LiDARレーザーは、天候に左右されず高解像度で環境を正確にマッピングできるため、リモートセンシングにおいて最も有用なツールの一つです。これらのセンサーをドローンに統合することで、これまでは実現不可能または高価だった様々な革新的なアプリケーションが可能になります。これらの例は、LiDARドローンの数多くのアプリケーションのうちのほんの一部であり、様々な分野におけるその汎用性と可能性を示しています。
Inphenixは、米国に拠点を置く先進光源メーカーであり、幅広い高性能光学部品を専門としています。製品ポートフォリオには、ゲインチップ、分布帰還型レーザー（DFB）、波長掃引型レーザー、ファブリ・ペロー型レーザー、垂直共振器面発光レーザー（VCSEL）などがあり、いずれも精密かつ最先端の技術を用いて設計されています。当社の最先端製品は、様々な業界や用途のニーズを満たすように設計されており、幅広いデバイスにおいてシームレスな統合と最適な性能を実現します。さらに、私たちは光学技術の限界を押し広げるソリューションを提供するために、継続的なイノベーションに取り組んでいます。
LiDAR（光検出測距）は、ドローンと組み合わせて使用されることが増えているリモートセンシング技術です。光速を用いて地表までの距離を計算し、スキャナーのレーザービームからの往復移動時間を測定することで、3D点群が作成されます。
返された信号の強度から返された信号がどの表面タイプから来たのかがわかり、写真に写っている詳細とよく一致するため、LiDAR データ内の実際の物体を区別することが可能です。
LiDAR搭載ドローンが役立つ、興味深い用途をいくつか見ていきましょう。まずは、LiDARレーザーとLiDARドローンとは何かを理解しましょう。
LiDARレーザーとは何ですか?
LiDAR（光検出測距）技術は比較的新しいものです。1960年代初頭、エンジニアや測量士は、水路や小川、その他の地理的特徴の詳細な地図を作成するために、この技術を利用し始めました。
数百、あるいは数千枚の個々の画像をつなぎ合わせて詳細なモデルを作成する写真測量法などの他の3Dモデリング技術と比較して、LiDARは明確に異なるアプローチを提供します。写真測量法では、様々な角度から多数の写真を撮影し、それらを処理して3Dモデルを構築します。
一方、LiDARは光エネルギーと高度なレーザーを用いて、遠く離れた対象物をスキャン・測定します。この方法では、レーザーパルスを発射し、表面で反射してセンサーに戻ってくることで、正確な距離測定が可能になります。高高度飛行するドローンや航空機に搭載することで、LiDARは植生、建物、その他の障害物を回避したり、その上を移動したりすることができます。こうした機能により、LiDARは遺跡の発見や地形図作成など、詳細かつ遮るもののないデータが不可欠な用途において強力なツールとなっています。
LiDAR ドローンとは何ですか?
LiDARセンサーを搭載した空中ドローンはすべてLiDARドローンです。近年、 LiDAR技術の進歩により、LiDARセンサーのコストとサイズは大幅に低下し、ドローンへのLiDARペイロードの搭載がより容易かつ費用対効果の高いものとなっています。このコストとサイズの低減により、LiDARドローンは様々な業界や用途で利用可能となっています。
LiDARドローンの利用頻度が高まるにつれ、提供される情報はより手頃な価格で、より正確になりました。技術の進歩により、ドローンとLiDARシステムの統合も強化され、3Dマッピングや環境モニタリングといった用途での利用が急速に増加しています。空中から高解像度のデータを取得できるため、詳細な分析とより正確な結果を得ることができます。
例えば、LiDARセンサーを搭載した固定翼ドローンは、1回の飛行で最大4平方マイルの面積を測量でき、水平方向に4インチ、垂直方向に2インチの絶対精度を実現します。このレベルの精度は、土地測量、インフラ点検、大規模な環境アセスメントなどの用途にとって極めて重要です。
LiDARドローンの用途は何ですか?
