JPH0966900A - 飛行状態監視方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 後での事故原因の速やかな究明可として、着
陸／離陸状態にある航空機の飛行状態を連続的に視監す
ること。 【構成】 着陸／離陸状態にある航空機を自動追尾しつ
つ、複数の方向からその航空機を連続画像として検出し
ている状態で、画像処理による事前設定データベースと
の比較によっては、その航空機の機種が特定された上、
その航空機の実際の飛行状態が標準着陸／離陸状態と対
比表示される場合は、飛行状態の標準着陸／離陸状態か
らの逸脱が容易に知れるものである。しかも、その際で
の検出画像が保存される場合は、後での事故原因究明が
速やかに行われ得るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、着陸、あるいは離陸の
状態にある航空機に対して、地上から的確な支援情報を
与え得るばかりか、空港内、あるいは空港付近で航空機
事故が発生した場合には、その事故原因の究明が速やか
に行われるようにした飛行状態監視方法とその装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】これまで、飛行体からのレ−ダの情報を
処理することによって、飛行体各々の位置等を求める技
術としては、例えば特開平３−２２０４８６号公報（飛
行場レ−ダ処理装置）が知られている。これによる場
合、空港面探知レ−ダの利用によって、航空機位置のシ
ンボル表示が可能とされ、精測進人レ−ダおよびその追
尾装置処理結果の使用により到着機へのコ−ルサイン表
示が可能とされたものとなっている。具体的には、ＰＡ
Ｒ（精測進人レ−ダ）装置では、航空機からの応答はレ
−ダビデオ信号として検出された上、第１の目標検出回
路で目標の位置デ−タに変換された後、第１の追尾装置
では、アンテナの走査毎に得られる目標の位置情報はそ
れぞれの航跡情報に変換されるものとなっている。その
後は、他システム、または官制官からの飛行計画情報が
付与された上、着陸官制のためのレーダ表示装置上に表
示されるものとなっている。一方、空港面探知レーダで
は、滑走路上や誘導路上を走行している航空機等からの
応答がレーダビデオ信号として検出された上、第２の目
標検出回路で目標の位置デ−タに変換されるものとなっ
ている。第２の追尾装置ではまた、アンテナの回転毎に
得られる目標の位置情報はそれぞれの航跡情報に変換さ
れた上、第１の追尾装置からの航跡情報との間で位置、
速度による相関処理が行われるに際し、一定の範囲内に
あるものは同一の目標であるとして識別されるものとな
っている。識別された目標のうち、第２の追尾装置によ
り飛行計画情報（コールサイン情報を含む）が付与され
ているものについては、目標情報にコールサイン情報が
付与されることによって、タワー用レーダ表示装置で
は、第２の追尾装置からの目標情報は、位置シンボル、
コールサイン符号等が付された状態として表示され得る
ものとなっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】さて、これまでの多く
の事故発生履歴からして、一般に、航空機事故は空港
内、あるいは空港近辺での離着陸の際に確率大として発
生することが知られている。その主要因としては、離着
陸の際に、航空機は自動操縦モードが解除された状態
で、有視界状態下にパイロットによって人為的に操縦さ
れるからであると考えられている。しかしながら、離着
陸の際に、地上からの各種支援情報下に、パイロットに
よって航空機の操縦されているにしても、地上の官制官
は勿論のこと、パイロット自身が自己の操縦下にある航
空機が実際に如何なる飛行状態にあるかを正確に把握す
ることは困難となっているのが現状である。

【０００４】一方、以上のような状況とは別に、上記公
報による場合には、専ら飛行体各々からのレ−ダ情報の
処理によって、飛行体各々の位置や高度、軌跡等が大ま
かに識別可とされているも、レ−ダ情報のみでは、飛行
体の滑走路に対する進入角度状態や、それ自体の姿勢状
態を正確に把握することは困難であり、したがって、飛
行状態にある航空機に対し、地上からは的確な支援情報
を与え得ないものとなっている。

【０００５】ところで、不具合は、何もパイロットによ
る操縦技術上や、地上からの操縦支援上だけに止まら
ず、一旦航空機事故が発生した場合には、フライトレコ
ーダやボイスレコーダに記録されている事故発生直前で
の情報が参照されつつ、その事故原因の究明が行われて
いるにしても、その速やか、かつ的確な原因究明は困難
となっているのが実情である。事故発生前後での航空機
の外観飛行状態は事故原因を究明する上で重要とされて
いることから、これまでにも、航空機事故が一旦発生す
れば、先ず初めに事故目撃情報が収集された上、事故発
生前後での外観飛行状態等が大まかに再現可とされてい
るも、より確実、詳細な外観飛行状態の再現は不可能と
なっているからである。

