Rules for
Flying Robot Challenge

1. 競技会コンセプト及びルールの指定

   • 競技会毎に競技に当たるコンセプト、対象となるフライトエリアのデザイン、及び加点対象と加重が変わるため、この基本競技規則を基準として、競技会毎にコンセプト・ルールを明確に指定する必要がある。

   • 指定すべき事項は以下の通り

     1. 競技のシナリオ

     2. 行われる競技の種類

     3. 競技の試行に関するルール

     4. 競技の採点方針

     5. 競技の審判方法に関する事項

     6. 試行時間外の参加者の行動に関する事項

2. 競技会日程の指定

   • 競技会を行うにあたって、チーム数、試行可能回数、及び試行外における調整時間等を加味して、競技会日程を決定する必要がある。

   • 競技会コンセプト及びルールを提示してから、開発期間・試走会等を含めて競技会の日程を決定する必要がある。

3. 競技会の種別に関して

   • オンサイト競技

     1. 実際に施設に設置された競技会場の中で、指定の競技項目を、現地のコックピットから遠隔制御もしくは自動的・自律的に解決することを目的とする。競技では、解決によって得られた点数の積算及び乗算による合計で優劣を決定する。

     2. 機体・ロボットの形状・種別は自由であるが、前項の機体・ロボット仕様を満たすものである。

     3. チームメンバーの１名以上がオンサイトで参加し、機体の補助、操縦を現地で行うことが要件である。

     4. チームメンバーの上限はない。

     5. 使用機材の上限はないが、持ち込み可能・もしくはアクセス可能であることが条件である。

     6. オンサイト競技では、審判は相互審判で行うこととする。

   • リモート競技

     1. ルール・環境はオンサイト競技と同等である。

     2. 機体・ロボットの形状・種別は、各競技会で指定された機体のみを扱う。

     3. リモート競技のために作成されるAPIを通して、リモートアクセスを行い、機体・ロボットを操縦する

     4. チームメンバーの上限はない。

     5. 使用機材の上限はないが、アクセス可能であることが条件である。

   • FPV競技

     1. 実際に施設に設置された競技会場の中で、指定の競技項目を、現地のコックピットから遠隔制御のみを用いて解決し、解決によって得られた点数の積算及び乗算による合計で優劣を決定する競技である。

     2. リモート競技と同等の機体条件である。

     3. リモート競技のために作成される『アプリケーション』を利用して、リモートアクセスを行い、機体・ロボットを操縦する。

     4. チームメンバーの上限の設置が可能である。

     5. 使用機材はおよそ汎用コンピューター1台～２台程度である。

4. 機体仕様

   • 競技会で使用する機体の仕様は以下の通り:

     1. 空中を飛ぶものである。（空中を飛ぶ機能があれば、陸上の走行も可）

     2. 破壊しないものである。（破壊のない接触・吸着等は可能）

     3. 基本サイズはプロペラを開いた状態で、W30cm, D30m, H20cm程度のサイズの機体である。

        • 基本サイズの機体が通過可能であるコース設計をする必要がある。

        • 基本サイズよりも大きい機体の参加も可であるが、通行不可となる障害がある可能性がある。

     4. プログラム可能な機体である。

     5. 法令を遵守した機体・運用である。

        • 無線に関しては、技適を取得している、または局申請をして開設し、免許状・免許証を得ている運用である。

        • 機体に関しては、屋内外のフライトルールに準拠した機体である。

        • 操縦者に関して、法令に基づき、特定のオペレーションが可能な講習を受けていること。

1. Designation of Competition Concepts and Rules

   • The organizer must specify the concept and rules for each competition based on these basic rules because the concept, design of the flight area to be covered, and the points to be awarded and weighted will be different.

   • The items to be specified are as follows:

     1. Competition scenario

     2. Rules for the trial of the competition

     3. Scoring policy for the competition

     4. Matters related to the judging method of the competition

     5. Conduct of the participants outside of the trial time

2. Designation of Competition Schedule

   • The organizer should determine the competition schedule by considering the number of teams, the number of possible trials, and the time required for adjustments outside the trials.

   • After presenting the competition concept and rules, the competition schedule should be determined, including the development period, trial runs, etc.

3. Types of competitions

   • On-site Competition

     1. The objective of the competition is to remotely control or automatically and autonomously solve designated competition items from a cockpit on-site in an actual competition venue set up in a facility. The total number of points obtained by the solution will be added and multiplied in the competition to determine the winner.

     2. The shape and type of the aircraft/robot can be any, but it must meet the specifications of the aircraft/robot described in the previous section.

