2022-08-09
ドローンの1対多運行

ドローンの1対多運行

「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」に採択されました

イームズロボティクス株式会社はNEDO「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)」のうち、「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」の採択を受けました。

「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)」とは?

労働力不足や物流量の増加に伴う業務効率化に加え、コロナ渦での非接触化が求められる中で、ドローンをはじめとする「次世代空モビリティ」による省エネ&ヒト・モノの自由な移動が期待されています。
これらの実現のためには、前提として『安全である』ということが大切です。
ReAMoプロジェクトでは、低高度での空域共有における統合的な運航管理技術の開発を行い、安全で効率的な空の移動を実現します。

ReAMoプロジェクトの研究内容のうち、「性能評価手法の開発」では、全4つの研究カテゴリーが用意されています。
①ドローンの性能評価手法の開発
大異種機体認証を中心に機体・装備品や周辺技術の性能を評価&証明する

②空飛ぶクルマの性能評価手法の開発
空飛ぶクルマの耐空性を証明する。

③ドローンの1対多運航を実現する安全評価手法の開発
1対多運航時点のために必要なリスクアセスメント手法を研究する

④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
1対多運航を実現するための要素技術開発を行い、カテゴリーⅢ&カテゴリーⅡ飛行の実証を行う。

イームズロボティクスは「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」を担当します。
2022年に発売された「リモートID送信機」を利用することを計画しています。

(概要)
無人航空機の機体登録制度が始まり、100g以上の機体はすべて2022年6月20日以降義務化される。それに伴い、新規に発売される機体に対して、自機の位置情報を発信するリモートIDの搭載が義務化される。6月20日以前に発売された無人航空機は登録番号を機体に表示することになるが、3年後には経過措置の登録番号ではなく全機体にリモートID機器搭載が義務化される見込みである。

すべての機体に搭載されるリモートIDを活用し、さらに送信+受信できるようにすることで、下図に示すように無人航空機同士が位置情報を認識し、衝突回避を行うことで安全かつ効率的な多運航を実現できると考える。本提案事業の目標として、以下の要素技術開発、実証試験を通して実運用に耐えうるシステムの構築を目標とする。

リモートIDのBluetooth電波は約300mまで届くことを考慮すると、多運航の範囲は半径300mの球体エリアとなる。プラントなどのインフラ点検や警備はいわゆる目視内で多く運用されると想定される。今事業における1対多の実証試験は安全に運航されることが重要のため、目視内飛行を優先的に実証を行う。その際、機体間通信において、機体に搭載が義務化されるリモートIDを活用することで今後容易に事業化が進むと考えられる。

最終的には目視外での多運航をターゲットに据え、例えば、物流事業者が地方において複数機体による複数の異なる場所への同時配送を東京本社で管理・運用するシナリオや、地方にあるプラント点検を遠く離れた場所から運用するシナリオなどが想定される。

こうしたケースでは、近距離であれば多運航する場所に送受信可能なリモートIDデバイスを設置しLTE通信により遠方に情報を集約する、または長距離での多運航の場合、機体間通信、複数機体からのテレメトリ情報の集約を長距離通信可能な920MHz帯送受信機を使って行うことを想定している。

2022年4月に国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT)から、「ドローン同士の直接通信で自動追従飛行と自律接近回避に成功」と発表された。ここではドローン同士が920MHz帯の送受信機を搭載して相互に通信し、リーダードローンに対して他の3機のドローンが追従する編隊飛行や衝突回避を成功させており、弊社も参画していた。
本プロジェクトの1対多運航システムの特徴は、リモートIDで機体間通信を行うため新たに多運航用送受信機を搭載する必要はなく、複数機体での運航を可能とするものである。

次世代空モビリティは今後、人の移動手段から、物資輸送、インフラ点検、農業などに幅広く利用される可能性が高く、本事業の1対多運航による機体間通信、群制御などの要素技術は多くの産業分野で必要になる。日本の少子高齢化による労働力不足を補完する技術であり、日本の産業構造を支え、さらには日本の国際競争力につながるものと考える。

関連リンク: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

2022-08-03
山間地域の生活利便性向上に向けたドローン配送

山間地域の生活利便性向上に向けたドローン配送

開発中の物流ドローン

開発中の物流ドローン

物流試験の様子

物流試験の様子

都内におけるドローン物流サービスの社会実装を目指すプロジェクトに関するリリース

イームズロボティクスは、東京都内におけるドローン物流サービスの社会実装を目指すプロジェクトに佐川急便株式会社様、一般財団法人日本気象協会様、株式会社サンドラッグ様と参画いたします。


