第38回新産業技術促進検討会シンポジウム「NEDO 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
研究成果報告会」

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
研究開発項目①ロボット・ドローン機体の性能評価基準等の開発／（１）性能評価基準等の研究開発／
7）無人航空機に求められる安全基準策定のための研究開発

2022年5月20日
国立研究開発法人 産業技術総合研究所
岩田 拡也

日本政府の検討体制

制度と技術は車輪の両輪

NEDO DRESS プロジェクト

将来の産業発展を考慮した試験法の開発⇒低コスト高効率試験法

ISO TC20/SC16の日本の検討体制
ISO/TC 20/SC 16
WG3

WG1

Operations andProcedures

General

JWG7

WG5

AG5

Test and evaluation

Detect and Avoid

WG4

WG2

UAS traffic
management

Product system

関連する国際機関・団体
ASTM

WG6

AHG1

UAS subsystems

Counter UAS

Noise measurementsfor UAS

連携American
Society for
Testing andMaterials

ICAO

Global UTM
Association

International
Civil Aviation
Organization

F38

ISOメンバー

Joint
Authorities for
Rulemaking on
Unmanned
Systems

参加

JISC
Japanese Industrial
Standards Committee

JARUS

GUTMA

事務局

METI

JCAB（航空局）（国際標準課）Japan Civil Aviation Bureau

オブザーバー参加

提案

無人航空機国際標準化 国内委員会
委員長:鈴木教授（東京大学） 副委員長：野波名誉教授（千葉大学）
国内審議団体研究機関・業界団体

政府関係者

JSA

AIST

METI

SJAC

ENRI

JUAV

JAXA

JUIDA

JDC

JUTM

NEDO

オブザーバー

国際標準課

METI
産業機械課

内閣官房

関連事業会社
・社団法人など事務局

リエゾン団体JSA

ISO/IEC JTC/SC17

NRI

IEC/TC105 JWG6

カード及び個人識別に関する標準化

燃料電池発電システムの標準化

ISO/TC20/SC17Airport infrastructure

ISO/TC34/SAG

小型無人機等対策推進室

Smart farming

国土交通省

ISO/TC43/SC1

航空局

NEDO DRESS プロジェクト

Noise

ISO/TC20/AHG1
Artificial Intelligence for aerospaceプロジェクト全体概要

①④③②

NEDO

①プロジェクト概要【委託先】

プロジェクト全体 産総研 岩田① 各種性能評価（適合性証明手法、エネマネ、リスク低減等）
昨年度までと同じように、実験実施やデータ収集や手順書案作成。対人衝突安全評
価や風洞試験、騒音評価やエネルギーマネージメントシステムなど各種評価試験な
どでのリスク低減に関する研究開発
リーダー：産総研、サブ：安衛研② 産業標準化（ＪＩＳ）
耐空審査等を前提とする産業標準化の調整、無人航空機に求められる安全基準策定のための性能評価手法の産業規格化検討
リーダー：東京大学、サブ：海事協会③ サイバーセキュリティ
無人航空機のガイドライン検討
無人航空機に必要なセキュリティの性能評価に関するガイドラインとりまとめ
リーダー：産総研、サブ：産総研④ 非GPS
小型無人航空機の非GPS飛行システムのマネージメント等の性能評価の研究開発及び非GPSで飛行する機体の性能評価の手順書作成
リーダー：JAEA、サブ：名工大９者

国立研究開発法人産業技術総合研究所①各種性能評価研究開発②性能評価の産業規格化③セキュリティに関する検討④ 非 GPS飛 行 の 性 能 評 価

８者

大分県産業科学技術センター①各種性能評価研究開発
評価試験法開発を再委託
国立大学法人筑波大学①各種性能評価研究開発
予防安全技術研究を再委託

国立大学法人東京大学①各種性能評価研究開発②性能評価の産業規格化③セキュリティに関する検討④ 非 GPS飛 行 の 性 能 評 価

公立大学法人会津大学③セキュリティに関する検討
セキュリティ研究を再委託
一般財団法人日本海事協会②性能評価の産業規格化
産業規格化検討を再委託

独立行政法人 労働者健康安全機構
労働安全衛生総合研究所①各種性能評価研究開発
国立大学法人長岡技術科学大学①各種性能評価研究開発

イームズロボティクス株式会社

親委員会（JIS/セキュリティ）【再委託先】①各種性能評価研究開発

株式会社プロドローン①各種性能評価研究開発③セキュリティに関する検討④ 非 GPS飛 行 の 性 能 評 価株 式 会 社 SkyDrive①各種性能評価研究開発
対人傷害試験供試体開発等を再委託
新明和工業株式会社①各種性能評価研究開発
固定翼機試験法研究を再委託
国立大学法人名古屋工業大学④ 非 GPS飛 行 の 性 能 評 価
非 GPS飛 行 の セ ン サ 評 価 を 再 委 託

