JP7484475B2 - 変換装置、受信装置、表示システム、変換方法及び変換プログラム - Google Patents

Description

本発明は、変換装置、受信装置、表示システム、変換方法及び変換プログラムに関する。

飛行中の航空機を適切に着陸させる技術が知られている。例えば、特許文献１には、ＣＤＯ（Continuous Descent Operation：連続降下方式）により、航空機を適切に着陸させることができる着陸支援装置が開示されている。

特開２０１６－０６２４５１号公報 特表２０１９－５３６２９８号公報 特表２００７－５１５３３７号公報 特表２００１－５０９３３４号公報

例えば、自衛隊の航空機には、戦闘機、偵察機、電子戦機、輸送機、訓練機等の種類があり、また、業務用ヘリコプターには、防災用ヘリコプター、ドクターヘリ等の種類がある。これらの航空機に搭載される装置は、その航空機の機種によって様々である。中には航空機内にクーラーが備わっていないものもあり、パイロットは、そのような環境下でも、猛暑日のフライト、夜間飛行、雨や雲などによる悪天候時のフライト、長時間飛行等を行う必要がある。このため、パイロットが抱えるストレスや不安、恐怖は多大である。
特に、火器を搭載しない航空機である訓練機、輸送機、ヘリコプター等には火器管制レーダが搭載されておらず、図２９に示すようなアナログ航空計器類のみを頼りに飛行をしなければならない。航空機は、例え訓練機であっても、視界不良や風の強い時に訓練として飛行する場合がある。パイロットは、コクピットの限られた視界をさらにヘルメットで狭くした状態で、視界不良の状態でＧ（重力加速度）に耐えつつ、周囲の航空機に注意しながら飛行する必要がある。航空機の操縦は一つの判断ミスが大惨事に至る可能性があるため、悪天候の計器飛行を踏まえると、アナログ航空計器類のみを飛行に頼ることが安全とは言い難い。特許文献１で開示された着陸支援装置では、上記の問題について考慮されていない。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、航空管制情報を航空機に適切に伝えることができる変換装置、受信装置、表示システム、変換方法及び変換プログラムを提供することを目的とする。

本発明にかかる変換装置は、航空機に送信するための航空管制情報を取得する取得部と、前記取得した航空管制情報からビット列を生成する生成部と、前記ビット列を音声信号に変換する音声変換部と、を備えるものである。

本発明にかかる受信装置は、音声信号として送信された航空管制情報をデジタル信号に変換するＡＤ変換部と、前記デジタル信号に基づいて、航空管制情報を示す表示信号を生成する処理部と、前記表示信号に基づいて前記航空管制情報を表示する表示部と、を備えるものである。

本発明にかかる表示システムは、航空機に送信するための航空管制情報を取得する取得部と、前記取得した航空管制情報からビット列を生成する生成部と、前記ビット列を音声信号に変換する音声変換部と、前記音声信号に変換された航空管制情報を送信する通信部と、前記送信された航空管制情報をデジタル信号に変換するＡＤ変換部と、前記デジタル信号に基づいて、航空管制情報を示す表示信号を生成する処理部と、前記表示信号に基づいて前記航空管制情報を表示する表示部と、を備えるものである。

本発明にかかる変換方法は、航空機に送信するための航空管制情報を取得するステップと、前記取得した航空管制情報からビット列を生成するステップと、前記ビット列を音声信号に変換するステップと、を備えるものである。

本発明にかかる変換プログラムは、航空機に送信するための航空管制情報を取得するステップと、前記取得した航空管制情報からビット列を生成するステップと、前記ビット列を音声信号に変換するステップと、を備えた方法をコンピュータに実行させるものである。

本発明により、航空管制情報を航空機に適切に伝えることができる変換装置、受信装置、表示システム、変換方法及び変換プログラムを提供することができる。

実施の形態１にかかる音声変換装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２にかかる航空管制情報表示システムの構成を示すブロック図である。 航空機の構成を示すブロック図である。 航空管制情報表示システムが実行する処理を示すフローチャートである。 レーダ情報表示部に表示される航空機情報の一例を示す図である。 図５に示す表示内容の一部を表形式で表した図である。 図６に示す内容から必要な情報のみを抽出して表形式で表した図である。 振幅変調方式の音声信号の波形イメージを示す図である。 位相シフト方式の音声信号の波形イメージを示す図である。 ＱＡＭ方式の音声信号の波形イメージを示す図である。 アルファベット及び数字を６ビットで表現する場合のビット列を示す図である。 航空機情報を音声信号に変換した場合の波形イメージを示す図である。 数値を４ビットで表現する場合のビット列を示す図である。 頻出語を辞書化する場合のビット列を示す図である。 レーダ情報表示部に表示される滑走路情報の一例を示す図である。 図１５に示す内容から必要な情報のみを抽出して表形式で表した図である。 滑走路情報を音声信号に変換した場合の波形イメージを示す図である。 レーダ情報表示部に表示される気象情報の一例を示す図である。 図１８に示す内容を一定の間隔で分割し、各領域の情報をビット列で表現した図である。 図１９に示す内容から必要な情報のみを抽出して表形式で表した図である。 気象情報を音声信号に変換した場合の波形イメージを示す図である。 図２０に示す表において行番号にビット列を割り当てた場合を示す図である。 受信装置の表示部における航空機情報の表示の一例を示す図である。 受信装置の表示部におけるアラート表示の一例を示す図である。 受信装置の表示部におけるマップ表示の一例を示す図である。 受信装置の表示部における気象情報の表示の一例を示す図である。 受信装置の表示部における着陸記録の表示の一例を示す図である。 受信装置の一例を示す図である。 関連する技術におけるアナログ航空計器類を示す図である。

＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態にかかる音声変換装置１０の構成を示すブロック図である。音声変換装置１０は、取得部１０ａ、生成部１０ｂ、音声変換部１０ｃを備え、変換装置として機能する。
取得部１０ａは、航空機に送信するための航空管制情報を取得する。
生成部１０ｂは、取得した航空管制情報からビット列を生成する。
音声変換部１０ｃは、生成したビット列を音声信号に変換する。
以上説明したように、本実施の形態にかかる音声変換装置１０によれば、航空管制情報を航空機に適切に伝えることができる。

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２では、実施の形態１で説明した音声変換装置１０を含む航空管制情報表示システム１００について詳細に説明する。
まず、図２を用いて、本実施の形態にかかる航空管制情報表示システム１００について説明する。図２は、本実施の形態にかかる航空管制情報表示システム１００の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、航空管制情報表示システム１００は、航空管制レーダ部１５、音声変換装置１０、通信部５、外部システム４、航空機１１を備えている。航空管制情報表示システム１００は、これらの構成に加えて、地上作業者１３を備えていてもよい。

本発明は、航空管制レーダ部１５の中央処理部３と通信制御部６との間に音声変換装置１０を加えることで、航空管制情報を音声信号に変換し、航空無線で航空機１１及び地上作業者１３に送信することができる。航空管制情報とは、例えば、第１レーダ１から得られる基地周辺の航空機の位置情報及び気象情報、第２レーダ２から得られる着陸機の位置情報、外部システム４から得られる飛行計画情報等である。これにより、航空機１１のパイロット及び地上作業者１３は、管制圏内の監視情報や着陸のための滑走路の監視情報を得ることができる。

航空管制レーダ部１５は、第１レーダ１、第２レーダ２、中央処理部３、通信制御部６、管制卓７を備えている。航空管制レーダ部１５は、ターミナルレーダ管制、進入管制、着陸誘導管制を目的とする装置である。

第１レーダ１は、捜索レーダ及び２次監視レーダにより、対象物までの距離や方向を測定する。捜索レーダは、飛行場や管制圏内を飛行する航空機１１を監視するレーダ装置である。また、２次監視レーダは、応答側の航空機１１などが搭載するトランスポンダが応答した信号を受信して、必要な情報を得るレーダシステムである。

第２レーダ２は、滑走路に向けて着陸体制に入った航空機１１を監視する精測レーダである。第２レーダ２は、最終進入開始地点から着陸まで、航空機１１が降下路に沿って正しく飛行するよう、地上の管制官が航空機１１を誘導するために設けられる。

中央処理部３は、各レーダや外部システム４から航空機１１の位置情報や飛行計画情報等を取得し、統合した後に音声変換装置１０に送信する。また、中央処理部３は、航空管制情報をレーダ情報表示部９に出力する。

通信制御部６は、音声変換装置１０から音声信号化された航空管制情報を受信し、通信部５に送信する。また、通信制御部６は、音声部８から取得した音声指示情報を通信部５に送信する。さらに、通信制御部６は、通信部５から取得した音声指示情報を管制卓７に送信する。

