JP2018136315A - Multicopter and atmospheric environment measuring method using multicopter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機体本体とローターとを備えたマルチコプターに関するとともに、マルチコプターを利用して上空の大気環境を測定する大気環境測定方法に関する。 The present invention relates to a multicopter provided with a fuselage main body and a rotor, and to an atmospheric environment measurement method for measuring an atmospheric environment in the sky using the multicopter.
マルチコプターに搭載されて土地をマッピングするカメラユニットを備え、上空を飛行するマルチコプターから見える土地の一部分の連続的な画像情報をカメラユニットによって撮像し、カメラユニットを通して見える土地部分についての画像情報と少なくとも直前に撮像された土地部分についての画像情報とを比較し、それら画像情報の重複率を決定する重複率決定ステップと、重複率決定ステップによって決定された重複率があらかじめ定められた重複率以下である場合、直ちに土地部分の画像情報の撮影を実行するようにカメラユニットに撮影指示を送信する撮影指示送信ステップとを有する画像撮像管理方法が開示されている(特許文献1参照)。 It has a camera unit that is mounted on a multicopter and maps the land, and continuous image information of a part of the land that can be seen from the multicopter flying in the sky is captured by the camera unit, and image information about the land part that can be seen through the camera unit and Compare at least the image information of the land portion imaged immediately before and determine the duplication rate of the image information, and the duplication rate determined by the duplication rate decision step is less than or equal to the predetermined duplication rate In this case, there is disclosed an image capturing management method including a capturing instruction transmitting step of transmitting a capturing instruction to the camera unit so as to immediately capture image information of a land portion (see Patent Document 1).
さらに、複数台のマルチコプターの運行手段を有する配送車と、配送車の天井に設置されたマルチコプターの離着陸スペースと、荷物出庫口と、荷物を順次荷物出庫口に供給する供給手段とを有し、マルチコプターが荷物出庫口から荷物を供給されて宅配先に配送し、配送後に配送車に戻って次の荷物の供給を受けて宅配を行い、次の宅配先が配送車から一定距離以上離間している場合、次の宅配先の近辺に配送車が到達するまでマルチコプターが配送車に着陸した状態で移動し、配送車が次の宅配地域に移動した後にマルチコプターによって次の宅配を行う配送システムが開示されている(特許文献2参照)。 In addition, it has a delivery vehicle having multiple multicopter operation means, a multicopter take-off and landing space installed on the ceiling of the delivery car, a luggage exit, and a supply means for sequentially supplying the luggage to the luggage exit. Then, the multicopter is supplied with the package from the luggage exit and delivers it to the delivery destination, returns to the delivery vehicle after delivery, receives the next package, and delivers the next delivery, and the next delivery destination exceeds a certain distance from the delivery vehicle. If they are separated, the multicopter will land on the delivery vehicle until the delivery vehicle reaches the vicinity of the next delivery destination, and after the delivery vehicle has moved to the next delivery area, the multicopter will deliver the next delivery. A delivery system is disclosed (see Patent Document 2).
前記特許文献1に開示の画像撮像管理方法は、上空を飛行するマルチコプターに設置されたカメラユニットによって土地の一部分の連続的な画像情報を撮像し、前記特許文献2に開示の配送システムは、配送車の天井に設置された離着陸スペースに離着陸するマルチコプターによって荷物を宅配先に配送するが、上空の空気を採取するサンプリング用途や上空の空気に含まれる成分を測定する成分測定、上空の気象データを測定する気象データ測定にマルチコプターを利用することはできない。 The image capturing management method disclosed in Patent Document 1 captures continuous image information of a part of land by a camera unit installed in a multicopter flying over the sky, and the delivery system disclosed in Patent Document 2 includes: The multicopter that takes off and landing in the takeoff and landing space installed on the ceiling of the delivery vehicle delivers the package to the delivery destination, but the sampling use for collecting the air in the sky, the component measurement for measuring the component in the air in the sky, the weather in the sky Multicopters cannot be used to measure meteorological data.
なお、マルチコプターは、ローター(回転翼)の回転による揚力によって空中を飛行しつつ空中にホバリングするが、ホバリング中であってもローターの回転によって空気がマルチコプターの上方から下方に向かって流動し、マルチコプター周辺の気流が乱れる。ローターの回転によってマルチコプター周辺の気流が乱れることで、ホバリング状態におけるマルチコプターの周辺において自然の気象条件による空気のサンプリングを行うことができないとともに、上空の空気に含まれる成分を自然の気象条件で測定することができない。また、マルチコプター周辺の気流が乱れることで、ホバリング状態におけるマルチコプターの周辺において風向や風速、気温、湿度、気圧が変動し、ホバリング状態におけるマルチコプターの周辺において自然の気象条件による各種気象データの測定を行うことができない。 The multicopter flies in the air while flying in the air due to the lift generated by the rotation of the rotor (rotary blades). However, even during hovering, air flows downward from above the multicopter by the rotation of the rotor. The airflow around the multicopter is disturbed. The airflow around the multicopter is disturbed by the rotation of the rotor, so that air sampling cannot be performed around the multicopter in the hovering state due to natural weather conditions, and the components contained in the air above the It cannot be measured. In addition, the airflow around the multicopter is disturbed, so that the wind direction, wind speed, temperature, humidity, and atmospheric pressure fluctuate around the multicopter in the hovering state, and various weather data based on natural weather conditions around the multicopter in the hovering state. Measurement cannot be performed.
本発明の目的は、ホバリング状態におけるマルチコプターにおいて自然の気象条件による空気のサンプリングを行うことができ、上空の空気に含まれる成分を自然の気象条件で測定することができるマルチコプターを提供することにある。本発明の他の目的は、ホバリング状態におけるマルチコプターにおいて自然の気象条件による気象データの測定を行うことができるマルチコプターを提供することにある。本発明の他の目的は、ホバリング状態におけるマルチコプターにおいて自然の気象条件による空気のサンプリングを行うことができ、マルチコプターを利用して上空の空気に含まれる成分を自然の気象条件で測定することができる大気環境測定方法を提供することにある。本発明の他の目的は、ホバリング状態におけるマルチコプターにおいて自然の気象条件による気象データの測定を行うことができる大気環境測定方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a multicopter capable of sampling air under natural weather conditions in a multicopter in a hovering state and measuring components contained in the air in the sky under natural weather conditions. It is in. Another object of the present invention is to provide a multicopter capable of measuring meteorological data under natural weather conditions in a multicopter in a hovering state. Another object of the present invention is to enable sampling of air under natural weather conditions in a multicopter in a hovering state, and to measure components contained in the air in the sky using the multicopter under natural weather conditions. It is to provide an atmospheric environment measurement method capable of Another object of the present invention is to provide an atmospheric environment measurement method capable of measuring weather data under natural weather conditions in a multicopter in a hovering state.
前記課題を解決するための本発明の第1の前提は、機体本体とローターとを備え、空中を飛行しつつ空中でホバリングするマルチコプターである。 The first premise of the present invention for solving the above-mentioned problems is a multi-copter that includes a fuselage main body and a rotor and hovers in the air while flying in the air.
前記第1の前提における本発明のマルチコプターの第1の特徴は、マルチコプターが、機体本体の上面から上方へ延びていて上空の空気を採取するサンプリングパイプと、サンプリングパイプによって採取された上空の空気を貯蔵する空気貯蔵手段とサンプリングパイプによって採取された上空の空気に含まれる成分を測定する成分測定手段とのうちの少なくとも一方とを有することにある。 The first feature of the multicopter of the present invention according to the first premise is that the multicopter extends upward from the upper surface of the airframe body and collects the air in the sky, and the sky taken by the sampling pipe It has at least one of an air storage means for storing air and a component measuring means for measuring a component contained in the air in the sky collected by the sampling pipe.
前記第1の特徴を有するマルチコプターの一例としては、サンプリングパイプが、機体本体の上面に連結された下端連結部と、下端連結部から上方へ所定寸法離間した位置に開口し、上空の空気を取り入れる頂部採取口とを有し、頂部採取口が、サンプリングパイプの上下方向上方へ向かって開口し、または、サンプリングパイプの径方向側方へ向かって開口している。 As an example of the multi-copter having the first feature, a sampling pipe is connected to a lower end connecting portion connected to the upper surface of the body body, and is opened to a position spaced apart from the lower end connecting portion by a predetermined distance, so that air in the sky is And a top sampling port that opens upward in the vertical direction of the sampling pipe, or opens in the radial direction of the sampling pipe.
前記第1の特徴を有するマルチコプターの他の一例としては、サンプリングパイプが上下方向へ延びる中心軸を中心として水平方向へ回転可能である。 As another example of the multicopter having the first feature, the sampling pipe is rotatable in the horizontal direction around the central axis extending in the vertical direction.
前記第1の特徴を有するマルチコプターの他の一例としては、サンプリングパイプが上下方向へ伸縮可能であり、上下方向の長さ寸法を変更可能である。 As another example of the multicopter having the first feature, the sampling pipe can be expanded and contracted in the vertical direction, and the length dimension in the vertical direction can be changed.
前記第1の特徴を有するマルチコプターの他の一例としては、成分測定手段が、上空の空気に含まれる微少粒子状物質およびエアロゾルと、上空の空気に含まれる有害大気汚染物質と、上空の空気に含まれる放射性物質との少なくとも1つを測定する。 As another example of the multicopter having the first feature, the component measuring means includes a fine particulate matter and an aerosol contained in the above air, a harmful air pollutant contained in the above air, and the above air. At least one of the radioactive substances contained in the is measured.
前記第1の特徴を有するマルチコプターの他の一例としては、マルチコプターのホバリング中におけるローターの回転による気流の流れを解析した結果、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による気流の影響を受けることがない頂部採取口の位置が機体本体の上面から上方へ80cm以上であり、サンプリングパイプの下端連結部から頂部採取口までの上下方向の長さ寸法が80cm以上である。 As another example of the multicopter having the first feature, as a result of analyzing the flow of the airflow due to the rotation of the rotor during the hovering of the multicopter, it is affected by the airflow due to the rotation of the rotor of the multicopter during the hovering. The position of the top sampling port with no gap is 80 cm or more upward from the upper surface of the airframe body, and the vertical dimension from the lower end connecting portion of the sampling pipe to the top sampling port is 80 cm or more.
前記第1の前提における本発明のマルチコプターの第2の特徴は、マルチコプターが、機体本体の上面から上方へ延びる支持ロッドと、支持ロッドの頂部に設置されて上空の気象データを測定する気象センサーとを有することにある。 The second feature of the multi-copter of the present invention in the first premise is that the multi-copter is installed on the top of the support rod that extends upward from the upper surface of the fuselage main body, and weather in which the sky weather data is measured. Having a sensor.
前記第2の特徴を有するマルチコプターの一例としては、支持ロッドが上下方向へ延びる中心軸を中心として水平方向へ回転可能である。 As an example of the multicopter having the second feature, the support rod can rotate in the horizontal direction around the central axis extending in the vertical direction.
前記第2の特徴を有するマルチコプターの他の一例としては、支持ロッドが上下方向へ伸縮可能であり、上下方向の長さ寸法を変更可能である。 As another example of the multi-copter having the second feature, the support rod can be expanded and contracted in the vertical direction, and the length dimension in the vertical direction can be changed.
前記第2の特徴を有するマルチコプターの他の一例としては、気象センサーによって測定される空中の気象データが風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量である。 As another example of the multicopter having the second feature, airborne weather data measured by a weather sensor is wind direction, wind speed, temperature, humidity, atmospheric pressure, and rainfall.
前記第2の特徴を有するマルチコプターの他の一例としては、
マルチコプターのホバリング中におけるローターの回転による気流の流れを解析した結果、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による気流の影響を受けることがない気象センサーの位置が機体本体の上面から上方へ80cm以上であり、支持ロッドの下端部から頂部までの上下方向の長さ寸法が80cm以上である。
As another example of the multicopter having the second feature,
As a result of analyzing the flow of the airflow due to the rotation of the rotor during hovering of the multicopter, the position of the weather sensor that is not affected by the airflow due to the rotation of the rotor of the multicopter during hovering is 80 cm or more upward from the upper surface of the aircraft body The length in the vertical direction from the lower end to the top of the support rod is 80 cm or more.
前記課題を解決するための本発明の第2の前提は、機体本体とローターとを備え、空中を飛行しつつ空中でホバリングするマルチコプターを利用し、上空の大気環境を測定する大気環境測定方法である。 The second premise of the present invention for solving the above-mentioned problem is an atmospheric environment measuring method comprising an airframe body and a rotor, and using a multicopter that flies in the air while hovering in the air, and measures the atmospheric environment in the sky It is.
前記第2の前提における本発明の大気環境測定方法の第1の特徴は、大気環境測定方法が、マルチコプターの機体本体の上面から上方へ延びるサンプリングパイプを利用し、マルチコプターの空中におけるホバリング状態において上空の空気を採取する空気採取工程と、空気採取工程によって採取された上空の空気をマルチコプターに貯蔵する空気貯蔵工程と空気採取工程によって採取された上空の空気に含まれる成分をマルチコプターにおいて測定する成分測定工程とのうちの少なくとも一方とを有することにある。 The first feature of the atmospheric environment measuring method of the present invention according to the second premise is that the atmospheric environment measuring method uses a sampling pipe extending upward from the upper surface of the body of the multicopter, and the hovering state of the multicopter in the air In the multicopter, the air sampling process for collecting the air in the air, the air storage process for storing the air in the air sampled in the air sampling process, and the components in the air in the air sampled in the air sampling process in the multicopter And having at least one of the component measurement steps to be measured.
前記第1の特徴を有する大気環境測定方法の一例としては、大気環境測定方法が、空中の第1高度においてマルチコプターをホバリングさせつつ空気採取工程を実施するとともに空気貯蔵工程と成分測定工程とのうちの少なくとも一方を実施し、第1高度から上空または地上へ向かってマルチコプターを三次元で段階的に上昇または降下させ、第1高度から上方または下方に位置する第2高度〜第n高度においてマルチコプターをホバリングさせつつ空気採取工程を実施するとともに空気貯蔵工程と成分測定工程とのうちの少なくとも一方を実施する。 As an example of the atmospheric environment measuring method having the first feature, the atmospheric environment measuring method performs an air sampling process while hovering a multicopter at a first altitude in the air, and includes an air storage process and a component measurement process. At least one of them is performed, and the multicopter is raised or lowered in three dimensions stepwise from the first altitude toward the sky or the ground, and at the second to nth altitudes located above or below the first altitude. An air sampling process is performed while hovering the multicopter, and at least one of an air storage process and a component measurement process is performed.
前記第1の特徴を有する大気環境測定方法の他の一例としては、大気環境測定方法が、所定高度の第1上空においてマルチコプターをホバリングさせつつ空気採取工程を実施するとともに空気貯蔵工程と成分測定工程とのうちの少なくとも一方を実施し、第1上空から水平方向へマルチコプターを飛行させ、第1上空から水平方向に位置する第2上空〜第n上空においてマルチコプターをホバリングさせつつ空気採取工程を実施するとともに空気貯蔵工程と成分測定工程とのうちの少なくとも一方を実施する。 As another example of the atmospheric environment measuring method having the first feature, the atmospheric environment measuring method performs the air sampling process while hovering the multicopter in the first sky at a predetermined altitude, and the air storage process and the component measurement. At least one of the steps, causing the multicopter to fly in the horizontal direction from the first sky, and collecting the air while hovering the multicopter in the second to n-th sky located in the horizontal direction from the first sky And at least one of an air storage step and a component measurement step.
前記第2の前提における本発明の大気環境測定方法の第2の特徴は、大気環境測定方法が、マルチコプターの機体本体の上面から上方へ延びる支持ロッドの頂部に設置された気象センサーを利用し、マルチコプターの空中におけるホバリング状態において上空の気象データを測定する気象データ測定工程を有することにある。 The second feature of the atmospheric environment measuring method of the present invention according to the second premise is that the atmospheric environment measuring method uses a weather sensor installed on the top of a support rod extending upward from the upper surface of the body of the multicopter. Another object of the present invention is to have a meteorological data measuring step for measuring meteorological data in the sky in the hovering state of the multicopter in the air.
前記第2の特徴を有する大気環境測定方法の一例としては、大気環境測定方法が、空中の第1高度においてマルチコプターをホバリングさせつつ気象データ測定工程を実施し、第1高度から上空または地上へ向かってマルチコプターを三次元で段階的に上昇または降下させ、第1高度から上方または下方に位置する第2高度〜第n高度においてマルチコプターをホバリングさせつつ気象データ測定工程を実施する。 As an example of the atmospheric environment measurement method having the second feature, the atmospheric environment measurement method performs a meteorological data measurement process while hovering the multicopter at the first altitude in the air, and from the first altitude to the sky or the ground. The multicopter is raised or lowered stepwise in three dimensions, and the meteorological data measurement process is performed while hovering the multicopter from the second altitude to the nth altitude located above or below the first altitude.
前記第2の特徴を有する大気環境測定方法の他の一例としては、大気環境測定方法が、所定高度の第1上空においてマルチコプターをホバリングさせつつ気象データ測定工程を実施し、第1上空から水平方向へマルチコプターを飛行させ、第1上空から水平方向に位置する第2上空〜第n上空においてマルチコプターをホバリングさせつつ気象データ測定工程を実施する。 As another example of the atmospheric environment measurement method having the second feature, the atmospheric environment measurement method performs a meteorological data measurement process while hovering the multicopter in the first sky at a predetermined altitude, and horizontally from the first sky. The multicopter is made to fly in the direction, and the meteorological data measurement process is performed while hovering the multicopter in the second to nth sky located in the horizontal direction from the first sky.
前記第2の前提における本発明の大気環境測定方法の第3の特徴は、大気環境測定方法が、マルチコプターの機体本体の上面から上方へ延びる支持ロッドと、支持ロッドの上端部に設置されてマルチコプターの機体本体の上面から上方へ離間する所定のセンサーとを利用し、マルチコプターを空中へ螺旋状に上昇させつつセンサーを用いて上空の空気の各種データを取得し、または、マルチコプターを空中から螺旋状に下降させつつセンサーを用いて上空の空気の各種データを取得するデータ取得手段を有することにある。 A third feature of the atmospheric environment measuring method of the present invention according to the second premise is that the atmospheric environment measuring method is installed on a support rod extending upward from the upper surface of the body body of the multicopter and an upper end portion of the support rod. Using a predetermined sensor that is spaced upward from the upper surface of the multicopter's fuselage body, the multicopter is spirally raised into the air while using the sensor to acquire various data of the air in the sky, or the multicopter The object of the present invention is to have data acquisition means for acquiring various data of air in the sky using a sensor while being lowered spirally from the air.
前記第3の特徴を有する大気環境測定方法の一例としては、データ取得手段が、マルチコプターを空中へ螺旋状に連続して上昇させつつ上空の空気の各種データを連続して取得し、または、マルチコプターを空中から螺旋状に連続して下降させつつ上空の空気の各種データを連続して取得する。 As an example of the atmospheric environment measurement method having the third feature, the data acquisition means continuously acquires various data of the air in the sky while continuously raising the multicopter into the air spirally, or Various data of air in the sky are continuously acquired while the multicopter is continuously lowered from the air in a spiral.
前記第3の特徴を有する大気環境測定方法の他の一例としては、データ取得手段が、マルチコプターを空中へ螺旋状に連続して上昇させつつ上空の空気の各種データを所定の時間間隔で取得し、または、マルチコプターを空中から螺旋状に連続して下降させつつ上空の空気の各種データを所定の時間間隔で取得する。 As another example of the atmospheric environment measuring method having the third feature, the data acquisition means acquires various data of the air in the sky at predetermined time intervals while continuously raising the multicopter into the air spirally. Alternatively, various data of the air in the sky are acquired at predetermined time intervals while the multicopter is continuously lowered spirally from the air.
