UAV搭載エコーサウンダー(ドローン搭載ソナー)
船を出せない水域の水深を、飛んで測る。
UAV搭載エコーサウンダーは、ドローンからケーブルで吊り下げた音響測深機を水面に着水させ、飛行しながら水深を連続取得するシステムです。船を進入させられない浅瀬、流速の速い河川、立入禁止区域、災害直後の水域でも、機材を担いで水際まで行けば測量を始められます。SkyLink Japanは、SPH Engineering社(ラトビア)のシングルビーム3機種と、UAV搭載マルチビーム EchoNIMBUS-MBES を取り扱い、機体の選定から飛行講習・測量講習、データ処理、保守までを一括でご支援します。
UAV搭載ソナーとは — 音で水深を測り、GNSSで座標を与える
UAV搭載エコーサウンダーは、「音響測深機」「ドローン」「GNSS測位」「高度計」の4つを組み合わせた測量システムです。単体のセンサーではなく、飛行制御とデータロギングを含めた一式で初めて成立します。まず、それぞれが何をしているのかを分解して説明します。
音響測深の仕組み:往復時間と音速から水深を出す
エコーサウンダー(音響測深機)は、水中に超音波を発射し、水底で反射して戻ってくるまでの往復時間を計測します。水中の音速(淡水・海水、水温、塩分によって変わりますが、おおむね1,450〜1,550m/s)が分かっていれば、往復時間の半分に音速を掛けることで水深が求まります。
光を使うレーザー測深と決定的に違うのは、音は濁りの影響をほとんど受けないという点です。出水後の濁った河川、アオコの発生した貯水池、浚渫作業中の港湾など、グリーンレーザーLiDARが水底に届かない条件でも、音響であれば測深できます。
一方、音は空気中と水中の境界(水面)でほぼ全反射してしまうため、空中から水中へ音を送り込むことはできません。これがUAVソナーで測深機を「吊り下げて着水させる」構造をとる理由です。非接触では測れません。
| 用語 | 説明 |
|---|---|
| エコーサウンダー | 音響測深機。ソナーの一種で、真下方向の水深計測に特化したもの。 |
| 周波数(kHz) | 高いほど分解能が上がるが減衰が早く浅場向き。低いほど遠くまで届き、深水域や堆積層の貫通に向く。 |
| ビーム角 | 送受波器が音を出す円錐の広がり。狭いほど水底の一点を精密に捉える。深いほど水底での照射範囲は広がる。 |
| 送受波器(トランスデューサ) | 音を出し、反射を受ける素子。 |
| シングルビーム/マルチビーム | 1本の測線を測るか、進行方向に直交する扇状の面を測るか。詳細は後述。 |
GNSS/RTKとレーダー高度計の組み合わせで「標高」になる
エコーサウンダーが出力するのは「水面から水底までの距離」であって、標高ではありません。測量成果として使うには、水底の標高に変換する必要があります。SPH Engineeringが公開している計算式は次のとおりです。
水底標高 = 水面標高 − ソナー計測水深 + ドローン高度
出典:SPH Engineering ケーススタディ(NCDOT/ミシシッピ州立大学)
このうち「ドローン高度」を精度よく得ることが要になります。同社のケーススタディでは、DJI標準の気圧高度計は2〜5mのドリフトが生じるため測量用途には使えず、レーダー高度計を用いた構成では高度安定性が約5cmであったと報告されています。水面という基準面が動く対象を扱う以上、気圧高度ではなく実測高度が必要になるということです。
平面位置についてはRTK/PPKによるセンチメートル級の測位が前提となります。SPH Engineeringは「センチメートル級GNSS(通常はRTK)、動揺補正装置、音速プロファイラの3つが、その測深値が仕様上の精度を満たすと信頼できるかどうかを決める」としています。
ドローンに搭載する意味:接近性と展開速度
UAVソナーの価値は精度そのものではなく、「測りに行ける」ことにあります。
進入路が要らない
水際まで人が歩いて行ければ測量を開始できます。スロープも係留場所も不要です。
車で運べる
機材はハードケース1つ+機体で完結します。トレーラー搬送は不要です。
人が水上に出ない
転覆・流失・接触のリスクがありません。急流や汚染水域でも人を近づけずに済みます。
構造物の直近に寄れる
護岸・水制工・橋脚まわりなど、船が寄せられない位置まで近づけます。
SPH Engineeringが公開しているUSV(無人測量船)との比較試験でも、UAVの評価は「機動性が高く、鋭角なコーナリングが可能」であり、狭隘部で有利であるとまとめられています。精度そのものではUSVが優れる場面があることも、同じ試験で示されています(詳細は「UAVソナーとUSVソナーの違い」)。
従来の測量船との違い
有人測量船による深浅測量は、日本の公共測量における水域測量の標準的な手法であり、広域・深水域では現在も最も確実な選択肢です。マルチビーム測深機を搭載した測量船であれば、面的に高密度の測深データを短時間で取得できます。
UAVソナーは、その代替ではありません。船を浮かべられない(浅い、狭い、進入路がない、立入禁止)/船を出すコストが現場規模に見合わない(小規模ため池、調整池)/船を出す時間がない(災害直後の緊急調査)という、測量船の適用外領域を埋める手段として位置づけるのが実態に即しています。
なぜ今、UAVソナーなのか
UAV搭載エコーサウンダー自体は2010年代後半から存在しますが、2025年以降に実用性が一段上がりました。理由は3つあります。
1. 対水面の高度維持が安定した
SPH EngineeringのTrue Terrain Following(TTF)は、レーダー高度計の実測値をもとに水面上の高度を自動で維持します。公式FAQでは最低対地高度0.5mまで対応するとされています。水面という動く基準面の上を一定高度で自動追従できるかどうかが、この手法が測量として成立するかの分かれ目でした。
2. マルチビームがUAVに載った
2025年、SPH EngineeringがCerulean Sonar社のSurveyor 240-16をベースとしたUAV搭載マルチビーム測深機「EchoNIMBUS-MBES」を発表しました。それまでUAV搭載ソナーはシングルビームのみであり、「ドローンのソナーは測線上の1本の線しか測れない」という制約がありました。面的な測深がUAVでも可能になったことは、この分野の転換点です。ただし後述のとおり、測深範囲は0.5〜50mでシングルビーム機より浅い水域向けです。
3. 現場側の事情が変わった
人が入れない場所が増えている
護岸の崩落、法面の不安定化、立入禁止区域の設定。人と船を近づけずに測る必要が出ています。
浅瀬・狭隘部は船が入らない
喫水の問題で、水深1m未満やヨシ原に囲まれた水域には測量船もUSVも進入できません。
災害直後は「早さ」が価値
出水直後の河床変動・堆積状況の把握。船を手配する数日を待てず、濁水でグリーンレーザーも使えません。
小規模施設の点数が多い
ため池、調整池、砂防堰堤の堆砂測量、工業用水池。1件あたりの規模が小さく、船を出すと採算が合いません。
適用現場一覧
「適性」はSkyLink Japanによる評価です。実際の可否は水深・水面幅・GNSS受信環境・飛行可否によって変わります。
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| 現場 | 主な目的 | 適性 | 補足 |
|---|---|---|---|
| 河川 | 河床変動調査、洪水後の堆積状況、断面測量、河道掘削の出来形 | ◎ | 濁水でも測深可。流速のある区間でも船を出さずに済む |
| ダム貯水池 | 堆砂測量、容量計算、上流端の堆積状況 | ◎ | 堆砂の進んだ上流端は浅く、船が入れないことが多い |
| 砂防 | 砂防堰堤の堆砂量、除石計画の基礎データ | ○ | 湛水域が小さく短時間で完結。陸上部はLiDARと併用 |
