JP3946963B2

JP3946963B2 - 飛行場灯火監視制御装置

Info

Publication number: JP3946963B2
Application number: JP2001074544A
Authority: JP
Inventors: 昌一細井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2021-03-15
Also published as: JP2002274498A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空機を滑走路へ着陸誘導させる灯火の点灯および消灯制御を行う飛行場灯火監視制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、飛行場灯火監視制御装置（以下、灯火監視制御装置と呼ぶ）は、飛行場において航空機の航行安全を第一の目的とした視覚援助施設の一部であり、滑走路上および誘導路上に設置されている灯火や、滑走路の延長線上に設置されている進入灯等を点灯および消灯制御することにより、或いは点灯状態においては明るさの調整を制御することによって、航空機のパイロットに対して、航行すべき方向、航行すべきでない方向等を灯火の状態を通して指示するものである。
【０００３】
特に、低視程時、すなわち、降雨や濃霧等の視界不良時の飛行場運用には必要不可欠なシステムの一つであり、それだけに、灯火の点灯、消灯制御には信頼性および確実性が要求される。
【０００４】
したがって、本装置の不備によっては、航空機のニアミス事故、もしくは、衝突事故の発生原因にもなりかねないため、飛行場の運用に携わる操作員の業務は、それだけ精神的にも厳しいものになっている。
【０００５】
飛行場の灯火は、主要な灯火である、着陸してくる航空機のために面上を照明するための滑走路灯と、滑走路の延長線上の進入路を照明するための進入灯、エプロン（ターミナル側）から滑走路に向けて走行し離陸する航空機あるいは着陸後エプロンに向けて走行するための誘導路面上を照明するための誘導路灯とに分けられ、灯火の数量は飛行場により様々ではあるが、数百から数万個にものぼる。
【０００６】
このような従来の灯火監視制御装置では、管制官の判断に基づき制御盤上の操作スイッチにより、滑走路の運用方向、背景輝度、雲底高、および視程の４条件を選択操作して、現在あるべき最適な灯火の状態に制御している。
【０００７】
例えば、背景輝度が昼間や視程の悪い状態や雲底高が低い状態では灯火を明るくし、逆に、夜間や視程が良い状態や雲底高が高い状態では灯火を暗くする制御が行われ、その灯火の点灯状態を元にパイロットは航空機を航行または走行させている。
【０００８】
他方、航空機は通常計器着陸機能を有していて、通常自動操縦と呼ばれている自動操縦が可能である。この通常自動操縦は、無線装置の一部であるレーダー信号により現在航行しているルートが正しいか、正しいルートからどの程度ずれているか、かつ滑走路末端からどの程度の距離を航行しているか等が航空機の監視画面に表示され、パイロットへの情報伝達が行われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の灯火監視制御装置においては、飛行場に接近する航空機には直接関係なく、その点灯・消灯制御が行われており、その結果、飛行場の灯火は飛行場に接近する航空機の有無に関わらず点灯されていることが多い。したがって、航空機の離発着の少ない空港においては、灯火の維持および運用に関する電力を無駄に消費し、電力コストの削減を図ることが出来ないという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、最適な灯火制御を行うことによって、灯火の維持および運用に関する電力コストの削減を可能とした灯火監視制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の飛行場灯火監視制御装置は、航空機に対する視覚支援施設として滑走路に設置された滑走路灯及び滑走路の進入側の延長線上に設置された進入灯の点灯、消灯を制御する飛行場灯火監視制御装置であって、航空機の滑走路への進入航路に設置され航行位置を検知するための複数のマーカーアンテナからの検知信号を受信する無線装置と、前記航空機の滑走路への着陸完了を検出する航空機検知センサーと、前記複数のマーカーアンテナが全て航空機を検知していない場合は前記滑走路灯及び進入灯を消灯させ、前記複数のマーカーアンテナのいずれかが航空機を検出すると前記滑走路灯及び進入灯を所定の照度で点灯させ、前記航空機検知センサーが着陸完了を検知すると、前記複数のマーカーアンテナがいずれも航空機を検出していないことを条件に前記進入灯を消灯させるコントローラとを備えたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１乃至図２について説明する。