前記第3の特徴を有する大気環境測定方法の他の一例としては、データ取得手段が、マルチコプターを空中へ螺旋状に連続して上昇させつつ上空の空気の各種データを第1空中〜第n空中で取得し、または、マルチコプターを空中から螺旋状に連続して下降させつつ上空の空気の各種データを第n空中〜第1空中で取得する。 As another example of the atmospheric environment measurement method having the third feature, the data acquisition means continuously sends various data of the air over the first air to the nth while raising the multicopter continuously spirally into the air. Acquire in the air, or acquire various data of the air in the sky from the nth air to the first air while continuously descending the multicopter spirally from the air.
前記第3の特徴を有する大気環境測定方法の他の一例としては、センサーが、風向、風速、気温、湿度、気圧のうちの少なくとも1つの気象データを測定する気象センサーと、空中の空気に含まれる微少粒子状物質およびエアロゾル、空中の空気に含まれる有害大気汚染物質、空中の空気に含まれる放射性物質のうちの少なくとも1つの成分を測定する成分測定センサーとの少なくとも一方である。 As another example of the atmospheric environment measurement method having the third feature, the sensor includes a weather sensor that measures at least one weather data of wind direction, wind speed, temperature, humidity, and pressure, and air in the air. And / or a component measurement sensor that measures at least one component of aerosols, harmful air pollutants contained in air, and radioactive materials contained in air.
第1の特徴を有する本発明のマルチコプターによれば、機体本体の上面から上方へ延びていて上空の空気を採取するサンプリングパイプを有し、そのサンプリングパイプを利用して上空の空気を採取するから、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風(気流)の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプターの上方空間において空気を採取することができ、ホバリング状態におけるマルチコプターにおいて自然の気象条件による空気のサンプリングを行うことができるとともに、上空の空気に含まれる成分を自然の気象条件で測定することができる。 According to the multicopter of the present invention having the first feature, it has a sampling pipe that extends upward from the upper surface of the fuselage body and collects the air in the sky, and collects the air in the sky by using the sampling pipe. Therefore, air can be collected in the space above the multicopter that is not affected by the wind (airflow turbulence) due to the rotation of the rotor of the multicopter during hovering. It is possible to sample air according to weather conditions and to measure components contained in the air in the sky under natural weather conditions.
サンプリングパイプが、機体本体の上面に連結された下端連結部と、下端連結部から上方へ所定寸法離間した位置に開口し、上空の空気を取り入れる頂部採取口とを有し、頂部採取口が、サンプリングパイプの上下方向上方へ向かって開口し、または、サンプリングパイプの径方向側方へ向かって開口しているマルチコプターは、サンプリングパイプの頂部採取口がホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプターの上方空間に位置し、その頂部採取口から上空の空気を採取するから、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風(気流)の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプターの上方空間において空気を採取することができ、ホバリング状態におけるマルチコプターにおいて自然の気象条件による空気のサンプリングを行うことができるとともに、上空の空気に含まれる成分を自然の気象条件で測定することができる。 The sampling pipe has a lower end connecting portion connected to the upper surface of the airframe body, a top sampling port that opens at a position spaced apart from the lower end connecting portion by a predetermined dimension, and takes in air from above. A multicopter that opens upward in the vertical direction of the sampling pipe or opens in the radial direction of the sampling pipe is a wind generated by the rotation of the rotor of the multicopter when the top sampling port of the sampling pipe is hovering. Is located in the upper space of the multicopter where it is not affected by the influence of the wind (airflow turbulence), and the air from the top sampling port is sampled, so the effect of wind (airflow) due to the rotation of the rotor of the multicopter during hovering Air can be collected in the upper space of the multicopter that does not receive (turbulence of airflow), hovering state It is possible to perform the sampling of the air due to natural weather conditions in definitive multirotor can measure the component contained in high over the air by natural weather conditions.
サンプリングパイプが上下方向へ延びる中心軸を中心として水平方向へ回転可能であるマルチコプターは、中心軸を中心としてサンプリングパイプを水平方向へ回転させることで、サンプリングパイプを風上や風下に対向させることができるから、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風(気流)の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプターの上方空間において空気を採取することができることはもちろん、上空の風向や風圧等を考慮しつつ、ホバリング状態におけるマルチコプターにおいて自然の気象条件による空気のサンプリングを行うことができ、上空の空気に含まれる成分を自然の気象条件で正確に測定することができる。 The multicopter that can rotate in the horizontal direction around the central axis that the sampling pipe extends in the vertical direction makes the sampling pipe face upwind or leeward by rotating the sampling pipe in the horizontal direction around the central axis. Therefore, it is possible to collect air in the space above the multicopter that is not affected by the wind (airflow) due to the rotation of the rotor of the multicopter during hovering. In consideration of wind pressure and the like, air sampling under natural weather conditions can be performed in a multicopter in a hovering state, and components contained in the air in the sky can be accurately measured under natural weather conditions.
サンプリングパイプが上下方向へ伸縮可能であり、上下方向の長さ寸法を変更可能であるマルチコプターは、サンプリングパイプをマルチコプターの上面において上下方向へ伸縮させることで、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風(気流)の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプターの上方空間までサンプリングパイプを伸ばすことができるから、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプターの上方空間において空気を採取することができ、ホバリング状態におけるマルチコプターにおいて自然の気象条件による空気のサンプリングを行うことができるとともに、上空の空気に含まれる成分を自然の気象条件で正確に測定することができる。 The multicopter whose sampling pipe can be expanded and contracted in the vertical direction and the length dimension in the vertical direction can be changed is that the sampling pipe is expanded and contracted in the vertical direction on the upper surface of the multicopter, so that the rotor of the multicopter during hovering The sampling pipe can be extended to the upper space of the multicopter where it is not affected by wind (airflow turbulence) due to rotation. Therefore, the wind effect (airflow turbulence) due to the rotation of the rotor of the multicopter during hovering. Air can be sampled in the space above the multicopter that is not subject to air sampling, the air can be sampled according to natural weather conditions in the multicopter in the hovering state, and the components contained in the air in the sky can be Can be measured accurately in the weather conditions That.
上空の空気に含まれる微少粒子状物質およびエアロゾル、上空の空気に含まれる有害大気汚染物質、上空の空気に含まれる放射性物質の少なくとも1つを測定するマルチコプターは、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風(気流)の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプターの上方空間において空気を採取するから、ホバリング状態におけるマルチコプターにおいて自然の気象条件による微少粒子状物質およびエアロゾルの測定を行うことができ、自然の気象条件による有害大気汚染物質の測定を行うことができるとともに、自然の気象条件による放射性物質の測定を行うことができる。 The multicopter that measures at least one of the fine particulate matter and aerosol contained in the air above, the harmful air pollutant contained in the air above, and the radioactive material contained in the air above is the rotor of the multicopter during hovering. Because air is collected in the space above the multicopter that is not affected by wind (airflow turbulence) due to the rotation of the air, measurement of microparticulate matter and aerosols under natural weather conditions in the multicopter in the hovering state In addition to being able to measure harmful air pollutants under natural weather conditions, it is possible to measure radioactive substances under natural weather conditions.
マルチコプターのホバリング中におけるローターの回転による気流の流れを解析した結果、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による気流の影響を受けることがない頂部採取口の位置が機体本体の上面から上方へ80cm以上であり、サンプリングパイプの下端連結部から頂部採取口までの上下方向の長さ寸法が80cm以上であるマルチコプターは、マルチコプターのホバリング中におけるローターの回転による気流の流れの解析結果を勘案し、サンプリングパイプの頂部採取口の位置を機体本体の上面から上方へ80cm以上とし、サンプリングパイプの長さ寸法を80cm以上にすることにより、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風(気流)の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプターの上方空間において空気を採取することができ、ホバリング状態におけるマルチコプターにおいて自然の気象条件による空気のサンプリングを行うことができるとともに、上空の空気に含まれる成分を自然の気象条件で正確に測定することができる。 As a result of analyzing the flow of the airflow due to the rotation of the rotor during hovering of the multicopter, the position of the top sampling port that is not affected by the airflow due to the rotation of the rotor of the multicopter during hovering is 80 cm upward from the top surface of the aircraft body Multi-copters with a vertical length of 80 cm or more from the lower end connection part of the sampling pipe to the top sampling port are considered in consideration of the analysis result of the air flow due to the rotation of the rotor during hovering of the multi-copter. By setting the position of the sampling port at the top of the sampling pipe to be 80 cm or more upward from the upper surface of the aircraft body and setting the length dimension of the sampling pipe to be 80 cm or more, the wind (airflow) due to the rotation of the rotor of the multicopter during hovering Multicopter not affected (turbulence of airflow) Air can be collected in the upper space, air can be sampled by natural weather conditions in the multicopter in the hovering state, and the components contained in the air in the sky can be accurately measured under natural weather conditions Can do.
第2の特徴を有する本発明のマルチコプターによれば、機体本体の上面から上方へ延びる支持ロッドの頂部に気象センサーが設置され、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風(気流)の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプターの上方空間に気象センサーが位置し、その気象センサーを利用して上空の気象データを測定するから、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風の影響を受けることがないマルチコプターの上方空間において気象データを測定することができ、ホバリング状態におけるマルチコプターにおいて自然の気象条件による気象データの測定を行うことができる。 According to the multicopter of the present invention having the second feature, the weather sensor is installed on the top of the support rod extending upward from the upper surface of the airframe body, and the influence of wind (airflow) due to the rotation of the rotor of the multicopter during hovering Since the weather sensor is located in the space above the multicopter that is not subject to (airflow turbulence) and the weather sensor is used to measure the weather data in the sky, the rotation of the rotor of the multicopter during hovering Meteorological data can be measured in the space above the multicopter that is not affected, and the meteorological data can be measured under natural weather conditions in the multicopter in the hovering state.
支持ロッドが上下方向へ延びる中心軸を中心として水平方向へ回転可能であるマルチコプターは、中心軸を中心として支持ロッドを水平方向へ回転させることで、気象センサーを風上や風下に対向させることができるから、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風(気流)の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプターの上方空間において気象データを測定することができることはもちろん、ホバリング状態におけるマルチコプターにおいて自然の気象条件による気象データの正確な測定を行うことができる。 The multicopter, which can rotate horizontally around the central axis where the support rod extends in the vertical direction, allows the weather sensor to face the windward and leeward by rotating the support rod horizontally around the central axis. Therefore, weather data can be measured in the space above the multicopter that is not affected by the wind (airflow turbulence) due to the rotation of the rotor of the multicopter during hovering. Accurate measurement of weather data according to natural weather conditions can be performed in a multicopter.
支持ロッドが上下方向へ伸縮可能であり、上下方向の長さ寸法を変更可能であるマルチコプターは、支持ロッドをマルチコプターの上面において上下方向へ伸縮させることで、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風(気流)の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプターの上方空間まで気象センサーを移動させることができるから、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風の影響を受けることがないマルチコプターの上方空間において気象データを測定することができ、ホバリング状態におけるマルチコプターにおいて自然の気象条件による気象データの正確な測定を行うことができる。 The multicopter with the support rods that can be expanded and contracted in the vertical direction and the length dimension in the vertical direction can be changed.The multicopter can be expanded and contracted in the vertical direction on the upper surface of the multicopter, so that the rotor of the multicopter during hovering Since the weather sensor can be moved to the space above the multicopter where it is not affected by wind (airflow turbulence) due to rotation, it is affected by wind due to rotation of the rotor of the multicopter during hovering The meteorological data can be measured in the space above the multicopter where there is no weather, and the meteorological data can be accurately measured under natural weather conditions in the multicopter in the hovering state.
気象センサーによって測定される空中の気象データが、風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量であるマルチコプターは、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風(気流)の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプターの上方空間に気象センサーが位置し、その気象センサーを利用して上空の風向や風速、気温、湿度、気圧、雨量を測定するから、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風の影響を受けることがないマルチコプターの上方空間において風向や風速、気温、湿度、気圧、雨量を測定することができ、ホバリング状態におけるマルチコプターにおいて自然の気象条件による風向や風速、気温、湿度、気圧、雨量の正確な測定を行うことができる。 Multicopters whose airborne weather data measured by weather sensors are wind direction, wind speed, air temperature, humidity, barometric pressure, and rainfall are affected by wind (airflow) due to the rotation of the multicopter rotor during hovering (airflow turbulence) The weather sensor is located in the space above the multicopter that is not subject to wind, and the weather sensor is used to measure the wind direction, wind speed, temperature, humidity, atmospheric pressure, and rainfall over the sky. Wind direction, wind speed, temperature, humidity, pressure, and rainfall can be measured in the space above the multicopter that is not affected by wind due to rotation, and the wind direction, wind speed, and temperature according to natural weather conditions in the multicopter in the hovering state Accurate measurement of humidity, atmospheric pressure and rainfall.
マルチコプターのホバリング中におけるローターの回転による気流の流れを解析した結果、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による気流の影響を受けることがない気象センサーの位置が機体本体の上面から上方へ80cm以上であり、支持ロッドの下端部から頂部までの上下方向の長さ寸法が80cm以上であるマルチコプターは、マルチコプターのホバリング中におけるローターの回転による気流の流れの解析結果を勘案し、気象センサーの位置を機体本体の上面から上方へ80cm以上とし、支持ロッドの長さ寸法を80cm以上にすることにより、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風(気流)の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプターの上方空間に気象センサーを位置させることができ、その気象センサーを利用して上空の気象データを測定するから、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風の影響を受けることがないマルチコプターの上方空間において気象データを測定することができ、ホバリング状態におけるマルチコプターにおいて自然の気象条件による気象データの正確な測定を行うことができる。 As a result of analyzing the flow of the airflow due to the rotation of the rotor during hovering of the multicopter, the position of the weather sensor that is not affected by the airflow due to the rotation of the rotor of the multicopter during hovering is 80 cm or more upward from the upper surface of the aircraft body A multicopter with a vertical dimension from the lower end to the top of the support rod of 80 cm or more takes into account the analysis result of the air current flow due to the rotation of the rotor during hovering of the multicopter, When the position is set to 80 cm or more upward from the upper surface of the fuselage and the length of the support rod is set to 80 cm or more, it is affected by the wind (airflow) due to the rotation of the rotor of the multicopter during hovering (airflow turbulence). The weather sensor can be positioned in the space above the multicopter Since the weather data is measured using the weather sensor, the weather data can be measured in the space above the multicopter that is not affected by the wind due to the rotation of the rotor of the multicopter during hovering. In the multicopter in the hovering state, it is possible to accurately measure meteorological data according to natural weather conditions.
第1の特徴を有する本発明の大気環境測定方法によれば、マルチコプターの機体本体の上面から上方へ延びるサンプリングパイプを利用して上空の空気を採取するから、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風(気流)の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプターの上方空間において空気を採取することができ、ホバリング状態におけるマルチコプターにおいて自然の気象条件による空気のサンプリングを行うことができるとともに、マルチコプターを利用して上空の空気に含まれる成分を自然の気象条件で測定することができる。 According to the atmospheric environment measuring method of the present invention having the first feature, since the air in the sky is collected using the sampling pipe extending upward from the upper surface of the body body of the multicopter, the rotor of the multicopter rotor during hovering is collected. Air can be sampled in the space above the multicopter that is not affected by wind (airflow turbulence) due to rotation (airflow turbulence), and the air can be sampled under natural weather conditions in the multicopter in the hovering state. In addition, the multi-copter can be used to measure components contained in the air in the sky under natural weather conditions.
空中の第1高度においてマルチコプターをホバリングさせつつ空気採取工程を実施するとともに空気貯蔵工程と成分測定工程とのうちの少なくとも一方を実施し、第1高度から上空または地上へ向かってマルチコプターを三次元で段階的に上昇または降下させ、第1高度から上方または下方に位置する第2高度〜第n高度においてマルチコプターをホバリングさせつ空気採取工程を実施するとともに空気貯蔵工程成分測定工程とのうちの少なくとも一方を実施する大気環境測定方法は、マルチコプターを第1高度から三次元(垂直方向を含む)で段階的に上昇または降下させ、第1高度〜第n高度におけるホバリング状態のマルチコプターを利用して空気を採取することができるから、マルチコプターを利用することで、空中における三次元方向(垂直方向を含む)の複数個所において空気のサンプリングを行うことができ、空中における三次元方向(垂直方向を含む)の複数個所において空気の成分を測定することができる。大気環境測定方法は、機体本体の上面から上方へ延びるサンプリングパイプを有するマルチコプターを利用することで、空中における三次元方向の複数個所において、自然の気象条件による空気のサンプリングを行うことができ、上空の空気に含まれる成分を自然の気象条件で正確に測定することができる。 The air sampling process is performed while hovering the multicopter at the first altitude in the air, and at least one of the air storage process and the component measurement process is performed, and the multicopter is tertiary from the first altitude to the sky or the ground. In the air storage process component measurement process, the air sampling process is performed while raising or lowering in stages and hovering the multicopter from the second altitude to the nth altitude located above or below the first altitude. The atmospheric environment measurement method that implements at least one of the above is a method in which the multicopter is gradually raised or lowered in three dimensions (including the vertical direction) from the first altitude, and the hovering state multicopter at the first altitude to the nth altitude Since it can be used to collect air, by using a multicopter, three-dimensional in the air Direction can be performed sampling of air at a plurality of locations (including the vertical direction), it is possible to measure the components of air at a plurality of points of the three-dimensional directions (including vertical) in air. The atmospheric environment measurement method uses a multicopter having a sampling pipe extending upward from the upper surface of the airframe body, and can sample air according to natural weather conditions at a plurality of locations in the three-dimensional direction in the air. The components contained in the air in the sky can be accurately measured under natural weather conditions.
所定高度の第1上空においてマルチコプターをホバリングさせつつ空気採取工程を実施するとともに空気貯蔵工程と成分測定工程とのうちの少なくとも一方を実施し、第1上空から水平方向へマルチコプターを飛行させ、第1上空から水平方向に位置する第2上空〜第n上空においてマルチコプターをホバリングさせつつ空気採取工程を実施するとともに空気貯蔵工程と成分測定工程とのうちの少なくとも一方を実施する大気環境測定方法は、マルチコプターを第1上空から水平方向へ飛行させ、第1上空〜第n上空におけるホバリング状態のマルチコプターを利用して空気を採取することができるから、マルチコプターを利用することで、空中における水平方向の複数個所において空気のサンプリングを行うことができ、空中における水平方向の複数個所において空気の成分を測定することができる。大気環境測定方法は、機体本体の上面から上方へ延びるサンプリングパイプを有するマルチコプターを利用することで、空中における水平方向の複数個所において、自然の気象条件による空気のサンプリングを行うことができ、上空の空気に含まれる成分を自然の気象条件で正確に測定することができる。 While performing the air sampling process while hovering the multicopter in the first sky at a predetermined altitude and performing at least one of the air storage process and the component measurement process, the multicopter flies horizontally from the first sky, An atmospheric environment measurement method for performing an air sampling process while hovering a multicopter in the second to nth positions located horizontally from the first sky and performing at least one of an air storage process and a component measurement process Can fly the multicopter from the first sky in the horizontal direction and collect air using the multicopter in the hovering state from the first sky to the nth sky. By using the multicopter, Air sampling can be performed at multiple locations in the horizontal direction in the It is possible to measure the components of air at a plurality of locations toward. The atmospheric environment measurement method uses a multicopter with sampling pipes extending upward from the upper surface of the aircraft body, and can sample air according to natural weather conditions at a plurality of locations in the horizontal direction in the air. The components contained in the air can be accurately measured under natural weather conditions.
