2018.12.27(木)

ドローンの技術的な課題は多い?ロードマップを実現するためには

ドローンの技術的な課題は多い?ロードマップを実現するためには

現在、ドローンはすでにさまざまな場面で活躍しています。わたしたちがよく目にする空撮はもちろんのこと、農業や測量などでもドローンは使われているのです。

しかし、実用化に向けたドローンの技術的な課題はじつはまだまだたくさんあります。今回は、ドローンの抱えるさまざまな技術的課題を紹介するとともに、日本における今後のドローンの運用についても考えていきたいと思います。

ドローンの技術課題【自律飛行機能】

ドローンの最大の特徴ともいえるのが自律飛行機能です。現在すでに実用化されている例としては、対象者を追尾するフォローミー機能や手の上から飛び立つハンドリリース機能などが挙げられます。

すでに一部実用化されている自律飛行機能ですが、まだまだ完璧とはいえません。完全に自律飛行可能なドローンには、技術的課題が多く残されています。

例えば、現在の自律飛行機能は外乱に弱いといわれています。外乱とは外部から加えられる影響のことで、ドローンにおいては風などの影響が顕著です。

また、突発的な事象に弱いのも特徴です。事前にインプットしていた情報と違ったり、急に障害物が現れたりすると、適切な挙動ができないことがあります。

したがって、風にあおられて信号をロストしてしまったりバランスを崩して墜落してしまったりといった危険は、まだ完全に回避できるとはいえません。とっさの事態にも対応できるようにならなければ、ドローンを完全に自律飛行させることはできないでしょう。

ドローンの技術課題【自律飛行機能】

ドローンの技術課題【管制システム】

将来的にドローンの実用化が期待されている業界として、宅配サービスや警備業務などがあります。これらに共通で存在するドローンの技術的課題が、管制システムです。管制システムとは、複数の機体を運用する際にそれぞれを管理する役割をもったシステムです。

将来的にドローンの宅配サービスなどが実用化された場合、大量のドローンが空中を飛び交うことになります。このときドローンの管制システムがなければ、ドローン同士が衝突してしまうことでしょう。

現在、ドローンの管制システムは研究・開発段階にあり、いまだ実用化にはいたっていません。技術的課題だけでなく、法的な問題や安全面への配慮などクリアすべき課題は多くあるため、その実現は簡単なことではないでしょう。

ドローンの技術課題【ペイロード】

ドローンにおけるペイロードとは、積載量のことを指します。例えばペイロードが10kgであれば、ドローン本体以外に10kgまで搭載することができるということです。

先に述べたドローンによる宅配サービスなどの実現には、このペイロードが非常に重要です。荷物だけでなくカメラなどの機器もこのペイロード重量に含まれてしまうので、ドローンを活用する際にはペイロードを常に気にする必要があります。

ペイロードに関するドローンの技術的課題としては、まず飛行時間の短縮が挙げられます。ペイロード可能な重量ぎりぎりまで搭載してしまうと、ほとんどのドローンでは飛行時間が著しく短くなってしまうのです。

長時間の飛行ができなければ、重い荷物を宅配することはできません。かといって予備バッテリーを積むと、搭載可能な重量が少なくなってしまいます。

また、当然ですがペイロードを超える重量を搭載するとドローンは飛行することができません。さまざまな機器を搭載したドローンを活用したいといった場面においては、このことが大きな制約となってしまいます。

ドローンの技術課題【ペイロード】

ドローンの技術課題【飛行距離】

ドローンの技術的課題としては、飛行距離という点も挙げられます。これには2つの問題があります。

まず1つが電波の到達距離です。ドローンを操縦するためにはリモコンを使うのですが、この電波が届かない距離では当然ドローンを操縦することができません。

電波は2km以上届くとされていますが、これはあくまで障害物のない場所でのスペックです。実際には600mくらいが限界でしょう。電波が途切れてしまうと操縦不能に陥ってしまうので、実用上はさらに到達可能範囲は狭くなります。

もう1つの問題がバッテリー容量です。現在のドローンは長くても30分程度しか飛行できません。荷物や機器を搭載すると、さらに飛行可能時間は短くなってしまいます。

今後さらにドローンを活用するためには、この飛行可能距離という課題を乗り越える必要があるのです。

ドローンの技術課題【飛行距離】

日本のかかげるドローンのロードマップ

2017年5月に、経済産業省によって「空の産業革命に向けたロードマップ」というものが発表されました。これは、ドローンを将来的に活用していく道筋を示したものです。

これによると、2020年ごろまでには有人地帯におけるドローンの目視外飛行を実現できるとされています。すなわち、ドローンの完全な自律飛行ができるだろう、ということです。

有人地帯における目視外飛行が実現できれば、都市部においても物流にドローンが使われることになるでしょう。ほかにも災害支援や農作物の管理など、多くの場面でドローンを活用できるようになります。

もちろん、このロードマップを実現するためには、先に述べたようにさまざまなドローンの技術的課題をクリアしていかなくてはいけません。今後の研究開発に期待しましょう。

まとめ

昨今では話題にのぼることも多くなったドローンですが、さまざまな技術が研究段階にあります。ドローンの技術的課題をクリアすることで、ドローンはさらに便利なものになるでしょう。

ドローンが抱える技術的課題は、自律飛行やペイロードなど多岐にわたります。そのどれもが今後ドローンを実用化していくうえで乗り越えるべき課題です。

経済産業省によると、日本では2020年ごろをめどに産業において活躍できるドローンを実用化したい考えであるようです。有人地帯における目視外飛行という困難な課題をクリアするためにも、ドローンの研究開発に期待が寄せられています。

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