ドローン安定性の2種類「静安定」と「動安定」の違い




 

ドローン検定2級の問題でこんがらがるのが「ドローンの安定性」についての用語です。

それは

  1. 静安定
  2. 動安定

の2つ。

 

 

こいつらを一旦整理してみようではありませんか。

 

安定性とは何か?

それでは、そもそも「安定性」とは何かを振り返っていきましょう。

 

安定性とは、物体が外部から力を受け、安定が乱された時の「乱れの時間変化」のこと。

  • 乱れても元に戻るのか?
  • 乱れたままなのか?
  • 乱れがもっと酷くなるのか?

を表しているのです。

 

 

そして、「安定性」には「静安定」の「動安定」という2種類あります。

 

静安定とは何か?

平衡状態から乱れが生じ、「ある方向」に進み始めた時の乱れのこと。

 

例えば、ドローンが地面に対して平行に飛んでいたとします。

しかし、突如、乱れてピッチが上の角度になってしまい、機体が上に進み始めた時は「静安定」の問題。

 

 

この静安定は「正・中・負」の3種類にわけられます。

 

正の静安定

まずは「正の静安定」ですね。

姿勢が乱れ、姿勢が元に戻って平衡状態に戻ることを表しています。

 

 

例えば、まっすぐ進んでいたものが、ある要因がきっかけで上に傾いてしまい、上に進み始めたとしましょう。

しかし、傾きが元に戻り、もとの平衡状態に戻ったら、これは紛れもなく「正の静安定」です。

 

中の静安定

続いでは「中の静安定」です。

1回傾いた角度を維持したまま、ずっと飛行を続ける状態のことです。

 

 

同じ角度のまま飛行を続けてしまうのですね。

ゆえに、静安定が中だと、時間と共に高度はどんどん変化します。

 

負の静安定

最後は負の静安定。

同じ方向・角度に乱れ続けることを指します。

 

 

例えば、機体のピッチが垂直方向に傾いたとします。

その傾きを維持するのでなく(正)、元に戻るのでもなく(中)、さらに同じ方角へ傾き続けるのです。

静安定が負だと、どんどんある方向に機体が傾いてしまうのです。

 

動安定とは何か?

さて、次は動安定です。

平衡状態から乱れるのは静安定と同じですが、乱れ方が違います。

ずばり、

「周期的に振動する」のが動安定の特徴です。

 

 

例えば、地表に平行に飛んでいたものが、機種の向き(ピッチ)が上に向いたり下に向いたり「周期的な動き」になっている場合。

機体自体が振動してしまうんですね。

機体が振動してしまったとき、時間が経つにつれてどうなるか表現したのが動安定なのです。

動安定には静安定と同じく「正・中・負」の3種類あります。

 

正の動安定

振動が時とともに小さくなる動安定のことを「正」と言います。

揺れていたのが、どんどん小さくなってもとに戻る安定性です。

 

中の動安定

時が経っても振動が小さくならず、そのまま振動し続ける状態を言います。

振動していた物体が、時間たっても同じ振幅で振動してしまうケースですね。

 

負の動安定

時が経つにつれて振動による乱れが大きくなる場合。

グイグイと振幅が、時がたつにつれて大きくなるのです。

 

「静安定」と「動安定」の違いは?

以上、静安定と動安定の概要でした。

両者の違いはずばり

乱れが「周期的」か否か

です。

 

振動する乱れの安定性は「動安定」で、上にも下にも機体の向きが変化するでしょう。

一方、静安定は「一方向への乱れ」の安定性を指します。

機体が上に傾いたら、上に傾き続け、下に傾いたら下に傾き続けるのです。

 

静安定で動安定の違いはドローン検定で狙われやすいです。

テスト前にしっかり復習しておきましょう。

よかったら『ドローン検定計算ドリル』もあわせて参考にしてみてください。

 

それでは!

Ken

 

【参考文献】

 




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