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配達用ドローンは、荷物、医薬品、食品、郵便物、その他の軽量品などの輸送を目的に設計された無人航空機（UAV）です。 [2] Amazon、DHL、FedExなどの大企業がドローン配達サービスを利用し始めています。[2]ドローンはCOVID-19との戦いで効果的に使用され、何百万ものワクチンや医療用品を世界中に配達しました。[3]ドローン配達は非常に効率的で、配達時間を大幅に短縮し、従来の配達車両が遭遇する可能性のある課題を回避します。命を救う可能性があることから、特に医療用品のユースケースは、オーストラリア、[4]カナダ、[5]ボツワナ、[6]ガーナ、ウガンダ、[7]英国、[8]米国[9]など数十か国で試験とパイロットプロジェクトが行われており、最も広くテストされているタイプのドローン配達となっています（以下を参照）。
配達用ドローンは、自律型、半自律型、遠隔操作型があります。[10]最も一般的なタイプのドローンは陸上型と空中型ですが、水中型のものもあります。[10]
アプリケーション
ヘルスケアの提供
ドローンは、血液、ワクチン、医薬品、救急機器、医療サンプルなどの重要な医療用品の輸送に役立ってきました。 [11]医療品の配達は、救急車に比べて緊急時に迅速に対応し、遠隔地や通常はアクセスできない場所を移動することができます。[12]医療用ドローンの配達は、ルワンダでの緊急血液配達やプエルトリコでのハリケーン後の救援で人命を救ったとされています。[13]緊急ドローン配達は、ハイチと台湾の地震やネパールでのさまざまな自然災害への対応でも重要な役割を果たしました。[12]緊急事態、特に被害者が迅速な医療処置を必要とする場合には、時間が非常に重要です。
COVID-19パンデミックの間、ドローンは米国[14]、イスラエル[15]、ガーナ[16]で個人用防護具やCOVID-19検査の医療用配達を行った。[16] [17]ジップライン社のドローンは、ガーナ保健省と提携して、2020年と2021年にガーナで何千本ものCOVID-19ワクチンのバイアルを配達した。[18] [19]ブリティッシュコロンビア大学（UBC）は、 UBCの「遠隔地コミュニティドローン輸送イニシアチブ」プログラムにDrone Delivery Canada Corp.を選択した。このソリューションは、ブリティッシュコロンビア州中央北部のフレーザーレイク地域にあるステラテン先住民のために、さまざまな貨物を輸送するために使用される。
アイルランドのドローン配達スタートアップ企業であるMannaは、2020年3月にCOVID-19パンデミックが始まったときには配達を開始する準備ができていた。同社はすぐに組織を再編し、マネーガル村の孤立した住民に処方薬や食料品の必需品の配達を開始した。アイルランドの国民保健サービスであるHSEはMannaを必須サービスに指定し、同社は当初の計画である食料品配達から必須の医療品の配達へと方向転換するのに1週間を要した。[20]一方、英国を拠点とする自律型ドローンオペレーターであるWindracersは、2020年12月に無人航空機（UAV）の初飛行を成功させ、コーンウォールからシリー諸島へ医療用品を運んだ。[21]
2021年、スカイポートのドローンは3か月間のプロジェクトを開始し、後に試験運用へと発展し、新型コロナウイルスのサンプルと検査キットをマール島、クラチャン・セイル島、ロッホギルプヘッド島からオーバンのローン・アンド・アイランド病院に無事に運び、英国で初の画期的な成果となった。[22]
2022年8月、ワイト島のセント・メアリーズ病院は、本土のポーツマス病院大学NHSトラストの薬局から空輸された医薬品を配送ドローンで受け取るパイロット計画に参加する病院に選ばれた。 [23]
フードデリバリー