【０００６】本発明の第１の目的は、着陸、あるいは離
陸の状態にある航空機の飛行状態を連続的に可視監視可
として、監視結果の推移にもとづき地上から的確な支援
情報が航空機に与え得るばかりか、空港内、あるいは空
港付近で航空機事故が発生した場合には、その事故原因
の速やかな究明が可とされた飛行状態監視方法とその装
置を供するにある。本発明の第２の目的は、視界状態が
不良、あるいは夜間であっても、着陸、あるいは離陸の
状態にある航空機の飛行状態を連続的に可視監視可とし
て、監視結果の推移にもとづき地上から的確な支援情報
が航空機に与え得るばかりか、空港内、あるいは空港付
近で航空機事故が発生した場合には、その事故原因の速
やかな究明が可とされた飛行状態監視方法とその装置を
供するにある。本発明の第３の目的は、着陸、あるいは
離陸の状態にある航空機の飛行状態を連続的に可視監視
可として、監視結果の推移にもとづき地上から的確な支
援情報が航空機に与え得るばかりか、監視結果として航
空機が異常な飛行状態に陥った場合には、警告が自動的
に行われ得、しかも、空港内、あるいは空港付近で航空
機事故が発生した場合には、その事故原因の速やかな究
明が可とされた飛行状態監視方法とその装置を供するに
ある。本発明の第４の目的は、視界状態が不良、あるい
は夜間であっても、着陸、あるいは離陸の状態にある航
空機の飛行状態を連続的に可視監視可として、監視結果
の推移にもとづき地上から的確な支援情報が航空機に与
え得るばかりか、監視結果として航空機が異常な飛行状
態に陥った場合には、警告が自動的に行われ得、しか
も、空港内、あるいは空港付近で航空機事故が発生した
場合には、その事故原因の速やかな究明が可とされた飛
行状態監視方法とその装置を供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、航空
機の機種と空港周辺での気象等に関する環境条件とに応
じ、着陸／離陸時での標準着陸／離陸状態が事前設定さ
れている条件下に、空港周辺での環境条件の検出に併せ
て、着陸／離陸状態にある航空機を自動追尾しつつ、後
に随時再生可として、複数の方向から該航空機を連続画
像として検出している状態で、画像処理による事前設定
データベースとの比較によって、該航空機の機種を特定
するとともに、時々刻々に変化する、該航空機について
の速度、高度および姿勢を含む飛行状態を求めた上、該
航空機の機種と現に検出されている環境条件とにもとづ
き選択されている標準着陸／離陸状態とともに、画像と
して可視対比表示されることで達成され、また、空港周
辺での気象等に関する環境条件を検出する環境条件検出
部と、着陸／離陸状態にある航空機を自動追尾しつつ、
複数の方向から該航空機を連続画像として検出する画像
検出部と、航空機の機種と空港周辺での環境条件とに応
じた、着陸／離陸時での標準着陸／離陸状態と航空機の
機種特定・飛行状態判定用データとを事前設定データと
して、上記環境条件検出部、画像検出部各々からの検出
環境条件、検出画像を事故原因究明用データとしてそれ
ぞれ蓄積するデータ蓄積部と、上記画像検出部からの検
出画像を画像処理しつつ、機種特定用データと比較した
上、航空機の機種を特定するとともに、飛行状態判定用
データを参照の上、時々刻々に変化する、該航空機につ
いての速度、高度および姿勢を含む飛行状態を求める情
報処理部と、該情報処理部からの判定飛行状態を、航空
機の機種と現に検出されている環境条件とにもとづき選
択されている標準着陸／離陸状態とともに、画像として
可視対比表示する情報表示部とから少なくとも構成する
ことで達成される。

【０００８】上記第２の目的は、航空機の機種と空港周
辺での気象等に関する環境条件とに応じ、着陸／離陸時
での標準着陸／離陸状態が事前設定されている条件下
に、空港周辺での環境条件と航空機からのエンジン音の
検出に併せて、レーダ情報による該航空機の補助追尾支
援下に、着陸／離陸状態にある該航空機を自動追尾しつ
つ、後に随時再生可として、複数の方向から該航空機を
連続画像として検出している状態で、検出エンジン音に
対する周波数解析結果の事前設定データとの比較から該
航空機の機種を特定するとともに、検出連続画像に対す
る画像処理によって、時々刻々に変化する、該航空機に
ついての速度、高度および姿勢を含む飛行状態を求めた
上、該航空機の機種と現に検出されている環境条件とに
もとづき選択されている標準着陸／離陸状態とともに、
画像として可視表示されることで達成され、また、空港
周辺での気象等に関する環境条件を検出する環境条件検
出部と、着陸／離陸状態にある航空機を自動追尾しつ
つ、複数の方向から、エンジン音とともに該航空機を連
続画像として検出する画像検出部と、遠方にある航空機
の位置と方向を画像検出に先立って検出するレーダ部
と、航空機の機種と空港周辺での環境条件とに応じた、
着陸／離陸時での標準着陸／離陸状態と航空機の機種特
定・飛行状態判定用データとを事前設定データとして、
上記環境条件検出部、画像検出部各々からの検出環境条
件、検出画像を事故原因究明用データとしてそれぞれ蓄
積するデータ蓄積部と、上記画像検出部からの検出エン
ジン音を機種特定用データと比較した上、航空機の機種
を特定するとともに、上記画像検出部からの検出画像を
画像処理しつつ、飛行状態判定用データを参照の上、時
々刻々に変化する、該航空機についての速度、高度およ
び姿勢を含む飛行状態を求める情報処理部と、該情報処
理部からの判定飛行状態を、航空機の機種と現に検出さ
れている環境条件とにもとづき選択されている標準着陸
／離陸状態とともに、画像として可視対比表示する情報
表示部とから少なくとも構成することで達成される。