管制卓７は、音声部８とレーダ情報表示部９とを備えている。
音声部８は、音声指示情報の入力及び通信制御部６への送信を行う。また、音声部８は、通信制御部６から受信した音声情報をヘッドセット又はスピーカから出力する。
レーダ情報表示部９は、中央処理部３から受信した航空機１１の位置情報、飛行計画情報等を表示する。また、レーダ情報表示部９は、管制官の指示情報を処理する。

音声変換装置１０は、中央処理部３から航空管制情報を受信し、必要な情報を抽出した後、圧縮及び暗号化を行い、音声信号に変換する。また、音声変換装置１０は、その音声信号を通信制御部６に送信する。
音声変換装置１０は、図１に示すように、取得部１０ａ、生成部１０ｂ、音声変換部１０ｃを備えている。取得部１０ａは、航空機に送信するための航空管制情報を中央処理部３から取得する。取得部１０ａは、例えば、地上側のレーダ（第１レーダ１又は第２レーダ２）で得られた航空機の位置情報を含む航空管制情報を、これらのレーダの周期で取得する。生成部１０ｂは、取得部１０ａが取得した航空管制情報からビット列を生成する。音声変換部１０ｃは、生成部１０ｂが生成したビット列を音声信号に変換する。

通信部５は、音声信号に変換された航空管制情報を通信制御部６から取得し、航空無線で航空機１１に送信する。通信部５は、取得部１０ａが、次の周期の航空管制情報を新たに取得するまでに航空管制情報の送信を行う。これにより、第１レーダ１及び第２レーダ２の周期に合わせ、リアルタイムに情報を送信することができる。
通信部５は、例えば、管制業務において管制官が航空機１１のパイロットと通信するために業務で使用している既存の装置を用いることができる。したがって、通信部５は、管制官が発した声の音声信号を航空機に送信することができる。通信部５は、通信制御部６で制御された音声信号を、航空無線で定められた周波数のチャンネルに発信する。また、通信部５は、受信した航空無線を通信制御部６へ送信する。通信部５は、これらの送信機能と共に、航空機１１や通信制御部６との間で情報を受信する受信機能を備える通信装置であってもよい。

外部システム４は、中央処理部３に接続され、中央処理部３に情報を提供する。外部システム４は、例えば、ＦＡＤＰ（Flight Service & AMIS Data Processing System：飛行管理情報処理システム）、ＲＤＰ（Radar Data Processing system：航空路レーダー情報処理システム）、ＪＷＳ（Joint Weather System：統合気象システム）等である。

航空機１１は、例えば、訓練機、輸送機、防災用ヘリコプター、ドクターヘリ等である。図３に示すように、航空機１１は、受信装置１２、航空無線部２２を備えている。

受信装置１２は、航空機１１に搭載され、無線受信機、表示装置等として機能する。受信装置１２は、通信部５から受信した音声信号を復号し、情報を表示することで航空管制情報をパイロットに伝達する。
レーダが搭載されていない航空機では、周囲の情報を得るために図２８に示すようなバックミラーをコクピットに取り付けることがある。本発明では、これと同様の位置に受信装置１２を取り付けることにより、受信装置１２上に航空管制情報を表示することができる。受信装置１２は、例えば、後付け可能な小型受信表示端末である。受信装置１２は、図２８に示すように、例えば、コクピット内においてパイロットの正面上方の位置に設けられ、表示部１９に情報を表示することにより、バックミラーモニタとして機能する。これに限らず、受信装置１２は、例えば地上作業者１３が持ち運ぶことのできる受信端末１４であってもよい。受信装置１２及び受信端末１４は、例えば、タブレット端末、ノート型のパーソナルコンピュータ、スマートフォンなどの小型端末であってもよい。

図３に示すように、受信装置１２は、受信アンテナ１６、ＡＤ変換部１７、処理部１８、表示部１９、スピーカ２０、操作部２１、マイク２３を備えている。
受信アンテナ１６は、通信部５から送信された航空無線を受信する。
ＡＤ変換部１７は、受信アンテナ１６と接続され、受信アンテナ１６が受信した航空無線のアナログ情報を取得し、デジタルのビット情報に変換する。
また、ＡＤ変換部１７は、受信アンテナ１６によらず、航空無線部２２から出力されるアナログ情報を取得してもよい。ＡＤ変換部１７は、音声信号として送信された航空管制情報を航空無線部２２から有線により取得できる。また、ＡＤ変換部１７は、スピーカ２２ａから音声により出力された航空管制情報を、マイク２３から取得してもよい。

処理部１８は、ＡＤ変換部１７から取得したデジタル信号に基づいて、航空管制情報を示す表示信号を生成する。処理部１８は、暗号化されたデジタル情報の復号及び圧縮されたデジタル情報の解凍を行う。処理部１８は、処理を行ったこれらの情報を表示部１９に出力する。また、処理部１８は、警告情報をスピーカ２０に出力する。処理部１８は、受信アンテナ１６の周波数の設定の変更も行う。

表示部１９は、航空管制情報を表示する。表示部１９は、例えば液晶ディスプレイである。
スピーカ２０は、処理部１８から警告情報を受信して、警告音等を出力する。
操作部２１は、表示部１９の表示内容の切替え、受信する周波数の変更操作等を行う。タッチパネル機能を備えた表示部１９を用いることで、表示部１９に操作部２１の機能を持たせてもよい。
マイク２３は、航空無線部２２のスピーカ２２ａから出力された音声を収音する。マイク２３より入力した音声を認識する機能を備えた処理部１８とすることで、処理部１８に操作部２１の機能を持たせてもよい。航空無線の音声を認識し、文字にして表示部１９に表示する機能を持たせてもよい。

航空無線部２２は、通信部５から音声信号として送信された航空管制情報を受信して、スピーカ２２ａから音声情報を出力する。航空無線部２２は、例えば、既存の航空無線装置を用いることができる。スピーカ２２ａは、航空無線部２２に内蔵されていてもよいし、外付けされていてもよい。

初めに、図４に示したフローチャートを用いて、航空管制情報表示システム１００が実行する処理の概要を説明する。各ステップの詳細については後述する。
初めに、中央処理部３は、航空管制情報を取得する（ステップＳ１）。航空管制情報とは、例えば、周囲の航空機の位置情報、滑走路における自機の位置情報、気象情報のなどがある。これらの情報は、第１レーダ１及び第２レーダ２が探知し、その結果を中央処理部３が取得する。
本実施の形態では、中央処理部３が取得するこれらの航空管制情報を、それぞれ航空機情報Ａ、滑走路情報Ｂ、気象情報Ｃと称して説明を行う。

次に、音声変換装置１０（図１に示す取得部１０ａ）は、中央処理部３が取得した航空管制情報から、航空機１１に伝達する情報を抽出し、取得する（ステップＳ２）。音声変換装置１０は、第１レーダ１及び第２レーダ２の更新周期に合わせ、定期的にこれらの情報を取得する。

音声変換装置１０（図１に示す生成部１０ｂ）は、取得した航空管制情報からビット列を生成する。音声変換装置１０は、情報を圧縮することで送信可能な情報量を増やすことができる。

音声変換装置１０（図１に示す音声変換部１０ｃ）は、生成したビット列を、航空無線で伝達可能な音声信号に変換する（ステップＳ４）。この際、音声変換装置１０は、情報を暗号化することで、指定された装置以外での解読を困難にすることができる。

通信部５は、音声変換装置１０により変換された音声信号を、通信制御部６を介して受信し、航空無線により送信する（ステップＳ５）。

航空機１１は、受信した音声信号を、画像表示が可能な航空管制情報に変換し、受信装置１２に表示する（ステップＳ６）。

続いて、上記の処理をステップごとに詳細に説明する。
初めに、中央処理部３は、航空管制情報を取得する（ステップＳ１）。中央処理部３は、第１レーダ１から航空機情報Ａ及び気象情報Ｃを、第２レーダ２から滑走路情報Ｂを取得する。航空機情報Ａ及び気象情報Ｃは、第１レーダ１で４秒に１回更新される。また、滑走路情報Ｂは第２レーダ２で０．５秒に１回更新される。中央処理部３は、中央処理部３に接続された外部システム４から飛行計画情報を取得することができる。中央処理部３は、これらの情報を統合し、管制卓７に送信する。管制卓７では、受信した情報をレーダ情報表示部９に表示する。

