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ウソの測位情報で誘導–「GNSSスプーフィング」対策ドローンの有効性を確認

2024.02.21 07:00

　自動車の自動運転やドローンの自律飛行が普及しつつあるが、こうした技術では機体が自らの位置を取得するために、米Global Positioning System（GPS）に代表される全地球航法衛星システム（Global Navigation Satellite System：GNSS）が広く利用されている。GNSSを利用する上で懸念されているのが、GNSS受信機の位置を狂わせ、自動車やドローン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）」。

　こうした状況から、システムインテグレーターのコア（東京都世田谷区）は準天頂衛星システム（Quasi-Zenith Satellite System：QZSS）「みちびき」の「信号認証サービス」に対応する受信機「Cohac∞ Ten++」を開発。同受信機をACSL（東京都江戸川区）が開発する国産ドローン「PF2-AE Delivery」に搭載して、世界初という信号認証サービスに対応したドローン「ChronoSky PF2-AE」をコアとACSLが共同で開発した。

　内閣府が公募した「2023年度みちびきを利用した実証事業」でコアが提案した「みちびき信号認証サービスを用いた国産ドローンによるアンチGNSSスプーフィング実証」が採択された。コア、ACSL、楽天グループはドローン配送でのアンチGNSSスプーフィングの実証実験に成功させている。2月20日に発表された。

　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で、ChronoSky PF2-AEで救援物資を配送するという想定で実施。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ている。

　みちびきでは、2024年度に信号認証サービスの導入が予定されている。信号認証サービスを利用すれば、みちびきから配信される電子署名情報と受信機のCohac∞ Ten++があらかじめ保有する公開鍵を利用して、みちびきからの信号が正常なものかどうかを判別することで、妨害信号を遮断する。

　日本の衛星であるみちびきを活用した、ほかの国に依存しないGNSS信号のセキュリティ対策を確立することは、自動運転や自律飛行の普及では重要な取り組みと説明する。

（ディスプレイの左図）Cohac∞ Ten++を使用した場合の測位結果図。スプーフィング信号を検知、遮断して、正しい位置を示す。（ディスプレイスの右図）スプーフィングを検知、遮断する機能がないGNSS受信機を使用した場合の測位結果図。誤った位置にある（出典：楽天グループ）

　今回の実証実験では、災害で道路が寸断された場合にドローンで救援物資を配送することを想定。自律飛行が可能なレベルのGNSSスプーフィング環境下で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上でドローンの自律航行を継続し、荷物を無事に運ぶことを確認している。

　同じ環境でスプーフィングを受けていることを即座に通知した上でドローンを手動運転に切り替えて安全に着陸することも確認している。

　屋外でGNSSの妨害信号を出すことは電波法に触れるため、今回は擬似的にスプーフィングを受けた環境を構築して、ドローンを飛ばした。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として、有線で受信機にスプーフィング信号を送信した上で正しくスプーフィングを検知、遮断して、正常な衛星信号だけで測位できることを確認しているという。

　Cohac∞ Ten++は、みちびきのセンチメーター級測位補強サービス（Centimeter Level Augmentation Service：CLAS）に対応。みちびきはもちろん、GPSや欧州のGalileo、ロシアのGLONASS、中国の「北斗」（BeiDou）にも対応する。