農薬散布ドローン
みちびき（CLAS）の活用

2022年9月15日
東光鉄工株式会社 UAV事業部

講演内容
１．会社概要２．弊社農業用ドローン紹介
３．みちびき実証への取組紹介

1．会社概要
会社名

東光鉄工株式会社設立

1973年（昭和48年）7月

資本金8,500万円

代表者

代表取締役会長 虻川
代表取締役社長 菅原

社員数290名

本社所在地

秋田県大館市釈迦内字稲荷山下19-1

UAV事業部所在地

秋田県大館市雪沢字蕷ケ岱256-1

事業部

鉄工事業部/ベンダー事業部/ドーム事業部/インフラ鉄構事業部/工事事業部
機械事業部/産業機械事業部/精密事業部/メンテナンス事業部
UAV事業部(2015年9月新設）

UAV事業内容

UAV（無人航空機）の開発・製造・販売並びに保守、教育サービス

関連団体

国土交通省認定管理団体
農林水産航空協会認定整備事業所
農林水産航空協会認定産業用マルチローター教育施設

東雄
訪順

１．会社概要“ものづくり”で社会貢献する
ドローンメーカー

１．会社概要-

UAV事業部 説明-▋廃校跡地を事業所とし活用▋100×60mの広大なドローンフィールド▋雨天練習も可能な体育館完備▋農業用ドローン代理店 全国20拠点

教習開発

製造

1拠点に集約秋田県大館市雪沢字蕷ケ岱256-1

1．会社概要
農業分野–

UAV事業部 説明

8L機

TSV-AQ1
７月販売

2015年

2016年

UAV事業部発足

10L機

10L機

TSV-AH2
1月販売

TSV-AQ2
6月販売

４L機

TSV-AH1
12月販売

2017年

2018年

農業用機体4機種市場導入
2019年

2020年

2021年

教習事業化

農林水産航空協会認定
教習施設/整備事業所

TSV-RQ1
7月販売

国土交通省認定
ドローン管理団体登録

防災・業務請負サービス

防水・防塵
国産ドローン

２．弊社農業用ドローン紹介

安心感と作業性を追求した農業用ドローン TSV-AQ2
長年に渡り農薬散布機の設計・開発・製造・販売を行ってきたドローンメーカーとして、これまで培ってきた技術力と農家さんの声を集約したン農業用ドローンです。
初心者の方でも安心・安全に農薬散布を行うことができ、限られた時間でスピーディに散布を行えるよう、作業性に優れた機能を搭載。

２．弊社農業用ドローン紹介▍農家さんの声から生まれた作業負担を軽減する農業用ドローン

ワンタッチ着脱

自動航行

提案、開発、教育、運用から現場支援まで製販一貫対応を訴求。

水洗い可能

10ℓ

4m

IP45

10~25㎞

積載容量

散布幅

防塵防水

飛行速度

障害物検知

高度維持

センサー類
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２．弊社農業用ドローン紹介▍農業の省力化を担う自動航行モード★AB点モード
B点

飛行時に仮想のA点、B点を設定することで、残りの散布を自動で行うモード。
AB点モードは主に四角形の圃場に有効。

A点

A点B点設定後、残りを自動で散布再開可能

タンクが途中で空になると、空検知で自動停止。
一度戻して、補充後「再開」ボタンを押すことで、停止したポイントまで、自動で戻り散布を再開可能。
9Copyright©東光鉄工株式会社 All Rights Reserved.２．弊社農業用ドローン紹介▍農業の省力化を担う自動航行モード★自動航行モード

あらかじめルートを作成し、自動航行を行うモード。
☆枕地散布ルートを自動で生成。
障害物や危険箇所との安全な距離を保った散布が可能。
GPS精度による開始地点のズレ、または風速を考慮し、散布開始地点を微調整してから散布開始することが可能。
10Copyright©東光鉄工株式会社 All Rights Reserved.

