コアら3社、ドローン配送におけるアンチGNSSスプーフィングの実証実験に成功

本実証実験は、内閣府「2023 年度みちびきを利用した実証事業」（以下「本実証」という。）にコアが応募し、採択されたものによる。

現在、効率化や安全性向上等への対策として、自動運転やドローンの自律飛行技術が普及した。これらの技術では、機体が自己位置を取得するためにGNSS（全地球航法衛星システム）が広く利用されているが、GNSS 受信機の位置を狂わせ、ドローンや自動車等を本来とは違うルートに誘導するGNSS スプーフィング（なりすまし）技術が大きな脅威となっているという。

このような背景を受け、コアが開発した本サービス対応の受信機「Cohac∞ Ten++」をACSLの国産ドローン「PF2-AE Delivery」に搭載し、世界初となる衛星からの信号認証サービスに対応したドローン「ChronoSky PF2-AE」を開発した。

本実証実験では、ドローン配送サービスの提供実績のある楽天が、埼玉県秩父市大滝地域でGNSSスプーフィングの影響下において、このたび開発したドローンを活用した救援物資の配送を行うという想定で実施した。本実証実験の結果として、みちびきの信号認証に対応し、正しくGNSSスプーフィングを検知・遮断・通知したことを確認した。

実証実験の背景と目的

セキュリティ対策が求められるGNSS

自動運転やドローンの自律飛行技術が普及する中、GNSSスプーフィング技術は大きな脅威だ。GNSSスプーフィング対策として、みちびきでは2024年度に信号認証サービスの導入予定だ。

本サービスを利用することで、みちびきから配信される電子署名情報と受信機が予め保有する公開鍵を利用し、衛星からの正常な信号かどうかを判別することにより、妨害信号を遮断できる。自国の衛星であるみちびきを活用した他国に依存することのないGNSS信号のセキュリティ対策の確立は、今後の自動運転や自立飛行技術の普及にとって重要な取り組みだとしている。

実証実験の概要

実証内容

本実証実験では、災害によって道路が寸断された場合における、ドローンによる救援物資の配送を想定して実施しました。以下の２点について実証および確認を行っています。

• (1) 自動航行が可能なレベルのGNSSスプーフィング環境下において、スプーフィング信号を遮断するとともに、ドローン操縦者にスプーフィングを受けていることを即時に通知したうえで、ドローンの自動航行を継続し、荷物を無事に運ぶ。
• (2) 自動航行が不可能なレベルのGNSSスプーフィング環境下において、スプーフィング信号を遮断するとともに、ドローン操縦者にスプーフィングを受けていることを即時に通知したうえで、手動運転に切り替えて安全に着陸する。

想定状況

• (1) 道の駅大滝温泉で食料や衛生用品といった救援物資をドローンへ積み込み、秩父市大滝総合支所へ自動航行で荷物を配送している途中、GNSSスプーフィング攻撃を受けるも、スプーフィング信号を遮断し、スプーフィングを受けていること、およびスプーフィング対象衛星数が少なく自動測位が可能であることをGround Control Station（注）へ即座に通知。自動航行を継続し、荷物を大滝総合支所で切り離して、道の駅大滝温泉へ無事に戻れるかを検証。
• (2) 道の駅大滝温泉で食料や衛生用品といった救援物資をドローンへ積み込み、秩父市大滝総合支所へ自動航行で荷物を配送している途中、GNSSスプーフィング攻撃を受けるも、スプーフィング信号を遮断し、スプーフィングを受けていること、スプーフィング対象衛星数が多く測位が不可能であることをGround Control Stationへ即座に通知。操縦者が手動運転に切り替えて安全に着陸できるかを検証。

※屋外でGNSSの妨害信号を放射することは電波法に抵触するため、当日の実証実験では妨害信号は放射せず、疑似的にスプーフィングを受けた環境を構築してドローンを航行した。実際の妨害信号による動作については、実証実験の当日デモにて有線により受信機にスプーフィング信号を送信したうえで、正しくスプーフィングの検知・遮断を行い、正常な衛星信号のみを用いて測位ができることを確認した。

今後について

本実証実験は、ドローンの物流利用を想定して実施したが、ドローンに限らず、自動運転技術が普及しはじめている昨今においては、自動車や船舶の自動運転でも安全性を高めることがより重要視だ。

本実証実験により、本サービスの優位性と安全な自動運転の実現への第一歩を示すことができたという。今後も便利で安心安全な自動運転社会の実現に向けて貢献していくとしている。

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