ドローンとGNSS

ドローンとGNSS

2022/05/27

ドローンの位置情報は、GPS(Global Positioning System)によって検出することができます。

GPSは、全地球測位衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)の一つで、アメリカのシステムの名称です。

アメリカのGPSの他に、ロシア:GLONASS、EU:GALILEO、中国:Bei Dou(北斗)、日本:みちびきなどのシステムがあります。

GNSSは、宇宙空間に配置された衛星から送られる電波を地上で受信し、アンテナの位置を求める測位方法です。

地上の受信機が4機の衛星から送信された信号を受信し、位置情報(X,Y,Z)を取得します。

受信機と4機の衛星との間の距離を計算しそれぞれの距離を求めます。

受信機と4機の衛星とのそれぞれの距離が測定出来ると、これらがひとつに交わる点が計算され、そこが今いる位置となります。

ドローンの自立飛行

測位衛星システムを受信できるドローンは、飛行中に衛星からの信号を受信し、ドローンと4機の衛星との間の距離を計算することで自律飛行が可能となっています。

従って、安定なドローン飛行を維持するためには、衛星からの信号(位置情報)が十分に受信できる環境であることが必要となります。

建物・山の位置や形状、天候状態や屋内環境など衛星からの信号受信が不安定な場合には、ドローン飛行は注意が必要となります。

複数のGNSSシステムの利用

例えばDJI Mavic 2 Proでは、衛星測位システムとしてGPSとGLONASSを併用しています。また最新鋭のDJI Mavic 3では、衛星測位システムとしてGPSとGLONASSに加えBei Douも併用しています。

このように複数のGNSSシステムの衛星を利用出来れば、例えばGPS衛星だけでは受信が困難な状況や環境でも、他システムの衛星次第では測位が可能になる場合や測位精度が向上する場合もあります。

準天頂衛星システム「みちびき 」

準天頂衛星システム「みちびき」は、日本のほぼ天頂(真上)を通る軌道を持つ人工衛星を複数機組み合わせた衛星システムで、常に1機の人工衛星を日本上空に配置することができます。人工衛星がほぼ真上に位置することで、山間部や都心部の高層ビル街など、GPS衛星の電波が測位を行うために必要な衛星数が見通せない場所や時間においても、みちびきの信号を加えることによって測位ができる場所と時間を拡げることができるといわれています。

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