UAV編隊飛行構想

UAV編隊飛行構想
災害時のマルチコプターUAVの利点
<固定翼機との比較>
• 滑走路を必要とせず、離着陸地点を選ばない
→災害発生現場すぐそばからの離着陸が可能
• 強風化での安定性が高く、自動航行に適している
→操縦に特別な訓練を必要としない
• 空中停止、上昇下降など、地上撮影に適している
→現場の調査に必要な情報を得やすい
災害時のマルチコプターUAVの欠点
<固定翼機との比較>
• 飛行可能時間が短い
→市販機では60分が限界
• 積載能力が小さい
→小型カメラ一台が標準。積載量で飛行時間がさらに減る
固定翼機と比べたとき、
重量に対して必要なエネルギーが大きい事が全ての原因
編隊飛行による欠点の解消
• 一機あたりの積載量を抑える事で飛行時間の減少を抑える
→可視光カメラ、赤外線カメラ、指揮通信装置などの役割分担
• 悪天候や不慮の事故による情報の損失を防ぐ
→複数機で情報を共有、指揮通信担当機が本部へ送信する
• 自機位置検出などの情報を共有することで高精度化
→GPS座標や加速度センサの累積データの共有が可能
親機、子機の搭載機器
<親機(リーダー機)>
• 指揮通信:本部とのリアルタイム通信のための大型アンテナ、高出
力送信機を備える。
• 子機誘導:入力された航路情報をもとに自動航行する。高精度なG
PSモジュールや加速度センサを搭載する。
<子機(サブ機)>
• 地上観測:各種カメラやセンサー類を搭載する。
• 位置情報取得:自機の位置取得を行う。親機からも情報を取得する。
• 通信装置:親機子機間の通信用の小型小出力のもの。
飛行編隊の役割分担(飛行時)
<子機(サブ機)>
各種カメラ、センサー
親機との通信
補助位置情報
自動航行、親機追従
<親機(リーダー機)>
・本部とのリアルタイム通信
・高精度位置情報の取得
・自動航行、子機の誘導
親子間通信
誘導電波、位置情報、子機の撮影情報
本部間通信
位置情報、子機の撮影情報
飛行編隊の役割分担(撮影時)
本部間通信
親機
親子間通信
子機
高解像カメラ
各種センサ
赤外線カメラ
障害物
捜索地点
GPS補助
• ビルなど周囲の障害物により
GPSは急激に精度が落ちる
加速度情報
• 加速度センサを同期させた親機
を上空に配置することで位置情報
を補償する
位置情報
ビル群
捜索地点
マルチコプターUAV想定(親機)
Walkera QR X800
飛行重量:3900g
バッテリー:22.2V,10000~15000mAh
飛行時間:30~60分
制御距離:1.5~2km
サイズ(Lx,Wx,H):620mm,620mm,460mm
メインローター直径:1200mm
マルチコプターUAV想定(子機)
DJI PhantomⅡ vision+
飛行重量:1242g
バッテリー:22.2V,5200mAh
飛行時間:16分
制御距離:700m
サイズ(対角線全長):350mm