ドローン 購入から自動操縦の注意点まで

ドローンについて、まとめて書いていなかったので、
今回まとめてみる（前にここで書くといったやつ）

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■ドローン購入にあたっての疑問点

●値段が全く違うのはなぜ？

ドローン売り場に行くと、
・１万円程度の安いドローンと
・何万、何十万もするドローン
があるけど、この違いは何？

って思う。もちろん、見てくれが全然違うし
　　　（１万円ので人命救助というのはできそうもない）

大きさが全然違う。
　　　（総重量２００グラム以上かどうかで、航空法に引っかかるか

　　　　どうかが違ってくる。

　　　　航空法に引っかかると、ドローンの飛行禁止区域で
　　　　飛ばせないところが出てくる。

　　　　いまのところ、許可なしでは都心で飛ばせない）

ドローンの重さで分かれる規制、分かれない規制、ちゃんと把握していますか？

ただ、機能的な点での決定的な違いは、
　１万円程度の安いドローンには、自動制御が入っていない
　　→すべて手で補正する

　高いドローンの場合、フィードバック自動制御
　（たいていPID制御だと思う）が入っている。

1自動制御が

入っていない場合、
　ドローンをその場の位置で固定させるにも、常に操作しないと
　いけない（風が吹いたりするから）→操作しにくく、大変

入っている（高級なもの）
　そのままにしておけば、その場で止まっている（フィードバック制御で
　風などはある程度対処してくれる）
　→意図に合わせて動かせばいいだけなので、操作しやすい

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この差は実際に動かしてみるとわかる。
１万円程度のやつをある程度の時間、動かすのは大変。
で、「手動ヤダ、自動制御するやつだけで、よくね？」
とドローンを教えてくれた先生に言ったら、
「災害救助とかをするのであれば、手動もできないとだめ！」といわれた
というのも、中に入っているのはPIDのフィードバック制御なので、
急に向きを変えるバチバチ制御（シーケンス制御）は不向き。
で、実際には、災害救助とかは「真下におりたい」ということ
があるんだけど、そこで、ドローンのプロペラを止めてしまうと、
真っ逆さまにドローンが落ちて大破してしまう。
　そこで、真下に降りるときは、「きりもみ」飛行みたいな
ことをするらしい。それはバチバチに切り替えてきりもみしていくので、
手作業でおこなうそうな。その操作がいるから、手動で動かせる必要
があるとのこと。

　まとめると、
・１万円程度のものは、手動で動かすこと前提
・数十万のものは、静止などの操作は自動制御してくれる
・本気でやるなら手動で動かせる必要あり

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●どのメーカーのを買えばいい

ドローンは２大勢力。
・DJI社（中国）
・その他。
→つまり、1強

　「その他」の中には、オープンソースのものがある。
　これが、AuduPilot　
　オープンソースなので、ドローンに乗せるソフトはGitHabに公開されていて、AuduPilotに対応したドローンにソフトを載せて（FlashMemoryに焼いて）使える。

・・・って上に書いた意味が分からない人はDJIが無難。
ただし、自動運転させたいなら、もちろんオープンソースのAuduPilotのほうがわかりやすい。
　１０，０００円くらいのドローンだったら、メーカー気にしなくていい気がする

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●そもそも、ドローンって何？ラジコンと何が違うの

ラジコンは、ラジオコントロールの略。
つまり、飛行機や自動車などの操作を、無線（＝ラジオ）を使って
制御（＝コントロール）する
　→つまり、手動で操作するのが前提

ドローンはもちろん手動でも操作できるけど、
自動運転もできる。あらかじめ経路を指定しておいて、
フラッシュに焼いてしまうと、そのコースを飛んでくれる

なお、ドローンは空中も多いけど、それだけではない。
水中ドローン（RoV：遠隔操縦式探査機）や、陸上の車もある。
それら、水中、空中、陸上すべてを、同じソフトで操作できる
（結局モーターを回すだけなので）


