JP2017215679A - Ads-b report acquisition device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ADS−B通報取得装置及び方法に関する。 The present invention relates to an ADS-B report acquisition apparatus and method.
放送型自動従属監視(Automatic Dependent Surveillance−Broadcast:ADS−B)は、航空機に搭載された機上装置が、当該航空機の航法装置による測位結果による位置を含む航空機情報を放送するものである。当該放送を地上装置により受信することで、当該航空機の位置を取得することが可能である。 In the broadcast type automatic dependency monitoring (ADS-B), an on-board device mounted on an aircraft broadcasts aircraft information including a position based on a positioning result of the navigation device of the aircraft. By receiving the broadcast by the ground device, the position of the aircraft can be acquired.
複数の航空機からの放送を地上のADS−B通報取得装置で受信することにより、航空機相互の位置関係を把握し、航空機間の安全間隔を確保するための航空管制に活用することが想定されている。 By receiving broadcasts from multiple aircrafts on the ground ADS-B report acquisition device, it is assumed that they will be used for air traffic control to grasp the positional relationship between aircrafts and to ensure safety intervals between aircrafts. Yes.
ADS−Bによる航空機からの位置通報は、当該航空機から自発的に発信されたものであり、仮に当該航空機の機上装置が故障した等の理由により、誤った位置通報が放送されても、地上装置側でそれを検知することが出来ない。このため、誤った位置通報により航空管制が行われ、結果として航空機間の安全間隔が確保できなくなる問題がある。 The position report from the aircraft by ADS-B is sent spontaneously from the aircraft, and even if an incorrect position report is broadcast due to a failure of the on-board device of the aircraft, The device cannot detect it. For this reason, there is a problem that air traffic control is performed by an incorrect position report, and as a result, a safety interval between aircrafts cannot be secured.
この課題解決に関連する技術が特許文献1及び特許文献2に開示されている。例えば特許文献1に、航空機から送信されるADS−B信号の信頼性を検査するADS−B検査装置が開示されている。特許文献1に開示されているADS−B検査装置は、航空機から送信されるADS−B信号を受信し、SSR(SSR:Secondary Surveillance Radar:二次監視レーダ)が受信した航空機からの応答信号を取得する。ADS−B検査装置は、ADS−B信号に含まれる航空機の位置と、応答信号に含まれる航空機の位置とを比較し、これらが一致しないとき、ADS−B信号の信頼性がないとする検査結果を出力する。
Techniques related to solving this problem are disclosed in
また特許文献2に開示されているADS−B地上局は、受信したADS−B信号に基づきトラック情報を新たに作成した航空機に対して、このトラック情報の作成直後にモードS個別質問を行ない、その応答信号を受信解読してDBC及び位置情報を取得し、位置情報に基づき航空機までの距離を算出する。また、ADS−B地上局は、モードS個別質問信号の送信タイミング及びその応答としてのモードS個別応答信号の受信タイミングに基づいた距離情報を取得する。ADS−B地上局は、DBC及び距離情報が合致するか否かを判定する。
Further, the ADS-B ground station disclosed in
しかしながら特許文献1に記載の技術では、上述のようにADS−B信号と応答信号に含まれる航空機の位置を比較して判定するものである、比較される位置はいずれも航空機内の機器で測定されるため、高い信頼性でADS−B信号の正誤判定を行うことが困難である。
However, in the technique described in
また特許文献2に記載の技術では、ADS−B地上局は、無指向性の空中線により、ADS−B信号ならびにモードS個別質問信号及び応答信号を航空機と授受する。したがって、電波の混信等の影響が想定される。
In the technique described in
本発明の目的は、誤った位置通報が放送されたことを地上側の装置により高い信頼性で検知できるADS−B通報取得装置及び方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ADS-B report acquisition apparatus and method capable of detecting with high reliability that an erroneous position report has been broadcast by a ground-side apparatus.
本発明の1側面によるADS−B通報取得装置は、航空機からの位置通報を受信する受信局と、前記受信局の受信可能覆域を管理する覆域管理部と、前記受信可能覆域と前記位置通報に含まれる位置との照合を行う位置情報照合部と、を有している。 An ADS-B report acquisition apparatus according to one aspect of the present invention includes a receiving station that receives a position report from an aircraft, a coverage management unit that manages a receivable coverage of the receiving station, the receivable coverage, A position information matching unit that performs matching with a position included in the position report.
