火山観測ドローンの飛行は、日常的な危険監視への扉を開きます

バナー画像：アラスカのダッチハーバー空港にある空気圧ランチャーに配備する準備ができているS2UAS。クレジット：Aleutian Aerial / Andy Dietrick
火山を空から観測する時、衛星からだと雲に邪魔されるし無人飛行機の方が安全安心安価でガスも採取できる。模型飛行機じゃないから手投げでは射出できないんだ。以下、機械翻訳。
火山観測ドローンの飛行は、日常的な危険監視への扉を開きます
2022年1月28日
「火山予報」を提供する能力は、噴火の重大な健康、安全、さらには経済的影響を減らすのに役立つ可能性があります。それらは定期的に航空と私たちが依存しているグローバルサプライチェーンを混乱させます。昨年の秋、活火山の頂上を周回する小さな航空機が、噴火の兆候がないか、遠く離れた危険な火山を常に監視する未来へと私たちを動かしました。
この無人航空機システム、または一般にドローンとして知られているUASは、困難な環境での科学的使用のために特別に設計され、その後、空中火山観測プラットフォームにアップグレードされました。2021年9月にアラスカのアリューシャン列島にあるマクシン火山への飛行で、連邦の科学者と業界エンジニアのグループは、UASがパイロットの目を航空機に向けなくてもうまく飛行できることを実証しました。そしてそれは、世界中の火山やその他の危険を監視するための新しい可能性を開きます。

視界外のフライト、何年にもわたって作成中

固定翼のパイロットされていない航空機、またはドローンを肩越しに運ぶ人
Black SwiftTechnologiesのMaciejStachuraは、S2航空機をアラスカのダッチハーバー空港の打ち上げ地点に運びます。
クレジット：Aleutian Aerial / Andy Dietrick
火山を間近で調査するために研究者を徒歩またはパイロット航空機に派遣することは危険で費用がかかる可能性があります。また、定期的に多数の火山に対して行うことは現実的ではありません。しかし、洗練されたUASは、オペレーターの視線を超えて飛ぶことができれば、その仕事をすることができます。頭字語BVLOSで知られるこの機能は、通過するとさらに多くのアプリケーションを可能にする一種のしきい値を示します。
NASAでは、火山の綿密な監視にUASを使用することが、カリフォルニアのシリコンバレーにあるエームズ研究センターの研究者によって最初に実証されました。2013年、彼らはコスタリカのトゥリアルバ火山上空で小型の固定翼ドローンを飛ばして科学データを収集しました。
その後、NASAとコロラド州ボールダーのBlack Swift Technologiesとの長期的なコラボレーションにより、S2 UASが誕生し、アラスカで最近画期的な飛行が行われました。
エームズの地球科学部門のディレクターであり、プロジェクトの初期メンバーであるフロリアンシュワンドナーは、次のように述べています。「また、UASが火山の不安の兆候を探すために運ぶことができるガス検知ペイロードを開発しました。」
米国地質調査所が数年でパートナーシップに参加したとき、彼らは追加のガスを検出し、視覚的および熱的画像を収集するためのさらに有能なペイロードをもたらしました。

マクシン火山山頂の空中カメラからの飛行中の眺め
S2機の翼にあるカメラで撮影したマクシン火山山頂の様子。無人航空機システムは、パイロットの視界の範囲を超えて自律的に飛行し、2021年9月の飛行デモンストレーション中に、火山活動に関するデータを取得しました。
クレジット：Black Swift Technologies
S2の飛行デモンストレーションにつながる開発パスは、NASAのスモールビジネスイノベーションリサーチおよびスモールビジネステクノロジートランスファープログラムによって部分的にサポートされていました。このプログラムの管理オフィスはエイムズにあります。このプログラムは、商業化を成功させる大きな可能性を秘めた革新的な技術の研究、開発、実証のために中小企業や研究機関に資金を提供します。科学的およびその他のすべてのドローンにとって、安全なBVLOS飛行を達成することは、広範な商用利用に向けた次の大きなステップです。

サミットへと戻る
S2がこのように飛行できることを実証するために、航空機を監視せず、飛行経路を表示するモニターのみを監視します。主要な要件の1つは、UASを空域に安全に統合するための計画でした。エイムズの飛行運用部門は、連邦航空局およびブラックスウィフトと協力して、安全に視界から外れるために必要な運用を開発しました。
展開中、チームは4つのBVLOSミッションを15マイル離れたマクシン火山に向けて飛行しました。S2は、自律システムとプログラムされた飛行計画に依存して山頂に到達し、そこで航空機は高解像度の可視光と熱の画像をキャプチャしました。チームの科学者たちは、これらを使用して、地下で火山活動が変化していることを示す物理的特徴の変化を検出できることを確認しました。飛行はまた、火山の深さで醸造活動の変化を知らせる可能性のあるガスを検出するための航空機に搭載されたセンサーの能力を実証しました。
「私たちの目標は、UASの機能を引き続き推進して、自然現象に対する貴重な洞察を提供することです」と、Black SwiftTechnologiesのCEOであるJackElstonは述べています。「この展開は、現在非常に困難なUAS操作を大幅に簡素化するのに役立つと思われる最先端の自動化テクノロジーを実証しました。最もエキサイティングな結果の1つは、カスタムオートパイロットシステムが、状況が危険になりすぎた時期を判断し、元に戻すことでした。」

定期便の未来

アラスカのマクシン火山の頂上の航空写真。黄色の熱画像データがオーバーレイされています。
アラスカのマクシン火山の頂上の航空写真。黄色の熱画像データがオーバーレイされています。熱データは、この火山の活発な性質を証明する、高温の地面の領域を示しています。両方の画像は、2021年9月の視界を超えた視線（BVLOS）飛行のデモンストレーションに成功した際に、搭載機器を使用してS2 UASによってキャプチャされました。火山の火口湖が右下に表示され、フマロールが周囲に散らばっています。火山ガスを放出している山頂エリア。
クレジット：Black Swift Technologies
この科学的なプラットフォームでパイロットの視界の範囲を超えて安全に飛行する実証済みの能力は、より日常的な操作への道を開きます。

USGS NationalInnovationのディレクターであるJonathanStockは、次のように述べています。センターは、2021年9月のフライトの資金調達と調整を支援しました。「このツールを使用すると、遠隔地の火山でさえ活動を定期的に監視し、噴火イベントに対応することができました。これは、科学者とこれらの地質学的危険の周りのコミュニティの両方の安全のためのゲームチェンジャーです。」
政府と中小企業の間のこのパートナーシップにより、BVLOSドローンの飛行が可能になり、干ばつ、洪水、山火事など、世界中のさまざまな危険を追跡して対応できるようになります。
この作品は、NASA、Black Swift Technologies LLC、およびUSGS間の長期的なパートナーシップの成果です。マクシン火山プロジェクトの資金は、USGS National Land ImagingProgramとUSGSNational Innovation Centerによって提供され、NASAのSBIR / STTRプログラムと協力して、航空機のプロトタイプに対するNASAの当初の投資を活用しました。USGSはまた、FAAとの耐空性レビューと空域統合調整を提供するための省庁間協定を通じてNASAエイムズ飛行運用部門に資金を提供しました。

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最終更新日：2022年1月28日
タグ： エイムズ研究センター　地球