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初心者のためのマイクロドローン入門 : Cine Whoop / Tiny Whoop / FPVドローンの飛ばし方

BetaFPV Meteor75 Lite Tiny Whoop in FPV Whoop Racing Advanced Kit 2
マイクロドローン、あるいは Cine Whoop(シネフープ) / Tiny Whoop(タイニーフープ) / Micro Whoop(マイクロフープ) / FPVドローンなどと呼ばれるカテゴリーのドローンがあります。 軽量なボディに強力なモーターを搭載し、アクションカメラを背負って空撮したり、ドローンレースに使用されます。 ここではこのマイクロドローン / FPVドローンの世界に、最初の一歩を踏み出すための基本情報をまとめてみました。
FPVとは
First Person View = 一人称視点。 ドローンにおいては、地上の操縦者から見た視点ではなく、ドローンに搭載されたカメラの映像だけを頼りに操縦すること。

マイクロドローン/Cine Whoop/Tiny Whoop/FPVドローンとは

Happymodel Mobula7 HD
軽量なボディに強力なモーターを搭載し、高速飛行をしたり、強烈なマニューバーができます。 ドローンに搭載したカメラの映像(FPV映像)をゴーグルに投影して操縦します。 アクションカメラを搭載して、スピード感あふれるムービーを撮影したり、 急旋回や宙返り飛行といったアクロバット飛行をしたり、ドローンレースを行ったりできます。 また、小型モデルは手のひらサイズで、狭い家の中でも飛行を楽しむことができます。 ステイホーム時代の趣味にも最適です。
しかし重量に比較して高出力なモーターを搭載するゆえに、その操縦は非常にシビア、操縦フィーリングは、DJIやParrotなどのSelf-leveling(自己安定)ドローンとは全く異なります。 買ってすぐに自由に飛行、とはいきません。 思い通りに飛行させるには、たくさん練習を繰り返す必要があります。

マイクロドローン/FPVドローンで撮影されたビデオ

まずはマイクロドローン/FPVドローンで撮影された、驚異的な空撮ビデオのいくつかをご紹介します。
下の1つめのビデオは、スウェーデンのマイクロドローンパイロット、Matin Hamarahem氏が、特別に許可を受けたうえで、ストックホルムの中心地を日曜日の早朝に撮影したものです。 ( 関連記事(dronedj) )
使用した機材は、ドローンが BETAFPV社のBeta85X (BETAFPV)、 カメラはドローンに取り付けた GoPro HERO6 (GoPro)、 FPVゴーグルは DJI Digital FPV System (DJI) の DJI FPV Goggle とのことです。
( DJI Digital FPV System のページを開くには、DJIのサイトで、言語を 北アメリカ - United States に切り替えておく必要があります)
Matin Hamarahem氏は、他にも多くのFPVドローンによる空撮を公開しています。イラクの Erbil Downtownの空撮ビデオ (YouTube) もお勧めです。
An early morning in Stockholm

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2つめのビデオは DRL (Drone Racing League) のドローンレーサー、Ralph Hogenbirk氏がノルウェーのViking Valley Fallを撮影したものです。 ( 関連記事(dronedj) )
山の頂上から滝に沿って落下していく、まさに息を吞むようなスピード感あふれる映像です。最後に滝と谷全体を眺める視点も美しいです。 使用した機材は、ドローンが Avantquad Soko 5″のフレームをベースに組み立てたもので、カメラは ドローンに取り付けた GoPro HERO6 (GoPro)、 FPVゴーグルは Fatshark HDO w/ IRC Rapidfire (Fatshark) とのことです。
Viking Valley Fall

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次はNBAのチーム、Minnesota Timberwolvesのプロモーションビデオです。 スタジアムの外からライトアップされたコートまでスムーズに飛行、Anthony Edwards選手の華麗なシュートをとらえると、またスタジアムの外へと飛行していきます。
Anthony Edwards - Raised By Wolves Flyby

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次はFOX TVで放映された、デンバーの地元人の作品を紹介する番組です。 FPVドローンの飛行と製作を最近始めたばかりの、フリーランスの撮影監督:Strathmann氏の作品です。 彼の素晴らしい操縦技術で撮影された、さまざまなシーンを楽しんでください。
First Person View: Denver's Daredevil Drones from Jeremy Hubbard

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次はオランダ海軍による、市民向け広報イベントで公開された映像です。 30年前に製造され、今も現役のオランダ海軍潜水艦内部を、艦首の魚雷発射管から指令室、そして艦尾のディーゼルエンジンまで、余すところなく見せてくれます。 ( 関連記事(dronedj) )
Vlieg mee door een onderzeeboot van de Koninklijke Marine!

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最後は、日本で「マイクロドローン」の名前を知らしめた、おなじみの「オンナノコズ」です。
オンナノコズ:"Onnanocos" × Micro Drone

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マイクロドローン/FPVドローンを楽しむのに必要なもの

マイクロドローン/FPVドローンを楽しむのには、下記のようなものが必要です。
プロポ/送信機
マイクロドローンのコントロールには、ラジコン用プロポ/送信機を使用します。 コントロールにはいくつかのプロトコル(通信方式)があります。 飛行させたいドローンが搭載しているプロトコルをサポートする送信機を入手する必要があります。
ドローン
価格は1万円程度から、高性能・大型機になると3~4万円もしくはそれ以上します。 重量も数十グラムからモデルによっては数百グラムと、幅があります。 完成品を買うだけでなく、自分でパーツを買い集めて組み立てることもできます。 最初はクラッシュしまくるので、安くて修理用交換パーツもそろっている、小型の機体で練習することをお勧めします。
FPVゴーグル
頭にかぶり、ドローンに搭載されたカメラの映像を受信して、操縦に使用します。 マイクロドローンは小さく、しかも高速に飛行するので、空撮用ドローンのように地上視点でコントロールするのはまず不可能。 FPVゴーグルは必須の装備です。
無線従事者免許およびFPVビデオ送信機(VTX)の無線局免許
マイクロドローンに搭載されるビデオ送信機(VTX)は、5.8GHz帯のアマチュア無線電波を使用するため、国内で使用するには免許が必要です。 操縦士に対しては無線従事者免許と、ビデオ送信機(VTX)に対しては無線局免許の、2つの免許取得が必要です。
工作のスキル
クラッシュで破損したり、配線が断線したときに修理できる工作・ハンダづけのスキルがあると、よりベターです。 マイクロドローンは、購入後に調整、修理が必要なものも少なくありません。 逆に言えば、調整、修理もマイクロドローンの楽しみの一つです。
この下で、これらそれぞれについて詳しく説明していきます。