| 港湾・漁港 | 泊地・航路の水深確認、浚渫の土量算出、出来形確認 | ○ | 岸壁直近・小型船溜まりに強い。広域はマルチビーム測量船が優位 |
| 湖沼 | 湖底地形、容量計算、環境調査の基礎データ | ◎ | 水草が多い場合はデュアル周波数機を推奨 |
| ため池 | 堆積土量、貯水容量の再評価、防災重点ため池の点検 | ◎ | 最も費用対効果が出やすい現場。1池あたりの飛行時間が短い |
| 採石場・鉱山の水池 | 湛水域の容量管理、尾鉱貯留施設(TSF)の監視 | ◎ | 水質・安全上、船を出せない水域が多い |
| 調整池・遊水地 | 堆積土量、機能低下の評価 | ◎ | 護岸が不安定で船の進入路がない事例が多い |
| 工業用水池 | 容量再算定、堆積管理 | ○ | 構造物に囲まれた狭所。飛行の安全確保が前提 |
| 上下水道施設 | 沈殿池等の堆積状況の把握 | △ | 屋外・開放水面であることが条件。GNSS受信環境の確認が必須 |
シングルビームとマルチビームの違い
UAV搭載ソナーを選ぶときの最初の分岐です。これは「精度」の差ではなく、「どういうデータが取れるか」の差です。
シングルビーム(SBES)
真下に1本の細い音のビームを出し、直下の水深を1点ずつ測ります。飛行した測線に沿った断面(縦断)が得られ、測線と測線の間は補間になります。測線間隔がそのまま成果の解像度です。SPH Engineeringは実効的な分解能を1〜2m程度、浚渫土量の算出には測線間隔5〜10mを推奨としています。
マルチビーム(MBES)
進行方向と直交する向きに扇状(スワス)に音を出し、1回の発射で左右方向の複数点を同時に測ります。EchoNIMBUS-MBESの場合、クロストラック方向に80°の扇を張り、16素子の受波アレイで受けます。測線1本あたりの取得幅が水深に比例して広がるため、面的な点群が得られます。
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| 比較項目 | シングルビーム(SBES) | マルチビーム(MBES) |
|---|---|---|
| 取得データの形 | 測線に沿った1本の測線データ(点列) | 進行方向に直交する扇状の面データ |
| 面的データ | 測線間は補間(測線間隔=解像度) | 実測による面被覆 |
| 点密度 | 低い(実効分解能 1〜2m目安) | 高い(水深に応じて数cm〜数十cm間隔) |
| 取得断面 | 縦断中心。横断は測線を直交させて別途取得 | 1回の飛行で縦横の3次元形状 |
| 測量速度 (同一面積あたり) | 遅い(測線本数が必要) | 速い(1本あたりの被覆幅が広い) |
| 最大測深 (UAV搭載機) | 200 m(ECT D24S/D052S、200kHz時) | 50 m(EchoNIMBUS-MBES) |
| 最小測深 (UAV搭載機) | 0.15 m(ECT400S/D24S、450kHz時) | 0.5 m |
| レンジ分解能 | 1.0 mm(ECTシリーズ) | レンジ設定値の 0.5% |
| 精度 | 測深値の 0.2%(ECTシリーズ) | メーカー公開情報なし(%表記の精度指標は非掲載) |
| 底質・堆積層の計測 | ECT D052Sは対応(堆積層厚の取得可) | 非対応(メーカー明記:NO) |
| 後処理 | Eye4Software Hydromagic Survey等。比較的簡易 | BeamworX等。パッチテスト・音速補正・動揺補正が必須で工数が大きい |
| ペイロード総重量 | 1.9 〜 2.45 kg | 2.4 kg |
| 導入コスト | 相対的に低い | 相対的に高い(ソナー本体+処理ソフト) |
| 習熟の難易度 | 低〜中 | 高(測深データの品質管理の知識が要る) |
| おすすめ現場 | ため池・調整池の容量/堆積量算出、河川の縦断、ダム堆砂の概査、初めての1台 | 港湾・泊地の出来形確認、河床の局所洗掘(橋脚周り)、面的な地形図が成果物になる案件 |
価格はサイト全体の方針により非掲載です。上表では相対的な表現にとどめています。具体的な費用は個別にお見積りします。有人船・USVによるマルチビーム測量については マルチビーム深浅測量 をご覧ください。
SPH Engineering エコーサウンダー・シリーズ
SkyLink Japanが取り扱うのは、SPH Engineering社(ラトビア)がUAV搭載用に統合したエコーサウンダー・ペイロードです。シングルビーム3機種はEchoLogger社(韓国)の測深機を、マルチビームのEchoNIMBUS-MBESはCerulean Sonar社(米国)のSurveyor 240-16をそれぞれベースとし、SPH Engineeringが吊り下げ機構・保護ハウジング・SkyHubオンボードコンピュータとの接続まで含めて製品化しています。以下の仕様はすべてメーカー公開情報に基づきます。
ECT400S
シングルビーム / 450kHz特徴
最も軽量・シンプルな構成です。450kHzの単一周波数で、ビーム幅5°と狭いため、直下の水底を絞り込んで捉えます。100mまで測深できるため、日本国内のため池・調整池・河川・砂防のほとんどの現場はこれでカバーできます。
おすすめ現場
ため池、調整池、遊水地、河川の縦断測量、砂防堰堤の堆砂測量、小規模な貯水池の容量算出。「まず1台導入する」場合の標準機です。
| 周波数 | 450 kHz |
|---|---|
| 測深範囲 | 0.15 〜 100 m |
| ビーム幅 | 5°(円錐 -3dB) |
| レンジ分解能 | 1.0 mm |
| 精度 | 測深値の 0.2% |
| 重量 | 測深機 1.3 kg / 全構成 1.9 kg |
| ケーブル長 | 2.5 m |
| I/F | RS-232(SkyHub接続) |
| 内蔵センサ | 傾斜/ロール、温度 |
| 底質計測 | メーカー公開情報なし |
| 納期 | 6週間(メーカー公表) |
ECT D24S
デュアル周波数 / 200・450kHz特徴
ECT400Sと同じ重量(1.3kg/全構成1.9kg)のまま、200kHzを追加した機種です。450kHzは浅場を高分解能で、200kHzは最大200mまでの深水域を測ります。2つの周波数で同時に取得できるため、「450kHzでは水草の頂部を水底と誤検出するが、200kHzでは本来の水底を捉える」といった比較検証が現場でその場でできます。
SPH Engineeringは、デュアル周波数機について「植生や軟らかい堆積物のある水底で特に有用」としています。
用途
水草の繁茂する湖沼・ため池、水深が大きく変化するダム貯水池、沿岸域の浅海測深。重量がECT400Sと同じため、機体側の負担を増やさずに適用範囲を広げたい場合の選択肢です。
| 周波数 | 200 kHz / 450 kHz |
|---|---|
| 測深範囲 | 0.50 〜 200 m(200 kHz) 0.15 〜 100 m(450 kHz) |
| ビーム幅 | 10°(200 kHz)/ 5°(450 kHz) いずれも円錐 -3dB |
| レンジ分解能 | 1.0 mm |
| 精度 | 測深値の 0.2% |
| 重量 | 測深機 1.3 kg / 全構成 1.9 kg |
| ケーブル長 | 2.5 m |
| I/F | RS-232(SkyHub接続) |
| 内蔵センサ | 傾斜/ロール、温度 |
| 底質計測 | メーカー公開情報なし |
| 納期 | 6週間(メーカー公表) |
ECT D052S
デュアル周波数 / 50・200kHz特徴
