WO2021053875A1 - 飛行装置、測定システム及び測定方法 - Google Patents

Abstract

飛行装置１は、所定の移動体２から電力の供給を受ける電力取得部１２と、電力取得部１２が電力の供給を受けている間に移動体２から所定の範囲内で飛行装置１を飛行させる飛行制御部１７１と、飛行制御部１７１が移動体２から所定の範囲内で飛行装置１を飛行させている間に気象状態及び海象状態の少なくともいずれかを測定する測定部１７２と、を有する。

Description

飛行装置、測定システム及び測定方法

　本発明は、気象状態又は海象状態等を測定するための飛行装置、測定システム及び測定方法に関する。

　従来、無人飛行体を用いて気象状態を測定する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１８－１１２４８５号公報

　従来の無人飛行体は、自機に搭載された電池から供給される電力を用いて飛行して、気象状態の測定を行う。飛行体が多くの地点で気象状態を測定するには長時間を要するが、飛行体に搭載された電池から供給される電力を用いる場合、長時間の飛行が困難であった。飛行体が搭載する電池に充電するために充電ステーションに戻ってしまうと、その間に気象状態が変化してしまうので、従来の飛行体を用いて同一の時間帯に多数の地点の気象状態を測定することは困難であるという問題があった。

　そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、飛行装置が気象状態又は海象状態を連続して測定する時間を長くすることを目的とする。

　本発明の第１の態様の飛行装置は、空中を飛行可能な飛行装置であって、所定の移動体から電力の供給を受ける電力取得部と、前記電力取得部が前記電力の供給を受けている間に前記移動体から所定の範囲内で前記飛行装置を飛行させる飛行制御部と、前記飛行制御部が前記移動体から所定の範囲内で前記飛行装置を飛行させている間に気象状態及び海象状態の少なくともいずれかを測定する測定部と、を有する。

　前記飛行制御部は、前記移動体から所定の範囲内で複数の方向に前記飛行装置を飛行させてもよい。前記飛行制御部は、前記飛行装置が前記移動体から電力の供給を受けることができる範囲よりも狭い前記所定の範囲内で前記飛行装置を飛行させてもよい。

　前記測定部は、同一の位置に滞空している状態で気象状態及び海象状態の少なくともいずれかを測定してもよい。

　前記電力取得部は、前記移動体との間で接続されたケーブルを介して電力を取得し、前記測定部は、前記移動体との距離が前記ケーブルの長さ以内となる前記所定の範囲内で気象状態及び海象状態の少なくともいずれかを測定してもよい。

　前記測定部は、測定した気象状態及び海象状態の少なくともいずれかを示す測定結果を、前記ケーブルを介して前記移動体に送信してもよい。

　前記飛行制御部は、水平面における第１地点において高さ方向の第１向きに前記飛行装置を上昇させた後に、前記第１地点の隣の測定地点である第２地点において高さ方向の前記第１向きと反対の第２向きに前記飛行装置を下降させてもよい。

　本発明の第２の態様の測定システムは、移動体と、前記移動体の上空を飛行可能な飛行装置とを備え、前記飛行装置は、前記移動体から電力の供給を受ける電力取得部と、前記電力取得部が前記電力の供給を受けている間に前記移動体から所定の範囲内で前記飛行装置を飛行させる飛行制御部と、前記飛行制御部が前記移動体から所定の範囲内で前記飛行装置を飛行させている間に気象状態及び海象状態の少なくともいずれかを測定する測定部と、を有し、前記移動体は、前記移動体に電力を供給する電力供給部を有する。

　前記移動体は、前記飛行装置が気象状態及び海象状態の少なくともいずれかを測定する際に用いる測定条件の設定を受け付ける設定受付部と、前記設定受付部が受け付けた前記測定条件に基づいて前記飛行装置による測定を制御する測定制御部と、をさらに有してもよい。

　前記移動体は、前記移動体の進行速度ｖと、第１方向の複数の測定地点の間隔Ｘ０と、前記第１方向と直交する第２方向の複数の測定地点の間隔Ｙ０と、前記複数の測定地点それぞれにおける測定時間ｔ２と、測定地点数ｎとに基づいて、（Ｘ０／Ｖ×（ｎ－１）＋ｔ２×ｎ）≦Ｙ０／ｖの関係を満たすように前記飛行装置の飛行速度Ｖを決定する測定制御部をさらに有してもよい。

