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世界初!相対速度100km/hでの無人航空機の衝突回避試験を実施

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相対速度100km/hにおける衝突回避・探知・識別の検証

NEDO、株式会社SUBARU、日本無線株式会社、日本アビオニクス株式会社、三菱電機株式会社、株式会社自律制御システム研究所は、福島県、南相馬市、公益財団法人福島イノベーション・コースト構想推進機構の協力のもと、7月24日から25日に広域飛行空域(福島県南相馬市)で、相対速度100km/hでの中型の無人航空機の自律的な衝突回避試験を世界で初めて実施した。

具体的には、カメラやレーダーなどを搭載した中型の無人航空機が40km/h程度で飛行し、正面から60km/h程度で前進飛行してくる有人ヘリコプターを探知し、自律的に衝突を回避する飛行試験を行った。今後、衝突回避システムを確立することで、災害対応や物流などの分野における無人航空機の実用化を推進していく。さらに、より小型の無人航空機への機能搭載を見据えた社会実装を推進する。なお、本試験は、2017年11月22日にNEDOと福島県が締結したロボット・ドローンの実証等に関する協力協定に基づく取り組みの一環だ。

衝突回避飛行試験を表した図

衝突回避飛行試験のイメージ

一般にドローンと呼ばれる小型の無人航空機や、それよりも一回り大きく、より大きなセンサーなどを搭載できる中型の無人航空機は、既に農業分野などで利用が広がり、さらには災害時の物資運搬や遭難者捜索、物流インフラなどの用途が大いに期待され、運用数は増加している。しかし、無人航空機とドクターヘリなどの有人航空機のニアミスの実例が国内で報告されるなど、衝突回避技術は、安全利用のための喫緊の課題となっている。また、衝突回避技術は、無人航空機の実用化に必要とされる「目視外飛行」および「第三者上空飛行」の実現に欠かせない技術となる。

このような背景のもと、国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は、物流、インフラ点検、災害対応などの分野で活用できる無人航空機の開発を進めるとともに、安全に社会実装するためのシステム構築および飛行試験などを実施するプロジェクトを進めている。具体的には、運航管理システムの開発、衝突回避技術の開発、国際標準化活動に取り組んでいる。

今後、本試験で得られた検証結果などを踏まえて衝突回避システムを確立し、さらに、準天頂衛星システムを用いてより正確な計画経路への復帰や、より小型の無人航空機への衝突回避システムの搭載を見据え、無人航空機の社会実装を推進していく。

衝突回避後のルート復帰も成功

■実施した試験内容と結果

・目的
有人ヘリコプターが接近する状況において、無人航空機に搭載した衝突回避システムが設計通りに機能し、自律的に衝突回避することを確認する。

・方法
中型の無人航空機と有人ヘリコプターを、相対速度100km/h(無人航空機:40km/h程度、有人ヘリコプター:60km/h程度)で接近させる。
中型の無人航空機に搭載した各種センサーからの探知・識別データに基づき、衝突を回避する経路が生成され、この回避経路に沿って無人航空機が飛行することを確認する。
有人ヘリコプターを回避した後、元の飛行経路に復帰することを確認する。

・結果
衝突回避用センサーにより有人ヘリコプターを適切に探知・識別することを確認した。
探知・識別したデータを元に、自動的に衝突判定を行い、衝突回避経路が生成されることを確認した。
生成した衝突回避経路を飛行し、自律的に衝突回避できることを確認した。
衝突回避後、事前に設定した飛行経路に復帰することを確認した。
衝突回避システムおよび衝突回避試験の詳細についてはこちらを参照。

・今後の予定
本試験の結果を踏まえ、本年度下期には、離島を模擬した実環境において自律的に衝突を回避する無人航空機の飛行試験を予定している。


@国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)

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この記事は私が書きました。