【概要】
都は、令和2年度から3年度までの2年間、ドローンを活用した物流ビジネスの速やかな社会実装を目指すため、民間事業者によるビジネスモデル構築に向けた支援を実施しました。
令和4年12月までには、改正航空法が施行され、ドローン物流ビジネスの社会実装に不可欠な有人地帯における補助者なし目視外飛行(レベル4)が可能となる見込みです。
都は、改正航空法の施行を機に、都内におけるドローン物流サービスの早期の社会実装を目指し、令和4年度から令和6年度にかけて支援を行うこととしております。この度、支援対象となるプロジェクトを選定しましたので、お知らせします。

(東京都リリース https://www.metro.tokyo.lg.jp/tosei/hodohappyo/press/2022/07/28/05.html



詳しくはデジタルサービス推進部(東京都 公式)のnoteをご覧ください。

都内におけるドローン物流サービスの社会実装を目指すプロジェクトを選定しました!

2022-06-23
受賞式の様子 「トロフィーを受け取る 代表取締役社長     曽谷 英司」

受賞式の様子 「トロフィーを受け取る 代表取締役社長     曽谷 英司」

受賞のお知らせ 「Best of Japan Drone Award 2022 審査員特別賞 受賞」

2022年6月23日

弊社は、このたび 第7回 Japan Drone 2022の『Best of Japan Drone Award 2022』において、「審査員特別賞」を受賞いたしました。
受賞したのは弊社製品「リモートID送信機・受信機」です。

鈴木 真二先生(一般社団法人日本UAS産業振興協議会(JUIDA)理事長 東京大学大学院教授 博士(工学))の総評によりますと、機体認証制度が施行されるにあたり、いち早く開発に取り組んだこと、展示内容が画期的であったことなど、評価いただきました。

弊社は今後も引き続き、「高品質の国産ドローン及びソリューションサービスの提供を通じての社会貢献」をモットーに、より一層の向上に努めてまいります。

2022-06-21
ドローンオープンプラットフォームプロジェクト

ドローンオープンプラットフォームプロジェクト

パートナーマップ (2022年6月20日現在)

パートナーマップ (2022年6月20日現在)

「ドローン オープンプラットフォーム プロジェクト」リリースに関するお知らせ

ドローン・ジャパン株式会社(所在地:東京都千代田区 代表取締役:勝俣喜一朗)は、設立以来6年間国内ドローン関連企業に向けて、事業の立ち上げ/支援・技術開発支援のコンサルティングを行ってきました。この度のプロジェクトでは、国産ドローンメーカーとして機体開発のみならず、様々な分野で開発実績のあるイームズロボティクス株式会社(所在地:福島県南相馬市 代表取締役社長:曽谷 英司)と協働し、その経験とパートナー連携を基に、国内ドローン関連の製品・サービスの社会実装を加速するため、各ドローン関連企業の技術連携が可能なプラットフォームを形成するための、「ドローン オープンプラットフォーム プロジェクト」を開始します。


1. ドローン オープンプラットフォーム プロジェクトとは
ドローン・ジャパンとイームズロボティクス 、当プロジェクトの参加パートナーが、構成員(プロジェクトメンバー)となります。
「各ドローン関連企業の技術連携が可能なプラットフォーム」の形成を目的に、ドローンを各技術ブロックに分解し、1)ブロック間の接続やデータ交換のルールの策定、2)各機能におけるドローンソリューションの整理、3)各業務分野におけるドローン技術の整理、4)当プロジェクト推進のための人材育成、5)共通したサポート体制の構築を行います。

ドローン オープンプラットフォーム


各技術ブロックの内容 【ドローン本体】 ーFlight Controller

基本機体制御、高可用性、二重化など、安定性や安全性を高める技術を提供
ーセンサー(IMU、コンパス、GPS/GNSS、気圧計など)
自己診断など、安全性や安定性を高める技術を提供
ーバッテリー
二重化、自己診断など、安全性を高め、扱いやすい技術を提供
ーモーター
熱や回転むらなどの異常検知といった安全性を高める技術を提供
ーFlight Code
基本機体制御の中で、セキュリティ(セキュアフライトモード)、フェイルセーフなど、他の技術ブロックと連携し、安全性や安定性を高める技術を提供
ーCompanion Computer
業務に合わせた飛行が可能な高度な機体制御、ドローンに搭載するペイロードの機体と連動した制御、通信の優先順位などを制御する通信制御、ユーザーがより使いやすい機体管理が可能な技術の提供
ーペイロード
搬送物、散布機、カメラ、ロボットアーム、パラシュートなどのペイロードを遠隔で操作、機体と連動する技術を提供