　前記移動体は、前記飛行装置が飛行した領域である飛行領域を特定する領域特定部と、前記領域特定部が特定した前記飛行領域と異なる未飛行領域を前記飛行装置が飛行できる位置に前記移動体に進行させる進行制御部と、をさらに有してもよい。

　前記進行制御部は、前記飛行領域において前記飛行装置が飛行した全ての位置から、前記飛行装置と前記移動体とを接続するケーブルの長さ以内の距離となる第１地点から、前記未飛行領域において前記飛行装置が飛行する予定の全ての位置から、前記ケーブルの長さ以内の距離となる第２地点に向けて進行させてもよい。

　本発明の第３の態様の測定方法は、空中を飛行可能な飛行装置を用いて気象状態を測定する方法であって、所定の移動体から前記飛行装置に電力を供給するステップと、前記移動体から前記飛行装置に電力を供給している間に、前記移動体から所定の範囲内で前記飛行装置を飛行させるステップと、前記飛行装置が前記移動体から所定の範囲内で飛行している間に気象状態及び海象状態の少なくともいずれかを測定するステップと、を有する。

　本発明によれば、飛行装置が気象状態又は海象状態を連続して測定する時間を長くすることができるという効果を奏する。

測定システムの概要を説明するための図である。 飛行装置及び移動体が移動する様子を模式的に示す図である。 飛行装置が水平方向及び高さ方向に移動する様子を模式的に示す図である。 飛行装置が移動体から最も離れたＡ７地点（高さ８０ｍ）にいる場合の飛行装置と移動体との位置関係を示す図である。 飛行装置の構成を示す図である。 移動体の構成を示す図である。 進行制御部の動作について説明するための図である。 飛行装置が飛行する経路の変形例を示す図である。

［測定システムＳの概要］
　図１は、測定システムＳの概要を説明するための図である。測定システムＳは、気象状態及び海象状態の少なくともいずれか（以下、「気象状態等」という。）を測定するためのシステムである。気象状態は、例えば気温、湿度、風速、風力、風向、気圧、雨量等である。海象状態は、例えば、海水温、海を漂流しているゴミ等の漂流物の有無、波の高さ、潮流の速さ等である。

　測定システムＳは、飛行装置１と、移動体２とを備える。飛行装置１は、空中（例えば海上の空中）を飛行することができる装置であり、例えばドローン又は小型飛行機である。測定システムＳは複数の飛行装置１を含み、複数の飛行装置１を用いて同時に気象状態を測定してもよい。飛行装置１は無人で飛行してもよく、人が乗った状態で飛行してもよい。飛行装置１は、カメラ又は小型のレーダー等を搭載しており、カメラ又は小型のレーダー等を気象状態等の測定に利用してもよく、周囲の安全確認に利用してもよい。

　移動体２は、移動することができる物体であり、例えば船舶又は車両である。以下の説明では、移動体２が船舶である場合を例にして説明する。移動体２は、飛行装置１に対して電力を供給するための電力供給部２１を有する。電力供給部２１は、例えば電池を有してもよく、燃料を用いて発電する発電機を有してもよい。

　飛行装置１は、ケーブル３を介して電力供給部２１と接続されている。電力供給部２１は、ケーブル３内の導線を介して飛行装置１に電力を供給する。ケーブル３の長さは、飛行装置１が気象状態等を観測する際の飛行装置１と移動体２との最大距離以上である。

　飛行装置１及び移動体２は、それぞれ異なる速度で移動するので、飛行装置１と移動体２との距離は変動する。飛行装置１と移動体２との距離が最大になってもケーブル３が切断することがないように、ケーブル３の長さは、飛行装置１が移動体２から最も離れ得る位置と移動体２との距離以上である。

　図２は、飛行装置１及び移動体２が移動する様子を模式的に示す図である。図２は、飛行装置１及び移動体２を上方から視認した様子を示している。図２における○は飛行装置１が気象状態等を測定する位置を示している。

