MCパラメーターの詳細設定にあるゲインについて

ゲイン(gain)という言葉を見ても意味を理解しづらいですよね、ゲインとは直訳すると利得となりますが、ますます意味がわかりません(笑)Wikipediaによると電気回路における入力と出力のことなんですが、マルチコプター(ドローン)やヘリコプターでいうゲインとはおもにジャイロセンサーの感度のことを表します。

今回は設定のゲインについて解説していきます。

設定といっても機体やモーター、プロペラの違いにより設定値が変わってくるようなナイーブな面があるので、他の機体の数値が参考にはなっても同じ数値にすれば自分の機体が安定するとは限らないので、そこだけは覚えておいてください。製品として出荷されているドローン(DJI製など)であればあまり動かす設定ではないと言うことです。

ゲインの設定でなにが変わるのか

ドローンで言うゲインとはジャイロセンサーの感度のことですが、低く設定すると動きがソフトになり高く設定すると機敏な動きになります。そう聞くと空撮に限らず設定を低くしておけば安全に感じますが、実はそうではないんです。

DJIや3DRobotics、Autel Robotics、Yuneec(DJI以外のメーカーが設定できるかまでは調べていません)などの製品であれば適正範囲内でしか設定できないのですが、自作のドローンだと設定を失敗するだけで墜落の確立が高くなります。

僕はDJIしかわからないので、DJIの設定でご説明します。

先ほど”ゲイン=ジャイロセンサーの感度”と書きましたが、DJI GO 4では、”感度”と”ゲイン”の設定があるんです。ここでは”ゲイン”にフォーカスして解説していきます。

DJIでは感度の設定を変更するとプロポのスティックを入れた(倒した)時の挙動が変わります。低くするとまったりとした動きになり、高く設定すると反応が良くなります。

 

ゲインが低すぎる場合

ゲインはセンサーの感度と書きましたが、ゲインが低い場合は感度が落ちてプロポ(コントローラー)のスティックを戻しても戻りづらくなるんです。この”スティックを戻す”という所がポイントで、ゲインの設定では感度の設定と違いスティックを戻した後の挙動をコントロールしているんです。

いっけんするとゲインを低く設定すればまったりとした動きになり操作性が良くなりそうですが、そうではなくドローンの姿勢を戻す挙動自体が緩慢なうごきとなってしまい、カウンター操作などをした場合に制御不能になり墜落の危険も出てきます。

ゲインが高すぎる場合

ゲインが低い場合は姿勢を戻す制御がゆっくりと動くと説明したが、ゲインを高く設定した場合にはドローンの挙動が不安定になってしまいます。これは動画で見たほうが理解しやすいので、まずはコチラの動画をみてください。

dji naza gain setting explained. (how to use gain setting on naza, wookong A2,inspire)

こちらの動画でドローンがふらついているのは、ゲインを高くしすぎたために起こっている動きなんですね。こういった動きをハンチングといいます。

ラジコンヘリ ハンチング現象

こちらはドローンではなくヘリコプターのハンチング動画ですが、テールがブレているのがわかるかと思います。こういったハンチング現象は無人航空機だけではなく、RCラジコンカーでもジャイロを使用するものがあり、やはりゲインの設定によるハンチングに注意しながら設定をしていくようです。

いかがですか?DJIのドローンで極端な設定をしてもここまでの動作にはなりませんが、風が強く限界にちかい状態であればジャイロ補正では制御しきれない状態になってしまうかもしれません。

結局ゲインの設定はどうすればいいのか

僕を含めた初心者のうちはプロペラなどの機関部品は純正パーツを使い、ゲインの設定は初期設定のまま飛行させるのが一番の安全策かもしれません。

僕も色々設定変更をしてみますので、いい結果が出たら情報をシェアしますね。

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