A02 Research Abstracts on Spatial Information Science CSIS DAYS 2015 高性能レーザースキャナ積載用の回転翼型 UAV の開発とテスト計測について泉岳樹 1，菅木紀代一 2，都竹正志 3，熊倉清 4，塩崎周 5 1 首都大学東京，2 (株)プロドローン，3 中日本航空(株)，4 リーグルジャパン(株)，5 (株)ニコン・トリンブル Email: <[email protected]> (1) 動機：「首都大学東京無人ヘリ災害調査・支援特別班」では，2014 年の南木曾，広島の土砂災害地，御嶽の噴火災害地，白馬の地震災害地で，回転翼型の UAV（無人航空機）を用いた災害状況把握のための空撮や写真測量を行った．現場からは UAV を用いた夜間のデータ取得の要望も受けた．そこで，夜間でもデータ取得が可能なレーザースキャナを積載できるマルチコプターの開発に取り組むこととした．小型のレーザースキャナは多く販売されているが，サーベイ目的で使用できるものは多くない．本研究では，2014 年に UAV 積載を想定して開発された超軽量小型レーザースキャナ（ RIEGL VUX-1）を積載できる特殊設計のマルチコプターを新たに開発し，小型 GNSS/IMU と組み合わせた計測システムを開発し，テスト計測を行った． VUX-1 を積載できるマルチコプターは，開発元の RIEGL 社からも RiCOPTER という製品が発売されているが，日本では使用できない周波数帯の電波を用いていることや大型のマルチコプターの下に積載するため視野角が 230 度に限定され，スキャナの最大性能（330 度）を活かせていない．そこで，本研究では，日本での運用や視野角を大きくとれる機体の開発を行った． (2) 開発システムの概要：新たに開発したマルチコプターは，レーザースキャナの視野角を確保するために機体の中心部にくびれを設けてある（図 1 参照）．機体の中心部には非常に大きな負荷がかかるため，強度の高いカーボンのパイプとカーボン板により形成した四角柱の構造を組み合わせる特殊設計により，機体全体の強度を確保した．この設計により 327 度の視野角を確保した．その他の概要は次の通りである．図 1：新開発したマルチコプター新型 UAV（マルチコプター）の仕様概要・モーター軸間 1400mm，全高 400mm ・機体重量 10.5kg（飛行可能状態）・最大ペイロード 15kg ・飛行時間リーグル搭載時約 15 分・プロペラ 27 インチこの機体に，以下の 3 つにより構成される計測システムを積載した．・レーザースキャナ RIEGL VUX-1 ・GNSS/IMU ニコン・トリンブル APX-15 ・小型 PC インターフェース ETC-B116 (3) テスト計測：テスト計測は，2015 年 8 月 25 日に岐阜県各務原市の木曽川河川敷にある一宮ヘリフライヤーズで行った．計測に当たってはコンパネ材を用いた三角柱を横にした形のターゲットをはじめとした複数のターゲット(図 2 参照)を設け，トータルステーションと地上設置型の 3D レーザースキャナで別途計測を行った．計測されたデータに基づき作成された点群を図 3 に示す．台風 15 号通過中の雨の合間に計測したため，地面や葉などが濡れており反射率が低めで樹冠下の地面を十分には捉えられなかったが，水平精度約 2cm 程度と概ね良好な計測結果を得ることができた．今後，テスト計測を重ね，災害発生時や有人機での計測が困難な場所で高精度な 3 次元計測を行えるシステムとしての完成度を高めてゆく予定である． (4) 謝辞：テスト計測に当たっては，一宮ヘリフライヤーズの林幸男会長，(株)プロドローンの岩崎三男氏をはじめ多くの方にご協力をいただきました．機材のオペレートは（株）クエストコーポレーションの神谷祐司氏にお願いしました．ここに感謝の意を表します．図 2：テスト計測の様子 -8- 図 3：テスト計測の結果（点群）