Tomofiles Note

ドローンとインターネット、そして人との関係を考えるソフトウェアエンジニアのアウトプットブログ

国内外のドローン関連ウェブサービスを調べる(2) 〜アメリカ・ヨーロッパ・日本のUTM動向〜

2020/3/13

この記事は、調査不足と誤認識により、誤った情報を含んでいます。
特に、ヨーロッパ、日本の動向に関しては、多くの推測が含まれています。
アメリカの動向については、記事内で紹介している書籍の情報をベースとしているので、大丈夫だとは思います。
もし参考にされる方がおりましたら、ご注意ください。

こんにちは、Tomofilesです。

先月、航空法の改正案が発表され、日本でもドローンの規制がまた変わることが報道されました。

www.nikkei.com

世界のドローン規制事情を知っていくとわかってくることですが、日本は、なにも闇雲に規制を厳しくしているわけではないのです。
それは、ドローンも航空機の一種であることを考えれば、納得できることですが、本来はドローンも航空管制官による管制対象となってもおかしくないのです。

低高度を飛ばすから大丈夫とか、空港から遠いから大丈夫とか、各個人の感覚的な判断では、空域の安全を担保できません。
これから徐々に始まるドローンの規制は、全て有人航空管制との統合を最終目標に、法整備やシステム整備が行われていきます。

現在、有人航空機の航空管制業務は、国・政府が受け持っています。(少なくとも日本は、国土交通省の管轄)
しかし、いま世界中で仕組み作りに取り組んでいるドローン(無人航空機)の航空管制業務は、民間が主導して議論し、民間が参入しやすいビジネス構造を確立しつつあります。

キーワードは、UTM。Unmanned Traffic Management、無人航空管制です。

そんなUTMですが、仕組みが実現すれば、現在ドローンを飛ばす人が必ず使っているDIPS(ドローン情報基盤システム)やFISS(飛行情報共有システム)を使わずとも、飛行許可承認が電子申請して数秒で承認され、すぐにフライトできるような生活が、やってくるかもしれません。
というか、アメリカではほんの一部ですが、もう実現しています。

今回は、そんなUTMに関する話を、世界で先陣を切るアメリカ、それに追従するヨーロッパ、そして、独自の道を行く日本と、それぞれについて調査したので、その結果をまとめていきます。
なお、調査した事実と並べて、私の推測も併せて記載していきますので、その辺りが混在していることを、ご留意ください。

それではいきましょう。

↓↓↓


今回の調査は、以下の業界レポート書籍をベースに記事をまとめています。
アメリカのドローンビジネスの最新の動向(2018年時点)がまとまっていて、こういうのに興味がある人にはオススメです。
少し値段が高いですが。

ドローンビジネスレポート -U.S.DRONE BUSINESS REPORT

ドローンビジネスレポート -U.S.DRONE BUSINESS REPORT

  • 作者:小池良次
  • 発売日: 2018/04/02
  • メディア: 単行本

アメリカは民間主導でドローン規制を乗り越える

アメリカのドローン規制(飛行ルール)は、日本とそれほど大きく違いがありません。
日本の改正航空法に当たる、目視外の禁止、夜間の禁止、空港周辺の禁止などなどの飛行ルールは、連邦航空法Part 107という法律で定められています。

Unmanned Aircraft Systems (UAS)

もし、Part 107を超えた飛行を行いたい場合、以下の方法で承認を得ることができると、連邦航空局(FAA)のホームページで紹介されています。

  • LAANC
  • Drone Zone
  • 書面

Drone Zoneが日本でいうDIPSに当たる、電子申請プラットフォームです。
機体の登録(有料)なんかも行えます。(日本も次期航空法改正案で導入される見込みですが、アメリカはすでに義務化されています)

アメリカのドローン規制で面白いのが、LAANCという申請方法です。

LAANCとは

LAANC(Low Altitude Authorization and Notification Capability)、日本語にすると、"低高度承認および通知機能"というところでしょうか。
LAANCはFAAのホームページで詳細な説明があります。

