日立、ドローンの挙動をデジタル上で再現するモデリング技術を開発：ドローン

強風や突風に弱いというドローンの弱点を克服する。日立は風況と飛行特性を組み合わせた機体挙動のモデリング技術を開発した。飛行時に気象変化が発生した際の事前検証が可能になる。

[安藤照乃，MONOist]

　日立製作所は2025年9月4日、ドローンや小型エアモビリティが強風や突風などの急激な気象変化を受けた際の機体挙動を、デジタル空間上で高精度に再現するモデリング技術を開発したと発表した。風況と飛行特性を組み合わせたシミュレーションにより、事前に飛行リスクを算出できるようになる。

　開発したモデリング技術は、同社のモビリティ管制基盤「Digital Road」に組み込まれる。従来はドローンなどの運行計画に機体の耐風性能を勘案して計画することは困難だったが、新技術を組み込むことで、耐風特性を見込んだ運行設定や危険ルートの自動迂回など、より高度な運用が可能になる。

　ドローンや小型エアモビリティは風を受けた際に、位置を維持しようとする「フィードバック制御」を行う。しかし風が急に収まると、制御のタイムラグで機体が過剰に反応し、位置ずれや衝突、墜落リスクにつながる。こうした挙動は機体の種類や設計によっても異なる。

　今回の技術開発では、風洞実験とモーションキャプチャーを実施し、実験で計測したデータを用いて繰り返し突風下での機体挙動をモデル化した。具体的には、実機を風況化で飛行させ、モーションキャプチャーで移動量や姿勢変化を詳細に取得。そこから風力、揚力、重力などを考慮した空力解析を行い、個別の応答モデルを生成した。

実機の計測データを活用し、デジタル空間で挙動を再現した［クリックで拡大］ 出所：日立製作所

　さらに、実機挙動とデジタルモデルの差分を比較してパラメーターをチューニングする検証技術も併せて開発した。これにより、繰り返し突風下での機体位置変動を約90％の精度で再現可能となった。

　日立は、このモデリング技術を「Lumada 3.0」を支えるキーテクノロジーの1つと位置付ける。今後はエアモビリティの運行データや機体情報をデジタル上で収集、蓄積、管理し、AI（人工知能）を活用したより高度な運行管理や自動運行の実現を目指す考えだ。

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