ドローンは、ピザ、タコス、冷凍飲料などの調理済み食品を迅速に配達するためのソリューションとして提案されてきました。ドローン配達は、消費者に商品を配達する新しい方法です。従来の配達方法 (人が車、自転車、トラックで配達する) に焦点を当てるのではなく、この配達方法ではドローンに責任を委ねます。ドローンによる食品配達は、テクノロジーと味を組み合わせることで食品業界を変革する可能性があります。ドローンは都市のスプロール現象を迅速かつ正確に移動し、温かい食事を人々の玄関先まで届けます。ドローンは空を移動できるため、最小限の人間の介入で時間どおりに配達することができ、効率のシンフォニーと考える人もいます。このイノベーションを採用することで、レストランは顧客満足度を高め、より幅広い顧客層にリーチできる可能性があります。ドローン配達は、配達時間と二酸化炭素排出量を削減することで持続可能性を促進します。
フードパンダは、シンガポールでSTエンジニアリングのマルチロータードローン[24]を使用して、パキスタンでVTOLドローンを使用して食品配達を試験的に実施しました。 [25] 食品配達ドローンの初期のプロトタイプには、スターシンプソンによるタココプターのデモンストレーションがあります。これは、スマートフォンアプリを使用してサンフランシスコ地域でドローンで配達されるタコスを注文するタコス配達のコンセプトでした。 [26]配達システムやアプリとして存在していなかったことが明らかになり、でっちあげとされました。[26] [27] [28]同様のコンセプトの「ブリトーボンバー」が2012年にテストされました。[29]
郵便配達
オーストラリア、スイス、ドイツ、シンガポール、イギリスのさまざまな郵便会社[30]は、無人配達ドローンサービスの実現可能性と収益性をテストするために、さまざまなドローン試験を実施しています。[31] USPSは、郵便サービスに統合する可能性のある配達システムをテストしています。郵便局は、UASオペレーターと開発者から情報を収集し、必要な機器と航空機を提供することを目指しています。[32] [33]
2021年、ロイヤルメールが実施した2週間の試験運用では、スコットランドのオークニー諸島のカークウォールとノースロナルセー島の間で郵便物を配達するためにウィンドレーサーズのドローンが使用されました。これは、離島のコミュニティをよりよく結びつけ、炭素排出量を削減することを目的としていました。 [34]現在のフェリーによる配達方法は天候の影響を受けることが多いため、ドローンの使用により配達時間が短縮される可能性があります。[35]
ギリシャの郵便サービスELTAは、ドローン貨物会社Dronamicsと郵便に関するドローンの使用に関する契約を結んだ。[36]この契約の目標は、すべてのユーザーが即日配達できるようにするとともに、ギリシャにとって郵便サービスをより利用しやすく、より低価格にすることである。[37]
英国では、ロイヤルメールが遠隔地のコミュニティに郵便物や小包を配達するために500機のドローンを配備する計画を立てている。[38]
小売配送
Google、Amazon、セブンイレブン、ウォルマートは、ドローンを使った商品配送の試験運用を行っている。Googleはオーストラリアで試験運用しており、Amazon、ウォルマート、セブンイレブンは米国でドローン配送プログラムを試験運用している。このようなアプリケーションは、商品業界の環境への影響を軽減するのに役立つと期待されている。[39] [40]研究によると、小型荷物の配送にドローンを使用すると、従来の配送トラックに比べて炭素排出量を大幅に削減できる。ローレンス・リバモア国立研究所の研究では、小型荷物のドローン配送により、カリフォルニア州では荷物1個あたり約0.42kgの温室効果ガスが排出される可能性があることが強調されており、荷物1個あたり約1kgの温室効果ガスを排出するトラック配送と比較して54％の削減となる。改善は、ドローンの充電に使用される地元の電力網の炭素強度により、地域によって異なります。研究によると、ミズーリ州は、電力網がカリフォルニア州の電力網ほど効率的ではない州の一例です。効率性と回復力に関しては、ドローン配送はサプライチェーンの回復力を向上させます。ドローンは、COVID-19の流行中に見られるように、サプライチェーンを維持し、物理的な接触を制限するために効果的に使用されています。ドローンは医療用品やその他の必需品を配達することができます。たとえば、バージニア州では、ドローンによる配達により、年間の道路利用が最大2億9,400万マイル削減され、二酸化炭素排出量が大幅に削減される可能性があることがわかりました。[41] [42]
