ドローン操縦技能

ドローン操縦入門!基本の飛ばし方と知っておくべきルール・資格

2020年3月3日

こんにちはー!ドロニストのK-ki(K-ki@Ailerocket)です。

初めてのドローンを手にしたとき、正直ワクワクが止まらないと思います。このドローンであんなことをしよう、こんなことをしよう、頭の中は楽しいイメージでいっぱいのはず。

でも、ドローンは使い方を間違えると非常に危険なものでもあります。なんて言ったって場所によっては爆弾をくくりつけてテロに使われたりするわけですからね。慎重な取り扱いが必要なものであることは間違いありません。

というわけで、ドローン初心者の方は一度深呼吸して落ち着いてください。その上で、ドローンを飛ばすためのルールや、どんな飛ばし方から始めればよいのか、そういった知識面をもう一度だけ確認してみましょう。

というわけで今回は「ドローン操縦入門」と題して、ドローン初心者の方向けに知っておくべき知識や操縦を練習する方法などを紹介します。いざフライトを始める前に、もう一度だけ再確認してみませんか?

ドローンの操縦に資格は必要?ルールを正しく理解しよう

まずはドローンを飛ばすにあたって知っておくべき知識の確認です。既にドローンを手に入れている人であれば知っているとは思いますが、一応おさらいしておきましょう。

ドローンを飛ばすためには特別な資格は必要ありません。法律・ルールを守りさえすれば、誰でもドローンをとばすことが可能です。

ドローン操縦のルール・法律を解説
ドローンの飛行に免許・資格は必要?操縦に関するルール・法律を解説

ドローンを飛ばすための資格・免許の必要性や関連する法律を紹介します。また、ドローンを飛ばすために許可・承認が必要になる事例を解説します。ビジネスでよく利用されるドローン操縦の民間資格についても実用性の高いものを紹介します。

具体的な法律や資格についてはこちらのページが詳しいので、知識に自身がない人はぜひとも目を通しておいてほしいです。ここでは簡単に概要だけをまとめておきます。

ドローンを飛ばすために注意すべき法律・ルール

  • 空港周辺や人口集中地区の上空など、特定の空域では無人航空機を飛行させてはならない
  • 目視外や夜間など、特定の方法では無人航空機を飛行させてはならない
  • 特定の周波数帯の電波を使用する場合は国家資格が必要になる
  • 電波の送受信を行う機器には技適マークが付いている必要がある
  • ドローンを飛行させる場所の管理者・所有者の許可を取る

特に、最後の項目は見落としがちです。河川敷など人気のない場所で飛ばす場合でも、河川法で定められている管理者に、ドローンの飛行を禁止していないか確認しておいたほうが良いです。

まずはマニュアル操縦を練習しよう

最近のドローンは高度な自動操縦機能がたくさん搭載されているため、初心者の方はこれらの機能を利用して様々な飛ばし方をしてみたくなるかもしれません。しかし、まずマニュアル操縦をしっかり練習するところから始めましょう。

なぜなら、ドローンの自動操縦機能は決して完璧なものではないからです。GPS信号は状況によって途切れるため、機体が自分の位置を把握できなくなることもありますし、突発的な風で姿勢が乱れたり流されたりすることもあります。そういった事態では、パイロットが適切にリカバリーしてやるという考えが、現代の自動操縦システムの根底にはあります。そもそも、ドローンの自動操縦機能はパイロットのサポートなしに勝手に飛んで帰ってくる機能、というようには作られておらず、いざとなったらマニュアル操縦でサポートしてやる必要があるのです。

従って、まずはパイロットが手動で飛ばせるようになることが先決です。自動操縦機能は、その上でドローンを「楽に」飛ばすために利用するものです。

ドローン操縦の基礎トレーニング方法9種+シミュレーター
ドローン操縦の練習方法!基本トレーニング9種とシミュレーター活用

ドローンの操縦技能を身につけるための、ホバリング、旋回、8の字、ノーズインサークルなど具体的な練習方法を9種類紹介します。また、ドローン操縦を理解するための航空力学的エッセンスやシミュレータの活用などにも触れています。

