ドローンのメカニズム

ドローン撮影における『jpg』とは?

-JPGとはどのようなフォーマットか- JPG(Joint Photographic Experts Group)は、静止画を圧縮するための標準的な画像フォーマットです。ロスレスとロスありの両方の圧縮方法をサポートしますが、広く使用されているのはロスあり圧縮です。この方式では、目に見えないデータを破棄することでファイルサイズを大幅に縮小します。 ロスあり圧縮の利点は、ファイルサイズの削減ですが、その代償として画質の低下を招きます。圧縮率が高ければ高いほど、画質は低下します。ただし、一般的に、JPGはWebや電子メールでの共有など、ファイルサイズが重要な用途に適したフォーマットです。
ドローンのメカニズム

ドローンのテレメトリーとは?データの仕組みや種類

テレメトリーとは、ドローンから操縦者へ遠隔で情報を伝送する技術のことです。この情報には、ドローンの飛行速度、高度、バッテリー残量、GPS座標などが含まれます。テレメトリーシステムは一般的に、ドローンに搭載された送信機と、操縦者が持つ受信機で構成されています。送受信機は無線通信で接続され、リアルタイムでデータを交換します。 テレメトリーは、ドローンの安全で効率的な運用に不可欠です。操縦者はテレメトリーデータを使用して、ドローンの飛行状況を把握し、異常を早期に検知できます。また、テレメトリーは、ドローンの動作を自動化したり、操縦範囲外でもドローンを制御したりするために使用することもできます。
ドローンのメカニズム

ドローンのOS「OpenPilot」とは?その活用法を解説

OpenPilotとは、ドローン用のオープンソースオペレーティングシステムです。 Arduinoベースのマイクロコントローラで動作し、姿勢制御、モーター制御、ナビゲーションなどのドローンに不可欠な機能を提供します。そのオープンかつ柔軟な構造により、ユーザーは独自のハードウェアやソフトウェアを統合して、独自のドローンを構築したり、既存のドローンをカスタマイズしたりできます。
ドローンのメーカー

ソニー『Airpeak』の定義と特長の解説

ソニーが手掛ける「Airpeak」とは、空中での映像撮影に特化したドローンシリーズのことです。プロの映画製作者やクリエイターのニーズを満たすために設計されており、高い信頼性、安定性、操縦性を備えています。また、独自開発のジンバルシステム「Airpeak Gimbal」を搭載しており、空気の流れや風の影響を受けにくく、滑らかな映像撮影を可能にします。
ドローンのメカニズム

ドローンの基礎知識:GNSSの仕組みと種類

-GNSSの概要- GNSS(Global Navigation Satellite System)とは、衛星を利用して位置情報を取得するための世界的なシステムです。地上にある受信機が、衛星から送信される信号を受信することで、自身の正確な位置と時刻を測定できます。GNSSは、GPS(米国)、GLONASS(ロシア)、Galileo(欧州)、BeiDou(中国)など、複数の衛星コンステレーションで構成されています。各衛星は既知の位置と時刻で、連続的に信号を送信しています。受信機はこの信号の伝播時間を測定し、測位情報を算出します。
ドローンのメカニズム

ニッカドバッテリーの仕組みと特徴

ニッカドバッテリーとは、ニッケルとカドミウムを原料とした二次電池の一種です。充電・放電を繰り返して使用できる点で一次電池とは異なります。電極にニッケルとカドミウムを使用し、水酸化カリウムを電解液としています。
ドローンのメカニズム

ドローンにおけるベルトドライブとは?仕組みとメリット

ベルトドライブとは、ベルトを使用してモーターの回転をプロペラに伝える駆動方式です。ドローンでは、モーターは機体のフレームに固定されており、ベルトはモーターのプーリーからプロペラのプーリーにかけられます。モーターが回転すると、ベルトがプーリー間を駆動し、プロペラを回転させます。
ドローンの種類

ヘキサコプターとは?仕組みと種類を徹底解説

ヘキサコプターとは、6つのローターを備えた多軸飛行体であり、回転するローターの揚力を利用して飛行します。各ローターは、機体のバランスと安定性を維持するために、特定の速度と回転方向で制御されています。ヘキサコプターの操縦は、オンボードコンピューターとリモートコントロールによって行われ、ロール、ピッチ、ヨーの3軸制御を実現します。その構造により、ヘキサコプターは垂直離着陸(VTOL)が可能で、空中でホバリングや複雑な飛行操作も可能です。また、双方向通信により、リアルタイムの飛行データの監視や制御が可能です。
ドローンのメカニズム

ドローンの必須アイテム『風速計』の基礎知識

風速計とは、空気中を移動する空気の速度を測定する機器のことです。ドローンが安全に飛行するためには、風速を把握することが不可欠です。風速が強すぎると、ドローンがコースから逸れる可能性があり、墜落の危険性が高まります。逆に、風速が弱すぎると、ドローンが思うように上昇できず、飛行が困難になります。そのため、ドローンを飛ばす前に風速を測定し、安全な飛行条件を確認することが重要なのです。
ドローンのメカニズム

