【測量業界の進化を促進する！】ドローン本体選びの基準と注意点

ドローンを活用した測量は、効率的で正確なデータ収集を可能にし、測量業務の幅を広げる魅力的な選択肢です。

しかし、ドローン測量で、成功するためには適切なドローン本体の選定が欠かせません。

この記事では、測量士がドローン本体を選ぶ際に留意すべきポイントを解説していきます。

飛行性能と安定性

ドローンの飛行性能と安定性は、測量精度に大きな影響を与えます。

GPS機能の正確性や飛行制御システムの安定性を確認しましょう。

風や気象条件に強く、精度を保ちながら安定した飛行が可能なモデルを選ぶことが重要です。

ジンバルや安定化技術が組み込まれたモデルを選ぶことで、データの品質を向上させることができます。

ジンバル（Gimbal）は、カメラやセンサーなどの装置を安定して取り付け、飛行中の振動や揺れを抑えるための機構です。

ジンバルはドローン本体に取り付けられ、装置を軸回転させることで、常に水平な位置を保ちながら移動や回転ができるようになります。

これにより、ドローンが飛行中や風にさらされる際でも、安定した映像やデータ収集が可能となります。

ジンバルの主な役割は以下の通りです

• 撮影品質の向上: ジンバルを使用することで、カメラが安定して保たれるため、揺れや振動による映像のブレを抑えることができます。これにより、高品質な映像や写真の撮影が可能となります。
• データ収集の精度向上: センサーや計測機器をジンバルで安定して取り付けることで、飛行中の揺れや動きによる測量データのブレを最小限に抑えることができます。これにより、測量の精度が向上します。
• パノラマ撮影や360度映像の作成: ジンバルを使用してカメラを自由に回転させることで、パノラマ写真や360度映像を効果的に撮影することができます。
• 操作の安定性: ジンバルが装備されたカメラやセンサーは、ドローンの姿勢に影響されずに一定の位置を維持します。これにより、操縦者がドローンを安定して操作しやすくなります。

ジンバルは、ドローンの撮影や測量において重要な要素であり、安定性と品質の向上に大きく寄与しています。

さまざまな種類のジンバルがあり、特定のドローンモデルや用途に合わせて選択されることが一般的です。

 カメラ性能とセンサー

測量の主要な目的は正確なデータ収集です。

ドローンのカメラ性能やセンサーの品質が、収集したデータの精度に影響を与えます。

解像度やカメラの種類、マルチスペクトルセンサーなどを検討し、測量プロジェクトに適したモデルを選びましょう。

ドローン測量に向いているカメラとセンサーの種類は、測量の目的や要件によって異なりますが、一般的に以下の種類がよく使用されます。

• マルチスペクトラルカメラ: マルチスペクトラルカメラは、可視光線の他に近赤外線などの波長の情報を捉えることができるカメラです。農地モニタリングや植物の健康状態評価などに向いており、作物の生長や病気の検出などに有用です。
• 熱赤外線カメラ: 熱赤外線カメラは、物体の赤外線放射を可視化するカメラで、熱分布や熱差を捉えることができます。建築物の熱損失や太陽光発電施設の運用監視などで活用され、エネルギー効率の向上に役立ちます。
• リアルタイムキネマティクス (RTK) GPSセンサー: RTK GPSセンサーは、高精度な位置情報を提供するセンサーで、ドローンの位置情報をリアルタイムで修正し精度を向上させます。地形モデリングや精密な測量作業に適しています。
• レーザースキャナ: レーザースキャナは、光を照射して反射される時間を計測し、距離データを取得するセンサーです。建築物の3Dモデリングや地形の精密な測量に用いられ、高精度かつ詳細なデータを収集するのに適しています。
• イメージセンサー: 一般的なカメラセンサー（イメージセンサー）は、空中写真や映像の撮影に適しています。航空写真や地図作成、土地利用計画などに使用され、広範なエリアのデータ収集に向いています。

