(共同リリース)
NEDO(国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構)
KDDI株式会社
日本航空株式会社
国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(以下NEDO)、KDDI株式会社(以下KDDI)、および日本航空株式会社(以下JAL)は、2024年10月28日から31日に、1人の遠隔操縦者が全国4地点で、ドローン計5機体を同時運航する実証(以下、本実証)に成功しました。本実証は、NEDOの「次世代空モビリティの社会実装に向けた実現プロジェクト(ReAMoプロジェクト)」における「ドローンの1対多運航を実現する機体・システムの要素技術開発」(以下、本事業)の一環として実施されました。
本実証では、KDDIが多数機同時運航に対応した運航管理システムを開発し、JALが航空安全に関わる知見・技術を基にリスク評価を実施し、オペレーションの運用手順を策定しました。特に、ヒューマンエラー防止のため、イレギュラー発生時の音声通知や操作の支援機能を運航管理システムに追加した点が特徴です。これにより、1人の操縦者が、気象条件など運航環境が異なる全国4地点で計5機体を安全かつ効率的に運航し、運航管理システムおよび運用手順の有効性を確認しました。一方で、機体やシステムの不具合、運航環境の変化といったイレギュラーが同時に発生した場合の課題も確認され、今後のシステム機能や運航管理品質の向上に資するデータを取得できました。
今後、機体や運航管理システムのさらなる高度化(自動化・自律化)を前提に、操縦者の役割および運航管理体制も変化することから、本実証の知見を、多数機同時運航に関する官民で取り組む制度設計にも役立て、引き続きドローンの社会実装に貢献していきます。
1.背景
物流の2024年問題や生産年齢人口の減少に伴う労働力不足、社会インフラの老朽化、地域の過疎化や高齢化など、国内におけるさまざまな社会課題の解決に向けて、ドローンのさらなる社会実装や事業化が進められています。その実現のためには、限られた情報を基に的確な状況把握・判断(モニタリング)が必要となる目視外遠隔自動運航技術の確立に加え、さらなる省力化・効率化に資する多数機同時運航など高度な運航管理が求められます。そのリスク評価と評価に応じた低減策を通じて、運航管理システムに関わる技術要件やオペレーションの運用手順を明確にしていく必要があります。
このような背景の下、NEDOは2022年度から本事業※1で複数ドローンの同時運航実現に向けた運用要件の策定および運航管理システムの開発に向けて、以下の研究開発項目に取り組んでいます。
①1対多運航のシステム要件およびオペレーション要件の検討
②1対多運航に対応した運航管理システム開発
③飛行実証に向けた許可承認の取得
④複数空域における複数機同時飛行を想定した飛行実証
⑤1対多運航の事業性検証
2024年度の本実証では、飛行地点数を4地点に拡大し、1人の操縦者が遠隔操縦により、4地点で5機の同時運航を実現しました。
2.今回の成果
ドローンの遠隔自動操縦では、機体の運航状況や気象状況についてモニターディスプレイを通してリアルタイムかつ精緻に監視し、必要に応じ手動操作を加える高度な運航管理が求められます。今回の実証では、多数機(本実証は5機)の同時運航において、システムの自動化と情報集約を進め、操縦者とシステム(マン=マシン・インターフェース)の役割分担を明確化した安全管理体制を構築しました。
運航管理システムには、予期しない他機接近やバッテリー残量の低下などのイレギュラー発生時に、画面上のポップアップと音声により操縦者にわかりやすく通知し、対処方法をアドバイスする機能を追加しました。これにより、イレギュラーが発生してもシステムの支援を受けて、あらかじめ定めたオペレーションマニュアルにのっとり、安全に運航を完了できることを検証しました。
図3 多数機同時運航に対応した運航管理システム(イレギュラー時の様子)
3.今後の予定
NEDOとKDDI、JALは本実証を通じて、イレギュラー対応を含む運航管理システム・運用手順の有効性と課題を確認しました。今後の体系的な要件定義においては、実証実験に加え、仮想的な環境も活用したデータの蓄積と検証を進めていきます。本実証の知見を、多数機同時運航に関する制度設計にも役立て、ドローンの社会実装に貢献します。