第2の特徴を有する本発明の大気環境測定方法によれば、マルチコプターの機体本体の上面から上方へ延びる支持ロッドの頂部に気象センサーが設置され、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風(気流)の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプターの上方空間に気象センサーが位置し、その気象センサーを利用して上空の気象データを測定するから、ホバリング中のマルチコプターのローターの回転による風の影響を受けることがないマルチコプターの上方空間において気象データを測定することができ、ホバリング状態におけるマルチコプターを利用して自然の気象条件による気象データの測定を行うことができる。 According to the atmospheric environment measuring method of the present invention having the second feature, a weather sensor is installed on the top of a support rod extending upward from the upper surface of the body body of the multicopter, and wind caused by rotation of the rotor of the multicopter during hovering Since the weather sensor is located in the space above the multicopter that is not affected by (airflow) (airflow turbulence), and the weather data is measured using the weather sensor, the rotor of the multicopter during hovering The meteorological data can be measured in the space above the multicopter that is not affected by the wind due to the rotation of the wind, and the meteorological data can be measured under natural weather conditions using the multicopter in the hovering state.
空中の第1高度においてマルチコプターをホバリングさせつつ気象データ測定工程を実施し、第1高度から上空または地上へ向かってマルチコプターを三次元で段階的に上昇または降下させ、第1高度から上方または下方に位置する第2高度〜第n高度においてマルチコプターをホバリングさせつつ気象データ測定工程を実施する大気環境測定方法は、
マルチコプターを第1高度から三次元で段階的に上昇または降下させ、第1高度〜第n高度におけるホバリング状態のマルチコプターを利用して気象データを測定するから、空気を採取することができるから、マルチコプターを利用することで、空中における三次元方向の複数個所において気象データの測定を行うことができ、空中における三次元方向の複数個所の気象データを取得することができる。大気環境測定方法は、マルチコプターの機体本体の上面から上方へ延びる支持ロッドの頂部に気象センサーが設置されたマルチコプターを利用することで、空中における三次元方向の複数個所において、自然の気象条件による気象データの測定を行うことができ、自然の気象条件における正確な気象データを取得することができる。
The meteorological data measurement process is carried out while hovering the multicopter at the first altitude in the air, and the multicopter is gradually raised or lowered in three dimensions from the first altitude to the sky or the ground. An atmospheric environment measurement method for performing a meteorological data measurement process while hovering a multicopter at a second altitude to an nth altitude located below,
Since the multicopter is lifted or lowered in three dimensions from the first altitude in three dimensions and the meteorological data is measured using the multicopter in the hovering state from the first altitude to the nth altitude, air can be collected. By using a multicopter, meteorological data can be measured at a plurality of locations in the three-dimensional direction in the air, and meteorological data at a plurality of locations in the three-dimensional direction in the air can be acquired. The atmospheric environment measurement method uses a multicopter in which a weather sensor is installed on the top of a support rod that extends upward from the top surface of the multicopter body. It is possible to measure meteorological data according to, and to obtain accurate meteorological data under natural weather conditions.
所定高度の第1上空においてマルチコプターをホバリングさせつつ気象データ測定工程を実施し、第1上空から水平方向へマルチコプターを飛行させ、第1上空から水平方向に位置する第2上空〜第n上空においてマルチコプターをホバリングさせつつ気象データ測定工程を実施する大気環境測定方法は、マルチコプターを第1上空から水平方向へ飛行させ、第1上空〜第n上空におけるホバリング状態のマルチコプターを利用して気象データを測定するから、マルチコプターを利用することで、空中における水平方向の複数個所において気象データの測定を行うことができ、空中の水平方向の複数個所における気象データを取得することができる。大気環境測定方法は、マルチコプターの機体本体の上面から上方へ延びる支持ロッドの頂部に気象センサーが設置されたマルチコプターを利用することで、空中における水平方向の複数個所において、自然の気象条件による気象データの測定を行うことができ、自然の気象条件における正確な気象データを取得することができる。 The meteorological data measurement process is carried out while hovering the multicopter in the first sky at a predetermined altitude, the multicopter is made to fly horizontally from the first sky, and the second sky to the nth sky located in the horizontal direction from the first sky The atmospheric environment measurement method for carrying out the meteorological data measurement process while hovering the multicopter in FIG. 1 uses the multicopter in the hovering state from the first sky to the nth sky by flying the multicopter horizontally from the first sky. Since the meteorological data is measured, by using a multicopter, the meteorological data can be measured at a plurality of locations in the horizontal direction in the air, and the meteorological data at a plurality of locations in the horizontal direction in the air can be acquired. The atmospheric environment measurement method uses a multicopter in which a weather sensor is installed on the top of a support rod that extends upward from the top surface of the multicopter fuselage body, so that it depends on natural weather conditions at multiple locations in the air in the horizontal direction. Meteorological data can be measured, and accurate meteorological data under natural weather conditions can be acquired.
第3の特徴を有する本発明の大気環境測定方法によれば、マルチコプターを空中へ螺旋状に上昇させつつ所定のセンサーを用いて上空の空気の各種データを取得し、または、マルチコプターを空中から螺旋状に下降させつつ所定のセンサーを用いて上空の空気の各種データを取得するから、マルチコプターを空中へ螺旋状に上昇または下降させることで、空中の測定箇所の空気をセンサーに確実に接触させることができ、センサーによって空中の測定箇所の空気を測定することができるとともに、空中の正確かつ信憑性が高い各種の測定データを取得することができる。大気環境測定方法は、マルチコプターを空中へ螺旋状に上昇または下降させつつ各種データを取得するから、一度の飛行(フライト)で上空の広い範囲における空気の各種データを取得することができ、マルチコプターを何度も飛行させる手間を省くことができる。大気環境測定方法は、マルチコプターのローターの回転による風(気流)の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプターの上方空間にセンサーが位置し、そのセンサーを利用して上空の空気を測定するから、マルチコプターのローターの回転による風の影響を受けることがないマルチコプターの上方空間において空気を測定することができ、マルチコプターを利用して自然の気象条件による空気の各種データを取得することができる。 According to the atmospheric environment measurement method of the present invention having the third feature, various data of the air in the sky is acquired using a predetermined sensor while the multicopter is raised spirally into the air, or the multicopter is in the air Since various data of the air in the sky is acquired using a predetermined sensor while descending in a spiral form, the air at the measurement point in the air can be reliably sent to the sensor by spirally raising or lowering the multicopter into the air. It is possible to make contact, and it is possible to measure air at a measurement location in the air with a sensor, and it is possible to acquire various measurement data in the air with high accuracy and reliability. Since the atmospheric environment measurement method acquires various data while raising or lowering the multicopter spirally into the air, it can acquire various data of air in a wide range of the sky in one flight (flight). This saves you the trouble of flying the copter over and over again. In the atmospheric environment measurement method, a sensor is located in the space above the multicopter that is not affected by the wind (airflow) due to the rotation of the rotor of the multicopter. Because it measures, air can be measured in the space above the multicopter that is not affected by wind due to the rotation of the rotor of the multicopter, and various data of air due to natural weather conditions can be acquired using the multicopter can do.
マルチコプターを空中へ螺旋状に連続して上昇させつつ上空の空気の各種データを連続して取得し、または、マルチコプターを空中から螺旋状に連続して下降させつつ上空の空気の各種データを連続して取得する大気環境測定方法は、マルチコプターを空中へ螺旋状に連続して上昇または下降させつつ上空の空気の各種データを連続して取得することで、一度のフライトで上空の広い範囲における空気を連続して測定することができ、空中の正確かつ信憑性が高い連続した各種の測定データを取得することができる。 Acquire various data of the air in the sky while continuously raising the multicopter spirally into the air, or various data of the air in the sky while continuously descending the multicopter spirally from the air The air environment measurement method to acquire continuously is to acquire various data of the air in the sky while continuously raising or lowering the multicopter spirally into the air, so that a wide range of the sky can be acquired in one flight. It is possible to continuously measure air in the air, and it is possible to acquire various measurement data that are accurate and reliable in the air.
マルチコプターを空中へ螺旋状に連続して上昇させつつ上空の空気の各種データを所定の時間間隔で取得し、または、マルチコプターを空中から螺旋状に連続して下降させつつ上空の空気の各種データを所定の時間間隔で取得する大気環境測定方法は、マルチコプターを空中へ螺旋状に連続して上昇または下降させつつ上空の空気の各種データを所定の時間間隔で取得することで、一度のフライトで上空の広い範囲における空気を所定の時間間隔で測定することができ、空中の正確かつ信憑性が高い所定の時間間隔における各種の測定データを取得することができる。 Acquire various data of the air in the sky while raising the multicopter spirally continuously into the air, or acquire various data of the air in the sky while continuously descending the multicopter spirally from the air The atmospheric environment measurement method for acquiring data at predetermined time intervals acquires various data of air in the sky at predetermined time intervals while continuously raising or lowering the multicopter spirally into the air. Air in a wide range over the flight can be measured at predetermined time intervals, and various measurement data can be obtained at predetermined time intervals in the air with high accuracy and reliability.
マルチコプターを空中へ螺旋状に連続して上昇させつつ上空の空気の各種データを第1空中〜第n空中で取得し、または、マルチコプターを空中から螺旋状に連続して下降させつつ上空の空気の各種データを第n空中〜第1空中で取得する大気環境測定方法は、マルチコプターを空中へ螺旋状に連続して上昇または下降させつつ上空の空気の各種データを第1空中〜第n空中または第n空中〜第1空中で取得することで、一度のフライトで上空の広い範囲における空気を第1空中〜第n空中または第n空中〜第1空中で測定することができ、空中の正確かつ信憑性が高い第1空中〜第n空中または第n空中〜第1空中における各種の測定データを取得することができる。 Various data of the air in the sky is acquired in the 1st to n-th air while raising the multicopter continuously in a spiral manner, or the multi-copter is continuously lowered in a spiral shape from the air. The atmospheric environment measurement method for acquiring various data of air in the n-th aerial to the first aerial is to obtain various data of the air in the first aerial to n-th while continuously raising or lowering the multicopter spirally into the air. By acquiring in the air or the nth air to the first air, the air in a wide range of the sky can be measured in the first flight to the nth air or the nth air to the first air in one flight. Various measurement data in the first air to the nth air or the nth air to the first air can be acquired with high accuracy and reliability.
センサーが、風向、風速、気温、湿度、気圧のうちの少なくとも1つの気象データを測定する気象センサーと、空中の空気に含まれる微少粒子状物質およびエアロゾル、空中の空気に含まれる有害大気汚染物質、空中の空気に含まれる放射性物質のうちの少なくとも1つの成分を測定する成分測定センサーとの少なくとも一方である大気環境測定方法は、マルチコプターを空中へ螺旋状に上昇または下降させることで、空中の測定箇所の空気を気象センサーや成分測定センサーに確実に接触させることができ、それらセンサーによって空中の測定箇所の空気を測定することができるとともに、一度の飛行(フライト)で上空の広い範囲における各種の気象データや各種の成分データを取得することができる。大気環境測定方法は、マルチコプターを空中へ螺旋状に上昇または下降させつつ各種の気象データや各種の成分データを取得するから、気象センサーを利用して自然の気象条件における正確かつ信憑性が高い各種の気象データを取得することができ、成分測定センサーを利用して自然の気象条件における正確かつ信憑性が高い各種の成分データを取得することができる。 A sensor that measures at least one of meteorological data of wind direction, wind speed, temperature, humidity, and pressure, fine particulate matter and aerosols contained in air, and harmful air pollutants contained in air The atmospheric environment measurement method that is at least one of the component measurement sensor that measures at least one component of the radioactive substance contained in the air in the air is a method of raising or lowering the multicopter spirally into the air. The air at the measurement point can be contacted with the weather sensor and the component measurement sensor reliably, and the air at the measurement point in the air can be measured by these sensors, and in a wide range of the sky in one flight (flight) Various weather data and various component data can be acquired. The atmospheric environment measurement method acquires various weather data and various component data while raising or lowering the multicopter spirally into the air, so it uses a weather sensor to be accurate and reliable in natural weather conditions. Various kinds of meteorological data can be acquired, and various kinds of component data that are accurate and highly reliable under natural weather conditions can be obtained using a component measurement sensor.
一例として示すマルチコプター10Aの斜視図である図1等の添付の図面を参照し、本発明に係るマルチコプターおよびマルチコプターを利用した大気環境測定方法の詳細を説明すると、以下のとおりである。なお、図2は、サンプリングパイプの一例を示す図であり、図3は、サンプリングパイプの他の一例を示す図である。図4は、サンプリングパイプの他の一例を示す図であり、図5は、空気貯蔵手段(空気貯蔵工程)の一例を示す図である。
The details of the multi-copter and the atmospheric environment measuring method using the multi-copter according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings such as FIG. 1 which is a perspective view of the