【０００９】上記第３の目的は、航空機の機種と空港周
辺での気象等に関する環境条件とに応じ、着陸／離陸時
での標準着陸／離陸状態が事前設定されている条件下
に、空港周辺での環境条件の検出に併せて、着陸／離陸
状態にある航空機を自動追尾しつつ、後に随時再生可と
して、複数の方向から該航空機を連続画像として検出し
ている状態で、画像処理による事前設定データベースと
の比較によって、該航空機の機種を特定するとともに、
時々刻々に変化する、該航空機についての速度、高度お
よび姿勢を含む飛行状態を求めた上、該航空機の機種と
現に検出されている環境条件とにもとづき選択されてい
る標準着陸／離陸状態とともに画像として可視表示され
るに際し、該標準着陸／離陸状態との比較から、飛行状
態の該標準着陸／離陸状態からの逸脱が自動的に検出さ
れた場合には、警告表示が行われることで達成され、ま
た、空港周辺での気象等に関する環境条件を検出する環
境条件検出部と、着陸／離陸状態にある航空機を自動追
尾しつつ、複数の方向から該航空機を連続画像として検
出する画像検出部と、航空機の機種と空港周辺での環境
条件とに応じた、着陸／離陸時での標準着陸／離陸状態
と航空機の機種特定・飛行状態判定用データとを事前設
定データとして、上記環境条件検出部、画像検出部各々
からの検出環境条件、検出画像を事故原因究明用データ
としてそれぞれ蓄積するデータ蓄積部と、上記画像検出
部からの検出画像を画像処理しつつ、機種特定用データ
と比較した上、航空機の機種を特定するとともに、飛行
状態判定用データを参照の上、時々刻々に変化する、該
航空機についての速度、高度および姿勢を含む飛行状態
を求めた上、該航空機の機種と現に検出されている環境
条件とにもとづき選択されている標準着陸／離陸状態と
比較する情報処理部と、該情報処理部からの判定飛行状
態を、航空機の機種と現に検出されている環境条件とに
もとづき選択されている標準着陸／離陸状態とともに画
像として可視対比表示する一方、該判定飛行状態の該標
準着陸／離陸状態からの逸脱検出にもとづき警告表示を
行う警告表示情報表示部とから少なくとも構成すること
で達成される。

【００１０】上記第４の目的は、航空機の機種と空港周
辺での気象等に関する環境条件とに応じ、着陸／離陸時
での標準着陸／離陸状態が事前設定されている条件下
に、空港周辺での環境条件と航空機からのエンジン音の
検出に併せて、レーダ情報による該航空機の補助追尾支
援下に、着陸／離陸状態にある該航空機を自動追尾しつ
つ、後に随時再生可として、複数の方向から該航空機を
連続画像として検出している状態で、検出エンジン音に
対する周波数解析結果の事前設定データとの比較から該
航空機の機種を特定するとともに、検出連続画像に対す
る画像処理によって、時々刻々に変化する、該航空機に
ついての速度、高度および姿勢を含む飛行状態を求めた
上、該航空機の機種と現に検出されている環境条件とに
もとづき選択されている標準着陸／離陸状態とともに画
像として可視対比表示されるに際し、該標準着陸／離陸
状態との比較から、飛行状態の該標準着陸／離陸状態か
らの逸脱が自動的に検出された場合には、警告表示が行
われることで達成され、また、空港周辺での気象等に関
する環境条件を検出する環境条件検出部と、着陸／離陸
状態にある航空機を自動追尾しつつ、複数の方向から、
エンジン音とともに該航空機を連続画像として検出する
画像検出部と、遠方にある航空機の位置と方向を画像検
出に先立って検出するレーダ部と、航空機の機種と空港
周辺での環境条件とに応じた、着陸／離陸時での標準着
陸／離陸状態と航空機の機種特定・飛行状態判定用デー
タとを事前設定データとして、上記環境条件検出部、画
像検出部各々からの検出環境条件、検出画像を事故原因
究明用データとしてそれぞれ蓄積するデータ蓄積部と、
上記画像検出部からの検出エンジン音を機種特定用デー
タと比較した上、航空機の機種を特定するとともに、上
記画像検出部からの検出画像を画像処理しつつ、飛行状
態判定用データを参照の上、時々刻々に変化する、該航
空機についての速度、高度および姿勢を含む飛行状態を
求めた上、該航空機の機種と現に検出されている環境条
件とにもとづき選択されている標準着陸／離陸状態と比
較する情報処理部と、該情報処理部からの判定飛行状態
を、航空機の機種と現に検出されている環境条件とにも
とづき選択されている標準着陸／離陸状態とともに画像
として可視対比表示する一方、該判定飛行状態の該標準
着陸／離陸状態からの逸脱検出にもとづき警告表示を行
う情報表示部とから少なくとも構成することで達成され
る。

【００１１】

【作用】基本的に、航空機の機種と空港周辺での気象等
に関する環境条件とに応じ、着陸／離陸時での標準着陸
／離陸状態が事前設定されているものとして、空港周辺
での環境条件の検出に併せて、着陸／離陸状態にある航
空機を自動追尾しつつ、複数の方向からその航空機を連
続画像として検出している状態で、画像処理による事前
設定データベースとの比較によっては、その航空機の機
種が特定され得るばかりか、時々刻々に変化する、その
航空機についての速度、高度および姿勢を含む飛行状態
が求められるというものである。したがって、その航空
機の機種と現に検出されている環境条件とにもとづき選
択されている標準着陸／離陸状態とともに、その飛行状
態が画像として対比表示される場合は、対比表示から、
飛行状態のその標準着陸／離陸状態からの逸脱が事前
に、かつ容易に知れた上、地上から的確な支援情報が航
空機に対し与え得るものである。しかも、航空機の画像
検出に際して、検出画像が後に随時再生可として保存記
録される場合は、空港内、あるいは空港付近で航空機事
故が発生した場合には、その客観的な画像内容からは、
その事故原因が速やかに究明され得るものである。

