ภารกิจจำลองและ Return to Launch

ตัวอย่างที่ 1 ระยะ เวลา และพลังงานของภารกิจ

พิกัดเป็นเมตรจากจุด Home (ตะวันออก x, เหนือ y) บินสูง 30 m ความเร็ว 5 m/s ค้างถ่ายภาพจุดละ 3 วินาที ไต่และลดระดับ 1.5 m/s และใช้กำลังเฉลี่ยสมมติ 180 W

import math

waypoints = [(0, 0), (20, 0), (80, 0), (80, 20), (20, 20), (20, 40), (80, 40), (80, 60), (20, 60)]
speed, vz, alt, photo_s, power_w = 5.0, 1.5, 30.0, 3, 180

legs = [math.dist(a, b) for a, b in zip(waypoints, waypoints[1:])]
mission_m = sum(legs)
back_m = math.dist(waypoints[-1], waypoints[0])
t_mission = alt / vz + mission_m / speed + photo_s * (len(waypoints) - 1)
t_return = back_m / speed + 5 + alt / vz                  # บินกลับ ค้าง 5 s แล้วลดระดับ
energy_wh = power_w * (t_mission + t_return) / 3600
print(f"mission path {mission_m:.0f} m, return {back_m:.1f} m")
print(f"time: mission {t_mission:.0f} s + return {t_return:.1f} s = {(t_mission + t_return) / 60:.1f} min")
print(f"energy {energy_wh:.1f} Wh of 61.6 Wh usable ({energy_wh / 61.6:.0%})")

mission path 320 m, return 63.2 m
time: mission 108 s + return 37.6 s = 2.4 min
energy 7.3 Wh of 61.6 Wh usable (12%)

ภารกิจนี้สั้นมากเทียบกับพลังงานที่มี แต่ต้องคิดกรณีเลวร้ายด้วย ถ้าลิงก์ขาดตอนอยู่ไกลที่สุดหรือต้องบินต้านลม เวลาบินกลับจะนานขึ้น ตัวเลข 180 W และ 61.6 Wh (80% ของแบตเตอรี่ 4S 5200 mAh) เป็นค่าสมมติ ต้องวัดกำลังจริงจาก log ของลำที่ใช้

ตัวอย่างที่ 2 ตรวจว่ากลับบ้านได้จากทุกจุด

สมมติลมต้าน 4 m/s ขณะบินกลับ ความเร็วเทียบพื้นจึงเหลือ 1 m/s ต่อจากตัวอย่างที่ 1

headwind = 4.0
ground_speed = speed - headwind
worst_m = max(math.dist(p, waypoints[0]) for p in waypoints)
t_back = worst_m / ground_speed + 5 + alt / vz
print(f"farthest point {worst_m:.1f} m from home; return into a {headwind:.0f} m/s headwind takes {t_back:.0f} s "
      f"and {power_w * t_back / 3600:.1f} Wh")

farthest point 100.0 m from home; return into a 4 m/s headwind takes 125 s and 6.2 Wh

ลมต้านทำให้เวลาบินกลับจากจุดไกลสุดนานขึ้นหลายเท่า ถ้าความเร็วลมเท่ากับหรือมากกว่าความเร็วของโดรน โดรนจะกลับไม่ได้เลย ต้องตรวจลมและกำหนดเกณฑ์ยกเลิกภารกิจก่อนบิน