災害監視無人機システムと 災害監視無人機システムとFOSS4Gとの関わり ((独)宇宙航空研究開発機構 都甲 様)

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災害監視無人機システムと 災害監視無人機システムとFOSS4Gとの関わり ((独)宇宙航空研究開発機構 都甲 様)

  1. 1. 災害監視無人機システムと 関わり FOSS4Gとの関わり (独)宇宙航空研究開発機構 無人航空機利用技術チーム 都甲 章己
  2. 2. アジェンダ• 無 機 無人機(UAV)とは• JAXAが行っている災害監視無人機システム の紹介• そ 中 行 その中で行ってきたオープンソースソフトウェ きたオ プ トウ アの調査で – 困ったこと – 期待したいこと
  3. 3. 無人機(UAV)とは l h l 無人機• Unmanned Aerial Vehicle。無人機。 d• 人が乗っていない航空機 機 – 大きさによっては絶対に人が乗れないものもある けど• 代表例 – RQ 1プレデターやRQ 4グローバルホーク RQ‐1プレデターやRQ‐4グローバルホーク – RQ‐16 T‐ホーク – YAMAHA RMAX YAMAHA RMAX – etc
  4. 4. 無人機(UAV)とは l h l 無人機• Unmanned Aerial Vehicle。無人機。 d• 人が乗っていない航空機 機 – 大きさによっては絶対に人が乗れないものもある けど• 代表例 – RQ 1プレデターやRQ 4グローバルホーク RQ‐1プレデターやRQ‐4グローバルホーク – RQ‐16 T‐ホーク – YAMAHA RMAX YAMAHA RMAX – etc
  5. 5. 無人機(UAV)とは l h l 無人機• Unmanned Aerial Vehicle。無人機。 d• 人が乗っていない航空機 機 – 大きさによっては絶対に人が乗れないものもある けど• 代表例 – RQ 1プレデターやRQ 4グローバルホーク RQ‐1プレデターやRQ‐4グローバルホーク – RQ‐16 T‐ホーク – YAMAHA RMAX YAMAHA RMAX – etc
  6. 6. 無人機(UAV)とは l h l 無人機• Unmanned Aerial Vehicle。無人機。 d• 人が乗っていない航空機 機 – 大きさによっては絶対に人が乗れないものもある けど• 代表例 – RQ 1プレデターやRQ 4グローバルホーク RQ‐1プレデターやRQ‐4グローバルホーク – RQ‐16 T‐ホーク – YAMAHA RMAX YAMAHA RMAX – etc
  7. 7. JAXAが行っている 災害監視無人機システムの研究開発飛行 視飛行監視 情報処 情報処理・素早く全体の被災状況を撮影 ・撮影した写真の登録・管理 電動小型固定翼無人機 ・写真による目視の被害把握 ・すぐ発進できる 監視画像利用システム ・保管や移動が容易 ・どこからでもアクセスできる ・日常の操作感の延長で気楽に 災害対策本部 被災情報を提供 12:34 56 場所等を指示 イメージを表示できません。メモリ不足のためにイメージを開く こ とができないか、イメージが破損している可能性があります。 コンピュータ を再起動して再度ファイルを開いてください。それでも赤い x が表示される場合は、イメージを削除して挿入してください。 中越大震災時新潟県災害対策本部 (出典:新潟県 HP) 7
  8. 8. 小型無人飛行機の開発 機体
  9. 9. 小型無人飛行機の開発 機体 カタパルト発進装置
  10. 10. 取得画像利用システムの開発 表示条件やデータ検索条件の 表示条件やデ タ検索条件の 指定 写真の一覧地図やオルソ幾何補正済み 画像の表示 ※開発中の画面です
  11. 11. 取得画像利用システムの構成 PHP Python ソ フト ArcGIS A GISベ Server HTTPンダ P Internet が サ 開 ー 発し SQLServer バー た 有 ERDAS 償製 品 IMAGINE コアプログラム データ共有インタフェース 各クライアント (未開発)
  12. 12. 取得画像利用システムの要• できるだけ早く情報を提供する – 被災情報と写真をリンクさせることで活用幅を広げる – 写真だけ出されても困るので 位置情報も公開でき 写真だけ出されても困るので、位置情報も公開でき るように • 位置情報のひも付けのあいまいさがEXIFのGPS情報にはあ るので• 対外的にデータをオープンにできる環境の構築 を行う(予定だった) – スタンドアロンではデータの公開が煩雑となり、作業 者がやらなくなる(疲れるしミスが起きる) – 公開するための枠組みがオープンにできれば・・・・