また本発明の他の側面によるADS−B通報取得方法は、受信局の受信可能覆域を取得し、前記受信可能覆域に存在する航空機からの位置通報を受信し、前記受信可能覆域と前記位置通報に含まれる位置との照合を行う。 An ADS-B report acquisition method according to another aspect of the present invention acquires a receivable coverage area of a receiving station, receives a position report from an aircraft existing in the receivable coverage area, and receives the receivable coverage area. Collation with the position included in the position report is performed.
本発明によれば、誤った位置通報が放送されたことを地上側の装置により高い信頼性で検知できる。 According to the present invention, it is possible to detect with high reliability that an erroneous position report has been broadcast by a device on the ground side.
図2は、本発明の第1の実施形態の概略構成及び動作を説明する説明図である。図2は、本発明の第1の実施形態のADS−B通報取得装置の受信局11の受信可能覆域100を上から見下ろした図であり、受信局11は、例えば、一定の角度範囲に指向性を持つセクタアンテナを備えることにより、標準的な受信局より受信可能覆域が狭くされている。また本実施形態のADS−B通報取得装置は、受信局11の標準的な受信局より抑制された受信可能覆域100を管理する。例えば、ADS−B通報取得装置は、図2に示す受信可能覆域100の左面101、右面102、最遠面103、さらに図2に示していない受信可能覆域100の上面、下面を管理する。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the schematic configuration and operation of the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view of the receivable coverage area 100 of the
ADS−B通報取得装置は、航空機30から位置通報40を受信すると、位置通報40に含まれる位置110と、管理している受信局11の受信可能覆域100、すなわち図2の例では左面101、右面102、最遠面103、さらに受信可能覆域100の上面、下面で囲まれる範囲内であれば、位置通報40が正しいと判断し、図示しない航空管制装置に送信する。またADS−B通報取得装置は、位置通報40に含まれる位置110と、管理している受信局11の受信可能覆域100が合致しない場合、位置通報40が誤っていると判断し誤っていると判断された位置通報40を航空管制装置に送信しない。もしくは、位置情報40に対して明示的に位置情報が誤っている旨の情報を付加して送信する。
When the position report 40 is received from the
このように本実施形態のADS−B通報取得装置は、位置通報40に含まれる位置を、地上側で管理する受信可能覆域と比較することにより正誤判断する。ADS−B通報取得装置は、モードS個別質問信号及び応答信号の授受を行うことがなく、したがって電波の混信の恐れも低減して、位置通報に含まれる位置を正誤判断できる。したがって本実施形態のADS−B通報取得装置は、高い信頼性で位置通報40を正誤判断することが可能となる。また航空管制において誤った位置情報を参照することが無くなり、航空管制運用の安全性が向上する。 As described above, the ADS-B report acquisition apparatus according to the present embodiment makes a correct / incorrect determination by comparing the position included in the position report 40 with the receivable coverage area managed on the ground side. The ADS-B report acquisition device does not transmit / receive the mode S individual question signal and the response signal, and therefore can reduce the possibility of radio wave interference and determine whether or not the position is included in the position report. Therefore, the ADS-B report acquisition apparatus according to the present embodiment can determine whether the position report 40 is correct or incorrect with high reliability. In addition, reference to incorrect position information in air traffic control is eliminated, and the safety of air traffic control operation is improved.
