ReAMoプロジェクト シンポジウム
実施者名：イームズロボティクス株式会社
研究開発項目①（4）
ドローンの1対多運航を実現する機体・システムの要素技術開発
リモートIDを利用したドローンの１対多運航制御システム及び要素技術開発

2023年３月10日

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1.事業概要説明

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研究開発項目①(4)ドローンの1対多運航を実現する機体・システムの要素技術開発

リモートIDを利用したドローンの１対多運航制御システム及び要素技術開発
事業内容①１対多運航制御システムの検討
リモートIDの受送信機能を使った１対多運航制御システム②リモートID通信方式応用による、機体間（V2X）通信システム構築 受信、測距機能をリモートIDに実装し、複数機体の位置情報を把握する手法の開発③自律分散手法を用いた長距離テレメトリシステムの開発
920MHzLoRAで見通し最大10㎞までの機体間通信を可能にする。
④グローバル位置情報とローカル位置情報の相互補完による自律群制御システムの開発 リモート
ID、920MHzLoRAによる自律的な衝突回避システムの実現。

3➄機体認証制度 第一種型式認証取得に係る取り組みの実施 レベル4飛行を可能にする第一種型式認証の取得に係る取組みの実施。
⑥カテゴリーⅡ、Ⅲによる１対多運航実証試験 災害対応、目視外飛行による物流を想定したユースケースで試験実施する。

実施体制
助成：イームズロボティクス株式会社
委託：アルプスアルパイン株式会社
委託：国立研究開発法人産業技術総合研究所

達成目標
中間目標（2023年度）
・無人航空機型式認証二種取得
・二種機体で1対5災害想定多運航試験
最終目標（2024年度）
・無人航空機型式認証一種取得
・一種機体で1対10物流想定多運航試験
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（参考） （１）１対多運航制御システムの検討
イームズロボティクスによる編隊飛行試験
イームズロボティクスは国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT）と協力して、2022年に4機のドローンによる自動追従群飛行と自律接近回避の実証に世界で初めて成功しました。
NICＴはドローン同士が直接通信して互いの位置を知らせることで、自律して飛行可能なシステムを開発。
イームズは先導するドローンに3機のドローンが一定の間隔を保って追従し編隊飛行させ、同一空域で4機のドローンが飛行しても自律的に相互接近を回避する実証試験を成功させました。
これはReAMoに先駆けて行われた「１対多運航」ですが、イームズはさらに、ドローン各機体が複数の航路、役割をこなす実証試験を目指しています。
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２.今年度(2022年度)の取組内容と成果

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2022年度の取り組み内容と成果（１）

事業内容（2022年度）

取り組み内容本年度成果（2023年2月現在）(1)実施内容：１対多運航
制御システムの検討
担当：イームズロボティクス

現状のGCSによる複数機体制御内容の把握と1対多運航要件に不足する案件の洗い出しと対策。

空港管制局用ソフトを製作する事業者を調査。現在のGCSより操縦者が見て複数ドローンがわかりやすく表示できるソフトを来年度から作成する。

(2)実施内容：リモートID
通信方式応用による、機体間（V2X）通信システムの構築
担当：アルプスアルパイン

リモートID（＋テレメトリ）の機体間通信の実証と複数機体制御システムへの反映。

既存リモートID機器に機体間通信機能を追加するソフトウェアの変更設計および実装を行うと共に、本機器を使用した屋外においての通信試験に向けた準備を進めている。

(3）実施内容：自律分散手法を用いた長距離テレメトリシステムの開発
担当：産業技術総合研究所

リモートIDではカバーできない長距離のドローン情報取得に関して機体間通信を920MHzLoRaで補う試験と実証。

920MHz帯LoRaデバイスをドローンに搭載するための防滴構造筐体の製作を行い、屋内において４台を用いた双方向通信試験を実施。

リモートID、920MHzLoRaによる自律的な衝突回避システム実現における開発方針の確立。

ドローンシミュレータを活用し、複数台のドローンにおける飛行ルートが近接する場合の自律分散的な衝突回避アルゴリズムを提案し、シミュレータによる検証を進めている。

(4)実施内容：グローバル
位置情報とローカル位置情報の相互補完による自律群制御システムの開発
担当：産業技術総合研究所

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2022年度の取り組み内容と成果（２）
事業内容（2022年度）

取組内容

本年度成果（2023年2月現在）(5）実施内容：機体認証制度第一種型式認証取得に係る取り組みの実施
担当：イームズロボティクス

オープンソース・フライトコント
ローラーで型式認証一種、二種獲得が目標。そのために事前調整などでの適合性証明方法の考え方などの討論。

型式二種の申請を制度施行後速やかに行うこととしていた。登録検査機関と申請に向けて調整しており、3月中に申請予定。

(6)実施内容：カテゴリⅡ、Ⅲによる１対多運航実証試験
担当：イームズロボティクス

イームズロボティクス、アルプス アルプスアルパイン、産総研、アルパイン、産業総合技術研究所 Pwcと月1回会議開催中。前2社はの研究課程を総合しながら、2023、 1対多運航に必要な要素技術開発
2024年に予定されている実証試験 を実施しており、3月中に終了予定。来年度から実証試験を始める。
実現への過程確認。

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（1)１対多運航制御システムの検討（イームズロボティクス）

