Noman Flight Research Group 無人航空機(ドローン)の研究会です

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6.1 運航リスクの評価及び最適な運航の計画の立案の基礎【教則学習(第3版)】

2024年3月28日  2024年4月7日 
6. 運航上のリスク管理    6.1 運航リスクの評価及び最適な運航の計画の立案の基礎

6.1 運航リスクの評価及び最適な運航の計画の立案の基礎【教則学習(第3版)】


教則の本文を黒色に、独自に追記した補足説明や注釈を別色で記載しています。

6.1.1 安全に配慮した飛行

無人航空機の飛行にあたっては、法令等に基づく基準や要件に適合させるのは当然だが、様々な要素により、飛行中、操縦が困難になること、又は予期せぬ機体故障等が発生する場合があることから、運航者は運航上の「リスク」を管理することが安全確保上非常に重要である。
すなわち、運航者は行おうとする運航の形態に応じ、事故等につながりかねない危険性のある要素(ハザード)を具体的に可能な限り多く特定し、それによって生じる「リスク」を評価したうえで、「リスク」の発生確率を低減させたり、「リスク」の結果となる被害を軽減したりする措置を講じることで、「リスク」を許容可能な程度まで低減する必要がある。
このようなリスク管理の考え方は、特にカテゴリーⅢ飛行において重要となるが、その他の飛行においても十分に理解したうえで、安全に配慮した計画や飛行を行うことが求められる。 

(1) 安全確保のための基礎

1) 安全マージン

 飛行を行う際は、原則として飛行空域に安全マージンを加えた範囲で実施する。
  • 飛行経路を考慮し、周辺及び上方に障害物がない水平な場所を離着陸場所と設定する。
  • 緊急時などに一時的な着陸が可能なスペースを、前もって確認・確保しておく。
  • 飛行領域に危険半径(高度と同じ数値又は 30mのいずれか長い方)を加えた範囲を、立入管理措置を講じて無人地帯とした後、飛行する。

 2) 飛行の逸脱防止

 飛行の逸脱を防止するためには、以下の事項を行うことが有効である。
  • ジオフェンス機能を使用することにより、飛行禁止空域を設定する。
  • 衝突防止機能として無人航空機に取り付けたセンサを用いて、周囲の障害物を認識・回避する。

 3) 安全を確保するための運航体制

安全を確保するための運航体制として、操縦と安全管理の役割を分割させる目的で操縦者に加えて、安全管理者(運航管理者)を配置することが望ましい。 

安全マージン
安全性を確保するために持たされている余裕やゆとり、幅のことを言います。
危険半径(高度と同じ数値又は 30mのいずれか長い方)
飛行している機体(飛行させる予定)の直下から高度分と同じ距離分の半径の円内を危険なエリアとして扱う事を示しています。
高度が30m以下の場合も危険半径は変わらず30mです。高度が30mを超えると高度=危険半径になります。通常は垂直に上昇するだけでなく上空で動き回ると思います。その移動エリアがある場合そのエリアの直下から危険半径をプラスしたエリアが危険なエリアになります。

危険半径の考え方


ジオフェンス[Geo-fence]
位置情報(ジオロケーション)をアプリやデバイスに応用した技術で、ジオフェンスと呼ばれる実世界の地理的領域に対する仮想的な境界線や、仮想的な境界線で囲まれたエリアを表します。地図上にバーチャルなフェンスを設置する技術やその技術を活用したサービスのことを言います。

GPSやRFID、Wi-Fi、Bluetoothなどを使い、特定の場所の周辺に仮想の境界線を設ける。ユーザーの所有するモバイル端末がその仮想境界内に出入りしたときに、アプリやソフトウェアでアクションを実行するといった活用ができます。例えば自店舗周辺エリアをジオフェンスとして設定し、ユーザーがジオフェンス内に入るとメッセージ送信やクーポンを表示する、といったアクション(広告)を自動で実施する事ができます。スマートフォンなどのモバイル端末へ向けた広告手法として注目されています。この技術を使えば、行動範囲としてあらかじめ設定したフェンスの外に子供が行くと自動的に親にメールを送信することもできます。このような、モバイルアプリでの活用の他に、運輸業界での車両管理や畜産業界での家畜の管理などでも活用されています。また、劇的に広い意味で言うとお掃除ロボット ルンバの脱走を避けるために設置するデュアルバーチャルウォールもジオフェンスと言えなくもないと思います。利用している技術は異なりますが、やってることは、ドローンのジオフェンス機能と同じ事だと言えます。

ドローンの飛行領域の管理で、利用されるジオフェンス機能は、機体メーカーやソフトによって違いがありますが、一般的にはドローンのコントロールで利用されるプログラムで、あらかじめ地図上で飛行可能エリアを設定する事によって、そのエリアの内側から出ようとすると、あたかもフェンスがあるようにドローンが通過できないようにします。また、逆に飛行禁止エリアを設定し、そのエリアに入れないようにすることや、設定したポイントから半径何メートル以上離れないようにするなどで、仮想のフェンスを利用した飛行領域の管理を行う事ができるようになっています。


6.1.2 飛行計画

(1) 飛行計画策定時の確認事項

飛行計画では、無人航空機の飛行経路・飛行範囲を決定し、無人航空機を運航するにあたって、自治体など各関係者・権利者への周知や承諾が必要となる場合がある。離着陸場は人の立ち入りや騒音、コンパスエラーの原因となる構造物がないかなどに留意する。飛行経路の設定は高圧電線などの電力施設が近くにないか、緊急用務空域に当たらないか、ドクターヘリなどの航空機の往来がないかなどを考慮に入れる必要がある。着陸予定地点に着陸できないときに、離陸地点まで戻るほどの飛行可能距離が確保できないなどのリスクがある場合、別途事前に緊急着陸地点を確保しておくべきである。
飛行計画の全ての工程において安全管理が優先され、離陸前、離陸時、計画経路の飛行、着陸時、着陸後の状況に応じた安全対策を講じ、飛行の目的を果たす飛行計画の策定が求められる。
飛行計画策定時は、機体の物理的障害や飛行範囲特有の現象、制度面での規制、事前に予想しうる状況の変化などを想定した確認事項の作成が求められる。
予定される飛行経路や日時において緊急用務空域の発令など、一時的な飛行規制の対象空域の該当となっていないかなど計画策定時に確認する必要がある。 

