JP5422023B2 - 航空管制のための画面出力システム及び画面出力方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画面出力システム及び画面出力方法及びプログラムに関するものである。本発明は、特に、管制ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ・Ｍａｃｈｉｎｅ・Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）における４ＤＴ（４・Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ・Ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ、４次元トラジェクトリ、４次元軌道）の表示に関するものである。

従来、航空管制を支援するシステムにおいて、複数アプローチ経路が合流する場合の状況認識向上を目的として、自経路に他経路の航空機位置を鏡像として表示し、合流における管制間隔確保を支援するものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、航空機の航法を支援するシステムにおいて、指定の通過位置における、航空機の推定到達時刻と目的到達時刻との時刻差Ｔに速度Ｖを乗算して距離Ｌ（＝Ｔ×Ｖ）に変換し、自機の位置を表す自機シンボルに距離Ｌを付加して表示するものがある（例えば、特許文献２参照）。

米国特許出願公開第２００９／０２８７３６４号明細書 特開２００３−１８５４６３号公報

従来のシステムでは、ある航空機が着陸する時刻に、他の航空機（着陸する航空機だけでなく、離陸する航空機や滑走路を横断する航空機を含む）や車両が滑走路を使用する予定になっていないか、滑走路が進入禁止になっていないか等を画面上で簡単に確認することができなかった。即ち、着陸する航空機の管制を行う際に、その航空機が滑走路に進入すべきでない時刻の範囲を容易に把握することができないという課題があった。

本発明は、例えば、所定箇所Ｌに向かっている移動体の移動速度や移動方向等の調整を行う際に、移動体が所定箇所Ｌに進入すべきでない時刻の範囲を容易に把握できるようにすることを目的とする。

本発明の一の態様に係る画面出力システムは、
移動体が所定箇所に進入することが制限される予定の時刻の範囲を示す範囲情報と、前記移動体が前記所定箇所まで移動する経路を示す経路情報とを予め記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶された経路情報に基づき、前記移動体が現在時刻にいる位置から当該経路情報が示す経路上を移動した場合に前記所定箇所に到着する時刻を予測する予測部と、
前記移動体が現在時刻にいると仮定した位置から移動した場合に前記所定箇所に到着することが前記予測部により予測される時刻の範囲と、前記記憶装置に記憶された範囲情報が示す時刻の範囲とが一致する、前記移動体が現在時刻にいると仮定した位置の範囲を計算する計算部と、
前記記憶装置に記憶された経路情報が示す経路上に、前記計算部により計算された位置の範囲を表示する画面を生成する生成部と、
前記生成部により生成された画面を出力する出力装置とを備える。

本発明の一の態様において、画面出力システムの予測部は、移動体が現在時刻にいる位置から所定箇所Ｌまでの経路上を移動した場合に所定箇所Ｌに到着する時刻を予測する。画面出力システムの計算部は、移動体が現在時刻にいると仮定した位置から移動した場合に所定箇所Ｌに到着することが予測部により予測される時刻の範囲と、移動体が所定箇所Ｌに進入することが制限される予定の時刻の範囲とが一致する、移動体が現在時刻にいると仮定した位置の範囲を計算する。画面出力システムの生成部は、上記経路上に、計算部により計算された位置の範囲を表示する画面を生成し、出力装置に出力する。よって、本発明の一の態様によれば、所定箇所Ｌに向かっている移動体の移動速度や移動方向等の調整を行う際に、移動体が所定箇所Ｌに進入すべきでない時刻の範囲を容易に把握できるようになる。

４ＤＴイメージ（出発空港から目的空港までの運航の場合）を示す図。 ＴＢＯに基づく管制運用イメージを示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムの構成を示すブロック図。 実施の形態１に係る画面出力システムのハードウェア構成の一例を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムの動作を示すフローチャート。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の一例（計画／予測より遅延している場合、計画／予測より早着しそうな場合、計画／予測を遵守している場合）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の変形例（航空機形状による現在針路表示）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の変形例（計画／予測針路表示）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の一例（先行する到着機Ａの滑走路占有を後続の到着機Ｂが妨害する場合）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の一例（基本経路が曲線の場合）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の変形例（横幅に航空機性能を反映する場合）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の一例（航空機Ａ００１が計画／予測よりも遅れている場合）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の一例（ユーザ操作による意図を反映して航空機Ｂ００１を遅らせる場合）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の一例を示す図。 実際の状況の一例を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の一例を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の変形例（ターミナル管制アプローチ担当席への関係機の４ＤＴ表示）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の変形例（同一対象強調表示）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の一例（データブロック支援情報表示）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の変形例（データブロック支援情報表示における管制官入力表示）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の一例（ベクタリング経路推奨表示）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の変形例（ベクタリング経路推奨表示）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の変形例（ベクタリング経路推奨表示）を示す図。 実際の状況の一例を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の一例（航空機ＶＳＬ００１の４ＤＴ組み込み前における４ＤＴ表示）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の一例（航空機ＶＳＬ００１の４ＤＴ組み込み後における４ＤＴ表示）を示す図。 実際の状況の一例を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の一例（滑走路変更前における４ＤＴ表示）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の一例（滑走路変更後における４ＤＴ表示）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の一例（Ｇ／Ａ（Ｇｏ・Ａｒｏｕｎｄ）支援表示）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムによる各機の４ＤＴ表示の一例（滑走路閉鎖時間帯表示）を示す図。 実施の形態１に係る画面出力システムの動作を示すフローチャート。 実施の形態１に係る画面出力システムの動作を示すフローチャート。

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。

まず、本発明の実施の形態を適用可能な管制ＨＭＩにおける４ＤＴについて説明する。

図１は、４ＤＴイメージ（出発空港から目的空港までの運航の場合）を示す図である。

図１に示すように、将来の航空交通では、航空機の一連の運航を空間・時間の４次元で表現した４ＤＴが運用の中心になる。各航空機の運航情報は４ＤＴに集約され、常に更新される。そのため、運航に関わるステークホルダ（管制官、運航者、空港ビル等）は４ＤＴを参照して戦略的（長期的）に計画立案でき、従来の戦術的（短期的）な計画に基づく運用に比べ、業務効率化を図ることができる。また、運航に変更が生じた場合、即座に４ＤＴは更新され、ステークホルダは最新の運航情報を入手し、早期に計画を修正、変更することができる。

例えば、出発機（Ａ機）の目的空港の管制官は、Ａ機が出発空港で地上走行を開始する前から、目的空港へのアプローチや着陸の経路や時刻を把握できる。また、遅延が発生した場合にも、到着遅れを早期に把握でき、Ａ機の予定着陸時刻を他の予定到着機に割り当て、当該空港の滑走路利用効率を低下させない管制運用を戦略的に実施できる。このように、４ＤＴを中心に航空交通の効率的な運用を実施することをＴＢＯ（Ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ・Ｂａｓｅｄ・Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ、軌道ベース運用）と呼ぶ。

航空交通管制は、洋上管制、航空路管制、ターミナル管制、飛行場管制に分割され、それぞれの管制機関が連携することで、航空機の安全で遅延のない運航を支えている。現在、管制機関間の連携、及び、航空機との調整は、ＦＰＬ（Ｆｌｉｇｈｔ・Ｐｌａｎ、飛行計画）に基づく音声交信と部分的なデータ通信によって実施されている。

図２は、ＴＢＯに基づく管制運用イメージを示す図である。

図２に示すように、将来のＴＢＯでは、各管制機関が４ＤＴを参照・更新することによって一元的な運航管理が可能となる。また、従来の音声交信の一部が４ＤＴに基づくデータ通信／データリンクに置き換わっていくことが想定され、管制官と運航者の作業負荷の軽減に役立つと考えられる。また、悪天や突発的事由による運航の急な変更も早期に把握することができ、従来よりも早期の計画変更が可能になり、より効率的な管制運用が可能になる。

４ＤＴは、レーダやＷＡＭ（Ｗｉｄｅ・Ａｒｅａ・Ｍｕｌｔｉｌａｔｅｒａｔｉｏｎ）、ＡＤＳ−Ｂ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ・Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ・Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ・Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）等の各種センサによって取得した航空機位置とＦＰＬに基づいて管制支援システムによって計算されるが、管制官や運航者等の運航に係る意思決定者による確定・変更・修正等のシステム入力によって更新される。また、航空機との通信・データリンクによって取得する航空機意図情報のシステム入力による４ＤＴ更新も考えられる。

つまり、４ＤＴとは、運航者や管制官の意図を具現化したシステム計算結果であり、将来時刻の（ＦＰＬと管制承認に基づく）計画値又は（計画値に基づく）予測値である。よって、ＴＢＯにおける管制業務とは、４ＤＴ（計画値又は予測値）に対して現在時刻の航空機の挙動を管制し、４ＤＴを更新し、航空交通全体のバランス化と効率化を実現することである。

次に、ＴＢＯにおける管制官に対する４ＤＴ表示を実現する場合の課題（要件）について説明する。

最新の航空機は、ＦＭＳ（Ｆｌｉｇｈｔ・Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ・Ｓｙｓｔｅｍ）等により自機の運航に係る計画を基に４ＤＴを計算し、コクピットのディスプレイに表示する。これと同様の形式で、管制画面上に、単一航空機の４ＤＴについて経路（Ｗａｙｐｏｉｎｔ／Ｆｉｘ等の経由点の連結）と各経由点の通過情報（時刻・高度等）を表示する方法（以下、方法ａ）が考えられる。この方法ａは、交通量が多くない状況では、管制画面上の各航空機の４ＤＴ表示をＯＮ／ＯＦＦすることで交通状況を把握するのに役立つ。しかし、大規模空港や繁忙空域では、管制官の作業負荷が増える懸念もあり、有効な４ＤＴ表示とはいえない。また、管制官は複数の航空機の運航を制御する必要があるため、管制画面上では、他の航空機との間隔等が確認できなければならないが、この方法ａでは、単一航空機の情報しか表示できない。

現状では、センサで検出した、又は、センサ検出情報を追尾処理した各機の情報（識別情報、位置、速度等）をＦＰＬ等と統合した情報を主として管制画面に表示している。そこで、上記の方法ａを応用し、管制画面上の複数航空機（例えば、管制対象空港・空域の全航空機）の４ＤＴについて経路（Ｗａｙｐｏｉｎｔ／Ｆｉｘ等の経由点の連結）と各経由点の通過情報（時刻・高度等）を管制画面に表示する方法（以下、方法ｂ）が考えられる。しかし、この方法ｂでは、管制画面上に大量の情報が表示され、表示情報が重畳する等、視認性が悪い。

