2015 Fiscal Year Research-status Report
準天頂衛星を利用したマルチコプター自動飛行による超効率型農業経営のモデル研究
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15K07683
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
長谷川 克也 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 研究員 (30425780)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
深見 公一郎 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 九州・沖縄農業研究センター, 主任研究員 (50399424)
岡安 崇史 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70346831)
粂井 康宏 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 講師 (30161714)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | UAV / 精密農業 / 農業情報 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は既存マルチコプターの積載重量50kgの大型、積載重量20kgの農業情報収集用の2機を農業用に改良し安定飛行を実現するとともに作業のシミュレーションをおこなった。マルチコプターを用いて農薬散布作業シミュレーションをおこなうことで飛行制御・作業制御のアルゴリズムに関する蓄積を得ることができたことから、農業用飛翔体の自動飛行に関するデータの蓄積ができたほか、飛翔体の操縦経験がない者でも簡単に飛ばすことができるためのインターフェイスや制御方法の技術蓄積となった。実験からのフィードバックでモーター、プロペラなどの飛翔関係装置類の見直しや、作業効率、安全性の向上のためにフレーム構造の変更など利用者の視点に立った農業用マルチコプターとしての性能向上をはかった。
本年度の研究では、農業情報の取得にはマルチコプターではなく固定翼の利点が多いことが判明したため、農業情報取得用固定翼機の開発も同時に行い上空からの映像取得に良好な成果を得ることができた。固定翼の利用にあたり離着陸時の滑走路が必要となることが問題となったが、機体の改良と運用方法の開発により超短距離離着陸を実現し回転翼機に遜色ない面積で運用可能とした。
また、従来のGPSによる測位に対して本件急の特徴である準天頂衛星を利用した高精度測位を利用することで、機体の測位誤差が5m程度から10cmレベルにまで飛躍的に向上し向上したことから、自動飛行時による作業時に機体位置精度が向上し農薬散布、空中播種などで狙った位置に最適量の散布ができるなど精密農業へ向けた実験をおこなった。準天頂衛星による機体位置精度の向上は自動離着陸における位置精度を向上させた。これは回転欲による垂直離着陸のみならず固定翼機にお置ける滑走着陸にも有効利用し効果を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
マルチコプターを主体に考えていたUAV利用をみなおす事で、農業情報収集には固定翼機が有効であることが実証された。これにより固定翼機の開発が進み、超短距離離着陸や自動離着陸を実現したことで回転翼機に匹敵する運用性を得るとともに、飛行効率の良さから長時間、広範囲の情報収集能力を得ることができた。
それにより当初の計画を超えた運用が可能となるにいたった。
また、当技術の応用として農村部の災害対策を研究計画に織り込んでいたが、緊急医療に応用が可能であるということから島嶼部、山間部への緊急医療対策の研究チームに技術提供するにいたり応用範囲の拡大による計画進捗が見られた
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| Strategy for Future Research Activity |
各種UAVを用いた飛行実験を行い作業シミュレーションをおこなうほか、実際の実験捕縄において播種、農薬散布、農業情報収集を行い作業の効率化に向け研究を進めていく。
航空法が改正され無人飛行機の扱いを受けることとなったため、全国の実験圃場で使えるための安全な飛翔体として改良を加える
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| Causes of Carryover |
航空法の改正により当年度内に計画していた農薬散布、播種実験等がおこなえなくなり、次年度に実験を送ったため予定された実験の費用を次年度に繰り越した
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
航空法に定められた無人航空機の申請を行い、予定されていた実験をおこなう
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Research Products
(4 results)
