早大、立体地図の計測技術開発−ドローン測量誤差５ｃｍ以下

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  ドローンによる立体地図生成のイメージ（早大提供）

早稲田大学高等研究所の鈴木太郎助教らは、飛行ロボット（ドローン）の測量誤差を５センチメートル以下に抑える立体地形地図の計測技術を開発した。ドローンに複数の衛星測位システム（ＧＮＳＳ）を搭載しており、姿勢を高精度で推定する。ドローンが風で舞い上げられて揺らいでも、測量用レーザーの角度を高精度補正できる。２０１７年度中に企業への技術移転を目指す。

６枚のプロペラを持つドローンに、６台のＧＮＳＳを搭載した。準天頂衛星で各ＧＮＳＳの位置を測位する仕組み。６台の測定タイミングを同期するため、ドローンの姿勢を推定できる。慣性計測ユニットとＧＮＳＳを統合処理し、角度の推定誤差を０・１度に抑えることに成功した。

このドローンにレーザースキャナーを積み、高さ１５メートルから地上の立体形状を計測して立体地図を生成した。レーザー計測時のドローンの姿勢をもとに補正すると、立体地図の誤差を垂直方向は４・０センチメートル、水平方向は４・７センチメートルに抑えられた。

補正がないと垂直で８４センチメートル、水平で９４センチメートルだった。レーザースキャナー自体が３センチメートル程度の誤差をもつため精度は高い。

簡易なＧＮＳＳと慣性計測ユニットですむため、高精度の慣性計測ユニットを搭載するよりも軽量で測定精度が上がると見込んでいる。

現在はドローンによる測量が終わった後にデータを回収して高精度立体地図を作製している。姿勢推定と立体地図生成のリアルタイム化を進め、ドローンの自己位置推定や高精度自律飛行に応用する。土砂災害時の状態把握や土木工事の測量、施工管理などに提案していく。