目視外補助者なしでのドローン飛行の現実度【オプティムの飛行実証事例レポート】

株式会社オプティムが2020年8月19日に実施したドローンによる「目視外補助者なし飛行」の飛行実証のレポートが、農林水産省のホームページにて公開された。

※飛行実証当日のレポート記事はこちら
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
https://smartagri-jp.com/smartagri/1729

目視外補助者なし飛行は、「空の産業革命に向けたロードマップ2020」に記載されている「レベル3」と呼ばれる飛行方法。現行の航空法では、操縦者の目視により見える範囲を超えてドローンを飛行させる際には、国土交通大臣の商人が必要とされており、目視外飛行には補助者による監視や双眼鏡などによる確認は含まれない。また、原則として補助者により自分のドローンおよび他者のドローンの監視と飛行区域への第三者の立入管理、気象状況の把握などが必要とされてきた。しかし、一定の用件を満たせば、これらの飛行が実現できるようになってきている。

この方法で飛行させるためには、安全上の理由などから、「機体」「操縦者」「安全確保体制」の3つの追加基準が必要とされている。

今回オプティムは、同社が開発したオリジナルドローン、固定翼型の「OPTiM Hawk V2」について、それぞれに「目視外」と「補助者なし」という2つの用件を満たす追加基準に対応することで、国土交通省からの承認を得た上で実証を行ったかたちだ。具体的には、担当者が電話や直接訪問によって年間をかけて調査する作付面積調査を、固定翼型ドローンによって代替することを目標としている。



目視外飛行のために、ドローン本体と操縦者に必要なこと


「目視外」への対応については、「機体」と「操縦者」の2点ついて対策を行っている。

「機体」については、自動操縦システムを装備し、飛行方向を映し出すFPV(First Person View)カメラと、水平尾翼に設置したカメラの2台で状況を監視する。地上から状況を把握するために、PCソフト「グランドコントロールステーション」で飛行経路や高度などをリアルタイムに把握し続けた。また、機体に不具合が発生した際に、ひとつのパーツに不具合があっても別のパーツで飛行が維持できるようにする危機回避機能も搭載しており、電波やGPSの断絶、バッテリーの異常などの際に作動する自動帰還機能なども搭載している。

また、操縦者については、搭載されたカメラの映像をモニター越しでみながら、遠隔操作により飛行航路の維持と安全な着陸を行うための訓練を実施。肉眼でドローンが確認できない位置にあっても、安全にコントロールできるように配慮している。



もうひとつの「補助者なし」への対応については、3つの追加基準すべてで対策を施した。

「機体」に関しては、容易に視認できるように灯火類を装備し、本体カラーも目立つやすい色を採用。ドローンの航路や速度などに影響を与える気象状況を把握するために、離発着場には気象センサーを配置した。さらにこれらを運用するために20時間以上のテストフライトを実施している。

「操縦者」に関しては、独自に作成した「緊急事態対応マニュアル」により、座学や教育訓練を10時間以上受けることを必須としている。

さらに、「安全確保体制」については、今回の実証においては第三者が存在する可能性が低い場所として農用地(干拓地)エリアを選択。万一の際に安全に着陸させられるように「緊急事態対応手順マニュアル」にのっとって、作業に関してはよりシンプルなフローチャートを作成。また、事前に「墜落範囲シミュレーション」を行い、その想定による「立入管理区画」を設定し、飛行中に第三者が立ち入らないよう、関係者への事前周知や現地への立て看板などでも対策した。


目視外補助者なし飛行の実現と普及に向けて



ドローンは使い方を誤らなければ非常に安全で便利な農機具だが、今後使用者が増えていくことで、より厳密な安全管理と危機管理が求められていくだろう。ドローンの操縦に関する資格や免許などの制度や、さらに、「目視外補助者なし飛行」というレベル3に対応するためには、現状では上記のような対応をすべて行った上で初めて実現可能となる。

今回のオプティムの実証は、将来の労力削減、限られた人員でのオペレーションを実現するために、あらゆる状況を想定した必須事項となっている。誰もが目視外補助者なし飛行を活用できるようになるまでにはまだまだ時間がかかるかもしれないが、このような実証を重ねることで、農業におけるドローンのさらなる活用や、従来のドローンの活用法とは異なる時間、場所、環境での活用に向けて、弾みがつくことを期待したい。


株式会社オプティムによる「目視外補助者なし飛行」(レベル3)基準への対応内容(詳細版)
https://www.maff.go.jp/j/kanbo/smart/attach/pdf/drone-138.pdf
空の産業革命に向けたロードマップ2020
https://www.kantei.go.jp/jp/singi/kogatamujinki/pdf/siryou14.pdf

【事例紹介】スマート農業の実践事例
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  1. 堀口泰子
    栄養士、食アスリートシニアインストラクター、健康・食育シニアマスター。フィットネスクラブ専属栄養士を経て独立。アスリートの食事指導や栄養サポートの他、離乳食から介護予防まで食を通じて様々な食育活動を行う。料理家としても活動し、レシピ提案、商品開発も担う。食事は楽しく、気負わず継続できる食生活を伝えることを信条とする。スポーツの現場ではジュニアの育成、競技に向き合うための心と体の成長に注力している。HP:https://eiyoushiyakko.jimdofree.com/
  2. 大槻万須美
    管理栄養士・フードスタイリスト。楽しく食べて健康に。食の大切さを伝えるため、料理教室、バレエダンサーやアスリートのパーソナル栄養サポート、レシピ・コラムの提供など幅広く活動。子どもの頃の毎年の米作り経験から、身近な食体験の重要性についても実感し、おとなと子どもの食育サポートにも力を注いでいる。
  3. 田牧一郎
    たまきいちろう。68歳。日本で15年間コメ作りに従事した後、アメリカに移り、精米事業、自分の名前をブランド化したコメを世界に販売。事業売却後、アメリカのコメ農家となる。同時に、種子会社・精米会社・流通業者に、生産・精米技術コンサルティングとして関わり、企業などの依頼で世界12カ国の良質米生産可能産地を訪問調査。現在は、「田牧ファームスジャパン」を設立し、直接播種やIoTを用いた稲作の実践や研究・開発を行っている。
  4. 田中克樹
    たなかかつき。32年間の農業出版社勤務を経て、2020年末、故郷の八ヶ岳南麓に帰郷。仲間と共に農業・福祉系NPOを立ち上げ、遊休農地・耕作放棄地を再生し、心身の癒しや健康づくりにつながる有機無農薬の体験型農園づくりに取り組む。NPOでは田んぼ除草にホバークラフトを活用したスマート技術を開発中。農と風土(フード)を愛する人たち向けのブックカフェ・居酒屋を開くのが夢。
  5. 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。
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