プロポ/送信機の選択

Jumper T12 Pro OpenTX radio controller
まず最初に送信機を入手しましょう。 送信機さえあれば、パソコンの ドローンシミュレーター を使って操縦の練習が開始できます。 送信機を選ぶのにあたって必要な情報が、ドローンとの通信に使用するプロトコルと、国内で電波法に準拠していることを示す「技適証明」の取得の有無です。

通信プロトコル


送信機からドローンに送信される制御信号には、いろいろなプロトコルが存在します。 プロトコルの仕様まで理解する必要はありませんが、飛ばしたいドローンと送信機のプロトコルが一致していることを確認する必要があります。
ほとんどのマイクロドローンは「Frsky」、「DSMX」、「Flysky」のいずれかのプロトコルを使用しています。 この3つに対応した送信機を入手するのが確実です。 今では1万円程度で、複数のプロトコルに対応した送信機が入手できます。 またはオプションのマルチプロトコルモジュールが追加できる送信機もあります。
なかでも「Frsky」が最もポピュラーなプロトコルです。 迷ったときは、「Frsky」をサポートするドローンと送信機を選ぶのが良いでしょう。
なお、「Frsky」にはさらにサブタイプという分類があり、このなかの「D8」というサブタイプは2015年以降ヨーロッパでは使用禁止となっており、またサブタイプ「D16」ではLBT(Listen Before Talk)というプロトコルの使用が必須となっています。 このため「Frsky」をサポートするドローン/プロポには、ヨーロッパ向けの「Frsky Non-FCC / Frsky LBT」と、その他の地域向けの「Frsky FCC / Frsky Non-EU」という2つのモデルが準備されています。 日本で使用するのであれば、「Frsky FCC」を選択すればよいでしょう。

「技適証明」の取得の有無


技適(技術基準適合証明)マーク
電波を発信する機器を日本国内で使用するには、その装置が 技術基準適合証明(技適):TELEC certification (総務省) を取得している必要があります。 「技適証明」は通常、メーカーまたは輸入業者が総務省に申請して取得し、製品に図のような「技適マーク」を付けます。 iPhoneの設定画面にもこのマークが付いているのをご存じの方も多いと思います。
一般ユーザーは、この「技適マーク」が付いている送信機を選ぶ必要があります。 あるいは、手間と費用が掛かりますが、 個人で技適申請を行う (JARD) ことも可能です。 通販ショップなどで販売されている海外製の送信機の中には、この「技適証明」を取得していないものがあるので注意が必要です。

ファームウェアのセットアップ


マイクロドローンで使用されるプロポは、オープンソースのファームウェアで動作しています。 フライトが可能になるまでには、いくつかの設定を行う必要があります。 製品によってはファームウェアのインストールから着手する必要があります。 パソコンとプロポをUSBケーブルで接続して、ファームウェアのコンパニオンソフト(Configurator)を使うと、各種の設定や調整を行うことが可能です。
最近のモデルでは、ファームウェアには OpenTX が採用される例が多いようです。 OpenTXを搭載した送信機の設定方法については、情報サイト OpenTX University RCdiy に詳しく説明されています。 また OpenTXプロポ/送信機の使い方 もご参照ください。

バインド


送信機とドローンは、最初に相互を結びつける「バインド」という操作を行う必要があります。 一台の送信機に複数の受信機(ドローン)をバインドして切り替えて操縦できますが、一つの受信機は一つの送信機としかバインドできません。 新たな送信機とバインドすると、これまで使用していた送信機とのバインドは解除されます。
バインドするには、まずはドローンをバインドモードで起動して、つづいて送信機側でバインドの操作を行います。 この手順は、送信機、ドローンで様々です。 それぞれの説明書をよく読んで操作してください。

Arm / Disarm


ドローンの操作を有効にすることをArm(アーム)といいます。 バインドを終え、プロポとドローンの電源を投入したら、プロポでArmスイッチをONにすることにより、スティック等の操作が有効になります。 ドローンがクラッシュしたり異常な姿勢になると自動的にDisarmされ、その場に落下します。 また、危険を感じたときなどは、故意にArmスイッチをOFFにすることにより、ドローンをその場に落下させることができます。
通常スロットルがゼロに、また機体が水平になっていないとArmできません。
  • Jumper T8SG V3 マルチプロトコル プロポ送信機

    Jumper 13800円

    搭載ファームウェア:Deviation
    技適・電波法認証済、安心して使用でるマルチプロトコル送信機。内蔵式4IN1 RFモジュールを採用(CC2500 CYRF6936 A7105 NRF2401)。ホールセンサージンバル、LCDスクリーンを採用。最大12チャンネルの出力、オープンソースファームウェア、全チャンネルはプログラム可能。

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    商品バラエティ

    モード2
    モード2
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    モード1
    モード1
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    モード1
    マルチプロトコル送信機モジュール
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    モード1
    マルチプロトコル送信機モジュール
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  • Jumper T12 Pro マルチプロトコル 2.4G プロポ送信機 Hallセンサージンバル

    Jumper 12700円

    搭載ファームウェア:OpenTX
    内蔵式JP4-in-1 マルチプロトコールモジュール付き。DSM2/X, FrSKY, SFHSS, FlySky, FlySky AFHDS2A, Hubsan などをサポート可能。OpenTXを基づいたオープンソースマルチプロトコールファームウェア。JR/FrSKYに対応可能なモジュールベイ。USBオンラインファームウェアアップグレード。低電力消費。

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    商品バラエティ

    Mode2(左スロットル)
    Mode2(左スロットル)
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    Mode1(右スロットル)
    Mode1(右スロットル)
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    Mode1(右スロットル)
    Mode1(右スロットル)
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    Mode2(左スロットル
    Mode2(左スロットル
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    モード1
    マルチプロトコル送信機モジュール
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    モード1
    マルチプロトコル送信機モジュール
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  • JUMPER T-LITE マルチプロトコルプロポ送信機

    Jumper 8696円

    搭載ファームウェア:OpenTX
    STM32F205 MCU、Opentxファームウェアを採用します。1.3''128*64 LCDディスプレイ、高品質ホールセンサージンバル。内蔵式マルチプロトコルモジュール。Jumper 915モジュール、TBS NANO Crossfireをサポート可能。USB-C充電機能、音声機能、振動機能付き。

