ドローンで安全に素早く「物資運搬」ができる「2オペレーション操縦」の技術「最新ドローン完全攻略16号」記事0

近年、「ドローンの物資運搬」の実証実験が大手企業を中心に行われており、実用化が近づいています。しかし、大手が進めているのは「自動航行」による物資運搬であり、その技術はまだまだ実用的とは言えず、墜落や事故の危険性が高いのが現状です。ところが、すでに当社では「ドローンで安全に素早く物資運搬ができる」、そんな技術を中小企業にご提供しています。ここでは、その技術の入口をご案内したいと思います。

ドローンで、安全に素早く物資運搬をするなら「2オペレーション操縦」が有効です。今回は、「2オペレーション操縦」について、以下のことをお話していきます。

ドローンの自動航行の問題点

大手企業のドローン自動飛行はまだまだ実用的とは言えない。突風や鳥の攻撃、電波やGPSのが入らないなどのアクシデントに弱いからだ。不測の事態に対応できないと、重い荷物を町に落としてしまう危険も……。
大手企業のドローン自動飛行はまだまだ実用的とは言えない。
突風や鳥の攻撃、電波やGPSのが入らないなどのアクシデントに弱いからだ。
不測の事態に対応できないと、重い荷物を町に落としてしまう危険も……。

ドローンの自動航行による物資運搬は、事故や墜落の危険性が高いです。なぜかというと、自動航行中はプログラムした通りにしか機体が飛ばないからです。プログラム通りの飛行では、もし突風や鳥の襲撃、GPSが切れるといった不測の事態が起きたら、まったく対処ができません。実際、私のクライアントは、自動航行でドローン測量をしている最中、機体が鷹に襲われ、本体ごとさらわれてしまいました。こういうときマニュアル(手動)操縦ができれば、回避のための飛行もできます。しかし、自動航行中はそれができません。これは、物資を運ぶ距離が長くなればなるほど、事故や墜落のリスクが高くなることを意味しています。もし町中で落ちたら、いったいどうなるでしょうか。まだまだ、ドローンの自動航行はリスクが高いのが現状と言わざるを得ません。

では、ドローンをマニュアル(手動)操縦すれば安全に物資運搬ができるのかというと、パイロットが1人では難しいでしょう。なぜなら、機体が見えなくなるほどの距離を1人で飛ばすのは危険だからです。パイロット1人でできるのは、数十メートルくらいの短い距離の仕事です。それも、周囲の安全を見守る保安員がいなければなりません。1人だけで長い距離を飛ばすのは危険過ぎますので絶対に止めましょう。

安全性・即効性・実用性の高い「2オペレーション操縦」

「2オペレーション操縦」なら、小さな会社でもドローンによる物資運搬を始めやすい。安全に素早く業務ができ、人件費や労働時間の削減にもつながる。
「2オペレーション操縦」なら、小さな会社でもドローンによる物資運搬を始めやすい。
安全に素早く業務ができ、人件費や労働時間の削減にもつながる。

そこで今回は、小さな会社でもすぐにドローン物流を実行できる、「2オペレーション操縦」をご紹介します。一般的に2オペレーションというと、例えば1人が機体を操縦し、もう1人が搭載カメラを動かすように、機能を分担することを言います。しかし、ここでの2オペレーションは、2人ともパイロットで、二手に分かれて一台の機体を交代しながら操縦することを言います。A地点とB地点にパイロットが立ち、A地点のパイロットがある程度飛ばしたら、その続きからB地点のパイロットが操縦するというものです。

「2オペレーション操縦」は、安全に素早く、実用的な物資運搬ができるという3つのメリットがあります。メリットその1は、安全性です。2オペレーションは機体を見ながらマニュアル(手動)で操縦するので、安全に物資を運べます。メリットその2は、即効性です。2人のパイロットと専用の機体が一台あれば、物資を運びたいときすぐに実行できます。メリットその3は、実用性です。例えば、建物や山などの障害物を気にせず、1km程度まで物資を運べます。では、それぞれのメリットを詳しく見ていきましょう。

