測位と自律｜衛星の先にある「自分の居場所」と「次に行く場所」

屋外の開けた場所では、GNSS（GPS・みちびき・Galileo など）が一番手軽じゃ。ただ単独測位では数mの誤差がある。点検で「前回と同じ位置」を狙うなら、RTK（基準局からの補正情報で cm 級にする方式）が基本になる。問題は、点検の現場ほど空が遮られて GNSS が使えんことなんよ。そこで、周りを「見て」位置を知る方式を組み合わせる。

実際の機体は、これらを飛行の原理で見た EKF で混ぜて使う。一つが弱っても別のもので支える「冗長性」が、構造物のそばで安全に飛ぶ鍵なんよ。場所ごとの条件は非GPS環境、暗所、粉じん・煙で詳しく見られるよ。

位置が分かっても、周りに何があるか分からんと寄れん。障害物を感じるセンサーにも、それぞれ得手不得手があるんよ。特に点検で怖いのは細いもの——電線、ワイヤー、手すり、枝じゃ。

離隔を人が決める、というのは設計の段階から始まっとる。計画どうしの重なりと離隔を、飛ぶ前に試算する（Airffic Architect、英語）では、等速の想定で二機が近づきすぎんかを確かめられる。あくまで設計時の目安じゃけぇ、許可や運航の判断の代わりにはならんよ。

「自律飛行」と一口に言うても、中身はいろいろじゃ。点検の現場では、だいたい次の段階で考えると整理しやすい（これは業界共通の規格ではなく、この案内での整理じゃ）。

点検の経路計画は、普通の「A地点からB地点へ」とは違う。目的は対象の全ての面を、決まった解像度と重なりで、もれなく撮ること——これをカバレッジ計画という。考える順番はこうじゃ。

• 必要な解像度から撮影距離を決める（1画素あたり何mmか。画像とセンサーを参照）。
• 写真の重なり（前後・左右）から撮影間隔と列の間隔を決める。
• 面ごとに、カメラを面に正対させる向きを決める。曲面や円筒は、らせん状や輪切り状の経路にする。
• 構造物との最低離隔、風、天井効果（飛行の原理）から、近づける限界を決める。
• 電池の量で経路を区切り、交換・帰還の位置を入れる。
• 撮れんかった所（死角）を、3D モデルの上で確かめて追加撮影する。

点検の経路は「撮り残しをなくす」ために引くけど、荷物を運ぶ経路は「飛べんものを先に落とす」ところから始まる。発想の違いは、飛べない区間を先に外して配送経路を組む（Airffic Logistics）と並べると分かりやすいよ。

点検の価値は、前と比べられることにある。ひび割れが伸びたか、錆が広がったかは、同じ位置・同じ向き・同じ光で撮った写真どうしでないと比べにくい。くり返せるミッションには、次のものが要るんよ。

• 共通の座標：RTK の座標系、または構造物に固定した基準点・マーカー。非GPS環境では、前回の 3D 地図に自分を重ね合わせる（再局在化）。
• 保存された経路：ウェイポイントと撮影姿勢を、構造物の部材IDと結び付けて保存する。
• 撮影条件の記録：カメラ設定、照明、時刻、天候。
• ずれの許容値：何cm・何度までなら「同じ写真」とみなすかを最初に決めておく。

• 特徴のない空間：長い直線トンネル、白い壁、水面。VIO も SLAM も「どこも同じに見える」と迷う。
• 細い障害物：電線やワイヤーは、ほとんどのセンサーで見落としやすい。
• 動くもの：作業員、車両、クレーン、揺れる枝。地図を作る前提が崩れる。
• 長時間のずれ：GNSS なしで長う飛ぶほど、位置の誤差が積み上がる。途中で基準点に合わせ直す工夫が要る。
• 認証と説明責任：自律の判断を、第三者にどう示し、どう承認してもらうか。制度はまだ追いついとらん。