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    商品バラエティ

    4IN1チップ
    4IN1チップ
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    シングルチップ
    シングルチップ
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  • FrSky Taranis X9 Lite 24CHプロポ送信機

    FrSky 14999円

    搭載ファームウェア:OpenTX
    トレーニング機能とスペクトラムアナライザ付き人間工学に基づいたコンパクトなデザインACCESSプロトコル対応、高速デジタルインタフェースモジュールを採用オペレーティングシステム:ErskyTX / OpenTX振動注意機能、音声出力、18650バッテリーを利用可能

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    商品バラエティ

    青

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    黒

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    白

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    モード1
    マルチプロトコル送信機モジュール
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    モード1
    マルチプロトコル送信機モジュール
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  • FrSky Taranis Q X7 2.4GHz アクセストランスミッター

    FrSky 25324円

    搭載ファームウェア:OpenTX
    人間工学に基づいたコンパクトなデザインのオープンソースオペレーティングシステム。ACCESSプロトコル高速モジュールデジタルインターフェース搭載。スペクトラムアナライザー機能有線トレーニング機能をサポート。ハプティック振動アラートと音声出力。バッテリーコンパートメントに簡単にアクセスできます (電池は付属していません。交換可能な18650リチウムイオン電池に対応)。スマートポート、マイクロSDカードスロット、ミニUSBポート、DSCポート。

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    商品バラエティ

    ホワイト
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    ブラック
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    モード1
    マルチプロトコル送信機モジュール
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    モード1
    マルチプロトコル送信機モジュール
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  • Spektrum DXe DSMX 送信機 モード2

    Spektrum 8980円

    DXe はお手頃な価格で手に入れることができベーシックなスポーツ送信機のシンプルさとプログラマブルな送信機の多彩さを兼ね備えています。違ったタイプのモデルを飛ばしたいときに毎回サーボリバースやウィングタイプの切り替えなどの再設定をしなければならない代わりにこの DXeはモバイル機器やPCを使用して瞬時に設定を変更することができます。(別途ケーブルが必要)

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  • FrSky Transmitter Taranis X-Lite S 24CH Radio

    FrSky USD179.99

    搭載ファームウェア:OpenTX
    人間工学に基づいたコンパクトなデザインのM12Liteホールセンサージンバル互換性:ACCESSおよびACCSTD16モードレシーバー。ACCESSプロトコルをインストールした場合低遅延(最小12ms)内部および外部モジュールの高速デジタルインターフェース(ボーレート:450K)スペクトラムアナライザ機能をサポート。新しいPARAワイヤレストレーニングシステム低遅延の高速トレーニングシステムモバイルデバイスを介してFrSkyFree LinkAppおよびAirLinkSと互換性があります。

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    商品バラエティ

    Red
    Red
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     Black
    Black
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  • BETAFPV Lite Radio 2 Transmitter

    BETAFPV USD45.99

    搭載ファームウェア:OpenTX
    FPVレーシングスターター向けに設計されており、Frskyプロトコルをサポートし、Frsky D8、Frsky D16 FCC、およびFrsky D16 LBTモードを簡単に変更できます(デフォルトバージョンはFrsky D16 FCCです)

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ドローンの選択

BetaFPV Meteor75 Lite Tiny Whoop in FPV Whoop Racing Advanced Kit 2
ビデオ撮影、室内でのレジャー、ドローンレースへの出場・・・マイクロドローンを飛ばす目的はいろいろあると思いますが、最初からお目当ての高価格機を買ってはいけません。 マイクロドローンを自由に飛ばせるようになるまでには、何度も何度もクラッシュさせることになります。 まずは1万円程度の、安くて頑丈で入門者向けのものを購入して、徹底的に練習することをお勧めします。 初心者向けとしては Emax社の Tinyhawk や BetaFPV社の Meteor シリーズなどが有名です。

搭載している通信プロトコルの確認


同じモデルでも、様々なプロトコルを搭載した、複数のバージョンが販売されている場合があります。 購入時は、希望する通信プロトコルが搭載されているバージョンであることを確認しましょう。 また、ドローンによっては、受信機は非搭載のもの(PNPと表記)があります。 この場合はドローンに適合した、好みのプロトコルの受信機を別途購入して、自分で組み込む必要があります。

ホイールベース


マイクロドローンの大きさを示します。対角位置にある2つのモーターの、中心軸の距離(mm)で表現します。 Tiny Whoopでは 65mm, 75mm, 85mm, 95mm の4種類が多くみられます。 65mmは出力も小さく屋内向け。屋外で飛ばすなら75mm以上がお勧め。 初心者の方は65mmまたは75mmモデルから始めるのが良いと思います。
ホイールベースとプロペラの直径
ホイールベースプロペラの直径
65mm31mm
75mm40mm
85mm50.3mm (約2インチ)
95mm63.5mm (約2.5インチ)
また、Tiny Whoop用のモーター軸の直径は、1mm と 1.5mm のものがあります。 プロペラ交換時には注意してください。

バッテリーの出力・容量


Tiny Whoop batteries
LiPo(リチウムポリマー)バッテリーは、そのセル数でバッテリーの出力電圧が決まります。 大きさにかかわりなく、1セルで約3.7V (フル充電時4.2V)、2セルで約7.4V...となります。 最初は1セル(1S)タイプの低出力なドローンを選びましょう。
またバッテリーの持続時間は容量(mAh)で示されます。 この値が大きいバッテリーを搭載すれば長時間飛行できますが、重量も増すので飛行には不利になります。
詳しくは ドローンのバッテリーを長持ち・復活させる をご覧ください。