「2オペレーション操縦」の安全性

「2オペレーション操縦」の1つ目のメリットは、目視とマニュアル(手動)による安全な物資運搬ができることです。

「2オペレーション操縦」は、2人のドローンパイロットが機体を目で見ながら飛行させます。目視であれば、機体だけではなく周辺の状況も確認できます。もし、これがFPV(First Person View/搭載カメラによる一人称視点を利用して操縦する方法)飛行だと、モニターに映っている情報しか操縦者には見えません。周囲の状況を知るには、安全を確認する保安員が必要になります。状況や場所によっては、何人もの保安員が必要となり、それだけ人件費がかかります。しかし、2オペレーションによる目視飛行なら、パイロットが2人いれば済み、安全性も高いです。実際、目視による飛行は、国土交通省も推奨しています。

また、「2オペレーション操縦」をするときは、機体をマニュアル(手動)操縦で飛ばします。マニュアル操縦だからこそ、不測の事態が起きても柔軟に対処ができます。例えば、ドローンの飛行中はよくGPSが切れたり、突風に煽られたりします。こうした予期せぬ出来事は、森や山、川の対岸など、物資運搬が必要な場所ほどよく起こります。もし自動航行中にアクシデントが起きたら、機体はプログラム通りにしか飛ばないので対処できず、積み荷を落としたり墜落したりします。もし機体が山に墜落したら、山火事を起こしてしまうこともあります。しかし、訓練を積んだドローンパイロットが機体をマニュアルで操縦すれば、可能な限り不測の事態に対処ができます。「2オペレーション操縦」なら、安全に業務ができます。

「2オペレーション操縦」の即効性

ドローンの「2オペレーション操縦」の2つ目のメリットは、準備に手間がかからず、素早く物資運搬ができることです。

自動航行による物資運搬は、業務を開始するときにも非常にハードルが高いです。例えば、機体が決められた通りの飛行ルートを飛ぶようにプログラムしなければなりません。こうしたプログラムは、安全・正確なマニュアル(手動)操縦ができる知識と技術がなければ、組むことはできません。また、自動航行用の機体を開発・用意する必要もあります。大手の通販サイトで買えるような機体では、業務はできません。自動航行で物資運搬をする際は、準備だけでも手間がかかります。

しかし、「2オペレーション操縦」による物資運搬なら、やりたいときにすぐ実行できます。必要なのは、2人のドローンパイロットと機体だけです。いちいちプログラムを組む必要はありません。2人のパイロットがマニュアル(手動)で操縦するので、その場の環境に合わせたスピーディーな飛行ができます。

例えば、山のふもとから頂上まで機体を往復させるタスクがあるとします。その際、まず数回機体を往復させます。すると、「この飛行ルートは電波が入りにくい」とか「あの飛行ルートは風に流される」などの状況が把握できるので、そこから安全かつ最短の飛行ルートを割り出すことができます。安全・最短な飛行ルートがわかれば、あとは機体をひたすら往復させるだけ。もし何か環境の変化やアクシデントが起きても、マニュアル操縦なので即座に対処できます。「2オペレーション操縦」なら、素早く業務に取りかかれます。

「2オペレーション操縦」の実用性

ドローンの「2オペレーション操縦」の3つ目のメリットは、障害物を気にせず物資運搬ができることです。

ドローンを飛ばすとき、もし飛行ルートの先に建物や山があれば、そこで電波が途切れてしまうことがあります。電波が途切れてしまうと、安全のため機体はそれ以上進まなくなり、そこで業務がストップしてしまいます。しかも、もしそこがGPSがも入らない場所だったら、機体はどこかに飛んでいってしまいます。これが事故や墜落の原因となります。電波を遮る障害物があると、仕事に支障をきたしてしまうのです。

しかし「2オペレーション操縦」なら、障害物を避けて、その先まで機体を飛ばすことができます。例えば、1人を山のふもとに、もう1人を山の頂上に配置します。まず、山のふもとのパイロットが頂上付近まで機体を飛ばします。次に、山頂のパイロットに操縦の権利を渡します。操縦の権利を受け取ったパイロットは、電波を遮るものがない山頂から機体を操縦できます。これなら荷物を積んだ機体を、山の反対側のふもとまで安全に運行し、着陸させられます。

