JPH0449500A - 航空管制支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、管制官の管制業務を支援する装置に係わり、
特に着陸する航空機の離脱誘導路及び走行ルートを自動
設定する航空管制支援装置に関する。

（従来の技術） 近年、航空機の輸送需要は益々増大しており空港を利用
する航空機の数も増大の一途である。

特に複数の滑走路を備えた大型空港においては、スポッ
トの数も多くなり複雑な航空機走行となっている。

一方、−人の地上管制官が監視できる範囲及び航空機の
数には限界があることから、管制業務は複数の管制官で
運用することになり管制官相互の情報伝達及び管制官と
パイロット間の情報伝達は複雑なものとなる。

着陸機に対する走行の指示は、管制官が航空機の型式、
航空機の荷物の重量、駐機するスポット、天候、滑走路
の路面状態等を考慮し、離脱誘導路と走行ルートを判断
してパイロットに指示する形にて行われる。パイロット
は無線で指示を受けると着陸後、管制官が指示した離脱
誘導路及び走行ルートを経由して目標のスポットに向け
て走行する。

しかし、パイロットは、着陸後、自分の判断にて管制官
の指示と違った離脱誘導路に進入する場合がある。この
場合においても、管制官は、航空機走行の安全性の確保
と運用効率の向上に務めなければならない。

従って、管制官は、目視あるいは地上探知レーダーによ
り航空機の位置を常時監視しなければならないため、ラ
ッシュ時の管制官の作業は精神的な負荷が大きくなる。

すなわち、従来の管制業務は管制官の判断によって行っ
ているため、安全性の確保と運用効率の向上は、管制官
に依存しているところが極めて大きいものとなっている
。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の地上管制業務は、管制官の判断に依存
することが多く、特に、着陸する航空機の離脱誘導路の
決定および走行ルートの決定は周囲の状況を考慮して判
断しなければならないため、管制官の精神的な負荷は大
きなものである。

従って、管制官の能力に依存している現在の管制業務で
は、安全性と運用効率の低下の危険性がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目
的は、着陸時の離脱誘導路及び走行ルートを最適に自動
決定でき、管制官の負担軽減及び空港の安全性の向上、
運用効率の向上を図ることを可能とした航空管制支援装
置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために請求項（１）記載の発明は、
着陸する航空機の現在位置データ、当該航空機の型式デ
ータ、荷重データ、目標スポットデータ、気象データ、
及び滑走路面状態データの入力処理を実行する入力デー
タ処理手段と、航空機が着陸する際の滑走距離を求める
場合の知識ルール及び離脱誘導路を求める場合の知識ル
ールがそれぞれ記憶されたルールデータ記憶手段と、 前記入力データ処理手段から出力される航空機の型式デ
ータ、荷重データ、目標スポットデータ、及び路面状態
データを入力して着陸する航空機の滑走路走行距離を推
論し、推論された走行距離と着陸する航空機の現在位置
データ及び目標スポットデータとから最適な離脱誘導路
を推論して求める離脱誘導路推論手段と、 複数ある離脱誘導路と各スポット間の予め考えられる全
走行ルートを記憶する走行ルート記憶手段と、 着陸する航空機の現在位置データを入力して該航空機に
対する最適な走行ルートを前記走行ルート記憶手段から
抽出して決定する走行ルート決定手段と、 求められた離脱誘導路及び決定された走行ルートを管制
官に通知する通知手段と、 を具備することを特徴とする。

また、請求項（２）記載の発明では前記入力データ処理
手段は、着陸する航空機が管制官の指示通りに離脱誘導
路に進入したか否かを判定する手段と、指示された離脱
誘導路に進入していない場合には、前記走行ルート決定
手段に対して新たな走行ルートを抽出して決定するよう
指示する手段とを含むことを特徴とする。

（作用） 上記構成によれば、着陸する航空機に関する前記各種デ
ータ、気象データ、滑走路の路面状態データ等と、予め
記憶された知識ルールとから着陸機の滑走距離が推論さ
れ、次いて滑走距離、目標スポット等のデータと知識ル
ールとから離脱誘導が推論決定される。

離脱誘導路が求められると、次に、目標スポットまでの
最適走行ルートが決定される。

決定された離脱誘導路及び走行ルートは管制官に通知さ
れる。

一方、指示された誘導路に進入されなかった場合には新
たな走行ルートが決定される。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例を示す構成図である。