50kHzという低い周波数を持つことが、この機種の性格を決めています。低周波は減衰しにくく、軟弱な堆積層を貫通します。そのため「現在の水底面(200kHz)」と「その下の硬い原地盤(50kHz)」を同時に取得でき、両者の差分から堆積層の厚さを求められます。
トレードオフはビーム幅です。50kHzのビーム幅は27°と広く、水深が深いほど水底での照射範囲(フットプリント)が大きくなります。急斜面や狭隘部では、斜面のどこを測っているのかが曖昧になりやすい点に注意が必要です。また重量も1.85kg(全構成2.45kg)と、シリーズ中で最も重くなります。
用途
ダム・貯水池の堆砂測量(堆砂層厚を直接取得したい場合)、港湾・航路の浚渫計画(軟泥層の厚さの把握)、河川の軟弱堆積層の調査、尾鉱貯留施設(TSF)の堆積管理。
| 周波数 | 50 kHz / 200 kHz |
|---|---|
| 測深範囲 | 1.00 〜 200 m(50 kHz) 0.50 〜 200 m(200 kHz) |
| ビーム幅 | 27°(50 kHz)/ 7°(200 kHz) いずれも円錐 -3dB |
| レンジ分解能 | 1.0 mm |
| 精度 | 測深値の 0.2% |
| 重量 | 測深機 1.85 kg / 全構成 2.45 kg |
| ケーブル長 | 2.5 m |
| I/F | RS-232(SkyHub接続) |
| 内蔵センサ | 傾斜/ロール、温度 |
| 底質計測 | 対応(YES) |
| 納期 | 6週間(メーカー公表) |
EchoNIMBUS-MBES
マルチビーム / 240kHz特徴
2025年に発表された、UAV搭載マルチビーム測深機です。「ドローン搭載ソナー=シングルビームのみ」という理解は、2026年時点では正確ではありません。
クロストラック方向に80°の扇状ビームを張り、16素子の受波アレイで受信します。到来角推定(angle of arrival)アルゴリズムにより、従来型ビームフォーミングでの7°というビーム幅に対して1°の角度分解能を得ています。ロール/ピッチ計測も内蔵しています。
面的な高密度点群が1回の飛行で得られるため、橋脚周りの局所洗掘、岸壁前面の形状、浚渫の出来形といった「面で形を見たい」案件に向きます。
測深範囲は0.5〜50mです。シングルビームのECT D24S/D052S(最大200m)より浅く、深水域には使えません。UAV搭載マルチビームは「深い水域まで測れるようになった」技術ではなく、「浅い水域を面的に測れるようになった」技術です。
また、底質(堆積層)の計測にはメーカー明記で非対応です。堆砂層厚が必要な案件はECT D052Sの領域です。
後処理も別物です。マルチビームデータは動揺補正・音速補正・パッチテストによるバイアス補正が前提となり、シングルビームとは工数も必要な知識も大きく異なります。導入にあたっては、機材だけでなく処理体制の確保をご検討ください。
| 周波数 | 240 kHz |
|---|---|
| 測深範囲 | 0.5 〜 50 m |
| 送波ビーム | クロストラック 80°(スワス) アロングトラック 4° |
| 受波アレイ | 16素子 |
| ビーム幅 | 7°(従来型ビームフォーミング、クロストラック) |
| 角度分解能 | 1°(到来角推定) |
| レンジ分解能 | レンジ設定値の 0.5% |
| 精度 | メーカー公開情報なし |
| 重量 | 測深機 1.8 kg(折りたたみマウント含む) 全構成 2.4 kg |
| I/F | Ethernet(SkyHub接続) |
| 内蔵センサ | ロール/ピッチ、温度、深度(圧力) |
| 底質計測 | 非対応(NO) |
| 構成品 | Cerulean Surveyor 240-16 MBESヘッド、Cerulean Bar30 深度/圧力センサ、フェアリング付き折りたたみマウント、データケーブル、輸送ケース |
| 対応機体 | DJI M400/M350 RTK/M300 RTK、または同等サイズのPixhawk/Cubeベース機 |
| データ処理 | BeamworX Suite |
| 納期 | 4〜6週間(メーカー公表) |
共通コンポーネント:SkyHub・高度計・UgCS
どの機種を選んでも、以下の構成要素が必要になります。エコーサウンダー単体では測量になりません。
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| コンポーネント | 役割 |
|---|---|
| SkyHub オンボードコンピュータ | 機体とペイロードの間に入る中核デバイス。測深データのジオタグ付きロギング(CSV/NMEA-0183/SEG-Y)と、True Terrain Following(TTF)による対水面高度の自動維持を担う。DJI M400/M350 RTK/M300 RTKにはPSDK経由、Pixhawk/Cube系にはMAVLink経由で接続。 |
| レーダー高度計 /レーザー高度計 | 対水面高度の実測。水底標高の算出に直接効く。水面上ではレーダー高度計が推奨される(下記注記参照)。 |
| UgCS (フライトプランニング) | 測線の生成、測線間隔の設計、外周スキャンとエリアスキャンの組み合わせ、DEM取り込みによる高度計画。 |
| 後処理ソフトウェア | シングルビームは Eye4Software Hydromagic Survey、マルチビームは BeamworX。ノイズ除去、音速補正、動揺補正、測深DTMの生成。 |
| トレーニング | 飛行と測深データ品質管理の両方。SPH Engineeringもシステム構成要素として明記している。 |
SPH Engineeringは、レーザー高度計について「水面・氷・雪・(直射日光下の)砂のような高反射面や、多様な環境条件下では動作の信頼性が低い」としており、SkyHubのユーザーマニュアルでは「水面上でレーザー高度計を使う場合、目標高度を10m超に設定しないことを強く推奨」と明記しています。
そのため水面上ではレーダー高度計が推奨されますが、レーダー高度計は24GHz帯を使用するため、日本国内で使用する場合は電波法上の適合確認が必要です。SkyLink Japanでは、国内で合法的に運用できる構成でご提案します。
製品仕様 比較表
すべてSPH Engineering社の公開仕様に基づきます(2026年8月時点)。各セルは単独で読めるよう記載しています。
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| 製品 | タイプ | 周波数 | 測深範囲 | ビーム幅 | 精度/分解能 | 重量 (測深機/全構成) | 底質計測 | 主な用途 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ECT400S | シングルビーム (単一周波数) |
450 kHz | 0.15 〜 100 m | 5° (円錐 -3dB) |
精度:測深値の0.2% レンジ分解能 1.0 mm |
1.3 kg / 1.9 kg | メーカー公開情報なし | ため池・調整池・河川縦断・砂防堆砂。標準機 |
| ECT D24S | シングルビーム (デュアル周波数) |
200 / 450 kHz | 0.50 〜 200 m(200 kHz) 0.15 〜 100 m(450 kHz) |
10°(200 kHz) 5°(450 kHz) 円錐 -3dB |
精度:測深値の0.2% レンジ分解能 1.0 mm |
1.3 kg / 1.9 kg | メーカー公開情報なし | 水草のある湖沼、水深変化の大きい貯水池、沿岸浅海 |
| ECT D052S | シングルビーム (デュアル周波数) |
50 / 200 kHz | 1.00 〜 200 m(50 kHz) 0.50 〜 200 m(200 kHz) |