　図２（ａ）は、第１の期間において飛行装置１が気象状態等を測定する複数の位置を示している。図２（ｂ）は、第１の期間よりも後の第２の期間において飛行装置１が気象状態等を測定する複数の位置を示している。飛行装置１は、第１の期間において、Ａ１からＡ７までの７地点で気象状態等を測定する。飛行装置１は、第２の期間において、Ｂ１からＢ７までの７地点で気象状態等を測定する。

　図２（ａ）における移動体２は、飛行装置１がＡ１の位置にいる時点において、移動体２がＡ４地点にいることを示している。移動体２は、飛行装置１に比べて遅い速度で北に向かって移動し、第２の期間の開始時点で、図２（ｂ）に示すＢ４の位置に到達する。

　飛行装置１は、例えば、まずＡ１地点まで移動して、気象状態等の測定に要する期間にわたってＡ１地点でホバリング（すなわち空中で停止）する。飛行装置１は、気象状態等の測定が終了した時点で、移動体２の進行方向（以下、「Ｙ方向」という場合がある。）と直交する方向（以下、「Ｘ方向」という場合がある。）にＡ１地点から所定の距離だけ離れたＡ２地点まで移動する。所定の距離は、例えば、気象状態等の測定粒度として予め設定された距離である。飛行装置１は、測定と移動とを繰り返して、複数の地点における気象状態等のデータを収集する。

　ここで、飛行装置１が隣接する測定点間の移動に要する時間がｔ１、各測定点での測定時間がｔ２、測定地点数がｎである場合、飛行装置１がｎ個の測定地点で気象状態等を測定するために要する時間Ｔ１は、Ｔ１＝（ｔ１×（ｎ－１）＋ｔ２×ｎ）により算出される。飛行装置１の速度がＶ、Ｘ方向の隣接する測定地点間の距離をＸ０とすると、ｔ１＝Ｘ０／Ｖなので、Ｔ１＝（Ｘ０／Ｖ×（ｎ－１）＋ｔ２×ｎ）となる。

　移動体２の速度をｖ、Ｙ方向において隣接する測定点間の距離をＹ０とすると、移動体２がＹ０だけ移動するために要する時間はＴ２＝Ｙ０／ｖとなる。移動体２に追従しながら飛行装置１が複数の測定地点で気象状態等を測定できるようにするためには、Ｔ１≦Ｔ２であることが求められる。したがって、飛行装置１の速度Ｖと移動体２の速度ｖとの関係は、（Ｘ０／Ｖ×（ｎ－１）＋ｔ２×ｎ）≦Ｙ０／ｖであることが求められる。よって、Ｘ０、Ｙ０、ｎが所与の値である場合、飛行装置１の速度Ｖと移動体２の速度ｖとの関係は、（Ｘ０／Ｖ×（ｎ－１）＋ｔ２×ｎ）≦Ｙ０／ｖ（式（１））の関係を満たす関係であることが望ましい。

［高さ方向の移動］
　飛行装置１は、さらに高さ方向に移動してもよい。飛行装置１は、例えば水平面におけるＡ１地点において、高さ４０ｍ、６０ｍ、８０ｍの複数の高さのそれぞれに順次移動し、それぞれの位置で気象状態等を測定する。

　図３は、飛行装置１が水平方向及び高さ方向に移動する様子を模式的に示す図である。飛行装置１は、Ａ１地点（高さ４０ｍ）→Ａ１地点（高さ６０ｍ）→Ａ１地点（高さ８０ｍ）→Ａ２地点（高さ８０ｍ）→Ａ２地点（高さ６０ｍ）のように、高さ方向に移動して最上地点又は最下地点に到達した時点で、同じ高さを維持した状態で水平方向に、次の地点まで移動する。すなわち、飛行装置１は、水平方向及び高さ方向のいずれか一方向における位置を維持した状態で、他の方向の位置を変化させる。

