自律型ドローンが空港から鳥を追い払える可能性

A drone is pictured near an Airbus Beluga XL transport plane on the tarmac in Colomiers near Toulouse, France, July 19, 2018. REUTERS/Regis Duvignau
Protecting the skies.Image: REUTERS/Regis Duvignau
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航空機へのバードストライクはまれかもしれないが、空港が対策を講じる必要がないほど少ないわけではない。しかし、鳥を遠ざけることは難しい課題だ。数十羽、数百羽の群れの行動をどのように制御するのか。おそらく、最適な経路を自律的に選択するドローンを使えばよい。カリフォルニア工科大学(CalTech)の研究者が開発したもののように。

Image: CalTech

現在、空港では手動操縦のドローンや訓練されたハヤブサが使用されている場合がある。手動操縦のドローンは高価で、当然ながら資格を持つパイロットの数に制約される。訓練されたハヤブサについても、想像のとおり、同様に規模を拡大することが難しい方法だ。

カリフォルニア工科大学のSoon-Jo Chung氏は、2009年にUSエアウェイズ1549便がバードストライクにより墜落寸前となったものの、ハドソン川に比較的安全に着水できた事故を目の当たりにして、この分野に関心を持つようになった。

「次は、これほど幸運な結末にはならないかもしれないと思った」と、同氏はカリフォルニア工科大学のニュースリリースで述べた。「そこで、自律性とロボット工学に関する自身の研究分野を活用して、鳥から空域を守る方法を探り始めた」

ドローンを空中に飛ばし、ガチョウを追い払うのは明白な解決策に思える。しかし、群れの行動を予測し、確実に影響を与えることは簡単ではない。

「ドローンの配置には細心の注意が必要だ。離れすぎていれば群れは動かない。近づきすぎれば、群れを散らし、完全に制御不能にしてしまうおそれがある」とChung氏は述べた。

研究チームは、動物の群れがどのように動き、互いに影響し合うかのモデルを研究し、脅威に応じて鳥がどのように動くかを説明する独自のモデルを導き出した。このモデルから、鳥を望ましい方向へ逸らしつつ、パニックを起こして散らすことのない、ドローンが従うべき飛行経路を導き出すことができる。

この新しいソフトウェアを搭載したドローンが複数の場所に配備され、特定の保護区域への鳥の侵入を防ぐよう指示された。下の映像(この動画からの抜粋)で見られるように、効果があったようだ。

Image: CalTech

もちろん、モデルを調整し、さまざまな規模の群れや鳥の飛行速度などに対応できる信頼性の高い状態にするには、さらなる実験が必要だ。しかし、これを空域を封鎖するための標準的なシステムとみなすことは難しくない。精密レーダーと連携した十数機のドローンで、かなり広い区域を保護できるだろう。

研究チームの成果はIEEE Transactions on Roboticsに発表された。

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