論点解説

SORAによるリスク評価手法〔一等〕|想定飛行空間・ロバスト性・SAIL

カテゴリーⅢ飛行の許可・承認申請においては、詳細なリスク評価が求められます。JARUS SORAを参考に作成された「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」の考え方と6ステップの手法を、教則に沿って整理します。〔一等無人航空機操縦士〕向けの論点です。

カテゴリーⅢ飛行におけるリスク評価の位置づけ

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・身体に甚大な被害をもたらすリスクの高い飛行です。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、あらかじめ運航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・承認を受ける必要があります。

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ります。また、運航管理体制を維持するため、リスク評価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を作成・遵守することが求められます。

根拠:教則 6.1(カテゴリーⅢ飛行におけるリスク評価)〔一等〕

リスク分析・評価で考慮すべき事項

「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)」では、飛行の許可・承認を受けるための申請において、少なくとも以下の事項を含めたリスク分析・評価結果の提出を求めています。

  1. 運航計画(飛行の日時/空域および地域/無人航空機を飛行させる者および運航体制/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)およ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技能証明および訓練の内容
  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

根拠:教則 6.1(1)1)〔一等〕

リスク評価ガイドラインとは

「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)」では、リスク評価ガイドライン(「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)によるリスク評価手法の活用が推奨されています。このガイドラインは、JARUS(Joint Authorities for Rulemaking of Unmanned Systems)のSORA(Specific Operations Risk Assessment)を参考に作成されています。

根拠:教則 6.1(2)〔一等〕

セマンティックモデル(想定飛行空間)

リスク評価ガイドラインの基本的なコンセプトとして、飛行空間を複数の層に分けて考えるセマンティックモデルがあります。

想定飛行空間

飛行の目的、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。正常運航時は標準運航手順で飛行。

想定外飛行空間

機体や外部システムの異常・外乱で想定飛行空間を外れる事態に備える空間。異常対応手順で想定飛行空間へ復旧するのに必要な空間。

オペレーション空間

想定飛行空間+想定外飛行空間。これを万一外れた緊急事態では緊急時対応手順・計画を実行。

地上リスク緩衝地域 / 空中リスク緩衝空域

オペレーション空間の安全マージン。地上リスク検討時に地上リスク緩衝地域を、空中リスク検討時に(任意で)空中リスク緩衝空域を合わせて検討。

隣接エリア

オペレーション空間・地上リスク緩衝地域・空中リスク緩衝空域に隣接する区域。制御不能で進入した場合に高リスクが想定される場合は、進入しないための対策を検討。

根拠:教則 6.1(2)1)a.

ロバスト性

安全確保措置を計画するに当たって重要な概念。安全性の水準(安全性の増加)と保証の水準(計画された安全性の確保が確実に実施されることを示す証明の方法)の双方を勘案して評価されます。

ロバスト性には低・中・高の3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されます。例: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ます。

根拠:教則 6.1(2)1)b.

リスク評価の6ステップ

リスク評価ガイドラインの手法は次の6ステップで構成されます。

  1. 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。リスク評価結果の要求により修正が必要な場合もある。

  2. Step 2

    地上リスクの把握

    無人航空機の最大寸法および運動エネルギーと運航形態に基づき、判定表を用いて地上リスククラスを判定。リスク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。

  3. Step 3

    空中リスクの把握

    航空機との遭遇確率を定性的に空中リスククラスとして判定し、戦略的対策により低減、残留する空中リスククラス(ARC-a/ARC-b/ARC-c/ARC-d)を決定。「戦略的対策」は飛行前の任意の対策(特定の時間帯や境界内での飛行など)、「戦術的対策」は飛行中の衝突回避対策。

  4. Step 4

    運航に関わる安全目標の確認

    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。SAILに基づき「運航に関わる安全目標(OSO)」とロバスト性が決定される。運航者は安全確保措置の水準によりOSOに対するロバスト性を満たしていることを確認。

  5. 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のリスクを評価し、高い場合には逸脱を防止する対策を講じる。

  6. Step 6

    評価結果に対する対応

    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。達成できない場合は運航計画(CONOPS)を修正。

根拠:教則 6.1(2)2)

リスク軽減策を記載した飛行マニュアル

リスク評価の結果に基づき、運航管理の体制を維持するため飛行マニュアルの作成・遵守が求められます。カテゴリーⅢ飛行の飛行マニュアルには、例えば以下の事項を記載します。

  • 無人航空機の点検・整備:方法、記録の作成方法、実施・責任体制の明確化
  • 無人航空機を飛行させる者の訓練:資格、知識・能力の習得/維持のための訓練方法、飛行記録の作成方法、遵守事項、実施・管理体制の明確化
  • 安全を確保するために必要な体制:飛行前の安全確認方法、安全管理体制、事故等の報告要領に定める事態への対応・連絡体制

根拠:教則 6.1(1)2)〔一等〕

よくある質問

Q

リスク評価ガイドラインは何を参考にしていますか?

JARUS(Joint Authorities for Rulemaking of Unmanned Systems)のSORA(Specific Operations Risk Assessment)を参考に作成されています。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が発行しています。

Q

想定飛行空間と想定外飛行空間の違いは?

「想定飛行空間」は飛行目的・機体性能・環境に応じて設定される飛行範囲、「想定外飛行空間」は機体や外部システムの異常・外乱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です。両者を合わせたものが「オペレーション空間」になります。

Q

ロバスト性とは何ですか?

安全確保措置のロバスト性は、「安全性の水準」(安全性の増加)と「保証の水準」(証明の方法)の双方を勘案して評価される概念です。低・中・高の3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されます。例: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は低レベル評価。

Q

地上リスクと空中リスクの違いは?

地上リスクは人との衝突リスク、空中リスクは航空機との衝突リスクを指します。SORA手法では、Step 2で地上リスククラス、Step 3で空中リスククラス(ARC-a〜ARC-d)を判定します。

Q

SAILとOSOとは?

SAILは「安全性と保証のレベル(Safety and Assurance Integrity Level)」で、地上リスククラスと空中リスククラスを用いて決定されます。SAILに基づき「運航に関わる安全目標(OSO:Operational Safety Objectives)」とその安全目標に対するロバスト性が決定されます。

Q

CONOPSとは何ですか?

Concept of Operationsの略で、「運航計画」を意味します。リスク評価の最初のステップ(Step 1)として明確にします。なお、リスク評価の結果、要求される対策やロバスト性の要求により修正が必要な場合があります。

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出典:国土交通省「無人航空機の飛行の安全に関する教則(令和7年2月1日第4版)」を根拠に記述しています。最新・正確な情報は同教則および公式サイトをご確認ください。