UASのシステムと機体
この領域では、機体の構造、動力、航法、通信の基礎と、フェイルセーフの理解が問われる。操縦者は、機体がどのような仕組みで飛び、どのように失敗するかを知っておく必要がある。
構造と動力
- マルチコプターは複数のモーターとプロペラで推力を発生させる。フレーム、ESC、バッテリー、フライトコントローラーで構成される。
- リチウムポリマーバッテリーは過放電・過充電・膨張に注意。保管は3.8V/セル程度、高温を避ける。
- プロペラの取り付け方向と回転方向を確認する。緩みは墜落に直結する。
航法とセンサー
- GNSS：衛星測位。RTKはセンチメートル級。建物や樹木で遮蔽されると精度が落ちる。
- IMU：加速度・ジャイロ。GNSSと融合して姿勢を推定する。
- 気圧計：高度の推定。気温や気圧の変化で誤差が出る。
- 地磁気コンパス：鉄筋、電線、金属の近くで乱れる。離陸地点でのキャリブレーションが重要。
通信とフェイルセーフ
- 操縦用の2.4GHz、映像用の5.8GHzなど。見通しを確保する。
- ロストリンク時は、機種ごとにRTH（自動帰還）、自動着陸、ホバリングなどに移行する。
- 低電圧時は自動着陸や警告。GNSSロスト時はATTIモードに移行し、風で流されることがある。
実例
飛行中にGNSSが失われ、ATTIモードに移行した。RTHはGNSSに依存するため使えない。操縦者は目視で機体の向きと姿勢を確認し、風上側の開けた場所に手動で着陸させる。日頃からATTIモードでの操縦を練習しておくことが対策になる。
失点しやすいポイント
- RTHが障害物を自動回避すると思い込む。機種によっては回避しない。
- バッテリー残量表示が急に減る。電圧降下を理解する。
- プロペラの向きを間違えて推力が不足する。
- コンパスキャリブレーションを省略する。