産業用ドローン事業

ドローンについて

ドローンとは?

【定 義】
自動操縦および遠隔操縦の無人航空機 (UAV :Unmanned⦆Aerial Vehicle)や地上の車両を含む無人
機を指します。最近では、遠隔操縦可能なマルチローターコプターを指すことが多くなっています。

【語 源】
1939年に販売されたデニー模型飛行機をアメリカ陸軍が標的機ターゲットドローンとして
 採用しました。

もともと英語で雄の蜂や蜂の発する音を指す言葉です。模型飛行機の音からか?


マルチロータ型ドローンの基本構造
ドローンの主な構成要素は、機体、飛行用コンピューター、アンプ、モーター、プロペラです。飛行用コンピューターには、ジャイロ、加速度、地磁気、GPS、気圧などのセンサーが装備され、飛行時の各種制御に活用されます。バッテリーは、リチウムポリマーの使用が一般的です。あと、受信機でパイロットの操縦指令信号を受けます。その他、要求される機能に応じで撮影機器や画僧送信機などがドローンに搭載されます。
ドローンの中でも、一般的な4つのローター(プロペラ)を持つクワッドローター型ドローンの飛行原理について述べます。プロペラは、時計回りと反時計回りに回転するものが対角に配置されています。プロペラの回転数は個々に調整でき、操縦指令値とセンサー情報に基づいて、飛行用コンピューターが常にバランスを制御しています。全ての回転数を上げると機体は上昇します。右側のプロペラの回転数を減らし、左側の回転数を増やせば機体は右に傾きながら右に進みます。機体の回転も、プロペラの回転数調整でおこなえます。さらに、GPSを活用すれば自律飛行が実現できます。

クワッドローター型ドローン
なお、ドローンのセンサー類は、スマートホンの技術革新により小型軽量省電力で廉価品の開発が寄与しています。

送信機(プロポ)の機能
ドローンは、プロポを使って操縦するのが一般的です。指令には、二本のスティックを使います。機体は、ラダーで水平方向回転、エレベーターで前後、エルロンで左右、スロットルで上昇下降します。図示したプロポ(Futaba社製14SG)スティックの機能配置は、モード1と呼ばれ日本独特の配置です。

プロポ

ドローンの特徴と利用シーン

アルバトロス【長 所】
①自律化 : 自ら判断し動作する。
②飛行とホバリング : 移動の制約が少ない。
③運搬 : 機器の搭載や物品の運搬ができる。

【短 所】
①暴走する。誤設定どおりに動く。
②墜落する。天候の影響を受けやすい。
③飛行時間、距離が短い。可搬重量が小さい。



これらの、長所を活用し、短所を克服して次のような利用シーンが顕在化しています。

【エンターテイメント用途】
ホビー、空撮、自撮り、イベントや舞台芸術など

【ビジネス用途】
点検・メンテナンス、空撮、測量、災害調査、農薬散布・精密農業、輸送・宅配、警備、資材管理など

今後、技術の進歩や利用者意識および社会情勢の変化に伴い、多種多様な潜在ニーズが掘り起こされてくることが期待されます。

無人航空機の飛行ルールに関する航空法改正[飛行空域例]
http://www.mlit.go.jp/koku/koku_tk10_000003.html
航空機の航行の安全に影響を及ぼすおそれのある空域や、落下した場合に地上の人などに危害を及ぼすおそれが高い空域において、無人航空機を飛行させる場合には、あらかじめ、地方航空局長の許可を受ける必要があります。

【許可が必要となる空域】
空域図
 A 空港等の周辺(進入表面等)の上空の空域
 B 150m以上の高さの空域
 C 人口集中地区の上空

【大阪府近辺の飛行制限地域】 国土地理院「地理院地図」より
大阪府近辺の飛行制限地域

 【関西国際空港進入表面等】            【関西国際空港管制圏特別管制区】関西国際空港進入表面等・関西国際空港管制圏特別管制区
無人航空機の飛行ルールに関する航空法改正[飛行の方法]
小型無人機等の飛行を行おうとする場合は、ルールを守っていただく必要があります。

①日中(日出から日没まで)に飛行させること
②目視(直接肉眼による)範囲内で無人航空機とその周囲を常時監視して飛行させること
③人(第三者)又は物件(第三者の建物、自動車など)との間に30m以上の距離を保って
飛行させること
④祭礼、縁日など多数の人が集まる催しの上空で飛行させないこと
⑤爆発物など危険物を輸送しないこと
⑥無人航空機から物を投下しないこと

上記のルールによらずに無人航空機を飛行させようとする場合には、あらかじめ、地方航空局長の承認を受ける必要があります。

小型無人機等飛行禁止法(警視庁)
http://www.npa.go.jp/bureau/security/kogatamujinki/index.html
国会議事堂、内閣総理大臣官邸その他の国の重要な施設等、外国公館等及び原子力事業所の周辺地域の上空における小型無人機等の飛行の禁止に関する法律(平成28年法律第9号。以下「本法」という。)
第8条第1項の規定に基づき、対象施設の敷地又は区域及びその周囲おおむね300メートルの地域の上空においては、小型無人機等の飛行を禁止されています。
※各関係機関、都道府県警察のホームページをご参照ください。

菱田技研工業株式会社