粉じん・煙｜見えん空気の中で、ドローンは何を頼りに飛ぶんか

空気中の細かい粒は、光を散乱させる。カメラの画像は白くかすみ、照明を当てるほど手前の粒が光って奥が見えんようになる。LiDARのレーザーも粒に当たって跳ね返り、何もない空中に「壁」があるような点を返す。そのうえ粒は機体に積もり、モーターやセンサーの窓、冷却の通り道をふさぐんよ。

対策は、散乱に強いセンサーを選ぶ、粒を巻き上げん・入れん機体にする、そして飛ぶタイミングを選ぶことじゃ。波長の長い熱赤外カメラやミリ波レーダーは、目に見える光より細かい粒の影響を受けにくい。LiDARは、一番奥から返ってきた反射だけを使う処理で、粒の点をある程度取り除けるんよ。

粉じんと煙は、閉じた空間で特に濃くなる。ボイラー・炉内の灰、煙突のすす、鉱山・坑道の岩粉や炭じん、工事中や換気の悪いトンネル。どれも暗所や非GPS環境と重なっとって、センサーの逃げ道が少ない現場なんよ。

• 飛ぶ前に粉じんを落ち着かせる：停止後の換気や、散水・清掃の後に入る。設備側の作業計画に、ドローン点検の時間を組み込んでもらう。
• センサーの組み合わせを決める：目視画像が要るのか、温度分布で足りるのか。粉じんが濃いなら、まず熱赤外とLiDARで全体を見て、見えるところだけ近接撮影する。
• 照明を調整できる機体を選ぶ：明るさと向きを変えられるか、カメラから離れた位置に照明があるか。
• 飛行後の整備を決まりにする：モーター・ベアリング・センサー窓の清掃を毎回行い、粉じん現場で使った時間を記録して部品交換の目安にする。
• 通信と退避の計画：視界がなくなった時に、その場で止まるか、記録した経路を戻るかを決める。濃い煙の中で手動操縦に頼る計画は危ない。
• 作業者の防護も忘れん：機体を回収する人は粉じんを浴びる。防じんマスクなど、人の装備も手順に入れる。

ボイラーや坑道の中の飛行は、日本では屋内として航空法の飛行ルールの対象外になる場合が多い。じゃが、粉じんの現場には労働安全のルールがある。粉じん作業の管理や呼吸用保護具の使用、閉じた空間での酸欠・ガスの確認が求められる。さらに、炭じんや金属粉、穀物の粉はそれ自体が爆発することがあるけぇ、電池とモーターを持ち込むドローンは、点火源になりうるんよ。

関連：爆発性雰囲気、酸欠・有毒ガス、狭小空間、暗所、各国の規制。

• 濃い粉じんの中の目視点検：どのセンサーでも、ひび割れや減肉の細部を濃い粉じん越しに撮ることはできん。結局「落ち着くまで待つ」が一番の対策じゃ。
• レーダーによる自律飛行：ミリ波レーダーで粉じんの中を飛ぶ研究は進んどるが、狭い空間で点検できる精度の地図づくりは、まだ研究段階が多い。
• 粉じんに強い小型機体：密閉すると熱がこもり、開けると粒が入る。冷却と防じんの両立は、小さい機体ほど難しい。
• 炭じんの中での飛行：爆発のおそれがある粉じんの中で使える防爆のドローンは、まだ限られとる。

ボイラーや坑道に入るドローンは、レーダーとLiDARと熱赤外を重ねて、粉じんの中でも自分の位置と壁の形を見失わん。舞い上げにくい飛び方を自分で選び、見えるようになった瞬間を逃さず近接撮影する。人が粉じんを浴びて足場に上る仕事は、ずっと少のうなっとる——というのが編集部の見立てじゃ。