また、「2オペレーション操縦」なら、1km程度の距離であれば、機体を目で見ながら安心して飛ばせます。1人のドローンパイロットだけで遠くに飛ばすのは、機体が見えなくなるなど、さまざまな面で危険です。しかし、「2オペレーション操縦」はその問題も解決できます。例えば、まず1人のドローンパイロットが、機体を見ながら500mほど飛ばします。そこから、もう1人のパイロットに操縦の権利を渡します。操縦の権利を受け取ったパイロットは、機体を見ながら、さらに500mを飛ばします。これで1kmの距離を目視で飛行させることができます。「2オペレーション操縦」なら、無理なく、安全性を確保しながら物資運搬ができる実用的な手段なのです。

「2オペレーション操縦」の難しさ

ドローンを目で見ながらマニュアル(手動)で飛ばすのが「2オペレーション操縦」。この操縦方法は、GPSのや気圧センサーなしの大型機を手足のように操らなければならない。また、そうした腕の確かな2人のパイロットが必要になる。
ドローンを目で見ながらマニュアル(手動)で飛ばすのが「2オペレーション操縦」。
この操縦方法は、GPSのや気圧センサーなしの大型機を手足のように操らなければならない。
また、そうした腕の確かな2人のパイロットが必要になる。

ただし「2オペレーション操縦」は、使う状況の見極めが必要だったり、2オペレーションができる技術を持ったパイロットが2名必要だったりといった難しさがあります。

「2オペレーション操縦」は、機体が目視できない距離では使えません。経験上、1~2km以上の距離であれば別の方法を考えたほうがよいでしょう。とはいえ、山のふもとから頂上に物を運ぶ、倉庫から倉庫に物を運ぶ、高さに関わる使い方であれば、距離に関しては問題ないはずです。問題は、どういう状況なら「2オペレーション操縦」が最適なのかを見極めることです。それは、自社のやりたいことや置かれている状況に合わせて、各企業が見極めなければなりません。ただ、それには豊富な知識や経験が必要になるため、最初は私たちのような産業用ドローンの専門家にアドバイスを求めるのがよいでしょう。

また「2オペレーション」は、操縦が簡単ではありません。マニュアル(手動)操縦で、GPSが非搭載の大型機を手足のように飛ばせるかが問われます。こうした飛行技術を身につけるには、2~3日ほどの講習を受けたくらいではとうてい無理で、相当の練習と年月がかかります。なぜなら、安全装置がたくさんついたマルチコプターを“浮かせられる”だけでは、仕事はできないからです。先ほどもお話したように、不測の事態に対処できる操縦スキルと判断力、経験がないと、事故や墜落を起こしてしまいます。機体の安全装置を切った不安定な状態で、いかにソツなく飛ばせるか。そのための最短の道筋は、ラジコンのヘリコプターや飛行機を練習することです。手前味噌ですが、『フリークスガレージ』のドローンスクールでは、生徒があらゆる操縦ができるように、さまざまな機体を使っています。例えば、199g以下のマルチコプター以外にも、200g以上の中型機や大型機、ラジコンのヘリコプターや飛行機など。それらすべてを練習に使い、どんな状況でも事故や墜落を防止できる実力を養っています。しかし、どんなに練習を工夫しても、ドローンの操縦が簡単になる、すぐ上手になる方法はありません。

さらに「2オペレーション操縦」は、2人のドローンパイロットを用意しなければなりません。もちろん両者とも、上記で述べた技術力が必要です。また、技術力以外に、現場でのコミュニケーション(意思疎通)がスムーズにできるかどうかも問われます。もし自社でドローンパイロットを育てる場合、相性の良い2名の社員を決めたほうがよいでしょう。そして、その2名を、高いレベルの操縦を教えられる指導者に指導してもらうのが近道です。とはいえ、「2オペレーション操縦」はドローンパイロットの腕次第なので、人材の見極めは難しいでしょう。ここは慎重に決めてください。

「2オペレーション操縦」の実験レポート

15kgまでの荷物が積める『フリークスガレージ』の完全オリジナル機。自社開発できる強みを活かして、さまざまなこだわりのパーツで組み上がっている。現場に合わせた安全・正確な飛行が可能だ。

15kgまでの荷物が積める『フリークスガレージ』の完全オリジナル機。
自社開発できる強みを活かして、さまざまなこだわりのパーツで組み上がっている。
現場に合わせた安全・正確な飛行が可能だ。

それでは、ここで以前『フリークスガレージ』で開催した「物資輸送用の大型ドローン飛行実験」をレポートします。今回の実証実験は、ある晴天の日に、埼玉県秩父地方の広いグラウンドで行いました。