ビデオ送信機(VTX)、カメラ


マイクロドローンに搭載されるビデオ送信機(VTX)の送信出力は通常25mWですが、モデルによっては 200mW, 500mW あるいはそれ以上に切り替えられるものもあります。 しかし使用する電波が5GHz帯なので、壁などの障害物があると電波がほとんど届かなくなります。 家の中をすみずみまで飛び回りたいときには、なるべく建物の中心に立って、すべてのドアを開いて操縦するとよいと思います。 あるいはアンテナを利得が高いものに交換したり、より高出力のVTXを使いましょう。
通常、ドローン用のVTXはNTSC/PALのアナログビデオ信号を送信しますが、 DJI Digital FPV System (DJI) と、その互換のCaddx社のデジタルVTXシリーズは、独自のデジタル信号で送信します。 このデジタル信号は通常のFPVゴーグルでは見ることができません。DJI社の「 DJI FPV Goggle (Amazon.com) 」(日本未発売)が必要となるので注意してください。
また、ドローンによっては、ビデオ送信機(VTX)とカメラは非搭載のものがあります。 この場合はドローンにあったものを別途購入して自分で組み込む必要があります。
なお、バッテリーを接続するだけでビデオ撮影と5.8GHz送信を行う 小型でオールインワンのカメラ付きVTX (Amazon.co.jp) が発売されています。これを搭載すれば、トイドローンやラジコンカーなどもFPVゴーグルを使って操縦できます。

ファームウェアの調整


マイクロドローンは、オープンソースのファームウェアで動作しています。 パソコンとドローンの FC (Flight Controller) ボードをUSBケーブルで接続して、ファームウェアのコンパニオンソフト (Configurator) を使うと、飛行特性などを調整することも可能です。 最近のモデルでは、FCのファームウェアには Betaflight が、また ESC (Electric Speed Controller) のファームウェアには BLHeli_S が採用される例が多いようです。
なお、入門者向けまたは軽量モデルのFCボードには、USBコネクタを搭載していない(ユーザーが調整できない)ものもあります。

フライトモード


ドローンによっては、飛行安定性を重視したモード ( Angle / Level / Stab )、姿勢の自由度が高く宙返りが可能なモード( Horizon )、アクロバット飛行用のモード ( Acro / Rate / Manual )、レース用モード (Race) など、複数の飛行モードを切り替えることができます (名称は搭載しているファームウェアによって異なる)。 最初は飛行安定性を重視したモードで練習しましょう。 しかしアクロバット飛行モードでないと飛行は上達しません。 操縦感覚が掴めたら、早々にアクロバット飛行モードでの練習に切り替えることをお勧めします。
詳しくは マイクロドローン/TinyWhoop/FPVドローンのフライトモード:Angle/Horizon/Acro/Air をご覧ください。

タートルモード(Turtle mode)


ドローンがひっくり返ってしまったときに、前後または左右のうち一方のプロペラを高速回転して起き上がる機能です。 この機能を搭載したドローンなら、わざわざ手で戻しに行かなくてもよくなります。 通常コントローラーのスイッチを操作してドローンをタートルモードに切り替え、スティックのエレベーターまたはエルロンを操作すると起き上がります。 この機能は“Flip Over After Crash”とも呼ばれます。

無線局の開局


ドローンに搭載するビデオ送信機(VTX)は、5.8GHz帯のアマチュア無線の電波を送信します。 日本では、このビデオ送信機(VTX)を「無線局」として申請し、無線局免許(局免)を取得(開局)する必要があります。 免許がないのに無断で送信(開局)すると、1年以下の懲役または100万円以下の罰金に処せられます。
局免の申請には、送信機のブロック図を示す「工事設計書」の添付が必要です。 メーカーのサイトなどからブロック図がダウンロードできる製品を選びましょう。 また、国内ユーザーの多いVTX/ドローンを選べば、前例などの資料も入手しやすいため、容易に申請できる場合があります。 BetaFPV社の製品の場合は Block Diagram for Camera (BetaFPV) のページから、元になるブロック図がダウンロード可能です。また 日本ドローン無線協会 では局免申請の一切を代行するサービスを行っています。 関連リンク集 にもいくつかの役立つリンクを載せているので、参考にしてください。
なお、受信機:RXに対しては免許は不要です。 このためFPVゴーグルには免許は不要です。
  • BETAFPV Meteor65 1S Brushless Quad

    BETAFPV 14790円

    超軽量1S HDドローン、バッテリーなしでわずか27.46gの重さ。 それはパイロットに1Sバッテリーの重量と素晴らしいパンチの良いバランスを与えます。 それは強力で柔軟性があり、障害物を避けてFPVアクションを達成するのに十分小さいです。

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  • BETAFPV Meteor75 1S Brushless Whoop Drone

    BETAFPV 14000円

    Meteor75は、高KVモーター(1102 18000KVモーターとBT2.0 450mAHバッテリー)を備えた75mmマイクロドローンへのより良いアプローチであり、パイロットに屋内と屋外の両方のスペースを小規模なアクロ遊び場として使用するのに十分な電力を提供します。

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  • EMAX Tinyhawk 初心者FPVレーシングドローン

    EMAX 15903円

    -First-Person-Viewバーチャルリアリティゴーグル対応。-ジャイロスコープのセルフレベリング。-スマートハイトアシスト。-EZ Oneスティックコントロール。-搭載カメラ。

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  • Wolfwhoop WT03 マイクロFPV AIO 600TVL カメラ 5.8G 25mW/50mW/200mW

    Wolfwhoop 4712円

    マイクロサイズ、軽量。多くのタイプのRXに対応。プラグアンドプレイ、すぐに飛ばせる、DIYに最適。高画像解像度、良好な画像輪郭、完璧な低照度。調節可能な電力25mW/50mW/200mW、長い伝送範囲と少ない点滅。

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  • BETAFPV FPV Whoop Racing RTF Advanced Kit

    BETAFPV USD215.99

    FPVスターターとFPVプロが屋内で練習できるように準備しました。 Meteor75 Liteブラシレスドローン、LiteRadio 2、VR01 FPVゴーグルの特別なデザインが付属しており、忘れられない飛行体験を提供します。

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FPVゴーグルの選択

通常、マイクロドローンのビデオ送信機(VTX)は、以下の表のいずれかの周波数で映像を送信します。 送信する周波数は、ドローンの設定機能を使って選択、もしくはドローン(VTX)起動時に、自動的にセットされます。
日本国内では、FPVドローンの画像伝送で使用可能な周波数は 【5,690~5,725MHz、5,730~5,755MHz、5,757~5,760MHz、5,762~5,765MHz、5,770~5,810MHz】 のみです。 日本国外で製造されたVTXを使用する場合は、これら以外の電波を発信しないよう、設定する必要があります。
BetaFPV VR01 FPV Goggles in FPV Whoop Racing Advanced Kit 2
これらの周波数のビデオ信号が受信できるFPVゴーグルを準備します。 マイクロドローン用として販売されているFPVゴーグルは、通常これらの周波数のほとんどすべてをサポートしています。 ドローンを起動後に、FPVゴーグルの電源を投入して「スキャン」機能を起動すると、自動的にドローンのVTXが送信するビデオ信号を受信します。
電気的にはただのビデオ受信機なので、複数のゴーグルを準備すれば、一つのドローンのフライト映像を複数人で楽しむこともできます。

