国産ドローンSOTENは何が凄い？産業向けニーズを満たした機体スペックを解説

「知っているドローンのメーカーは？」とドローンパイロットに聞いたら多くの方が「DJI」と答えるように、日本国内でのドローンシェア率はDJI製ドローンの割合が圧倒的です。

手に入れやすい価格で高性能なドローンを購入できる、この状態自体は良いことです。しかしDJIを始めとする中国製ドローンを使っている間は「情報漏洩」「不正操作」などのリスクが迫っていることをご存知でしょうか。

このセキュリティ面でのリスクを解消するため、国内企業が知恵を出し合い「SOTEN(蒼天)」という国産ドローンが開発されました。

本記事では、SOTENの特徴や優れている点、どんな場面で使われるのか、詳細スペックなどをまとめてお伝えします。

国産ドローン「SOTEN（蒼天）」とは？

SOTEN（蒼天）は、ACSL、NTTドコモ、ザクティ、先端力学シミュレーション研究所、ヤマハ発動機の5社が共同で技術開発を進めた産業用ドローンです。

産業用ドローンとは、物流・郵便、インフラ点検、防災・災害、農業、測量、警備など、あらゆる領域で特定の業務がこなせるように機能が付加されたドローンを指します。

セキュリティ面におけるSOTENの特徴

SOTENは強固なセキュリティ対策が特徴的な国産ドローンです。

その特徴のひとつとして機体にACSL独自の制御技術を用いた国産フライトコントローラと映像伝送装置を搭載しているため、セキュリティ面で安全・安心に使用できます。また、SOTENは、使用するメインパーツを完全国産品したり信頼のおける海外品を使用したりして、セキュリティ面での安全性を強固にしている点も特徴です。

SOTENは国際標準化機構(ISO)が定めた国際的な品質マネジメントシステムに関する国際規格「ISO9001」の認証を受けているほか、小型回転翼無人機では初となる日本産業用無人航空機工業会のJUAV認定第一号を取得しています。

国産ドローンに注目が集まっているのは何故？

2017年に中国で制定された「国家情報法」により、中国政府が中国にある全ての企業・組織に政府への情報提供を求めることができるようになりました。

そのため、中国製ドローンを使用するのはセキュリティリスクが高くなりやすいです。

実際に世界中で中国製ドローンの使用規制・禁止が進んでおり、2020年には日本政府も情報漏洩等のリスクを懸念する方針を示しました。測量・災害支援・物流など、さまざまな情報を扱う機会が増える中、中国製ドローンの使用はデータの無断閲覧のほか、操縦の乗っ取りや意図的な操縦トラブルが起きる可能性がゼロではありません。

これに対し、SOTENのセキュリティ強度はコンピュータセキュリティ国際規格のISO 15408に基づいており、データ漏洩や抜き取りの防止、機体乗っ取りへの耐性、通信・撮影データの暗号化にも対応済みです。

SOTENの基本スペック

SOTENには、標準モデルのL14とLTEモデルのL22の2種類が用意されています。

L14は通常の操作が可能ですが、L22はLTE通信を利用した自動航行のみに対応し、スティック操作はできません。LTE対応機には、nanoSIMを1枚挿入できる設計になっています。どちらのモデルも、ドローンの機体識別情報を発信するリモートIDを内蔵しているため、安全性と法規制への対応が図られています。

コンパクトながらも高い安定性を実現

SOTENは、アーム展開時で637mm×560mm（プロペラ含む）、アーム収納時で162mm×363mmのコンパクトなサイズを実現しています。

重量は標準カメラとバッテリーを含めて1,720gと、同クラスの機体であるDJI Mavic 3の約2倍あり、この重量が風に強い安定した飛行を可能にしています。また、IP43相当の防塵・防水設計により、過酷な環境下でも安心して利用できます。

用途に合わせて選べる多彩なオプションカメラ

SOTENの最大飛行時間は、標準カメラ搭載時で風速8m/sの条件下で25分、標準カメラ非搭載時で29分です。

標準カメラは4Kの動画撮影と2,000万画素の静止画撮影に対応し、10倍のデジタルズームを備えています。さらに、赤外線カメラ＋可視カメラ、マルチスペクトルカメラ、光学ズームカメラなど、用途に合わせて最適なカメラを選択できるのが特長です。インフラ点検から農業、災害対応まで、幅広い分野で活用できます。

国産ドローンSOTENの特徴

SOTENは、防災、点検、測量などの分野でドローンを活用しているものの、飛行データ、撮影データ、通信等のセキュリティ面での不安から国産のドローンに置き換えたい方におすすめのドローンです。