●2名のパイロット
今回のフライトを担当するのは、私と、当スクールの生徒の小久保さんです。小久保さんは測量会社に勤務しており、ドローンを測量で使っています。もともとラジコンのヘリコプターや飛行機を長く飛ばしてきているので、腕は確かです。機体も自作できるほどの技術を持っています。安心して「2オペレーション操縦」が行えるパイロットです。

●使用機体
今回の実証実験で使った機体は、『フリークスガレージ』の完全オリジナル機です。物資運搬用で、最大15kgまで荷物が積めます。業務目的に合わせて部品を揃え、自社で組み立てました。コントローラーはDJI社のものを使用。2オペレーション用のシステムはFutaba社のものを積んでいます。機体に物資を載せる箇所は、自社で製造しました。2つのヘッドライトは点灯・消灯ができ、遠くからでも機体の位置が目視できます。

この機体はオリジナルなので、こちらの意図どおりに飛ばせます。既製品だと、「この機能が足りない」「この機能は必要ない」といったことがよくあります。ドローンの仕事は、些細なことにも注意を配らないと大きな事故を招きます。機体選びから慎重さが必要です。私どもは、自社で開発できる強みがあるので、毎回、現場に合った微調整の利く機体を用意しています。そうして、安全・確実な仕事を遂行しています。

「2オペレーション操縦」実証実験スタート

大型機になると重量があり、キャリブレーションも難しい。慣れないうちは2人で機体を持ってやるとよいだろう。一緒に仕事をする相手とのコンビネーションがカギとなる。
大型機になると重量があり、キャリブレーションも難しい。
慣れないうちは2人で機体を持ってやるとよいだろう。
一緒に仕事をする相手とのコンビネーションがカギとなる。
A地点から離陸。警戒しつつ操縦し、異常があれば中止を判断する。
A地点から離陸。警戒しつつ操縦し、異常があれば中止を判断する。
中間地点までフライト。B地点のパイロットに操縦の権利を渡す。
中間地点までフライト。
B地点のパイロットに操縦の権利を渡す。
B地点まで操縦。再び中間地点まで戻ってA地点の中村へ渡す。
B地点まで操縦。
再び中間地点まで戻ってA地点の中村へ渡す。

まずは、私が機体を飛ばします。機体の様子を見ながら操縦します。ちょっとした動きや音に注意を向けます。もし違和感があれば、いったんフライトを中止する判断をしなければならないからです。今のところ順調に操縦ができています。

グラウンドの中間くらいまで来ました。ここまでまったく異常はありません。これから、私の反対側にいる小久保さんに操縦の権利を渡します。今、操縦の権利を渡しました。小久保さんが機体を操作できるようになりました。同じように、機体の挙動や操作に異常がないかどうか、チェックしてもらいます。

「2オペレーション操縦」のポイントは安全性です。ドローンを操縦するとき、機体がパイロットから遠ざかれば遠ざかるほど危険度も高くなります。なぜなら、機体が粒のようにしか見えず、背景にまぎれてしまうからです。こうなると初心者の方の多くはパニックになります。しかし、2オペレーションなら、2人のパイロットが自分の見える範囲内で飛ばせるので安全です。

小久保さんの操縦で、機体がグラウンドの中間くらいまで戻ってきました。ここで、また私のほうに操縦の権利が渡されます。いま操縦の権利を受け取りました。特に異常などもありません。順調です。

今度は、私が機体の性能の限界をテストするため、さまざまな飛行をしてみます。大きく旋回させたり、小さく旋回させたり、8の字を描いたり。スピードもゆっくりから高速まで、ガンガン飛ばします。うん、まったく問題ありません。機体が、送信機のスティック通りに反応してくれます。

産業用大型機の「2オペレーション操縦」の飛行テストは問題なしでした。それでは周囲の安全を確認し、着陸させます。大きな機体は、着陸する瞬間まで特に気を抜いてはいけません。重量があるので、バランスを崩しやすいからです。はい、無事に着陸しました。今回の実験も大成功です。

