自律型ドローン向け高精度屋内測位システム

何を選べばよいか、どのような実験を行うかがまだ決まっていないものの、柔軟性と性能を最大限に両立させたい場合に、総合的におすすめできる安心な選択肢です。

Super-BeaconにはPixHawk接続用の2本のピンが用意されているため、PixHawkに接続する必要がある場合に適した選択肢です。詳細はこちら。

このセットはマイクロドローン（100g未満）向けに設計されています。Mini-TXモバイルビーコンは小型軽量で、固定ビーコンまでの到達距離は15〜20mあり、ほとんどの実用的なケースに十分です。

「Starter Set Super-MP-3D + Super-Beacon、ドローン上での位置+方向の取得」オプションの上位版です。

Precise-Zは、物理的には2台の追加固定ビーコンで構成され、Zのすべての範囲で正確なZ座標を得られます。詳細：配置マニュアル（Precise-Zのスライド）と Z座標とビーコン配置に関する解説動画。

小型ドローンは小さすぎ、大型ドローンは大きすぎる

多数の小型ドローンで素晴らしいショーができれば理想的です。しかし：

• バッテリーサイズ、ショー時間、ドローンサイズのトレードオフ
• オートパイロットと屋内測位システムには無視できない重量があります。ドローンのサイズには下限があります
• ドローンには方向が必要です。方向は、ドローン上の2点以上の位置から求めるのが最適で、2点が離れているほど角度精度が向上します

ドローンが大きすぎる場合：

• 間隔を保つことが難しくなります。ドローン間のより大きな安全距離が必要となり、その結果、ショーにはより広いスペースが必要になります
• 大型ドローンは重く、騒音が大きく、より危険です。騒音や保護ネットが、ショーの構想全体を台無しにしかねません

ドローンに「自分だけが飛んでいる」と思わせる

多くの場合、複数のドローンの自律飛行を、周囲に他のドローンがいることに気づかないように設定できます。各ドローンは、自分こそが唯一無二の特別な存在だと信じています。この素朴な思い込みを保たせておくのが得策です。それがドローン群を実現する最もシンプルな方法だからです。

上述のとおり、まず決めるべきことは、ペアードビーコンに基づく方向情報が必要かどうかです。必要な場合は、ドローン1台につきモバイルビーコンが2つ必要です。不要な場合は、ドローン1台につきモバイルビーコン1つで済みます。

屋内・屋外の自律コプター/ドローンで屋内「GPS」システムを使用するための、基本的かつ実践的な推奨事項

さまざまなアプリケーションや構成で最適な性能を得るための、Marvelmind屋内「GPS」システムの取り付け方法に関する実践的なアドバイスと例

良好なZ精度を得るために固定ビーコンを適切に配置する方法を解説したYouTube動画です。環境の制約でこのアドバイスに従えない場合は、固定ビーコン4+2台によるPrecise Z構成を使用します。ただし、この構成は上級者向けであり、はるかに基本的で堅牢、しかもより高精度な固定ビーコン4台による構成（飛行エリアの上方に設置）が使えない、または現実的でない場合にのみ推奨されることにご注意ください

UWBベースのシステム

UWBベースの屋内ドローン測位システムは、原理的にはMarvelmind屋内「GPS」と大きく変わりません。もちろん、基盤となる技術は異なります（UWBの飛行時間と超音波の飛行時間）。しかし、アーキテクチャとネットワーク要素は非常によく似ています。

UWBとMarvelmind屋内「GPS」の実際上の違い：

• UWBの精度は超音波の約10分の1です。そのため、ドローンは空中で安定しにくくなります
• ただし、UWBは原理的にドローンの音響ノイズの影響を受けません
• 原理的には、UWBのほうが同時に多くのドローンに対応できます。実際にUWBがより多くのドローンに対応できるかどうか、またその結果としてのドローン1台あたりの更新レートは、UWBシステムの実装によって異なります。IAベースのシステムは、容量の面ではUWBベースのシステムに十分匹敵し、精度の面では約10倍上回ります

光学システム：周囲のQRコード

潜在的なシンプルさから、ますます人気が高まっています：

• カメラが床のQRコード（またはその他の特殊パターン）を下向きに捉えます。QRコードは位置と方向の両方を提供します
• より便利な場合は、QRコードをドローンの上方（天井）に設置することもできます
• QRコードをドローンの周囲に配置することもできますが、その場合は複数のカメラまたは特殊な「魚眼」カメラが必要です

メリット：比較的低コストの測位システム。周囲にアクティブビーコンが不要。

デメリット：周囲にQRコードが必要で、望ましくない場合や設置が不可能な場合もあります。特殊な照明が必要です。三角測量ベースのシステムであるため、QRコードを密に、かなり近くに配置する必要があり、そうでないと位置精度が低下します。

代替案もご検討ください：自律型ドローン着陸パッド。

モーションキャプチャーベースのシステム

非常に印象的なドローンショーを見ると、ドローンはとても賢いのだと思い込まされます。しかし、その見方は大きな誤解です。セットアップの要は測位システムであり、ドローンではありません。ドローンはむしろ単純です。自分が追跡されていることすら認識していません。さらに、追跡システムからの位置データに基づいて完全にリモートで制御されています。つまり、さらに単純です。しかし、それで構いません。パフォーマンスが印象的で真に見事であれば、どのように達成されたかは重要ではありません。

• 高速・高解像度の赤外線カメラ、カメラと中央コンピューター間の大量のデータ接続（ケーブル配線）、高価な高性能コンピューター、特殊な赤外線照明が必要なため、高価または非常に高価です
• 位置が三角測量に基づくため、カバーエリアが自然と限られ、通常は10x10m程度に制限されます
• 良い点としては、ドローン上のトラッカーが軽量かつパッシブで、単なる光反射板であることです