目次
第1章 ドローン活用ビジネスの最近の動向～法規制・市場動向～
1．国内・国外の法規制動向と今後
1．1 国内の法規制動向と今後
1．2 世界の法規制動向と今後
1．2．1 アメリカ
1．2．2 イギリス
1．2．3 フランス
1．2．4 ドイツ
1．2．5 スペイン
1．2．6 イタリア
1．2．7 カナダ、オーストラリア
1．2．8 中国
1．2．9 韓国
1．2．10 台湾
2．国内・国外の市場動向
2．1 世界のドローン市場規模
2．2 日本のドローン市場規模
2．3 世界のドローン市場の用途別割合
2．4 日本のドローン市場の用途別割合
第2章 ドローンに利用されるセンサ・カメラ技術とデータ特性
第1節 センサ・カメラの種類とその特性・動向
第1項 画像認識センサ
1．コンピュータビジョンの概要
2．画像認識センサの種類・特性
2．1 Intel RealSense Tracking Camera T265
2．2 GoPro
2．3 Panasonic Camera Stabilizer
3．画像認識センサ活用の取り組み1
3．1 コンピュータビジョンで高精度着陸
3．2 その仕組み
4．画像認識センサ活用の取り組み2
4．1 イノシシの自動追尾システム
4．2 その仕組み
第2項 赤外線センサ、サーモカメラ、近赤外線センサ
1．赤外線とは
1．1 赤外線の種類
2．赤外線センサ
2．1 種類
2．2 最先端センサと用途
3．サーモカメラ
3．1 ドローン搭載用
3．2 FLIR
3．3 FLIR DUO Pro R
4．近赤外線カメラ
4．1 用途と種類
4．2 農業用用途
5．サーモカメラ活用の試み
5．1 サーモカメラの昼間利用
5．2 サーモカメラで夜間飛来するドローンを認識
第3項 障害物検知センサ
1．ドローンにおける障害物検知センサ
1．1 障害物検知センサの種類と特性
1．1．1 超音波（ソナー）
1．1．2 赤外線
1．1．3 単眼ビジョン
1．1．4 ステレオビジョン
1．1．5 TOF カメラ
1．1．6 ライダー(LiDAR)
1．2 障害物検知センサの利用
1．2．1 障害物回避アルゴリズム
1．2．2 センサフュージョン
1．2．3 障害物の検出と回避のためのSLAM
1．2．4 障害物検出センサによるオブジェクトの追跡
2．ドローンにおける衝突防止機能の利点
2．1 飛行中の安全確保
2．2 操作の簡単化
2．3 屋内での飛行
2．4 保険料の低減
3．現行のドローンにおける衝突防止機能の適用例
3．1 Skydio 社Skydio 2
3．2 DJI 社Mavic 2 Pro
3．3 Yuneec 社Typhoon H
3．4 Autel 社EVO II
第4項 温度・湿度センサー
1．センサー概要
1．1 センサーについて
1．1．1 温度センサー概要と測定原理
1．1．2 湿度センサー概要と測定原理
1．2 特性について
1．2．1 精度やメリットとデメリット
1．2．2 得られるデータの取り扱い注意点について
2．機体搭載における注意点
2．1 機体毎の発熱傾向を検証する
2．1．1 実験1
2．1．2 結果
2．2 センサー搭載方法の留意点
2．2．1 実験2
2．2．2 結果
3．温度・湿度観測の留意点
第5項 GPS・RTK・GNSS
1．衛星測位システムの概要と精度
2．みちびきを利用した高精度単独測位
2．1 CLAS
2．2 MADOCA
3．GNSS 受信機から得られるデータと利用時の注意点
4．みちびきを利用したドローンの実証実験の一例
第6項 LiDAR
1．LiDAR とは
1．1 LiDAR の計測原理
1．2 LiDAR の適用技術
1．3 ドローンにおける必要システム
1．3．1 自動運航機能
1．3．2 搭載ドローン本体
2．ドローンによるLiDAR 活用の利点