緊急用務空域の発令
令和3年6月1日以降、災害等の規模に応じ、捜索、救助等活動のため緊急用務を行う航空機の飛行が想定される場合に、ドローン・ラジコン機等の飛行が原則禁止される『緊急用務空域』が新たに指定される様に法令が変更されました。この規制対象は 100g 以上の無人航空機に限らず、すべての機体が対象ですので注意が必要です。

緊急用務空域の発令があった場合 航空局のWEBサイトで発表されます。
以下にリンクします。
緊急用務空域の公示 現在の緊急用務空域の指定状況について
 外部リンク

(2) 事故・インシデントへの対応

無人航空機の運航中に万が一事故やインシデントが発生した場合を想定し、事前に緊急連絡先を定義しておく。負傷者や第三者物件への物損が発生した場合は、直ちに当該無人航空機の飛行を中止するとともに、人命救助を最優先に行動し、消防署や警察に連絡するなど危険を防止するための必要な措置を講じなければならない。
また、「無人航空機の事故及び重大インシデントの報告要領」に従って、速やかに国土交通大臣に事故等の報告をしなければならない。 

インシデント[incident]
インシデントという語は日本語においては航空・鉄道、医療、情報セキュリティの分野などで危機管理の用語としてよく用いられます。このインシデントという言葉は、使われる業界・領域によってニュアンスが変わってきます。
社会セキュリティに関する用語を定義するISOのISO22300、それを引用したJIS Q 22300:2013 ではインシデントとは
「中断・阻害、損失、緊急事態、危機に、なり得るまたはそれらを引き起こし得る状況」
と定義されています。
航空業界では、航空法第76条の2において、「航行中に他の航空機との衝突・接触の恐れがあった場合」と、「事故が発生するおそれがあると認められる国土交通省令で定める事態が発生したと認めたとき」には機長が国土交通大臣に報告することが義務付けられており、この報告義務が発生する事態を重大インシデントとして定義されています。
重大インシデントに関連する航空法と施行規則を以下に引用します。

航空法
第六章 航空機の運航
第七十六条の二 機長は、航行中他の航空機との衝突又は接触のおそれがあつたと認めたときその他前条第一項各号に掲げる事故が発生するおそれがあると認められる国土交通省令で定める事態が発生したと認めたときは、国土交通省令で定めるところにより国土交通大臣にその旨を報告しなければならない。

航空法施行規則
第六章 航空機の運航
(事故が発生するおそれがあると認められる事態の報告)
第百六十六条の四 法第七十六条の二の国土交通省令で定める事態は、次に掲げる事態とする。
一 次に掲げる場所からの離陸又はその中止
  • イ 閉鎖中の滑走路
  • ロ 他の航空機等が使用中の滑走路
  • ハ 法第九十六条第一項の規定により国土交通大臣から指示された滑走路とは異なる滑走路
  • ニ 誘導路
二 前号に掲げる場所又は道路その他の航空機が通常着陸することが想定されない場所への着陸又はその試み
三 着陸時において発動機覆い、翼端その他の航空機の脚以外の部分が地表面に接触した事態
四 オーバーラン、アンダーシュート及び滑走路からの逸脱(航空機が自ら地上走行できなくなつた場合に限る。)
五 非常脱出スライドを使用して非常脱出を行つた事態
六 飛行中において地表面又は水面への衝突又は接触を回避するため航空機乗組員が緊急の操作を行つた事態
七 発動機の破損(破片が当該発動機のケースを貫通した場合に限る。)
八 飛行中における発動機(多発機の場合は、二以上の発動機)の継続的な停止又は出力若しくは推力の損失(動力滑空機の発動機を意図して停止した場合を除く。)
九 航空機のプロペラ、回転翼、脚、方向舵だ、昇降舵だ、補助翼又はフラップが損傷し、当該航空機の航行が継続できなくなつた事態
十 航空機に装備された一又は二以上のシステムにおける航空機の航行の安全に障害となる複数の故障
十一 航空機内における火炎又は煙の発生及び発動機防火区域内における火炎の発生
十二 航空機内の気圧の異常な低下
十三 緊急の措置を講ずる必要が生じた燃料の欠乏
十四 気流の擾じよう乱その他の異常な気象状態との遭遇、航空機に装備された装置の故障又は対気速度限界、制限荷重倍数限界若しくは運用高度限界を超えた飛行により航空機の操縦に障害が発生した事態
十五 航空機乗組員が負傷又は疾病により運航中に正常に業務を行うことができなかつた事態
十六 物件を機体の外に装着し、つり下げ、又は曳航している航空機から、当該物件が意図せず落下し、又は緊急の操作として投下された事態
十七 航空機から脱落した部品が人と衝突した事態
十八 前各号に掲げる事態に準ずる事態
この様に、人的要因だけでなく、気象要因や機体故障など、事故だけではなく、事故には至らないものの、事故が発生する恐れがあったと認められるものも重大インシデントとして報告義務があります。これは、インシデントを報告させることで、情報を共有し、飛行の安全に生かすことも目的とされています。責任の追及だけが目的ではないという事です。

インシデントの他にアクシデント[accident]なども事故・事件に関する語としてよく用いられますが、アクシデントは「不慮の事故」や「不意に発生する災難」といった意味の言葉で、事故・災難・損害が実際に生じてしまった状況に軸が置かれています。インシデントは、アクシデントに至りかねなかった手前の状況を表しています。

