先輩、今日もよろしくお願いします。よくラジコンやドローンを操作する機器を送信機と呼んだりプロポと言ったりします。どちらが正しいのでしょうか？
ドローンの飛行では遠隔操作するための送信機が必要となりますが、送信機を日本ではプロポと呼ぶこともあります。プロポという呼び名は操作に比例してモーターやサーボが制御されるという意味で、プロポーショナル、比例という言葉に由来しています。ただし、プロポと呼ぶのは日本独自で海外では送信機、Transmitter、ティーエックスなどと呼ばれています。
ラジコンカーに使われる送信機と、ドローンに使われる送信機では見た目が違いますよね？
送信機には「ホイラータイプ」と「スティックタイプ」があります。ドローンやヘリコプター、飛行機の操縦はスティックタイプにて行われます。
ホイラータイプはトリガーというレバーを引くことでアクセルをホイールという円盤を回転させステアリングを操作します。これは主にラジコンカーで使われるもので、アクセルとステアリングの2チャンネルで操作します。
なるほど・・・
空モノといわれるドローンや飛行機など3次元的操作が必要になるものに対しては、チャネル数が足りないためホイラータイプは使われません。
操作の種類ごとにチャネルというものが必要なのですね！
では、ドローンには何チャンネル必要なのでしょうか？
ドローンの飛行操作には4チャンネル必要です。
スティックタイプは航空機の操縦桿イメージで左右2本のスティックを操作します。右と左のスティックにより上下左右の操作を行い4通りの操作を行います。操縦は難しくなりますが操縦の範囲が広がります。
ドローンに用いる送信機（プロポ）のタイプ
ドローンの操縦はスティックタイプの送信機にて行われます。送信機には左右にふたつのスティックがあり上下左右の操作を行います。
スティック操作とドローンの飛行
ドローンを送信機のスティックで操作するときの、スティックと飛行動作の関係を教えてください。
ドローンは送信機からの4つの操作でコントロールします。
上昇・下降をスロットル、左右移動をロール、前進・後進をピッチ、左右旋回をヨーといいます。
- スロットル：上昇と下降
- ロール（エルロン）：左右の移動
- ピッチ（エレベーター）：全身と後進
- ヨー（ラダー）：左右旋回
ドローンの飛行は下記のようになります。
送信機の操作モードについて
送信機は左右スティックに割り当てられる操作の役割に応じて、モード1とモード2 に区別されます。モード1 とモード2 は下図のようにピッチスティックとスロットルスティックの位置が異なります。
一般的に操作モードは送信機を購入する際に決めます（購入後、送信機を分解してモード変更することもできますがキャリブレーションなどをちゃんと行わないと動作の正確性を欠いてしまいます）。
送信機のモード選択について
送信機はモード1とモード2のどちらを選択したほうがいいのかな？
教えてくれる人がいて、その人がモード1ならば合わせたほうがいいかもしれないね。日本で昔からラジコンヘリをやっている人はモード1が多いんだ。指導してもらう場合はそれに合わせないと・・・・でも、これから独力でドローンを頑張っていこうとする方にはモード2のおすすめします。
モード2を勧める理由
ドローンを通して、初めて送信機の操作をするという方も場合にはモード2をお勧めします。
ひとつ目の理由は海外の主流がモード2ということです。ドローンはアメリカや中国を中心とした海外で発展してきました。その為、既製品として販売されるものはモード2が主流です。
ふたつめの理由として、実際の航空機の操作に近いことが挙げられます。実際の飛行機やヘリコプターなど、実機で採用されている操縦方法がモード2に非常に近いのです。実機の場合、死亡事故につながる可能性が高いため、操縦に対して非常に厳しい検証が繰り返されてきました。そのなかで最適な操縦方法が導入されており、それがモード2に類似しているのです。もちろん、実機とドローンの送信機では、操作するレバーやハンドル、ペダルなど異なりはしますが、ピッチとロール、スロットルとヨーの組み合わせで操縦する部分が類似しています。
そして、3つめの理由は操作が直感的だということです。ファミコン操作では十字キーにより前後左右の動きをコントロールしまが、モード2の場合も同じです。モード2では前後左右の移動が右スティック、上下と旋回が左スティックとなっています。ドローンの前後と左右の動きが右スティックだけで対応でき、左スティックで行う上下の移動とは区別して操作することができます。
2次元の動きとなる前後と左右は右手で、3次元の動きとなる上下は左手で操作します。平面的な移動と上下移動を左右スティックで区別できます。最初に左手の操作でホバリングし次に右手で前後左右に機体を移動させます。2次元と、3次元の動きを、左右別々でコントロールできますね。これが直感的であるという理由です。
では、モード1 はどうかというと、左手で前後と旋回、右手で上下と左右の操作となります。右手は平面的な2次元と上下の3次元の動きを同時に行うことになります。慣れないと、ホバリングの高さを調整する時にスティックが左右に動いてしまい混乱します。
技適マーク
送信機の信号送信を担う部品を送信モジュールと呼びます。送信モジュールには「技適マーク」が付いたものでなければなりません。電波の帯域は有限であり、それを乱用されないよう、または枯渇させないために電波法で使用が規制されているからです。
技適マークとは電波法で定められた技術基準に適合している機器であることを証明するものであり、日本での送信機（送信モジュール）使用には技適マークが必要条件となります。
電波を発信する場合には電波法の規制により免許が必要となりまが、周波数と出力によっては免許が不要な条件もあります。具体的にはISMバンドの2.4GHz帯と呼ばれる周波数帯です。
ISM バンドはIndustry、Science、Medical向けに割り当てられたもので、その頭文字が名称となっています。そして、ドローンやラジコン用送信機などの無線通信の分野にも利用されています。他にはWiFi、Bluetooth、電子レンジなども同様に規制対象外となっております。身の回りの多くの機器が利用しているため2.4GHz帯はとても混雑した周波数帯で、安定した通信がしにくいのが難点です。
2.4GHz帯の送信機は技適マークがついてさえいれば免許不要となります。だから、購入時はしっかり確認しましょう。日本国内向けの送信機ならば問題になることは少ないと思いますが、通販を利用して海外製品を取寄せようとするときは気を付けてください（適合しない無線機であっても、販売することは規制されていません）。
- 2.4GHz 帯の送信機は技適マークがあれば免許不要
- 技適マークの有無を送信機購入時に確認する
- 海外製品購入時は日本の電波法に準拠していない事もあるので注意が必要
スペクトラム拡散方式について
2.4GHz帯は混雑した帯域ということを前項にてお伝えし下が、その帯域を効率よく利用するためスペクトラム拡散方式という技術が送信機に採用されています。スペクトラム拡散方式は通信信号を本来よりも広い帯域に拡散することで通信を安定させる技術です。
スペクトラム拡散方式には、下記の表にある通りメーカー毎の規格があります。残念ながらこれらの規格間には互換性がありません。そのため送信機と受信機を選ぶ時には、どの通信規格に対応しているのかを確認する必要があります。同じメーカーでも複数の異なる通信規格の製品もあります。
送信機（プロポ）とドローン側の受信機との間の通信規格ですね。
その通り。メーカーごと規格が違うのでよく考えてから送信機を選びたいね。販売店を覗いてみよう。いろんな送信機が売られているよ。Makerfier
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