1対多運航のアーキテクチャを通信系統図で示しました。

1対多運航通信系統図
機体

LTE
FC

LTE

スマホ
又は受信機

CC
RID

920

地上空中

複数機体
920

RID

RID受信CC
FC

地上局

LTE

機体
FC:フライトコントローラー
CC:コンパニオンコンピューター
RID:リモートID機器;近距離通信(<1km）
920：920MHzLoRA送受信機;長距離通信(<10km)

920

通信

MissionPlanner

GCS

自社サーバー

インターネット

他UTM:位置情報/テレメトリ＝双方向（920MHz帯LoRa）:位置情報＝一方通行（2.4GHz帯 Bluetooth）:テレメトリ（LTE双方向）:インターネット接続

9(２)-１リモートID通信方式応用による、機体間（V2X）通信システムの構築（アルプスアルパイン）
今事業の特徴は、2022年ドローンに搭載義務が制定されたリモートIDに受信機能を加え、送受信できることで機体間通信が可能になることです。

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(２)-２リモートID通信方式応用による、機体間（V2X）通信システムの構築（アルプスアルパイン）
2022年度2月、3月実施予定
屋外実地での機体間通信試験

受信性能及び位置精度を検証実力を把握する

機体A

実地試験➀20m/100m/300m 機体B
実地試験②1000m/3000m高度25ｍ/50m/100m
静止試験
試験用リモートID機器

機体A 高度100ｍ最大

機体A
5m/s、10m/s

機体B
1m/s
上昇20m

20m

高度25m/50ｍ/100m

垂直移動試験

300ｍ

機体B
水平移動試験

機体A/B共に高度25ｍ/50m/100m

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（３）自律分散手法を用いた長距離テレメトリシステムの開発（産業技術総合研究所）
920MHz LoRaデバイスについて 以下2種類のデバイスで検討中

EASEL社 開発/評価キットES920LR3SDK1
https://easel5.com/service/productsinformation/products/evaluation-developmentkit/es920lr3sdk1/
EASEL社 開発/評価キットES920LR2SDK1
https://easel5.com/service/productsinformation/products/evaluation-developmentkit/es920lr2sdk1/
 上記基板を格納する防滴構造のケース2種類を試作
 今年度はLoRaデバイスの基本性能の検証、拡散率などパラメータの確定を行いたい12

(4)グローバル位置情報とローカル位置情報の相互補完による自律群制御システムの開発(産総研）
Waypoint

Waypoint

バルーンの径は、ドローンの運用速度、通信間隔によって調整
引力引力斥力 斥力

Virtual Balloon

リモートIDを用いたドローン
位置情報(速度情報)を使って斥力を計算

各ドローンにおいて、次のウェイポイントへの引力ベクトル、Virtual Balloon同士の斥力ベクトルの合算により次の移動ベクトルを算出し、逐次フライトコントローラに指示することで、自律分散的な衝突回避を実現する。
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３.次年度以降の取り組み

14次年度以降の取り組み（１）

事業内容（2022年度）(1)実施内容：１対多運航制御システムの検討
担当：イームズロボティク
ス

次年度以降の取り組み

・モニターを操縦者が見てわかりやすいソフト開発
・AIによる安全対策実装と他の安全手法(2)実施内容：リモートID

通信方式応用による、機体間（V2X）通信システムの構築
担当：アルプスアルパイン(3）実施内容：自律分散手法を用いた長距離テレメト
リシステムの開発
担当：産業技術総合研究所・機器、機器ソフト、ツールソフト修正、改善

・アルゴリズム改良・検証
・デバイス・モニタリングソフト改良試作(4)実施内容：グローバル位

置情報とローカル位置情報の相互補完による自律群制
御システムの開発
担当：産業技術総合研究所

・SLAM手法・群制御手法の実装評価
・試作機製作15

次年度以降の取り組み（２）(5）実施内容：機体認証制度第一種型式認証取得に係る取り組みの実施
担当：イームズロボティ
クス

・型式認証二種登録
・型式認証一種登録(6)実施内容：カテゴリⅡ、 ・型式認証二種機体による災害対応１対５実証試験

Ⅲによる１対多運航実証試験
担当：イームズロボティ
クス（2023年度）
・型式認証一種機体による物流1対10実証試験（2024年度）

標準化活動
実施内容：

JAPAN DRONE展への出展、及び物流業者との実証試験

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(6)カテゴリⅡ、Ⅲによる１対多運航実証試験
2023年度に型式認証二種機体による災害対応１対５多運航の実証試験を行う。各機体は、・被災状況監視
・被災者発見・軽食・飲料水運搬
これらの役割を各機体が同時に実施する。
2024年度は型式認証一種機体による災害対応１対10多運航の実証試験を行う。各機体は、・配送・引き取り・目視外飛行・拠点での離発着制御を同時に実施する予定

RID

RID

RID
RID

RID

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参考：AI技術による安全運航（イームズロボティクス）「次世代人工知能・ロボット中核技術開発」(2018～2023年）にイームズロボティ
クスも参画し、人間、障害物をAIで検知し飛行経路を自律制御する技術を開発してきました。
1対多運航時に1台ないしは複数機体で発生したトラブルを機体自身が感知し、その場でホバリング、事前に設定された安全地点への着陸などに対応する。
飛行経路の自律制御技術を全機体に搭載し自律飛行による安全確保を実施する。

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ご清聴ありがとうございました。