ドローン配送は、小売業の在庫管理に優れたソリューションを提供します。頻繁で小規模な配送にドローンを活用することで、小売業者は配送センターからの大量の出荷への依存を最小限に抑えることができます。[43] [44]この移行により、小売業者は最適な在庫レベルを維持し、保管コストと過剰在庫や在庫切れに関連するリスクを効果的に削減できます。さらに、ドローンは小売店での在庫の迅速な補充を可能にし、顧客が一貫して製品を入手できるようにします。この機敏な在庫管理アプローチは、運用効率を向上させるだけでなく、小売業者が変動する顧客の需要に効果的に対応できるようにし、最終的には売上の増加と顧客満足度の向上につながります。
船の補給
海運会社のマールスク社とロッテルダム港は、小型船を送る代わりにドローンを使って沖合の船舶に補給する実験を行った。[20]
海上物流の分野では、無人航空システム（UAS）、特に自動垂直離着陸（VTOL）ドローンの統合が変革の機会をもたらします。これらのドローンには、コスト削減、運用効率、環境持続可能性など、いくつかの利点があります。コスト削減は大きなメリットであり、海上補給用の安価なVTOL UAS航空機の艦隊は、商業船舶およびエネルギー会社のコストを大幅に削減できます。さらに、ドローンはダウンタイムを最小限に抑え、沖合への迅速な配達を保証するため、運用効率が向上します。環境の観点からは、VTOL UAS航空機は電気で動作し、排出ガスをゼロにするため、従来の配達方法よりもクリーンで持続可能な代替手段を提供します。 [45]
スカイポート・ドローンサービスは、ドローンを輸送手段として活用できるよう、トーメ・グループおよびウィルヘルムセン・シップス・エージェンシーと提携した。[46]スカイポート・ドローンサービスは、先進航空モビリティ（AAM）業界における進歩を活かし、シンガポール周辺の海上サプライチェーンにおける配送時間と環境被害の削減に取り組んでいる。[46]
軍事補給
海兵隊は、基本的な軍事補給にTRUASドローン、つまり戦術補給無人航空機システムの使用を検討している。[47]このドローンは、従来の方法と比較して、より危険な地域でより迅速に補給を提供することができる。[47]海兵隊が使用を計画しているTRAUSドローンは、プログラムされた目的地まで自動的に飛行し、9マイルの範囲で150ポンドを輸送する能力がある。[48]
海軍航空戦センター航空機部門 (NAWCAD) は、長距離の海軍の船舶間および船舶から陸上への貨物輸送用に設計されたドローンであるブルー ウォーター海洋ロジスティクス UAS の開発に尽力してきました。このドローンは、外洋や強風などの厳しい環境での運用能力を含む特定の軍事要件を満たすように作られています。燃料補給なしで、最大 20 ポンドの重要な貨物とスペアパーツを約 25 マイルの距離まで運ぶことができます。将来、海軍はこれらのドローンの機能を艦隊の運用にさらに完全に統合する予定です。この統合には、さまざまなシナリオでのさらなる試験とデモンストレーションを通じてドローンの機能をテストおよび改良することが含まれます。目標は、これらのシステムの安全性と効率性を確保しながら、海軍作戦のロジスティクス サポートを強化するドローンの役割を強化することです。[49] [50]
2023年4月11日、米国防総省は21機の新しい配達用ドローンに800万ドルを拠出すると発表した。これらの新しいドローンはTRV-150Cと呼ばれている。[51] TRV-150Cは、食料、水、弾薬、武器、医療用品を配達することができる。[52] TRV-150Cのもう1つの利点は、その小型さで、専用のキャリーケースに入れて1人でUAVを運ぶことができることである。[52] TRV-150Cはまだ生産中であり、2025年までに完成する予定である。[52]
イギリス海軍は2022年にウィンドレーサーズの固定翼自律型ドローンの試験を開始した。[53] 2023年9月、ウィンドレーサーズの自律飛行機は、従来のヘリコプターを発進させることなく船舶間で物資を移動するための試験として、海上でイギリス海軍の空母に着陸した。 [54] 2024年5月、ウィンドレーサーズは2023年からウクライナ軍の情報収集、監視、偵察（ISR）と補給支援を行っていることを明らかにした。[55]
農業
農業におけるドローン配送技術の可能性は、1986年に日本で米不足に対処するために初めて認識されました。[56]
