小ネタ

　smarter every dayがローレロンの動画作るみたいな話ししてたけどあれどうなったんだろう。

　固体モーターが燃焼終了してしばらく慣性飛行して、ある程度減速してから分離してパラシュートを出したけど、固体燃料の残留推力で綺麗に突っ込んできている。昔の衛星の打上げとかで残留推力が問題になった例はいくつかあるけど、映像で見せられると説得力があるな。

　距離というか速度のほうが見たいけどな。あと、表面にマーキングして角運動量とかも解析してほしい。

　155mm砲くらいの大きさだとハイスピードカメラでトラッキングするソリューションがあるけど、6mmくらいだと長距離の飛翔を観測するのは難しそうな気もする。ホップアップが効いてくるのはある程度の距離を飛んだあとだから、ハイスピードカメラでマズルから全体を計測するのは厳しそう。

　実銃だと例えば5.56x45mmは直径だけ見ればBB弾より小さいわけだし、速度では10倍くらい早いから、実弾の長距離の飛翔中の解析ができればBB弾の解析も余裕だろうけど、とはいえ銃弾の飛翔中の解析ってのもあんまり需要なさそうな気もするし。

　155mm砲弾とかのトラッキングって、そういう機械を売っている以上は需要があるんだろうけど、どういう解析をやってるんだろう? 衝撃波の形とか砲弾の回転とかは適当な固定ウインドウでハイスピード撮影すれば解析できるだろうし。

　【Fit Boxing feat. 初音ミク】ミ　ク　と　一　緒　に　エ　ク　サ　サ　イ　ズ【石神のぞみ／にじさんじ所属】 - YouTube

　何十年後かの老人ホームって、三八式の代わりにサイリューム持たせて、こういうので体力維持を図っているんだろうな。ペンライトが普及しても老人ホームからの根強い需要でサイリュームの生産が続く世界か……

　経験で覆すのがベンチャーの強み - Synspective小畑氏が目指す小型衛星の将来 - 宇宙ビジネスの開拓者たち(2) | TECH+（テックプラス）

　おそらくJERS-1の話だと思うんだけど、ちょっとしたエピソードとか。こういう面白い話、いっぱいあるんだろうから誰かまとめて本にしたらいいと思うんだけどなぁ。噂話を聞く程度でも面白い話は色々あるんだから、「なにか面白い昔話ありませんか～」って聞いて回ればたくさん出てくるだろうに。

/* JERS-1はクリティカルフェーズでSARが展開せず、パネルを保持していたピンが抜け残ったと想定されたため、揺さぶって抜くための「共振マヌーバ」を計画していたところ、実行前に展開が完了した(打ち上げが2月11日、クリティカル運用は当初16周(ほぼ1日)の予定(実際には31周までクリティカル運用を継続)、4月4日に引っ掛かりが外れ、シーケンスを順次実施して9日に展開を完了) */

https://www.jstage.jst.go.jp/article/sicejl1962/24/6/24_6_565/_pdf

　1985年。地球センサに使われる焦電センサ、松下で作ったやつがいくつかの衛星に搭載されて使われていたらしい。最近だとパナがキューブサットを作ったりしてるけど、昔から宇宙用の機器を作ってたりしてたんだな(パナのやつは民生品の宇宙利用だけど)。

https://www.jstage.jst.go.jp/article/itej1978/41/4/41_4_299/_pdf

　1987年当時の衛星とかの概観。テレビジョン学会誌に掲載されたものなので、幅広く解説されている。まあ、「(前略)一般論として、将来的には完全再使用型の宇宙輸送機が出現することは確実と考えられている」という感じの時代だが。

　将来構想として静止プラットフォーム(GPF: Geostationary Platform)についても。NASDAの16トン級のイラスト。800MHz移動体通信用の30mアンテナが2個、Ku帯やK帯の小型(といっても2mから5m)がいくつか。