UAS Data Exchange (LAANC)

簡単に説明すると、空港周辺の400フィート(約121メートル)未満の空域でドローンを飛行させようとしているPart 107パイロットは、LAANCを使用して飛行許可の承認を準リアルタイムで得られる、というものです。
(400フィートを超えたフライトの飛行許可の承認も得られますが、こちらは手動承認のため時間がかかるそうです)

LAANCでの飛行許可の承認プロセスは自動化されていて、空港等やその他特殊用途の空域、それから、同じくLAANCで申請された他のドローンの空域(フライトプラン?)とチェックを行い、リアルタイムで承認結果を通知します。
(チェックの内容は記載されてなかったですが、単純にエリア同士に被りがないかどうかの確認ですかね?)
ここで承認された飛行許可情報は、有人航空管制業務に共有され、空域の統合が果たされます。

LAANCはFAAが研究・整備しているベータ版の承認システムですが、現在はアメリカのほぼ全土を網羅するまでに発展しています。

LAANCの特筆すべき点

LAANCでやっていることは、日本のDIPSのような飛行許可申請と、あまり変わりがないように見えますが、大きな違いが一つあります。
それは、実際に承認サービスを提供するのは、民間企業だということです。

LAANCは、FAAによってパートナーとして認められた民間企業に空域情報が共有され、承認業務を委譲します。(完全委譲かは、ちょっとわかりません)
このようなパートナー企業を、UASサービスサプライヤー(USS)といいます。

私たちドローンパイロットは、USSに対して飛行許可をリクエストし、リアルタイム承認を得るというプロセスとなるのです。
USSは民間企業のため、アメリカではたくさんのUSSによる、LAANC承認サービスを軸にしたドローンフライト支援サービスが存在し、マーケットで競争が行われています。
例えば有名どころで、AirMap、Skyward、Altitude Angelなどが、一般向けのLAANC承認サービスを展開しています。

www.airmap.com
skyward.io
www.altitudeangel.com

なぜこのような民間企業の力が大きい仕組みとなったのでしょうか。
これが、アメリカ(ひいては、アメリカに賛同する世界中の国々)のこれからのドローン規制を把握する上で、重要な視点となりそうです。

アメリカの民間主導方針

アメリカのこのような民間主導方針が確立された経緯が、ドローンビジネスレポートで紹介されています。
簡単にかいつまんで解説すると、以下のとおりです。

アメリカの無人航空機の航空管制に関する議論は、2015年頃から始まりました。

当時、FAAとNASAは、無人航空機の商用利用の促進に向けて、空域管理の方法を検討する段階に入っていました。
有人航空機の航空管制は、政府が主導して行っていたこともあり、当初NASAが目指していたのは、無人航空機も同様に政府主導の、厳しい空域管理でした。
ただし課題もたくさんあり、設備投資や運用費用をどのように調達するのかという問題や、高速道路や空港のように政府が建設して整備すると、産業の成長速度が遅くなり、ドローンビジネスの発展を阻害するのではないかという問題など、様々抱えていました。

そんななか、アマゾン・プライム・エアーでドローン配送の実現を構想するアマゾンから、民間主導の航空管制運用案が提案されました。
これは、ドローンを運用する企業自体が無人航空管制システムを整備し、基本的にはその企業間で無人航空機の空域調整を行い、有人航空管制との統合だけ、政府が保有する統合管制システムと調整するというものでした。

アマゾンはさまざまな機会を使って、民間主導案を訴え続けました。
アマゾンは、インターネットの発展を引き合いに出して、政府の介入のない仕組みが多くのプレイヤーの参入を促し、大きな発展につながるという理由を説いたのです。
民間主導の可能性は、インターネット黎明期からEC業界の頂点に君臨し続けるアマゾンが、一番実感していることでしょう。