27°(50 kHz) 7°(200 kHz) 円錐 -3dB |
精度:測深値の0.2% レンジ分解能 1.0 mm |
1.85 kg / 2.45 kg | 対応(YES) | ダム堆砂層厚、浚渫計画、軟弱堆積層調査、TSF管理 |
| EchoNIMBUS -MBES |
マルチビーム (16素子受波アレイ) |
240 kHz | 0.5 〜 50 m | 送波:クロストラック80°/アロングトラック4° 受波:7°(従来型BF) 角度分解能 1°(到来角推定) |
レンジ分解能:レンジ設定値の0.5% 精度の%表記はメーカー公開情報なし |
1.8 kg / 2.4 kg | 非対応(NO) | 面的地形取得、橋脚周りの洗掘、岸壁前面、浚渫出来形 |
共通仕様
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| 対応機体(シングルビーム3機種) | DJI M400/M350/M300、Inspired Flight IF800/IF1200A、WISPR RangerPro、その他Pixhawk/Cubeベース機 |
|---|---|
| 対応機体(EchoNIMBUS-MBES) | DJI M400/M350 RTK/M300 RTK、または同等サイズのPixhawk/Cubeベース機 |
| ケーブル長(シングルビーム3機種) | 2.5 m |
| インターフェース | RS-232(シングルビーム3機種)/Ethernet(EchoNIMBUS-MBES)。いずれもSkyHub接続 |
| ロギング形式 | CSV、NMEA-0183、SEG-Y |
| 納期(メーカー公表) | 6週間(シングルビーム3機種)/4〜6週間(EchoNIMBUS-MBES) |
| 価格 | 個別見積(メーカー公開価格なし) |
本表はメーカー公開仕様のみを転記しています。「精度0.2%」はメーカーが定義する条件下の値であり、実際の測量成果の精度は、GNSS測位精度、高度計の安定性、音速の設定、水面標高の与え方、水底の傾斜、水草・気泡の有無などによって変わります。現場条件を前提とした精度見込みは個別にご相談ください。
グリーンレーザーLiDARとの使い分け
水域の地形を測る手段として、UAVにはもう一つの選択肢があります。グリーンレーザーLiDAR(航空レーザー測深、ALB)です。532nm付近の緑色レーザーは水中を透過するため、空中から水底を直接測れます。
どちらが優れているかという問いは成立しません。両者は「測れる条件」がほとんど重ならないためです。選定の起点は、水の濁りと水深の2つです。
グリーンレーザーLiDARが取得できるもの/苦手なもの
取得できるもの
- 陸上地形と水底地形の連続データ。護岸・堤防・河岸と水底を、同じ飛行で切れ目なく取得できる
- 面的な高密度点群。測線間の補間ではなく、面として点群が得られる
- 非接触での取得。水面に何も触れない。流速のある区間でも機材を水に入れずに済む
- 高い飛行速度・広い被覆。通常のLiDAR測量に近い速度で飛べる
苦手なもの
- 濁水。決定的な制約。可測水深は透明度に強く依存し、出水後・アオコ発生時・浚渫中は水底に届かない
- 深い水域。濁りがない条件でも可測水深には上限がある(機種別の具体値は各製品ページ参照)
- 水草・藻類。水中の植生で散乱・遮蔽され、植生頂部を捉えることがある
- 気泡・白波。水面が乱れると入射時の屈折補正が難しくなる
- レーザー安全管理。クラスによっては安全距離(NOHD)の管理が必要
- 導入コスト。センサー本体・処理ソフトともに音響ソナーより高額になる傾向
グリーンレーザーLiDARの機種ごとの詳細は グリーンレーザーLiDAR 3機種比較(TDOT 7 GREEN LITE/YellowScan Navigator/RIEGL VQ-840-G)をご覧ください。
音響ソナーが取得できるもの/苦手なもの
取得できるもの
- 濁水中の水底。音は濁りの影響をほとんど受けない。出水直後、浚渫中、アオコ発生時でも測深できる
- 深い水域。シングルビーム機は最大200m。ダム貯水池の深部、港湾の航路部にも届く
- 堆積層の厚さ。50kHzを持つECT D052Sなら、現水底面と原地盤を分離できる。グリーンレーザーでは原理的に不可能
- 相対的に低い導入コスト。ペイロード重量も1.9〜2.45kgと軽く、DJI M300/M350クラスで運用できる
苦手なもの
- 陸上地形。測れない。水際から上は写真測量またはLiDARで別途取得し、接合する必要がある
- 水際・極浅部。最小測深は0.15m(450kHz)だが、水深0.5m未満では水面反射によるエラー率上昇が報告されている
- 点密度。シングルビームは実効分解能1〜2m程度。測線間隔がそのまま成果の解像度になる
- 飛行速度。事例では0.5〜0.8m/s。同じ面積を測るのに時間がかかる
- 水面への接触。流木・ゴミ・水草の多い水域、養殖設備等の障害物がある水域では運用上のリスクがある
- 水面標高は測れない。GNSSローバーによる実測、水位観測所の値など、別途与える必要がある
組み合わせるメリット:水際から深部まで1枚のDTMに
実務上、最も筋の良い構成は「使い分け」ではなく「組み合わせ」です。
陸上部・護岸・堤防
UAV LiDAR(近赤外)または写真測量
水際〜浅場
(透明度が確保できる範囲)
グリーンレーザーLiDAR
濁水域・深部・堆積層
UAV搭載エコーサウンダー
この3層を1つの座標系で取得し、標高値を接合すれば、陸から水底まで途切れない地形モデルが構築できます。
とくに河川では、平水時にグリーンレーザーで水際の詳細を取り、出水後にソナーで河床変動を追う、という時間軸での使い分けが有効です。ダムでは、湛水域の深部をソナーで、上流端の浅い堆積域と周辺斜面をグリーンレーザーとLiDARで、という空間的な分担になります。
SkyLink Japanは、グリーンレーザーLiDAR、近赤外LiDAR、写真測量、そしてUAV搭載エコーサウンダーのすべてを取り扱っています。特定の1機種に寄せた提案はいたしません。現場条件から手法を選ぶところからご相談いただけます。
UAVソナーと測量船(有人船)の違い
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| 比較項目 | UAV搭載ソナー | 測量船(有人船) |
|---|---|---|
| 運搬性 | ハードケース+機体。乗用車で運搬でき、水際まで人力で搬入可能 | トレーラー搬送。進水路・スロープ・係留場所が必要 |
| 進入路の要否 | 不要(水面上を飛行して到達) | 必須。進水できない水域は測量できない |
| 初期費用 | 相対的に低い。機体+ペイロード+ソフトウェア | 船体・測深機・動揺補正装置を含め高額 |
| 必要人員 | 操縦者+補助者の2名程度から | 操船者・測量員・安全管理を含め複数名 |
| 危険性 | 人が水上に出ない。転覆・落水のリスクがない | 水上作業に伴うリスクがある。急流・濁流では実施困難 |
| 浅瀬対応 | 最小0.15m(450kHz)。喫水の制約がない | 喫水の分だけ進入できない。浅場は測り残しになりやすい |
| 狭所対応 | 水面幅が狭くても飛行できる。橋脚間・水制工間に入れる | 旋回半径・接触リスクの制約が大きい |
| 広域の効率 | 低速飛行(0.5〜0.8m/s程度)とバッテリー交換が制約 | 圧倒的に有利。マルチビーム搭載船は広域を短時間で被覆 |
| 深水域 | 最大200m(シングルビーム)。ただし低速で測線数が要る | 有利 |
| 運用コスト | 低い。1日で複数箇所を回れる | 高い。1現場あたりの動員が大きい |
| 日本の公共測量 での位置づけ | 深浅測量マニュアルの適用外(後述) | マニュアルに基づく標準手法 |
