KDDIらの水空合体ドローン「離着水する姿」を初公開--2022年度の商用化を目指す

　KDDI、プロドローン、KDDI総合研究所は12月14日、「水空合体ドローン」が飛行する様子を、横浜・八景島シーパラダイスにおいて初めて公開した。

着水した水空合体ドローン

　水空合体ドローンは、モバイル通信による遠隔操作で、空中ドローンが予め設定した着水ポイントまで自動で飛行し、着水後は切り離された水中ドローンが潜航を開始して、水中映像をリアルタイムかつリモートで撮影することができるという機体だ。

　KDDIは、ドローンのモバイル通信対応運航システムをすでに商用化しているが、水空合体ドローンも同プラットフォーム対応機種の仲間入りをする。

　今後は、空中と水中の操作画面の統合などさらなる開発を重ね、2022年度中の商用化を目指すという。

水中の点検や監視を「安全かつ効率的に」

　飛行デモのお披露目に先立ち、KDDIの事業創造本部ビジネス開発部ドローン事業推進Gマネージャーを務める松木友明氏が、水空合体ドローンのベースとなっているスマートドローンの概要、水空合体ドローンの概要などを紹介した。

　また、プロドローン 取締役副社長 菅木紀代一氏が機体の構成について、KDDI総合研究所 イノベーションセンターイノベーション協創G研究マネージャー川田亮一氏が音響測位技術について、それぞれ概要を説明した。

右から、KDDI事業創造本部ビジネス開発部ドローン事業推進Gマネージャー 松木友明氏、KDDI総合研究所イノベーションセンターイノベーション協創G研究マネージャー川田亮一氏、プロドローン取締役副社長 菅木紀代一氏

　KDDIでは、「スマートドローン＝モバイル通信を組み合わせたドローン」と定義し、その事業化に取り組んでいるという。より長距離を目視外で飛行させるため、6年前からスマートドローンのプラットフォーム開発を進め、すでに商用化している。運航管理アプリ画面では、飛行指示、飛行ルート表示、リアルタイム映像取得、カメラの制御などを行える。

運行管理アプリの画面

　このプラットフォームは、2020年から長野県伊那市のドローン物流などで利用されているほか、風力発電機の点検においてドローンがオートフライトでブレードの周りを巡回して撮影し、撮影データをAI解析して自動でレポート作成まで行う事例もあるという。対応機体は、大型、小型、ドローンポート型など、さまざまなラインナップがあるなか、今回ここに「水空合体ドローン」が仲間入りを果たした。

スマートドローンの対応ラインナップ

　これにより、KDDIのドローン運航プラットフォームのカバー領域は、水域へと広がった。そして、水中には、多くの活用用途があるという。

　従来、水中部を点検するためには、沖合に船を出し、そこから人間が潜水するか、水中ドローンを操縦して作業を行なっていたが、船の操縦者やダイバーの確保に時間やコストがかかる、過酷で危険であるなどの課題があった。

　陸から空中ドローンを飛行させて、目的地に着水し、遠隔操作で水中を撮影することで、水中点検のハードルを下げ、安全性と効率性の向上を図る。電源開発若松総合事業所での実証実験では、船を出すことなく遠隔で水中の様子を撮影できることを確認したという。

　松木氏は、「非常に多くのところから利用したいと言う要望を受けている。たとえば定置網や養殖場での魚の生育状況の点検、洋上風力、ダム、橋脚といった水中のインフラ点検、船底の点検、カーボンニュートラルに向けて沿岸のブルーカーボンの測定をしたいというニーズが高まっている。水空合体ドローンは、非常にポテンシャルがある機体だと思う」と話した。

モバイル通信で遠隔操作できる

ドローンの活用例

あいにくの雨でも、安定した離着水を披露

　空中ドローンには、機体下部に水中ドローンを格納するゲージと、機体内部に水中ドローンの遠隔操作に使うウィンチが格納されている。飛行デモは、あいにくの雨のなかだったが、空中ドローンが目的地まで水中ドローンを運んで着水し、再び水面から離水してスタート地点まで戻るという安定飛行が披露された。空中ドローンの運航は、KDDIのスマートドローン運航管理システムで管理された。

飛行中の水空合体ドローン

　ただし、デモ直前のトラブルで、着水後に水中ドローンが切り離される様子や、水中の映像を遠隔で確認することは叶わなかった。本来であれば、着水後に陸にいるオペレーターが水中ドローンを遠隔で切り離し、水中で映像を撮影したのちにウィンチを作動させ、水中ドローンを回収するところまで、披露することが可能だったとのことで、前日の試験での映像が提供された。

　水空合体ドローンの機体の設計などを担当した、プロドローン取締役副社長 菅木紀代一氏は、「水中ドローンの操作と映像データ取得は、いまのところケーブル経由で行うため、ケーブルをいかに細くするかが重要。1.2mmの極細ケーブルの中に3本の電線を通して、そこを通過する信号によって、水中ドローンの操作および水中映像の伝送に成功した」と説明した。

　また、空中ドローンの位置情報は、スマートドローン運航管理システム内のGPSを活用して取得されるが、水中ではGPS位置情報が取得できない。このため、音響測位装置を使って、空中ドローンと水中ドローンの相対位置を測定して、水中ドローンの位置を把握できるシステムも構築したという。

　KDDI総合研究所イノベーションセンターイノベーション協創G研究マネージャー川田亮一氏は、「もともと、太平洋を横断している光通信ケーブルなどのメンテナンスを目的として、水中ロボットの研究を続けてきた。そのなかで蓄積された音響信号処理技術を活用して、水空合体ドローンにおける音響測位システムを開発した」と話した。

機体前方。水中ドローンの上に搭載された音響測位装置（発信）が見える

　今後は、洋上風力発電のなかでも浮体式の建設が増えることが見込まれるなか、さらなる改良を続け、2022年度には水空合体ドローンの商用提供を目指すという。

　詳しいサービス内容や価格はこれから検討するとのことだが、点検の受託サービス、機体の販売やリースを視野に入れる。プラットフォーム使用料と合わせて商品化することが見込まれる。

機体のスペック

基本構成

おかねによる空中ドローンと水中ドローンの相対位置把握