マルチコプター10A(無人飛行体)(ドローン)は、機体本体11と、機体本体11から延びる4本のローターアーム12と、それらローターアーム12に取り付けられたローター13(回転翼)とを備えている。マルチコプター10A(マルチコプター10B,10Cを含む)は、4つのローター13と4つのモーター(図示せず)とを有するクアッドコプターであるが、6つのローターと6つのモーターとを有するヘキサコプターや8つのローターと8つのモーターとを有するオクトコプターであってもよい。また、マルチコプター10A(マルチコプター10B,10Cを含む)を図示の形状に限定するものではなく、本発明のマルチコプターには他のあらゆる形状のそれが含まれる。
The multicopter 10 </ b> A (unmanned aerial vehicle) (drone) includes a
マルチコプター10A(マルチコプター10B,10Cを含む)には、図示はしていないが、大容量バッテリー、飛行管制装置、GPS(GPS自立安定装置を含む)、カメラ搭載用ジンバル、姿勢制御装置、IOSD(オンスクリーンリアルタイムディスプレイ)、ハイビジョン画像伝送無線装置、コントローラ(記憶デバイスを含む)、高解像度カメラ、リアルタイムモニター等が搭載されている。マルチコプター10Aは、その飛行中(ホバリングを含む)に高解像度カメラによって静止画や動画を撮影することができる。
The
マルチコプター10A(マルチコプター10B,10Cを含む)は、プロポ(ラジオコントロール)による遠隔操作によって飛行(マニュアル飛行)する機種、または、あらかじめ飛行ミッション(飛行プラン)がインストールされた自立して飛行(自動自立飛行)する機種のいずれも利用することができる。遠隔操作では、操作者がプロポによってマルチコプター10Aを操縦する。プロポは、コンピュータを備えたコントロールシステム(図示せず)に接続されている。プロポによるマルチコプター10Aの操縦時では、コントロールシステムのディスプレイにマルチコプター10Aの飛行速度、高度、地図情報、撮影映像表示、バッテリー残量等が表示される。飛行記録は、マルチコプター10Aのコントローラに記憶されるとともに、コントロールシステムに記憶される。
The
自動自立飛行では、コンピュータを備えてマルチコプター10Aの離陸、飛行(飛行経路)、着陸を自動で行う自動航行システムが利用される。自動航行システムでは、マップ上に飛行経由地点(垂直方向の各地点、三次元方向の各地点、水平方向の各地点)および目的地(着陸地点)を入力し、複数の高度、移動速度等の飛行ミッション(飛行プラン)を作成する。作成された飛行ミッションが自動航行システムからマルチコプター10Aのコントローラに送信され、マルチコプター10Aが自動航行システムからの飛行指示によって自動自立飛行を開始する。自動自立飛行は、プロポによるマニュアル飛行では不可能な正確な位置と高度とを維持した飛行が可能になる。飛行記録は、マルチコプター10Aのコントローラに記憶されるとともに、自動航行システムに記憶される。
In the automatic self-sustained flight, an automatic navigation system that uses a computer and automatically performs takeoff, flight (flight path), and landing of the
マルチコプター10Aの機体本体11の上面14には、上空の空気を採取する2本のサンプリングパイプ15a,15bが設置され、頂部16に風向風速センサー17(超音波風向風速センサー)を取り付けた支持ロッド18が設置されている。なお、サンプリングパイプの本数に特に制限はなく、1本のサンプリングパイプが機体本体11の上面14に設置されていてもよく、3本以上のサンプリングパイプが機体本体11の上面14に設置されていてもよい。
Two
それらサンプリングパイプ15a,15bは、機体本体11の上面14に連結された下端連結部19と、下端連結部19から上方へ所定寸法離間した位置に開口し、上空の空気を取り入れる頂部採取口20と、下端連結部19と頂部採取口20との間に延びる中間筒部21とを有する。下端連結部19は、所定の連結手段(図示せず)を介して機体本体11に気密に取り付けられている。
The
図2〜図4のサンプリングパイプ15a,15bの下端連結部19は、機体本体11に回転可能に取り付けられている。下端連結部19は、モーター(図示せず)の駆動力によって自動で回転する場合、または、手動で回転させる場合がある。モーターは、マルチコプター10Aのコントローラに接続されている。なお、下端連結部19が機体本体11に回転不能に取り付けられていてもよい。
The lower
中間筒部21は、機体本体11の上面14から上方へ直状に延びている。図2〜図4のサンプリングパイプ15a,15bの中間筒部21は、上下方向へ伸縮する。中間筒部21は、リニアモーター(図示せず)の駆動力によって自動で伸縮する場合、または、手動で伸縮させる場合がある。リニアモーターは、マルチコプター10Aのコントローラに接続されている。サンプリングパイプ15a,15bは、中間筒部21が上下方向へ伸縮することで、その上下方向の長さ寸法を変更することができる。なお、中間部21が上下方向へ伸縮不能であってもよい。
The
マルチコプター10Aのホバリング中におけるローター13の回転による気流の流れを解析した結果を勘案し、ホバリング中のマルチコプター10Aのローター13の回転による気流の影響を受けることがない頂部採取口20の位置を機体本体11の上面14から上方へ80cm以上(好ましくは、80cm以上であって120cm以下)にしている。したがって、サンプリングパイプ15a,15bが収縮(縮小)したときのパイプ15a,15bの下端連結部19から頂部採取口20までの上下方向の最短の長さ寸法(中間筒部21が上下方向へ伸縮不能である場合、下端連結部19から頂部採取口20までの上下方向の最短の長さ寸法)は、80cm以上であり、好ましくは、80cm以上であって120cm以下である。
Considering the result of analyzing the flow of the airflow due to the rotation of the
図2に示す頂部採取口20は、サンプリングパイプ15a,15bの頂部22が径方向側方へ屈曲することで、サンプリングパイプ15a,15bの径方向側方へ向かって開口している。図3に示す頂部採取口20は、サンプリングパイプ15a,15bの上下方向上方へ向かって開口している。図4に示す頂部採取口20は、サンプリングパイプ15a,15bの周り方向に並ぶ複数の円形貫通孔であり、パイプ15a,15bの径方向側方へ向かって開口している。図2〜図4のサンプリングパイプ15a,15bは、その下端連結部19が機体本体11に回転可能に取り付けられているから、図2〜図4に矢印Lで示すように、上下方向へ延びる中心軸を中心として水平方向へ回転可能である。
The
マルチコプター10Aは、空気貯蔵手段を有する。空気貯蔵手段の一例は、図5に示すように、機体本体11の内部に収容(内蔵)された6つの第1〜第6貯蔵袋23a〜23fと、フレキシブルな第1および第2チューブ24a,24bと、弁機構25a〜25f(バルブ)および吸気ファン26a,26bとから形成されている。第1〜第6貯蔵袋23a〜23fは、合成樹脂フィルムから作られ、その内部に所定量の空気を貯蔵する。第1および第2チューブ24a,24bは、合成樹脂から作られている。
The
第1チューブ24aは、一方のサンプリングパイプ15aの下端連結部19につながるメインチューブ27aと、メインチューブ27aから3つに分岐した第1〜第3サブチューブ28a〜28cとから形成されている。第1サブチューブ28aが第1貯蔵袋23aにつながり、第2サブチューブ28bが第2貯蔵袋23bにつながっているとともに、第3サブチューブ28cが第3貯蔵袋23cにつながっている。
The
第2チューブ24bは、他方のサンプリングパイプ15bの下端連結部19につながるメインチューブ27bと、メインチューブ27bから3つに分岐した第4〜第6サブチューブ28d〜28fとから形成されている。第4サブチューブ28dが第4貯蔵袋23dにつながり、第5サブチューブ28eが第5貯蔵袋23eにつながっているとともに、第6サブチューブ28fが第6貯蔵袋23fにつながっている。
The
それら弁機構25a〜25f(バルブ)は、第1〜第6サブチューブ28a〜28fに設置されている。弁機構25a〜25cの開閉(切替)によってメインチューブ27aを流動する空気がメインチューブ27aから第1〜第3サブチューブ28a〜28cのいずれかに流入する。弁機構25d〜25fの開閉(切替)によってメインチューブ27bを流動する空気がメインチューブ27bから第4〜第6サブチューブ28d〜28fのいずれかに流入する。
The
なお、弁機構25a〜25f(バルブ)を閉鎖することで、メインチューブ27a,27bからそれらサブチューブ28a〜28fへの空気の流入が停止する。なお、貯蔵袋の数は6つに制限されず、7つ以上の貯蔵袋が機体本体11の内部に収容(内蔵)されていてもよい。吸気ファン26aは、メインチューブ27aに設置され、メインチューブ27aからサブチューブ28a〜28cに空気を強制的に流入させる。吸気ファン26bは、メインチューブ27bに設置され、メインチューブ27bからサブチューブ28d〜28fに空気を強制的に流入させる。
In addition, by closing the
弁機構25a〜25f(バルブ)や吸気ファン26a,26bは、その制御部がマルチコプター10Aのコントローラに接続されている。吸気ファン26a,26bが起動すると、マルチコプター10Aの上方に位置するサンプリングパイプ15a,15bの頂部採取口20から空気がパイプ15a,15bに流入し、空気がサンプリングパイプ15a,15bからメインチューブ27a,27bに流入するとともに、メインチューブ27a,27bからサブチューブ28a〜28fに流入し、サブチューブ28a〜28fからそれら貯蔵袋23a〜23fに流入する。空気は、第1貯蔵袋23a→第2貯蔵袋23b→第3貯蔵袋23c→第4貯蔵袋23d→第5貯蔵袋23e→第6貯蔵袋23fに順に貯蔵される。
Control units of the
風向風速センサー17は、マルチコプター10Aのコントローラに接続されている。風向風速センサー17は、ホバリング中のマルチコプター10Aの周囲の風向や風速を測定し、測定した風向や風速をマルチコプター10Aのコントローラに送信する。風向風速センサー17を取り付けた支持ロッド18は、機体本体11に回転可能に取り付けられ、機体本体11の上面14から上方へ直状に延びている。支持ロッド18は、モーター(図示せず)の駆動力によって自動で回転する場合、または、手動で回転させる場合がある。モーターは、その制御部がマルチコプター10Aのコントローラに接続されている。なお、支持ロッド18が機体本体11に回転不能に取り付けられていてもよい。
The wind direction and
支持ロッド18は、図2〜図4に矢印Mで示すように、上下方向へ伸縮する。支持ロッド18は、リニアモーター(図示せず)の駆動力によって自動で伸縮する場合、または、手動で伸縮させる場合がある。リニアモーターは、その制御部がマルチコプター10Aのコントローラに接続されている。支持ロッド18は、上下方向へ伸縮することで、その上下方向の長さ寸法を変更することができる。なお、支持ロッド18が上下方向へ伸縮不能であってもよい。マルチコプター10Aのホバリング中におけるローター13の回転による気流の流れを解析した結果を勘案し、ホバリング中のマルチコプター10Aのローター13の回転による気流の影響を受けることがない風向風速センサー17の位置を機体本体11の上面14から上方へ80cm以上(好ましくは、80cm以上であって120cm以下)にしている。したがって、支持ロッド18が収縮(縮小)したときのロッド18の上下方向の最短の長さ寸法(支持ロッド18が上下方向へ伸縮不能である場合、ロッド18の上下方向の最短の長さ寸法)は、80cm以上であり、好ましくは、80cm以上であって120cm以下である。
The
図6は、マルチコプター10Aを利用した空気のサンプリングの一例を示す図である。図6では、サンプリングパイプ15a,15bおよび支持ロッド18(風向風速センサー17)の図示を省略している。なお、マルチコプター10Aは、図2のサンプリングパイプ15a,15bを備え、自動航行システムによる自動自立飛行を行う(図7〜図10、図13、図14、図17、図18、図19の説明において同じ)。サンプリングパイプ15a,15bを自動または手動で伸張(伸縮)させることで、サンプリングパイプ15a,15bの頂部採取口20がホバリング中のマルチコプター10Aのローター13の回転による風の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプター10Aの上方空間(マルチコプター10Aの上面14から上方へ離間した位置)に位置するように、サンプリングパイプ15a,15bの長さ寸法(たとえば、80cm)が調節されている(図7〜図10、図13、図14、図17、図18、図19の説明において同じ)。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of air sampling using the
支持ロッド18を自動または手動で伸張(伸縮)させることで、ロッド18の頂部16に取り付けられた風向風速センサー17がホバリング中のマルチコプター10Aのローター13の回転による風の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプター10Aの上方空間(マルチコプター10Aの上面14から上方へ離間した位置)に位置するように、ロッド18の長さ寸法(たとえば、80cm)が調節されている(図7〜図10、図13、図14、図17、図18、図19の説明において同じ)。なお、サンプリングパイプ15a,15bや支持ロッド18の長さ寸法を空中(飛行中)に変更し、それらの長さ寸法を調節することもできる。
By automatically or manually extending (stretching) the
マルチコプター10Aを利用した空気のサンプリング手順の一例を説明すると、以下のとおりである。自動航行システムにおいて、マップ上に複数の飛行経由地点(垂直方向の各地点)および着陸地点(目的地)を入力し、移動速度(上昇速度または降下速度)や空気収容量(m2/min)、空気収容順序(第1サンプリング箇所29a(第1貯蔵袋23a)→第2サンプリング箇所29b(第2貯蔵袋23b)→第3サンプリング箇所29c(第3貯蔵袋23c)→第4サンプリング箇所29d(第4貯蔵袋23d)→第5サンプリング箇所29e(第5貯蔵袋23e)→第6サンプリング箇所29f(第6貯蔵袋23f))、第1サンプリン グ箇所29a〜第6サンプリング箇所29fの高度等を入力して飛行ミッション(飛行プラン)を作成する。
An example of an air sampling procedure using the
図6に示すサンプリングでは、離陸地点と着陸地点とが同一であり、飛行経由地点が離陸地点から垂直方向へ上昇した第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29fである。第1サンプリング箇所29aは、離陸地点から垂直方向へ25m上昇した高度25m地点(第1高度)であり、第2サンプリング箇所29bは、離陸地点から垂直方向へ50m上昇(第1サンプリング箇所29aから垂直方向へ25m上昇)した高度50m地点(第2高度)である。
In the sampling shown in FIG. 6, the take-off point and the landing point are the same, and the flight via points are the
第3サンプリング箇所29cは、離陸地点から垂直方向へ75m上昇(第2サンプリング箇所29bから垂直方向へ25m上昇)した高度75m地点(第3高度)であり、第4サンプリング箇所29dは、離陸地点から垂直方向へ100m上昇(第3サンプリング箇所29cから垂直方向へ25m上昇)した高度100m地点(第4高度)である。第5サンプリング箇所29eは、離陸地点から垂直方向へ125m上昇(第4サンプリング箇所29dから垂直方向へ25m上昇)した高度125m地点(第5高度)であり、第6サンプリング箇所29fは、離陸地点から垂直方向へ150m上昇(第5サンプリング箇所29eから垂直方向へ25m上昇)した高度150m地点(第n高度)である。なお、サンプリング箇所は6箇所に限定されず、6箇所未満または7箇所以上のサンプリング箇所を設定することができる。
The
飛行ミッションを作成した後、飛行指示(サンプリング開始)が自動航行システムからマルチコプター10Aのコントローラに送信されると、マルチコプター10Aは、飛行ミッションにしたがって離陸地点から垂直方向へ次第に上昇し、第1サンプリング箇所29a(高度25m地点)まで上昇する。第1サンプリング箇所29aまで上昇したマルチコプター10aは、第1サンプリング箇所29aにおいてホバリングを行う。風向風速センサー17は、第1サンプリング箇所29aの風向および風速を測定し、風向および風速をマルチコプター10Aのコントローラに送信する。
After the flight mission is created, when a flight instruction (sampling start) is transmitted from the automatic navigation system to the controller of the
マルチコプター10Aのコントローラは、風向風速センサー17から送信された風向および風速に基づいて第1サンプリング箇所29aの風向を割り出し、サンプリングパイプ15a,15bの頂部採取口20が風上に向かうように、サンプリングパイプ15a,15bを回転させ、頂部採取口20を風上に向ける。なお、サンプリングパイプ15a,15bが回転不能である場合、サンプリングパイプ15a,15bの頂部採取口20が風上に向かうように、ホバリング中のマルチコプター10Aを水平方向へ旋回させ、頂部採取口20を風上に向ける。
The controller of the
次に、マルチコプター10Aのコントローラは、吸気ファン26aを起動させ、頂部採取口20からサンプリングパイプ15aに空気(第1サンプリング箇所29a(高度25m)の空気)を流入させるとともに(空気採取手段、空気採取工程)、弁機構25aを開放し、第1チューブ24aを通して空気を第1サブチューブ28aから第1貯蔵袋23aに流入させる(空気貯蔵手段、空気貯蔵工程)。第1貯蔵袋23aに設定量の空気が貯蔵された後、弁機構25aを閉鎖し、吸気ファン26aを停止して第1貯蔵袋23aへの空気の流入を停止させる。
Next, the controller of the
第1サンプリング箇所29aにおいて空気のサンプリングが終了した後、マルチコプター10Aは、第1サンプリング箇所29aから垂直方向へ次第に上昇し、第2サンプリング箇所29b(高度50m地点)まで上昇する。第2サンプリング箇所29bまで上昇したマルチコプター10Aは、第2サンプリング箇所29bにおいてホバリングを行う。風向風速センサー17は、第2サンプリング箇所29bの風向および風速を測定し、風向および風速をマルチコプター10Aのコントローラに送信する。
After the air sampling is completed at the
マルチコプター10Aのコントローラは、風向風速センサー17から転送された風向および風速に基づいて第2サンプリング箇所29bの風向を割り出し、サンプリングパイプ15a,15bの頂部採取口20が風上に向かうように、サンプリングパイプ15a,15bを回転させ、頂部採取口20を風上に向ける。または、サンプリングパイプ15a,15bの頂部採取口20が風上に向かうように、ホバリング中のマルチコプター10Aを水平方向へ旋回させ、頂部採取口20を風上に向ける。
The controller of the
次に、マルチコプター10Aのコントローラは、吸気ファン26aを起動させ、頂部採取口20からサンプリングパイプ15aに空気(第2サンプリング箇所29b(高度50m)の空気)を流入させるとともに(空気採取手段、空気採取工程)、弁機構25bを開放し、第1チューブ24aを通して空気を第2サブチューブ28bから第2貯蔵袋23bに流入させる(空気貯蔵手段、空気貯蔵工程)。第2貯蔵袋23bに設定量の空気が貯蔵された後、弁機構25bを閉鎖し、吸気ファン26bを停止して第1貯蔵袋23bへの空気の流入を停止させる。
Next, the controller of the
同様の手順で、第3サンプリング箇所29c(高度75m)の空気を第3貯蔵袋23cに貯蔵し、第4サンプリング箇所29d(高度100m)の空気を第4貯蔵袋23dに貯蔵し、第5サンプリング箇所29e(高度125m)の空気を第5貯蔵袋23eに貯蔵するとともに、第6サンプリング箇所29f(高度150m)の空気を第6貯蔵袋23fに貯蔵する。なお、第4〜第6サンプリング箇所29d〜29fでは、サンプリングパイプ15bと第2チューブ24bと第4〜第6サブチューブ28d〜38fとを介して空気が第4〜第6貯蔵袋23d〜23fに貯蔵される。第6サンプリング箇所29fの空気のサンプリングが終了すると、マルチコプター10Aは、第6サンプリング箇所29fから垂直方向へ次第に降下し、離陸地点(目的地)に着陸する。着陸したマルチコプター10Aの機体本体11から第1〜第6貯蔵袋23a〜23fを取り出し、それら貯蔵袋23a〜23fに貯蔵された空気の成分を分析する。
In the same procedure, the air at the
なお、プロポ(ラジオコントロール)よる遠隔操作によってマルチコプター10Aを飛行(マニュアル飛行)させる場合、コントロールシステムのディスプレイを確認しつつ、操縦者がプロポによってマルチコプター10Aを第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29fに向かって垂直方向へ順に上昇(飛行)させ、コントロールシステムの指示に従って第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29fの空気を第1〜第6貯蔵袋23a〜23fに収容する。また、第1サンプリング箇所29aを離陸地点から150m上昇した高度150m地点に設定し、第6サンプリング箇所29fを離陸地点から25m上昇した高度25m地点に設定した場合、マルチコプター10Aが第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29fに向かって垂直方向へ順に降下(飛行)し、第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29fの空気を第1〜第6貯蔵袋23a〜23fに収容する。
When the
マルチコプター10Aおよびマルチコプター10Aを利用した大気環境測定方法は、マルチコプター10Aの機体本体11の上面14から上方へ延びるサンプリングパイプ15a,15bを利用して上空の空気を採取するから、ホバリング中のマルチコプター10Aのローター13の回転による風の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプター10Aの上方空間において空気を採取することができ、離陸地点から垂直方向へ段階的に上昇または降下させた第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29f(第1高度〜第n高度)においてホバリングするマルチコプター10Aを利用し、自然の気象条件による上空の空気のサンプリングを行うことができる。
The air environment measurement method using the
大気環境測定方法は、マルチコプター10Aを第1サンプリング箇所29a(第1高度)から垂直方向へ段階的に上昇または降下させ、第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29f(第1高度〜第n高度)においてホバリング状態のマルチコプター10Aを利用して空気を採取することができるから、マルチコプター10Aを利用することで、空中における垂直方向の複数個所において空気のサンプリングを短時間に行うことができる。
In the atmospheric environment measurement method, the
図7は、マルチコプター10Aを利用した空気のサンプリングの他の一例を示す図であり、図8は、図7のマルチコプター10Aを上方から見た図である。図7,8では、サンプリングパイプ15a,15bおよび支持ロッド18(風向風速センサー17)の図示を省略している。自動航行システムにおいて、マップ上に飛行経由地点(三次元方向の各地点)および着陸地点(目的地)を入力し、移動速度(上昇速度または降下速度)、空気収容量(m2/min)、空気収容順序(第1サンプリング箇所29a(第1貯蔵袋23a)→第2サンプリング箇所29b(第2貯蔵袋23b)→第3サンプリング箇所29c(第3貯蔵袋23c)→第4サンプリング箇所29d(第4貯蔵袋23d)→第5サンプリング箇所29e(第5貯蔵袋23e)→第6サンプリング箇所29f(第6貯蔵袋23f))、第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29fの高度等を入力して飛行ミッション(飛行プラン)を作成する。
FIG. 7 is a diagram illustrating another example of air sampling using the
図7,8に示すサンプリングでは、飛行経由地点が離陸地点から三次元方向へ上昇した第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29fである。第1サンプリング箇所29aは、離陸地点から三次元方向(斜め上方)へ25m上昇した高度25m地点(第1高度)であり、第2サンプリング箇所29bは、離陸地点から三次元方向(斜め上方)へ移動しつつ50m上昇(第1サンプリング箇所29aから三次元方向(斜め上方)へ移動しつつ25m上昇)した高度50m地点(第2高度)である。
In the sampling shown in FIGS. 7 and 8, the flight via points are the
