(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-13
(45)【発行日】2023-07-24
(54)【発明の名称】水底形状測定装置
(51)【国際特許分類】
B63B 35/00 20200101AFI20230714BHJP
B63B 13/00 20060101ALI20230714BHJP
G01C 13/00 20060101ALI20230714BHJP
G01C 15/00 20060101ALI20230714BHJP
B63C 11/00 20060101ALI20230714BHJP
B64C 39/02 20060101ALI20230714BHJP
B64D 1/22 20060101ALI20230714BHJP
B63G 8/22 20060101ALI20230714BHJP
B64U 10/14 20230101ALI20230714BHJP
B64U 101/32 20230101ALN20230714BHJP
【ＦＩ】
B63B35/00 N
B63B13/00 Z
G01C13/00 D
G01C15/00 102C
B63C11/00 G
B64C39/02
B64D1/22
B63G8/22
B64U10/14
B64U101:32
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2019182384
(22)【出願日】2019-10-02
(65)【公開番号】P2021054378
(43)【公開日】2021-04-08
【審査請求日】2022-07-15
(73)【特許権者】
【識別番号】302060926
【氏名又は名称】株式会社フジタ
(74)【代理人】
【識別番号】100089875
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 茂
(72)【発明者】
【氏名】渋谷 光男
【審査官】福田 信成
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０７３１６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－０９９８８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６２－１７７５９７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭４９－１３４９０３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１８－１４６３２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１０４９３４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６３Ｂ ３５／００
Ｂ６３Ｂ １３／００
Ｇ０１Ｃ １３／００
Ｇ０１Ｃ １５／００
Ｂ６３Ｃ １１／００
Ｂ６４Ｃ ３９／０２
Ｂ６４Ｄ １／２２
Ｂ６３Ｇ ８／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水底の形状を測定する水底形状測定装置であって、遠隔制御される無人飛行体と、
前記無人飛行体にワイヤを介して吊り下げられた筐体と、
前記筐体に浮力を与える浮体と、
前記浮体の浮力を制御する浮力制御部と、
前記筐体に収容され前記筐体が水中に位置した状態で前記水底の３次元形状を測定し３次元形状情報を生成する３次元形状測定部と、
前記無人飛行体に搭載され測位衛星から受信した測位信号に基づいて前記無人飛行体の位置を測位し測位情報として生成する測位部と、
前記３次元形状情報および前記測位情報に基づいて前記水底の形状を地球上の座標位置で示される水底形状情報として生成する水底形状情報生成部と、を備え、
前記浮体は、その内部に気体が給排されることで膨張収縮し、その内部の前記気体の容積によって浮力が調整される袋体で構成され、
前記浮力制御部は、
前記袋体に前記気体を供給する気体供給部と、
前記袋体に充填された気体を排出させる気体排出部とを備え、
前記袋体は、前記筐体の外部に設けられ、
膨張した状態の前記袋体の全体を覆うと共に、水の出入りが可能に形成された袋体保護ケースを更に備える、
ことを特徴とする水底形状測定装置。
【請求項2】
前記気体供給部から前記袋体に供給される前記気体は水上の空気である、ことを特徴とする請求項１記載の水底形状測定装置。
【請求項3】
前記気体供給部から前記袋体に供給される前記気体は、前記筐体に収容されたボンベ内の気体である、ことを特徴とする請求項１記載の水底形状測定装置。
【請求項4】
前記浮力制御部による浮力の制御は、前記筐体の少なくとも一部を水面上に位置させる浮力を前記浮体に与えるようになされる、ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の水底形状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水底形状測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
海底、湖底、河床などに対する浚渫作業や構造物の構築作業に際しては、海底、湖底、河床の底の水底形状を正確に測定することが必要である。
水底形状測定装置として、観測船から支持フレームを介してソナーを水中に配置し、ソナーによって測定した水底の３次元形状情報と、観測船に搭載したＧＰＳ測位装置で測位された測位情報に基づいて水底の形状を地球上の座標位置で示される水底形状情報として生成する技術が提案されている（特許文献１参照）。
上記従来技術では、波浪による観測船の揺れによって生じる測定誤差を補正するために、観測船側に３次元位置センサを設けて観測船の３次元位置を取得すると共に、地上側にトータルステーションを設け、トータルステーションによって観測船の位置を測定して測位データを求め、これら観測船の３次元位置と測位データを用いて水底形状情報を補正するようにしている。
水底形状測定装置として、観測船から支持フレームを介してソナーを水中に配置し、ソナーによって測定した水底の３次元形状情報と、観測船に搭載したＧＰＳ測位装置で測位された測位情報に基づいて水底の形状を地球上の座標位置で示される水底形状情報として生成する技術が提案されている（特許文献１参照）。
上記従来技術では、波浪による観測船の揺れによって生じる測定誤差を補正するために、観測船側に３次元位置センサを設けて観測船の３次元位置を取得すると共に、地上側にトータルステーションを設け、トータルステーションによって観測船の位置を測定して測位データを求め、これら観測船の３次元位置と測位データを用いて水底形状情報を補正するようにしている。
【0003】
しかしながら、上記従来技術では、そもそも水底形状情報を得るために観測船と観測船を運行するための船舶免許資格者が必要となり、設備コスト、運用コストが高いものとなっている。
また、波浪による観測船の揺れによって生じる測定誤差を補正するために３次元位置センサ、トータルステーションといった装置が必要となり、また、測定誤差の補正を行なうための演算処理が必要となり、構成の簡素化、コストの低減を図る上で不利となる。
そこで、本出願人は、無人飛行機に吊り下げた3次元形状測定部を水中に位置させることで水底形状の3次元形状である水底形状情報を生成し、観測船を用いることに伴う様々なコストを低減する上で有利な水底形状測定装置を既に提案している。
また、波浪による観測船の揺れによって生じる測定誤差を補正するために３次元位置センサ、トータルステーションといった装置が必要となり、また、測定誤差の補正を行なうための演算処理が必要となり、構成の簡素化、コストの低減を図る上で不利となる。
そこで、本出願人は、無人飛行機に吊り下げた3次元形状測定部を水中に位置させることで水底形状の3次元形状である水底形状情報を生成し、観測船を用いることに伴う様々なコストを低減する上で有利な水底形状測定装置を既に提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１０－３０３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、無人飛行機がそれに搭載されたバッテリの電力によってロータを回転させて飛行するものである場合、あるいは、無人飛行機がそれに搭載された化石燃料によって動作する内燃機関（エンジン）によってロータを回転させるものである場合には、バッテリあるいは化石燃料の容量によって飛行時間、飛行距離が制約される。
特に、無人飛行機で3次元形状測定部を吊り下げて飛行させる場合は、無人飛行機に3次元形状測定部の重量が加わることから飛行時間、飛行距離が低下することが懸念され、水底形状情報の生成を効率よく行なう上で改善の余地がある。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、水底形状情報の生成を効率よく行なう上で有利な水底形状測定装置を提供することにある。
特に、無人飛行機で3次元形状測定部を吊り下げて飛行させる場合は、無人飛行機に3次元形状測定部の重量が加わることから飛行時間、飛行距離が低下することが懸念され、水底形状情報の生成を効率よく行なう上で改善の余地がある。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、水底形状情報の生成を効率よく行なう上で有利な水底形状測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述の目的を達成するため、本発明は、水底の形状を測定する水底形状測定装置であって、遠隔制御される無人飛行体と、前記無人飛行体にワイヤを介して吊り下げられた筐体と、前記筐体に浮力を与える浮体と、前記浮体の浮力を制御する浮力制御部と、前記筐体に収容され前記筐体が水中に位置した状態で前記水底の３次元形状を測定し３次元形状情報を生成する３次元形状測定部と、前記無人飛行体に搭載され測位衛星から受信した測位信号に基づいて前記無人飛行体の位置を測位し測位情報として生成する測位部と、前記３次元形状情報および前記測位情報に基づいて前記水底の形状を地球上の座標位置で示される水底形状情報として生成する水底形状情報生成部とを備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記浮体は、その内部に気体が給排されることで膨張収縮し、その内部の前記気体の容積によって浮力が調整される袋体で構成され、前記浮力制御部は、前記袋体に前記気体を供給する気体供給部と、前記袋体に充填された気体を排出させる気体排出部とを備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記気体供給部から前記袋体に供給される前記気体は水上の空気であることを特徴とする。
また、本発明は、前記気体供給部から前記袋体に供給される前記気体は、前記筐体に収容されたボンベ内の気体であることを特徴とする。
また、本発明は、前記袋体は、前記筐体の外部に設けられ、膨張した状態の前記袋体の全体を覆うと共に、水の出入りが可能に形成された袋体保護ケースを更に備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記筐体は、水の出入りが可能に構成され、前記袋体は、前記筐体の内部に設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記浮体は、その内部に気体と水とが給排されることで浮力が調整されるバラストタンクで構成され、前記バラストタンクの上部と下部にそれぞれ開閉弁が設けられ、前記浮力制御部は、前記開閉弁を含んで構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記浮力制御部は、前記バラストタンクの内部に気体を供給するボンベを含んで構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記筐体は水密に構成され、前記バラストタンクは、前記筐体で構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記浮力制御部による浮力の制御は、前記筐体の少なくとも一部を水面上に位置させる浮力を前記浮体に与えるようになされることを特徴とする。
また、本発明は、前記浮体は、その内部に気体が給排されることで膨張収縮し、その内部の前記気体の容積によって浮力が調整される袋体で構成され、前記浮力制御部は、前記袋体に前記気体を供給する気体供給部と、前記袋体に充填された気体を排出させる気体排出部とを備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記気体供給部から前記袋体に供給される前記気体は水上の空気であることを特徴とする。
また、本発明は、前記気体供給部から前記袋体に供給される前記気体は、前記筐体に収容されたボンベ内の気体であることを特徴とする。
また、本発明は、前記袋体は、前記筐体の外部に設けられ、膨張した状態の前記袋体の全体を覆うと共に、水の出入りが可能に形成された袋体保護ケースを更に備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記筐体は、水の出入りが可能に構成され、前記袋体は、前記筐体の内部に設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記浮体は、その内部に気体と水とが給排されることで浮力が調整されるバラストタンクで構成され、前記バラストタンクの上部と下部にそれぞれ開閉弁が設けられ、前記浮力制御部は、前記開閉弁を含んで構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記浮力制御部は、前記バラストタンクの内部に気体を供給するボンベを含んで構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記筐体は水密に構成され、前記バラストタンクは、前記筐体で構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記浮力制御部による浮力の制御は、前記筐体の少なくとも一部を水面上に位置させる浮力を前記浮体に与えるようになされることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、無人飛行体から吊り下げた３次元形状測定部を水中に位置させて水底の３次元形状を測定し３次元形状情報を生成すると共に、測位部により無人飛行体の位置を測位し測位情報として生成し、それら３次元形状情報および測位情報に基づいて水底の形状を地球上の座標位置で示される水底形状情報として生成するようにした。
