米ドローンスタートアップ「Skycatch社」の無人飛行システムの秘密

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Skycatch社では自社開発したドローンを利用して空撮などのサービスを提供しています。Skycatch社製のドローンは4つの回転翼を持つクワッドコプターで、重さは2.3kgとなります。提供しているソリューションは建設現場や太陽光発電、農業など様々な用途に利用されているのですが、ドローンには用途に合わせて、必要なセンサーやカメラなどをカスタマイズして搭載できます。搭載する機器の重さや、飛行当日の風速、高度などにも依存しますが、概ね、一度の飛行は30分程度となり、カメラで収集することができる映像の解像度は1cm/ピクセル以下というスーパー高画質となっているために、撮影現場の細かい映像情報を収集することが可能です。Skycatchのサービスでは、地上からドローンを操縦する作業員が必要ないため、事前に設定した経路通りにドローンを飛行させることができます。

 

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Skycatchのグラウンドステーション

 

無人飛行システムの秘密

Skycatchのサービスの中でも特に注目すべきポイントは、ドローンの管理用の基地を提供していることです。ドローンの商業利用の際に最も大きな問題となるのが、管理場所やバッテリーの交換なのですが、Skycatchでは「グラウンドステーション」という61cm四方、重さ45kgのドローン基地を開発し、飛行を終えたドローンは自動的にそこに戻ってくるようにプログラミングされています。飛行しているドローンは、搭載されたGPSやカメラ、超音波センサーを駆使してグラウンドステーションの位置を正確に認識することができるだけでなく、グラウンドステーション側からも無線信号をドローンに送ることによって基地への自動帰還をサポートしています。

ドローンが無事、グラウンドステーションに戻ってくると、ステーションの中からロボットアームが出てきて古いバッテリーを充電済みの新しいバッテリーと交換します。また、それぞれのバッテリーの内部には空撮した15GB程度の映像が保存されたメモリーカードが搭載されているため、飛行を終えたドローンから取り出したバッテリー内部の情報を無線LANでSkycatch社のクラウドサーバーにアップロードする作業も自動で行っています。Skycatchを利用しているクライアントは、アップロードされた空撮画像を一次情報のまますぐに確認することもできますし、Skycatch側で加工・分析してもらったデータを確認することもできます。

 

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グラウンドステーションの内部構造は回転木馬のような形になっています。複数のバッテリーが設置されており、常に充電されているため、ドローンが飛び立ち帰ってくるたびに充電済みの新しいバッテリーと交換することができます。そのため、大規模な太陽光発電所のソーラーパネル点検のようなプロジェクトでも、無人運用が可能で、メンテナンスの必要なく、何十回もドローンを自動で飛行させることができるのです。定期的にドローンを飛行させて空撮情報を収集することができれば、建設現場や土木作業現場の進捗状況のデータをこまめに収集することができます。建設会社としては、大きな問題が起こる前に進捗上の課題を把握したり、作業の効率化を進めることもできます。現在、Skycatch社は、建設会社向けに現場の地形や建物の3Dマッピング情報の提供も行っています。

 

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Skycatch社は将来的に、鉱山などでのドローンサービスの提供も考えているとのことですが、鉱山現場では、LIDAR(Light Detection And Ranging)システムを利用することによって、地形の形状を測定したり、対象物体の距離や、形状なども把握することができるため、ドローンとLIDARシステムの融合なども面白いテーマとなるでしょう。

また、Skycatch社が提携している太陽光発電会社では、発電所の建設予定地の動植物の生息地や生育地の把握が問題となっているのですが、NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)システムを利用して、植物の密度や成長力のモニタリングを把握することでこの課題を解決することができるでしょう。同システムは、収穫生産力や干ばつなどの予測にも対応しているために、ドローンの農業利用においても応用が効きます。

 

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