スマートフォン用VRゴーグルで代用する方法


もしOTG接続可能なAndroidスマートフォンをお持ちなら、 EACHINE ROTG01 FPV受信機 (Amazon.co.jp) を接続することにより、安価な スマートフォン用VRゴーグル を使うこともできます。
なお、iPhoneシリーズには、外部からのビデオ入力を表示する機能がないため、このようなアクセサリも製造されていません。

受信機とアンテナ


アンテナには、いろいろな形状のものがあり、コネクタの形式さえ合えば、交換して使用することができます。 コネクタの形式には SMA や RP-SMA, U.FL(IPEX/IPX), MMCX など、複数種類あるので、購入時には注意してください。
高級機ではビデオ受信機(RX)やアンテナが別売となっています。 選択したゴーグルに取り付け可能な受信機とアンテナを選択します。
詳しくは マイクロドローンのアンテナに関する知識 をご覧ください。

ディスプレイ解像度


FPVゴーグルのディスプレイ解像度は、入門機で800x480ピクセル程度、高級機でも1280x960ピクセル程度しかなく、最近のスマホと比較すると低解像度です。 ただし、一般的にFPVドローンに搭載されるカメラの解像度は、水平走査線600TVL~800TVL程度なので、ゴーグルの解像度も縦方向800ピクセルもあれば十分といえます。

DVR機能


ゴーグルに映っている映像を録画できるのがDVR(Digital video recorder)機能です。 通常ゴーグルにmicro SDカードをセットし、ゴーグルの録画ボタンを押すと録画が始まります。 あとからフライトの様子を楽しむだけでなく、屋外でクラッシュさせてドローンが行方不明になったときに、墜落場所を特定するのにも使います。 通常DVR機能を搭載しているゴーグルは、その映像を再生する(Playback)機能も搭載しています。

バッテリ


モデルによっては別途バッテリの準備が必要です。 FPVゴーグルは電力を食うので、外付けバッテリが使えるモデルであれば、交換用バッテリや大容量バッテリを準備して、長時間楽しむことが可能です。
  • ARRIS 008D PRO 4.3インチ 480*272 FPVゴーグル DVR機能付き

    ARRIS(アリス) 5990円

    リアルタイムビデオ伝送いより超低遅延を実現し、消費電量も低いです。カーボンファイバー模様の携帯ケース付属。DVR機能付き、何時でも何処でも記録したい瞬間を撮り放題!ダブルアンテナ設計、受信時安定性を確保できます。4.3インチ480*272高輝度LCDスクリーンを採用。音声出力をサポート(イヤホンを接続可能)高感度5.8GHz 40CH受信機内蔵、レースバンドをサポート可能。オートサーチング、ワンタッチだけで周波数を検索します3.7V/2000mAhリポバッテリー付き

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  • BETAFPV VR01 FPV Goggle with 5.8GHz 40ch receiver

    BETAFPV 7390円

    4.3インチ800 * 480px HD高輝度LCDを備えたファーストパーソンビューゴーグル。これにより、画像が歪んだりぼやけたりすることなく、明るい世界を体験できます。 フォームスポンジのフェースプレートと3面の調整可能なヘッドバンドを備えた人間工学に基づいたデザインを採用し、綿のように快適で、すべての年齢層に適しています。

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  • ARRIS EV800D 5inch 800 x 480 FPV ゴーグル 5.8G 40CH レースバンド受信機付き

    ARRIS(アリス) 9915円

    分離可能なデザイン、送信機や三脚に装着されると5インチのモニターとして使えます。DVR機能を利用して、撮りたい瞬間を簡単に記録できます。また、外部のビデオ信号を入力可能です。5インチ800*480高輝度LCD、内蔵式3.7V/2000mAhリポバッテリー、ユニバーサルUSB充電インタフェース。高感度5.8G 40CH Raceband受信機が内蔵されています。イヤホンに接続して音声出力もサポート可能。人間工学に基づいたデザイン、フィット感に優れています。

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  • FPVゴーグル 5.8G 48CH DVR録画可能 二つ画面表示 デュアルレシーバー受信 TS-SJRG01

    TaiSeiTS 12650円

    FPVゴーグル SJRG01 二つ画面表示。 DVR機能付き、micSDカードにリアルタイムビデオ録画可能。 micSDカード32Gまでサポート。マイクロUSBより、ファイル保存が可能。 解像度:960 * 240。 調整可能な視距離:58-63mm調整可能。 作業時間:約1.5時間。 受信モジュール:周波数5.8G チャンネル48CH。

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  • EMAX Transporter FPV Goggles 5.8G

    EMAX 14734円

    Hobbyant Tinyhawk 5.8G 48CHダイバーシティFPVゴーグル4.3インチ480 * 320デュアルアンテナ付きビデオヘッドセットRCドローン用4.2V 1800mAhバッテリー

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  • SKYZONE COBRA X 5.8G 48CH FPVゴーグル 1280*720 ヘッドセット

    SKYZONE 23426円

    1280*720 4.1インチIPS LCDディスプレイ。最新のSteadyView融合レシーバーは従来のダイバシティ式と比較して、二つの信号を融合し、より安定な受信を実現します。新しいUIシステム、日本語、英語などに対応します。二つのホイールボタンを利用してゴーグルを取外さなくても各項目を簡単に設定出来るようになります。H264/30fpsでのDVRや、ヘッドトラッカー機能も付いています。

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    商品バラエティ

    COBRA X
    COBRA X
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    COBRA S
    COBRA S
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  • SKYZONE SKY03O 5.8G 48CH OLED FPVゴーグル

    SKYZONE 53361円

    SKYZONE SKY03のアップグレード版として、SKYZONE SKY03O 5.8G 48CH FPVゴーグルは1024*768高解像度のOLEDディスプレイを採用しています。SKYZONE SKY03は信号の強さの表示機能が追加されました。5.8Ghz ダイバーシティレシーバー内蔵、安定な受信を実現し、便利に使えます。ユーザーインターフェース付き、より便利な操作。DVR内蔵、パイロットは記録されたビデオを再生可能。 スペクトラムアナライザーを利用して、信号の強度をチェ

