JP4020293B2 - 飛行体による散布物の散布実績評価方法及び装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、飛行体に搭載された散布装置により散布された薬剤、肥料、種籾等の粉粒状や資材等の散布物の散布実績評価方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に広い面積の森林や農地に対して害虫駆除用薬剤等の散布物を大規模に散布する場合には、操縦者が搭乗する飛行体、例えばヘリコプタを使って空中散布が行なわれている。
【0003】
これに対し、比較的小規模の面積の圃場等の場合には、有人の飛行体による空中散布は困難で、かつ過大な散布コストを要することから、無線により遠隔操縦される比較的小型の無人飛行体、例えば無人ヘリコプタに散布装置を搭載することによって、散布物を空中散布するようにしている。
【0004】
ところで、特に農薬等の散布においては、その散布実施エリア等の散布実績を評価することが、施肥または防除効率の向上、病害虫等の発生予測、収穫増量等を図る上で極めて重要である。
【0005】
そこで、上述した飛行体による空中散布では、従来、例えば散布実施時あるいは実施後に飛行体から試験片を落下させ、その分散からのみ散布実施エリアを推定して散布実績を評価したり、あるいは目視にて散布実施エリアを確認して散布実績を評価したりするようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者のように試験片の落下分散からのみ散布実施エリアを推定して散布実績を評価する方法は、散布装置による実際の散布動作が考慮されていないために散布実績を定量的に評価できず、これがため散布による上述した効果を正確に把握することが困難である。
【0007】
また、後者のように目視にて散布実施エリアを確認して散布実績を評価する方法は、散布実施エリアの目視確認に多大な労力を要すると共に、散布の実施を目視確認できない散布物の場合には、前者の場合と同様に散布実績を定量的に評価できないため、散布効果を正確に把握することが困難になる。
【0008】
従って、かかる点に鑑みてなされた本発明の第1の目的は、散布実施エリアを目視確認する多大な労力を要することなく、散布実績を定量的に簡単に評価できる飛行体による散布物の散布実績評価方法を提供することにある。
【0009】
更に、本発明の第2の目的は上記の散布実績評価方法を簡単な構成で実施できる飛行体による散布物の散布実績評価装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記第1の目的を達成する請求項1に記載の飛行体による散布物の散布実績評価方法の発明は、飛行体に搭載された散布装置による散布物の散布実績を評価するにあたり、上記飛行体にデータ記録装置を搭載して、該データ記録装置により上記飛行体の位置、速度、方位及び高度を含む飛行データと、上記散布装置によって行われた散布物の散布動作に関する散布データとを記録し、上記飛行体による散布物の散布作業終了後に、上記データ記録装置により記録された上記飛行データ及び上記散布データと、別途求めた上記散布装置による散布物の分散範囲を示す分散データとに基づいて、解析装置により少なくとも実際に散布が実施された散布実施エリアを含む散布結果を算定し、該散布結果を出力装置から出力させ、出力された散布結果に基づいて散布実績を評価することを特徴とする。
【0011】
請求項1の発明によると、飛行体に搭載されたデータ記録装置により飛行体の飛行データ及び散布装置による散布データが記録され、これら記録された飛行データ及び散布データと、別途求めた上記散布装置による散布物の分散範囲を示す分散データとに基づいて、散布作業終了後に解析装置により少なくとも実際に散布が実施された散布実施エリアを含む散布結果が算定されて出力装置から出力されるので、散布実施エリアを目視確認する多大な労力を要することなく、出力装置から出力される散布結果を見ることで散布実績を定量的に簡単に評価することが可能となる。従って、特に農薬等の散布においては、施肥または防除効率の向上、病害虫等の発生予測、収穫増量等を容易に図ることが可能となる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、請求項1の飛行体による散布物の散布実績評価方法において、上記分散データは、散布飛行試験若しくは散布飛行シミュレーション計算により求められて、飛行速度及び飛行高度と共に上記解析装置に記憶され、
