レーザーポインターは、オンラインで簡単に手に入れることができる楽しいガジェットです。私が初めてレーザーポインターを手にしたのは10歳のときで、家族とマヨルカ島に旅行に行ったときに買ったものでした。それ以来、レーザーポインターは信じられないほど強力になり、さまざまな色や形、サイズがあります。ドローンにレーザーを照射すると、ナビゲーションや視覚的な操縦に問題が生じるのも納得です。私自身、太陽に向かってドローンを飛ばすと、すぐに方向感覚が狂ってしまうことがあります。この記事では、レーザーポインターとドローンについて、またレーザーポインターでドローンを落とせるかどうかについて、知っておくべきことをすべて説明します。
市販のレーザーポインターでは、ドローンを倒すことはできないでしょう。
市販のレーザーポインターではドローンを倒すことはできませんが、ドローンにレーザーを照射することでカメラセンサーを破壊し、ドローンパイロットが一人称視点のライブフィードを失う可能性はごくわずかです。
多くのレーザーポインターは、飛行中のパイロットの方向感覚を失わせることができる可能性があります。2019年には、チリのデモ隊が複数の緑色のレーザーでドローンを倒しているように見える動画が公開されました。
デモ隊は、警察のドローンを地上に落とそうと、多くのレーザーポインターを訓練していました。専門家は、レーザーが引き起こしていた混乱の種類は、パイロットの一人称視点である可能性が高いと予測しています。このライブフィードが何らかの形で妨害された場合、ドローンのパイロットは方向感覚を失い、ドローンを着陸させることになるかもしれません。
あるいは、レーザーの数が多いためにドローンの温度が上昇し、内部配線が高温になってドローンが着陸してしまうソフトウェアのフェイルセーフが発生したのかもしれません。ドローンの電源を入れている時間がごくわずかでも、ドローンの温度がかなり上昇していることに気づきます。これは飛行中に増幅され、バッテリーとドローンの内部電子機器が著しく加熱されていることに気付きました。
レーザーがドローンに与える影響を理解するためには、まず、レーザーとその仕組みについて簡単に見てみる必要があります。
目次
レーザー
レーザーとは、Light Amplification by Stimulated Emission of Radiationの略です。長くなるので、ここではレーザーとします。
レーザーは非常に細い光を発し、様々な技術に利用されています。レーザーは自然界には存在しませんが、人工的に、すべての光の波の波長が非常に似ている非常に細い光を作り出すことで、特殊な光を作り出すことができます。
この非常に細く、明るく、焦点の合った光が、レーザードットを狭い範囲に集中させたときに問題となるのです。
レーザーの光は、懐中電灯のようにあまり広がらないため、非常に長い距離を移動することができ、非常に狭い範囲にエネルギーを集中させることができます。
ここ数年、商業用レーザーは赤色から他の種類の波長へと拡大しています。
ここ数年、市販のレーザーは赤から他の波長へと拡張されてきました。これにより、レーザーによって伝達されるエネルギー量が変化し、特に強力なものとなります。
レーザーの種類
市販のレーザーポインターの出力限界は5mWです。
市販のレーザーポインターの限界出力は5mWで、この出力であれば、人はまばたきをしたり、レーザーから目をそらしたりしても、怪我をすることはありません。
問題は、もっと高出力のレーザーポインターがネットで簡単に買えることです。青色レーザーや紫外線レーザーは、人間の目がこれらの周波数の光に最も敏感でないため、特に危険です。
レーザーの出力は1つの波長で大きくすることができます。つまり、緑色のレーザーでも100mWの出力でマッチを点灯させることができるのです。
その様子は、YouTubeの動画でご覧いただけます。
さまざまな出力のレーザーが入手可能なことから、ドローンパイロットを含むパイロットの注意をそらすためにレーザーが使用されないよう、法律が制定されました。
FAAレーザー法
FAAが2011年に発表したレーザーに関するメモランダムです。
このメモランダムの書き方は、ドローンパイロットも対象とすることができます。これは、航空機のパイロットを指しているからです。
U.S.A.
UASパイロットが機体をコントロールできなくなったり、操縦に大きな支障をきたすような場合は違法となります。
逆に、警察や政府の財産を破壊する目的でレーザーを使用した場合も犯罪となりますので、メモランダムと財産保護に関する法律を組み合わせることで、レーザーやドローンに関するさまざまな問題を簡単にカバーすることができます。
レーザーでドローンを停止させることはできるのか
レーザーがかなりの距離からドローンを無力化できる可能性は非常に低いでしょう。これは、距離が長くなるにつれて、レーザーの出力も小さくなるからです。つまり、ドローンが地上の人々から離れた場所を飛行するような距離では、1つのレーザーの加熱効果は大幅に減少します。
レーザーがドローンを無効にする可能性のある方法は以下のとおりです。
パイロットの目をつぶす
レーザーによって無効化されたドローンのシナリオとしてまず考えられるのは、パイロットがレーザーに気を取られて着陸を決めてしまったことです。
これは、パイロットがドローンゴーグルを使ってドローンを操縦している場合に特に当てはまります。この場合、ドローンパイロットがレーザーの明るい光を避けることができる唯一の方法は、目を閉じてレーザーの進路からドローンを移動させることです。
これは、飛行機のパイロットが経験する視覚的な干渉の種類に非常に似ています。
ビジュアル コンパスへの干渉
ドローンの中には、ビジュアルコンパスを搭載しているものがあります。例えば、私のDJI Mavic airには、他の多くのドローンと同様にハードウェアコンパスである内部コンパスが搭載されています。そして、DJI社がビジュアルコンパスと呼んでいるものです。ドローンがハードウェアコンパスに問題を抱えているときに、レーザーがDJI Mavic airまたは同様のドローンのビジュアルコンパスに干渉する可能性があります。
ネット上のいくつかのフォーラムでは、Mavic airには2つのコンパスがあるという話があります。これは、DJI Mavic airドローンの技術的特徴の一部を誤解していると思います。コンパスは1つしかありません。しかし、DJIはこのドローンに複数の冗長性があることを売りにしています。デュアル慣性計測ユニットを搭載していますが、コンパスは1つだけです。もう1つのコンパスはビジョンコンパスと呼ばれ、飛行中にコンパスが大きな干渉を受けた場合に、ナビゲーションシステムが飛行方向を推定するのを支援します。DJIのマーケティング資料にはこのように書かれています：
これは特に起こりうることです。
これは、ドローンが自律飛行モードやスマートキャプチャー機能で動作している場合に特に起こり得ることです。このような状況では、ドローンは（パイロットではなく）自身のナビゲーションシステムに頼って操縦し、空中を移動します。
センサーを破壊する
レーザーは、非常に小さな範囲に大きなエネルギーを与えることができます。これが人間の目の中で起こると、目の奥の細胞が簡単に熱せられ、死んでしまいます。カメラやカメラのセンサーも、このような熱によるダメージを受けやすいのです。
ただし、これには問題があります。
しかし、これには問題があります。レーザーをカメラセンサーから比較的短い距離に保ち、かつセンサーに長時間固定しなければなりません。
ドローンは常に動いていますし、カメラも独立して動かすことができます。
ドローンは常に動いていますし、カメラも独立して動かすことができます。つまり、通常のドローンの飛行中に、レーザーが数分の1秒以上センサー上に留まることができる精度を持っている可能性は非常に低いということです。
多くのレーザーポインターは電子機器を加熱する
レーザーがドローンをダウンさせることができる最後の、そして合理的な方法は、レーザーがドローンの内部部品を加熱し、ドローンがフェイルセーフ モードに入って着陸を決定することができる場合です。
多くのレーザーポインターがドローンに向けられた場合、かなりのエネルギーがドローンに吸収されると考えるのが妥当です。
多くのレーザーポインターがドローンに向けられた場合、かなりのエネルギーがドローンに吸収されると考えられます。
ドローンの内部温度の上昇は、早期着陸の原因となり、極端な温度では、容易にバッテリーを損傷したり、バッテリーが爆発したりする可能性があります。
ドローンは飛行中に多くの熱を持ちますので、標準的な動作レベルよりも高くするのはそれほど難しいことではありません。
どうやってドローンを破壊するのか
レーザーを使ってパイロットの視界を遮ったり、内部の電子機器の温度を上げたりしてドローンを倒す以外にも、ドローンを破壊する方法はいくつかあります。信号を妨害したり、空から物理的に発射したり、猛禽類を使って空からドローンを引き抜いたり、ネットをぶら下げた大型のドローンを使ってドローンを捕獲することもできます。