次に、ステップＳ２からステップＳ４の処理について、航空機情報Ａを例に詳細に説明する。滑走路情報Ｂ及び気象情報Ｃについては後述する。

レーダ情報表示部９は、中央処理部３から出力された航空機情報Ａを表示する。図５に、レーダ情報表示部９に表示される航空機情報Ａの一例を示す。図５に示すように、レーダ情報表示部９には、レーダの探知範囲に存在する航空機１１の位置や高度などの情報が表示される。図６は、図５の表示内容の一部を表形式で表したものである。図６では、例えば航空機１１ｂは、航空機種別符号がＭＩＬ５０２、レーダ中心から３ＮＭ（Nautical Mile：海里）、６３度の位置に存在し、高度が２０５ＦＴ、対地速度が３０ノットであることを示している。

音声変換装置１０は、中央処理部３の航空管制情報を参照するか、又は自動で中央処理部３の航空管制情報を音声変換装置１０に出力する仕組みを有することで、上記の航空機情報Ａを取得する。音声変換装置１０は、図６に示すような情報を、緯度・経度等の基準に合わせるように変換する。具体的には、音声変換装置１０は、本情報を下記のように、Ｘ座標（経度）、Ｙ座標（緯度）、Ｚ座標（高度）等、送信に適する形に変換する。
・レーダ中心から４ＮＭ、４５度→Ｘ軸６０ Ｙ軸１５
・レーダ中心から３ＮＭ、６３度→Ｘ軸５８ Ｙ軸４０
・レーダ中心から３ＮＭ、０度→Ｘ軸５０ Ｙ軸２０

また、中央処理部３から出力された航空管制情報は必要のない情報も含んでいるため、音声変換装置１０は、必要な情報のみをまとめる（ステップＳ２）。必要な情報とは、例えば、図７に示すように、航空機識別、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標、スピード等である。これらの情報は、中央処理部３が管理する航空機分の数だけ存在する。

続いて、図８から図２２を用いて、取得した航空管制情報をビット列に変換し（ステップＳ３）、航空無線で伝達可能な音声信号に変換する（ステップＳ４）処理について説明する。
本実施の形態では、取得した航空管制情報をＱＡＭ方式を用いて音声信号に変換する方法を説明する。ＱＡＭ方式はファクシミリ（以下ＦＡＸという。）で用いられる音声信号変換方式である。ＱＡＭ方式は、振幅変調方式及び位相シフト方式を用いることで通信速度を高めた変換方式である。振幅変調方式及び位相シフト方式のそれぞれの方法について説明する。

振幅変調方式とは、振幅の揺れ幅の違いで情報（１や０など）を表す方法である。振幅変調方式の音声信号の波形イメージを図８に示す。また、位相シフト方式とは、周期を０度、９０度、１８０度、２７０度遅らせることで、情報（００、０１、１０、１１等）を表現する方法である。位相シフト方式の音声信号の波形イメージを図９に示す。ＱＡＭ方式は、振幅変調方式と位相シフト方式の両方を組み合わせることで、情報の変換を効率的に行うことができる。例えば、振幅変調方式を２段階、位相シフトを４段階とすると、ＱＡＭ方式で変換した音声信号は、図１０に示すように、３ビット（０と１）の８値の情報を表すことができる。
図８に示す振幅変調方式では１ビットしか表現できなかった内容が、図９の位相シフト方式では２ビット示すことができる。図１０に示すように、振幅変調方式と位相シフト方式とを組み合わせたＱＡＭ方式では３ビットの情報を表すことができる。このＱＡＭ方式は、振幅変調及び位相シフトの段階により通信速度を上げることができる。例えば、図８には２段階の振幅変調を示したが、これを３段階、４段階と増やすことができる。また、図９では４段階の位相シフトを示したが、これを８段階、１２段階と増やすことができる。これにより、さらに通信速度を上げることができる。なお、通信速度の限度はＡＤ変換部１７の精度による。

図７に示す航空管制情報は、アルファベットと数字の文字列から構成されているため、図１１に示すような、各文字に割り当てられた６ビットのビット列を用いて表現することができる。例えば、図７に示す航空機１１ｂの「ＭＩＬ５０２、５８、４０、２０５、３０」（以下、情報１１ｂという）の内容を図１１に示すビット列で表し、ＱＡＭ方式で変換すると、図１２に示す音声信号の波形となる。

図７の各航空管制情報を連続してＱＡＭ方式にて図１０で示すように変換すれば、航空管制情報を音声信号に変換できる。図７で示す航空管制情報は、第１レーダ１が回転する周期、すなわち４秒ごとに更新される。この航空管制情報を全て音声に変換するには、４秒以内で全ての航空機の情報をＱＡＭ方式で音声信号に変換する必要がある。

通信速度はＡＤ変換部１７の性能によるが、例えば、ＦＡＸで用いられるＶ．２７モデムを基準とすると通信速度は４．８ｋｂｐｓとなり、６ビットで１文字を表現すると１秒間で８００文字の情報の伝達が可能である。なお、情報１１ｂの文字数は１５文字であり、各航空機を示す情報が平均２０文字であるとすると、４．８ｋｂｐｓでは４０機分の航空管制情報が伝達可能である。
また、ＦＡＸで用いられる最高速度の規格であるＧ４を基準とすると、通信速度は６４ｋｂｐｓである。６４ｋｂｐｓで本方式により航空管制情報を伝達すると、１秒間で１０６６７文字の情報の伝達が可能である。２０文字の航空管制情報を伝達すると、１秒間に約５３３機分の位置情報が伝達可能である。４秒間では約２１３３機分の管制情報が伝達可能となる。

また、さらに伝達可能な航空機数を増やすため、情報の圧縮を行う。圧縮の方法としては、数値を４ビットで表現する方法と、頻出語を辞書化して利用する方法がある。

まず、数値を４ビットで表現する方法を説明する。図１１に示した例では、アルファベットと数字をそれぞれ６ビットで表現したが、抽出する情報は主に数値であるため、数値に４ビットで表現することでデータを圧縮する。
例えば、数値であることを示すため、最初に任意の文字“１０００００”等を加え、以降の数値を４ビットで表現する。図１３に数値を４ビットで表現する場合の割り当て表の一例を示す。数値を４ビットで表現した場合、情報１１ｂは次のビット列となる。
001101 001001 001100 100000 0110 0001 0011 0110 1001 0101 0001・・・
M I L 数値 5 0 2 5 8 4 0 ・・・
これにより、６ビット１５文字（９０ビット）で示していた情報１１ｂを、６ビット４文字と４ビット１２文字（２４ビット＋４８ビット＝７２ビット）で示すことができる。

続いて、図１４を用いて、頻出語を辞書化し、利用する方法を説明する。音声変換装置１０は、航空機を識別するための情報に関連付けられた識別データを用いて航空管制情報を圧縮することができる。
具体的には、図１４に示すように、航空会社を示すアルファベット３文字に特定のビット列を関連付けて辞書を作成する。音声変換装置１０は、この辞書を用いて情報を圧縮する。例えば、航空機１１ｂの例では、航空機識別符号「ＭＩＬ５０２」のうち、航空会社を示す「ＭＩＬ」を、関連付けられたビット列「００１」を用いて表現することで情報を圧縮することができる。辞書は航空会社名に限らず、頻出する語を登録することができる。このように、頻出する語に特定のビット列を割り当てることで、航空管制情報をより少ないビット数で表すことができる。
なお、数値を４ビットで表現する場合と同様、最初に任意の文字、例えば“１００００１”を加え、以降の頻出語を辞書で関連付けられたビット列で表現する。
図１４に示した頻出後の辞書を用いて、数値を４ビットで表現した場合、情報１１ｂは次のビット列となる。
100001 001 100000 0110 0001 0011 0110 1001 0101 0001・・・
辞書 MIL 数値 5 0 2 5 8 4 0 ・・・
これにより、６ビット１５文字（９０ビット）で示していた情報１１ｂを、６ビット２文字、３ビット１文字及び４ビット１２文字（１２ビット＋３ビット＋４８ビット＝６３ビット）で示すことができる。

航空管制情報は非公開の情報である。他の装置で情報を受信した第三者により情報を解読されないよう、セキュアな状態で情報を送信することが求められる。以下では、暗号化方式を用いて、送信する航空管制情報を暗号化する方法について説明する。

暗号化方式には、公開鍵暗号方式と共通鍵暗号方式があり、どちらも暗号化に鍵を用いる。鍵は、暗号側と復号側の両方が所持する必要がある。暗号側の音声変換装置１０と復号側の受信装置１２の両方に、新規設置時に予め共通の鍵を持たせることで鍵の流出を防ぐことができる。このため、共通鍵暗号方式が適していると考えられる。共通鍵暗号方式の問題点である共通鍵の漏洩を防ぐだけでなく、情報を解読困難にすることが可能である。