　すなわち、飛行制御部１７１は、水平面における第１地点において高さ方向の第１向きに飛行装置１を上昇させた後に、第１地点の隣の測定地点である第２地点において高さ方向の第１向きと反対の第２向きに飛行装置１を下降させる。飛行装置１がこのように動作することで、Ａ１地点（高さ４０ｍ）→Ａ１地点（高さ６０ｍ）→Ａ１地点（高さ８０ｍ）→Ａ２地点（高さ４０ｍ）→Ａ２地点（高さ６０ｍ）→Ａ２地点（高さ８０ｍ）のように、水平方向と高さ方向の両方向での位置を同時に変化させる移動を含む場合（すなわち、斜め方向に移動する場合）に比べて測定に要する時間を短縮することができる。

　図４は、飛行装置１が移動体２から最も離れたＡ７地点（高さ８０ｍ）にいる場合の飛行装置１と移動体２との位置関係を示す図である。図４（ａ）は、飛行装置１及び移動体２を上方から見た場合の位置関係を模式的に示しており、図４（ｂ）は、飛行装置１及び移動体２を後方から見た場合の位置関係を模式的に示している。この時点で、移動体２は、ほぼＢ４地点に到達している。

　ここで、飛行装置１が移動体２から最も離れた地点（例えばＡ７地点）にいる時点における飛行装置１と移動体２とのＸ方向の距離をＤｘ、Ｙ方向の距離をＤｙとし、その時の高さをＨ（例えば８０ｍ）とする。この場合、飛行装置１と移動体２との距離の最大値は、Ｌ＝（Ｄｘ^２＋Ｄｙ^２＋Ｈ^２）^０．５により算出される。したがって、ケーブル３の長さは、このようにして算出されるＬよりも長い。

［飛行装置１の構成］
　図５は、飛行装置１の構成を示す図である。飛行装置１は、飛行機構部１１と、電力取得部１２と、検出部１３と、通信部１４と、位置特定部１５と、記憶部１６と、制御部１７とを有する。制御部１７は、飛行制御部１７１と、測定部１７２とを有する。

　飛行機構部１１は、プロペラ及び方向舵等のように、飛行装置１を飛行するために必要な機構を含む。
　電力取得部１２は、所定の移動体から電力の供給を受ける。所定の移動体は、例えば移動体２のように、飛行装置１の飛行速度よりも遅い速度で移動する船舶又は車両である。電力取得部１２は、例えば移動体２との間で接続された給電線であるケーブル３を介して電力を取得する。

　検出部１３は、温度センサ、湿度センサ、風速センサ及び撮像素子等のように、飛行装置１の周囲の状態を検出した結果を示すデータを生成するデバイスを含む。検出部１３は、各デバイスが生成したデータを測定部１７２に通知する。

　通信部１４は、無線チャネル又は通信ケーブル等を介して外部装置又は移動体２の少なくともいずれかと通信するための通信インターフェースを含む。通信部１４は、例えば無線通信コントローラを含んでおり、気象状態等を測定した結果を示すデータを外部装置又は移動体２の少なくともいずれかに送信する。

　位置特定部１５は、例えばＧＰＳ衛星から受信した電波を受信し、受信した電波に基づいて緯度及び経度を特定する。位置特定部１５は、特定した緯度及び経度を飛行制御部１７１に通知する。位置特定部１５は、移動体２で測定した位置を示す情報を移動体２から取得することにより、飛行装置１の位置を特定してもよい。

　記憶部１６は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の記憶媒体を含む。記憶部１６は、例えば制御部１７が実行するプログラム及び測定条件を記憶している。測定条件には、例えば飛行装置１が気象状態等を測定する複数の地点の位置を示す情報が含まれている。また、記憶部１６は、測定部１７２が生成する測定データを記憶する。

　制御部１７は、例えばＣＰＵを含む。制御部１７は、記憶部１６に記憶されたプログラムを実行することにより、飛行制御部１７１及び測定部１７２として機能する。

　飛行制御部１７１は、飛行機構部１１を制御することにより、移動体２から所定の範囲内の上空で飛行装置１を飛行させる。所定の範囲は、飛行装置１が移動体２から電力の供給を受けることができる範囲よりも狭い範囲である。飛行制御部１７１は、位置特定部１５から通知された緯度及び経度に基づいて、予め記憶部１６に記憶された測定条件を示す情報により規定された複数の測定地点に飛行装置１を順次移動させるように飛行機構部１１を制御する。