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    商品バラエティ

    Metallic Orange
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    Black
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    White
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    Midnight Blue
    Midnight Blue
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  • SKYZONE SKY04X 5.8G 48CH 1280*960 OLED FPVゴーグル

    SKYZONE 58400円

    SKYZONEゴーグルの最高峰、SKY04X 5.8G 48CH FPVゴーグルは、1280*960高解像度OLEDディスプレイを採用しています。FOVは46°で、アスペクト比は4:3と16:9切替可能です。SKY04Xが備えているUSB-Cポートにより、ファームウェアのアップデートと電源の供給は便利に行えます。屈折度は-6~+6調節できますから、近視、遠視の方も気楽に利用できます。

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    商品バラエティ

    グレー
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    レッド
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    ホワイト
    ホワイト
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    ブラック
    ブラック
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  • Fat Shark Dominator HDO2 FPV ゴーグル

    Fat Shark 68499円

    Fat Shark社の人気商品Dominator HDOの次世代ゴーグルDominator HDO2がいよいよ登場!高解像度のSony 1280 x 960 OLEDディスプレイを採用、46度のFOV(視野)を実現し、使用者は鮮やかな色彩と臨場感のある画面を見られます。新機能が追加されたOSDを利用して、ディスプレイをさ更にカスタマイズできます。また、焦点やIPD、アスペクト比も設定可能です。ステレオ音声出力、NTCS/PAL自動切替、FCC/CE認証済。THEWILLWAY

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  • FPV 受信機 EACHINE ROTG01 スマートフォン用

    EACHINE 5863円

    本製品は、UVCをサポートするAndroidスマホにのみ適合し、お使いのスマホがOTGコネクタで動作することを確認してください。150CHの自動検索は、5.8Gの周波数帯すべてをカバーできます。本製品は、UVCをサポートするAndroidスマホにのみ適合し、お使いのスマホがOTGコネクタで動作することを確認します。自作ドローンに必要なパーツの一つ。FPV装置の一つ自分でドローンをDIYしてみませんか?

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  • ARRIS 5.8G 7インチ 800*480 無線FPV空撮用モニター

    ARRIS(アリス) 9899円

    デュアルダイバーシチ受信機内蔵 、デュアルバッファーAV出力。DVR機能により記録したい瞬間も簡単に!小型、軽量、耐久性。ダイバーシチ入力付きのAV受信機を採用します。2.4GHz R/C ラジオからの影響を受けることはありません。OSD表示機能:何時でもデバイスの状況を把握可能。自動信号探索機能により簡単な操作を実現 。5バンド、40チャンネル仕様。大容量バッテリー内蔵していますので、持ち運びやすいです。(ご注意:充電中はモニター左下のバッテリーLEDは赤に点灯します、充電

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    商品バラエティ

    DVR機能付き
    DVR機能付き
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    DVR機能なし
    DVR機能なし
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カメラの搭載 / Cine Whoop

Happymodel Mobula7 HD
録画用のカメラを搭載して、特に空撮を目的としたマイクロドローンは Cine Whoop(シネフープ)と呼ばれることがあります。
もともとマイクロドローンに搭載されているFPVカメラは画質も低めで、またFPVゴーグルの録画機能(DVR)で録画すると、電波を経由するのでノイズが入ります。 クリアで高画質な空撮ビデオを撮るには、別途ドローンに録画用カメラを搭載する必要があります。
BetaFPV Beta85X HD

録画機能を備えたモデル


2018年ごろから、 Eachine社のCinecam、 Happymodel社のMobula 7 HDやMobula6 HD、 iFlight社のCinebee、 BetaFPV社のBeta85X HDやBeta75X HD, Meteo65 HD など、 マイクロドローン本体に録画機能を備えたモデルがいくつか登場しています。 パワーよりも安定性を重視するため、出力がやや低めの2S~3Sバッテリーを搭載し、プロペラは4枚羽根を採用したモデルが多いようです。 中には4K録画機能を持ったものもあり、これらのモデルを使えば手軽に空撮が楽しめます。

アクションカメラの搭載


より高画質な録画を求める場合は、マイクロドローンにアクションカメラを搭載する必要があります。 GoProやInsta360 ONE Rなどのアクションカメラをそのまま搭載できるFPVドローンもありますが、本体サイズも大きく、重量も200gを超え、航空法上 単独飛行ができない(監視オブザーバーが必要) ため、初心者向けの範疇からはややはみ出したものとなります。
BetaFPV Beta85X V2 and Naked Camera

Naked Cameraの搭載


GoProなどのアクションカメラを解体して小型軽量化し、マイクロドローンに搭載して空撮ビデオを撮影することが行われています。 カメラを解体して裸(?)にするので Naked Camera (ネイキッドカメラ) とも呼ばれており、これを話題にしたフォーラムなどが存在したりします。 BetaFPV社では、Naked Camera 化した GoPro HERO6/7/8 をドローンに取り付けるための ボード ケース を販売しています。 もちろん Naked Camera 化したアクションカメラはメーカー保証を受けられなくなり、また故障してもだれも補償してくれません。 すべて自己責任で行う必要があります。

小型カメラの搭載


insta360 GO
最近になってようやく、 insta360 GO (insta360.com) のような、マイクロドローンにそのまま搭載できる、小型のカメラが発売されるようになってきました。
SMO 4K Camera
また、2020年12月19日には、insta360とBetaFPVのコラボで、重量30グラムの4K 60FPSアクションカメラ SMO 4K Camera が発売されました。バッテリーは内蔵しておらず、ドローンのバッテリーから給電します。
下のビデオはBetaFPV社が公開しているもので、マイクロドローン Beta95X V3 (BetaFPV) に SMO 4K Camera を搭載して撮影したものです。 Beta95X V3には、Naked Camera の専用マウントが添付されています。
BETAFPV & Insta360 | SMO 4K - An Ultralight Action Camera

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  • AKASO Keychain Body Action Camera 4K30FPS 20MP with EIS 2.0 and 60min Video Recording

    AKASO USD99.99

    Hands-free Mini Vlogging Camera: Vlogging was never meant only for professionals, it was meant for everywhere. Go and capture the moments you don’t want to miss and post them directly to your social media with the AKASO mini vlog cam.