もともとドローンは、農薬散布以外の用途で農業に導入されました。これには、農作物生産の収益性を高めるための作物や圃場の状態のデータ収集が含まれていました。[57]
配達用ドローンは、現在、農業分野でさまざまな用途に使用されています。用途には、灌漑設備、土壌の健康、害虫駆除、肥料散布、家畜の収穫の監視などがあります。[58]ドローンは、土壌の特性、排水管の位置、作物の栄養ストレスレベル、作物の出芽または株数、雑草の種類と蔓延レベル、昆虫や病気の検出など、貴重な情報を収集します。[57]
気候変動によって農業が直面する課題が増大していることを考えると、農作物の収穫量を増やし、コストを削減し、効率を高めるという農業におけるドローンの利点が特に認識されつつある。[59]規制や使用法はさまざまであるが、米国、中国、フランス、ドイツ、オーストラリア、ニュージーランドは、UAVを農業インフラにますますうまく取り入れている国々である。[59]アフリカや南米地域で農業用ドローンの使用が限られている理由として、規制と財政上の障害が挙げられている。[59]
今日では、地上のトラクターやコンバインに加えて、地理情報システムや専門ソフトウェアが使用されています。ドローンが畑の上を飛ぶときに誘導するプログラムも作られています。[60]ドローンは農業の発展に役立つさまざまな方法で使用されています。ドローンは、植物の数、健康、高さ、その他の統計の変化を検出するようにプログラムできます。[60]ドローンは、必要な特定の作物エリアに農薬を散布するためにも使用されます。[60]
規制
2014年2月、アラブ首長国連邦（UAE）の首相と内閣担当大臣は、UAEが民間目的で無人航空機群を導入する計画であると発表した。[61]無人航空機は指紋と目の認識システムを使用して、パスポート、身分証明書、免許証などの公文書を配達し、事故発生時に緊急サービスを提供する予定である。直径約50センチのバッテリー駆動の4ローター無人航空機の試作機がドバイで展示された。[62]
米国では、UAVの商業利用の初期の試みはFAAの規制により阻止されたが、後に許可された。2014年6月、FAAは、その規制で許可されていない活動をリストした文書を公開した。商業利用には、「料金を支払って人々に荷物を配達する」ことや、「購入または別のオファー」の一部として提供されることが含まれるとFAAは述べた。[63]当局は、より制限の少ない商業利用について多くの組織に免除を発行したが、それぞれ個別に申請する必要があった。2016年8月、FAAは、限定的な商業利用を権利により許可するパート107規則[64]を採用した。これらの規則によるドローンの操縦は、操縦者の視界内に制限され、人の上空では許可されないため、人口密集地域への配達など、多くの用途では依然として免除が必要である。また、無人航空機の重量は55ポンド（25kg）未満、最高高度は400フィート（120m）、最高速度は時速100マイル（160km/h）以下、昼間のみの運航、ドローン操縦者は飛行証明書の取得資格を有し、16歳以上であることも求められている。[65] 2019年、FAAは従来のチャーター航空会社パート135規則に基づいてドローン配送会社の認証を開始したが、ドローンについてはいくつかの配慮がなされている（操縦マニュアルを機内に持ち込む必要がないなど）。ドローンの交通量の増加に備えて、FAAは2020年12月にリモートID規制を最終決定し、指定エリア外での自己識別送信の要件に準拠するためにメーカーに18ヶ月、操縦者に30ヶ月の猶予を与えた。同時に、FAAはパート107に人の上空および夜間の運航規則を追加した。夜間の運航には衝突防止灯と追加の操縦訓練が必要となる。人や移動車両の上空を飛行する場合、ドローンは人への危害の可能性に応じて4つのカテゴリーに分類され、最も制限の少ないカテゴリーには完全なパート21耐空証明書が必要です。[66]
初期の実験
ドローン配送のコンセプトは、Amazon.comの創設者ジェフ・ベゾスが2013年12月にAmazonがUAVを使用して軽量の商用製品を迅速に配送する計画を発表したAmazon Prime Airで主流になりました。Amazonのプレスリリースは懐疑的な見方をされ、連邦および州の規制当局の承認、公共の安全、信頼性、個人のプライバシー、オペレーターのトレーニングと認定、セキュリティ（ハッキング）、ペイロードの盗難、物流上の課題などのハードルが認識されました。[67]
