【2】石炭運搬船の船倉内における国産ドローンによる自律飛行点検
株式会社商船三井と株式会社自律制御システム研究所は、2021年5月に、商船三井が運航する石炭運搬船の船倉(貨物を積載する区画)内における国産ドローンによる自律飛行点検の実証実験に成功した。
石炭運搬船には、貨物である石炭を入れるための広い船倉(ホールド)があり、ホールドの高さは底面から20mに及ぶ場合も少なくない。
そういった人がアクセス困難な高い場所の点検は、非常に困難を極める。
その解決方法として、ドローンを用いた点検手段も挙げられる。
産業用ドローンの多くは、全地球測位システム(Global Navigation Satellite System、以下「GNSS」)からの信号を受信することで位置情報を把握している。しかしながら、ホールド内はGNSS電波が届かないため自己位置を認識することができず、熟練したパイロットによる船上での手動操縦が必要となっていた。
GPS機能を使用しないATTIモードでドローンで点検する場合、相当に熟練されたドローン操縦士である必要があり、絶対数が少ないために、日程や費用のを調整がかなり難しいと推測される。
本実証実験では、ホールドが閉鎖された状態、つまり、暗所状態かつGNSS電波が届かない場所を、レーザーを照射することにより自己位置推定を行うLiDAR SLAM(ライダースラム)技術を実装した国産ドローンACSL-PF2を用いて自律飛行させることに成功した。
合わせて、ドローンとパイロットのモニタリング端末を光ファイバーケーブルによって有線接続することで、電波干渉が生じやすく、無線通信に適さない環境であるホールド内でも安全な自律飛行を可能とした。更に、従来のホールド内点検に使用されていたドローンと比較し、高解像度のカメラを搭載することで、暗所の中でも精細な点検画像を撮影することに成功した。
今後はドローンの自律飛行という特長を生かし乗組員でも容易に運用可能なドローンの開発や、さまざまな種類の船のホールドやバラストタンクといった、閉所・暗所区画を含む環境での飛行点検の開発に取り組んでいくという。
GPSに頼らなくても、安定したドローンの操縦ができれば、ドローンの活用範囲はさらに広がるが、産業用ドローンの分野では、それはすでに実現しているということになる。
かなり先になるだろうが、一般向けドローンも、GPS機能なしでも、現在のGPS機能を活用した操縦と同じような操縦が可能になるということが垣間見える。
【動画】貨物ホールド内を自律飛行で点検している様子:
ACSL-PF2 実験に使用した機体

LiDARを用いたホールド内での自己位置推定処理の様子

ホールド壁面を撮影している様子