したがって、従来のようにソナーを設けた観測船が不要となるため、観測船と観測船を運行するための船舶免許資格者が必要となり、設備コスト、運用コストを低減する上で有利となる。また、３次元形状測定部を支持する無人飛行体は、波浪の影響を受けることがなく、従来のように観測船の揺れを補正するための設備が不要となり、構成の簡素化、コストの低減を図る上で有利となる。
また、３次元形状測定部を収容する筐体に浮力を与える浮体を設けると共に、浮体の浮力を制御するようにしたので、無人飛行体によって筐体を水面に浮かべて水面に沿って移動させるにあたって、浮体の浮力の分だけ無人飛行体に加わる筐体の重量を軽減できるので、無人飛行体によって筐体を空中に位置させた状態で移動させる場合に比較して無人飛行体の負荷を軽減させることができる。
そのため、無人飛行体が飛行に要するバッテリあるいは化石燃料の消費量を抑制する上で有利となり、無人飛行体の飛行時間、飛行距離を確保する上で有利となり、広範囲にわたって水底の水底形状情報を生成する上で有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上で有利となる。
また、浮体を、その内部に気体が給排されることで膨張収縮し、その内部の気体の容積によって浮力が調整される袋体で構成すると、構成の簡素化を図り、無人飛行体の負荷を軽減する上で有利となる。
また、気体供給部から袋体に供給される気体を水上の空気とすると、特別なガスなどの気体を測定の都度新たに準備する必要がなく、水底形状測定装置の運用コストを低減する上で有利となる。
また、気体供給部から袋体に供給される気体を筐体に収容されたボンベ内の気体とすると、水上の空気を取り入れるためのホースが不要となるため、空中を移動する場合に生じるホースの空気抵抗を抑制する上で有利となり、無人飛行体が飛行に要するバッテリあるいは化石燃料の消費量を抑制する上で有利となり、無人飛行体の飛行時間、飛行距離を確保する上で有利となり、広範囲にわたって水底の水底形状情報を生成する上で有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上で有利となる。
また、膨張した状態の袋体の全体を覆うと共に、水の出入りが可能に形成された袋体保護ケースを設けると、袋体が岩や構造物などに干渉して損傷することが防止され、袋体の保護を図る上で有利となる。
また、筐体を水の出入りが可能に構成し、袋体を筐体の内部に設けると、袋体保護ケースを設けることなく、袋体が岩や構造物などに干渉して損傷することが防止され、袋体の保護を図る上で有利となる。
また、浮体を、その内部に気体と水とが給排されることで浮力が調整されるバラストタンクで構成すると、構成の簡素化を図り、無人飛行体の負荷を軽減する上で有利となる。
また、浮力制御部をバラストタンクの内部に気体を供給するボンベを含んで構成すると、バラストタンクから水を排出してバラストタンクによる浮力を発生させる際に、ボンベから供給される空気をバラストタンクの内部に導入すれば済む。そのため、無人飛行体を上昇させ、水中部の全体を空中まで上昇させてバラストタンクから水を排出する必要がなく、無人飛行体が飛行に要するバッテリあるいは化石燃料の消費量を抑制する上で有利となり、無人飛行体の飛行時間、飛行距離を確保する上で有利となり、広範囲にわたって水底の水底形状情報を生成する上で有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上で有利となる。
また、バラストタンクを水が出入りする筐体で構成すると、構成の簡素化、コスト低減を図る上で有利となる。
また、筐体の少なくとも一部を水面上に位置させる浮力を浮体に与えるように浮力制御部による浮力の制御を行なうと、無人飛行体によって筐体の全体を水中に位置させた状態で水面に沿って移動させる場合に比較して筐体に作用する水の抵抗を抑制できるため、無人飛行体の負荷を軽減させる上でより有利となり、無人飛行体の飛行時間、飛行距離を確保する上でより有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上でより一層有利となる。
したがって、従来のようにソナーを設けた観測船が不要となるため、観測船と観測船を運行するための船舶免許資格者が必要となり、設備コスト、運用コストを低減する上で有利となる。また、３次元形状測定部を支持する無人飛行体は、波浪の影響を受けることがなく、従来のように観測船の揺れを補正するための設備が不要となり、構成の簡素化、コストの低減を図る上で有利となる。
また、３次元形状測定部を収容する筐体に浮力を与える浮体を設けると共に、浮体の浮力を制御するようにしたので、無人飛行体によって筐体を水面に浮かべて水面に沿って移動させるにあたって、浮体の浮力の分だけ無人飛行体に加わる筐体の重量を軽減できるので、無人飛行体によって筐体を空中に位置させた状態で移動させる場合に比較して無人飛行体の負荷を軽減させることができる。
そのため、無人飛行体が飛行に要するバッテリあるいは化石燃料の消費量を抑制する上で有利となり、無人飛行体の飛行時間、飛行距離を確保する上で有利となり、広範囲にわたって水底の水底形状情報を生成する上で有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上で有利となる。
また、浮体を、その内部に気体が給排されることで膨張収縮し、その内部の気体の容積によって浮力が調整される袋体で構成すると、構成の簡素化を図り、無人飛行体の負荷を軽減する上で有利となる。
また、気体供給部から袋体に供給される気体を水上の空気とすると、特別なガスなどの気体を測定の都度新たに準備する必要がなく、水底形状測定装置の運用コストを低減する上で有利となる。
また、気体供給部から袋体に供給される気体を筐体に収容されたボンベ内の気体とすると、水上の空気を取り入れるためのホースが不要となるため、空中を移動する場合に生じるホースの空気抵抗を抑制する上で有利となり、無人飛行体が飛行に要するバッテリあるいは化石燃料の消費量を抑制する上で有利となり、無人飛行体の飛行時間、飛行距離を確保する上で有利となり、広範囲にわたって水底の水底形状情報を生成する上で有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上で有利となる。
また、膨張した状態の袋体の全体を覆うと共に、水の出入りが可能に形成された袋体保護ケースを設けると、袋体が岩や構造物などに干渉して損傷することが防止され、袋体の保護を図る上で有利となる。
また、筐体を水の出入りが可能に構成し、袋体を筐体の内部に設けると、袋体保護ケースを設けることなく、袋体が岩や構造物などに干渉して損傷することが防止され、袋体の保護を図る上で有利となる。
また、浮体を、その内部に気体と水とが給排されることで浮力が調整されるバラストタンクで構成すると、構成の簡素化を図り、無人飛行体の負荷を軽減する上で有利となる。
また、浮力制御部をバラストタンクの内部に気体を供給するボンベを含んで構成すると、バラストタンクから水を排出してバラストタンクによる浮力を発生させる際に、ボンベから供給される空気をバラストタンクの内部に導入すれば済む。そのため、無人飛行体を上昇させ、水中部の全体を空中まで上昇させてバラストタンクから水を排出する必要がなく、無人飛行体が飛行に要するバッテリあるいは化石燃料の消費量を抑制する上で有利となり、無人飛行体の飛行時間、飛行距離を確保する上で有利となり、広範囲にわたって水底の水底形状情報を生成する上で有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上で有利となる。
また、バラストタンクを水が出入りする筐体で構成すると、構成の簡素化、コスト低減を図る上で有利となる。
また、筐体の少なくとも一部を水面上に位置させる浮力を浮体に与えるように浮力制御部による浮力の制御を行なうと、無人飛行体によって筐体の全体を水中に位置させた状態で水面に沿って移動させる場合に比較して筐体に作用する水の抵抗を抑制できるため、無人飛行体の負荷を軽減させる上でより有利となり、無人飛行体の飛行時間、飛行距離を確保する上でより有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上でより一層有利となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第１の実施の形態の水底形状測定装置の構成を示すブロック図である。
【図2】無人飛行体によって水中部が水中に配置された測定状態を示す説明図である。
【図3】第１の実施の形態の水底形状測定装置の水中部の構成を示す縦断面図である。
【図5】第１の実施の形態の水底形状測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図6】第２の実施の形態の水底形状測定装置の構成を示すブロック図である。
【図7】第２の実施の形態の水底形状測定装置の水中部の構成を示す縦断面図である。
【図9】第２実施の形態の水底形状測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図10】第３の実施の形態の水底形状測定装置の構成を示すブロック図である。
【図11】第３の実施の形態の水底形状測定装置の水中部の構成を示す縦断面図である。
【図12】第４の実施の形態の水底形状測定装置の構成を示すブロック図である。
【図13】第４の実施の形態の水底形状測定装置の水中部の構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１に示すように、本実施の形態の水底形状測定装置１０Ａは、管理装置１２と、無人飛行体１４と、水中部１６Ａとを含んで構成されている。
管理装置１２は、水底４６（図２参照）の形状を測定する海、河川、湖などの近傍の地上に設けられている。
管理装置１２は、遠隔操作司令部１２Ａと、管理装置側通信部１２Ｂと、地図データベース部１２Ｃと、表示部１２Ｄと、管理装置側飛行制御部１２Ｅと、水底形状情報生成部１２Ｆと、情報処理部１２Ｇと、記憶部１２Ｈと、出力部１２Ｉとを含んで構成されている。
図１に示すように、本実施の形態の水底形状測定装置１０Ａは、管理装置１２と、無人飛行体１４と、水中部１６Ａとを含んで構成されている。
管理装置１２は、水底４６（図２参照）の形状を測定する海、河川、湖などの近傍の地上に設けられている。
管理装置１２は、遠隔操作司令部１２Ａと、管理装置側通信部１２Ｂと、地図データベース部１２Ｃと、表示部１２Ｄと、管理装置側飛行制御部１２Ｅと、水底形状情報生成部１２Ｆと、情報処理部１２Ｇと、記憶部１２Ｈと、出力部１２Ｉとを含んで構成されている。
【0010】
遠隔操作司令部１２Ａは、ジョイスティックなどの操作部材を作業者が操作することで無人飛行体１４を遠隔操作するための飛行体操作指令情報を生成するものである。
また、遠隔操作司令部１２Ａは、操作ボタンなどの操作部材を作業者が操作することで無人飛行体１４に搭載された測位部１４Ｄの動作を開始させ、あるいは、停止させるための測位部１４Ｄの操作指令情報を生成するものである。
また、遠隔操作司令部１２Ａは、ジョイスティックなどの操作部材を作業者が操作することで水中部１６Ａを遠隔操作するための水中部操作指令情報を生成するものである。
管理装置側通信部１２Ｂは、無線回線Ｎを介して無人飛行体１４と通信を行なうものであり、無人飛行体１４に飛行体操作指令情報、測位部１４Ｄの操作指令情報を送信し、無人飛行体１４から送信される画像情報、測位情報、３次元形状情報を受信するものであり、図中符号１２０２は管理装置側通信部１２Ｂのアンテナを示す。
なお、画像情報、測位情報、３次元形状情報については後で詳述する。
また、管理装置側通信部１２Ｂは、無線回線Ｎを介して無人飛行体１４を経由して後述する水中部１６Ａの水中部側制御部２６と通信を行なうものであり、水中部側制御部２６に対して水中部操作司令情報を送信するものである。
また、遠隔操作司令部１２Ａは、操作ボタンなどの操作部材を作業者が操作することで無人飛行体１４に搭載された測位部１４Ｄの動作を開始させ、あるいは、停止させるための測位部１４Ｄの操作指令情報を生成するものである。
また、遠隔操作司令部１２Ａは、ジョイスティックなどの操作部材を作業者が操作することで水中部１６Ａを遠隔操作するための水中部操作指令情報を生成するものである。
管理装置側通信部１２Ｂは、無線回線Ｎを介して無人飛行体１４と通信を行なうものであり、無人飛行体１４に飛行体操作指令情報、測位部１４Ｄの操作指令情報を送信し、無人飛行体１４から送信される画像情報、測位情報、３次元形状情報を受信するものであり、図中符号１２０２は管理装置側通信部１２Ｂのアンテナを示す。
なお、画像情報、測位情報、３次元形状情報については後で詳述する。
また、管理装置側通信部１２Ｂは、無線回線Ｎを介して無人飛行体１４を経由して後述する水中部１６Ａの水中部側制御部２６と通信を行なうものであり、水中部側制御部２６に対して水中部操作司令情報を送信するものである。
【0011】
地図データベース部１２Ｃは、水底４６の形状を測定しようとする海、河川、湖などを含む地図情報を格納している。
【0012】
表示部１２Ｄは、管理装置側通信部１２Ｂで受信された画像情報、３次元形状情報を表示するものである。
したがって、作業者は、表示部１２Ｄによって表示された画像情報、３次元形状情報に基づいて無人飛行体１４の遠隔操作を行なうことが可能となっている。
また、表示部１２Ｄは、管理装置側通信部１２Ｂで受信された測位情報に基づいて、地図データベース部１２Ｃに格納されている地図情報を読み出して表示すると共に、無人飛行体１４の現在位置を表示部１２Ｄの表示画面上に表示された地図の上に表示するように構成されている。
したがって、作業者は、表示部１２Ｄによって表示された地図と無人飛行体１４の現在位置とに基づいて無人飛行体１４の遠隔操作を行なうことが可能となっている。