第3サンプリング箇所29cは、離陸地点から三次元方向(斜め上方)へ移動しつつ75m上昇(第2サンプリング箇所29bから三次元方向(斜め上方)へ移動しつつ25m上昇)した高度75m地点(第3高度)であり、第4サンプリング箇所29dは、離陸地点から三次元方向(斜め上方)へ移動しつつ100m上昇(第3サンプリング箇所29cから三次元方向(斜め上方)へ移動しつつ25m上昇)した高度100m地点(第4高度)である。第5サンプリング箇所29eは、離陸地点から三次元方向(斜め上方)へ移動しつつ125m上昇(第4サンプリング箇所29dから三次元方向(斜め上方)へ移動しつつ25m上昇)した高度125m地点(第5高度)であり、第6サンプリング箇所29fは、離陸地点から三次元方向(斜め上方)へ移動しつつ150m上昇(第5サンプリング箇所29eから三次元方向(斜め上方)へ移動しつつ25m上昇)した高度150m地点(第n高度)である。
The
飛行指示(サンプリング開始)が自動航行システムからマルチコプター10Aのコントローラに送信されると、マルチコプター10Aは、飛行ミッションにしたがって離陸地点から三次元方向(斜め上方)へ次第に移動しつつ上昇し、第1サンプリング箇所29a(高度25m地点)まで上昇する。第1サンプリング箇所29aまで上昇したマルチコプター10Aは、第1サンプリング箇所29aにおいてホバリングを行う。第1サンプリング箇所29aにおける第1貯蔵袋23aへの空気のサンプリング手順は、図6に示す空気のサンプリング手順と同一である。
When the flight instruction (sampling start) is transmitted from the automatic navigation system to the controller of the
第1サンプリング箇所29aにおいて空気のサンプリングが終了した後、マルチコプター10Aは、第1サンプリング箇所29aから三次元方向(斜め上方)へ次第に移動しつつ上昇し、第2サンプリング箇所29b(高度50m地点)まで上昇する。第2サンプリング箇所29bまで上昇したマルチコプター10Aは、第2サンプリング箇所29b
においてホバリングを行う。第2サンプリング箇所29bにおける第2貯蔵袋23bへの空気のサンプリング手順は、図6に示す空気のサンプリング手順と同一である。
After the air sampling is completed at the
Hovering in The air sampling procedure for the
第2サンプリング箇所29bから三次元方向(斜め上方)へ移動しつつ上昇し、第3サンプリング箇所29c(高度75m)の空気を第3貯蔵袋23cに貯蔵し、第3サンプリング箇所29cから三次元方向(斜め上方)へ移動しつつ上昇し、第4サンプリング箇所29d(高度100m)の空気を第4貯蔵袋23dに貯蔵する。第4サンプリング箇所29dから三次元方向(斜め上方)へ移動しつつ上昇し、第5サンプリング箇所29e(高度125m)の空気を第5貯蔵袋23eに貯蔵し、第5サンプリング箇所29eから三次元方向(斜め上方)へ移動しつつ上昇し、第6サンプリング箇所29f(高度150m)の空気を第6貯蔵袋23fに貯蔵する。第6サンプリング箇所29fの空気のサンプリングが終了すると、マルチコプター10Aは、第6サンプリング箇所29dから次第に降下し、着陸地点(目的地)に着陸する。着陸したマルチコプター10Aの機体本体11から第1〜第6貯蔵袋23a〜23fを取り出し、それら貯蔵袋23a〜23fに貯蔵された空気の成分を分析する。
Ascending while moving in the three-dimensional direction (diagonally upward) from the
なお、プロポ(ラジオコントロール)よる遠隔操作によってマルチコプター10Aを飛行(マニュアル飛行)させる場合、コントロールシステムのディスプレイを確認しつつ、操縦者がプロポによってマルチコプター10Aを第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29fに向かって三次元方向(斜め上方)へ順に移動させつつ上昇(飛行)させ、コントロールシステムの指示に従って第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29fの空気を第1〜第6貯蔵袋23a〜23fに収容する。また、第1サンプリング箇所29aを離陸地点から150m上昇した高度150m地点に設定し、第6サンプリング箇所29fを離陸地点から25m上昇した高度25m地点に設定した場合、マルチコプター10Aが第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29fに向かって三次元方向(斜め上方)へ順に移動しつつ降下(飛行)し、第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29fの空気を第1〜第6貯蔵袋23a〜23fに収容する。
When the
マルチコプター10Aおよびマルチコプター10Aを利用した大気環境測定方法は、マルチコプター10aの機体本体11の上面14から上方へ延びるサンプリングパイプ15a,15bを利用して上空の空気を採取するから、ホバリング中のマルチコプター10Aのローター13の回転による風の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプター10Aの上方空間において空気を採取することができ、離陸地点から三次元方向(斜め上方または斜め下方)へ段階的に上昇または降下させた第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29f(第1高度〜第n高度)においてホバリングするマルチコプター10aを利用し、自然の気象条件による上空の空気のサンプリングを行うことができる。
The air environment measurement method using the
大気環境測定方法は、マルチコプター10Aを第1サンプリング箇所29a(第1高度)から三次元方向(斜め上方)へ段階的に移動させつつ上昇または降下させ、第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29f(第1高度〜第n高度)においてホバリング状態のマルチコプター10aを利用して空気を採取することができるから、マルチコプター10aを利用することで、空中における三次元方向(斜め上方または斜め下方)の複数個所において空気のサンプリングを短時間に行うことができる。
In the atmospheric environment measurement method, the
図9は、マルチコプター10Aを利用した空気のサンプリングの他の一例を示す図であり、図10は、図9のマルチコプター10Aを上方から見た図である。図9,10では、サンプリングパイプ15a,15bおよび支持ロッド18(風向風速センサー17)の図示を省略している。自動航行システムにおいて、マップ上に飛行経由地点(水平方向の各地点)および着陸地点(目的地)を入力し、移動速度(飛行速度)、空気収容量(m2/min)、空気収容順序(第1サンプリング箇所29a(第1貯蔵袋23a)→第2サンプリング箇所29b(第2貯蔵袋23b)→第3サンプリング箇所29c(第3貯蔵袋23c)→第4サンプリング箇所29d(第4貯蔵袋23d)→第5サンプリング箇所29e(第5貯蔵袋23e)→第6サンプリング箇所29f(第6貯蔵袋23f))、第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29fの高度等を入力して飛行ミッション(飛行プラン)を作成する。
FIG. 9 is a diagram illustrating another example of air sampling using the
図9,10に示すサンプリングでは、飛行経由地点が所定高度から水平方向へ移動(飛行)した第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29fである。第1サンプリング箇所29aは、離陸地点から上方(垂直方向または三次元方向)へ50m上昇した高度50mの第1地点(第1上空)であり、第2サンプリング箇所29bは、第1サンプリング箇所29aから水平方向へ25m移動した高度50mの第2地点(第2高度)である。
In the sampling shown in FIGS. 9 and 10, the flight via points are the
第3サンプリング箇所29cは、第2サンプリング箇所29bから水平方向へ25m移動した高度50mの第3地点(第3高度)であり、第4サンプリング箇所29dは、第3サンプリング箇所29cから水平方向へ25m移動した高度50mの第4地点(第4高度)である。第5サンプリング箇所29eは、第4サンプリング箇所29dから水平方向へ25m移動した高度50mの第5地点(第5高度)であり、第6サンプリング箇所29fは、第5サンプリング箇所29eから水平方向へ25m移動した高度50mの第6地点(第6高度)である。
The
飛行指示(サンプリング開始)が自動航行システムからマルチコプター10Aのコントローラに送信されると、マルチコプター10Aは、飛行ミッションにしたがって離陸地点から上方(垂直方向または三次元方向)へ次第に上昇し、第1サンプリング箇所29a(高度50mの第1地点)まで上昇する。第1サンプリング箇所29aまで上昇したマルチコプター10Aは、第1サンプリング箇所29aにおいてホバリングを行う。第1サンプリング箇所29aにおける第1貯蔵袋23aへの空気のサンプリング手順は、図6に示す空気のサンプリング手順と同一である。
When the flight instruction (start of sampling) is transmitted from the automatic navigation system to the controller of the
第1サンプリング箇所29aにおいて空気のサンプリングが終了した後、マルチコプター10Aは、第1サンプリング箇所29aから水平方向へ次第に移動し、第2サンプリング箇所29b(高度50mの第2地点)まで移動(飛行)する。第2サンプリング箇所29bまで移動(飛行)したマルチコプター10Aは、第2サンプリング箇所29bにおいてホバリングを行う。第2サンプリング箇所29bにおける第2貯蔵袋23bへの空気のサンプリング手順は、図6に示す空気のサンプリング手順と同一である。
After air sampling is completed at the
第2サンプリング箇所29bから水平方向へ移動(飛行)し、第3サンプリング箇所29c(高度50mの第3地点)の空気を第3貯蔵袋23cに貯蔵し、第3サンプリング箇所29cから水平方向へ移動(飛行)し、第4サンプリング箇所29d(高度50mの第4地点)の空気を第4貯蔵袋23dに貯蔵する。第4サンプリング箇所29dから水平方向へ移動(飛行)し、第5サンプリング箇所29e(高度50mの第5地点)の空気を第5貯蔵袋23eに貯蔵し、第5サンプリング箇所29eから水平方向へ移動(飛行)し、第6サンプリング箇所29f(高度50mの第6地点)の空気を第6貯蔵袋23fに貯蔵する。第6サンプリング箇所29fの空気のサンプリングが終了すると、マルチコプター10Aは、第6サンプリング箇所29fから次第に降下し、着陸地点(目的地)に着陸する。着陸したマルチコプター10Aの機体本体11から第1〜第6貯蔵袋23a〜23fを取り出し、それら貯蔵袋23a〜23fに貯蔵された空気の成分を分析する。
Move (fly) horizontally from the
なお、プロポ(ラジオコントロール)よる遠隔操作によってマルチコプター10Aを飛行(マニュアル飛行)させる場合、コントロールシステムのディスプレイを確認しつつ、操縦者がプロポによってマルチコプター10Aを第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29fに向かって水平方向へ順に移動(飛行)させ、コントロールシステムの指示に従って第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29fの空気を第1〜第6貯蔵袋23a〜23fに収容する。
When the
マルチコプター10Aおよびマルチコプター10Aを利用した大気環境測定方法は、マルチコプター10Aの機体本体11の上面14から上方へ延びるサンプリングパイプ15a,15bを利用して上空の空気を採取するから、ホバリング中のマルチコプター15Aのローター13の回転による風の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプター10Aの上方空間において空気を採取することができ、第1上空から水平方向へ移動(飛行)させた第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29f(第1上空〜第n上空)においてホバリングするマルチコプター10Aを利用し、自然の気象条件による上空の空気のサンプリングを行うことができる。
The air environment measurement method using the
大気環境測定方法は、マルチコプターを第1サンプリング箇所29a(第1上空)から水平方向へ移動(飛行)させ、第1サンプリング箇所29a〜第6サンプリング箇所29f(第1上空〜第n上空)においてホバリング状態のマルチコプター10Aを利用して空気を採取することができるから、マルチコプター10Aを利用することで、空中における水平方向の複数個所において空気のサンプリングを短時間に行うことができる。
In the atmospheric environment measurement method, the multicopter is moved (flyed) in the horizontal direction from the
図11は、他の一例として示すマルチコプター10Bの正面図であり、図12は、成分測定手段(成分測定工程)の一例を示す図である。図11のマルチコプター10Bが図1のそれと異なるところは、機体本体11の内部に上空の空気に含まれる成分を測定する成分測定手段が設置されている点にあり、その他の構成は図1のマルチコプター10Aのそれらと同一であるから、図1の説明を援用するとともに図1と同一の符号を付すことで、このマルチコプター10Bのその他の構成の詳細な説明は省略する。
FIG. 11 is a front view of a
マルチコプター10Bは、機体本体11と、機体本体11から延びる4本のローターアーム12と、それらローターアーム12に取り付けられたローター13(回転翼)とを備えている。マルチコプター10Bの機体本体11の上面14には、上空の空気を採取する2本のサンプリングパイプ15a,15bが設置され、頂部16に風向風速センサー17(超音波風向風速センサー)を取り付けた支持ロッド18が設置されている。サンプリングパイプ15a,15bや支持ロッド18、風向風速センサー17は、図1のマルチコプター10Aのそれらと同一である。サンプリングパイプ15a,15bや支持ロッド18は、上下方向へ延びる中心軸を中心として水平方向へ回転可能であり、上下方向へ伸縮可能である。
The multicopter 10 </ b> B includes a
なお、サンプリングパイプ15a,15bや支持ロッド18が回転不能または上下方向へ伸縮不能であってもよい。マルチコプター10Bのホバリング中におけるローター13の回転による気流の流れを解析した結果を勘案し、ホバリング中のマルチコプター10Bのローター13の回転による気流の影響を受けることがない頂部採取口20および風向風速センサー17の位置を機体本体11の上面14から上方へ80cm以上(好ましくは、80cm以上であって120cm以下)にしている。したがって、サンプリングパイプ15a,15bや支持ロッド18が収縮(縮小)したときのパイプ15a,15bやロッド18の上下方向の最短の長さ寸法(サンプリングパイプ15a,15bや支持ロッド18が上下方向へ伸縮不能である場合、パイプ15a,15bやロッド18の上下方向の最短の長さ寸法)は、80cm以上であり、好ましくは、80cm以上であって120cm以下である。
Note that the
マルチコプター10Bは、成分測定手段を有する。成分測定手段では、上空の空気に含まれる微少粒子状物質およびエアロゾルの測定や上空の空気に含まれる有害大気汚染物質、上空の空気に含まれる放射性物質の測定が行われる。成分測定手段は、図12に示すように、機体本体11の内部に収容(内蔵)された2つの第1および第2センサー30a,30bと、合成樹脂から作られたフレキシブルな第1および第2チューブ24a,24bと、第1および第2弁機構25a,25b(バルブ)および第1および第2吸気ファン26a,26bとから形成されている。
The
第1チューブ24aは、一方のサンプリングパイプ15aの下端連結部19につながり、機器本体11の下面31に接続されている。なお、サンプリングパイプ15aの頂部22には、微粒子・エアロゾル分級装置(分級ノズル)(図示せず)が設置されている。第1センサー30aは、第1チューブ24aに設置され、微少粒子状物質およびエアロゾルの測定、上空の空気に含まれる有害大気汚染物質の測定、上空の空気に含まれる放射性物質の測定のうちの1つを担当する。第1吸気ファン26aと第1弁機構25a(バルブ)とは、第1チューブ24aの下半分に設置されている。第1吸気ファン26aは、第1チューブ24aに空気を強制的に流入させる。第1弁機構25a(バルブ)の開閉(切替)によって第1チューブ24aへの空気の流入がON/OFFされる。
The
第2チューブ24bは、他方のサンプリングパイプ15bの下端連結部19につながり、機器本体11の下面31に接続されている。サンプリングパイプ15bの頂部22には、微粒子・エアロゾル分級装置(分級ノズル)(図示せず)が設置されている。第2センサー30bは、第2チューブ24bに連結され、微少粒子状物質およびエアロゾルの測定、上空の空気に含まれる有害大気汚染物質の測定、上空の空気に含まれる放射性物質の測定のうちの第1センサー30aとは異なる他の1つを担当する。第2吸気ファン26bと第2弁機構25b(バルブ)とは、第2チューブ24bの下半分に設置されている。第2吸気ファン26bは、第2チューブ24bに空気を強制的に流入させる。第2弁機構25b(バルブ)の開閉(切替)によって第2チューブ24bへの空気の流入がON/OFFされる。
The
第1および第2弁機構25a,25b(バルブ)の制御部や第1および第2吸気ファン26a,26bの制御部は、マルチコプター10Bのコントローラに接続されている。それら吸気ファン26a,26bが起動すると、マルチコプター10Aの上方に位置するサンプリングパイプ15a,15bの頂部採取口20から空気がパイプ15a,15bに流入し、空気がサンプリングパイプ15a,15bから第1および第2チューブ24aA,24bに流入し、第1および第2センサー30a,30bによって空気に含まれる微少粒子状物質やエアロゾル、有害大気汚染物質、放射性物質が測定される。第1および第2センサー30a,30bによって測定された測定結果(測定値)は、マルチコプター10Bのコントローラに送信される。
The control units of the first and
マルチコプター10Bのコントローラは、飛行記録の他、測定結果(測定値)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに記憶し、測定結果(測定値)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに地上のコントロールシステムや自動航行システムにリアルタイムで送信する。コントロールシステムや自動航行システムは、マルチコプター10Bのコントローラから受信した測定結果(測定値)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに記憶する。
The controller of the
なお、微少粒子状物質を測定する第1および第2センサー30a,30bには、光散乱方式によってPM2.5を測定するPM2.5環境測定器、光散乱方式によって0.001〜10.000mg/m3の粒子を測定する粉塵計、0.1μm〜10.0μmの粒径の浮遊粒子を測定する空中浮遊粒子測定器等が使用される。
Note that the first and
エアロゾル(放射性エアロゾルを含む)を測定する第1および第2センサー30a,30bには、パーティクルカウンターや凝縮粒子カウンター等のエアロゾル測定(分析)装置が使用される。有害大気汚染物質を測定する第1および第2センサー30a,30bには、微少粒子状物質の測定に使用される機器の他に、燃焼排ガスを測定する排ガス分析計、有機化学物質を測定するVOC測定器、ホルムアルデヒドを測定するホルムアルデヒド測定器、粉塵濃度やCO濃度、CO2濃度を測定する空気質測定器等が使用される。放射性物質(放射線量)を測定する第1および第2センサー30a,30bには、各種の放射線測定器や線量計が使用される。
For the first and
図13は、マルチコプターを利用した空気の成分測定の一例を示す図であり、図14は、図13のマルチコプターを上方から見た図である。図13,14では、サンプリングパイプ15a,15bおよび支持ロッド18(風向風速センサー17)の図示を省略している。なお、第1センサー30aが微少粒子状物質やエアロゾル、有害大気汚染物質の測定を行い、第2センサー30bが放射性物質の測定を行うものとする。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of air component measurement using a multicopter, and FIG. 14 is a diagram of the multicopter of FIG. 13 viewed from above. In FIGS. 13 and 14, the
マルチコプター10Bを利用した空気の成分測定の手順の一例を説明すると、以下のとおりである。自動航行システムにおいて、マップ上に飛行経由地点(三次元方向の各地点)および着陸地点(目的地)を入力し、移動速度(上昇速度または降下速度)、空気流入量(m2/min)、成分測定順序(第1測定箇所32a→第2測定箇所32b→第3測定箇所32c→第4測定箇所32d→第5測定箇所32e→第6測定箇所32f、第1測定箇所32a〜第6測定箇所32fの高度等を入力して飛行ミッション(飛行プラン)を作成する。
An example of an air component measurement procedure using the
図13,14に示す成分測定では、飛行経由地点が離陸地点から三次元方向へ上昇した第1測定箇所32a〜第6測定箇所32fである。第1測定箇所32aは、離陸地点から三次元方向へ25m螺旋状に上昇した高度25m地点(第1高度)であり、第2測定箇所32bは、離陸地点から三次元方向へ50m螺旋状に上昇(第1測定箇所32aから三次元方向へ25m螺旋状に上昇)した高度50m地点(第2高度)である。
In the component measurement shown in FIGS. 13 and 14, the flight via points are the
第3測定箇所32cは、離陸地点から三次元方向へ75m螺旋状に上昇(第2測定箇所32bから三次元方向へ25m螺旋状に上昇)した高度75m地点(第3高度)であり、第4測定箇所32dは、離陸地点から三次元方向へ100m螺旋状に上昇(第3測定箇所32cから三次元方向へ25m螺旋状に上昇)した高度100m地点(第4高度)である。第5測定箇所32eは、離陸地点から三次元方向へ125m螺旋状に上昇(第4測定箇所32dから三次元方向へ移動しつつ25m螺旋状に上昇)した高度125m地点(第5高度)であり、第6測定箇所32fは、離陸地点から三次元方向へ150m螺旋状に上昇(第5測定箇所32eから三次元方向へ25m螺旋状に上昇)した高度150m地点(第n高度)である。なお、測定箇所は6箇所に限定されず、6箇所未満または7箇所以上の測定箇所を設定することができる。
The
飛行ミッションを作成した後、飛行指示(成分測定開始)が自動航行システムからマルチコプター10Bのコントローラに送信されると、マルチコプター10Bは、飛行ミッションにしたがって離陸地点から三次元方向へ螺旋状に次第に上昇し、第1測定箇所32a(高度25m地点)まで上昇する。第1測定箇所32aまで上昇したマルチコプター10Bは、第1測定箇所32aにおいてホバリングを行う。風向風速センサー17は、第1測定箇所32aの風向および風速を測定し、風向および風速をマルチコプター10Bのコントローラに送信する。
After the flight mission is created, when a flight instruction (component measurement start) is transmitted from the automatic navigation system to the controller of the
マルチコプター10Bのコントローラは、風向風速センサー17から送信された風向および風速に基づいて第1測定箇所32aの風向を割り出し、サンプリングパイプ15a,15bの頂部採取口20が風上に向かうように、サンプリングパイプ15a,15bを回転させ、頂部採取口20を風上に向ける。なお、サンプリングパイプ15a,15bが回転不能である場合、サンプリングパイプ15a,15bの頂部採取口20が風上に向かうように、ホバリング中のマルチコプター10Bを水平方向へ旋回させ、頂部採取口20を風上に向ける。次に、マルチコプター10Bのコントローラは、第1および第2弁機構25a,25bを開放するとともに第1および第2吸気ファン26a,26bを起動させ、頂部採取口20からサンプリングパイプ15a,15bに空気(第1測定箇所(高度25m)の空気)を流入させる(空気採取手段、空気採取工程)。
The controller of the
サンプリングパイプ15a,15bに流入した第1測定箇所32aの空気は、第1および第2チューブ24a,24bに流入し、第1センサー30aによって空気に含まれる微少粒子状物質やエアロゾル、有害大気汚染物質が測定され(成分測定手段、成分測定工程)、第2センサー30bによって空気に含まれる放射性物質(線量等)が測定される(成分測定手段、成分測定工程)。第1および第2チューブ24a,24bを通った空気は、機体本体11の下面31から大気に放出される。
The air at the
第1測定箇所32aにおける測定結果(測定値、飛行記録、時間情報、位置情報(座標情報)等)は、第1および第2センサー30a,30bからマルチコプター10Bのコントローラに送信され、マルチコプター10Bのコントローラに記憶されるとともに、マルチコプター10Bのコントローラから地上の自動航行システムにリアルタイムで送信され、自動航行システムに記憶される。マルチコプター10Bのコントローラは、第1および第2センサー30a,30bによって第1測定箇所32aの成分測定が行われた後、第1および第2弁機構25a,25bを閉鎖し、第1および第2吸気ファン26a,26bを停止してサンプリングパイプ15a,15bへの空気の流入を停止させる。