東京航空計器株式会社③セキュリティに関する検討
国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

IoTガイドラインベースセキュリティまとめ④ 非 GPS飛 行 の 性 能 評 価

既存産業規格調査

本郷飛行機株式会社④ 非 GPS飛 行 の 性 能 評 価

学校法人新潟工科大学④ 非 GPS飛 行 の 性 能 評 価
非 GPSを 考 慮 し た 試 験 法 研 究 を 再 委 託プロジェクト実施スケジュール

事業項目

2020 年 度
第1四半期

①

第2四半期

2021 年 度

第3四半期

第4四半期

第1四半期

第2四半期

第3四半期

第4四半期

各種性能評価研究開発

・対 人 衝 突 安 全 評 価 や 風 洞 試
験、騒音評価やエネルギーマネ

対人安全性能評価試験法開発
各種性能評価試験法開発

ー ジメントシステム など各 種 評 価試験などでのリスク低減に関する

音 響 、風 洞 、エ ネ ル ギ ー 管 理 等 性 能 評 価 試 験 法 開 発研究開発②

性能評価の産業規格化
・産 業 規 格 化 の 調 査 検 討 、委

産業規格化調査検討

員会の開催
親 委 員 会 ・各 WG 開 催③

セキ ュリテ ィに 関 す る検 討

・ガ イ ド ラ イ ン とりま とめ 、セ キ ュ リ
テ ィ対 策 の 検 討④ 非 GPS 飛 行 の 性 能 評 価・性 能 評 価 試 験 法 開 発 、試 験 供試体開発

ガ イドラインとりまとめ
セキ ュリテ ィ対 策 検 討

非 GPS 性 能 評 価 試 験 法 開 発
非 GPS 試 験 供 試 体 開 発

①プロジェクト ワーキング体制

ＪＩＳ／セキュリティ
WG・委員会

無人航空機に求められる安全基準策定のための研究開発①各種性能評価ＷＧ

検討項目

作業内容

アウトプット（案）・対人衝突安全評価
・騒音評価
・エネルギーマネジメント
・耐空強度等評価
・その他

・試験手順開発・安全基準検討
・試験法開発・評価法開発・衝突安全基準案
・騒音基準案
・燃費表示基準案
・強度試験法案②産業規格化ＷＧ

・飛行・構造・動力装備
・装備
・操縦装置
・Ｃ２リンク③セキュリティＷＧ

・IoTセキュリティガイ
ドラインベースのガイ
ドライン作成・サイバーセキュリィ
調査・調査・ＪＩＳ化（案）作成・JIS解説書（案）作成

・ガイドライン作成
・調査

設計管理基準ＪＩＳ解説書（案）・2章2項構造ＪＩＳ化（案）・2章3項動力装備ＪＩＳ化（案）・2章5項操縦装置ＪＩＳ化（案）・2章6項C2リンクＪＩＳ化（案）・サイバーセキュリティ
ガイドライン

国土交通省
経済産業書
JUAVリーダー産総研

リーダー
東大リーダー
産総研

実施体制（案）

安衛研
JARI（想定）
大分産技センター

海事協会
産総研
JUAV

マストトップ
東大
会津大

親委員会へ参加。①と情報共有④非ＧＰＳ ＷＧ

・非GPS機体位置認
識性能の評価法開発

・位置試験手順開発
・位置認識試験法案作成

・非GPS位置試験法
・C2リンク位置補完法

リーダー
ＪＡＥＡ

新潟工科大
名工大
本郷飛行機

①各種性能評価

高速衝突試験、対人衝突・切創試験、バッテリー発火試験、水素容器衝突試験

①各種性能評価

制度と技術は車輪の両輪 の一例「知見が不十分」の解消がソリューション

①各種性能評価「知見が不十分」の解消

落下終端速度

非破壊性能評価

機体+
風洞
－

固定用支柱

失速速度、最大速度、運用限界速度範囲

①各種性能評価

対人衝突安全定量評価化

安全運用限界頭部傷害値を示す指標としてHIC（Head Injury Criterion)を用いた．HICは，頭部の3軸合成加速度を時間積分して求められ，積 分 区 間の 最 大値 が 15 msの 場 合 を HIC15， 36 msの 場 合 をHIC36としており，本PJではHIC15を用いた．自動車分野ではその値が700未満であることが求められる．
2.5𝑡2
1
HIC = 𝑡2 − 𝑡1
න 𝐴𝑅 𝑑𝑡𝑡2 − 𝑡1 𝑡1
𝑚𝑎𝑥