「2オペレーション操縦」の実習と感想

産業用大型ドローンの「2オペレーション操縦」を練習する、『フリークスガレージ』の生徒。初めて大型機を飛ばした感想は「怖かった」とのこと。体験して分かったのは、普段から非GPSの環境下での飛行やラジコンヘリコプターの練習をするとよいということだ。
産業用大型ドローンの「2オペレーション操縦」を練習する、『フリークスガレージ』の生徒。
初めて大型機を飛ばした感想は「怖かった」とのこと。
体験して分かったのは、普段から非GPSの環境下での飛行やラジコンヘリコプターの練習をするとよいということだ。

今回、当ドローンスクールの生徒2名にも、「2オペレーション操縦」を体験してもらいました。生徒の段階で産業機を練習できる機会は、あまりないかもしれません。もしかしたら、数あるスクールの中でも『フリークスガレージ』くらいかもしれません。もともとうちのスクールは、誰もドローン操縦を教えていなかった16年くらい前からスタートしています。そのときから、いち早くさまざまな操縦技術や知識を教えてきました。現在も、その分野では先端を走っていると自負しています。

この「2オペレーション操縦」の実習に参加している生徒は、2人とも当スクールの中級レベルです。1年近く練習を積み重ね、そろそろ上級を受験という段階です。少なくとも初心者の域は脱しています。産業用の大きな機体は、初心者が飛ばすには大変危険なものです。ある程度の腕がなければ飛行できません。ちなみに、生徒の1人は他校さんを出られたあと、うちに学び直しに来た方です。こうした産業機を飛ばすのは初めてでした。

では、生徒の「2オペレーション操縦」の実習をスタートします。生徒2人は、数メートル離れて横に並んでいます。まずは、1人のパイロットが機体を離陸させます。今、上がりました。機体を向かって右側に飛行させます。このとき、いつも講習で使っている「DJI Mini2」や「DJI Phantom4 Pro」「Align T-REX470」などとは違った操縦感覚を感じているはずです。ある程度、飛行させたら、操縦の権利を横のパイロットに渡します。今度は、操縦の権利を受け取ったパイロットが飛ばします。左右の移動や大きめの旋回、小さめの旋回をしながら、手応えを確かめています。大型機ならではの速度や重量感を味わえたはずです。ある程度、飛行させたら、操縦の権利を最初のパイロットに戻します。今、操縦の権利が渡されました。着陸に向けて飛行させます。無事に機体が着陸しました。

「2オペレーション操縦」の実習後に、感想を聞いてみました。

生徒の感想

初めて大きい機体を飛ばしました。基礎的な操縦ができないと、ちょっと飛ばしこなすのは無理だなと分かりました。「基礎練習をしっかり積まないといけない」というのが、正直な印象です。じゃないと、大きい機体は無理だと思いました。それが分かっただけでもよかったです。普段から「DJI Mini2」のスティックの動かし方をちゃんと練習して、『フリークスガレージ』のオリジナル機(各種センサーやGPS機能がない、完全マニュアル操縦機)や、ラジコンヘリコプターのスティック操作が分かっていたほうが、こうした大きな機体にはいいなと思いました。

「2オペレーション操縦」の実習後に、生徒が「危ない」「怖い」という声をもらしていましたが、それを聞いて私は安心しました。「怖い」という気持ちを感じていないと、ドローンを安全に飛ばすことはできません。なぜなら、恐怖心があれば、自然と操縦も慎重になるからです。慎重な操縦ができれば、上達も早いです。しかし、まだ始めて日が浅い生徒の中には、「ドローンは簡単に飛ばせる」と思っている方もいます。そういう生徒ほど、練習中に機体を落としたり壁にぶつけたりしています。くれぐれも私たちドローンパイロットは、「危ないものを扱っている」という自覚を忘れてはいけません。

ドローンでの物資運搬をサポート

今回は、ドローンで安全に素早く物資運搬ができる「2オペレーション操縦」を紹介しました。すでに『フリークスガレージ』では、物資の運送・運搬に関しても実用化しています。機体は、企業の目的に合わせて完全オーダーメイドで作れます。業務利用に関する知識や技術も教え、導入をサポートしています。また、今後は当スクールの生徒による、物資輸送や点検のチームも作っていきます。クライアントの依頼を受けたら、パッと現場に行って、パッと運搬や点検をして、パッと帰る。そんなスピーディーに仕事をこなすチームとして、さまざまな企業の要望に対応していきます。御社も、ドローンの仕事でお困りのことがありましたらご一報ください。導入のお手伝いができます。今回もお読みいただき、ありがとうございました。