エアロボウイング（巡視・点検）

• ・東日本旅客鉄道株式会社新潟支社、第一建設工業株式会社およびエアロセンス株式会社の3社にて、VTOL型ドローンの自動飛行機能を活用した鉄道設備確認の実証実験を2024年3月に磐越西線で実施しました。
  
  

• ・本点検手法を活用することで、災害発生時には鉄道設備の被災状況を迅速に把握することが可能になるとともに、確認者の安全性向上・負担軽減が期待できます。
  
  

• ・災害発生から迅速に飛行を行える体制の確立や、他の線区での運用に向けた飛行計画の策定について検討を進め、点検業務におけるDX推進を目指します。
  
  

１．試験概要

災害発生時における鉄道設備の迅速な確認を目的とし、VTOL型ドローン自動飛行機能を活用した実証実験を行いました。現在の方法では、徒歩や軌道用カートを使い確認者が直接現地を確認しておりましたが、ドローンを活用することで、迅速に広範囲の状況把握が可能となります。また、飛行画像から生成した点群データによって構造物の寸法計測などが可能となり、早期復旧計画策定と確認者の安全確保が期待できます。

ドローン位置情報の画像(エアロボステーション)はGoogle Mapを利用しています。Google MapはGoogle Inc.の商標または登録商標です。

2.　VTOL型ドローンの機体概要

・マルチコプターモードで垂直に離着陸し、固定翼モードで水平に飛行する

・水平飛行中は大幅に電力を抑え長距離飛行が可能

3．試験内容と結果

本試験は、2024年3月の日中時間帯、磐越西線喜多方駅～馬下駅間の約75km区間にて実施いたしました。離陸から着陸まで事前に設定した経路を、最高速度時は100km/hで自動飛行（※1）を行いました。飛行時および飛行後に上空から撮影された画像データなどから、迅速な被災状況の把握が可能であることを確認しています。

⑴   飛行時のデータ収集・活用

位置情報とLIVE映像を現地から遠く離れた場所へWEB配信することで、被災状況の一次調査に必要な被災有無の確認を速やかに実施することが可能であると確認しました。

⑵   飛行後のデータ収集・活用

飛行後にはオルソ画像の生成やTRANCITY（※2）を用いて連続画像から点群データを生成し、寸法の確認や、より詳細な被災状況把握が可能であることを確認しました。このデータを活用した復旧計画の策定や、専門技術者による現地詳細調査の実施を想定しています。

（※1） 自動飛行：GPS、加速度、ジャイロ、地磁気、気圧など複数のセンサーから得られる情報を統合し演算処理することで、あらかじめ設定した経路に沿って飛行し、LTE通信により周囲の状況確認や制御維持が可能。

（※2） TRANCITY：動画データをアップロードするだけで、インフラや施設を三次元地図に配置できるデジタルツール（CalTa株式会社、JR東日本コンサルタンツ株式会社、東日本旅客鉄道株式会社の3社で開発）

【関連リリース（2022年5月23日）】

インフラ事業者の DX 実現に向けたデジタルツインソフトウェア「TRANCITY」のサービス開始について

https://www.jreast.co.jp/press/2022/20220523_ho02.pdf

・飛行区間：磐越西線 喜多方駅～馬下駅間

・総延長：約75km（6区間に分割・往復40㎞程度で設定）

３．今後の展開

VTOL型ドローンの自動飛行機能を活用した鉄道設備確認の実証実験を踏まえ、2025年度内に東日本旅客鉄道株式会社で初となるVTOL型ドローンの実装と、より広範囲での適用の検討や飛行計画の事前策定を進め、ドローンを活用した点検手法のさらなる発展を目指します。引き続き、DXを活用し効率的なメンテナンスの実現や働き方改革への取り組みを推進していきます。

表題に関するプレスリリースを首都高速道路株式会社、首都高技術株式会社、株式会社ＪＤＲＯＮＥ、エアロセンス株式会社、KDDIスマートドローン株式会社、NTTコミュニケーションズ株式会社の6社共同で発表いたしました。

プレスリリース本文はこちらをご参照ください。

実証実験当日の様子（動画）は以下からご覧ください。

エアロセンスは、2023年12月7日、東北電力株式会社（宮城県仙台市、取締役社長 社長執行役員　樋口　康二郎(※））とNTTコミュニケーションズ株式会社（東京都千代田区、代表取締役社長　社長執行役員　丸岡　亨）が実施した、ダムの保守運用におけるドローン導入による業務効率化の可能性を探る実証実験で、垂直離着陸型固定翼ドローン「エアロボウイング」の機体提供と運航に協力しました。

当実証実験は、徒歩やボートにより目視で行っている調整池の構造物点検や放流前の安全確認、ダムの設備点検など，ダムの維持管理に必要な点検をドローンで代替して行うことが可能かを検証する目的で実施されました。なお、調整池の周辺地山や護岸の点検、ダムの点検はマルチコプター型のドローンで行われ、当社は放流前のドローンによる河川パトロールや調整池巡視を担いました。

実証実験の飛行経路（赤線）

上野尻ダムから上流に向かう飛行は、上記の赤線に沿ってダム上流の往復約20キロの距離を座標情報に基づいて予め設定した航路を自動飛行し、低高度と高高度それぞれでの視認性を確認しました。放流前におけるダム沿いの人の存在は、上空から撮影した映像を基に飛行状況や空撮映像を基に検証しました。高解像度カメラで撮影した映像により、放流前におけるダム沿いの人の存在を確認出来、これまでボートや徒歩などで行ってきた確認作業の大幅な効率化を図ることが可能と判断され、今後の河川パトロールや調整池巡視での実用化に向けて有益なデータが得られました。

