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ドローン操作システムの概要

Posted at 2019-05-07

#はじめに
このページは，

の１ページです．
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#概要
今回はdronekitの話ではなく，
メインである「ドローン操作システム」のシステム構成について，紹介します．

#ドローン操作システム

今回の企画で最終的に作る物は，次の図のようなシステムになります．

ドローン本体にRaspberry Piなどの　コンパニオン・コンピュータ　を搭載しています．
コンパニオンとは，「添乗員」「同乗者」「連れ」「仲間」を意味しています．
旅館やホテル，展示会でサービスをする女性じゃないですよ！(^^;)

コンパニオン・コンピュータが認識や判断を行う大脳となり，
フライトコントローラが姿勢制御や移動などの運動を司る小脳となって，
体全体を動かすことになります．

コンパニオン・コンピュータは，

などの手段をUSB接続などで持っていて，
インターネットまで接続できるようになっているという前提としています．

地上にいる操縦者は，ＰＣやスマホ・タブレットでWebブラウザを開いて，
ドローンを遠隔操作します．

映像伝送なども考えると，5G・LTEが最も望ましいのですが，
2019年4月現在の時点では，
**地上移動局であるセルラー回線を空中で利用することは電波法に抵触**します．
早期の解禁が望まれますね．

従って，実機ドローンで実験する際には，
別のインターネット接続の手段を考えておく必要があります．
ただし，

問題も山積みです．

ここから下の章は，最終目的「ドローン操作システム」とは無関係です．
単純にシステムの理解を深めるための比較として書きました．

#テレメトリでの遠隔操作

以前の記事，dronekit-python を使ってみる(実機編)で最後にやった作業は，
以下の図のようになります．

したがって，Pythonとdronekitを使っているものの，
やっている事自体は「フライトモードの変更」「Guidedで緯度経度指定」なので，
MissionPlannerが持っている機能です．

dronekitのサンプルmicrogcs.pyが良い例ですが，
PythonベースでGUIのあるアプリ作成を頑張れば，
「MissionPlannerのようなソフトウェア」を自作することも可能ですね．

#ROSを使う際

ROSでドローンを操作したい理由のほとんどは，SLAMが目的でしょう．
その場合，測域センサや奥行きカメラなどのデータ処理をさせるには
Raspberry Piのような非力なコンピュータでは力不足です．

図のようにCore i7などの高性能CPUを持ったベアボーンＰＣを搭載することになるでしょう．

ROSからardupilot/PX4系フライトコントローラへアクセスするためには，
mavrosというROSパッケージ　が用意されているので，
これを利用することになります．

もちろんdronekitを使って，独自のパッケージを作ることもできますが，
少々大変かと思われます．

#おわりに

今回は脇道にそれて「システム構成」についての解説でした．
次回は本来の目的に戻ってプログラミング関連をやっていきます．