まとめると、広域・深水はいまも測量船が本流です。UAVソナーの出番は、船が入れない/船を出すほどではない水域と、出水直後のように「今すぐ測る」ことに価値がある局面です。
UAVソナーとUSV(無人測量船)の違い
UAVソナーの最も近い比較対象は、有人測量船ではなくUSV(無人測量船)です。どちらも無人で、どちらも小規模水域を対象とし、価格帯も重なります。この2つについては、SPH Engineeringが同一水域での比較試験結果を公開しています。
同一水域での比較試験(SPH Engineering公表)
ラトビアのTiturga湖(面積8.5ha、平均水深約7m)で、UAVとUSV2機種を比較した結果です。
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| システム | 構成 | チェックライン交差点RMSE |
|---|---|---|
| UAV | DJI Matrice M350 RTK + EchoLogger ECT D24S | 0.09 m |
| USV ① | CHCNAV Apache 3 + D230 シングルビーム | 0.04 m |
| USV ② | OceanAlpha SL40 + GeoSwath 4 スワス測深機 | 0.08 m |
UAVとCHCNAV Apache 3の標高差は、比較点の約90%が±0.20m以内、直接測定の中央値オフセットは+0.04mでした。同試験では、いずれの手法も急斜面で精度が低下すること、ビームフットプリントが0.6m〜6cmと大きく異なることが結果に影響することも指摘されています。
精度では静的なプラットフォームであるUSVが有利です。公平に見て、水面が開けていてスロープから進水できる現場であれば、USVのほうが良い成果が出ます。
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| 比較項目 | UAV搭載ソナー(飛行型) | USV/無人測量船(航行型) |
|---|---|---|
| 到達方法 | 水面上を飛行して到達 | 進水地点から水面を航行して到達 |
| 進水・離着水 | 不要。水際に立てれば測量開始できる | 必要。進水路・スロープ・岸からのアクセスが要る |
| 波・うねりの影響 | 受けない(機体は空中)。ただし着水した測深機は水面変動を受ける | 直接受ける。動揺補正装置が必須になる |
| 障害物への対応 | 上空を飛び越えられる。水草・浮遊物の多い水域でも到達可能 | 水草・流木・ロープがスクリューに絡む。浅瀬で座礁 |
| 極浅部 | 最小0.15m(450kHz)。喫水の概念がない | 喫水(例:8.6〜15cm)以下の水域には進入できない |
| 稼働時間 | バッテリー飛行時間の制約が大きい(数十分単位で交換) | 6〜9時間級の連続稼働が可能な機種がある |
| 測量速度・被覆効率 | 低い。0.5〜0.8m/s程度の低速飛行が推奨される | 高い。長時間・広範囲を連続で測れる |
| 精度(公表比較値) | 交差点RMSE 0.09 m | 交差点RMSE 0.04 〜 0.08 m |
| 狭隘部の機動性 | 高い。鋭角なコーナリングが可能とSPHが評価 | 旋回半径の制約を受ける |
| 立入禁止区域・危険水域 | 人が水に近づかずに済む | 進水と回収で人が水際に立つ必要がある |
| 搬入性 | 機体+ケース。単独でも運べる | 7kg級〜160kg級まで幅がある。大型機は搬入路が課題 |
・進水できて、水面が開けていて、広い ── USVが有利
・進水できない、狭い、浅い、障害物が多い、危険 ── UAVソナーが有利
・両方使える現場なら、精度要求と工程で選ぶ
USVを既にお持ちの会社がUAVソナーを追加導入する意味は、「USVを入れられなかった現場を受注できるようになる」ことにあります。逆に言えば、USVの置き換えとして検討すると期待外れになります。
活用事例
以下はメーカー(SPH Engineering)が公開している国外事例です。数値・現場情報はすべて同社公開情報に基づきます。
河川|橋梁拡幅設計のための河床測量
カナダ・ボウ川(カルガリー)/Altomaxx Technologies
DJI M300 RTK+ECT D052Sで、Ivor Strong橋から下流約200mを測量。200kHzで現河床面を、50kHzで軟弱堆積層を貫通させ、水深・堆積厚・最深流路(thalweg)を数時間で取得。
湖沼|研究機関による湖底地形測量
イタリア・コンツァ湖/国立地球物理学火山学研究所(INGV)
DJI Matrice 600 Pro+ECT D052S、PPK測位。UAV LiDAR(0.1m解像度)を検証データとし、3測線30チェックポイントで比較。50kHz・200kHzとも標高トレンドが良好に一致。USVが進入できない狭い支流・障害物のある区域にアクセスできた点が成果。
調整池|13池の堆積土量調査
カナダ・オンタリオ州
雨水調整池13池を、DJI M300 RTK+ECT D052S・測線間隔2mで調査。1池では総容量10,477m³、うち堆積7,512m³。植生が濃く岸が不安定で船舶を使えない小規模不整形池に有効と報告。水面標高はEmlid基準局+NTRIPで実測。
交通インフラ|州交通局による精度検証
米国・NCDOT/ミシシッピ州立大学
2州11地点で実施。DJI M300 RTK+ECT D052S、DJI M600 Pro+ECT400S。フィルタ後RMSE 6.59cm(R²=86.6%)。補間手法はTopo to Rasterが最良(5m測線間隔でRMSE 6.3cm)。飛行速度0.5〜0.8m/s、最適測線間隔5〜10m。水深0.5m未満では水面反射によるエラー率上昇も併せて報告。
港湾・沿岸|沿岸域1.5km²の測深
ギリシャ・ハルキディキ県/Geosense
DJI M300 RTK+ECT D24S。水面上約1.9m、対地速度0.8m/sで3日間・約14時間の飛行。成果は50cm間隔の等深線をDWG形式で納品。鉛直精度・点密度は「IHO Order 1相当」と報告。
鉱山|尾鉱貯留施設の継続監視
モンゴル・オユトルゴイ鉱山/Best Survey Mongolia
TSF内の水池(約15,000m²)を、DJI M350 RTK+ECT D052Sで2025年から継続監視。TSF内へのボート投入を廃止し、水に触れずに深度分布図を作成。
他メーカーのUAV・USV向けソナーと市場動向
UAV搭載ソナーを検討する際、「他社製品はどうか」という比較は当然行われます。ここでは公開情報に基づいて中立に整理します。結論から言えば、2026年8月時点で「UAVへの搭載」をメーカーが公式に謳っている測深用ソナーは、選択肢がかなり限られます。
UAV搭載を公式に謳う測深ソナー
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| メーカー/製品 | タイプ | 主な公開仕様 | 備考 |
|---|---|---|---|
| EchoLogger(韓国) ECTシリーズ ※SPHが統合 | シングルビーム | 50/200/450 kHz、最大200m、1.3〜1.85kg | 本ページで紹介している3機種。UAV搭載型の事実上の標準 |
| Cerulean Sonar(米国) Surveyor 240-16 ※SPHがEchoNIMBUS-MBESとして統合 | マルチビーム | 240 kHz、0.5〜50m、80°スワス、16素子 | 公開情報上、カタログ販売されるUAV搭載マルチビームとして最初の例 |
| TOPODRONE(スイス) AQUAMAPPER | メーカー公開情報なし (ビームタイプ非公表) | 最大測深100m、最大運用速度14km/h、DJI Matrice 300 RTK対応 | 周波数・ビーム幅・重量はメーカー公開情報なし |
