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JAL様と挑む「空の産業革命」ドローン配送実証実験の舞台裏に迫る

「空の産業革命」をもたらすドローン活用期待が集まっている。中でもドローン物流期待が大きく、そのためには、現状まだ認められていない「有人地帯での目視外飛行」を可能にするための技術仕組みが不可欠だ。
このほど日本航空株式会社様はKDDIとともに実証実験を行い、レベル4実現に向けた歩みを進めることに成功した。
その概要舞台裏紹介する。

  • ※ 記事内の会社名、部署名、役職名は取材当時のものです。

7つの橋を経由する飛行に成功

淡路島中央部位置する兵庫県洲本市。2021年10月、医薬品卸会社倉庫から県立淡路医療センター屋上まで、ドローン医薬品搭載して飛行する実証実験が行われた。

ドローンは、公道が走る7つの橋を越えて飛行した。これは、ドローン飛行国土交通大臣許可必要人口集中地区において日本初のことである。

実証実験には、もう1つ特筆すべきことがある。操縦にあたっては、東京 虎ノ門にあるKDDIの施設で、KDDIが開発したFOS (Flight Operation System) や機体同士衝突危険検知などを担うUTM (Unmanned Aerial System Traffic Management) といった運航システムによるドローン管理がされていたのだ。

ドローン操縦を務めた日本航空株式会社 (以下、JAL)  デジタルイノベーション本部 エアモビリティ創造部 アシスタントマネジャー石井 啓吾 様は、次のように振り返る。
「7つの橋の上を経由してドローンを飛ばすという、前例から考えると難しい場面想定した実証実験でしたが、無事成功させることができました。運航管理システムとの連携や、ヘリコプターとの接近回避想定したイレギュラー対応などの目的についても達成しました。また、実際にFOSやUTMに触れることで、その技術習得できたことも収穫でした」

日本航空株式会社 デジタルイノベーション本部 エアモビリティ創造部 アシスタントマネジャー 石井 啓吾 様 
日本航空株式会社
デジタルイノベーション本部
エアモビリティ創造部 アシスタントマネジャー

石井 啓吾 様

「有人地帯での目視外飛行」への第一歩

現在ドローン飛行は、航空法によって一定規制がかかっており、そのレベルは4つに分類されている。このうち現行でまだ認められていないものが、レベル4の「有人地帯での目視外飛行」である。「小型無人機にかかる環境整備に向けた官民協議会」が策定した「空の産業革命に向けたロードマップ2020」では、2022年度目途に、このレベル4の実現目指しているところだ。

このレベル4の実現に欠かせないのがFOSやUTMといった仕組みである。今回実証実験同日に、国内最大規模全国13地域で計52機のドローン同時飛行による運航管理実施した。運航管理システム全国規模運用でき、かつ複数ドローンが飛び交う上空での衝突回避などの管理業務を行えることを確認し、レベル実現に向けた重要一歩となった。

兵庫県洲本市で行われたドローンによる医薬品拠点間輸送の実証実験の様子
兵庫県洲本市で行われたドローンによる医薬品拠点間輸送の実証実験の様子

その中の洲本市実証実験は、レベル2「補助者あり目視外」で行われた。万が一の事態のため、離着陸地点には自動操縦困難な際に目視による手動操縦を行えるようバックアップ操縦士配置。また、離着陸地点各橋などにも補助者配置するなど、そのスタッフの数は総勢約50名にも上った。

また、事前準備には半年以上をかけた。JAL様では道路交通法など航空法以外確認や、グレーゾーンを取り払うために関係省庁などとの調整実施し、洲本市理解協力を得た。ドローンに関する法律ガイドライン現在発展途上であり、自治体によって対応が異なることも珍しくなく、事前説明調整が欠かせない。そのため今回実証モデルケースとなり、今後地方都市におけるドローン利活用推進役立てられることも期待される。

有人航空機の知見をドローンの安全運航に

なぜJAL様がドローンに関わっているのだろうか。当実証飛行責任者で、同社デジタルイノベーション本部エアモビリティ創造部マネジャー田中秀治様は、次のように説明する。
離島中山間地域においては、医療や買い物といった物流課題があります。その中でJALは、エアラインとして今まで培ってきた安全運航ノウハウ活用して解決貢献できないかと考え、ドローン着目しました。災害時情報収集緊急支援物資運搬なども視野に入れつつ、2023年度ドローン事業化目指しています」

JAL様の持つ安全運航ノウハウは、ドローン運航にどう役立てられるのか。

ドローン物流警備などの産業普及させるには、省人化安全運航という一見トレードオフになりそうな要素両立させる必要があります。そのためには管制システムだけではなく、想定されるリスク対応できる運航体制不可欠です。航空機運航を通じて蓄積したオペレーションに関するノウハウを、ドローン運航役立てられればと考えています。実証実験では運航体制責任明確化する運航規程チェックリストイレギュラーガイドラインコミュニケーション要領といったドキュメント整備して臨みました」(田中様)

実際バッテリー低下想定して緊急着陸地点に向かうシナリオや、ヘリコプター接近したことを認知して出発地点に引き返すシナリオなども実施

日本航空株式会社 デジタルイノベーション本部 エアモビリティ創造部 マネジャー 田中 秀治 様 
日本航空株式会社
デジタルイノベーション本部
エアモビリティ創造部 マネジャー

