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【ドローン事業部】豊明本社からドローン配達を考えてみよう！【机上調査】

お疲れ様です。ドローン事業部です

ドローン事業部では出向先の業務で、ドローンの飛行経路をプログラミングしたり

実証実験において、プログラムした飛行を実施してきました。

今回は、その経験からドローンを活用事例の一つである「物流」をテーマにした内容のブログを考えてみました。

題して、豊明本社からドローン配達するなら、どこまでできるかな⁉　です

今回机上計算に用いるドローンは、Phantom4ProV2としてみます。

メーカースペックは30分弱飛行できるとのことですが、安全面を考慮すると最大飛行時間は20分程度です。

つまり片道10分程度が今回のドローンの移動限界です。Phantom4ProV2は自動航行で最大15m/sで移動可能です。

計算してみましょう。

10分となると、15m/s * 10min = 9000m 　→　　9㎞圏内に輸送可能ということです。

豊明本社の位置情報をGoogle Earth Proを使って図にするとこんな感じ。おお広いちょっと見えにくいか？

図１．9km圏内

自動航行作成アプリに「西側に9km移動して、帰還するルート」を作成してみます。

今回はLitchiという自動航行アプリケーションを使用して検討してみました。

図２．Litchi画面

すると、27分かかることがわかりました。あれれ、なぜ？なぜ？

これは以下が要因と考えられます。

目的地まで道が平坦でないこと
ドローンが地形に沿って高度設定しているため、上下していること

図３．経路ライン測定結果

例えば、スタート地点の豊明本社は17ｍほどの標高ですが、桶狭間公園を東から西に抜けていく時が最も高く60ｍもありました。反対に目標地点では標高が下がっており、6mでした。

これらの調査結果から、実際には9キロ圏内より範囲の狭いエリアでの物流となるということです。

じゃあ、自動航行作成アプリで片道10分でどこまでいけるの？

調べた結果、同じように西側に移動する場合は6.4km~7kmでした。だいたいJR南大高駅を超えたあたりまで届く範囲です。

赤色がスペックより計算した範囲
青色が自動航行作成アプリでの範囲

図４．想定範囲と可能範囲

まとめ

今回は机上検証ということで、調査してみました。

約30分くらい飛行できるドローンを飛行時間に余裕を持たせた結果、6.4km~7km範囲に飛行可能とのことでした、

余裕を持たせて飛行範囲を考えてみたつもりでも、地形の影響を受けて思ったように進んでいなかったりしています。

今回検証したような飛行経路では、様々な法規制がかかることやレベル４＆カテゴリーⅢでの飛行となることから

そもそもの前提として、Phantom4Proでは実施できない！ということにも触れておきますね。できないのよね～

レベル４？カテゴリーⅢ？なによなによ？・・・・今度解説するかも。

ではでは～

【ドローン事業部】一等無人航空機操縦士実技試験（基本）のコース紹介とレビュー

こんにちは、ドローン事業部です

ドローン事業部では国家資格である一等無人航空機操縦士の資格取得に挑戦しています。

今日は一等無人航空機操縦士試験（基本）で使用される実技試験のコース紹介と

実際にそのコースを練習してみたレビューをしていこうと思います。ではでは、始まりです。

実技試験のコース紹介

１．高度変化を伴うスクエア飛行の飛行経路

(１)GNSS、ビジョンセンサー等の水平方向の位置安定機能OFFの状態で、機首を受験者から見て前方に向けて離陸を行い、高度1.5メートルまで上昇して、５秒間ホバリングを行う。

(２)試験員が口頭で指示する飛行経路及び手順で直線上に飛行する。機体の機首を常に進行方向に向けた状態で移動をする。B地点とC地点の間及びE地点とD地点の間の移動は、1.5メートルから3.5メートルまでの高度変化を伴う。

(３)移動完了後、着陸を行う。

２．ピルエットホバリング

(１)GNSS、ビジョンセンサー等の水平方向の位置安定機能OFFの状態で機首を受験者から見て前方に向けて離陸を行い、高度3.5メートルまで上昇して、５秒間ホバリングを行う。

