| 研究課題/領域番号 |
15K07683
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
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, 研究開発員 (30425780)
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| 研究分担者 |
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, 上級研究員 (50399424)
岡安 崇史 九州大学, 農学研究院, 准教授 (70346831)
粂井 康宏 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (30161714) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 精密農業 / 無人航空機 / 準天頂衛星 / 精密測位 |
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| 研究実績の概要 |
準天頂衛星「みちびき」を利用した高精度測位を実現する精密農業に用いる無人航空機の研究開発を行った。そのなかで、回転翼機ではマルチコプターによる重量物運搬、ヘリコプターの自動離着陸およびプログラムコースの自動巡回など回転翼機が持つ特有の６軸機動を使った飛行特性を生かした無人航空機運用方法の開発を行った。また、固定翼機では上空からの情報収集や肥料散布だけにとどまらず、離島間の薬品輸送や長時間飛行による地上の状態監視などの回転翼機とは異なる飛行特性を利用して農業利用やその他の災害対策を含めた応用利用の可能性を示した。
他に水田での田植え直後の除草剤散布では、従来用いられてきた回転翼機による散布方式ではなく、新たに開発したプロペラボートを使って水上走行での直接投入が有効であることを実証し、高精度即位を有効に利用し他精密制御を用い自動運用を可能にするなど、飛翔体を利用した方法よりも危険が少なく、コストパフォーマンスに優れるなど、マルチコプター（ドローン）だけではなく、様々な無人機を用いる事により精密農業を効率的に進めるとともに、経営的にも有効な手段となりえる事を解明した。
また、精密測位を使った飛翔体の精密誘導に必要な技術も蓄積したことにより、サブメートルの測位精度に応じた飛翔体制御と撮影や物品投下などの運用制度を著しく向上させた。この測位技術、制御技術の両方の高度化により研究成果は精密農業に留まらず広く利用できるものとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
マルチコプター、ヘリコプター、固定翼機の精密農業用飛翔体は、目標としていた自動離陸、自動飛行等、自動散布などの技術を実現し実証実験に成功した。この成果により、従来熟練を必要としていた無人航空機の操縦を事実上自動にした。また、無人航空機の位置の高精度即位と航空機の精密制御の２つの効果により的確な位置に無人航空機誘導が可能となったため、広範囲の圃場に対して必要場所に必要な量という精密農業に欠かせない農薬散布を可能にした。これは単なる作業量減少という農作業の省力化にとどまらず、減農薬農業、害虫・病気対策、適正追肥などの精密農業に必要な要素を自動運用するためのツールとして運用が可能であることを証明した。また、当初予定されていた無人航空機のみではなく、研究中の調査により得られた知見で、飛翔体だけではなく、プロペラボート、地上走行車両など多岐に渡る農業用UAV等の試作を行うことで、必ずしも飛ばなくても良い自動化技術のについての応用研究を開始し、水田の初期除草などに利用するプロペラボートの試作を行った。
また、準天頂衛星みちびきを利用した精密測位と機体の精密誘導技術は十分な成果を上げ、その技術を応用し精密農業だけではなく、島嶼医療のための実証実験として海難救助訓練での溺者に対する救命浮環投下や島嶼医療での薬品運送などへの応用の道を開いた。
本研究成果は精密農業に対する効率向上だけに留まらず、農村地域の様々な問題解決のひとつとなりうる事を示した。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究開始時は準天頂衛星が1機しか上がっておらず24時間運用ができなかったため、長時間運用に対し有効なデータの取得ができなかったが、昨年4期体制となり24時間運用が可能となったため、精密測位の長時間運用を利用したアプリケーション開発などに向け研究を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
準天頂衛星が4期体性になり24時間運用が可能となった事からより詳細な実験データを得るため、研究機関を延長し予定されていた実験を次年度に送ったため差が生じた
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