センサ追加

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シミュレータは真の値を返すことができるが、本物は返せない。 本物の気持ちになって、センサモデルの再現が必要。

• [ ] 磁気センサー
• [ ] ジャイロセンサー
• [ ] 加速度センサー
• [x] #146

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センサ	用途	PX4 SITL	箱庭
RGBカメラ	可視光スペクトルの画像をキャプチャ	×	○
サーマルカメラ	熱を検知し熱画像を生成	×	×
赤外線カメラ	赤外線スペクトルを捉え夜間監視や熱源検出に有効	×	×
多スペクトルセンサー	植生の健康状態監視や土地管理に有効	×	×
LiDAR	レーザーを利用した距離測定と精密な3Dマッピング	×	○
超音波センサー	超音波を利用した障害物との距離測定	×	×
電波高度計	電波を利用した高度測定	×	×
レーダーセンサー	ラジオ波を利用した物体検出	×	×
光学フローセンサー	地表のテクスチャを利用したドローンの動き検出	○	×
GPSセンサー	衛星を利用した地理的な位置情報の提供	○	○
気圧センサー	気圧の変化を測定し高度情報を提供	○	○
ジャイロセンサー	ドローンの姿勢変化を測定	○	○
磁気センサー	地球の磁場を測定し方向を判定	○	○
加速度センサー	ドローンの加速度を測定	○	○
温度センサー	動作中の温度上昇を測定しオーバーヒートの可能性を検知	×	×
バッテリーセンサー	バッテリーの充電量を計測	×	×

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こういうのを考えていたら、バッテリーとバッテリセーサーが欲しくなった。

偵察小型ドローン使って、調査対象のところを移動させる。この際、センシングデータを箱庭空間に通知し続けると、勝手に、箱庭空間内で、調査対象の空間が再現（自動生成）されてくる。そして、ARアプリでその空間に入って、歩き回る感じ。

ただし、実機のバッテリーが切れると落ちちゃうから、自動で戻って充電するような運用が必要。 そこの連携を箱庭でやるというのはアリだなと思った。ドローンを使ったシステムの連続稼働の試験空間として。 多分、充電させるための機器とかロボットとの連携が必要になって、シミュレーションハブとしての箱庭の本領発揮ができる。

充電器のロボットが着陸地点まで、お迎えに行くとか面白そう。

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なので、まずは、バッテリーがリニアに減るダイナミクスで考えて、バッテリー残量をPX4に通知するとともに、ローターのダイナミクスにも影響を与えるようにする系を作りたくなった。

バッテリーが減ると、ある閾値からローターの回転数が減衰してく感じかな？

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ローターと関連づくと、ドローンの動きにも影響を与えるからシミュレーションの見た目的にもわかりやすい。

センサの性能特性の見せ方として、バッテリー消費とかも関係性として見せれたりして。

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MAVLINK

https://mavlink.io/en/messages/common.html#BATTERY_STATUS

PX4 およびその他の MAVLink 対応システムでバッテリーの残量を通知するためには、BATTERY_STATUS MAVLink メッセージを使用します。このメッセージは、バッテリーの状態、電圧、消費電流、残量、およびその他の関連情報を送信するために設計されています。

BATTERY_STATUS メッセージ

BATTERY_STATUS メッセージのフィールドは次のとおりです：

• id: バッテリーのID。
• battery_function: バッテリーの主な機能（例：プロペラ用、AV用など）。
• type: バッテリータイプ（LiPo、LiIon、NiMHなど）。
• temperature: バッテリーの温度（単位は摂氏度）。未知の場合は15000を使用。
• voltages: 各セルの電圧（ミリボルト単位）。未使用のセルはUINT16_MAXで埋めます。
• current_battery: 現在のバッテリー消費電流（10mA単位）。
• current_consumed: 消費された電流の合計（mAh単位）。
• energy_consumed: 消費されたエネルギーの合計（10J単位）。
• battery_remaining: 残りのバッテリー容量（パーセンテージ）。正確なパーセント値が不明な場合は-1。

例

バッテリーの残量を PX4 に通知するには、以下の手順に従います：

1. BATTERY_STATUS メッセージを適切に設定します。たとえば、バッテリー残量を 75% と報告する場合、battery_remaining フィールドを 75 に設定します。
2. 設定されたメッセージを MAVLink 通信プロトコルを使用して PX4 に送信します。

このプロセスは、実際のシステム統合やテストの際に MAVLink ライブラリ（C、Python など）を使用して実装されます。PX4 や MAVLink には、これらのメッセージを生成、送信、および受信するための詳細なドキュメントと API が用意されています。シミュレーション環境でこれをテストする際には、適切な MAVLink ライブラリを使用して BATTERY_STATUS メッセージを送信するコードを書くことになるでしょう。

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PX4側の情報

https://github.com/PX4/docs.px4.io/blob/master/v1.10/ja/getting_started/px4_basic_concepts.md#%E3%83%90%E3%83%83%E3%83%86%E3%83%AA%E3%83%BC%E5%8B%95%E5%8A%9B%E6%BA%90

https://docs.px4.io/main/en/config/battery.html#battery-and-power-module-setup

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ローターの電力消費は回転数の３乗になるらしい。

ドローンの製作と制御を学べる教材の研究