無人航空機の事故及び重大インシデントの報告要領」として公開されている文書です。
事故及び重大インシデントの報告は、無人航空機の飛行によって航空機の航行の安全並びに地上及び水上の人及び物件の安全を阻害する事態が発生した場合に、当該事故及び重大インシデントの原因を究明し、再発防止を図ることが目的であり、当事者に対しペナルティを科すことを目的としたものではないことから、当事者は安全の向上への貢献であるという視点を持つことが重要としています。

ここで言われている「事故」「重大インシデント」は
事故の定義
 法第132条の90第1項各号に定める次の事態をいう。

a)無人航空機による人の死傷又は物件の損壊 「人の死傷」については重傷以上のものを対象とし、悪天候等の外的要因によるもの(無人航空機を飛行させる者に過失がないもの)も含む。「人」については、第三者に限らず、操縦者及びその関係者を含む。なお、軽傷と判断されるようなケースについては重大インシデントに該当するものとして報告の対象とする。 
一方、「物件の損壊」については、第三者の所有物(人工物)を損傷させた場合の全てを報告の対象とする。例えば、衝突による瓦のひび割れや構造物の壁を傷つけた等軽微なものを含むものとする。

b)航空機との衝突又は接触 航空機若しくは無人航空機のいずれか又は双方の機体に衝突若しくは接触による損傷が発生したと確認できるものを報告の対象とする。なお、衝突又は接触のおそれがあっただけのものは除き、これらは重大インシデントに該当するものとして報告の対象とする。 

重大インシデントの定義
 法第132条の91及び規則第236条の86各号に定める次の事態をいう。

a)飛行中航空機との衝突又は接触のおそれがあったと認めたとき 無人航空機の飛行経路上及びその周辺の空域において飛行中の航空機を確認した場合で、衝突を予防するため無人航空機を地上に降下させるなどの衝突回避措置を講じたものを報告の対象とする。

b)無人航空機による人の負傷(法第132条の90第1項第1号に掲げる人の死傷を除く。) 無人航空機により人が負傷した場合で、法第132 条の 90 第1項第1号に掲げる人の死傷、つまり重傷以上を除いたものを報告の対象とする。「人」については、第三者に限らず、操縦者及びその関係者を含む。なお、無人航空機の飛行によらないが、飛行のための地上待機、地上移動、離着陸のための地上滑走中に発生した事案(例えば、回転中のプロペラによる負傷、飛行させようとしている無人航空機の発火による負傷等)についても対象とする。

c)無人航空機の制御が不能となった事態 飛行中に無人航空機が機体不具合により制御不能となった事態を報告の対象とし、これにより無人航空機を紛失した場合も含む。ただし、操縦ミスに起因する操縦不能によるものは報告の対象外とする。 機体不具合の例:無人航空機と操縦装置間の通信障害(無人航空機が通信可能な範囲から逸脱したものを除く。)、想定しないバッテリー切れ、機体構造や装備品等の機能不良など。 操縦ミスの例 :無人航空機が操縦装置と通信可能な範囲から逸脱したもの、バッテリー残量の確認不足によるバッテリー切れ、急旋回等の操作による失速、気象状況の確認不足により風にあおられたなど。

d)無人航空機が発火した事態(飛行中に発生したものに限る。) 
飛行のために無人航空機の推進装置が稼働状態にある場合において発生したものを報告の対象とする。これらに該当しない状態での発火(例えば、保管中の無人航空機のバッテリーの発火等)については、飛行に関連しない発火として、報告の対象とはしない。

(3) カテゴリーⅢ飛行において追加となる安全確保〔一等〕

カテゴリーⅢ飛行の飛行形態に応じたリスク評価において、機体選定に関して考慮する注意点の例としては以下のとおり。
  • 地上の第三者への被害の可能性を低減させる対策として、必要最低限の数より多くのプロペラ及びモーターを有するなど、適切な冗長性を備えた機体を使用すること。
  • 地上の第三者への被害を軽減させる対策として、パラシュートを展開するなど、落下時の衝撃エネルギーを軽減できる機能を有する機体を使用すること。 
冗長性(じょうちょうせい)
一般的に「冗長」と言うとネガティブな意味、「無駄が多く不必要に長いこと」を指しますが、「冗長性」は工業系のコンピューターシステムや建築などの分野でも用いられる言葉で「予備や余裕」を表すポジティブな言葉です。
ここで言われている冗長性は、マルチコプターのローターの数を増やす理由の一つになっている物です。クワッドコプターのロータが一つ故障した場合、機体の最低限の機体性能を維持することが困難になりますが、ペンタコプターやオクトコプターのロータが故障した場合、故障したロータの機能を他の正常なロータが肩代りすることで、最低限の機体性能を維持することができます。これを、冗長性を持たせていると表現します。ただし、ローター数が増えることで、コストが増えたり、重量が増すことによって、飛行時間が短くなる可能性などがありますので、冗長性とコストや飛行時間、機体の落下時のリスクとの兼ね合いにもなります。これが、全てのマルチコプターが
ペンタコプターやオクトコプターでなく、クワッドコプターが存在している理由の一つです。

6.1.3 経路設定

(1) 飛行経路の安全な設定

飛行経路は、無人航空機が飛行する高度と経路において、障害となる建物や鳥などの妨害から避けられるよう設定する。障害物付近を飛行せざるを得ない経路を設定する際は機体の性能に応じて安全な距離を保つように心がける。
操縦者の目視が限界域付近となる飛行では、付近の障害物との距離差が曖昧になりやすいため、事前に飛行経路付近の障害物との距離を現地で確認し、必要と判断した場合は補助者を配置することが望ましい。 