| 五洋建設/プロドローン(日本) Penta-Ocean Vanguard-DroneAqua | メーカー公開情報なし | 測深精度 約10cm程度と公表 | 離着水・海上航行可能な機体に音響測深機を搭載する国産システム。2024年5月発表。ゼネコンによる自社施工管理向けの内製開発 |
UAV搭載ではないが、比較対象に挙がるメーカー
ご検討時に名前が挙がることの多いメーカーについて、公開仕様から位置づけを整理します。いずれも優れた製品ですが、UAV搭載を前提とした製品ではありません。
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| メーカー/製品 | タイプ | 重量 | 想定プラットフォーム |
|---|---|---|---|
| Norbit(ノルウェー) iWBMS | マルチビーム(400 kHz、スワス最大179°、0.2〜275m) | 空中 約9.5 kg | USV・小型船・ROV/AUV。UAV搭載帯には入らない |
| Norbit WINGHEAD i77h | マルチビーム(400 kHz、スワス5〜210°、0.2〜400m超) | 空中 6.9 kg(ブラケット無) | 同上。高分解能を狙う船舶・USV向け |
| R2Sonic(米国) Sonic 2020/2020-V | マルチビーム(200〜450 kHz、スワス10〜130°) | 4.4 kg(統合版 10.8 kg) | メーカー公式に「最小の船舶、ASV、AUVに最適」。UAV搭載の記載はない |
| R2Sonic Sonic 2022/2022-V | マルチビーム(170〜450 kHz、スワス10〜160°、500m超) | 受波器 7.7 kg + 送波器 3.3 kg | 小型船・遠隔操作艇向け |
| Blueprint Subsea(英国) Oculus Mシリーズ | マルチビーム・イメージングソナー(375 kHz〜3.0 MHz) | M1200d:空中980 g/水中360 g | メーカー自身が「imaging sonar」と明記。測深(bathymetry)用途の製品ではない。ROV/AUVの航行・視認・検査用 |
| Blueprint Subsea SeaTrac | 音響測位(USBL)・データモデム(24〜32 kHz) | X150:空中720 g | ソナー(測深機)ではなく測位装置 |
| Hydro-Tech Marine (中国・北京)MS400C | マルチビーム(最大512ビーム、スワス143°) | 5.55 kg | 小型USV向け一体型。UAV搭載の公開情報なし |
| CEE HydroSystems(豪州) CEE-LINE | シングルビーム(200 kHz または 33/200 kHz、最大100m) | 1.3〜5.5 kg | ポールマウント/USV向け。ドローン搭載の記載なし |
Blueprint Subsea社のOculusシリーズは「マルチビームソナー」と呼ばれますが、同社の位置づけはイメージングソナーであり、水深を測る測深機ではありません。SeaTracも同様に、ソナーではなくUSBL音響測位装置です。比較検討の場でこれらが測深機として並べられることがありますが、用途が異なります。
USV(無人測量船)側の動向
UAV搭載マルチビームが登場した一方で、USV側も進化しています。CHC Navigation(中国)は2026年1月に、自社製HQ-400マルチビームを統合したAPACHE 4 PRO、およびNorbit iWBMS/WINGHEADシリーズとiLiDARを統合したAPACHE 6を相次いで発表しました。水上をLiDARで、水中をマルチビームで同時に取得し、水陸シームレスな3Dデータを作る構成です。OceanAlpha(中国)のSL20/SL40、Seafloor Systems(米国)のHyDrone、EchoBoat-240なども、測深機を選択して搭載する方式のUSVとして広く使われています。
整理すると、USV側は高分解能・広被覆・長時間稼働の方向へ、UAV側は浅場・狭隘部・アクセス困難地の方向へという棲み分けが進んでいるのが2026年時点の状況です。
調達要件(製造国)の観点
セキュリティ要件・調達要件が定められている案件では、機材の製造国が選定条件になることがあります。公開情報に基づく整理は以下のとおりです。
本ページで扱う製品
- EchoLogger ECTシリーズ ── 韓国
- Cerulean Sonar Surveyor 240-16 ── 米国
- SPH Engineering(統合・SkyHub・UgCS) ── ラトビア
その他の主要メーカー
- CHC Navigation、OceanAlpha、Hydro-Tech Marine ── 中国
- Norbit ── ノルウェー
- R2Sonic ── 米国
- Blueprint Subsea ── 英国
搭載する機体側の要件については、調達仕様に応じて非中国製機体(Inspired Flight、WISPRなど)での構成もご提案できます。
※各社の製造国・最終組立地は本社所在国ベースの整理です。調達要件の判定に用いる場合はメーカーへの書面確認が必要です。
なぜSkyLink JapanはSPH Engineeringを選んだのか
前章で見たとおり、水中を測るソナー自体は多くのメーカーが作っています。そのなかでUAV搭載用としてSPH Engineeringの構成を扱うことにしたのは、以下の5つの技術的理由からです。「性能が最も高いから」ではありません。UAVで測深するという用途に対して、システム全体として辻褄が合っているのがこの構成だった、というのが実際のところです。
1. センサからソフトウェアまで、非中国製で一式が組める
調達要件やセキュリティ要件がある案件では、機材1点ではなくシステム全体の構成国が問われます。この構成は、測深機がEchoLogger(韓国)/マルチビームヘッドがCerulean Sonar(米国)/統合・オンボードコンピュータ・フライトプランニングソフトがSPH Engineering(ラトビア)で、いずれも中国製ではありません。
さらに、メーカーが公式に対応を明記している機体にInspired Flight IF800/IF1200A、WISPR RangerPro(いずれも米国)が含まれています。センサ・オンボードコンピュータ・飛行計画ソフト・機体まで、非中国製で一式が成立します。UAV測深の分野でこれが成り立つ組み合わせは、現時点でそれほど多くありません。
加えてSPHは、SkyHubが取得データを機上でオフライン処理する設計であることを公表しています。測深データが外部サーバを経由しない構成は、通信要件の厳しい案件で説明しやすい要素です。
2. 「センサ」ではなく「UAVペイロード」として設計されている
前章のとおり、Norbit iWBMS(空中約9.5kg)、WINGHEAD i77h(6.9kg)、R2Sonic 2020(4.4kg、統合版10.8kg)はいずれも船舶・USV・ROVを前提とした設計です。優れた測深機ですが、UAVに載せることは想定されていません。
SPHの構成は、測深機単体ではなく全構成(センサ+SkyHub+高度計+ハウジング+ケーブル+マウント)で1.9〜2.45kgに収まっています。DJI M300/M350クラスのペイロード枠に、飛行時間を犠牲にしすぎずに収まる重量です。