     3. At least one team member must participate on-site and provide assistance and control of the aircraft on-site.

     4. There is no upper limit to the number of team members.

     5. There is no upper limit to the equipment used, but it must be able to be brought in or accessible.

     6. A mutual judge will officiate on-site competitions.

   • Remote Competition

     1. The rules and environment are the same as those for on-site competitions.

     2. The organizer will handle only the aircraft/robot shape and type designated for each competition.

     3. Teams will pilot their aircraft/robots by remote access through the API created for remote competitions.

     4. There is no upper limit to the number of team members.

     5. There is no upper limit to the equipment used, but it must be accessible.

   • FPV Competition

     1. In this competition, teams must solve the designated competition items in a competition site set up in an existing facility, using only remote control from a cockpit on site, and determine the winner by adding up and multiplying the total number of points obtained from the solutions.

     2. The conditions of the aircraft are equivalent to those of the remote competition.

     3. The team will pilot their aircraft/robot by remote access using an "application" created for the remote competition.

     4. The organizer can set up a maximum number of team members.

     5. The equipment used is approximately one to two general-purpose computers.

4. Aircraft Specifications

   • The aircraft specifications to be used in the competition are as follows.

     1. The aircraft must be able to fly in the air. (Land travel is also acceptable as long as the aircraft can fly in the air.)

     2. Non-destructive. (Non-destructive contact, adsorption, etc., are allowed.)

     3. The actual size of the aircraft is about W30cm, D30m, and H20cm with the propeller open.

        • The course must be designed so that an aircraft of the actual size can pass through.

        • Aircraft larger than the actual size may participate, but obstacles may make it impassable.

     4. The aircraft must be programmable.

     5. The competitor must operate the aircraft in compliance with laws and regulations.

        • The radio operation must be technically certified or have applied for and opened a station and obtained a license/license.

        • The aircraft complies with indoor and outdoor flight rules.

        • Concerning the operator, the operation has undergone training that enables specific operations to follow the laws and regulations.

1. 試行（トライアル）に関する事項

   1. 区画の定義

      • 試行に関して、区画の定義は以下の通り

        1. 待機区画 (Wayting Area, WA): 試行に関わらない参加者が待機する区画

        2. 操縦区画 (Operating Area, OA): 試行に関わるチームの参加者が、試行に関する操縦を行う区画

        3. 離発着区画 (Takeoff and Landing Area, TLA): 試行を行う機体が設置され、離発着を行う区画

        4. 競技区画 (Contest Site, CS): 実際に機体をフライトして競技を行う区画

        5. 運営者区画 (Managers Area, MA): 大会運営に関わる作業のための区画

   2. 区画の立ち入り許可の定義

      • 試行に関して、各区画への立ち入りに関する規定は以下の通り

        1. WA: 全ての参加者が立ち入り可能である。

        2. OA: 試行に関わるチームの参加者、及び審判の立ち入りが可能である。

        3. TLA: 離着陸時の設置に際して、試行に関わるチームの参加者、及び審判の立ち入りが可能である。

        4. CS: 試行に関わるチームの参加者のうち『補助者』１名、及び審判の立ち入りのみが可能である。

        5. MA: 大会運営に関わる人間のみが立ち入り可能である。

        6. その他: マスメディア、大会記録員は、試行に悪影響を及ぼさないように注意しながら、各領域への立ち入りを可能とする。

   3. 1回の試行 の時間

      • 30分程度を想定 (入れ替えがあるので25分程度が望ましい)

   4. 試行開始と終了

      • 開始条件 (競技の条件によって異なる）

        1. オンサイト競技

           • 機体がTLAにある離発着場に設置された時

           • 時間に余裕がある場合は、機体に離陸コマンドが最初に投入された時も可。

        2. リモート競技:

           • 競技用のドローンがサーバーに接続され、接続チェックコマンドが確認された時

           • 時間に余裕がある場合は、機体に離陸コマンドが最初に投入された時も可。

        3. FPV競技:

           • 機体に離陸コマンドが最初に投入された時

      • 終了・飛行停止・中断の条件

        1. 終了条件

           • 試行時間が経過した場合: 試行中の競技アイテムを不成立にし、採点。なお、画面での確認事項がある場合は、機体停止後に確認時間を設けることも可能。

           • 試行中に大規模な破壊行為があった場合: 強制停止し、試行を終了。その時点までの成果で採点。

           • 試行中に重大な違反行為があった場合: 警告3回、もしくは退場が宣告された場合は、採点なしで試行を終了し、退場処分とする。

           • 飛行中止の宣言があった場合: それまでの全ての成果、及び機体停止後の確認で確認された成果で採点し、終了。

        2. 飛行中断条件

           • 当該条件における試行時間の停止は原則としてしない。但し、運営側による不手際による場合はその限りではない。

           • 墜落判定となった場合: 離発着場へ機体を戻して再始動させる。（警告はなし）

           • 軽微な違反行為があった場合: 警告を１回与え、離発着場へ機体を戻して再始動させる。

           • バッテリーロスによる着地: 離発着場へ機体を戻してバッテリーを好感させて再始動させる。

        3. 停止条件

           • 当該条件における試行時間の停止は原則としてしない。但し、運営側による不手際による場合はその限りではない。

           • 途中で着陸した場合: 再度離陸できればその場から再始動可能

           • 通信途絶による着陸: 電源を入れなおして再接続可能であればその場から再始動可能

   5. 補助者の定義と役割

      • OA, TLAにはチームメンバーの全員が入ることが出来る。

      • CSには、1ドローンにつき補助者1名のみが随行できる。

      • 補助者に指定されている人以外はCSに入ることはできない。補助者の役割は以下の通り:

        1. ドローンの設置（TLAは補助者以外も立ち入り可）

        2. 墜落を未然に防ぐための補助的な制御、及び

        3. 墜落時の拾い上げ

      • 補助者は操縦インターフェースを持ってCSに入り、ドローンの暴走を止める措置を行うことができる。但し、操縦インターフェースを動作させたときに試行は停止し、再度離発着場からのスタートとなる。

        1. 試行停止は墜落と同等の措置となる（それまでの成功はポイントとして保存される）

2. 採点方針

計算式: T(a) = ∑_i { {Si(a)+∑_d{Aid(a)} } × Ci(a) } × R(a)

2. 2. • 試行id (a)

      • 競技項目 (i)

      • 全試行点 T(a)

      • 競技項目に対する成功判定 = Si(a): 基礎点の付与

      • 競技項目の加点減点項目 (d)

      • 競技項目の難化・易化に対する加点 Aid(a) : 基礎点に加点

      • 競技項目の自動化判定に対する係数 Ci(a)

      • 競技の反復試行数に対する減衰係数 R(a)

3. 試行に対する点数の減衰

   1. 大会の性質上、試行を重ねる度に練度が増していくこと、内部の状況に対する人間的な知識が増大することから、以下のように試行毎に点数を減衰させる。なお、『練習を含む』。

      • 実施例)

        1. 初回~3回まで: 1倍

        2. 4回目: 0.9倍

        3. 5回目: 0.8倍

        4. 6回目: 0.7倍

        5. 7回目: 0.6倍

        6. 8回目以降: 0.5倍

      • 各日毎にセットアップが若干変わることがあるので、それを踏まえた作戦が必要となる。

4. 順位決定方法

   1. チーム点数: 全試行のうちの最高点

   2. 全体順位: チーム点数の最も高いものから降順に順位が決定する。同点の場合は以下の順で順位を決定する。

      • 自律レベル3で連続成功しているものの数の多さ

      • 自律レベル2で連続成功しているものの数の多さ

      • 成功しているものの数の多さ

   3. 項目別順位: 全試行表から特定の項目を抜き出し、その合計点で順位を決定する。

5. 競技アイテムの選定とルールの再構成

   1. 競技は構成可能なすべての競技アイテムから選定して構成される。

   2. 難易度の調整・点数調整等でルールの再構成を行う場合は、点数配分等を明確化すること。

1. Matters relating to trials

   1. Definition of area

      • For the trial, the definitions of the zones are as follows:

        1. Waiting Area (WA): the area where participants who are not involved in the trial wait.

        2. Operating Area (OA): the area where the participants of the team involved in the trial will conduct the trial-related maneuvers.

        3. Takeoff and Landing Area (TLA): the area where the aircraft involved in the trial is located for takeoff and landing.

        4. Contest Site (CS): the area where the aircraft involved in the trial is located for takeoff and landing.

        5. Managers Area (MA): the area for operations related to competition management.

   2. Permission of area entry

      • The regulations regarding access to each area for the trial as follows

        1. WA: All participants are allowed to enter.

        2. OA: Permit to all participants of the team involved in the trial and to the referee.

        3. TLA: Access for participants of the team involved in the trial and for the referee during take-off and landing.

        4. CS: Only one "assistant" participant of the team involved in the trial and the referee may enter.

        5. Only those involved in the administration of the tournament may enter.

        6. Others: The mass media and tournament archivists may enter each area, taking care not to affect the trials adversely.

   3. Duration of one trial

      • Approximately 30 minutes is expected (but 25 minutes is preferable because of the changeover)

   4. Start and end condition of the trial

      • Starting Conditions (depending on competition conditions)

        1. On-site competition

           • The trial will start when the aircraft is placed in the takeoff/landing area at the TLA.