例えば、既に説明した方法により圧縮したビット列を共通の鍵で暗号化する。暗号化方式の例としては、例えば２つの共通鍵を用いて、その両方でＸＯＲをとる方式が考えられる。
下記は航空機１１ｂの航空管制情報である。
100001 001 100000 0110 0001 0011 0110 1001 0101 0001・・・
辞書 MIL 数値 5 0 2 5 8 4 0 ・・・
２つの共通鍵を鍵１、鍵２とし、それぞれ下記の内容とする。
鍵１：111111 000 111111 0000 1111 0000 1111 0000 1111 0000・・・
鍵２：100001 110 100000 1001 0001 1100 0110 0110 0101 1110・・・
鍵１で航空機１１ｂの情報のＸＯＲをとった場合、下記のビット列が生成される。
011110 001 011111 0110 1110 0011 1001 1001 1010 0001・・・
鍵２で上記のビット列のＸＯＲをとった場合、下記のビット列が生成される。
111111 111 111111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111・・・

航空無線は、周波数を合わせると音声信号を入手することができるが、音声信号の変換方式や暗号化方式が不明な場合には、入手した音声信号が何を示している情報なのかを理解することはできない。したがって、上記のように共通鍵で暗号化した状態で航空無線により送信することによって、セキュリティの高い情報の伝達を行うことができる。また、暗号化方式をより複雑にすることで、さらにセキュリティを高めることができる。

受信装置１２は、上記の暗号化された情報を鍵２及び鍵１でＸＯＲをとることで復号し、元の情報を取得することができる。これにより、受信する装置を受信装置１２に限定することができる。

なお、暗号化方式は、上記の方法に限られない。例えば、共通鍵方式には代表例としてＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）方式がある。ＡＥＳ方式では、まず換字表（Ｓボックス：substitution box）による１バイト単位の置換を行う。次に、４バイト単位の行を一定規則で左シフトする。そして、ビット演算による４バイト単位の行列変換を行う。最後に、ラウンド鍵とのＸＯＲをとる。しかし、第１レーダ１は航空機情報Ａを４秒に一度更新し続けるため、処理が追い付かない場合にはＡＥＳ方式は適さない。このような場合には、共通鍵でＸＯＲをとる数を増やす、処理に影響しない速度で暗号化が可能な他の方式を用いる等により、情報の暗号化を行う。

以上、ステップＳ２からステップＳ４について、航空機情報Ａを例に説明を行った。滑走路情報Ｂ及び気象情報Ｃについても、基本的には航空機情報Ａの同様の考え方で処理を行うことができる。以下では、滑走路情報Ｂ及び気象情報Ｃについて、ステップＳ２からＳ４の処理を説明する。

まず、滑走路情報Ｂについて説明する。滑走路情報Ｂは、第２レーダ２で追尾した航空機１１の情報であり、０．５秒ごとに更新される。中央処理部３は、滑走路情報Ｂを第２レーダ２から取得し（ステップＳ１）、管制卓７に送信する。管制卓７では、受信した滑走路情報Ｂの内容をレーダ情報表示部９が表示する。レーダ情報表示部９における表示内容の一例を図１５に示す。
図１５に示すように、滑走路情報Ｂは、滑走路に着陸する航空機１１ｄの情報を示している。図１５において、「ＭＩＬ１８０」は航空機１１ｄの航空機識別符号、「４０」は航空機１１ｄの高度、「２０」は航空機１１ｄのスピードをそれぞれ表している。また、菱形の図形は航空機１１ｄのシンボルを示している。図１５において、上部は航空機１１ｄを側面から見た図である。左から右斜め上方向に示した２本の点線の間に航空機１１ｄが存在する場合、航空機１１ｄは滑走路の垂直方向に対して理想的な進入角度で着陸しようとしていることを示している。
また、図１５において、下部は航空機１１ｄを上面から見た図である。左から右斜め上下方向に示した２本の点線のいずれかに近い位置に航空機１１ｄが存在する場合、航空機１１ｄは滑走路に対して右側又は左側に寄っている状態を示している。また、２本の点線の中央に示した直線付近に航空機１１ｄが存在する場合、航空機１１ｄは滑走路の方向に対し真っすぐに進入していることを示している。

音声変換装置１０は、航空機情報Ａの場合と同様、中央処理部３が取得したこれらの情報から伝達のために必要な情報を抽出し、取得する（ステップＳ２）。また、音声変換装置１０は、航空機情報Ａの場合と同様、送信に必要な情報をまとめる。必要な情報のみをまとめたものの一例を図１６に示す。音声変換装置１０は、図１１の示す表に従い、滑走路情報Ｂからビット列を生成する（ステップＳ３）。航空機１１ｄの滑走路情報Ｂを示す「ＭＩＬ１８０、６０、５０、４０、２０」から、下記のビット列が生成される。
001101 001001 001100 100010 101001 100001・・・
M I L 1 8 0 ・・・
図１７に示すように、音声変換装置１０は、ＱＡＭ方式を用いて上記のビット列を音声信号の波形に変換する（ステップＳ４）。

通信速度を６４ｋｂｐｓとすると、０．５秒間に約５３３３文字の情報の伝達が可能である。２０文字の航空管制情報を伝達すると、０．５秒間に約２６７機分の位置情報が伝達可能である。なお、滑走路情報Ｂも航空機情報Ａと場合と同様に、数値の４ビット表現や頻出語の辞書を用いることで情報の圧縮が可能である。また、変換した音声信号を共通鍵により暗号化することも可能である。

続いて、気象情報Ｃについて、ステップＳ２からＳ４の処理を説明する。気象情報Ｃは、レーダを中心とした範囲における降水確率を示す情報である。気象情報Ｃは、航空機情報Ａと同様に第１レーダ１により取得され、４秒に一度更新される。中央処理部３は、気象情報Ｃを第１レーダ１から取得し（ステップＳ１）、管制卓７に送信する。管制卓７では、受信した気象情報Ｃの内容をレーダ情報表示部９が表示する。レーダ情報表示部９における表示内容の一例を図１８に示す。図１８では、降水確率が０より大きい領域が網掛けで示されている。

音声変換装置１０は、中央処理部３から伝達のために必要な気象情報Ｃを抽出し、取得する（ステップＳ２）。具体的には、図１８で示した情報を、図１９に示すように一定の間隔で分割し、分割したそれぞれの領域における降水確率をビットによって示すことができる。例えば、晴れを「００」で示し、降水率低を「０１」、中を「１０」、高を「１１」で示す。気象情報Ｃの送信のために必要な情報をまとめた表を図２０に示す。

音声変換装置１０は、図２０に示したｙ行の情報を並べ、下記のようなビット列を生成する（ステップＳ３）。
y1：0000000000000101100100
y2：0000000000010100101001
y3：0000000000000100101110

音声変換装置１０は、航空機情報Ａ及び滑走路情報Ｂの場合と同様に、ＱＡＭ方式を用いてビット列を音声信号に変換する（ステップＳ４）。例えば、上記のｙ１のビット列を変換した結果は図２１に示すような音声信号の波形となる。
例えば、レーダ情報表示部９に表示された気象情報Ｃを、縦３００×横３００のメッシュ状に分割したとする。この場合、分割された９００００の各領域に対し２ビットの情報が必要であるため、全領域の情報を示すには１８００００ビットの情報が必要となる。通信速度を６４ｋｂｐｓとすると、１秒間に６４０００ビットの情報の伝達が可能であるから、１８００００ビットの情報は約２．８秒で伝達することができる。

また、音声変換装置１０は、ビットの行番号を割り当て、その行が全て晴れかどうか区別することで、情報を圧縮することができる。行番号にビットを割り当てた例を図２２に示す。例えば、図２２のｙ１７は、行番号にビット列「１００１」を割り当てることで下記のビット列で示すことができる。
y17：00010010000000000000000000000
また、音声変換装置１０は、ｙ行が全て晴れか否かを区別する。例えば、ｙ行が全て晴れ（「００」）の場合は１、雨（「０１」、「１０」、「１１」）が１つでも含まれる場合は０で示すことする。例えば、ｙ１７の行は全て晴れであるため、下記のビット列で示すことができる。
y17：00010011

上記のようにして圧縮した気象情報Ｃは、航空機情報Ａ及び滑走路情報Ｂと同様、共通鍵方式で暗号化することができる。また、航空機情報Ａ及び気象情報Ｃは、いずれも第１レーダ１により取得され、４秒に１度更新される。よって、航空機情報Ａの波形と気象情報Ｃの波形とを繋ぎ合わせることで、１つの周波数内で一度に送信することができる。