図1は、本発明の第1の実施形態の構成の一例を示すブロック図である。ADS−B通報取得装置1は、図1に示すように、航空機30からの位置通報40を受信する受信局11と、受信局11の受信可能覆域100を管理する覆域管理部12と、受信可能覆域100と位置通報40に含まれる位置110との照合を行う位置照合部13と、を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the ADS-B
受信局11は、標準的な受信局より受信可能覆域が狭くなるよう信号受信能力を抑制している。受信局11の受信可能覆域の具体範囲としては、例えば、受信局11を中心として100NM(nautical mile)(=185.2Km)未満の航空機30からの位置通報40のみ受信可能としてもよい。また、受信局11は、一定の角度範囲に指向性を持つセクタアンテナを備えることにより、標準的な受信局より受信可能覆域が狭くしている構成としてもよい。
The
覆域管理部12は、受信局11の受信可能覆域100を管理するため、例えば、受信可能覆域100を囲む各面を設定する。例えば図2に示す例では、受信可能覆域を囲む左面101、右面102、上面、下面は、例えば、受信局11に備えられたアンテナの指向性の仕様に基づいて覆域管理部12に設定されてもよい。また最遠面103は、受信局11の信号受信能力に基づいて、例えば半径100NMの球面に設定されてもよい。またユーザの操作により覆域管理部12に受信可能覆域を囲む各面、すなわち左面101、右面102、上面、下面及び最遠面103が設定されてもよい。
In order to manage the receivable coverage 100 of the
またユーザの設定により受信局11の信号受信能力及び受信局11に備えられたアンテナの指向性が抑制可能に構成されている場合、覆域管理部12は、設定された受信局11の信号受信能力に基づいて受信局11と最遠面103の距離を変更し、設定された指向性に基づいて受信可能覆域を囲む各面を変更してもよい。
Further, when the signal receiving capability of the
また覆域管理部12は、受信可能覆域100を囲む各面の全部又は1部は、天候等に応じて変更されてもよい。例えば覆域管理部12は、図示しないセンサを備え、センサが検知した天候等による電波の届きやすさの変化に応じて受信局11と最遠面103の距離が変更されてもよい。
In addition, the cover
なお覆域管理部12に設定される受信可能覆域100は上記に限られず、任意の空間定義を可能とする。
Note that the receivable coverage 100 set in the
位置照合部13は、航空機30から位置通報40を受信すると、位置通報40を解析して位置通報40に含まれる航空機の位置110を取得する。また位置照合部13は、受信局11の受信可能覆域100、例えば受信可能覆域100を囲む左面101、右面102、上面、下面及び最遠面103を覆域管理部12から取得する。なお受信可能覆域100の定義は図2に示したような形状に限られず、図2に示したような形状以外に、任意の空間定義可能である。
When receiving the position report 40 from the
位置照合部は、位置通報40に含まれる位置110と、受信局11の受信可能覆域100が合致する場合、すなわち図2の例であれば位置通報40に含まれる位置110が、左面101、右面102、上面、下面及び最遠面103で囲まれる範囲など、定義された受信可能覆域100の範囲内であれば、位置通報40が正しいと判断し、図示しない航空管制装置に送信する。
When the
また受信可能覆域100と位置通報40に含まれる位置110が合致しない場合、すなわち位置通報40に含まれる位置110が、図2の例であれば受信局11の左面101、右面102、上面、下面及び最遠面103で囲まれる範囲など、定義された受信可能覆域100の範囲外であれば、位置通報40が誤っていると判断し位置通報40を棄却する。すなわち、位置照合部13は、誤っていると判断された位置通報40を航空管制装置に送信しない。もしくは、位置情報40に対して明示的に位置情報が誤っている旨の情報を付加して送信する。
Further, when the receivable coverage 100 and the
このように本実施形態のADS−B通報取得装置1は、位置通報に含まれる位置と、地上側で管理する受信可能覆域との比較により正誤判断する。本実施形態のADS−B通報取得装置1は、モードS個別質問信号及び応答信号の授受を行うことなく、したがって電波の混信の恐れも低減して、位置通報に含まれる位置を正誤判断できる。したがって本実施形態のADS−B通報取得装置1は、高い信頼性で位置通報40を正誤判断することが可能となる。また航空管制において誤った位置情報を参照することが無くなり、航空管制運用の安全性が向上する。
As described above, the ADS-B
なお図1及び後述の変形例に示すADS−B通報取得装置の各構成要素は、機能単位のブロックを示している。本実施形態のADS−B通報取得装置1の各構成要素の一部又は全部は、例えば図6に示すような情報処理装置50とプログラムとの任意の組み合わせにより実現されてもよい。情報処理装置50は、一例として、以下のような構成を含む。
In addition, each component of the ADS-B report acquisition apparatus shown in FIG. 1 and a modified example to be described later indicates a functional unit block. A part or all of each component of the ADS-B
・CPU(Central Processing Unit)51
・ROM(Read Only Memory)52
・RAM(Random Access Memory)53
・RAM53にロードされるプログラム54
・プログラム54を格納する記憶装置55
・記録媒体56の読み書きを行うドライブ装置57
・通信ネットワーク59と接続する通信インタフェース58
・データの入出力を行う入出力インタフェース60
・各構成要素を接続するバス61
本実施形態及び後述の変形例のADS−B通報取得装置の各構成要素は、これらの機能を実現するプログラム54をCPU51が取得して実行することで実現される。各装置の各構成要素の機能を実現するプログラム54は、例えば、予め記憶装置55やROM52やRAM53に格納されており、必要に応じてCPU51が読み出す。
CPU (Central Processing Unit) 51
・ ROM (Read Only Memory) 52
-RAM (Random Access Memory) 53
A
A
A
A
-Input /
・
Each component of this embodiment and the ADS-B report acquisition apparatus of the modification mentioned later is implement | achieved when CPU51 acquires and executes the
なお、プログラム54は、通信ネットワーク59を介してCPU51に供給されてもよいし、予め記録媒体56に格納されており、ドライブ装置57が当該プログラムを読み出してCPU51に供給してもよい。
The
本実施形態及び後述の変形例のADS−B通報取得装置の実現方法には、様々な変形例がある。例えば、ADS−B通報取得装置の各構成要素は、構成要素毎にそれぞれ別個の情報処理装置とプログラムとの任意の組み合わせにより実現されてもよい。また、各装置が備える複数の構成要素が、一つの情報処理装置とプログラムとの任意の組み合わせにより実現されてもよい。 There are various modifications in the implementation method of the ADS-B notification acquisition apparatus according to the present embodiment and the modifications described later. For example, each component of the ADS-B report acquisition device may be realized by any combination of a separate information processing device and a program for each component. In addition, a plurality of components included in each device may be realized by an arbitrary combination of one information processing device and a program.