したがって、作業者は、表示部１２Ｄによって表示された画像情報、３次元形状情報に基づいて無人飛行体１４の遠隔操作を行なうことが可能となっている。
また、表示部１２Ｄは、管理装置側通信部１２Ｂで受信された測位情報に基づいて、地図データベース部１２Ｃに格納されている地図情報を読み出して表示すると共に、無人飛行体１４の現在位置を表示部１２Ｄの表示画面上に表示された地図の上に表示するように構成されている。
したがって、作業者は、表示部１２Ｄによって表示された地図と無人飛行体１４の現在位置とに基づいて無人飛行体１４の遠隔操作を行なうことが可能となっている。
【0013】
管理装置側飛行制御部１２Ｅは、作業者の遠隔操作に代えて、管理装置側通信部１２Ｂで受信された測位情報と、予め定められた飛行ルートとに基づいて無人飛行体１４を上記飛行ルートに沿って自動制御により飛行させるものである。
すなわち、地図データベース部１２Ｃの地図情報に基づいて、無人飛行体１４を測定すべき水底４６に沿って飛行するような飛行コースを設定しておき、管理装置側飛行制御部１２Ｅによって測位情報と飛行コースに基づいて飛行体操作指令情報を生成し、飛行体操作指令情報を管理装置側通信部１２Ｂから無線回線Ｎを介して飛行体側通信部１４Ａに送信し、飛行体操作指令情報を飛行体側飛行制御部１４Ｃに与えることで、無人飛行体１４を自動制御することができる。
すなわち、地図データベース部１２Ｃの地図情報に基づいて、無人飛行体１４を測定すべき水底４６に沿って飛行するような飛行コースを設定しておき、管理装置側飛行制御部１２Ｅによって測位情報と飛行コースに基づいて飛行体操作指令情報を生成し、飛行体操作指令情報を管理装置側通信部１２Ｂから無線回線Ｎを介して飛行体側通信部１４Ａに送信し、飛行体操作指令情報を飛行体側飛行制御部１４Ｃに与えることで、無人飛行体１４を自動制御することができる。
【0014】
水底形状情報生成部１２Ｆは、管理装置側通信部１２Ｂで受信された３次元形状情報および測位情報に基づいて水底４６の形状を地球上の座標位置で示される、言い換えると、３次元座標で示される水底形状情報として生成するものである。
【0015】
情報処理部１２Ｇは、水底形状情報を演算処理することで、水底４６の形状を示す断面図、斜視図、等深線図などを生成するものである。
本実施の形態では、表示部１２Ｄによる水底形状情報の表示は、情報処理部１２Ｇによって生成された水底４６の形状を示す断面図、斜視図、等深線図などを表示することでなされる。
本実施の形態では、表示部１２Ｄによる水底形状情報の表示は、情報処理部１２Ｇによって生成された水底４６の形状を示す断面図、斜視図、等深線図などを表示することでなされる。
【0016】
記憶部１２Ｈは、水底形状情報生成部１２Ｆで生成された水底形状情報、情報処理部１２Ｇで生成された水底４６の形状を示す断面図、斜視図、等深線図などを格納するものである。
出力部１２Ｉは、記憶部１２Ｈに記憶された水底形状情報や断面図、斜視図、等深線図などを出力するものであり、例えば、メモリカードなどの半導体記録媒体にそれら水底形状情報や図を記録し、あるいは、ネットワークを介して端末装置にそれら水底形状情報や図を送信したり、あるいは、プリンタを用いて紙媒体にそれら水底形状情報や図を印刷したりするものである。
出力部１２Ｉは、記憶部１２Ｈに記憶された水底形状情報や断面図、斜視図、等深線図などを出力するものであり、例えば、メモリカードなどの半導体記録媒体にそれら水底形状情報や図を記録し、あるいは、ネットワークを介して端末装置にそれら水底形状情報や図を送信したり、あるいは、プリンタを用いて紙媒体にそれら水底形状情報や図を印刷したりするものである。
【0017】
無人飛行体１４は、図２に示すように、飛行体本体１８と、飛行体本体１８に設けられた複数のロータ２０と、ロータ２０毎に設けられロータ２０を回転駆動する複数のモータ（不図示）と、モータに電力を供給するバッテリ（不図示）を備えている。
なお、本実施の形態では、無人飛行体１４がバッテリの電力によってロータ２０を回転させる場合について説明するが、本発明は、無人飛行体１４が化石燃料で動作するエンジンによってロータ２０を回転させるものであっても無論適用可能である。
また、無人飛行体１４は、図１に示すように、飛行体側通信部１４Ａ、撮像部１４Ｂ、飛行体側飛行制御部１４Ｃ、測位部１４Ｄを含んで構成されている。
なお、本実施の形態では、無人飛行体１４がバッテリの電力によってロータ２０を回転させる場合について説明するが、本発明は、無人飛行体１４が化石燃料で動作するエンジンによってロータ２０を回転させるものであっても無論適用可能である。
また、無人飛行体１４は、図１に示すように、飛行体側通信部１４Ａ、撮像部１４Ｂ、飛行体側飛行制御部１４Ｃ、測位部１４Ｄを含んで構成されている。
【0018】
飛行体側通信部１４Ａは、管理装置１２の管理装置側通信部１２Ｂと無線回線Ｎを介して通信を行なうものであり、撮像部１４Ｂで撮像された画像情報、測位部１４Ｄで生成された測位情報、後述する水中部１６Ａに搭載された３次元形状測定部２４で生成された３次元形状情報を、管理装置側通信部１２Ｂに送信すると共に、管理装置側通信部１２Ｂから無人飛行体操作指令情報および水中部操作指令情報を受信するものである。図中符号１４０２は飛行体側通信部１４Ａのアンテナを示す。
【0019】
撮像部１４Ｂは、無人飛行体１４の周囲を撮像して画像情報を生成するものである。
飛行体側飛行制御部１４Ｃは、管理装置側通信部１２Ｂから無線回線Ｎを介して飛行体側通信部１４Ａに送信された飛行体操作指令情報に基づいて各ロータ２０を回転制御することで、無人飛行体１４を飛行させるものである。
測位部１４Ｄは、飛行体本体１８に搭載され測位衛星から受信した測位信号に基づいて無人飛行体１４の位置を測位し測位情報として生成するものである。
このような測位衛星は、GPS、GLONASS、Galileo、準天頂衛星（QZSS）等のGNSS(Global Navigation Satellite System：全球測位衛星システム)で用いられるものであり、それら測量システムで使用される測位衛星の１つを用いてもよく、あるいは、２つ以上の測位衛星を組み合わせて用いても良い。
飛行体側飛行制御部１４Ｃは、管理装置側通信部１２Ｂから無線回線Ｎを介して飛行体側通信部１４Ａに送信された飛行体操作指令情報に基づいて各ロータ２０を回転制御することで、無人飛行体１４を飛行させるものである。
測位部１４Ｄは、飛行体本体１８に搭載され測位衛星から受信した測位信号に基づいて無人飛行体１４の位置を測位し測位情報として生成するものである。
このような測位衛星は、GPS、GLONASS、Galileo、準天頂衛星（QZSS）等のGNSS(Global Navigation Satellite System：全球測位衛星システム)で用いられるものであり、それら測量システムで使用される測位衛星の１つを用いてもよく、あるいは、２つ以上の測位衛星を組み合わせて用いても良い。
【0020】
なお、水底形状情報生成部１２Ｆを無人飛行体１４に設け、水底形状情報生成部１２Ｆで生成された水底形状情報を無線回線Ｎを介して無人飛行体１４から離れた管理装置１２へ送信するようにしてもよい。
しかしながら、本実施の形態のように、無人飛行体１４から離れた管理装置１２に水底形状情報生成部１２Ｆを設け、水底形状情報生成部１２Ｆによる水底形状情報の生成を、無線回線Ｎを介して供給される３次元形状情報および測位情報に基づいて行なうようにすると、無人飛行体１４に水底形状情報生成部１２Ｆを設ける場合に比較して、無人飛行体１４の省電力化、軽量化を図れることから、無人飛行体１４の飛行継続時間を確保でき、したがって、無人飛行体１４の一回の飛行によってより広い範囲の水底２２の３次元形状の測定を行なうことができ、測定の効率化を図る上で有利となる。
しかしながら、本実施の形態のように、無人飛行体１４から離れた管理装置１２に水底形状情報生成部１２Ｆを設け、水底形状情報生成部１２Ｆによる水底形状情報の生成を、無線回線Ｎを介して供給される３次元形状情報および測位情報に基づいて行なうようにすると、無人飛行体１４に水底形状情報生成部１２Ｆを設ける場合に比較して、無人飛行体１４の省電力化、軽量化を図れることから、無人飛行体１４の飛行継続時間を確保でき、したがって、無人飛行体１４の一回の飛行によってより広い範囲の水底２２の３次元形状の測定を行なうことができ、測定の効率化を図る上で有利となる。
【0021】
図１から図４に示すように、水中部１６Ａは、筐体２２と、３次元形状測定部２４と、水中部側制御部２６と、ポンプ２８と、気体排出弁３０と、浮体３２と、水中部バッテリ（不図示）を含んで構成されている。
筐体２２は、水密に構成され、筐体２２の内部に、３次元形状測定部２４、水中部側制御部２６、ポンプ２８、気体排出弁３０、水中部バッテリが収容され、筐体２２の外部に浮体３２が設けられている。
筐体２２は、水密に構成され、筐体２２の内部に、３次元形状測定部２４、水中部側制御部２６、ポンプ２８、気体排出弁３０、水中部バッテリが収容され、筐体２２の外部に浮体３２が設けられている。
【0022】
筐体２２は、飛行体本体１８にワイヤ３４を介して吊り下げられ、飛行体本体１８の飛行により飛行体本体１８と共に移動するものであり、空中あるいは水中に位置した状態とされるものである。
図３、図４に示すように、本実施の形態では、筐体２２は円柱状を呈し、円板状の底壁２２０２と、底壁２２０２の周囲から起立する円筒状の側壁２２０４と、側壁２２０４の上端を接続する円板状の上壁２２０６とを備えている。
上壁２２０６の外周寄りの箇所には周方向に等間隔をおいて４つの吊り下げ用フック２２１０が設けられている。
本実施の形態では、飛行体本体１８から１本のワイヤ３４が吊り下げられており、ワイヤ３４の下部は４本の分岐部３４０２に分岐しており、それら分岐部３４０２が各吊り下げ用フック２２１０に結合されている。
なお、筐体２２の形状は、円柱状に限定されるものではなく、四角柱状、多角形柱状、球状など任意である。
図３、図４に示すように、本実施の形態では、筐体２２は円柱状を呈し、円板状の底壁２２０２と、底壁２２０２の周囲から起立する円筒状の側壁２２０４と、側壁２２０４の上端を接続する円板状の上壁２２０６とを備えている。
上壁２２０６の外周寄りの箇所には周方向に等間隔をおいて４つの吊り下げ用フック２２１０が設けられている。
本実施の形態では、飛行体本体１８から１本のワイヤ３４が吊り下げられており、ワイヤ３４の下部は４本の分岐部３４０２に分岐しており、それら分岐部３４０２が各吊り下げ用フック２２１０に結合されている。
なお、筐体２２の形状は、円柱状に限定されるものではなく、四角柱状、多角形柱状、球状など任意である。
【0023】
浮体３２は、筐体２２に浮力を与えるものである。
本実施の形態では、浮体３２は、その内部に気体としての空気が給排されることで膨張収縮し、その内部の気体（空気）の容積によって浮力が調整される袋体３６で構成されている。
袋体３６は、伸縮するゴム膜で形成され、本実施の形態では、筐体２２の側壁２２０４の外周に沿って円環状に形成され、すなわち筐体２２の周囲に沿って延在し、断面が均一な円形を呈している。
なお、図３，図４において袋体３６は膨張した状態を示しており、膨張した状態で袋体３６は筐体２２の周囲全周にわたって延在している。
袋体３６は、その内周部の複数箇所が取り付け部材３８を介して筐体２２の側壁２２０４に固定されている。
袋体３６の内周部の箇所には、ポンプ２８によって空気が供給される気体供給口３６０２と、気体排出弁３０を介して空気が排出される気体排出口３６０４とが設けられている。
また、本実施の形態では、図３、図４に示すように、膨張した状態の袋体３６の全体を覆うと共に、水の出入りが可能に形成された袋体保護ケース４０が設けられ、袋体保護ケース４０は筐体２２の側壁２２０４に取り付けられている。
袋体保護ケース４０は、例えば、金網や多数の孔が形成された板金などで構成されている。
このような袋体保護ケース４０を設けることで、袋体３６が岩や構造物などに干渉して損傷することが防止され、袋体３６の保護が図られている。
本実施の形態では、浮体３２は、その内部に気体としての空気が給排されることで膨張収縮し、その内部の気体（空気）の容積によって浮力が調整される袋体３６で構成されている。
袋体３６は、伸縮するゴム膜で形成され、本実施の形態では、筐体２２の側壁２２０４の外周に沿って円環状に形成され、すなわち筐体２２の周囲に沿って延在し、断面が均一な円形を呈している。
なお、図３，図４において袋体３６は膨張した状態を示しており、膨張した状態で袋体３６は筐体２２の周囲全周にわたって延在している。
袋体３６は、その内周部の複数箇所が取り付け部材３８を介して筐体２２の側壁２２０４に固定されている。
袋体３６の内周部の箇所には、ポンプ２８によって空気が供給される気体供給口３６０２と、気体排出弁３０を介して空気が排出される気体排出口３６０４とが設けられている。
また、本実施の形態では、図３、図４に示すように、膨張した状態の袋体３６の全体を覆うと共に、水の出入りが可能に形成された袋体保護ケース４０が設けられ、袋体保護ケース４０は筐体２２の側壁２２０４に取り付けられている。
袋体保護ケース４０は、例えば、金網や多数の孔が形成された板金などで構成されている。
このような袋体保護ケース４０を設けることで、袋体３６が岩や構造物などに干渉して損傷することが防止され、袋体３６の保護が図られている。
【0024】
３次元形状測定部２４は、筐体２２内部で底壁２２０２上に取り付けられ、筐体２２が水中に位置した状態で水底４６の３次元形状を測定し３次元形状情報を生成するものである。
３次元形状測定部２４として、超音波５０を用いるソナー、あるいは、レーザー光５２を用いるレーザー測定機を用いることができる。
この場合、底壁２２０２には、超音波５０あるいはレーザー光５２を透過させる窓部が形成されている。
ソナーは、超音波５０を水底４６に照射すると共に、水底４６からの反射波を受信し、受信波に基づいて３次元形状情報を生成するものである。
ソナーとして、単一のビーム状の超音波５０を水底４６に向かってスキャン（走査）するもの、あるいは、広がりを持った複数のビーム状の超音波５０（マルチビーム）を同時に水底４６に向かって照射するものの何れを用いても良く、このようなソナーとして従来公知の様々なソナーが使用可能である。
３次元形状測定部２４として、超音波５０を用いるソナー、あるいは、レーザー光５２を用いるレーザー測定機を用いることができる。
