ドローンには欠かせないパーツ!フライトコントローラーとは

公開日:2022/02/01   最終更新日:2022/02/21


ドローンはさまざまなパーツから構成されていますが、中でも重要なパーツとして「フライトコントローラー」があります。フライトコントローラーには数種類のセンサーが搭載されており、ドローンの姿勢制御のため外部からの情報を処理しています。今回はフライトコントローラーについて、その役割を詳しく解説します!

フライトコントローラーの役割

フライトコントローラーはドローンに欠かせない重要なパーツですが、どのような役割を持っているのでしょうか。ここではフライトコントローラーの概要と、フライトコントローラーに搭載されている「マイコン」「IMU(Inertial Measurement Unit=慣性計測装置)」について解説します。

■フライトコントローラーとは

フライトコントローラーとは、ドローンの要となる役割を持ったパーツです。フライトコントローラーよってドローンの姿勢制御が行われており、各種情報を処理して機体の飛行を指示し、必要な情報を送受信しています。フライトコントローラーには「マイコン」と「IMU(Inertial Measurement Unit=慣性計測装置)」が搭載されています。

■マイコンとは

マイコンとはマイクロコントローラーの略で、小型のコンピューターを表しています。内容もパソコンと同じように、入出力用のポートやCPU、メモリなどから構成されています。

IMU(Inertial Measurement Unit=慣性計測装置)とは

IMUにはドローンが外部の情報を取得するのに必要なセンサーが入っています。センサーにはさまざまな種類があり、ジャイロセンサー、加速度センサーなどから構成されています。

ドローン内に搭載されているセンサー

先述の通り、フライトコントローラー内のIMUには外部の情報を取得するためのセンサーが複数搭載されています。これらはドローンが機体の姿勢制御を行うためのものです。

ドローンを扱うのが初めての人も日常的に操縦している人も、ドローン内のセンサーについて知っておくことで、故障などのトラブルの際にも知識を活かして対処できます。

以下では、それぞれのセンサーについて、その概要と役割を解説します。

■ジャイロセンサー

ジャイロセンサーは、ドローンの傾きを調べるためのセンサーです。ドローンを平行に保ち、安定した姿勢をキープする役割があります。

■加速度センサー

加速度センサーは、ドローンの加速度を測定します。加速度センサーから得られる加速度に関する情報とジャイロセンサーから得られる傾きについての情報が組み合わさることで、機体の姿勢制御の精度がより高くなります。

■気圧センサー

気圧センサーは、気圧の計測によって高度を測るセンサーです。しかし、高度以外の要因で気圧の変化が起きた場合には機能しないケースもあります。

■超音波センサー

超音波センサーは、超音波によって高度を制御するためのセンサーです。超音波センサーは高度が高い場所では利用できなくなるため、地上付近では超音波センサーにより、高度が高い場所では気圧センサーにより機体の高度制御を行います。

■磁気方位センサー

磁気方位センサーは、磁気によってドローンがどの方角へ飛んでいるのかを知るためのセンサーで、コンパスと同じ原理のものです。

GPS

GPSはカーナビゲーションやスマートフォンにも搭載されているアメリカの衛生システムです。このGPSが搭載されていることにより、ドローンの位置情報を測定できます。

フライトコントローラーの種類

フライトコントローラーはさまざまなメーカーから発売されており、自作用で使用するものやプロが使用する高精度なものなど、その質や価格も幅広いです。

一般的に自作用としてよく購入されているものには「CriusMultiWiiSE」「OpenPilotCC3D」「NAVIO2」などがあります。オープンソース系のフライトコントローラーには、この他にも「Arduino」や「RaspberryPi」上で使用するものもあります。

また、クローズドなDJIのフライトコントローラーを使用する人も多く、主な種類として「A3」「N3」「Naza-M」などが挙げられます。これらを使用することでDJIドローンと同レベルの制御が可能となるため、開発用ドローンなどに搭載するのがおすすめです。

これらはドローンパーツの専門ネットショップ通販やラジコン専門店などで購入できます。知識がある人は問題ないですが、「初めてのドローンでどれがいいのか分からない…」という場合には、ラジコン専門店などで店員さんにアドバイスをもらったりするなど、しっかりと下調べしてから購入するのがおすすめです。

 

今回は、ドローンの要となるパーツであるフライトコントローラーについて解説しました。フライトコントローラーにはさまざまなセンサーが搭載されており、それらが受け取った情報をマイコンによって処理し、機体を適切な状態へと制御してくれるのです。内部パーツについても理解しておくことでトラブルにもスムーズに対処できます。これからドローンに挑戦する人は知識を付けておくと安心です。ぜひこの記事をきっかけにドローンについての知識をつけて頂けたら嬉しいです。

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