戦術的（短期的）な交通制御を行うターミナル管制官や飛行場管制官は、即座の意思決定が求められる。そのため、上記の方法ａ，ｂは適切ではない。ここで、ＴＢＯにおけるターミナル・飛行場の管制官への４ＤＴ表示は、戦術的な管制に有用なものであり、かつ、一見して複数の航空機同士の関係性を認識できるものである必要がある。

従来の管制支援システムでは、管制主画面の各ターゲット（航空機）のデータブロック（各機の情報を表示する領域）に、経由点通過時刻について現状のまま飛行又は走行する場合の通過時刻と計画／予測通過時刻との差を表示する方法（以下、方法ｃ）が用いられている。この方法ｃでは、各航空機について４ＤＴを簡易的に表示しているといえる。しかし、この方法ｃでは、航空機同士の関係性認識に難がある。例えば、２本の経路が合流する状況において、経路Ｘの航空機Ａ１と経路Ｙの航空機Ｂ１が共に計画／予測時刻から遅延している場合、Ａ１とＢ１のいずれを先に合流させるかは管制官判断に任せられることになる。

また、従来のタイムラインによる順序付け・間隔付け結果（航空機を予定到着時刻順に並べたリスト）を、管制副画面又は主画面上のウィンドウに表示する方法（以下、方法ｄ）では、管制官が管制主画面から視線を一旦外す必要があり、一見して複数の航空機同士の関係性を認識できるものではない。

特許文献１に記載の方法（以下、方法ｅ）では、前述したように、複数アプローチ経路が合流する場合の状況認識向上を目的として、自経路に他経路の航空機位置を鏡像として表示し、合流における管制間隔確保を支援する。しかし、現在位置の鏡像を表示するので、計画／予測情報が管制官に示されない。そのため、方法ｃと同じく、合流方法は管制官判断に任せられる。さらに、ターミナル空域や飛行場付近の空域では、到着機と出発機の位置や速度等の関係を認識して、到着機と出発機の両方を管制する必要があるが、方法ｅでは出発機が考慮されていない。出発機以外にも、空港面の他の航空機や車両が滑走路を走行するタイミング、滑走路の閉鎖状況等を考慮して、到着機を管制する必要があるが、方法ｅでは何ら考慮されていない。

特許文献２に記載の方法（以下、方法ｆ）では、前述したように、指定の通過位置における、航空機の推定到達時刻と目的到達時刻との時刻差Ｔに速度Ｖを乗算して距離Ｌ（＝Ｔ×Ｖ）に変換し、自機の位置を表す自機シンボルに距離Ｌを付加して表示する。しかし、方法ｆでは、自機の目的到達時刻に基づいた表示しか行われず、他機を含む交通全体の調和が意図されていない。また、目的到達時刻と推定到達時刻との差分は表示するが、交通全体の調和のために、自機がどのように移動すべきかといった支援情報が表示されない。

仮に、上記の方法ａ〜ｆを、ＴＢＯにおけるターミナル・飛行場の管制官への４ＤＴ表示に適用したとしても、戦術的な管制に十分有用なシステムを実現することはできないし、一見して複数の航空機同士の関係性を認識できるシステムを実現することもできない。これに対し、本発明の実施の形態によれば、後述するように、戦術的な管制に有用であり、かつ、一見して複数の航空機同士の関係性を認識できるシステムを提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、具体的に説明する。

実施の形態１．
図３は、本実施の形態に係る画面出力システム１００の構成を示すブロック図である。

図３において、画面出力システム１００は、運航情報処理部１０１、追尾処理部１０２、環境情報処理部１０３、空間情報格納部１０４、運航ルール情報格納部１０５、移動体性能情報格納部１０６、４ＤＴ計算部１０７、４ＤＴ格納部１０８、表示処理部１０９、ユーザ入力処理部１１０、データリンク情報処理部１１１を備える。

図示していないが、画面出力システム１００は、処理装置、記憶装置、入力装置、出力装置等のハードウェアを備える。ハードウェアは画面出力システム１００の各部によって利用される。例えば、処理装置は、画面出力システム１００の各部でデータや情報の演算、加工、読み取り、書き込み等を行うために利用される。記憶装置は、そのデータや情報を記憶するために利用される。また、入力装置は、そのデータや情報を入力するために、出力装置は、そのデータや情報を出力するために利用される。

運航情報処理部１０１は、移動体の運航（又は運行）計画及びその更新情報を外部システム又は運航者から入力装置を介して取得し、４ＤＴ計算部１０７へ出力する。

追尾処理部１０２は、移動体位置を検出するセンサからの検出位置又は外部システムからの検出位置等の入力を、入力装置を介して受け付け、追尾処理した移動体の位置情報を４ＤＴ計算部１０７へ出力する。

環境情報処理部１０３は、移動体の運航に関わる環境情報をセンサ又は外部システムから入力装置を介して取得し、４ＤＴ計算部１０７へ出力する。本実施の形態を航空交通の管制に適用する場合、環境情報としては、例えば、気象情報（風ベクトル、気温、気圧、降雨降水、天候等）が考えられる。本実施の形態を海上交通の管制に適用する場合、環境情報としては、例えば、気象情報に加えて潮流や水温等の情報が考えられる。

空間情報格納部１０４は、移動体の運航に関わる空間情報を記憶装置により格納する。空間情報とは、地図や計画経路の情報である。

運航ルール情報格納部１０５は、移動体の運航に関するルールを制約条件として記憶装置により格納する。

移動体性能情報格納部１０６は、移動体の個別情報（大きさや質量等）や移動に関わる性能情報（速度や加速度等）を記憶装置により格納する。

４ＤＴ計算部１０７は、運航情報処理部１０１、追尾処理部１０２、環境情報処理部１０３から出力される情報、空間情報格納部１０４、運航ルール情報格納部１０５、移動体性能情報格納部１０６に格納された情報を入力し、入力した情報から、後述する範囲情報１２１及び経路情報１２２を生成して４ＤＴ格納部１０８に格納する。そして、４ＤＴ計算部１０７は、４ＤＴ格納部１０８から範囲情報１２１及び経路情報１２２を読み出し、これらの情報に基づいて移動体の４ＤＴを処理装置により計算する。また、必要に応じて、４ＤＴ支援情報（警報、推奨情報等）を処理装置により生成する。４ＤＴ計算部１０７は、計算結果や４ＤＴ支援情報を４ＤＴ格納部１０８及び表示処理部１０９へ出力する。

４ＤＴ格納部１０８は、４ＤＴ計算部１０７により生成される範囲情報１２１及び経路情報１２２を事前に（４ＤＴの計算、４ＤＴ支援情報の生成のために）記憶装置により格納する。また、４ＤＴ格納部１０８は、４ＤＴ計算部１０７の計算結果、４ＤＴ計算部１０７から出力される４ＤＴ支援情報を記憶装置により格納する。

表示処理部１０９は、４ＤＴ計算部１０７の計算結果を入力として、表示情報を出力装置（表示デバイス）へ出力する。

ユーザ入力処理部１１０は、ユーザのシステム入力を、入力装置を介して受け付け、４ＤＴ計算部１０７へ出力する。ユーザ入力処理部１１０は、システム入力がデータリンクに関わる情報の場合は、システム入力をデータリンク情報処理部１１１へ出力する。

データリンク情報処理部１１１は、移動体からのデータリンク情報を入力として４ＤＴ計算部１０７と表示処理部１０９へ出力する。また、データリンク情報処理部１１１は、ユーザのシステム入力の内容と４ＤＴ計算部１０７の計算結果を移動体へ送信する。データリンク情報処理部１１１は、データリンク情報の検証も行う。

図３に示すように、４ＤＴ計算部１０７は、予測部１３１、特定部１３２、計算部１３３、生成部１３４を備える。

前述したように、４ＤＴ格納部１０８（記憶装置）は、範囲情報１２１と経路情報１２２とを予め記憶する。

範囲情報１２１は、少なくとも１つの移動体について、移動体が所定箇所Ｌに進入することが制限される予定の時刻の範囲を示す情報である。本実施の形態を航空交通の管制に適用する場合、移動体としては、航空機が考えられ、所定箇所Ｌとしては、空港の滑走路やスポット、航路上の特定の地点等が考えられる。本実施の形態を海上交通の管制に適用する場合、移動体としては、船舶が考えられ、所定箇所Ｌとしては、港や海上の係留施設（ドック）、航路上の特定の地点等が考えられる。なお、本実施の形態は、航空交通や海上交通の管制以外に適用することも可能であり、移動体としては、航空機や船舶以外に、車両、飛翔体、列車等が考えられる。

範囲情報１２１は、例えば、移動体が所定箇所Ｌに進入することが制限される予定の時刻の範囲として、他の移動体が所定箇所Ｌを使用する予定の時刻の範囲を示す情報を含む。範囲情報１２１は、例えば、他の移動体が所定箇所Ｌを使用する予定の時刻の範囲として、他の移動体が所定箇所Ｌを横断する予定の時刻の範囲を示す情報を含む。移動体が航空機であり、所定箇所Ｌが滑走路である場合、範囲情報１２１は、例えば、他の移動体が所定箇所Ｌを使用する予定の時刻の範囲として、他の航空機が離陸や着陸のために滑走路を占有する予定の時刻の範囲を示す情報、車両が滑走路を走行する予定の時刻の範囲を示す情報を含む。

また、範囲情報１２１は、例えば、移動体が所定箇所Ｌに進入することが制限される予定の時刻の範囲として、所定箇所Ｌが閉鎖される予定の時刻の範囲を示す情報を含む。

経路情報１２２は、移動体が所定箇所Ｌまで移動する経路を示す情報である。

予測部１３１は、４ＤＴ格納部１０８に記憶された経路情報１２２に基づき、移動体が現在時刻にいる位置（現在位置）から経路情報１２２が示す経路上を移動した場合に所定箇所Ｌに到着する時刻を処理装置により予測する。即ち、予測部１３１は、移動体の所定箇所Ｌへの到着時刻を予測する。

特定部１３２は、４ＤＴ格納部１０８に記憶された範囲情報１２１に基づき、現在時刻と、移動体が現在時刻に実際にいる位置から移動した場合に所定箇所Ｌに到着することが予測部１３１により予測される時刻以降の所定時刻との間で、移動体が所定箇所Ｌに進入することが制限される予定の時刻の範囲を処理装置により特定する。即ち、特定部１３２は、現在時刻から、移動体の実際の現在位置に対して予測部１３１により予測された到着時刻以降の所定時刻まで（例えば、その日が終わるまで、あるいは、予測された到着時刻のｎ分後（ｎは０以上の実数））の間で、移動体の所定箇所Ｌへの進入が制限されることが予定されている時刻の範囲を特定する。