上記飛行データを解析して得られた機体速度及び機体高度と同じ上記飛行速度及び飛行高度における分散データが算定されることを特徴とする。
【0013】
請求項2の発明によると、分散データを、試験データ或いはシミュレーション計算結果を飛行速度と高度をパラメータとして記憶して算定することから、正確かつ処理時間の短縮が得られる。
【0014】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2の飛行体による散布物の散布実績評価方法において、上記解析装置により算定する散布結果は、更に上記散布実施エリアの面積を含むことを特徴とする。
【0015】
請求項3の発明によると、散布実施エリアとともにその面積も算定されて出力されるので、面積から散布量等を比較的正確に推定でき、散布実績を正確に評価することが可能となる。
【0016】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかの飛行体による散布物の散布実績評価方法において、上記解析装置により算定する散布結果は、更に上記散布実施エリア内の散布密度を含み、上記出力装置は上記散布実施エリアを上記散布密度に応じて異なる色または濃度で出力することを特徴とする。
【0017】
請求項4の発明によると、散布実施エリア内の散布密度が算定されて、散布実施エリアが散布密度に応じて異なる色または濃淡で表わされて出力されるので、その散布結果を見るだけで散布実施エリア内の散布物の分布状況を容易に把握でき、散布実績をより簡単かつ正確に評価することが可能となる。
【0018】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の飛行体による散布物の散布実績評価方法において、上記データ記録装置は、上記飛行体による散布物の散布終了後に上記飛行体から地上に降ろして、該データ記録装置により記録された上記飛行データ及び上記散布データを上記解析装置で読み取ることを特徴とする。
【0019】
請求項5の発明によると、データ記録装置は散布時に飛行体に搭載され、散布完了或いは散布中断による散布終了後は飛行体から降ろされるので、一つのデータ記録装置を複数の飛行体で共用して散布実績を評価することが可能となる。
【0020】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5の飛行体による散布物の散布実績評価方法において、上記飛行体は、無線により遠隔操縦される無人飛行体であることを特徴とする。
【0021】
請求項6の発明によると、無人飛行体による空中散布の散布実績を評価するので、特に比較的小規模面積の圃場等への散布の場合に、その散布実績を定量的に簡単かつ詳細に評価することができる。
【0022】
上記第2の目的を達成する請求項7に記載の飛行体による散布物の散布実績評価装置の発明は、飛行体に搭載された散布装置による散布物の散布実績を評価する散布実績評価装置であって、上記飛行体の少なくとも位置、速度、方位及び高度を各々検出する複数の航法センサと、該複数の航法センサからの位置、速度、方位及び高度を含む飛行データと上記散布装置によって行われた散布物の散布動作に関する散布データとを記録するデータ記録手段と、上記データ記録手段に記録された上記飛行データ及び上記散布データから機体位置、向き、機体速度、機体高度及び散布中であることを解析し、散布飛行速度及び散布飛行高度に対して別途求めた上記散布装置による散布物の分散範囲を示す分散データとに基づいて、実際に散布が実施された散布実施エリア、該散布実施エリアの面積及び散布密度を含む散布結果を算定する解析手段と、上記解析手段で算定された散布結果を、少なくとも上記散布実施エリアを上記散布密度に応じて異なる色または濃度で出力する出力手段とを有することを特徴とする。
【0023】
請求項7の発明によると、航法センサ、データ記録手段、解析手段、及び出力手段を有する簡単な構成で散布実績を定量的に評価することが可能となる。しかも、解析手段としてノートパソコン等の汎用コンピュータを用いることができ、また出力手段として汎用コンピュータに搭載されたディスプレイ或いは汎用コンピュータに接続されるプリンタを用いることができるので、これにより簡単かつ安価に構成することが可能となる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図1乃至図5を参照して説明する。
