ドローンのセンサーの種類と機能｜機体の姿勢制御の技術について解説
ドローンが空中で安定した姿勢を維持できるのは、センサーのおかげであることをご存じでしょうか。センサーといっても1つではなく、さまざまな種類のセンサーによりドローンの飛行は実現されています。本記事ではドローンのセンサーの種類や機能、どのように機体の姿勢制御が行われているのかを解説します。ドローンのメカニズムに興味がある方にも役立つ内容なので、ぜひ参考にしてみてください。
目次
ドローンの姿勢制御はセンサーによるもの
ドローンが空中で安定した姿勢を維持できるのは各種センサーのおかげです。ドローンに搭載されたセンサーの情報を演算処理して機体を制御しています。
ドローンのセンサーの種類
ドローンのセンサーの種類は以下のようなものがあります。
- 角速度（ジャイロ）センサー
- 加速度センサー
- 気圧センサー
- ビジョンセンサー
- 超音波センサー
- 磁気方位センサー
- GPS
それぞれについて解説していきます。
角速度（ジャイロ）センサー
角速度（ジャイロ）センサーとは物体の回転や角度の動きを感知して電気信号で発信するセンサーのことで、カメラの手振れ補正やカーナビに利用されています。ドローンの機体の傾きや動きを感知するために搭載されています。
加速度センサー
加速度センサーは物体が一定時間内にどれだけ移動したのか、移動スピードを感知するセンサーです。角速度センサーによるドローン本体の傾きの情報と合わせて、水平を保つために利用されており、2つのセンサーを組み合わせた装置のことを「慣性計測装置（IMU）」と呼びます。
気圧センサー
気圧センサーは高度の違いによる気圧の変化を感知するセンサーで、ドローンの高度を感知するために利用されています。
ビジョンセンサー
ビジョンセンサーとは人間のように物を目で認識して、形状や位置を演算処理して動作に活かすことができるセンサーです。ドローンでは機体と地面の距離をつかんで動作を修正するために利用されています。
超音波センサー
超音波センサーは発した超音波の跳ね返りを感知して、物の位置を把握するセンサーです。ビジョンセンサーに近い役割がありますが、暗い場所や水上といったカメラの視認性が悪い場所でも、性能を発揮してくれる利点があります。
磁気方位センサー
磁気方位センサーはいわゆる「コンパス」の役割を持ったセンサーで、方角を知るために利用されています。
GPS
GPSは衛星を利用して、機体の位置情報を確認するシステムのことです。ドローンが定位置をキープするために利用されています。
センサーの信号をフライトコントローラーが処理する
ドローンを制御するためにさまざまなセンサーが活用されていることをお伝えしましたが、演算処理を行っているのは「フライトコントローラー」です。フライトコントローラーは各センサーから送られた情報をもとに機体を制御するパーツです。
名前から誤解されやすいですが、フライトコントローラーはドローンを手元で操縦する「コントローラー」ではありません。フライトコントローラーは人間の脳のような働きを行うパーツであり、手元でドローンを操作するための装置は「送信機」と呼ばれています。
ドローンはさまざまなセンサーの信号により制御されている
出典：https://pixta.jp/photo
安定した飛行が可能なドローンは、さまざまなセンサーが発する信号をフライトコントローラーが処理して機体を制御しています。手元の送信機のレバー操作だけではなく、周囲の物との位置関係や機体の傾きをセンサーで感知することにより、高度な操作を可能としています。テクノロジーが詰まったドローンに興味を持った方は、ぜひこの記事を参考にドローンの操作にチャレンジしてみてください。
関連記事
『除雪ドローン®SRD-F11RC』雪国の未来を変える機体のクラウドファンディングが11月15日開始
エバーブルーテクノロジーズ（本社：東京都調布市、代表取締役CEO：野間 恒毅）（以下、エバーブルー社）は、北海道で生まれた次世代の除雪ソリューション『除雪ドローン®SRD-F11RC』を開発。 この機体のクラウドファンディングプロジェクトを11月15日（金）15時より、CCCグループのクラウドファンディングサイト「GREEN FUNDING」にて実施すると発表した。
DJI社の新製品は、FPV操縦をコスパよく楽しめる！3万円台の新ドローン操縦用ゴーグル『DJI Goggles N3』
DJIは、パイロットの視点から没入感あふれる新たな飛行体験を提供する『DJI Goggles N3』を発売を2024年11月6日に発表した。
マプリィ社、ドローン専用のLiDAR『mapry M1』を専用のデータ処理アプリ込みで発売。2024年10月31日より
地理空間情報アプリプラットフォームサービス「mapry」を提供する株式会社マプリィ（本社：兵庫県丹波市、代表取締役：山口圭司）（以下、マプリィ社）は、2024年10月31日にドローン専用LiDAR『mapry M1』を発売する事を発表。同製品は、PC用データ解析ソフト「mapry」とセットとなっており、販売価格は税抜812,000円。 Matrice350に取り付け可能となっており、同ドローン機体を既に所有している場合、低コストでレーザードローンの飛行を行えるようになる。 背負式LiDAR「mapry LA03」との併用することで、森林カーボンクレジット創出や活用において、登録から認証までの省力化だけでなくデータの信頼性・透明性の向上についても活用できる。
ドローンショー・ジャパン社、ドローンショー専用機体を大幅アップデートした『DSJ MODEL-X』をリリース！10月31日より予約受付開始
株式会社ドローンショー・ジャパン（本社：石川県金沢市、代表取締役：山本雄貴）（以下、ドローンショー・ジャパン社）は、自社で開発しているドローンショー専用機体を大幅刷新すると共に、機体名を『DSJ MODEL-X（ディーエスジェイ・モデル・エックス）』へリニューアル。 また、同機体の2025年分の予約受付を2024年10月31日より開始することを発表した。
ドローンの飛行に免許はいらない？免許なしでも扱いやすいドローン5選！
「ドローンを飛ばすためには免許が必要なの？」と不安に思う方もいるかもしれません。一般的なドローン飛行に免許は必要ありませんが、条件や飛行場所によっては免許が必要となる場合もあります。本記事では免許が必要となるケースや、免許なしでも扱いやすいおすすめの小型ドローンを紹介。ドローン初心者の方は、ぜひチェックしてみてください。