ソフトバンク・双葉電子・東京工業大学、有線給電ドローン無線中継システムの実証実験に成功

ソフトバンク株式会社と双葉電子工業株式会社（以下、双葉電子）は、災害発生時に携帯電話のサービスエリアを迅速に復旧させることを目的とした「有線給電ドローン無線中継システム」を、国立大学法人東京工業大学工学院藤井輝也研究室と共同で開発し、千葉県市原市にあるドローン飛行場において同システムの長時間無線中継を行う実証実験に成功した。

同システムは、ソフトバンクの全国のネットワークセンターに配備されている「係留気球無線中継システム」と併用して、自然災害などで支障が生じた携帯電話サービスエリアを迅速に復旧させることを目的に開発され、双葉電子が開発したドローンをベースに、3者が共同で有線給電対応に改装した後に、ソフトバンクと東京工業大学が共同開発した無線中継装置と有線給電システムを搭載し、長時間の飛行による無線中継の実証実験を行った。

同システムは、地上に設置した無線中継装置（親機）と、ドローンに搭載した無線中継装置（子機）で構成されている。ドローンの飛行と搭載した無線中継装置（子機）に必要な電力を、地上から有線給電することで長時間の運用を可能にする。係留気球無線中継システムは運用開始までに現地到着後半日程度の準備時間が必要だが、同システムは現地到着後1時間以内で運用を開始できる。さらに、係留気球よりも小型なため現地への運搬が容易だ。

また、非再生周波数変換リピーターを用いており、無線周波数や送信電力、無線中継距離、同時接続数、最大通信容量などの仕様は、係留気球無線中継システムと同一である。例えば、ドローンを地上100メートルに停留飛行させることで、親機と子機間の中継距離を10キロメートル、サービスエリアを郊外地では半径3キロメートル以上、見通しの良いエリアでは半径5キロメートル以上確保できる。

無線中継装置（子機）を搭載したドローンは自律飛行に対応しており、現地で操縦装置（プロポ）により設定する自律飛行を基本としているが、現地の急な天候の変化などに柔軟に対応するために、ソフトバンクと東京工業大学が共同開発した遠隔地からの目視外での手動操縦を可能とする「ケータイドローン飛行制御システム」を併せて利用できる。

災害現場では利用できる通信ネットワークが被災状況に応じて制限されるが、同システムは、親機装置を基地局に直接接続して無線中継する方法や、基地局の電波を親機装置で受信して無線中継する方法、基地局の代わりに通信衛星の電波を受信して無線中継する方法など、通信ネットワークの被災状況に応じて柔軟に選択できる。

また、災害時の運用にあたり、即時かつ短期間で運用する場合は同システムを活用し、1カ月以上の長期間で運用する場合は係留気球無線中継システムを活用するなど、被災地の状況に応じた運用を想定している。

2020年6月22日に電波法関係審査基準が改正され、ドローンに無線中継システムを搭載して運用できるようになった。同システムは改正された電波法関係審査基準に準拠する仕様であり、今後、災害時や遭難救助およびその訓練時に使用できる。