【0025】
図1は本発明による散布実績評価装置の概略構成を示すブロック図であり、図2はその使用態様を説明するための図、図3は散布装置による散布物の分散データとしての分散範囲を示す図、図4は散布結果の算定法を説明するための図、図5は散布結果の出力例を示す図である。
【0026】
本実施の形態は、無線により遠隔操縦される無人ヘリコプタ1に搭載された散布装置2による散布物の散布実績を評価するもので、散布装置2は地上からの無線操作により無人ヘリコプタ1に搭載された制御用コンピュータ3を介して散布物の散布動作、例えば散布物収容タンク内の散布物を散布手段に供給するためのバルブのON/OFFや、散布手段による散布のON/OFF等が制御されるようになっている。
【0027】
本実施の形態では、無人ヘリコプタ1に機体の位置、高度、速度及び方位をそれぞれ検出する航法センサ5a〜5d及びデータ記録装置6を搭載し、散布飛行中にこれら航法センサ5a〜5dで検出した機体の位置、高度、速度及び方位の各飛行データをデータ記録装置6に記録すると共に、制御用コンピュータ3による散布装置2の散布動作に関する散布データを記録する。
【0028】
なお、航法センサ5a〜5dは、無人ヘリコプタ1に装着されていれば、新たに搭載することなく既設のものを利用する。また、これら航法センサ5a〜5dからの飛行データは、図1では制御用コンピュータ3を経てデータ記録装置6に記録するようにしているが、データ記録装置6に直接入力して記録するようにしてもよい。また、データ記録装置6は、例えば磁気ディスクや光ディスク等の記録媒体を有する公知のものを使用することができる。
【0029】
一方、地上には、データ記録装置6に記録された飛行データ及び散布データを読み取って実際に散布が実施された散布実施エリア、その面積、及び散布密度の散布結果を算定する解析装置11と、その散布結果を出力する出力装置12とを配置する。
【0030】
解析装置11は、例えばノートパソコン等の汎用コンピュータをもって構成し、出力装置12は汎用コンピュータに搭載されているディスプレイ或いは汎用コンピュータに接続したプリンタをもって構成する。
【0031】
次に、上記の散布実績評価装置を用いる散布実績の評価方法について説明する。
【0032】
先ず、散布作業の開始に先立って、データ記録装置6を無人ヘリコプタ1に搭載すると共に、航法センサ5a〜5dが装着されていない場合にはそれらのセンサを搭載して、航法センサ5a〜5dからの飛行データ及び散布装置2の散布動作に関する散布データをデータ記録装置6に記録できるように接続する。
【0033】
その状態で、無人ヘリコプタ1による空中散布作業を開始して、無人ヘリコプタ1の飛行中における飛行データ及び散布装置2の散布データをデータ記録装置6に記録する。
【0034】
散布完了或いは散布中断により空中散布作業が終了したら、図2に示すように、地上において無人ヘリコプタ1からデータ記録装置6を降ろして、記録した飛行データ及び散布データを地上の解析装置11に取り込む。なお、このデータの取り込みは、データ記録装置6及び解析装置11の構成に応じて、データ記録装置6を解析装置11に直接接続して行なうか、或いはデータ記録装置6から記録媒体を取り出し、これを解析装置11に装填して行なう。
【0035】
一方、解析装置11には、飛行データ及び散布データの取り込みに先立って、或いは取り込み後に、散布装置2による散布物の分散データを実際に散布飛行試験を行い、或いはシミュレーション計算により別途求めて取り込む。この分散データは、図3に示すように、散布装置2により散布物を空中散布したときの飛行高度及び飛行速度と、その時の散布物の地上での分散(拡がり)範囲15を示すもので、本実施の形態では分散範囲15とともにその範囲内での散布物の密度分布情報も合わせて分散データとして求めて、飛行速度及び飛行高度と共に解析装置11に取り込む。取り込むデータは無風下でよいが、正面風と横風による補正データも記憶させる。ただし、通常散布作業は無風若しくはそれに近い天候下で行われるので微風による補正データでよい。
【0036】