　測定条件は、例えば気象状態等を測定する事業者が予めコンピュータ等の外部装置を介して飛行装置１に設定した条件であり、飛行装置１が測定地点を決定するために用いる条件である。測定条件は、外部装置の制御に基づいて動的に変化してもよい。測定条件は、例えば飛行装置１を用いて気象状態等を測定するエリア、測定地点の間隔、測定地点数、測定高度、及び測定項目等を含む。図２に示したように、飛行制御部１７１は、測定条件を満たし、かつ移動体２から所定の範囲内で複数の方向に飛行装置１を飛行させるように飛行機構部１１を制御する。

　飛行制御部１７１は、例えば外部装置の管理者により設定された測定条件を外部装置から受信した場合に、記憶部１６に記憶された測定条件を更新する。飛行制御部１７１は、季節又は天気予報等の外部情報に基づいて測定条件を更新してもよい。

　飛行制御部１７１は、例えば、移動体２の速度ｖに基づいて、上述の式（１）の関係を満たす速度Ｖで飛行装置１が飛行するように飛行機構部１１を制御してもよい。飛行制御部１７１は、例えば、検出部１３が有する撮像素子により移動体２を撮像した画像を用いて移動体２の速度ｖを特定してもよく、通信部１４を介して、移動体２の速度ｖを移動体２から取得してもよい。飛行制御部１７１は、移動体２から指示された速度ｖで飛行装置１を飛行させるように飛行機構部１１を制御してもよい。

　測定部１７２は、移動体２から所定の範囲内で飛行制御部１７１が飛行装置１を飛行させている間に気象状態等を測定する。測定部１７２は、例えば温度、湿度、風速等を示す温度データ、湿度データ及び風速データを作成する。

　測定部１７２は、上述のとおり、同一の位置に滞空している状態（ホバリングしている状態）で検出部１３が有する各種のデバイスが生成したデータに基づいて、気象状態等を測定する。測定部１７２は、例えば、飛行装置１が測定地点でホバリングしている間に検出部１３が有する風速センサが生成した複数の風速値を平均することにより、当該測定地点における風速を示す風速データを作成する。

　測定部１７２は、検出部１３が有する撮像素子により飛行装置１の下方が撮像された画像、又は海面に向けて照射したミリ波レーダー若しくは超音波の海面での反射波を解析することにより、海象状態を測定してもよい。測定部１７２は、例えば画像を解析することにより、波の高さ又は海流の速さを特定し、波高データ及び流速データを作成する。測定部１７２は、測定したデータを、測定時刻に関連付けて記憶部１６に記憶させる。

　飛行装置１と移動体２とは所定の長さのケーブル３により接続されている。そこで、測定部１７２は、移動体２との距離がケーブル３の長さ以内となる所定の範囲内で気象状態等を測定する。測定部１７２がこのように動作することで、飛行装置１が移動体２からケーブル３を介して電力の供給を受けている間に気象状態等を測定することができるので、飛行装置１は長時間にわたって気象状態等を測定することができる。

　測定部１７２は、例えば、測定した気象状態等を示す測定結果を、ケーブル３を介して移動体２に送信する。測定部１７２は、ケーブル３が有する給電用の線路を用いて測定データを移動体２に送信してもよく、給電用の線路と異なるデータ伝送用の線路を用いて測定データを移動体２に送信してもよい。

　測定部１７２は、通信部１４を介して、測定データを外部装置又は移動体２に送信してもよい。測定部１７２は、測定データを作成するたびに測定データを送信してもよく、一定数の測定データを作成した後に、記憶部１６に記憶させた複数の測定データを送信してもよい。

［移動体２の構成］
　図６は、移動体２の制御系の構成を示す図である。移動体２は、電力供給部２１に加えて制御装置２２を有する。制御装置２２は、例えばコンピュータである。制御装置２２は、操作部２２１と、表示部２２２と、通信部２２３と、記憶部２２４と、制御部２２５とを有する。

　操作部２２１は、ユーザが操作をするためのデバイスを含んでおり、例えばキーボード及びマウスを含む。
　表示部２２２は、情報を表示するためのデバイスを含んでおり、例えばディスプレイである。