これらのカメラとセンサーは、異なる測量プロジェクトに応じて選択され、ドローン測量の精度や目的に合わせたデータ収集を可能にします。

プロジェクトの要件に合わせて最適なカメラとセンサーを選ぶことが重要です。

飛行時間とバッテリー寿命

長い飛行時間とバッテリー寿命は、広範なエリアをカバーするために重要です。

測量現場での作業時間を考慮し、一回の飛行で必要なデータを収集できるモデルを選びましょう。

予備バッテリーやスマートバッテリー管理機能も検討してください。

ドローン測量に向いている予備バッテリーやスマートバッテリー管理機能は、作業時間の延長やバッテリーの安全管理を支援するための機能です。

以下にいくつか具体的な例を挙げてみましょう。

• 予備バッテリー: 予備バッテリーは、飛行時間を延長するための重要なアクセサリーです。ドローン測量では広いエリアをカバーする必要があるため、予備バッテリーを用意してバッテリー交換を行うことで、作業の効率を向上させることができます。
• スマートバッテリー管理機能: 一部のドローンはスマートバッテリー管理機能を備えており、バッテリーの充電状態や健康状態をリアルタイムでモニタリングすることができます。これにより、バッテリーの寿命や性能の低下を把握し、適切なメンテナンスや交換タイミングを判断することができます。
• 自動バッテリー交換機能: 一部の高度なドローンは、自動でバッテリーを交換する機能を備えています。これにより、遠隔地での長時間作業を行う際に、操縦者が現地に戻ることなくバッテリーを交換できます。
• 遠隔バッテリー充電ステーション: 一部の専用の充電ステーションを使用することで、複数のバッテリーを同時に充電することができます。これにより、作業中の中断を最小限に抑えながら、効率的な充電管理が可能です。
• バッテリー交換支援ツール: 一部のドローンは、バッテリー交換を効率的に行うための支援ツールを提供しています。これにより、迅速かつ確実にバッテリー交換を実施できます。

これらの予備バッテリーやスマートバッテリー管理機能は、ドローン測量の作業効率を向上させるために重要な要素です。

バッテリーの管理と交換に注意を払いながら、長時間の作業や大規模な測量プロジェクトを成功させるために活用しましょう。

 オートメーション機能

測量の効率を高めるために、オートメーション機能は重要な要素です。

ウェイポイント飛行や自動追従機能など、ユーザーフレンドリーで効果的な自動化機能を備えたモデルを選びましょう。

ドローン測量において、ユーザーフレンドリーで効果的な自動化機能を備えたモデルはいくつかあります。

以下はその一例です。

• DJI Phantom 4 RTK: DJI（大疆創新）は、DJI Phantom 4 RTKなどのモデルで高度な自動化機能を提供しています。このモデルは、ウェイポイント飛行や自動追従機能のほか、精密なRTK-GNSS位置情報による高精度な飛行制御が可能です。さらに、DJI Terraという専用のソフトウェアを使用することで、作成したフライトプランに基づいて自動で飛行し、データ収集を行うことができます。
• senseFly eBee X: senseFlyのeBee Xは、マッピングや測量に特化したドローンで、ユーザーフレンドリーな自動化機能を備えています。eMotionという専用のフライトプランニングソフトウェアを使用して、ウェイポイント飛行やライン飛行を簡単に設定できます。また、ドローン自体が地形や障害物を検知して安全に飛行する機能もあります。
• Parrot Anafi USA: Parrot Anafi USAは、軍事や法執行機関向けに開発されたドローンですが、その自動化機能は測量にも適用可能です。ドローンは自動で指定されたウェイポイントを飛行し、高度な安全性と制御を提供します。さらに、センサーによる障害物検知や自動追従機能も備えています。

これらは一例であり、他にも自動化機能を備えたさまざまなモデルが存在します。

ドローン測量の目的や要件に合わせて、適切な自動化機能を持つモデルを選択することが重要です。

耐久性と信頼性

ドローンは屋外での過酷な条件下で使用されることが多いため、耐久性と信頼性は不可欠です。

頻繁なメンテナンスや修理が必要なモデルは避け、信頼性の高いメーカーやモデルを選びましょう。

ドローン測量の耐久性と信頼性の高いドローンは、長時間の作業や厳しい環境での使用に耐え、安定した性能を提供するものです。

以下に、耐久性と信頼性の高いドローンの特徴をいくつか挙げてみましょう。

• 高品質な構造と材料: 耐久性を持つドローンは、頑丈な構造と高品質な材料で作られています。耐衝撃性や耐摩耗性があり、外部からの衝撃や環境変化に強く、長期間の使用に耐えることができます。
• 防塵防水仕様: 信頼性の高いドローンは、防塵や防水の規格に適合していることが多いです。雨や埃などの外部からの影響を最小限に抑え、悪天候下でも安定した運用が可能です。
• レッドンダンシー機能: 信頼性を向上させるために、重要なコンポーネント（例：モーター、バッテリー、GPS）が複数搭載されている「レッドンダンシー」機能があるドローンがあります。1つのコンポーネントが故障した場合でも、別のコンポーネントが代替機能を提供して安全な運用を継続できます。
• 長時間飛行対応: 長時間の飛行が必要な測量作業では、バッテリー寿命や効率が重要です。バッテリー寿命の長いモデルや、予備バッテリーを交換しやすい構造を持つモデルが耐久性と信頼性の高いドローンとされます。
• センサー技術の統合: 高度なセンサー技術を統合することで、自動飛行や障害物検知などの機能が向上します。信頼性の高いドローンは、センサーデータを正確に収集し、安全な飛行を実現する能力を持つことが求められます。
• サポートとアフターサービス: 信頼性の高いドローンを提供するメーカーやブランドは、製品のサポートやアフターサービスも充実しています。故障時の修理対応やパーツの供給などがスムーズであるかを確認することも重要です。