  13. 13. 被災情報と写真のリンク 写真やオルソ幾何補 正済み画像の表示 被災情報や写真内に収 まっているランドマーク 情報の登録修正を行う ※開発中の画面です
  14. 14. 被災情報と写真のリンク 写真やオルソ幾何補 正済み画像の表示 被災情報や写真内に収 まっているランドマーク 情報の登録修正を行う ※開発中の画面です
  15. 15. 未加工のオリジナル写真(上が北を向くよう回転) ※開発中の画面です
  16. 16. オルソ幾何補正処理済み・オルソ幾何補正は自動処理・赤枠は機体情報とカメラの情報から違うアルゴリズムで計算したもの ※開発中の画面です
  17. 17. 写真と位置情報のリンク• 機体搭載の制御コンピュータ出力の日時付き 位置情報と写真のEXIFの日時情報をもとに マッチングし、オルソ幾何補正に必要な情報 を特定 管理する を特定・管理する ※開発中の画面です
  18. 18. 写真と位置情報のリンク• 機体搭載の制御コンピュータ出力の日時付き 位置情報と写真のEXIFの日時情報をもとに ・基本的に搭載センサ(複合航法装置)からの出力 ・パン角・チルト角は機体に対するカメラの搭載向きで マッチングし、オルソ幾何補正に必要な情報 あるため固定 を特定 管理する を特定・管理する ※開発中の画面です
  19. 19. 2時期画像比較 ※開発中の画面です
  20. 20. 現在選択している飛行経 路で表示した写真 現在選択している飛行経 路で表示した写真の範囲過去撮影したもので、現在写真とのオーバーラップ率が高いものの1枚 ※開発中の画面です
  21. 21. 現在選択している飛行経 路で表示した写真 現在選択している飛行経 路で表示した写真の範囲 このような表示を行うことで写真で 見える被災情報の見落としを防ぐ過去撮影したもので、現在写真とのオーバーラップ率が高いものの1枚 ※開発中の画面です
  22. 22. プロプライエタリソフトを 使った理由は?• プ トタイプはオ プ プロトタイプはオープンソースソフトウェアを使っ トウ を使 ていた• でも、本格開発にあたり以下の問題を考慮した も 本格 あ を考慮 – システム全体を見渡した時、共通した枠組みの必要 性(システム全体は複数のサブシステムがあり、それ ブ ぞれで違うと見栄えや操作感が・・・・・) – 開発期間の問題 • プロトタイプ開発当時のMapServerのサポートの問題 • プロトタイプ開発当時のMapServerの機能的な問題 – コストの問題
  23. 23. 取得画像利用システムの構成 PHP Python ArcGIS A GIS Server HTTP P Internet サSQLServer ー バー ERDAS IMAGINEコアプログラムデータ共有インタフェース 各クライアント (未開発)
  24. 24. 取得画像利用システムの構成 PHP Python MapServer M A SGIS ArcGISFO ??? Server HTTPSSS P Internet4 Pgsql サG ーなど SQLServer バー PostGIS の O ERDAS S ???? S IMAGINE コアプログラム データ共有インタフェース 各クライアント (未開発)
  25. 25. 取得画像利用システムの構成 PHP Python MapServer M A SGIS ArcGISFO ??? Server 導入コストの削減には特 HTTPSSS 定の有償ソフトに頼らずに P Internet4 Pgsql サG ーなど SQLServer 開発できる環境にあること バー PostGIS の O が必要と考えている S ERDAS S ???? IMAGINE コアプログラム データ共有インタフェース 各クライアント (未開発)
  26. 26. で、改めていろいろと調べてみたで 改めていろいろと調べてみた• 災害監視無人機システムすべてで共通して 使えるGIS基盤は難しい??? – いろいろな仕組みが組合わせられているから、こ れでなんとかなるというのはなさそう Internet 小型飛行機システム 監視画像利用システム