　通信部２２３は、データを送受信するためのデバイスを含んでおり、例えば、飛行装置１と通信するための無線通信コントローラを有する。
　記憶部２２４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等の記憶媒体を有する。記憶部２２４は、制御部２２５が実行するプログラムを記憶する。記憶部２２４は、飛行装置１から受信した測定データを記憶してもよい。

　制御部２２５は、例えばＣＰＵを含んでいる。制御部２２５は、記憶部２２４に記憶されたプログラムを実行することにより、設定受付部２３１、測定制御部２３２、領域特定部２３３及び進行制御部２３４として機能する。

　設定受付部２３１は、飛行装置１が気象状態等を測定する際に用いる測定条件の設定を受け付ける。設定受付部２３１は、例えば、飛行装置１を用いて気象状態等を測定するエリア、測定地点の間隔、測定地点数、測定高度、及び測定項目の少なくともいずれかの測定条件の設定を受け付ける。設定受付部２３１は、受け付けた測定条件を測定制御部２３２に通知する。設定受付部２３１は、測定地点を特定するための情報を測定条件として受け付けてもよい。

　測定制御部２３２は、設定受付部２３１が受け付けた測定条件に基づいて飛行装置１を制御する。測定制御部２３２は、例えば通信部２２３を介して、設定受付部２３１から通知された測定条件を飛行装置１に送信することにより、飛行装置１を制御する。測定制御部２３２は、設定受付部２３１から通知された測定条件と、移動体２の位置とに基づいて、飛行装置１が気象情報等を測定すべき位置を決定し、決定した位置を飛行装置１に送信してもよい。また、測定制御部２３２は、移動体２の進行速度と、測定条件に含まれる測定地点の間隔、測定地点数及び測定高度等に基づいて、式（１）を用いることにより飛行装置１の飛行速度を決定し、決定した飛行速度を飛行装置１に通知してもよい。

　領域特定部２３３は、飛行装置１が過去に飛行して気象状態等を測定した領域である飛行領域を特定する。領域特定部２３３は、例えば、通信部２２３を介して、飛行装置１が飛行した位置又は気象状態等を測定した位置の少なくともいずれかを示す位置情報を受信し、受信した位置情報に基づいて飛行領域を特定する。例えば、図２に示した例の場合、移動体２が図２（ｂ）に示すＢ４地点にいる状態で、領域特定部２３３は、飛行装置１が、図２（ａ）に示すＡ１地点からＡ７地点までの７地点を含む領域（すなわち移動体２が過去の所定の時点にいた位置から所定の範囲内の領域）を飛行領域として特定する。

　進行制御部２３４は、領域特定部２３３が特定した飛行領域と異なる未飛行領域を飛行装置１が飛行できる位置に移動体２に進行させる。図７は、進行制御部２３４の動作について説明するための図である。図７に示した例の場合、移動体２がＢ４地点（第１地点）にいる状態で、進行制御部２３４は、例えばＢ１地点からＢ７地点までの７地点を含む飛行領域の測定が終わった後に飛行装置１に気象等を測定させるＣ１地点からＣ７地点までの７地点を含む未飛行領域を飛行装置１が飛行できるように、Ｃ４地点（第２地点）に移動体２を移動させる。第１地点は、飛行領域において飛行装置１が飛行した全ての位置から、ケーブル３の長さ以内の距離となる地点である。第２地点は、未飛行領域において飛行装置１が飛行する予定の全ての位置から、ケーブル３の長さ以内の距離となる地点である。進行制御部２３４がこのように動作することで、飛行装置１が継続的に気象等を測定していない領域に移動することが可能になる。なお、進行制御部２３４が実行する処理は、地上に設置された外部装置からの指示により実行されてもよい。

［第１変形例］
　図８は、飛行装置１が飛行する経路の変形例を示す図である。以上の説明においては、飛行装置１が、移動体２の進行方向又は移動体２の進行方向と直交する方向に移動する場合を例示した。しかし、飛行装置１が飛行する経路は任意である。飛行装置１は、例えば図８に示すように移動体２を中心とする円形又は楕円形状の曲線に沿って飛行してもよい。この際、飛行装置１は、移動体２が移動する向きに移動しながら、円周状の曲線に沿って飛行する。飛行装置１がこのように飛行することにより、飛行装置１が同一の数の測定地点で気象状態等を測定する場合のケーブル３の長さを、図２に示すように飛行装置１が飛行する場合よりも短くすることができる。

