Prodrone 株式会社、KDDI SmartDrone 株式会社与 IDEAC 株式会社于 2026 年 3 月 24 日,成功完成一项实证实验:使用可在空中飞行并潜入水中的「水空合体无人机」,通过陆上远程操作,自动检查防波堤的水下结构。 本技术若能确立,将可在老化日益严重的港湾基础设施水下检查中,替代目前人力严重短缺的潜水员,以更安全且更低成本的方式进行基础设施维护管理。本实证是受国土交通省委托,作为「中小企业创新创出推进事业/运用无人机提升港湾设施检查与调查效率之技术开发与实证」的一部分进行开发与实施。 日本国内许多港湾设施建于高度经济成长期,预计到 2040 年,建成超过 50 年的设施将占整体约七成。另一方面,负责水下检查的潜水员面临高龄化与人力不足,供需落差持续扩大。浅海域水下检查伴随能见度、潮流与残压管理等多重风险,因此如何在确保安全的同时,创建低成本且可持续的检查体制,成为重要课题。 本次实证中,团队成功完成从陆上远程操作无人机自动飞行、抵达指定海域后着水、潜航,并在水中自动航行检查防波堤的一连串操作。此项目最大特点,是以低成本实现远程水下自动航行检查。一般而言,海底资源探查等水下自动航行需要 INS 惯性导航设备或 DVL 都卜勒对地速度计等高价设备;本次开发则采用 KDDI 在海底通信电缆维护检查中累积的高精度音响定位技术,在不使用上述高价设备的情况下,实现稳定的水下自动航行。 实证地点为爱知县南知多町师崎港,实证内容是在师崎港外防波堤,通过音响定位进行水下自动航行,验证是否能完整且高效率拍摄防波堤水下部分。流程包括:空中无人机自动飞往目标海域并着水、水下无人机分离并自动潜航、沿预先设置的航点自动航行并拍摄防波堤水下部分,以及回收水下无人机后自动飞回陆上。结果显示,水下无人机能在不受潮流冲走的情况下,完整且有效率地拍摄防波堤墙面,证明可用更低成本替代潜水员运行水下检查。 三家公司未来将持续推进水空合体无人机的水下自动航行技术,目标是实现能以更安全、更低成本方式运行危险水下作业的社会。除港湾水下基础设施检查外,也将推动其应用于灾害发生时迅速掌握水下受损状况,以及定置网、养殖场等渔业领域,并持续进行技术开发与实证,朝早期实用化与社会导入迈进。 水空合体无人机由空中无人机与水下无人机组成,可飞行也可潜入水中。通过 LTE 移动通信,可在空中、水面与水下进行远程自动航行。除了水下拍摄,也可搭载多波束声纳进行海底测量,或搭载单眼相机进行水上基础设施空拍检查。基本规格包括尺寸 1,670mm×1,670mm×665mm、重量 31kg、载重 15kg、抗风 10m/s、防水 IP55、搭载水下无人机时飞行时间 15 分钟、潜航时间约 1 小时,以及 70 公尺缆线。 其自动航行使用 KDDI 开发的音响定位技术,通过水下无人机搭载的音响发生设备,以及设置于水上空中无人机脚部的四个音响接收设备,接收并解析信号,以测量两台无人机之间的距离与方向。借由将接收设备分散配置于空中无人机四个脚部,并使用独自的信号处理技术,即使在音响反射较多的防波堤周边,也能提升定位精度并实现稳定测位。 此技术可望用于港湾设施、离岸风电、坝体、桥墩等水下基础设施检查,也可在灾害时掌握港湾系留设施损伤状况、拍摄沉船,或在不派船与潜水员的情况下,定期监测定置网与养殖场的水下状况。开发体制方面,Prodrone 负责商品企划开发,KDDI SmartDrone 负责音响定位技术的机体实装与统筹,音响定位技术由 KDDI 综合研究所开发,IDEAC 负责港湾设施检查方法。