Surveillance and monitoring are indispensable in some large areas for purposes such as home security, road patrols, livestock monitoring, wildfire mapping, and ubiquitous sensing. Computer-controlled micro unmanned aerial vehicles (UAVs) have the potential to perform such missions because they can move autonomously in a surveillance area without being constrained by ground obstacles. However, the duration of flights is a serious problem with UAVs. A typical UAV can fly only for about 10 min using currently available Li-Po batteries, which makes it difficult to conduct tasks like aerial surveillance that clearly require longer flying periods. In this study, we developed an automatic battery replacement mechanism that allows UAVs to fly continuously without manual battery replacement along with the suggestion of the scalable and robust usage for the system. We conducted an initial experiment using this system and successfully assessed the possibility of continuous surveillance in both indoor and outdoor environments.

巨大地震や津波などの大規模災害が発生した場合,現場状況の継続的な調査や監視は被災状況の 把握及び地域復興において重要な役割を担う.災害によっては地面が荒廃する場合もあり,そのような場 合には空中からの状況取得は有力な選択肢となる.コンピューター制御が可能な小型の無人飛行機(UAV) は,路面状況に関わらずに自動で監視エリアを飛行する事が出来るため,あらゆる被災に対する状況調査 を行う事ができる.しかし,このようなタスクを遂行するに辺り,UAV の平均飛翔時間の問題を解決する 必要がある.一般の UAV はリチウムイオン電池で動作し,その平均飛翔時間は 10 分程度であるため,空 中監視を持続的に行う事ができない.本研究では,UAV の持続飛翔を可能とさせるためのバッテリー自動 交換プラットフォームを開発し,被災状況等の空中監視を持続的に行うためのシステムの土台を構築した. 初期実験を行った結果,屋内外を問わず UAV の持続飛翔の可能性を示す事ができた.