重量以上に実務で効くのが、吊り下げ機構まで含めて製品になっている点です。ステンレス保護ハウジング、フェアリング付き折りたたみマウント、2.5mのデータケーブル、輸送ハードケースまでが構成品に含まれます。そしてこのケーブル長は、単なる物理長ではありません。SkyHubはケーブル長をパラメータとして持ち、機体高度がケーブル長を下回った時点で「測深機が着水した」と判定して真水深を計算します。吊り下げ長がシステムの計算ロジックに組み込まれている、ということです。市販の測深機を買って自前で吊るす構成では、ここが自作になります。
3. フライトプランニングと高度維持が同一ベンダーで完結する
UAV測深の成否は、水面という動く基準面の上で高度を保てるかにかかっています。SPHはこれをSkyHubのTrue Terrain Following(TTF、公式FAQで最低対地高度0.5m)で実装しており、その高度を前提とした測線設計を同社のUgCSが担います。
ここが別ベンダーの組み合わせだと、「測線どおりに飛べなかった」ときの原因が飛行計画側にあるのか高度制御側にあるのか、切り分けが難しくなります。高度を保つ機能と、その高度を前提に測線を引く機能が同じ設計思想の中にあることは、トラブル時の責任分界点がはっきりするという実務上の利点があります。
SkyLink JapanはUgCSを従来から取り扱っており、測深以外の用途での運用経験があります。新しく覚える対象が測深部分だけで済むことも、選定理由のひとつです。
4. RTK/PPK・高度計・他センサとの接続が開かれている
測深値を標高に変換するには、測位と高度の両方が要ります。SkyHubはGNSSのログにRTKの使用状況(ON/OFF)を記録し、Emlid Reach M2などの外部受信機に対応します。メーカー公開事例では、機体内蔵RTK、基準局+NTRIP、PPKと、案件に応じた測位方式が使い分けられています。
高度計も固定ではありません。レーザー式(LightWare SF30/D、測程200m)、レーダー式(Nanoradar NRA24、測程50m)、Ainstein AI US-D1などから選べます。水面上ではレーザーが不利という前章の事情がある以上、レーダーを選べること自体が要件です。1機種に固定されたシステムでは、この選択ができません。
SkyHubはエコーサウンダー専用機ではなく、GPR(地中レーダー)、磁力計、メタン検知器、サイドスキャンソナーなども扱う共通プラットフォームです。1つのオンボードコンピュータを軸に、測深以外の業務へ展開できます。
出力形式も重要です。ログはCSV・NMEA-0183・SEG-Yという標準形式で、Eye4Software Hydromagic、BeamworX、Surfer、ArcGIS Proなど、外部のソフトへそのまま流せます。独自形式で囲い込む構成ではないため、既存の点群処理ワークフローや、グリーンレーザーLiDAR・写真測量で取得した陸上データとの接合がしやすい設計です。
5. 国内で相談できる体制を、SkyLink Japanが持てる
輸入機材の最大のリスクは、性能ではなく「止まったときに誰に聞くか」です。海外メーカーへ直接問い合わせる構成では、時差・言語・切り分けの手間が現場の稼働を止めます。
SkyLink Japanは国内窓口として、故障時の切り分け、メーカーとの調整、代替機のご相談までを担います。加えて、測深単体ではなく、陸上LiDAR・グリーンレーザー・写真測量・点群処理までを社内で扱っているため、「水底のデータは取れたが、陸上と接合できない」という段階で止まらない体制があります。
また、2026年7月にはSPH Engineeringと共同で、国内3か所においてUAV搭載エコーサウンダーの実証飛行を実施しています。
以上は「SPH Engineeringの構成があらゆる水域測量に最適」という意味ではありません。広域・深水域はいまも測量船が本流であり、スロープから進水できる開けた水域ではUSVのほうが良い成果が出ます(前章の比較試験のとおりです)。UAV搭載エコーサウンダーが最適解になるのは、船もUSVも入れられない水域、あるいは今すぐ測ることに価値がある局面です。その領域において、システム全体として最も辻褄が合っている構成を選んだ、というのが本章の趣旨です。
日本国内の基準・制度上の注意点
このページで最も正直にお伝えしておくべき点です。
日本の公共測量における深浅測量は、水産庁「マルチビームを用いた深浅測量マニュアル」(基礎工編:令和7年4月、浚渫工編:令和6年4月改定)や、国土交通省港湾局の関連マニュアルに基づいて実施されます。これらは測深精度基準として平成14年海上保安庁告示第102号に準拠し、動揺計測装置の搭載やパッチテストによるバイアス値・レイテンシー測定を求めています。
このうち水産庁版マニュアルには、マルチビーム以外の測量機器(海底設置型3次元スキャナー、音響計測機搭載型水中ドローン等)を用いる場合は本マニュアルの適用外である旨が明記されています。
UAV搭載型エコーサウンダーは、現時点で日本の深浅測量マニュアル体系に位置づけられていません。
一方、測量プラットフォームとしてのUAVについては、国土地理院「UAVを用いた公共測量マニュアル」「公共測量におけるUAVの使用に関する安全基準(案)」が整備済みです。「UAVで測ること」は制度化されているが、「UAVで測深すること」は未整備、という非対称な状況にあります。
実務上の帰結
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| 場面 | 扱い |
|---|---|
| 公共測量の成果として納品 | 発注者との個別協議が前提。マニュアル適用外である旨を事前に共有し、検証方法(クロスチェックライン、既知点との照合、他手法との比較)を協議して決める必要がある |
| 概査・計画段階の基礎データ | 適用しやすい。堆積量の概算、点検頻度の設定、詳細測量の要否判断など |
| 施工管理・出来形の内部管理 | 発注者納品を伴わない範囲であれば、自社の管理データとして活用しやすい |
| 災害時の緊急調査 | 速報性が優先される局面。基準適合よりも「早く形が分かること」に価値がある |
| 民間案件・自主管理 | 制約は少ない。ため池管理者、鉱山、工場の用水池など |
SkyLink Japanは、UAV搭載エコーサウンダーが「深浅測量マニュアルに適合する」とは申し上げません。適合可否は年度・発注機関・案件によって変わります。発注仕様書をご提示いただければ、実現可能な範囲と検証方法をご一緒に整理します。
航空法・その他の手続き
水面上の飛行そのものは、機体・飛行高度・人口集中地区の該当有無など、通常のUAV運用と同じ規制に従います。加えて、対水面高度を1〜2m程度に保つ運用となるため、目視外飛行の該当性、係留・立入管理措置、河川管理者・港湾管理者・ダム管理者への使用許可申請が実務上の論点になります。現場ごとの手続きについてもご相談ください。
よくある質問
どのくらいの深さまで測れますか?
機種と周波数によります。シングルビーム機のECT D24S(200kHz)とECT D052S(50/200kHz)が最大200m、ECT400S(450kHz)が最大100mです。マルチビームのEchoNIMBUS-MBESは0.5〜50mで、シングルビーム機より浅い水域向けです。
なお、これはメーカー公表の測深範囲であり、実際に得られる測深は、水底の底質(硬い岩盤か軟泥か)、水中の懸濁物、気泡の有無によって変わります。
水が濁っていても使えますか?
使えます。音響測深は光を使わないため、濁度の影響をほとんど受けません。出水直後の河川、アオコの発生した貯水池、浚渫作業中の港湾など、グリーンレーザーLiDARでは水底に届かない条件でも測深できます。これがUAVソナーの最大の強みです。
ただし、水中に大量の気泡が巻き込まれている状況(堰の直下、放流中など)では、気泡が音を散乱させるため測深が不安定になります。
グリーンレーザーLiDARとの違いは何ですか?どちらを選ぶべきですか?