エアロボウイングは長距離、広範囲の飛行が可能である特徴を生かし、これまで砂防、道路、送電線の点検などに活用されており、今回実施した河川パトロールや調整池巡視についても短時間で終えるなど、その有効性が確認出来ました。今後も同様の実験に協力することで、長距離・広範囲のドローン点検の普及に貢献してまいります。

（※）樋口の「樋」は、１点しんにょう

– 6基の砂防堰堤を含めた久連子川流域飛行距離約13Kｍの飛行試験を13分で完遂 –

自社開発の国産産業用ドローンとクラウドサービスを通じてさまざまなソリューションを提供するエアロセンス株式会社（所在地︓東京都文京区、代表取締役社長︓佐部浩太郎、以下「エアロセンス」）は、2月上旬、当社のVTOL（垂直離着陸型固定翼）型ドローン「エアロボウイング」を活用し、熊本県八代市泉町の久連子川流域で砂防堰堤や山腹崩壊等の状況を確認するため、飛行試験を実施しました。

離発着所の久連子古代の里から飛行するVTOL型ドローン「エアロボウイング」

6基の砂防堰堤を一度に確認するために飛行した約13kmの所要時間は13分と、巡視作業員が実際に行う点検の場合1～2日かかる作業をVTOL型ドローンが担ったことで、大幅な時間短縮を確認しました。また豪雨や地震等により砂防施設までのアクセスが困難な場合において、巡視作業員の安全性向上にも期待できる事を確認しました。

久連子川流域を含む川辺川の砂防施設を管轄する九州地方整備局川辺川ダム砂防事務所では、無人航空機（ドローン）の活用により砂防施設の点検の効率化や災害時危険箇所の巡視作業の効率化、巡視作業員の安全向上を目的に「川辺川流域無人航空機渓流点検方法検討業務」において、今年度より『レベル３』の飛行試験・検証を実施しています。その一環として、連続的に砂防施設が配置され、2022年の台風14号により道路も数カ所で被災し砂防施設までのアクセスが困難な久連子川流域を試験フィールドとして、当社が飛行試験・検証の運航を担いました。

【飛行試験の概要】
今回の飛行試験における飛行ルートと点検・撮影エリア（オルソ画像部分）：飛行距離 約13km
2023年2月8日、国土交通省 九州地方整備局 川辺川ダム砂防事務所管轄の砂防施設のある久連子流域を、エアロボウイングを以下の図の通り飛行させ、砂防堰堤の点検を実施。

今回の飛行試験における飛行ルートと点検・撮影エリア（オルソ画像部分）：飛行距離 約13km

飛行概要：         離着陸地点の久連子古代の里を離陸後北西に飛行し、道路の崩落状態を確認。その後、着陸せず久連子川上流に連続的に配置された砂防堰堤上空を飛行し撮影（事前に設定したフライトプランに従って自動飛行）
飛行距離・時間： 約13km・13分
確認事項：         砂防堰堤や山腹崩壊等の状況を確認。あわせて道路の被災状況も確認

エアロボウイングが飛行中に撮影した砂防堰堤の画像（左）と拡大画像（右）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　エアロボウイングが飛行中に撮影した陥落した道路の画像（左）と拡大画像（右）


今回の飛行試験について、九州地方整備局 川辺川ダム砂防事務所 工務第二課の須田木係長は以下の通り述べています。「2022年の台風14号発生後、久連子川付近の道路の被害は想像以上で、人が立ち入って点検を行うことは危険がともなうため困難な状態でした。今回、VTOL型のドローンを活用した飛行試験では、想像以上に飛行速度が速く、短時間で状況把握が済んだことは効率化や安全確保の意味でも非常に有効だと認識しました。災害発生後、現地の映像が直接事務所で確認できるようになれば迅速な復旧計画や作業などの対応が可能になるので、今後ドローンでの点検を積極的に活用していきたいと考えています。」

エアロセンスはこれまで環境省や国土交通省等が実施するさまざまな実証実験に協力した実績を持ち、2023年1月には東京23区の人口密集地（DID）での実証実験にも活用されるなど、その高い機体性能や信頼性が認められています。2022年12月、改正航空法が施行され有人地帯で目視外飛行が可能となるレベル4の解禁に伴い、機体性能の向上と販促の強化を図り社会に普及させることで、ドローンの社会実装の可能性を拡大させてまいります。

国内で初めてLTE通信を用いたドローンによる砂防点検の実証実験が行われ、エアロセンスの広域向けドローンであるエアロボウイングが活用されました。
この取り組みについて、株式会社建設技術研究所 東京本社 砂防部の内柴 良和さんにお話いただいた記事「縁の下の力持ち”を点検！ドローンで土木業界のDXを推進」が公開されています。

本記事は、「Sony Startup Acceleration Program（外部サイト）」のエアロセンスに関するインタビュー連載記事「空飛ぶロボットの挑戦」に掲載されたものです。

エアロボウイングとは

 

エアロボウイングは、国内初の垂直離着陸型固定翼ドローンで、最高時速100km、最大50kmまで飛行が可能。<br>長距離を高速飛行できる点を活かし、広域・長距離での点検、調査、監視などの業務で、さまざまな企業や自治体で導入いただいています。

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