2021年10月20日、鹿島建設（以下、鹿島）は、非GNSS環境下かつ暗所でも自律飛行が可能なドローンを開発、実用化したことを発表した。

　このドローンは、米NEAR EARTH AUTONOMY社が有する非GNSS環境下での飛行システム「Topaz」をカスタマイズしたもので、2020年11月よりトンネル工事現場において同ドローンを用いた無人での各種点検作業（壁面の異常・漏水やガス漏れ等の有無の調査）を実施している。

「Topaz」を搭載したドローン

　トンネルや都市部での地下構造体の建設工事では、工事区間の距離の長さや、昇降移動が必要な箇所の多さなどから、各種点検作業が長時間に及ぶことがある。また、トンネル内や地下空間は暗く狭い場所も多いため、点検作業などを無人化することは安全性の確保にもつながる。建設業でも空撮・測量などにおいてドローンの導入が進んでいるが、屋内や地下空間ではGNSS信号を受信できず、自動飛行や自律飛行が困難といった課題があった。

　Topazは、LiDAR SLAMを主軸にVisual SLAMを併用することで、安定性・安全性・操作性を高めた非GNSS環境下における飛行システムである。鹿島は2019年12月にトンネル工事現場2ヵ所、建築工事現場1ヵ所で、Topazを搭載したドローンによる実証実験を行い、非GNSS環境下でも安定した自律飛行が可能なことを確認。この実験結果を基に、独自のアルゴリズムにより、トンネルのような狭い暗所や地下工事のような障害物がある空間でも安定して飛行できる機能を開発・搭載した。さらに、計画した飛行経路で自律飛行が可能か事前にシミュレータで確認できるという。

暗所（トンネル）での実証実験状況
暗所飛行中に採取した点群データ
取得した点群データを用いたシミュレータ

　今後鹿島は、NEAR EARTH AUTONOMY社との協業により、トンネル工事現場や都市部の地下工事現場など非GNSS環境下での現場調査や点検業務に、同システムを搭載したドローンを積極的に活用することを検討している。また、取得した点群データとBIM/CIMデータを重ね合わせることで、工事の進捗状況の見える化や、施工管理の効率化にもつなげる方針だ。同社ではこれらを皮切りに、非GNSS環境下を含む全ての建設現場において、調査・点検業務の自動化を目指すとしている。