3．ドローンによるLiDAR 測量の実状
4．ドローンにおけるLiDAR の適用例・期待される適用分野
4．1 測量
4．1．1 地形調査
4．1．2 建設
4．1．3 都市計画
4．2 林業
4．3 農業
4．4 考古学
4．5 衝突回避
4．6 SLAM
第7項 可視光カメラ
1．ドローン×カメラ
1．1 トレンド
1．1．1 カメラスタビライザーの登場
1．1．2 搭載カメラの多様化、ドローン一体型製品の普及
1．2 カメラの種類と特徴
1．2．1 一眼レフカメラ
1．2．2 コンパクトデジタルカメラ
1．2．3 ドローン一体型カメラ、ドローン搭載型カメラ
2．主な用途～仕様・設定等について
2．1 静止画
2．2 動画
2．3 SfM (Structure Foam Motion)
2．4 カメラキャリブレーションについて
3．展望
3．1 搭載カメラの多様化
3．2 今後の動向
第8項 マルチスペクトルカメラ
1．マルチスペクトルカメラとは
1．1 マルチスペクトルカメラの歴史
1．2 マルチスペクトルカメラと農業
2．マルチスペクトルカメラの種類
2．1 Rededge
2．2 Sequoia+
2．3 Survey3
3．マルチスペクトルカメラの応用例―NDVI 値による生育調査―
3．1 一般的な手法
3．2 イームズ社と一測設計、山形大学による検証手法
3．3 イームズ社とViAR&E 社によるタブレット運用
第2節 目的に応じたセンサ・カメラの選び方・使い方
1．センサとジンバル
2．センササイズ
3．画素数
4．レンズの明るさ
5．その他の要素
6．用途と選び方
6．1 空撮
6．2 点検
6．3 土木・測量
6．4 防犯・災害・事故調査
6．5 その他
第3章 ドローンにおける撮影・リモートセンシングとデータ処理技術
第1節 ドローンによる撮影・計測の基本技術とそのポイント・留意点
1．カメラセンサによる撮影・計測の基本事項
1．1 露出設定の管理
1．1．1 露出とは
1．1．2 ISO 感度
1．1．3 被写界深度
1．2 解像度の管理
1．2．1 解像度管理の必要性
1．2．2 分解能
1．2．3 分解能の算出とiFov( 瞬間視野角)
1．2．4 分解能の応用
2．撮影・計測の基本手順と留意点
2．1 撮影計画
2．2 現場での計画調整と安全管理
2．3 法律等の規則への対応
3．ドローンに必要なメンテナンス
3．1 基本メンテナンス
3．1．1 標準飛行マニュアルで指定されるメンテナンス
3．1．2 メンテナンスの基本事項
3．2 現場での確認事項
3．3 不具合・トラブルの対応
第2節 リモートセンシング・動画撮影時のポイントと留意点
1．従来のリモートセンシング
2．ドローンに於けるリモートセンシング・動画撮影のポイントと留意点
2．1 農業
2．2 マッピング( モデリング)
2．3 森林及び植生調査
2．4 立ち入り困難な場所の調査
2．5 動画を撮影する際のポイント・留意点
第3節 ドローンの飛行ルート設定と空撮技術
1．ドローン専用飛行支援地図サービス
2．屋外における飛行ルートの設定
3．飛行ログ解析
4．現地調査とGCP マーカー
5．オルソモザイク処理に適した撮影
第4節 画像処理技術
1．画像形式とデータの前処理
2．Agisoft Metashape による画像処理
3．Pix4d Mapper によるマルチスペクトル画像処理
4．オルソモザイク画像とGIS の連携
5．画像分類の基礎
6．ISODATA 法による教師なし分類
7．最尤法、サポートベクトルマシン(SVM) による教師付き分類
8．分類精度評価
第5節 衛星データや地上観測データとの使い分け・併用の考え方
1．プラットフォームによる観測データの特徴・長短所
1．1 衛星観測の特徴・長短所