(２)離陸地点にて、試験員の指示する方向に20秒間程度で一回転する速度で回転を行う。

(３)一回転後、着陸を行う。

緊急着陸を伴う８の字飛行

(１)GNSS、ビジョンセンサー等の水平方向の位置安定機能OFFの状態で機首を受験者から見て前方に向けて離陸を行い、高度1.5メートルまで上昇し、５秒間ホバリングを行う。

(２)機体の機首を進行方向に向けた状態での８の字飛行を、連続して行う。

(３)試験員からの緊急着陸を行う旨の口頭指示があり次第、８の字飛行を中断し、最短のルートで指定された着陸地点に着陸を行う。※円直径は約５メートルとする。

訓練してみた各コースのレビューと気づき

１ー１．高度変化を伴うスクエア飛行の飛行経路についてのレビュー

B→C間やD→E間が難しいです距離感分かりづらい・・・。奥行侮るべからず。

日光が真上にある時は、この影上を飛んでいるんだなぁってのがわかります。

それ以外の情報は自前の距離感だけしかありません。

うーんどうしようか。B→C間ずれているとC→D間もズレてきて、あわわ

風も吹いてきて、ドローンが流されそうです

１－２．高度変化を伴うスクエア飛行の飛行経路についての気づき

このコースでは距離感が最も重要な要素になります。
特にB→C間での高度変化させながら移動する場合、C地点上空に来ているかどうかわかりにくくなります。
最も気を付けたいのは経路から逸脱して不合格エリアに入ってしまうことです。

ではどうすればいいか対策を考えてみました

経路逸脱を避けるためにできるだけ内回りで移動する
練習する際に実際に自分がもつ距離感を把握（現地現物）する

練習する際にB→C間を移動した際「GNSS、ビジョンセンサー等の水平方向の位置安定機能OFFの状態からON」にしてみてください。

そして操縦者自身が移動してみて、実際に自分がもつ距離感を把握（現地現物）することが重要です。

慣れてくればC-D間やD-E間がわかりやすくなります。

２－１．ピルエットホバリングについてのレビュー

20秒前後で1週するゆっくり回転では、機体の保持が難しい・・

ふらふらと機体の中心位置が動いてしまいます。

中心に戻そうとするためには機体の向きを正確に把握し舵を切る必要があるのです。

慣れるまでは、風に吹かれたりするだけで大きく円から脱線しそうになります

２－２．ピルエットホバリングについての気づき

練習を重ねると、旋回速度を一定にしつつ

あえて様々な方向に舵を切り、機体の慣性を利用することが

風やふらつきに対して有効であることがわかってきました。

細かい移動を繰り返しつつ、旋回するイメージです。伝わるかなぁ・・。結構おすすめです。

３－１．緊急着陸を伴う８の字飛行についてのレビュー

一定のサイズの円を描くように正確に移動させる・・・、どうやったらできるんですかね

円までの距離感や円の大きさを制御できなければ難しい、というのが第一印象でした。

円移動しているとき、ドローン近づくので結構怖いです。

風で流されそうになるし散々です。

ずっと緊張して飛ばしていたらアップルウォッチから警告が

異常な心拍を計測しました。

by AppleWatch

適宜休みながら、練習しようと誓いました。

３－２．緊急着陸を伴う８の字飛行についての気づき

へこたれず、練習してみました。

円移動では直進移動の中に旋回が加わるため、慣性を利用した移動が安定することが分かってきました。

つまり控えめな前進移動と円のサイズに合わせた旋回速度が重要ということです。

もう一つ、ずっと練習していると地上にある円の形を仮想的に頭で表現できるようになってきました。

そうなることで経路逸脱や内円への侵入対策になります。

図１．仮想的に表現（感覚的）

あとはこの感覚がずれていかないように、適宜距離感を調整して飛行させる訓練をしていこうと思います。

以上、一等無人航空機操縦士実技試験（基本）のコース紹介とレビューでした。

さて、練習練習

【ドローン事業部】一等無人航空機操縦士学科試験対策【安全な飛行の確保】

前回は一等無人航空機操縦士学科試験対策として、

無人航空機操縦者の心得として８つの操縦者の役割と責任を学びました

今回はより具体的に安全な飛行の確保ついての心得も学習していきますさぁ、始めましょう

1 飛行計画の作成・現地調査

（1）飛行計画の作成

無人航空機の性能、操縦者や補助者の経験や能力などを考慮して無理のない計画を立てる。
近くを飛行するときや飛行経験のある場所を飛行する場合でも、必ず計画を立てる。
何かあった場合の対策を考えておく（緊急着陸地点や安全にホバリング・旋回ができる場所の設定等）。
計画は、ドローン情報基盤システム（飛行計画通報機能）に事前に通報する。ただし、あらかじめ通報することが困難な場合には事後に通報してもよい。