また、屋外での活用を想定しているため、風に強く、防塵・防水性に優れた機体を求める方や、ドローンを活用する場所が広域に渡るため、小型で拡張性の高い機体を求める方にも適しています。

高度なセキュリティ対策①国際規格に基づいたセキュリティ対策

SOTENは、コンピュータセキュリティの国際規格であるISO15408に基づいた高度なセキュリティ対策を施しています。大切なデータの漏洩や盗難を防ぎ、機体が悪意のある第三者に乗っ取られるリスクを大幅に軽減しています。

例えば、SOTENは無線通信の暗号化レベルにAES-256を採用しています。これは、現在最も強力な暗号化方式の1つで、ハッカーがデータを解読するのは非常に困難です。まるで、厚い鉄の扉と複雑な鍵で守られた金庫に大切な情報を保管するようなものです。

加えてSOTENの主要部品には、信頼性の高い国産品や海外の調達品を採用しています。部品自体のセキュリティ面での安全性を確保しています。

高度なセキュリティ対策②すべての情報をリアルタイムに暗号化

SOTENは飛行中のリアルタイム通信を暗号化することで、ハッキングのリスクを抑えています。

ハッカーが通信を傍受しても、内容を解読できません。イメージとしては、秘密の暗号で書かれたメッセージを盗み見ても、意味が分からないようなものです。所有者の意図しない動作によって、ドローンが重要施設に突入してしまうようなリスクを防いでいます。

さらに、SOTENで撮影した画像や映像、飛行ログなどのデータも全て暗号化されます。たとえデータが流出しても、暗号化されているため内容を読み取ることはできません。大切な書類をしっかりと施錠されたケースに入れて運ぶようなものです。このように、SOTENはさまざまな角度からセキュリティ対策を施したセキュアなドローンとして活用されています。

産業用ドローンとして実際の現場で求められるスペックも充実

SOTENは、点検や測量など、実際の現場で必要とされる機能が充実した産業用ドローンとして活用可能です。

LTE通信の活用では、インターネットを介したドローンの操縦が可能となるため、山間地やプラント内等の遠隔地等で、自動飛行による補助者なし目視外飛行（レベル3飛行）ができます。

オプションでオフライン地図が使用可能で、斜面など地形の傾斜に合わせた飛行計画や、対地高度を一定にした自動飛行経路の設定にも対応可能です。オフライン地図はインターネットが使えない環境でも、コントロール側の基地局アプリにオフライン地図を表示すればドローンを自動飛行させられます。

過酷な環境下でも安全に使用可能

SOTENは最大対気速度15m/sと風に強く、災害時などの厳しい環境下でも安全に使用可能です。

日本で、より高精度な位置情報を把握できる準天頂衛星システムみちびきの測位補強サービス「SLAS/SBAS」を搭載しています。災害での調査など、正確な位置情報を把握する必要のある場面では、安全に離着陸できる機体としても注目を浴びています。

また点検や測量時に鬼門とる、送電線や鉄塔付近での操作性が向上しています。

送電線や鉄塔付近では電気の流れる方向が周期的に変化する交流磁界が発生しやすく、ドローンが正しい方角を認識できなくなり機体を制御できなくなる課題がありましたが、SOTENはこの課題を改善しました。

北陸農政局のSOTEN活用事例：定点観測、被災状況確認

北陸農政局では国産ドローンSOTENを活用し、農地や農業用施設の定点観測や、災害時の被災状況確認に対応しています。

特に、高解像度カメラやマルチスペクトルカメラによる詳細な情報収集、悪天候下でも安全に飛行できる堅牢性、高精度測位による正確な位置情報の記録など、農業の効率化と防災・減災の両面でSOTENが活躍中です。

定点観測による農地管理の効率化と作物の健康状態の可視化

北陸農政局はSOTENを用いた定点観測を行っています。

高解像度カメラで農地や水路、農道の状態を詳細に記録し、継続的なモニタリングで農地の管理状況を常に把握でき、適切な農業運営に活用中です。特にマルチスペクトルカメラを活用することで、作物の健康状態を可視化し、生育状況を詳細に分析しています。

マルチスペクトルカメラは近赤外線などの目に見えない波長の光を捉えることができるため、植物の葉の活性度を示す指標であるNDVIを算出できます。日程や季節が異なる状態でNDVIを比較すれば、各パターンごとでの作物の生育状況も把握できます。