【ドローン外部】
ー通信
通常の無線、LTE、5Gなどの通信に対応し、通信の安定性や安全性を高めるため、二重化やフェイルセーフ、セキュリティなどの技術を提供
ーアプリ
使用環境に応じて使いやすいアプリケーションを提供するとともに、安定性・安全性を考慮し、リスク回避やセキュリティを強化したアプリケーションの提供
ープロポ
二重化、セキュリティなど、安定性や安全性を高める技術を提供
ークラウド
実運用に向けて機体やパイロットの管理、搭載しているフライトコード管理などを容易に行うことが出来るソリューションを提供するとともに、安定性や安全性を向上させるためのログ自動解析ソリューションの提供

ドローン オープンプラットフォーム プロジェクトの活動内容
主な活動
1)技術ブロック間の接続やデータ交換のルールの策定、標準化
2)各機能におけるドローンソリューションの整理
3)各業務分野におけるドローン技術の整理
4)オープンプラットフォーム推進のための人材育成
5)共通したサポート体制の構築
+(各プロジェクトメンバーの技術やソリューションが揃ってきた段階)
6)各参画企業の技術やソリューションの紹介
7)ソリューション別、業務別の事例の紹介
8)ユーザー顧客とのエンゲージメント

2.ドローン・ジャパンの役割
ドローン・ジャパンはこのドローン オープンプラットフォーム プロジェクトの活動において、以下の役割を担います。
・各技術ブロックの取りまとめ
・プロジェクトメンバーへのコンサルティング
・ユーザー企業へのプロジェクトメンバーが持つ技術紹介、提案とアレンジメント

3.イームズロボティクスの役割
・オープンプラットフォームで長年培ってきた製品の提供(機体全般:UAV、UGV、USV 他)
・ペイロード搭載と連携支援
・制御アルゴリズム開発、AIモジュールの提供
・リモートID送受信機、内蔵モジュール、3キャリア対応LTEモジュールの提供

4.プロジェクトメンバーの参加にあたって
・MAVLINKでのコミュニケーションプロトコルを採用していること
・ドローン オープンプラットフォーム プロジェクトが策定する各技術ブロック間接続やデータ交換のルールに基
づき機体提供を計画すること

5-1.プロジェクトメンバーとして参加するメリット
【各技術ブロックサービス提供企業】
・自社の開発した技術が様々な機体メーカー、ドローンサービス提供企業、ドローン活用企業に展開可能
・将来的には、日本だけでなく、諸外国、東南アジア、アフリカ、欧州などといったエリアにも展開可能
・今後同様なプラットフォームを、マルチコプターだけでなく、固定翼やVTOL、陸上走行車、ボート、潜水艇にも展開可能
【機体メーカー】
・開発コストを抑えて、新たな機体制御、ペイロード、アプリケーション、クラウドサービスを自社の強みと組み合わせて、採用が可能
・共通な技術人材におけるサポート網の確立

5-2.プロジェクトメンバーが提供する技術を活用するユーザー企業のメリット
・自社の活用領域に合わせての技術選定が可能で、独自開発を必要としなくなる
・1社だけへの技術依存が減り、様々なリスクが低減される
・共通な知識をもった技術人材の育成によりサポートコストが削減される

