JP2014073695A - 運航管理支援装置、運航管理支援システム、運航管理支援方法、及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の飛行部隊10a〜10fの各々に運航管理支援装置2b〜2fを搭載し、各運航管理支援装置2b〜2fを通信ネットワークを介して接続することにより、運航管理支援システム1を構築する。複数の運航管理支援装置のうちの1台が指揮権を持つマスタとして機能する。マスタ以外の運航管理支援装置2b〜2fは、マスタの運航管理支援装置2aに対して、現在位置等を含む飛行情報を送信する。マスタの運航管理支援装置2aは、各運航管理支援装置2b〜2fから受信した飛行情報、自身の飛行情報、及び各飛行部隊の飛行計画に基づいて、飛行部隊の現在位置と飛行計画とを対比可能な形で表示部に表示する。
【選択図】図3
Description
このような飛行を行う場合、各飛行部隊10a〜10fには、事前に作成された飛行計画が与えられ、各機体のパイロットはこの飛行計画に従って操縦を行う。飛行計画では、例えば、飛行部隊の飛行経路、該飛行経路上に設定された複数の通過点、各通過点を通過する予定時刻等が規定されている。
更に、位置情報だけでなく、高度や速度を含む飛行情報を受信することで、各飛行部隊の各機体が飛行を継続しているか否かの情報をユーザに提供することが可能となる。
どの飛行部隊における運航管理支援装置2をマスタとして設定するかについての優先順位は、事前に規定されており、その優先順位に基づいてマスタの切り替えが行われる。これにより、例えば、最初にマスタに設定された運航管理支援装置2が何らかの要因により機能しなくなった場合に、速やかに次の優先順位の運航管理支援装置がマスタとして設定されることにより、飛行部隊全体としての運航管理を速やかに継続して行うことが可能となる。
以下の説明では、飛行部隊10aの運航管理支援装置2aがマスタに設定されている場合を例に挙げて説明する。また、マスタ以外の運航管理支援装置2b〜2fについては、例えば、後述する一定の機能がソフトウェア的に制限される設定とされている。
図6は飛行計画の一例を示した図である。図6に示すように、飛行計画は、出発地、飛行開始予定時刻、目的地、目的地到着予定時刻の他、出発地から目的地までの飛行経路上に設定された複数の航空管制点CP1等とその地点の通過予定時刻とが関連付けられたものである。
なお、図6では、全ての飛行部隊についての飛行計画を示しているが、少なくとも指揮権を有さない他の運航管理支援装置2b〜2fの記憶部23においては、自身の飛行部隊の飛行計画が格納されていれば足りる。
例えば、マスタ以外の運航管理支援装置2b〜2fでは、自身の記憶部23に格納されている飛行情報(飛行計画、飛行履歴等)を、通信部24を介してマスタの運航管理支援装置2aに送信し、マスタの運航管理支援装置2aは、他の運航管理支援装置2b〜2fから送信された各飛行部隊の飛行情報を受信する。
判定部26は、飛行部隊検出部25によって所定時間以上の遅延が発生している飛行部隊が検出された場合に、飛行計画の変更が必要であると判定する。
例えば、計画作成部27は、複数の飛行計画変更アルゴリズムを有しており、各アルゴリズムに基づいて複数の飛行計画を作成し、作成した飛行計画を表示部22に表示する。
以下、計画作成部27により実行される、飛行計画作成処理についての各アルゴリズムについて図を参照して説明する。
まず、各飛行部隊の合流点の到着予想時刻を算出する(図7のステップSA1)。これは、例えば、遅延が発生していない飛行部隊については当初の飛行計画の到着予定時刻が採用され、遅延が発生していると判定された飛行部隊については、当初の飛行計画の到着予定時刻に遅延時間が加算されることにより、到着予想時刻が算出される。なお、このとき、飛行速度や気象条件などの情報を加味して、到着予想時刻を算出することとしてもよく、公知の手法を適宜用いることができる。
まず、上述と同様に、各飛行部隊の合流点の到着予想時刻を算出する(図9のステップSB1)。続いて、飛行部隊毎に、ステップSB1で算出した到着予想時刻と、当初の飛行計画における到着予定時刻との差分Δtを算出し(ステップSB2)、差分Δtが最大である飛行部隊を特定する(ステップSB3)。
続いて、特定した飛行部隊10bの到着予想時刻を基準として、当初の飛行計画で決められていた順序を保つと共に、指定された時間間隔で各飛行部隊の到着予定時刻を設定する(ステップSB4)。