【００１２】また、後述のように、空港周辺での環境条
件と航空機からのエンジン音の検出に併せて、レーダ情
報による航空機の補助追尾支援下に、複数の方向から航
空機が連続画像として検出された上、所定に画像処理さ
れる場合には、たとえ、視界状態が不良、あるいは夜間
であっても、標準着陸／離陸状態と実際の飛行状態とが
画像として対比表示され得るものであり、更に、その標
準着陸／離陸状態と実際の飛行状態との比較からは、航
空機の標準着陸／離陸状態からの逸脱、即ち、異常飛行
状態が検出された上、その旨の警告表示が官制官や航空
機に対し行われる場合は、最悪事態、即ち、事故発生が
想定されつつ、それの未然防止に向けた官制支援が行わ
れ得るものである。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図１から図１８により詳細に
説明する。先ず本発明による飛行状態監視装置について
説明すれば、図１はその一例での機能ブロック構成の概
要を示したものである。図１に示すように、飛行状態監
視装置は、大別して、情報入力部１、情報処理部２、情
報表示部３およびデータ蓄積部４より構成されたものと
なっている。このうち、情報入力部１は着陸／離陸状態
にある航空機（飛行体）が異常飛行状態にあるか否かを
判定する上で必要とされる各種情報を検出・収集すべく
機能しており、本例では、空港周辺での気象等（時刻・
天候・風速・風向等）に関する環境条件を周期的に検出
する各種センサ６と、その航空機をカメラ事態の傾き・
向きにもとづき自動追尾しつつ、複数の方向から、エン
ジン音（周波数）とともにその航空機を同時に連続画像
として検出するビデオカメラ５と、遠方にある航空機の
位置と方向を画像検出に先立って検出するレーダ装置７
とを少なくとも含むべく構成されたものとなっている。
また、情報処理部２では、その画像補正（エッジ抽出／
強調処理等）機能８や情報処理機能９によって、主にビ
デオカメラ５からの検出画像や検出エンジン音を機種特
定用データと比較した上、航空機の機種を特定するとと
もに、その検出画像を画像処理しつつ、飛行状態判定用
データを参照の上、時々刻々に変化する、その航空機に
ついての速度、高度および姿勢を含む飛行状態が求めら
れているが、この他、標準経路作成機能１０によって
は、後述の事前設定データが作成されるものとなってい
る。更に、データ蓄積部４には、航空機の機種と空港周
辺での環境条件とに応じた、着陸／離陸時での標準着陸
／離陸状態（標準経路・標準速度・標準高度・標準姿勢
状態等）と航空機の機種特定・飛行状態判定用データ
（全航空機各々についての会社名・機種名・三次元画像
・特徴（色、周波数等）・性能（操縦の際のコンピュ−
タへの依存度等））とが事前設定データとして、また、
情報入力部１からの検出環境条件、検出画像が事故原因
究明用データとして蓄積される他、情報処理部２での各
種処理結果（航空機の機種識別結果や実際の飛行状態
等）が一時的に蓄積可とされたものとなっている。更に
また、情報表示部３上には、その表示機能１１によっ
て、情報処理部２からの、処理結果としての判定飛行状
態が、航空機の機種と現に検出されている環境条件とに
もとづき選択されている標準着陸／離陸状態とともに画
像として可視対比表示されているが、その判定飛行状態
が異常飛行状態に陥った場合には、その警告発生機能１
２により異常飛行状態に陥った旨が画像表示や警告音に
より表示されるものとなっている。この警告表示より管
制官は航空機が異常飛行状態に陥った旨が速やかに知
れ、また、この旨は管制官から官制指示とともに航空機
に通知されることによって、事故発生が未然に回避され
るべく、航空機側では適当な安全措置が採られ得るもの
である。

【００１４】図２はまた、その飛行状態監視装置の一例
での外観構成を示したものである。図示のように、電子
計算機（情報処理部２に相当）２２を中心として、これ
に、航空機を自動追尾しつつ、その航空機を複数方向か
ら同時に連続画像として検出する複数のビデオカメラ
（ビデオカメラ５に相当）１３と、航空機からのエンジ
ン音が検出する集音マイクロフォン（ビデオカメラ１３
に具備されているものを利用可）２１と、空港周辺での
気象（温度・風速・風向等）を検出するセンサ１５と、
遠方にある航空機の位置と方向を画像検出に先立って検
出するレーダ装置１４と、空港周辺での天候状況をオン
ラインとして自動入力、またはマニュアル入力するため
の入力端末１６と、事前設定データ等を蓄積するディス
ク（データ蓄積部４に相当）２０と、デ−タ入力等を行
うためのキ−ボ−ド１７と、各種情報表示を行うための
ディスプレイ（情報表示部３に相当）１８と、警告表示
を行うためのスピ−カ１９とが収容されたものとして構
成されている。

【００１５】さて、複数のビデオカメラ１３各々により
着陸／離陸状態にある航空機は自動追尾された状態で、
その画像が複数の方向から同時に連続的に検出される必
要があるが、図３はそれらビデオカメラ１３の一例での
設置態様を示したものである。図示のように、本例で
は、ビデオカメラ（Ｒ１〜Ｒ４，Ｌ１〜Ｌ４）１３は滑
走路に沿いその左右両側にその位置が既知として、しか
も検出画像倍率可変として設置されているが、このよう
に、左右両側に相異なる位置として設置されているの
は、左右両翼に取付けされているエンジンの様子をより
確実に画像として把握する必要があるばかりか、それら
ビデオカメラ１３各々での画像検出方向上の交点を利用
した三角測量によって、航空機の３次元位置が容易に算
出可とされるからである。１つのビデオカメラのみによ
って画像検出が行われる場合には、逆光の際に、画像検
出が不可能である場合があると考えられるが、ビデオカ
メラが相異なる位置に複数設置される程に、そのような
不測事態は回避可とされるものである。