2013年12月、ドイツポストAGの子会社DHLの研究プロジェクトでは、マイクロドローンのプロトタイプ「パーセルコプター」を使用して1キログラム未満の量の医薬品が配達され、災害救助が同社がこの技術を使用する最初の業界になるかもしれないという憶測が広まった。[68] [69]
2014年8月、グーグルはオーストラリアで2年間にわたり無人航空機のテストを行ってきたことを明らかにした。「プロジェクト・ウィング」として知られるグーグルXプログラムは、電子商取引で販売される商品を配送できるドローンを製造することを目指していると発表している。[70]
2015年2月、杭州を拠点とする電子商取引プロバイダーのアリババは、上海YTOエクスプレスと提携してドローンによる配達サービスを開始し、中国の特定の都市周辺の450人の顧客にお茶を配達した。
2015年、イスラエルのスタートアップ企業Flytrexはアイスランドの最大のeコマースサイトAHA [71]と提携し、ドローンによる配達ルートを開始し、配達時間を30分から5分未満に短縮することを実証しました。
2016年3月、Flirteyは米国の都市部でFAA承認の完全自律型ドローン配送を初めて実施した[72]
セブンイレブンとFlirteyの提携により、2016年7月に米国で初めてFAA承認の住宅への配送が行われ、冷凍スラーピーが配達された。[73]翌月、同社はニュージーランドでドミノ・ピザと提携し、初の商用ドローン配送サービスを開始した。[74] [75]
中国では、JD.comがドローンによる配達能力を開発している。2017年6月現在、JD.comは中国の4つの省（北京、四川、陝西、江蘇）で7種類の配達用ドローンのテストを行っている。ドローンは最高時速100km（62mph）で飛行し、5～30kg（11～66ポンド）の荷物を配達することができる。ドローンは倉庫から特別な着陸パッドまで固定ルートに沿って飛行し、そこでJD.comの30万人の現地請負業者の1人が荷物を農村の顧客の玄関先まで配達する。この電子商取引大手はまた、陝西でテストされる1メートルトン（1,000kg）の配達用ドローンの開発にも取り組んでいる。[76]
2018年1月、ボーイングは最大500ポンド（227kg）の積載量を持つ貨物ドローンのプロトタイプを発表しました。これはミズーリ州のボーイング研究技術センターで飛行試験を完了した電動飛行テストベッドです。[77]
商用システム
ジップライン
ジップラインは、自動化されたドローンを通じて病院に医療用品を配達する定評のあるサービスです。[78]ジップラインのドローンは、フォームシャーシ、翼、バッテリーユニットの3つの主要コンポーネントで構成されています。[79]ドローンを飛行させるための2つのモーターと、配達場所までパラシュートで降下するまで商品を保持する貨物室があります。[79]
2016年、ジップラインはルワンダ政府と提携し、ムハンガに医療物資配送センターを建設・運営し始めた。[80]ルワンダは山岳地帯で道路状況が悪く、雨季が長いため、航空配送システムは従来の道路配送よりもコスト効率が良く、時間も短い。[81] 2018年5月時点で、同社はドローンを使用して7,000単位以上の血液を配送した。[82] 2020年10月までに、ジップラインはドローンによる医療物資配送を7万回以上実施し、ルワンダとガーナ全土に事業を拡大した。[83]
彼らのドローンは小型の固定翼電気飛行機であり、[84]ルワンダのあらゆる天候下でも高速かつ長距離（1回の充電で往復180kmまで）飛行することができる。ジップラインのドローンは補助離陸を使用して飛行し、着陸時には着陸装置にヒントを得たメカトロニック回復システムを使用する。
配達中、ジップラインのドローンは着陸せず、代わりに低高度まで降下し、パラシュートのようなエアブレーキで減速しながら荷物を地面に落とします。
2020年、ジップラインはノースカロライナ州カナポリスとハンターズビルのノヴァントヘルス施設間の配送を開始しました。[20]
2024年4月現在、同社は顧客への配送を100万回以上行っている。[85]自律商用飛行距離は7000万マイルを超え、1000万点以上の製品を配送している。[85]
