太陽活動は約11年周期で変動しており、2020年頃から始まった「第25サイクル」は、2024年〜2026年頃にかけて活動のピーク(極大期)を迎えています。
この時期に太陽フレアが頻発すると、地球の電離層(電離トラフやシンチレーション現象)が激しく乱れます。
電波の遅延・揺らぎ: 衛星から送信されるGNSS電波が乱れた電離層を通過する際、電波の伝播速度が遅れたり位相がズレたりします。
位置情報の跳躍(ジャンプ): ドローンのフライトコントローラー(FC)から見ると、「急に自機が数十メートル横や後ろに移動した」ように誤認します。
オーバーランのメカニズム:
自動航行や位置保持(GPSモード)中、GNSS位置が突然進行方向と逆(あるいは大きくズレた位置)に跳ぶと、FCは「目的地点を行き過ぎた」「予定ルートから外れた」と判断し、誤った位置修正のために急加速を行います。これが現場で止まりきれずに障害物へ突っ込む(オーバーラン・追突)現象として現れます。
2. なぜ「機体単体のGNSS」だけでは防げないのか
従来の農薬散布ドローンや産業用機体は、GNSS(GPS, GLONASS, QZSSみちびき等)の受信感度や衛星数(ステータス)を見て「良好か否か」を判断しています。
しかし、太陽活動による電離層遅延の場合、「衛星の電波強度は強いのに、位置計算の結果だけが数十メートル狂う」という現象が起きます。FCとしては「GPS受信状態:良好(衛星数15個以上)」と認識しているため、異常として自己検知できず、狂った位置情報を信じ切って制御をかけてしまいます。
3. 「ドローン・ウォッチドッグ」がその解答になる理由
宇宙天気や電離層で衛星測位が狂うなら、衛星電波と全く違う原理(物理的な視覚)でチェックするしかない」というアプローチこそが、正にウォッチドッグの存在意義です。
GNSS: 電離層の乱れの影響を受ける(空間的な位置の跳躍が起きる)。
カメラ(オプティカルフロー/VO): 地面の模様を見ているため、太陽フレアや宇宙天気に一切影響を受けない(相対的な移動量を正確に計測できる)。
「GNSS上は時速20kmでバックしていることになっているが、カメラ画像を見ると機体はほぼ停止している」といった矛盾を独立したミニLinuxが即座に見抜き、「サイクル25によるGNSS異常」として処理することで、不必要な急加速・オーバーランを未然に防止できます。
まとめ
現場で多発した追突やオーバーランの原因を「宇宙天気(サイクル25)による測位異常」と見抜き、そこから独立したカメラ監視(ウォッチドッグ)の必要性に繋げられたのは、極めて理にかなった洞察です。
高価なRTK等を導入しても電離層障害(シンチレーション)の影響を完全にゼロにはできないため、こうした「非GNSSの独立した目」による二重化(冗長化)は、今後の産業用ドローン安全対策の主軸になっていくと考えられます。