また、本実施形態及び後述の変形例のADS−B通報取得装置の各構成要素の一部又は全部は、その他の汎用または専用の回路(circuitry)、プロセッサ等やこれらの組み合わせによって実現される。これらは、単一のチップによって構成されてもよいし、バスを介して接続される複数のチップによって構成されてもよい。各装置の各構成要素の一部又は全部は、上述した回路等とプログラムとの組み合わせによって実現されてもよい。 In addition, some or all of the components of the ADS-B notification acquisition apparatus according to the present embodiment and a modification described later are realized by other general-purpose or dedicated circuits, processors, and the like or combinations thereof. These may be configured by a single chip or may be configured by a plurality of chips connected via a bus. Part or all of each component of each device may be realized by a combination of the above-described circuit and the like and a program.
本実施形態及び後述の変形例のADS−B通報取得装置の各構成要素の一部又は全部が複数の情報処理装置や回路等により実現される場合には、複数の情報処理装置や回路等は、集中配置されてもよいし、分散配置されてもよい。例えば、情報処理装置や回路等は、クライアントアンドサーバシステム、クラウドコンピューティングシステム等、各々が通信ネットワークを介して接続される形態として実現されてもよい。 When some or all of the constituent elements of the ADS-B notification acquisition apparatus according to the present embodiment and a modified example described later are realized by a plurality of information processing apparatuses and circuits, the plurality of information processing apparatuses and circuits are These may be centrally arranged or distributedly arranged. For example, the information processing apparatus, the circuit, and the like may be realized as a form in which each is connected via a communication network, such as a client and server system and a cloud computing system.
次に本実施形態の動作について説明する。図3は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。まず受信可能覆域100が標準的な受信局より抑制された受信局11により航空機30から位置通報40が受信される(ステップS1)。
Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the present embodiment. First, the position report 40 is received from the
次に、位置照合部13は、覆域管理部12が管理している受信局11の受信可能覆域100を取得する(ステップS2)。位置照合部13は、図2の例であれば、受信可能覆域100を囲む各面、すなわち左面101、右面102、上面、下面及び最遠面103、など定義された受信可能覆域100を囲む面を覆域管理部12から取得する。
Next, the
そして位置照合部13は、受信可能覆域100と位置通報40に含まれる位置110との照合を行う(ステップS3)。位置照合部13は、受信可能覆域100と位置110が合致するか、判断する(ステップS4)。例えば位置照合部13は、位置通報40に含まれる位置110が、覆域管理部12から取得した受信可能覆域100を囲む各面、すなわち図2の例では左面101、右面102、上面、下面及び最遠面103で囲まれる範囲内か、判断する。受信可能覆域100と位置110が合致する場合、位置照合部13は、位置通報40が正しいと判断し、図示しない航空管制装置に送信する(ステップS5)。また、受信可能覆域100と位置110が合致しない場合、すなわち位置通報40に含まれる位置110が、覆域管理部12から取得した各面で囲まれる範囲外であれば、位置照合部13は、位置通報が誤っていると判断し、誤った位置通報40のデータを棄却する(ステップS6)。すなわち位置照合部13は、誤っていると判断した位置通報40のデータを航空管制装置に送信しない。もしくは、位置情報40に対して明示的に位置情報が誤っている旨の情報を付加して送信する。
And the
以上説明したように、本実施形態のADS−B通報取得装置1は、標準的な受信局より受信可能覆域100が抑制された受信局11により航空機30から位置通報40を受信し、位置通報40に含まれていた位置110と覆域管理部12からの受信可能覆域100を照合して、位置通報40の正誤を判断する。このようにして本実施形態のADS−B通報取得装置1は、モードS個別質問信号及び応答信号の授受を行うことなく、したがって電波の混信の恐れも低減して、位置通報に含まれる位置を正誤判断できる。したがって本実施形態のADS−B通報取得装置1は、高い信頼性で位置通報40を正誤判断することが可能となる。また航空管制において誤った位置情報を参照することが無くなり、航空管制運用の安全性が向上する。
As described above, the ADS-B
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 While the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