本実施例装置は位置情報より航空機の現在位置データを
、フライト情報より航空機の型式データ、荷物の重量デ
ータ及びスポットＮｏを、気象情報より天候及び風速を
、空港面状態情報より滑走路の路面状態データをそれぞ
れ抽出して出力する機能と管制官の指示どうり航空機が
走行しているかを判断する機能をもつ入力データ処理装
置１と、航空機が着陸してから離脱誘導路進入速度まで
減速するのに必要な滑走距離がどのくらいなのか推論す
る場合に用いる管制官のノウハウを知識として形式化し
たルールを記憶するルールデータ記憶装置２と、前記入
力データ処理装置１から出力される型式データ、重量デ
ータ、スポットＮＯ１路面状態データ、気象データ（天
候及び風速）より着陸機の滑走距離を前記ルールデータ
記憶装置２のルールデータを用いて推論し、次に目標ス
ポットに最も近い離脱誘導路を決定する推論部３と、こ
の推論部３より決定された離脱誘導路から目標スポット
までの走行ルートを決定する走行ルート決定装置４と、
空港の走行区域において、全ての走行ルートを予め記憶
させるルートデータ記憶装置５と、前記推論部３と走行
ルート決定装置４とから決定された離脱誘導路と走行ル
ートをモニター６．７に表示するモニター制御装置８と
から構成されている。

第２図は空港の一部を示す概略図である。図中、Ａ１．
、Ａ２が滑走路から離脱するための離脱誘導路であり、
Ｙ地点が駐機目標となるスポットである。

次に本実施例の作用を説明する。

本実施例装置は、到着便が着陸体制に入ったことが管制
官に連絡された後に、管制官によって起動され、まず、
入力データ処理装置１によってデータ処理が開始される
。

入力データ処理装置１では、位置情報より航空機の現在
位置を、フライト情報より航空機の型式、航空機の荷物
の重量、スポットＮＯを、気象情報より天候と風速を、
空港面情報より滑走路の路面状態をそれぞれ抽出して出
力する。なお、入力情報として用いる航空機の型式、航
空機の荷物の重量、目標のスポット、天候、滑走路の路
面状態は、空港の管制システムより得ることができ、又
、航空機の位置はループコイル、地上探知レーダのブタ
を処理することにより検出することができる。

く離脱誘導路推論処理〉 推論部３で実行される推論は、 （１）航空機の型式より大型機、中型機、小型機の判別 （２）航空機の荷物の重量から重いが軽いがの判別（３
）′　　気象から天候状態（晴れ、雨、雪）と風速の判
別 （４）路面状態から滑走路の路面状態の判別（５）　　
他の航空機位置の判別 以上の項目に対してＴＦ　　ＴＨＥＮ形式で行い、滑走
距離を求め、次に離脱誘導路を決定する。

以下に、航空機の型式が大型機の場合の推論の例を示す
。

ＩＦ（型式は大型で荷物の重量は重い）ＴＨＥＮ　（滑
走距離はＬ　６　（ｍ）必要である）Ｆ（天候は良いが
風速は強い） １Ｆ（滑走路の路面状態は良い） ＴＨＥＮ　（滑走距離はＬ　１　（ｍ）必要である）Ｉ
Ｆ（滑走路の路面状態は悪い） ＴＨＥＮ　（滑走距離はＬ　２　（ｍ）必要である）Ｆ
（天候も良く風速も弱い） １Ｆ（滑走路の路面状態は良い） ＴＨＥＮ　（滑走距離はＬ　３　（ｍ）必要である）Ｉ
Ｆ（滑走路の路面状態は悪い） ＴＨＥＮ　（滑走距離はＬ　４　（ｍ）必要である）Ｆ
（天候も悪く風速も強い） １Ｆ（滑走路の路面状態は良い） ＴＨＥＮ　（滑走距離はＬ　５　（ｍ）必要である）Ｉ
Ｆ（滑走路の路面状態は悪い） １Ｆ（天候は悪いが風速は弱い） １Ｆ（滑走路の路面状態は良い） ＴＨＥＮ　（滑走距離はＬ　７　（ｍ）必要である）Ｉ
Ｆ（滑走路の路面状態は悪い） Ｔ）ＩＥＮ　（滑走距離はＬ　８　（ｍ”）必要である
）フ １Ｆ（型式は大型で荷物の重量は軽い）１Ｆ（天候は良
いが風速は強い） ＩＦ（滑走路の路面状態は良い） ＴＨＥＮ　（滑走距離はＬ　９　（ｍ）必要である）Ｉ
Ｆ（滑走路の路面状態は悪い） ＴＨＥＮ　（滑走距離はＬｌｏ（ｍ）必要である）Ｆ（
天候も良く風速も弱い） ＩＦ（滑走路の路面状態は良い） ＴＨＥＮ　（滑走距離はＬ　１１（ｍ）必要である）Ｉ
Ｆ（滑走路の路面状態は悪い） ＴＩ（ＥＮ　（滑走距離はＬ　１２（ｍ）必要である）
Ｆ（天候も悪く風速も強い） １Ｆ（滑走路の路面状態は良い） ＴＨＥＮ　（滑走距離はＬ１３（ｍ）必要である）ＩＦ
（滑走路の路面状態は悪い） ＴＨＥＮ　（滑走距離はＬ　１４（ｍ）必要である）Ｆ
（天候は悪いが風速は弱い） １Ｆ（滑走路の路面状態は良い） ＴＨＥＮ　（滑走距離はＬ１２（ｍ）必要である）ＩＦ
（滑走路の路面状態は悪い） ＴＨＥＮ　（滑走距離はＬ　１Ｂ（ａｔ）必要である）
前記の推論における天候の良い悪いは、天候が晴天又は
曇りの場合を良いこれ以外を悪いと判断し、 滑走路の路面状態の良い悪いは、天候の良い場合でも雨
天後であれば路面は濡れているので悪いとか、天候が悪
い場合でも雨天になった直後での路面はまた濡れていな
いので良いというふうに判断する。

