見出し画像

GPSについて

PRドローンショー

こんにちは！株式会社協和産業　”PR DRONE SHOW”スタッフの田添です！！
noteは毎日更新でお送りしています！！
弊社のドローンショーでは、企業様のイベントや広報、個人様のプライベートドローンショーを企画から、デザイン・当日の運営実施までをトータルサポートいたします。是非公式HPや各種SNSよりお問い合わせください！！


ドローン×GPS

昔おもちゃのラジコンヘリコプター等を飛ばしたことはありますか？私も２０年前程、クリスマスプレゼントに貰ったおもちゃのラジコンを飛ばしたところ、操作する前にどこかに飛んで行ってしまった記憶があります・・・。
近年のドローンでは、送信機のスティックから手を放しても、自動的に空中でホバリングをするようになりました。
これによって操縦技術のハードルが一気に下がり、しっかりとした機体を購入すれば気軽にドローンを飛ばせるようになりました。
ドローンが安定した飛行を行うことができる要素の１つとして「衛星から電波を受信することで自機の位置を正確に把握することを可能にするGPS」の搭載が挙げられます。

GPSとは

今やスマートフォンやカーナビ等、地図を使用する機器のほとんどに内蔵され日常に拭賭けるな存在となりつつあるGPSですが、元々はアメリカで軍事用に開発された物です。
GPSシステムはGlobal Positioning System（全地球測位システム）を意味し、２４個の衛星から発せられる電波の内、地平線上で受信可能な衛星からの複数の電波の到着する時間差を利用して受信機の位置情報を割り出しています。

GPS衛星は約２万キロの高さを秒速３.８７ｋｍの速度で飛行しており、約１２時間で地球を１周します。GPSの受信機側では、４つ以上の衛星の信号をとらえることで位置情報を割り出します。
GPSシステムはアメリカ以外でも運用されており、DJIのドローンではロシアのGLONASSの位置情報も併用して使用されています。

GPSの運用上注意すべき点

通常利用するにはとても便利なGPSですが、環境状況により正確な位置情報が取得できない場合があります。
代表的な例としては、

  • 山や建物等で電波が遮られて正確な位置が把握できない場合

  • ビルや地上の反射面によってGPSの位置情報が狂う場合

が挙げられます。そのほかにも様々な環境や飛行場所の状況によって左右するとともに、GPSは静止衛星ではないため飛行させる時間帯によって受信感度が変わってくる場合もあります。

山や建物と電波等で電波が遮られ位置情報が把握できない場合

上記のように本来GPSシステムは地球外周を高速で移動する衛星の電波を４つ以上受信することで位置情報を割り出しています。
通常上空から地平線まで遮蔽物がない状態で有れば、地上の何処にいても正確な位置を割り出すことが出来るのですが、山やビル等で地平線付近からの電波が届かない場合、受信できるGPS衛星の数が限られるため、正確な位置情報が得られなくなります。

このような場合、DJI等のGPS位置情報に依存する機種では「必要なGPS衛星の受信数が得られていない」という警告画面やエラーが発生します。
Mavic mini当の下位機種によっては上昇高度に制限がかかり、それ以上の高度で飛行できなくなる場合があります。
DJIの機種でもある程度プロユースを意識した機種ではGPSに依存せずに飛行できる『ATTIモード』で飛行可能ですが、ATTIモードは空中で自動的にホバリングをせず、風向き等に合わせて流れて行ってしまうのである程度操縦に熟練している必要があります。
GPSの受信状況によって「飛行をやめる」判断も大切になってきます。

ビルや地面の反射波によってGPSの位置情報が狂う場合

電波の遮蔽以外にGPS情報を狂わせる原因として挙げられるのが、反射による影響です。一般的に電波はビル等の建物や地面で反射されます。
本来GPSシステムは複数の衛星からの直接の電波を受信する時間差で位置情報を計算している関係から、それら反射した電波を受信してしまうと実際の位置とは異なる位置情報を算出してしまう場合があります。

私たちが日常で生活する中で、ビル街等でスマートフォンの地図を確認しようとすると、２０～３０ｍほど現在地がずれてしまっていることや、現在位置が動き続けるようなことはありませんか？？
これは建物による遮蔽の場合もしくは反射波が影響していることが原因と考えられます。
また竹林での飛行に関しても、竹は電波を吸収する材質であるため注意が必要です。

まとめ

ドローンが安定した自動飛行を行うためには「GPS」の他にも各種ドローンに搭載されたセンサーが活躍しています。
購入される機種によって搭載されていない可能性もありますので、しっかりと確認した上で安全な運用を心がけてください！
例えばPhantom４Proでは、
GPSの他に前後左右の下方にセンサーが取り付けられているので、衝突防止機能等によって壁にぶつかりそうになると自動的に静止しますが、上部にはセンサーが搭載されていません。ドローンの飛行方法のみならず、各種センサーの特徴等も理解しましょう！

おわりに

株式会社協和産業”PR DRONE SHOW”では、『ドローンショーを身近な存在に』をテーマに、ドローンショーの展開を進めています。
ドローンショーを見た方の『笑顔・感動』を大前提に、新たな演出方法としてドローンショーを取り入れてみませんか？
・この場所でドローンショーはできるの？
・どんなドローンショーができるの？
・こういうデザインは何台必要？
などお気軽にお問合せください！！

この記事が参加している募集

スキしてみて

519,273件

カメラのたのしみ方

53,564件

ありがとうございます❣今後よろしくお願いいたします。☆