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無線制御（略称RC ）とは、無線で送信される制御信号を用いて機器を遠隔操作する技術です。シンプルな無線制御システムの例としては、ガレージドアオープナーや自動車のキーレスエントリーシステムがあり、小型の携帯型無線送信機でドアのロックを解除したり、ドアを開けたりします。無線制御は、携帯型無線送信機から模型車両を制御するためにも用いられます。産業界、軍事機関、科学研究機関も無線制御車両を利用しています。急速に普及している用途の一つに、民間および軍事用途向けの無人航空機（UAVまたはドローン）の制御がありますが、これらは従来の用途よりも高度な制御システムを備えています。
無人車両を制御するというアイデア（主に軍事目的で魚雷の精度を向上させる試み）は、無線機の発明よりも前から存在していた。1800年代後半には、有線で操作者と接続された多くの装置が開発され、その中には1870年にドイツのエンジニア、ヴェルナー・フォン・ジーメンスによって発明された最初の実用的な応用例も含まれる。[ 1 ]
無線技術であるラジオを使って配線をなくす試みは、1890年代後半に始まった。1897年、イギリスのエンジニア、アーネスト・ウィルソンとCJ・エバンスは、無線操縦魚雷の特許を取得したか、テムズ川で無線操縦ボートの実演を行った（彼らが実際に行ったことについては諸説ある）。[ 2 ] [ 3 ] 1898年にマディソン・スクエア・ガーデンで開催された展示会で、ニコラ・テスラはコヒーラーを用いた無線操縦の小型ボートを実演した。[ 4 ]テスラは、このアイデアを魚雷として米国政府に売り込むことを念頭に、1898年の特許に時計仕掛けの周波数変換器を含め、敵が装置を制御できないようにした。[ 5 ]
1903年、スペインのエンジニア、レオナルド・トーレス・ケベドは、パリ科学アカデミーで「テレキノ」と呼ばれる無線ベースの制御システムを発表し、いくつかの国で特許を申請した。[ 6 ] [ 7 ]このシステムは、人間の命を危険にさらすことなく、彼自身が設計した飛行船であるアストラ・トーレス飛行船をテストすることを目的としていた。 [ 8 ]以前の機構は、厳密に固定されたシーケンスに従うために電磁信号に依存していたが、トーレスは、複数の動作状態を持つデバイスを制御できる方法を確立した。この方法では、バイナリ電信キー信号を使用してさまざまな異なるコードワードを送信できる送信機が必要だった。また、受信した特定のコードワードに基づいてデバイスの動作状態を変更する斬新な受信機も備えていた。[ 9 ]このシステムは、操舵エンジンの異なる位置を独立して選択し、推進エンジンの異なる速度を管理することができた。同時に、電灯の点灯や旗の上げ下げなどの他の機構を作動させることも可能で、[ 10 ]最大 19 種類の異なる動作が可能でした。[ 11 ] 1904 年、トーレスは三輪陸上車両で最初のテストを実施し、20 ～ 30 メートルの射程を達成しました。1906 年、スペイン国王アルフォンソ 13 世と大勢の観衆の前で、トーレスはビルバオ港でこの発明を実演しました。岸から、乗客を乗せた電気ボートVizcaya を2 キロメートル以上の距離で操縦しました。 [ 12 ]
1904年、ウィンダミアの蒸気船バット号は、発明者であるジャック・キッチンによって実験的な無線操縦で制御された。1909年、フランスの発明家ガベは、彼が「無線自動魚雷」と呼んだ無線操縦魚雷を実演した。[ 13 ]
1917年、フェルサムにある秘密の王立飛行隊（RFC）実験施設の責任者であったアーチボルド・ロウは、 1917年型エアリアル・ターゲットで航空機の無線操縦を初めて成功させた人物となった。地上からは、後に世界航空速度記録保持者となるヘンリー・シーグレイブが「操縦」した。[ 14 ]ロウのシステムは、敵の介入を防ぐための対抗策として、指令送信を暗号化していた。[ 15 ] 1918年までに、エリック・ロビンソンVCの指揮下にあるポーツマスの王立海軍信号学校の秘密DCBセクションは、エアリアル・ターゲットの無線操縦システムの改良版を使用して、「母機」から潜水艦を含むさまざまな種類の海軍艦艇を制御した。[ 16 ]
第一次世界大戦中、アメリカの発明家ジョン・ヘイズ・ハモンド・ジュニアは、遠隔操作魚雷、船舶、妨害対策システム、さらには遠隔操作船で敵艦の探照灯を標的にできるシステムなど、その後の無線操縦に用いられる多くの技術を開発した。[ 17 ] 1922年には、旧式の米海軍戦艦USSアイオワに無線操縦装置を設置し、標的艦として使用できるようにした[ 18 ]（1923年3月の砲撃演習で沈没）。