解析装置11では、データ記録装置6から読み取った飛行データ及び散布データに基づいて、機体の航跡向き、速度(対地及び対気)、高度、散布装置2の動作状態等を解析し、それらの解析結果と、別途求めて取り込んだ分散データとに基づいて、例えば図4に示すように、解析した機体航跡上で散布ONの各期間内に、解析した機体速度及び高度に応じた分散データを連続的に割り当てることで、実際に散布が実施された散布実施エリア、その面積、及び散布密度の散布結果を算定し、その算定した散布結果を出力装置12から出力させる。このとき機体の向きによる影響は、対気速度を機体正面と左右方向に分け機体正面の対地速度の散布データを正面風と横風により補正する。斜風も正面と横の成分に分けて補正する。
【0037】
図5は、出力装置12からの散布結果の出力例を示すもので、解析装置11を構成する汎用コンピュータのディスプレイに表示した場合を示している。ここでは、機体航跡を含む地図上に、散布実施エリアAを散布非実施エリアBと異なる色で表示すると共に、散布が重複して密度が高い領域Cや分散データに基づく高密度領域を、密度に応じて散布実施エリアA内の低密度領域とは異なる色、或いは異なる濃度で表示する。また、散布実施エリアAの全体の面積(散布面積)Dは、散布非実施エリアBと異なる色の面積を算出して表示する。
【0038】
以上のように、本実施の形態では、無人ヘリコプタ1にデータ記録装置6を搭載して無人ヘリコプタ1の飛行データと散布装置2の散布データとを記録し、散布作業終了後にデータ記録装置6に記録された飛行データ及び散布データを解析装置11に取り込んで、これら飛行データ及び散布データと別途求めた散布装置2による散布物の分散データとに基づいて、実際に散布が実施された散布実施エリア、その散布実施エリアの面積、及び散布密度の散布結果を算定して、散布実施エリアを散布密度に応じて異なる色または濃淡で表わして散布結果を出力装置12から出力するようにしたので、その散布結果を見ることで散布実施エリア内の散布物の分布状況を容易に把握でき、散布実績を定量的に簡単に、しかも正確に評価することができる。
【0039】
従って、散布実施エリアを目視確認する多大な労力が不要となり、省力化を図ることができると共に、特に農薬等の散布においては、施肥または防除効率の向上、病害虫等の発生予測、収穫増量等を容易に図ることができる。
【0040】
また、データ記録装置6は散布時に無人ヘリコプタ1に搭載し、散布終了後は無人ヘリコプタ1から降ろして散布結果を算定するので、一つのデータ記録装置6を複数の飛行体に対して共用することができる。従って、無人ヘリコプタ1による空中散布の低コスト化と相俟って、散布実績評価を含めた全体の散布コストを低減することができる。
【0041】
また、解析装置11はノートパソコン等の汎用コンピュータを用いることができ、また出力装置12は汎用コンピュータに搭載されたディスプレイあるいは汎用コンピュータに接続されるプリンタを用いることができるので、簡単かつ安価に構成することができる。
【0042】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態は、無人ヘリコプタによる空中散布の実績を評価する場合について説明したが、他の無人飛行体あるいは有人飛行体による空中散布の実績を評価する場合にも同様に適用することができる。また、解析装置で算定する散布結果は、少なくとも散布実施エリアを算定して出力すれば、散布実績を定量的に簡単に評価することができるので、散布実施エリアのみ、或いは散布実施エリアとその面積または散布密度とすることもできる。更に、データ記録装置は、解析装置及び出力装置とともに飛行体に一体的に装着しておくこともできる。
【0043】
【発明の効果】
以上のように、本発明の飛行体による散布物の散布実績評価方法によれば、飛行体にデータ記録装置を搭載して飛行データと散布装置の散布データとを記録し、散布作業終了後にデータ記録装置に記録された飛行データ及び散布データと、別途求めた散布装置による散布物の分散データとに基づいて、解析装置により少なくとも実際の散布実施エリアを含む散布結果を算定して出力装置から出力するようにしたので、散布実施エリアを目視確認する多大な労力を要することなく、出力装置から出力される散布結果から散布実績を定量的に簡単に評価することができる。
【0044】