　20年くらい前に、MEMSを使った固体燃料アレイという構想があったらしい。MEMSから想像するほど緻密・複雑なものでもないけど。直径0.8mmくらいの穴に固体燃料を充填して、表面のヒーターに電力を投入することで点火させる。1mNs程度を想定していたようだ(当時は0.02-0.3mNsくらいしか出ていないが)。このマイクロスラスタを1.2mmピッチで2次元に大量に(1万個程度)並べて、推力が必要なときに必要な量を着火する。比推力は180s程度を想定していて、コールドガスジェット(50s程度)より高性能を目指す。

　2001年前後に開発が始まって、「マイクロ衛星」のコンスタレーションとかを構想していたらしい。東北大とISASで研究していたのかな? 東北大のエネルギー系のMEMSをやっていた研究室がISASに持ち込んだみたいな流れらしい。

　この頃はNASAやJPLで半導体プロセス(MEMS)を研究する設備を導入していたらしい。宇宙用のMEMSは地上では全く用途がないから、研究をアウトソーシングすることができず、アメリカではNASAやJPLが自身で研究設備を所有していた。日本でこのような動きはなかったから、大学の研究室からISASへ売り込んだ、みたいな流れなのかな。で、複雑なMEMSを作るのは大変だから、まずはシンプルに固体燃料アレイを、みたいな感じか(固体燃料アレイ自体は1990年代末頃にアメリカの企業で考案されたものらしい)。

https://www.jstage.jst.go.jp/article/kjsass/52/609/52_262/_pdf/-char/ja

　2004年。宇宙用のMEMS、特に推進系。コールドガス、固体燃料、液体燃料、電気推進、色々提案されている。

　LUNAR-Aのペネトレータの姿勢制御にマイクロ固体燃料アレイを使おう、みたいな話も。ペネトレータのラムライン制御は初期案でGN2を想定しているから、マイクロ固体アレイはあとから出てきた案か、あるいはMEMSチームが勝手に言ってるだけかもしれないけど。

　太陽電池とかも含めてワンチップ化した衛星のコンセプトとかも。太陽電池はシリコンベースならシリコン基板で作れるし、スラスタもMEMSで作れるなら同じ基板に載せられる。計算リソースももちろんシリコンで作れる。シリコン半導体をほとんどむき出しで宇宙空間に持ち込めるかとか色々あるだろうけど、コンセプトとしては面白い。MEMSスラスタはシリコンを4枚重ねて使うような提案もあるし、最終的にはスラスタとか計算リソースとか太陽電池は別々に作って重ねるなりするのかもしれないけど。3Dチップレットならそれぞれの用途(太陽電池、MEMS、計算)に合わせてプロセスを最適化できる。とはいえあまりに物性が違う半導体基板を使うと熱膨張率とかの兼ね合いも出てくるだろうし。

　最近だとJAXAでミニマルファブを使ってIC(4bitシフトレジスタ)を試作みたいな話もあるけど、とはいえミニマルファブ自体がまだ開発中の段階だからなぁ。ある程度大きなMEMS機構は作れるだろうけど、計算機とかを作るのはまだまだかかりそう。将来的にミニマルファブの0.5インチウエハで太陽電池やらスラスタやら計算機やら無線機やらを全部作って、それを重ねて宇宙に持っていけたらデモンストレーションとしては面白いだろうけどな。大電力が必要な通信系は厳しいとしても、例えば1m未満程度の近距離通信で良ければ大容量電池(シリコンで作りづらい)は不要だろうし、JEMの暴露部に0.5cmくらいのメッシュで小さい部屋を作ってその中で動き回らせたりはできるだろうし。1ヶ月とか1年とか浮かべておいて、HKを取りつつ、適当なタイミングで地上に持ち帰って実物の劣化状態を解析したりとか。

