成果概要

台風制御に必要な予測と監視に貢献する海の無人機開発[3] 強風雨波浪環境にある熱帯北西太平洋域での試験運用

2024年度までの進捗状況

1. 概要

台風発生発達域である熱帯北西太平洋にてVM(Virtual Mooring)ドローン試作機を展開し、所要の短期運用試験を実施後に回収し、その後の技術改良に供する(第2年度)と共に、台風中心周辺域での位置制御機能や観測データ取得を評価検証する長期外洋試験を実施(最終年度)する研究開発項目です。
最終(2024)年度は、台風相当(風速>17m/s)の強風波浪環境におけるVMドローンの対候性を確認するため、当初計画の「みらい」熱帯北西太平洋航海に代えて、最も強風波浪環境を期待できる西部北太平洋/ベーリング海航海で最終の外洋試験を行うことになました。これに伴い、前年同様にMSR申請(Marine Scientific Research、外国の管轄水域における海洋の科学的調査の同意申請)など国際海域調整のほか、甲板作業手順ほか万全の安全対策を準備した上で、強風波浪環境下における外洋試験を実施しました。

図1
図1 VMドローン試作機の外洋試験に用いた海洋地球研究船「みらい」。VMドローンの海上展開や揚収作業には船尾甲板上のAフレームクレーン(青破線)等を用い、船体中央のCバンド二重偏波レーダー(黄破線)ほか大気海洋観測装置によりVMドローン試作機の取得データ検証等を実施しました。

2. これまでの主な成果

  • ①海洋地球研究船2023年度「みらい」熱帯北西太平洋航海(6-7月)を用い、主要な台風発生域であるフィリピン東方沖でVMドローン試作2号機による初の短期外洋試験を行いました。
  • ②外洋試験の実施に当たっては、試験海域に係る関係国との国際調整を行った上でMSR申請を文部科学省(経由で外務省)へ提出しました。また、VMドローン試作機の海上展開や揚収など「みらい」甲板作業の手順を設定し万全な安全対策を事前準備した結果、試作機を亡失することなく無事故で終了することができました。
  • ③最終(2024)年度には、さらに改良されたVMドローン試作3号機の対候性を確認するため、台風相当の強風波浪環境が最も期待できる「みらい」西部北太平洋/ベーリング海航海(MR24-07 Leg1、10-11月)にて最後の外洋試験を行いました。前年度の外洋試験と同様に入念な事前準備と安全対策万全な甲板作業により、最終外洋試験も事故なく終えることができました。
図2
図2 2023年度「みらい」熱帯北西太平洋航海(MR23-05 Leg.1)においてVMドローン試作2号機を後部甲板から海上へ展開する作業の様子。この後、写真両側に見える青いAフレームクレーン(図1)で吊り上げ、クレーンアームを大きく海上へ振り出して安全にゆっくり着水させます。
図3
最終の外洋試験に用いた2024年度「みらい」西部北太平洋/ベーリング海航海(MR24-07 Leg.1)の航路(左下)、試験海域付近の風況(左上)、ならびに展開後の強風下で横揺れ角70°に達する状態で試験を行うVMドローン試作3号機(右)。

3. 今後の展開

今後の開発課題としては、台風中心周辺域における長期間運用であり、そのためにも沖縄など日本沿岸域から「自律的な帰港(回収)」を前提とした外洋試験が欠かせません。VMドローン試作機は、昨(2023)年度から経済安全保障重要技術育成プログラム(K Program)「海面から海底に至る空間の常時監視技術と海中音源自動識別技術の開発」にて開発するUSVのベースモデルとして採用されており、民間企業との協業も検討されています。運用環境は全く異なるものの、技術的ベースを同一としたUSV運用について、今後も連携協力体制を推進する予定です。