（2）飛行予定地域や周辺施設の調査

日出や日没の時刻等
標高（海抜高度）、障害物の位置、目標物等
離着陸する場所の状況等
地上の歩行者や自動車の通行、有人航空機の飛行などの状況等

2 機体の点検

飛行前には必ず機体の点検を行い、気になるところがあれば必ず整備をしてから飛行を開始する。

3 気象情報の収集

飛行前に、最新の気象情報（天気、風向、警報、注意報等）を収集する。

4 地域情報の収集

地域によっては、地方公共団体により無人航空機の飛行を制限する条例や規則が設けられていたり、立入禁止区域が設定されていたりする場合があることから、飛行予定地域の情報を収集する。

5 連絡体制の確保

飛行の際には、携帯電話（通話可能範囲を確認しておく）等により関係機関（空港事務所等）と常に連絡がとれる体制を確保する。

6 服装に対する注意

①動きやすいもの
②素肌（頭部を含む）の露出の少ないもの
③無人航空機の飛行を行う関係者であることが容易にわかるような服装
④必要に応じてヘルメットや保護メガネなどの保護具を準備する。

7 体調管理

①体調が悪い場合は、注意力が散漫になり、判断力が低下するなど事故の原因となる。
②前日に十分な睡眠を取り、睡眠不足や疲労が蓄積した状態で操縦しないなど体調管理に努める。
③アルコール等の摂取に関する注意事項を守る。

8 技能証明書等の携帯

特定飛行（航空法において規制の対象となる空域における飛行又は規制の対象となる方法による飛行）を行う際には、許可書又は承認書の原本又は写し（口頭により許可等を受け、まだ許可書又は承認書の交付を受けていない場合は許可等の年月及び番号を回答できるようにしておく。）、技能証明書（技能証明を受けている場合に限る。）、飛行日誌を携行（携帯）する。

9 飛行中の注意

（1）無理をしない

飛行中は、気象の変化に注意し、天候が悪化しそうになれば、飛行途中でもただちに帰還させるか、又は緊急着陸するなど、安全を第一に判断する。危険な状況になった場合に、適切に対応できるだけの能力を身に付けておくことは必要であるが、危険な状況になる前にそれを察知して回避することが操縦者としてより大切である。

（2）監視の実施

無人航空機の事故のうち、十分に監視をしていなかったことが原因となる事故が多発している。無人航空機の飛行する空域や場所には、他の航空機をはじめ、ビルや家屋といった建物や自動車、電柱、高圧線、樹木などの飛行の支障となるものが数多く存在する。衝突防止装置を搭載する機体もあるが、衝突防止装置を過信せず、鳥等にも注意を要する。飛行に際しては、周囲の監視が最大の安全対策である。補助者を配置する場合には、情報の共有の方法についても事前に確認し、状況把握における誤解や伝達の遅れなどがないよう配慮する。

（3）ルールを守る

飛行中は飛行のルールを守る。また、法令や条例に定められたルール以外にも、ある地域において限定的に行われている地域の特性に応じたルールや社会通念上のマナーについても遵守する。

10 飛行後の注意

（1）飛行後の点検

飛行が終わった後には、機体に不具合がないか等を点検し、使用後の手入れをして次回の飛行に備える。

（2）適切な保管

飛行の終了後には、機体やバッテリー等を安全な状態で、適切な場所に保管する。

（3）飛行日誌の作成

特定飛行を行った場合には、飛行記録、日常点検記録、点検整備記録を遅滞なく飛行日誌（紙又は電子データ）に記載する。特定飛行に該当しない飛行の場合でも、飛行日誌に記載することが望ましい。また、リスクに対する対応が不十分と感じた場合は、今後の飛行に備えた記録も行うことが望ましい。

以上です

安全にドローンを飛行させるためには計画だけでなく様々な情報や要素を適切に管理・支配することが重要です。

アンツエンジニアリングでは安全安心なドローンの運用に取り組んでいます

ではでは～