　小型衛星(数kgくらい)で蒸気圧の低い潤滑油をインクジェットで打ち出すスラスタとか作れないものかな。細いチューブで必要な箇所に分配して、MEMSヘッドで打ち出す。リアクションホイールとかの可動部に対しても同じ液体を供給して、スラスタと共通のヘッドで回転部に潤滑油を定期的に打ち出す。

　インクジェットプリンタのヘッドにはピエゾとバブルの方式があるけど、これを組み合わせて、ピエゾで押し出し+流路を閉塞して、ノズル側のヒータで加熱する、みたいな方式とかも作れそう。ヒータで熱エネルギーを追加できる分で比推力が改善する。

　MEMSで斜め穴が作れれば1個のヘッドで1軸並進+3軸回転とかを作れるけど、半導体プロセスで斜め穴は難しそう。制御部はMEMSで作ってノズルは樹脂なりを機械加工で削って、ノズルの向きで推力ベクトルを制御するみたいな形はできるか。

　ETS-VI(きく6号)、SAPは4枚2翼構成だけど、GTOでは1枚だけを開く部分展開モードというのがあるらしい。内側のパネルやヨークは構体に固定されているはずだからパドル駆動(太陽追尾)はできないけど、GTOでは太陽指向の弱いスピン安定で運用するのかな。TT&CはUSB(オムニアンテナ)だから向きは関係ないだろうし、アポジとかでスラスタを吹くときは短時間だからバッテリで間に合うだろうし。最近の衛星のSAPってワイヤとかプーリで全体を連動させて(均等に)開かせる機構が主流な気がするけど、部分展開をやる場合ってパネルの同期はどうやってたんだろうか。特に同期とかは気にせずにエイヤと開いていたんだろうか? それで支障が出てきたから同期して開くようになってきたんだろうか。

　なーんか、Razerのサイドボタンがチャタり気味なんだよなぁ…… crtl-wに割り当てているスイッチが2度押しされる。1日に1回から数時間に1回程度の頻度。

　Razerくんさあ、買ってからまだ1年と3ヶ月程度だぜ? ゲームで使ってるわけでもなし、そりゃ大量にブラウザのタブを開く病に罹患している自分はctrl-wは頻繁に使うとはいえよ。エンコーダといい、スイッチといい、寿命短すぎだろうがよ。

　正道としてはハードウェアトラブルが発生したら躊躇せずメーカーサポートに連絡して交換してもらうべきなんだろうな。何回も交換が発生すればサポートコストがメーカーの負担になる。それが製品寿命の向上への圧力になる。複数回の交換に応じてくれるのかはわからんけど。

　とりあえず、サイドパネルは3種類付属していて、一番スイッチが多いやつを使っているから、あと2枚ある。バラして部品取りに使えるか見てみるのはアリか。バラせるような構造なのかはわからないけど。

　Anker V6 Color Engine、1月末ごろに開発中止になってたんだな。

　元々V6には期待せずにM5を買っていたし、そもそも手を出せる価格でもなかったけど、やはり残念よなー。せめてフィラメント保管容器としてガワだけでも売ればよかったのに。他メーカーのドライヤー/ストレージにはコスパで勝てないとしてもよ。発売予定まで数カ月ってことはハードウェアスペックはほとんど固めてあとはソフトウェア側で頑張ろう、あたりまでは来ていたはずだと思うんだけど。金型とか生産ラインとかも用意していたんだろうし、ストレージ機能だけでも売ってくれればもの好きは買うだろうに。ブランド品が好きな自分としては、V6はちょっと手が出せないけど、複雑なヘッドとか供給機構とかを除いた部分(保管容器)として多少安くなってれいれば値段によっては買ったかもしれんぞ。ガワの金型は流用してそのうち別の機構で開発し直すのかもしれないけど。

