CanSat競技での後輩教育

基板 JLCPCB CanSat

私はハイブリッドロケットを今後開発していく後輩への教育機会としてCanSatを推奨しています。

本文章ではその思想についてお話しします。

1．開発工程
CanSatを考える上で、どのような要求があってそれを満たすにはどのようなフォームファクターやアルゴリズムを構成しなければならないかを考える必要があります。これらを考える力というのはハイブリッドロケットや衛星開発にも十分活かされるものであり、CanSatを通していわゆる開発の上流工程を身につけてもらっています。
また、開発ステップもBBM、EM、FMと段階を踏ませることでプロジェクトとしてのスケジュール感などを考える練習として使用しています。

2．搭載機器の類似性
搭載機器の類似性について、GPSや9軸、microSDなどハイブリッドロケットとCanSatの搭載計器は類似している点が多いです。CanSatを通してこれらの搭載計器の使い方などを学んでもらうことで、ハイブリッドロケットの電装の製作にスムーズに移行してもらうことができます。また、構造面についてもCADの扱い方などCanSatを通して学んでもらうことができるので、まさにCanSatは基礎の基が詰まっているものだと言えます。

3．一発勝負を学んでもらう
CanSatは基本1度の投下しかできません。この一発勝負という環境の中でいかに不安要素をなくし、最大のパフォーマンスを引き出すのかということについて十分に考える必要があります。ハイブリッドロケットと一発勝負で戦うのでここの考え方というのは応用できるのではないかと考えています。

4．基板の作り方を学ぶ
具体的な工程になりますが、ユニバーサル基板ではなくプリント基板を作製し、実装するのもいい経験になります。プリント基板を使用すれば短絡などのトラブルも生じにくく、見た目も綺麗になります。
ちなみに基板の発注はJLCPCB様の方で無償で基板発注のほうを行わせていただきました。以下そちらの感想も記述させていただきます。
まず、JLCPCBで発注するメリットとして、データ入力のしやすさがあります。基本的にzip形式でデータをアップロードするだけで即座に必要な情報を認識してくれるので発注にかかる手間は正しくデータが入力されているかの確認くらいで済みます。
また、発注から基板が手元まで届く日数も短く、体感で今までより3日ほど早く手元に届きました。これだけ早いと、発注して失敗しても再発注できるスケジュール的余裕が生まれるので、プロジェクトの進行管理も非常にやりやすくなります。
大変手頃な価格で発注できる分、品質は悪いのかと言われるとそういうわけではありません。自分が見る限りだと日本で発注した基板と遜色ない基板が完成しました。
JLCPCBの皆様、ご支援ありがとうございました。

t.co




5．以上を踏まえた大会結果
ここまでCanSat競技について触れてきましたが、残念ながら今年の能代宇宙イベントの競技結果は芳しくありませんでした。しかし、ここで学んだことが活きて今は後輩もエース候補として活躍しています！




合コン必勝法

この記事はCanSatチームFUSiONのアドベントカレンダー202322日目(12月24日)の記事です．

⚠️本ブログは非常に攻撃的な内容を含みます。なお、本記事の著者とFUSiONのPMは別人格です。ただのおふざけ記事です。この内容を実践して失敗しても責任は負いません。

 

Merry Xmas! 今日は12/24ですね。Seigama（仮）です。この記事を読んでいるあなたはきっとクリぼっちなのでしょう（彼女といる方は退出願います）。安心してください私もです。

今日は合コンの必勝法を私から伝授します。これであなたも非リア脱出！

 

  1. プロフィール

    まずはじめに私の恋愛経歴から...












    （書き忘れではありません。あなたの端末も正常です）

  2. 合コンの必勝法について

    前章では私の恋愛遍歴について非常に細かくお伝えしました。それでは非モテなみなさんはどうやれば合コンで勝てるのか説明します。

    ところで私も合コンなんて行ったことがないので必勝法なんて知りません。この文章はただの妄想です。クリスマスイブに一人寂しく妄想を書いてます。

     

    1. 必勝法〜準備編〜

      まずは、合コンを開催しなければなりません。非モテなみなさんはきっと女の子も集められないでしょう。でも安心してください。同性の友達がいるではありませんか。そうです、異性からモテる友達に合コンを開催してもらってください。使えるものは最大限使いましょう。他に、異性の友達がいるならその友達に集めてもらうのも手です。

