「ドローンの資格、何を取っていいのかわからない」「規制がわからなくてどこで飛ばしていいかわからない」と、迷ってるのならとにかくドローン検定3級を取ってしまいましょう。ドローンインストラクターを目指し検定3級を取得して野外飛行を楽しんでいる私が、ドローン検定3級の「機体の構造と姿勢制御」についてお伝えします。ドローン検定3級の資格取得のお手伝いができればうれしく思います。
無人航空従事者試験３級４級標準テキストをお持ちの方は一緒に
機体を構成する部品
ブレード、プロペラ ・・・ 羽根
ローター ・・・ 羽根に回転を伝える部品
アーム ・・・ 中心部からローター部に伸びた部品
GPSアンテナ ・・・ GPSを受信する部品
GPSアンテナホルダー ・・・ GPSアンテナを支える支柱
スキッド ・・・ 着陸時に地面に接している部品
ローター
ドローンのローターは電気モーターを使用しています。そして電気モーターの中でも「ブラシレスDCモーター」というタイプを使用しています。
私の世代のモーターっていうとミニ四駆を思い浮かべますが、「ブラシ付きモーター」というものです。ブラシ付きモーターは、電池などの直流電気を流すと回転を始めます。その簡単さとシンプルな構造からいろいろの場面で活用されています。しかし構造上、整流子といわれる部分とブラシという部分が回転し擦れ続け粉塵が発生してしまい劣化を起こし、電気が流れにくくなったりモーター内のメンテナンスが必要になります。磁石を固定してコイルと呼ばれる部分に電気を通しそのコイルを回転させるものを、ブラシ付きモーターと呼ぶのとは反対に電気が通るコイル部分を固定し回転部分を磁石にしたものを「ブラシレスDCモーター」と呼びます。
ブラシ付きモーターは接触部が少なくメンテナンスもほとんどいりません。コイル部分が固定されているので流す電流を細かく制御することができます。制御する部分を「ESC」と呼びます。
このESCはコイルに送る電力量を制御すると同時にバッテリーからの電流信号に応じて制御できます。
| ブラシ付きモーター | 名称 | ブラシレスモーター |
| ミニ四駆・プラレール等 | 使われているもの | ドローン |
| ある | ブラシ・整流子 | ない |
| 多くある | 機械的接触部 | 非常に少ない |
| 機械的接触により粉塵が 多く発生するので必要 | メンテナンス | ほとんどいらない |
| 電流を通すと回転を始める | 始動 | ESCで制御しているので コントローラーが必要 |
| できない | 電流の制御 | ESCで制御しているので 無段階で調節可能 |
| する | 発熱 | する |
発熱はどっちもするよ。
GPS
一度は聞いたことはあるでしょう。今やスマホ、カーナビなど当たり前になってきた「GPS」についてです。
G ・・・ Global (世界規模、世界的)
P ・・・ Positioning (位置を定める)
S ・・・ System (制度、仕組み)
世界的に位置を定める仕組みです。簡単に言うと自分が地球上のどこにいるかわかるってことです。なぜ居場所がわかるかというと、地球の周りにGPS衛星が回っています。その衛星から常時正確な時間の信号を電波で送ってきます。その複数の電波を受信したときに生じる時間の差を解析して現在位置を割り出すのがGPSです。
あくまでもドローンは衛星からの情報を受信するだけで機体から発信することはありません。GPSは位置情報を得るために最低４つの信号を受信する必要があります。欠点として、GPS信号が直進性の高い信号であるため室内で受信できないことと、厚い雲などの天候に影響を受け精度が落ちるということです。現在販売されているドローンの多くに搭載されています。機体が位置情報を把握すると空中での静止飛行(ホバリング)が容易であることと、カムバック機能が付いていれば、操作不能になった時にGPSを使って帰ってくる機種もあります。
私の機体にはGPSは付いてません。
(´；ω；`)ｳｯ…
機体の状態を計測センサー
加速度センサー
機体の進行(加速)、姿勢(傾き)を測定する。主に水平を検出するセンサー。
ジャイロセンサー
機体の回転の速さ「角速度」測定する。主にラダー(回転)操作を安定させるセンサー。
姿勢制御
・GPS
・加速度センサー
・ジャイロセンサー
などの信号などをもとに、飛行姿勢を維持させる装置を「姿勢制御装置」または「姿勢安定化装置」と呼びます。GPSを搭載していない機体は風の影響受け、風下に流されていくので十分注意しましょう。なお機種によってはGPSを受信しない設定を選べることができますので、体感してみてはいかがでしょうか。
姿勢制御装置のおかげで
手軽に楽しめるんですね。
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