  27. 27. で、改めていろいろと調べてみたで 改めていろいろと調べてみた• 災害監視無人機システムすべてで共通して どっちでも地図は使ってるけど 使えるGIS基盤は難しい??? アプリケーションのつくりが違う プリケ シ くりが違う – いろいろな仕組みが組合わせられているから、こ ので仕組みの共有が難しい れでなんとかなるというのはなさそう Internet 小型飛行機システム 監視画像利用システム
  28. 28. オープンソース版 取得画像利用システム 組 合わ 地 表• MapServerとPostGISの組み合わせで地図表 示部とかはOK(OpenStreetMapもあるし) p p• 細かい演算処理は自力で何とかする• 自動オルソ幾何補正も 自動オルソ幾何補正もGeoTIFF(ワールドファ (ワ ルドフ イル+TIFFファイル)でなんとかなる?(ツール の組み合わせで・・・・)• 以上の3点で気になるのはサーバーの必要 以上の3点で気になるのはサ バ の必要 能力etc・・・・・
  29. 29. オープンソース版 取得画像利用システム 組 合わ 地 表• MapServerとPostGISの組み合わせで地図表 示部とかはOK(OpenStreetMapもあるし) p p• 細かい演算処理は自力で何とかする• 自動オルソ幾何補正も 自動オルソ幾何補正もGeoTIFF(ワールドファ (ワ ルドフ イル+TIFFファイル)でなんとかなる?(ツール の組み合わせで・・・・)• 以上の3点で気になるのはサーバーの必要 以上の3点で気になるのはサ バ の必要 能力etc・・・・・
  30. 30. オープンソース版 取得画像利用システム 組 合わ 地 表• MapServerとPostGISの組み合わせで地図表 示部とかはOK(OpenStreetMapもあるし) p p• 細かい演算処理は自力で何とかする• 自動オルソ幾何補正も 自動オルソ幾何補正もGeoTIFF(ワールドファ (ワ ルドフ イル+TIFFファイル)でなんとかなる?(ツール の組み合わせで・・・・)• 以上の3点で気になるのはサーバーの必要 以上の3点で気になるのはサ バ の必要 能力etc・・・・・
  31. 31. FOSS4Gで困ったこと①• 検索して出てくる(日本語)情報が古い – 書いている通りにしても動かないからよくドキュメント を読むと使っているバ ジョンと差がある(互換性の を読むと使っているバージョンと差がある(互換性の 問題も?)• 互換性の問題? 換性 問題 – 最近ハマったのはPostGISの1.5と2.0でツールが吐き 出すDBの属性名が変えられてる(‘the_geom’と ‘geom’ なんで変えるの?めんどくさがりには困るよ) ‘geom’、なんで変えるの?めんどくさがりには困るよ) – この辺りって1990年代のLinuxによく似てる(互換性を 考えずに変更する影響が大きいことに気づいてくれ ていない?)
  32. 32. FOSS4Gで困ったこと②• OSの違い – 手元にあるPCがWindowsだから個人の問題? – VMで動かせというのもちょいと乱暴でしょう(個人的 にNAT/PortForwardは許せない気持ち) – OS依存も流行らないので、解説も含め可能であれば OSに依存しない形式にしてほしい• 文字コードの問題 – 現行バージョンのQGISには問題がある?みたいです が – 永遠の課題?けど ポリシ による解決で何とかなり 永遠の課題?けど、ポリシーによる解決で何とかなり そうだけど無理なのかな?
  33. 33. いろいろ問題があるけど• お おそらく通過して越えないといけない く通 越 な な – 例えば、Linuxの浸透はJF(Linux JF (Japanese  例えば、 の浸透は ( ( p FAQ) Project)の存在が大きかったんじゃない? • 初期のJFや元となる“linux.or.jp”には大変お世話にな 初期のJFや元となる linux.or.jp には大変お世話にな った – FreeBSDも日本語情報が多くてあまり困らなかっ た • インターネット系の研究者が頻繁に使ってたから聞く インタ ネット系の研究者が頻繁に使ってたから聞く 人に困らなかったっていうのもありますが
  34. 34. 期待したいこと①• “使いたいけど使えない”人が少なくなるため の枠組みを – 新バージョンの日本語情報の充実は急務では? – “貢献”という言葉の変革は? プログラミングやデータ作成修正、 翻訳だけでなく、“使うこと、使って いることをアピールすること”も貢献 なのでは?
