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公開番号2025115302
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-06
出願番号2024009783
出願日2024-01-25
発明の名称測量システム
出願人公益財団法人河川財団,株式会社Prodrone
代理人弁理士法人上野特許事務所
主分類G01C 15/00 20060101AFI20250730BHJP(測定;試験)
要約【課題】河川や海、ダム・湖沼等の測量に無人航空機を応用することで、これをより簡便に、より高精度に実施可能とする。
【解決手段】水面に降着可能な無人航空機と、前記無人航空機の着水後に水中の地形データを取得するスキャナー装置と、着水後の前記無人航空機の高度を取得するGNSS装置と、前記GNSS装置が出力する高度値を補正するための補正情報を取得するRTK装置とを備える測量システム、及び、本発明の無人航空機を、河川の上流から下流に向けて、該河川の水流に乗せて流す工程を含む河川測量方法によりこれを解決する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
水面に降着可能な無人航空機と、
前記無人航空機の着水後に水中の地形データを取得するスキャナー装置と、
着水後の前記無人航空機の高度を取得するＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）装置と、
前記ＧＮＳＳ装置が出力する高度値を補正するための補正情報を取得するＲＴＫ（Real Time Kinematic）装置と、を備える、
測量システム。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記ＲＴＫ装置は、インターネットを介して前記補正情報を取得する、
請求項１に記載の測量システム。
【請求項３】
前記ＲＴＫ装置は、移動体通信網を介して前記補正情報を取得する、
請求項１に記載の測量システム。
【請求項４】
前記スキャナー装置はマルチビーム音響測深装置である、
請求項１に記載の測量システム。
【請求項５】
前記無人航空機は、
制御装置と、
空中を移動するための推力源であるロータと、を備え、
前記制御装置は、前記ロータの停止後に／にも、前記ＧＮＳＳ装置から高度を取得する、
請求項１に記載の測量システム。
【請求項６】
前記ＲＴＫ装置は、前記ロータの停止後に／にも、前記補正情報を取得する、
請求項５に記載の測量システム。
【請求項７】
データ統合部を備え、
前記データ統合部は、前記無人航空機の着水後に、
（１）前記スキャナー装置が取得した前記地形データ又はその加工値、及び前記地形データを取得した経緯度または時刻と、
（２）前記高度値、該高度値を前記補正情報で補正した値である補正高度値、又は該補正高度値からジオイド高を除いた値である水面標高、及び前記高度値を取得した経緯度または時刻と、を収集する、
請求項１に記載の測量システム。
【請求項８】
前記データ統合部は、
前記（１）に基づき、河川の流量を算出する、
請求項７に記載の測量システム。
【請求項９】
前記無人航空機は、
空中を移動するための推力源であるロータと、
水面上を移動するための推力源である水上推進装置と、を備える、
請求項１に記載の測量システム。
【請求項１０】
前記無人航空機は制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記ロータで空中を移動する飛行モードと、
前記水上推進装置により水面上を移動する航行モードと、を切り替え可能である、
請求項９に記載の測量システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は無人航空機を用いた測量技術に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、機体を水面に浮かべるためのフロート、水面上の移動手段であるスクリュー、及びマルチビームソナーを備えた無人航空機が開示されている。下記特許文献２にはＲＴＫ（Real Time Kinematic）システムを利用した無人航空機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０４１８６３
国際公開第２０１８／１６８５６４（Ａ１）号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
地球温暖化による水害の激甚化や、防災に関する法制度の強化に伴い、これに劣後しない新たな治水システム・河川管理手法が求められている。一方、管理の対象である河川は、それぞれが地理的・空間的な個性を有するとともに、洪水により刻々と状態が変化するという予測困難性を有している。河川が将来にわたってその備えるべき安全性を維持し続けるためには、河道変化や、構造物等が破壊されるメカニズム等を解明し、降雨や洪水の水理的影響を定量的に予測できるようにする必要がある。そしてそのためには、地形・地質を含む河川やその流域の状態を正確かつ詳細に測定可能とし、事実・知見を積み重ねていくことが不可欠である。とりわけ、通常時や洪水時の河川の流量、水位（水面の標高）、及びその変化を把握することは河川を管理する上で重要であるが、現状、流量を算出するための河道の形状と流速（流れの速さ）、及び水位を同時に測定可能な仕組みは存在しない。
【０００５】
現行の手法では、河道形状が変化しないことを前提に基準観測所の水位から算出した洪水流量を用いているが、河道形状が変化している場合に河川の水位予測が大きく異なり洪水対策・水防活動・避難判断に支障が生じる場合がある。また、ダムにおいては、洪水で流木等が流入しボートでの計測が困難な場合は、河床に堆積した流土砂を計ることが困難であり、有効貯水量の把握に時間を要していた。
【０００６】
このような問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、河川や海、ダム・湖沼等の測量に無人航空機を応用することで、これをより簡便に、より高精度に実施可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の測量システムは、水面に降着可能な無人航空機と、前記無人航空機の着水後に水中の地形データを取得するスキャナー装置と、着水後の前記無人航空機の高度を取得するＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）装置と、前記ＧＮＳＳ装置が出力する高度値を補正するための補正情報を取得するＲＴＫ装置と、を備えることを要旨とする。
【０００８】
無人航空機を水面に浮かべ、そのＧＮＳＳ装置が出力する高度値をＲＴＫ補正することにより、比較的正確な水位を得ることができる。また、無人航空機を河川に浮かべ、これをその水流に乗せて流すことにより、その河川の流速を得ることができる。河道の地形データ（河川の断面積）と流速が得られれば、その河川の流量を算出することができ、本発明によればさらにその水位までを得ることができる。
【０００９】
また、前記ＲＴＫ装置は、インターネットを介して前記補正情報を取得することが好ましい。同様に、前記ＲＴＫ装置は、移動体通信網を介して前記補正情報を取得することが好ましい。これにより、測量地点の周囲にＲＴＫ基地局（固定局）を都度設置する手間や、ＲＴＫ基地局との距離の制約から解放され、より迅速・簡便に、かつ広範な測量が可能となる。
【００１０】
また、前記スキャナー装置はマルチビーム音響測深装置であることが好ましい。超音波を用いた測距は、光学カメラやグリーンレーザーに比べて濁度による影響を受けにくく、困難な条件下でもより高い精度の地形データが得られるからである。
（【００１１】以降は省略されています）

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