［第２変形例］
　飛行装置１又は移動体２は、飛行装置１と移動体２との距離よりもケーブル３が長い場合に、ケーブル３の一部を巻き取る機構を有しており、飛行装置１と移動体２との間のケーブル３の長さが可変であってもよい。飛行装置１又は移動体２がこのような機構を有することで、飛行装置１の位置によらずケーブル３が海中に浸かってしまうことを防げる。また、飛行装置１と移動体２との間のケーブル３が短くなることで空気抵抗が小さくなるので、エネルギー効率が向上する。

［第３変形例］
　以上の説明においては、飛行装置１と移動体２とがケーブル３で接続されており、飛行装置１から移動体２にケーブル３を介して給電する場合を例示した。しかし、飛行装置１から移動体２への給電方法は任意であり、飛行装置１と移動体２とがケーブル３で接続されておらず、マイクロ波空間伝送方式を用いて、飛行装置１から移動体２にワイヤレス給電してもよい。この場合、飛行制御部１７１は、飛行装置１と移動体２との距離が、移動体２が送信するマイクロ波の強度及びアンテナの指向性等の通信条件に基づいて定められるワイヤレス給電が可能な距離内を飛行装置１が飛行するように飛行機構部１１を制御する。

　移動体２から飛行装置１にワイヤレス給電が可能な場合、飛行装置１は、ケーブル３を介した給電とワイヤレス給電とを切り替える構成を有してもよい。飛行装置１は、例えば消費電力が比較的小さい測定（例えば動画を撮影しない測定）を行う場合にワイヤレス給電で動作し、消費電力が比較的大きい測定を行う場合にケーブル３を介した給電で動作する。飛行装置１がこのように構成されていることで、飛行装置１は、消費電力が比較的小さい測定を実施する際に、移動体２からケーブル３の長さよりも離れた位置で測定するとともに、ワイヤレス給電では短時間で電力が不足する測定も実施することができる。

［第４変形例］
　以上の説明においては、飛行装置１が、移動後に静止している間に気象状態等を測定し、測定後に次の測定地点に移動する場合を例示した。しかしながら、飛行装置１は、継続的に移動しながら気象状態等を測定してもよい。

［飛行装置１による効果］
　以上説明したように、飛行装置１は、移動体２から電力の供給を受ける電力取得部１２と、電力取得部１２が移動体２から電力の供給を受けている間に移動体２から所定の範囲で飛行装置１を飛行させる飛行制御部１７１と、飛行制御部１７１が飛行装置１を飛行させている間に気象状態等を測定する測定部１７２と、を有する。飛行装置１がこのように移動体２から電力の供給を受けながら気象状態等を測定することで、飛行装置１は、大容量の電池を搭載することなく長時間にわたって気象状態等を測定することが可能になる。

　以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

１　飛行装置
２　移動体
３　ケーブル
１１　飛行機構部
１２　電力取得部
１３　検出部
１４　通信部
１５　位置特定部
１６　記憶部
１７　制御部
２１　電力供給部
２２　制御装置
１７１　飛行制御部
１７２　測定部
２２１　操作部
２２２　表示部
２２３　通信部
２２４　記憶部
２２５　制御部
２３１　設定受付部
２３２　測定制御部
２３３　領域特定部
２３４　進行制御部

Claims (13)