1．2 ドローン観測の特徴・長短所
1．3 地上計測の特徴・長短所
2．衛星・ドローン・地上観測データ併用・連携の考え方と事例
2．1 衛星・ドローン・地上観測データ併用・連携の考え方
2．2 事例
第6節 GNSS・SLAM・点群処理等による3 次元データ作成
1．GNSS 利用方法と留意点
1．1 GNSS 測位方式
1．2 ネットワーク型RTK-GNSS とは
1．3 ジオイド高と楕円体高と標高
2．SLAM の利用方法と留意点
2．1 SLAM とは
2．2 SLAM の種類でハード面の分類
2．3 SLAM の開発キットであるARKit とARCore について
3．ドローンにおけるSfM/MVS 技術
（動画・静止画からの三次元形状復元技術）
3．1 3 次元形状復元ソフト(SfM/MVS ソフトウェア) について
3．2 SfM/MVS ソフトウェアの特徴
3．3 ドローン(UAV) を用いた公共測量に向けたサービス
4．3D 点群データの作成・活用とその再現精度・検証法
4．1 航空写真測量の原理と論理精度について
4．2 写真測量の計測精度劣化要因について
第4章 ドローン活用ビジネスにかかわる最新技術・最新事情
第1節 ドローンの通信技術
第1項 現状
1．ドローンの通信に利用できる無線周波数帯とその特徴
1．1 2.4GHz 帯小電力データ通信システム
1. 2 1.2GHz 帯のアナログ映像伝送専用チャネル
1. 3 2.4GHz 帯・5.7GHz 帯・169MHz 帯無人移動体画像伝送システム
1. 4 920MHz 帯テレメータ用・テレコントロール用特定小電力無線局
2．他電波受信時の影響
2. 1 アナログ方式の場合
2. 2 デジタル方式の場合
3．携帯電話の上空利用
第2項 5G 時代におけるドローン運航管理システム
1．携帯電波回線の上空利用の現状
2．運航管理システムへの利活用
2．1 携帯電波を利用した運航管理システム開発におけるKDDI 取り組み
2．2 国内・海外の運航管理システム開発動向
3．各業界への展開例
3．1 定期監視・災害監視用途
3．2 点検用途
3．3 測量用途
3．4 物流用途
第3項 ドローンの5G 通信の利活用
1．5G 通信について
2．5G ドローン活用例と今後の展開
2．1 5G ドローンの利用用途
2．2 利活用事例
第2節 ドローンにおけるAI の活用
1．AI の仕組みと働き
1．1 CNN( 畳み込みニューラルネットワーク)
1．2 RNN( 再帰型ニューラルネットワーク)
2．GPU によるAI の実装
3．ドローンの空撮映像をAI で解析
3．1 「AI の目」の検討時の留意点
3．2 「AI の目」の開発時の留意点
3．3 「AI の目」の運用時の留意点
4．AI によるドローンの高度な飛行制御
4．1 操縦者によるジェスチャー コントロール機能
4．2 ドローンが対象を識別して追尾する機能
第3節 ドローンのセキュリティ
1．セキュリティの要はフェイルセーフ機能
1．1 障害物探知回避機能を備えたドローンのフェイルセーフ機能
1．2 障害物探知回避機能を備えていないドローンのフェイルセーフ機能
2．ドローンの操縦用電波への混信・妨害・乗っ取り対策
2．1 ドローンの操縦用電波への妨害対策
2．2 ドローンの操縦用電波の乗っ取り対策
3．インターネット接続時のマルウェア対策
4．不法なドローンへのセキュリティ対策
4．1 「ドローン対策」の必要性と困難さ
4．2 これまでのドローン対策
4．2．1 英国ロイヤルウェディング警備における対策
4．2．2 英国ガトウィック国際空港ドローン侵入事案における対策
4．3 これからのドローン対策
4．3．1 ジャミングせずにドローンの侵入を自動的に阻止する電波装置
4．3．2 高速ドローンを捕獲できる長射程ネット砲
