管理人のイエイリです。

高度経済成長期に造られた防波堤や岸壁は、これから続々と老朽化が進んでいきます。なかでも、水中部分の点検はこれまで、潜水士さん頼みでした。

しかし、その潜水士さんも高齢化や担い手不足が進んでいます。港湾の維持管理では、「点検したい場所は増えるのに、潜って見に行ける人は減る」という、なかなか悩ましい状況になっているのです。

そんな中、Prodrone（本社：愛知県名古屋市）、KDDIスマートドローン（本社：東京都千代田区）、いであ（本社：東京都世田谷区）の3社は、愛知県南知多町の師崎港で、ちょっと面白い実証実験を行いました。

ナ、ナ、ナ、ナント、

「水空合体ドローン」

を使い、陸上からの遠隔操作で、防波堤の水中部を自動点検することに成功したのです。（KDDIスマートドローンのプレスリリースはこちら）

防波堤の自動点検に成功した「水空合体ドローン」（以下の写真、資料：KDDIスマートドローン）

この水空合体ドローンは、まさに空飛ぶ“潜水母艦”です。まず空中ドローンが目的の海域まで自動飛行し、海面に着水します。

そして、そこから子機のような水中ドローンを切り離して潜航させ、事前に設定したウェイポイントに沿って、防波堤の水中壁面を自動航行しながら撮影します。

点検が終わると、母艦は水中ドローンを回収し、陸上へ戻ってきます。船を出して現場まで行かなくても、陸上から防波堤の水中部を見に行けるわけですから、これはなかなかの技術ですね。

岸壁を離陸する水空合体ドローン

点検地点まで水中ドローンを抱えて飛行

着水し、水中ドローンを発進させる

水中ドローンが撮影した映像

ただし、水中ではGPSが使えません。そこで実は、今回のキモになっているのが、KDDIが開発した「音響測位技術」です。

水中ドローンには音響発生装置が取り付けられており、潜航しながら音波を出します。その信号を、母艦の脚部4カ所に取り付けた受信装置でキャッチし、信号処理を行うことで、水中ドローンの位置を正確かつ安定的に測定できるのです。

水中ドローンに取り付けた音響発生装置（左）と母艦の足に取り付けた音響受信装置

この技術は、INS（慣性航法装置）やDVL（ドップラー対地速度計）といった高額な装置を使わずに済むため、低コスト化にもつながります。KDDIが海底通信ケーブルの保守点検で培ってきた、高精度な音響測位技術を活用しました。

こうして得た水中ドローンと母艦の相対位置に、GPSで測った母艦の絶対位置を組み合わせることで、水中ドローンの現在位置を特定する仕組みです。

水上の位置はGPSで、水中は音響解析で位置を計測し、両者を組み合わせて水中ドローンの位置を特定する

水中ドローンと母艦は、長さ70mのケーブルで結ばれています。母艦が得た位置情報を水中ドローンにフィードバックすることで、

指定した水中ルート

に沿った自動航行を行います。

水中ドローンはあらかじめ指定した水中ルートに沿って自動航行する

実証では、潮流に流されることなく、防波堤壁面を漏れなく効率的に撮影できたとのことです。単に「水中ドローンで撮った」というだけでなく、「決めたルートを外れずに撮れた」というところが、インフラ点検では大きいですね。

今後は、港湾施設だけでなく、洋上風力、ダム、橋脚などの水中インフラ点検や、災害時の港湾施設の損傷状況確認、さらには定置網や養殖場の監視などへの応用も期待されています。

ドローン界の“空飛ぶ潜水母艦”は、港湾DXの頼もしい助っ人になってくれそうですね。