(2) カテゴリーⅢ飛行において追加となる経路設定の注意点〔一等〕

カテゴリーⅢ飛行においては、飛行形態に応じてリスクの分析及び評価を行い、その結果に基づくリスク軽減策を講じる必要がある。経路設定に当たっては、地上リスクと空中リスクの両方に関し、逸脱や墜落などの異常事態時におけるリスク軽減策を講じる必要があるが、具体的な対策の例は以下のとおりである。なお、これらに必要となる機体の機能や安全対策は事前に検証が必要である。
  • 可能な限り第三者の立入りが少ない飛行経路を設定する。
  • 飛行経路付近に緊急着陸地点や不時着エリアを予め設定する。
  • 飛行経路からの逸脱を防止するためのジオフェンス機能を設定する。
  • ジオフェンス機能の設定において、当日の他の航空機との空域調整結果が反映されていることを確認する。 

6.1.4 無人航空機の運航におけるハザードとリスク

無人航空機の運航において、「ハザード」は事故等につながる可能性のある危険要素(潜在的なものを含む。)をいう。「リスク」は無人航空機の運航の安全に影響を与える何らかの事象が発生する可能性をいう。発生事象のリスクは、予測される頻度(被害の発生確率)と結果の重大性(被害の大きさ)により計量する。

6.1.5 無人航空機の運航リスクの評価

無人航空機の飛行にあたって、リスク評価とその結果に基づくリスク軽減策の検討は安全確保上非常に重要である。 すなわち、運航形態に応じ、事故等につながりかねない具体的な「ハザード」を可能な限り多く特定し、それによって生じる「リスク」を評価したうえで、リスクを許容可能な程度まで低減する。リスクを低減するためには、①事象の発生確率を低減するか、②事象発生による被害を軽減するか、の両方を検討したうえで必要な対策をとる。例えば、機材不具合というハザードによる墜落というリスクに対しては、機材不具合の可能性を低減するために信頼性の高い機材を使用(上記①)したり、墜落時にパラシュートにより地上の被害を低減(上記②)したりなどの対策が考えられる。 

6.1.6 カテゴリーⅢ飛行におけるリスク評価〔一等〕

第三者上空を飛行するカテゴリーⅢ飛行は、万一墜落等の事故が生じた場合には、人の生命及び身体に甚大な被害をもたらすリスクの高い飛行となることから、厳格に安全を確保する必要がある。このため、一等無人航空機操縦士の技能証明を受けた者が第一種機体認証を受けた無人航空機を飛行させることに加え、あらかじめ、その運航の管理が適切に行われることについて国による飛行の許可・承認を受けることが必要となる。
具体的には、飛行形態に応じてリスクの分析及び評価を行い、その結果に基づくリスク軽減策を講じる必要がある。また、無人航空機を飛行させる際の適切な運航管理の体制を維持するため、リスク評価の結果に基づくリスク軽減策の内容等を記載した飛行マニュアルを作成・遵守することが求められる。 
(1)において「無人航空機の飛行に関する許可・承認の審査要領(カテゴリーⅢ飛行)」におけるリスク評価の基本的な考え方を、(2)においてリスク評価手法の1つである「安全確保措置検討のための無人航空機の運航リスク評価ガイドライン」(公益財団法人福島イノベーション・コースト構想推進機構 福島ロボットテストフィールド発行)(以下「リスク評価ガイドライン」という。)の概要をそれぞれ示す。 

(1) カテゴリーⅢ飛行におけるリスク評価の基本的な考え方〔一等〕

1) リスク分析及び評価において考慮すべき事項

「無人航空機の飛行に関する許可・承認の審査要領(カテゴリーⅢ飛行)」においては、国による飛行の許可・承認を受けるための申請を行う場合には、飛行形態に応じてリスクの分析及び評価を行い、その結果を提出することを求めている。リスクの分析及び評価において考慮すべき事項は少なくとも以下を含むこととしている。
① 次の事項を含む運航計画
  •  飛行の日時
  •  飛行する空域及びその地域
  •  無人航空機を飛行させる者及び運航体制
  •  使用する無人航空機
  •  飛行の目的
  •  飛行の方法
② 飛行経路における人との衝突リスク(地上リスク)及び航空機との衝突リスク(空中リスク)
③ 電波環境(無線通信ネットワークを利用して操縦を行う場合に限る。)
④ 使用条件等指定書で指定された使用の条件等、使用する無人航空機の情報
⑤ 無人航空機を飛行させる者の無人航空機操縦者技能証明及び訓練の内容
⑥ 無人航空機を飛行させる者を補助する者等を含めた運航体制 

2) リスク軽減策を記載した飛行マニュアル

無人航空機を飛行させる際の適切な運航管理の体制を維持するため、リスク評価の結果に基づくリスク軽減策の内容を記載した飛行マニュアルの作成・遵守をすることが求められる。当該飛行マニュアルに記載する事項として例えば以下のようなものがある。
 ①  無人航空機の点検・整備
無人航空機の機能及び性能に関する基準に適合した状態を維持するため、次に掲げる事項に留意して、機体の点検・整備の方法を記載する。
  •  機体の点検・整備の方法
  •  機体の点検・整備の記録の作成方法
  •  整備の実施・責任体制の明確化
 ②  無人航空機を飛行させる者の訓練
無人航空機を飛行させる者の飛行経歴、知識及び能力を確保・維持するため、次に掲げる事項に留意して、無人航空機を飛行させる者の訓練方法等を記載する。
  •  無人航空機を飛行させる者の資格に関する事項
  •  知識及び能力を習得するための訓練方法
  •  知識及び能力を維持させるための訓練方法
  •  飛行記録(訓練を含む。)の作成方法
  •  無人航空機を飛行させる者が遵守しなければならない事項 ・訓練の実施・管理体制の明確化
 ③  無人航空機を飛行させる際の安全を確保するために必要な体制 次に掲げる事項に留意して、安全を確保するために必要な体制を記載する。
  •  飛行前の安全確認の方法
  •  無人航空機を飛行させる際の安全管理体制
  •  事故等の報告要領に定める事態への対応及び連絡体制 

