NICT、電波が途切れにくい周波数「169MHz帯」でのドローンの制御飛行に成功

情報通信研究機構(NICT)は、産業技術総合研究所(産総研)とのグループが、2016年8月に総務省が制度化したロボット・ドローン用の周波数のひとつである「169MHz帯」を使ったドローンの遠隔制御飛行に成功したことを発表した。

これまでのドローンのほとんどは2.4GHz帯をその制御や状態把握に用いているが、同周波数帯は無線LANなど他からの干渉を受けやすいうえに、構造物や樹木、地形などにより電波が途切れやすく、物流や災害対応などで想定されているような操縦者から1km程度以上離れた場所でのドローンの安定した運用は困難であった。

この研究では、これまで通常時のドローン・ロボット制御用の無線方式として開発してきた920MHz帯の無線装置に、新たに制度化された周波数帯である169MHz帯の無線装置とそのアンテナを追加して同じケースに収めることで、920MHz帯と169MHz帯の間で手動又は自動による遠隔切替えが可能なハイブリッド無線装置を実現した。

さらに、制度化後として全国で初めて、169MHz帯によるドローン・ロボット制御システムの評価を行うための実験試験局免許を取得し、地上の操縦者からドローンまで169MHz帯にて直接電波をつないで遠隔制御を行い、安定に飛行させることに成功した。

なお、周波数の切替えについては、920MHz帯から169MHz帯に切り替わるまでの時間は約20秒かかったが、飛行自体は安全に維持されたままであることを確認し、今後は、これをさらに高速化する検討を行うという。一方、169MHz帯から920MHz帯に戻すときは、瞬時に切り替わることを確認しているということだ。これは、169MHz帯に切り替わった後も、920MHz帯の信号を完全には切断していないためだということだ。

今回の開発により、異なる電波の伝わり方をする複数の周波数にまたがるハイブリッド型の運用が可能となり、ドローンの飛行に必要な無線通信の電波をこれまでよりも格段に途切れにくくする見通しが得られたという。

さらに、169MHz帯の実験において、途中に中継局を搭載した別のドローンをもう1機飛行させ、これを経由して目的のドローンを制御するマルチホップ中継制御による飛行を行ったところ、遅延時間とデータ伝送速度は直接通信の場合とほとんど変わらず安定に飛行できたという。

これにより、通常使用している電波が弱くなったり干渉を受けたりした場合の緊急通信手段として、169MHz帯電波が使えることが示され、ドローンやロボットにとってこれまでよりもさらにタフな無線の実現につながる基盤技術が確立できた。また、国が2020年頃までの実現を目指している、目視外での安全なドローン運航にも寄与できるものと期待される。

今後は、より長距離を隔てた通信実験を行い、169MHz帯利用の最大の特長について評価するとともに、画像伝送の可能性についても試行する予定だという。また、920MHz帯と169MHz帯の間の切替え時間の短縮と、通常使う電波が弱くなったり途切れたりした場合の自動切替えについても、動作検証を行っていく予定だとしている。