【００１９】
図１は本発明による灯火監視制御装置と飛行場に設置した灯火との制御関係を示した制御ブロック図、図2は本発明による灯火監視制御装置によって制御された灯火の点灯および消灯状態を示した図で、（Ａ）は全灯火が消灯された状態を滑走路の上面から見た説明図、（Ｂ）は全灯火が点灯された状態を滑走路の上面から見た説明図、（Ｃ）は進入灯のみが消灯された状態を滑走路の上面から見た説明図である。
【００２０】
なお、図2において、白丸印（〇）は灯火が消灯されている状態を、黒丸印（●）は灯火が点灯されている状態を、それぞれ示している。
【００２１】
図1において、滑走路１には、その側面に誘導路２が設けられていて、滑走路1への航空機３の着地地点には、その両側と中心部に計3列の滑走路灯火４が、また、誘導路２には、そのほぼ中心に１列の誘導路灯火５が、それぞれ設置されている。
【００２２】
そして、滑走路１と誘導路２の各左右側部には、航空機３が滑走路1に着地したこと、および航空機３が誘導路２に誘導されたことを確認するためのマイクロ波による航空機検知センサー６および７がそれぞれ設置されていて、航空機3を検知すると、航空機確認信号８を出力する接続構成となっている。
【００２３】
また、滑走路1の手前、すなわち、航空機３が着地する手前数百メートルの地点にはインナーマーカーアンテナ９が、さらに、このインナーマーカーアンテナ９から約１キロメートル離れた地点にミドルマーカーアンテナ１０が、さらに、このミドルマーカーアンテナ１０から約７〜１１キロメートル離れた地点にアウターマーカーアンテナ１１がそれぞれ設置されていて、航空機３の進入位置を３ヶ所で認識制御出来るようになっている。
【００２４】
また、インナーマーカーアンテナ９とミドルマーカーアンテナ１０との間には、滑走路1の幅方向に2列の進入灯列１２Ａと、滑走路１の中心に対応する地点に1列の進入灯１２Ｂとがそれぞれ設置されている。
【００２５】
そして、これらの各灯火、すなわち、滑走路灯４、誘導路灯５、および進入灯１２Ａ，１２Ｂ等と、航空機検知センサー６および７とは、信号ケーブル１３を介して飛行場電気室14に接続されており、また、各アンテナ、すなわち、インナーマーカーアンテナ９、ミドルマーカーアンテナ１０、およびアウターマーカーアンテナ１１等は、無線で飛行場電気室１４に接続されている。
【００２６】
この飛行場電気室１４は、灯火監視制御装置１４Ａとコントローラ１４Ｂおよび現場盤１４Ｃと、さらに、４条件信号発生部１４Ｄならびに無線装置１４Ｅとから構成されている。
【００２７】
灯火監視制御装置1４Ａは、コントローラ１４Ｂによって制御され、また、このコントローラ１４Ｂによって制御される現場盤１４Ｃは、その出力の灯火状態信号15により、滑走路灯４、および進入灯１２Ａ，１２Ｂ等の各灯火が制御されるように、信号ケーブル１３を介して接続されている。
【００２８】
さらに、コントローラ１４Ｂの出力は灯火監視制御装置１４Ａと現場盤１４Ｃとに接続されていて、管制官が操作する4条件信号、すなわち、滑走路の運用方向、背景輝度、雲底高、および視程の条件に対応する条件信号を、インナーマーカーアンテナ９、ミドルマーカーアンテナ１０、およびアウターマーカーアンテナ１１の無線情報１６を受信した無線装置１４Ｅから出力されるマーカー通過確認情報１７、ならびに航空機確認信号８に基づいて灯火監視制御装置1４Ａと現場盤１４Ｃとが制御される機能構成となっている。
【００２９】
なお、インナーマーカーアンテナ９、ミドルマーカーアンテナ１０、およびアウターマーカーアンテナ１１の各アンテナでは、レーダー探知可能範囲であるマーカー、すなわち、インナーマーカーアンテナ９により放射状に広げられたインナーマーカー９Ａが、ミドルマーカーアンテナ１０により放射状に広げられたミドルマーカー１０Ａが、さらに、アウターマーカーアンテナ１１により放射状に広げられたアウターマーカー１１Ａが、それぞれ形成されている。
【００３０】