ドローンのFRP素材とその活用

FRPとは繊維強化プラスチックの略で、強化繊維をプラスチック樹脂の中に埋め込んで作られる複合材料です。この繊維には、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などがあり、プラスチック樹脂にはポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが使用されます。FRPは、軽量で、強度や耐食性に優れているだけでなく、加工性に富み、さまざまな形状に成形することができます。
ドローンのメカニズム

ドローンに欠かせないADS-Bとは?仕組みと活用方法を解説

-ADS-Bってなに?- ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)とは、航空機が自身の位置、高度、速度などの情報を定期的に送信するシステムです。従来のレーダーシステムでは、地上からの信号を発射して航空機の反射波を拾っていましたが、ADS-Bでは航空機が自ら情報を送信しているため、地上局がない場所でも有効に機能します。航空交通管制の向上だけでなく、ドローンでの運用にも活用されています。
ドローンの種類

オクトコプターとは?8ローター搭載ドローンの仕組み

オクトコプターの構造は、その革新的なデザインによって特徴づけられます。8つのローターは、機体の4つの角に2つずつ配置され、安定性と制御性を最大化しています。各ローターはプロペラシャフトに取り付けられており、モーターによって駆動されています。この構造により、オクトコプターは、多旋回や正確なホバリングなどの複雑な空中機動を可能にします。さらに、各ローターは独立して制御できるため、障害物を回避したり、強風の中でも飛行したりすることができます。
規制・ルール

RPASとは?ICAOにおける無人航空機の呼び名

RPASとは、「Remotely Piloted Aircraft Systems」の略で、日本では「無人航空機」として知られています。国際民間航空機関(ICAO)では、無人航空機を「人間の機内操作なく、パイロットの指示に従って飛行する航空機」と定義しています。RPASには、マルチローター機、固定翼機、垂直離着陸(VTOL)機など、さまざまな種類があります。一般的に、RPASは地上局や遠隔操作デバイスから遠隔操作されます。
ドローンのメカニズム

ドップラーソーダとは?風向風速の測定と成層状態の探知

ドップラーソーダの基本原理は、レーダーのドップラー効果を利用しています。レーダーから電波を発射し、大気中の分子や粒子に散乱させ、反射された電波を受信します。反射電波の周波数の変化から、大気中の分子の速度(風速)を測定できます。風は障害物と同様に電波を散乱させるため、その速度や方向がわかれば風向風速がわかります。 また、反射電波の強度は大気中の粒子の濃度やサイズに依存するため、成層状態(大気中の密度や温度の変化)の探知にも利用できます。電波が散乱される高度を変化させることで、大気中のさまざまな層の風向風速や成層状態を調べることができます。
規制・ルール

ドローン用語『ICAO』徹底解説

ICAO(国際民間航空機関)とは、航空分野における国際的な基準と規制を策定する国連機関です。1944 年に設立され、航空の安全、セキュリティ、効率、持続可能性を推進することを目的としています。ICAO は、民間航空に関する国際的な合意を文書化した条約である「シカゴ条約」を管理しています。この条約により、各国が共通の航空基準を遵守し、航空交通システムの安全で秩序ある運営を確保しています。また、ICAO は、ドローンを安全に統合するためのガイドラインや規格も策定しています。
ドローンのメカニズム

ドローンの世界で知っておきたい用語『ターンバックル』

ターンバックルの基本構造は、2 つのアイボルト(金属製の U 字型の金具)とネジ式ロッドで構成されています。アイボルトは、それぞれケーブルかワイヤーロープを固定するのに使用され、ネジ式ロッドはアイボルトの距離を調整するために使用されます。ネジ式ロッドは、アイボルトの中心に貫通し、両端にネジが切られています。 ターンバックルの仕組みは、以下の通りです。ネジ式ロッドを回転させると、アイボルトが互いに近づいたり離れたりします。これにより、接続されたケーブルまたはワイヤーロープの長さを調整できます。ターンバックルは、ケーブルまたはワイヤーロープの張力を調整するために使用され、構造物の安定性や強度を確保するために不可欠です。
ドローンのメカニズム

ドローン用語「プロトコル」の意味と種類

-プロトコルとは?- 「プロトコル」という言葉は、一般に異なるシステム間での通信規則と手順を指します。ドローンの分野では、ドローンとリモートコントロール装置(送信機)間の安全で効率的な通信を確立するための枠組みを指します。プロトコルは、接続の確立方法、データの送信方法、障害が発生したときの再接続方法などに関するガイドラインを提供します。また、セキュリティ上の考慮事項も定め、許可されていないアクセスや情報の傍受を防ぎます。
ドローンのメカニズム