続いて、ステップＳ５について説明する。ステップＳ５は、ステップＳ４で変換した音声信号を受信装置１２に送信する処理である。ステップＳ５は、航空機情報Ａ、滑走路情報Ｂ及び気象情報Ｃの表示において全て同じである。
ステップＳ４で変換された音声信号は、音声変換装置１０から通信制御部６に送信される。通信制御部６は、受信した音声信号を通信部５に送信する。通信部５は、航空無線を用いて、航空機１１の受信装置１２に音声信号を発信する。通信部５は、例えば、管制業務で管制官が航空機１１のパイロットと通信するために業務で使用している装置であり、基地の対空送信所及び対空受信所に備えられている。

最後に、ステップＳ６について説明する。ステップＳ６は、受信装置１２が音声信号を受信し、航空管制情報を表示部１９に表示する処理である。

受信装置１２の構成は、既に説明したように図３のブロック図に示す通りである。まず、受信アンテナ１６は、ステップＳ５で通信部５から送信された航空無線を受信する。受信アンテナ１６は航空機１１に備え付けられている、管制官と通話するための航空無線部２２でも代用可能である。

ＡＤ変換部１７は、受信した航空無線をアナログ信号からデジタル信号に変換する。これにより、処理部１８は、ステップＳ３及びＳ４において圧縮及び暗号化された情報を取得する。処理部１８は、予め登録された共通鍵を使用して暗号化された情報を復号し、圧縮された情報を解凍する。
これにより、処理部１８は、航空機情報Ａの場合には図７と、滑走路情報Ｂの場合には図１６と、気象情報Ｃの場合には図２０と同様の情報を取得する。処理部１８は、上記処理により取得したデジタル信号に基づいて、航空管制情報を示す表示信号を生成し、生成した表示信号を表示部１９に送信する。また、処理部１８は一つ前の処理により取得した航空管制情報の差分から、進行方向を判別し、表示部１９に送信する機能を持たせることができる。また、処理部１８は、取得した航空管制情報を蓄積することで、飛行経路を蓄積したり、衝突を予想したりする機能を持たせることができる。

表示部１９は、受信した表示信号から航空管制情報の画像情報を表示する。例えば、航空機情報Ａを表示する場合、表示部１９は、管制卓７のレーダ情報表示部９と同様、図５に示すような画像を表示することができる。また、航空機１１のそれぞれは識別符号により識別することができるため、表示部１９は、自機を中心とした画面を表示することができる。

図２３に、自機が航空機１１ｂである場合における表示部１９の表示内容の一例を示す。図２３に示すように、表示部１９は自機を画像領域の中央付近に配置して表示を行うことができる。したがって、航空機１１ｂのパイロットは自機を中心とした他機の位置状況を容易に把握することができる。加えて、表示部１９は、自機に接近し、衝突の可能性のある航空機が存在する場合、図２４に示すようにアラートを表示することもできる。また、処理部１８は、スピーカ２０から警告音を発生させることもできる。さらに、図２５に示すように、表示部１９は、マップと重ねて自機及び他機の位置情報を表示させることもできる。これにより、航空機１１ｂのパイロットは、容易に自機の現在位置を把握することができる。

表示部１９は、滑走路情報Ｂ及び気象情報Ｃを表示する場合には、それぞれ図１５及び図２６と同様の画像を表示することができる。気象情報Ｃについては、既に示した図１８とは異なり、自機及び他機の位置情報を気象情報Ｃと重ねて表示することが可能となる。なお、表示部１９の表示内容は、操作部２１を介して、航空機情報Ａ、滑走路情報Ｂ及び気象情報Ｃのいずれかをパイロットが切り換えることができる。

上述のように航空機１１内に設けられた受信装置１２を用いる以外に、地上作業者１３が受信端末１４によって情報を取得することもできる。地上作業者１３は、例えば、基地内で作業する作業要員や装置類の整備要員等である。受信端末１４は、例えば地上作業者１３が携帯して使用することが可能な、タブレット型端末などである。
例えば、基地にいる航空自衛隊の整備士は、飛行中の情報をパイロットからヒアリングし、その結果をもとに航空機１１の整備を行っている。そこで、図１５に示すような滑走路の監視情報から航空機１１が着陸する軌跡を蓄積することで、一週間等、一定期間のＭＩＬ１８０の着陸の様子を記録することができる。
図２７に、着陸の様子を記録した結果の一例を示す。図２７のように記録を取ることで、一定期間の内、危険な着陸がどの程度あったか、着陸が天候にどの程度左右されるか、その原因は何かを調べ、評価するための情報源とすることができる。

以上説明したように、本実施の形態にかかる航空管制情報表示システム１００によれば、取得した航空管制情報を航空無線で送信可能な音声信号に変換して航空機に対して送信するので、航空管制情報を航空機に適切に伝えることができる。
また、本実施の形態にかかる音声変換装置１０は、航空機に送信するための航空管制情報を取得する取得部１０ａと、取得した航空管制情報からビット列を生成する生成部１０ｂと、ビット列を音声信号に変換する音声変換部１０ｃと、を備えるので、取得した航空管制情報を適切に音声信号に変換することができる。
そして、本実施の形態にかかる受信装置１２は、音声信号として送信された航空管制情報をデジタル信号に変換するＡＤ変換部１７と、デジタル信号に基づいて、航空管制情報を示す表示信号を生成する処理部１８と、表示信号に基づいて航空管制情報を表示する表示部１９と、を備えるので、航空無線により受信した音声信号に対し適切な処理を行い、航空機１１内で航空管制情報を表示することができる。

また、本実施の形態にかかる変換方法は、航空機に送信するための航空管制情報を取得するステップと、取得した航空管制情報からビット列を生成するステップと、ビット列を音声信号に変換するステップと、を備えるので、取得した航空管制情報を適切に音声信号に変換することができる。
そして、本実施の形態にかかる受信方法は、音声信号として送信された航空管制情報をデジタル信号に変換するステップと、デジタル信号に基づいて、航空管制情報を示す表示信号を生成するステップと、表示信号に基づいて航空管制情報を表示するステップと、を備えるので、航空無線により受信した音声信号に対し適切な処理を行い、航空機１１内で航空管制情報を表示することができる。

また、本実施の形態にかかる航空管制情報表示システム１００では、非公開の航空管制情報を暗号化して送信するので、セキュアな状態で情報の送受信を行うことができる。送信にあたっては、情報の内容を限定し、圧縮を行うことで瞬時に情報を送信することができる。その結果、航空管制情報表示システム１００は、第１レーダ１及び第２レーダ２の情報取得周期に合わせて定期的に情報を航空機１１に送信することができ、航空機１１はリアルタイムに周囲の航空機等の情報を取得することができる。これにより、パイロットに緊急的な情報を伝えることが可能となる。例えば周囲の航空機と衝突のリスクがあれば、その情報をアラート情報として伝達し、表示部１９に表示する。パイロットは、表示部１９の表示を見ることで、管制官の音声連絡よりも早く衝突のリスクに気付くことができ、リスクを回避して安全に航空機を操縦することができる。また、パイロットは、管制官の指示に誤りがないことを表示部１９の表示によって確認することもできる。パイロットは、表示部１９に着陸のための滑走路付近の自機の監視情報を表示させることにより、着陸時の支援を得ることができる。

さらに、本実施の形態にかかる航空管制情報表示システム１００では、受信装置１２として、容易に後付け可能な装置、例えば小型アンテナを有するバックミラーモニタやタブレット等を用いることができる。これらのような小型かつ軽量な装置を用いることで、航空機１１のコクピット内のスペースを圧迫することなく、容易に後付けすることが可能である。例えば、訓練機、輸送機、ヘリコプター等の航空機には重量や電力の制限があり、機種によってはレーダの搭載が難しい場合がある。しかし、このような場合にも、コンパクトな形状の受信装置１２を用いることで航空機１１の重量制限や電力制限を満たすことも容易である。さらに、情報の暗号化を用いることで、これらの受信装置１２を、暗号化された情報の復号が可能な装置のみに限定することができるので、高いセキュリティを確保することができる。したがって、本実施の形態にかかる航空管制情報表示システム１００では、既存の設備の構成を大きく変えることなく、受信装置１２を後付けすることによって、容易に本発明を実現することができる。訓練機、輸送機、ヘリコプターには、レーダが搭載されておらず、事故リスクの高い着陸時において用いられる計器が限られている。しかし、本実施の形態にかかる航空管制情報表示システム１００によれば、これらの航空機であっても、航空無線が受信可能な範囲であれば、必要な航空管制情報を得ることができる。
なお、受信装置１２は後付けの形態に限定されず、航空機１１に初めから備わっていてもよい。また、受信端末１４は、持ち運び可能な端末に限らず、例えばデスクトップ型のパーソナルコンピュータ等であってもよい。