そしてこれらの各マーカー９Ａ，１０Ａ，および１１Ａのほぼ中心を通る航路が、航空機３の進入航路として理想航行ルート１８になっている。
【００３１】
このような機能構成において、先ず、管制官が操作する4条件信号が管制官によって４条件信号発生部１４Ｄに入力されると、コントローラ１４Ｂは現在あるべき各灯火の最適な制御を示す制御信号を現場盤1４Ｃに出力する。
【００３２】
その制御信号を元に現場盤1４Ｃからは灯火を制御する灯火制御信号１５が信号ケーブル１３を介して滑走路灯４、誘導路灯５，および進入灯１２Ａ，１２B等にそれぞれ送られ、これら各灯火の最適な点灯および消灯制御が行われる。
【００３３】
また、無線装置１４Ｅには、航空機３がインナーマーカー９Ａ、ミドルマーカー１０Ａ、およびアウターマーカー１１Ａのレーダー探知可能範囲内を通過した時点で、通過した旨の無線情報１６が入力される。
【００３４】
同時に、この無線情報１６は航空機３のコックピット監視面にも各マーカー９Ａ、１０Ａ、および１１Ａの各通過位置として送信されるので、通過したマーカーの中心からどの程度ずれているかがパイロットによって判断され、航空機３を理想航行ルート１８にのせる修正が行われる。
【００３５】
一方、航空機３が、インナーマーカー９Ａ、ミドルマーカー１０Ａ、およびアウターマーカー１１Ａ等の各マーカーのどこも通過しておらず、また、これら各マーカー９Ａ、１０Ａ、および１１Ａの間にもいない状態においては、無線装置１４Ｅはその旨の無線情報１６を受信して、着陸すべき航空機３が存在しない旨のマーカー通過確認情報１７をコントローラ１４Ｂに送る。
【００３６】
そして、コントローラ１３Ｂは、このマーカー通過確認情報１７を受けることによって、航空機３が飛行場に接近していないという判断をし、その判断後に、全灯火、すなわち、滑走路灯４、誘導路灯５、および進入灯１２Ａ、１２Ｂのすべてが消灯される。
【００３７】
この状態を示したのが図2（A）で、同図では全灯火が消灯されている。
【００３８】
ところが、航空機３がいずれかのマーカー、すなわち、インナーマーカー９Ａかミドルマーカー１０Ａか、或いはアウターマーカー１１Ａかのどれかを通過した場合には、その通過した旨のマーカー通過確認情報１７を、コントローラ１４Ｂが受けると、コントローラ１４Ｂからは最適な4条件信号が灯火監視制御装置１４Ａと現場盤１４Ｃとに送られる。さらに、現場盤１４Ｃからは4条件信号に基づいた灯火状態信号１５が滑走路灯４、誘導路灯５、および進入灯１２Ａ、１２Ｂに送られて、最適な条件の再点灯が行われる。
【００３９】
この再点灯された状態を示したのが、図2（B）で、同図においては、航空機３（図1）がアウターマーカー１１Ａを通過した状態で、滑走路灯４、誘導路灯５、および進入灯１２Ａ、１２Ｂすべての灯火が点灯されている。
【００４０】
また、航空機３が飛行場に着陸完了すると、そのことが航空機検知センサー６（図1）により検知され、着陸を示す航空機確認信号８（図1）がコントローラ１４Ｂに送られる。
【００４１】
コントローラ１４Ｂは、その着陸を示す航空機確認信号８を元に、無線装置14Ｅからマーカー通過確認信号１７が入力されていなければ、インナーマーカー９Ａ、ミドルマーカー１０Ａ、およびアウターマーカー１１Ａ等の各マーカーを通過した航空機3はないので、後続の航空機はないと判断されて、飛行場内の灯火である滑走路灯４と誘導路灯５だけは点灯したままの状態にして、進入灯１２Ａおよび１２Ｂは消灯される。
【００４２】
この状態を示したのが同図（Ｃ）で、航空機3が滑走路1に着地して、進入灯１２Ａおよび１２Ｂのみが消灯されている状態が示されている。
【００４３】
図３は、本発明の他の本実施形態における灯火の点灯状態を説明するための図で、航空機の滑走路への接近状態と灯火の点灯状態との関係を示している。同図（Ａ）は航空機がどのマーカーも航空機検知センサーも通過していない状態を滑走路の上面から見た説明図、（Ｂ）は航空機がアウターマーカーを通過した状態を滑走路の上面から見た説明図、（Ｃ）は航空機がインナーマーカーを通過した状態を滑走路の上面から見た説明図である。
【００４４】
なお、同図中、黒丸印（●）は管制官の操作による4条件で点灯された状態を、また、星印（☆）は黒丸印（●）より１段階明るく点灯された状態を、さらに、ばつ印（×）は黒丸印（●）より２段階明るく点灯された状態をそれぞれ示している。
【００４５】