計算部１３３は、移動体が現在時刻にいると仮定した位置から移動した場合に所定箇所Ｌに到着することが予測部１３１により予測される時刻の範囲と、特定部１３２により特定された時刻の範囲（即ち、範囲情報１２１が示す時刻の範囲）とが一致する、移動体が現在時刻にいると仮定した位置の範囲を処理装置により計算する。即ち、計算部１３３は、移動体の現在位置がどの範囲にあれば、予測部１３１により予測される到着時刻の範囲が特定部１３２により特定された時刻の範囲と一致するかを計算する。

生成部１３４は、４ＤＴ格納部１０８に記憶された経路情報１２２が示す経路上に、計算部１３３により計算された位置の範囲を表示する画面を処理装置により生成し、表示処理部１０９を介して出力装置に出力する。なお、生成部１３４は、予測部１３１による予測の誤差等を考慮して、生成する画面上で、計算部１３３により計算された位置の範囲を前後に予め定められた距離（絶対的又は相対的な距離）拡大して表示するようにしてもよい。

上記のように、本実施の形態では、移動体が所定箇所Ｌまで移動する経路上に、移動体が所定箇所Ｌに進入することが制限される予定の時刻の範囲に対応する位置の範囲を表示する画面が出力される。よって、本実施の形態によれば、移動体が所定箇所Ｌに進入すべきでない時刻の範囲を容易に把握できるようになる。このため、移動体の移動速度や移動方向等の調整を適切に（誤りが起こりにくい）、効率よく行うことができる。

図４は、画面出力システム１００のハードウェア構成の一例を示す図である。

図４において、画面出力システム１００は、コンピュータであり、ＬＣＤ９０１（Ｌｉｑｕｉｄ・Ｃｒｙｓｔａｌ・Ｄｉｓｐｌａｙ）、キーボード９０２（Ｋ／Ｂ）、マウス９０３、ＦＤＤ９０４（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ・Ｄｉｓｋ・Ｄｒｉｖｅ）、ＣＤＤ９０５（Ｃｏｍｐａｃｔ・Ｄｉｓｃ・Ｄｒｉｖｅ）、プリンタ９０６といったハードウェアデバイスを備えている。これらのハードウェアデバイスはケーブルや信号線で接続されている。ＬＣＤ９０１の代わりに、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ・Ｒａｙ・Ｔｕｂｅ）、あるいは、その他の表示装置が用いられてもよい。マウス９０３の代わりに、タッチパネル、タッチパッド、トラックボール、ペンタブレット、あるいは、その他のポインティングデバイスが用いられてもよい。

画面出力システム１００は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ）を備えている。ＣＰＵ９１１は、処理装置の一例である。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３（Ｒｅａｄ・Ｏｎｌｙ・Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ９１４（Ｒａｎｄｏｍ・Ａｃｃｅｓｓ・Ｍｅｍｏｒｙ）、通信ボード９１５、ＬＣＤ９０１、キーボード９０２、マウス９０３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、プリンタ９０６、ＨＤＤ９２０（Ｈａｒｄ・Ｄｉｓｋ・Ｄｒｉｖｅ）と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。ＨＤＤ９２０の代わりに、フラッシュメモリ、光ディスク装置、メモリカードリーダライタ、あるいは、その他の記録媒体が用いられてもよい。

ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、ＨＤＤ９２０は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置の一例である。通信ボード９１５、キーボード９０２、マウス９０３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５は、入力装置の一例である。また、通信ボード９１５、ＬＣＤ９０１、プリンタ９０６は、出力装置の一例である。

通信ボード９１５は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ・Ａｒｅａ・Ｎｅｔｗｏｒｋ）等に接続されている。通信ボード９１５は、ＬＡＮに限らず、ＩＰ−ＶＰＮ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ・Ｐｒｏｔｏｃｏｌ・Ｖｉｒｔｕａｌ・Ｐｒｉｖａｔｅ・Ｎｅｔｗｏｒｋ）、広域ＬＡＮ、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ・Ｔｒａｎｓｆｅｒ・Ｍｏｄｅ）ネットワークといったＷＡＮ（Ｗｉｄｅ・Ａｒｅａ・Ｎｅｔｗｏｒｋ）、あるいは、インターネットに接続されていても構わない。ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネットは、ネットワークの一例である。

ＨＤＤ９２０には、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１、オペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。プログラム群９２３には、本実施の形態の説明において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが含まれている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。ファイル群９２４には、本実施の形態の説明において、「〜データ」、「〜情報」、「〜ＩＤ（識別子）」、「〜フラグ」、「〜結果」として説明するデータや情報や信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」や「〜テーブル」の各項目として含まれている。「〜ファイル」や「〜データベース」や「〜テーブル」は、ＲＡＭ９１４やＨＤＤ９２０等の記録媒体に記憶される。ＲＡＭ９１４やＨＤＤ９２０等の記録媒体に記憶されたデータや情報や信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出、検索、参照、比較、演算、計算、制御、出力、印刷、表示といったＣＰＵ９１１の処理（動作）に用いられる。抽出、検索、参照、比較、演算、計算、制御、出力、印刷、表示といったＣＰＵ９１１の処理中、データや情報や信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。

本実施の形態の説明において用いるブロック図やフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示す。データや信号は、ＲＡＭ９１４等のメモリ、ＦＤＤ９０４のフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤＤ９０５のコンパクトディスク（ＣＤ）、ＨＤＤ９２０の磁気ディスク、光ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ・Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ・Ｄｉｓｃ）、あるいは、その他の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９１２、信号線、ケーブル、あるいは、その他の伝送媒体により伝送される。

本実施の形態の説明において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜工程」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。即ち、「〜部」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。あるいは、「〜部」として説明するものは、ソフトウェアのみ、あるいは、素子、デバイス、基板、配線といったハードウェアのみで実現されていても構わない。あるいは、「〜部」として説明するものは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、あるいは、ソフトウェアとハードウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されていても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、磁気ディスク、光ディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。即ち、プログラムは、本実施の形態の説明で述べる「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、プログラムは、本実施の形態の説明で述べる「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。

以下では、画面出力システム１００を、図１に示したターミナル管制又は飛行場管制に適用する例について説明する。なお、前述したように、画面出力システム１００の適用対象は、航空交通の管制に限るものではない。

図５は、画面出力システム１００の動作（本実施の形態に係る画面出力方法、本実施の形態に係るプログラムの処理手順）を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１（処理開始）において、４ＤＴ計算部１０７は、一定周期のトリガ、又は、運航情報処理部１０１、追尾処理部１０２、環境情報処理部１０３、ユーザ入力処理部１１０、データリンク情報処理部１１１からの入力に応じ、飛行中の各航空機（移動体の一例）の４ＤＴ（３次元空間上の経由地点における到達時刻や速度ベクトル等の連結）に係る処理を開始する。

このとき、４ＤＴ計算部１０７は、運航情報処理部１０１の出力する運航計画や運航ルール情報格納部１０５の制約条件等に基づき、航空機が滑走路（所定箇所Ｌの一例）を横断する予定の時刻の範囲、航空機が離陸のために滑走路を占有する予定の時刻の範囲、車両が滑走路を走行する予定の時刻の範囲、滑走路が閉鎖される予定の時刻の範囲等を特定する。そして、４ＤＴ計算部１０７は、特定した時刻の範囲を示す範囲情報１２１を４ＤＴ格納部１０８に格納する。この結果、各航空機が滑走路に進入することが制限される予定の時刻の範囲を示す範囲情報１２１が４ＤＴ格納部１０８に記憶される。

ステップＳ１０２（初期４ＤＴの生成）において、まず、４ＤＴ計算部１０７は、飛行中の（滑走路に向かっている）航空機ごとに、３次元経路を処理装置により生成する。

具体的には、４ＤＴ計算部１０７は、各航空機について、運航情報処理部１０１の出力する航空機の運航計画と追尾処理部１０２の出力する航空機の現在位置等に基づき、空間情報格納部１０４の計画経路のうち、航空機がとる３次元経路（航空機が滑走路まで移動する経路）を求める。そして、４ＤＴ計算部１０７は、求めた３次元経路を示す経路情報１２２を、航空機ごとに４ＤＴ格納部１０８に格納する。

なお、４ＤＴ計算部１０７は、運航情報処理部１０１の出力する航空機の運航計画に対し、追尾処理部１０２の出力する航空機の現在位置と予測位置、及び、空間情報格納部１０４の計画経路を用いて整合性を確認してもよい。この場合、４ＤＴ計算部１０７は、さらに、移動体性能情報格納部１０６の航空機の運航性能情報を用いて、整合性を確認して、航空機の３次元経路を生成する。整合性が取れている場合は、計画経路がそのまま航空機の３次元経路となり、整合性が取れていない場合は、修正した計画経路が航空機の３次元経路となる。

次に、４ＤＴ計算部１０７は、飛行中の航空機ごとに、経由点到達時刻を処理装置により計算する。

具体的には、４ＤＴ計算部１０７の予測部１３１が、各航空機について、追尾処理部１０２の出力する航空機の現在位置や速度等に基づき、４ＤＴ格納部１０８の経路情報１２２が示す３次元経路上の各経由点（滑走路を含む、３次元経路上で予め定められた地点）に到達する時刻の計画／予測値を計算する。その際、予測部１３１は、移動体性能情報格納部１０６の航空機の運航性能情報や環境情報処理部１０３の出力する環境情報を用いる。例えば、予測部１３１は、飛行する航空機の上昇や降下の際には、移動体性能情報格納部１０６の「高度」対「対気速度」の運航プロファイルを用いる。そして、予測部１３１は、環境情報処理部１０３の出力する風速ベクトル情報を用いて「対気速度」を対地速度に換算し、到達時刻を計算する。

このとき、予測部１３１は、運航ルール情報格納部１０５の制約条件等に基づき、到達時刻を計算した航空機が着陸のために滑走路を占有する予定の時刻の範囲を特定し、特定した時刻の範囲を示す情報を範囲情報１２１の一部として４ＤＴ格納部１０８に格納する。

次に、４ＤＴ計算部１０７は、飛行中の航空機ごとに、４ＤＴへの統合を処理装置により行う。

具体的には、４ＤＴ計算部１０７の予測部１３１が、各航空機について、航空機の３次元経路と各経由点の到達時刻とを統合し、航空機の４次元の運航情報である４ＤＴを得る。この４ＤＴは、各航空機の、他航空機との干渉が考慮されていない初期４ＤＴである。