この提案を続けた結果、徐々に議論の方向が政府主導案から民間主導案に変わっていきました。

この民間主導モデルは、産業の成長を促すだけではなく、課題となっていた設備や費用面がクリアされ、政府は飛行免許と有人航空管制との統合に注力すればよく、無人航空機の空域管理が民間に委譲されたことにより、トラブルが発生しても民間訴訟で解決することになり、双方にメリットのあるモデルだったのです。

民間主導モデルに移行したアメリカの無人航空管制(UTM)は、現在、実証実験の真っ最中のようです。
この辺のステータスは、日本と変わらないですね。

UTM Pilot Program (UPP)

LAANCに関する考察

さて、LAANCに話を戻します。

LAANCは、空港周辺の空域の飛行許可を得るための、準リアルタイム承認システムです。
Part 107の飛行ルールには、他にも規制事項があるなか、なぜ空港周辺の空域の飛行許可だけ、現在整備が進んでいるのでしょうか?

LAANCの整備が急務となった背景は、アメリカ独自の空域の特性が要因のようです。
こちらもドローンビジネスレポートに解説がありましたので、紹介します。

空港周辺はもちろん飛行禁止なので、飛行許可を適宜申請して承認を得る必要があります。
管制空域であれば、航空管制官の管制指示(ATC)を受けて、有人航空機の離着陸の隙間を縫っての、ドローンの飛行をコントロールすることになるそうです。
このルールは、空域の安全を担保するためには実に合理的ですが、行政手続きはとても負担が大きいもので、時間もかかり、新規プレイヤーの参入を躊躇させます。

なによりアメリカは、日本と違って空港周辺に当たる地域が非常に多いのです。
主要空港の数は500を超え、市街地が空港周辺の空域に当たってしまう地域も多く、例えばサンフランシスコ・シリコンバレーは、大型空港が付近に3つあるため、ほとんどが飛行禁止エリアとなっています。

国土が日本の約26倍あるアメリカですが、ほとんどが山岳地帯で人が住んでおらず、人口が集中するところに空港も集中するため、日本のDIDや空港周辺よりも、飛行禁止の空域がより際立つのです。
また、アメリカは農業大国でもあり、農作業に飛行機やヘリコプター(農業機)を利用することから、小型飛行場もかなりの数が存在します。
その数ざっと、1万3,500ヶ所にもおよぶそうです。

こういったアメリカ特有の空域特性は、ドローンの発展を阻害する深刻な問題を抱えていたのです。
空港周辺の飛行許可承認のインフラ整備をまず何よりも優先した理由が、想像できてきましたね。
日本は約50ヶ所しか主要空港がなく、切羽詰まった状況ではないので、現状の申請方法でもなんとかやり繰りできるのですね。

LAANCは2017年頃から研究が始まりました。
民間主導モデルの議論が2015〜2016年辺りであるため、LAANCの承認システムは民間主導の意向が汲まれてデザインされています。

ここからは私の推測ですが、、、

LAANCは目視外飛行と頭上飛行の許可申請は含まないので、あくまで制限空域での飛行許可承認のみの仕組みです。
LAANCは、厳密にはUTMを実現しているわけではないため、冒頭で「ほんの一部だけ実現している」と表現しました。
ただ、民間企業に承認業務を委譲し、有人航空管制との統合を実現しているLAANCは、超ミニミニな、部分的なUTMと言ってもいいのかもしれないと、私は思うのです。

LAANCをサービス提供しているUSSは、その多くがすでに、世間からドローンサービスの企業と認識され、ドローンパイロットが制限空域にアクセスするためのプロセスとして、認知されています。
完全なUTMの仕組みが完成する前に、民間企業への空域許可承認業務の信頼性向上に繋がり、自然に民間主導モデルが世間に受容されることにも繋がり、早期マーケット創造と社会受容の取っ掛かりとして、とてもよいアプローチだと思いました。