例えば、ADS−B通報取得装置は、受信可能覆域100と位置通報40に含まれる位置110が合致しない場合、位置通報40を記録する記録部14を備えてもよい。
For example, the ADS-B report acquisition device may include the
図4は、第1の変形例の構成を示すブロック図である。図4に示すように、第1の変形例のADS−B通報取得装置2は、誤っていると判断された位置通報40のデータを保存する記録部14を備えている点で図1の構成と異なる。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the first modification. As shown in FIG. 4, the ADS-B
図5は、図4の動作を示すフローチャートである。本変形例では、図3に示すステップS1からS4と同じ処理を行った後、図3に示すステップS5と同様、受信可能覆域100と位置110が合致する場合、位置照合部13は、位置通報40が正しいと判断し、図示しない航空管制装置に送信する(ステップS5)。一方、受信可能覆域100と位置110が合致しない場合、すなわち位置通報40に含まれる位置110が、覆域管理部12から取得した各面で囲まれる範囲外であり、位置照合部13は、位置通報が誤っていると判断した場合、本変形例では、誤った位置通報40のデータを記録部14に保存する(ステップS10)。なお本変形例でも、位置照合部13は、誤っていると判断した位置通報40のデータの取り扱いは実施例と同様である。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of FIG. In the present modification, after performing the same processing as steps S1 to S4 shown in FIG. 3, as in step S5 shown in FIG. 3, if the receivable coverage 100 and the
このような構成とすることにより、上述の第1の実施形態と同じ効果が得られるとともに、記録部14に保存された誤った位置通報40を事後確認することが可能となり、航空管制運用の品質向上につながる。
By adopting such a configuration, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and it is possible to confirm the incorrect location report 40 stored in the
1、2 ADS−B通報取得装置
11 受信局
12 覆域管理部
13 位置照合部
14 記録部
30 航空機
40 位置通報
50 情報処理装置
51 CPU
52 ROM
53 RAM
54 プログラム
55 記憶装置
56 記録媒体
57 ドライブ装置
58 通信インタフェース
59 通信ネットワーク
60 入出力インタフェース
61 バス
100 受信可能覆域
101 左面
102 右面
103 最遠面
110 位置
DESCRIPTION OF
52 ROM
53 RAM
54
Claims (7)
前記受信局の受信可能覆域を管理する覆域管理部と、
前記受信可能覆域と前記位置通報に含まれる位置との照合を行う位置照合部と、
を有するADS−B通報取得装置。 A receiving station that receives position reports from aircraft;
A coverage management unit that manages a receivable coverage of the receiving station;
A position matching unit that performs matching between the receivable coverage and the position included in the position report;
An ADS-B report acquisition device.
前記位置照合部は、前記位置通報に含まれる位置が前記各面に囲まれる範囲内にあるか判断する、請求項1から3のいずれかに記載のADS−B通報取得装置。 The said coverage management part manages each surface surrounding the said receivable coverage, The said position collation part judges whether the position included in the said position report exists in the range enclosed by each said surface. 4. The ADS-B report acquisition device according to any one of items 1 to 3.
前記受信可能覆域に存在する航空機からの位置通報を受信し、
前記受信可能覆域と前記位置通報に含まれる位置との照合を行う、
ADS−B通報取得方法。 Get the coverage area of the receiving station,
Receiving a position report from an aircraft present in the receivable coverage;
Collating the receivable coverage with the position included in the position report,
ADS-B report acquisition method.
前記受信可能覆域に存在する航空機からの位置通報を受信する処理と、
前記受信可能覆域と前記位置通報に含まれる位置との照合を行う処理とを、
コンピュータに実行させるプログラム。 Processing to obtain the coverage area of the receiving station;
Processing for receiving a position report from an aircraft existing in the receivable coverage;
A process of collating the receivable coverage and the position included in the position report,
A program to be executed by a computer.
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