(2) リスク評価ガイドラインによるリスク評価手法〔一等〕

カテゴリーⅢ飛行を行う場合であって、携帯電話事業者の無線通信ネットワークを利用して操縦を行うときは、電波環境についてのリスク評価を行い、その結果に基づき、携帯電話事業者が定める手続きを行った上で使用することとし、複数事業者のネットワークを使用することによる通信系統の冗長化や携帯電話事業者の通信可能エリアに飛行経路が確実に含まれるように設定するなど運航形態に応じた安全対策を講じる必要がある。カテゴリーⅡの目視外飛行を行う際にもリスクによっては同様の措置が求められる。

「無人航空機の飛行に関する許可・承認の審査要領(カテゴリーⅢ飛行)」においては、リスク評価ガイドラインによるリスク評価手法を活用することが推奨されている。リスク評価ガイドラインは、JARUS (Joint Authorities for Rulemaking of Unmanned Systems)の SORA (Specific Operations Risk Assessment)を参考に作成したものである。 ここでは、リスク評価ガイドラインによるリスク評価手法の概要を記載するが、詳細についてはリスク評価ガイドラインを参照すること。 

Joint Authorities for Rulemaking of Unmanned Systems (JARUS)(無人航空機システムに関する規則策定のための共同機関)の Specific Operations Risk Assessment (SORA)
JARUSは、世界各国の有志国の航空当局において、ICAO で対象外のものも含めた無人機システムに関する国際規則づくりについて議論するため発足した組織で、現在、63カ国と欧州航空安全機関(EASA)および欧州航空航法安全機構(EUROCONTROL)が参加しているそうです。

JARUSのオフィシャルサイトに公開されている文章です。
Specific Operations Risk Assessment (SORA) 外部リンク

下記の様に複数の文章が公開されています。

エグゼクティブサマリー 要旨
特定運用リスク評価(SORA)に関するJARUSガイドライン
SORA付属書Aに関するJARUSガイドライン - 特定のUAS運用のためのシステム及び運用情報の収集と提示
SORA付属書Bに関するJARUSガイドライン - 本来の地上リスククラスを軽減するために使用する緩和策の完全性と保証レベル
SORA付属書Cに関するJARUSガイドライン - 戦略的緩和衝突リスク評価
SORA付属書Dに関するJARUSガイドライン - 戦術的緩和の衝突リスク評価
SORA付属書Eに関するJARUSガイドライン - 運用上の安全目標(OSO)の完全性と保証レベル
SORAに関するJARUSガイドライン付属書I - 用語集

欧州コックピット協会[ECA:European Cockpit Association] (欧州のパイロットの団体)が公表しているSORAについての見解がわかりやすいと思いリンクしておきます。JARUSの見解ではなく、特定のステークホルダーの見解なので偏りがあるかもしれませんが、十分参考になりそうです。

Specific Operations Risk Assessment (SORA) | European Cockpit Association  外部リンク

リスクの評価、軽減、管理方法については、難しい内容の為、解説をするにはかなり大変なものだと思います。重要な項目でもあり慎重に学習すべきなので、詳細を改めて、まとめて行きたいです。まずは、学習のガイドになる参考文献がどのような物かをまとめました。

1) リスク評価のための基本的なコンセプト

 a. セマンティックモデル(想定飛行空間と想定外飛行空間)

「想定飛行空間」は、無人航空機の飛行の目的や、機体やシステムの性能、環境に応じて設定される飛行範囲である。機体や外部システムの異常・外乱の影響で想定飛行空間を外れて飛行してしまうことに備える空間として「想定外飛行空間」を設定する。
無人航空機の運航が正常に制御できている正常運航時は、標準運航手順に従って飛行を行う。機体や外部システムの異常・外乱の影響で想定飛行空間から外れてしまうおそれ、又は外れてしまった異常事態では、直ちに「異常対応手順」へと移る。異常対応手順により想定飛行空間へと復旧するのに必要な飛行空間を想定外飛行空間として確保する。
想定飛行空間と想定外飛行空間を合わせたものが「オペレーション空間」であり、その空間から万一外れてしまった緊急事態では、直ちに「緊急時対応手順」と「緊急時対応計画」を実行する。
飛行の地上リスクを検討する際には、オペレーション空間からさらに安全マージンとしての「地上リスク緩衝地域」を合わせた範囲を検討し、そのリスクを一定の範囲まで低減するように計画する。飛行の空中リスクを検討する際には、オペレーション空間からさらに任意で「空中リスク緩衝空域」を合わせた範囲を検討し、そのリスクを一定の範囲まで低減するように計画する。 
「隣接エリア」は、オペレーション空間並びに地上リスク緩衝地域及び空中リスク緩衝空域に隣接する区域であり、無人航空機が制御不能な形で進入してしまった場合に高いリスクが想定される場合には、隣接エリアに進入しないための対策を検討する。 

b. ロバスト性(安全確保に必要とされる安全性の水準及び保証の水準)

