科学の実践と無人航空機の製造プロセスについて語る際、測地学・地図作成センター(測地学・地図作成研究所 - 天然資源・環境省)所長で理学修士のLuu Hai Au氏(1976年生まれ)は、自身が経験してきた困難と選択のせいで、言葉に詰まることもありました。
修士号。Luu Hai Au、測地学・地図作成センター所長( 測地学・地図作成研究所 - 天然資源・環境省)。 |
プロジェクトがベトナムの2023年ゴールデンクリエイティビティブックに掲載
3年間の研究プロジェクトの実施を経て、測地学・地図学センターの修士課程のLuu Hai Au氏と彼の同僚は、IMUとGNSS機器システムを統合し、無人航空機(UAV)の仮想基準局(VRS)技術を使用してデータを収集することに成功し、大規模な地形図の作成作業に貢献しました。
さらに、このグループは、登録済みのテーマを超える科学的な成果も持っています。それは、ルート飛行が可能な特殊な無人航空機の様々なバージョンを開発することです。これらの特殊な飛行システムは、彼と彼の同僚によって、安価な手動操縦の模型飛行機から利用されています。
このプロジェクトは、ベトナム祖国戦線中央委員会常任委員会がベトナム科学技術協会連合および科学技術省と連携して主催した2023年ベトナム創造黄金書賞授賞式で功労賞を受賞しました。
修士課程のLuu Hai Au氏は、フィールド測量(屋外で行う地図作成)は、特に山岳地帯や島嶼部において非常に危険で困難、そして費用もかかると述べた。これを克服するため、2012年以降、一部の軍の地図作成部隊では超軽量無人航空機(UAV)が効果的に活用されている。しかし、輸入品は非常に高価である。
2015年、測量と地図作成におけるドローン活用の優位性に気づいたタイビン省出身の若者は、両親の支援を受け、スイスから5億ドンで専用の超軽量ドローンを購入しました(当時、民間向けの測量機は輸入されていませんでした)。運用を開始した後、彼はこのシステムの最大の欠点に気づきました。それは、飛行して写真を撮る前に、調査エリアに写真制御マーカーを設置し、測量して地図を作成するためのチームを編成しなければならないことでした。これが無人航空機システムの意義を大きく損なっていたのです。
研究グループが抱える課題は、輸入UAVシステムの位置測定装置の精度に関する最適解を研究することだった。研究開始当初、海外の専用装置はすべて閉鎖型(ブラックボックス型)であり、改良の余地がないことがわかった。研究チームは、手動操縦の安価な模型飛行機(機体は模型飛行機の胴体で、滑走路のみで離着陸する硬翼式)を、あらかじめ設定された航路に沿って飛行する専用機へと改良・改造する必要がありました。同時に、離着陸に滑走路を必要とする固定翼機を、垂直離着陸固定翼機(任意の位置で離着陸できる機体)へと改良しました。
「このプロジェクトは、ベトナムの『ゴールデンクリエイティビティブック2023』から表彰状をいただきました。これは私にとっても同僚にとっても喜びであり、誇りであり、大きな励みになっています」とMSc. Auは語りました。
MSc. Luu Hai Auとメンバーがこのトピックを実装しました。 |
人間に代わる、完全な自動化へ
修士課程の呂海澳氏は、無人航空機には多くの利点があると述べた。第一の利点は、特に高山、深海、汚染地域などにおいて、人間が直接現場に出向いてデータ収集や地図測定を行う必要性を解消できることだ。
「全地球航法衛星システム(GNSS-IMU)の座標、高度、回転角をUAVの画像中心と統合し、UAV画像から大規模な地形図を作成する作業を完全に自動化するソフトウェアを構築することで、非常に困難でコストのかかる現場画像の計測と管理の作業を軽減することができました」と、MSc. Luu Hai Au氏は述べています。
著者によると、もう一つの利点は、製品コストが1億ドン未満(海外から購入する機器に比べて最大90%低い)であることだ。これは、無人機器とセンサーデータを処理する統合ソフトウェアを自社で製造できるため、コスト削減につながる。
以前は海外から購入したドローンは非常に高価で、修理が必要な場合はメーカーに送る必要があり、費用がかさみ不便でした。しかし、オー師匠と彼の同僚のドローンは国産なので、問題が発生した場合でもすぐに修理が可能です。
さらに、胴体着陸では、約30回の撮影飛行後に外板とセンサーを交換する必要があり、非常に高額な費用がかかります。垂直着陸カットにより、この問題は解消されました。
最も重要なのは、このプロセスはパイロット生産プロジェクトを必要とせずに現場でテストされ、実際の製品として生産されていることです。
現在、約10種類のバージョンがあります。そのうち最大のバージョンは、翼幅が約3メートル、飛行時間が3時間という飛行機です。かつてはメコンデルタのドン・タップ・ムオイ湿地帯の上空を飛行し、1回の飛行で1,500ヘクタールの面積を写真と地図に収めました。
呂海澳先生の科学における成功は、彼の母親の大きな貢献によるものです。 |
科学をするには「燃やす」必要がある
鉱山地質大学で測地学を専攻し卒業後、ルー・ハイ・アウ氏は海外の地質学連盟に月給約400万ドンで勤務するよう招聘されました。一方、測地学・地図学研究所の月給は40万ドンです。しかし、最終的に彼は研究所に戻ることを選択しました。
当時を思い出すと、アウ師匠は胸の内を隠せなかった。この選択は家族から大きな影響を受けた。両親は共に政府機関の職員で、科学者の苦労や困難を理解していたが、それでも息子の夢を追うことを励ましてくれた。卒業したら、お金を稼ぐのではなく、知識と科学を身につけるべきだ、と両親は言った。
「テーマ登録前に科学的な成果物を研究することは、時に非常にリスクを伴います。若い世代にはより良い研究環境が与えられることを願っています。しかし、科学者自身も『燃える』必要があります。潜在能力、プロジェクト、アイデア、そして『リスクを負わない』姿勢がなければ、投資を得るのは難しいでしょう」と、アウ教授は自身の見解を述べた。
修士課程のLuu Hai Au氏と彼の研究チームが開発したドローンは、天然資源・環境セクター内外の測量・地図作成部門で広く活用されています。これらの製品は、天然資源・環境省のプロジェクトである湿地の測量と地図作成に役立っています。
この製品は、建設省のプロジェクトであるフォルモサ工場(2017年)の測量、計測、および在庫管理に使用されています。測量、計測、および大縮尺地形図の作成に使用され、運輸省の南北高速道路と東西高速道路の設計・建設や関連産業に役立っています。
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