有線給電ドローンはどれだけ飛べるか：今も残る制限

地上給電でなくなるのはバッテリーの制限で、すべての制限ではありません

有線給電ドローンがどれだけ飛べるかは、一つのバッテリーではなく、システム全体で決まります。バッテリー運用では、機体を上空に配置する必要がある任務は複数のフライトに分かれます。チームが機体を着陸させ、バッテリーを交換して再び離陸させます。有線給電では、当社のTP-T4Hのような地上給電装置が給電ケーブルを通じて機体に電力を供給するため、通常のバッテリー交換サイクルによって一回のフライトの長さが決まることはなくなります。

ほかの制限は残ります。飛行時間は、引き続きモーター、ESC、プロペラ、ベアリング、冷却、飛行制御の挙動、天候、ペイロード、保守の要件によって制限されます。長時間運転できる地上電源があっても、点検を行わずにすべての機体を上空に維持できるわけではありません。お客様の運用では、変化として着陸の回数やバッテリー交換による中断が減ることがあります。ただし、それは地上電源、機体の熱的な制限、保守が許す範囲に限られます。

連続給電があっても、機体を監視なしで運用できるわけではありません。訓練を受けたオペレーターまたはチームが引き続き監視するため、運用要員の作業時間も同じ計画に含めてください。無期限に飛行し続けられるかについての簡潔な答えは、有線給電ドローンとはのよくある質問をご覧ください。

モーター、ESC、冷却と保守

バッテリーによる飛行時間の制限をなくすと、短いバッテリー飛行の間はあまり目立たなかった熱的な制限が表面化することがあります。長時間の任務では、モーター、ESC、コネクターの温度を監視する必要があります。機体の熱的な制限と保守の間隔は、引き続き適用されます。

その日の条件によって、これらの制限は変わります。周囲温度、内部温度、通風のいずれかが設計条件を超えると、パワーエレクトロニクスに熱ディレーティング（出力の抑制）が必要になる場合があります。運用高度が高いと、空気密度が低いために冷却性能が下がり、推進効率も変わることがあります。そのため、海面高度で得られた数値がお客様の現場に当てはまらない場合があります。天候によっては、地上電源が何を供給できるかにかかわらず、機体を地上にとどめる必要があります。

保守は、計画された時間になります。長時間の任務中、チームは給電ケーブル、コネクター、温度、バッテリーの状態、ウインチ、天候、アラーム表示、締結部品を定期的に確認します。機体を地上に置く必要がある点検や保守の間隔は、計画された停止になります。それぞれについて、製品マニュアルとお客様の現場の作業ルールに従ってください。

地上電源：商用電源、発電機の燃料補給とバックアップ

地上給電装置は現場のAC電源で動作します。TP-T4Hの仕様には外部電源入力AC 220 Vが記載されており、TP-Matrice M400有線照明システムの地上装置もAC 220 Vを受け付けます。TP-T4Hは独立した地上給電装置です。DJI Matrice 400向けに設計されたM400システムの標準構成は、TP-T-M400地上装置、TP-P-M400機上電源モジュール、照明灯で構成されます。

現場の商用電源、発電機、ポータブル電源は、地上給電装置の文書化された入力条件を満たす場合に検討できます。発電機については、想定される運転時間と燃料補給の手配を、作業前に合意しておく必要があります。ポータブル電源の使用可能な電力量と運転条件によって、負荷を支えられる時間が変わります。発電機の選定と容量については、有線給電ドローンの地上給電装置に使うAC電源の選び方をご覧ください。

有線給電のプロジェクトでは、たとえば地上電源の中断中に機体を支えるため、機体のバッテリーを電源構成の一部として残すことがあります。バッテリーが何を支えられるかは、バッテリー、その状態、機体の負荷、設置全体によって決まります。モジュールの電力定格だけで決まるわけではありません。詳しくは有線給電ドローンのバッテリーバックアップと電力共有をご覧ください。作業前に電源計画を合意しておくと、燃料補給やバッテリーの管理を、計画されていない停止ではなく計画された停止の中で行いやすくなります。

飛行時間の数値は前提条件とあわせて読む

飛行時間の数値は、それが得られた前提条件がなければ、ほとんど意味がありません。供給元の数値を読む場合も、お客様の顧客向けに数値を作成する場合も、その数値には次の内容が明記されている必要があります。

• 使用した機体と搭載したペイロード
• 地上給電装置、そのAC電源、使用する給電ケーブルの長さ
• 周囲温度、高度、天候
• 想定した点検と保守の間隔
• その数値が飛行中に実測されたものか、計算によるものか

電力の数値は、そのラベルとあわせて扱ってください。当社のTP-T4Hのページは、定格出力4 kWと最大出力電力4500 Wを記載しています。定格値、最大値、ピーク値はそれぞれ意味が異なります。ピークやクラスの表示は連続定格ではありません。詳しくは有線ドローンの連続・定格・ピーク電力の読み方をご覧ください。TP-Matrice M400のページは、機上電源モジュールの最大出力電力として3000 Wを記載しています。また、長時間の有線給電運用のために設計された構成であると説明していますが、時間の数値は記載していません。

販売店やシステムインテグレーターにとって、前提条件を明記した飛行時間の記載は、見積りを支えるのに役立つことがあります。お客様の顧客が、その数値が前提としている条件を、ご自身の現場と比較できるためです。

計画された停止を前提に上空での稼働時間を計画する

上空での稼働時間は、大きく掲げられた数値からではなく、お客様ご自身のシフトをもとに計画してください。要点は次のとおりです。計画上の上空での稼働時間 = シフト時間 − 計画された停止の回数 × 停止時間。

• シフト時間は、作業計画または契約から取ります。
• 計画された停止は、製品マニュアルと機体メーカーの資料に記載された点検と保守の間隔、お客様の現場の作業ルール、バッテリーの管理、停止が必要な発電機の燃料補給から決めます。
• 停止時間は、お客様ご自身の記録、または同様の現場での試行から取ります。停止の長さが異なる場合は、種類ごとに別々に数えてください。

お客様の記録から、天候による待機、地上電源の中断、機体温度のための一時停止などの計画外の停止は、別の項目として記録してください。有線ドローンとバッテリー交換：時間あたりのコストの算出のガイドでは、両方式について計画時間と計画外時間を同じ基準で扱っています。

このように作成した計画では、上空での稼働時間を、お客様の顧客の現場と手順までさかのぼって確認できます。そのため、作業スケジュールを守りやすくなります。

供給元に文書で確認したい質問

比較して見積りとあわせて保管できるよう、文書での回答を求めてください。

• 飛行時間の数値は、どの機体、ペイロード、給電ケーブルの長さ、周囲温度、高度を前提としているか。また、その数値は実測か計算か。
• どの電力値が定格、最大、ピーク、連続のいずれか。また、それぞれどの条件におけるものか。
• 長時間の有線給電運用について、マニュアルではどの点検と保守の間隔を定めているか。
• 地上給電装置が必要とするAC入力は何か。また、その数値にはどの電源を使ったか。
• 計画する設置において、地上電源が中断した場合、機体のバッテリーは何を支えるか。

当社にも同じ質問をしてください。特定の構成に対する飛行時間の数値は、その前提条件とあわせて、お客様のプロジェクトごとに営業チームが確認します。過熱や地上電源の喪失に関する保証の質問も、営業チームにご相談ください。構成ツールで構成案を組み立て、シフト計画とあわせてお送りいただけます。電源の組み合わせ、設置、供給範囲は、当社がお客様とともに確認します。