6.プロジェクト開始時の賛同パートナー(プロジェクトメンバー)
【各技術ブロックサービス提供企業】(提供技術ブロック順・同一技術ブロック五十音順)
日本航空電子工業株式会社
・国産の高信頼性フライトコントローラ等の開発、提供(Flight Controller)
古河電池株式会社
・インテリジェントな通信等による電池の安全な活用技術(バッテリー)
アルデュエックス・ジャパン株式会社
・フライトコードのカスタマイズ化(Flight Code)
・基本のモバイルアプリケーションの開発、提供(アプリ)
株式会社アスター
・ドローン用国産防塵防水モーター(モーター)
・ドローン用国産ESC(モーター)
NECソリューションイノベータ株式会社
・コンパニオンコンピューターによる機体監視、制御(Companion Computer)
・通信方式の多重化(通信)
パーソルプロフェッショナルアウトソーシング株式会社
・ログの暗号化(Companion Computer)
・ログの自動解析(クラウド)
パナソニック システムデザイン株式会社
・高度な機体制御(Companion Computer)
・LTE通信制御(Companion Computer)
・遠隔監視、制御(クラウド)
・機体、ペイロード管理(クラウド)
・機体認証とデータ保護によるドローンセキュリティコンサル
・クラウドサービスのセキュリティ対策、検査
株式会社ザクティ
・ソリューション開発・販売、事業支援サービス、デジタルカメラ及びデジタルイメージングデバイスの開発、製
造、販売(ペイロード)
株式会社TKKワークス
・ドローン向け無線機の開発、製造、販売(プロポ・通信)
・カスタム機体の設計受託および試作機の製作
日本工機株式会社
・ドローン用パラシュート装置の開発、製造(ペイロード)
・非火薬ガス発生剤および火薬利用のデバイス開発、製造(ペイロード)

【機体メーカー】 (五十音順)
株式会社石川エナジーリサーチ
・機体プラットフォームの開発
イームズロボティクス株式会社
・上記3.にて既述
株式会社エアロジーラボ
・UAVの機体開発(関連パーツやデバイスの統合を含む)
株式会社ACSL
・MAVLINK対応のドローン開発、提供
株式会社空解
・長距離型VTOL固定翼ドローンの研究開発、製造販売、オペレーション(自社設計、日本製)
株式会社ジェットシステム
・ヘルプデスクやオンサイトなど機体トラブルの一次診断や営業補助
セブントゥーファイブ株式会社
・MAVLINK対応機体の取り扱い
・ドローン開発、システム開発、ドローンを用いた点検サービス
株式会社プロドローン
・バッテリーマルチ/エンジンシングル機体開発生産
・量産機種KDDIスマートドローン搭載
・自社GCS開発販売
・ワンオフドローン制作

【アドバイズパートナー】
DRONE FUND
・企業連携に関してのアドバイス
一般社団法人セキュアドローン協議会
・ドローンのセキュリティに関してのアドバイス

パートナーマップ (2022年6月20日現在)


パートナーマップ

7. 今後の目標と取り組み
2022年度中:
プロジェクトメンバー数
・技術ブロックサービス提供企業:20社
・機体メーカー:10社
プロジェクトメンバーの技術を活用するドローンサービス企業数:5社
プロジェクトメンバーの技術を活用するユーザー企業数:10社
事例:3~5件(実証実験ベース)
2025年度までに:
・プロジェクトの活用によるドローン市場7,000億円への拡大(現状5,861億円予想<インプレス総合研究所>)    → 各業務分野における技術適正化によるドローン活用市場拡大による。
海外への展開:
本プロジェクトが連携を予定する海外のプロジェクトは、既に世界で1,000社以上が参加するオープンソースコンソーシアムです。各国の機体メーカー、センサーおよびデバイスメーカー、ソフトウェアハウスがそれぞれのシステムを提供する中、日本プロジェクトはハードウェアやソフトウェアにおいて共通のルールやドキュメントを揃えることで、グローバル展開への後押しとしたい考えです。
また、内閣府が進める準天頂衛星”みちびき”の受信範囲での事業展開推進についても検討しております。
本プロジェクトを通して参加メンバーが、健全に”競争”し、業界全体の拡大のため”共助”できるような取り組みとなるよう目指して参ります。

■詳細リンク
・PR TIMES 「ドローン オープンプラットフォーム プロジェクト」開始  (記事引用元)
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000013.000017083.html

・Drone Japan
https://www.drone-j.com/single-post/dop-project

2022-06-21
Best of Japan Drone Award 2022

Best of Japan Drone Award 2022

ノミネートした「リモートID送信機」

ノミネートした「リモートID送信機」

Best of Japan Drone Award 2022にノミネートされました

6月21日(火)~23日(木)に開催中の第7回 ジャパンドローン展において
当社製品「リモートID送信機」が『Best of Japan Drone Award 2022』にノミネートされました。

今回は「リモートID送信機」はハードウェア部門として選出されております。

【Best of Japan Drone アワード プレゼンテーションおよび表彰式のご案内】
6月23日(木)
会場:展示会場内オープンステージ
16:09 頃 プレゼン予定