t：時間[s]𝐴𝑅 ：合成加速度[g]max：HICが最大となる積分区間 𝑡2 − 𝑡1 ≤ 0.015s
ドローンの頭部への衝突時には，頚部にも傷害が発生する可能性があるため，HICに加えてNIC（Neck Injury Criterion）を評価した．NICは，頚部のセンサで頚部の圧縮・伸張方向の力，及び屈曲・伸展方向の曲げモーメントを計測し，次式により算出する．自動車分野ではその値が1未満であることが求められる．
𝑀𝑦𝐹𝑧
NIC =+𝐹𝑧𝑐 𝑀𝑦𝑐
𝐹𝑧 ：頚部への圧縮・伸長方向の力
𝐹𝑧𝑐 ：同上，閾値（AM50の場合，3,370N）𝑀𝑦 ：頚部への屈曲・伸展方向の曲げモーメント
𝑀𝑦𝑐 ：同上，閾値（AM50の場合，屈曲155Nm，伸展62Nm）

必要推力曲線の導出は、以下の通りである。
D=CD(1/2)ρV2S=Tr（１）
L=CL(1/2)ρV2S=W（２）
L:揚力、D:抗力、Tr:水平飛行に必要な推力、W:重力、
ρ:大気密度、Ｖ:対気速度、Ｓ:翼面積、CD:抗力係数、CL:揚力係数。（１）、（２）式より、
Tr =W/(CL / CD)（３）の関係が成り立ち、実測の揚力抗力比曲線から図の必要推力曲線が得られる。

「知見が不十分」の解消
高圧水素容器衝突安全②産業規格化

制度と技術は車輪の両輪

無人航空機に求められる安全基準策定のための研究開発

プロジェクトの範疇：社会受容性
社会が許容するリスクレベルにリスクを低減すること④ 非GPS
５G・ドローン法③ サイバーセキュリティ
プロジェクト全体① 各種性能評価（安全、社会受容性、リスク低減等）
実験実施やデータ収集や手順書案作成。対人衝突安全評価など各種評価試験などでのリスク低減に関する研究開発② 産業標準化（ＪＩＳ）
耐空審査等を前提とする産業標準化の調整、無人航空機に求められる安全基準策定のための性能評価手法の産業規格化検討③ サイバーセキュリティ
無人航空機のガイドライン検討、無人航空機に必要なセキュリティの性能評価に関するガイドラインとりまとめ④ 非GPS
小型無人航空機の非GPS飛行システムのマネージメント等の性能評価の研究開発及び非GPSで飛行する機体の性能評
価の手順書作成

航空法

ys印

無人航空機特有のリスク
労働安全① 各種性能評価② 産業標準化（ＪＩＳ）
対人安全
高圧ガス保安法

②産業規格化

無人航空機に求められる安全基準策定のための研究開発
プロジェクトの範疇 （安全がコア） 社会受容性
安全の定義：社会が許容するリスクレベルにリスクを低減し続けること→日本社会が許容するリスクレベルは以下の通り

エアリスク
エアリスク

グランドリスク

グランドリスク人の操縦によるリスク低減
グランドリスク

社会及び国土交通省は、無人航空機特有のリスクを知りたい。
１．機体のリスク ２．操縦のリスク ３．運航体制のリスク
グランドリスク制度と技術は車輪の両輪

グランドリスク②産業規格化

産業規格化

航空法関連における世界の趨勢・方向性

②産業規格化

産業規格化グループにて検討の試験とD&R飛行試験の比較を実施◼ 産業規格化検討にて試験想定機関福島ロボットテストフィールド（RTF）
が検討した飛行試験方案の策定及び実施の内容は、第二種型式認証の安全基準として検討されているFAA D&Rベースの飛行試験に関する条項の趣旨目的をカバーしていることを確認。
産業規格化WGの実施内容