The measurement results (measurement value, flight record, time information, position information (coordinate information), etc.) at the
第1測定箇所32aにおいて空気の成分測定が終了した後、マルチコプター10Bは、第1測定箇所32aから三次元方向へ螺旋状に次第に上昇し、第2測定箇所32b(高度50m地点)まで上昇する。第2測定箇所32bまで上昇したマルチコプター10Bは、第2測定箇所32bにおいてホバリングを行う。風向風速センサー17は、第2測定箇所32bの風向および風速を測定し、風向および風速をマルチコプター10Bのコントローラに送信する。
After the air component measurement is completed at the
マルチコプター10Bのコントローラは、風向風速センサー17から送信された風向および風速に基づいて第2測定箇所32bの風向を割り出し、サンプリングパイプ15a,15bの頂部採取口20が風上に向かうように、サンプリングパイプ15a,15bを回転させ、頂部採取口20を風上に向ける。または、サンプリングパイプ15a,15bの頂部採取口20が風上に向かうように、ホバリング中のマルチコプター10Bを水平方向へ旋回させ、頂部採取口20を風上に向ける。次に、マルチコプター10Bのコントローラは、第1および第2弁機構25a,25bを開放するとともに第1および第2吸気ファン26a,26bを起動させ、頂部採取口20からサンプリングパイプ15a,15bに空気(第2測定箇所32b(高度50m)の空気)を流入させる(空気採取手段、空気採取工程)。
The controller of the
サンプリングパイプ15a,15bに流入した第2測定箇所32bの空気は、第1および第2チューブ24a,24bに流入し、第1センサー30aによって空気に含まれる微少粒子状物質やエアロゾル、有害大気汚染物質が測定され(成分測定手段、成分測定工程)、第2センサー30bによって空気に含まれる放射性物質(線量等)が測定される(成分測定手段、成分測定工程)。第1および第2チューブ24a,24bを通った空気は、機体本体11の下面31から大気に放出される。
The air at the
第2測定箇所における測定結果(測定値、飛行記録、時間情報、位置情報(座標情報)等)は、第1および第2センサー30a,30bからマルチコプター10Bのコントローラに送信され、マルチコプター10Bのコントローラに記憶されるとともに、マルチコプター10Bのコントローラから地上の自動航行システムにリアルタイムで送信され、自動航行システムに記憶される。マルチコプター10Bのコントローラは、第1および第2センサー30a,30bによって第2測定箇所32bの成分測定が行われた後、第1および第2弁機構25a,25bを閉鎖し、第1および第2吸気ファン26a,26bを停止してサンプリングパイプ15a,15bへの空気の流入を停止させる。
Measurement results (measurement values, flight records, time information, position information (coordinate information), etc.) at the second measurement location are transmitted from the first and
同様の手順で、第2測定箇所32bから三次元方向へ螺旋状に上昇して第3測定箇所32c(高度75m地点)まで移動(飛行)し、第3測定箇所32cにおける空気を採取しつつその空気の成分を測定し、第3測定箇所32cから三次元方向へ螺旋状に上昇して第4測定箇所32d(高度100m地点)まで移動(飛行)し、第4測定箇所32dにおける空気を採取しつつその空気の成分を測定する。第4測定箇所32dから三次元方向へ螺旋状に上昇して第5測定箇所32e(高度125m地点)まで移動(飛行)し、第5測定箇所32eにおける空気を採取しつつその空気の成分を測定し、第5測定箇所32eから三次元方向へ螺旋状に上昇して第6測定箇所32f(高度150m地点)まで移動(飛行)し、第6測定箇所32fにおける空気を採取しつつその空気の成分を測定する。第6測定箇所32fにおいて空気の成分を測定した後、第6測定箇所32fから降下し、離陸地点(目的地)に着陸する。
In a similar procedure, the spiral rises in the three-dimensional direction from the
なお、プロポ(ラジオコントロール)よる遠隔操作によってマルチコプター10Bを飛行(マニュアル飛行)させる場合、コントロールシステムのディスプレイを確認しつつ、操縦者がプロポによってマルチコプター10Bを第1測定箇所32a〜第6測定箇所32fに向かって三次元方向へ螺旋状に順に上昇(飛行)させ、コントロールシステムの指示に従って第1測定箇所32a〜第6測定箇所32fの空気の成分を測定する。また、第1測定箇所32aを離陸地点から150m上昇した高度150m地点に設定し、第6測定箇所32fを離陸地点から25m上昇した高度25m地点に設定した場合、マルチコプター10Bが第1測定箇所32a〜第6測定箇所32fに向かって三次元方向へ螺旋状に順に降下(飛行)し、第1測定箇所32a〜第6測定箇所32fの空気の成分を測定する。
When the
マルチコプター10Bおよびマルチコプター10Bを利用した大気環境測定方法は、マルチコプター10Bの機体本体11の上面14から上方へ延びるサンプリングパイプ15a,15bを利用して上空の空気を採取するから、ホバリング中のマルチコプター10Bのローター13の回転による風の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプター10Bの上方空間において空気を採取することができ、離陸地点から三次元方向へ螺旋状に上昇または降下させた第1測定箇所32a〜第6測定箇所32f(第1高度〜第n高度)においてホバリングするマルチコプター10Bを利用し、上空の空気に含まれる成分を自然の気象条件で測定(分析)することができる。
The air environment measurement method using the
大気環境測定方法は、マルチコプター10Bを第1測定箇所32a(第1高度)から三次元方向へ螺旋状に上昇または降下させ、第1測定箇所32a〜第6測定箇所32f(第1高度〜第n高度)におけるホバリング状態のマルチコプター10Bを利用して空気を採取することができるから、マルチコプター10Bを利用することで、空中における垂直方向の複数個所において上空の空気に含まれる成分の測定を短時間に効率よく行うことができる。
In the atmospheric environment measurement method, the
なお、上空の空気に含まれる成分測定(成分分析)が図6の垂直方向の第1測定箇所32a〜第6測定箇所32fで行われる場合があり、この場合は、垂直方向へ上昇または降下させた第1測定箇所32a〜第6測定箇所32f(第1高度〜第n高度)において上空の空気に含まれる成分を自然の気象条件で短時間に効率よく測定(分析)することができる。また、上空の空気に含まれる成分測定(成分分析)が図7,8の三次元方向(斜め上方)の第1測定箇所32a〜第6測定箇所32fで行われる場合があり、この場合は、三次元方向(斜め上方)へ上昇または降下させた第1測定箇所32a〜第6測定箇所32f(第1高度〜第n高度)において上空の空気に含まれる成分を自然の気象条件で短時間に効率よく測定(分析)することができる。さらに、上空の空気に含まれる成分測定(成分分析)が図9,10の所定高度の水平方向の第1測定箇所32a〜第6測定箇所32fで行われる場合があり、この場合は、水平方向へ移動(飛行)させた第1測定箇所32a〜第6測定箇所32f(第1高度〜第n高度)において上空の空気に含まれる成分を自然の気象条件で短時間に効率よく測定(分析)することができる。
Note that component measurement (component analysis) included in the air in the sky may be performed at the
図15は、他の一例として示すマルチコプター10Cの斜視図であり、図16は、図15のマルチコプター10Cの正面図である。図15,16のマルチコプター10Cが図1のそれと異なるところは、機体本体11の上面14にサンプリングパイプ15a,15bが取り付けられておらず、機体本体11の上面14に支持ロッド18が設置され、その支持ロッド18に気象センサー33が設置されている点にあり、その他の構成は図1のマルチコプター10Aのそれらと同一であるから、図1の説明を援用するとともに図1と同一の符号を付すことで、このマルチコプター10Cのその他の詳細な説明は省略する。
FIG. 15 is a perspective view of a
マルチコプター10Cは、機体本体11と、機体本体11から延びる4本のローターアーム12と、それらローターアーム12に取り付けられたローター13(回転翼)とを備えている。マルチコプター10Cの機体本体11の上面14には、気象センサー33を取り付けた支持ロッド18が設置されている。支持ロッド18は、図1のマルチコプター10Aのそれと同一であり、上下方向へ延びる中心軸を中心として水平方向へ回転可能、かつ、上下方向へ伸縮可能である。なお、支持ロッド18が回転不能または上下方向へ伸縮不能であってもよい。マルチコプター10Aのホバリング中におけるローター13の回転による気流の流れを解析した結果を勘案し、ホバリング中のマルチコプター10Aのローター13の回転による気流の影響を受けることがない気象センサー33の位置を機体本体11の上面14から上方へ80cm以上(好ましくは、80cm以上であって120cm以下)にしている。したがって、支持ロッド18が収縮(縮小)したときのロッド18の上下方向の最短の長さ寸法(支持ロッド18が上下方向へ伸縮不能である場合、ロッド18の上下方向の最短の長さ寸法)は、80cm以上であり、好ましくは、80cm以上であって120cm以下である。
The multicopter 10 </ b> C includes a
マルチコプター10Cは、気象データ測定手段(気象データ測定工程)を有する。気象データ測定手段では、上空の風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量の測定が行われる。気象データ測定手段は、図16に示すように、支持ロッド18と、上空の気象データ(風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量)を測定する気象センサー33とから形成されている。気象センサー33は、支持ロッド18の頂部16に設置され、ホバリング中のマルチコプター10Cのローターの回転による風の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプター10Cの上方空間(マルチコプター10Cの上面14から上方へ離間した位置)に位置している。
The
気象センサー33は、マルチコプター10Cのコントローラに接続され、測定した気象データをマルチコプター10Cのコントローラに送信する。マルチコプター10Cのコントローラは、飛行記録の他、気象データの測定結果(測定値)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに記憶し、測定結果(測定値)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに地上のコントロールシステムや自動航行システムにリアルタイムで送信する。コントロールシステムや自動航行システムは、マルチコプター10Cのコントローラから受信した気象データの測定結果(測定値)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに記憶する。
The
図17は、マルチコプターを利用した気象データ測定の一例を示す図であり、図18は、図17の気象データ測定の補足図である。図18では、支持ロッド18(気象センサー33)の図示を省略している。マルチコプター10Cを利用した気象データ測定の一例を説明すると、以下のとおりである。図17の気象データ測定は、複数台のマルチコプター10Cを利用して東京23区の各気象データの測定を行う。それらマルチコプター10Cは、東京23区の各区内の各離着陸スペースに配置されている。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of meteorological data measurement using a multicopter, and FIG. 18 is a supplementary diagram of the meteorological data measurement of FIG. In FIG. 18, illustration of the support rod 18 (the weather sensor 33) is omitted. An example of weather data measurement using the
自動航行システムにおいて、マップ上に東京23区における気象データの気象データ測定地点および着陸地点(目的地)を入力し、上昇速度、目標高度、測定時間、気象データ測定順序(気象データ第1測定箇所34a→気象データ第2測定箇所34b)を入力して飛行ミッション(飛行プラン)を作成する。図17に示す気象データ測定では、東京23区の各離着陸スペースから垂直方向へ50m上昇した気象データ第1測定箇所34aと、気象データ第1測定箇所34aから垂直方向へ50m上昇した気象データ第2測定箇所34bとにおいて気象データの測定が行われる。
In the automatic navigation system, input the meteorological data measurement point and landing point (destination) of meteorological data in Tokyo 23 wards on the map, ascending speed, target altitude, measurement time, meteorological data measurement order (meteorological data first measurement point) 34a → weather data
飛行ミッションを作成した後、飛行指示(気象データ測定開始)が自動航行システムからマルチコプター10Cのコントローラに送信されると、それらマルチコプター10Cは、飛行ミッションにしたがって離着陸スペースから一斉に離陸し、離着陸スペースから垂直方向へ次第に上昇し、図18に示すように、気象データ第1測定箇所34a(高度50m地点)まで上昇する。気象データ第1測定箇所34aまで上昇したマルチコプター10Cは、気象データ第1測定箇所34aにおいてホバリングを行う。それらマルチコプター10Cの気象センサー33は、気象データ第1測定箇所34aの風向を測定し、風向をマルチコプター10Cのコントローラに送信する。
After the flight mission is created, when a flight instruction (meteorological data measurement start) is transmitted from the automatic navigation system to the controller of the
マルチコプター10Cのコントローラは、気象センサー33から送信された風向に基づいて気象データ第1測定箇所34aの風向を割り出し、支持ロッド18に設置された気象センサー33が風上に向かうように、支持ロッド18を回転させ、気象センサー33を風上に向ける。なお、支持ロッド18が回転不能である場合、気象センサー33が風上に向かうように、ホバリング中のマルチコプター10Cを水平方向へ旋回させ、気象センサー33を風上に向ける。それらマルチコプター10Cの気象センサー33は、気象データ第1測定箇所34a(高度50m)の気象データ(風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量)を同一時刻に測定する(気象データ測定手段、気象データ測定工程)。
Based on the wind direction transmitted from the
23区の気象データ第1測定箇所34aにおける気象データの測定結果(風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量、飛行記録、時間情報、位置情報(座標情報)等)は、気象センサー33からマルチコプター10Cのコントローラに送信され、マルチコプター10Cのコントローラに記憶されるとともに、マルチコプター10Cのコントローラから地上の自動航行システムにリアルタイムで送信され、自動航行システムに記憶される。
Meteorological data measurement results (wind direction, wind speed, temperature, humidity, atmospheric pressure, rainfall, flight record, time information, position information (coordinate information), etc.) at the
気象センサー33によって気象データ第1測定箇所34aの気象データ測定が行われた後、それらマルチコプター10Cは、気象データ第1測定箇所34aから垂直方向へ次第に上昇し、図18に示すように、気象データ第2測定箇所34b(高度100m地点)まで上昇する。気象データ第2測定箇所34bまで上昇したマルチコプター10Cは、気象データ第2測定箇所34bにおいてホバリングを行う。それらマルチコプター10Cの気象センサー33は、気象データ第2測定箇所34bの風向を測定し、風向をマルチコプター10Cのコントローラに送信する。
After the meteorological data is measured by the
マルチコプター10Cのコントローラは、気象センサー33から送信された風向に基づいて気象データ第2測定箇所34bの風向を割り出し、支持ロッド18に設置された気象センサー33が風上に向かうように、支持ロッド18を回転させ、気象センサー33を風上に向ける。または、気象センサー33が風上に向かうように、ホバリング中のマルチコプター10Cを水平方向へ旋回させ、気象センサー33を風上に向ける。それらマルチコプター10Cの気象センサー33は、気象データ第2測定箇所34b(高度100m)の気象データ(風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量)を同一時刻に測定する(気象データ測定手段、気象データ測定工程)。
The controller of the
23区の気象データ第2測定箇所34bにおける気象データの測定結果(風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量、飛行記録、時間情報、位置情報(座標情報)等)は、気象センサー33からマルチコプター10Cのコントローラに送信され、マルチコプター10Cのコントローラに記憶されるとともに、マルチコプター10Cのコントローラから地上の自動航行システムにリアルタイムで送信され、自動航行システムに記憶される。それらマルチコプター10Cは、気象センサー33によって気象データ第2測定箇所34bの気象データ測定が行われた後、気象データ第2測定箇所34bから降下し、離着陸スペース(目的地)に着陸する。
Meteorological data measurement results (wind direction, wind speed, temperature, humidity, atmospheric pressure, rainfall, flight record, time information, position information (coordinate information), etc.) at the
なお、プロポ(ラジオコントロール)よる遠隔操作によってマルチコプター10Cを飛行(マニュアル飛行)させる場合、コントロールシステムのディスプレイを確認しつつ、各操縦者がプロポによってそれらマルチコプター10Cを東京23区の気象データ第1測定箇所34aと気象データ第2測定箇所34bとに向かって上昇させ、コントロールシステムの指示に従って気象データ第1測定箇所34aおよび気象データ第2測定箇所34bの気象データを測定する。また、気象データ第1測定箇所34aを離着陸スペースから100m上昇した高度100m地点に設定し、気象データ第2測定箇所34bを離着陸スペースから50m上昇した高度50m地点に設定した場合、マルチコプター10Cが気象データ第1測定箇所34aから気象データ第2測定箇所34bに向かって垂直方向へ降下(飛行)し、気象データ第1測定箇所34aおよび気象データ第2測定箇所34bの気象データを測定する。
In addition, when the
マルチコプター10Cおよびマルチコプター10Cを利用した大気環境測定方法は、機体本体11の上面14から上方へ延びる支持ロッド18の頂部16に気象センサー33が設置され、ホバリング中のマルチコプター10Cのローター13の回転による風の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプター10Cの上方空間に気象センサー33が位置し、その気象センサー33を利用して上空の気象データ(風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量)を測定するから、ホバリング中のマルチコプター10Cのローター13の回転による風の影響を受けることがないマルチコプター10Cの上方空間において気象データを測定することができ、ホバリング状態におけるマルチコプター10Cにおいて自然の気象条件による気象データの測定を正確に行うことができる。
In the
マルチコプター10Cおよびマルチコプター10Cを利用した大気環境測定方法は、東京23区(各地域)の各離着陸スペースからそれらマルチコプター10Cを一斉に上昇させ、同一時刻における各区(各地域)の所定高度の気象データを測定するから、複数のマルチコプター10Cを利用することで各地域の気象データを一度に測定することができる。
The
なお、気象データの測定が図7,8の三次元方向(斜め上方または斜め下方)の第1測定箇所29a〜第6測定箇所29f(第1高度〜第n高度)で行われる場合があり、この場合は、三次元方向へ上昇または降下させた第1測定箇所29a〜第6測定箇所29fにおいて気象データを自然の気象条件で正確に測定(分析)することができる。また、気象データの測定が図9,10の所定高度の水平方向の第1測定箇所29a〜第6測定箇所29f(第1上空〜第n上空)で行われる場合があり、この場合は、水平方向へ移動(飛行)させた第1測定箇所29a〜第6測定箇所29fにおいて気象データを自然の気象条件で正確に測定(分析)することができる。
In addition, the measurement of weather data may be performed at the
さらに、気象データの測定が図13,14の離陸地点から三次元方向へ螺旋状に上昇または降下させた第1測定箇所32a〜第6測定箇所32f(第1高度〜第n高度)で行われる場合があり、この場合は、三次元方向へ螺旋状に上昇または降下させた第1測定箇所32a〜第6測定箇所32fにおいて気象データを自然の気象条件で正確に測定(分析)することができる。
Further, meteorological data is measured at the
図19は、マルチコプター10Cを利用した気象データ測定の他の一例を示す図である。マルチコプター10Cを利用した気象データ測定の他の一例を説明すると、以下のとおりである。図19の気象データ測定は、所定の地域における各時間毎に各気象データの測定を行う。マルチコプター10Cは、所定の地域の離着陸スペースに配置されている。
FIG. 19 is a diagram illustrating another example of weather data measurement using the
自動航行システムにおいて、マップ上に東京23区における気象データの気象データ第1測定箇所34a(離陸地点)および気象データ第2測定箇所34b、着陸地点(目的地)を入力し、上昇速度、目標高度、測定時間(AM6:00、AM9:00、PM12:00、PM3:00、PM6:00等)、気象データ測定順序(気象データ第1測定箇所34a→気象データ第2測定箇所34b)を入力して飛行ミッション(飛行プラン)を作成する。図19に示す気象データ測定では、所定の地域の各離着陸スペースから垂直方向へ50m上昇した気象データ第1測定箇所34aと、気象データ第1測定箇所34aから垂直方向へ50m上昇した気象データ第2測定箇所34bとにおいて所定の時間毎に気象データの測定が行われる。
In the automatic navigation system, the weather data
飛行ミッションを作成した後、飛行指示(気象データ測定開始)が自動航行システムからマルチコプター10Cのコントローラに送信されると、マルチコプター10Cは、飛行ミッションにしたがって測定時間(AM6:00)になると離着陸スペースから離陸し、離着陸スペースから垂直方向へ次第に上昇し、図19に示すように、気象データ第1測定箇所34a(高度50m地点)まで上昇する。気象データ第1測定箇所34aまで上昇したマルチコプター10Cは、気象データ第1測定箇所34aにおいてホバリングを行う。マルチコプター10Cの気象センサー33は、気象データ第1測定箇所34aの風向を測定し、風向をマルチコプター10Cのコントローラに送信する。
After the flight mission is created, when a flight instruction (meteorological data measurement start) is transmitted from the automatic navigation system to the controller of the
