鹿島建設、国内初の非GNSS環境下での飛行システム「Topaz」導入ドローンを実用化

鹿島建設株式会社は、非GNSS環境下での飛行システム「Topaz」を、各種の実証を踏まえカスタマイズしたドローンを開発し、国内で初めて実用化した。

Topazは、飛行体の自律飛行を実現する制御技術を開発しているNEAR EARTH AUTONOMY社が有するシステム。LiDAR SLAM技術（レーザー距離計による自己位置推定技術）を主軸に、Visual SLAM技術（画像による自己位置推定技術）を併用することにより、安定性・安全性・操作性を高めた。

ドローンの飛行性能はGNSSに依存する部分が多く、屋内や地下空間といったGNSS信号を受信できない環境下では自動飛行や自律飛行が困難といった課題があったが、2020年11月からは安全性や生産性の向上を目指し、トンネル工事現場において同ドローンを用いた無人での各種点検作業を実施している。

同社は2019年12月に、トンネル工事現場2ヵ所、建築工事現場1ヵ所にてTopazを搭載したドローンによる実証実験を行い、非GNSS環境下でも安定した自律飛行が可能なことを確認。その後、実験結果を踏まえて、独自のアルゴリズムにより、トンネルのような狭い暗所や地下工事のような障害物が存在する空間でも飛行安定性を確保できる機能を新たに開発し搭載した。

同システムは、計画した飛行経路における自律飛行の可否を事前にシミュレータで確認できるため、より安全な運用が可能。これによりあらゆる環境下での自律飛行が可能なシステムを実現した。

今後はトンネル工事現場や都市部の地下工事現場などの非GNSS環境下において、NEAR EARTH AUTONOMY社との協業により、現場調査や点検業務に同システムを搭載したドローンを積極的に活用することを検討している。

また、取得した点群データとBIM/CIMデータを重ね合わせることで、工事の進捗状況の見える化や、施工管理の効率化にも繋げていき、非GNSS環境下を含む全ての建設現場において、調査・点検業務の自動化を目指すという。