【注釈】
※1 本事業
事 業 名:次世代空モビリティの社会実装に向けた実現プロジェクト(ReAMoプロジェクト)/複数ドローンの同時運航実現に向けた運用要件の策定および運航管理システムの開発
事業期間:2022年度~2024年度
事業概要:
2023年度の実証成果:
KDDIとJAL、レベル3.5飛行によるドローンの1対3機体同時運航の実証試験に成功
KDDIホームページ:
JALホームページ:
以上
(共同發行)
NEDO(國立研究開發法人新能能源·產業技術綜合開發機構)
kddi公司
日本航空股份有限公司
國立研究開發法人新能能源·產業技術綜合開發機構(以下NEDO)、kddi(adr)株式會社(以下kddi)、以及日本航空株式會社(以下JAL)於2024年10月28日至31日,成功進行了一次由一名遠程操控者在全國四個地點同時運作五架無人機的實證測試(以下稱本實證)。本實證是NEDO「爲下一代空中移動性社會實施而進行的實現項目(ReAMo項目)」中「實現無人機一對多運作的機體和系統的關鍵技術開發」(以下稱本項目)的一個組成部分。
在本實證中,kddi開發了支持多機同時運作的運作管理系統,JAL基於航空安全的見解和技術進行了風險評估,並制定了操作的運作步驟。尤其是爲了防止人爲錯誤,在運作管理系統中增加了在異常發生時的語音通知和操作支持功能。這使得一名操作者可以在氣象條件等運作環境不同的全國四個地點安全高效地操作五架機體,驗證了運作管理系統和運作步驟的有效性。另一方面,也確認了在機體或系統的故障、運作環境變化等異常同時發生時的挑戰,並獲得了有助於未來系統功能和運作管理質量提升的數據。
今後,考慮到機體和運作管理系統的進一步高度化(自動化·自主化),操作者的角色和運作管理體制也將發生變化,因此將本實證的經驗應用於官民共同努力的多機同時運作的制度設計,以繼續爲無人機的社會實施貢獻力量。
1.背景
由於物流的2024年問題和勞動年齡人口減少帶來的勞動力不足、社會基礎設施老化、地域的過疏化和老齡化等,各種社會問題的解決正在推動無人機進一步的社會應用和商業化。爲了實現這一目標,不僅需要基於有限的信息進行準確的狀況把握與判斷(監控),還需要建立目視外遠程自動飛行技術,以及針對進一步的省力化和效率化,進行多機同時運行的高級運營管理。因此,有必要通過風險評估以及針對評估的降低措施,明確涉及運營管理系統的技術要求和操作流程。
在這樣的背景下,NEDO從2022年度開始在本項目中,致力於制定多個無人機同時運行的運營要求,以及開發運營管理系統,開展以下研究開發項目。
① 研究1對多運行的系統要求和操作要求
② 開發支持1對多運行的運營管理系統
③ 獲取飛行驗證所需的許可和批准
④假設多個空域中的多架飛機同時飛行的飛行驗證
⑤一對多運營的商業性驗證
在2024年度的本次驗證中,我們將飛行地點數擴展至四個地點,由一名操作者通過遠程操控,實現四個地點同時運營五架飛機。
2.本次成果
在無人機的遠程自動操控中,需要通過監視顯示屏實時且精細地監控機體的航行狀況和氣象狀態,並在必要時進行手動操作,從而實現高級航行管理。在此次驗證中,在多架飛機(本次驗證爲五架)的同時運營中,推進了系統的自動化和信息整合,明確了操作者與系統(人機界面)之間的角色分配,構建了安全管理體系。
在航行管理系統中,增加了在出現意外的其他飛機接近或電池剩餘電量下降等異常情況時,通過屏幕上的彈出窗口和聲音向操作者清晰通知,並提供應對方法的功能。通過這一措施,即使在異常情況發生時,也能夠藉助系統的支持,按照事先設定的操作手冊,安全地完成航行驗證。
圖3 多機同時運營的航行管理系統(異常情況的樣子)
3. 未來計劃
NEDO和kddi(adr)、JAL通過本次驗證,確認了包括異常應對在內的航行管理系統及操作流程的有效性和挑戰。在未來的系統性需求定義中,將在驗證實驗的基礎上,利用虛擬環境進行數據的積累和驗證。本次驗證的見解將有助於與多機同時運營相關的制度設計,併爲無人機的社會實現做出貢獻。
【註解】
※1 本事業
項目名稱:面向下一代空中出行的社會實施實現項目(ReAMo項目)/制定多個無人機同時飛行的運營要求以及航行管理系統的開發
項目週期:2022年度~2024年度
項目概述:
2023年度的驗證成果:
KDDI和日本航空成功完成了通過三級飛行進行的無人機1對3機體同時飛行的驗證試驗
KDDI官網:
日本航空官網:
以上