安全確保措置を計画するに当たって、ロバスト性は重要な概念であり、安全確保措置により得られる「安全性の水準」(安全性の増加)と、計画されている安全性の確保が確実に実施されることを示す「保証の水準」(証明の方法)の双方を勘案して評価される。 安全確保措置に必要とされるロバスト性の水準は、運航形態のリスクに応じて検討し、低、中、高の3つの異なる水準があり、安全性の水準と保証の水準の低い方に準じて評価する。例えば、中レベルの安全性の措置が、低レベルの水準で保証された場合には、その安全確保措置は低レベルと評価される。 

c. 総合リスクモデル

リスク評価における「総合リスクモデル」とは、無人航空機の運航に伴うリスク、ハザード、脅威、安全確保措置の一般的な枠組みである。 

2) リスク評価手法

リスク評価ガイドラインによるリスク評価手法は、次に掲げる6ステップにより構成される。ここでは、当該手法の概要を記載するが、詳細についてはリスク評価ガイドラインを参照すること。

a. Step 1:運航計画(CONOPS)の説明

リスク評価の最初のステップとして「運航計画(CONOPS)」を明確にする。なお、リスク評価の結果要求される対策や安全確保措置のロバスト性の要求により修正が必要な場合がある。

b. Step 2:地上リスクの把握

無人航空機の最大寸法及び運動エネルギーと、想定する運航形態に基づき、判定表を用いて地上リスククラスを判定し、地上リスクの軽減策とロバスト性により調整し、調整後の地上リスククラスを決定する。

c. Step 3:空中リスクの把握

想定する飛行空域において航空機と遭遇する確率について定性的に「空中リスククラス」として判定し、必要により戦略的対策を講じることにより低減し、残留する空中リスククラス(ARC-a/ARC-b/ARC-c/ARC-d)を決定する。 「戦略的対策」とは、飛行前に航空機との遭遇確率やリスクにさらされている時間を低減するための任意の対策であり、特定の時間帯や特定の境界内での飛行などが挙げられる。一方で、「戦術的対策」とは、飛行中に航空機との衝突を回避するための対策であり、残留する空中リスククラスに応じて対策の要求レベルとロバスト性のレベルが割り当てられる。

d. Step 4:運航に関わる安全目標の確認

これまでのステップで特定された地上リスククラスと空中リスククラスを用いて「安全性と保証のレベル(SAIL)」を決定する。 そのSAILに基づき、「運航に関わる安全目標(OSO)」とその安全目標に対するロバスト性が決定される。運航者は、安全確保措置の安全性の水準と保証の水準により、運航に関わる安全目標(OSO)に対するロバスト性を満たしていることを確認する。

e. Step 5:隣接エリアの考慮

オペレーション空間に隣接するエリアについても評価し、そのリスクが高い場合には、逸脱を防止するための対策を講じる。

f. Step 6:評価結果に対する対応

これまでのステップで評価されたリスクに対する要求事項を十分満足することを確認し、各対策や安全目標を達成するため、リスク評価結果に基づき飛行マニュアルを作成する。 なお、リスク評価の結果必要とされる対策や安全目標を達成することができない場合は、運航計画(CONOPS)を修正する。 

公益財団法人福島イノベーション・コースト構想推進機構 の「リスク評価ガイドライン」の詳細を以下にまとめました。
安全確保措置検討のための無人航空機の運航リスク評価ガイドライン【教則学習(第3版) 詳細】


5.4 安全な運航のための意思決定体制(CRM 等の理解)

「無人航空機の飛行の安全に関する教則」(第3版) 令和5年(2023年)4月13日【教則学習】目次
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人口集中地区 DID(Densely Inhabited District) ドローンを飛行させる場合の許可が必要な飛行なのかどうかを判断する為の重要な基準になっている統計データの人口集中地区(DID)データが、 2022年6月25日から これまで利用していた平成27年版から、新しい 令和2年版 に、変更になりました。 これまで人口集中地区でなかった場所でも新たに人口集中地区とされている場合やその逆など、変更されている場合があるので注意が必要です。 日本の国勢調査において設定される統計上の地区で、英語の"Densely Inhabited District"を略して「DID」とも呼ばれています。市区町村の区域内で人口密度が4,000人/ km² 以上の基本単位区(平成2年(1990年)以前は調査区)が互いに隣接して人口が5,000人以上となる地区に設定されます。ただし、空港、港湾、工業地帯、公園など都市的傾向の強い基本単位区は人口密度が低くても人口集中地区に含まれています。都市的地域と農村的地域の区分けや、狭義の都市としての市街地の規模を示す指標として使用されます。 令和2年の国勢調査の結果に基づく人口集中地区は、国土地理院が提供している「地理院地図」、および政府統計の総合窓口が提供している、「地図で見る統計(jSTAT MAP)」を利用して確認可能です。 情報の内容はは同じですので使いやすいお好みの物を利用すると良いと思います。 国土地理院 地理院地図    ・  人口集中地区令和2年 (総務省統計局)    e-Stat 政府統計の総合窓口  ・  地図で見る統計 (jSTAT MAP)    国土地理院 地理院地図  人口集中地区令和2年(総務省統計局) 確認方法 人口集中地区令和2年 (総務省統計局)    国土地理院 地理院地図  人口集中地区令和2年(総務省統計局)のキャプチャ

無人航空機(ドローン)のノータム[NOTAM] の 読み方・見方【教則学習・周辺知識】

ノータムとは ノータム【NOTAM ( Notice to Airmen)】:航空従事者への通知 国が管理する航空当局(日本の場合は国土交通省航空局)が、航空従事者に対して発行する情報で、航空機の運航のために必要な情報を提供しています。 「NOTAM」ノータムは、 NO tice T o A ir M en の略称で、日本語に訳すなら「航空従事者へのお知らせ」という事です。航空情報の一つで、飛行場、航空保安施設、運航に関連する業務方式の変更、軍事演習のような危険の存在などについての情報で、書面による航空情報では時宜を得た提供が不可能な(端的にいえば間に合わない)場合にテレタイプ通信回線(CADIN及びAFTN)により配布されるものです。 ノータム【NOTAM (Notice to Air Mission)】:航空任務への通知 アメリカ連邦航空局(FAA:Federal Aviation Administration)は2021年12月2日から、NOTAM の頭字語を、Notice to Airmen から Notice to Air Mission に変更しました。この変更は名称によるジェンダー中立性を保つとともに、より広範囲な分野を包括する事を見据えてより正確な名称にするためのもので、小型無人航空システム (sUAS) 、無人気球など、他のいくつかの分野も含まれるためです。 女性もたくさん活躍している事や、無人機には人間が乗っていません(当然ですが)ので、旧名称の「Airmen」はないだろうという事です。したがって、航空任務への通知( Notice to Air Mission )という名称は、より実態に即した正確な名称に変更されたという事になります。 無人航空機のフライトプランのノータムへの掲載について詳しい説明を説明しています。 ノータムへの無人航空機のフライトプランの掲載   もよろしければご覧ください。 NOTAM の歴史 NOTAM は、附属書 15:国際民間航空条約(CICA)の航空情報サービスで指定されたガイドラインに基づいて、政府 機関および空港運営者によって作成および送信されます。1947年4 月4日に発効した CICA の批准に伴い一般的に使用されるようになりました。 航空の業界では、より歴史のある船舶のシステムや名称などの慣習が引き継

