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レベル4目視外飛行に向けた無人航空機の性能評価手順書がNEDOと経済産業省から公表

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レベル4解禁に向けたドローンの性能基準が設定される

国立研究開法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(以下NEDO)と経済産業省は、ドローンなどの無人航空機による第三者上空での目視外飛行の実現に向け「無人航空機性能評価手順書」を公表した。

目視外・第三者上空で無人航空機を飛行させるためには、安全性のほか環境にも配慮するなど、さまざまな項目において一定の性能を満たすことが必要とされる。本手順書は、無人航空機が目視外・第三者上空飛行を行うための安全性・信頼性の性能評価基準を設け、試験方法、試験施設・設備・機器を取りまとめたもので、このような性能評価手順書の公表は国内初となる。

試験で使用した無人航空機

これにより、無人航空機の性能を統一的に評価することが可能となり、機体性能目標の設定や、無人航空機の運用の際の検討材料となる。なお、本手順書は、2017年11月22日にNEDOと福島県が締結したロボット・ドローンの実証等に関する協力協定の取り組みの一環として、作成されたものであり、2020年3月に全面開所した福島ロボットテストフィールドでは、関連の試験施設が整備されており、本手順書に基づく評価試験などを実施することが可能だ。

今後は本手順書の普及に努め、無人航空機活用の加速を目指していくという。

■概要
近年、小口輸送の増加や積載率の低下などエネルギー使用の効率化が求められる物流分野や災害対応において、無人航空機やロボットの活用による省エネルギー化の実現が期待されている。2019年6月に改訂が行われた「空の産業革命に向けたロードマップ2019」では、飛行させる空域や方法に応じて飛行レベル1~4を定義し、2019年度に無人地帯での目視外飛行(レベル3)、2022年度以降に有人地帯(第三者上空)での目視外飛行(レベル4)による無人航空機の利活用を本格化させるとしている。

これを実現するための環境整備の一環として、2017年度に国土交通省と経済産業省が事務局となって「無人航空機の目視外及び第三者上空等での飛行に関する検討会」が開催され、2018年3月にレベル3の実現に向け「無人航空機の目視外飛行に関する要件」が取りまとめられたところであり、今後「無人航空機の飛行に関する許可・承認の審査要領」に反映される見込みだ。こうした流れを受け、今後はレベル4の実現に向けた要件検討が求められている。

このような背景のもと、NEDOは、「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」において、無人航空機による目視外・第三者上空飛行の安全安心な飛行を実現する為に、無人航空機が第三者上空飛行を行うための安全性・信頼性に必要な飛行安定性、誘導精度、地上への危害低減に関する機体の性能評価の研究開発を実施している。

今般、福島ロボットテストフィールドを活用した飛行試験データなどを踏まえて、これらの性能評価基準や試験方法などの妥当性について、有識者による無人航空機性能評価基準検討委員会に諮り確認されたことを受け、本成果を「無人航空機性能評価手順書」として策定し、経済産業省とNEDOは5月29日に公表した。

本手順書により、無人航空機の性能を統一的に評価することが可能となり、機体性能を向上させるための開発や、無人航空機の導入検討の際の判断材料となることに貢献していくという。

■性能評価手順書の内容
無人航空機性能評価手順書は、「目視内及び目視外飛行編」と「第三者上空飛行編」の2つと、今後レベル3やレベル4の展開と共に増加することが予想される無人航空機の長距離飛行において必要となる性能項目や性能評価手順を策定するために、この2つの手順書より、適宜引用するかたちで「長距離飛行ミッション編」から構成されている。

目視内及び目視外飛行編

物流、災害調査に共通な無人航空機の性能評価項目について、評価基準や評価手順を定めている。

性能評価項目一覧(目視内及び目視外飛行編)
共通性能 ペイロード-飛行時間 物流応用 飛行性能
耐風性能 積載性能
離着陸性能 離着陸性能
耐環境性能 災害調査応用 飛行性能
安全性能 積載性能
環境負荷性能 離着陸性能
夜間運用 飛行性能
目視外運用 積載性
耐風性能、風洞装置

手順書に記載された試験の一例(耐風性能、風洞装置)

第三者上空飛行編

第三者上空飛行に関する性能項目について、評価基準や評価手順を定めている。

性能評価項目(第三者上空飛行編)
飛行安定性
誘導精度
落下時の接触防止(落下分散)
地上の第三者への危害軽減(対人衝突)
地上の第三者への危害軽減(切創)
地上の第三者への危害軽減(音響)
水素燃料容器の安全
対人衝突:概念図(左)と試験写真(右)

手順書に記載された試験の一例(対人衝突:概念図(左)と試験写真(右))

長距離飛行ミッション編

長距離飛行ミッションに関する性能項目について、福島ロボットテストフィールドの南相馬滑走路から浪江滑走路間における長距離飛行での検証に活用できる無人航空機の性能評価手順を定めている。
(このルートを飛行する場合においても、航空法のルールが適用される)

南相馬滑走路から浪江滑走路間の長距離飛行イメージ(左)と長距離飛行ルート(右)

南相馬滑走路から浪江滑走路間の長距離飛行イメージ(左)と長距離飛行ルート(右)


@国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構
@経済産業省
無人航空機性能評価手順書 目視内及び目視外飛行編
無人航空機性能評価手順書 第三者上空飛行編
無人航空機性能評価手順書 長距離飛行ミッション編

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この記事は私が書きました。