■審査
【オーディエンスアワード】
ノミネート製品・技術/サービスの全部門中、会期中の来場者による投票による得票が一番多かったものに贈られます。
当日は皆さま、ぜひ当社リモートID送信機の応援をよろしくお願いいたします。

 【審査員特別賞】
審査員が現場で出展ブースを確認し、特に賞を与えるにふさわしい製品・技術/サービス、あるいは出展者そのものを表彰するという形式のものです。
年度ごとに不定期で授与しています。エントリーしていなくても選出される場合があります。


■Best of Japan Drone Award 2022 詳細ページ
https://ssl.japan-drone.com/event/index.html

2022-06-17

【お知らせ】JAPAN DRONE 2022に出展いたします

イームズロボティクス株式会社は、Japan Drone 2022 へ出展いたします。

展示内容
「レベル4社会実装へ向けた 安心・安全なドローン作り」
リモートID送信機、受信機をはじめ、それらを活用した「リモートIDソリューション」をリリースいたします。

また、最新型のドローン「E6150」もお披露目いたします。
本展示では共同でTHK社と開発している最新型ドローンや、空撮サービス社が手掛ける点検ドローンなども展示いたします。

JPD22

展示会へご来場の際には是非ともDSPAのブースにお立ち寄りください。

<Japan Drone 2022 |第7回>
開催概要
会  期:2022年6月21日(火)~23日(木)3日間 
展示会場:幕張メッセ  展示ホール / 国際コンファレンス:幕張メッセ国際会議場
ブース :AN-20
★オンライン展示にも対応中★
https://ssl.japan-drone.com/


皆様のご出展をお待ちしております。

2022-06-17
リモートIDソリューション

リモートIDソリューション

飛行中のドローンをリアルタイム表示

飛行中のドローンをリアルタイム表示

過去の飛行データをログで抽出

過去の飛行データをログで抽出

イームズロボティクス「リモートIDソリューション」

様々なメーカーのリモートID情報を受信し、アプリケーションのMAPに飛行位置の表示、識別、ログの解析を可能とするクラウドサービス「ドローン飛行情報確認システム」をスタート。
2022年6月20日からドローンの機体登録制度により、以降発売される100g以上の全ての無人航空機に対して登録記号(ID情報)を発信する仕組み「リモートID」の搭載義務となります。

イームズロボティクス株式会社(本社:福島県南相馬市、代表取締役社長:曽谷英司)は共同印刷株式会社(本社:東京都文京区、代表取締役社長:藤森康彰)と「ドローン飛行情報確認システム」を共同構築しました。

ドローンの利活用が進むなかで、空の安全、安心を確保するためのシステムの提供を8月中に開始する予定です。


近年ドローンにおいては、無許可の飛行や禁止区域の飛行事案が頻発しています。このような状況から、2022年6月より改正航空法に基づき、ドローンの登録義務化がスタートいたします。また、6月20日からは機体はIDを発信する必要があり、登録されていないドローンを飛行させることはできません。これにより、国土交通省が掲げる「事故発生時における所有者の把握」、「事故の原因究明や安全確保」、「安全上問題のある機体登録を拒否することによる安全の確保」が期待されます。そこで、当社が長年にわたり築き上げてきた情報セキュリティ体制を生かして、機体から発信されるIDを可視化、記録することで情報を管理し、空の安全確保をサポートする仕組みづくりをめざします。

リモートID

リモートID受信機(3方式受信が可能)リモートID受信機(3方式受信が可能)
イームズロボティクスが開発した「リモートID受信機」はW110×D150×H40mmの大きさで、およそ240g。
パイプなどに括りつけて使用します。受信できる電波はBluetooth5.0以外にも、Wi-Fi Aware、Wi-Fi Beaconにも対応しており、国産ドローンメーカー以外の海外メーカードローンの発信する信号もMAPに表示させることができます。


共同印刷が開発したGW(ゲートウェイ)と連携し、クラウドサービスに情報をアップロードします。
リモートID


クラウドサービスの概要クラウドサービスの概要
クラウドにアップロードされたリモートIDの情報は、管理者である「管理WEBアプリ」側で利用者登録やドローンの登録などを行うことができます。また、ユーザーは「地図アプリ」でリアルタイムにドローンの飛行状況を閲覧することが可能です。
リモートID