３．みちびき（CLAS）活用への取り組み▍農業用ドローンに欠かせない高精度衛星測位技術

みちびき(CLAS)の活用①
2020年 順天頂衛星「みちびき」搭載ドローンによる高精度飛行実証 (内閣府)【1．実証事業の目的】
精密農業分野におけるドローンの活用には正確な飛行制御を実現することが最も重要な取組みとなっている。
従来の取り組みではRTK方式を採用するケースがほとんどである。
RTK方式の課題は基準局の設置、複数の衛星を無作為に使用することによる受信精度、Fixするまでのタイムラグ、場所や時間によっての精度変化等があげられる。「みちびき」を使ってこれらの課題をどの程度改善することが出来るかを検証することを目的とする。
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３．みちびき（CLAS）活用への取り組み▍農業用ドローンに欠かせない高精度衛星測位技術

みちびき(CLAS)の活用①

同一機種TSV-AH2にて・みちびき方式(上)・D-RTK方式(下)・GPS方式の機体を用いて飛行性能比較の実証実施。
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３．みちびき（CLAS）活用への取り組み▍農業用ドローンに欠かせない高精度衛星測位技術

みちびき(CLAS)の活用①
2020年 11月17日 秋田県大潟村圃場にて実証実験
検証項目
飛行の安定性

みちびき
特に問題なしD-RTK
特に問題なし通常GPS
特に問題なし準備に要した時間

左右に20～40cm程度の左右に50～200cm程度
左右に20～40cm程度の誤差
誤差の誤差
上下に30～50cm程度の 上下に30～50cm程度の誤差(気 上下に30～50cm程度の誤差(気圧計)
圧計+GPS高度計)
誤差(気圧計)中心位置から最大100cm 中心位置から最大100cm程度の 中心位置から最大200cm程度の誤差
誤差程度の誤差
電源投入～離陸まで3～ 基準局設置(8分9秒)+電源投入～
電源投入～離陸(3分)
離陸(3分)=11分9秒
5分

作業量

1人

1～2人(測量を含まず)

1人

容易

基準局設置のための知識が必要

容易

3～5分程度

1～2分程度

1分程度

安定

安定

安定

水平方向精度
垂直方向精度
ホバリング精度機器の取扱やすさ
衛星捕捉までの時間
補足後の安定性
機体と基準局との通信距離

最大200m程度

通信の安定性

安定その他

期待する精度が、D-RTK、みちびき構成機で得られず→ 「測量方法の再確認と再測量および元期、今期の補正をすることにより、より高精度の飛行が可能ではないか?」

元期、今期の補正によ 基準局設置に必要な時間は2時間
り誤差は改善する可能性 30分

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３．みちびき（CLAS）活用への取り組み▍農業用ドローンに欠かせない高精度衛星測位技術

みちびき(CLAS)の活用①
2020年 12月7日 秋田県雪沢(弊社グラウンド)での再実証
検証項目

みちびき

D-RTK
特に問題なし従来GPS

飛行の安定性

特に問題なし特に問題なし水平方向精度

左右に20～40cm程度の左右に20～40cm程度の誤差
誤差

垂直方向精度上下に30～50cm程度の 上下に30～50cm程度の誤差(気 上下に30～50cm程度の誤差(気圧計)
圧計+GPS高度計)
誤差(気圧計)

左右に50～200cm程度の誤差

準備に要した時
間中心位置から最大50cm 中心位置から最大50cm程度の誤 中心位置から最大程度の誤差
差200cm程度の誤差
電源投入～離陸まで3～ 基準局設置(8分9秒)+電源投入～
電源投入～離陸(3分)
離陸(3分)=11分9秒
5分

作業量

1人

1～2人(測量を含まず)機器の取扱やすさ

容易

基準局設置のための知識が必要 容易

衛星捕捉までの時間

3分程度

1～2分程度

1分程度

補足後の安定性 安定

安定

安定

機体と基準局との通信距離

最大100m程度

通信の安定性安定

ホバリング精度

その他

ホバリング中のローリ
基準局設置に必要な時間は2時間
ング(Pixhawk2の設定に30分より改善の可能性あり)