      次に、服装は綺麗なものを選びましょう。みなさんはチェックのシャツやしわしわのパーカーを着ていると思いますがそれだとモテません。個人的調べですが、タートルネックを着て自分が佐藤健（女性の場合は佐々木希）であると信じ込めばなんとかなると思います。しらんけど

    2. 必勝法〜当日編〜

      なんか初手の座席が大事だと聞きました。特に大人数の合コンだと初手が全てらしいです。入った瞬間に気になる人の近くをキープしましょう。有名な人が言っていたので理由なんか考えず信じましょう。

      次に会話内容について。非モテ諸君が話している会話は内輪ネタが多いのでみんなに伝わる話題にしましょう。女性と目が合うだけでキョドル人も多いと思いますがなるべく相手の目を見て、もし直視できなかったら鼻でも見といてください。下を向き続けるよりはマシだと思います。ネタに困ったら猫派か犬派か聞けばいいと思います。しらんけど

      あとはなるべく気を遣うべきです。特に唐揚げを持っている人がいたら積極的にレモンをかけてあげましょう。サラダを積極的に取り分ける人もモテるらしいです。

      なんか箸を興味のある人に向けて置くとかトイレで同性と作戦会議するとか色々あるみたいですけどよくわかんないです。合コン行ったことないので。

      ここまで来たら終盤です。「Instagram交換しませんか？」っと言って適当に交換してください。LINEでもいいんですけどInstagramの方がハードルが低そうです。なんか理由つけて交換しやすそうなSNSなんですかね。

    3. 必勝法〜終わった後〜

      終わった後はすぐに感謝の気持ちを伝えましょう。絵文字が好きな人が多いので文中には絵文字をふんだんに敷き詰めるのがコツです。あと、質問するときの文末は"〜なのカナ⁉️"というテンプレを使いましょう。これで相手もイチコロです。

      感謝の気持ちを伝えたら、次いつ会うのかの約束をしてください。時間が経つと会う気力も無くなるので。

  3. 最後に

    お疲れ様でした。これであなたも合コンで無双できます。この文章を書いていたらインターフォンが鳴りました。きっと女の子でしょう。それではまた...

 

 

基板設計のあれこれ〜ノイズと戦う基板の作り方〜

この記事はCanSatチームFUSiONのアドベントカレンダー202315日目(12月17日)の記事です．

 

こんにちは！Seigamaです。2週間ぶりの私のターンということでみなさん私のことを忘れてないですかね...

ところで、最近急に寒くなりましたね...今日の最高気温は6℃と聞いてびっくりしております。そろそろお鍋が恋しい時期となりましたが、お鍋といったら基板製作。そうです基板をいっぱい作りたく時期がやってきました。

ということで本日は基板のあれこれを書いていきたいと思います！（強引な誘導）

 

  1. 基板と基盤、どうでも良くない間違え方

    今回は基板のノイズ対策を中心にお話ししたいと思っていますが、その前にまずは基板と基盤を間違えないようにという注意書きです。
    みなさんがよく見る緑の厚さ1.6mmぐらいのペチペチした板、あれが基板です。

    みんな間違えがちなこの二文字、間違えるだけで色々と信用がなくなります。文章を読んでいてもこの誤字を見てしまうと萎えてしまうのです...（これは自分だけかな？）
    どんな誤字もそうですけど文章の信頼性にも関わってくるので、本当にこの誤字は気をつけてください。といいながらこの先の文章で誤字をしたらお恥ずかしいですが、いち素人のブログだと思ってゆるく見てください🙇

    では本題

  2. 恐怖！ノイズと戦う基板設計

    1. ノイズって何？

      　そもそもノイズってなに？というお話しですが、ここでいうノイズとは不要な信号であったり、電磁波の不要な輻射や電源電圧の揺れなど幅広いものが当てはまります。このノイズの影響で信号線に影響を与え誤動作を生じさせてしまったり、場合によっては故障させてしまうこともあるのです。
      　私も衛星のアナログ回路を設計しててこのノイズには苦しめられました...というのもノイズによって取得したアナログデータがちょっと変動してしまいます。0.01%のオーダーで正しい値を取得したかったのでこの誤差は取得結果に結構響いてきます。そんなこんなでノイズ対策の重要性を痛感したわけです...
      　以下では簡単にですが私がノイズ対策のために気をつけていることを書いています。もちろん下で書くこと以外にもいっぱいあるのですが、特に気をつけている初歩的なところから書いていきます。