第4節 RTK-GNSS などの干渉測位による高精度位置情報計測・利用方法
1．観測機材の準備
2．観測方法の選択
3．解析に必要なファイルの準備
4．解析手順
5．RTK-GNSS の活用例
第5節 レーザーによる高精度計測・位置推定技術とそのテクニック・留意点等
1．ドローン搭載型レーザー計測システム（例）
1．1 レーザー測距装置
1．2 レーザー計測システム
1．3 代表的レーザー計測システムの特徴
2．レーザーによる高精度計測・位置推定技術の理論
2．1 高精度計測・位置推定技術
2．1．1 準備
2．1．2 計画
2．1．3 計測
2．1．4 処理
2．2 留意点
2．2．1 点密度
2．2．2 データを生かすために
2．2．3 データ検証
3．高精度計測・位置推定技術の実際
3．1 試験体を用いた航空レーザーとの比較・検証
3．1．1 データ取得状況
3．1．2 点密度の比較
3．1．3 調整用基準点による標高精度の検証
3．1．4 小物体の識別による標高分解能の検証
3．1．5 植生下の地面検出状況の検証
3．2 高精度・高密度計測データ例
4．まとめと今後の展望
4．1 まとめ
4．2 今後の展望
第6節 SfM-MVS の精度確保のための注意点
1．撮影段階の注意点
1．1 写るものの揺れの回避
1．2 十分な枚数の撮影
1．3 向きの多様性の確保
2．SfM 解析段階の注意点
2．1 十分な精度チェック
2．2 解析設定の見直し
第5章 様々な産業への利用展開や可能性
第1節 農業
第1項 農業分野の利用シーンと留意点
1．農業利用の際に注意すべきこと( 操縦・撮影条件ほか)
2．モニタリング指標
3．生育診断・評価
4．追肥時期・追肥箇所の判定
5．収量推定
6．食味推定
第2項 センシング技術による雑草検出
1．リモートセンシング技術の利用
2．リモートセンシングによる雑草群落の観測
3．高解像度センシング画像を利用した雑草検出
4．ドローンを利用した雑草の観測事例
5．高解像度空撮画像を利用した雑草の画像分類
第3項 農薬散布
1．ドローンの導入の現状
2．ドローン農薬散布の実例
3．農薬散布以外の活用方法
3．1 水稲直播
3．2 リモートセンシングによる可変追肥
3．3 散水ホースアタッチメント
4．今後の展望
5．農業ドローンビジネスモデル
第2節 建築・建物
第1項 建築ドローンの活用
1．建物の点検調査
1．1 建物の点検調査の可能性( 屋根、外壁)
1．2 赤外線カメラ利用の注意事項
1．3 標準業務仕様書
2．建築現場における活用
2．1 カメラ撮影、ビデオ撮影の登場
2．2 建築現場における施工管理への適用範囲
2．3 文化財・歴史的価値の高い建物の空撮
2．4 屋内点検等その他のドローンの活用
2．5 建築現場で適用するためのドローンの性能
第2項 建築ドローンの活用の留意点
1．建築ドローンにおける安全とは
1．1 建設業における安全とドローンの関係
1．2 建築現場での事故
2．安全管理
2．1 建築ドローン飛行管理責任者
2．2 ドローン飛行計画書
2．3 実際の作業での安全管理
3．安全装置
3．1 プロペラガード
3．2 係留装置
3．3 その他
4．電波等の環境調査
5．プライバシー・騒音問題
6．安全教育
第3項 建築ドローンの未来
1．施工への適用の可能性
2．被災建物へのドローンの活用
3．建築ドローンにより変わる都市の可能性
第4項 建物の点検・形状のモニタリング
1．ドローン分野と建築分野における建物の点検調査の動向
2．ドローンによる建物調査の水準
3．建物へのアクセシビリティ
4．建物形状の影響について
5．建物の撮影精度について
第5項 外壁の調査・診断
1．建物の調査・診断等の業務フロー
2．ドローンと建物の点検調査を管理する建築ドローン飛行管理責任者