【水中ドローンについて、このブログで取り上げた記事】
ドローンと水中ドローンの通信上の違い
https://blog.goo.ne.jp/xmldtp/e/b8898922d9d4fe2772a5d2e9ca21f5fe

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●具体的に、ドローンを買ってカメラをつけて、写真撮りたい
　どのドローンを買えばいい？

　カメラの重みにドローンが耐えられるか、
　ドローンに乗せて、撮影してぶれないか、
　画像はどうする（その場に止める、通信に送る？）

っていう観点から考える。
ある程度しっかりしたものになる

カメラ付きドローンのおすすめ10選。手軽に空の撮影を楽しもう
https://sakidori.co/article/41179

注意点は、これらは充電式で飛んでいるということ。
なので、電池が切れたら飛べない。
３０分くらいかなあ～飛ばせて。
なので、その範囲で行って撮影して帰ってこれる、
ある程度のところでしか、撮影できない。

（大型になると、ガソリンとか積むやつもあるみたい？
　だけど、詳しくは知らない）

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●操作方法に２通り
　さっきも書いたけど、
　　　手動で操作
　　　自動操作
　の２種類ある。それぞれ書いていく

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■手動操作

　目で見ながら（というのは、目視する場合と、ドローンから送られる画像を見ながらの２とおりが考えられる）ドローンの操縦を「プロポ」と呼ばれるものを操作して行う方法。

【ドローンの入門講座】プロポとは？基本操作とモードについて解説！
https://ryo-drone.com/proportional-basic-operation-mode

プロポは、専用の場合もあるし、スマホで操作できることもある。
DJIとAuduPilotでは、プロポの操作方法が異なる
（具体的な操作が異なるが、例えば前に行くという操作方法が一方にあって他方にないというわけではない。それは両方あるけど、そのとき、プロポのどこをどう押すのかっていうのが異なる）

【ドローン入門】飛ばせる場所からDJI Sparkのスマホ接続方法まで初心者向けに解説
https://www.rentio.jp/matome/2018/04/drone-beginner-guide/

　前にいかせる、後ろにいかせるというのも、用語があり、さらにそれを操作して・・・と難しいので、ドローンの操作をする学校がある。
さらに、その学校を紹介するサイトがある

DRONE　SCHOOL　NAVI
https://drone-school-navi.com/school/

　こういう学校を出ていると、都内を飛行するなどという申請書をだすときに、有利らしい・・・知らんけど・・・

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■自動操作

農薬などをまくとき、畑をジグザグに何回も飛んで、戻ってくる
という操作を手で行っていると大変なので、あらかじめ飛行する
経路を登録して、そこを自動的に動いてもらうモード

　自動操作中でも、手動に切り替えることができる

　自動操作の方法は、飛行機と同じ。
　飛行機の操作は「チコちゃんに叱られる」でやってたけど、
ウェイポイントがあるから、飛行できるのでした。

　ドローンの場合も、
　・ドローンの種類を登録する（飛行機、自動車・・・）
　・ドローンを飛ばす経路をウェイポイントを設定して飛ぶ
（・必要ならシミュレーションしてみる）
　・その情報をFlashに焼く
と、自動的にソフトで設定したウェイポイントを飛んでくれる。

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それをやるソフトなんだけど、AuduPilotの場合、Mission Planner
っていうので、その操作を設定する。

Mission Plannerのインストール方法は、

ドローンの自動飛行をさせるソフトMission Plannerで、とりあえずドローンを飛ばすには
https://blog.goo.ne.jp/xmldtp/e/6b9a9aec0b1f7c63860b4a3a68091671

実際のウェイポイントの設定方法、シミュレーションの仕方は

ドローンの自動飛行をさせるソフトMission Plannerで、自動飛行させるには　その１
https://blog.goo.ne.jp/xmldtp/e/90503569a3e7f5d234d861af66420a4f

というように、このブログで紹介している

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AuduPilotの自動運転のソフトについて、インストールから使い方までを教えてくれるスクールがある。自分がやったのは