1人

赤:実際の飛行軌跡
緑(赤):みちびき飛行軌跡
青:通常GPS飛行軌跡
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３．みちびき（CLAS）活用への取り組み▍農業用ドローンに欠かせない高精度衛星測位技術

みちびき(CLAS)の活用①
再実証の結果CLAS機(左:直線、右:ホバリング)

D-RTK搭載機(左:直線、右:ホバリング)

一般的GPS機(ホバリング)① D-RTK機、CLAS機とも、指定されたルート、ホバリングポイント上での飛行精度が向上した。
(ほぼルート上、ポイント上を飛行できた)※元期での測量データを今期に補正した結果と考えられる②ホバリング中に小さく揺れ動く動作を発見した。
・CLAS機の場合・・・小さく反時計回りに回転・D-RTK機むの場合・・・ホバリング中に大きくずれることがある※CLAS機の場合、GPSアンテナ取付位置の補正情報を考慮していなかった
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３．みちびき（CLAS）活用への取り組み▍農業用ドローンに欠かせない高精度衛星測位技術

みちびき(CLAS)の活用①
残った課題
・D-RTK機と比較し、ホバリング時の安定性が低いことがわかった。
これはCLAS機を使用した結果ではなく、フライトコントローラーへのCLAS機用アンテナ取り付け位置による重心位置からの補正データを設定していなかったことが原因と思われる。

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３．みちびき実証への取り組み▍農業用ドローンの自動航行に欠かせない高精度衛星測位技術

みちびき(CLAS)の活用②
ドローンで肥料や農薬を自動散布する上で欠かせない、高精度な衛星測位技術への取り組み。
みちびきのセンチメーター級測位補強サービス(CLAS)対応受信機による実証、及び実証機搭載ドローンの活用でスマート農業へ取り組む。

秋田版スマート農業創出事業(5ヵ年事業)
2021年 みちびき(CLAS)受信機搭載ドローン
TSV-AQ2F 秋田県立大様(AIC)へ納入
2022年 大仙市圃場、秋田県立大圃場において直播実証散布(モリブデン)(鉄コーティング剤)
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３．みちびき実証への取り組み▍農業用ドローンの自動航行に欠かせない高精度衛星測位技術

みちびき(CLAS)の活用②
2021年

みちびき(CLAS)受信機搭載ドローン
TSV-AQ2F 秋田県立大様(AIC)へ納入

2020年実証時の残課題「フライトコントローラーへのCLAS機用アンテナ取り付け位置による重心位置からの補正データ」を設定し、ホバリング安定性を向上。
また、CLAS受信機についてはより安価で軽量化された機種を選定。

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３．みちびき実証への取り組み▍農業用ドローンの自動航行に欠かせない高精度衛星測位技術

みちびき(CLAS)の活用②
2022年

大仙市圃場(モリブデン) 、秋田県立大圃場(鉄コーティング剤)において直播実証散布

ルート設定自動航行では無く、A-B点モードにて実証（直播は、対象圃場への散布量が多く、散布時に何度か種子を補充する必要があるため）

A-Bモードでの直播散布

秋田県立大試験圃場での実証の様子

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３．みちびき実証への取り組み▍農業用ドローンの自動航行に欠かせない高精度衛星測位技術

みちびき(CLAS)の活用
農業用ドローンでのCLAS活用の課題
・Fixまでの時間がGPS取得に要する時間と比較すると、まだ30秒~1分長いため散布作業開始までの待ち時間が発生する。
・農業用ドローンは価格で選ばれる傾向が強いため、標準搭載とするには未だ価格が高額である。（オプション扱いでの対応は行っている。）
・ドローンへ搭載する際には、限られたスペースに搭載するため、軽量化に加えてサイズのコンパクト化が求められる。
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ご清聴頂き、ありがとうございました。

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