Pavo Pico IIのトラブルをきっかけに、ジャイロについて調べる機会があった。

当初はジャイロがあれば機体姿勢は全て分かるのだと思っていた。

しかし実際にはそうではなかった。

ジャイロが測定しているのは角速度、つまり回転の速さである。

例えば機体を右へ傾ける途中であれば、ジャイロはその回転を検出できる。

しかし20度傾いた状態で静止すると、回転は止まるためジャイロは何も検出できなくなる。

そこで登場するのが加速度計である。

加速度計（Accelerometer）は、その名の通り加速度を測定するセンサーだ。

しかしドローンではもう一つ重要な役割を持っている。

それが重力方向の検出である。

私たちは普段意識していないが、地球上では常に重力が働いている。

加速度計はその重力を感じることができる。

つまり、

「重力はどちらから来ているか」

を測定することで、

「機体はどの方向へ傾いているか」

を推定できるのである。

実はスマートフォンにも同じセンサーが搭載されている。

スマホを横向きにすると画面が回転する。

あれも加速度計が重力方向を検出しているからだ。

さらに調べて驚いたのは、その内部構造だった。

加速度計の中には、極めて小さな重りが入っている。

もちろん肉眼では見えないサイズである。

その重りは微細なバネ構造によって支えられている。

機器が加速すると、慣性によって重りがわずかにずれる。

その移動量を電子回路が検出し、加速度として計算している。

つまり加速度計は、超小型のバネ秤のような構造を持っているのである。

そして現在のドローンでは、この加速度計とジャイロが協力して機体姿勢を判断している。

ジャイロは回転速度を測る。

加速度計は重力方向を測る。

BETAflightはその両方の情報を統合し、現在の機体姿勢を計算している。

今回のPavo Pico IIのトラブルで実施した水平キャリブレーションも、実は加速度計と深く関係している。

FCはキャリブレーション時に、

「今の向きを水平として記憶する」

という作業を行う。

もしその基準がずれていれば、機体は間違った水平を信じて飛行してしまう。

私が経験したホバリング不能の一因も、そこにあった可能性が高い。

ジャイロや加速度計はFCに接続されたセンサーの一種であり、機体の状態をコンピュータへ伝える役割を持っている。

以前の私は、ドローンはモーターとプロペラで飛ぶ機械だと思っていた。しかし学習を進めるうちに、FC内部ではジャイロや加速度計が常に働き、BETAflightが毎秒何千回も計算を行っていることが分かってきた。

さらに驚いたのは、こうしたMEMSセンサーがスマートフォンにも当たり前のように搭載されていることである。実際ドローンを学び始めると、スマホがとんでもない高性能センサーの塊であることに気付かされる。

そう考えると、現代の電子機器の進化には改めて驚かされる。