FAAのD&Rベース安全基準

飛行の許可・承認の審査要領をベースに策定されたJIS原案のうち次の条項の 同様の
趣旨目的
試験方法の策定及び試験を実施
4.1.4 運用の制限
4.2.1 離着陸及び飛行

UAS300番台の条項は、機体レベルの飛行試験により、運用限界の確認、飛行性・操縦性の確認などを求めることを目的（ASTM F3478-20に規格化）

第二種型式認証の認証プロセスに資するUAS300番台のFAAのD&Rベース安全基準条項• UAS300 Durability and Reliability• UAS305 Probable Failures• UAS320 Verification of Limits

17

②産業規格化

試験名

概要図

試験要領・範囲（概要）最大使用可能時間
確認試験（最大航続時間）
4.1.4 d)バッテリーの電圧のテレメトリーとデータロガーで確認。
電圧測定精度：０．０１V

第二種型式認証の認証プロセスに資する
UAS300番台のFAAのD&Rベース安全基準条項• UAS300 Durability and Reliability• UAS305 Probable Failures• UAS320 Verification of Limits18

③セキュリティガイドライン

測量や物流、設備点検、警備、災害時の被災状況調査など無人航空機システムの活用分
野が広がる中、これらの用途で扱われる記録映像やフライトログなどの情報が漏えいするリスクも増大している中、経済産業省とNEDOは「無人航空機分野 サイバーセキュリティガイドライン」を策定し、2022年3月31日公表。 本ガイドラインは無人航空機システムが活用される用途とそれぞれで扱われる情報などの特性を踏まえ、リスク分析を実施した上で情報セキュリティ上の対策をまとめたもの。また機体メーカーやサービス事業者からユースケースごとの情報資産やセキュリティ要件などをヒアリングし内容に反映することにより、実際のビジネスシーンに即したガイドラインとなっている。

③セキュリティガイドライン

無人航空機の汎用的なシステムモデル

リスク分析プロセス
サイバーセキュリティのリスク分析に用いるため、無人航空機システムの汎用的なシステムモデルを左図のように定義し、構成する要素（ドローン本体、地上制御局、ドローン運用クラウド、サービス運用クラウド）におけるデータ通信のフローを明確化した。ユースケースから守るべき情報を抽出し、想定される脅威やリスクの分析、重要度評価など必要な一連のプロセスを提示した。

③セキュリティガイドライン

ガイドライン公表により期待される効果
機体メーカーやサービス事業者が本ガイドラインに沿ったセキュリティ要件に基づき対策を行うことで、利用目的に応じたセキュリティ基準に適合していることを示すことができる。

リスク分析結果をもとに国内外のIoT製品に関する基準やガイドラインを参照し、無人航空機システムで必要とされるセキュリティ要件を検討。セキュリティ要件については有識者委員会や関連業界などとの意見交換を踏まえ、対応すべき最低限の要件を「Mandatory」として分類し、海外のガイドラインを参考に補助要件を「Optional」と分類し、海外との連続性に配慮。
本ガイドラインでは無人航空機システムの利用目的に応じて、一般利用をセキュリティクラス1、測量や物流、設備点検など通常の産業利用が想定される分野をセキュリティクラス2、警備や災害対応など人命や安全に影響する分野をセキュリティクラス3、軍事・国防領域をセキュリ
ティクラス4と4段階に分類した。このうち、今後の活用・利用拡大が期待されるセキュリティクラス2と3を本ガイドラインの対象とした。

④非ＧＰＳの性能評価

④非ＧＰＳの性能評価
進行方向に対する垂直方向の制御性能

進行方向に対する水平方向の制御性能

まとめ：未来を示す羅針盤を創ろう
ゴール

社会実装

全体像

運用の安全

衝突安全
パラシュート
予防安全

UTM

無人航空機に求められる安全基準策定のための研究開発

エアバック

ドローンポート

機体認証

残留リスク
社会的サプライチェーン

社会実装技術のエコシステム構築
複雑システム単純要素技術

個体管理
機器の安全
モータ

バッテリ
電気回路

構造強度

安全灯火

EMC

信号処理

接合

制御

材料強度
部品品質（NEDO)「無人航空機に求められる安全基準策定のための研究開発」

無線通信
電波
ソフトウェア

産業規格化ご清聴ありがとうございました。