リモートID受信状況をリアルタイムで表示リモートID受信状況をリアルタイムで表示
設置した受信機を基点として、ドローン情報を取得することができます。(受信感度はドローン側の送信機の出力に依存します)また、飛行中のドローンはメーカーごとに識別をしたり、管理WEBアプリであらかじめ設定した機種だけを特定表示させたりなど、カスタマイズすることができます。

リモートID


ログを表示することも可能ログを表示することも可能
また、特定のドローンの飛行経路を表示させる機能にも対応しています。


今後は、8月中の本システムの利用開始をめざし、ドローンの利用活性化が進んでいくなか、セキュリティ技術の提供に貢献していきます。

■各社の役割
共同印刷:クラウドシステムの開発と運用、ゲートウェイアプリの開発
     タブレットアプリの開発
イームズ:受信機の開発、ドローン飛行情報確認システムの販売


■共同印刷リリース
ドローン飛行情報確認システムをイームズロボティクスと共同構築
https://www.kyodoprinting.co.jp/release/2022/20220615-5883.html

2022-06-17
イームズロボティクス社製 LTE通信モジュール

イームズロボティクス社製 LTE通信モジュール

LTEを利用したドローン制御が可能に!LTE通信モジュール(産業用ドローン向け)の販売を発表

国産ドローンメーカー イームズロボティクスは産業用ドローン向けLTE通信モジュールを開発しました。これは携帯3キャリアのSIMを搭載することで、LTE通信を上空で行うことができるようになります。映像伝送やテレメトリー情報などを地上局通信し、ドローン本体の制御を可能にします。
イームズロボティクス株式会社(本社:福島県南相馬市、代表取締役社⻑:曽谷英司)は、レベル4(有人地帯(都内・住宅街等)での目視外飛行)の社会実装へ向け、超遠距離でドローンを制御するための機器「LTE通信モジュール」の開発に成功し、一般販売をすることを発表いたします。
過去に様々な実証で「3キャリア」での通信は検証済みです。

イームズロボティクス社製 LTE通信モジュールイームズロボティクス社製 LTE通信モジュール

■プロモーションビデオ

https://youtu.be/ewVJsutKIlY


LTE通信モジュールは
①LTEを利用したドローンのテレメトリー情報の送受信
②LTEを利用した映像伝送
を可能とします。LTE通信圏内であれば、どこかれでもテレメトリーを取得することができ、インターネット環境が整っていれば、遠く離れた場所からでもドローンからの映像をリアルタイムで見ることができるようになります。これにより、上空からの監視や点検などにおいても、従来よりも少ないコストで通信制御を行うことができるようになります。

イームズロボティクスはドローンメーカー向けにLTE通信モジュールを販売いたします。(販売価格は搭載するSIMにより異なる場合がありますので、お尋ねください)

■カメラ
標準でカメラが2つついており、正面、下部を撮影し、映像伝送することができます。
・静止画最大解像度 3,280×2,464
・動画最大解像度 1,920×1,080

■対応SIM
標準ではdocomoのSIM。
※Softbank、auのSIMも搭載可能です(費用が変動するため、応相談)

6月より一般販売いたします。
(当社ECサイトなどで販売を予定しています)

2022-06-14
システムズエンジニアリングによる社会実装のための構想設計イメージ (株式会社電通国際情報サービスへ作業委託)

システムズエンジニアリングによる社会実装のための構想設計イメージ (株式会社電通国際情報サービスへ作業委託)

ARP4761、4754推奨リスクアセスメントのモデルベース分析(The MADs Suite(※2)を使用) (株式会社電通国際情報サービスへ作業委託)

ARP4761、4754推奨リスクアセスメントのモデルベース分析(The MADs Suite(※2)を使用) (株式会社電通国際情報サービスへ作業委託)

社会システム層と構成システム層間での最適安全性目標設定プロセスイメージ (株式会社電通国際情報サービスへ作業委託)

社会システム層と構成システム層間での最適安全性目標設定プロセスイメージ (株式会社電通国際情報サービスへ作業委託)

東京大学、イームズロボティクス│ドローン社会実装に求められる安全基準策定に向けたリスク分析手法を構築

ドローン社会実装に求められる安全基準策定に向けたリスク分析手法を構築
―安全性と実現性を両立する安全基準と評価技術の整備を目指す―


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)事業にて、社会実装に求められるドローンの安全性・信頼性保証に関し、機体だけではなく、そのオペレーション(特に複数機飛行時)を含むリスク分析手法とその評価項目選定構築に向けた方向性を確認しました。
従来、機体の安全性・信頼性保証は機体メーカがExcelやドキュメントによるマニュアル作業で実施していましたが、オペレーションを考慮する場合、マニュアル作業では様々なシーンに合わせた十分な安全性・信頼性評価が難しく、実現できていませんでした。本研究成果のモデルベースリスク分析により、オペレーションを考慮したリスク分析の実現とその作業効率、分析品質の向上が期待できることを確認しました。