ソ連赤軍は1930年代のフィンランドとの冬戦争で遠隔操作式のテレタンクを使用し、大祖国戦争の初期には少なくとも2個テレタンク大隊を配備した。テレタンクは500～1500m離れた制御戦車から無線で制御され、この2つで遠隔操作部隊が構成される。赤軍には遠隔操作式のカッターや実験的な遠隔操作式航空機もあった。
第一次世界大戦中にイギリスが開発した、ローの制御システムを用いた無線操縦式の1917年型「空中標的機」（AT）と1918年型「遠隔操縦艇」（DCB）は、最終的に1930年代の「クイーンビー」艦隊へと発展した。これは、海軍艦隊の砲撃訓練用に開発された、デ・ハビランド「タイガーモス」の無人遠隔操縦型である。「クイーンビー」は、より高性能な専用標的機として開発された、同名のエアスピード・クイーンワスプに取って代わられた。
無線操縦技術は第二次世界大戦中にさらに発展し、主にドイツ軍が数々のミサイル開発プロジェクトに活用した。彼らの主な取り組みは、船舶攻撃用の無線操縦ミサイルと滑空爆弾の開発であった。船舶は、そうでなければ攻撃が困難かつ危険な標的となるからである。しかし、終戦までに、ドイツ空軍は連合軍爆撃機の攻撃にも同様の困難を抱えるようになり、無線指令誘導式の地対空ミサイルを多数開発したが、いずれも実戦投入されることはなかった。
ドイツ空軍のシステムは、主に展開機に搭載されたテレフンケン・フンク・ゲレート（FuG）203ケール二軸式、ジョイスティック1本を備えた送信機と、展開中に制御され、動力のない装甲対艦爆弾フリッツXと動力付き誘導爆弾ヘンシェルHs 293の両方で使用された、兵器内に設置されたテレフンケンのFuG 230ストラスブルク受信機から構成されていたが、イギリス軍が無線信号を妨害しようとしたことで、その有効性は大幅に低下した。イギリス軍は当初成功を収めた後、ミサイル無線機を回収するために多数のコマンドー襲撃を行った。その後、イギリス艦船にジャマーが設置され、兵器は基本的に「機能しなくなった」。ドイツの開発チームは事態を把握すると、有線誘導ミサイルに切り替えたが、システムが配備できる状態になったのは、戦争がすでにフランスに移ってからだった。
ドイツ海軍は1944年から、敵の船舶を攻撃するために、爆薬を積んだ無線操縦のモーターボートであるFLボート（ferngelenkte Sprengboote）を運用していた。
イギリスとアメリカは、ドイツ軍の目標周辺に設置された巨大な対空砲台を回避するため、同様の任務を遂行する無線操縦システムを開発した。しかし、実際に使用可能なシステムは存在せず、アメリカが唯一実施した大規模な作戦「アフロディーテ作戦」は、目標よりも運用者にとって遥かに危険なものとなった。一方、アメリカのアゾン誘導自由落下弾は、第二次世界大戦のヨーロッパ戦線とCBI戦線の両方で有効であることが証明された。
この時代の無線操縦システムは一般的に電気機械式で、それぞれ異なる共振周波数を持つ小さな金属製の「フィンガー」または「リード」を使用し、特定の周波数を受信すると、複数の異なるリレーのうちの1つを作動させた。リレーは、ミサイルの操縦翼面に作用するさまざまなアクチュエータを作動させた。操縦者の無線送信機は、操縦桿の動きに応じて異なる周波数を送信した。これらは通常、オン/オフ信号であった。しかし、アメリカが開発したアゾン誘導兵器の方向舵機能を制御するために使用された無線装置は、完全比例制御であり、搭載されたジャイロスコープのみで制御される「エルロン」は、兵器が転がらないようにするだけの役割を果たしていた。
これらのシステムは1960年代まで広く使用されていましたが、ソリッドステートシステムの普及により無線制御が大幅に簡素化されました。リードスイッチを用いた電気機械式システムは同様の電子式システムに置き換えられ、電子機器の小型化が進むにつれて、制御チャネルと呼ばれるより多くの信号を同じパッケージに詰め込むことが可能になりました。初期の制御システムでは振幅変調を用いたチャネルが2つか3つだったのに対し、現代のシステムでは周波数変調を用いたチャネルが20以上になっています。