そして、この到着予定時刻を基準として、各飛行部隊の飛行計画を作成する。すなわち、現在地点から合流点及び目的地までの飛行計画が、飛行部隊毎に作成される。
このアルゴリズムでは、指揮官が合流点における到着開始時刻を設定することができ、その設定時間に合わせて各飛行部隊の合流点における到着予定時刻が決定される。
まず、指揮官に到着開始時刻の入力を指示し(図11のステップSC1)、これにより入力部から到着開始時刻が入力されると(図11のステップSC2において「YES」)、この到着開始時刻が当初の飛行計画における到着開始時刻よりも早いか否かを判定する(ステップSC3)。この結果、ステップSC2において入力された到着開始時刻が、当初の飛行計画における当初開始時刻よりも早かった場合には(ステップSC3において「YES」)、再入力を指示する(ステップSC4)。
そして、各飛行部隊の合流点の到着予定時刻を基準として、飛行部隊毎に、現在地点から目的地までの飛行計画が作成される。
このアルゴリズムでは、指揮官が合流点における到着完了時刻を設定することができ、その設定時間に合わせて各飛行部隊の合流点における到着予定時刻が決定される。
まず、指揮官に到着完了時刻の入力を指示し(図13のステップSD1)、これにより入力部から到着完了時刻が入力されると(図13のステップSD2において「YES」)、入力された到着完了時刻が当初の飛行計画における到着完了時刻よりも早いか否かを判定する(ステップSD3)。この結果、入力された到着完了時刻が当初の飛行計画における到着完了時刻よりも早かった場合には(ステップSD3において「YES」)、再入力を指示する(ステップSD4)。一方、ステップSD2において入力された到着完了時刻が当初の飛行計画における当初完了時刻よりも遅かった場合には、ステップSD2において入力された合流点における到着完了時刻を基準にして、当初の飛行計画における到着順序(図14(a)参照)を保ったままで、かつ、指定された時間間隔で、各飛行部隊の合流点の到着予定時刻を設定する(ステップSD5)。この結果、各飛行部隊の合流点の到着予定時刻は、図14(b)のように設定される。
そして、各飛行部隊の合流点における到着予定時刻を基準として、飛行部隊毎に、現在地点から目的地までの飛行計画が作成される。
なお、上記必要トルク、エンジン出力トルクの具体的な算出手法については、例えば、特開平10−16894号公報等に開示されている公知の算出手法を用いることが可能である。
まず、各飛行部隊は、事前にそれぞれ個別に与えられた飛行計画に従って出発地から飛行を開始する。このとき、各飛行部隊の運航管理支援装置2a〜2fの記憶部23には、飛行計画が格納されているとともに、その情報が表示部22に表示される。従って、パイロットは表示部22に表示された飛行計画に従って操縦を行う。
また、指揮権を有する運航管理支援装置2aの記憶部23には、上記情報に加えて、全ての飛行部隊の飛行計画が格納されている(例えば、図6参照)。
運航管理支援装置2aは、各飛行部隊から飛行情報を受信すると、これらの飛行情報を飛行部隊の識別情報と関連付けて記憶部23に記憶すると共に、以下の処理を行う。
次に、表示部22に表示されたいずれかの飛行計画が運航管理支援装置2aに搭乗している指揮官により選択されると、その飛行計画が新たな飛行計画として記憶部23に格納されるとともに、通信部24を介して各飛行部隊10b〜10fの運航管理支援装置2b〜2fに対して送信される。
帰還可否評価部28及び低速飛行評価部29による各飛行部隊の評価結果は、運航管理支援装置2aの記憶部23に格納されるとともに、運航管理支援装置2aの表示部22に表示される。また、これらの評価結果は通信部24を介して各飛行部隊の運航管理支援装置2b〜2fに送信される。これにより、各飛行部隊10a〜10fが有する運航管理支援装置2b〜2fの表示部22には、評価結果が表示され、パイロットや搭乗者がこれらの評価結果を確認することが可能となる。
また、表示画面の周囲には、入力部21として機能する複数の入力ボタンが配置されている。例えば、入力ボタンA1は上記飛行計画の作成に関する〔遅れ時間最小化アルゴリズム〕を、入力ボタンA2は〔到着順序固定アルゴリズム〕を、入力ボタンA3は〔到着開始時刻指定アルゴリズム〕を、入力ボタンA4は〔到着完了時刻指定アルゴリズム〕を指定するためのボタンである。また、任意の時刻入力を指揮官が所望する場合には、入力ボタンA5を押下すればよい。