マルチコプター10Cのコントローラは、気象センサー33から送信された風向に基づいて気象データ第1測定箇所34aの風向を割り出し、支持ロッド18に設置された気象センサー33が風上に向かうように、支持ロッド18を回転させ、気象センサーを風上に向ける。または、気象センサー33が風上に向かうように、ホバリング中のマルチコプター10Cを水平方向へ旋回させ、気象センサー33を風上に向ける。マルチコプター10Cの気象センサー33は、気象データ第1測定箇所34a(高度50m)の測定時間(AM6:00)における気象データ(風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量)を測定する(気象データ測定手段、気象データ測定工程)。
Based on the wind direction transmitted from the
気象データ第1測定箇所34aの測定時間(AM6:00)における気象データの測定結果(風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量、飛行記録、時間情報、位置情報(座標情報)等)は、気象センサー33からマルチコプター10Cのコントローラに送信され、マルチコプター10Cのコントローラに記憶されるとともに、マルチコプター10Cのコントローラから地上の自動航行システムにリアルタイムで送信され、自動航行システムに記憶される。
Meteorological data measurement results (wind direction, wind speed, temperature, humidity, atmospheric pressure, rainfall, flight record, time information, position information (coordinate information), etc.) at the measurement time (AM6: 00) of the
気象センサー33によって気象データ第1測定箇所34aの測定時間(AM6:00)における気象データ測定が行われた後、それらマルチコプター10Cは、気象データ第1測定箇所34aから垂直方向へ次第に上昇し、図19に示すように、気象データ第2測定箇所34b(高度100m地点)まで上昇する。気象データ第2測定箇所34bまで上昇したマルチコプター10Cは、気象データ第2測定箇所34bにおいてホバリングを行う。マルチコプター10Cの気象センサー33は、気象データ第2測定箇所34bの風向を測定し、風向をマルチコプター10Cのコントローラに送信する。
After the meteorological data is measured by the
マルチコプター10Cのコントローラは、気象センサー33から送信された風向に基づいて気象データ第2測定箇所34bの風向を割り出し、支持ロッド18に設置された気象センサーが風上33に向かうように、支持ロッド18を回転させ、気象センサー33を風上に向ける。または、気象センサー33が風上に向かうように、ホバリング中のマルチコプター10Cを水平方向へ旋回させ、気象センサー33を風上に向ける。マルチコプター10Cの気象センサー33は、気象データ第2測定箇所34b(高度100m)の測定時間(AM6:00)における気象データ(風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量)を測定する(気象データ測定手段、気象データ測定工程)。
The controller of the
気象データ第2測定箇所34bの測定時間(AM6:00)における気象データの測定結果(風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量、飛行記録、時間情報、位置情報(座標情報)等)は、気象センサー33からマルチコプター10Cのコントローラに送信され、マルチコプター10Cのコントローラに記憶されるとともに、マルチコプター10Cのコントローラから地上の自動航行システムにリアルタイムで送信され、自動航行システムに記憶される。マルチコプター10Cは、気象センサー33によって気象データ第2測定箇所34bの測定時間(AM6:00)における気象データ測定が行われた後、気象データ第2測定箇所34bから降下し、離着陸スペース(目的地)に着陸する。
Meteorological data measurement results (wind direction, wind speed, temperature, humidity, barometric pressure, rainfall, flight record, time information, position information (coordinate information), etc.) at the measurement time (AM6: 00) of the
マルチコプター10Cは、再び測定時間(AM9:00)になると、離着陸スペースから離陸し、気象データ第1測定箇所34a(高度50m地点)まで上昇した後、気象データ第1測定箇所34aにおいてホバリングを行い、気象データ第1測定箇所34a(高度50m)の測定時間(AM9:00)における気象データ(風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量)を測定する(気象データ測定手段、気象データ測定工程)。
At the measurement time (AM9: 00) again, the
気象データ第1測定箇所34aの測定時間(AM9:00)における気象データの測定結果(風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量、飛行記録、時間情報、位置情報(座標情報)等)は、気象センサー33からマルチコプター10Cのコントローラに送信され、マルチコプター10Cのコントローラに記憶されるとともに、マルチコプター10Cのコントローラから地上の自動航行システムにリアルタイムで送信され、自動航行システムに記憶される。
Meteorological data measurement results (wind direction, wind speed, temperature, humidity, barometric pressure, rainfall, flight record, time information, position information (coordinate information), etc.) at the measurement time (AM9: 00) of the
気象センサー33によって気象データ第1測定箇所34aの測定時間(AM9:00)における気象データ測定が行われた後、マルチコプター10Cは、気象データ第2測定箇所34b(高度100m地点)まで上昇した後、気象データ第2測定箇所34bにおいてホバリングを行い、気象データ第2測定箇所34b(高度100m)の測定時間(AM9:00)における気象データ(風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量)を測定する(気象データ測定手段、気象データ測定工程)。
After the
気象データ第2測定箇所34bの測定時間(AM9:00)における気象データの測定結果(風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量、飛行記録、時間情報、位置情報(座標情報)等)は、気象センサー33からマルチコプター10Cのコントローラに送信され、マルチコプター10Cのコントローラに記憶されるとともに、マルチコプター10Cのコントローラから地上の自動航行システムにリアルタイムで送信され、自動航行システムに記憶される。マルチコプター10Cは、気象センサー33によって気象データ第2測定箇所34bの測定時間(AM9:00)における気象データ測定が行われた後、気象データ第2測定箇所34bから降下し、離着陸スペース(目的地)に着陸する。
Meteorological data measurement results (wind direction, wind speed, temperature, humidity, barometric pressure, rainfall, flight record, time information, position information (coordinate information), etc.) at the measurement time (AM9: 00) of the
同様の手順で、測定時間(PM12:00)における気象データ第1測定箇所34aおよび気象データ第2測定箇所34bの気象データの測定が行われ、測定時間(PM3:00)における気象データ第1測定箇所34aおよび気象データ第2測定箇所34bの気象データの測定が行われるとともに、測定時間(PM6:00)における気象データ第1測定箇所34aおよび気象データ第2測定箇所34bの気象データの測定が行われる。
In the same procedure, meteorological data is measured at the
なお、プロポ(ラジオコントロール)よる遠隔操作によってマルチコプター10Cを飛行(マニュアル飛行)させる場合、コントロールシステムのディスプレイを確認しつつ、各操縦者がプロポによってマルチコプター10Cを各測定時間において気象データ第1測定箇所34aと気象データ第2測定箇所34bとに向かって上昇させ、コントロールシステムの指示に従って気象データ第1測定箇所34aおよび気象データ第2測定箇所34bの気象データを測定する。また、気象データ第1測定箇所34aを離着陸スペースから100m上昇した高度100m地点に設定し、気象データ第2測定箇所34bを離着陸スペースから50m上昇した高度50m地点に設定した場合、マルチコプター10Cが気象データ第1測定箇所34aから気象データ第2測定箇所34bに向かって垂直方向へ降下(飛行)し、気象データ第1測定箇所34aおよび気象データ第2測定箇所34bの気象データを測定する。
In addition, when the
マルチコプター10Cおよびマルチコプター10Cを利用した大気環境測定方法は、機体本体11の上面14から上方へ延びる支持ロッド18の頂部16に気象センサー33が設置され、ホバリング中のマルチコプター10Cのローター13の回転による風の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプター10Cの上方空間に気象センサー33が位置し、その気象センサー33を利用して上空の気象データ(風向、風速、気温、湿度、気圧、雨量)を測定するから、ホバリング中のマルチコプター10Cのローター13の回転による風の影響を受けることがないマルチコプター10Cの上方空間において各測定時間毎における気象データを測定することができ、ホバリング状態におけるマルチコプター10Cにおいて自然の気象条件による各測定時間毎の気象データの測定を行うことができる。
In the
マルチコプター10Cおよびマルチコプター10Cを利用した大気環境測定方法は、所定の地域の離着陸スペースからマルチコプター10Cを各測定時間に上昇させ、各測定時間毎における所定の地域の所定高度の気象データを測定するから、マルチコプター10Cを利用することで所定の地域の各測定時間毎の複数の気象データを測定することができる。
The
なお、気象データの各測定時間毎の測定が図7,8の三次元方向(斜め上方または下方)の第1測定箇所29a〜第6測定箇所29f(第1高度〜第n高度)で行われる場合があり、この場合は、三次元方向へ上昇または降下させた第1測定箇所29a〜第6測定箇所29fにおいて各測定時間毎の気象データを自然の気象条件で正確に測定(分析)することができる。また、気象データの各測定時間毎の測定が図9,10の所定高度の水平方向の第1測定箇所29a〜第6測定箇所29f(第1上空〜第n上空)で行われる場合があり、この場合は、水平方向へ移動(飛行)させた第1測定箇所29a〜第6測定箇所29fにおいて各測定時間毎の気象データを自然の気象条件で正確に測定(分析)することができる。
In addition, the measurement for every measurement time of meteorological data is performed at the
さらに、気象データの各測定時間毎の測定が図13,14の離陸地点から三次元方向へ螺旋状に上昇または降下させた第1測定箇所32a〜第6測定箇所32f(第1高度〜第n高度)で行われる場合があり、この場合は、三次元方向へ螺旋状に上昇または降下させた第1測定箇所32a〜第6測定箇所32fにおいて各測定時間毎の気象データを自然の気象条件で正確に測定(分析)することができる。また、気象データの各測定時間毎の測定が図17,18の各地域毎に行われる場合があり、この場合は、各地域毎における各測定時間毎の気象データを自然の気象条件で正確に測定(分析)することができる。
Further, the
図20は、マルチコプター10Cを利用したデータ測定の他の一例を示す図であり、図21は、図20のマルチコプター10Cを側方から見た図である。図20に示すデータ測定におけるマルチコプター10Cでは、各種のセンサー36が着脱可能に設置される。センサー36は、支持ロッド18の頂部16に設置され、マルチコプター10Cのローターの回転による風の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプター10Cの上方空間(マルチコプター10Cの上面14から上方へ離間した位置)に位置している。
20 is a diagram illustrating another example of data measurement using the
センサー36には、空中の風向きを測定する風向センサー36、空中の風速を測定する風速センサー36、空中の気温(温度)を測定する気温センサー36、空中の湿度を測定する湿度センサー36、空中の気圧を測定する気圧センサー36のうちの少なくとも1つの気象データを測定する気象センサー36が使用される。
The
さらに、センサー36には、空中の空気に含まれる微少粒子状物質(浮遊粒子)およびエアロゾル(気体中に浮遊する微小な液体または固体の粒子)を測定するエアロゾルセンサー36(浮遊粒子計測器)、空中の空気に含まれる有害大気汚染物質(煤煙、粉塵、排ガス、有害大気汚染物質、揮発性有機化合物)を測定する大気汚染センサー36、空中の空気に含まれる放射性物質を測定する放射性物質測定センサー36のうちの少なくとも1つの成分を測定する成分測定センサー36が使用される。
Further, the
微少粒子状物質を測定するセンサー36には、光散乱方式によってPM2.5を測定するPM2.5環境測定器、光散乱方式によって0.001〜10.000mg/m3の粒子を測定する粉塵計、0.1μm〜10.0μmの粒径の浮遊粒子を測定する空中浮遊粒子測定器等が使用される。エアロゾル(放射性エアロゾルを含む)を測定するセンサー36には、パーティクルカウンターや凝縮粒子カウンター等のエアロゾル測定(分析)装置が使用される。有害大気汚染物質を測定するセンサー36には、微少粒子状物質の測定に使用される機器の他に、燃焼排ガスを測定する排ガス分析計、有機化学物質を測定するVOC測定器、ホルムアルデヒドを測定するホルムアルデヒド測定器、粉塵濃度やCO濃度、CO2濃度を測定する空気質測定器等が使用される。放射性物質(放射線量)を測定するセンサー36には、各種の放射線測定器や線量計が使用される。
The
図20,21に示すマルチコプター10Cを利用した空気のセンシング(測定)手順の一例を説明すると、以下のとおりである。自動航行システムにおいて、マップ上に上昇軌道、飛行経由地点(三次元方向の各地点)、着陸地点(目的地)を入力し、移動速度(上昇速度)、上空の目標到達地点(高度および位置)等を入力して飛行ミッション(飛行プラン)を作成する。
An example of the air sensing (measurement) procedure using the
飛行ミッションを作成した後、飛行指示(センシング(測定)開始)が自動航行システムからマルチコプター10Cのコントローラに送信されると、マルチコプター10Cは、飛行ミッションにしたがって離陸地点から三次元方向へ同心円を画くとともに、略同一の直径の円を画くように螺旋状に次第に上昇する。大気環境測定方法では、マルチコプター10Cを空中へ螺旋状に連続して上昇させつつ気象センサー36や成分測定センサー36を用いて上空の空気の各種データを連続して取得する。
After the flight mission is created, when a flight instruction (sensing (measurement) start) is sent from the automatic navigation system to the controller of the
マルチコプター10Cが螺旋状に上昇する過程において、気象センサー36によって空中の気象データ(風向、風速、気温、湿度、気圧のうちの少なくとも1つ)が連続して測定され、または、成分測定センサー36によって空中の空気の成分(エアロゾル、有害大気汚染物質、放射性物質のうちの少なくとも1つ)が連続して測定され、気象データや成分データがマルチコプター10Cのコントローラに送信される。マルチコプター10Cのコントローラは、気象センサー36や成分測定センサー36から送信された気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに記憶し、気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに地上の自動航行システムにリアルタイムで送信する。自動航行システムは、マルチコプター10Cのコントローラから受信した気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに記憶する。マルチコプター10Cは、目標到達地点に達した後、目標到達地点から降下し、離陸地点(目的地)に着陸する。
In the process in which the multicopter 10 </ b> C rises spirally, the
マルチコプター10Cおよびマルチコプター10Cを利用した大気環境測定方法は、マルチコプター10Cを空中へ螺旋状に連続して上昇させつつ上空の各種の気象データや各種の成分データを連続して取得することで、一度の飛行(フライト)で上空の広い範囲における空気を連続して測定することができ、空中の正確かつ信憑性が高い連続した各種の気象データや各種の成分データを取得することができる。
The
図20,21に示すマルチコプター10Cを利用した空気のセンシング(測定)手順の他の一例を説明すると、以下のとおりである。自動航行システムにおいて、マップ上に上昇軌道、飛行経由地点(三次元方向の各地点)、着陸地点(目的地)を入力し、移動速度(上昇速度)、測定時間間隔(たとえば、10秒間隔や20秒間隔等)、上空の目標到達地点(高度および位置)等を入力して飛行ミッション(飛行プラン)を作成する。
Another example of the air sensing (measurement) procedure using the
飛行ミッションを作成した後、飛行指示(センシング(測定)開始)が自動航行システムからマルチコプター10Cのコントローラに送信されると、マルチコプター10Cは、飛行ミッションにしたがって離陸地点から三次元方向へ同心円を画くとともに、略同一の直径の円を画くように螺旋状に次第に上昇する。大気環境測定方法では、マルチコプター10Cを空中へ螺旋状に連続して上昇させつつ気象センサー36や成分測定センサー36を用いて上空の空気の各種データを所定の時間間隔で取得する。
After the flight mission is created, when a flight instruction (sensing (measurement) start) is sent from the automatic navigation system to the controller of the
マルチコプター10Cが螺旋状に上昇する過程において、気象センサー36によって空中の気象データ(風向、風速、気温、湿度、気圧のうちの少なくとも1つ)が時間間隔で測定され、または、成分測定センサー36によって空中の空気の成分(エアロゾル、有害大気汚染物質、放射性物質のうちの少なくとも1つ)が時間間隔で測定され、気象データや成分データがマルチコプター10Cのコントローラに送信される。マルチコプター10Cのコントローラは、気象センサー36や成分測定センサー36から送信された気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに記憶し、気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに地上の自動航行システムにリアルタイムで送信する。自動航行システムは、マルチコプター10Cのコントローラから受信した気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに記憶する。マルチコプター10Cは、目標到達地点に達した後、目標到達地点から降下し、離陸地点(目的地)に着陸する。
In the process of ascending the
マルチコプター10Cおよびマルチコプター10Cを利用した大気環境測定方法は、マルチコプターを空中へ螺旋状に連続して上昇させつつ上空の各種の気象データや各種の成分データを所定の時間間隔で取得することで、一度の飛行(フライト)で上空の広い範囲における空気を所定の時間間隔で測定することができ、空中の正確かつ信憑性が高い所定の時間間隔における各種の気象データや各種の成分データを取得することができる。
The
図20,21に示すマルチコプター10Cを利用した空気のセンシング(測定)手順の他の一例を説明すると、以下のとおりである。自動航行システムにおいて、マップ上に上昇軌道、飛行経由地点(三次元方向の各地点)、着陸地点(目的地)を入力し、移動速度(上昇速度)、センシング(測定)順序(第1測定箇所35a(第1空中)→第2測定箇所35b(第2空中)→第3測定箇所35c(第3空中)→第4測定箇所35d(第4空中)→第5測定箇所35e(第5空中)→第6測定箇所35f(第6(n)空中))、第1測定箇所35a〜第6測定箇所35fの高度および位置、上空の目標到達地点(高度および位置)等を入力して飛行ミッション(飛行プラン)を作成する。
Another example of the air sensing (measurement) procedure using the
図20,21に示すセンシング(測定)では、各測定箇所が離陸地点から三次元方向へ同心円を画くとともに、略同一の直径の円を画くように螺旋状に上昇した上昇軌道のうちの第1測定箇所35a〜第6測定箇所35fである。第1測定箇所35aは、離陸地点から三次元方向へ25m螺旋状に上昇した高度25m地点(第1空中)であり、第2測定箇所35bは、離陸地点から三次元方向へ50m螺旋状に上昇(第1測定箇所35aから三次元方向へ25m螺旋状に上昇)した高度50m地点(第2空中)である。
In the sensing (measurement) shown in FIGS. 20 and 21, each measurement point draws a concentric circle from the takeoff point in a three-dimensional direction, and the first of the ascending orbits spirally rising so as to draw a circle having substantially the same diameter. It is a
第3測定箇所35cは、離陸地点から三次元方向へ75m螺旋状に上昇(第2測定箇所35bから三次元方向へ25m螺旋状に上昇)した高度75m地点(第3空中)であり、第4測定箇所35dは、離陸地点から三次元方向へ100m螺旋状に上昇(第3測定箇所35cから三次元方向へ25m螺旋状に上昇)した高度100m地点(第4空中)である。第5測定箇所35eは、離陸地点から三次元方向へ125m螺旋状に上昇(第4測定箇所35dから三次元方向へ25m螺旋状に上昇)した高度125m地点(第5空中)であり、第6測定箇所35fは、離陸地点から三次元方向へ150m螺旋状に上昇(第5測定箇所35eから三次元方向へ25m螺旋状に上昇)した高度150m地点(第6(n)空中)である。なお、測定箇所は6箇所に限定されず、6箇所未満または7箇所以上の測定箇所を設定することができる。
The
飛行ミッションを作成した後、飛行指示(センシング(測定)開始)が自動航行システムからマルチコプター10Cのコントローラに送信されると、マルチコプター10Cは、飛行ミッションにしたがって離陸地点から三次元方向へ同心円を画くとともに、略同一の直径の円を画くように螺旋状に次第に上昇する。大気環境測定方法では、マルチコプター10Cを空中へ螺旋状に連続して上昇させつつ気象センサー36や成分測定センサー36を用いて上空の空気の各種データを第1測定箇所35a(第1空中)〜第6測定箇所35f(第6(n)空中)において取得する。
After the flight mission is created, when a flight instruction (sensing (measurement) start) is sent from the automatic navigation system to the controller of the
マルチコプター10Cが螺旋状に上昇する過程において、気象センサー36によって空中の気象データ(風向、風速、気温、湿度、気圧のうちの少なくとも1つ)が第1測定箇所35a(第1空中)〜第6測定箇所35f(第6(n)空中)において測定され、または、成分測定センサー36によって空中の空気の成分(エアロゾル、有害大気汚染物質、放射性物質のうちの少なくとも1つ)が第1測定箇所35a(第1空中)〜第6測定箇所35f(第6(n)空中)において測定され、気象データや成分データがマルチコプター10Cのコントローラに送信される。マルチコプター10Cのコントローラは、気象センサー36や成分測定センサー36から送信された気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに記憶し、気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに地上の自動航行システムにリアルタイムで送信する。自動航行システムは、マルチコプター10Cのコントローラから受信した気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに記憶する。マルチコプター10Cは、目標到達地点に達した後、目標到達地点から降下し、離陸地点(目的地)に着陸する。