    Buy at Amazon.com(US) Buy at Amazon.co.uk(UK)

無線従事者免許の取得

無線従事者免許 電話級アマチュア無線技士
アマチュア無線機器を扱うには、各無線機器(送信機:TX)に対して、上で示した「無線局の免許(局免)」を取得するだけではなく、その操作者に「無線従事者免許(従免)」の取得が必要です。 「第四級アマチュア無線技士(四アマ/旧電話級)(趣味の場合)」、「第三級陸上特殊無線技士(三陸特)(業務あるいは賞金の出るドローンレースなど金銭の授受がある場合)」あるいはこれらの上位となる無線従事者の免許が必要です。 従免は操縦者個人に付く免許で、一度合格すれば一生有効です。
なお、順序としては先に従免を取得し、その後使用する送信機ごとに局免を取得します。 従免の試験実施日は限られており、また合格後、免許が発行されるまで約1か月かかります。 マイクロドローンを始めると決めたら、すぐに受験の準備を始めましょう。 受験の申し込みは 公益財団法人 日本無線協会のWebサイト から行います。
  • 第3級/第4級ハム解説つき問題集 統合版 (アマチュア無線技士問題集)

    CQ出版 2640円

    3アマ, 4アマの国家試験問題をそれぞれのクラスごとに収録して統合した初めての解説つき問題集です. 4アマは国家試験問題シートそのままの形式で収録しています. これ1冊で2クラスの国家試験対応は万全です.

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  • この1冊で決める!! 4級アマチュア無線 テキスト&問題集 第2版 (SHINSEI LICENSE MANUAL)

    新星出版社 1485円

    根強い人気を誇る国家資格、アマチュア無線4級に合格するための練習問題つき参考書。最新の出題傾向に合わせ改訂したロングセラーのテキスト&問題集。各章末の練習問題は試験に繰り返し出題される重要問題を掲載。さらに、そのまま使える試験申請書を付録に付けたお得な一冊。東日本大震災時には貴重な通信手段として活躍した事が契機となり受験者が増加した。

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  • やさしく学ぶ 第三級陸上特殊無線技士試験

    オーム社 2640円

    「三陸特」はこの1冊で!合格のポイントをやさしく解説! 本書は第三級陸上特殊無線技士試験(三陸特)の受験対策書です。 試験科目に合わせた「法規」と「無線工学」の2編構成とし、「法規」は、試験に出題されている法令の要点をわかりやすく解説しています。「無線工学」は、試験に出るポイントに絞り、図を用いながらやさしくていねいに解説しています。

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  • 特殊無線技士問題・解答集 2021年版

    誠文堂新光社 2020/12/17 2860円

    各級陸上特殊無線技士(第一級陸上特殊無線技士を除く)、各級海上特殊無線技士及び航空特殊無線技士の国家試験の過去問題を徹底的に分析し、正答を得るためのヒントやワンポイント・アドバイスを用意し、これさえ覚えれば合格が確実といえるところまでまとめたものの最新版です。

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ドローンの飛行ルールの確認:FPVゴーグルの違法性

マイクロドローンの多くは重量が200g未満であるため、ドローンの飛行ルールは大幅に緩和されますが、どこでも自由に飛行させてよいわけではありません。 法律違反を犯さないよう、事前に ドローンの飛行ルール をしっかり確認しておきましょう。 なお、FPVゴーグルを使用した操縦は「目視」とは認められません。 200g以上のFPVドローンの単独飛行(監視オブザーバーなし)は、航空法(目視範囲内で常時監視)に抵触する可能性があるのでご注意ください。

最低どのくらいの練習が必要か

私の経験では、約10回(バッテリー10本分)程度の飛行時間で、ようやく Angleモード で家の中を一周フライトしたのちにクラッシュする程度までに。 また、約20回程度の飛行時間で、家の中を何周か旋回したのちにクラッシュする程度までには「操縦(?)」できるようになりました。 しかしそのころにはドローンのフレームにはひびが入ってボロボロに。 家の中を Acroモード でそこそこ飛行できるようになるまでには4か月ほどかかり、フレームは3回交換しました。 アクションゲームの得意な方なら、もっと早く上達するのではないでしょうか。
コントロールを失っても破損や紛失の可能性が少ないので、屋内で練習を始めることをお勧めします。 また1回の飛行時間が3~5分程度と短いので、バッテリーを多めに準備するのも良いでしょう。 しかし最初のうちは操縦の難しさのため、バッテリー2本分も飛ばすと疲れて休憩したくなります。 最初は少しずつフライトして、徐々に練習時間を増やしていくのが良いと思います。 また、ドローンの破損を防ぐために、パソコンの ドローンシミュレーター も活用しましょう。 下にセルビアのFPVドローンパイロット、Vladimir Muncan氏の超絶技巧フライトビデオを載せておきます。 ( 関連記事(dronedj))
フライト上達の秘訣は、上のスウェーデンのマイクロドローンパイロット、 Matin Hamarahem氏へのインタビュー記事 にもあるように、ただひたすら "Practice, practice and practice" です。
LATENCY | abandoned nitrogen plant #FPV​ Freestyle

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ドローンを修理する

何度もクラッシュすると、フレームやプロペラが破損したり、配線が断線したりします。 ドローンメーカーのオフィシャルサイトなどで、これらのスペアパーツをそろえておきましょう。 また、精密ドライバーやハンダごて、拡大鏡など、修理のための工具も準備しておきましょう。 ハンダごては、15~20W程度の、低温の電子回路用を使用します。

バッテリーのコネクタの補修


飛行のたびにバッテリーを取り付け・取り外しするので、バッテリーのコネクタは最も劣化が激しいパーツの一つです。 特にマイクロドローンのコネクタは電子パーツがむき出しで使われており、あまり強度が考慮されていないので、注意して取り扱いましょう。 通販サイトでもスペアのコネクタを取り扱っています。劣化したらハンダごてを使って交換しましょう。 ボード上の付け根から交換するのではなく、ケーブルを途中で切断して、つぎ足すようにハンダ付けするのが手軽です。