3．ドローンを活用した建築物の調査に関わる書類
4．ドローンを活用した建築物調査方法
5．ドローン飛行計画書
第6項 屋外設備の洗浄―農業用無人航空機を使用した応用例とその現状・課題
1．概論 ―農業用無人航空機の応用的活用―
2．主な使用機材と装備
3．実例 ―実施事例と効果―
3．1 ソーラーパネル洗浄
3．2 温室ハウス遮光及び洗浄
3．3 スタジアム等公共施設における消毒液散布
4．農業用無人航空機の応用的活用、今後の展望と課題
4．1 課題 飛行時間、噴射圧力、給電システムなど
4．2 展望
第3節 土木・測量
第1項 土木・測量分野の利用シーンと留意点
1．土木・測量におけるドローンの利用について
1．1 国・自治体の取り組み
1．1．1 社会資本の老朽化対策
1．1．2 建設現場の生産性向上
1．1．3 自然災害対策
1．1．4 国土交通データプラットフォームの構築
1．2 利用の現状と今後の展望
2．土木利用の際に注意すべきこと
2．1 安全運航について
2．1．1 機体に求められる安全性能
2．1．2 ドローンの安全な運用のあり方
2．2 使用機器および撮影・計測条件について
2．2．1 使用機器の選定
2．2．2 カメラについて
2．2．3 レーザ計測システムについて
2．2．4 撮影・計測条件
3．地表面の計測
3．1 地表面の計測方法
3．2 写真による計測
3．3 レーザによる計測
3．4 計測事例
3．4．1 出来形確認のための計測の事例
3．4．2 災害復旧事業のための計測の事例
3．4．3 斜面モニタリングのための計測の事例
4．インフラ点検・維持管理( 橋梁・構造物等)
4．1 インフラ点検の現状
4．1．1 従来の近接目視点検
4．1．2 道路橋定期点検要領の改定
4．2 ドローン( ロボット技術) を用いたインフラ点検
4．2．1 ロボット技術に要求される性能・機能( 橋梁点検)
4．2．2 ドローン( ロボット技術) を用いた点検の流れ
4．2．3 損傷評価に資するデータの取得と損傷評価
4．3 インフラ点検におけるドローンの実施計画
4．3．1 要求成果の確認
4．3．2 ダムの周辺環境の確認
4．3．3 使用機材の選定
4．3．4 ラップ率
4．3．5 飛行測線の設定
4．4 今後の展望
5．河川の調査( 水面下への応用・川底の可視化)
5．1 河川調査の現状
5．2 水中( 川底) の計測手法
5．2．1 グリーンレーザドローン
5．2．2 小型無人ボートによるナローマルチビームソナー
5．2．3 水中3D スキャナ
5．2．4 水面下計測手法の比較
6．地盤の調査法
6．1 空中物理探査
6．1．1 概要
6．1．2 調査方法
6．2 熱赤外線探査
6．2．1 概要
6．2．2 調査方法
6．3 調査事例
6．3．1 ドローンによる空中磁気探査の事例
6．3．2 ドローンによる熱赤外線探査の事例
第2項 BIM/CIM での点群の利活用を促進するためのデータ処理
1．BIM/CIM で適用する点群処理の概要
1．1 オフライン処理( 後処理)
1．2 オンライン処理( リアルタイム処理)
2．コンピュータが点群を利活用できる範囲を拡げる必要性
2．1 点群への意味づけの必要性
2．2 点群に適用するAI
3．点群の判読性向上のための点群処理
3．1 ポイントベースドレンダリングにもとづく空間補間処理
3．2 点群の幾何ネットワーク化処理
3．3 ばらつきのある点群の鮮鋭化処理
第3項 測量技術の実状とドローン活用
1．従来の土木工事における測量手法について
2．最近の土木工事における測量技術の発展
3．国土交通省の基準と実施内容
4．工事測量におけるドローン(UAV) 活用の状況
5．精度確保の手段( ラップ率とGCP の活用とその設置方法)
