部材設定からルート結合まで:構造に沿った飛行ルートの計画方法をご紹介します
橋梁の詳細点検では、飛ばすこと以上に、適切なルートを飛ぶことが課題になります。
橋梁には床版、側面、主塔、斜材、吊材、橋脚、橋脚横梁、支承など多数の部材が立体的に配置され、必要な撮影角度と経路も異なります。計画が適切でない場合、撮り残し、不鮮明な写真、近接しすぎるリスクが生じ、飛行の安定性だけでは補えません。
AIFORAILのARPは、部材に基づく航路計画を標準的な手順にまとめ、衝突確認、飛行シミュレーション、ルート結合を同じ作業環境に統合します。本記事では中核機能と主要機能が解決する課題をご紹介します。
中核機能:部材単位の計画で構造に沿った飛行ルートを生成します
ARPの中核は部材に基づく航路計画です。3次元モデルで部材とルートの対応関係を設定し、点検対象ごとに担当ルートを明確にします。
取り込んだモデル上で部材の種類、位置、寸法を設定し、橋脚、つなぎ梁、橋脚横梁、桁、支承を、選択・番号付け・計画に使用できる点検対象にします。部材設定が計画の基礎になります。
部材単位の計画には2つの利点があります。中空床版、小箱桁、T桁、大箱桁、アーチリブ、主塔、斜材、主ケーブル、橋脚、つなぎ梁、橋脚横梁、支承などの形状に応じた経路を計画できます。また、部材設定を案件のインターフェースで橋梁点検プラットフォームへ出力し、画像・損傷・部材の関連付けや報告書作成の基礎にできます。

主要機能1:部材に基づく飛行ルートの自動生成
部材を設定すると、航点を1点ずつ手作業で配置する必要がなくなります。
1つまたは複数の部材を選択し、点検距離、画像重複率、対応機種を設定すると、ARPが航点、経路、撮影動作を自動生成します。手作業の航点配置を軽減し、生成後も確認・調整が可能です。
航点を1つずつ配置する作業から、部材と撮影条件に応じた一括生成へ移行できます。作業の中心を経路の描画からパラメーターの設定へ変え、計画を簡素化します。

主要機能2:飛行ルートの衝突・離隔確認
橋梁下面ではルートの安全性が重要です。複雑な構造に対して衝突や離隔不足がないかを、3次元空間で目視だけで判断するのは容易ではありません。
機体の上下・左右・前後の6方向に安全距離を設定し、橋梁モデルとの衝突や離隔不足を確認できます。調整が必要な箇所は赤色で強調表示します。自動または手動で実行でき、設定変更や再計画後の再確認も可能です。
離陸前にリスク候補を提示することが、ARPによる飛行ルートの安全確認支援の重要な役割です。
確認結果は3次元モデルと設定した安全距離に基づきます。現場での障害物確認や飛行リスク評価を代替するものではありません。

主要機能3:内蔵飛行シミュレーター
ルート計画の完了後、現場へ向かう前に確認が可能です。
ARP内蔵シミュレーターでは、ソフトを切り替えずに橋梁モデル上の模擬飛行を開始できます。実作業前に経路、航点での撮影方向、部材との位置関係を確認します。一人称視点で対象の撮影範囲、方向のずれ、相対距離を確認し、自由視点で経路全体や構造との干渉候補を確認できます。
撮り残し、撮影方向のずれ、近接しすぎる区間などを事前に見つけて計画を調整できます。現場での手戻り軽減に貢献し、操縦者が経路や主要航点を把握する助けにもなります。
シミュレーションは取り込んだモデルと設定に基づきます。現地調査、障害物確認、リスク評価、実機検証を代替するものではありません。

主要機能4:飛行ルートの結合
橋脚、桁、側面などに分割したルートごとに離着陸や任務切替を行うと、現場作業の効率が低下します。
同じ実行機種の分割ルートを作業順に連続任務へまとめ、区間間の接続を処理できます。航続時間、搭載量、現場条件が許せば、複数箇所を1回の飛行で点検でき、離着陸や任務切替の繰り返しを軽減します。
結合後は追加・変更された接続区間を再確認し、残りの航続時間、帰還条件、現場の障害物に応じて任務を設定します。結合により橋梁全体を必ず1回で点検できるわけではありません。

計画から実行へ:標準KMLを出力し、DJI Pilotへ取り込みます
計画後に実行へ移しやすいことは、実際の作業工程への導入に重要です。
ARPはDJI M4、M400などに対応する標準KMLルートを出力します。屋外の橋梁上部構造では、追加機器を用いずに既存機体のDJI Pilotへ取り込んで実行できます。ARPはさまざまな橋梁部材に対して共通の航路計画環境を提供します。
橋梁下面の橋脚、橋脚横梁、つなぎ梁、支承、桁下面ではGNSS/RTKを利用できない場合が多くあります。こうしたGNSS非測位環境での測位には、ドローン搭載ナビゲーションモジュール(INES)を使用します。

最後に:ARPを単独で導入し、上部構造から始められます
ARPは橋梁点検システムの一部ですが、システム一式と組み合わせずに単独で販売・調達が可能です。
DJIのドローンをお持ちの場合は、ARPを導入し、KMLをPilotへ直接取り込んで上部構造の計画と詳細点検を開始できます。既存の機器を活用した作業に役立ちます。
INESまたは自社開発の測位・航法モジュールを組み合わせることで、橋梁下面の計画と点検にも展開できます。
DJI機と自社・他社の測位航法モジュール、またはGNSS非測位環境で点検可能な独自機体をお使いの場合も、ARPへの適合についてご相談いただけます。橋梁全体の詳細な航路計画と点検能力の追加を支援します。
部材単位の計画、ARPの主要機能、単独調達については、www.aiforail.comからAIFORAILへお問い合わせください。