マニュアル操縦の具体的な練習方法はこちらのページで紹介していますが、ここでも代表的なものをいくつか取り上げて紹介しておきましょう。

ホバリング

マルチコプターのような回転翼航空機をとばす場合に基本となるのは「ホバリング」です。ホバリングは固定翼機にはできない、回転翼機の特権であると同時に、離着陸時には必ずホバリング状態を経由するため避けては通れない飛行状態でもあります。

ホバリングを練習する際は、機首がどの方向を向いていても、地面に対する位置がずれないように機体を保持できるようになることを目指しましょう。パイロットの向きと機体の機首方位が違うと、風などで機体が流されて修正操作をするときなど、とっさに舵を切る場面で操舵方向を間違ってしまいがちです。まずはこの感覚を身につけ安定したホバリングができるようになりましょう。

前後・左右移動

ドローンの操縦練習方法④四角移動

ホバリングをマスターしたら、前後左右に移動してみましょう。地面に目印を置き、逐一その目印の直上でホバリングを確立してから、別の方向へ動く、という練習を前後左右方向に機体を動かして行います。なお、図中では緑の矢印が機体の前方、オレンジの矢印が機体の右方を表しています。以降も同様です。

止まっている機体を動かすのは簡単ですが、動いている機体を止めるのはその何倍も難しいです。機体を動かす時は慣性で流れていく分も考慮してあまり大きくプロポを操作しないこと、止めるときも少しずつ舵を当ててスピードがなくなったところで止まること、を意識して練習しましょう。

慣れてきたら、機首方位を回し機体が色々な向きを向いている状態で、同じく前後左右に動かし目印の直上でホバリング状態を確立する練習もしてみましょう。

旋回

ドローンの操縦練習方法⑦旋回

ドローンの進行方向を変える時は、機体を横(ロール方向)に傾けながら機首を回す「旋回」を行うのが基本です。単純に機首を回すだけでは、慣性があるため横滑りしながら飛んでしまいますが、ロール姿勢を回転の中心方向に傾けながら機首を回せば、遠心力を打ち消す方向の力が発生するため横滑りせずに進行方向を変えることができます。

前進速度をつけるためのピッチ(縦)方向の操作、遠心力を打ち消すためのロール(横)方向の操作、進行方向を変えるための方位(ヨー)方向の操作、姿勢が傾くことで重力に抗って機体を支える力が減るのを補うためのスロットル操作、という4つの操作を同時に行う必要があるため難しいですが、これができなければドローンを自在に飛ばせません。スピードは出さなくて良いので、ゆっくり目の速度域で根気よく練習しましょう。

8の字飛行

ドローンの操縦練習方法⑧8の字飛行

右旋回と左旋回を交互に切り替えドローンの航跡が8の字を描くように飛ばす練習です。機体を安定させつつも素早く旋回方向を切り替えることを心がけましょう。

ここまでできれば、普通に飛ばす分の技量は十分に身についたと言えるでしょう。

ノーズインサークル

ドローンの操縦練習方法⑨ノーズインサークル

空撮などの場面で活用する、少し特殊な飛ばし方です。ドローンの機首をある一点に向けなつつ、その周りをぐるぐると回る飛び方です。自動操縦機能を使えば簡単に実現できる飛ばし方ですが、機体がどんな動きをしているのか理解するという意味でも、自分で操作する練習をしてみると良いでしょう。

自動操縦システムを利用すれば高度な操縦が簡単にできる

マニュアル飛行の技術が身についたら、自動操縦機能(オートパイロット)も使ってみましょう。自動操縦機能を使用すれば、マニュアル操縦で慎重に行っていた操作が簡単にできてしまいます。つまり、自動操縦によって機体を操縦する作業のワークロード(作業負荷)を減らすことができるのです。

ワークロードを減らしてどうするのかと言えば、それはもちろんドローンを飛ばして付加価値をつける、つまり空撮のためのカメラ操作だとかなにかセンサを使ってデータを取得するだとか、何らかのミッションをこなす余力が生まれるのです。ここまでくれば、ドローンを使って新しいものを生み出すことができます。