この場合、底壁２２０２には、超音波５０あるいはレーザー光５２を透過させる窓部が形成されている。
ソナーは、超音波５０を水底４６に照射すると共に、水底４６からの反射波を受信し、受信波に基づいて３次元形状情報を生成するものである。
ソナーとして、単一のビーム状の超音波５０を水底４６に向かってスキャン（走査）するもの、あるいは、広がりを持った複数のビーム状の超音波５０（マルチビーム）を同時に水底４６に向かって照射するものの何れを用いても良く、このようなソナーとして従来公知の様々なソナーが使用可能である。
【0025】
このように３次元形状測定部２４を、超音波５０を水底４６に照射すると共に、水底４６からの反射波を受信し、受信波に基づいて３次元形状情報を生成するソナーを含んで構成すると、海、湖、河川などの水中の透明度の影響を受けることなく、正確な３次元形状情報を得る上で有利となり、水底形状情報生成部１２Ｆにより得られる水底形状情報の精度を確保する上で有利となる。
【0026】
レーザー測定機は、レーザー光を水底４６に照射すると共に、水底４６から反射された反射光を受信し、受信した反射光に基づいて３次元形状情報を生成するものである。
レーザー測定機として、従来公知の単一のレーザー光５２を水底４６に向かってスキャン（走査）するものを使用することができる。
なお、形状測定に使用するレーザー光５２としてはグリーンレーザーが用いられることが多く、これは、グリーンレーザーが水によって吸収されにくく水底４６まで確実に届き、水底４６からの反射光の強度を確保できるためである。
レーザー測定機として、従来公知の単一のレーザー光５２を水底４６に向かってスキャン（走査）するものを使用することができる。
なお、形状測定に使用するレーザー光５２としてはグリーンレーザーが用いられることが多く、これは、グリーンレーザーが水によって吸収されにくく水底４６まで確実に届き、水底４６からの反射光の強度を確保できるためである。
【0027】
このように３次元形状測定部２４を、レーザー光５２を水底４６に照射すると共に、水底４６から反射された反射光を受信し、受信した反射光に基づいて３次元形状情報を生成するレーザー測定機を含んで構成すると、レーザー光５２が空中から水中に照射される場合に比較して、レーザー光５２が空気（大気）と水面４８との界面を通らないため、界面でレーザー光５２が散乱して光量が低下することが抑制されるので、より深度の大きな水底４６の水底形状情報を得る上で有利となる。
【0028】
水中部側制御部２６は、飛行体側通信部１４Ａに対して、不図示の有線回線あるいは無線回線を介して接続されている。
水中部側制御部２６は、３次元形状測定部２４で測定された３次元形状情報を飛行体側通信部１４Ａに供給すると共に、遠隔操作司令部１２Ａから管理装置側通信部１２Ｂ、無線回線Ｎ、飛行体側通信部１４Ａを介して送信された水中部操作指令情報に基づいて、３次元形状測定部２４、ポンプ２８、気体排出弁３０の制御を行なうものである。
水中部側制御部２６は、３次元形状測定部２４で測定された３次元形状情報を飛行体側通信部１４Ａに供給すると共に、遠隔操作司令部１２Ａから管理装置側通信部１２Ｂ、無線回線Ｎ、飛行体側通信部１４Ａを介して送信された水中部操作指令情報に基づいて、３次元形状測定部２４、ポンプ２８、気体排出弁３０の制御を行なうものである。
【0029】
ポンプ２８は、袋体３６に気体を供給する気体供給部を構成するものであり、気体吸入口２８０２と、気体吐出口２８０４とを備えている。
図３に示すように、気体吸入口２８０２は、筐体２２を貫通してワイヤ３４に沿って延在する空気取り入れ用のホース４２の一端４２０２に接続され、図２に示すように、ホース４２の他端４２０４は、筐体２２が水中に位置した状態で空中に位置するよう設けられており、ホース４２はその延在方向の中間の複数箇所が不図示の取付具を介してワイヤ３４に取り付けられている。
図３に示すように、気体吐出口２８０４は、袋体３６の気体供給口３６０２に連通されている。
したがって、水中部側制御部２６の制御により、ポンプ２８が動作することにより、空中の空気、すなわち水上の空気がホース４２を介してポンプ２８から袋体３６に供給され、これにより、袋体３６に空気が充填されることで袋体３６が膨張し、浮体３２による浮力が発生する。
このような浮力が筐体２２に作用することにより、ワイヤ３４を介して無人飛行体１４に加わる筐体２２の荷重を浮力の分だけ軽減することができる。
また、ポンプ２８によって袋体３６に充填される空気量（容積）を調整することで浮力を調整でき、これにより筐体２２の少なくとも一部を水面４８上に位置させることができる。
図３に示すように、気体吸入口２８０２は、筐体２２を貫通してワイヤ３４に沿って延在する空気取り入れ用のホース４２の一端４２０２に接続され、図２に示すように、ホース４２の他端４２０４は、筐体２２が水中に位置した状態で空中に位置するよう設けられており、ホース４２はその延在方向の中間の複数箇所が不図示の取付具を介してワイヤ３４に取り付けられている。
図３に示すように、気体吐出口２８０４は、袋体３６の気体供給口３６０２に連通されている。
したがって、水中部側制御部２６の制御により、ポンプ２８が動作することにより、空中の空気、すなわち水上の空気がホース４２を介してポンプ２８から袋体３６に供給され、これにより、袋体３６に空気が充填されることで袋体３６が膨張し、浮体３２による浮力が発生する。
このような浮力が筐体２２に作用することにより、ワイヤ３４を介して無人飛行体１４に加わる筐体２２の荷重を浮力の分だけ軽減することができる。
また、ポンプ２８によって袋体３６に充填される空気量（容積）を調整することで浮力を調整でき、これにより筐体２２の少なくとも一部を水面４８上に位置させることができる。
【0030】
気体排出弁３０は、袋体３６に充填された気体を排出させる気体排出部を構成し、気体排出弁３０の一端は袋体３６の気体排出口３６０４に連通し、気体排出弁３０の他端は筐体２２の上壁２２０６を貫通して筐体２２の外部に連通する気体排出管４４に接続しており、気体排出弁３０は、水中部側制御部２６の制御により開閉が制御される。
また、ポンプ２８により袋体３６に空気が供給される際、気体排出弁３０は閉弁され、袋体３６の空気が漏れないように図られている。
また、空気が充填された浮体３２が水中に位置した状態で気体排出弁３０が開弁されると、袋体３６の内部の空気は、袋体３６に加わる水圧により気体排出口３６０４、気体排出弁３０、気体排出管４４を介して袋体３６の外部に排出され、これにより袋体３６が収縮し、したがって、浮体３２によって筐体２２に作用する浮力がほぼゼロとなる。
したがって、本実施の形態では、ポンプ２８（気体供給部）と気体排出弁３０（気体排出部）によって浮体３２の浮力を制御する浮力制御部が構成されている。
水中部バッテリは、３次元形状測定部２４、水中部側制御部２６、ポンプ２８、気体排出弁３０を駆動するための電力を供給するものである。
また、ポンプ２８により袋体３６に空気が供給される際、気体排出弁３０は閉弁され、袋体３６の空気が漏れないように図られている。
また、空気が充填された浮体３２が水中に位置した状態で気体排出弁３０が開弁されると、袋体３６の内部の空気は、袋体３６に加わる水圧により気体排出口３６０４、気体排出弁３０、気体排出管４４を介して袋体３６の外部に排出され、これにより袋体３６が収縮し、したがって、浮体３２によって筐体２２に作用する浮力がほぼゼロとなる。
したがって、本実施の形態では、ポンプ２８（気体供給部）と気体排出弁３０（気体排出部）によって浮体３２の浮力を制御する浮力制御部が構成されている。
水中部バッテリは、３次元形状測定部２４、水中部側制御部２６、ポンプ２８、気体排出弁３０を駆動するための電力を供給するものである。
【0031】
次に、図５のフローチャートを参照して水底形状測定装置１０Ａの動作について説明する。
予め、無人飛行体１４は、所定の待機場所に置かれているものとする。
まず、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、水中部制御指令を水中部側制御部２６に与えてポンプ２８を作動させ浮体３２に空気を充填させた状態としておく（ステップＳ１０）。
次いで、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無人飛行体１４を所定の待機場所から飛行させ、表示部１２Ｄに表示される無人飛行体１４周囲の画像情報を視認しつつ、水底形状を測定する海、湖、河川に向かって無人飛行体１４を飛行させる（ステップＳ１２）。
予め、無人飛行体１４は、所定の待機場所に置かれているものとする。
まず、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、水中部制御指令を水中部側制御部２６に与えてポンプ２８を作動させ浮体３２に空気を充填させた状態としておく（ステップＳ１０）。
次いで、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無人飛行体１４を所定の待機場所から飛行させ、表示部１２Ｄに表示される無人飛行体１４周囲の画像情報を視認しつつ、水底形状を測定する海、湖、河川に向かって無人飛行体１４を飛行させる（ステップＳ１２）。
【0032】
そして、無人飛行体１４が海、湖、河川などの水面４８の上方に到達したならば、表示部１２Ｄに表示される無人飛行体１４周囲の画像情報を視認しつつ、無人飛行体１４を水面４８に向けて降下させ、水中部１６Ａを空中から水面４８に移動させた状態でホバリングさせその状態を維持する（ステップＳ１４）。
ここで、水中部１６Ａは、浮体３２による浮力が筐体２２に作用することで、筐体２２が水面４８に浮かび、筐体２２の一部が水面４８上に位置した状態となる（ステップＳ１６）。
そして、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無水底形状を測定する海、湖、河川の測定箇所に向かって無人飛行体１４を飛行させ水中部１６Ａを筐体２２が水面４８に浮んだ状態で測定箇所に向かって曳行する（ステップＳ１８）。
ここで、水中部１６Ａは、筐体２２の一部が水面４８上に位置した状態で、ワイヤ３４を介して無人飛行体１４によって測定箇所まで曳行されることになり、この際、無人飛行体１４に加わる水中部１６Ａの重量はほぼゼロとなり、無人飛行体１４に加わる水中部１６Ａの重量は無人飛行体１４からワイヤ３４で吊り下げられた水中部１６Ａが空中に位置している場合に比較して大幅に軽減されることになる。
厳密に言うと、筐体２２が水面４８に浮んだ状態で無人飛行体１４により水中部１６Ａを曳行するため、無人飛行体１４にワイヤ３４を介して水中部１６Ａに作用する水の抵抗が加わるものの、その抵抗は、無人飛行体１４からワイヤ３４で吊り下げられた水中部１６Ａが空中に位置している場合に無人飛行体１４に加わる重量に比較して大幅に軽減されている。
ここで、水中部１６Ａは、浮体３２による浮力が筐体２２に作用することで、筐体２２が水面４８に浮かび、筐体２２の一部が水面４８上に位置した状態となる（ステップＳ１６）。
そして、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無水底形状を測定する海、湖、河川の測定箇所に向かって無人飛行体１４を飛行させ水中部１６Ａを筐体２２が水面４８に浮んだ状態で測定箇所に向かって曳行する（ステップＳ１８）。
ここで、水中部１６Ａは、筐体２２の一部が水面４８上に位置した状態で、ワイヤ３４を介して無人飛行体１４によって測定箇所まで曳行されることになり、この際、無人飛行体１４に加わる水中部１６Ａの重量はほぼゼロとなり、無人飛行体１４に加わる水中部１６Ａの重量は無人飛行体１４からワイヤ３４で吊り下げられた水中部１６Ａが空中に位置している場合に比較して大幅に軽減されることになる。
厳密に言うと、筐体２２が水面４８に浮んだ状態で無人飛行体１４により水中部１６Ａを曳行するため、無人飛行体１４にワイヤ３４を介して水中部１６Ａに作用する水の抵抗が加わるものの、その抵抗は、無人飛行体１４からワイヤ３４で吊り下げられた水中部１６Ａが空中に位置している場合に無人飛行体１４に加わる重量に比較して大幅に軽減されている。
【0033】
次いで、作業者は、表示部１２Ｄに表示される無人飛行体１４周囲の画像情報を視認して筐体２２が測定箇所の上方に到達したならば、その位置で無人飛行体１４をホバリングさせその状態を維持する（ステップＳ２０）。
そして、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、水中部制御指令を水中部側制御部２６に与えて気体排出弁３０を開弁させ、これにより袋体３６の内部の空気が水圧により袋体３６の外部に排出されることで、筐体２２に作用していた浮体３２の浮力がほぼゼロとなる（ステップＳ２２）。
そして、作業者は、表示部１２Ｄに表示される無人飛行体１４周囲の画像情報を視認しつつ、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無人飛行体１４を水面４８に向けて降下させ、水中部１６Ａを水面４８から所定の深さに位置させた状態で、言い換えると、３次元形状測定部２４による水底４６の測定が適切に行われるに足る深さまで水中部１６Ａを沈めた状態で、無人飛行体１４をホバリングさせその状態を維持する（ステップＳ２４）。
そして、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、水中部制御指令を水中部側制御部２６に与えて気体排出弁３０を開弁させ、これにより袋体３６の内部の空気が水圧により袋体３６の外部に排出されることで、筐体２２に作用していた浮体３２の浮力がほぼゼロとなる（ステップＳ２２）。
そして、作業者は、表示部１２Ｄに表示される無人飛行体１４周囲の画像情報を視認しつつ、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無人飛行体１４を水面４８に向けて降下させ、水中部１６Ａを水面４８から所定の深さに位置させた状態で、言い換えると、３次元形状測定部２４による水底４６の測定が適切に行われるに足る深さまで水中部１６Ａを沈めた状態で、無人飛行体１４をホバリングさせその状態を維持する（ステップＳ２４）。
【0034】
