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ドローンを使用した測量には大きく分けて「写真測量」と「レーザー測量」の2種類があります。
ここでは、エアロセンスが行っている「写真測量」に関して、その原理と特徴をご紹介します。

写真測量の原理と仕組み

1. 写真測量の原理

私たちが物体を目で見たとき、その物体が自分からどの程度の距離にあるのか、計測器を用いなくても、おおよそ知ることができます。しかし実際には、右目と左目では違ったように見えています。片目ずつ対象を見てみると、位置が微妙にずれて見えることを実感できるかと思います。これは「両眼視差」と呼ばれる現象ですが、これにより私たちは物体を立体的に見ることが可能になります。加えて、右目で見える対象の位置と、左目で見える対象の位置の差によって、奥行き（距離）を感じることができます。写真測量は、人の目の代わりにカメラを用い、対象を写真に収めることで、この現象を再現しています。

2. 撮影方法

ドローンに搭載したカメラで、測量したい範囲内を、一定の高度・間隔で撮影します。その際、下の図にあるように、同じ箇所を複数枚、重なる(オーバーラップする)ように撮影していきます。こうすることで、カメラが1台であっても、右目と左目、両方の役割を代用し、対象を様々な角度から捉えることが可能になります。また、この際「対空標識」と呼ばれる目印を、地上のポイントに配置し、その目印の実際の緯度経度と写真の中での位置を合わせることで、より精度の高いモデルを作成することができます。

3. 3Dモデリング

オーバーラップさせながら撮影された複数の画像から、共通の点（地点）を抽出し、重ね合わせることでバラバラの画像から一枚の地図にします。と同時に、画像間の視差から距離を計算して、３Dの形状を求めます。人間の目や脳で行っているような工程と似た作業を、カメラからの画像データを処理して行っています。デジタル画像処理とプロセッサの進化により、データ抽出にかかる時間やコストが、飛躍的に向上したことは言うまでもありません。

写真測量の特徴のまとめ

有人航空機を利用した測量を行う場合、高度の高いところから撮影する必要があり、解像度の高い写真を撮影するため、とても大きく高価なカメラや、高価な計測器機を用いて、データを正確に貼り合わせることが必要でした。広範囲を粗く測量するには適しています。
ドローンで行う測量は、飛行高度が低く、用いるカメラが比較的安価なものでも、解像度の高い写真が撮影可能です。デジタル画像処理の進化により、大量のデータからより精度良くリッチな情報を抽出することができます。狭い範囲をより詳細に測量するのに、メリットの高い測量方法だと言えます。

使命：－イノベーションを起こす新しい技術への挑戦－

デジタル・デザイン・ラボでは、業界にとらわれずに新しいイノベーティブな技術を見いだし、現場への活用や事業化をデザインしています。

数ある取り組みの中で新しい挑戦の１つが、空の世界の新技術であるドローンでした。

2020年の先の社会―街中を自由にドローンが飛びまわるーを見据え、現在、私たちが航空機に抱く常識が、ドローンにも適用される世の中を作るべく、規制・管制システム・整備体勢などの航空機の高度な仕組み・ノウハウをドローンに活かそうとしています。

デジタル・デザイン・ラボ　イノベーション・リサーチャー　保理江 裕己　様

実現すべきこと：－整備、点検業務をドローンで－

最初の取り組みは、「雷対策」でした。

航空機は、年間百数十回程雷に打たれます。パイロットから雷に打たれたと連絡を受けたら、地上で待機している整備士が、フライトの合間に行われる通常点検に加え、機体の傷や焦げ跡などを確認します。

点検作業による運航スケジュールの遅れや、特に地方空港での整備士の負担をドローンによって軽減できないか等、人が介在しないロボットセンシングを実現することが目的でした。

いざ、実践へ：－結果は大成功－

上空におけるLTEネットワークを活用した機体制御および映像伝送等の技術検証を含め、ドローン物流の有用性を確認することができました。

一方で、離発着ポイントの選定や医薬品配送時における温度管理など、業務での実利用における課題も確認できました。

今後も医薬品物流に関わるサプライチェーンの企業様と連携しながら、レベル4（有人地帯における目視外飛行）を見据えたドローンの実務利用をめざしてまいります。

チャレンジ：－３つの課題－

一方で、今回の取組で以下の課題が明確になりました。

1. 規制緩和：空港の敷地内での飛行が可能になること、またそのためのルールなどの整備が必要である。
2. 許可承認：点検作業にドローンを使用するためには、航空機メーカー等から承認を得る必要がある。
3. 強度や利便性の向上：悪天候でも飛行可能で、整備士など誰でも簡単に使用できる操作性の確保が必須である。

今後、上記の課題を解決していくためには、ドローンでの点検作業を繰り返し行い、実績としてデータを取る必要があります。その中でリスクを明確にし、リスクと対策を入念に考慮した上で、提案し、実用化への道筋をつく必要があると考えています。 （伊丹空港での実証実験の様子。航空機の周囲をAEROBOによる自動センシングを実施）

これから：－課題解決のために－

当初数名だったプロジェクトも、我々の熱意と実績で賛同者が増え、社内でも認知度と注目度が上がってきています。

飛行機が今や「当たり前」な様に、ドローンが飛行機を飛行点検するのが「当たり前」な未来に向け、次の挑戦に踏み出しています。

　これからも、空はもちろんのこと、地球にとどまらず、宇宙の翼になるべく、積極的に展開していきます。

お礼：－エアロセンスからＡＮＡホールディングス株式会社と、保理江様へ－

ANA様が歩んでおられる前人未踏の領域は、鳥肌が立つほどワクワクするものです。

これからも、御社のイノベーティブな事業拡大、および、AEROBO飛行点検等、既存の枠組みを一緒に変えていく一翼を担えればと存じます。

弊社にとっても、大きな挑戦であった空港敷地内での航空機の飛行点検をご一緒させていただき、ありがとうございます。

これからもどうぞよろしくお願いいたします。

エアロボウイングによるリアルタイム映像配信の様子

本事例に記載の情報は初掲載時のものであり、閲覧される時点では変更されている可能性があることをご了承ください。