9月末に近畿地方整備局福知山河川国道事務所発注の「大谷川樋門築造工事」現場で開かれた見学会には民間企業や自治体などから多くが詰めかけた。来場者のお目当ては現場施工者の第一土木と協力会社のアース・アナライザー(京都府綾部市)によるドローンを使った3次元データ作成の試みだ。国土交通省がBIM/CIMの導入を拡大する中、両社は発注図面の3次元化の導入と点群データによる構造物の出来形管理作成に注力しており、その精度の高い成果が注目を集めている。アース・アナライザーの荒木寿徳社長は「ここでの成果を、別の現場でも進展していきたい」と力を込める。
荒木アース・アナライザー社長
アース・アナライザーのドローン「アナライザー01」はGNSS(全球測位衛星システム)信号を利用した自動航行が可能。手動操作では操縦者によって安全性が左右されるため、経験の浅い技術者ではヒューマンエラーが発生する上、そもそも操縦者が少ないことも課題となっていた。現在使われている自動航行ドローンは受信できるGNSS信号が少ないため、位置情報の精度が低いことも開発の背景にある。
GNSSとして有名なものは米国のGPSで、人工衛星からの位置情報を信号化した電波がドローンに提供され、自動航行を実現する。一般的な自動航行ドローンが受信できるGNSS信号は数件程度とされている。2019年8月に同社が開発したアナライザー01は、多くの衛星信号を受信できる測定機器SOIシステムを搭載している。これにより、40件以上の信号を受信できるほか、状況に応じて必要な信号を取捨選別できるのも特徴だ。一般的には天候などによって信号の受信に遅延が発生し、位置情報の精度が低くなるが、多くの信号から選別できることで、高い精度を保ち続けることができる。
作成した大谷川樋門の3次元データ
とはいえ、まだ課題は残されている。GNSS信号が届かない橋梁下やトンネル、屋内では飛行できないことだ。そこで、同社はGNSS信号が届かない場所でも自動航行できるドローンの開発に乗り出し、20年7月に「アナライザー02」を開発した。この開発には通信技術を得意とするiシステムリサーチと優れた自動制御技術を持つ徳島大学理工学部との共同開発で実現した。屋内にセンサーを配置することで、センサーが発信する信号をGNSS信号の形式で受信する。これにより、屋外と変わらず自動航行でき、同じ経路を繰り返し飛行できることに加え、災害発生後も作業員の安全は確保しながらデータを収集可能で、取得した点群データも将来にわたって活用できる。荒木社長は「GNSS信号が届かない場所でも自動航行できる特性からインフラメンテナンスに有効活用できる」と考えている。
アナライザー02
アナライザー機の現場導入は第一土木の提案によって実現した。現場は由良川の治水対策の一環として、中流域の由良川本川と支川・大谷川の合流点調整のため、樋門を新設している。見学会ではアナライザー01で堤防の斜面上空を一定の距離を保ちながら飛行し、02では樋門の内部を飛行する模様を公開した。両社はアナライザー01で取得した点群データを基に出来形管理の評価にも取り組む一方で、02については年内にも橋梁下での自動航行の実証実験に挑む。アナライザー機は「インフラメンテナンスにも生かせる技術」として、さらなる進化を遂げようとしている。