また、同図においては、図1と同一構成部分には同一符号を付して示し、その部分の詳細な説明は省略して、以下では主として図1と相違する部分についてのみ説明する。
【００４６】
先ず、同図（Ａ）においては、航空機３（図１）がどのマーカーも通過していない状態で、航空機検知センサー６および７（図１）でも航空機3が検知されていない状態であるため、管制官の操作によって４条件信号による最低照度で点灯されている。
【００４７】
この状態から、同図（Ｂ）に示されているように、航空機3がアウターマーカー１１Ａを通過すると、無線装置１４Ｅ（図1）は航空機3がアウターマーカー１１Ａを通過した旨の無線情報１６（図１）を受信して、その旨のマーカー通過確認情報１７（図１）をコントローラ１４Ｂに送る。コントローラ１４Ｂでは、このマーカー通過確認情報１７を基に最適な4条件信号で各灯火を点灯制御する。
【００４８】
この実施形態では、航空機3がアウターマーカー１１Ａを通過した時点では、滑走路灯４、誘導路灯５、および進入灯１２Ａ、１２Ｂのすべての点灯照度を同図（Ａ）の点灯状態より2段階上位の明るさで点灯させる。
【００４９】
次いで、同図（Ｃ）に示されているように、航空機3がミドルマーカー１０Ａ（図1）を通過すると、航空機3は同図（Ｂ）の点灯状態より７〜１１キロメートル滑走路1に近づいて来ているので、全灯火の点灯照度を同図（Ａ）より１段階上位の明るさ、すなわち、2段階上位の明るさより1段低い明るさで点灯される。
【００５０】
続いて、航空機3の進入が進み、インナーマーカー９Ａ（図1）を通過した時点では、全灯火の照度は元の同図（Ａ）の明るさの点灯状態に戻される。
【００５１】
【発明の効果】
上記した本発明によれば、灯火監視制御装置と無線装置とを互いに関連づけた制御構成としたので、飛行場に接近している航空機の判断と飛行場を航行している航空機の判断とが灯火監視制御装置で同時に可能となる。したがって、飛行場の各種灯火の点灯制御が最適に行われるので、飛行場の維持、運用に関する電力コストを大幅に削減させることが出来、さらに、パイロットによる飛行場の視覚誤認をも防止することが出来、航空機の航行の安全性を著しく向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による灯火監視制御装置と飛行場に設置した灯火との制御関係を示した制御ブロック図である。
【図２】本発明による灯火監視制御装置によって制御された灯火の点灯および消灯状態を示した図で、（Ａ）は全灯火が消灯された状態を滑走路の上面から見た説明図、（Ｂ）は全灯火が点灯された状態を滑走路の上面から見た説明図、（Ｃ）は進入灯のみが消灯された状態を滑走路の上面から見た説明図である。
【図３】本発明による他の本実施形態の灯火の点灯状態を説明するための図で、（Ａ）は航空機がどのマーカーも航空機検知センサーも通過していない状態を滑走路の上面から見た説明図、（Ｂ）は航空機がアウターマーカーを通過した状態を滑走路の上面から見た説明図、（Ｃ）は航空機がインナーマーカーを通過した状態を滑走路の上面から見た説明図である。
【符号の説明】
１滑走路
２誘導路
３航空機
４滑走路灯
５誘導路灯
６，７航空機検知センサー
８航空機確認信号
９インナーマーカーアンテナ
９Ａインナーマーカー
１０ミドルマーカーアンテナ
１０Ａミドルマーカー
１１アウターマーカーアンテナ
１１Ａアウターマーカー
１２Ａ、１２Ｂ進入灯
１３信号ケーブル
１４飛行場電気室
１４Ａ灯火監視制御装置
１４Ｂコントローラ
１４Ｃ現場盤
１４Ｄ 4条件信号発生部
１４Ｅ無線装置
１５灯火状態信号
１６無線情報
１７マーカー通過確認情報
１８理想航行ルート

Claims

航空機に対する視覚支援施設として滑走路に設置された滑走路灯及び滑走路の進入側の延長線上に設置された進入灯の点灯、消灯を制御する飛行場灯火監視制御装置であって、
航空機の滑走路への進入航路に設置され航行位置を検知するための複数のマーカーアンテナからの検知信号を受信する無線装置と、
前記航空機の滑走路への着陸完了を検出する航空機検知センサーと、
前記複数のマーカーアンテナが全て航空機を検知していない場合は前記滑走路灯及び進入灯を消灯させ、前記複数のマーカーアンテナのいずれかが航空機を検出すると前記滑走路灯及び進入灯を所定の照度で点灯させ、前記航空機検知センサーが着陸完了を検知すると、前記複数のマーカーアンテナがいずれも航空機を検出していないことを条件に前記進入灯を消灯させるコントローラと
を備えたことを特徴とする飛行場灯火監視制御装置。