次いで、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、測位部１４Ｄの操作指令情報を測位部１４Ｄに与えると共に、水中部操作指令情報を３次元形状測定部２４に与えることでそれら測位部１４Ｄおよび３次元形状測定部２４の動作を開始させる（ステップＳ２６）。
これにより、測位部１４Ｄで生成された測位情報および３次元形状測定部２４で生成された３次元形状情報が無線回線Ｎを介して無人飛行体１４から管理装置１２の水底形状情報生成部１２Ｆに送信され（ステップＳ２８）、水底形状情報生成部１２Ｆにより水底形状情報が生成される（ステップＳ３０）。
さらに作業者は、表示部１２Ｄに表示される画像情報、水底４６の形状を示す断面図、斜視図、等深線図などを視認しつつ、まだ、形状測定がなされてない水底４６の形状測定ができるように、遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無人飛行体１４を水面４８に沿って飛行させ、測定箇所を移動させる（ステップＳ３２）。
そして、作業者は、表示部１２Ｄに表示される画像情報、水底４６の形状を示す断面図、斜視図、等深線図などを視認することで、形状測定すべき水底４６の領域の全域にわたって測定が終了したか否かを判断する（ステップＳ３４）。
ステップＳ３４が否定ならばステップＳ２８に戻り同様の動作を行なう。
ステップＳ３４が肯定ならば、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、水中部制御指令を水中部側制御部２６に与えてポンプ２８を作動させ浮体３２に空気を充填させ（ステップＳ３６）、浮体３２の浮力により水中部１６Ａを浮上させ筐体２２の少なくとも一部が水面４８上に位置するようにする（ステップＳ３８）。
そして、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、待機場所に近い海、湖、河川の水面４８に向かって無人飛行体１４を飛行させ水中部１６Ａを曳行する（ステップＳ４０）。
ここで、ステップＳ１８の場合と同様に、水中部１６Ａは、筐体２２が水面４８に浮かび、筐体２２の一部が水面４８上に位置した状態で、ワイヤ３４を介して無人飛行体１４によって曳行されるため、無人飛行体１４に加わる水中部１６Ａの重量はほぼゼロとなることになり、また、無人飛行体１４に加わる水中部１６Ａが受ける水の抵抗が軽減されることになる。
そして、水中部１６Ａが待機場所に近い水面４８の箇所に到達したならば、作業者は遠隔制御により無人飛行体１４を上昇させ、水中部１６Ａを水面４８から空中に引き上げ、表示部１２Ｄに表示される画像を視認しつつ、無人飛行体１４を所定の待機場所に向かって飛行させ、待機場所に着陸させる（ステップＳ４２）。
そして、記憶部１２Ｈに格納されていた水底４６の領域の全域の水底形状情報が出力部１２Ｉから出力され（ステップＳ４４）、一連の測定動作が終了する。
これにより、測位部１４Ｄで生成された測位情報および３次元形状測定部２４で生成された３次元形状情報が無線回線Ｎを介して無人飛行体１４から管理装置１２の水底形状情報生成部１２Ｆに送信され（ステップＳ２８）、水底形状情報生成部１２Ｆにより水底形状情報が生成される（ステップＳ３０）。
さらに作業者は、表示部１２Ｄに表示される画像情報、水底４６の形状を示す断面図、斜視図、等深線図などを視認しつつ、まだ、形状測定がなされてない水底４６の形状測定ができるように、遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無人飛行体１４を水面４８に沿って飛行させ、測定箇所を移動させる（ステップＳ３２）。
そして、作業者は、表示部１２Ｄに表示される画像情報、水底４６の形状を示す断面図、斜視図、等深線図などを視認することで、形状測定すべき水底４６の領域の全域にわたって測定が終了したか否かを判断する（ステップＳ３４）。
ステップＳ３４が否定ならばステップＳ２８に戻り同様の動作を行なう。
ステップＳ３４が肯定ならば、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、水中部制御指令を水中部側制御部２６に与えてポンプ２８を作動させ浮体３２に空気を充填させ（ステップＳ３６）、浮体３２の浮力により水中部１６Ａを浮上させ筐体２２の少なくとも一部が水面４８上に位置するようにする（ステップＳ３８）。
そして、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、待機場所に近い海、湖、河川の水面４８に向かって無人飛行体１４を飛行させ水中部１６Ａを曳行する（ステップＳ４０）。
ここで、ステップＳ１８の場合と同様に、水中部１６Ａは、筐体２２が水面４８に浮かび、筐体２２の一部が水面４８上に位置した状態で、ワイヤ３４を介して無人飛行体１４によって曳行されるため、無人飛行体１４に加わる水中部１６Ａの重量はほぼゼロとなることになり、また、無人飛行体１４に加わる水中部１６Ａが受ける水の抵抗が軽減されることになる。
そして、水中部１６Ａが待機場所に近い水面４８の箇所に到達したならば、作業者は遠隔制御により無人飛行体１４を上昇させ、水中部１６Ａを水面４８から空中に引き上げ、表示部１２Ｄに表示される画像を視認しつつ、無人飛行体１４を所定の待機場所に向かって飛行させ、待機場所に着陸させる（ステップＳ４２）。
そして、記憶部１２Ｈに格納されていた水底４６の領域の全域の水底形状情報が出力部１２Ｉから出力され（ステップＳ４４）、一連の測定動作が終了する。
【0035】
以上説明したように本実施の形態によれば、３次元形状測定部２４を水中に位置させて水底４６の３次元形状を測定し３次元形状情報を生成すると共に、測位部１４Ｄにより無人飛行体１４の位置を測位し測位情報として生成し、それら３次元形状情報および測位情報に基づいて水底形状情報生成部１２Ｆにより水底４６の形状を地球上の座標位置で示される水底形状情報として生成するようにした。
したがって、従来のようにソナーを設けた観測船が不要となるため、観測船と観測船を運行するための船舶免許資格者が必要となり、設備コスト、運用コストを低減する上で有利となる。
また、３次元形状測定部２４を収容する筐体２２をワイヤ３４を介して吊り下げる無人飛行体１４は、水面４８から離れた水面４８の上方に位置しているので、波浪の影響を受けることがなく、従来のように観測船の揺れを補正するための３次元位置センサやトータルステーションといった設備が不要となり、構成の簡素化、コストの低減を図る上で有利となる。
したがって、従来のようにソナーを設けた観測船が不要となるため、観測船と観測船を運行するための船舶免許資格者が必要となり、設備コスト、運用コストを低減する上で有利となる。
また、３次元形状測定部２４を収容する筐体２２をワイヤ３４を介して吊り下げる無人飛行体１４は、水面４８から離れた水面４８の上方に位置しているので、波浪の影響を受けることがなく、従来のように観測船の揺れを補正するための３次元位置センサやトータルステーションといった設備が不要となり、構成の簡素化、コストの低減を図る上で有利となる。
【0036】
また、本実施の形態では、３次元形状測定部２４を収容する筐体２２に浮力を与える浮体３２を設けると共に、浮体３２の浮力を制御するようにした。
したがって、無人飛行体１４によって筐体２２を水面４８に浮かべて水面４８に沿って移動させるにあたって、浮体３２の浮力の分だけ無人飛行体１４に加わる筐体２２の重量を軽減できるので、無人飛行体１４によって筐体２２を含む水中部１６Ａを空中に位置させた状態で移動させる場合に比較して無人飛行体１４の負荷を軽減させることができる。
そのため、無人飛行体１４が飛行に要するバッテリの電力消費量を抑制する上で有利となり、無人飛行体１４の飛行時間、飛行距離を確保する上で有利となり、広範囲にわたって水底４６の水底形状情報を生成する上で有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上で有利となる。
したがって、無人飛行体１４によって筐体２２を水面４８に浮かべて水面４８に沿って移動させるにあたって、浮体３２の浮力の分だけ無人飛行体１４に加わる筐体２２の重量を軽減できるので、無人飛行体１４によって筐体２２を含む水中部１６Ａを空中に位置させた状態で移動させる場合に比較して無人飛行体１４の負荷を軽減させることができる。
そのため、無人飛行体１４が飛行に要するバッテリの電力消費量を抑制する上で有利となり、無人飛行体１４の飛行時間、飛行距離を確保する上で有利となり、広範囲にわたって水底４６の水底形状情報を生成する上で有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上で有利となる。
【0037】
また、本実施の形態では、浮体３２を、その内部に気体が給排されることで膨張収縮し、その内部の気体の容積によって浮力が調整される袋体３６で構成し、浮力制御部を、袋体３６に気体を供給する気体供給部と、袋体３６に充填された気体を排出させる気体排出部とで構成したので、構成の簡素化を図り、無人飛行体１４の負荷を軽減する上で有利となる。
また、本実施の形態では、気体として水上の空気を用いたので、特別なガスなどの気体を測定の都度新たに準備する必要がなく、水底形状測定装置１０Ａの運用コストを低減する上で有利となる。
また、本実施の形態では、気体として水上の空気を用いたので、特別なガスなどの気体を測定の都度新たに準備する必要がなく、水底形状測定装置１０Ａの運用コストを低減する上で有利となる。
【0038】
なお、浮力制御部による浮力の制御は、筐体２２の全体が水中に位置した状態に留まるような浮力を浮体３２に与えるようにしてもよい。
しかしながら、本実施の形態のように、浮力制御部による浮力の制御を、筐体２２の少なくとも一部が水面４８上に位置するに足る浮力を浮体３２に与えるようにすれば、無人飛行体１４によって筐体２２の全体を水中に位置させた状態で水面４８に沿って移動させる場合に比較して筐体２２に作用する水の抵抗を抑制できるため、無人飛行体１４の負荷を軽減させる上でより有利となる。
そのため、無人飛行体１４が飛行に要するバッテリの電力消費量を抑制し、無人飛行体１４の飛行時間、飛行距離を確保する上でより有利となり、広範囲にわたって水底４６の水底形状情報を生成する上でより有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上でより一層有利となる。
しかしながら、本実施の形態のように、浮力制御部による浮力の制御を、筐体２２の少なくとも一部が水面４８上に位置するに足る浮力を浮体３２に与えるようにすれば、無人飛行体１４によって筐体２２の全体を水中に位置させた状態で水面４８に沿って移動させる場合に比較して筐体２２に作用する水の抵抗を抑制できるため、無人飛行体１４の負荷を軽減させる上でより有利となる。
そのため、無人飛行体１４が飛行に要するバッテリの電力消費量を抑制し、無人飛行体１４の飛行時間、飛行距離を確保する上でより有利となり、広範囲にわたって水底４６の水底形状情報を生成する上でより有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上でより一層有利となる。
【0039】
なお、本実施の形態では、袋体３６を筐体２２の外部に設けた場合について説明したが、袋体３６を筐体２２の内部に設けてもよい。
その場合は、筐体２２を構成する壁部に孔を設け、筐体２２の内外に水が流通できるようにするとともに、筐体２２内部において３次元形状測定部２４、水中部側制御部２６、ポンプ２８をカバーで水密に覆い水に触れないようにしておく必要がある。
このようにしても第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、袋体保護ケース４０を設けること無く、袋体３６の保護を図る上で有利となる。
その場合は、筐体２２を構成する壁部に孔を設け、筐体２２の内外に水が流通できるようにするとともに、筐体２２内部において３次元形状測定部２４、水中部側制御部２６、ポンプ２８をカバーで水密に覆い水に触れないようにしておく必要がある。
このようにしても第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、袋体保護ケース４０を設けること無く、袋体３６の保護を図る上で有利となる。
【0040】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態に係る水底形状測定装置１０Ｂについて図６から図９を参照して説明する。
なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分、部材については第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について重点的に説明する。
第１の実施の形態では、浮体３２を、その内部に空気（気体）が給排されることで膨張収縮し、その内部の空気（気体）の容積によって浮力が調整される袋体３６で構成したのに対し、第２の実施の形態では、浮体３２をバラストタンク５４で構成した点が異なっている。
次に第２の実施の形態に係る水底形状測定装置１０Ｂについて図６から図９を参照して説明する。
なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分、部材については第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について重点的に説明する。
第１の実施の形態では、浮体３２を、その内部に空気（気体）が給排されることで膨張収縮し、その内部の空気（気体）の容積によって浮力が調整される袋体３６で構成したのに対し、第２の実施の形態では、浮体３２をバラストタンク５４で構成した点が異なっている。
【0041】
図６に示すように、管理装置１２および無人飛行体１４の構成は第１の実施の形態と同様であるためその説明を省略し、水中部１６Ｂについて説明する。
水中部１６Ｂは、筐体２２と、３次元形状測定部２４と、水中部側制御部２６と、水流通弁５６と、気体流通弁５８、バラストタンク５４（浮体３２）と、水中部バッテリ（不図示）を含んで構成されている。
図７，図８に示すように、筐体２２は、水密に構成され、筐体２２の内部に、３次元形状測定部２４、水中部側制御部２６、水中部バッテリが収容され、筐体２２の外部に浮体３２が設けられており、筐体２２は第１の実施の形態と同様の構成となっている。