1. 概要

国立大学法人東京大学、国立研究開発法人産業技術総合研究所、イームズロボティクス株式会社、株式会社NTTドコモは、NEDOが実施する「人工知能活用による革新的リモート技術開発/状態推定AIシステムの基盤技術開発及び高度なXRにより状態を提示するシステムの基盤技術開発/AI・XR活用による空のアバターを実現する『革新的ドローンリモート技術』の研究開発」を受託しています。このプロジェクトでは、近未来のスマートシティにおける迅速かつ効率的な救助・警備・点検の実現を目的に5Gで通信接続された複数遠隔ドローンのネットワークとクラウド上のデジタルツインを構築し、状態推定AIによる要救助者、異常行動者等の認識、高度なXR提示技術による災害時の人員不足を解決するワンマンオペレーションの実現を目指しています。このようなオペレーションを想定した場合、ワンマンオペレーションで複数のドローンを遠隔操作する安全性をどのような観点で評価し実現すべきかが課題です。災害などの特殊環境におけるオペレーションの想定リスクを想定し、安心して社会実装するための標準策定に向け、リスク分析と管理の技術開発を実施しました。

2. 今回の成果

本事業では、社会実装に向けた構想設計と機体開発の両面から評価を実施しました。想定されるユースケースに対しARP4761/4754(※1)に準じたリスクアセスメント技術を活用し、複数台のドローンを遠隔コントロールする場合のリスクを分析しました。


【1】構想設計から社会が危惧する特定ユースケースリスク項目の洗い出し

システムズエンジニアリングを社会実装の構想設計に応用し、当該ユースケースにおけるステークホルダーやコンテキスト、リスク(安全・安心を阻害する要因)を整理しました。

システムズエンジニアリングによる社会実装のための構想設計イメージ
システムズエンジニアリングによる社会実装のための構想設計イメージ (株式会社電通国際情報サービスへ作業委託)

基本構想(ConOps)検討を具体的なユースケースまでブレークダウンし、各ステークホルダーに対しオペレーションリスクと想定される項目を多面的に分解分析し整理しました。この結果、安全・安心に社会実装を進めるために必要なドローン機体に求めるべき安全性要求の項目を洗い出しました。


【2】 特定ユースケースにおける機体とオペレーション条件下のリスク分析
ARP4761/4754に基づきモデルベースリスクアセスメントを実施しました。

ARP4761、4754推奨リスクアセスメントのモデルベース分析
ARP4761、4754推奨リスクアセスメントのモデルベース分析(The MADs Suite(※2)を使用) (株式会社電通国際情報サービスへ作業委託)

特筆すべきは、基本は単機のリスク評価がベースになっていることです。単機の機能洗い出し、機能間のつながりをモデル化し、リスク分析と信頼性評価を実施します。単機の信頼性とリスクマネジメント方法を確認後、次に同モデルを複数機に複写しオペレーション時の推定状態を1つのシステムと捉えることで複数機飛行時の同様にリスク分析及び信頼性評価を実現しました。

予め単機のモデルを作成するため、複数機のオペレーションや運用条件を追加・変更しても容易に評価を実行可能です。またオペレーション条件の変更に伴う要求すべき信頼度やリスク対策を、容易に多面的比較評価できるため、メーカは要求に対しリスクとコストを考慮しながら最適な信頼度で機体を設計することができます。

ベースとなる単機のモデルに変更が発生した場合や追加でオペレーション条件が増えた場合などでもモデルベース分析により瞬時に再評価可能です。本事業で上記試行を実施し、モデルベース信頼性分析の有用性を確認しました。


3. 今後の予定

本活動成果は、2022年6月21~23日に幕張メッセで開催されるJapan Drone 2022 東京大学ブースにおいてパネル展示を予定しています。

ドローンの社会実装に向けて、社会実装要求、機体設計、オペレーション条件の3方向から最適な安全性要求項目を設定し、モデルベースでの評価を先行することで、必要最小限の実機性能試験で飛行安全性を確実に保証する評価技術を確立が期待されます。実現すれば安全性と機体性能(コスト)の両立により新たなモビリティ社会の実現加速が期待されます。