    2. 配線時に気をつけること

      　まずはパターンを引くときに気をつけないといけないことを説明します。

      　最初はパターン幅から。銅箔厚35μmの基板では電流1Aに対してパターン幅1mm以上という原則があります。これは一般的な環境下でのルールですが、基本的にはこのルールに従う形でOKだと思います。特にニクロム線とかモーターとか比較的大きめの電流が流れるところは注意してください。

      　次に直角の配線はやめましょう。直角部分は直線部分に比べてパターンの幅が大きくなってしまうため特性インピーダンスが変化しノイズが生じてしまいます。一部直角になるのが仕方ない場合があったとしてもなるべく直角はなくしてください。配線を45度などで2回曲げれば対策になります。

      　最後に、気を付けて欲しいのは同じ層や隣あった層で信号線を平行に引かないということです。平行に引いてた方がカッコよく見えるのは事実です。しかし，信号線を平行に引いてしまうとクロストーク（ある信号線が他の信号線に影響を与えてしまう現象）が生じてしまいます。そのため同じ層の場合は2つの信号線を離し，隣り合う層の場合は垂直に交差するようにパターンを引くとクロストークを防げます。ただし、差動ペアの信号については平行に配線してください。ノイズの加わる条件を揃える必要があります。ここはたまに自分も忘れて後でファっとなります。

      ↑ダメなパターン

    3. GNDベタは正しく使おう

      　みなさんGNDベタをなんとなくで張っていませんか？GNDベタは便利で必須な機能である一方で、一歩間違えるとノイズの要因になってしまって逆に悪影響を与えてしまう恐れがあります。では具体的に何に気をつければ良いのでしょうか。

      　まずはパターン間などでGNDベタが分断されてしまうと、リターンパスを確保できずノイズが発生しやすくなります。そのため、ノイズを特に気にしなければならない回路を考えるとき、リターンパスが確保できるように設計を心がけてください。

      　また、この話題に関係するところですが、ビア間のクリアランスがなく、電流が迂回してしまうこともノイズの要因となってしまいます。そのため、ビアとビアとの感覚を十分にあけ、迂回せずに直接電流が流れるようにするとノイズを抑えることができるようになります。

      　この他、GNDのベタがノイズのアンテナとなってしまう可能性もあるのでそこも注意しないといけません細長いベタが存在する場合は、ビアを打つかベタを抜くなどしてGNDベタがアンテナとして機能しないように気を付けましょう。

    4. パスコンの置き方

      　また、パスコンも正しい配置をしないと意味を持たなくなってしまいます。まず、パスコンを置くときはICの近くに配置しましょう。電源ピンに近ければ近いほど効果が高くなるのでなるべく近傍に置くように心がけてください。また、パスコンを必ず通るように電源の配線を通してください。

      　次に気をつけないといけないのはパスコンを置く順番です。ICに近い方から小さい順にパスコンを並べなければなりません。ここで順番を間違えてしまうと、その分のノイズの除去の効果は期待できなくなってしまいます。

  3. 最後に

    　ということで今回はノイズ対策で気をつけることを簡単に列挙しました。この記事に関しては書ききれていないことも多いのでノイズ対策についてはもっと細かく更新していこうと思っています。今日は体力が尽きたのでまた近いうちに更新します...ではまた

宇宙品質汎用OBC開発プロジェクトについて

この記事はCanSatチームFUSiONのアドベントカレンダー2023，2日目(12月4日)の記事です．

 

みなさん、こんにちは！

昨日に続いて2日目のアドカレを担当するFUSiON PMのSeigamaです。

 

seigama.hatenablog.com

↑昨日の記事です。

 

今日のお題は昨日最後にも伝えた通り、FUSiONで現在進行している宇宙品質汎用OBCを作ろうというプロジェクトについてお話ししたいと思います。

みなさん、寒い時期ですが風邪をひかないように温まりながらこの文章を読んでくださいね！

 