翼
Google Xが育成した企業Wingは、2019年10月にバージニア州クリスチャンズバーグで商業配達を開始した。 [86]同社は最大3ポンドの荷物を運び、最終配達にはテザーを使用する。[87] 2020年4月現在、荷送業者はFedEx、Walgreens、Sugar Magnolia、Mockingbird Café、Brugh Coffeeに限定されている。[88] Wingは2019年4月にFAA Part 135航空運送業者証明書を取得しており、これにより第三者の貨物を運ぶ際に料金を請求したり、操縦者の目視外で運航したりすることが可能になった。[89]このような免除やドローン使用のその他の許可は、BVLOS（目視外飛行）航空規則制定委員会によって付与される。[12]
また、2016年秋のテストプログラムでは、バージニア工科大学の学生と従業員に1000食以上の食事を配達しました。 [90]
ウィングはキャンベラ、ローガン、クイーンズランド、ヘルシンキなど世界の他の地域でも事業を展開しており、さらにサービスを拡大する計画がある。[88]
ウイングは、2019年9月に試験サービスを開始して以来、2021年8月までに約10万回のドローン配達を実施したと発表した。[91]ウイングは2つの機体設計を採用している。1つ目は12個のホバーモーターと2個の巡航モーターを備えており、2つの飛行機械のうちより高速である。一方、2つ目の設計は4個の巡航モーターとわずかに長い翼を備えている。ホバーモーターと巡航モーターを組み合わせることで、航空機は都市環境を移動するための機動性と速度を向上させることができる。[91]
DHL
ドローン配送部門の先駆者は、2013年12月にUAVメーカーのマイクロドローンと提携した。[92]このパイロットプログラムはボン市で行われ、ドイツのDHL本社の従業員に医薬品を配達した。このプロジェクトはDHLパーセルコプターにつながり、2014年に北海のユイスト島と本土の間でパイロットプロジェクトでテストされた。パーセルコプターは、最大1.2kgの医薬品を海を越えて約12kmの距離を15～25分で運ぶことができた。これはDHLにドローン配送が実現可能であることを証明したが、同社は2021年8月にパーセルコプターの運用を停止した。[93]
UPS
2020年5月現在、UPSはノースカロライナ州ローリーのウェイクメッド病院にパート107規則[94]に基づく有料ドローン配達を3,700回以上実施している。[95] 2020年5月には[96] 、UPSはパート107規則[94]に基づき、CVSから約半マイル離れたフロリダ州ザ・ビレッジの中心地までドローンで処方箋を受け取り始め、そこからUPSの従業員がゴルフカートで自宅に配達している。[20]
2020年には、UPSはウィンストン・セーラムにあるウェイクフォレスト・バプテスト医療センターの中央キャンパスと医療システムの他の拠点との間でドローンによる配達も開始した。[97]カリフォルニア大学サンディエゴ校ヘルス向けにも別の配達サービスが開始された。[94]
2019年6月、UPS Flight ForwardはFAAからパート135航空運送業者証明書を取得し、長距離飛行と夜間飛行が可能になりました。[94]
アマゾンプライムエア
アマゾンがドローン配達サービスを開始する意向は、2013年に「オクトコパーズ」プロトタイプの発表とともに初めて発表された。[98]配達は、5ポンド以下の荷物を運ぶドローンを使用して、人間の操作なしで30分以内に行われる。[99]アマゾンは現在、テキサス州カレッジステーションとカリフォルニア州ロックフォードを含む米国の2か所でこのサービスを提供している。プライムエアは、これらの地域内でアマゾンの荷物を1時間以内に安全に顧客に配達する。[100]アマゾンは2024年に、米国アリゾナ州で配達ドローンのテストを開始することを連邦航空局（FAA）から承認された。 [101]
マナ
2019年に設立されたMannaは、アイルランドで配達用ドローンの艦隊を運営しています。Mannaは、ヨーロッパで初めて、商業用ドローン配達を運営するためのヨーロッパ全域のライセンスを取得した企業です。[102]彼らのドローンは、約30,000 cm 3で3.5 kg（約8ポンド）を運びます[要出典]。テスコ、ユニリーバ、コカコーラ、サムスン、および薬局、テイクアウト食品、コーヒー、ペストリー、書籍、金物店の地元のベンダーとの商業提携により、Mannaは2022年3月時点で10万回以上の配達飛行を完了しています。[要出典]