ステップＳ１０３（複数４ＤＴ間の調整）において、４ＤＴ計算部１０７は、運航ルール情報格納部１０５のルールに基づき、複数４ＤＴ間の調整を処理装置により行う。例えば、４ＤＴ計算部１０７は、複数航空機の経由点の到達時刻を順序付けし、到達時刻間隔の制約を用いて間隔付けする。これによって各航空機の初期４ＤＴの到達時刻の調整量が決まる。

ステップＳ１０４（４ＤＴの生成）において、４ＤＴ計算部１０７は、各航空機の初期４ＤＴに、ステップＳ１０３で決定した各種調整量を適用し、複数４ＤＴ間で調整のとれた４ＤＴを処理装置により生成する。

ステップＳ１０５（処理終了）において、４ＤＴ計算部１０７は、ステップＳ１０４で生成した４ＤＴに、複数の航空機同士の関係性等を示す情報を付加して出力する。

具体的には、４ＤＴ計算部１０７の特定部１３２が、飛行中の各航空機について、４ＤＴ格納部１０８に記憶された範囲情報１２１に基づき、現在時刻と、航空機が現在時刻に実際にいる位置から移動した場合に滑走路に到達することが予測部１３１により予測される時刻以降の所定時刻との間で、航空機が滑走路に進入することが制限される予定の時刻の範囲を特定する。例えば、特定部１３２は、現在時刻以降、同日中（即ち、その日が終わるまで）に、他の航空機が滑走路を横断する予定の時刻の範囲、他の航空機が離陸や着陸のために滑走路を占有する予定の時刻の範囲、車両が滑走路を走行する予定の時刻の範囲、滑走路が閉鎖される予定の時刻の範囲を特定する。

続いて、４ＤＴ計算部１０７の計算部１３３が、飛行中の各航空機について、航空機が現在時刻にいると仮定した位置から移動した場合に滑走路に到達することが予測部１３１により予測される時刻の範囲と、特定部１３２により特定された時刻の範囲とが一致する、航空機が現在時刻にいると仮定した位置の範囲を計算する。例えば、計算部１３３は、現在時刻において航空機がどの位置の範囲にいれば、航空機が滑走路に到達すると予測される時刻の範囲が、他の航空機が滑走路を横断する予定の時刻の範囲、他の航空機が離陸や着陸のために滑走路を占有する予定の時刻の範囲、車両が滑走路を走行する予定の時刻の範囲、滑走路が閉鎖される予定の時刻の範囲に一致するかを計算する。

続いて、４ＤＴ計算部１０７の生成部１３４が、飛行中の各航空機について、４ＤＴ格納部１０８に記憶された経路情報１２２が示す経路上に、計算部１３３により計算された位置の範囲を表示する画面を生成し、表示処理部１０９に出力する。例えば、生成部１３４が生成する画面では、飛行中の各航空機の３次元経路上に、他の航空機との関係性を示す情報として、現在時刻において航空機がどの位置の範囲にいると、航空機が滑走路に到達すると予測される時刻の範囲が、他の航空機が滑走路を横断する予定の時刻の範囲、他の航空機が離陸や着陸のために滑走路を占有する予定の時刻の範囲に一致することになるかが表示される。この画面では、飛行中の各航空機の３次元経路上に、さらに、現在時刻において航空機がどの位置の範囲にいると、航空機が滑走路に到達すると予測される時刻の範囲が、車両が滑走路を走行する予定の時刻の範囲、滑走路が閉鎖される予定の時刻の範囲に一致することになるかが表示される。

なお、ステップＳ１０３及びＳ１０４は省略してもよい。即ち、ステップＳ１０５において、４ＤＴ計算部１０７は、ステップＳ１０２で生成した初期４ＤＴに、複数の航空機同士の関係性等を示す情報を付加して出力してもよい。

ステップＳ１０５において表示処理部１０９に出力される画面の４ＤＴ表示の具体例を、以下に示す。

図６は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の一例（計画／予測より遅延している場合、計画／予測より早着しそうな場合、計画／予測を遵守している場合）を示す図である。

図６の例では、移動体の種類（出発機、到着機、トーイング機等）に対応して、以下の要素が画面に表示される。なお、各要素は表示／非表示の設定が可能であるとする。
（１）基本経路：４ＤＴ計算のための基本経路である。ＳＴＡＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ・Ｔｅｒｍｉｎａｌ・Ａｒｒｉｖａｌ・Ｒｏｕｔｅ）、ＳＩＤ（Ｓｔａｎｄａｒｄ・Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ・Ｄｅｐａｒｔｕｒｅ）、ＴＲＡＮＳＩＴＩＯＮ、航空路等の規定された経路、あるいは、４ＤＴ計算部１０７で生成（修正）された経路である。直線又は曲線で示される。
（２）現在位置：センサ等で取得又は追尾処理した現在時刻の航空機位置である。例えば、航空機のトランスポンダ又は重心位置とし、航空機種別ごとのトランスポンダ位置や重心位置を勘案して下記ターゲットマークの上に表示される。円又はその他の形状のマークで表される。
（３）ターゲットマーク：航空機を表す印である。飛行場面の表示に利用する場合、航空機の大きさを勘案してスケーリングするとよい。円又はその他の形状のマークで表される。
（４）計画／予測位置：運航計画上、現在時刻において航空機があるべき位置である。直線又はその他の形状のマークで表される。
（５）計画／予測経路：現在位置から計画／予測位置に至る経路である。直線又は曲線で示される。
（６）計画／予測との差異：航空機が計画／予測より早いか、遅いかを凹凸で表したものである。現在位置から計画／予測位置までの移動所要時間（時刻差）の換算値が、本数で表される。差異が一定値以下の場合は、非表示としてもよい。図６において、航空機が計画／予測より遅延している例では、２Ｎ秒の遅れ（Ｎは任意の単位時間）が発生していることがわかる。航空機が計画／予測より早着しそうな例では、Ｎ秒早いことがわかる。航空機が計画／予測を遵守している例では、差異がないため、何も表示されない。
（７）制約位置：運航上の制約を位置として表したものである。出発機のＲＬＳ（ＲｅＬｅａＳｅ）やＶＩＦＮＯ（Ｖｏｉｄ・ＩＦ・Ｎｏｔ・Ｏｆｆ・ｂｙ）やＥＤＣＴ（Ｅｘｐｅｃｔｅｄ・Ｄｅｐａｒｔｕｒｅ・Ｃｌｅａｒａｎｃｅ・Ｔｉｍｅ）、滑走路使用機の滑走路占有予定終了時刻、航空機のＲＴＡ（Ｒｅｑｕｉｒｅｄ・Ｔｉｍｅ・ｏｆ・Ａｒｒｉｖａｌ）、最大遅延可能時刻等の任意のパラメータ（情報）を用いて、制約位置が表される。直線又はその他の形状のマークで表される。任意の情報を用いて算出した制約位置を複数表示することができ、またフィルタリングにより、現在位置より最も遠い位置又は近い位置等の任意の制約位置のみを表示することもできる。さらに、制約位置を設定するパラメータごとに制約の強さを設定することができ、制約の強さに応じて、制約位置の表示色や太さ表示を変更してもよい。
（８）４ＤＴ幅：現在位置から制約位置までの幅である。航空機が滑走路を使用（出発機や到着機の場合は占有）する時刻の範囲が位置の範囲として表される。

図６の例において、４ＤＴ格納部１０８は、経路情報１２２として、航空機が滑走路まで移動する経路とともに、当該経路を当該航空機が移動するスケジュールを示す情報を記憶する。

４ＤＴ計算部１０７の生成部１３４は、４ＤＴ格納部１０８に記憶された経路情報１２２が示す経路上で、航空機の現在位置と４ＤＴ格納部１０８に記憶された経路情報１２２が示すスケジュールで計画された位置（計画／予測位置）との差異を表示する画面を生成する。

図７は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の変形例（航空機形状による現在針路表示）を示す図である。

図６のターゲットマークは円形状であるが、図７に示すように、ターゲットマークは航空機の形状であってもよい。この場合、航空機の移動方向がわかりやすくなる。

図８は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の変形例（計画／予測針路表示）を示す図である。

図６の計画／予測位置や制約位置は直線状であるが、図８に示すように、計画／予測位置や制約位置は航空機の針路に合わせた三角形状であってもよい。この場合、航空機の移動方向がわかりやすくなる。

図９は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の一例（先行する到着機Ａの滑走路占有を後続の到着機Ｂが妨害する場合）を示す図である。

図９の例では、移動体の種類に対応して、以下の要素が画面に表示される。なお、各要素は表示／非表示の設定が可能であるとする。前述した例と同様の要素については、説明を省略する。
（１）滑走路：航空機が着陸する滑走路である。
（６）到着機Ａの制約位置：図９の例では、到着機Ａの滑走路占有予定終了時刻が位置として表されている。
（７）到着機Ａの４ＤＴ幅：図９の例では、到着機Ａが着陸のために滑走路を占有する時刻の範囲が位置の範囲として表されている。
（１２）到着機Ｂの制約位置：図９の例では、到着機Ｂの滑走路占有予定終了時刻が位置として表されている。
（１３）到着機Ｂの４ＤＴ幅：図９の例では、到着機Ｂが着陸のために滑走路を占有する時刻の範囲が位置の範囲として表されている。
（１４）制約違反領域：制約違反が発生している領域である。到着機間で滑走路占有時間帯が重なってはならないので、図９の例では、滑走路占有に関わる違反が表されている。

図９の例では、後続の到着機Ｂの計画／予測位置が、到着機Ａの制約位置よりも後方になるように計算及び表示されている。そのため、到着機Ｂの到着を遅らせるように、到着機Ｂの計画／予測との差異が表示されている。一方、到着機Ａについては、計画／予測位置と現在位置に差がないことが表されている。

このように、「計画／予測と現在の情報（位置だけとは限らない）が一致する」と（閾値内で）判定できる場合には、「計画／予測と現在の情報のいずれか一方を表示する」ようにしてもよい。特定条件下での表示省略により、視認性を向上させる狙いである。

上記のように、到着機の制約位置で滑走路占有終了予定時刻を表現する場合、後続機は先行機の制約位置を超えてはならない。図９の例では、制約違反が発生しているため、違反した後続の到着機Ｂのターゲットマークが強調表示されている。また、制約違反領域が強調表示されている。さらに、違反を解消するために管制指示されるべき内容の表示として、到着機Ｂの計画／予測との差異が強調表示されている。強調表示は任意の方法で行ってよいが、例えば、線や枠の太さを太くしたり、色を変えたりする方法を用いることが考えられる。

