以下の記事は、2023年3月31日付『Via Satellite』誌に掲載されたものです。
2030年までに、商用ドローンの世界的な利用は10倍に増加すると予測されており、特に地政学的な懸念やコモディティ化が進むことで市場は急成長している。しかし急成長には新たな規制が伴い、これがドローン技術向けの衛星通信接続を提供する開発者や事業者にとって新たなビジネスチャンスを生み出している。
国際的なドローン市場は主に二つの分野に分けられる：軍事用と商用である。いずれも今後数年間で大幅な成長が見込まれている。現在、軍事用ドローンの市場規模は年間約120億ドルであり、2027年までに170億ドルに達すると予測されている（年平均成長率8～10％）。
商用市場はさらに急速に成長する見込みだ——現在の80億ドルから2028年には470億ドルへ（年平均成長率28～30％）。予測は情報源によって多少異なるものの、世界のドローン産業が急成長期を迎えようとしていることは疑いようがない——これは冗談ではなく。
高度なドローン技術は、市場規制に適合できる場合に限り、数多くの新たな形で私たちの日常生活に浸透していくでしょう。そして欧州では、そのハードルがさらに高くなりました。
欧州空域へのドローンの安全で効率的かつ確実なアクセス
欧州連合（EU）加盟27カ国におけるドローンの運用は、「無人航空機システム交通管理」（UTMまたはU-spaceとも呼ばれる）システムによって規制されている。これは、自動操縦・自律飛行・視界外飛行（BLOS）を行うドローンが欧州空域に安全かつ効率的、かつ確実にアクセスできるように定義された一連のサービスである。特に人口密集地域での低高度飛行時に重要となる。
今年初め、UTM*に関する新たな規制が発効し、より安全で信頼性が高く、回復力のある接続性が求められています。欧州空域で運用される全てのドローンは、UTMを介して従来の航空交通管制に自身の位置、方向、速度を報告できることが義務付けられました。
この新たな要求は欧州のドローン市場に大きな影響を与えるだろう。現在、中小規模のドローンの大半は直接無線リンクで制御ステーションと接続されている。これらは通常、UTM管理センターとの接続が全くないか限定的なクローズドシステムである。このため、EUが現在要求するUTMへの飛行データ報告手段がなく、実用性が大幅に低下している。衛星に接続して飛行データを報告できる場合を除いては。
衛星接続により小型ドローンの能力が向上する
もう一つの重要な事実は、中小型ドローンの航続距離が技術進歩により拡大している点である。サイズ・重量・電力の制約が緩和され、ドローン端末の最適化により航続距離が伸びるにつれ、小型ドローン分野においても衛星通信機能の価値が高まりつつある。
衛星接続は、プロバイダーが特定のドローン端末向けに専用ドローンサービスを提供することで、帯域幅も向上させる。複数のアプリケーションプロバイダーが帯域幅の課題に取り組み、機載エッジコンピューティングとAI/MLを組み合わせた動画圧縮アルゴリズムを開発した。これにより、小型ドローンからでもHDフルモーション動画品質を実現している。
フルモーションビデオに必要な比較的大きな帯域幅は、中小型ドローンにおける衛星通信の利用を制限する要因となってきた。一方、大型ドローンは必要な帯域幅を達成するための適切な衛星通信機器を長らく搭載可能であった。まもなく中小型ドローンも同様の能力を獲得する見込みであり、これは衛星通信業界にとってさらなる勝利となる。
衛星接続は、各ユーザーケースで必要とされる要件に応じて、様々な技術やネットワーク事業者によって実現可能です。現在、一部のネットワーク事業者やサービスプロバイダーは、ドローンの接続性を支援するために最適化された専用サービスを提供しており、これには特定のドローン運用環境を考慮した端末およびアンテナ性能の最適化も含まれています。
新たな「マルチモード」も開発が進められており、これにより衛星通信技術と地上通信技術の両方が同一のドローン端末に組み込まれる。 これにより、静止軌道（GEO）、中軌道（MEO）、低軌道（LEO）の衛星ネットワーク、地上4G/5Gネットワーク、あるいはこれらを組み合わせた複数の接続オプションがドローンの飛行経路で実現可能となる。異なる技術をシームレスに切り替えることで実現する。ただし、これを安全かつ予測可能に行うには、試験とシミュレーションが必要である。
衛星接続の検証と妥当性確認
高度なドローンの軍事・商業利用が拡大する中、衛星接続性を配備前に検証・確認（V&V）することには大きな利点がある。これは、現実的で制御可能かつ再現性のある条件下で多様な技術を試験・文書化できる専門的な実験室で行う必要がある。例えば、動画圧縮、暗号化アルゴリズム、飛行中止システム、自動操縦、ファーストパーソンビュー（FPV）の試験などが潜在的な応用例である。
専門的な検証・確認ツールを用いることで、実験用ドローンは実験室を離れることなく、様々なシミュレーションシナリオや飛行条件下で「飛行」させることが可能となる。ドローンの飛行経路を現実的に再現でき、完全な衛星通信カバレッジマップにより、飛行中を通じて通信が確実に維持されていたことを記録できる。
能力のある検証・確認（V&V）ラボでは、異なる接続技術間のシームレスな切り替えをテストすることも可能であり、これにより操縦インターフェースのグローバルカバレッジを確保し、UTMおよびペイロードへの報告を実現する。アプリケーション接続についても同様である。
言い換えれば、専門的な検証と確認（V&V）により、実験用ドローンが新たなEU規制に準拠し、初飛行時に「宇宙空間で迷子になる」ことが防止される。
執筆者：ソーレン・ロンネスト（Gatehouse Satcom、衛星通信技術担当副社長）
*EU 2021/664、EU 2021/665、EU 2021/666
