NICT、ドローン同士の直接通信による自動追従群飛行と自律接近回避に成功

本技術により、特に目視外まで飛行させる場合にドローン運用の効率化や電波の有効利用、及び空の安全・安心につながり、複数のドローンの同時飛行による物流や広範囲の農薬散布、災害対策など様々な分野への応用が期待されるとのことだ。

近年、農業・測量・警備・物流・災害調査・点検など幅広い分野でドローンを活用する動きが活発化しており、多くのドローンが空を飛び交う時代がすぐそこまで来ているという。国の規制緩和も進んでおり、今年度中には、「小型無人機に係る環境整備に向けた官民協議会」が毎年取りまとめている「空の産業革命に向けたロードマップ」におけるレベル4と言われる有人地帯上空での目視外飛行も可能になるとのことだ。

本研究開発では、ドローン同士が特定小電力無線局である920MHz帯の電波（出力20mW、上空利用可能、無線局免許不要）を使って相互にブロードキャスト通信を行いGNSSで得られた位置情報を共有する「機体間通信システム」を開発。これを各ドローン上で飛行制御装置に接続することにより、ドローン同士が相互に連携することを可能にした。

このシステムに、「先導するドローンに対して他のドローンが自動で追従する群飛行（離着陸を含む）」や「自律的な接近回避」のための飛行制御アルゴリズムを組み込むことで、それぞれ4機での群飛行及び接近回避の飛行試験に成功した。図1左のオレンジ色の線は各ドローンの飛行軌跡を示しており、黄色の先導機に追従して赤色の3機のドローンが編隊を維持しながら飛行できている。また、図2左に示すように、4機が方向を変えて接近を回避した後、図2右に示すように、予定していた経路にそれぞれ復帰することを確認したとのことだ。

なお、本システムは、ドローン間だけでなく、ドローンと有人ヘリコプターの間でも利用でき、数kmの距離を隔ててヘリコプターが接近した場合に、ドローンが自律的な接近回避をすることが可能になることも実証している。

図1：4機のドローンが連携した自動追従群飛行実験

図2：4機のドローンによる自律接近回避実験での飛行軌跡