NASAとFAAが行ったドローンの飛行管制の実験にIntelやGoogleにAmazonなどが参加

NASAとFAAが行ったドローンの飛行管制の実験にIntelやGoogleにAmazonなどが参加

米国時間の6月9日から、NASAはFAAと協力して「技術能力レベル2(TCL2)ナショナルキャンペーン」を実施した。米国の6つのサイトで、最新の無人航空機システム(UAS)の飛行管制(UTM)技術のテストを行った。


FAAの6つのテストサイトでクラウドベースのUTMプラットフォームを利用

NASAのエイムズ研究センターのUTMラボ

NASAのサイトに掲載されているクラウドベースのUTMシステムは、4段階の技術能力レベルを規定している。

技術能力レベル1(TCL1)・・・人口の少ない地域での農業、消防、インフラ監視の農村UAS事業の現場試験を含む。

技術的能力レベル2(TCL2)・・・人口の少ない地域での長距離のアプリケーションのための飛行手順と交通ルールを提供。

技術能力レベル3(TCL3)・・・適度に人口が集中した地域での有人および無人操作の集団安全を確保するための協調的および非協力的なUAS追跡機能。

技術能力レベル4(TCL4)・・・高密度都市を含めた地域でのニュース収集やパッケージ配信に使用される自律型ドローンの大規模な緊急時対応を提供。

すでに、TCL1は2015年11月に実証実験を行っている。今回のTCL2ナショナルキャンペーンは、人口が少ない地域で操縦者の目視外で飛行する複数のUASを管制する実験。FAAが管理している全米6つのUASテストサイト(アラスカ、ニューヨーク、テキサス、ネバダ、ノースダコタ、バージニア)で、GoogleのProject WingやAmazonにIntelなどが飛行実験に参加した。
実験の運用シナリオでは、荷物の配達、農地調査、捜索救助作業、鉄道検査、ビデオ監視作業など、さまざまな使用事例がシミュレートされた。NASAのUTMプロジェクトリーダーであるTom Prevot氏によれば、NASAの研究しているUTMプラットフォームは非常に強力かつ堅牢で「数十のソースからの入力を調整、分析し、地域の空域環境を有効かつ確実に評価し、安全な飛行ルートをその地域のパイロットに伝えることができます」と話す。さらに「フライトテストでは、UTM TCL2の背後にあるコンセプトとアイデアはうまくいくことが実証されました。しかし(有効性を発揮するためには)、誰もが空域認識を得るための共通の操作画面が必要です」と補足する。

複数のUASが衝突を回避するようにUTMプラットフォームがコントロールする

GoogleのProject WingもUASとUTMの両方で実験に参加

Project WingのUASが飛行する様子

Googleのドローン事業部門として有名なProject Wingは、MAAP(Virginia Tech Mid-Atlantic Aviation Partnership)が運営するFAAのテストサイトで、自社開発のUTMプラットフォームを実演した。テスト飛行では、1人のオペレーターが3機のUASを同時にコントロールして、配送や救助探索などのミッションを同一エリア内で行った。利用したドローンは、Project WingのUASに加えて、インテルのAero Ready to Fly Drones(LTE経由でIntelが運営)と、DJI Inspire。3機のドローンは、Project WingのUTMプラットフォームを通して、すべての飛行経路が自動的に管理され、ルートに競合が発生した場合には、各航空機の新しい明確なルートを再計画した。
Project Wingでは、安全でスケーラブルなUTMプラットフォームを構築するために、Google Maps、Earth、Street Viewなどを利用している。さらに、Googleのクラウド基盤を使い、数百万のルートをサポートし、1秒単位で意思決定を行っている。そして、他の組織のオペレータがUASを安全に管理できるように、以下のコア要素の開発に注力している。

・同じエリアを飛行しているUASのリアルタイムルートプランニング

・飛行中に飛行機やルートに予想外の変化があったことをオペレータに警告

・FAAノーフライゾーンや安全に敏感なエリア(例:森林火災)を避けるための空域通知。

今後も、UTMプラットフォームの強化を続け、他のUTM事業者などと協力し、相互運用なども目指していく計画。

Project Wingの開発したUTMプラットフォーム

NASAの描くUTMのパートナーシップ

実験に参加したインテルのAero Ready to Fly Drones

NASAのUTM TCL2全国キャンペーンのコーディネーターを務めるArwa Aweiss氏は「NASAはUAS技術への商業分野の投資を促進し、クラウドベースのUTMリサーチプラットフォームを使用して研究開発をリードしています」と話す。これまでにNASAは、様々なパートナーと100以上のスペース・アクト契約を結んできた。「産業分野は、米国空域におけるUTMシステムの導入、運用、およびメンテナンスにおいて重要な役割を果たします」と、Aweiss氏は述べ「TCL2のテスト活動は、システムプロトタイプとコンポーネントをNASAのUTMリサーチプラットフォームに接続することで、多くのパートナーの役割を確認できます」と話す。
NASAでは、UTMのパートナーシップを次の4つに分類している。
第1のパートナーはFAA。また第2のパートナーグループは、Amazon、Google、Intel、Flirtey、Drone America、Carbon Autonomous、NUAIRなどの事業者。そして第3のグループは、Simulyze、ANRA、AirmapなどのUASのサービスプロバイダ。この中には、GoogleやAmazonなども含まれる。これらのパートナーは、NASAと協力して、オペレータまたはパイロットが意図した飛行計画を立てるために使用するシステムを構築し、空域での安全なUASのトラフィックを調整する。最後の第4グループは、無線やレーダーにセンサーなどのテクノロジーを提供するパートナー企業。操縦士の視界をはるかに越えて飛行するTCL2では、操縦者が航空機との同期を失う状況も発生する。こうした事態に対して、UTMとのリンクを強化して確実な飛行制御を行うための通信リンクの品質基準など、テクノロジー企業に求められる技術革新や開発の重要性が増している。
今後NASAでは、2017年の後半から2018年の初めを目標に、より多くの人口密集地域を対象とした交通量の多い空域で、技術能力レベル3(TCL3)の実験を計画している。

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