ドローンエンジニア養成塾
https://www.drone-j.com/ades

のオペレーションコース。上記の内容はオペレーションコースに行くとわかる。実はドローンの制御部分など、細かい部分もAuduPilotだと、オープンソースだと操作できる。その操作方法を説明したのが、デベロッパーコースみたい。まだ、そっちは行っていないのでよくしらない。


　検索すると、ほかの学校も出てくるから、ほかでもやってるみたいだけど、ほかの学校の内容は知らないので、ここでは書かないです。興味ある人は自己責任で検索してみてください。

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■自動運転の場合の注意点

・無線関係の免許がいる場合がある
　第３級陸上特殊無線技士、あるいは第４級アマチュア無線技士がいる場合がある（後者はアマチュア、つまり趣味用。前者はビジネスOK）。
　どちらも講習会でとれる（もちろん、試験を受けてもOK)。第３級陸上特殊無線技士のほうがやさしいはず。講習会でこのくらいは勉強しておいたほうがいいかも。

・スマホ（携帯利用）で飛ばせるのには限界がある
　スマホで操作できるなら、ドローン側にも、携帯用（４G　LTE)の通信モジュールキットをつければ、どこまでも、高く遠くに、携帯電話網を使って飛ばせるんじゃないの・・・というと、そうではない。限界がある。

　まず、高さ。

　スマホや通信モジュールを使った場合、電波を基地局のアンテナまで飛ばす。アンテナには指向性というものがあり、ある特定の方向はよく聞けるけど、そうでない方向はよく聞けないというような特徴がある場合がある。携帯用基地局のアンテナにもこの指向性があり、地面から上がってくる電波が拾いやすいように調整してあるとのこと。

　逆に高いところからは、携帯の電波はとどきにくい。そりゃそうだ。宇宙から電話をかけてくる人なんて、国際宇宙ステーションの人か、ZOZOの社長ぐらいしかいない。不要だ。

　でも、ドローンの場合、高く上がれる。で、携帯の基地局より高くドローンをあげてしまうと・・・上からの電波をキャッチしてもらうことになるので、これは届かない。なので、高さには制限がある。

　ただし、この制限、人工衛星を使う場合には関係ない。
　人工衛星は上からくるし、どこに衛星があるか、あらかじめわかるので、その方向に向けてアンテナを置けるから・・・
　この制限はない。しかし人工衛星を使った場合、

　距離の問題

がある。電波は光の速さを超えられない。だから、人工衛星を使った場合、往復時間のタイムラグがある。タイムラグの間に予想外の動きを末うものには使えない。

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■（おまけ）この前の話

で、↓の話

国連をどうにかしないといけないよね…
https://blog.goo.ne.jp/xmldtp/e/8f0dd7a43d880dcad494b6db4e35cdd2

の最後のほうに書いた、

高い建物を破壊すると、人工衛星を使わない形のドローン
（たぶん、これをウクライナは使っていると思う）
は使えなくなるので、戦車が入りやすくなる。


　一方、人工衛星を使う形のドローン
（たぶんロシアはこれ持ってる？）
は、人を狙い撃ちしやすくなるので、
戦車を破壊しようという人を襲撃できる。

の説明ができる。

【高い建物がある場合】
建物のにアンテナを張り、建物内部に、操縦する人がいて、建物から不意打ちにドローンを動かすということができる。
この場合、ドローンを狙われても、操縦者の腕が高ければ、逃れることができるかもしれない。
ということで、高い建物がある場合、WiFiのような人工衛星を使わないドローンが有利


【高い建物がない場合】
近くにアンテナを張ったり、人がいたりしたら、丸見えになって狙われてしまうのでできない。

一方、人工衛星を使う場合は、アンテナはドローンと衛星にしかないので、ドローンが出てくるまで気づかない。たしかに俊敏な判断は苦手かもしれないけれど、高い建物がなく、丸見えの場合は、移動場所の予測がつきやすくなるので、こちらのほうが便利。人や車をロックオンして、機械で自動的に操縦して球を命中させることができる。

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ってな感じです。