なお、後続機が先行機の制約位置を超える場合に、後続機の４ＤＴ表示を先行機の４ＤＴ表示と重ねるのではなく、後続機の４ＤＴ表示を先行機の４ＤＴ表示の横（進行方向と垂直方向）にずらすようにしてもよい。

図１０は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の一例（基本経路が曲線の場合）を示す図である。

図１０の例では、以下の要素が画面に表示される。なお、各要素は表示／非表示の設定が可能であるとする。前述した例と同様の要素については、説明を省略する。
（１）基本経路：図１０の例では、基本経路が直線＋曲線＋直線で構成されている。
（２）経由地点：基本経路を連結する地点である。
（６）航空機Ａの計画／予測経路：基本経路が曲線の部分では、４ＤＴは曲線に沿って航空機Ａが移動することを前提に計算されるため、計画／予測経路は曲線になる。また、基本経路が直線と曲線で構成される部分も、同様に計算されるので、計画／予測経路は直線と曲線で構成される。

図１１は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の変形例（横幅に航空機性能を反映する場合）を示す図である。

図１１に示すように、各機の現在位置から制約位置までの間の領域に枠を表示し、この枠の横幅（縦幅は４ＤＴ幅に相当する）を航空機の運航性能に応じた幅で表示してもよい。例えば、各機の４ＤＴ表示の横幅を、航空機のＲＮＰ（Ｒｅｑｕｉｒｅｄ・Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ・Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）値に応じた幅に設定することができる。ＲＮＰ値は、基本経路からの位置ずれの許容値（単位はマイル）であり、各航空機に対して個別に設定される。

図１１の例では、航空機Ａ００１，Ｃ００１のＲＮＰ値はほとんど同じであるが、航空機Ｂ００１のＲＮＰ値は大きい（例えば、性能が悪い航空機に対しては、大きいＲＮＰ値が設定される）。航空機Ａ００１，Ｂ００１の基本経路からの位置ずれは許容範囲内であるが、航空機Ｃ００１の基本経路からの位置ずれは許容範囲外となっている。そのため、航空機Ｃ００１の４ＤＴ表示（現在位置から制約位置までの間の領域）の色が変えられている。これにより、航空機Ｃ００１がＲＮＰ値の制約を遵守できていないことの注意喚起がなされる。図１１の例では、さらに、航空機Ｃ００１のターゲットマークが強調表示されている。また、航空機Ｃ００１のデータブロックに、航空機Ｃ００１の識別情報（例えば、便名）とともに、航空機Ｃ００１がＲＮＰ値の制約を遵守できていないことを示す「ＲＮＰ・ＶＩＯ」というメッセージが表示されている。

図１１の例では、各機の計画／予測位置及び制約位置を表す線の長さも、ＲＮＰ値に応じた長さに設定している。

ここでは、基本経路を細い線で表しているが、例えば、ＲＮＡＶに応じた幅の線で表してもよい。そして、ＲＮＰ値に応じた横幅をもつ航空機の枠全体が、ＲＮＡＶに応じた幅をもつ基本経路の線より外側にある場合に、その航空機がＲＮＰ値の制約を遵守できていないことの注意喚起を行うようにしてもよい。

図１２は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の一例（航空機Ａ００１が計画／予測よりも遅れている場合）を示す図である。図１３は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の一例（ユーザ操作による意図を反映して航空機Ｂ００１を遅らせる場合）を示す図である。

図１２及び図１３の例では、以下の要素が画面に表示される。なお、各要素は表示／非表示の設定が可能であるとする。前述した例と同様の要素については、説明を省略する。（３）航空機Ａ００１の計画／予測位置：図１２及び図１３の例では、ユーザ操作によるシステム入力により変更可能である。
（６）航空機Ａ００１のデータブロック：航空機Ａ００１の情報を表示する領域である。図１２及び図１３の例では、航空機Ａ００１の識別情報（例えば、便名）が表示されている。
（８）航空機Ａ００１の計画／予測位置：図１２及び図１３の例では、ユーザ操作によるシステム入力により変更可能である。
（１１）航空機Ａ００１のデータブロック：航空機Ｂ００１の情報を表示する領域である。図１２及び図１３の例では、航空機Ｂ００１の識別情報（例えば、便名）が表示されている。

上記のユーザ操作によるシステム入力は、マウス９０３によるアイコンの移動、又は、キーボード９０２等からのシステム入力等である。

図１２の例において、管制官が航空機Ａ００１の計画／予測位置（横バー）を現在位置に近づけるように移動させると、図１３の例のように、画面出力システム１００が、ユーザ操作を確定した条件で、各種制約を遵守するように４ＤＴを再計算する。

図１４は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の一例を示す図である。

図１４の例では、以下の要素が画面に表示される。なお、各要素は表示／非表示の設定が可能であるとする。前述した例と同様の要素については、説明を省略する。
（１）基本経路Ｘ：合流前の基本経路である。
（２）基本経路Ｙ：合流前の基本経路である。
（３）合流地点Ｐ：基本経路Ｘ，Ｙが合流する地点である。
（４）基本経路Ｚ：合流後の基本経路である。
（５）基本経路Ｙの航空機４ＤＴ表示：基本経路Ｙ上にある航空機Ａ００１の４ＤＴ表示である。
（６）基本経路Ｙの航空機４ＤＴ表示の写像：基本経路Ｙ上にある航空機Ａ００１の４ＤＴ表示の写像を基本経路Ｘ上に表示したものである。写像は実像との差異が判るような表示とする。写像と実像で色や形状を変えること等が考えられる。
（７）基本経路Ｘの航空機４ＤＴ表示：基本経路Ｘ上にある航空機Ａ００２の４ＤＴ表示である。
（８）基本経路Ｘの航空機４ＤＴ表示の写像：基本経路Ｘ上にある航空機Ａ００２の４ＤＴ表示の写像を基本経路Ｙ上に表示したものである。写像は実像との差異が判るような表示とする。写像と実像で色や形状を変えること等が考えられる。

図１４の例では、他経路で表示する写像についても、現在位置に加えて、計画／予測位置を表示することによって、他経路の航空機の将来挙動を管制官が推測することが容易になる。

図１５は、実際の状況の一例を示す図である。図１６は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の一例を示す図である。

図１５の例では、横断機ＴＷＧ００１，ＴＷＧ００２、出発機ＤＥＰ００１、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２が滑走路Ｒを使用することが予定されている状況になっている。

図１６の例では、以下の要素が、図１５の状況に対応する画面に表示される。なお、各要素は表示／非表示の設定が可能であるとする。前述した例と同様の要素については、説明を省略する。
（６）滑走路Ｒの出発機４ＤＴ表示：滑走路Ｒから離陸する予定の出発機ＤＥＰ００１の４ＤＴ表示である。出発機は到着機との差異が判るような表示とする。出発機と到着機で色や形状を変えること等が考えられる。
（７）滑走路Ｒの横断機４ＤＴ表示：滑走路Ｒを横断する予定の横断機ＴＷＧ００１，ＴＷＧ００２の４ＤＴ表示である。横断機と到着機で色や形状を変えること等が考えられる。
（８）滑走路Ｒの横断機４ＤＴ表示の写像：滑走路Ｒを横断する予定の横断機ＴＷＧ００１，ＴＷＧ００２の４ＤＴ表示の写像を基本経路Ｚ上に表示したものである。写像は実像との差異が判るような表示とする。写像と実像で色や形状を変えること等が考えられる。横断機ＴＷＧ００１，ＴＷＧ００２の制約位置は、滑走路占有予定終了時刻を位置として表したものである。
（１１）滑走路Ｒの出発機４ＤＴ表示の写像：滑走路Ｒを離陸する予定の出発機ＤＥＰ００１の４ＤＴ表示の写像を基本経路Ｘ，Ｙ上に表示したものである。写像は実像との差異が判るような表示とする。写像と実像で色や形状を変えること等が考えられる。出発機ＤＥＰ００１の制約位置は、滑走路占有予定終了時刻を位置として表したものである。

図１６の例では、出発機、横断機といった空港面の移動体のうち、滑走路Ｒを利用する移動体の写像も空域に表示される。滑走路Ｒを利用する移動体には、滑走路Ｒを走行する車両等も含まれる。

図１６の例において、４ＤＴ格納部１０８は、範囲情報１２１として、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２が滑走路Ｒに進入することが制限される予定の時刻の範囲とともに、当該時刻の範囲で滑走路Ｒに進入することが制限される理由を示す情報を記憶する。

例えば、範囲情報１２１には、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２が滑走路Ｒに進入することが制限される予定の時刻の範囲として、横断機ＴＷＧ００１が滑走路Ｒを横断する予定の時刻の範囲を示すとともに、当該時刻の範囲で滑走路Ｒに進入することが制限される理由として、横断機ＴＷＧ００１が滑走路Ｒを横断することを示す情報が含まれる。同様に、範囲情報１２１には、横断機ＴＷＧ００２が滑走路Ｒを横断する予定の時刻の範囲を示すとともに、横断機ＴＷＧ００２が滑走路Ｒを横断することを示す情報が含まれる。同様に、範囲情報１２１には、出発機ＤＥＰ００１が離陸のために滑走路Ｒを占有する予定の時刻の範囲を示すとともに、出発機ＤＥＰ００１が離陸することを示す情報が含まれる。

４ＤＴ格納部１０８は、経路情報１２２として、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２が滑走路Ｒまで移動する経路を示す情報を記憶する。

４ＤＴ計算部１０７の予測部１３１は、４ＤＴ格納部１０８に記憶された経路情報１２２に基づき、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２が現在位置から基本経路Ｘ，Ｙ，Ｚ上を移動した場合に滑走路Ｒに着陸する時刻を予測する。このとき、予測部１３１は、到着機ＡＲＶ００１が滑走路Ｒに進入することが制限される予定の時刻の範囲として、到着機ＡＲＶ００２が着陸のために滑走路Ｒを占有する時刻の範囲（予測部１３１が予測した到着機ＡＲＶ００２の着陸時刻から滑走路占有予定終了時刻までの範囲）を示すとともに、当該時刻の範囲で滑走路Ｒに進入することが制限される理由として、到着機ＡＲＶ００２が着陸することを示す情報を、範囲情報１２１の一部として４ＤＴ格納部１０８に書き込む。また、予測部１３１は、到着機ＡＲＶ００２が滑走路Ｒに進入することが制限される予定の時刻の範囲として、到着機ＡＲＶ００１が着陸のために滑走路Ｒを占有する予定の時刻の範囲（予測部１３１が予測した到着機ＡＲＶ００１の着陸時刻から滑走路占有予定終了時刻までの範囲）を示すとともに、当該時刻の範囲で滑走路Ｒに進入することが制限される理由として、到着機ＡＲＶ００１が着陸することを示す情報を、範囲情報１２１の一部として４ＤＴ格納部１０８に書き込む。

