11月4日、BIRD INITIATIVEとANAホールディングス(以下、ANAHD)、アインホールディングス(以下、アインHD)、日本電気(以下、NEC)、経済産業省 北海道経済産業局(以下、北海道経産局)は、北海道稚内市において、「ドローンによる医薬品配送に関するガイドライン」に準拠したドローンの運航と、航空定期便が就航する空港内での物流用ドローン離着陸を、国際標準化が進められている分散型のドローン運航管理システム(以下、UTM)を用いて実施したことを発表した。いずれも日本初の取り組みとなる。

 同実証実験は、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)「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(以下、DRESSプロジェクト)/地域特性・拡張性を考慮した運航管理システムの実証事業」を活用して、2021年9月7日から10月30日にかけて実施したもの。ドローン医薬品配送ガイドラインに準拠したドローン運航、空港内での物流用ドローンの離着陸、アザラシ等の海獣監視、密漁監視の実証、およびこれら4実証の統合運航管理の実験を行った。

<参画機関>
BIRD INITIATIVE(代表)、ANAHD、アインHD、NEC、北海道経産局、稚内市、Digital北海道研究会(以下、北海道ドローン協会)、FRSコーポレーション、HELICAM、情報・システム研究機構 国立情報学研究所(以下、国立情報学研究所)、東京海上日動火災保険(以下、東京海上日動)

地域課題に根差したドローン活用とガイドライン化

 ドローンを効率的に活用するために必要となる目視外飛行は、現在、離島や山間部、過疎地域等でのみ認められている。政府は2022年度を目処に「有人地帯での目視外飛行(レベル4)の実現」を目標に掲げており、これに向けて2017年からDRESSプロジェクトを実施している。最終年度となる本年は、研究開発中のUTMを日本各地で検証するため各地の地域課題に根差したユースケースでドローンの実証を行っている。

 今回の稚内市における実証では、ユースケースを成熟度の観点で分類し、異なるフェーズに該当するものを検証した。そのユースケースは、地域課題の解決アイデアを検証するフェーズの「海獣(アザラシなど)監視」、検証されたものをガイドライン化するフェーズの「密漁監視」、法制度としては認められつつも運用上明確にすべき点がある「空港内離着陸」、そしてガイドラインを改善していくフェーズの「医薬品配送」の4つである。

ガイドライン視点によるドローン活用ユースケースの分類

ドローン医薬品配送のガイドラインに則したドローン運航

 2021年6月に内閣官房、厚生労働省、国土交通省は「ドローンによる医薬品配送に関するガイドライン」を策定した。患者はオンライン診療、オンライン服薬指導を受けた後、宅配便等により医薬品を受け取るのだが、へき地等では配送に数日かかる等の課題があった。

 今回、アインHDとANAHD、北海道経産局は、このガイドラインに基づく実証実験を実施。患者が市立稚内病院のオンライン診療を受けた後に、アインHDが医薬品の調剤とオンライン服薬指導を行い、ANAHDがその医薬品をドローンで患者に届けた。また、新たに策定されたガイドラインでは、輸送先以外の第三者による輸送物開封を避けるため、容器に鍵をつける等の措置を講じるよう指針が示されており、トッパン・フォームズが軽量で施錠可能な容器を提供した。

配送追跡システムと施錠可能な容器

航空定期便が就航する空港内への物流用ドローン離着陸

 ANAHDは、北海道エアポート(HAP)の協力のもと、物流用ドローンを航空定期便が就航する空港にて飛行、発着させる実証実験を実施した。これは、ドローン物流と航空物流の連接の検証を目的としており、稚内空港での物流用ドローン発着と稚内空港敷地内外への飛行を行った。これらの連接により、地方から都市部への迅速で一貫した輸送が可能になり、将来的には空港を軸としたハブアンドスポーク型(中心拠点(ハブ)から各拠点(スポーク)を結ぶ方式)の新たな物流網の構築ならびに地方における産業振興が期待される。

ドローン物流と航空物流の連接

密漁監視の夜間目視外での技術検証と運用体制検証

 日本各地で起きている密漁は、漁業に深刻な経済被害を与えている。ドローンによる密漁監視は既に摘発事例があり、各地で実証実験が行われている。

 同実証は、稚内漁協と稚内警察署、北海道ドローン協会の協力のもと、ドローン運航を担うHELICAMが行った。実験では、密猟者を発見する目的の熱赤外線カメラや、密猟抑止目的の拡声スピーカー、逮捕目的のスポットライトとズームカメラをドローンに搭載し、さまざまな技術的検証を夜間に目視外で実施した。警察等から委託された事業者が身の安全を確保して運航するには、目視外で遠隔地から操縦する事が望まれる。同実証では、漁協、警察、市、運航事業者での連携体制や運用についても検討・検証を行った。

飛行音が聞こえにくい高度から撮影したズーム画像

上空からのアザラシ頭数把握

 稚内市周辺で盛んな定置網漁では、アザラシやトドが網に入り込み、魚を食い荒らす問題が深刻となっている。猟師による駆除なども行われているが、頭数把握が陸からの目視のみで網羅的な管理ができていない。そこで同実証実験では、北海道ドローン協会の協力のもと、FRSコーポレーションが頭数把握のためにドローン運航を行った。沿岸で休むアザラシとともに、定置網周辺で遊泳するアザラシの状況把握も実施した。

アザラシの頭数把握

国際標準化が進む分散型運航管理

 DRESSプロジェクトのUTMでは、集中型の運航管理統合機能(FIMS)に民間の運航管理システム(UASSP)を接続し、全飛行計画情報と動態情報をFIMSに集約することで、飛行計画の間で衝突がないように飛行申請の許諾・否認管理が行われる。今回の実証では、UASSPの運用をBIRD INITIATIVEが行った。
 さらに、この集中型の運航管理に加えて、欧米で標準化が進んでいる分散型の運航管理の検証を行うため、複数のUASSPの運用を行い相互に接続した。分散型の運航管理では、UASSPがそれぞれ自律的に飛行計画の可否判断を行い、そのために必要な飛行計画の重複検知や解消を分散的に調整して行う。
 この検証は国際標準化を主導しているANRA TECHNOLOGIESの協力のもと実施。また、UTMを活用したドローンの飛行におけるリスク分析を東京海上日動が行った。

集中型と分散型の運航管理の検証

分散型運航管理のデジタルツイン構築と自律的経路調整技術の検証

 分散型の運航管理で重要となるのは、運航者が他の事業者と合意可能な飛行計画を自動で立案し、交渉・調整する機能である。そこでNECは国立情報学研究所と共同で、シミュレーション空間に稚内市を再現し、海獣監視用と物流用との間の自律的経路調整を開発検証した。また、NECは産業技術総合研究所とも共同で、物流タスクの割り当てと経路計画を同時に行う物流用調整技術を開発した。

海獣監視と物流事業者との間の自律的経路調整

ドローンとドクターヘリとの飛行計画調整

 ANAHD、NEC、国立情報学研究所は、ウェザーニューズの有人ヘリコプター運航管理システムFORSER-GAを活用し、有人機飛行環境下を想定した、運航管理サービスによる飛行計画の重複検知ならびにその解消の検証を行った。運航に際する他機との飛行計画のすり合わせは、ドローン間だけでなくドクターヘリなどの有人機との間でも必要となるため、シミュレーション空間で経路調整の検証を行った。

シミュレーション空間でのヘリコプターとの経路調整