また、画面切換ボタンA6は、地図表示とテキスト表示とを切り替えるボタンである。この画面切換ボタンA6を押下することで、表示画面を図16に示したような地図表示に切り替えることができる。また、スクロールボタンA7を操作することで、画面を左右に移動させることができる。
また、従来は、機上において、かつ、限られた時間で人間が飛行計画を変更していたことから、簡単な計画変更しか実際には行えなかったが、飛行計画の作成を自動で行わせることにより、飛行計画のバリエーションを増やすことが可能となる。更に、最終的な飛行計画の選択を指揮官が行うことができるので、飛行状況や周囲環境など他の要因も加味した適切な飛行計画を選択することが可能となる。
2、2a〜2f 運航管理支援装置
10a〜10f 飛行部隊
21 入力部
22 表示部
23 記憶部
24 通信部
25 飛行部隊検出部
26 判定部
27 計画作成部
28 帰還可否評価部
29 低速飛行評価部
Claims (20)
- 複数の飛行部隊のそれぞれが、互いに異なる飛行経路を飛行して合流点で合流し、その後、共通の目的地まで隊列飛行を行う場合において、少なくともいずれか一つの前記飛行部隊が有し、飛行部隊全体の運航管理を支援する運航管理支援装置であって、
飛行中において、他の前記飛行部隊の各々が有する通信機能を備えた処理装置と通信ネットワークを介して接続され、各前記処理装置から前記飛行部隊の現在位置、速度、高度を含む飛行情報をそれぞれ取得する受信手段と、
各飛行部隊の飛行計画が格納されている記憶手段と、
前記受信手段によって受信された各前記飛行部隊の現在位置及び自身が属する飛行部隊の現在位置と、前記記憶手段に格納されている各前記飛行部隊の飛行計画とを対比させて表示する表示手段と
を具備する運航管理支援装置。 - ユーザが入力するための入力手段を備え、
前記入力手段から前記飛行計画の変更を指示する情報が入力された場合に、各前記飛行部隊の飛行計画を新たに作成する計画作成手段と、
計画作成手段によって作成された飛行計画を各前記飛行部隊に送信する送信手段と
を備え、
前記表示手段は、該飛行計画を表示する請求項1に記載の運航管理支援装置。 - 前記計画作成手段は、それぞれ異なるアルゴリズムに基づいて複数の飛行計画を作成し、
表示手段は、複数の前記飛行計画とともに、ユーザにいずれかの前記飛行計画を選択させる指示を表示する請求項2に記載の運航管理支援装置。 - 前記計画作成手段は、
各飛行部隊の現在の飛行状況と飛行計画とに基づいて、各前記飛行部隊における合流点の到着予想時刻を算出し、
算出した到着予想時刻が遅い順に飛行部隊の到着順序を並び替え、
到着予想時刻が最も遅い飛行部隊を基準として、指定された時間間隔で各飛行部隊の到着予定時刻を設定し、
設定した到着予定時刻に基づいて、各飛行部隊の飛行計画を作成する請求項2または請求項3に記載の運航管理支援装置。 - 前記計画作成手段は、
各飛行部隊の現在の飛行状況と飛行計画とに基づいて、各前記飛行部隊における合流点の到着予想時刻を算出し、
飛行計画に設定されている合流点の到着予定時刻と前記合流点の到着予想時刻との差分が最も大きな飛行部隊を特定し、
特定した飛行部隊の到着予想時刻を基準として、当初の飛行計画における到着順序を保ったまま、指定された時間間隔で各飛行部隊の到着予定時刻を設定し、
設定した到着予定時刻に基づいて、各飛行部隊の飛行計画を作成する請求項2または請求項3に記載の運航管理支援装置。 - 前記受信手段は、各前記処理装置から前記合流点の到着予想時刻を受信する請求項1から請求項3のいずれかに記載の運航管理支援装置。
- 前記受信手段は、各前記飛行部隊の前記処理装置から合流点における到着予想時刻を受信し、
前記計画作成手段は、各前記処理装置から受信した到着予想時刻を用いて、各前記飛行部隊の飛行計画を作成する請求項4または請求項5に記載の運航管理支援装置。 - 前記計画作成手段は、
ユーザに対して、合流点の到着開始時刻または到着完了時刻の入力を指示し、
前記入力手段から到着開始時刻または到着完了時刻が入力された場合に、入力された時刻に基づいて、各前記飛行部隊の飛行計画を作成する請求項2または請求項3に記載の運航管理支援装置。 - 前記飛行情報には燃料量が含まれ、