また、航空無線で音声信号を使用するため、送信側の装置（通信部５及び航空管制レーダ部１５）としては、例えば、自衛隊の基地が所有する航空無線用の既存の機材類を活用することができる。航空無線及び航空管制レーダ部１５は、今後もアナログ信号が使用され、これらの基本的な構造は長期に渡り変更されないと考えられる。したがって、これら既存の機材類を活用できれば、新たな設備を導入する必要がなく、コストの面からも好ましい。

ところで、音声信号により情報を伝達する手段として、ＦＡＸの技術が知られている。しかし、本発明とＦＡＸとでは、下記に示すような点において異なっている。

まず、本発明とＦＡＸとでは、解決すべき課題（目的）と伝達方法が異なる。ＦＡＸは、文字や図形や写真など静止画像の伝達を目的としている。ＦＡＸでは、静止画像を細かい画素に分解し、音声信号に変えて伝送し、受信側はそれを紙面上に再生することにより情報を伝達する。
これに対し、本発明は、航空管制情報を航空機に適切に伝えることを課題としている。本発明では、伝達する情報を最低限の内容（例えば、航空機識別、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標等）に限定した上で情報を音声信号に変え、０．５秒又は４秒に１回等、定期的に送り続ける。そして、受信装置側でこれを受信して画面に表示することにより情報を伝達する。本発明では、このような構成により航空管制情報をリアルタイムで伝達することで、上記課題の解決を図っている。
上記の課題に関連して、管制官とパイロットの意思疎通におけるミスについて説明する。既存のシステムや装置では、航空機の位置情報を把握しているのは、基地にいる管制官である。管制官は管制卓の情報を見ながら、航空機のパイロットに航空無線で音声のみで指示を行う。航空機のパイロットは、管制官からの指示を受けることにより、初めて対応の必要性を把握し、これに対応する。しかし、管制官からの指示は音声のみのため、ノイズ等により音声が聞き取りにくかった場合、パイロットは、誤認識を防ぐために指示内容を復唱するなどして確認を行う。このような場合、パイロットに負担がかかり、タイムロスが生じる。
本発明では、航空機の受信装置で管制官と同じ情報を表示することができるため、パイロットは、表示を確認することにより情報を視覚的に、しかも管制官の指示よりも前に認識することができる。これにより、パイロットは容易に管制官との意思疎通が可能となり、タイムロスの発生も低減することができる。

また、本発明とＦＡＸとでは、伝達方法が異なる。ＦＡＸでは、静止画像を細かい画素に分解し、電気信号に変えて伝送する。静止画像を区切り、０及び１の信号に変換する。このため、画像の端から端まで、全ての変換が必要である。
これに対し、本発明では、航空機の位置情報と識別情報のみが分かればよいため、情報を限定し、０及び１の信号に変換する。例えば、航空機識別、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標に情報量を限定することでデータ容量を抑え、０．５秒や４秒など、レーダの周期に合わせて、ほぼリアルタイムに定期的に情報を伝送する。このため、既に説明したように、頻出する語を辞書にする、数値を少ないビット列で表すなどして圧縮を行うことができる。

さらに、本発明とＦＡＸとでは、セキュリティの高さが異なる。ＦＡＸでは、情報を暗号化せず、そのまま送信する。よって、情報を受信できれば第三者でも閲覧が可能である。
これに対し、本発明は、航空管制情報を扱うため、公開先の制限が必要である。本発明は、共通鍵を用いて情報を暗号化することで、共通鍵を有する受信装置のみしか情報を閲覧することができないようにしている。

続いて、本発明とＦＡＸとの運用方法の違いについて説明する。ＦＡＸは、帳票や手書きの書面などを紙面で送信する必要がある場合に使用される。
これに対し、本発明は、例えば以下のような使用方法が可能である。例えば、管制官が音声による管制指示を行っている途中で画像情報を送信し、航空機内で表示させることができる。管制官は、例えばパイロットとの会話の途中で、「これから位置情報を送信します」などと指示し、これに続けて位置情報が含まれる音声信号を航空機に向けて送信する。航空機では、これを受信装置のマイク等により収音し、位置情報の画像を表示部に表示する。他には、例えば、受信した管制官の音声情報を音声認識し、文字情報として表示部に表示させてもよい。これにより、管制官の音声を聴覚だけでなく、視覚によっても認識することが可能である。

さらに、本発明とＦＡＸとでは、その効果が異なる点について説明する。ＦＡＸでは、文字、図形、写真など、静止画像を伝達ができるという効果があるが、本発明は、これらの効果に限られない。本発明では、管制官とパイロットが同じ画面を確認することができるため、管制指示の誤認識を防ぐことができる。また、パイロットが指示内容を視覚的に確認できるため、仮に管制官の見落としがあっても、それに気付くことができる。また、パイロットは、例えば夜間や雨天時などの滑走路が見え辛いときに、表示された情報を確認して安全な着陸に役立てることができる。さらに、本発明は、着陸時の飛行経路を蓄積し、着陸時の操縦を評価する情報源を得ることができる。例えば、着陸が粗いと高額な航空機を傷める要因となるため、着陸時の情報を蓄積することで、飛行の安全性の向上にも寄与することができる。

また、特許文献２には、音声メッセージを含むメッセージを受信するように動作可能な少なくとも１つのアンテナを含むシステムが開示されている。特許文献２に記載のシステムでは、少なくとも１つのアンテナが備えられ、このアンテナから音声メッセージに対応する信号を受信して、ディスプレイユニットにテキストや画像を表示する。したがって、特許文献２に記載のシステムでは、信号の受信のためにアンテナが必須である。
これに対し、本発明では、アンテナは必ずしも必要ではない。既に述べたように、受信装置として航空機に予め搭載されている航空無線装置を用いることができるので、アンテナを新たに設ける必要がない。また、特許文献２では、飛行中の航空機や着陸機の位置情報を表示することや、情報の音声信号への変換についても考慮されていない。

また、特許文献３には、航空機と地上コンピュータワークステーションとの間で、音声等と飛行データとの実時間の双方向伝送を利用するシステムが開示されている。特許文献３で開示されたシステムでは、航空機以外の第三者がモニタリングすることで飛行の安全を図ることを趣旨としている。また、外部サービスの利用を前提とし、航空無線で音声信号を使用することについては考慮されていない。
これに対し、本発明では、第三者や外部サービスを介することなく、既設の通信装置を通信手段として利用することで、課題を解決することができる。加えて、本発明では、既存のレーダの情報取得周期に合わせて情報を定期的に伝達することができ、さらに、その情報を蓄積して活用することができる。特許文献３のシステムとは異なり、本発明では、航空機に別途のセンサを設けて情報のやりとりを行う必要がなく、受信装置のみで情報の解析が可能である。

また、特許文献４には、形式や情報表示フォーマットが異なる送信ネットワークと処理システムとを接続する装置が開示されている。特許文献４に記載の装置は、全ての情報をまとめて送信できるような最大限のモジュラー化が行われた接続装置を提案するものである。しかし、特許文献４では、レーダが搭載されていない訓練機等が、その位置情報を取得することについては考慮されていない。したがって、本発明で実現するような、航空無線で音声信号を利用して、これらの訓練機等が航空管制情報を利用することは想定されていない。また、本発明は独自のプロトコルにより通信を行うため、特許文献４の装置とは異なり、一般化されたプロトコルの規定には従わない。

＜ハードウェアの構成例＞
本実施の形態にかかる各処理は、音声変換装置１０及び受信装置１２の各々においてプログラムを実行することで実施してもよい。これらのプログラムは、音声変換装置１０及び受信装置１２の各々が備えるメモリに格納されている。また、音声変換装置１０及び受信装置１２は、各々のメモリからプログラムを読み出し、各々が有するプロセッサで各々のプログラムを実行することで、上述の処理を実行することができる。

プロセッサは、例えば、マイクロプロセッサ、MPU（Micro Processing Unit）、又はCPU（Central Processing Unit）であってもよい。プロセッサは、複数のプロセッサを含んでもよい。

メモリは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。メモリは、プロセッサから離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサは、図示されていないI/Oインタフェースを介してメモリにアクセスしてもよい。