これらの特徴を持つドローンは、ドローン測量の作業を安定して効果的に行うために重要な役割を果たします。

選択肢を比較検討し、プロジェクトの要件に最適な耐久性と信頼性の高いドローンを選ぶことが大切です。

サポートとアップデート

ドローンの選定後も重要なのは、メーカーからのサポートやアップデートです。

新しい機能やセキュリティの強化が提供されることで、長期的な価値を保ちながらドローンを活用できます。

アップデートがなぜ必要なのか、その重要な理由を以下に説明します。

• 性能の向上と新機能の導入: ドローン測量のアップデートによって、性能が向上し新しい機能が追加されることがあります。新たなセンサーやカメラ技術、飛行モード、自動化機能などが導入されることで、より高精度で効率的な測量作業が可能になります。
• バグ修正と安定性の向上: ソフトウェアやハードウェアにはバグやエラーが含まれることがあります。アップデートは、これらのバグを修正し、ドローンの安定性を向上させるために重要です。安定した飛行とデータ収集を確保するためには、定期的なバグ修正が不可欠です。
• セキュリティの強化: ドローン測量はデータの収集と送信が関わるため、セキュリティの強化は非常に重要です。アップデートによって、新たなセキュリティ対策が実装されたり、既知の脆弱性が修復されたりすることで、データ漏洩や不正アクセスのリスクを最小限に抑えることができます。
• 規制や法的要件への適合: ドローンの使用に関する規制や法的要件は変化することがあります。アップデートによって、最新の法的要件や規制に適合するための機能や設定が提供されることがあります。これにより、合法的かつ適切な運用が可能になります。
• 環境の変化への適応: ドローン測量の作業環境は常に変化しています。新しい地域での作業や異なる条件下での運用が必要な場合、アップデートによって新しい地図データやセンサー設定が提供されることがあります。
• メーカーサポートと保証の維持: 一般的に、メーカーは最新バージョンのソフトウェアやファームウェアのサポートを提供します。アップデートを行うことで、メーカーのサポートを受けられるだけでなく、保証期間内であれば保証が維持されることがあります。

総合的に言えばドローン測量のアップデートは、性能向上、安定性確保、セキュリティ強化、法的適合性確保など多くの側面で重要な役割を果たします。

アップデートのチェックと実施を定期的に行うことで、ドローン測量の効果的な運用と成果物の品質向上が期待できます。

価格と予算

最後に、予算を考慮して適切なドローンを選びましょう。

高機能なモデルほど価格が高くなりますが、必要な機能に合わせてバランスを取ることが大切です。

日本国内でのドローン測量用途のドローンの価格相場は、以下の範囲で一般的に考えられています。

ただし、ドローンの価格はメーカーや販売店、時期によって変動することがありますので、最新の価格情報を確認することをおすすめします。

• エントリーレベル（初心者向け）: 約10万円から25万円程度 エントリーレベルのドローンは、基本的な測量作業には向いていますが、高度な精度や機能は期待できません。初めての導入や小規模なプロジェクトに適しています。
• 中級レベル: 約25万円から50万円程度 中級レベルのドローンは、より高精度な測量作業に向いており、一般的なカメラやセンサーを搭載しています。一般的な測量作業や地図作成などに適しています。
• プロフェッショナルレベル: 約50万円から100万円以上 プロフェッショナルレベルのドローンは、高度な精度やセンサー技術を搭載しており、精密な測量作業に向いています。RTK（Real-Time Kinematic）やPPK（Post-Processed Kinematic）などの高精度測位技術を備えたモデルも含まれます。

上記の価格はあくまで一般的な相場の一例であり、具体的なモデルや付属品によって異なる可能性があります。

また、ドローンの価格だけでなく、予備バッテリーやセンサー、保守・サポート費用なども考慮に入れて予算を計画することが重要です。

まとめ

ドローン測量は測量業務の効率化と品質向上に貢献する素晴らしいツールです。

適切なドローン本体を選び、正確なデータ収集を実現しましょう。

成功のためには、専門知識を駆使して慎重に選定することが肝要です。

こうした基準を考慮しながら、測量士は自身のプロジェクトやニーズに合った最適なドローン本体を選ぶことで、効果的なドローン測量を実現できるでしょう。

（愛徳コンサルタント株式会社）