6．工事測量における新技術(GCP レス)
7．まとめ
第4節 環境調査・保全等
1．環境調査利用における用途・留意点
1．1 環境調査の分野別用途
1．2 各利用シーンにおける留意点
2．自然環境の調査
2．1 概況把握とモニタリング
2．2 植生図の作成
3．野生動物の検知・鳥獣対策
3．1 野生動物の検知
3．2 調査手法
3．3 鳥獣被害対策への活用
3．4 今後の見通し
4．建設環境分野での活用
4．1 放水路建設事業における濁水拡散シミュレーションの現場検証への活用事例
4．2 防潮堤建設事業における環境保全対策への活用事例
4．3 その他活用事例・展望
第5節 その他各種利用展開と可能性
第1項 ドローン映像・音声配信のビジネス応用
1．ドローンに於ける音声
2．打ち上げ花火大会中継
3．ライブカメラや防犯カメラ
4．趣味やイベントでのライブ配信
5．気象観測や災害対策など
6．行政・警察・消防以外の者がリアルタイム配信する際の注意
第2項 水中ドローンの利活用展開
1．水中ドローンの概説
2．水中ドローンの変遷
3．水中ドローンの現状
4．水中ドローンの運用
5．水中ドローンの活用と今後の可能性
5．1 船底調査
5．2 漁業
5．3 点検
5．4 生態調査
5．5 海底・湖底調査
6．水中ドローンの課題
第3項 ドローンのビジネス応用に求められる関連ソフトウェア
1．クラウドサービスでの処理
2．それぞれの階層、あるいは階層間で必要なソフトウェア
3．今後必要となるソフトウェア
3．1 屋内ドローン
3．2 コーデック
第4項 山岳遭難者の探索
1．サーチライトと再帰性反射材による光探索システム
2．サーチライト搭載ドローンを用いた光探索システム
3．赤外線カメラ搭載ドローンを用いた捜索システム
第6章 ドローン活用によるビジネス展開
第1節 ドローンを活用した新規事業開発・アイデア創出の考え方
1．アイデアの源泉
2．事業の最適化
3．ユーザーマインド
第2節 ドローン活用までのステップ及びビジネスモデル
1．検討・導入
2．設計・検証
3．実装・実用化
4．定着化・拡張
5．事業戦略・営業戦略
6．サービス設計・検証
7．テスト販売
8．拡販
第3節 ドローンにかかわるスタートアップの現状
1．ハードウェア系スタートアップの現状と注目技術
1．1 ドローン
1．2 エアモビリティ
2．ソフトウェア系スタートアップの現状と注目技術
3．ドローン分野への投資活動状況
4．ドローン分野におけるスタートアップの役割と活用
4．1 スタートアップとの提携のメリット
4．2 残された課題
第4節 特許からみるドローンの今後の行方と特許戦略
1．国内外の特許出願動向
1．1 世界のドローン特許の出願件数
1．2 日本のドローン特許の出願件数
1．3 国内の特許出願トレンド
1．3．1 1960 年～ 1970 年代 軍事・監視用ドローン
1．3．2 1980 年～ 2000 年代 産業用ドローン
1．3．3 2000 年代～ 様々なドローン技術
2．国内における注力技術分野
3．特許出願動向からみる今後の注力分野
第5節 ドローンビジネスを進める上で必要となること
1．一般向けドローンとビジネス向けドローンとの違い（大きさ、電波の強さ等）
2．ドローンビジネスに必要となる資格・技能、人材等
3．ドローンのビジネス活用に必要となるコスト
4．ドローンに関わる保険について
4．1 【物保険の動産保険】とは
4．2 【賠償責任保険の施設賠償責任保険】とは
第6節 ドローン及びドローンビジネスにおけるトラブルと対策
1．ドローン使用上のトラブルと対策
2．安全運用のために注意すべきこと( 安全管理・安全対策／屋内・屋外)
3．風や雨等の気象条件下での操作・対応法
4．DID( 人口集中地区) への適用
5．ドローン活用ビジネスにおける失敗例
