2017年4月25日火曜日

ジンバル

 ここ何週間か、ステッピングモータでジンバルを組んでいます。確かWebカメラとかと同じ頃にモーター類も届いてるので、ブログエントリの日付を信用するなら3週間目くらいでしょうか。
 やっと、ちゃんと目標を追尾したりとかできるようになってきました。


 上の動画ではロケットボディ(宇宙ゴミ)をトラッキングしています。高度はおよそ450kmくらいですから、国際宇宙ステーションと同じくらいの速度です。ロケットよりISSのほうが遥かに大きいでしょうから、ロケットが見えるならISSも見えるはずです(今はタイミングが悪くてISSが日没後に飛んでこないのですが)。


 今のところ、方位仰角を手動設定、緯度経度高度を手動設定、恒星の追尾、飛行機の追尾、衛星の追尾、ができるようになっています。
 恒星はほとんど静止目標なので、まぁ捕捉できて当然と言うか。
 衛星と飛行機は大体同じような角速度ですが、衛星は計算で位置がわかるのでかなり高精度に追尾できます。相互の位置のズレや、軸のズレによって誤差が発生しますが、直上でもない限りはちゃんと追尾できます。
 飛行機はADS-Bを使用しているのですが、受信状態が悪いのか、位置情報が間欠でしか降りてきません。でも一応目標を捉えることはできています。夜中とか、真っ暗な画面の中で衝突防止灯がピカピカしていて、しかも翼端灯等は常時点灯ですから、まるっきりUFO映像です。
 追尾の難易度としては、一番簡単なのが恒星、ちょっとむずかしくなって衛星、かなり難しくなって飛行機、という感じです。飛行機を高精度に追尾したければ、位置予測を行った上で画像認識で追尾、という感じになると思います。

 見ての通りかなり小規模なので、せいぜいがWebカメラやウェアラブルカメラ程度まででしょうが、位置情報を追尾できるので、XBee等で自分の位置をGPSで転送すれば、自撮りカメラみたいにも使えます。この分野だと市販品ではSOLOSHOT2あたりでしょうか。
 ハードウェアは結構簡単ですし、制御回路もマイコン1個とモータードライバ基板2個で作れます。オープンソースプロジェクトみたいにしたら、だれかフレームとか設計してくれないかなーとか思ったり。でもドローンが流行ってる昨今、こういう追尾カメラとかのプロジェクトも有るんだろうなぁ。

 当初の目標は、35mm換算2mくらいの望遠鏡を自動で振ってISSを撮りたいと思ってたんですが、換算260mmくらいで点みたいなロケットボディを撮っただけでも結構満足してしまいました。次の目標をしっかりと探しておかないと、いつものようにあっという間に失速しそうです。

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