前記飛行計画に基づいて各前記飛行部隊が飛行した場合の帰還地までの燃料消費量を予測し、予測した前記燃料消費量とその飛行部隊の燃料量とを比較することにより、前記飛行部隊毎の帰還地までの飛行の可否を判定する帰還可否判定手段を有する請求項1から請求項8のいずれかに記載の運航管理支援装置。 - 前記飛行情報には燃料量及び機体重量が更に含まれ、
前記受信手段は、気象情報を取得し、
前記飛行計画に基づいて各前記飛行部隊が前記合流点まで飛行した場合における前記合流点でのそれぞれの機体重量を予測し、予測した前記機体重量と気象条件とに基づいて、前記飛行部隊毎の低速飛行の可否を判定する低速飛行評価手段を有する請求項1から請求項9のいずれかに記載の運航管理支援装置。 - 請求項1から請求項10のいずれかに記載の運航管理支援装置に適用される表示装置であって、
少なくとも1つの前記飛行部隊における現在位置と、該飛行部隊が飛行計画通りに飛行している場合の飛行位置とが同一画面上に表示される表示装置。 - 飛行計画に対して所定時間以上遅れが発生している飛行部隊及び目的地までの飛行において燃料が不足する飛行部隊の少なくともいずれか一方が他の表示に比べて強調されて表示される請求項11に記載の表示装置。
- 請求項1から請求項10のいずれかに記載の運航管理支援装置が各前記飛行部隊のそれぞれに搭載され、各運航管理支援装置が通信ネットワークを介して互いに接続されてなる運航管理支援システム。
- 複数の前記運航管理支援装置のうちの一台が指揮権を有するマスタとして機能し、
マスタ以外の前記運航管理支援装置は、前記記憶手段に格納されている自身が属する飛行部隊の飛行情報をマスタである前記運航管理支援装置に送信するとともに、マスタから変更後の飛行計画を受信した場合に、変更後の飛行計画を前記記憶手段に格納する請求項13に記載の運航管理支援システム。 - マスタ以外の前記運航管理支援装置は、マスタである前記運航管理支援装置から変更後の飛行計画を受信した場合に、変更後の飛行計画を表示手段に表示する請求項14に記載の運航管理支援システム。
- マスタか否かの切換が手動で行えるようになっている請求項14または請求項15に記載の運航管理支援システム。
- マスタ以外の前記運航管理支援装置は、前記飛行計画に基づいて飛行した場合の帰還地までの燃料消費量を予測し、予測した前記燃料消費量と本機体の燃料量とを比較することにより、帰還地までの飛行の可否を判定する帰還可否判定手段を有し、前記帰還可否判定手段の判定結果をマスタである前記運航管理支援装置に送信し、
マスタである前記運航管理支援装置は、各前記運航管理支援装置から受信した前記帰還可否判定手段の判定結果を前記表示手段に表示する請求項14から請求項16のいずれかに記載の運航管理支援システム。 - マスタ以外の前記運航管理支援装置は、前記飛行計画に基づいて前記合流点まで飛行した場合における前記合流点での機体重量を予測し、予測した前記機体重量と気象条件とに基づいて、ホバリングを含む低速飛行が可能か否かを判定する低速飛行評価手段を有し、前記低速飛行評価手段の判定結果をマスタである前記運航管理支援装置に送信し、
マスタである前記運航管理支援装置は、各前記運航管理支援装置から受信した前記低速飛行評価手段の判定結果を前記表示手段に表示する請求項14から請求項17のいずれかに記載の運航管理支援システム。 - マスタ以外の前記運航管理支援装置は、前記合流点の到着予想時刻を算出する到着予想時刻算出手段を有し、前記到着予想時刻をマスタである前記運航支援装置に送信し、
マスタである前記運航管理支援装置は、各前記運航管理支援装置から受信した前記到着予想時刻を前記表示手段に表示する請求項14から請求項18のいずれかに記載の運航管理支援システム。 - 複数の飛行部隊のそれぞれが、互いに異なる飛行経路を飛行して合流点で合流し、その後、共通の目的地まで隊列飛行を行う場合に適用される運航管理支援方法であって、
前記飛行部隊の各々に通信機能を備えた処理装置を搭載し、該処理装置を通信ネットワークを介して互いに接続することにより、飛行部隊間で飛行計画及び飛行状況を含む飛行情報を共有し、
飛行中において、前記処理装置の少なくともいずれか一つが、各前記飛行部隊の飛行情報及び自身の飛行情報と、予め設定されている飛行計画とを対比させて表示することで、ユーザに各前記飛行部隊の現在の飛行状態を提示する運航管理支援方法。
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