プロセッサの各々は、図面を用いて説明されたアルゴリズムをコンピュータに行わせるための命令群を含む１又は複数のプログラムを実行する。このプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、Compact Disc Read Only Memory（CD-ROM）、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ（例えば、マスクROM、Programmable ROM（PROM）、Erasable PROM（EPROM）、フラッシュROM、Random Access Memory（RAM））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述の説明では、航空機情報Ａとして、周囲の航空機の位置情報を用いて説明したが、これに限られない。将来的に、第１レーダ１がドローンや鳥検知など新たな情報を扱うようになれば、それらに応じて、本発明の利用を増やすことができる。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
航空機に送信するための航空管制情報を取得する取得部と、
前記取得した航空管制情報からビット列を生成する生成部と、
前記ビット列を音声信号に変換する音声変換部と、を備える、
変換装置。
（付記２）
前記航空管制情報は、航空機の位置情報、滑走路における自機の位置情報、及び気象情報の少なくとも１つを含む、
付記１に記載の変換装置。
（付記３）
前記生成部は、航空機を識別するための情報に関連付けられた識別データを用いて前記航空管制情報を圧縮する、
付記１又は２に記載の変換装置。
（付記４）
前記音声変換部は、前記ビット列を暗号化し、音声信号に変換する、
付記１から３のいずれか１項に記載の変換装置。
（付記５）
前記音声信号に変換された航空管制情報を送信する通信部をさらに備え、
前記通信部は、管制官が発した声の音声信号を航空機に送信する、
付記１から４のいずれか１項に記載の変換装置。
（付記６）
前記航空管制情報は地上側のレーダで得られた航空機の位置情報を含み、
前記取得部は、前記航空管制情報を前記レーダの周期で取得し、
前記通信部は、前記取得部が前記航空管制情報を新たに取得するまでに前記送信を行う、
付記５に記載の変換装置。
（付記７）
音声信号として送信された航空管制情報をデジタル信号に変換するＡＤ変換部と、
前記デジタル信号に基づいて、航空管制情報を示す表示信号を生成する処理部と、
前記表示信号に基づいて前記航空管制情報を表示する表示部と、を備える、
受信装置。
（付記８）
前記表示部は、航空機内又は地上作業者が有する通信端末に設けられる、
付記７に記載の受信装置。
（付記９）
前記ＡＤ変換部は、前記音声信号として送信された航空管制情報を有線により取得する、
付記７又は８に記載の受信装置。
（付記１０）
前記音声信号として送信された航空管制情報を出力するスピーカと、
前記スピーカから出力された航空管制情報を取得するマイクと、をさらに備え、
前記ＡＤ変換部は、前記マイクから航空管制情報を取得する、
付記７又は８に記載の受信装置。
（付記１１）
航空機に送信するための航空管制情報を取得する取得部と、
前記取得した航空管制情報からビット列を生成する生成部と、
前記ビット列を音声信号に変換する音声変換部と、
前記音声信号に変換された航空管制情報を送信する通信部と、
前記送信された航空管制情報をデジタル信号に変換するＡＤ変換部と、
前記デジタル信号に基づいて、航空管制情報を示す表示信号を生成する処理部と、
前記表示信号に基づいて前記航空管制情報を表示する表示部と、を備える、
表示システム。
（付記１２）
前記航空管制情報は、航空機の位置情報、滑走路における自機の位置情報、及び気象情報の少なくとも１つを含む、
付記１１に記載の表示システム。
（付記１３）
前記生成部は、航空機を識別するための情報に関連付けられた識別データを用いて前記航空管制情報を圧縮する、
付記１１又は１２に記載の表示システム。
（付記１４）
前記音声変換部は、前記ビット列を暗号化し、音声信号に変換する、
付記１１から１３のいずれか１項に記載の表示システム。
（付記１５）
前記通信部は、管制官が発した声の音声信号を航空機に送信する、
付記１１から１４のいずれか１項に記載の表示システム。
（付記１６）
前記航空管制情報は地上側のレーダで得られた航空機の位置情報を含み、
前記取得部は、前記航空管制情報を前記レーダの周期で取得し、
前記通信部は、前記取得部が前記航空管制情報を新たに取得するまでに前記送信を行う、
付記１１から１５のいずれか１項に記載の表示システム。
（付記１７）
前記表示部は、航空機内又は地上作業者が有する通信端末に設けられる、
付記１１から１６のいずれか１項に記載の表示システム。
（付記１８）
前記ＡＤ変換部は、前記音声信号として送信された航空管制情報を有線により取得する、
付記１１から１７のいずれか１項に記載の表示システム。
（付記１９）
前記音声信号として送信された航空管制情報を出力するスピーカと、
前記スピーカから出力された航空管制情報を取得するマイクと、をさらに備え、
前記ＡＤ変換部は、前記マイクから航空管制情報を取得する、
付記１１から１８のいずれか１項に記載の表示システム。
（付記２０）
航空機に送信するための航空管制情報を取得するステップと、
前記取得した航空管制情報からビット列を生成するステップと、
前記ビット列を音声信号に変換するステップと、を備える、
変換方法。
（付記２１）
前記航空管制情報は、航空機の位置情報、滑走路における自機の位置情報、及び気象情報の少なくとも１つを含む、
付記２０に記載の変換方法。
（付記２２）
前記生成するステップでは、航空機を識別するための情報に関連付けられた識別データを用いて前記航空管制情報が圧縮される、
付記２０又は２１に記載の変換方法。
（付記２３）
前記音声信号に変換するステップでは、前記ビット列が暗号化され、音声信号に変換される、
付記２０から２２のいずれか１項に記載の変換方法。
（付記２４）
送信装置を用いて前記音声信号に変換された航空管制情報を送信するステップをさらに備え、
前記送信装置は、管制官が発した声の音声信号を航空機に送信する、
付記２０から２３のいずれか１項に記載の変換方法。
（付記２５）
前記航空管制情報は地上側のレーダで得られた航空機の位置情報を含み、
前記取得するステップでは、前記航空管制情報が前記レーダの周期で取得され、
前記送信するステップでは、前記取得するステップで前記航空管制情報が新たに取得されるまでに前記送信装置が送信する、
付記２４に記載の変換方法。
（付記２６）
音声信号として送信された航空管制情報をデジタル信号に変換するステップと、
前記デジタル信号に基づいて、航空管制情報を示す表示信号を生成するステップと、
前記表示信号に基づいて前記航空管制情報を表示するステップと、を備える
受信方法。
（付記２７）
前記表示するステップでは、航空機内又は地上作業者が有する通信端末が前記航空管制情報を表示する、
付記２６に記載の受信方法。
（付記２８）
前記デジタル信号に変換するステップでは、前記音声信号として送信された航空管制情報をＡＤ変換装置が有線により取得する、
付記２６又は２７に記載の受信方法。
（付記２９）
スピーカが前記音声信号として送信された航空管制情報を出力し、
前記デジタル信号に変換するステップでは、前記スピーカから出力された航空管制情報をマイクが取得する、
付記２６又は２７に記載の受信方法。
（付記３０）
航空機に送信するための航空管制情報を取得するステップと、
前記取得した航空管制情報からビット列を生成するステップと、
前記ビット列を音声信号に変換するステップと、
前記音声信号に変換された航空管制情報を送信するステップと、
前記送信された航空管制情報をデジタル信号に変換するステップと、
前記デジタル信号に基づいて、航空管制情報を示す表示信号を生成するステップと、
前記表示信号に基づいて前記航空管制情報を表示するステップと、を備える、
表示方法。
（付記３１）
前記航空管制情報は、航空機の位置情報、滑走路における自機の位置情報、及び気象情報の少なくとも１つを含む、
付記３０に記載の表示方法。
（付記３２）
前記生成するステップでは、航空機を識別するための情報に関連付けられた識別データを用いて前記航空管制情報が圧縮される、
付記３０又は３１に記載の表示方法。
（付記３３）
前記音声信号に変換するステップでは、前記ビット列が暗号化され、音声信号に変換される、
付記３０から３２のいずれか１項に記載の表示方法。
（付記３４）
前記送信するステップでは、管制官が発した声の音声信号が航空機に送信される、
付記３０から３３のいずれか１項に記載の表示方法。
（付記３５）
前記航空管制情報は地上側のレーダで得られた航空機の位置情報を含み、
前記取得するステップでは、前記航空管制情報が前記レーダの周期で取得され、
前記送信するステップでは、前記取得するステップで前記航空管制情報が新たに取得されるまでに前記送信が行われる、
付記３０から３４のいずれか１項に記載の表示方法。
（付記３６）
前記表示するステップでは、航空機内又は地上作業者が有する通信端末が前記航空管制情報を表示する、
付記３０から３５のいずれか１項に記載の表示方法。
（付記３７）
前記デジタル信号に変換するステップでは、前記音声信号として送信された航空管制情報をＡＤ変換装置が有線により取得する、
付記３０から３６のいずれか１項に記載の表示方法。
（付記３８）
スピーカが前記音声信号として送信された航空管制情報を出力し、
前記デジタル信号に変換するステップでは、前記スピーカから出力された航空管制情報をマイクが取得する、
付記３０から３６のいずれか１項に記載の表示方法。
（付記３９）
航空機に送信するための航空管制情報を取得するステップと、
前記取得した航空管制情報からビット列を生成するステップと、
前記ビット列を音声信号に変換するステップと、を備えた方法をコンピュータに実行させる、
変換プログラム。
（付記４０）
前記航空管制情報は、航空機の位置情報、滑走路における自機の位置情報、及び気象情報の少なくとも１つを含む、
付記３９に記載の変換プログラム。
（付記４１）
前記生成するステップでは、航空機を識別するための情報に関連付けられた識別データを用いて前記航空管制情報が圧縮される、
付記３９又は４０に記載の変換プログラム。
（付記４２）
前記音声信号に変換するステップでは、前記ビット列が暗号化し、音声信号に変換される、
付記３９から４１のいずれか１項に記載の変換プログラム。
（付記４３）
コンピュータに対して、前記音声信号に変換された航空管制情報を送信するステップをさらに実行させ、
前記送信するステップは、管制官が発した声の音声信号を航空機に送信する、
付記３９から４２のいずれか１項に記載の変換プログラム。
（付記４４）
前記航空管制情報は地上側のレーダで得られた航空機の位置情報を含み、
前記取得するステップでは、前記航空管制情報が前記レーダの周期で取得され、
前記送信するステップでは、前記取得するステップで前記航空管制情報が新たに取得されるまでに送信する、
付記４３に記載の変換プログラム。
（付記４５）
音声信号として送信された航空管制情報をデジタル信号に変換するステップと、
前記デジタル信号に基づいて、航空管制情報を示す表示信号を生成するステップと、
前記表示信号に基づいて前記航空管制情報を表示するステップと、を備えた方法をコンピュータに実行させる、
受信プログラム。
（付記４６）
前記表示するステップでは、航空機内又は地上作業者が有する通信端末が前記航空管制情報を表示する、
付記４５に記載の受信プログラム。
（付記４７）
前記デジタル信号に変換するステップでは、前記音声信号として送信された航空管制情報をＡＤ変換装置が有線により取得する、
付記４５又は４６に記載の受信プログラム。
（付記４８）
スピーカが前記音声信号として送信された航空管制情報を出力し、
前記デジタル信号に変換するステップでは、前記スピーカから出力された航空管制情報をマイクが取得する、
付記４５又は４６に記載の受信プログラム。
（付記４９）
航空機に送信するための航空管制情報を取得するステップと、
前記取得した航空管制情報からビット列を生成するステップと、
前記ビット列を音声信号に変換するステップと、
前記音声信号に変換された航空管制情報を送信するステップと、
前記送信された航空管制情報をデジタル信号に変換するステップと、
前記デジタル信号に基づいて、航空管制情報を示す表示信号を生成するステップと、
前記表示信号に基づいて前記航空管制情報を表示するステップと、をコンピュータに実行させる、
表示プログラム。
（付記５０）
前記航空管制情報は、航空機の位置情報、滑走路における自機の位置情報、及び気象情報の少なくとも１つを含む、
付記４９に記載の表示プログラム。
（付記５１）
前記生成するステップでは、航空機を識別するための情報に関連付けられた識別データを用いて前記航空管制情報が圧縮される、
付記４９又は５０に記載の表示プログラム。
（付記５２）
前記音声信号に変換するステップでは、前記ビット列が暗号化され、音声信号に変換される、
付記４９から５１のいずれか１項に記載の表示プログラム。
（付記５３）
前記送信するステップでは、管制官が発した声の音声信号が航空機に送信される、
付記４９から５２のいずれか１項に記載の表示プログラム。
（付記５４）
前記航空管制情報は地上側のレーダで得られた航空機の位置情報を含み、
前記取得するステップでは、前記航空管制情報が前記レーダの周期で取得され、
前記送信するステップでは、前記取得するステップで前記航空管制情報が新たに取得されるまでに前記送信が行われる、
付記４９から５３のいずれか１項に記載の表示プログラム。
（付記５５）
前記表示するステップでは、航空機内又は地上作業者が有する通信端末が前記航空管制情報を表示する、
付記４９から５４のいずれか１項に記載の表示プログラム。
（付記５６）
前記デジタル信号に変換するステップでは、前記音声信号として送信された航空管制情報をＡＤ変換装置が有線により取得する、
付記４９から５５のいずれか１項に記載の表示プログラム。
（付記５７）
スピーカが前記音声信号として送信された航空管制情報を出力し、
前記デジタル信号に変換するステップでは、前記スピーカから出力された航空管制情報をマイクが取得する、
付記４９から５６のいずれか１項に記載の表示プログラム。