モータの仕組みを理解してドローンの運動性能を高めよう

-モーターの種類ブラシモーターとブラシレスモーターの違い- モータには、ブラシモーターとブラシレスモーターの2種類があります。ブラシモーターは従来型のモータで、回転子と接するブラシが電気を流しています。一方、ブラシレスモーターは、ブラシを使わずに電磁気を使用して回転子を回転させます。 ブラシモーターは安価で構造が簡単ですが、ブラシが摩耗するため寿命が短くなっています。また、電磁気ノイズが発生しやすいです。対照的に、ブラシレスモーターは寿命が長く、電磁気ノイズが少なく、より効率的です。ただし、ブラシモーターに比べて高価で、制御回路が必要になります。 ドローンの飛行性能には、モータの選択が大きく影響します。ブラシモーターは低コストで軽量なため、小型ドローンに適しています。ブラシレスモーターは効率が高く、高出力のドローンや、より長い飛行時間が必要なドローンに適しています。
ドローンのメカニズム

マイクロドローンの「キャノピー」徹底解説

キャノピーとは、マイクロドローンを保護するために使用される透明なカバーのことです。ドローンのプロペラ、電子機器、カメラを、外傷や衝撃、気象条件から守ります。キャノピーは一般的にポリカーボネートなどの軽量で耐久性のある素材で作られており、視界を確保しながらドローンを保護するよう設計されています。マイクロドローンのキャノピーは、飛行中に機体が衝突したりひっくり返したりした際の衝撃を吸収するように設計されています。さらに、風や雨から内部のコンポーネントを保護し、悪天候時でも飛行を可能にします。
ドローンのメカニズム

ドローン用語:プロペラ

-プロペラとは?- プロペラとは、-回転運動を利用して空気や水を推進し、飛行や航行を可能にする装置-のことです。航空機やドローンの飛行には不可欠なコンポーネントです。プロペラは通常、ブレードと呼ばれる羽根状の部品で構成され、回転すると空気や水と相互作用して揚力を発生させます。この揚力がドローンや航空機を空中に浮かべ、推進力を生み出します。プロペラの形状、サイズ、ピッチは、飛行性能に大きく影響します。
ドローンのメカニズム

ドローンのPID制御→ 基礎から応用まで

-PID制御の基礎- PID制御とは、比例-積分-微分制御の略で、自動制御システムにおける代表的な制御手法のひとつです。対象物の状態を計測し、その値と目標値の差(偏差)をフィードバックとして用いて、制御入力を調整します。 PIDには、-比例制御-(P)、-積分制御-(I)、-微分制御-(D)の3つの構成要素があります。比例制御は偏差に比例した制御入力を行います。積分制御は偏差の累積値に比例した制御入力を行い、長時間持続する偏差を解消します。微分制御は偏差の変化率に比例した制御入力を行い、偏差の変化を予測して制御を先回りします。 これら3つの構成要素を組み合わせて使用することで、システムの過渡応答や安定性を向上させることができます。また、制御対象物の特性や制御要求に応じて、各構成要素のゲインを調整することで、最適な制御を実現します。
ドローンのメカニズム

ドローン用語『バックラッシュ』とは?重要な基礎知識

ドローン用語での「バックラッシュ」とは、ドローンのプロペラが突然逆転する現象のことです。通常、プロペラは回転して上昇力を発生させますが、何らかの要因で逆転すると、ドローンがコントロールを失い、墜落したり、異常な動きをする可能性があります。この現象は、さまざまな原因によって引き起こされるため、ドローンの操作時には細心の注意を払うことが重要です。
ドローンの操作方法

ドローン用語『パン』を徹底解説

パンとは、ドローン業界において、機体が一定高度を維持しつつ、水平方向に飛行する状態を指します。ドローンは通常、高度計などのセンサーを使用して、現在の高度を測定します。パイロットは、ジョイスティックまたはスマートフォンアプリを使用して、ドローンをパンモードに設定します。そうすると、ドローンは自動的に機体を水平に保ち、風やその他の外乱の影響を受けにくくなります。ドローンの操縦を安定させ、水平な飛行を維持する上で、パンモードは重要な機能です。
ドローンの種類

ドローン用語解説:クアッドコプター

クアッドコプターとは? クアッドコプターは、4つのローター(回転翼)を備えた多軸無人航空機(UAV)の一種です。各ローターは独立したモーターで駆動されており、機体の制御が非常に正確に行えます。ローターの回転速度と方向を調整することで、前後左右、上下、斜めなど、さまざまな方向に飛行できます。クアッドコプターは、カメラやセンサーを搭載して、空中撮影、調査、検査などの用途に広く使用されています。また、コンパクトで操作が容易なため、趣味やレジャーとしても人気を集めています。