1. 　空中を飛行可能な飛行装置であって、
   　所定の移動体から電力の供給を受ける電力取得部と、
   　前記電力取得部が前記電力の供給を受けている間に前記移動体から所定の範囲内で前記飛行装置を飛行させる飛行制御部と、
   　前記飛行制御部が前記移動体から所定の範囲内で前記飛行装置を飛行させている間に気象状態及び海象状態の少なくともいずれかを測定する測定部と、
   　を有する飛行装置。
2. 　前記飛行制御部は、前記移動体から所定の範囲内で複数の方向に前記飛行装置を飛行させる、
   　請求項１に記載の飛行装置。
3. 　前記飛行制御部は、前記飛行装置が前記移動体から電力の供給を受けることができる範囲よりも狭い前記所定の範囲内で前記飛行装置を飛行させる、
   　請求項１又は２に記載の飛行装置。
4. 　前記測定部は、同一の位置に滞空している状態で気象状態及び海象状態の少なくともいずれかを測定する、
   　請求項１から３のいずれか一項に記載の飛行装置。
5. 　前記電力取得部は、前記移動体との間で接続されたケーブルを介して電力を取得し、
   　前記測定部は、前記移動体との距離が前記ケーブルの長さ以内となる前記所定の範囲内で気象状態及び海象状態の少なくともいずれかを測定する、
   　請求項４に記載の飛行装置。
6. 　前記測定部は、測定した気象状態及び海象状態の少なくともいずれかを示す測定結果を、前記ケーブルを介して前記移動体に送信する、
   　請求項５に記載の飛行装置。
7. 　前記飛行制御部は、水平面における第１地点において高さ方向の第１向きに前記飛行装置を上昇させた後に、前記第１地点の隣の測定地点である第２地点において高さ方向の前記第１向きと反対の第２向きに前記飛行装置を下降させる、
   　請求項１から６のいずれか一項に記載の飛行装置。
8. 　移動体と、前記移動体の上空を飛行可能な飛行装置とを備え、
   　前記飛行装置は、
   　　前記移動体から電力の供給を受ける電力取得部と、
   　　前記電力取得部が前記電力の供給を受けている間に前記移動体から所定の範囲内で前記飛行装置を飛行させる飛行制御部と、
   　　前記飛行制御部が前記移動体から所定の範囲内で前記飛行装置を飛行させている間に気象状態及び海象状態の少なくともいずれかを測定する測定部と、
   　を有し、
   　前記移動体は、前記移動体に電力を供給する電力供給部を有する、
   　測定システム。
9. 　前記移動体は、
   　前記飛行装置が気象状態及び海象状態の少なくともいずれかを測定する際に用いる測定条件の設定を受け付ける設定受付部と、
   　前記設定受付部が受け付けた前記測定条件に基づいて前記飛行装置による測定を制御する測定制御部と、
   　をさらに有する、
   　請求項８に記載の測定システム。
10. 　前記移動体は、前記移動体の進行速度ｖと、第１方向の複数の測定地点の間隔Ｘ０と、前記第１方向と直交する第２方向の複数の測定地点の間隔Ｙ０と、前記複数の測定地点それぞれにおける測定時間ｔ２と、測定地点数ｎとに基づいて、（Ｘ０／Ｖ×（ｎ－１）＋ｔ２×ｎ）≦Ｙ０／ｖの関係を満たすように前記飛行装置の飛行速度Ｖを決定する測定制御部をさらに有する、
    　請求項８に記載の測定システム。
11. 　前記移動体は、
    　前記飛行装置が飛行した領域である飛行領域を特定する領域特定部と、
    　前記領域特定部が特定した前記飛行領域と異なる未飛行領域を前記飛行装置が飛行できる位置に前記移動体に進行させる進行制御部と、
    　をさらに有する、
    　請求項８から１０のいずれか一項に記載の測定システム。
12. 　前記進行制御部は、前記飛行領域において前記飛行装置が飛行した全ての位置から、前記飛行装置と前記移動体とを接続するケーブルの長さ以内の距離となる第１地点から、前記未飛行領域において前記飛行装置が飛行する予定の全ての位置から、前記ケーブルの長さ以内の距離となる第２地点に向けて進行させる、
    　請求項１１に記載の測定システム。
13. 　空中を飛行可能な飛行装置を用いて気象状態を測定する方法であって、
    　所定の移動体から前記飛行装置に電力を供給するステップと、
    　前記移動体から前記飛行装置に電力を供給している間に、前記移動体から所定の範囲内で前記飛行装置を飛行させるステップと、
    　前記飛行装置が前記移動体から所定の範囲内で飛行している間に気象状態及び海象状態の少なくともいずれかを測定するステップと、
    　を有する測定方法。
     
     

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