世界初、ドローン同士の直接通信で自動追従群飛行と自律接近回避に成功

従来、ドローンは1機のドローンに対して1人が操縦していましたが、運用の効率化のため、複数のドローンを1人で操縦できるようにするニーズが高まっています。複数のドローンを1人で操縦することは、技術的にはこれまでも可能であったものの、ドローンごとに地上側との無線通信が必要なため、電波が混雑するという問題がありました。特に、操縦のために使用する2.4 GHz帯は一般的に多く利用されており、他の周波数（ここでは920 MHz）を利用することで通信の混雑を避けられる可能性が広がります。また、GNSSで得られる位置情報に基づき、あらかじめ決められた飛行プログラムで自律飛行させて多数のドローンを運用するシステムも実用化されていますが、飛行の途中で飛行計画を変更したり、地上の操縦者を経由せずにドローン同士で追従や連携させて飛行したりすることまでは実現できていませんでした。また、目視外飛行では、操縦者がドローンの機影を直接目視確認できないため、多数のドローンが同一の空域を飛び交うようになると、衝突などのリスクが増大すると考えられます。これまでの超音波センサやカメラ、レーダに基づく回避技術に加えて、ドローン同士が直接通信することによって、周囲のドローンの位置をドローン自身が把握し、地上の操縦者を経由せずに衝突の危機を回避することができれば、運用者が異なる多くのドローンが混在する同一の空域をより安全に利用することができます。

今回開発した群飛行の飛行制御では、各ドローンは、NICTが開発した機体間通信システム（図3参照）により1秒に1回以上の頻度で自機の位置情報を周囲にブロードキャストし、それぞれがこれを受信することで周囲のドローンとの相対位置を把握し、安全な飛行間隔を保ちつつ離陸・飛行・着陸を行うことが可能となっています。今回の実験では1機の先導するドローンに対して、3機の追従ドローンが編隊の形を保って飛行することができました（図4左参照）。

また、今回開発した接近回避の飛行制御では、他のドローンが一定の距離まで接近してきた場合に、その場で停止するか、安全な方向に自動的に進路を変更し、十分な距離まで離れた後に元の飛行ルート上に戻ることで、お互いが自律的に危機回避することができます（図4右参照）。これまでは3機までのドローンの間での接近回避までは実証されていますが、今回の実験では、ドローン同士の自律接近回避に初めて4機で成功しました。東西南北の方向から同一の地点に向かって直進飛行してきた場合に、相互に約20 mの距離まで近づいたところで、操縦者が操作することなく、それぞれが自律的に飛行経路を変えて危険な接近を回避できていることを確認しました。