LAANCのUTM構想などの将来像にも触れた記事が、アメリカのドローンパイロット向けのニュースサイトにあったので、貼っておきます。

What LAANC Opening Up the Sky to Drones Means for You | Commercial UAV News

また、アメリカの航空法に関する解説を行っているホームページにも、LAANCの記事があったので貼っておきます。

FAA's LAANC System-(Low Altitude Authorization & Notification Capability) -

ヨーロッパに受け継がれるアメリカの思想

続いては、ヨーロッパのドローン規制に関する動向です。
ヨーロッパでは、スイスが中心となって、ドローン規制とUTM構想の検討を進めています。
今回、ヨーロッパに関しては、あまり深く触れるつもりはないですが、いくつか特筆すべき点があるので、要点を絞って紹介していきます。

U-Space構想

スイスを中心とするヨーロッパでは、U-SpaceというUTM構想が検討されています。

https://www.bazl.admin.ch/bazl/en/home/good-to-know/drones-and-aircraft-models/u-space.html

このU-Spaceは、明確にアメリカに追従するかたちで、アメリカの研究成果を積極的に取り込んで発展する姿勢を見せています。

例えば、上記URLのスイス連邦民間航空局(FOCA)のU-Spaceの説明には、FAAに触発されU-Space構想の構築に至ったという記述があります。
さらに、以下の記事のように、スイスの民間航空会社 Skyguideが、アメリカのUSS企業 AirMapとパートナーシップを結び、U-Space構想実現に向けた取り組みを発表しています。

www.airmap.com

この記事によると、アメリカのLAANCの研究成果をベースに、まずはスイス版LAANCの構築を目指し、いずれU-Space構想のUTMプラットフォームに統合する計画を発表しています。
2019年の時点でこの取り組みに大きな成果が出ているようで、今後はヨーロッパ全土のU-Space統合を視野に入れて、取り組みが進められていくことでしょう。

オープンソースコミュニティーでUTM間の統合を推進

無人航空管制(UTM)が民間主導で行われていくことになると、UTM同士で空域の調整を行わないといけません。
政府はFIMS(国家飛行情報管理システム)と呼ばれる統合管制システムで、有人航空管制(ATM)との航空データ交換を担いますが、UTM間はお互いに調整しないといけないのです。

https://www.skyguide.ch/en/events-media-board/news/#p96744-96749-96754

具体的に言うと、UTMは別のUTMと、ドローンの飛行予定情報やその飛行エリアを、お互いに共有し、確実な飛行許可承認を実現しないといけないということです。

そのためには、すべてのUTMには、別のUTMを発見することができて、お互いが持つ情報を確実に共有する仕組みが必要となります。
このUTM間のコラボレーションを、オープンソースコミュニティーで発展していこうとしているのが、InterUSSというOSSプロジェクトです。

InterUSS

このプロジェクトには、以下の組織が参加しています。

アメリカとスイスが共同で、オープンなUTM間コラボレーションの実現を目指しているのですね。

日本のUTM構想も世界に追従してるけど…

最後に日本のUTM構想を紹介します。
日本のUTM構想は、国土交通省ではなく国立研究機関のNEDOが推進しています。

nedo-dress.jp

日本のUTM構想は政府主導モデル?

FAAやFOCAのように、国土交通省のホームページには、UTMに関する構想の記載はありませんでした。
代わりに、NEDOのDRESSプロジェクトという、ドローンとロボットを活用した省エネルギー社会を目指す研究プロジェクトに、無人航空機の運行管理システムの研究開発が含まれています。

運航管理システムの全体設計に関する研究開発 | 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 | NEDO
安心・安全で効率的な物流等のサービスを実現する運航管理システムの研究開発 | 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 | NEDO

前者の全体設計に関する研究のサイトのページ中部に、「運航管理コンセプト及びシステムアーキテクチャ」というPDFが公開されています。
この中に、FIMSやUASSP(USS)などの全体構成も紹介されていて、アメリカやスイスと同じように、民間主導を目指しているイメージは汲み取れます(8ページ)。