In the process in which the multicopter 10 </ b> C is spirally raised, the
マルチコプター10Cおよびマルチコプター10Cを利用した大気環境測定方法は、マルチコプターを空中へ螺旋状に連続して上昇させつつ上空の空気の各種データを第1測定箇所35a(第1空中)〜第6測定箇所35f(第6(n)空中)において取得することで、一度のフライトで上空の広い範囲における空気を第1測定箇所35a(第1空中)〜第6測定箇所35f(第6(n)空中)において測定することができ、空中の正確かつ信憑性が高い第1測定箇所35a(第1空中)〜第6測定箇所35f(第6(n)空中)における各種の測定データを取得することができる。
The
図20,21に示すセンシング(測定)において、プロポ(ラジオコントロール)よる遠隔操作によってマルチコプター10Cを飛行(マニュアル飛行)させる場合、コントロールシステムのディスプレイを確認しつつ、操縦者がプロポによってマルチコプター10Cを離陸地点から三次元方向へ同心円を画くように螺旋状に次第に上昇(飛行)させ、気象センサー36や成分測定センサー36を利用して気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を連続して測定し、または、気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を所定の時間間隔で測定し、あるいは、気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を第1測定箇所(第1空中)〜第6測定箇所(第6(n)空中)で測定する。気象データや成分の測定結果(風向、風速、気温、湿度、気圧、エアロゾル、有害大気汚染物質、放射性物質、飛行記録、時間情報(測定時間情報)、位置情報(座標情報)等)は、マルチコプター10Cのコントローラに記憶されるとともに、マルチコプター10Cのコントローラからプロポのコントロールシステムにリアルタイムで送信され、コントロールシステムに記憶される。
In the sensing (measurement) shown in FIGS. 20 and 21, when the
図22は、マルチコプター10Cを利用したデータ測定の他の一例を示す図であり、図23は、図22のマルチコプター10Cを側方から見た図である。図22に示すデータ測定におけるマルチコプター10Cでは、各種のセンサー36が着脱可能に設置される。センサー36は、支持ロッド18の頂部16に設置され、マルチコプター10Cのローターの回転による風の影響(気流の乱れ)を受けることがないマルチコプター10Cの上方空間(マルチコプター10Cの上面14から上方へ離間した位置)に位置している。センサー36は、図20,21において説明したそれらと同一である。
FIG. 22 is a diagram illustrating another example of data measurement using the
図22,23に示すマルチコプター10Cを利用した空気のセンシング(測定)手順の一例を説明すると、以下のとおりである。自動航行システムにおいて、離陸地点、上空の目標到達地点(高度および位置)、マップ上に下降軌道を入力し、飛行経由地点(三次元方向の各地点)、移動速度(下降速度)、着陸地点(目的地)等を入力して飛行ミッション(飛行プラン)を作成する。
An example of an air sensing (measurement) procedure using the
飛行ミッションを作成した後、飛行指示(センシング(測定)開始)が自動航行システムからマルチコプター10Cのコントローラに送信されると、マルチコプター10Cは、飛行ミッションにしたがって離陸地点から上空の目標到達地点に上昇し、目標到達地点から三次元方向へ同心円を画くとともに、略同一の直径の円を画くように螺旋状に次第に下降する。大気環境測定方法では、マルチコプター10Cを空中から螺旋状に連続して下降させつつ気象センサー36や成分測定センサー36を用いて上空の空気の各種データを連続して取得する。
After the flight mission is created, when a flight instruction (sensing (measurement) start) is transmitted from the automatic navigation system to the controller of the
マルチコプター10Cが螺旋状に下降する過程において、気象センサー36によって空中の気象データ(風向、風速、気温、湿度、気圧のうちの少なくとも1つ)が連続して測定され、または、成分測定センサー36によって空中の空気の成分(エアロゾル、有害大気汚染物質、放射性物質のうちの少なくとも1つ)が連続して測定され、気象データや成分データがマルチコプター10Cのコントローラに送信される。マルチコプター10Cのコントローラは、気象センサー36や成分測定センサー36から送信された気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに記憶し、気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに地上の自動航行システムにリアルタイムで送信する。自動航行システムは、マルチコプター10Cのコントローラから受信した気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに記憶する。マルチコプター10Cは、螺旋状に降下しつつ離陸地点(目的地)に着陸する。
In the process in which the
なお、図20,21に示すセンシング(測定)と同様に、マルチコプター10Cが離陸地点から三次元方向へ同心円を画くとともに、略同一の直径の円を画くように螺旋状に次第に上昇し、気象センサー36や成分測定センサー36を用いて上空の空気の各種データを連続して取得した後、マルチコプター10Cが三次元方向へ同心円を画くとともに、略同一の直径の円を画くように螺旋状に次第に下降し、気象センサー36や成分測定センサー36を用いて上空の空気の各種データを連続して取得することもできる。
As in the sensing (measurement) shown in FIGS. 20 and 21, the
マルチコプター10Cおよびマルチコプター10Cを利用した大気環境測定方法は、マルチコプター10Cを(目標到達地点)から螺旋状に連続して下降させつつ上空の各種の気象データや各種の成分データを連続して取得することで、一度の飛行(フライト)で上空の広い範囲における空気を連続して測定することができ、空中の正確かつ信憑性が高い連続した各種の気象データや各種の成分データを取得することができる。
The
図22,23に示すマルチコプター10Cを利用した空気のセンシング(測定)手順の他の一例を説明すると、以下のとおりである。自動航行システムにおいて、離陸地点、上空の目標到達地点(高度および位置)、マップ上に下降軌道を入力し、飛行経由地点(三次元方向の各地点)、移動速度(下降速度)、測定時間間隔(たとえば、10秒間隔や20秒間隔等)、着陸地点(目的地)等を入力して飛行ミッション(飛行プラン)を作成する。
Another example of the air sensing (measuring) procedure using the
飛行ミッションを作成した後、飛行指示(センシング(測定)開始)が自動航行システムからマルチコプター10Cのコントローラに送信されると、マルチコプター10Cは、飛行ミッションにしたがって離陸地点から上空の目標到達地点に上昇し、目標到達地点から三次元方向へ同心円を画くとともに、略同一の直径の円を画くように螺旋状に次第に下降する。大気環境測定方法では、マルチコプター10Cを空中へ螺旋状に連続して下降させつつ気象センサー36や成分測定センサー36を用いて上空の空気の各種データを所定の時間間隔で取得する。
After the flight mission is created, when a flight instruction (sensing (measurement) start) is transmitted from the automatic navigation system to the controller of the
マルチコプター10Cが螺旋状に下降する過程において、気象センサー36によって空中の気象データ(風向、風速、気温、湿度、気圧のうちの少なくとも1つ)が時間間隔で測定され、または、成分測定センサー36によって空中の空気の成分(エアロゾル、有害大気汚染物質、放射性物質のうちの少なくとも1つ)が時間間隔で測定され、気象データや成分データがマルチコプター10Cのコントローラに送信される。マルチコプター10Cのコントローラは、気象センサー36や成分測定センサー36から送信された気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに記憶し、気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに地上の自動航行システムにリアルタイムで送信する。自動航行システムは、マルチコプター10Cのコントローラから受信した気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに記憶する。マルチコプター10Cは、螺旋状に降下しつつ離陸地点(目的地)に着陸する。
In the process in which the
なお、図20,21に示すセンシング(測定)と同様に、マルチコプター10Cが離陸地点から三次元方向へ同心円を画くとともに、略同一の直径の円を画くように螺旋状に次第に上昇し、気象センサー36や成分測定センサー36を用いて上空の空気の各種データを所定の時間間隔で取得した後、マルチコプター10Cが三次元方向へ同心円を画くとともに、略同一の直径の円を画くように螺旋状に次第に下降し、気象センサー36や成分測定センサー36を用いて上空の空気の各種データを所定の時間間隔で取得することもできる。
As in the sensing (measurement) shown in FIGS. 20 and 21, the
マルチコプター10Cおよびマルチコプター10Cを利用した大気環境測定方法は、マルチコプターを空中(目標到達地点)から螺旋状に連続して下降させつつ上空の各種の気象データや各種の成分データを所定の時間間隔で取得することで、一度の飛行(フライト)で上空の広い範囲における空気を所定の時間間隔で測定することができ、空中の正確かつ信憑性が高い所定の時間間隔における各種の気象データや各種の成分データを取得することができる。
In the
図22,23に示すマルチコプター10Cを利用した空気のセンシング(測定)手順の他の一例を説明すると、以下のとおりである。自動航行システムにおいて、離陸地点、上空の目標到達地点(高度および位置)、マップ上に下降軌道を入力し、飛行経由地点(三次元方向の各地点)、移動速度(下降速度)、センシング(測定)順序(第6測定箇所35f(第6(n)空中)→第5測定箇所35e(第5空中)→第4測定箇所35d(第4空中)→第3測定箇所35c(第3空中)→第2測定箇所35b(第2空中)→第1測定箇所35a(第1空中))、第6測定箇所35f〜第1測定箇所35aの高度および位置、着陸地点(目的地)等を入力して飛行ミッション(飛行プラン)を作成する。
Another example of the air sensing (measuring) procedure using the
図22,23に示すセンシング(測定)では、各測定箇所が目標到達地点から三次元方向へ同心円を画くとともに、略同一の直径の円を画くように螺旋状に下降した下降軌道のうちの第6測定箇所35f〜第1測定箇所35aである。第6測定箇所35fは、空中の高度150m地点(第6(n)空中)であり、第5測定箇所35eは、目標到達地点からから三次元方向へ25m螺旋状に下降(第6測定箇所35fから三次元方向へ25m螺旋状に下降)した高度125m地点(第5空中)である。
In the sensing (measurement) shown in FIGS. 22 and 23, each measurement point draws a concentric circle in a three-dimensional direction from the target arrival point, and the first of the descending orbits spirally descending so as to draw a circle of substantially the same diameter. 6
第4測定箇所35dは、目標到達地点から三次元方向へ50m螺旋状に下降(第5測定箇所35eから三次元方向へ25m螺旋状に下降)した高度100m地点(第4空中)であり、第3測定箇所35cは、目標到達地点から三次元方向へ75m螺旋状に下降(第4測定箇所35dから三次元方向へ25m螺旋状に下降)した高度75m地点(第3空中)である。第2測定箇所35bは、目標到達地点から三次元方向へ100m螺旋状に下降(第3測定箇所35cから三次元方向へ25m螺旋状に下降)した高度50m地点(第2空中)であり、第1測定箇所35aは、目標到達地点から三次元方向へ125m螺旋状に下降(第2測定箇所35bから三次元方向へ25m螺旋状に下降)した高度25m地点(第1空中)である。なお、測定箇所は6箇所に限定されず、6箇所未満または7箇所以上の測定箇所を設定することができる。
The
飛行ミッションを作成した後、飛行指示(センシング(測定)開始)が自動航行システムからマルチコプター10Cのコントローラに送信されると、マルチコプター10Cは、飛行ミッションにしたがって離陸地点から目標到達地点に上昇した後、三次元方向へ同心円を画くとともに、略同一の直径の円を画くように螺旋状に次第に下降する。大気環境測定方法では、マルチコプター10Cを目標到達地点から螺旋状に連続して下降させつつ気象センサー36や成分測定センサー36を用いて上空の空気の各種データを第6測定箇所35f(第6(n)空中)〜第1測定箇所35a(第1空中)において取得する。
After the flight mission is created, when a flight instruction (sensing (measurement start)) is sent from the automatic navigation system to the controller of the
マルチコプター10Cが螺旋状に下降する過程において、気象センサー36によって空中の気象データ(風向、風速、気温、湿度、気圧のうちの少なくとも1つ)が第6測定箇所35f(第6(n)空中)〜第1測定箇所35a(第1空中)において測定され、または、成分測定センサー36によって空中の空気の成分(エアロゾル、有害大気汚染物質、放射性物質のうちの少なくとも1つ)が第6測定箇所35f(第6(n)空中)〜第1測定箇所35a(第1空中)において測定され、気象データや成分データがマルチコプター10Cのコントローラに送信される。マルチコプター10Cのコントローラは、気象センサー36や成分測定センサー36から送信された気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに記憶し、気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに地上の自動航行システムにリアルタイムで送信する。自動航行システムは、マルチコプター10Cのコントローラから受信した気象データ(測定データ)や成分データ(測定データ)を時間情報や位置情報(座標情報)等とともに記憶する。マルチコプター10Cは、螺旋状に降下しつつ離陸地点(目的地)に着陸する。
In the process in which the
なお、図20,21に示すセンシング(測定)と同様に、マルチコプター10Cが離陸地点から三次元方向へ同心円を画くとともに、略同一の直径の円を画くように螺旋状に次第に上昇し、気象センサー36や成分測定センサー36を用いて上空の空気の各種データを第1測定箇所35a(第1空中)〜第6測定箇所35f(第6(n)空中)において取得した後、マルチコプター10Cが三次元方向へ同心円を画くとともに、略同一の直径の円を画くように螺旋状に次第に下降し、気象センサー36や成分測定センサー36を用いて上空の空気の各種データを第6測定箇所35f(第6(n)空中)〜第1測定箇所35a(第1空中)において取得することもできる。
As in the sensing (measurement) shown in FIGS. 20 and 21, the
マルチコプター10Cおよびマルチコプター10Cを利用した大気環境測定方法は、マルチコプターを空中(目標到達地点)から螺旋状に連続して下降させつつ上空の空気の各種データを第6測定箇所35f(第6(n)空中)〜第1測定箇所35a(第1空中)において取得することで、一度のフライトで上空の広い範囲における空気を第6測定箇所35f(第6(n)空中)〜第1測定箇所35a(第1空中)において測定することができ、空中の正確かつ信憑性が高い第6測定箇所35f(第6(n)空中)〜第1測定箇所35a(第1空中)における各種の測定データを取得することができる。
In the
10A マルチコプター
10B マルチコプター
10C マルチコプター
11 機体本体
12 ローターアーム
13 ローター
14 上面
15a,b サンプリングパイプ
16 頂部
17 風向風速センサー
18 支持ロッド
19 下端連結部
20 頂部採取口
21 中間筒部
22 頂部
23a〜f 第1〜第6貯蔵袋
24a,b 第1および第2チューブ
25a〜f 弁機構
26a,b 吸気ファン
27a,b メインチューブ
28a〜f 第1〜第6サブチューブ
29a〜f 第1〜第6サンプリング箇所(第1高度〜第n高度)
30a,b 第1および第2センサー
31 下面
32a〜f 第1〜第6測定箇所(第1高度〜第n高度)
33 気象センサー
34a,b 気象データ第1および第2測定箇所
35a〜f 第1〜第6測定箇所(第1空中〜第n空中)
36 センサー
30a, b 1st and
33
36 sensors
Claims (22)
前記マルチコプターが、前記機体本体の上面から上方へ延びていて上空の空気を採取するサンプリングパイプと、前記サンプリングパイプによって採取された前記上空の空気を貯蔵する空気貯蔵手段と該サンプリングパイプによって採取された該上空の空気に含まれる成分を測定する成分測定手段とのうちの少なくとも一方とを有することを特徴とするマルチコプター。 In the multicopter equipped with the fuselage main body and rotor, hovering in the air while flying in the air,
The multicopter extends upward from the upper surface of the airframe body, and collects the air from the sky, the air storage means for storing the air from the air sampled by the sampling pipe, and the sampling pipe. And a component measuring means for measuring a component contained in the air above the multicopter.
前記マルチコプターが、前記機体本体の上面から上方へ延びる支持ロッドと、前記支持ロッドの頂部に設置されて上空の気象データを測定する気象センサーとを有することを特徴とするマルチコプター。 In the multicopter equipped with the fuselage main body and rotor, hovering in the air while flying in the air,
The multicopter includes a support rod that extends upward from the upper surface of the airframe body, and a weather sensor that is installed on the top of the support rod and measures weather data in the sky.
前記大気環境測定方法が、前記マルチコプターの機体本体の上面から上方へ延びるサンプリングパイプを利用し、前記マルチコプターの空中におけるホバリング状態において上空の空気を採取する空気採取工程と、前記空気採取工程によって採取された上空の空気を前記マルチコプターに貯蔵する空気貯蔵工程と該空気採取工程によって採取された上空の空気に含まれる成分を該マルチコプターにおいて測定する成分測定工程とのうちの少なくとも一方とを有することを特徴とする大気環境測定方法。 In an atmospheric environment measurement method that measures the atmospheric environment of the sky using a multicopter that includes a fuselage body and a rotor, and that hovers in the air while flying in the air,
The air environment measurement method uses a sampling pipe extending upward from the upper surface of the multicopter body body, and collects the air in the hovering state in the air of the multicopter, and the air sampling process. At least one of an air storage step for storing the collected air in the multicopter and a component measurement step for measuring a component contained in the air collected by the air sampling step in the multicopter. An atmospheric environment measuring method, comprising:
前記大気環境測定方法が、前記マルチコプターの機体本体の上面から上方へ延びる支持ロッドの頂部に設置された気象センサーを利用し、前記マルチコプターの空中におけるホバリング状態において上空の気象データを測定する気象データ測定工程を有することを特徴とする大気環境測定方法。 In an atmospheric environment measurement method that measures the atmospheric environment of the sky using a multicopter that includes a fuselage body and a rotor, and that hovers in the air while flying in the air,
The meteorological environment measurement method uses weather sensors installed on top of support rods extending upward from the upper surface of the multicopter fuselage main body, and measures meteorological data in the sky in the hovering state of the multicopter in the air. An air environment measuring method comprising a data measuring step.
前記大気環境測定方法が、前記マルチコプターの機体本体の上面から上方へ延びる支持ロッドと、前記支持ロッドの上端部に設置されて前記マルチコプターの機体本体の上面から上方へ離間する所定のセンサーとを利用し、前記マルチコプターを空中へ螺旋状に上昇させつつ前記センサーを用いて上空の空気の各種データを取得し、または、該マルチコプターを空中から螺旋状に下降させつつ該センサーを用いて上空の空気の各種データを取得するデータ取得手段を有することを特徴とする大気環境測定方法。 In an atmospheric environment measurement method that measures the atmospheric environment of the sky using a multicopter that includes a fuselage body and a rotor, and that hovers in the air while flying in the air,
The atmospheric environment measurement method includes: a support rod extending upward from the upper surface of the multicopter body body; and a predetermined sensor installed at an upper end of the support rod and spaced upward from the upper surface of the body body of the multicopter. To obtain various data of the air in the sky using the sensor while raising the multicopter spirally into the air, or using the sensor while lowering the multicopter spirally from the air An atmospheric environment measuring method comprising data acquisition means for acquiring various data of air in the sky.
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