測定原理が違います。グリーンレーザーは光(532nm付近)で水中を透過して水底を測り、ソナーは音で測ります。選定の起点は「濁りと水深」です。
・透明度が高く、浅い ── グリーンレーザーが有利(陸上と水底を連続で、面的に取得できる)
・濁っている、深い、堆積層厚が要る ── ソナーが有利
なお、両者は競合ではなく補完関係にあります。陸上部と水際をグリーンレーザーで、深部と濁水域をソナーで取得し、1つの地形モデルに接合するのが実務上最も筋の良い構成です。詳しくは グリーンレーザーLiDARとの使い分け をご覧ください。
RTKは必要ですか?
測量成果として使うのであれば、実質的に必須です。水底標高は「水面標高 − ソナー計測水深 + ドローン高度」で算出するため、平面位置と高度の両方にセンチメートル級の測位が必要になります。RTKまたはPPKによる測位を前提としてください。SPH Engineeringも「センチメートル級GNSS(通常はRTK)」を精度の前提として挙げています。
気圧高度計ではだめですか?
測量用途には使えません。SPH Engineeringのケーススタディでは、DJI標準の気圧高度計に2〜5mのドリフトが生じ、これが水深計算に系統誤差として直接入るため、エンジニアリング用途には使えないと報告されています。レーダー高度計を用いた構成では高度安定性が約5cmでした。水面上の高度を実測できる高度計が必要です。
高度計はレーザーとレーダーのどちらを選ぶべきですか?
水面上ではレーダー高度計が推奨されます。SPH Engineeringは、レーザー高度計は水面・氷・雪・直射日光下の砂といった高反射面では信頼性が低いとしており、SkyHubのマニュアルには「水面上でレーザー高度計を使う場合、目標高度を10m超に設定しないことを強く推奨」と記載されています。
ただしレーダー高度計は24GHz帯を使用するため、国内での使用には電波法上の適合確認が必要です。国内で合法的に運用できる構成でご提案します。
どのドローンに搭載できますか?
シングルビーム3機種(ECT400S/ECT D24S/ECT D052S)は、DJI M400/M350/M300、Inspired Flight IF800/IF1200A、WISPR RangerPro、その他Pixhawk/Cubeベースの機体に対応します。マルチビームのEchoNIMBUS-MBESは、DJI M400/M350 RTK/M300 RTK、または同等サイズのPixhawk/Cubeベース機に対応します。
いずれもSkyHubオンボードコンピュータを介して接続します。既にM300/M350をお持ちであれば、ペイロード追加でご利用いただけます。
飛行速度はどのくらいですか。1日でどれくらい測れますか?
SPH Engineeringが公開しているケーススタディでは、飛行速度0.5〜0.8m/s程度が安定した測深のための推奨範囲とされています。ギリシャの沿岸事例では対地速度0.8m/sで、約1.5km²を3日間・約14時間の飛行で完了しています。測線間隔は用途によりますが、浚渫土量の算出には5〜10mが推奨されています。
1日の作業量は水域の規模・形状・測線間隔・バッテリー本数で大きく変わるため、現場条件をお知らせいただければ工程の目安をお出しします。
水草が生えている場所でも測れますか?
条件によります。高い周波数(450kHz)は分解能が高い一方で水草に敏感で、水草の頂部を水底として検出してしまうことがあります。低い周波数(50kHz、200kHz)はより安定して本来の水底を捉えます。
このため、水草の多い水域ではデュアル周波数機(ECT D24S、ECT D052S)を推奨します。2つの周波数の結果を比較することで、どちらが水底かを判断できます。
堆積している土砂の厚さは測れますか?
ECT D052S(50/200kHz)であれば測れます。50kHzの低周波は軟弱な堆積層を貫通するため、200kHzで捉えた現在の水底面と、50kHzで捉えた下部の硬い層との差分から、堆積層の厚さを求められます。メーカー仕様でも「底質計測に適する:YES」と明記されています。
ECT400S・ECT D24Sについてはメーカーの明記がなく、EchoNIMBUS-MBESは「非対応(NO)」と明記されています。ダムの堆砂測量や浚渫計画で堆積厚が必要な場合はECT D052Sをご検討ください。
取得したデータはどう処理しますか?
SkyHubがジオタグ付きでCSV、NMEA-0183、SEG-Yの3形式でロギングします。シングルビームのデータは Eye4Software Hydromagic Survey などでノイズ除去・音速補正・TINサーフェス生成を行います。マルチビームのデータは BeamworX Suite で処理します。
成果としては等深線図、横断・縦断図、3Dサーフェス、土量計算書などが作成できます。SkyLink Japanでは、処理ソフトウェアの導入と操作講習、処理受託までご相談を承ります。
公共測量の成果として使えますか?
発注者との個別協議が必要です。水産庁「マルチビームを用いた深浅測量マニュアル」では、マルチビーム以外の測量機器(音響計測機搭載型水中ドローン等)は適用外と明記されており、UAV搭載エコーサウンダーは現時点で国内の深浅測量マニュアル体系に位置づけられていません。
概査・計画段階の基礎データ、施工の内部管理、災害時の緊急調査、民間案件では活用しやすい一方、公共測量の正式成果としての採用は発注仕様と検証方法の事前協議が前提になります。発注仕様書をご提示いただければ、実現可能な範囲を整理してご提案します。
SkyLink Japanが提供できること
UAV搭載エコーサウンダーは、機材を買えば測れるようになる類の製品ではありません。機体、ペイロード、高度計、オンボードコンピュータ、フライトプランニングソフト、測深データ処理ソフトが揃い、それらを扱える人がいて、初めて成果が出ます。SkyLink Japanは、その全体をご支援します。
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| 提供内容 | 具体的な内容 |
|---|---|
| 販売 | SPH Engineering エコーサウンダー4機種、SkyHub、UgCS、高度計、対応機体(DJI Matrice 400/M350/M300、Inspired Flight など)、後処理ソフトウェアまで一式でご提案します。 |
| 導入支援 | 現場条件のヒアリングから機種選定、既存機体との適合確認、初期セットアップ、キャリブレーション、初回フィールドでの立ち会いまで対応します。 |
| 飛行講習 | 機体の操縦技能に加え、水面上での低高度飛行、True Terrain Followingの設定、緊急時の対応を含めた実機講習を行います。 |
| 測量講習 | 測線設計、測線間隔の考え方、水面標高の与え方、音速の設定、クロスチェックラインによる検証、後処理ソフトの操作まで。機材の使い方ではなく、測量成果を出すための講習です。 |
| 保守 | 国内窓口での受付。故障時の切り分け、メーカーとの調整、代替機のご相談まで対応します。輸入品を「国内で相談できる」体制でお使いいただけます。 |
| 現場サポート | 立ち上げ期の同行、難易度の高い現場での技術支援、測量受託まで対応します。 |
SkyLink Japanは2014年創業、2024年10月よりEXEDYグループの一員です。グループには、UAV/LiDAR測量・点群解析・現場オペレーションを担う扶和ドローン、災害対応・特殊環境での高難度運航を担うJDRONEがあります。機材の販売にとどまらず、運用・保守・解析までを一貫してご支援できる体制です。
水域測量のご相談を承ります
測りたい水域の規模、水深、濁りの状況、求められる成果をお知らせいただければ、UAV搭載エコーサウンダー、グリーンレーザーLiDAR、USV、測量船のいずれが適しているかというところからご提案します。自社製品ありきの提案はいたしません。