  35. 35. 期待したいこと①• “使いたいけど使えない”人が少なくなるため の枠組みを – 新バージョンの日本語情報の充実は急務では? – “貢献”という言葉の変革は?• 開発者は多言語と互換性を想定した開発を – 問題なく実現するにはLTS(Long Term Support)の 問題なく実現するにはLTS(Long Term Support)の 概念を入れるとかいった手法はどう? – 古い設定ファイルでも問題なく動かす仕掛けは確 実にほしいと思うんですが
  36. 36. 期待したいこと①• “使いたいけど使えない”人が少なくなるため の枠組みを 新しいユーザーを取り込むためにはここは – 考えどころではないでしょうか 新バージョンの日本語情報の充実は急務では? – “貢献”という言葉の変革は?• 開発者は多言語と互換性を想定した開発を – コアプログラムさえ多言語対応・統一インタ コアプログラムさえ多言語対応 Term インタ 問題なく実現するにはLTS(Long 統 Support)の 問題なく実現するにはLTS(Long Term Support)の 概念を入れるとかいった手法はどう? フェースになっていれば翻訳データの投入 – は難しくない気がするんですが 古い設定ファイルでも問題なく動かす仕掛けは確 実にほしいと思うんですが
  37. 37. 期待したいこと②• 東日本大震災 対応 東日本大震災の対応でいろいろとやるべきこと(やっ ろ ろとやるべき と(や たほうがいいと思うこと)が見えてきたからこそ、オー プンソ ス側からの提案があっていいんじゃない? プンソース側からの提案があっていいんじゃない? – (疎)分散コンピューティング • やり取りするデータを標準化すればオルソ幾何補正とか、たくさ やり取りするデ タを標準化すればオルソ幾何補正とか、たくさ んのコンピュータで力技でもってやれるんじゃないかな – オープンデータ • みんなで作業分担するという視点で見れば必要だけど みんなで作業分担するという視点で見れば必要だけど・・・・
  38. 38. 期待したいこと②• 東日本大震災 対応 東日本大震災の対応でいろいろとやるべきこと(やっ ろ ろとやるべき と(や たほうがいいと思うこと)が見えてきたからこそ、オー プンソ ス側からの提案があっていいんじゃない? プンソース側からの提案があっていいんじゃない? – (疎)分散コンピューティング • やり取りするデータを標準化すればオルソ幾何補正とか、たくさ やり取りするデ タを標準化すればオルソ幾何補正とか、たくさ んのコンピュータで力技でもってやれるんじゃないかな – オープンデータ • みんなで作業分担するという視点で見れば必要だけど みんなで作業分担するという視点で見れば必要だけど・・・・• 座標系ももう少し優しくならないかな – 完全自動で判断する手法なんてあ たら本当にバラ色だ 完全自動で判断する手法なんてあったら本当にバラ色だ と思うけど難しいみたい
  39. 39. 期待したいこと②• 東日本大震災 対応 東日本大震災の対応でいろいろとやるべきこと(やっ ろ ろとやるべき と(や たほうがいいと思うこと)が見えてきたからこそ、オー プンソ ス側からの提案があっていいんじゃない? プンソース側からの提案があっていいんじゃない? – (疎)分散コンピューティング • やり取りするデータを標準化すればオルソ幾何補正とか、たくさ やり取りするデ タを標準化すればオルソ幾何補正とか、たくさ あくまで個人的に思うことですが んのコンピュータで力技でもってやれるんじゃないかな – オープンデータ • みんなで作業分担するという視点で見れば必要だけど みんなで作業分担するという視点で見れば必要だけど・・・・• 座標系ももう少し優しくならないかな – 完全自動で判断する手法なんてあ たら本当にバラ色だ 完全自動で判断する手法なんてあったら本当にバラ色だ と思うけど難しいみたい
  40. 40. 期待したいこと③• ユーザーの各種スキルに合わせたツールが あるとうれしいのでは – 「こんな便利なツールがあるのに」というのは使え る人の発想でしかない • 探さない人に探させるのは酷。 • インターネット屋さんからすると上のような考えは頻繁 に出くわす – これはインターネットを「Web」「メール」しか使えない人が多 れはインタ ネットを 」 ル」しか使えな 人が多 いから – Web版QGISとか・・・・地図データパックとか・・・・
  41. 41. ご清聴ありがとうございました

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