そのためにも、自動操縦システムがどんな機能を備えているのか、どうやって使うのかといったことはしっかり確認しておく必要があります。機体のメーカーや機種によって自動操縦システムは異なりますが、大体は同じような機能が搭載されており名前が違うという程度です。

APM ArduPilot Megaのフライトモード
【APM】ドローン・マルチコプター・RCプレーンのフライトモードの種類と効果

ドローン・マルチコプター・ラジコン飛行機向けのオートパイロットプラットフォームであるAPM(ArduPilot Mega)のフライトモード(飛行制御モード)を、制御方法と実現する機能に注目して解説します。また、空撮用ドローンとして有名なDJI Phantomとの比較も行います。

こちらのページでは、オープンソースの自動操縦システムである「Ardupilot」を対象に、どんな機能があるかを紹介しています。自動操縦で何ができるかイメージしてもらうために、その一部をここで紹介してみましょう。DJIなどの他社でもほぼ同じ機能が搭載されているので、イメージを持つための参考にしてください。

Stabilize/姿勢保持

ドローンのような回転翼機では、姿勢保持モードが一番基本的なモードになります。機体の特性上、姿勢を変化させることと速度を変化させることが等価なので、一定の運動状態(静止状態を含む)を維持し続けること=姿勢保持、となるからです。

自動操縦機能として紹介してはいますが、レース用ドローンなど極端に速い動きをさせる機体を除き、基本的にはこの機能は常にONになっています。つまり、マニュアル操縦と言っているのは、正確には姿勢保持モードのみがONとなった状態の機体を操縦することえす。

DJI製の機体では、「ATTI」という名前で呼ばれるモードです。ATTIも姿勢を意味する英語「attitude」を略したものです。

Alt Hold/高度保持

Alt Holdはその名の通り高度を保持する自動操縦機能です。ドローンの操縦ではピッチ、ロール、ヨー、スロットルの4軸を操作する必要がありますが、Alt Holdを使えばスロットルは自動でやってくれるため、パイロットは3軸のみ操作すれば良いので結構楽になります。

ただし、姿勢の変化が早すぎると、オートパイロットが高度を保持しようとしてもそれ以上の速さで高度が下がり始めてしまうため、注意が必要です。

Pos Hold/位置保持

Pos Holdでは、主にGPS信号を利用して機体の位置を一定に保つようなホバリングを行います。これを利用すれば、風がある場合でも機体が流されず自動的に位置を保持してくれるため、非常に楽に操縦できます。

一方で、この機能の完成度は機体次第なところもあり、必ずしも機体の位置をビタッと一定に保ってくれるわけではありません。GPS信号をロストしやすいとか、位置を保持しようとはするけど割と流されるとか、機体によってはパイロットが補助してやって始めてまともな位置保持になるものも少なくありません。

特に、GPSは機体の種類というよりも、屋内など環境条件に依存してロストする傾向があります。あまりこの機能に頼りすぎるといざというときに痛い目に合う可能性があるため気をつけましょう。

オートモード(ウェイポイント飛行)

オートモードは指定したウェイポイント(目標地点)を順番にたどるように飛ぶ機能です。以前K-kiが自作したドローンを、この機能を使って飛ばしてみた動画があるので、ちょっと分かりにくいかもしれませんが参考にしてください。

この動画では離着陸意外はスティックを触っていません。オートパイロットに全て任せている状態です。ここまで自動的に飛んでくれると、パイロットは空撮カメラの操作などに注意を割けるため、実際にドローンを使って何か作業を行う場合には非常に重宝します。

DJI製品では「ウェイポイント」という名前で同様の機能が搭載されています。

フォローミーモード

機体と通信リンクを確立したGSC(グランドコントロールステーション、パソコン等にインストールするソフトウェアの一種)があるときに、GSCを追尾するように飛ぶ機能です。ドローンを使ってセルフィーを取るような場合や、スポーツ選手などを追いかけて撮影するような場合に使用されます。

RTLモード(Return-to-Launch)

GPS信号を利用してボタン一つで離陸した場所に帰ってくる機能がRTLモードです。ドローンを飛ばしている途中で、機体の状態(主に方位)が分からなくなりコントロール不能となった場合など、トラブル発生時に機体をパイロットの元まで自動に帰還させることができるため、安全なフライトを行うという観点から非常に重要な機能です。DJI製品ではRTH(Return-to-Home)と呼ばれています。