田中 秀治 様

イレギュラー発生したとき急に判断するのは難しいため、あらかじめ対応方法を細かく決めておきます。例えば旅客機場合緊急時最寄りの空港一定時間以内緊急着陸できるようにルート設定しているのですが、今回実証でもこの考え方に基づき、飛行中エリアごとに緊急着陸地点設定しておきました」と田中様説明する。

実証実験には、運航管理の体制やドキュメントの綿密な整備を行った上で挑んだ
実証実験には、運航管理の体制やドキュメントの綿密な整備を行った上で挑んだ

「FOSには一時停止や引き返し、緊急着陸ボタンがありますが、実際操作する人間躊躇してしまえば意味がありません。今回用意したシナリオだけではなく、意図せず空中ドローン停止するというイレギュラー場面もありました。そこで戸惑っていると、さらに重大イレギュラーを引き起こす可能性がありますが、事前想定した訓練を行っていたため、手順に従い驚くほどスムーズ対処できました。JALが持つ運航管理面でのノウハウドローン応用できたと思っています」(石井様)

「KDDIスマートドローン」によりドローンをさらに身近に

一方のKDDIがドローンに関わる狙いは何なのだろうか。KDDI株式会社 事業創造本部ビジネス開発部ドローン推進グループ マネージャー杉田博司は、こう説明する。
ドローン空飛ロボットとも呼ばれていますが、現時点では原則として人が目視で飛ばさなければなりません。これを目視外へと変えていくためには通信必須であり、KDDIの持つ全国に張り巡らされたセルラー網を生かせることから、事業機会見出しています。現在離島中山間地域での実証実験中心ですが、段階的都市部進出し、ECの配達などでドローンが飛び交う時代が来るでしょう。そのときを見据えてKDDIでは管制システムに取り組んでいるのです」

KDDIのドローンビジネスとしては、すでに法人向サービス「KDDI スマートドローンお客さま運用メニュー」を提供している。

KDDI株式会社 事業創造本部 ビジネス開発部 ドローン推進グループ マネージャー 杉田 博司
KDDI株式会社
事業創造本部 ビジネス開発部
ドローン推進グループ マネージャー

杉田 博司

KDDI株式会社 ソリューション事業本部サービス企画開発本部  5G・IoTサービス企画部 ビジネス開発グループ マネージャー 山下 晃
KDDI株式会社
ソリューション事業本部 サービス企画開発本部
5G・IoTサービス企画部 ビジネス開発グループ マネージャー

山下 晃

「より多くのお客さまがドローンを遠隔制御で安全に利用できるよう、運航管理システムだけでなく、KDDIで検証済みの実績ある機体、通信サービス、損害保険、保守サービスといった必要な要素をワンパッケージにしてご提供しています」とKDDI株式会社 ソリューション事業本部 サービス企画開発本部 5G・IoTサービス企画部 ビジネス開発グループ マネージャーの山下 晃は説明する。

ドローン活用はさまざまな用途が存在するが、分かりやすいユースケースの1つが、高所における点検作業だろう。担い手が減っているうえ、危険性と効率の観点からニーズが多い。まさに省人化を実現するドローンがうってつけなのである。

「特に通信鉄塔や電力鉄塔の点検は、ドローンによる代替が進んでおり、広域を監視したいというニーズも増加しています。そこで『KDDIスマートドローン』では、さまざまなニーズに合わせたサービスやソリューションを用意してお客さまの業務課題解決に取り組んでいきます」(山下)

ユースケースを広げ、社会課題解決を目指す

洲本市での実証実験成功裏に終わったが、レベル4の実現に向けては、まだクリアすべき課題が残っている。

田中様は「都市モデルでの実装では、今まで以上に踏み込んだリスク管理必要です。例えば欧州採用されているリスクアセスメント手法参考にしながらリスク定量化し、さらに実証を重ねていきたいと考えています。そして、社会ドローン役立っていくため、シナリオを作り込んで実装に向けて進めていきたいです」と話す。

石井様は「運航管理強化だけでは解決できないような課題もあります。住民理解ヘリコプター運航者団体との調整なども、さらに必要になってきます。運航機能システムがともに強化され、安全性効率向上すると、社会受容性が今まで以上に上がっていくでしょう」と強調する。

さらに杉田も「社会理解を得ることは重要だと思います。まだ一般的には、ドローンホビー延長という認識があることから、きちんとリスクコントロールして運用していることを周知していく必要があります。社会浸透させていくためには、利便性を感じられるユースケースが欠かせないでしょう」と続ける。

実証実験だけでなく、ドローンユースケース着実に増えてきている。KDDIでも、自治体運営によるドローン配送事業や、風力発電所通信鉄塔点検実現してきた。

山下は「こうした実績当社開発した技術反映しながら、お客さまがより柔軟にご利用できるサービスをご提供し、ドローン社会にもっと役立っていけるよう貢献したいと考えています」と抱負を語る。

ドローンは人の作業代替するだけでなく、これまでできなかった作業可能にします。『叶えるために、飛ぶ』というコンセプトを掲げるKDDIスマートドローン社会課題解決し、お客さまの一つ一つの想いを叶えていきたいと考えています」(杉田)

左から山下、杉田、田中様、石井様
左から山下、杉田、田中様、石井様