４ＤＴ計算部１０７の特定部１３２は、４ＤＴ格納部１０８に記憶された範囲情報１２１に基づき、現在時刻と、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２が現在位置から移動した場合に滑走路Ｒに着陸することが予測部１３１により予測される時刻（即ち、予測部１３１により予測された到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２の着陸時刻）以降の所定時刻との間で、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２が滑走路Ｒに進入することが制限される予定の時刻の範囲と理由とを特定する。

ここでは、特定部１３２は、現在時刻と、予測部１３１により予測された到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２の着陸時刻以降の所定時刻との間（例えば、現在時刻以降、同日中）に滑走路Ｒを使用する他の航空機ごとに、滑走路Ｒを使用する予定の時刻の範囲と理由とを特定する。

４ＤＴ計算部１０７の計算部１３３は、特定部１３２により特定された時刻の範囲ごとに、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２が現在時刻にいると仮定した位置から移動した場合に滑走路Ｒに着陸することが予測部１３１により予測される時刻の範囲と、当該時刻の範囲とが一致する、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２が現在時刻にいると仮定した位置の範囲を計算するとともに、計算した位置の範囲に、特定部１３２により特定された理由を対応付ける。即ち、計算部１３３は、現在時刻において到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２がどの位置の範囲にいれば、予測部１３１により予測される到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２の着陸時刻の範囲と、範囲情報１２１が示す時刻の範囲とが一致することになるかを計算する。そして、計算部１３３は、範囲情報１２１が示す時刻の範囲について計算した位置の範囲に、範囲情報１２１が当該時刻の範囲とともに示す理由を対応付ける。

ここでは、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２が滑走路Ｒまで移動する経路が異なるため、計算部１３３は、経路ごとに、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２が現在時刻にいると仮定した位置の範囲を計算する。

例えば、計算部１３３は、仮に、到着機ＡＲＶ００１が滑走路Ｒに着陸すると予測される時刻を、出発機ＤＥＰ００１が離陸のために滑走路Ｒの占有を開始する予定の時刻に一致させようとしたとき、基本経路Ｙにおいて、到着機ＡＲＶ００１が現在どの地点にいるべきかを、到着機ＡＲＶ００１の現在の飛行速度や環境情報等から求める（逆算する）。求められた地点は、基本経路Ｙ上における出発機ＤＥＰ００１の写像の現在位置となる。また、計算部１３３は、仮に、到着機ＡＲＶ００１が滑走路Ｒに着陸すると予測される時刻を、出発機ＤＥＰ００１が離陸のために滑走路Ｒの占有を終了する予定の時刻に一致させようとしたとき、基本経路Ｙにおいて、到着機ＡＲＶ００１が現在どの地点にいるべきかを、到着機ＡＲＶ００１の現在の飛行速度や環境情報等から求める（逆算する）。求められた地点は、基本経路Ｙ上における出発機ＤＥＰ００１の写像の制約位置となる。これにより、基本経路Ｙ上で出発機ＤＥＰ００１の写像を表示する位置を求めることができる。同様に、基本経路Ｙ上で到着機ＡＲＶ００２の写像を表示する位置、基本経路Ｚ上で横断機ＴＷＧ００１，ＴＷＧ００２の写像を表示する位置も、到着機ＡＲＶ００１を基準として求めることができる。

また、計算部１３３は、仮に、到着機ＡＲＶ００２が滑走路Ｒに着陸すると予測される時刻を、出発機ＤＥＰ００１が離陸のために滑走路Ｒの占有を開始する予定の時刻の範囲に一致させようとしたとき、基本経路Ｘにおいて、到着機ＡＲＶ００２が現在どの地点にいるべきかを、到着機ＡＲＶ００２の現在の飛行速度や環境情報等から求める（逆算する）。求められた地点は、基本経路Ｘ上における出発機ＤＥＰ００１の写像の現在位置となる。また、計算部１３３は、仮に、到着機ＡＲＶ００２が滑走路Ｒに着陸すると予測される時刻を、出発機ＤＥＰ００１が離陸のために滑走路Ｒの占有を終了する予定の時刻に一致させようとしたとき、基本経路Ｘにおいて、到着機ＡＲＶ００２が現在どの地点にいるべきかを、到着機ＡＲＶ００２の現在の飛行速度や環境情報等から求める（逆算する）。求められた地点は、基本経路Ｘ上における出発機ＤＥＰ００１の写像の制約位置となる。これにより、基本経路Ｘ上で出発機ＤＥＰ００１の写像を表示する位置を求めることができる。同様に、基本経路Ｘ上で到着機ＡＲＶ００１の写像を表示する位置も、到着機ＡＲＶ００２を基準として求めることができる。このとき、基本経路Ｚ上で横断機ＴＷＧ００１，ＴＷＧ００２の写像を表示する位置は、既に到着機ＡＲＶ００１を基準として求められているため、計算不要である。

なお、基本経路Ｚ上で横断機ＴＷＧ００１，ＴＷＧ００２の写像を表示する位置は、到着機ＡＲＶ００１ではなく、到着機ＡＲＶ００２を基準として求めてもよいし、その他の飛行中の航空機を基準として求めてもよいし、実際には存在しない架空の航空機（飛行速度等を予め定めておく）を基準として求めてもよいし、複数の航空機（例えば、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２の両方）を基準として求めてもよい。即ち、写像を表示する位置は、任意の１つ以上の航空機を基準として求めることができる。ここで、ある経路において、ある航空機の写像を表示する位置を、複数の航空機を基準として求めると、基準とした航空機ごとに、写像を表示する位置が異なることが考えられるが、そのような場合は、生成部１３４が生成する画面上で一部又は１つ以外の位置をフィルタリングにより非表示にしてもよい（例えば、ある経路において、ある航空機の写像を表示する位置を求めた場合、その経路上で、基準とした航空機の現在位置と最も近い位置にある写像のみを表示し、それ以外の写像は非表示とする）。

４ＤＴ計算部１０７の生成部１３４は、４ＤＴ格納部１０８に記憶された経路情報１２２が示す経路上に、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２の現在位置、及び、計算部１３３により計算された位置の範囲（４ＤＴ幅）を表示するとともに、当該位置の範囲に対応する理由を表示する画面を生成し、表示処理部１０９を介して出力装置に出力する。このとき、画面上で表示する位置の範囲は、航空機の現在位置を検出するセンサ等の誤差や、予測部１３１による予測の誤差等を考慮して、計算部１３３により計算された位置の範囲を前後に予め定められた距離（例えば、１マイルより短い絶対的な距離、あるいは、５％等、計算された位置の範囲に対して一定率の距離）拡大して表示するようにしてもよい。

ここでは、生成部１３４は、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２の現在位置に到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２のマークを表示し、計算部１３３により計算された位置の範囲ごとに他の航空機のマークを表示する画面を生成する。到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２が滑走路Ｒまで移動する経路が異なるため、生成部１３４は、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２の各々の現在位置に各々のマークを表示し、経路ごとに、計算部１３３により計算された位置の範囲に他の航空機のマークを表示する画面を生成する。

例えば、画面上では、基本経路Ｘ，Ｙ上に、出発機ＤＥＰ００１の写像が表示されるとともに、その写像が出発機のものであることがターゲットマークの形状（ここでは、三角形状）や色等で表現される。同様に、画面上では、基本経路Ｘ上に、到着機ＡＲＶ００１の写像が表示されるとともに、その写像が到着機のものであることがターゲットマークの形状（ここでは、円形状）や色等で表現される。同様に、画面上では、基本経路Ｚ上に、横断機ＴＷＧ００１，ＴＷＧ００２の写像が表示されるとともに、その写像が横断機のものであることがターゲットマークの形状（ここでは、三角形状）や色等で表現される。

なお、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２の現在位置と、先行する他の航空機（例えば、出発機ＤＥＰ００１）の写像とが重なっている場合には、図９の例のように、画面上で、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２の現在位置及びその近傍（いずれかのみでもよい）に注意を喚起するマーク（強調表示）が表示される。

図１７は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の変形例（ターミナル管制アプローチ担当席への関係機の４ＤＴ表示）を示す図である。

図１７に示すように、管制席（航空路／ターミナル空域／飛行場空域／飛行場面の限定領域を監視）に応じて表示対象のフィルタリング（表示／非表示の設定）を行う機能が設けられていてもよい。例えば、「管制指示の優先度」、「イベントに対する時間制約」等の条件に一致した航空機の表示をＯＮ／ＯＦＦする。

図１７の例では、ターミナル管制アプローチ担当席から、図１６の例における滑走路Ｒの出発機４ＤＴ表示と滑走路Ｒの横断機４ＤＴ表示とをＯＦＦにしている。

図１８は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の変形例（同一対象強調表示）を示す図である。

図１８に示すように、同一対象機を結ぶ線を表示してもよい。なお、管制官操作に対してブリンク表示やターゲットのアイコン拡大等により同一対象機を強調表示するようにしてもよい。

図１８の例では、図１６の例における滑走路Ｒの出発機４ＤＴ表示の写像（及び実像）のいずれかの上に管制官がマウス９０３のポインタを合わせた場合や、マウス９０３のクリック等により選択した場合に、同一対象強調表示を行う。同様の操作と表示を到着機について行えるようにしてもよい。

なお、同一対象強調表示を、全てのターゲット（出発機、到着機等）に対して一括に行うようにしてもよい。

図１９は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の一例（データブロック支援情報表示）を示す図である。

図１９の例では、以下の要素が画面に表示される。なお、各要素は表示／非表示の設定が可能であるとする。前述した例と同様の要素については、説明を省略する。
（９）データブロック支援情報表示：現状と４ＤＴ（計画値又は予測値）の差異、又は、４ＤＴへ合致させるための推奨情報を含む支援情報をデータブロックに表示したものである。例えば、航空機Ａ００２のデータブロックでは、「合流地点Ｐでの合流までに現状から３０秒早める」、「そのために速度を１０ノット（ｋｔ）上げる」という推奨情報が表示されている。

図２０は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の変形例（データブロック支援情報表示における管制官入力表示）を示す図である。

図２０に示すように、図１９の例におけるデータブロック支援情報表示の推奨情報に対して、管制官が容認／否認の選択や修正の操作を行えるようにしてもよい。なお、推奨情報の表示後の一定時間内に管制官操作がない場合は、推奨情報が否認（もしくは容認）されたと判定するようにしてもよい。