水中部１６Ｂは、筐体２２と、３次元形状測定部２４と、水中部側制御部２６と、水流通弁５６と、気体流通弁５８、バラストタンク５４（浮体３２）と、水中部バッテリ（不図示）を含んで構成されている。
図７，図８に示すように、筐体２２は、水密に構成され、筐体２２の内部に、３次元形状測定部２４、水中部側制御部２６、水中部バッテリが収容され、筐体２２の外部に浮体３２が設けられており、筐体２２は第１の実施の形態と同様の構成となっている。
【0042】
第２の実施の形態では、浮体３２は、その内部に気体と水とが給排されることで浮力が調整されるバラストタンク５４で構成されている。
バラストタンク５４は、水中に位置したときに水圧で変形しない硬質な材料で構成され、このような硬質な材料として、金属材料、合成樹脂材料など従来公知の様々な材料が使用可能である。
バラストタンク５４は、筐体２２の側壁２２０４の外周全周にわたって円環状に形成され、すなわち筐体２２の周囲に沿って延在し、断面が均一形状を呈している。
バラストタンク５４は、筐体２２の側壁２２０４に重ね合わされる内径で形成された円筒壁状の内周壁部５４０２と、内周壁部５４０２の上端からバラストタンク５４の半径方向外側に延在する上壁部５４０４と、内周壁部５４０２の下端からバラストタンク５４の半径方向外側に延在する下壁部５４０６と、それら上壁部５４０４および下壁部５４０６の先端を接続する外周壁部５４０８とを含んで構成され、バラストタンク５４の中心軸を含む断面でバラストタンク５４を破断したときに、外周壁部５４０８はバラストタンク５４の半径方向外側に凸の湾曲面を形成している。
バラストタンク５４は、その内周壁部５４０２が筐体２２の側壁２２０４に重ね合わされて取り付けられている。
バラストタンク５４は、水中に位置したときに水圧で変形しない硬質な材料で構成され、このような硬質な材料として、金属材料、合成樹脂材料など従来公知の様々な材料が使用可能である。
バラストタンク５４は、筐体２２の側壁２２０４の外周全周にわたって円環状に形成され、すなわち筐体２２の周囲に沿って延在し、断面が均一形状を呈している。
バラストタンク５４は、筐体２２の側壁２２０４に重ね合わされる内径で形成された円筒壁状の内周壁部５４０２と、内周壁部５４０２の上端からバラストタンク５４の半径方向外側に延在する上壁部５４０４と、内周壁部５４０２の下端からバラストタンク５４の半径方向外側に延在する下壁部５４０６と、それら上壁部５４０４および下壁部５４０６の先端を接続する外周壁部５４０８とを含んで構成され、バラストタンク５４の中心軸を含む断面でバラストタンク５４を破断したときに、外周壁部５４０８はバラストタンク５４の半径方向外側に凸の湾曲面を形成している。
バラストタンク５４は、その内周壁部５４０２が筐体２２の側壁２２０４に重ね合わされて取り付けられている。
【0043】
バラストタンク５４の上壁部５４０４に第１開閉弁５８が設けられ、バラストタンク５４の下壁部５４０６に第２開閉弁５６が設けられている。
詳細に説明すると、第１開閉弁５８の一端５８０２はバラストタンク５４の気体流通口５４１２に連通し、第１開閉弁５８の他端５８０４はバラストタンク５４の上部でバラストタンク５４の外部に開放されている。
また、第２開閉弁５６の一端５６０２はバラストタンク５４の水流通口５４１０に連通し、第２開閉弁５６の他端５６０４はバラストタンク５４の下部でバラストタンク５４の外部に開放されている。
詳細に説明すると、第１開閉弁５８の一端５８０２はバラストタンク５４の気体流通口５４１２に連通し、第１開閉弁５８の他端５８０４はバラストタンク５４の上部でバラストタンク５４の外部に開放されている。
また、第２開閉弁５６の一端５６０２はバラストタンク５４の水流通口５４１０に連通し、第２開閉弁５６の他端５６０４はバラストタンク５４の下部でバラストタンク５４の外部に開放されている。
【0044】
第１の実施の形態と同様に、３次元形状測定部２４は、筐体２２内部で底壁２２０２上に取り付けられ、筐体２２が水中に位置した状態で水底４６の３次元形状を測定し３次元形状情報を生成するものである。
【0045】
水中部側制御部２６は、飛行体側通信部１４Ａと有線回線あるいは無線回線を介して接続され、３次元形状測定部２４で測定された３次元形状情報を飛行体側通信部１４Ａに供給すると共に、遠隔操作司令部１２Ａから管理装置側通信部１２Ｂ、無線回線Ｎ、飛行体側通信部１４Ａを介して送信された水中部操作指令情報に基づいて３次元形状測定部２４、第１開閉弁５８、第２開閉弁５６の制御を行なうものである。
【0046】
水中部１６Ｂの下部が水中に位置した状態で、水中部側制御部２６の制御により、第１開閉弁５８および第２開閉弁５６が開弁されることにより、水が第２開閉弁５６を介してバラストタンク５４の内部に導入されると共に、空気が第１開閉弁５８を介して水中に排出される。
これにより、その内部が水で満たされることでバラストタンク５４による浮力がほぼゼロとなる。
これにより、その内部が水で満たされることでバラストタンク５４による浮力がほぼゼロとなる。
【0047】
また、水中部１６Ｂの全体が空中に位置した状態で、水中部側制御部２６の制御により、第１開閉弁５８および第２開閉弁５６が開弁されることにより、水が第２開閉弁５６を介してバラストタンク５４の内部から排出されると共に、空気が第１開閉弁５８を介してバラストタンク５４の内部に導入される。
ここで、第１開閉弁５８および第２開閉弁５６が閉弁されることにより、その内部が空気で満たされたバラストタンク５４による浮力が発生する。
また、バラストタンク５４の内部に導入される空気量（容積）を調整することで浮力を調整でき、これにより筐体２２の少なくとも一部を水面４８上に位置させることができる。
したがって、本実施の形態では、浮体３２の浮力を制御する浮力制御部が第１開閉弁５８と第２開閉弁５６を含んで構成されている。
水中部バッテリは、３次元形状測定部２４、水中部側制御部２６、第１開閉弁５８、第２開閉弁５６を駆動するための電力を供給するものである。
ここで、第１開閉弁５８および第２開閉弁５６が閉弁されることにより、その内部が空気で満たされたバラストタンク５４による浮力が発生する。
また、バラストタンク５４の内部に導入される空気量（容積）を調整することで浮力を調整でき、これにより筐体２２の少なくとも一部を水面４８上に位置させることができる。
したがって、本実施の形態では、浮体３２の浮力を制御する浮力制御部が第１開閉弁５８と第２開閉弁５６を含んで構成されている。
水中部バッテリは、３次元形状測定部２４、水中部側制御部２６、第１開閉弁５８、第２開閉弁５６を駆動するための電力を供給するものである。
【0048】
次に、図９のフローチャートを参照して水底形状測定装置１０Ｂの動作について説明する。
予め、無人飛行体１４は、所定の待機場所に置かれているものとする。
まず、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、水中部制御指令を水中部側制御部２６に与えて第１開閉弁５８および第２開閉弁５６の双方を開弁しバラストタンク５４の内部の水をバラストタンク５４から排出したのち、第１開閉弁５８および第２開閉弁５６の双方を閉弁し、バラストタンク５４の内部に空気が満たされた状態としておく（ステップＳ１００）。なお、予めバラストタンク５４の内部に空気が満たされた状態であるならば、ステップＳ１００は省略される。
予め、無人飛行体１４は、所定の待機場所に置かれているものとする。
まず、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、水中部制御指令を水中部側制御部２６に与えて第１開閉弁５８および第２開閉弁５６の双方を開弁しバラストタンク５４の内部の水をバラストタンク５４から排出したのち、第１開閉弁５８および第２開閉弁５６の双方を閉弁し、バラストタンク５４の内部に空気が満たされた状態としておく（ステップＳ１００）。なお、予めバラストタンク５４の内部に空気が満たされた状態であるならば、ステップＳ１００は省略される。
【0049】
次いで、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無人飛行体１４を所定の待機場所から飛行させ、表示部１２Ｄに表示される無人飛行体１４周囲の画像情報を視認しつつ、水底形状を測定する海、湖、河川に向かって無人飛行体１４を飛行させる（ステップＳ１０２）。
【0050】
そして、無人飛行体１４が海、湖、河川などの水面４８の上方に到達したならば、表示部１２Ｄに表示される無人飛行体１４周囲の画像情報を視認しつつ、無人飛行体１４を水面４８に向けて降下させ、水中部１６Ｂを空中から水面４８に移動させた状態でホバリングさせその状態を維持する（ステップＳ１０４）。
ここで、水中部１６Ｂは、バラストタンク５４（浮体３２）による浮力が筐体２２に作用することで、筐体２２が水面４８に浮かび筐体２２の一部が水面４８上に位置した状態となる（ステップＳ１０６）。
そして、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無水底形状を測定する海、湖、河川の測定箇所に向かって無人飛行体１４を飛行させ水中部１６Ｂを筐体２２が水面４８に浮んだ状態で測定箇所に向かって曳行する（ステップＳ１０８）。
ここで、水中部１６Ｂは、筐体２２が水面４８に浮かび筐体２２の一部が水面４８上に位置した状態で、ワイヤ３４を介して無人飛行体１４によって測定箇所まで曳行されることになり、この際、無人飛行体１４に加わる水中部１６Ｂの重量はほぼゼロとなり、無人飛行体１４からワイヤ３４で吊り下げられた水中部１６Ｂが空中に位置している場合に無人飛行体１４に加わる重量に比較して大幅に軽減されることになる。
ここで、水中部１６Ｂは、バラストタンク５４（浮体３２）による浮力が筐体２２に作用することで、筐体２２が水面４８に浮かび筐体２２の一部が水面４８上に位置した状態となる（ステップＳ１０６）。
そして、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無水底形状を測定する海、湖、河川の測定箇所に向かって無人飛行体１４を飛行させ水中部１６Ｂを筐体２２が水面４８に浮んだ状態で測定箇所に向かって曳行する（ステップＳ１０８）。
ここで、水中部１６Ｂは、筐体２２が水面４８に浮かび筐体２２の一部が水面４８上に位置した状態で、ワイヤ３４を介して無人飛行体１４によって測定箇所まで曳行されることになり、この際、無人飛行体１４に加わる水中部１６Ｂの重量はほぼゼロとなり、無人飛行体１４からワイヤ３４で吊り下げられた水中部１６Ｂが空中に位置している場合に無人飛行体１４に加わる重量に比較して大幅に軽減されることになる。
【0051】
次いで、作業者は、表示部１２Ｄに表示される無人飛行体１４周囲の画像情報を視認して筐体２２が測定箇所の上方に到達したならば、その位置で無人飛行体１４をホバリングさせその状態を維持する（ステップＳ１１０）。
そして、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、水中部制御指令を水中部側制御部２６に与えて第１開閉弁５８および第２開閉弁５６の双方を開弁させ、これによりバラストタンク５４の内部の空気が第１開閉弁５８からバラストタンク５４の外部に排出されると共に、第２開閉弁５６から水がバラストタンク５４の内部に導入され、やがて、バラストタンク５４の内部の空気が排出され、バラストタンク５４の内部が水で満たされる。これにより筐体２２に作用していた浮力がほぼゼロとなる（ステップＳ１１２）。
そして、作業者は、表示部１２Ｄに表示される無人飛行体１４周囲の画像情報を視認しつつ、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無人飛行体１４を水面４８に向けて降下させ、水中部１６Ｂを水面４８から所定の深さに位置させた状態で、言い換えると、３次元形状測定部２４による水底４６の測定が適切に行われるに足る深さまで水中部１６Ｂを沈めた状態で、無人飛行体１４をホバリングさせその状態を維持する（ステップＳ１１４）。
そして、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、水中部制御指令を水中部側制御部２６に与えて第１開閉弁５８および第２開閉弁５６の双方を開弁させ、これによりバラストタンク５４の内部の空気が第１開閉弁５８からバラストタンク５４の外部に排出されると共に、第２開閉弁５６から水がバラストタンク５４の内部に導入され、やがて、バラストタンク５４の内部の空気が排出され、バラストタンク５４の内部が水で満たされる。これにより筐体２２に作用していた浮力がほぼゼロとなる（ステップＳ１１２）。
そして、作業者は、表示部１２Ｄに表示される無人飛行体１４周囲の画像情報を視認しつつ、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無人飛行体１４を水面４８に向けて降下させ、水中部１６Ｂを水面４８から所定の深さに位置させた状態で、言い換えると、３次元形状測定部２４による水底４６の測定が適切に行われるに足る深さまで水中部１６Ｂを沈めた状態で、無人飛行体１４をホバリングさせその状態を維持する（ステップＳ１１４）。
【0052】
次いで、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、測位部１４Ｄの操作指令情報を測位部１４Ｄに与えると共に、水中部操作指令情報を３次元形状測定部２４に与えることでそれら測位部１４Ｄおよび３次元形状測定部２４の動作を開始させる（ステップＳ１１６）。
これにより、測位部１４Ｄで生成された測位情報および３次元形状測定部２４で生成された３次元形状情報が無線回線Ｎを介して無人飛行体１４から管理装置１２の水底形状情報生成部１２Ｆに送信され（ステップＳ１１８）、水底形状情報生成部１２Ｆにより水底形状情報が生成される（ステップＳ１２０）。
さらに作業者は、表示部１２Ｄに表示される画像情報、水底４６の形状を示す断面図、斜視図、等深線図などを視認しつつ、まだ、形状測定がなされてない水底４６の形状測定ができるように、遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無人飛行体１４を水面４８に沿って飛行させ、測定箇所を移動させる（ステップＳ１２２）。
そして、作業者は、表示部１２Ｄに表示される画像情報、水底４６の形状を示す断面図、斜視図、等深線図などを視認することで、形状測定すべき水底４６の領域の全域にわたって測定が終了したか否かを判断する（ステップＳ１２４）。
