無人測量船が水深測量業務にどのように役立つか

アパッチ無人測量船（USV）のような海洋USVは、人間の監督を不要にし、生産性と全体的な安全性を向上させることで、さまざまな水深測量作業に利益をもたらす。

水深調査には、例えば、船舶が接岸可能かどうか、あるいは適切な水深を確保するために浚渫が必要かどうかを判断するために、水深の測定を繰り返し行うことが含まれる。さらに、ダムや貯水池の地域では、沈泥によって水底の水位が上昇し、全体的な容量が減少するため、ダムの容量を毎年計算するために水深レベルが必要となる。一般に、海底、湖底、河川底については、時系列データの不足のために解像度が低いか、地図が古くなっているため、限られた情報しか知られていない。ダムの場合、底の地図は建設中にのみ作成される。時系列データは、従来の測量船で深さを長期にわたって測定することが困難であるため、記録されない。

図1.CHCNAVの 湖沼、 内陸河川、沿岸域の 水深調査用 USVドローン「アパッチ3」。

従来の有人海上船舶に代わる、より手頃な価格の海上USVは、自動化された水深測量作業を可能にし、自動化された水中作業の範囲と複雑さを増すと同時に、人間の監督の必要性を減らすことを目的としている。さらに、その可搬性により、遠隔地や手の届きにくい場所でも使用することができます。

大深度測定に位置精度を提供

アパッチシリーズ（アパッチ3、4、6USV）は、無人航行と地形測量技術を統合し、独立型の水路測量ソリューションを提供します。その主なコンポーネントは、水深測量やマッピングから水路調査や地質探査まで、与えられたタスクを完了するために自律航行する自己完結型の船体で構成されています。また、シングルビーム（マルチビーム）測深機を搭載し、水深を測り、海底のレベルを計算する。ソナーを使って水中に音波パルスを送信し、パルスの送信から返送までの時間間隔を計算して深度を決定する。

図2.アパッチ6USVによる水深調査、3D高解像度調査のための完全統合ソリューション。

GNSS衛星システムから与えられる位置と既知の固定位置との差を放送する固定地上基準局のネットワークを使用するGNSSリアルタイムキネマティクス（RTK）システムを統合することで、公称GNSS精度の数メートルから約2～3センチに改善された位置精度が提供される。ローバーのGNSS+INSは海洋ドローンに内蔵され、基地局は地上に設置される。水深測定はCHCNAV水路測量ソフトウェアを使用して記録され、RF通信システムを通じて地上局に転送される。

ユーザーアプリケーション

CHCNAV社のアパッチシリーズ（アパッチ3、4、6USV）は、湖沼、内陸河川、沿岸域の水路測量、水深測量、水文調査を効率的に行い、水中物体の位置確認、海洋工事、水中考古学、沈没船救助などを目的として設計されている。

図3.アパッチ6USVによる水中エリアの橋柱の3Dモデリング。

このソフトウェアは、本船が収集したデータに基づいて、地盤、等高線、深度の3Dモデルを提供し、さまざまなユーザー用途に利用できる。処理されたデータは、たとえば、除去されたシルトの量を確認するための3Dベースラインリファレンスとして使用できる。例えば、処理されたデータは、除去されたシルトの量を確認するための3Dベースラインリファレンスとして使用できます。除珪完了後に同じエリアを再マッピングした後、両方のレイヤーを比較して、除去されたシルトの量を推定することができます。このようにして、湖底のマッピングを経時変化の検出に利用することができる。

図4.Apache 3 USVとAlphaAir450ライダーによる大規模貯水池の3Dモデリングと容量計算。

CHCNAVのUSVは堅牢で汎用性が高く、シングルビームまたはマルチビームエコーサウンダー、GNSS RTKレシーバー、その他のセンサーなどの機器を搭載することができ、調査時間の短縮、作業効率の向上、最も要求の厳しい水路調査プロジェクトの要件に常に適合する高解像度データを出力することができます。

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CHCNAVについて

CHCナビゲーション（CHCNAV）は、革新的なGNSSナビゲーションと測位ソリューションを創造し、お客様の作業をより効率的にします。CHCNAVの製品とソリューションは、地理空間、建設、農業、海洋など、さまざまな業界をカバーしています。世界120カ国以上に販売代理店を持ち、1,500人以上の従業員を擁するCHCナビゲーションは、今日、ジオマティクス技術において最も急成長している企業の1つとして認められています。