【００１６】図４（Ａ）〜（Ｃ）はまた、航空機各々に
対する検出画像から、画像処理によってその航空機をそ
の外観色彩から識別する方法を示したものである。図４
（Ｃ）に示されているように、全航空機各々について、
外観上でのブロック分割処理が行われた上、ブロック毎
に色の種類とその割合が事前設定デ−タとして蓄積され
たものとなっている。したがって、着陸／離陸状態にあ
る航空機の画像が検出される際に、図４（Ａ）に示すよ
うに、任意の航空機に対する検出画像をブロック分割処
理した後、図４（Ｂ）に示すように、ブロック各々での
色の種類とその割合を画像処理によって求めた上、事前
設定デ−タとの間でデータ上でのマッチング処理が行わ
れる場合は、その航空機の所属航空会社名が識別され得
るものである。この識別を以て直ちに機種までもが特定
されるとは限らないが、航空機の機種は検出エンジン音
に対する周波数解析から特定可となっている。尤も、着
陸／離陸状態にある航空機はその機種が殆ど場合、予め
既知とされていることからすれば、機種の特定方法自体
は特に重要ではないといえる。むしろ、機種の特定は、
その航空機の標準着陸／離陸状態が決定される上での１
パラメータとされている点で重要である。

【００１７】図５（Ａ）〜（Ｃ）は、夜間や霧などの影
響により航空機の画像が鮮明に検出され得ない場合であ
っても、機種対応特徴周波数スペクトラムから航空機の
機種を識別可とする方法を示したものである。既述のよ
うに、航空機の画像検出に際しては、集音マイクロフォ
ンによりその航空機からのエンジン音が同時に検出され
ているが、検出エンジン音に対する周波数解析によっ
て、その航空機の機種を識別しようというものである。
図５（Ａ）に示すように、全航空機各々について、事前
に検出されている特徴周波数スペクトラムからは、しき
い値（雑音除去用として可変設定）以上にある特徴周波
数を抽出することによって、図５（Ｂ）に示すように、
機種対応に特徴周波数が事前設定され得るものとなって
いる。したがって、航空機の画像検出に際し、その航空
機から同時に検出されるエンジン音に対する周波数解析
によって、図５（Ｃ）に示すように、しきい値以上にあ
る特徴周波数を抽出した上、これを事前設定特徴周波数
と比較すれば、特徴周波数の組合せが最も一致するもの
をその航空機についての機種として識別し得るものであ
る。

【００１８】さて、着陸／離陸状態にある航空機を監視
するに際して、全体としてのその姿勢状態（傾き状態）
も重要な監視対象とされるが、図６は任意の航空機の任
意時点での姿勢状態を監視検出する方法を示したもので
ある。航空機の機種が識別された後、事前に蓄積されて
いるその機種の航空機の３次元画像は、実際に検出され
ている航空機の画像の大きさに応じ適当に拡大／縮小さ
れた状態で、その姿勢状態が連続的に更新されつつ、任
意時点での実際の航空機の検出画像と最もよく重なる更
新条件をマッチング処理により探索すれば、最もよく重
なる状態下での３次元画像の更新条件が、その航空機の
その任意時点での姿勢状態として求められるというもの
である。この場合でのマッチング処理としては種々考え
られるものとなっている。即ち、航空機の検出画像に対
しエッジ強調処理を行った上でマッチング処理を行う方
法や、左右両翼の先端と機体前後端のみがポイント表示
された上でマッチング処理を行う方法、機体の一部に描
かれている文字等が強調された状態でマッチングを行う
方法などが考えられるものとなっている。尤も、夜間や
霧などの影響により航空機の画像が鮮明に検出され得な
い場合には、局所位置を表示すべく機体の要所々々に取
付けされているポジションランプを利用すればよいもの
である。ポジションランプ位置がポイント表示された上
でマッチング処理処理が行われる場合は、航空機の画像
が鮮明に検出され得ない場合でも、その航空機の姿勢状
態が求められるものである。航空機の姿勢状態を求める
に際しては、必要に応じ２種類以上のマッチング処理が
行われてもよいものである。図７には、上記マッチング
処理のうち、左右両翼の先端と機体前後端のみがポイン
ト表示された上でのマッチング処理が具体的に示されて
いるが、これについては、以上の説明よりして既に明ら
かであり、特にそれ以上の説明は要しない。

【００１９】図８は着陸状態にある航空機の飛行状態が
ディスプレイ上で監視されるに際しての、その一例での
監視表示を示したものである。図示のように、着陸状態
にある航空機はその飛行状態が時々刻々に変化するが、
その位置や姿勢状態等が標準着陸航路（標準着陸経路）
とともに一定周期毎に３次元表示されたものとなってい
る。このような表示状態で、もしも、任意時点での飛行
状態（環境条件等を含む）をより詳細に知る必要がある
場合には、例えばマウスによりその任意時点が外部から
指定されればよく、外部からの指定を待って、それまで
の全体監視表示に代って、その任意時点での飛行状態が
より詳細にディスプレイ上に表示され得るものである。
このような事情は離陸状態にある航空機についても同様
である。

【００２０】図９（Ａ），（Ｂ）はまた、着陸状態にあ
る航空機が監視表示されている状態で、如何なる場合に
警告表示が発せられるかを示したものである。その航空
機についての標準着陸状態が事前設定標準着陸状態より
選択されている状態で、その実際の着陸状態が航路、高
度、速度、姿勢の少なくとも何れか１つの点で標準着陸
状態より逸脱していると判定された場合には、ディスプ
レイ上でその旨が警告として表示されたり、スピーカか
らはその旨の警告音が発せられるものとなっている。こ
のような事情は離陸状態にある航空機についても同様で
ある。因みに、この際に利用される標準航路、標準速度
および標準高度の作成方法としては、以下の方法が考え
られる。即ち、事前処理として、航空機の標準着陸／離
陸時の画像、画像検出時でのビデオカメラの向きの移動
度およびビデオカメラの傾きを数百から数千用意してお
き、環境条件、例えば航空機の性能や風速等をランク付
けしておいた状態で、そのランク毎に前記画像を分割
し、分割された項目毎にデ−タの平滑化を行ない、環境
条件それぞれに応じた標準経路およびデ−タを作成して
おく。次に、任意の航空機の着陸／離陸時での環境条件
それぞれの標準デ−タを抽出し、そのデ−タ全てを更に
平滑化し、その時の環境にあった標準航路およびデ−タ
の作成を行う方法である。

