JP2012201311A - 航法支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】他の航空機から送信される情報を利用して航法支援する。
【解決手段】航法支援装置は、リスト生成手段と、判定手段と、出力手段とを備える。リスト生成手段は、トランスポンダが受信した、他の航空機に搭載されるＡＤＳ−Ｂ装置が送信した信号を入力すると、当該信号を送信して航空機のリストを生成する。判定手段は、リスト生成手段が生成したリストから選択された航空機から送信された信号に含まれる飛行状態を示す値が所定の範囲内であるか否かを判定する。出力手段は、判定手段において値が所定の範囲外であるとき、出力信号に警告信号を出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、他の航空機から送信される情報を利用して航法支援する航法支援装置に関する。

航空機の飛行の安全を図るため、航空機は、質問信号や応答信号を送受信するＳＳＲ装置（モードＳ二次監視レーダ装置）等のレーダを利用して監視されている。また、航空機同士の衝突を防止するために航空機同士で位置情報を交換する放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ：Automatic Dependent Surveillance-Broadcast）も利用されている。

一方、航空機の飛行に影響のある乱気流等の情報は、管制官からの音声による警告として取得したり、時機に搭載する近距離天候レーダ装置から取得していた。

上述したように、マルチラテレーションシステムでは、二次監視レーダの動作と無関係に質問信号を送信した場合、二次監視レーダの検出率を低下させて航空機の監視を妨げるおそれがある。

特開２００８−２４１５４５号公報 特開２００５−１４０７９５号公報

"Aeronautical Telecommunications，ANNEX10，VOLUMEＩＶ"，Surveillance Radar and Collision Avoidance Systems，1996年７月，3-55頁（3.1.2.8.6項），ICAO

したがって本発明は、他の航空機から送信される情報を利用して航法支援する航法支援装置を提供する。

本発明の実施形態に係る航法支援装置は、リスト生成手段と、判定手段と、出力手段とを備える。リスト生成手段は、トランスポンダが受信した、他の航空機に搭載されるＡＤＳ−Ｂ装置が送信した信号を入力すると、当該信号を送信して航空機のリストを生成する。判定手段は、リスト生成手段が生成したリストから選択された航空機から送信された信号に含まれる飛行状態を示す値が所定の範囲内であるか否かを判定する。出力手段は、判定手段において値が所定の範囲外であるとき、出力信号に警告信号を出力する。

実施形態に係る航法支援装置について説明するブロック図である。 送受信装置の構成について説明するブロック図である。 送受信装置が送受信する信号のタイミングチャートである。

以下に、図面を用いて実施形態に係る航法支援装置について説明する。実施形態に係る航法支援装置は、航空機に搭載され、他の航空機から送信された信号を受信して他の航空機の飛行状況を解析し、航法支援を実行する装置である。

図１に示すように、実施形態に係る航法支援装置１０は、アンテナ１２を介して信号の送受信を実行するトランスポンダ１１と、ディスプレイ等の出力装置１３と、操作ボタンやキーボード等の入力装置１４と接続されている。

航法支援装置１０は、トランスポンダ１１から信号を入力すると、受信した信号を利用してリストデータＤを生成するリスト生成手段１０１と、リストデータＤを出力装置１３に出力する出力手段１０２と、入力装置１４からリストデータＤ内の航空機の選択信号を入力する入力手段１０３と、入力された選択信号で指定される航空機の飛行情報を取得する取得手段１０４と、取得結果を利用して警告の要否を判定して出力手段１０２に出力する判定手段１０５とを備えている。

航法支援装置１０と接続されるトランスポンダ１１は、地上のレーダ装置等と信号の送受信を行うために一般的な航空機に搭載されるトランスポンダであって、航法支援装置１０は、トランスポンダ１１で受信し、解析されたＡＤＳ−Ｂ信号を入力する。

リスト生成手段１０１には、トランスポンダ１１から出力されたＡＤＳ−Ｂ信号の解析結果を入力すると、このＡＤＳ−Ｂ信号に含まれる航空機のデータを含むリストデータＤを生成してメモリに記憶させるとともに、出力手段１０２に出力する。このＡＤＳ−Ｂ信号は、航空機に搭載されるＡＴＣトランスポンダが送信する信号であり、航空機の識別符号、航空機が存在する高度、緯度、経度、速度、上昇率（又は降下率）、機首方向等を含んでいる。