           • If there is enough time, it can be when the aircraft is first given the command to take off.

        2. Remote Competition

           • The trial will start when the competition aircraft is connected to the server, the connection check command is confirmed.

           • If there is enough time, the first takeoff command to the aircraft is also acceptable.

        3. FPV Competition

           • The trial will start when the takeoff command is first given to the aircraft.

      • Conditions for Termination, Suspension of Flight, and Suspension

        1. Termination Conditions

           • When the trial time has elapsed: The competition item in the trial is declared unsuccessful, and scoring will be given. If there are items to be confirmed on the screen, a confirmation time may be given after the aircraft is stopped.

           • If there is major destruction during the trial: The aircraft is forced to stop, and the trial is terminated. Scoring will be based on the results up to that point.

           • In the event of a major infraction during the trial: If three warnings or ejection are declared, the trial will be terminated without scoring, and the aircraft will be ejected.

           • If the flight is declared aborted: The attempt is scored and terminated based on all results up to that point, as well as the results confirmed after the aircraft is stopped.

        2. Flight Halt Conditions

           • As a general rule, the trial time under the conditions concerned will not be suspended. However, this does not apply in the case of an error by the operator.

           • In case of a crash: The aircraft will be returned to the takeoff/landing area and restarted. (No warning will be given).

           • Minor infraction: One warning will be given, and the aircraft will be returned to the takeoff/landing area and restarted.

           • Landing due to battery loss: Return the aircraft to the takeoff/landing area and restart it by sensitizing the battery.

        3. Suspension Conditions

           • As a general rule, the trial time will not be suspended under these conditions. However, this does not apply to cases of malfunction by the operator.

           • Landing in the middle of the attempt: If the aircraft is able to take off again, it can be restarted from the spot.

           • Landing due to communication breakdown: If it is possible to reconnect after turning the power back on, the aircraft can be restarted on the spot.

   5. Definition and role of assistants

      • All team members are allowed in the OA, TLA.

      • Only one assistant per aircraft may accompany the aircraftin the CS.

      • No one other than the person designated as the assistant may enter the CS. The role of the assistant is as follows:

        1. Installation of aircrafts at takeoff and landing sites

        2. Control to prevent crashes and

        3. Picking up the aircraft in the event of a crash

      • The assistant may enter the CS with the piloting interface and take measures to stop the aircraft from running out of control. However, when the piloting interface is activated, the attempt will stop and the flight will start again from the TLA.

        1. Trial stop is equivalent to a crash

2. Scoring Policy

   1. Formula: T(a) = ∑_i { {Si(a)+∑_d{Aid(a)} } × Ci(a) } × R(a)

      • Trial id (a)

      • Competition item (i)

      • All trial points T(a)

      • Success judgment for the competition item = Si(a): awarding of basis points

      • Points awarded or deducted for competition items (d)

      • Add points for making the competition harder/easier Aid(a): Add points to the basis points

      • Coefficient for automatic judging of competition items Ci(a)

      • Coefficient of attenuation for the number of repeated attempts of the competition R(a)

3. Attenuation of scores for attempts

   1. Due to the nature of the competition, the degree of skill increases with each attempt and human knowledge of the internal situation increases with each attempt, the number of points will be attenuated for each attempt as follows. Note that 'practice is included'.

      • Practice example)

        1. First ~3 attempts: 1x

        2. Fourth attempt: 0.9x

        3. Fifth attempt: 0.8x

        4. Sixth: 0.7 times

        5. 7th time: 0.6 times

        6. 8th and thereafter: 0.5x

      • The setups may change slightly each day, so the strategy must take this into account.

4. Ranking Method

   1. Team score: highest score out of all attempts

   2. Overall rank: Rankings are determined in descending order starting with the highest team score. In case of a tie, the ranking will be determined in the following order

      • Number of consecutive successful attempts at Autonomy Level 3

      • Highest number of consecutive successful attempts at autonomy level 2

      • Number of successful attempts

   3. Rank by item: Rank is determined by the sum of the scores of the specific items selected from the table of all trials.

5. Selection of Competition Items and Rule Reconfiguration

   1. Competitions are composed of a selection of all possible competition items.

   2. When reconfiguring the rules by adjusting the difficulty level or the number of points, etc., the distribution of points, etc. shall be clarified.