【００２１】ここで、遅ればせながら、事前設定データ
について説明すれば、先ず図１０は航空機各々の機種と
その所属航空会社名を、検出エンジン音から特定するた
めの事前設定データを示したものである。検出エンジン
音から抽出される特徴周波数と機種との間には一定の対
応関係があることから、その特徴周波数から機種が特定
可とされているも、航空機の所属航空会社名までは容易
に特定され得ないものとなっている。同一機種の航空機
が複数の航空会社で同時に就航運用されている可能性が
あるからである。このような場合には、航空機の外観色
彩から航空会社名を識別すればよいものである。図１１
はまた、全航空機各々についての着陸／離陸時での経
路、高度、速度等のデータを航空機の性能レベル（操縦
の際でのコンピュータへの依存度等）と環境条件とによ
りレベル分けした上、レベル毎に各時点での航空機の標
準航路、標準速度、標準高度等のデータを事前設定標準
着陸／離陸状態データとして得るようにしたものであ
る。したがって、このような事前設定標準着陸／離陸状
態データが機種対応に得られている場合には、事前設定
標準着陸／離陸状態データ群より所望の標準着陸／離陸
状態データが選択された上、実際の着陸／離陸状態との
比較に供され得るものである。更に、図１２は着陸／離
陸状態にある航空機が監視される上で必要とされるビデ
オ情報、センサ情報が事故原因究明用データとして蓄積
される際でのフォーマットを示したものである。航空機
の画像は連続的に蓄積されるが、これ以外は一定周期毎
に一斉に収集蓄積されるものとなっている。更にまた、
図１３は処理結果情報の蓄積フォーマットを示したもの
である。航空機の機種等の識別結果に併せて、標準着陸
／離陸状態データや実際の標準／離陸状態データ、警告
の有無等が所定フォーマットにて蓄積されたものとなっ
ている。

【００２２】最後に、本発明に係る処理フローについて
説明すれば、図１４は本発明による飛行状態監視方法に
係る一連の処理フローを、図１５，図１６はそれぞれ特
徴周波数、外観色彩に係る航空機の識別処理フローを、
図１７は航空機の姿勢状態識別処理フローを、図１８は
標準経路作成処理フローを示したものである。

【００２３】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１，２に
よる場合は、着陸、あるいは離陸の状態にある航空機の
飛行状態を連続的に可視監視可として、監視結果の推移
にもとづき地上から的確な支援情報が航空機に与え得る
ばかりか、空港内、あるいは空港付近で航空機事故が発
生した場合には、その事故原因の速やかな究明が可とさ
れた飛行状態監視方法とその装置が、また、請求項３，
４による場合には、視界状態が不良、あるいは夜間であ
っても、着陸、あるいは離陸の状態にある航空機の飛行
状態を連続的に可視監視可として、監視結果の推移にも
とづき地上から的確な支援情報が航空機に与え得るばか
りか、空港内、あるいは空港付近で航空機事故が発生し
た場合には、その事故原因の速やかな究明が可とされた
飛行状態監視方法とその装置が、更に、請求項５，６に
よれば、着陸、あるいは離陸の状態にある航空機の飛行
状態を連続的に可視監視可として、監視結果の推移にも
とづき地上から的確な支援情報が航空機に与え得るばか
りか、監視結果として航空機が異常な飛行状態に陥った
場合には、警告が自動的に行われ得、しかも、空港内、
あるいは空港付近で航空機事故が発生した場合には、そ
の事故原因の速やかな究明が可とされた飛行状態監視方
法とその装置が、更にまた、請求項７，８による場合
は、視界状態が不良、あるいは夜間であっても、着陸、
あるいは離陸の状態にある航空機の飛行状態を連続的に
可視監視可として、監視結果の推移にもとづき地上から
的確な支援情報が航空機に与え得るばかりか、監視結果
として航空機が異常な飛行状態に陥った場合には、警告
が自動的に行われ得、しかも、空港内、あるいは空港付
近で航空機事故が発生した場合には、その事故原因の速
やかな究明が可とされた飛行状態監視方法とその装置が
それぞれ得られるものとなっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による飛行状態監視装置の一例
での機能ブロック構成を示す図