　暖かくなってきたので、ちょこちょこと3Dプリンタの使用を再開している。社外のフィラメント(純正の半額)を使うことが多かったんだけど、手持ちのフィラメントで使いたい色が純正のやつだったので、久しぶりに純正フィラメントを使用。ホットエンドを加熱している間にめちゃくちゃフィラメントが吹き出てくるんだけど…… これってフィラメントの水分が発泡してるんだろうか? やっぱりフィラメントを複数本入れておけるストレージボックス(除湿機能付き)欲しいなぁ。いや、本当に必要なものはストレージボックスではなくシリカゲルを再生するためのホットプレートな気もするけど。

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　rtl_tcp.exeのクライアント、一瞬3ch同時のISDB-Tコンスタ表示が動いたんだけど、そこからチマチマ手を入れてたら2ch動作も厳しくなってきた。誰だ!! C#のTask/async/awaitが簡単だなんて言ったのは!!

　試しにFourier.Forwardの処理時間をStopwatchで計測

　縦軸はミリ秒、横軸は秒。10秒辺りまでは1ms以内で処理できているけど、それ以降は処理時間が長くなっている。18秒あたりで処理時間が短くなっているけど、これは計測上の問題。

　シンプルなテストコードで、並列10スレッドで2048ポイントの乱数FFT(スレッドの中で乱数の生成も行っているので、FFT自体の並列数はもっと少ない)

　並列数が多いのでより処理時間が長くなっている(内部的には並列処理になっているはず)。最初は処理時間がある程度狭い範囲に固まっているけど、一定以降では処理時間のバラツキが増えている。短くなったり、長くなったり、変な挙動。

　ISDB-TのOFDMは1.134ms(@6MHz,GI1/8)間隔で送られてくるから、FFT(1024pts or 2048pts)は少なくとも1ms以内に終わる必要がある(SP等価くらいまでなら処理負荷はそれほど大きくないから、FFT処理時間が支配的)。

　リアルタイムISDB-TクイックルックはFFTライブラリが難関かなー。FFTってもっと早いものだと思ってた。例えばCortex-M4(168MHz)で複素数(32bit)のFFTは2048ptsで1.6msくらいなので、2-4GHzくらいで動くCore i7が同じくらいの速度しか出ないというのはちょっと直感に反する。

　試しに自分でFFTを書いてみた

　青がISDB-T用の2048pts、橙がウォーターフォール用の16384pts。自作FFTメソッドはシングルスレッドなので、処理時間のバラツキは少ない。なんかMath.Netより早いんじゃね?という気がするけど多分気の所為。どちらにしろ、一定時間で処理時間が急増している。

　内部処理的には全く無関係のメソッド(Math.NetのFourier.Forwardと自作のFFT)で同じような変化の仕方ってのが不思議。GCかどっかが大量にリソース食ってメインの処理が圧迫されてるみたいなシナリオなのかな? 大量にメモリを食ってそうな場所か…… 心当たりが多すぎて。。。

　GUI(ヒストグラム、ウォーターフォール、GI相関、コンスタレーション)の表示を消して、最小構成で実行

　処理落ちするまでの時間が伸びた。やっぱりメモリ消費量とかの問題なのかな?

　リリースビルドで実行するとGUI全部有りの3ch並列(ISDB-Tフルセグ)でもしばらくは問題なく動く。

　10分程度は問題ないかな。運が良ければ30分程度でも。3ch並列でもCPU負荷はタスクマネージャで5%程度。

　FFTをMath.Netに戻すとリリースビルドでも比較的短時間で処理落ちするので、やはりMath.NetのFFTライブラリにも何らかの問題はありそうな気もする。とはいえ、自作FFTでもデバッグビルドでは満足に動かないので、全体的に問題があるんだろうけど。

　ISDB-Tのコンスタレーションの表示機能はノリと勢いで実装したような部分なので、ちゃんと動いてくれなきゃ困る、というものでもなく、こればっかりにかかりきりになるのもな、とは思っているんだけど、やはり動いてくれないのは気持ち悪いわけで。どうしたものか。

　とりあえず、Task/async/awaitは無関係っぽいな。