取得データをもとに適切な灌漑や施肥を行うことで、収穫量が向上しやすくなりました。また定点観測により異常気象や病害虫の早期発見も行っています。

災害時の迅速な被災状況確認

北陸地方は関東地方よりも豪雪や大雨により、農地や農業用施設に被害が発生する可能性が高いです。山間部付近では土砂崩れによる二次被害が起きることも珍しくありません。そのような状況下では、人が直接現場に入ることが困難な状況に陥りやすいのが従来の課題でした。

そこで、SOTENを用いて上空から被災状況を迅速に把握することで、二次被害の防止や復旧作業の優先順位付けに役立てています。

SOTENの最大風速15m/sでの安定飛行と、IP43相当の防塵・防水性能により、悪天候下でも安全に情報収集が可能です。

また赤外線カメラにも対応しているため、昼夜を問わず被災状況の確認ができます。土砂崩れにより発生した堰き止め湖の水位や夜間の水害の広がりなどもリアルタイムに把握できます。

高精度測位による正確な情報収集

従来ドローンを用いた測量や災害対応では、GPSによる測位が主流で詳細な情報収集に不向きでしたが、SOTENはRTK-SOTENを用いることでセンチメートル単位の高精度な測位ができます。

RTK測量では衛星からの信号と地上の基地局からの補正信号を利用するため、GPS測位よりも大幅に精度が向上します。この高精度測位により、以前よりも農地の区画や面積を正確に把握したり、被災箇所を特定したりできます。

従来のGPS測位では困難だった詳細なマッピングが行えるようになり、効率的な農地管理や迅速な災害対応にも活用されています。また正確な位置情報と共に被災状況を記録することで、復旧作業の優先順位付けや適切な対策の立案にも活用されています。

MAX工業のSOTEN活用事例：対地高度43mからの空中写真測量

MAX工業は国産ドローンSOTENを用いて空中写真測量を行うことで、土地開発やインフラ整備のプロジェクトを支援するサービスを展開しています。SOTENの高い飛行性能と高解像度カメラ、高精度測位機能を活用することで、測量の大幅な効率化と高度化を実現しています。

高度43mから高解像度カメラで撮影

SOTENは対地高度43mの比較的高い位置から、高解像度カメラを用いて測量対象地域を鮮明に撮影できます。

この高度は、広範囲を効率的にカバーするのに適しており、詳細な画像を取得することで地形の変化やインフラの状態を正確に把握できます。一般的に、上空からの撮影には大型の有人航空機が使用されますが、SOTENのような機動的な小型ドローンを活用することで、より低コストかつ機動的に測量を行うことが可能です。

実際、MAX工業は事前にSOTENが飛行するルートを指定し、自動飛行モードの飛行中に一定間隔で写真を撮影して空中写真測量を実施しています。

オルソモザイク画像と3Dモデルの生成

オルソモザイク画像とは、複数の写真をつなぎ合わせて地図のように見える画像のことです。

SOTENで撮影された多数の画像は、専用のソフトウェアで処理されてオルソモザイク画像としてまとめられます。これにより広い範囲を一目で確認できます。

SOTENの高解像度カメラにより撮影可能な鮮明な写真からは、地図作成や土地利用の分析に役立つ非常に精細なオルソモザイク画像が生成可能です。これらの画像を使えば、土地の高低差や地形の変化を立体的に表現しつつ、詳しく分析可能な3Dモデルを作成できます。

SOTENの導入によりMAX工業では設計や計画の精度が向上し、都市計画やインフラ整備の設計時に正確な計画が立てやすくなりました。

高精度測位による正確な地図データの作成

北陸農政局が使用していたように、MAX工業でもSOTENのRTK測量技術が活用されています。

従来のGPS測位では数メートル程度の誤差が生じることが珍しくありません。一方、RTK測位は基地局からの補正信号を利用することでセンチメートル単位の高精度な測位を実現可能なため、建設業界では重宝されています。高精度測位により道路の幅や建物の高さを正確に計測したり、MAX工業は更に正確性が高い地図データを作成できたりしています。

MAX工業は「道路や橋梁の建設において、わずか数センチの誤差が大きな問題につながる可能性がある」と語っており、SOTENはこのような問題の原因となる細かな誤差を最小限に抑えられるドローンとして活用しています。

従来手法と比較した効率向上

SOTENを用いた空中写真測量は、従来の手法と比べて大幅に効率化できます。

従来の地上測量では人が直接現場で測量を行うしかなかったため、人力で機材を運んで設置しながら測量する必要があり、広範囲をカバーするには膨大な時間と労力が無ければ実施できませんでした。広大な面積をカバーするには多大な時間と労力が必要なのも課題のひとつでした。