LiDAR テクノロジーを搭載したドローンの有望な用途をいくつか見てみましょう。
捜索救助用LiDARセンサーは表面のスキャン効率が非常に高く、捜索救助活動に極めて有用です。ドローンに搭載することで、あらゆる表面上の人物を迅速に検知し、救助隊員が行方不明者を発見するのを支援します。ドローンが被災者を特定すると、救助隊は最も安全な救助方法を決定することができます。さらに、LiDARは低照度環境でも動作するため、夜間や困難な環境下でも救助活動を容易に行うことができます。水路測量用LiDARセンサーを搭載したドローンは、水域の深さを測量・マッピングできるため、困難な水難救助活動にも役立ちます。
法執行機関：ドローンは監視や警備に広く利用されていますが、LiDARセンサーはこれらの機能を大幅に強化し、法執行機関が広大な地域を詳細に評価することを可能にします。LiDARを搭載したドローンは、高解像度の画像を撮影し、暗い場所や暗い場所でも安全な距離から犯罪現場を監視することができます。収集されたデータは再構成することで犯罪現場の包括的な理解を提供し、捜査を支援し、法廷で信頼できる証拠を提示することができます。
検査LiDAR搭載ドローンは、建設現場のセキュリティ確保と構造検査において非常に重要な役割を果たしています。LiDARセンサーの広い視野、正確な距離測定、そして効果的な障害物検知により、コンサルタントは建物の徹底的な評価を安全に実施できます。ドローンの導入により、手作業による現場調査が不要になり、検査員は地上から包括的な空中検査を実施できます。サーマルカメラと組み合わせることで、LiDARドローンは構造物のホットスポットを特定し、潜在的な問題を早期に発見し、不具合を回避するための予防措置を講じることができます。
農業用LiDARドローンは、地形マッピングとモニタリングを簡素化することで、スマート農業を変革しています。例えば、LiDARセンサーを搭載したドローンは、放牧地の詳細な画像を撮影することで牛の群れを追跡し、低照度環境下でも牛の群れの安全を確保できます。正確な地形マッピングは、作物の収穫量とモニタリング効率を向上させる精密農業技術にも役立ちます。土壌特性や作物の高さ、体積、質量などのデータを記録することで、農家は肥料の使用を最適化し、作物管理全体を向上させることができます。
土地測量空中LiDARドローンは、仮想地形モデルまたはデジタル地形モデル（DTM）の作成に使用されます。これらのドローンは、遠隔地や困難な地形の3Dデジタル地形モデルを迅速かつ低コストで生成できます。スキャン対象エリアに応じて、ドローン、航空機、またはヘリコプターを使用してデータを収集できます。ドローンは従来の方法と比較して、より迅速かつ費用対効果の高い導入が可能で、コストとリスクの両方を削減します。LiDARレーザーは、気象条件に左右されない高解像度のマッピング機能を提供し、これまで非現実的または高価だった新しい用途を可能にします。
LiDARレーザーは、天候に左右されず高解像度で環境を正確にマッピングできるため、リモートセンシングにおいて最も有用なツールの一つです。これらのセンサーをドローンに統合することで、これまでは実現不可能または高価だった様々な革新的なアプリケーションが可能になります。これらの例は、LiDARドローンの数多くのアプリケーションのうちのほんの一部であり、様々な分野におけるその汎用性と可能性を示しています。
Inphenixは、米国に拠点を置く先進光源メーカーであり、幅広い高性能光学部品を専門としています。製品ポートフォリオには、ゲインチップ、分布帰還型レーザー（DFB）、波長掃引型レーザー、ファブリ・ペロー型レーザー、垂直共振器面発光レーザー（VCSEL）などがあり、いずれも精密かつ最先端の技術を用いて設計されています。これらの最先端製品は、様々な業界や用途のニーズを満たすように設計されており、幅広いデバイスにおいてシームレスな統合と最適な性能を実現します。さらに、Inphenixは光学技術の限界を押し広げるソリューションを提供するために、常に革新を続けています。