ステップＳ１２４が否定ならばステップＳ１１８に戻り同様の動作を行なう。
ステップＳ１２４が肯定ならば、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無人飛行体１４を上昇させ、水中部１６Ｂの全体を空中まで上昇させる（ステップＳ１２６）。
ここで、第１開閉弁５８および第２開閉弁５６の双方は開弁された状態であるため、第１開閉弁５８からバラストタンク５４の内部に空気が導入されると共に、第２開閉弁５６から水がバラストタンク５４の外部に排出され、やがて、バラストタンク５４の内部が空気で満たされたならば、第１開閉弁５８および第２開閉弁５６の双方を閉弁し、バラストタンク５４の内部に空気が満たされた状態とする（ステップＳ１２８）。
次いで、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無人飛行体１４を水面４８に向けて降下させ、水中部１６Ｂを空中から水面４８に移動させた状態でホバリングさせその状態を維持する（ステップＳ１３０）。
ここで、水中部１６Ｂは、バラストタンク５４（浮体３２）による浮力が筐体２２に作用することで、筐体２２が水面４８に浮かび筐体２２の一部が水面４８上に位置した状態となる。
そして、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、待機場所に近い海、湖、河川の水面４８に向かって無人飛行体１４を飛行させ水中部１６Ｂを筐体２２が水面４８に浮んだ状態で曳行する（ステップＳ１３２）。
ここで、ステップＳ１０８の場合と同様に、水中部１６Ｂは、筐体２２が水面４８に浮かび筐体２２の一部が水面４８上に位置した状態で、ワイヤ３４を介して無人飛行体１４によって曳行されるため、無人飛行体１４に加わる水中部１６Ｂの重量はほぼゼロとなることになり、また、無人飛行体１４に加わる水中部１６Ｂが受ける水の抵抗が軽減されることになる。
そして、水中部１６Ｂが待機場所に近い水面４８の箇所に到達したならば、作業者は遠隔制御により無人飛行体１４を上昇させ、水中部１６Ｂの全体を水面４８から空中に引き上げ、表示部１２Ｄに表示される画像を視認しつつ、無人飛行体１４を所定の待機場所に向かって飛行させ、待機場所に着陸させる（ステップＳ１３４）。
そして、記憶部１２Ｈに格納されていた水底４６の領域の全域の水底形状情報が出力部１２Ｉから出力され（ステップＳ１３６）、一連の測定動作が終了する。
これにより、測位部１４Ｄで生成された測位情報および３次元形状測定部２４で生成された３次元形状情報が無線回線Ｎを介して無人飛行体１４から管理装置１２の水底形状情報生成部１２Ｆに送信され（ステップＳ１１８）、水底形状情報生成部１２Ｆにより水底形状情報が生成される（ステップＳ１２０）。
さらに作業者は、表示部１２Ｄに表示される画像情報、水底４６の形状を示す断面図、斜視図、等深線図などを視認しつつ、まだ、形状測定がなされてない水底４６の形状測定ができるように、遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無人飛行体１４を水面４８に沿って飛行させ、測定箇所を移動させる（ステップＳ１２２）。
そして、作業者は、表示部１２Ｄに表示される画像情報、水底４６の形状を示す断面図、斜視図、等深線図などを視認することで、形状測定すべき水底４６の領域の全域にわたって測定が終了したか否かを判断する（ステップＳ１２４）。
ステップＳ１２４が否定ならばステップＳ１１８に戻り同様の動作を行なう。
ステップＳ１２４が肯定ならば、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無人飛行体１４を上昇させ、水中部１６Ｂの全体を空中まで上昇させる（ステップＳ１２６）。
ここで、第１開閉弁５８および第２開閉弁５６の双方は開弁された状態であるため、第１開閉弁５８からバラストタンク５４の内部に空気が導入されると共に、第２開閉弁５６から水がバラストタンク５４の外部に排出され、やがて、バラストタンク５４の内部が空気で満たされたならば、第１開閉弁５８および第２開閉弁５６の双方を閉弁し、バラストタンク５４の内部に空気が満たされた状態とする（ステップＳ１２８）。
次いで、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、無人飛行体１４を水面４８に向けて降下させ、水中部１６Ｂを空中から水面４８に移動させた状態でホバリングさせその状態を維持する（ステップＳ１３０）。
ここで、水中部１６Ｂは、バラストタンク５４（浮体３２）による浮力が筐体２２に作用することで、筐体２２が水面４８に浮かび筐体２２の一部が水面４８上に位置した状態となる。
そして、作業者は、管理装置１２の遠隔操作司令部１２Ａを操作することにより、待機場所に近い海、湖、河川の水面４８に向かって無人飛行体１４を飛行させ水中部１６Ｂを筐体２２が水面４８に浮んだ状態で曳行する（ステップＳ１３２）。
ここで、ステップＳ１０８の場合と同様に、水中部１６Ｂは、筐体２２が水面４８に浮かび筐体２２の一部が水面４８上に位置した状態で、ワイヤ３４を介して無人飛行体１４によって曳行されるため、無人飛行体１４に加わる水中部１６Ｂの重量はほぼゼロとなることになり、また、無人飛行体１４に加わる水中部１６Ｂが受ける水の抵抗が軽減されることになる。
そして、水中部１６Ｂが待機場所に近い水面４８の箇所に到達したならば、作業者は遠隔制御により無人飛行体１４を上昇させ、水中部１６Ｂの全体を水面４８から空中に引き上げ、表示部１２Ｄに表示される画像を視認しつつ、無人飛行体１４を所定の待機場所に向かって飛行させ、待機場所に着陸させる（ステップＳ１３４）。
そして、記憶部１２Ｈに格納されていた水底４６の領域の全域の水底形状情報が出力部１２Ｉから出力され（ステップＳ１３６）、一連の測定動作が終了する。
【0053】
以上説明したように第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、設備コスト、運用コストを低減する上で有利となり、また、構成の簡素化、コストの低減を図る上で有利となる。
また、第１の実施の形態と同様に、３次元形状測定部２４を収容する筐体２２に浮力を与える浮体３２を設けると共に、浮体３２の浮力を制御するようにしたので、無人飛行体１４によって筐体２２を含む水中部１６Ｂを水面４８に浮かべて水面４８に沿って移動させるにあたって、浮体３２の浮力の分だけ無人飛行体１４に加わる筐体２２の重量を軽減できるので、無人飛行体１４の負荷を軽減させることができ、無人飛行体１４が飛行に要するバッテリの電力消費量を抑制する上で有利となり、無人飛行体１４の飛行時間、飛行距離を確保する上で有利となり、広範囲にわたって水底４６の水底形状情報を生成する上で有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上で有利となる。
また、第１の実施の形態と同様に、浮力制御部による浮力の制御を、筐体２２の少なくとも一部を水面４８上に位置させるように浮力を浮体３２に与えるようにすれば、無人飛行体１４によって筐体２２全体を水中に位置させた状態で水面４８に沿って移動させる場合に比較して筐体２２に作用する水の抵抗を抑制できるため、無人飛行体１４の負荷を軽減させる上でより有利となる。
そのため、無人飛行体１４が飛行に要するバッテリの電力消費量を抑制し、無人飛行体１４の飛行時間、飛行距離を確保する上でより有利となり、広範囲にわたって水底４６の水底形状情報を生成する上でより有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上でより一層有利となる。
また、第１の実施の形態と同様に、３次元形状測定部２４を収容する筐体２２に浮力を与える浮体３２を設けると共に、浮体３２の浮力を制御するようにしたので、無人飛行体１４によって筐体２２を含む水中部１６Ｂを水面４８に浮かべて水面４８に沿って移動させるにあたって、浮体３２の浮力の分だけ無人飛行体１４に加わる筐体２２の重量を軽減できるので、無人飛行体１４の負荷を軽減させることができ、無人飛行体１４が飛行に要するバッテリの電力消費量を抑制する上で有利となり、無人飛行体１４の飛行時間、飛行距離を確保する上で有利となり、広範囲にわたって水底４６の水底形状情報を生成する上で有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上で有利となる。
また、第１の実施の形態と同様に、浮力制御部による浮力の制御を、筐体２２の少なくとも一部を水面４８上に位置させるように浮力を浮体３２に与えるようにすれば、無人飛行体１４によって筐体２２全体を水中に位置させた状態で水面４８に沿って移動させる場合に比較して筐体２２に作用する水の抵抗を抑制できるため、無人飛行体１４の負荷を軽減させる上でより有利となる。
そのため、無人飛行体１４が飛行に要するバッテリの電力消費量を抑制し、無人飛行体１４の飛行時間、飛行距離を確保する上でより有利となり、広範囲にわたって水底４６の水底形状情報を生成する上でより有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上でより一層有利となる。
【0054】
また、本実施の形態では、浮体３２を、その内部に気体と水とが給排されることで浮力が調整されるバラストタンク５４で構成し、バラストタンク５４の上部と下部にそれぞれ第１開閉弁、第２開閉弁を設け、浮力制御部を第１開閉弁、第２開閉弁を含んで構成したので、構成の簡素化を図り、無人飛行体１４の負荷を軽減する上で有利となる。
また、第１の実施の形態で必要であった、筐体の外側に設けられた空気取り入れ用のホース４２が不要となるため、無人飛行体１４から吊り下げられた筐体が空中を移動する場合に生じるホース４２の空気抵抗を抑制する上で有利となる。
そのため、無人飛行体１４が飛行に要するバッテリの電力消費量を抑制し、無人飛行体１４の飛行時間、飛行距離を確保する上でより有利となり、広範囲にわたって水底４６の水底形状情報を生成する上でより有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上でより一層有利となる。
また、第１の実施の形態で必要であった、筐体の外側に設けられた空気取り入れ用のホース４２が不要となるため、無人飛行体１４から吊り下げられた筐体が空中を移動する場合に生じるホース４２の空気抵抗を抑制する上で有利となる。
そのため、無人飛行体１４が飛行に要するバッテリの電力消費量を抑制し、無人飛行体１４の飛行時間、飛行距離を確保する上でより有利となり、広範囲にわたって水底４６の水底形状情報を生成する上でより有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上でより一層有利となる。
【0055】
また、第２の実施の形態では、気体として水上の空気を用いたので、特別なガスなどの気体を用意する必要がなく、水底形状測定装置１０Ｂの運用コストを低減する上で有利となる。
【0056】
なお、第２の実施の形態では、バラストタンク５４を筐体２２の外部に設けた場合について説明したが、バラストタンク５４を筐体２２で構成してもよい。
その場合は、筐体２２内部において３次元形状測定部２４、水中部側制御部２６、水中部側バッテリをカバーで水密に覆い水に触れないようにしておく必要がある。
このようにしても第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、バラストタンク５４を筐体２２で構成できるため、構成の簡素化、コスト低減を図る上で有利となる。
その場合は、筐体２２内部において３次元形状測定部２４、水中部側制御部２６、水中部側バッテリをカバーで水密に覆い水に触れないようにしておく必要がある。
このようにしても第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、バラストタンク５４を筐体２２で構成できるため、構成の簡素化、コスト低減を図る上で有利となる。
【0057】
（第３の実施の形態）
次に第３の実施の形態の水底形状測定装置１０Ｃについて図１０、図１１を参照して説明する。
第３の実施の形態は、第１の実施の形態の変形例であり、気体供給部から袋体３６に供給される気体が筐体２２に収容されたボンベ６０内の気体である点が第１の実施の形態と異なっている。
図１０，図１１に示すように、ボンベ６０は、例えば、圧縮された空気が気体として充填されたものである。
図１１に示すように、ボンベ６０と袋体３６とは気体供給管６２によって接続されている。
気体供給管６２に気体供給弁６４が設けられ、気体供給弁６４は水中部側制御部２６の制御により開閉が制御される。
したがって、水中部側制御部２６の制御により、気体供給弁６４が開弁されると、ボンベ６０の気体が気体供給管６２を介して袋体３６に供給され、これにより、袋体３６に空気が充填されることで袋体３６が膨張し、浮体３２による浮力が発生する。
また、袋体３６に空気が供給される際、気体排出弁３０は閉弁され、袋体３６の空気が漏れないように図られている。
このような浮力が筐体２２に作用することにより、ワイヤ３４を介して無人飛行体１４に加わる筐体２２の荷重を浮力の分だけ軽減することができる。
また、気体供給弁６４の開弁時間によって袋体３６に充填される空気量（容積）を調整することで浮力を調整でき、これにより筐体２２の少なくとも一部を水面４８上に位置させることができる。
浮体３２による浮力が得られたならば、水中部側制御部２６の制御により、気体供給弁６４が閉弁され、袋体３６に必要以上の空気が充填されることを防止する。
次に第３の実施の形態の水底形状測定装置１０Ｃについて図１０、図１１を参照して説明する。
第３の実施の形態は、第１の実施の形態の変形例であり、気体供給部から袋体３６に供給される気体が筐体２２に収容されたボンベ６０内の気体である点が第１の実施の形態と異なっている。
図１０，図１１に示すように、ボンベ６０は、例えば、圧縮された空気が気体として充填されたものである。
図１１に示すように、ボンベ６０と袋体３６とは気体供給管６２によって接続されている。
気体供給管６２に気体供給弁６４が設けられ、気体供給弁６４は水中部側制御部２６の制御により開閉が制御される。
したがって、水中部側制御部２６の制御により、気体供給弁６４が開弁されると、ボンベ６０の気体が気体供給管６２を介して袋体３６に供給され、これにより、袋体３６に空気が充填されることで袋体３６が膨張し、浮体３２による浮力が発生する。