SOTENの登場で、詳細な空中写真測量が可能になったため一気に問題が解決されて作業の効率化に成功しました。SOTENを用いることで短時間で広範囲の測量を完了でき、かつ高精度のデータを取得することができます。

MAX工業では以前よりも測量効率が大幅に向上し、正確な地図データをスピーディーに作成できるようになりました。

SOTENの詳細スペック

実際にSOTENがどのように活用されているか、何となくでもイメージできるようになったと思います。

しかし記事冒頭で記載した基本スペックだけで「購入しよう」とはならないですよね。私たちが民生ドローンを購入する際の検討材料として詳細スペックを確認するように、SOTENの特徴だけでは実際の業務での使用シーンを想像しにくいです。

以下では、SOTENはどんな詳細スペックを搭載しているのかを紹介します。

防塵・防水性能とメモリ規格

• 防塵･防水性：IP43
• microSD UHS スピードクラス：U3
• microSD ビデオクラス：V30以上

SOTENは、カメラ、ジンバル、バッテリーを搭載した状態でIP43の防塵・防水性能を持ち、雨天やほこりの多い悪天候下でも安定して飛行できます。

メモリーカードはmicroSD UHSスピードクラスU3、ビデオクラスV30以上に対応しており、高速で大容量のデータ記録が可能です。撮影した高解像度の映像や写真をスムーズに保存できます。

使用周波数帯と屋内利用

• 使用周波数帯：2.412～2.477 GHz
• 動作環境温度：-20℃～40℃

SOTENは、テレメトリー、操作、映像伝送それぞれに2.4GHz帯を使用しています。

Visual SLAM技術が搭載されているため、GPSを使用出来ない場所でも自機の位置を把握可能です。そのため、GPSが使えない屋内でもドローンが自らの位置を正確に把握し、障害物を避ける自律飛行に対応しています。

なお、SOTENは-20℃から40℃まで動作します。極寒から暑熱まで幅広い温度環境で動作可能であり、例えば北極圏の調査や砂漠地帯の監視など、さまざまな環境での活用可能です。

送信機とスマートコントローラー

• 送信機：充電しながらの操縦も可能。
• スマートコントローラー：スマートフォン不要で操縦可能であり、三脚への固定もできる。

送信機は約4.5時間の使用が可能で、ジンバルの角度操作も可能です。

2台の送信機による制御権の切り替えが可能であるため、長時間の作業や複数人での操作など柔軟な運用に対応しています。

なお、送信機は以下2パターンで選択可能です。

1. 標準送信機にスマートフォン等を搭載とモニターとして利用
2. モニターが搭載されているスマートコントローラー

スマートコントローラーはスマートフォンが不要なため、飛行準備の手間を削減できるのがポイント。そしてスマートコントローラーはHDMI端子を搭載しているため、カメラ画像をモニターに出力可能です。

直感的な操作を可能にする専用アプリ

SOTENは、Android・Windows用の専用アプリ「TAKEOFF（テイクオフ）」に対応しています。飛行ログの保存や取得が可能で、機体の状態を常に把握できます。送信機として機体と接続するスマートフォンにTAKEOFFをインストールしていれば、スマートフォンにSIMカードが無くとも操作が可能です。

LTE通信を使用する場合は、Android専用のVPNアプリ「TAKEOFF VPN」を事前にインストールする必要がありますが、安全で安定した通信環境を確保できます。

アプリ操作画面は直感的なユーザーインターフェースで設計されているため、初心者でも簡単に操作できるのがSOTENの大きな魅力と言えるでしょう。

SOTENは今後国内での点検や測量の中心を担う可能性が高いドローン

国産ドローンSOTENは中国産ドローンを使用する際のセキュリティリスクを回避するために開発された機体です。セキュリティ面が強固なだけではなく、実際に点検や測量を行う現場で実践的に使用出来るスペックも搭載されているドローンです。

中国産ドローンは購入価格帯が日本国産機よりも低価格で購入できるハイスペック機が多いため、日本国内でも多数使われています。現在では、今まで防災でドローンを活用してきた防衛庁や陸上自衛隊がSOTENを採用開始しており、少しずつ国産機への切り替えが行われ始めています。

ドローンを利活用する上ではリスクマネジメントが重要です。今後、SOTENを始めとする国産ドローンはますます普及することでしょう。

本記事をきっかけに、コストパフォーマンスに優れた中国産ドローン機だけではなく、長い目を見て低リスクで運用できる国産ドローンにも注目してみてください。

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