出力手段１０２は、リスト生成手段１０１が生成したリストデータＤを入力すると、入力したリストデータＤを出力装置１３に出力する。例えば、出力装置１３がディスプレイである場合、出力手段１０２は、出力装置１３であるディスプレイのリストデータＤを表示する。

出力装置１３に出力するリストデータＤは、例えば、図２に示すようなデータであり、リスト生成手段１０１は、新たなデータを入力すると、リストデータＤを更新する。また、出力装置１３は、所定時間（例えば１０秒）が経過したデータについては削除してリストデータＤを更新する。したがって、出力装置１３には、最新のデータが表示されるように構成されている。

入力手段１０３は、入力装置１４を介して、出力装置１３に出力されているいずれかの航空機が選択された選択信号を入力すると、選択された航空機に関するデータを取得手段１０４に出力する。ここで、航空機が複数飛行する場合、同一の航路を飛行することが少なくない。したがって、自機より先行する航空機のデータを取得することができれば、有用な情報として利用することができる。また、航空機と管制機関等の間で音声によるやり取りがあるとき、操縦者は近接する他の航空機における音声のやり取りを聞くことができる。したがって、操縦者は、出力装置１３に出力されている航空機の中から、最適な先行機を選択して有効な情報を取得することができる。

取得手段１０４は、入力手段１０３から入力したデータに従って選択された航空機から航空機の飛行状況を取得し、判定手段１０５に出力する。例えば、ＡＤＳ−Ｂ信号を利用する場合、取得手段１０４は、新たに入力したＡＤＳ−Ｂの信号の中から、該当する航空機のＡＤＳ−Ｂ信号を解析し、解析結果に含まれる飛行状況を判定手段１０５に出力する。または、ＧＩＣＢレジスタの内容を含む信号を利用する場合、取得手段１０４は、選択された航空機にＧＩＣＢレジスタの内容の送信を要求する信号を送信し、送信した信号に応答して航空機から送信されたＧＩＣＢレジスタの内容を含む信号を受信し、受信した信号を解析して航空機の飛行状況を判定手段１０５に出力する。

また、信号を送信しても応答する信号を受信できない場合、取得手段１０４は、信号を受信できない旨の信号を判定手段１０５に出力する。ここで、ＧＩＣＢレジスタの内容を含む信号の方がＡＤＳ−Ｂ信号よりもビット数が大きく、送受信に要する時間が長い。一方、ＡＤＳ−Ｂ信号は、単に航空機から一方的に送信される信号を受信するものであるが、ＧＩＣＢレジスタの内容を含む信号は、要求（質問信号）に対して受信する信号（応答信号）であるため、確実に取得することができる。一方、取得手段１０４は、取得しようとする航空機からＡＤＳ−Ｂ信号を受信できなかった場合にＧＩＣＢレジスタの内容を要求する信号を送信し、ＧＩＣＢレジスタの内容を取得するようにしてもよい。

また、取得手段１０４は、入力手段１０３が入力装置１４を介して監視を解除する操作信号を入力するまで定期的に航空機の飛行状況を取得し、判定手段１５への出力を継続する。

判定手段１０５は、航空機の飛行状況を含む信号を入力した場合、入力したデータが予め定められる条件に一致するか否か判定し、判定結果を出力手段１０２に出力し、出力装置１３に出力させる。ここで使用する条件は、例えば、入力装置１４を介して入力することが可能であって、任意のタイミングで設定することができる。したがって、航法支援装置１０による支援の前に条件の閾値を設定してもよいし、支援中に閾値を設定してもよい。

例えば、新たに信号を送信した航空機から応答する信号を受信できなかったとき、信号が受信できない旨の判定結果を出力する。また例えば、判定手段１０５は、監視を継続していた航空機からの信号を受信できなくなったとき、監視の継続が途絶えた旨の判定結果を出力する。例えば、判定手段は、受信した信号に含まれる値が、航空機の飛行状態を判定するために予め定められる閾値の範囲外になったとき、異常が発生している旨の判定結果を出力する。なお、判定結果として、警告信号を出力する場合の出力装置１０２は、警告を音声で出力するスピーカであってもよい。

具体的には、乱気流が発生したか否かを判定する為の値として、上昇率の閾値を設定することができる。即ち、乱気流が発生した場合、航空機は急激な下降をする可能性があり、この場合には信号に含まれる上昇率が急激に変化するためである。その他、高度、速度又は、高度又は速度を利用して得られた値を、航空機の飛行状態を判定する為の値として利用することができる。

