VTOL固定翼UAV搭載-LiDARでインドネシア・スマトラ島横断道路建設2200kmを地図化
スマトラ島の大規模測量にeVTOLとUAV LiDARのソリューションが採用されました。
LiDAR測量の最大の課題のひとつは生産性です。 以下では、適切なツールを使用し、組み合わせることで、LiDARマッピングがいかに効率的であるかを実感していただけると思います：UAVとLiDARシステム。
インドネシアは2024年までが大きな開発計画です。 この計画は、国全体とその主要な島々の道路接続を改善するものである。インフラを整備する国営企業であるフタマ・カリヤは、スマトラ島の有料道路建設を担当することになった。
Hutama Karyaは、スマトラ島に沿った有料道路計画をマッピングするために、Yellowscan Surveyor UltraUAV LiDARセンサーを搭載したQuantum-SystemseVTOL UAVTronを使用しました。
フタマカリヤは、バンダアチェ市（北西部）とバンダランプン市（南東部）を結ぶ全長2200kmのスマトラ横断道路の地図作成と建設を担当した。 そして、これは絶対に中小企業ではありません！
トランス・スマトラ有料道路建設マップ – Photo credit. Hutama Karyaです。
トランス・スマトラ有料道路建設 – 航空写真 – Photo credit. Hutama Karyaです。
ヤシの木が生い茂る森の上空で、Tron UAVとSurveyor Ultra LiDARを組み合わせた離陸をご覧ください。
道路建設のための2.200kmのコリドー・マッピングを実行するには？
コリドーマッピングプロジェクトは10kmの区間に分けられ、最小で220回、最大で350回（悪天候、UAVやセンサーの破損や修理の可能性など、最悪のシナリオ）のフライトミッションが計画されました。
Surveyor Ultraは 150m AGLで飛行し、このLiDARシステムの限界を超えたが（YellowScanが推奨するSurveyor UltraのAGL飛行高度は80m）、プロジェクトの要件は満たしている。 ムアラエニム、パダン、ベンクル、プカンバルのような森林や丘陵、あるいは極端な地形の上を低空で飛ぶのは本当に大変です！
ムアラエニム」エリアでは、インドネシアの現地規制により、サーベイヤーウルトラを搭載したトロンUAVが、各調査区間（30km）でBVLOS（Beyond Visual Line of Sight）飛行を行ったこともあります。 LiDARを搭載した固定翼のeVTOLがBVLOS飛行したのは、インドネシアで初めてのことです！
つまり、ムアラ・エニムの30kmのコリドールマッピングは、地上のライカGPSベースステーションを使い、3つの離着陸ポイントから行われたのです。 精度は期待通りでも、当初設置したGCPサインが熱帯雨林の密林に覆われているため、それを見つけるのが大変な作業でした。
この巨大なLiDAR調査プロジェクトで、なぜeVTOL固定翼UAVとYellowScan Ultraを組み合わせたのか？
航空機を使ったLiDARマッピングは、精度が期待できない、コストがかかる、データの取得が部分的にしかできないなどの理由から、急速に選択肢から外れていきました。
Hutama Karyaは、プロジェクトの規模、密集した植生（ヤシの木の葉）、地形レリーフに適応し、要件を満たすためにUAV LiDARマッピングを選択することを決めました。
eVTOL固定翼UAVは、迅速かつ安全に垂直離着陸を行うことができます。 インドネシアのように植生が密な地域で作業する場合、飛行スペースがあまり必要なく、データ収集がすぐに始められるので、必須アイテムです。 その上、マルチローターUAVを使うよりも、より高く、より速く、より長く飛行することができます。 生産性を高めるための最適なソリューションです。
YellowScan Surveyor UltraUAV LiDARは、Velodyne社製VLP-32レーザーセンサー（360°FOV、32レーザービーム、600.000pt/sec、最大2エコー/リターン）を内蔵し、熱帯林の作業で必要とされる高い点密度を実現しています。 そのため、サーベイヤーウルトラでは、密生した植生を通過する高速LiDARデータキャプチャが可能です。Quantum-Systems Tronの機首にLiDARを組み込むのは簡単で、その結果、データ収集は迅速かつ正確になります。
フライトパラメーターは？
- カバーするエリア（コリドーの長さ）：2.200 km
- フライト数です：260
- ミッションの期間10ヶ月
- 得られる精度：最小5cm(@80m AGL)～最大10cm(@150m AGL)
- 1フライトあたりのコリドール長：コリドールパターンに応じて10～12km
- 飛行速度：20m/s
- 飛行高度：100-150 m AGL
- 結果：植生下のカバー率で20pt/平方メートル
LiDARデータ取得中の障害物もなく、トランス・スマトラ有料道路ミッションは成功しました。YellowScan Surveyor Ultraは、ハードな条件下（激しい使用、推奨AGL以上の高度、湿度…）で動作し、UAVマッピングの熱帯地域の制約に確実にマッチしています。
Surveyor Ultraは、線状インフラ（コリドーマッピング）のための非常に大きなLiDARデータ取得が可能で、Quantum-Systems Tronとの組み合わせは実績あるソリューションです。
実際、この大規模なプロジェクトは、世界にその姿を示した。 Quantum-SystemsとYellowScanの組み合わせのソリューションは、UAV測量を新しいレベルに引き上げました。 Quantum-Systems Tron UAVとYellowScan Surveyor Ultra LiDARは、通常有人航空機が到達する1フライトあたりの生産性レベルとカバーエリアサイズを達成しました。
これはほんの始まりに過ぎず、新しいUAV LiDARシステムによって、この技術がこれまでにないレベルの有効性、使いやすさ、低コストを実現することが期待されます。
NB : 著者 Julien BO.