図２０の例では、まず、管制官がデータブロック支援情報表示をマウス９０３のクリック等により選択すると、“ＯＫ”、“Ｄｅｎｙ”、“Ｍｏｄｉｆｙ”の選択肢が表示される。管制官が“ＯＫ”をマウス９０３のクリック等により選択すると、推奨情報が容認されたと判定される。管制官が“Ｄｅｎｙ”をマウス９０３のクリック等により選択すると、推奨情報が否認されたと判定される。管制官が“Ｍｏｄｉｆｙ”をマウス９０３のクリック等により選択すると、修正値の候補が表示される。管制官が修正値をマウス９０３のクリック等により選択すると（あるいは、キーボード９０２等により修正値を入力すると）、選択（又は入力）された内容がデータブロック支援情報表示に反映される。

管制官入力操作は、地上と航空機でのデータリンクに繋がっていてもよい。また、慣熟訓練等において管制の特性を抽出し、パラメータ設定に利用するようにしてもよい。

図２１は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の一例（ベクタリング経路推奨表示）を示す図である。

図２１の例では、「先行している航空機Ａ００１の遅延が大きいため、後続の航空機Ａ００２を遅らせる」というルールに従い、航空機Ａ００２の合流地点Ｐへの到達を遅延させる。遅延させる方法として、ルールに従い「ベクタリングで経路延伸」させるという推奨情報を表示する。

図２１の例では、以下の要素が画面に表示される。なお、各要素は表示／非表示の設定が可能であるとする。前述した例と同様の要素については、説明を省略する。
（９）航空機Ａ００２の針路変更位置推奨表示：「ベクタリングで経路延伸」させる位置を表したものである。
（１０）航空機Ａ００２のベクタリング経路推奨表示：「ベクタリングで経路延伸」させる経路を表したものである。

図２２は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の変形例（ベクタリング経路推奨表示）を示す図である。

図２２に示すように、データブロック支援情報表示に、ベクタリングを推奨する旨の表示を追加してもよい。針路変更位置やベクタリング経路の長さ／時間は、パラメータ設定で変更可能とする。

ベクタリングを推奨する旨の表示は、画面出力システム１００の４ＤＴ計算に基づいて、システム自動判定で行ってもよいし、管制官によるシステム入力（管制官が特定航空機を選択し、ベクタリング指示を行う旨を画面出力システム１００に入力する）に基づいて行ってもよい。

図２３は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の変形例（ベクタリング経路推奨表示）を示す図である。

図２３に示すように、元々割り当てられている滑走路Ｒ１とは別の滑走路Ｒ２へアプローチすると仮定した、経由地点Ｐ２へ合流するための経路でベクタリングを推奨してもよい。この機能は、シミュレーションに用いてもよい。

なお、図２３の例では、到着機ＡＲＶ０１３が合流地点Ｐ１に近接しているので合流状態と判定し、写像を表示していない。これによって、合流地点Ｐ１にて、実像と写像が衝突するように誤認するのを防ぐことができる。これは、例えば、前述した表示対象のフィルタリングの機能により実現することができる。

図２４は、実際の状況の一例を示す図である。図２５は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の一例（航空機ＶＳＬ００１の４ＤＴ組み込み前における４ＤＴ表示）を示す図である。図２６は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の一例（航空機ＶＳＬ００１の４ＤＴ組み込み後における４ＤＴ表示）を示す図である。

図２４の例では、詳細な運行計画をもたない訓練機等の航空機ＶＳＬ００１，ＶＳＬ００２、到着機ＡＲＶ０１１，ＡＲＶ０１２，ＡＲＶ０１３が滑走路Ｒを使用することが予定されている状況になっている。

図２５の例において、航空機ＶＳＬ００１，ＶＳＬ００２を４ＤＴ計算に組み込むと、画面出力システム１００が、航空機ＶＳＬ００１，ＶＳＬ００２の４ＤＴを計算し、図２６の例のような画面を出力する。

図２６の例では、以下の要素が、図２４の状況に対応する画面に表示される。なお、各要素は表示／非表示の設定が可能であるとする。前述した例と同様の要素については、説明を省略する。
（５）航空機ＶＳＬ００１の４ＤＴ表示：滑走路Ｒに着陸する予定の航空機ＶＳＬ００１の４ＤＴ表示である。
（６）航空機ＶＳＬ００２の４ＤＴ表示：滑走路Ｒに着陸する予定の航空機ＶＳＬ００２の４ＤＴ表示である。
（７）航空機ＶＳＬ００１の４ＤＴ予測経路：航空機ＶＳＬ００１の合流地点Ｐまでの予測経路である。
（８）航空機ＶＳＬ００１の４ＤＴ表示の写像：滑走路Ｒに着陸する予定の航空機ＶＳＬ００１の写像を基本経路Ｘ上に表示したものである。写像は実像との差異が判るような表示とする。写像と実像で色や形状を変えること等が考えられる。

図２７は、実際の状況の一例を示す図である。図２８は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の一例（滑走路変更前における４ＤＴ表示）を示す図である。図２９は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の一例（滑走路変更後における４ＤＴ表示）を示す図である。

図２７の例では、到着機ＡＲＶ０１１，ＡＲＶ０１２，ＡＲＶ０１３が滑走路Ｒを使用することが予定されている状況になっている。

図２８の例において、風向きの変化等が理由で滑走路Ｒへの進入方向が変更されると、画面出力システム１００が、新たな条件に従って４ＤＴを再計算し、図２９の例のような画面を出力する。

図３０は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の一例（Ｇ／Ａ支援表示）を示す図である。

図３０の例では、以下の要素が画面に表示される。なお、各要素は表示／非表示の設定が可能であるとする。前述した例と同様の要素については、説明を省略する。
（２）到着機ＡＲＶ００１へのＧ／Ａ支援表示：到着機ＡＲＶ００１が、管制官のシステム入力、又は、外部情報に基づくシステム判定によって、Ｇ／Ａ（着陸せずに滑走路Ｒを通過し、再度着陸を試みる）の対象機となったことを示すアイコンである。なお、管制官からのＧ／Ａの指示をマウス操作（ダブルクリック等）やペン操作で受け付けるように構成することができる。
（３）到着機ＡＲＶ００１のデータブロック：到着機ＡＲＶ００１の識別情報（例えば、便名）とともに、到着機ＡＲＶ００１がＧ／Ａの対象機となったことを示す「Ｇ／Ａ」というメッセージが表示されている。
（６）Ｇ／Ａ経路：Ｇ／Ａの経路である。

図３０の例では、画面出力システム１００が、Ｇ／Ａの対象機について、着陸を前提とした４ＤＴを取り消し、Ｇ／Ａ後、再度滑走路Ｒに進入することを前提に４ＤＴを再計算する。

図３１は、画面出力システム１００による各機の４ＤＴ表示の一例（滑走路閉鎖時間帯表示）を示す図である。

図３１の例では、以下の要素が画面に表示される。なお、各要素は表示／非表示の設定が可能であるとする。前述した例と同様の要素については、説明を省略する。
（６）滑走路Ｒの閉鎖時間帯：滑走路Ｒの閉鎖時間帯である。滑走路Ｒにつながる基本経路Ｘ，Ｙの両方に表示される。

図３１の例において、４ＤＴ格納部１０８が記憶する範囲情報１２１には、到着機ＡＲＶ００１，ＡＲＶ００２が滑走路Ｒに進入することが制限される予定の時刻の範囲として、滑走路Ｒが閉鎖される予定の時刻の範囲を示す情報が含まれる。

以下では、前述した各例において、４ＤＴ計算部１０７が実行する処理の具体例を説明する。

図３２は、４ＤＴ計算部１０７が周期計算で実行する、航空機の各種位置情報を算出する処理（共有リソースごとに実施される定期処理のアルゴリズム）を示すフローチャートである。

図３２に示すように、４ＤＴ計算部１０７は、定期的に、計算対象の航空機ごとに、現在位置を取得し、計画／予測位置及び制約位置を算出する。

図３３は、４ＤＴ計算部１０７が定期処理とは別に、ペン操作やマウス操作、あるいは、共有リソース内での遅延等が発生し、先行又は後続の航空機が制約違反となる可能性がある場合に実行する処理（イベントアルゴリズム）を示すフローチャートである。

図３３に示すように、４ＤＴ計算部１０７は、イベントが発生する度に、イベント対象の航空機の計画／予測位置を補正する。補正した方向が順方向（進行方向と逆）であれば、その航空機の制約位置を算出し、補正によって後続の航空機と競合しないか（制約違反が発生しないか）確認する。競合する場合は、イベント対象の航空機の計画／予測位置を再計算し、その航空機の制約位置の算出からやり直す。補正によって後続の航空機と競合することがなければ、処理を終了する。再計算の結果、処理を受け付けられないと判断した場合は、異常終了として例外処理を実施する。一方、補正した方向が順方向でなければ（進行方向であれば）、補正によって先行する航空機と競合しないか（制約違反が発生しないか）確認する。競合する場合は、先行する航空機の制約位置を変更し、それに合わせて、先行する航空機の計画／予測位置を再計算する。以降、再計算によって、さらに先行する航空機と競合しないか（制約違反が発生しないか）順次確認していく。全ての先行する航空機について競合しないことが確認できると、処理を終了する。再計算の結果、処理を受け付けられないと判断した場合は、異常終了として例外処理を実施する。

以上説明したように、本実施の形態に係る画面出力システム１００は、以下のような表示を行うことができる。
・複数航空機の情報表示による航空機間の関係を認識できる表示
・４ＤＴ（現在情報と計画／予測情報）を認識できる表示
・視認性の良い（見づらくない、視線を外さない）表示

本実施の形態の対象となる移動体は、航空機に限らず、ヘリコプター、その他の飛行物体、空港面移動物体（車両等）、その他の移動体である。

本実施の形態によれば、各機の４ＤＴ表示として、各機の現在情報と計画／予測情報の両方を表示できる。また、関係機の４ＤＴ表示として、関係機（同一合流点通過機、同一滑走路使用機）の４ＤＴを表示できる。また、支援情報の表示として、４ＤＴ計算による全対象機に対して調整された４ＤＴ計算結果（計画／予測情報）に、各機の状態を合致させる／近づけるための支援情報（経路、高度、針路、速度等の推奨情報）を表示できる。そして、これらの各表示を管制主画面上で行うことができる。なお、支援情報を主画面とは別の副画面や主画面上の別ウィンドウに表示しても構わない。

前述した各例において、図示したアイコン等は一例であり、別の形状や色で表現してもよい。

複数機の管制主画面表示において、移動体（航空機・車両）のプロパティ（例えば、到着／出発／滑走路横断／トーイング）に応じて、形状や色を分けて、視認性を向上させることが望ましい。

