初心者が学ぶ無人航空機

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GNSSと磁気方位の違いは?ドローンの位置・方位把握で整理

ソラタ

私も最初ここで混乱しました。「GNSSと磁気方位の違いは?」ここ、意外と説明が少なくて困りました。

この記事の要点

GNSSは「どこにいるか(位置:緯度・経度・高度)」を衛星から把握するシステム、磁気方位は「どちらを向いているか(方位)」を地磁気センサーで把握するシステムです。

ドローンはGNSSで位置を、コンパス(地磁気センサー)で方位を把握して飛行を制御します。両方が正常に機能することが安定した自動飛行の前提です。

「GNSSはGPSのこと?」「磁気方位って何が違うの?」という疑問は学科試験でよく出るテーマです。位置と方位は別々の情報であることを理解することが第一歩です。

ザックリ言うと、GNSSは「今どこにいるか(位置)」を衛星から調べる仕組みで、コンパスは「今どちらを向いているか(方位)」を別の仕組みで調べています。

GNSSとGPSの関係

GNSS(Global Navigation Satellite System)は、衛星から電波を受信して位置(緯度・経度・高度)を測定するシステムの総称です。代表的なシステムには以下があります。

  • GPS(米国)
  • GLONASS(ロシア)
  • Galileo(EU)
  • みちびき/QZSS(日本)
  • BeiDou(中国)

GPSはGNSSの一種です。「GNSS=GPS」ではなく、「GPSはGNSSに含まれる」という関係です。

現在のドローンは複数のGNSSシステムを同時に利用して測位精度を高めています。

磁気方位(コンパス)とは

磁気方位は、地磁気センサー(電子コンパス)を使って「機体がどちらを向いているか(方位)」を検出します。北の方向を基準とした機体の向きを把握するために使われます。

ドローンは、「北を向いて前進」という命令を実行するために磁気方位が必要です。GNSSだけでは「今どこにいるか」はわかりますが「どちらを向いているか」はわかりません。

地磁気センサの役割(機体の方位を地磁気で取得)と磁気偏角については、無人航空機の飛行の安全に関する教則(下図)で確認できます。

地磁気センサの役割と磁気偏角(国土交通省 無人航空機の飛行の安全に関する教則 第4版 p.49):磁北と真北の偏角・磁気キャリブレーションの目的
出所:国土交通省「無人航空機の飛行の安全に関する教則 第4版」(2026年2月)p.49 地磁気センサと磁気方位:地磁気センサは地球の磁場(地磁気)を検出して機体の向いている方位を把握する装置。磁北と真北の間には磁気偏角(偏差)があり地域によって異なる。高圧送電線等の近くでは地磁気が乱れ方位精度が低下する。

GNSSと磁気方位の違い

項目GNSS磁気方位(コンパス)
把握する情報位置(緯度・経度・高度)方位(機体の向き)
センサーの原理衛星からの電波を受信地磁気を検出
影響を受けるもの建物・地形によるマルチパス・遮蔽金属・電磁波・磁性体
誤差の原因衛星数・障害物・大気コンパスエラー(磁気異常)
ドローンでの役割自動飛行の位置制御姿勢・方向の制御

コンパスエラーとは

地磁気センサーは、周囲の金属・電磁波・磁性体の影響で正確な磁北を検出できなくなることがあります。これを「コンパスエラー」といいます。

コンパスエラーが起きると、機体の方向認識がずれて意図しない動きをする可能性があります。

コンパスキャリブレーション(較正)は、飛行場所の磁場環境に合わせてセンサーを補正する作業です。特に磁気異常が起きやすい場所(鉄塔・変電所・地下鉄近く等)では重要です。

学科試験で混同しやすいポイント

「GNSSが正常なら方位も正確」という誤解が起きやすいです。GNSSは位置のみを把握し、方位は別のセンサー(コンパス)が担います。

GNSSが正常でもコンパスが誤作動すると、機体の向きがおかしくなります。二つのセンサーが独立していることを押さえましょう。

混同しやすい用語

GNSS:衛星測位システムの総称。GPSはGNSSの一種。

位置(緯度・経度・高度)を把握する。

GPS:米国のGNSSシステム。GNSSの代表例だが、GNSSの全体を指すわけではない。

磁気方位:地磁気センサー(コンパス)で検出する機体の向き。GNSSとは独立したセンサーが担う。

コンパスエラー:磁気異常によって磁気方位の検出が不正確になる状態。

学科試験対策|管理人の一言

「GNSSは位置、コンパスは方位」という分け方が整理の軸です。GPSはGNSSの一種であることも押さえましょう。

コンパスエラーの原因(金属・電磁波)も試験で問われることがあります。

一問一答

Q1. GNSSとGPSの関係を一言で言うと?

A1. GPSはGNSSの一種(GNSSは複数の衛星測位システムの総称)。

Q2. ドローンが「どちらを向いているか」を把握するのはGNSSか、コンパスか。

A2. コンパス(地磁気センサー)。GNSSは位置を把握する。

Q3. コンパスエラーが起きやすい環境はどこか。

A3. 鉄塔・変電所・金属構造物・地下鉄近くなど磁場が乱れやすい場所。

まとめ

GNSSは衛星から位置を取得するシステム(GPSはその一種)、磁気方位は地磁気センサーで方位を検出するシステムです。ドローンは両方を組み合わせて安定した飛行を実現しています。

どちらが何を担当しているかを分けて理解しましょう。

関連記事:電波干渉とは? フェールセーフとは? RTKとPPKの違いは?

参考資料

・電波法(昭和25年法律第131号)

・無人航空機の飛行の安全に関する教則(国土交通省 第4版)

・総務省 電波利用ホームページ

この記事を書いた人

ソラタ

30代。二等無人航空機操縦士の技能証明取得を目指して勉強中。学科試験で詰まったポイントを整理してお伝えします。