1．OBC開発プロジェクトの概要

私たちが現在作っているOBCはCanSat・CubeSat両方で使用できるようなOBCを目指しています。CanSatで使用できるというのは、これから宇宙開発の界隈に踏み込んでくる人々でも使いやすいようなOBCであり、各種CanSat大会のレギュレーションに適合するようなOBCであること．CubeSatで使用できるというのは、1~3U衛星のC&DHおよび1~6U衛星のAOCSを務められるスペックであり、宇宙環境（LEOを想定）での運用に耐えることができるOBCであることと定義しました。

私たちはこのOBCを開発しながら以下の2つのCanSatの大会に出場します。

まずは2024年3月実施予定の種子島ロケットコンテスト、ここではOBCのハードウェアまわりを確定させることをOBC側の目標とし、CanSatとしてもARLISSに向けてバス部（0mゴールする上で必要になる部分）の完成を目指します。

そして同年9月実施予定のARLISS、ここではCubeSatで利用する際と全く同じハードウェアであり、ソフトウェアについても同じフレームワークで動作するようにします。

以上の大会を通してOBCの完成へ近づきたいと思っています。

 

2．宇宙仕様ってどういうこと？

宇宙仕様というのは上でもちょっと触れましたが宇宙環境でも耐えられるようなものということを意味してします。

では具体的になにをもって宇宙環境でも耐えられることを示そうとしているのかについてですが、主に以下の2点が中心となります。

  • 環境試験の実施
  • JAXAの設計標準に基づいた設計

環境試験については、現在必要な試験とそうでない試験を分けて、なぜその試験は必要なのか（またなぜその試験は必要ないのか）という裏付けを行っている段階です。その後、具体的な試験実施日や場所を決めるという流れで開発を進めています。

またJAXAの設計標準に基づいた設計というところですが、JAXAの設計標準は本当によくまとめられており、とても参考になる資料になっています。こちらを参考にすることで実衛星の電装への制約などを確認しています。

 

3．なぜOBC開発をしようと思ったのか

きっかけは軽い気持ちで衛星のOBCを作りたいなというところから始まったのですが、CanSat界隈とCubeSat界隈の技術的なギャップや実際のフライト品に触れる学生が少ないという現状を耳にし、その問題解決としてこのプロジェクトを進めていこうと思いました。

本プロジェクトには"この開発を通して学生宇宙開発のロールモデルとなりたい"という開発ポリシーがあります。さらにその大きなポリシーのもと以下の3つの目標を立てています。

  • 学生団体として宇宙品質のOBCを作ることで学生宇宙開発界隈全体を盛り上げたい
  • このOBCの成果物や開発過程をオープンソースにして教育などでも利用して欲しい
  • 他のコンポーネントも自作し、ゆくゆくは衛星全体を作りたい

偉そうなことを書いていますが、本当にメンバー全員この心意気で開発してます。ぜひその過程などもリアルタイムで更新し（というかアドカレもその一環でやってます）、学生の宇宙開発も盛り上げていきたいなと思っています。

 

4．このOBC製作活動を通したFUSiONの将来について

上でも述べた通りOBCの開発が一通り終わったら、FUSiONとしてもEPSなどの他コンポーネントの作製を続けて行い、最終的には衛星全体の開発に挑戦していきたいと思っています。ぜひこの活動に共感して応援していただければと思います。

 

以上、PMによる本プロジェクトについての説明でした！概要的な話は今日で終わって明日からはいよいよ各メンバーによる技術的なお話になります！

乞うご期待！

 

FUSiONってどんな団体？

この記事はCanSatチームFUSiONのアドベントカレンダー2023，1日目(12月3日)の記事です．


はじめまして！

FUSiONで現在進行しているプロジェクトのPMをしているSeigama（仮）です。

12/25のクリスマスまでアドベントカレンダーという形で、FUSiONでの活動や小話などを毎日更新していきたいと思っています。

技術的な内容など堅い話だけではなく、メンバー個人の体験談などユルい雰囲気で更新できたらなと思っています！ぜひアドカレを通して、”CanSatの大会などでよく見かけるけど、いまいちよくわからない団体"であるFUSiONについて知っていただければ幸いです。

ということで、第１回はFUSiONという団体について説明したいと思います。

 

1．FUSiONとは

以下はFUSiONのアドミッションポリシーです。

FUSiONは宇宙開発（特に衛星開発やローバー開発の分野）を切り拓く優れた人材を持続的に輩出することを使命としています。この使命をもとに宇宙開発の学生団体のなかで常に最前線を走り続け、常にチャレンジャーであるという自覚を持ちながら日々活動を行っています。（FUSiON秋の募集要項より抜粋）

