利用小型無人航空載具配送數量急劇增加的快遞包裹以及在發生災害時運送物資等的嘗試越來越活躍。但實施這個目標還面臨着一大障礙，即高樓風等引起的空氣亂流和局部暴雨等天氣現象。東京工業大學等正致力於準確預測這些天氣現象的研究。如能確立預測技術，估計到2030年前後，無人航空載具就能到處飛行了。由無人航空載具負責從物流基地到客戶手中的「最後一公里」的時代已經近在眼前。
在新宿周邊預測影響無人航空載具飛行的大氣亂流（圖片由日本氣象協會提供）
無人航空載具的用途已經擴大到很多領域。最初用來噴灑農藥和檢查風化作用的基礎設施等。近年來，地方政府等公共機構開始與初創企業共同致力於利用無人航空載具向離島運輸物資，以及實施旨在掌握災情的驗證實驗等。
日本經濟產業省爲促進無人航空載具的應用，公開了「空中工業革命」的隊形變換藍圖。提出的目標是，2022年度以後起動讓無人航空載具飛到居民區上空配送生活物資等的服務。
不過，受高層建築之間吹過的「高樓風」等的影響，城市周邊經常會發生急劇的氣流變化。從店鋪和倉庫到消費者家中或表單位的路程、即最後一公里有時還會遇到城市特有的局部暴雨等。課題在於如何保持穩定的飛行。
東京工業大學的神田學教授等人組成的研究團隊開發出了類比大城市地面附近的亂流的系統。2019年與日本氣象協會和防災科學技術研究所共同在JR新宿站西口周邊實施了驗證實驗，以2米爲間距、以5分鐘爲隔膜，預測了高樓風、強風和高樓引起的亂流。
此前也有再現大氣流的技術，但大多都是對風向等的解析度爲1公里以上的級別。城市地區的大氣亂流是由寬幾十米的建築物引起的幾米規模的細小亂流。因此，需要以小解析度來分析大氣狀態。
新宿西口矗立着東京都廳舍和新宿公園塔等多座高200米以上、寬幾十米的高層建築。因此，比城市裏的其他地區更容易形成高樓風等亂流。
神田教授等人向新宿區和工學院大學等實施的無人航空載具飛行實驗提供了分析資料。經應答，這些資料可用來判斷能否飛行等。
神田教授表示：「發生災害和配送快遞等需要靠近人時需要詳細掌握大氣的狀態」。研究團隊研究了城市地區的大氣亂流形成機制和影響，並以此爲基礎，利用電腦計算了流體，開發出了再現2米隔膜的風向等的方法。
爲防止無人航空載具遭遇局部高溫或降雨等異常天氣時發生事故，必須有提前進行預測的系統。
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無人航空載具的主要應用動向 |
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1990年前後 |
日本開始使用無線操控的直昇機噴灑農藥 |
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2001年 |
千葉大學的研究團隊成功實施小型無人直昇機的自主飛行 |
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2015年 |
無人航空載具降落在首相官邸的房頂上。成爲制定相關法規的契機 |
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2019年 |
東京工業大學的研究團隊研究預測亂流的系統 |
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2022年 |
日本開始全面使用無人航空載具運送物資等 |
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2030年 |
無人航空載具在空中飛行成爲日常風景 |
日本具備使用無人航空載具的條件
日本很早就開始使用無人航空載具。在近年來常見的有多個螺旋槳的多旋翼直昇機出現之前，日本就已經開始使用無線操控的直昇機噴灑農藥了，據說是全球最先開始使用無人航空載具噴灑農藥的國家。
美國等早在100多年前就開始使用載人飛機噴灑農藥。但由於農田面積廣闊，使用無線操控直昇機的優點比較少，因此無人航空載具的利用一直沒有進展。
Impress綜合研究所的資料顯示，日本國内的無人航空載具業務的市場規模目前是農業領域居首，但到2023年度，檢查領域將升到榜首。
物流領域的市場規模到2025年度也將達到2019年度的50倍以上。在離島比較多，而且老齡化日益嚴重的日本，無人航空載具的利用需求比較高。
相關法規也在推動無人航空載具的應用。2015年發生無人航空載具降落在首相官邸屋頂的事件後，相關法規得到了加強。由此，雖然也有聲音認爲相關法規比海外各國嚴格，給業務隊形變換帶來了困難，但推進無人航空載具應用的某初創企業社長表示：「能做的事情變得明確，反而方便與地方政府合作推進實用化」。
無人航空載具本身的利用場地已逐漸準備好。今後需要開發確保全全的外圍技術，比如氣象預測技術等。
日文：矢野攝士，《日經產業新聞》，2020年11月27日
中文：JST客觀日本編輯部
