既存ドローンへのセンサー・レーダー搭載改修｜障害物検知から自動停止・回避まで

既存機体への搭載改修でできること

新規に機体を起こすのではなく、お持ちの機体にセンサーを追加して機能を足す開発です。農業用の散布機、点検用の市販機、自社開発の産業機いずれにも対応します。

• 搭載設計：ブラケット、防振、防水、電波経路の確保。センサーの視野と機体の構造物が干渉しない位置決め
• 電源・通信の接続：CAN／シリアル／Ethernet、電圧変換、電流監視、既存の操縦・伝送無線との干渉確認
• フライトコントローラへの統合：センサー値の取り込み、減速・停止・ホバリング保持・迂回の制御実装
• 誤検知対策：地面、作物、水面、散布ミストの影響を実機で評価し閾値とフィルタを決める
• 地上試験と段階的な飛行試験：判定基準の策定、試験成績書、部品表、配線図、パラメータ一覧の納品

対象になるセンサーは、24GHz帯や60GHz帯の測距レーダー・ミリ波レーダー、2D／3D LiDAR、深度カメラ、ToFセンサー、超音波、RTK-GNSSモジュールなどです。

「検知して止まる」と「避けて飛び続ける」は、別の仕事です

ご相談で最も多い行き違いがここです。単一ビームの電波距離計（レーダー高度計）は、ビームの中にある対象物までの距離を1点だけ出します。前方に向ければ「何かが何メートル先にある」ことは分かりますが、固定したままでは、それが左右どちらにあるのかは分かりません。

• 前方の障害物を検知して減速・停止・ホバリング保持する → 1台の固定搭載で成立します
• 障害物を避けて迂回し、飛行を継続する → 固定搭載のままでは成立しません。回避方向を決める情報が無いためです

逆に言えば、ビームを振って方向を取れるようにすれば、同じセンサーで回避まで到達できます。追加部品を増やさない順に、次の方法があります。

（A）機体のヨー回転で走査する

追加部品はゼロです。障害物を検知したらその場で停止し、機体を左右に振ってビームを走査し、空いている方向へ移動を再開します。農薬散布のような直線往復の運用と相性が良く、技適の前提にも触れません。

（B）センサーを小型サーボで首振りさせる

±45〜60度程度を連続走査し、飛行しながら方向を取ります。部品代は数千円です。アンテナ面に手を入れないので技適は維持されます。指向角が20度程度のセンサーなら、走査しても方向分解能は20度程度が上限で、「左か右か」の判断には十分ですが、細い電線の位置を特定する用途には向きません。

（C）複数台を向きを変えて固定する

可動部が無く信頼性は最も高くなりますが、質量・配線・消費電流が台数分増えます。

（D）方向が出るミリ波レーダーやLiDARを使う

複数の対象物を座標で出せるセンサーなら方向が直接得られます。ただしカメラやLiDARは薬液ミスト・粉塵・雨天で性能が落ちるため、悪天候耐性を理由にレーダーを選んだ案件では本末転倒になり得ます。

フライトコントローラの機種で、作業の中身が変わります

• ArduPilot系／PX4系：主要な市販レーダー・LiDARの多くに公式ドライバがあり、距離の取り込みはパラメータ設定で済むことが多い。作業は搭載設計、配線、停止・走査の制御実装、試験が中心になります
• DJI製：内部に手を入れられないため、外部に小型コンピュータを追加し、そこからセンサーを読んで機体へ制御介入する構成になります。作業範囲が広がります
• 独自開発：ファームウェアへの実装が必要です。ソースコードと通信仕様をご提供いただければ対応可能です

お問い合わせの際に機種をお教えいただけると、初回の返信で費用と期間を具体的にお示しできます。

技適と航空法について

技適：技術基準適合証明・工事設計認証を取得済みの無線機器をそのまま搭載する分には、新たな取得は不要です。ただし認証は「その構成のまま使うこと」が前提です。アンテナ面を金属や導電性の筐体で覆う、レドームを別部材に置き換えるといった改造を行うと前提が崩れます。搭載設計では電波経路に手を入れない方針で進め、機体の操縦・伝送用無線との相互干渉は実機で確認します。

航空法：最大離陸重量25kg以上の機体で既に許可・承認や機体認証をお持ちの場合、センサー追加が「改造」に該当して変更手続きが必要になる可能性があります。散布作業が絡む場合は物件投下の承認も同様です。現在の取得状況を確認したうえで、必要なら手続きも含めて支援します。

進め方と費用の目安

ArduPilot系またはPX4系を前提とした場合です。

範囲	費用の目安	期間
第1段階：搭載設計・接続・動作確認（対地高度計測としての飛行試験まで）	250万〜400万円	1.5〜2.5か月
第2段階：前方監視による減速・停止・ホバリング保持、走査による迂回判断、誤検知対策、試験成績書	250万〜450万円	1.5〜2.5か月
第1＋第2段階を一括（立ち上げ1回・機体お預かり1回・試験を通しで設計）	460万〜760万円	ご発注から2.5か月

DJI製や独自のフライトコントローラの場合、首振り機構を採用する場合、複数台を搭載する場合は別途お見積りします。方向が出るセンサーへの置き換えを伴う第3段階（本格的な自動回避）は、第2段階の実機結果を見てからお見積りします。補助金・奨励金を使うと実質負担は1/2〜1/3になります。

依頼前に決めておくと早く進むこと

• フライトコントローラの機種（ArduPilot系／PX4／DJI／独自）
• 載せたいセンサーの型番、または「検知したい対象と距離」（電線、支柱、樹木、人など）
• 「止まる」で足りるのか、「避けて飛び続ける」まで求めるのか
• 機体の諸元：最大離陸重量、空きペイロード、電源電圧・容量、既存の搭載センサー、機体寸法
• 飛行試験の場所と、現在お持ちの許可・承認・機体認証の状況
• 完成の定義：社内での確認試験か、第三者立会いや成績書の取得まで含むのか

すべてお決まりでなくとも構いません。分かる範囲でお聞かせいただければ、こちらから選択肢を提案します。