【図２】図２は、その飛行状態監視装置の一例での外観
構成を示す図

【図３】図３は、本発明に係る複数のビデオカメラの一
例での設置態様を示す図

【図４】図４（Ａ）〜（Ｃ）は、航空機各々に対する検
出画像から、画像処理によってその航空機を識別する方
法を説明するための図

【図５】図５（Ａ）〜（Ｃ）は、機種対応特徴周波数ス
ペクトラムから航空機の機種を識別する方法を説明する
ための図

【図６】図６は、任意の航空機の任意時点での姿勢状態
を監視する方法を説明するための図

【図７】図７は、航空機の姿勢状態を具体的に求める、
一例での方法を説明するための図

【図８】図８は、着陸状態にある航空機に対する一例で
の監視表示を示す図

【図９】図９（Ａ），（Ｂ）は、航空機が監視表示され
ている状態での警告表示を説明するための図

【図１０】図１０は、航空機各々の機種とその所属航空
会社名を特定するための事前設定データを示す図

【図１１】図１１は、事前設定データとしての標準着陸
／離陸状態を示す図

【図１２】図１２は、航空機が監視される上で必要とさ
れるビデオ情報、センサ情報が事故原因究明用データと
して蓄積される際でのフォーマットを示す図

【図１３】図１３は、処理結果情報の蓄積フォーマット
を示す図

【図１４】図１４は、本発明による飛行状態監視方法に
係る一連の処理フローを示す図

【図１５】図１５は、特徴周波数に係る航空機の識別処
理フローを示す図

【図１６】図１６は、外観色彩に係る航空機の識別処理
フローを示す図

【図１７】図１７は、航空機の姿勢状態識別処理フロー
を示す図

【図１８】図１８は、標準経路作成処理フローを示す図

【符号の説明】

１…情報入力部、２…情報処理部、３…情報表示部、４
…デ−タ蓄積部、１３…ビデオカメラ、１４…レ−ダ装
置、１５…各種センサ、１８…ディスプレイ、１９…ス
ピ−カ、２０…ディスク、２１…集音マイクロフォン、
２２…電子計算機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白川 登良一 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者 伏見 仁志 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者 山口 管美 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 航空機が着陸／離陸する際に、該航空機
   の飛行状態を連続的に可視監視するための飛行状態監視
   方法であって、航空機の機種と空港周辺での気象等に関
   する環境条件とに応じ、着陸／離陸時での標準着陸／離
   陸状態が事前設定されている条件下に、空港周辺での環
   境条件の検出に併せて、着陸／離陸状態にある航空機を
   自動追尾しつつ、後に随時再生可として、複数の方向か
   ら該航空機を連続画像として検出している状態で、画像
   処理による事前設定データベースとの比較によって、該
   航空機の機種を特定するとともに、時々刻々に変化す
   る、該航空機についての速度、高度および姿勢を含む飛
   行状態を求めた上、該航空機の機種と現に検出されてい
   る環境条件とにもとづき選択されている標準着陸／離陸
   状態とともに、画像として可視対比表示されるようにし
   た飛行状態監視方法。
2. 【請求項２】 航空機が着陸／離陸する際に、該航空機
   の飛行状態を連続的に可視監視するための飛行状態監視
   装置であって、空港周辺での気象等に関する環境条件を
   検出する環境条件検出部と、着陸／離陸状態にある航空
   機を自動追尾しつつ、複数の方向から該航空機を連続画
   像として検出する画像検出部と、航空機の機種と空港周
   辺での環境条件とに応じた、着陸／離陸時での標準着陸
   ／離陸状態と航空機の機種特定・飛行状態判定用データ
   とを事前設定データとして、上記環境条件検出部、画像
   検出部各々からの検出環境条件、検出画像を事故原因究
   明用データとしてそれぞれ蓄積するデータ蓄積部と、上
   記画像検出部からの検出画像を画像処理しつつ、機種特
   定用データと比較した上、航空機の機種を特定するとと
   もに、飛行状態判定用データを参照の上、時々刻々に変
   化する、該航空機についての速度、高度および姿勢を含
   む飛行状態を求める情報処理部と、該情報処理部からの
   判定飛行状態を、航空機の機種と現に検出されている環
   境条件とにもとづき選択されている標準着陸／離陸状態
   とともに、画像として可視対比表示する情報表示部と、
   から少なくともなる構成の飛行状態監視装置。
3. 【請求項３】 航空機が着陸／離陸する際に、該航空機
   の飛行状態を連続的に可視監視するための飛行状態監視
   方法であって、航空機の機種と空港周辺での気象等に関
   する環境条件とに応じ、着陸／離陸時での標準着陸／離
   陸状態が事前設定されている条件下に、空港周辺での環
   境条件と航空機からのエンジン音の検出に併せて、レー
   ダ情報による該航空機の補助追尾支援下に、着陸／離陸
   状態にある該航空機を自動追尾しつつ、後に随時再生可
   として、複数の方向から該航空機を連続画像として検出
   している状態で、検出エンジン音に対する周波数解析結
   果の事前設定データとの比較から該航空機の機種を特定
   するとともに、検出連続画像に対する画像処理によっ
   て、時々刻々に変化する、該航空機についての速度、高
   度および姿勢を含む飛行状態を求めた上、該航空機の機
   種と現に検出されている環境条件とにもとづき選択され
   ている標準着陸／離陸状態とともに、画像として可視対
   比表示されるようにした飛行状態監視方法。
4. 【請求項４】 航空機が着陸／離陸する際に、該航空機
   の飛行状態を連続的に可視監視するための飛行状態監視
   装置であって、空港周辺での気象等に関する環境条件を
   検出する環境条件検出部と、着陸／離陸状態にある航空
   機を自動追尾しつつ、複数の方向から、エンジン音とと
   もに該航空機を連続画像として検出する画像検出部と、
   遠方にある航空機の位置と方向を画像検出に先立って検
   出するレーダ部と、航空機の機種と空港周辺での環境条
   件とに応じた、着陸／離陸時での標準着陸／離陸状態と
   航空機の機種特定・飛行状態判定用データとを事前設定
