300haの作付を1フライトで確認! 固定翼ドローン「OPTiM Hawk」目視外自動飛行実験レポート

音もなく離陸した固定翼ドローン「OPTiM Hawk」は、佐賀県白石町の300haに及ぶ田畑の圃場上空を自動飛行しながら、作付状況確認のための画像を撮影していく──

8月19日の12:00〜13:00にかけて開催された、株式会社オプティムによる固定翼ドローンでの目視外飛行の実証実験は、約40分間のフライトを終えて、トラブルなく終了した。

この実証実験の模様は、YouTubeで生配信されており、アーカイブとして誰でも見ることができる。今回はその固定翼ドローン「OPTiM Hawk」に注目して、実証実験の模様をご紹介したい。



1フライトで約300haを撮影可能


もともとオプティムは、今回飛行実験を行った佐賀県白石町のほか、北海道帯広市などでも、この固定翼ドローンを使用した広範囲にわたる圃場の撮影などを行ってきた実績がある。今回使用した「OPTiM Hawk」は、初代のグライダー型のものから進化を遂げ、尾翼が大型化し、安定度や航続距離を伸ばした第2世代だ。


固定翼ドローンの利点としては、マルチコプターと呼ばれる一般的なドローンと比較して飛行効率が非常に高く、通常のドローンの半分のバッテリーで1時間の飛行が可能な点が挙げられる。


これは、マルチコプターと比べてモーターが少なく、上昇してからは風の力を利用して飛行できることが大きい。今回の実験の冒頭では、上空でもしモーターがストップしてしまったら、と仮定した実験も披露されたが、飛行中であれば仮にモーターが故障してもそのまま安定して飛行できるという。

これらの特徴により、マルチコプターでは1フライトあたり約30haのところ、「OPTiM Hawk」の航続距離は10倍の約300haとなっている。

安全な目視外飛行を行うための装備


今回の実証実験の大きな目的の一つが、「目視外飛行」の検証だ。

通常は、補助者がパイロットとともに飛行状況を監視する必要があるが、「OPTiM Hawk」では尾翼の下にカメラを搭載しており、パイロットはこの画像をリアルタイムに確認しながら機体を監視する。


目視外の地域を飛行させるときには、目視できる範囲で飛行状態をチェックしたのち、自動飛行にてフライトプランに沿った飛行を続けることになる。

高度は航空法の制限以下の140m前後で、制御のための電波が届く約5km先まで直線的に飛行しターンすることを繰り返して300haを撮影していった。飛行速度は時速50km程度だ。

飛行させるためのスタッフとしては、離着陸や緊急時に対応するためのパイロット、機体の状態を監視する副操縦士、トラブルが発生した際に対応するスタッフなどが必要となる。

ただし、飛行中はトラブルさえなければ特にすることはない。フライトプランに沿って問題なく飛行できているかをチェックするだけで、コントローラーにも触れてさえいなかった。


また、補助者なし目視外飛行をさせる際には気象センサーも必須。風向や風速などの上空の状況は常にチェックしており、なにかあればすぐに飛行を中断させなければならない。それ以外にも、PC上ではドローンの現在位置、尾翼カメラからの映像もチェックできるので、安全面にも抜かりがなかった。



作付確認のマンパワー不足解決に期待


今回初めて「OPTiM Hawk」の飛行の様子を見た印象としては、ルートをずれるようなこともなく、非常に安定しており完成度が高いという印象だった。しかしそれは、これまで3年間にわたり、技術開発や実証調査などを行ってきたからこそのものだ。


現地を視察した、農林水産省九州農政局 佐賀県拠点地方参事官の茂木正史氏は、「非常に安定して飛行していました。バックでも(スタッフによって)コントロールされていますし、肉眼で見えないところを飛んでいますが、ここにいながらにして場所や飛行状況を映像で監視できているのは非常にすごい。行政や農業者にも活用してもらえるのではないかと思います」とコメント。


また、行政側の人員の問題、7月の大雨のような自然災害が起きた場合の対策などについても触れ、「いま行政もマンパワーが少なく、作付け状況調査などに人が割けなくなっています。こういうもので定点観測ができれば、有事の際にもすぐに対応できる。利用の可能性は非常に高いと感じました」と語っていた。

撮影したデータはこのあとPCに取り込み、1枚の画像につなぎ合わせた「オルソー画像」を作成。その画像をオプティムがAIにより解析し、作付状況を確認していくことになる。

すでに白石町全体の作付の確認に関しては、昨年の実績として、町内7315haを3日間で撮影し、作付確認にかかる時間を約118延べ時間程度からわずか5延べ時間まで短縮させることに成功している。

固定翼ドローンはまだまだ身近な存在とは言えないが、今回のように自治体レベルでの広範囲にわたる取り組みや、大規模農業法人などにとって、人的、時間的な労力軽減にとって大きな味方になってくれそうだ。

※本事業で紹介した「OPTiM Hawk」に関するお問い合わせはこちら
株式会社オプティム ビジネス統轄本部農業事業部 大澤淳
Mail: jun.osawa@optim.co.jp


固定翼ドローン「OPTiM Hawk」Webサイト
https://www.optim.co.jp/agriculture/services/robotics/
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WRITER LIST

  1. 山田正美
    大阪工業大学大学院修了。福井県職員として、農業試験場研究員、専門技術員、農業技術経営課長、農林水産部技幹を経て退職。現在、日本生産者GAP協会常務理事、日本農業サポート研究所主席コンサルタント。
  2. 福田浩一
    ふくだこういち。東京農業大学農学部卒。博士(農業経済学)。大学卒業後、全国農業改良普及支援協会に在籍し、普及情報ネットワークの設計・運営、月刊誌「技術と普及」の編集などを担当(元情報部長)。2011年に株式会社日本農業サポート研究所を創業し、海外のICT利用の実証試験や農産物輸出などに関わった。現在は主にスマート農業の実証試験やコンサルなどに携わっている。http://www.ijas.co.jp/
  3. 中村圭佑
    なかむらけいすけ。明治大学農学部卒業後、日本農薬株式会社に約7年勤務。その後、大手経営コンサルティング会社を経て、FOOD BOX株式会社を2019年7月に起業。Facebook:https://www.facebook.com/foodboxjp/、Instagram:https://www.instagram.com/foodbox_jp/
  4. 百花繚乱
    趣味は料理、漫画、読書のミドルの男です。商社勤務で全国や海外を転々しているうちに、故郷に哀愁を覚え、約10年前に地元の農業関連会社にとらばーゆ。
  5. さわちん
    2児の父。あるきっかけにより農業のイメージを変えたいと考え、16年間のサラリーマン生活にピリオドを打つことを決意。2020年春、家族で田舎に移住し、新規就農を目指す。自身が「移住×就農のモデルケース」となるために、いろんな方面へ向けて奮闘中。