ドローンとは|意味や定義、用途や種類を徹底解説

ドローンとは人が乗っていない航空機で、プロペラが複数ついているもの(マルチコプター)のことをいいます。

無人航空機や、UAV(Unmanned Aerial Vehicle)呼ばれることもあります。

しかし、その定義あいまいで、人が乗れる機体や、プロペラが1つ、もしくは無い機体のことをドローンと呼ぶこともあります。

この記事では、主に次の3点について解説します。

  1. ドローンの意味と定義
  2. ドローンの種類と用途
  3. ドローンの歴史と未来

ドローンとは

ここでは、ドローンの定義と構成要素、名前の由来についてご説明します。

ドローンの定義は曖昧|よく争点になる3つのポイント

ドローンはプロペラが複数ついていて、人が乗っていない航空機のことであるとお伝えしましたが、ドローンの定義には次のような曖昧なポイントがあります。

有人か無人か

”無人航空機”ともいわれているように、人が乗れるか乗れないかが、ドローンであるか否かの境界となることが多いです。

この定義に従うのであれば、ヘリコプターは人が乗れるためドローンにはあたらないことになります。

しかし、近年は有人航空機(MAV:Manned Aerial Vehicle)の開発も進んでおり、人が乗れるドローンというのも登場しています。

無線制御と自動操縦の両方が可能か

基本的に、無線制御と自動操縦の両方が可能なものをドローンといいます。

この定義に則るのであれば、ラジコンは自動操縦ができないので、ドローンには該当しないことになります。

しかし、無線制御しかできないにもかかわらず、ドローンと呼ばれる機体も存在します。

ローターの数

最後に、ローターの数が問題になります。浮力を得るための回転部分が複数ある、いわゆるマルチコプターのことをドローンと定義する場合もあるようです。

この意味では、タケコプターはドローンには属さないことになります。しかし、近年では、ローターがない固定翼タイプのもの(飛行機に近い形状の航空機)も登場し、長距離飛行などの用途で利用されています。

以上がドローンの定義となります。今後、気軽にドローンと口にしている人を見つけたら、「それどの定義での”ドローン”のこと?」と優しく諭してあげましょう。

ドローンの構成要素とその仕組み

ドローンの構成要素は、次の通りです。

 

各要素を人間の身体機能に置き換えると、次のようなイメージになります。

ドローンは、機体と送信機(プロポ)の一対からなります。


送信機はプロポとも呼ばれ、操縦者がドローンの動作を監視・制御するためのものです。そして、機体は一般的に以下の要素からなります。

  • フライトコントローラー(脳):全体の制御部分です。
  • 受信機(耳):送信機からの指令を受け取ります。
  • 各種センサー(皮膚)、カメラ(眼):外部からの情報を受け取ります。
  • ESC or UBEC(神経):フライトコントローラーからの指令をモーターに伝える際に電圧を制御します。内臓のものをESC、外付けのものをUBECと呼びます。
  • バッテリー:すべてを動かすエネルギー源です。

ドローンが飛行するときは、まず、送信機から指令を送り、それを受信機で受け取り、同時にセンサーやカメラで外部の情報をキャッチし、それらの情報をフライトコントローラーで統合し送信機からの指令に合った動きをするように指令を出し、ESCかUBECで電圧を制御し、モーターに伝えられ、ドローンが動きます。

ドローンの名前の由来

なぜドローンと呼ばれているかというと、Droneとは”オス蜂”のことでドローンのブーンという音が蜂の羽音に似ていることからこの名前で呼ばれるようになりました。ドローンは意外とうるさいのです。

ドローンの種類


ここでは、ドローンの種類についてご説明します。

  • 一般的なドローン
  • 特殊ドローン

一般的なドローン【サイズ別】

ドローンは、重量等によっても分類されます。

  • ホビー向け(200g以下)
  • プロ向け本格派(200g-2kg)
  • 商業用ドローン(2㎏-20㎏)
  • 軍事用ドローン(20㎏以上)

それぞれ見ていきましょう。

ホビー向け(200g以下)

トイドローンと呼ばれることもあり個人が趣味で使うのに最適です。1万円を切るようなものもあり軽いので扱いやすいですが、カメラもついており安定性もあるので静止画・動画ともに撮影できます。

ただし、CMで使われるような綺麗な映像はトイドローンですと難しいので、ドローンカメラマンを目指す人は下のプロ向けのものを探しましょう。

プロ向け本格派(200g-2kg)

おそらく皆さんが最もイメージするのがこちらのタイプのドローンではないでしょうか。

ドローン空撮映像の撮影などで使われるタイプがこちらに属する場合が多いです。高性能カメラでぶれずにきれいな映像が取れます。

ただし、お値段もプロ仕様で10万円を超えてくるようなものが多いです。また、200gを超える機体は申請が必要な場合もあります。

商業用ドローン(2㎏-20㎏)