   データとして、上記環境条件検出部、画像検出部各々か
   らの検出環境条件、検出画像を事故原因究明用データと
   してそれぞれ蓄積するデータ蓄積部と、上記画像検出部
   からの検出エンジン音を機種特定用データと比較した
   上、航空機の機種を特定するとともに、上記画像検出部
   からの検出画像を画像処理しつつ、飛行状態判定用デー
   タを参照の上、時々刻々に変化する、該航空機について
   の速度、高度および姿勢を含む飛行状態を求める情報処
   理部と、該情報処理部からの判定飛行状態を、航空機の
   機種と現に検出されている環境条件とにもとづき選択さ
   れている標準着陸／離陸状態とともに、画像として可視
   対比表示する情報表示部と、から少なくともなる構成の
   飛行状態監視装置。
5. 【請求項５】 航空機が着陸／離陸する際に、該航空機
   の飛行状態を連続的に可視監視するための飛行状態監視
   方法であって、航空機の機種と空港周辺での気象等に関
   する環境条件とに応じ、着陸／離陸時での標準着陸／離
   陸状態が事前設定されている条件下に、空港周辺での環
   境条件の検出に併せて、着陸／離陸状態にある航空機を
   自動追尾しつつ、後に随時再生可として、複数の方向か
   ら該航空機を連続画像として検出している状態で、画像
   処理による事前設定データベースとの比較によって、該
   航空機の機種を特定するとともに、時々刻々に変化す
   る、該航空機についての速度、高度および姿勢を含む飛
   行状態を求めた上、該航空機の機種と現に検出されてい
   る環境条件とにもとづき選択されている標準着陸／離陸
   状態とともに画像として可視対比表示されるに際し、該
   標準着陸／離陸状態との比較から、飛行状態の該標準着
   陸／離陸状態からの逸脱が自動的に検出された場合に
   は、警告表示が行われるようにした飛行状態監視方法。
6. 【請求項６】 航空機が着陸／離陸する際に、該航空機
   の飛行状態を連続的に可視監視するための飛行状態監視
   装置であって、空港周辺での気象等に関する環境条件を
   検出する環境条件検出部と、着陸／離陸状態にある航空
   機を自動追尾しつつ、複数の方向から該航空機を連続画
   像として検出する画像検出部と、航空機の機種と空港周
   辺での環境条件とに応じた、着陸／離陸時での標準着陸
   ／離陸状態と航空機の機種特定・飛行状態判定用データ
   とを事前設定データとして、上記環境条件検出部、画像
   検出部各々からの検出環境条件、検出画像を事故原因究
   明用データとしてそれぞれ蓄積するデータ蓄積部と、上
   記画像検出部からの検出画像を画像処理しつつ、機種特
   定用データと比較した上、航空機の機種を特定するとと
   もに、飛行状態判定用データを参照の上、時々刻々に変
   化する、該航空機についての速度、高度および姿勢を含
   む飛行状態を求めた上、該航空機の機種と現に検出され
   ている環境条件とにもとづき選択されている標準着陸／
   離陸状態と比較する情報処理部と、該情報処理部からの
   判定飛行状態を、航空機の機種と現に検出されている環
   境条件とにもとづき選択されている標準着陸／離陸状態
   とともに画像として可視対比表示する一方、該判定飛行
   状態の該標準着陸／離陸状態からの逸脱検出にもとづき
   警告表示を行う警告表示情報表示部と、から少なくとも
   なる構成の飛行状態監視装置。
7. 【請求項７】 航空機が着陸／離陸する際に、該航空機
   の飛行状態を連続的に可視監視するための飛行状態監視
   方法であって、航空機の機種と空港周辺での気象等に関
   する環境条件とに応じ、着陸／離陸時での標準着陸／離
   陸状態が事前設定されている条件下に、空港周辺での環
   境条件と航空機からのエンジン音の検出に併せて、レー
   ダ情報による該航空機の補助追尾支援下に、着陸／離陸
   状態にある該航空機を自動追尾しつつ、後に随時再生可
   として、複数の方向から該航空機を連続画像として検出
   している状態で、検出エンジン音に対する周波数解析結
   果の事前設定データとの比較から該航空機の機種を特定
   するとともに、検出連続画像に対する画像処理によっ
   て、時々刻々に変化する、該航空機についての速度、高
   度および姿勢を含む飛行状態を求めた上、該航空機の機
   種と現に検出されている環境条件とにもとづき選択され
   ている標準着陸／離陸状態とともに画像として可視対比
   表示されるに際し、該標準着陸／離陸状態との比較か
   ら、飛行状態の該標準着陸／離陸状態からの逸脱が自動
   的に検出された場合には、警告表示が行われるようにし
   た飛行状態監視方法。
8. 【請求項８】 航空機が着陸／離陸する際に、該航空機
   の飛行状態を連続的に可視監視するための飛行状態監視
   装置であって、空港周辺での気象等に関する環境条件を
   検出する環境条件検出部と、着陸／離陸状態にある航空
   機を自動追尾しつつ、複数の方向から、エンジン音とと
   もに該航空機を連続画像として検出する画像検出部と、
   遠方にある航空機の位置と方向を画像検出に先立って検
   出するレーダ部と、航空機の機種と空港周辺での環境条
   件とに応じた、着陸／離陸時での標準着陸／離陸状態と
   航空機の機種特定・飛行状態判定用データとを事前設定
   データとして、上記環境条件検出部、画像検出部各々か
   らの検出環境条件、検出画像を事故原因究明用データと
   してそれぞれ蓄積するデータ蓄積部と、上記画像検出部
   からの検出エンジン音を機種特定用データと比較した
   上、航空機の機種を特定するとともに、上記画像検出部
   からの検出画像を画像処理しつつ、飛行状態判定用デー
   タを参照の上、時々刻々に変化する、該航空機について
   の速度、高度および姿勢を含む飛行状態を求めた上、該
   航空機の機種と現に検出されている環境条件とにもとづ
   き選択されている標準着陸／離陸状態と比較する情報処
   理部と、該情報処理部からの判定飛行状態を、航空機の
   機種と現に検出されている環境条件とにもとづき選択さ
   れている標準着陸／離陸状態とともに画像として可視対
   比表示する一方、該判定飛行状態の該標準着陸／離陸状
   態からの逸脱検出にもとづき警告表示を行う情報表示部
   と、から少なくともなる構成の飛行状態監視装置。