7日午後8時26分PDT

とりあえず2Sでも十分なパワーと運動性能があることは良くわかりました。その後3Sに変更してパンチ力のテスト中にプロペラがひとつ飛んでしまいデスロールに入りました。そのクラッシュのショックでVTXの電波が出なくなったためひとまずテスト終了です。もともと考えていたVTXの換装にせざるを得ない状態です。