ただ少し気になるのは、この全体設計の仕組みは、特にアメリカやヨーロッパの研究成果を取り込むという記述はありませんでした。
つまり、日本独自のUTM構想でもって、研究開発を行っているということです。

その視点でアーキテクチャを見てみると、アメリカやヨーロッパと考え方が少し違うように見えます。

ドローンの飛行予定情報や飛行エリアのチェックを行い、飛行許可承認を出すのがFIMSになっています。
U-Spaceでは、UTM同士が相互連携で実現する仕組みが、日本版UTMでは、FIMS(統合管制システム)で行うことになっています。
日本では、どちらかというと政府主導の無人航空管制モデルの比重が高く、UTMはあくまでFIMSありきのドローンサービスプロバイダーを想定しているということですかね。

統合機能にデータを集約するモデルとした理由も説明されています(29ページ)。
それによると理由は2つあり、データ転送量の節約のため、と、統一的な許可判断を行うため、とのことです。
将来的にはUASSP(USS)間で調整を行う方針にしていきたいが、現時点ではアルゴリズムが確立されていないから、統合機能に集約するようにしているみたいですね。

アメリカがLAANCで小規模な社会実験をやりながら、UTMの民間主導構築を模索する方法を取って成果を出していることもあり、やり方はアメリカのほうがうまいかもしれないですね。
日本は「まだ正しいやり方が確立されていない」でやめちゃってるので、ちょっともったいないなと思いました。

ただ、実証実験を進められているみたいで、このアーキテクチャでの飛行情報共有の有効性は確認できているようです。

www.nikkei.com

まとめ

ここまで、アメリカ、ヨーロッパ、日本のUTM構想について、調査したことや考えたこと、まとめてきました。
アメリカやヨーロッパに、ドローンサービスのベンチャー企業がたくさんあることが気になっていたのですが、その謎が解けたような気がします。

民間主導モデルにより、政府と民間企業がパートナーシップを結んで取り組むことで、早期マーケット創造に繋がったことが、海外のドローンベンチャーの成長を促したんですね。
逆にそう考えると、日本では海外に比べて、UTMは事業化しにくく、民間主導の発展は難しいのかなとも感じました。
日本のドローン産業は、本当に世界に遅れを取っていないのでしょうか?

今回、アメリカのドローン規制に関して、規制免除の話をしませんでした。
簡単に紹介しておくと、アメリカはUTMなどのシステム構築だけでなく、同じように民間企業とパートナーシップを結んで、ドローン規制の免除のノウハウを集めています。
例えば、目視外飛行(BVLOS)は原則禁止なのですが、一定の基準を満たすことで「規制が免除され」、ドローン配送を事業化できる、などという取り組みを、FAAは行っています。
その規制免除の条件を、民間企業とパートナーシップを結んで共同で研究し、ルール化することで、同様の基準を満たす企業に、規制免除を与えることができる仕組みです。

Part 107 Waivers

一例として、目視外飛行(BVLOS)の規制免除第一号のPrecision Hawk社の取り組みを、紹介しているサイトを貼っておきます。

www.precisionhawk.com

FAAがルールを作り、民間企業にルールを守ることを約束してもらうことで、空域の安全を担保する、というのがアメリカの考え方のようです。
分散型であり、民間主導モデルが全体に浸透しています。

日本はどちらかというと、民間をあまり信用しておらず、中央集権で空域の安全を担保しようとしているのかもしれません。
最初はそれでもいいかもしれないですが、徐々にアメリカのように民間主導型に変わっていくといいですね。

UTMの発展に興味があり、私のソフトウェアエンジニアとしての方向性を模索したくて、今回このテーマを調査・研究しました。
結果わかったのは、いまの日本では難しそう、ということです。
さて、どうしましょうか。もう少し、自分のキャリアと相談してみますかね。

それでは、ここまで読んでいただき、ありがとうございました。
今回も長文ですみません。

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