また、袋体３６に空気が供給される際、気体排出弁３０は閉弁され、袋体３６の空気が漏れないように図られている。
このような浮力が筐体２２に作用することにより、ワイヤ３４を介して無人飛行体１４に加わる筐体２２の荷重を浮力の分だけ軽減することができる。
また、気体供給弁６４の開弁時間によって袋体３６に充填される空気量（容積）を調整することで浮力を調整でき、これにより筐体２２の少なくとも一部を水面４８上に位置させることができる。
浮体３２による浮力が得られたならば、水中部側制御部２６の制御により、気体供給弁６４が閉弁され、袋体３６に必要以上の空気が充填されることを防止する。
【0058】
また、空気が充填された浮体３２が水中に位置した状態で気体排出弁３０が開弁されると、袋体３６の内部の空気は、袋体３６に加わる水圧により気体排出口３６０４、気体排出弁３０、気体排出管４４を介して袋体３６の外部に排出され、これにより袋体３６が収縮し、したがって、浮体３２によって筐体２２に作用する浮力がほぼゼロとなる。
【0059】
したがって、第３の実施の形態によれば、袋体３６に気体を供給する気体供給部が、ボンベ６０と気体供給弁６４によって構成されている。
また、袋体３６に充填された気体を排出させる気体排出部は、第１の実施の形態と同様に、気体排出弁３０によって構成されている。
なお、第３の実施の形態の水底形状測定装置１０Ｃによる一連の測定動作については、ボンベ６０から袋体３６へ空気を供給する点を除いて第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
また、袋体３６に充填された気体を排出させる気体排出部は、第１の実施の形態と同様に、気体排出弁３０によって構成されている。
なお、第３の実施の形態の水底形状測定装置１０Ｃによる一連の測定動作については、ボンベ６０から袋体３６へ空気を供給する点を除いて第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
【0060】
このような第３の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果が奏される。
また、第１の実施の形態で必要であった、筐体２２の外側に設けられた空気取り入れ用のホース４２が不要となるため、無人飛行体１４から吊り下げられた筐体２２が空中を移動する場合に生じるホース４２の空気抵抗を抑制する上で有利となり、無人飛行体１４のバッテリの電力消費量を抑制し、無人飛行体１４の飛行時間、飛行距離を確保し、広範囲にわたって水底４６の水底形状情報を生成する上でより有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上でより一層有利となる。
なお、ボンベ６０に充填する気体としては、空気の他、二酸化炭素ガスなど従来公知の様々なガスが使用可能である。
また、第１の実施の形態で必要であった、筐体２２の外側に設けられた空気取り入れ用のホース４２が不要となるため、無人飛行体１４から吊り下げられた筐体２２が空中を移動する場合に生じるホース４２の空気抵抗を抑制する上で有利となり、無人飛行体１４のバッテリの電力消費量を抑制し、無人飛行体１４の飛行時間、飛行距離を確保し、広範囲にわたって水底４６の水底形状情報を生成する上でより有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上でより一層有利となる。
なお、ボンベ６０に充填する気体としては、空気の他、二酸化炭素ガスなど従来公知の様々なガスが使用可能である。
【0061】
また、ボンベ６０に代えて以下に示すガス発生装置を設けても良い。
ガス発生装置として、例えば、過酸化水素液と、二酸化マンガン粉末とを混合させることで発生する化学反応で得られる酸素ガスを発生させるものを用いることができる。
この場合、ガス発生装置は、水中部側制御部２６の制御により過酸化水素液を吐出させる液体定量吐出装置（ディスペンサー）と、水中部側制御部２６の制御により二酸化マンガン粉末を供給する粉体供給装置と、液体定量吐出装置から吐出される過酸化水素液と粉体供給装置から供給される二酸化マンガン粉末を混合する密閉された容器とを備え、容器に気体供給管６２を接続すればよい。
このようにすると、容器内で過酸化水素液と二酸化マンガン粉末とが混合することで発生した酸素ガスを気体供給管６２を介して袋体３６に供給することができる。
ガス発生装置として、例えば、過酸化水素液と、二酸化マンガン粉末とを混合させることで発生する化学反応で得られる酸素ガスを発生させるものを用いることができる。
この場合、ガス発生装置は、水中部側制御部２６の制御により過酸化水素液を吐出させる液体定量吐出装置（ディスペンサー）と、水中部側制御部２６の制御により二酸化マンガン粉末を供給する粉体供給装置と、液体定量吐出装置から吐出される過酸化水素液と粉体供給装置から供給される二酸化マンガン粉末を混合する密閉された容器とを備え、容器に気体供給管６２を接続すればよい。
このようにすると、容器内で過酸化水素液と二酸化マンガン粉末とが混合することで発生した酸素ガスを気体供給管６２を介して袋体３６に供給することができる。
【0062】
（第４の実施の形態）
次に第４の実施の形態の水底形状測定装置１０Ｄについて図１２、図１３を参照して説明する。
第４の実施の形態は、第２の実施の形態の変形例であり、浮力制御部がバラストタンク５４の内部に気体を供給するボンベ６６を含んで構成されている点が第２の実施の形態と異なっている。
図１２，図１３に示すように、ボンベ６６は、筐体２２の内部に配置され、ボンベ６６には圧縮された空気が気体として充填されている。
ボンベ６６とバラストタンク５４とは気体供給管６８によって接続されている。
気体供給管６８に気体供給弁７０が設けられ、気体供給弁７０は水中部側制御部２６の制御により開閉が制御される。
次に第４の実施の形態の水底形状測定装置１０Ｄについて図１２、図１３を参照して説明する。
第４の実施の形態は、第２の実施の形態の変形例であり、浮力制御部がバラストタンク５４の内部に気体を供給するボンベ６６を含んで構成されている点が第２の実施の形態と異なっている。
図１２，図１３に示すように、ボンベ６６は、筐体２２の内部に配置され、ボンベ６６には圧縮された空気が気体として充填されている。
ボンベ６６とバラストタンク５４とは気体供給管６８によって接続されている。
気体供給管６８に気体供給弁７０が設けられ、気体供給弁７０は水中部側制御部２６の制御により開閉が制御される。
【0063】
したがって、水中部１６Ｄの下部が水中に位置した状態で、水中部側制御部２６の制御により、気体供給弁７０が閉弁され、第１開閉弁５８および第２開閉弁５６が開弁されることにより、水が第２開閉弁５６を介してバラストタンク５４の内部に導入されると共に、空気が第１開閉弁５８を介して水中に排出される。
これにより、その内部が水で満たされることでバラストタンク５４による浮力がほぼゼロとなる。
これにより、その内部が水で満たされることでバラストタンク５４による浮力がほぼゼロとなる。
【0064】
また、水中部１６Ｄの全体が水中に位置した状態で、水中部側制御部２６の制御により、気体供給弁７０が開弁され、第１開閉弁５８が閉弁され、第２開閉弁５６が開弁されることにより、ボンベ６６から供給される空気がバラストタンク５４の内部に導入されると共に、水が第２開閉弁５６を介してバラストタンク５４の内部から排出される。
ここで、気体供給弁７０、第１開閉弁５８、第２開閉弁５６の全てが閉弁されることにより、その内部が空気で満たされたバラストタンク５４による浮力が発生する。
また、バラストタンク５４の内部に導入される空気量（容積）を調整することで浮力を調整でき、これにより筐体２２の少なくとも一部を水面４８上に位置させることができる。
したがって、第４の実施の形態では、浮体３２の浮力を制御する浮力制御部が、ボンベ６６と、気体供給弁７０と、第１開閉弁５８と、第２開閉弁５６を含んで構成されている。
なお、第４の実施の形態の水底形状測定装置１０Ｄによる一連の測定動作については、ボンベ６６からバラストタンク５４へ空気を供給する点を除いて第２の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
ここで、気体供給弁７０、第１開閉弁５８、第２開閉弁５６の全てが閉弁されることにより、その内部が空気で満たされたバラストタンク５４による浮力が発生する。
また、バラストタンク５４の内部に導入される空気量（容積）を調整することで浮力を調整でき、これにより筐体２２の少なくとも一部を水面４８上に位置させることができる。
したがって、第４の実施の形態では、浮体３２の浮力を制御する浮力制御部が、ボンベ６６と、気体供給弁７０と、第１開閉弁５８と、第２開閉弁５６を含んで構成されている。
なお、第４の実施の形態の水底形状測定装置１０Ｄによる一連の測定動作については、ボンベ６６からバラストタンク５４へ空気を供給する点を除いて第２の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
【0065】
第４の実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、バラストタンク５４から水を排出してバラストタンク５４による浮力を発生させる際に、ボンベ６６から供給される空気をバラストタンク５４の内部に導入すれば済むため、第２の実施の形態のように無人飛行体１４を上昇させ、水中部１６Ｄの全体を空中まで上昇させてバラストタンク５４から水を排出する必要がない。
そのため、無人飛行体１４が飛行に要するバッテリの電力消費量を抑制し、無人飛行体１４の飛行時間、飛行距離を確保する上でより有利となり、広範囲にわたって水底４６の水底形状情報を生成する上でより有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上でより一層有利となる。
また、第４の実施の形態においても、第３の実施の形態と同様に、ボンベ６６に充填する気体としては、空気の他、二酸化炭素ガスなど従来公知の様々なガスが使用可能である。
また、ボンベ６６に代えて前述したガス発生装置を設けても良い。
そのため、無人飛行体１４が飛行に要するバッテリの電力消費量を抑制し、無人飛行体１４の飛行時間、飛行距離を確保する上でより有利となり、広範囲にわたって水底４６の水底形状情報を生成する上でより有利となり、水底形状情報の生成を効率よく行なう上でより一層有利となる。
また、第４の実施の形態においても、第３の実施の形態と同様に、ボンベ６６に充填する気体としては、空気の他、二酸化炭素ガスなど従来公知の様々なガスが使用可能である。
また、ボンベ６６に代えて前述したガス発生装置を設けても良い。
【0066】
なお、実施の形態では、作業者が無人飛行体１４を遠隔制御する場合について説明したが、前述したように、自動制御により無人飛行体１４を予め定められた飛行コースを飛行させ、飛行コースに沿った水底４６の水底形状情報を得るようにしてもよく、その場合は、省人化を図りつつ水底形状の測定を効率的に行なう上で有利となる。
【符号の説明】
【0067】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 水底形状測定装置
１２ 管理装置
１２Ａ 遠隔操作司令部
１２Ｂ 管理装置側通信部
１２Ｃ 地図データベース部
１２Ｄ 表示部
１２Ｅ 管理装置側飛行制御部
１２Ｆ 水底形状情報生成部
１２Ｇ 情報処理部
１２Ｈ 記憶部
１２Ｉ 出力部
１４ 無人飛行体
１４Ａ 飛行体側通信部
１４Ｂ 撮像部
１４Ｃ 飛行体側飛行制御部
１４Ｄ 測位部
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ 水中部
１８ 飛行体本体
２０ ロータ
２２ 筐体
２２０２ 底壁
２２０４ 側壁
２２０６ 上壁
２２１０ 吊り下げ用フック
２４ ３次元形状測定部
２６ 水中部側制御部
２８ ポンプ（気体供給部）
２８０２ 気体吸入口
２８０４ 気体吐出口
３０ 気体排出弁（気体排出部）
３２ 浮体
３４ ワイヤ
３４０２ 分岐部
３６ 袋体
３６０２ 気体供給口
３６０４ 気体排出口
３８ 取り付け部材
４０ 袋体保護ケース
４２ ホース
４４ 気体排出管
４６ 水底
４８ 水面
５０ 超音波
５２ レーザー光
５４ バラストタンク
５４０２ 内周壁部
５４０４ 上壁部
５４０６ 下壁部
５４０８ 外周壁部
５４１０ 水流通口
５４１２ 気体流通口
５８ 第１開閉弁
５８０２一端
５８０４他端
５６ 第２開閉弁
５６０２ 一端
５６０４ 他端
６０ ボンベ
６２ 気体供給管
６４ 気体供給弁
６６ ボンベ
６８ 気体供給管
７０ 気体供給弁
Ｎ 無線回線
１２ 管理装置
１２Ａ 遠隔操作司令部
１２Ｂ 管理装置側通信部
１２Ｃ 地図データベース部
１２Ｄ 表示部
１２Ｅ 管理装置側飛行制御部
１２Ｆ 水底形状情報生成部
１２Ｇ 情報処理部
１２Ｈ 記憶部
１２Ｉ 出力部
１４ 無人飛行体
１４Ａ 飛行体側通信部
１４Ｂ 撮像部
１４Ｃ 飛行体側飛行制御部
１４Ｄ 測位部
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ 水中部
１８ 飛行体本体
２０ ロータ
２２ 筐体
２２０２ 底壁
２２０４ 側壁
２２０６ 上壁
２２１０ 吊り下げ用フック
２４ ３次元形状測定部
２６ 水中部側制御部
２８ ポンプ（気体供給部）
２８０２ 気体吸入口
２８０４ 気体吐出口
３０ 気体排出弁（気体排出部）
３２ 浮体
３４ ワイヤ
３４０２ 分岐部
３６ 袋体
３６０２ 気体供給口
３６０４ 気体排出口
３８ 取り付け部材
４０ 袋体保護ケース
４２ ホース
４４ 気体排出管
４６ 水底
４８ 水面
５０ 超音波
５２ レーザー光
５４ バラストタンク
５４０２ 内周壁部
５４０４ 上壁部
５４０６ 下壁部
５４０８ 外周壁部
５４１０ 水流通口
５４１２ 気体流通口
５８ 第１開閉弁
５８０２一端
５８０４他端
５６ 第２開閉弁
５６０２ 一端
５６０４ 他端
６０ ボンベ
６２ 気体供給管
６４ 気体供給弁
６６ ボンベ
６８ 気体供給管
７０ 気体供給弁
Ｎ 無線回線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】