４ＤＴ表示と４ＤＴ写像表示の違いを認識させるために、形状や色を分けて、視認性を向上させることが望ましい。

支援表示においては注意喚起のための工夫を行うことが望ましい。例えば、推奨する管制指示の実施までの余裕時間や支援情報の重要性に応じて、該当の表示をブリンクさせたり、赤色等の注意をひきつけやすい色を使う等の工夫を行うことが考えられる。

管制官入力によって計算精度向上が期待できるが、入力すべき内容は計算精度向上に重要なものに絞り、管制官負荷の増大を防ぐことが望ましい。

管制官入力は計算精度向上に加え、地上と航空機の間のデータリンク（データ通信）と直結させることが望ましい。管制官入力の内容の選定ではデータリンクに繋がる内容とすることが望ましい。

管制官入力の収集・蓄積・解析は、管制官の特性や意図に沿ったパラメータ設定に有効利用することが望ましい。これによって、システム調整に係るパラメータ設定作業負荷の軽減が期待される。

４ＤＴ計算においては、前述したように、航空機性能、対象空間（空域・地上・経路・障害物）、気象（風ベクトル、悪天、乱気流）等の環境情報、及び、航空機移動に係るプロファイル（経路に対する速度、高度等の対応）を考慮することにより、正確な計算を行うことが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

１００ 画面出力システム、１０１ 運航情報処理部、１０２ 追尾処理部、１０３ 環境情報処理部、１０４ 空間情報格納部、１０５ 運航ルール情報格納部、１０６ 移動体性能情報格納部、１０７ ４ＤＴ計算部、１０８ ４ＤＴ格納部、１０９ 表示処理部、１１０ ユーザ入力処理部、１１１ データリンク情報処理部、１２１ 範囲情報、１２２ 経路情報、１３１ 予測部、１３２ 特定部、１３３ 計算部、１３４ 生成部、９０１ ＬＣＤ、９０２ キーボード、９０３ マウス、９０４ ＦＤＤ、９０５ ＣＤＤ、９０６ プリンタ、９１１ ＣＰＵ、９１２ バス、９１３ ＲＯＭ、９１４ ＲＡＭ、９１５ 通信ボード、９２０ ＨＤＤ、９２１ オペレーティングシステム、９２２ ウィンドウシステム、９２３ プログラム群、９２４ ファイル群。

Claims (15)

1. 移動体が所定箇所に進入することが制限される予定の時刻の範囲を示す範囲情報と、前記移動体が前記所定箇所まで移動する経路を示す経路情報とを予め記憶する記憶装置と、
   前記記憶装置に記憶された経路情報に基づき、前記移動体が現在時刻にいる位置から当該経路情報が示す経路上を移動した場合に前記所定箇所に到着する時刻を到着時刻として予測する予測部と、
   前記移動体が現在時刻に第１の位置にいると仮定した場合に前記予測部により予測される到着時刻と、前記記憶装置に記憶された範囲情報が示す時刻の範囲の開始時刻とが一致し、前記移動体が現在時刻に第２の位置にいると仮定した場合に前記予測部により予測される到着時刻と、当該範囲情報が示す時刻の範囲の終了時刻とが一致するように、前記第１の位置から前記第２の位置までの位置の範囲を計算する計算部と、
   前記記憶装置に記憶された経路情報が示す経路上に、前記移動体が現在時刻に実際にいる位置と、前記計算部により計算された位置の範囲とを表示する画面を生成する生成部と、
   前記生成部により生成された画面を出力する出力装置と
   を備えることを特徴とする航空管制のための画面出力システム。
2. 前記記憶装置は、前記範囲情報として、前記移動体が前記所定箇所に進入することが制限される予定の時刻の範囲とともに、当該時刻の範囲で前記所定箇所に進入することが制限される理由を示す情報を記憶し、
   前記計算部は、前記記憶装置に記憶された範囲情報が示す時刻の範囲について計算した位置の範囲に、当該範囲情報が当該時刻の範囲とともに示す理由を対応付け、
   前記生成部は、前記画面として、前記計算部により計算された位置の範囲とともに、当該位置の範囲に対応する理由を表示する画面を生成することを特徴とする請求項１の航空管制のための画面出力システム。
3. 前記計算部は、前記移動体として、前記所定箇所に移動する経路が異なる複数の移動体がある場合、経路ごとに、その経路を移動する移動体の前記第１の位置から前記第２の位置までの位置の範囲を計算し、
   前記生成部は、前記画面として、経路ごとに、その経路を移動する移動体が現在時刻に実際にいる位置と、前記計算部により計算された位置の範囲とを表示する画面を生成することを特徴とする請求項１又は２の航空管制のための画面出力システム。
4. 前記移動体は、航空機であり、
   前記所定箇所は、滑走路であり、
   前記範囲情報は、前記航空機が前記滑走路に進入することが制限される予定の時刻の範囲として、他の航空機が前記滑走路を横断する予定の時刻の範囲を示す情報を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかの航空管制のための画面出力システム。
5. 前記移動体は、航空機であり、
   前記所定箇所は、滑走路であり、
   前記範囲情報は、前記航空機が前記滑走路に進入することが制限される予定の時刻の範囲として、他の航空機が離陸のために前記滑走路を占有する予定の時刻の範囲を示す情報を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかの航空管制のための画面出力システム。
6. 前記移動体は、航空機であり、
   前記所定箇所は、滑走路であり、
   前記範囲情報は、前記航空機が前記滑走路に進入することが制限される予定の時刻の範囲として、他の航空機が着陸のために前記滑走路を占有する予定の時刻の範囲を示す情報を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかの航空管制のための画面出力システム。
7. 前記生成部は、前記画面として、前記航空機が現在時刻に実際にいる位置に前記航空機のマークを表示し、前記計算部により計算された位置の範囲に前記他の航空機のマークを表示する画面を生成することを特徴とする請求項４から６のいずれかの航空管制のための画面出力システム。
8. 前記移動体は、航空機であり、
   前記所定箇所は、滑走路であり、
   前記範囲情報は、前記航空機が前記滑走路に進入することが制限される予定の時刻の範囲として、車両が前記滑走路を走行する予定の時刻の範囲を示す情報を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかの航空管制のための画面出力システム。
9. 前記範囲情報は、前記移動体が前記所定箇所に進入することが制限される予定の時刻の範囲として、前記所定箇所が閉鎖される予定の時刻の範囲を示す情報を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれかの航空管制のための画面出力システム。
10. 前記予測部は、前記移動体の性能及び環境に関する情報を用いて、前記移動体が現在時刻にいる位置から移動した場合に前記所定箇所に到着する時刻を予測することを特徴とする請求項１から９のいずれかの航空管制のための画面出力システム。
11. 前記生成部は、前記移動体が現在時刻に実際にいる位置と前記計算部により計算された位置の範囲とが重なっている場合、前記画面として、前記移動体が現在時刻に実際にいる位置又はその近傍に注意を喚起するマークを表示する画面を生成することを特徴とする請求項１から１０のいずれかの航空管制のための画面出力システム。
12. 前記記憶装置は、前記経路情報として、前記移動体が移動する経路とともに、当該経路を前記移動体が移動するスケジュールを示す情報を記憶し、
    前記生成部は、前記画面として、前記記憶装置に記憶された経路情報が示す経路上で、前記移動体が現在時刻に実際にいる位置と前記記憶装置に記憶された経路情報が示すスケジュールで計画された位置との差異を表示する画面を生成することを特徴とする請求項１から１１のいずれかの航空管制のための画面出力システム。
13. 前記記憶装置に記憶された範囲情報に基づき、現在時刻と、前記移動体が現在時刻に実際にいる位置から移動した場合に前記所定箇所に到着することが前記予測部により予測される時刻以降の所定時刻との間で、前記移動体が前記所定箇所に進入することが制限される予定の時刻の範囲を特定する特定部
    を備え、
    前記計算部は、前記移動体が現在時刻に第１の位置にいると仮定した場合に前記予測部により予測される到着時刻と、前記特定部により特定された時刻の範囲の開始時刻とが一致し、前記移動体が現在時刻に第２の位置にいると仮定した場合に前記予測部により予測される到着時刻と、前記特定部により特定された時刻の範囲の終了時刻とが一致するように、前記第１の位置から前記第２の位置までの位置の範囲を計算することを特徴とする請求項１から１２のいずれかの航空管制のための画面出力システム。
14. 記憶装置と出力装置とを備えるコンピュータが、前記記憶装置に記憶され、移動体が所定箇所まで移動する経路を示す経路情報に基づき、前記移動体が現在時刻にいる位置から当該経路情報が示す経路上を移動した場合に前記所定箇所に到着する時刻を到着時刻として予測し、
    前記コンピュータが、前記移動体が現在時刻に第１の位置にいると仮定した場合に予測される到着時刻と、前記記憶装置に記憶され、前記移動体が前記所定箇所に進入することが制限される予定の時刻の範囲を示す範囲情報が示す時刻の範囲の開始時刻とが一致し、前記移動体が現在時刻に第２の位置にいると仮定した場合に予測される到着時刻と、当該範囲情報が示す時刻の範囲の終了時刻とが一致するように、前記第１の位置から前記第２の位置までの位置の範囲を計算し、
    前記コンピュータが、前記記憶装置に記憶された経路情報が示す経路上に、前記移動体が現在時刻に実際にいる位置と、計算された位置の範囲とを表示する画面を生成し、前記出力装置に出力することを特徴とする航空管制のための画面出力方法。
15. 記憶装置と出力装置とを備えるコンピュータを、
    前記記憶装置に記憶され、移動体が所定箇所まで移動する経路を示す経路情報に基づき、前記移動体が現在時刻にいる位置から当該経路情報が示す経路上を移動した場合に前記所定箇所に到着する時刻を到着時刻として予測する予測部と、
    前記移動体が現在時刻に第１の位置にいると仮定した場合に前記予測部により予測される到着時刻と、前記記憶装置に記憶され、前記移動体が前記所定箇所に進入することが制限される予定の時刻の範囲を示す範囲情報が示す時刻の範囲の開始時刻とが一致し、前記移動体が現在時刻に第２の位置にいると仮定した場合に前記予測部により予測される到着時刻と、当該範囲情報が示す時刻の範囲の終了時刻とが一致するように、前記第１の位置から前記第２の位置までの位置の範囲を計算する計算部と、
    前記記憶装置に記憶された経路情報が示す経路上に、前記移動体が現在時刻に実際にいる位置と、前記計算部により計算された位置の範囲とを表示する画面を生成し、前記出力装置に出力する生成部
    として機能させるための航空管制のためのプログラム。

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