また、本発明による散布実績評価装置によれば、航法センサ、データ記録手段、解析手段、及び出力手段を有する簡単な構成で散布実績を定量的に評価することができ、しかも、解析手段はノートパソコン等の汎用コンピュータで構成することもでき、出力手段は汎用コンピュータに搭載されたディスプレイあるいは汎用コンピュータに接続されるプリンタで構成することもできるので、更に簡単かつ安価にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による散布実績評価装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示す散布実績評価装置の使用態様を説明するための図である。
【図3】散布装置による散布物の分散データとしての分散範囲を示す図である。
【図4】散布結果の算定法を説明するための図である。
【図5】散布結果の出力例を示す図である。
【符号の説明】
1 無人ヘリコプタ
2 散布装置
3 制御用コンピュータ
5a〜5d 航法センサ
6 データ記録装置
11 解析装置
12 出力装置
15 分散範囲
Claims (7)
- 飛行体に搭載された散布装置による散布物の散布実績を評価するにあたり、
上記飛行体にデータ記録装置を搭載して、該データ記録装置により上記飛行体の位置、速度、方位及び高度を含む飛行データと、上記散布装置によって行われた散布物の散布動作に関する散布データとを記録し、
上記飛行体による散布物の散布作業終了後に、上記データ記録装置により記録された上記飛行データ及び上記散布データと、別途求めた上記散布装置による散布物の分散範囲を示す分散データとに基づいて、解析装置により少なくとも実際に散布が実施された散布実施エリアを含む散布結果を算定し、該散布結果を出力装置から出力させ、出力された散布結果に基づいて散布実績を評価することを特徴とする飛行体による散布物の散布実績評価方法。 - 上記分散データは、
散布飛行試験若しくは散布飛行シミュレーション計算により求められて、飛行速度及び飛行高度と共に上記解析装置に記憶され、
上記飛行データを解析して得られた機体速度及び機体高度と同じ上記飛行速度及び飛行高度における分散データが算定されることを特徴とする請求項1に記載の飛行体による散布物の散布実績評価方法。 - 上記解析装置により算定する散布結果は、
更に上記散布実施エリアの面積を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の飛行体による散布物の散布実績評価方法。 - 上記解析装置により算定する散布結果は、
更に上記散布実施エリア内の散布密度を含み、上記出力装置は上記散布実施エリアを上記散布密度に応じて異なる色または濃度で出力することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の飛行体による散布物の散布実績評価方法。 - 上記データ記録装置は、
上記飛行体による散布物の散布終了後に上記飛行体から地上に降ろして、該データ記録装置により記録された上記飛行データ及び上記散布データを上記解析装置で読み取ることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の飛行体による散布物の散布実績評価方法。 - 上記飛行体は、
無線により遠隔操縦される無人飛行体であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の飛行体による散布物の散布実績評価方法。 - 飛行体に搭載された散布装置による散布物の散布実績を評価する散布実績評価装置であって、
上記飛行体の少なくとも位置、速度、方位及び高度を各々検出する複数の航法センサと、
該複数の航法センサからの位置、速度、方位及び高度を含む飛行データと上記散布装置によって行われた散布物の散布動作に関する散布データとを記録するデータ記録手段と、
上記データ記録手段に記録された上記飛行データ及び上記散布データから機体位置、向き、機体速度、機体高度及び散布中であることを解析し、散布飛行速度及び散布飛行高度に対して別途求めた上記散布装置による散布物の分散範囲を示す分散データとに基づいて、実際に散布が実施された散布実施エリア、該散布実施エリアの面積及び散布密度を含む散布結果を算定する解析手段と、
上記解析手段で算定された散布結果を、少なくとも上記散布実施エリアを上記散布密度に応じて異なる色または濃度で出力する出力手段とを有することを特徴とする飛行体による散布物の散布実績評価装置。
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