社会システム層と構成システム層間での最適安全性目標設定プロセスイメージ
ARP4761、4754推奨リスクアセスメントのモデルベース分析(The MADs Suite(※2)を使用) (株式会社電通国際情報サービスへ作業委託)
社会システム層と構成システム層間での最適安全性目標設定プロセスイメージ (株式会社電通国際情報サービスへ作業委託)


【注釈】
※1 ARP4761/4754
SAE(自動車技術者協会:Society of Automotive Engineers)が発行するARP4761 Guidelines and Methods for Conducting the Safety Assessment Process on Civil Airborne Systems and Equipment及び ARP4754 Guidelines for Development of Civil Aircraft and Systemsのことです。 米国連邦航空局(FAA)が推奨する民間航空機などの機体認証に求められる要求をまとめたガイドラインです。

※2 The MADe Suite
  Maintenance Aware Design Environment(MADe)はモデルベースで信頼性・安全性などを分析・評価するツールです。製品単体および対象製品を含んだシステムのオペレーション状態をモデル化し、様々なリスク分析やコスト解析などを効率よく実施することができます。オーストラリアのPHM Technology社が開発し、日本国内では株式会社電通国際情報サービスがソリューションやコンサルティングサービスを提供します。



■関連URL
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000009.000028564.html

2022-06-10
ペネトレーター搭載専用 大型ドローン

ペネトレーター搭載専用 大型ドローン

ペネトレータを搭載、投下可能なドローン(左)および無人航空機(右)/提供JAXA

ペネトレータを搭載、投下可能なドローン(左)および無人航空機(右)/提供JAXA

月探査計画LUNAR―A(左)とペネトレータ(右)(想像図)。このミッションで開発した技術をベースにして南極用観測プローブを開発します。/提要JAXA

月探査計画LUNAR―A(左)とペネトレータ(右)(想像図)。このミッションで開発した技術をベースにして南極用観測プローブを開発します。/提要JAXA

【JAXA】南極観測用ペネトレータ専用 大型ドローン開発に関するお知らせ

EAMSはJAXA(宇宙航空研究開発機構)が実施する「南極観測用ペネトレータの開発および実験」に協力しています。

JAXAは月探査技術のスピンオフとして自然現象を観測することを目的に「ペネトレータ」と呼ばれる投下貫入型の観測システムを開発してきました。
「月探査用ペネトレータ」は探査機が月惑星を周回している軌道から分離させ、ジェット機に相当する速度で地面に貫入させる観測装置です。この技術を南極に応用することで南極域において場所を選ばずそして経済的に観測システムを設置する技術を開発しよういうのが本研究の目的となります。

EAMSはこのペネトレーターを積載・投下できるドローンを開発いたしました。
現在、一般販売向けに開発を進めている新型ドローン「(仮称)UAV-E6150FLMP」をベースとしたもので、ペネトレーター投下用に特別に改造を施したものとなります。大きさは従来にE-6106よりも500mm軸間が長くなっており、大容量のペイロードを運ぶことを目的に開発を進めています。

■スペック
軸間 1550mm
全長 1637mm
全幅 1429mm
全高 1098mm
重量 バッテリー無し 8.5kg
実用最大離陸重量   24.9kg



EAMSはこの大容量をペイロードを有したドローン開発を通じて、来るレベル4へ向けたドローンによる物資輸送の社会実装の実現を目指します。
今後改良を重ね、製品の安全性、機能性の向上を行ってまいります。


JAXAでは、このドローンを使用し、南極でペネトレータの投下実験を行います。

「ペネトレータ」は衝撃に対して頑丈に作るので単純に上空から投下すればよいのですが、南極には露出した地面、氷床、そして雪面など多様な表面状態が想定されるので、それに応じた投下技術が求められます。投下条件(高度)や気象条件、開発を予定している空中でペネトレータが減速できる装置を使って適切な条件で貫入する技術を見出します。初期段階ではドローンを用いた試験で基礎的な実験を行い、また有人ヘリコプタからも投下できるようにします。最終段階では有翼の無人航空機(UAV:Unmanned Aerial Vehicle)を用い、100km以上離れた場所にも設置できる技術を確立することを目標にしています。(引用:JAXAリリース/詳細下記)

https://www.nipr.ac.jp/antarctic/science-plan10/houga02.html