続いて、図３に示すフローチャートを用いて、実施形態に係る航法支援装置１０における処理について説明する。以下では、選択された航空機についてＡＤＳ−Ｂ信号を使用する場合でなく、始めからＧＩＣＢレジスタの内容を取得する場合について説明する。

航法支援装置１０では、まず、リスト生成手段１０１が、入力する信号の解析結果を利用してリストデータＤを生成する（Ｓ１）。また、出力手段１０２は、リスト生成手段１０１が生成したリストデータＤを出力装置１３に出力する（Ｓ１３）。なお、航法支援装置１０では、その後も新たな信号を受信して解析結果を入力するとリスト生成手段１０１によってリストデータＤは更新されるが、リストデータの更新については、図３では省略している。

出力装置１３に出力されたリストデータＤに含まれる航空機からいずれかの航空機が選択されると（Ｓ３でＹＥＳ）、取得手段１０４は、選択された航空機にＧＩＣＢレジスタの内容の取得を要求する信号を送信する（Ｓ４）。

所定時間経過しても取得手段１０４が送信した信号に応答する信号を受信できないとき（Ｓ５でＮＯ）、取得手段１０４は、監視が継続できるか否かを判定する（Ｓ６）。具体的には、取得手段１０４が、ステップＳ４の処理と同一処理の質問の送信を所定回数繰り返しても送信した質問に応じた信号を受信できないときに監視が継続できないと判定し、質問の送信に応じて信号を受信できたときに監視が継続できると判定する。

監視が継続できると判定されると（Ｓ６でＹＥＳ）、ステップＳ４の処理に戻る。また、監視が継続できないと判定されると（Ｓ６でＮＯ）、出力手段１０２は、出力装置１３に応答がない旨の警告を出力し（Ｓ７）、ステップＳ３の処理に戻る。

一方、取得手段１０４が応答する信号受信できたとき（Ｓ５でＹＥＳ）、信号に含まれる航空機の飛行を表す値が閾値の範囲内であるか否かを判定する（Ｓ８）。信号に含まれる値が閾値の範囲外である場合（Ｓ８でＮＯ）、出力手段１０２は、その旨の警告を出力し（Ｓ７）、ステップＳ３の処理に戻る。

また、出力装置１３を介して監視の解除を操作する操作信号を入力した場合（Ｓ９でＹＥＳ）、特定の航空機の監視を終了しステップＳ３に戻るが、解除されない場合（Ｓ９でＮＯ）、ステップＳ４処理に戻って同一の航空機についての質問の送信を繰り返す。

上述のように、実施形態に係る航法支援装置１０において、先行する航空機から情報を取得することで、取得した情報を自機の飛行に有用な情報として利用することができる。

上記のように、本発明を実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなる。また、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。

１０…航法支援装置
１０１…リスト生成手段
１０２…出力手段
１０３…入力手段
１０４…取得手段
１０５…判定手段
１１…トランスポンダ
１２…アンテナ
１３…出力装置
１４…入力装置
１５…判定手段

Claims (4)

1. 信号を送受信するトランスポンダとともに航空機に搭載され、当該航空機に先行する他の航空機を監視する航法支援装置であって、
   前記トランスポンダが受信した、他の航空機に搭載されるＡＤＳ−Ｂ装置が送信した信号を入力すると、当該信号を送信して航空機のリストを生成するリスト生成手段と、
   前記リスト生成手段が生成したリストから選択された航空機から送信された信号に含まれる飛行状態を示す値が所定の範囲内であるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段において値が所定の範囲外であるとき、出力装置に警告信号を出力する出力手段と、
   を備えることを特徴とする航法支援装置。
2. 前記取得手段は、選択された航空機にＧＩＣＢレジスタの内容を含む信号の送信を要求する信号を送信し、
   前記判定手段は、前記取得手段が送信した信号に対して受信したＧＩＣＢレジスタの内容を含む信号から、判定に利用する飛行状態を示す値を抽出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の航法支援装置。
3. 前記取得手段は、選択された航空機に搭載されるＡＤＳ−Ｂ装置が送信する信号を受信できないとき、ＧＩＣＢレジスタの内容を含む信号の送信を要求する信号を送信する
   ことを特徴とする請求項２に記載の航法支援装置。
4. 前記出力手段は、選択された航空機から所定の期間信号を受信できないとき、前記警告信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の航法支援装置。

Images