目視外飛行規制のカギ握る!ドローン運航管理システムとは?

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産業からインフラ点検、災害救助まで、利用が急速に拡大しているドローン。少子高齢社会や働き手の減少など、さまざまな社会的課題を解決できるテクノロジーとして大きな注目を集めています。

しかし、日本国内では規制や条例などにより、目視外(操縦者または補助者が目視できない環境)での飛行が基本的にできません。自治体の協力を受けて申請を行なった実証実験や、災害救助においては目視外の飛行が特例で実現しているものの、まだまだ高い壁があるというのが実情です。

※2018年9月、『無人航空機の飛行に関する許可・承認の審査要綱』が改訂され、補助者なしの目視外飛行要件が示されました。しかし、ドローン同士の衝突リスクなどが懸念材料となり、無人地帯での飛行に限定されるなど、条件はまだまだ厳しいといえます。

一方で、ドローンを有効利用しながら社会に変革をもたらすべく、経済産業省が推進しているのが『空の産業革命』。実現のカギを握るのは、ドローン運航管理システムです。

目視外飛行については、こちら↓の記事でも詳しく紹介しています!

ドローン飛行許可が必要な13の例を徹底解説!

ドローン運航管理システムとは?

ドローン運航管理システムとは、多数のドローンが操縦者の目視範囲外でも自在に飛行できるようにするためのもの。安全かつ効率的に、「多数のドローン」が「同一空域」を飛行するために、対象空域ですべてのドローンや有人航空機の飛行情報と、気象や建造物などの関連情報を収集・活用するシステムです。

『ロボット・ドローンが活躍する省エネルギー社会の実現プロジェクト』

このドローン運航管理システムを開発するにあたり、ロボット・ドローンが活躍する省エネルギー社会の実現プロジェクトを立ち上げたのは、経済産業省と新エネルギー・産業技術総合開発機構(以下NEDO)。民間企業や研究機関などが参画し、共同で、運行管理システムの開発に取り組んでいます。

研究・開発の目標

©NEDO

基本計画の資料では、2017年から2021年までの5年間、『福島ロボットテストフィールド』などを活用し、「物流」「インフラ点検」「災害対応分野」などにおけるドローンやロボットの社会実装に向けた取り組みを推進すること。また、国際標準の獲得につなげることをアウトプット目標として掲げています。

ここではロボット・ドローンにおける3つの研究開発項目が記載されており、ドローン運航管理システムの開発も、そのなかのひとつ。資料では、次の目標が設定されています。

  • 10km以上の目視外飛行試験の実施
  • 200km/h以上の相対速度での衝突回避システム技術の開発
  • 飛行経路の風向きおよび風速などを含む、
    気象情報や有人機情報を重畳した3D可視化マップの開発
    および各種飛行試験への活用
  • 国内外の構成員からなる委員会が策定した各機能の仕様・共通IFの開発
    および各種試験への反映
  • ドローンの遠隔識別に必要な通信方式やセキュリティの検証、
    通信機器の設計や関連技術の開発および運航管理システムとの情報共有

また、アウトカム目標として、「空撮」や「農薬散布」といった従来のドローンビジネスに加え、「物流ビジネス」や「災害対応」への展開、「測量」「観測」「警備」など、幅広い分野にプロジェクトの成果をつなげていくことが記載されています。

システム機能設計・開発に携わる複数の企業・団体

©JAXA

※JAXA『無人航空機(ドローン)運航管理システムの研究開発』より

このプロジェクトでは、複数の企業・団体が、ドローン運航管理システムにおけるそれぞれの機能の設計・開発に携わっています。

まず、運航管理システムの全体設計を担っているのがJAXA(宇宙航空研究開発機構。複数の研究機関(情報通信研究機構(NICT)産業技術総合研究所(AIST)国立情報学研究所(NII)電子航法研究所(ENRI))と協力体制を築き、「コンセプトの定義」「アーキテクチャ設計」「運航管理シミュレータの開発および運航管理コンセプト/システムの評価・検証」を行なってきました。

次に、運航管理統合機能をNECNTTデータ日立製作所が共同で担い、各運航管理機能をNTTドコモ楽天KDDIをはじめとする複数の民間企業が連携のうえ、開発が進められてきました。

研究開発の進捗

ドローン運航管理システムの開発において、実施方針2019年度版には次の内容が記載されています。(下記は2019年版に記載された2018年度実施内容。2017年度以前の内容は、『実施方針2018年度版』『実施方針2017年度版』をご確認ください)

運航管理統合機能の開発

情報提供機能と複数の運航管理機能の相互接続を実現するAPIと、それに伴う管理システムを開発。福島ロボットテストフィールド(福島県南相馬市・浪江町)にて、複数事業者、複数機体による目視外の飛行試験を実施。

運航管理機能の開発(物流および災害対応など)

ドローンを活用した「災害調査」「警備」「物流」「郵便」における利用シーンを想定し、合計10機のドローン目視外自律飛行を実施。

運航管理機能の開発(離島対応)

あらかじめ設計した経路に従い、中型ドローンがホバリング状態の有人ヘリコプターを避け、時速40km程度で飛行する衝突回避の模擬的な実証実験を実施。

運航管理システムの全体設計に関する研究開発

運航管理システムの全体アーキテクチャ設計および共通インターフェースの設計が完成。ドローンの飛行計画をリアルタイムで調整できる処理アルゴリズムを搭載したシミュレータを開発。

一般ドローン事業者の相互接続試験が可能に

また、2019年6月28日には、ドローン運航管理システムのAPI仕様書を公開。

さらに、2019年10月3日には、ドローン運航管理システムとの相互接続試験の環境が構築されたことを発表しました。

環境構築の舞台となったのは、福島ロボットテストフィールドの総合管制室。ここに、ドローンを扱う複数の事業者が情報共有するための運航管理統合機能のサーバーを設置し、稼働させています。

また、先に公開された運航管理システムのAPIに関する利用規約の整備も実施。このAPIを介して本サーバーに接続することで、NEDOプロジェクトに参画していない一般のドローン事業者であっても、運航管理システムにおける相互接続試験ができるようになりました。

サーバー接続および相互接続試験の実施期間は、2020年2月までの予定。詳細は、『運行管理システムAPI提供webサイト』をご覧ください。

このニュースに関する詳細は、NEC企業ホームページのNews Roomに掲載されています。

編集後記

有人航空機と比べて安価で操縦しやすいことから、各分野で注目を集めているドローン。本格的な導入にいたるまでにはさまざまな壁が立ちはだかっています。しかし、この運航管理システムが本格稼働すれば、目視外環境での安全な飛行が実現し、多くの産業やインフラ点検、災害救助などに寄与するのではないでしょうか。

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