以上のような状況判断を行うために数時間分のデータが
ルールデータ記憶装置２に記憶されている。又、型式、
荷物の重量、風速に関しては基準となるデータがルール
データ記憶装置２に予め記憶されている。

すなわち、前記推論の前に、型式、荷物の重量、天候、
風速、路面状態の判断をする。このような気象情報や飛
行計画情報などは、 Ａ　Ｔ　Ｉ　Ｓ　（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｔｅｒｍａｎ
ａｔ　Ｉｎｆｏｒｍａｔ＋ｏｎ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）飛行
場情報放送業務やＦ　Ｄ　Ｐ　Ｓ　（ＰｌｉｇｈｔＤａ
ｔａ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　）飛行計
画情報処理システムより入力される。

前記推論によって滑走路Ｌ１〜Ｌ６の何れかが決定され
ると、次に目標スポットに最も近い離脱誘導路を決める
。

この場合もＩＦ−ＴＨＥＮ形式にて離脱誘導路を以下の
ように決定する。

１Ｆ（滑走距離はＬｌか） １Ｆ（スポットは１か） ＴＨＥＮ　（離脱誘導路は１００番である）ＩＦ（スポ
ットは２か） ＴＩＩＥＮ　（離脱誘導路は２００番である）１Ｆ（滑
走距離はＬ２か） １Ｆ（スポットは１か） ＴＨＥＮ　（離脱誘導路は３００番である）第３図は、
離脱誘導路表示モニター６の画面を表わすもので、Ａ１
−Ａ４が離脱誘導路である。

ここでは、離脱誘導路Ａ１が決定されたことを表わす。

く走行ルート決定処理〉 前述のよにして離脱誘導路が決定されると、次に目標ス
ポットまでの走行ルートが以下のようにして決定される
。

この走行ルートを決定するにあたっては第２図に示すよ
うに、まず走行時の安全と空港の運用効率を考慮し走行
域内の全ての走行ルートを小区間（以降区間）に分割す
る。例えば第２図において誘導路とエプロンに引いた実
線が走行ルートであり、・即問を１つの区間とする。そ
して各区間に区間Ｎｏ、（Ａｌ、Ａ２．Ｂｌ、・・・、
Ｅ５．・・・）をつける。

次に各区間の正逆２つの走行方向を判別するために、例
えば第２図において左から右および上から下への走行方
向を正方向、右から左および下から上への走行方向を逆
方向とする。

この走行方向を考慮した区間ＮＯ１を用いて走行区域内
の全ての始点と終点間の実用上考えられる走行ルートを
表わす。このとき、ルート選択の優先度も設定する。

例えば第２図において離脱誘導路Ａ１の入口Ｘを始点、
ターミナルビルのスポットＹを終点とした走行ルートは
第４図に示す６ルートが実際に使われる可能性があると
考えられる。

ここで区間ＮＯ，の３桁目は走行方向を表わし、Ｐは正
方向、Ｎは逆方向である。この様な走行ルートと優先度
を各離脱誘導路と各駐機場間、各駐機場と滑走路エンド
間、駐機場間などの全ての始点と終点に対して設定し、
走行ルート記憶装置５に記憶されている。

また、第５図に示すように、各区間にはその使用状態を
判別するフラグが設けられている。このフラグは実行方
向別に設けられ、例えば第５図に示す区間Ａ１に対して
は正方向フラグをＦＡＩＰ、逆方向フラグをