ドローンパイロットは、冒険好きなタイプだと思います。つまり、ドローンを冒険に連れて行きたいのです。ロッククライミングやアドベンチャースポーツのアクティビティで、畏敬の念を起こさせるような景色を撮影したり、三人称の視点で撮影したりするには、ドローンが最適なのです。時には、ドローンを持って山に行きたいこともあります。もちろん、自分とドローンにとって安全な旅にしたいので、「山の中でドローンを飛ばしてもいいのか？高高度での飛行は可能か？ドローンのバッテリーの減りは早いのか？といった疑問が頭をよぎります。この記事では、山や高地でのドローンの飛行について、知っておくべきことをすべてご紹介します。
約13,000フィート以上の山でなければ、山の中でもドローンを飛ばすことができます。
山の中でも、約13,000フィートを超えない範囲であれば、ドローンを飛ばすことができます。高度が高いと、ドローンをコントロールするのが難しくなり、バッテリーの持ちも若干悪くなります。
山に行けば行くほど、高度が上がることで空気の性質が変わり、ドローンの飛行や安定性に影響を与えることがあります。
また、山の中でドローンを飛ばしたいと思うのには、安全面での大きな理由があります。
また、山の中でドローンを飛ばしたいと思うのは、安全上の理由もあります。科学文献に掲載された例では、消費者向けのドローンが、パキスタン北東部のカラコルム山脈にある世界で12番目の高さを誇るブロードピークに登っているときに、登山仲間とはぐれてしまった山の空気を見つけ出すことができました。
ドローンは驚異的な高さまで上昇しただけでなく、風速は約40km/h、周囲の気温はマイナス10度でした。
被害者が発見されると、ドローンは被害者が手を振ってドローンの存在を確認するまでホバリングしていました。
犠牲者は、空気が薄いために死亡率が高く、デスゾーンに近い標高7600mで36時間を過ごしました。
これは、ドローンが飛行任務を遂行するためにどれだけ高く飛べるかを示す好例です。
これは、ドローンが飛行任務を遂行するために、どれくらいの高さまで飛ばせるかの好例です。しかし、高高度での飛行は、ドローンの飛行や安全性に一定の影響を与えます。
高地での飛行がドローンの飛行に与える影響について見てみましょう。
目次
高地での飛行
高地での飛行
ドローンで高地に行くと、空気の質が大きく変わります。
高空飛行の物理学
高空飛行の物理学
ドローンが高空を飛行する際の最大の問題点は、プロペラが揚力を生み出すのに十分な空気を下向きにする必要があることです。空気が薄くなっているため、下向きに力を加える空気が少なくなり、プロペラはドローンを安定したホバリング状態に保つために、より強く働かなければなりません。
一般的なヘリコプターでは、ブレードのピッチを大きくすることで空気の薄さを補うことができます。
一般的なヘリコプターは、ブレードのピッチを大きくすることで空気の薄さを補うことができますが、ドローンはブレードのピッチを変えることができないため、運用上限を上げることができません。
ドローンのブレードが揚力を生み出せなくなると、ドローンはそれ以上上昇することができなくなります。航空業界では、この点を最大使用限度と呼んでいます。
山脈と高さ
以上のように、民生用ドローンの最大使用限度は海抜5000m程度です。
ここでは、観光客に人気のある一般的な山脈と、その最大高さ（メートルとフィート）を紹介します。
エベレスト山だけが、大多数の民生用ドローンのサービス上限を大幅に超えていることがわかります。
このYouTubeの動画では、エベレストだけがドローンの耐用年数を大幅に超えています。
このYouTubeの動画では、人々がドローンを飛ばして信じられないような映像を撮影することができたことがわかります。
チームは、DJI PhantomとTurboACE Matrixのドローンを持って冒険に出かけました。
2019年には、39歳のプロの登山家兼映画製作者が、ナショナル・ジオグラフィックのために360°パノラマを撮影するためにエベレストにドローンを持ち込んだ。
彼はこの瞬間のために8カ月かけて計画を立て、360°写真を撮影するためには15分しかないと計算していました。
プロペラは非常に高い音を出していましたが、これは空気が薄い中で高度を上げようとしているからです。
気をつけなければならないのは、空気にとても翻弄されるということです。
気をつけなければならないのは、空気に翻弄されるということです。上下の気流が激しく、あっという間にドローンを失ってしまうこともあります。
写真家は、ドローンメーカーのDJI社と協力して、ある安全機能を解除し、素早く降下してパイロットから離れて操作できるようにしました。
この写真家は、ドローンメーカーのDJI社と協力して、安全機能を解除し、パイロットから離れた場所でも素早く降下できるようにしました。
ドローンの最高飛行距離
エベレストの頂上（約8849m）までドローンを飛ばすという英雄的な努力以外にも、法的措置やドローンの破壊のリスクを冒してでも、できるだけ高く飛ぶことを目指している人たちがたくさんいます。
これまでに達成され、YouTubeに投稿された最高のフライトをご紹介します。
ドローンの最大耐用年数は8000mまで問題なく飛ばせることがわかります。
唯一の問題は、バッテリーの電力が低下し、バッテリーが0になってしまう危険性があることです。
高高度での飛行の危険性
高地でドローンが不安定になる最大の理由は、気圧の急激な低下にあります。ドローンの高空飛行の危険性について詳しく知りたい方は、私の別の記事「ドローンの高空飛行の危険性とは？こちらをクリックすると記事が表示されます。
大気圏に突入すると、気圧が下がります。気圧が下がるのは、海面下では分子が少なくなっているからです。登山家が高山に登るときに補助酸素を必要とするのは、このためです。
ドローンを飛ばせば、その分だけ気圧が下がります。
ドローンをどんどん高く飛ばしていくと、安定性の問題に悩まされることになるでしょう。十分な高さに達すると、ドローンはプロペラを高速で動かすことができず、これ以上高く上がるのに十分な空気を下に追いやることができないため、上昇できなくなります。
ドローンの各動作は、プロペラが空気を動かすことに依存しているため、動かすことのできる空気の分子の数が少ないほど、ドローンの飛行が困難になります。 これは、安定性の問題や、ジョイスティックの動きに対する反応の遅さとして現れます。
YouTubeの多くの動画では、ドローンが到達する最高高度は、最も低い安定性のフライトと相関していることがわかります。
湿度
湿度は高くなるにつれて大きく変化します。高度が上がると、雲が発生している地域に入るため、相対湿度が高くなることがあります。しかし、一般的には高度が高くなるにつれて相対湿度は低くなります。水蒸気の多くは低空にあるからです。
相対湿度は、地表付近で約78％、上空4.2kmで約44％です。
湿度が変化する中でドローンをどんどん飛ばしていくと、ドローンの電子部品や内部のレンズ、カメラなどに水が結露してしまう危険性があります。
温度の影響
ドローンに使用されている様々な金属や複合材は、その比熱容量のために温度に対する反応が異なります。周囲の温度が急激に下がると、ドローンの金属部分もすぐに温度が下がってしまいます。
これが湿度の高い地域と重なると、ドローンの表面や電子部品の表面に大量の水分が付着することになります。
リモート接続の喪失
高く飛ぶほど、ドローンとリモコンの接続は弱くなっていきます。ドローンとコントローラーの接続の強さは、使用されている技術の種類によって異なります。真上に向かって飛んでいるときは、雲の中を飛んでいる場合を除き、一般的には直接視界が確保されているので、建物などの直接視界を遮る環境要因を無視することができます。
ドローンがコントローラーからどのくらいの距離を飛ぶことができるかについてもっと知りたい場合は、私の別の記事をご覧ください。
アップドラフト
山岳地帯でのフライトでは、風の状態や天候の予測不可能性が最大の敵となることがあります。
複雑な地形や地質は、強い上昇気流を引き起こしやすく、安定性やドローンの安全性に大きな影響を与えます。これは、ドローンの垂直方向の最大速度が水平方向の最大速度に比べて大きく制限されているためです。言い換えれば、ドローンは横からのバフェットや突風には耐えられますが、上下に押し寄せる大きな突風には耐えられないということです。
エベレストの360°ビューを撮影した写真家も指摘しています。
ドローンで山のベストショットを撮る
山でベストショットを撮るには、少し難しい条件での操縦方法を学びながら、見る人に最大のインパクトを与えるフレーミングをする必要があります。
山の中でベストショットを撮るためのヒントをいくつかご紹介しましょう：
- 複数のカメラを使う。
- 複数のバッテリーを持っていく – この記事でも述べたように、高地では上昇を続けるためにプロペラが頑張らなければならないため、バッテリーの性能が大幅に低下します。
- ニュートラル・デンシティ・フィルター：ニュートラル・デンシティ・フィルターを一式持って行きましょう。高いところにいると、カメラのレンズがかなりまぶしくなり、写真が露出オーバーになることがあります。
- ランディングパッドを使う – ランディングは、山でのテイクオフに最適です。一般的に、山の頂上には小さな石やほこりが積まれています。これらの小さな石やほこりは大したことがないように見えますが、ブレードを欠いたり、ジンバルの部品に入り込んで誤作動を起こしたりします。安価なランディングパッドを使用することで、最も困難な環境でも安全に離着陸することができます。
- HDR画像 – 時間は非常に重要です。ドローンにHDRを使用すると、露出の異なる3枚の写真を撮影し、それらを組み合わせてハイダイナミックレンジ画像を作成することができます。これにより、毎回、完璧な露出の画像を撮影することができます。また、写真を合成することで、極端に露出が高い部分と低い部分のバランスを取り、バランスの取れた写真にすることができます
まとめ
今回の記事では、山でドローンを飛ばす際に起こりうる問題をすべて取り上げました。ドローンのメーカーは、ドローンの最大耐用年数を約5000mとしていますが、私たちは、安定性や操縦性が壊滅的に損なわれることなく、8000mまで飛行させているドローンを見てきました。
空気を下に落とすためにモーターが強く働くので、バッテリーの容量が減るかもしれませんが、全体的にはドローンの動作が少し変わっただけだということがわかります。
山の中でドローンを飛ばすと、離着陸の際に高度が高くなるため、素晴らしい写真を撮ることができます。
山は、ほぼすべてのドローン撮影の背景となり、山脈の雄大さを表現することができます。