ドローン設計のトレンドとベストプラクティス

ティム・スティーブンス 2023 年 6 月 23 日

Fact.MRによると、米国のドローン市場は2022年に111億ドルに成長し、2032年までに829億ドルに拡大すると予想されている。 同年の世界全体の売上高は2,790億ドルに達すると予測されており、年平均成長率は25％となる。

この驚異的な成功は、さまざまな分野でのドローン使用の爆発的な増加のおかげです。 産業面では、ドローンは建設現場から家畜に至るまであらゆるものの調査に使用されており、技術の向上とコストの削減に伴い研究用途が拡大しています。

一方、消費者側での娯楽用ドローンの使用も同様に空を飛ぶ軌道をたどっています。 高度な自動追従機能と 4K ビデオ キャプチャを備えた、飛行が簡単なポケットサイズのドローンは、本格的な旅行者や冒険好きにとってますます必須となっています。

最後に、世界の戦場でより高度なソリューションが求められる中、軍用ドローンは洗練さと専門性を高め続けています。 Fact.MRによると、軍事用途は米国のドローン市場の約半分を占めている。 商業用途が 34.6 パーセントを占め、消費者/民生用ドローンが市場の残り 15.6 パーセントを占めています。

これらのさまざまなドローン アプリケーションが成熟するにつれて、パターンや設計トレンドも成長し、固定化されています。 そのトピックについてさらに深く掘り下げてみましょう。

まず、用語を少し説明します。 「無人航空機」または UAV という名前は、多くの人が伝統的に使用してきた正式な用語であり、このクラスのデバイスに対して引き続き使用されています。 ただし、雑誌「Drone Systems and Applications」の 2022 年版で包括的に概説されているように、この用語にはいくつかの問題があります。

「無人」という性差別的な単語を含めることは、これに対する一撃ですが、「無人」や「無人」などの別の用語は、別の望ましくない複雑さと暗示をもたらします。 同誌は、「ドローン」という用語が最も広く使用されているだけでなく、最も正確であるため、ここではこの用語を使用すると主張しています。

さらに、現在では数多くの地上および水中ドローンが使用されていますが、ドローン業界の開発の大部分は航空機に関連するものであるため、私たちはそこに主に焦点を当てます。

ドローン空撮には、主に 3 つのカテゴリがあります。

最も基本的かつ最も古い形式のドローンは、第一次世界大戦の遠隔操縦航空機にまで遡り、固定翼ドローンです。 これらのドローンは従来の航空機に似た形状を採用しており、より高速かつ長距離での飛行が可能です。

しかし、固定翼ドローンは一般的にホバリング能力に欠けており、飛行がより難しく、安全に離着陸するにはかなりのスペースが必要です。

ほとんどの人がドローンについて考えるとき、多くの場合、4 つの別々のモーターが 4 つの別々のプロペラを回転させる、最新のマルチローター ドローンを思い浮かべます。

ただし、従来のヘリコプターのように動作するシングルローターのドローンも存在します。 どちらも垂直離着陸、つまり VTOL 機能を備えており、多くはオペレーターの手から直接発射できることを意味します。 さらに、これらのドローンの高度な飛行制御ソフトウェアにより、操縦が簡単になり、正確な測量やスキャンのための安定したプラットフォームも提供されます。

ただし、このタイプの飛行ではエネルギー需要が高く、固定翼ドローンよりも飛行時間が短くなり、積載量が小さくなります。

マルチロータードローンは物流と輸送をサポートできます。

ハイブリッドドローン

このタイプのドローンは、両方のタイプのドローン設計の多くの利点を提供します。 ハイブリッド ドローンは、簡単に発射できる VTOL 機能を提供しますが、マルチローター ドローンのようなホバリングから水平の固定翼飛行に移行できます。

「あらゆる種類の競合企業が、離陸と着陸中にプロペラの輪郭を上または下に傾け、その後飛行のために前方に傾けることによって、固定翼ドローンを垂直に離陸および着陸させる方法を考案しています。」と博士は述べた。 . ドミニク・シャボーさんが教えてくれました。 彼は、リモート センシングおよび分析会社であるドローンメトリクスの主席科学者、トレント大学の非常勤教授、および雑誌「ドローン システム アンド アプリケーション」の編集長を務めています。