JR九州、線路内対応の自律飛行ドローン技術　トンネルモードも

指宿枕崎線での現場検証

JR九州とセンシンロボティクスは、1台のドローンで線路内を連続的に飛行可能とする飛行制御技術の開発・検証を行なった。鉄道特有の多様な環境条件に対応するため、複数の自律飛行モードを組み合わせて実現した。

鉄道施設の維持管理業務における安全性向上および将来的な業務の高度化を見据えた取り組み。鉄道の線路内には、自律飛行に必要なGNSSが取得できる区間だけではなく、トンネルや植生繁茂区間、踏切部など、環境条件が大きく異なる区間が連続して存在する。今回の取り組みでは、これらの環境の違いに対応するため、GNSSモード、レール追従モード、トンネルモードの3種類の自律飛行モードを検証した。

GNSSモードの高度は25m、速度は6m/秒で、高速・高高度で広域調査を行なう。事前に飛行経路設定が必要で、設定地点で自動上昇・降下する。適用技術はLiDAR(点群取得)、GNSS測位、安全機能は障害物回避自律降下。

レール追従モードの高度は2m、速度は2m/秒で、低速・低高度でレール追従を行なう。飛行経路設定が不要で、非GNSS環境でも飛行可能。運転士目線で点検できる点を特徴とする。適用技術はLiDAR(点群取得)、AI画像認識、安全機能は障害物回避自律航行。

トンネルモードの高度は2m、速度は1m/秒で、低速・低高度でトンネル飛行を行なう。飛行経路設定が不要で、非GNSS空間の安定飛行、構造物認識による自動モード切替を特徴とする。適用技術はLiDAR(点群取得)。

これらの飛行モードを状況に応じて自動的に切り替える検証を実施。GNSSモードからレール追従モードになる際には自動降下、レール追従モードからGNSSモードになる際には自動上昇する。レール追従モードとトンネルモードの間では自動切り替えを行なう。取り組みでは1台のドローンによる一気通貫の自律飛行が可能となることを確認できたという。

同技術は、鉄道施設の維持管理における現地状況把握を補完する新たな手段となる可能性があり、気象異常時の安全点検や鉄道構造物の遠隔自律点検等への活用を見込む。

今後も継続的な技術開発および実証検証を進めるとともに、制度面や運用面、安全性についても引き続き検討を進める。また、鉄道インフラメンテナンス全体の効率化・高度化に向け、鉄道事業者や関連企業との連携・協業も視野に、持続可能な開発・運用体制の構築を目指す。