信号を妨害する
ドローンとリモコンの通信を妨害するために、妨害信号を使ってドローンの信号を妨害することができます。ドローンの信号を妨害する方法について詳しく知りたい場合は、私の別の記事 – ドローンの信号を妨害することは可能ですか？[A full guide] – ここをクリックして記事に移動します。
ドローンジャマーとは、リモートコントローラーに信号を送り、ドローンからの信号を完全に遮断することができる技術のことです。これらの信号は、ドローンが無線信号を介して通信するすべての能力を失うことができる干渉を引き起こすために、非常に高い開口部を送信されます。
リモコンとの通信ができなくなったドローンは、離陸した場所に戻るか、その場に着陸することになります。妨害信号を防御するのは非常に難しく、ドローンジャマーを打ち負かすためには、ジャマーのエネルギーよりもはるかに高いエネルギーの服を送らなければなりません。これは民生用のドローンでは簡単には実現できないことです。
物理的に撃つ
ドローンを破壊したい場合は、物理的に空から撃つこともできます。アメリカのように銃器の購入が可能な国では、自分の敷地の上を飛んでいるドローンを撃つことも考えられます。しかし、空中を飛んでいるドローンを撃つことは、一般的に合法ではありません。
鳥を使って空からドローンを拾う
一部の警察では、空からドローンを捕まえるために鳥を訓練しています。
鳥が獲物を狩る場合、ドローンを捕まえるように教えているのだそうです。
鳥は、ドローンが獲物を狩っているときに捕まえるように教えられています。鳥はドローンを下から捕まえるように訓練されているので、高速で回転するプロペラで怪我をする可能性が低くなります。
猛禽類が活躍する様子は、以下のビデオでご覧いただけます。
鳥が怪我をするリスクは最小限に抑えることができますが、ゼロではないことは確かです。
鳥を傷つけるリスクは最小限に抑えることができますが、ゼロではありません。
ネット付きの大型ドローンを使用する
科学的には2019年からこれに取り組んでおり、さまざまなコンセプトが提示されています。ドローンをネットで捕獲して倒すには、主に2つの方法があります。
1つ目は、ドローンがネットを搭載しているより大きなドローンに捕獲されることです。
1つ目は、ネットを搭載した大型のドローンでドローンを捕獲する方法で、以下の動画で見ることができます。
ネットでドローンを捕らえるもう一つの方法は、地上に設置した銃からドローンを発射するか、別のドローンを使ってターゲットのドローンに向けてネットを発射することです。このコンセプトは、下記のYouTube動画でご覧いただけます。
いずれのアプローチも、ネットを展開するのに十分な距離まで近づくことができれば、ドローンを捕獲するのに比較的効果的なようです。また、この方法は、パラシュートを使って安全にドローンを床に戻すことができるかどうかも重要なポイントです。これは、ドローンを捕獲したらすぐに検査したいという人には便利だと思います」。
よくあるご質問
ここでは、ドローンのテイクダウンについて、よくある質問にお答えします。
ドローンを上空から撮影するのは違法ですか
一般的に、ドローンを空から撃つことは違法です。無人航空機を倒すために銃器を使用することは違法であり、刑事訴追を受ける可能性があります。
自分の敷地の上を飛んでいるドローンを撃ち落とすことはできますか？
いいえ、自分の敷地内にホバリングしているドローンを撃墜することはできません。地方自治体に警告したり、ドローンの操縦者を探したりするなど、他にもできることはたくさんありますが、自分の敷地の上にホバリングしているドローンを撃墜することはできません。
概要
この記事では、レーザーポインターでドローンをダウンさせることができるかどうかについて、知っておくべきことをすべて取り上げました。しかし、非常に高出力のレーザーポインターを短い距離で照射したり、抗議活動で経験するような多数のレーザーポインターを照射したりすることで、ドローンの電子機器を加熱して着陸させることができるかもしれません。
逆に、複数のレーザーポインターを使用することで、ドローンのパイロットの方向感覚を失わせ、飛行の一人称視点のライブストリームが損なわれたため、着陸した方が安全だと判断させることもできます。
レーザーポインターを使ってドローンを倒すことは、比較的効果的ではありません。また、FAAの法律は、飛行機やヘリコプターなどの航空機を操縦しているパイロットだけでなく、無人航空機のパイロットも対象としているため、法的な問題に巻き込まれる可能性もあります。
レーザーポインターは絶対にドローンに使用しないでください。