カメラの配線の補修


もしFPVゴーグルにカメラの映像が映らなくなったときは、カメラとVTXボード、VTXボードとFC (Flight Controller)ボード間の配線の断線を疑ってください。 もともと製品のハンダ付けが結構手抜きのため、衝撃を受けると容易に断線してしまいます。 ハンダで補修したら、端子周りを グルーガン (Amazon.co.jp) で固めてしまうのもよいと思います。
あるいは時間とともに画面にノイズが入る場合は、オーバーヒートの可能性を疑ってください。VTXボードは比較的短時間で高温になり、動作不良を起こすことがあります。 こんな時はドローンからバッテリーを取り外して、しばらく冷やしてみてください。 カメラに向かって息をフーフー吹きかけると、ユニットが冷えて、映像が戻ってきたりします。

フレームの補修


一旦クラッシュでフレームにひびが入ると、そこから破損が広がり、フレームがちぎれて落ちていきます。 すると今度は、クラッシュ時にプロペラが破損して、飛行できなくなります。 フレームにひびを見つけたら、すぐに補修しましょう。 補修には、100円ショップで買える「お風呂・キッチン用シリコーン補修剤」が使えます。 白いクリーム状の補修剤で、乾燥すると弾力のあるゴム状となり、クラッシュの衝撃にも耐えられます。 見た目は悪くなりますが、事前にこれをフレーム外周にぐるりと厚く塗布しておくと、比較的クラッシュに強くなります。
ともかくフレームは消耗品です。多めにスペアを準備しておきましょう。
  • エスコ 11本組ドライバーセット(精密用) EA552GC

    エスコ 1267円

    <セット内容>:11本組(+)ドライバー:#0000・#000・#00・#0・#1(‐)ドライバー:1.0・1.2・1.4・1.8・2.4・3.0mm全長:70/120mm重量:160g

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  • めがねルーペ アップグレード版USB充電式

    Bijia 1680円

    【5種類レンズ付き】軽量のアクリル製レンズを採用し、作業用途に応じて倍率の変更が可能。拡大倍率は1.0倍1.5倍2.0倍2.5倍3.5倍5種類が使用可能、精密機器の組み立て、手芸などにもご使用頂けます。【角度を調節】レンズとフレーム部分は、内外ギア式埋込結合を採用しています。眼鏡フレームはヘッドマウントタイプに交換可能です。長時間のご使用も可能です。

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  • goot(グット) 精密プリント基板用はんだこて CS-21 日本製

    太洋電機産業(goot) 1718円

    精密作業に最適な高性能タイプです。●【用途】●精密プリント基板用はんだこて15W。●【機能・特徴】●高性能セラミックヒーター搭載のはんだこてです。●極細タイプの鉛フリー対応こて先を採用しています。●こて先とグリップの距離が短く作業性が抜群です。●RoHS対応品です。

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    商品バラエティ

    15W/380℃
    15W/380℃
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    20W/420℃
    20W/420℃
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マイクロドローンのアンテナに関する知識

BetaFPV Meteor65 HD with antenna replaced with RHCP circularly polarized
マイクロドローンのビデオ送信機(VTX)用アンテナには、いろいろな形状のものがあり、コネクタの形式さえ合えば、交換して使用することができます。 ただし電磁波の振動方向には、直線(垂直/水平)偏波、円偏波があり、送信側と受信側で偏波方向が一致していないと、送受信感度が低下します。 ドローンは常に姿勢や方向が変化するため、送信(VTX)側のアンテナは直線偏波より円偏波の方が向いているといえます。
直線偏波のアンテナは、垂直に立てれば垂直偏波に、水平に伸ばせば水平偏波になります。 また、円偏波(Circularly polarized)アンテナには構造上「右周り偏波:RHCP(Right Hand Circular Polarization)」と「左周り偏波:LHCP(Left Hand Circular Polarization)」の2種類があります。

直線偏波アンテナのいろいろ


無指向性アンテナ/ホイップアンテナ
Omnidirectional antenna / whip antenna
アンテナを中心にして、360°全方位に、円柱(ドーナツ)状に電波が広がります。 しかしアンテナの線長方向にはほとんど電波は飛びません。 垂直に立てれば垂直偏波に、水平に伸ばせば水平偏波になります。
パッチアンテナ、パネル型アンテナ、マイクロストリップアンテナ
Patch antenna, panel antenna, microstrip antenna
電波はパネルの前方に向かって広がります。強い指向性があり、パネルの横と後ろ方向にはほとんど電波は広がりません。 円偏波を出力するものもあります。

円偏波アンテナのいろいろ


クローバーリーフアンテナ
Clover leaf antenna
円偏波アンテナの基本形です。右回りと左回りでは、ワイヤーの形状が異なっています。
パゴダアンテナ
Pagoda antenna
クローバーリーフアンテナのワイヤーの代わりに、丸い基板上にパターンを描いて円偏波アンテナにしています。 基板がむき出しのタイプもあります。
ロリポップアンテナ
Lollipop antenna
アンテナが樹脂などで固められており、衝撃に強くなっています。 中にはクローバーリーフアンテナまたはパゴダアンテナが入っています。
マッシュルームアンテナ
Mushroom antenna
アンテナが樹脂などのケースに入っており、衝撃に強くなっています。 中にはクローバーリーフアンテナまたはパゴダアンテナが入っています。

コネクタの種類


いずれも5GHz帯のWi-Fi無線LAN用アンテナ部材としてよく使用されており、ケーブルや変換コネクタなどがAmazonでも購入可能です。
SMAコネクタ
SMA antenna connector
オスのソケット(アンテナ側)の中央にピンが出ていて、メスのソケット(ドローン/ゴーグル側)の中央には、それを受ける穴が開いています。
RP-SMAコネクタ
RP-SMA antenna connector
オスのソケット(アンテナ側)の中央に穴が開いており、メスのソケット(ドローン/ゴーグル側)の中央にピンが出ています。
U.FL ( IPEX / IPX ) コネクタ
U.FL ( IPEX / IPX ) antenna connector
SMA, RP-SMAと比べると非常に小さく、強度もないため、何度も抜き差しするのには向きません。 小型のTiny Whoopで、ボード上に直接アンテナを取り付けるときによく使用されます。
MMCX コネクタ
MMCX connector
主に高級イヤホンの、ケーブルとの接続で使用されます。

関連リンク集

HowTo記事


メーカーオフィシャルサイト


ドローン ファームウェアオフィシャルサイト


プロポ ファームウェアオフィシャルサイト


OpenTX情報サイト


アマチュア無線従事者免許関連


アマチュア無線局免許関連


ドローン・シミュレーター


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