こちらはいわゆる企業向けのドローンです。

いちばん有名なところで行くとアマゾンが物流用で蜂の巣型のプラットフォームを特許申請していますが、その時の荷物の持ち運びに使われるドローンがこちらに属します。

ソフトバンクやKDDIが2019年にサービス開始目標を掲げていますが、全体ではどちらかというと実証実験段階であり、今後伸びてくると予想されます。

軍事用ドローン(20㎏以上)

一言でいうと”無人ヘリ”です。元々はほぼ軍事用途であり、恐ろしい話ですが人命を危険にさらすことなく偵察や爆撃が可能ということで70年前から使用されています。

実は世界のドローンの99%が軍事目的で使用されています。

ただし、最近では大型物流用途のものも開発されてきており、こちらも民間用途での開発が進んでいくと予想されます。

特殊ドローン|それ以外にこんなものも

もはやドローンと呼べるのかわかりませんが、そのほか特殊ドローンとして以下のものがあります。

  • 水中用
  • 気球(UAB)
  • 有人ドローン(MAV)
  • 水中用

無人航空機の水中用?と疑問を抱くかもしれませんが、こちらはすでに実用化されており、レンタルサービスを開始した会社もあります。

用途としては、水中探査が主で潜水艦よりも手軽にできるというメリットがあります。

気球(UAB)

こちらは”気球”です。30mの大型のものもあり、気象観測や災害監視などで使用されます。人が立っていられないような強風でも空中に浮いていることが可能です。

有人ドローン(MAV)

人が乗れるタイプの開発も進んでいます。“ヘリ”か”空飛ぶ車”といったイメージでしょうか。アトムの世界が近づいてきています。

ドローンの用途


ドローンの使用用途は非常に多岐にわたり、この用途はますます拡がっていくと予想されます。現時点で、使用されているものを示します。

ホビー向け・プロ仕様

空撮

一番一般的な方法ではないでしょうか。今までの撮影方法では撮る事が出来なかったダイナミックな映像や上空からの景色が取れることがメリットです。

最近ではセルフィーとしても使用されるようになってきており、”空飛ぶスマホ”の異名に確実に近づいています。

レース

欧米を中心に10代、20台で爆発的に人気が上昇しているのがレースドローンです。今までのレース競技ではなかった全方位のダイナミックさが魅力です。

賞金総額100万ドルの大会が開催されるなど、Eスポーツと並び市場として注目されています。

日本でもオンライン対戦型ドローンレース場「スカイファイト」が全国10箇所オープンするなど徐々に人気が出てきています。

機体は10万円以内でレース用に製作・改造できるものもあり、プラモデル的な感覚でも楽しめます。

民間用ドローン

点検/測量/監視

点検では、ドローンのカメラからの画像情報から橋梁や送電線の異常がないかを点検します。測量は画像情報やレーザーセンサーを用いて3次元的な地理情報を取得します。

監視は人認識機能で特定の人物を監視することも可能です。これらの用途の場合は、夜間用の赤外線カメラも併用する場合が多いです。

農業

農業では、農薬散布が最も多い用途です。日本はこの農業×ドローンの分野ではパイオニアであり、農業用ドローンは約30年前にヤマハが開発しています。

物流

日本全体で、年間50兆円近い運送コストが発生しています。

参照:2018年度物流コスト調査報告書 図表 10 マクロ物流コストの推移

数%でも削減できれば、数兆円規模のコスト削減になり、その期待を一身に背負っているのがドローンです。

今では積載量25㎏のものも出てきており、今後ますます開発されていくことが予想されます。

防災

防災では交通がクラッシュした場合などを想定して自治体で導入されているところも出てきています。

土砂で孤立した集落への食糧の輸送や、上空からの被害状況の確認などに使用されます。

軍事

約70年前から、ドローンの99%が軍事用に使用されています。

人命が危険にさらさらないので、監視や偵察、さらには爆撃・細菌兵器などにも使われるようです。

テクノロジーの常ですが、軍事用途ドローンがもっともハイスペックです。国家予算として莫大なお金がつぎ込まれ、ハイスペックなものが作られて、それが民間向けにスペックダウンして展開されます。

また、最近では、上記軍事ドローンやテロドローンに対する防御策として”アンチドローン”というドローン検知システムも登場しています(首相官邸に墜落したドローンの事件もありましたね)。

ドローンの歴史と未来


ドローンの過去とこれからについてご紹介します。

ドローンの歴史

ドローンの歴史は古く、70年前から軍事目的で使用されています。当初は、性能も悪かったため敵軍の標的機として訓練に使用されました。

民間では、日本は早くから取り組んでおり、30年前にヤマハが農業用のラジコンヘリを開発しました。

また2002年当時、民間利用のうち65%は日本で使用されていたというデータもあります。

ドローンの今後

ガードナーが発表した「2019年の戦略的テクノロジートレンドトップ10」によれば、ロボットや自動運転車などとともに自律的な動作が期待されている。

現状の単独での使用はもちろんだが、複数のドローンやロボット、自動車などと連携して全体で目的を果たすようなシステムが形成されていくことが予想されます。

まとめ

今回は幅広くドローンの意味や用途などについてご紹介しました。

ドローンについて理解する一助となれれば幸いです。