日本大学理工学部

Step2

数学と物理を使ってドローンを自由に飛ばす

航空宇宙工学科

被災地や火災地域、放射能汚染地域など、人の立ち入りが困難な場所の情報収集手段として、ドローンと呼ばれている無人航空機(UAV)の利用が計画されています。しかし,UAVを目視できる範囲内では、人間がUAVを遠隔操作していますが、被災地等では、常にUAVを目視できる状況にあるとは限りません。さらに、UAVの操縦には高度な技術が要求されるので、いつでも誰でも飛ばせるというものではありません。そこで、「制御(コントロール)」という技術が非常に重要な意味を持ってきます。UAVの制御では、UAVに搭載されたマイクロコンピュータが、人間の代わりにUAVを操作します。では、UAVは具体的にどうやって制御されているのでしょうか?UAVにはIMU(慣性計測装置)やGPS等、様々なセンサが搭載されています。IMUによりUAVの速度や回転速度、GPSによりUAVの位置情報を取得し、これらの情報をマイクロコンピュータで処理し、モータ等のアクチュエータに制御に必要な信号を送ります。実は、この信号を計算するときに、今、皆さんが勉強している数学や物理(力学)の内容が大きく関係しています。ドローンの紹介とともに、数学や物理が、ドローンを自由に飛ばすためにどのように使われるのかについて説明します。

内山 賢治
内山 賢治
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