小型無人飛行機を利用したワイヤレス中継伝送技術 Relay communications through a transponder on-board an unmanned aircraft 「空飛ぶ電波タワー」： 無線中継装置を搭載した小型無人飛行機が災害時に被災者への通信手段を提供します。 Re-establishing a radio communications for disaster areas by deploying an unmanned aircraft with a transponder 特長 Feature 小 型 無 人 飛 行 機 に 搭 載 可 能 な 2GHz 帯 中 継 伝送系を開発 We have developed a relay communication system that a transponder operated in 2GHz band is on-board a small-size unmanned aircraft. 中継回線における実効伝送速度は約400kbps、 2時間以上の連続通信が可能 Maximum throughput is about 400 kbps in the relay link. The possible run-time of the transponder reaches 2 hours. 約20km離れた地上局・無人飛行機搭載中継器 間において中継伝送を達成 We have demonstrated UDP communications over 20 km between a ground station and a transponder on-board a unmanned aircraft. 小型無人飛行機を利用した中継伝送によって 災害孤立地域に臨時Wi-Fiゾーンを提供します 小型無人飛行機 飛行高度は300m~900m 無人飛行機制御回線 中継用地上局 （ground station） (CNPC link) 中継回線 (relay link) 手投げ発進 臨時Wi-Fiゾーン （Wi-Fi area） 電源は発動発電機、 持ち運び可能サイズ・重量 ネットワーク孤立地域 災害によって地上系 ネットワークに障害発生 中継用地上局 （ground station） インターネットへ ネットワーク接続可能地域 Application Example Applicable into re-establishing a communications for disaster areas when terrestrial links are down due to a disaster. (on-board transponder) （Unmanned aircraft） 応用例・利活用シーン 災害時に発生したネットワーク孤立地域との 通信手段として活用 小型中継器を搭載 サイズ比較の ための携帯電話 無人飛行機機搭載可能な中継器 矢印部分に中継器を 搭載して飛行 2015.9.17版 中継回線における実効伝送速度は約400kbps、2時間以上の連続通信が可能 Maximum throughput is about 400 kbps in the relay link. The possible run-time of the transponder reaches two hours. 約20km離れた地上局・無人機搭載中継器間において中継伝送を達成 We have demonstrated UDP communications over 20 km between a ground station and a transponder unmanned aircraft. on-board 機体 PUMA-AE(米国エアロバイロンメント社製） 地上局重量 約6 kg（電源除く） 翼長・機体重量 ペイロード 連続飛行時間 通信可能距離 耐風速 飛行可能高度 使用周波数帯 その他 2.8 m、5.9 kg 許容重量：0.5 kg 2~3時間程度（気象条件、ペイロード重量による） 15km（公称値） 25ノット（約13 m/s） 5000 m（公称値） 2 GHz帯（実験試験局） モータ駆動（バッテリー）、手投げ発進、 GPSによる自律飛行、防水 中継器重量 470 g 使用周波数 2 GHz帯 送信出力 2W 実効通信速度 450 kbps程度（実績値） 連続通信時間 2時間程度（実績値） 通信距離 20 km（地上局・機上局間、実績値） 活用シーン (大規模災害時の例) (バッテリー込) (実験試験局) インタフェース LANケーブル（1000BASE-T） 対応プロトコル TCP, UDP, RTP, ICMP, ARP/RARPなど 小型中継器を搭載 小型無人機 (on-board transponder) （Unmanned aircraft） 飛行高度は300m~900m サイズ比較のた めの携帯電話 無人機制御回線 (CNPC link) 手投げ発進 無人機搭載可能な中継器 中継回線 矢印部分に中継器を搭載して 飛行 (relay link) 中継用地上局 （ground station） インターネットへ ネットワーク接続可能地域 災害によって地上系 ネットワークに障害発生 中継用地上局 （ground station） 臨時Wi-Fiゾーン （Wi-Fi area） 無人航空機システムに関する出願中の特許 特願2012-243693「無線通信装置、飛翔制御装置」 特願2012-273735「移動無線通信装置、移動無線通信装置の制御方法」 ワイヤレスネットワーク研究所 ディペンダブルワイヤレス研究室 電源は発動発電機、 持ち運び可能な サイズ・重量 ネットワーク孤立地域 E-mail: [email protected] Dependable Wireless Laboratory, Wireless Network Research Institute 2015.9.17版 災害や事故発生時の初動対応システム、農業ICT用システム、 動物追跡システムとして利活用するために実証実験を実施 北海道芽室町（農業ICT応用実験） 2014年6月 一般空域・生活の場の近くに おいて、合計200回以上、 約94時間のフライトを実施 北海道大樹町（長距離通信実験等） 2013年6月、11月 岩手県奥州市・金ヶ崎町（岩手県総合防災 訓練）2015年7月 ※各実験ごとに航空法に基づく飛行許可申請 あるいは通報の手続きを実施 東北大学青葉山（災害時中継実験、 東北大学オープンキャンパス連携実験） 2013年3月、7月、2014年7月 香川県坂出市 (さぬきメディカルラリー ・災害救助訓練) 2014年5月 2015年5月 実験協力：東北大学 福島県富岡町（居住制限区域でのイ ノシシ捕捉実験）2014年10月 大利根飛行場（テレビ東京WBS取材） 2013年12月 湘南国際村（フライト訓練） 2013年3月 高知県四万十町（山間部でのフェムトセル 中継実験 NHKニュースウォッチ９取材） 2015年2月 和歌山県白浜町（災害時中継実験・デモ NHKニュースウォッチ9取材） 2014年3月 中山間地域での災害時携帯電話中継実験 （2015.2 高知県四万十町） 超高速インターネット 衛星（WINDS） 小型無人機 NICT鹿嶋 宇宙技術センター （茨城県鹿嶋市） 災害時孤立想定地域 車載衛星地球局 フェムトセル フェムトセル 基地局 通話ゾーン 無線メッシュネットワーク （NerveNet） インターネット 四万十町の 光ファイバー回線 実験協力：坂出市消防本部 実験協力：白浜町 北海道芽室町(農業ICT実験) 実験協力：北海道総合通信局、北海道農業研究センター、イーラボエクスペリエンス ワイヤレスネットワーク研究所 ディペンダブルワイヤレス研究室 携帯電話各社 のネットワーク 携帯電話回線が災害で不通になった場合を想定し、集落に設置したフェムトセル基地局、地上 の無線メッシュ回線や小型無人航空機による中継回線、並びに衛星回線を経由して、孤立住民 の携帯電話が使えるようにします。 実験協力：四万十町 福島県富岡町(イノシシ捕捉実験) 実験協力：福島県野獣保護センター、サーキットデザイン E-mail: [email protected] Dependable Wireless Laboratory, Wireless Network Research Institute
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