模型における無線操縦システムの最初の一般的な使用は、1950年代初頭にシングルチャンネルの自作機器から始まり、その後市販の機器が登場しました。トランジスタの登場により、低電圧での電流要件が大幅に削減され、高電圧バッテリーが不要になったため、バッテリー要件が大幅に削減されました。真空管式と初期のトランジスタ式の両方のセットでは、模型の操縦翼面は通常、ゴムバンドのループに蓄積されたエネルギーを制御する電磁式「エスケープメント」によって操作され、単純なオン/オフの舵制御（右、左、中立）が可能になり、モーター速度などの他の機能も可能になる場合がありました。[ 19 ]
選択性と安定性が向上した水晶発振器制御のスーパーヘテロダイン受信機により、制御装置の性能が向上し、コストも削減された。マルチチャンネル技術の開発は、特に航空機にとって有用であった。航空機は、最低でも3つの制御次元（ヨー、ピッチ、モーター速度）を必要としたのに対し、船舶は2つまたは1つの制御次元しか必要としなかったからである。
電子機器革命が本格化するにつれ、単一信号チャネル回路設計は不要となり、代わりにラジオはパルス幅変調（PWM）を用いてサーボ機構が解釈できる比例符号化信号ストリームを提供するようになった。
近年では、パルス符号変調（PCM）機能を搭載したハイエンドのホビー用システムが登場し、従来のPWM符号化方式ではなく、コンピュータ化されたデジタルデータビットストリーム信号を受信デバイスに提供するようになりました。しかし、この符号化方式でも、無線社会の普及に伴い、飛行中の送信損失がより頻繁に発生するようになっています。より高度なコンピュータチップを搭載した、依然として「PWM」符号化方式を使用している一部の最新のFM信号受信機は、PCM符号化方式のように制御情報とともに特別な「コード」を送信する必要なく、特定のPWM方式RC送信機の放射信号の特性のみをロックして使用することができます。
21世紀初頭、模型車両や航空機の制御に2.4ギガヘルツのスペクトラム拡散 RC制御システムがますます利用されるようになりました。現在、これらの2.4GHzシステムはほとんどの無線機器メーカーによって製造されています。これらの無線システムの価格は数千ドルから、中には30ドル以下のものまであります。一部のメーカーは、古いデジタル72MHz または35MHz 受信機や無線機用の変換キットも提供しています。新たに登場した多数の2.4GHz 帯スペクトラム拡散RCシステムは、使用中に1つの固定周波数に留まらないFHSSのような「周波数可変」動作モードを使用することが多いため、VHF帯RC制御システムの周波数制御に必要な、モデル飛行場での従来の「専用使用」規定は、以前ほど必須ではなくなりました。
遠隔操作による軍事用途は、通常、飛行制御面や推進力設定を直接操作するような直接的な無線制御ではなく、完全に自律的なコンピュータ制御の自動操縦装置に指示を送るという形をとります。航空機が正しい方向に飛行するまで「左に旋回」信号を適用する代わりに、システムは「この地点まで飛行せよ」という単一の指示を送信します。
今日、無線制御は産業界で天井クレーンや操車場用機関車などの機器に利用されている。無線制御式遠隔操作装置は、点検や爆弾処理用の特殊車両などの用途に使用されている。遠隔操作装置の中には、ロボットと漠然と呼ばれるものもあるが、自律的に動作するのではなく、人間の操作者の制御下でのみ動作するため、より正確には遠隔操作装置に分類される。
産業用無線リモコンは、人が操作することも、マシンツーマシン（M2M）モードでコンピュータ制御システムによって操作することもできます。たとえば、自動倉庫では、コンピュータで操作される無線制御クレーンを使用して特定のアイテムを取り出すことができます。昇降機械などの一部の用途向けの産業用無線制御は、多くの管轄区域でフェイルセーフ設計であることが求められています。[ 20 ]
産業用リモコンは、ほとんどの消費者向け製品とは異なる動作をします。受信機は、送信機から送信された無線信号を受信すると、それが正しい周波数であること、およびセキュリティコードが一致していることを確認します。検証が完了すると、受信機はリレーに指示を送信し、リレーが作動します。リレーは、送信機のボタンに対応するアプリケーションの機能を起動します。これは、天井クレーンの電動方向制御モーターを作動させるなどです。受信機には通常複数のリレーがあり、天井クレーンのような複雑な機器では、すべての方向を制御するために最大12個以上のリレーが必要になる場合があります。ゲートを開閉する受信機では、2つのリレーで十分な場合が多いです。[ 21 ]
産業用リモコンには、ますます高い安全要件が課せられています。例えば、リモコンは故障した場合でも安全機能を失ってはなりません。[ 22 ]これは、強制接点付きの冗長リレーを使用することで回避できます。