「無人航空機の飛行の安全に関する教則」(第3版) 令和5年(2023年)4月13日【教則学習】

無人航空機操縦者技能証明の「一等無⼈航空機操縦士」と「二等無⼈航空機操縦士」の学科試験の土台となる教則 無人航空機の飛行の安全に関する教則が令和5年(2023年)4月13日に改訂 され(第3版)が公開されました。 無⼈航空機操縦士の学科試験のベースになる教則ですが、これまで、学科試験の内容は「無人航空機の飛行の安全に関する教則(第2版)」に準拠していましたが、 ※令和6年(2024年)4月14日(日)より、 学科試験の内容は、「無人航空機の飛行の安全に関する教則 (第3版)」に準拠します。 と発表されました。 詳細は「 【重要!!】無人航空機操縦士・学科試験の内容が、変わります 」にアップしました 教則の読み上げ動画を作成しました 詳しくは 無人航空機の飛行の安全に関する教則 第3版 読み上げ動画 試験の予約・実施スケジュールなど詳しくは下記、指定試験機関の日本海事協会サイトで確認してください 【重要!!】「無人航空機の飛行の安全に関する教則」の改訂に伴う無人航空機操縦士試験における学科試験の内容変更についてのお知らせ – 無人航空機操縦士試験案内サイト  令和6年(2024年)4月14日(日)より 以前に受験される方 については引き続き以下でご覧ください。 「無人航空機の飛行の安全に関する教則」 令和4年(2022年)11月2日第2版【教則学習】 令和5年(2023年)4月13日に改訂された(第3版)については以下にリンクします。 無人航空機の飛行の安全に関する教則(第3版) https://www.mlit.go.jp/common/001602108.pdf 第2版からの変更履歴【参照用】 https://www.mlit.go.jp/common/001602110.pdf 無人航空機の飛行の安全に関する教則(第2版)から(第3版)への変更内容 細かな表現の変更とともに、 「無人航空機の飛行に関する許可・承認の審査要領(カテゴリーⅢ飛行)」及び「安全確保措置検討のための無人航空機の運航リスク評価ガイドライン」(公益財団法人福島イノベーション・コースト構想推進機構 福島ロボットテストフィールド発行)の発行に伴う カテゴリーⅢ飛行におけるリスク評価に関する記述の見直し が行われました。5章と6章が大きく変更されています。変更箇所は下記の項目です。 (第 5 章

二等無人航空機操縦士 学科試験問題 模擬試験

無人航空機操縦者技能証明 学科試験(二等無人航空機操縦士)の学科試験とサンプル問題 新しいライセンス制度と詳細の発表が航空局よりありました。 無人航空機操縦士 学科試験のサンプル問題は下記PDFです。 操縦ライセンス制度 学科試験(二等)サンプル問題 https://www.mlit.go.jp/common/001493224.pdf <実施方法> 全国の試験会場のコンピュータを活用するCBT  (Computer Based Testing) <形 式> 三肢択一式(一等:70問 二等:50問) <試験時間> 一等:75分 二等:30分 <試験科目> 無人航空機に関する規則、無人航空機のシステム、無人航空機の操縦者及び運航体制、運航上のリスク管理 ※令和6年(2024年)4月14日(日)より、 学科試験の内容は、「無人航空機の飛行の安全に関する教則 (第3版)」に準拠します。 と発表されました。 詳細は「 【重要!!】無人航空機操縦士・学科試験の内容が、変わります 」にアップしました。 無人航空機の飛行の安全に関する教則 新しくできた無人航空機操縦者技能証明の制度で「一等無人航空機操縦士」「二等無人航空機操縦士」の国家試験の学科の教科書の基になるものです。この教則の内容や範囲から試験問題も作られるています。 令和5年(2023年)4月13日に改訂された、 無人航空機の飛行の安全に関する教則(第3版) は以下にリンクします。 https://www.mlit.go.jp/common/001602108.pdf 無⼈航空機操縦士の学科試験のための教則について詳しく解説を、以下でご覧ください。 「無人航空機の飛行の安全に関する教則」(第3版) 令和5年(2023年)4月13日【教則学習】 教則の読み上げ動画を作成しました 詳しくは 無人航空機の飛行の安全に関する教則 第3版 読み上げ動画 二等無人航空機操縦士 学科試験 模擬試験 「二等無人航空機操縦士」のサンプル問題に基づいて模擬テストを作りました。 回答終了後に 「送信」 をクリックして続いて出てくる 「スコアを表示」 をクリックすると採点結果が表示されます。発表によるとCBT式試験というコンピュータを利用した試験になるようですので、似た雰囲気ではないかと思います。メールアドレスの情報は収集しておりませんので気軽