１ 第１レーダ
２ 第２レーダ
３ 中央処理部
４ 外部システム
５ 通信部
６ 通信制御部
７ 管制卓
８ 音声部
９ レーダ情報表示部
１０ 音声変換装置
１０ａ 取得部
１０ｂ 生成部
１０ｃ 音声変換部
１１、１１ａ～１１ｄ 航空機
１２ 受信装置
１３ 地上作業者
１４ 受信端末
１５ 航空管制レーダ部
１６ 受信アンテナ
１７ ＡＤ変換部
１８ 処理部
１９ 表示部
２０ スピーカ
２１ 操作部
２２ 航空無線部
２２ａ スピーカ
２３ マイク
１００ 航空管制情報表示システム

Claims (8)

1. 航空機に送信するための航空管制情報を取得する取得部と、
   前記取得した航空管制情報からビット列を生成する生成部と、
   前記ビット列を音声信号に変換する音声変換部と、を備え、
   前記生成部は、航空機を識別するための情報に関連付けられた識別データを用いて前記航空管制情報を圧縮する、
   変換装置。
2. 前記航空管制情報は、航空機の位置情報、滑走路における自機の位置情報、及び気象情報の少なくとも１つを含む、
   請求項１に記載の変換装置。
3. 前記音声信号に変換された航空管制情報を送信する通信部をさらに備え、
   前記通信部は、管制官が発した声の音声信号を航空機に送信する、
   請求項１又は２に記載の変換装置。
4. 前記航空管制情報は地上側のレーダで得られた航空機の位置情報を含み、
   前記取得部は、前記航空管制情報を前記レーダの周期で取得し、
   前記通信部は、前記取得部が前記航空管制情報を新たに取得するまでに前記送信を行う、
   請求項３に記載の変換装置。
5. 音声信号として送信された航空管制情報をデジタル信号に変換するＡＤ変換部と、
   前記デジタル信号に基づいて、航空管制情報を示す表示信号を生成する処理部と、
   前記表示信号に基づいて前記航空管制情報を表示する表示部と、を備え、
   前記音声信号として送信された航空管制情報を出力するスピーカと、
   前記スピーカから出力された航空管制情報を取得するマイクと、をさらに備え、
   前記ＡＤ変換部は、前記マイクから航空管制情報を取得する、
   受信装置。
6. 航空機に送信するための航空管制情報を取得する取得部と、
   前記取得した航空管制情報からビット列を生成する生成部と、
   前記ビット列を音声信号に変換する音声変換部と、
   前記音声信号に変換された航空管制情報を送信する通信部と、
   前記送信された航空管制情報をデジタル信号に変換するＡＤ変換部と、
   前記デジタル信号に基づいて、航空管制情報を示す表示信号を生成する処理部と、
   前記表示信号に基づいて前記航空管制情報を表示する表示部と、を備え、
   前記生成部は、航空機を識別するための情報に関連付けられた識別データを用いて前記航空管制情報を圧縮する、
   表示システム。
7. 航空機に送信するための航空管制情報を取得するステップと、
   前記取得した航空管制情報からビット列を生成するステップと、
   前記ビット列を音声信号に変換するステップと、を備え、
   前記ビット列を生成するステップでは、航空機を識別するための情報に関連付けられた識別データを用いて前記航空管制情報を圧縮する、
   変換方法。
8. 航空機に送信するための航空管制情報を取得するステップと、
   前記取得した航空管制情報からビット列を生成するステップと、
   前記ビット列を音声信号に変換するステップと、を備えた方法をコンピュータに実行させ、
   前記ビット列を生成するステップでは、航空機を識別するための情報に関連付けられた識別データを用いて前記航空管制情報を圧縮する、
   変換プログラム。

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