【世界初】水空合体ドローンによる水中インフラ点検事例

人の思いを「つなげること」を目指し、さまざまなドローンの利活用を進めてきたKDDIスマートドローン。2021年11月には世界初の「水空合体ドローン」を用いて水中点検を実施。今回は、本プロジェクト責任者に実験の背景から今後の展望を伺いました。

実証実験概要

日時:	2021年11月17日
場所:	電源開発株式会社Ｊパワー若松総合事業所
概要:	世界初の水空合体ドローンを自律飛行させ、遠隔で水中の様子を撮影洋上風力発電設備の点検、漁礁となる藻場の状況調査を想定
使用機体:	水空合体ドローン（プロドローン）

【背景】水中という危機を伴う難所作業に最適なドローン

水産業や水域インフラの水中設備を点検する際は、都度、大型の船を出しダイバーが潜って撮影する必要がありますが、出船は天候などに大きく左右され、操縦者およびダイバーには常に危険が伴います。また特殊な作業を行うダイバーは、潜在的な人材不足であり、マンパワーでは潜水深度・潜水時間に限界があります。
世界初の水空合体ドローンは、こうした危険を伴う場所でも、安全に実務を遂行することができ、水空の難所作業に最適なドローンと言えます。

世界初・水空合体ドローンとは？

空中ドローンと水中ドローンが合体し、空を飛び、淡水・海水に関わらず水中に潜ることができるドローンです。モバイル通信に対応しているため、自律飛行・遠隔操作はもちろん、空中・水中カメラの映像をリアルタイムで伝送することが可能。衛星測位システム（GPS）などの電波が届かない水中においても、KDDI総合研究所が開発した小型の音響測位装置を実装することで、位置情報を確認しながら潜航・撮影を行うことができます。

水中ドローンは空中ドローンに装着したケージに格納されており、目標地点まで飛行し着水するとケージから切り離され、潜航を開始します。水中ドローンはケーブルで空中ドローンと接続されており、これらはどちらも遠隔操作が可能です。

【実証・課題】水空合体ドローンによる水中構造物の遠隔撮影・点検

2021年11月、電源開発若松総合事業所にて行われた本実証では、あらかじめ設定した飛行ルートにしたがい、モバイル通信による遠隔操作で海上の着水ポイントまで自律飛行。着水後、切り離された水中ドローンが潜航を開始し、洋上風力発電設備の点検、漁礁となる藻場の状況調査を想定し、海底の状況を陸からリアルタイムで監視、遠隔で撮影することに成功しました。
音響測位により水中ドローンの位置を確認しながら撮影を終えると、再び空中ドローンと合体し、着陸ポイントに帰還します。着水ポイントまでの飛行・着水・潜航・撮影・帰還までの一連の指示は、すべてタブレットで行います。
また、撮影以外に採水などの軽作業も可能です。

実証から見えてきた課題

モバイル制御による遠隔操作・撮影は成功しましたが、実証を経て見えてきた技術的な課題もあります。海流に対応し、着水ポイントの位置を維持する技術の向上や、水中ドローンの離脱、回収のしやすさ、海水に対する防水性向上など、実際のお客様の現場で利用できるよう、改善を進めています。
現在、水中ドローンはマンパワーによる遠隔操作を必要としますが、将来的には空中ドローン同様、自動化を目指しています。

【展望】世界初の技術が活きる様々なシーン

現状、海上の通信範囲は一定範囲に限られますが、今後は衛星通信を活用した基地局の設置により、その範囲を広げることも可能になります。
本実証では、沖合の洋上風力発電施設を想定した海中での点検・撮影となりましたが、こうした沿岸設備、河川施設、湖水施設、ダム、橋梁などから、漁業における養殖場の生育確認、定置網の監視、出航前の船底の点検など、さまざまな海の現場での活用が期待できます。

水空合体ドローン実証動画
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インタビュイー

KDDIスマートドローン株式会社
サービス企画部
部長
松木友明

使用した機体
水空合体ドローン（プロドローン）