このようにFUSiONでは新しいことに挑戦し続ける姿勢を忘れずに日々の活動を行っています。

本団体はオンラインでの開発がベースであるというのが特徴的だと思います（実はPMもまだ直接会ったことがないプロジェクトメンバーがいます笑）。オンライン開発にはメリット・デメリットがあると思いますが、私たちの活動を通してオンラインベースの活動形態の実際というものを広めていきたいと感じております。

FUSiONは半期ごとに活動をナンバリングしており、2022年3月実施の種コンをmission1とし、現在進行形で進んでいるmission5に繋がっています（もう団体できて2年半とかになるのか...）。

集まるメンバーはすごい個性的です。各団体や研究室で経験を積んだ人が開発の中心に立って、知識を深めあいながらの活動をしています。モチベーションはあるけどこれから技術を身につけたいという人も募集できるようにと研修生システムも導入しました。そんなこんなで高校生〜大学院生と年齢の幅広がりました。また、オンライン開発ということで海外からの参加もありました。学んでいる学問も工学だけでなく理学の人など多岐に渡ります。

本当に"持続的な"モチベーションがあれば活躍できると思います。ぜひ募集要項を覗いてみてください！（もうすぐ冬の募集も始めます）

 

2．FUSiON誕生秘話（現PM目線）

さて、ここまでちょっと堅苦しい内容になってしまいましたが、最近CanSatの大会でよく見かける謎の団体FUSiONはどのようにして誕生したのか。その誕生秘話を現PM目線ご紹介したいと思います。といっても現PMも初期プロジェクトのメンバーではありますが、参加した段階ですでに4名ほど先客がいたので私が参加する以前の話はできません...

〜あれは1年生の秋の話〜

私は大学でのサークル活動としてハイブリッドロケット開発をしているのですが、その研修としてCanSatを製作していました。残念ながらイベントの日程変更などの都合により大会には出場できませんでしたが、CanSatを作る経験というものをここで積むことができました。

そんなある日、別件で仲が良かったK君（初代FUSiON PM）が高校の時の友人とCanSatを作りたいので相談に乗って欲しいと言われたので、個人LINEで相談に乗っていました。そしたらいつの間にかLINEグループに招待されていて...いつの間にかプロジェクトメンバーになっていました笑（実はこの時の記憶がほとんどないんですよね。でも新鮮な活動で面白そうだなとは思っていました）

そこから団体の名前を決めようということになりましたが、まあ悩みましたよ笑。各所属大学の頭文字を取ったり、メンバーの頭文字を取ったり...でもいまいちパッとしませんでした。そして候補にとあるCADソフトの名前が上がった時（そうですFusion360です）、これがいいと意見が一致しました。色々な地域から集まって、背景も性格もみんなバラバラ。でもそのメンバーで一つのものを作り上げる。それがFusionという単語に含まれてる気がしてしっくりきました。ちなみにですがFUSiONの"i"は小文字です。なぜそうなったか忘れましたが小文字です。間違えないようにしてください。

さらにもう一人メンバーを加えて6人体制で種コンに向けて動き出しました。

実はmission1の種コンだけ出場する予定でこの団体は設立したのですが、大会がオンライン開催となってしまい不完全燃焼だったので、その年のARLISSも目指すようになり...団体が存続する形となりました。

これがFUSiONの始まりです。

 

3．宇宙品質OBC製作プロジェクトについて

現在、私たちはCanSat・CubeSat両用の宇宙品質OBCの完成を目指し、日々の活動に取り組んでいます。このプロジェクトでは2024年に行われる種子島ロケットコンテストおよびARLISSに出場し、自作OBCがCanSatでどれほど活躍できるのかどうかの実証をしていきたいと思っています。

といっても、ここでお話しし過ぎてしまうと第2回のブログで書く内容がなくなってしまうのでこのプロジェクトについて詳しく知りたいなという人は明日（12/4）の更新をお待ちください。

次回更新にどのように繋げればいいのかよくわからないので、このような形で第1回目の投稿は終わらせていただきます。

12/25まで毎日更新するので（たぶん、いや絶対）、見逃さないように毎日投稿チェックをお願いします！ではまた明日〜