スウープエアロ
スウープ・エアロは4年以上商業的に事業を展開しており、これまでにマラウイ南部のンサンジェやチクワワ地区など、最もアクセスが困難な場所に医療用品を届けるネットワークを構築し、65万人以上の人々を支援してきた。同社は6大陸で450万人以上の人々にサービスを提供しており、2030年までに10億人に達することを目指している。COVID-19パンデミックの間、同社は他国から商業用ドローンを遠隔操縦した世界初の企業として認知されるだろう。[103] [104]
スウープのドローンは、約260キロメートル（160マイル）の往復飛行が可能で、最大18キログラムの重量を運ぶことができる。[105]これは、検査キット10個または血液のバイアル50本に相当する。ドローンの翼幅は2.4メートル（約8フィート）で、有人航空機と衝突しないように122メートル（約400フィート）以下で飛行する必要がある。[106]
研究
ドローン技術は、さまざまな科学的研究の取り組みにより進歩し続けています。世界の商用ドローン市場は2022年に約80億ドルと評価され、2030年までに470億ドルに達すると予測されています。[107]ドローンの改良には、自律飛行、複合材料、次世代バッテリー、飛行時間の延長、積載量の増加などがあります。[107]技術がさらに進歩するにつれて、ドローンは人工知能や機械学習と統合されるでしょう。[107]ドローン配達の将来は、ドローン配達のさまざまな用途において有望です。
違法配達
麻薬カルテルは密輸品の輸送に無人航空機を使用しており、GPS誘導式の無人航空機を使用することもある。[108]
2013年から2015年にかけて、米国では少なくとも4回、無人機が刑務所に物品を運び込むのが目撃されている。また、アイルランド、英国、オーストラリア、カナダでも4件の別個の類似した事件が発生している。刑務所に物品を密輸する方法としてはあまり一般的ではないが、矯正当局は、無人機を使った実験を始めている者もいると述べている。[109]
2013年11月、ジョージア州モーガンで4人がヘキサコプターを使ってカルフーン州立刑務所に密輸しようとした疑いで逮捕された。[110] [111]
2014年6月、ダブリンのウィートフィールド刑務所の運動場にクワッドコプターが墜落した。[112] [113] [114]クワッドコプターは、脱獄を助けるヘリコプターの着陸を防ぐためのワイヤーに衝突し、墜落した。[112] [113] [114]麻薬の入った小包がクワッドコプターからぶら下がっていたが、刑務所職員が到着する前に囚人らが押収した。[112] [113] [114]
2014年から2015年にかけて、サウスカロライナ州の2つの刑務所で、薬物や携帯電話などの品物が当局の協力を得て無人航空機で運び込まれたが、ある刑務所では当局の注意を引く前に施設内にどれだけの品物が運び込まれたかを把握していなかった。[109]
テクノロジー
航空機の構成
配達用ドローンの設計構成は、通常、配達対象の使用事例と配達先によって定義されます。
一般的な構成は、水平に並んだプロペラを備えたドローンであるクワッドコプターやオクトコプターなどのマルチローターです。もう 1 つの一般的な構成は固定翼設計です。マルチローター設計は、ドローンとペイロードを持ち上げるためのパワー、パワートレインの故障に対する冗長性、垂直にホバリングして降下する機能 ( VTOL ) を提供します。ただし、マルチローター構成は効率が低く、騒音が多くなります。固定翼構成は、範囲が桁違いに増加し、より高速で飛行し、騒音が少なくなりますが、離陸、配達、着陸のためにより多くのスペースが必要になります。[引用が必要]
離着陸には複数の水平ローターを使用し、前進飛行には固定翼と組み合わせた垂直ローターを使用する ハイブリッドアプローチ（ Wingcopterや Swoop Aeroなど）もあります。
オートパイロット