無人航空機の飛行形態「カテゴリーⅢ、Ⅱ、Ⅰ」 と 飛行レベル「レベル1~4」

無人航空機の法改正が続きドローンの規制や、操縦資格など、新しい制度が、作られる過程で、様々な飛行ケースを表す言葉として、「カテゴリーⅢ、Ⅱ、Ⅰ」や「レベル1、2、3、4」といった用語を目にすることが、多くなりました。「ドローンを「レベル4」で初飛行」とニュースで大きく報じられました。このように「レベル4」がなぜ画期的な事なのか、またそもそもこのレベルとは、何を表しているのか、改めて整理してみたいと思います。余談になりますが、法改正のタイミングで、ニュースなどでも、同じタイミングで取り上げられていたこともあり、全く別なのですが、自動車の自動運転に関する自動運転レベル(こちらはレベル0~5で表される)などと、混同してしまいそうです。 無人航空機の飛行レベル は飛行する条件をリスクに合わせてレベル分けしたカテゴリで、レベルが上がるほど、安全性リスクが増すものです。そのため、飛行レベルの高い飛行を行う場合は、より安全性に配慮した飛行が求められることになります。したがって、自律飛行(自動運転)もリスクを伴うものですが、自動車の自動運転ほどの精密な位置制御が必要ないであろうドローンの場合、他のリスク要因(目視外の飛行)と比較してさほど高くならないという事でしょう。したがって、この飛行レベルは自律飛行(自動運転)について語られている物ではく、自律飛行(自動運転)についての要素は入っていません。きわめて極端に言えば、空には道路もなく、歩行者もいない。(落とさなければいいだけ)という事ができると思います。また、有人航空機では、オートパイロットなど自動操縦の技術がすでにあることも、自動運転のリスク認識が、高くない一つの要因かもしれません。 2023年3月24日に日本国内で初めてレベル4飛行が実施されたニュースが流れましたがこれらのニュースの見出しでも「自動ドローン」や「自動飛行」などの見出しがいくつかありました。確かに、あらかじめルートや高度をプログラムして飛行させれば、自動と言えるのでしょうが、レベル4飛行を報じるのにはやや適切でない印象をうけました。手動だろうが自動だろうがレベル4の飛行はあるわけですし、ましてやドローンが状況判断をして自律飛行しているわけでもないですし。問題にすべきポイントがズレて伝わってしまう可能性があると思います。改めて、 無人航空機の飛行レベルは、自動操縦の

世界の時間とタイムゾーン・JST、UTCとズールータイム【教則学習・周辺知識】

協定世界時(UTC)、日本標準時(JST)、グリニッジ標準時(GMT)、国際原子時(TAI)、世界時(UT) 時間を表現するための基準が複数あります。これは、世界各国で、それぞれに昔から使用されていた、それぞれ文化にも深くかかわる時間の基準があり、これらを一度に切り替えることが難しかったためで、そのため、しばしば混乱が生じる場合がありました。人、物、そして、情報が世界を行きかう事により、徐々に世界中で統一した基準を用いるような流れになりました。また、科学技術の発展によって精度を増した基準の観測・利用方法が進みましたが、やはり全ての時刻を統一することは困難なため、複数の基準が存在しています。 観測データなど扱う場合必ず「何時(いつ)、when」測定した物なのかという情報は測定値とセットで扱われる大切な要素です。この要素が抜けたり、正しくなければ、データの価値がなくなってしまう場合もあります。 気象観測や、航空機の運航、コンピュータの時間など、昔より世界が狭くなってしまった現代、正確な時刻は当然、必要ですが、その時刻が、どの基準で示されているものなのかを意識しなければならいことも増えてきています。 Samuel P. Avery, 129 Fulton St, NY (wood engraving); Centpacrr (Digital image) ,  Public domain, via Wikimedia Commons 世界時が採用される前の「すべての国」の相対的な時間を示す1853年の「ユニバーサルダイヤルプレート」 グリニッジ標準時(GMT) G reenwich  M ean  T ime グリニッジ標準時(GMT)は、ロンドンのグリニッジにある王立天文台の平均太陽時で、真夜中から数えたものです。(真夜中が午前0時という事)過去には正午から計算されるなど、様々な方法で計算されていたようです。そのため、文脈がわからない限り、特定の時刻を指定するために使用することはできません。(時代によって時間が異なることがあります。)GMTという用語は、タイムゾーンUTC+00:00の名称の1つとしても使われ、イギリスの法律では、イギリスにおける市民時間(ローカルタイム)の基準となっています。 英語圏の人々はしばしば、GMTを協定世界時(UTC)の同義語として用いますが

一等無人航空機操縦士 学科試験問題 模擬試験

無人航空機操縦者技能証明 学科試験(一等無人航空機操縦士)の学科試験とサンプル問題について 新しいライセンス制度の試験の詳細と学科試験のサンプルが無人航空機操縦士試験の指定試験機関の日本海事協会より発表されています。 無人航空機操縦士(一等)操縦ライセンス制度 学科試験のサンプル問題は下記PDFです。 https://www.mlit.go.jp/koku/content/001520518.pdf <実施方法> 全国の試験会場のコンピュータを活用するCBT  (Computer Based Testing) <形 式> 三肢択一式(一等:70問) <試験時間> 一等:75分 <試験科目> 無人航空機に関する規則、無人航空機のシステム、無人航空機の操縦者及び運航体制、運航上のリスク管理 一等学科試験では、二等学科試験の出題範囲に加えて、一等のみを対象とする項目も出題範囲に含まれます。 ※令和6年(2024年)4月14日(日)より、 学科試験の内容は、「無人航空機の飛行の安全に関する教則 (第3版)」に準拠します。 と発表されました。 詳細は「 【重要!!】無人航空機操縦士・学科試験の内容が、変わります 」にアップしました。

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ノーマン飛行研究会
2015年 首相官邸ドローン事件があった年、トイドローンを手にして以来ドローンと関わっています。JUIDAの無人航空機安全運航管理者、操縦技能証明とドローン検定協会の無人航空従事者試験1級 を取得しております。無線関連の第1級陸上特殊無線技士も取得しております。 できるだけ正確に学んだことを綴って行きたいのですが、もし間違いなどありましたらご指摘いただけると嬉しいです。 このサイトはリンクフリーです。報告の必要ありません。リンクして頂けると喜びます。
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