この機能があれば、何か問題が起きても大丈夫、と思うかもしれませんがそんなことはありません。上にも書いたとおりGPSの信号は常に正確なデータを取得できるとは限らないため、GPS信号が正しくない場合にはむしろあらぬ方向へ飛び去ってしまう可能性もあります。また、機体があまりにも遠くにいると、自分の方に戻ってきているかどうかわからなくなり、機能自体は正常にどうさせいているにも関わらずパイロットが余計な操作をして機体の期間を邪魔してしまう場合もあります。

便利な機能であることは間違いないですが、くれぐれも依存しないようにしましょう。

ドローン操縦の資格を知ろう

ドローンの操縦に慣れてくると、自分の操縦技能がどんなレベルなのか確認したくなってきます。あるいは、空撮などドローンを使う仕事を請けるために、自身の操縦技能を客観的な指標で示す必要が生まれてくることもあります。

こういったときに役に立つのがドローン操縦の資格です。既に書いたとおり、ドローンを飛ばすためには資格は必要ありませんが、資格があれば操縦技能の証明が可能です。例えばドローンを使う仕事を得るためには、クライアントにトラブルなく飛行できることを信じてもらわなければなりませんが、資格があれば信頼を得やすくなる、という効果があるのです。

ドローンの資格にはどんな種類がある?JUDIA・DPA・DJIほか
ドローンの資格にはどんな種類がある?JUIDA・DPA・DJI等を解説

ドローンの操縦に関連する資格について、認定団体や法的背景も交えて分かりやすく解説しています。種類が非常に多いドローンの資格の中から、実用性の高いものを抽出し、取得方法、費用、有効期限、受講資格などを紹介します。

ドローンの資格には多くの種類があります。詳細はこちらのページで解説しているので、参考にしてください。

特筆するとすれば、ドローンの資格には国土交通省による公認制度が存在するということです。もしも資格を取るのなら、国土交通省公認の資格にしておいたほうが、信用されやすいですし飛行許可も取りやすいためおすすめです。

ドローンをビジネスに使うならスクールで資格を取ろう

ビジネスにドローンを使うなど、ドローン操縦の資格を取る必要がある場合は、ドローンスクールで講習を受講する必要があります。もちろん、趣味として資格を取得する人もいるのでビジネスなんて考えていないという人も大丈夫です。

数多くあるドローンの資格の中からどれを取得するか、そして資格以上に数の多いドローンスクールの中からどのスクールを選ぶか、資格取得に際してはこれらをよく調べ比較するようにしましょう。

ドローンスクール比較 おすすめを紹介します!
ドローン操縦スクール比較!取得資格や受講コースからおすすめを紹介

ドローンスクールで資格を取る際に湧く疑問を徹底解決します。ドローンを飛ばすための資格の必要性から始まり、資格を取得するメリット、実用性の高い資格、ドローンスクールの選び方、おすすめのドローンスクール等を解説しています。

こちらのページでは、ドローンスクールで資格を取得するまでの様々な疑問を解決し、資格やドローンスクール選びのポイントを解説した上で、おすすめのドローンスクールまで紹介しています。資格取得を目指す場合は、ぜひとも一度読んでみてくださいね。

まとめ:安全に気をつけてドローンを飛ばそう

今回はドローン初心者の方向けに、ドローンを飛ばすためのルールや操縦の練習方法、オートパイロットの機能や技術を認定してくれる資格など、さまざまな観点からドローンに関する情報をまとめました。兎にも角にも、まず大事なのはドローンを飛ばすためのルールです。個々さえしっかり守っていれば、問題が起こることはないでしょう。

楽しいドローンライフが遅れるように、くれぐれも安全に気をつけてドローンを飛ばしてくださいね!

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K-ki

著者:K-ki 子供のころに作った模型飛行機がきっかけで航空宇宙の世界に足を踏み入れたエンジニア。HNは「けーき」と読みます。 好きなものは航空機(固定翼・回転翼・ドローンなど全般)と生き物・アクアリウム。

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