ドローンには自律飛行に必要なセンサーが多数搭載されています。加速度計などの慣性センサーは、自動操縦装置がモーター速度 (マルチローター構成) や制御面の偏向 (固定翼構成) を調整してドローンを操縦できるようにデータを提供することで、ドローンの飛行維持を支援します。GPS や磁気センサーなどのナビゲーション センサーは、地球に対するドローンの位置と方向を測定することで、ドローンが特定の経路に沿って、または特定のウェイポイントまで飛行できるようにします。気流センサーにより、ドローンは空気の速度、温度、密度を測定でき、その情報によって航空機を安全に制御できます。ドローンはこれらのセンサーを使用して風速と風向を推定し、荷物の配達や着陸操作を支援することもできます。
これらのセンサーに加えて、現代のドローンには空中での有効性を高めるためにさまざまな最先端技術が組み込まれていることがよくあります。障害物の回避、地形の追跡、地図作成や監視用の高解像度写真の撮影に必要な視覚ベースのセンサーには、カメラや LiDAR (光検出と測距) があります。ドローンが狭い空間を安全に飛行できるのは、大量のデータを処理して周囲の 3D マップをリアルタイムで作成するこれらのセンサーのおかげです。
通信システムも、自律型ドローンの運用において重要な役割を果たします。これらのシステムにより、ドローンはコントローラー、他のドローン、または中央サーバーと通信して調整と制御を行うことができます。これは、複数のドローンが同時に動作する配送サービスや精密農業におけるフリート管理などのアプリケーションに不可欠です。これらのさまざまなシステムを統合することで、ドローンは単純な航空写真から複数の航空機が関与する複雑で調整されたミッションまで、幅広いタスクを自律的に実行できます。このセンサー フュージョンと、処理および意思決定のための高度なアルゴリズムを組み合わせることで、ドローンはさまざまな状況やアプリケーションで高い効率と精度で動作できます。
パワートレイン
配達用ドローンには、ドローンと荷物の両方を安定させる強力なモーターが必要です。ブラシレス DC モーターは、安価で軽量、強力、小型であるため、ドローンで最も一般的に使用されています。ドローンのプロペラ ブレードは非常に高速で回転するため、これらのローター ブレードに最適な素材を使用することで、強度と重量の比率を最大化できます。カーボン ファイバー強化複合材で作られているものもあれば、より安価でドローンが墜落したときに交換費用が小さい熱可塑性プラスチックで作られているものもあります。十分なエネルギーと電力を提供し、比較的軽量であるためドローンの重量が重くなりすぎないため、ほとんどのドローンでリチウムイオン バッテリーが使用されています。
地上管制システム
配達用ドローンは、安全な運用の確保と商業運用のサポートの両方において、地上管制システムに大きく依存しています。このUAVオペレーターは、ドローンとその積載物との通信と制御を可能にします。これは、自律運用のパラメータを設定するか、UAVの直接制御を許可することで完了します。安全性の観点から、ドローンオペレーターは、航空機のフリートとそれらがより広い空域にどのように統合されるかを管理する必要があります。商業用途の場合、地上システムにより注文の受信と追跡が可能になります。 [115]
パラシュート回収システム
多くの国での規制遵守のため、ドローン配送会社はパラシュート回収システムを統合しています。パラシュート回収システムには誘導なしと誘導ありがあります。[116]この技術を取り入れたドローン配送会社は、人の上空を飛行するなど、より複雑な操作が可能になります。[117]ドローン配送会社は、特定のメーカーから統合サービスとパラシュート回収システムを購入します。
充電ステーション
日常生活では、多くのショッピングモールやガソリンスタンドが充電スタンドなどの設備を提供しています。宅配ドローンも同様の効果を得ることができます。大手物流倉庫に急速充電スタンドが設置されているほか、ドローンの配送ルート上に個別の充電スタンドが設置されており、途中で電力が切れて配送に影響が出ないようにしています。また、充電スタンドの建設は、トラック搭載型充電スタンドと同様に移動式充電スタンドにすることができ、効率を高めてコストを節約することもできます。[118]
参照
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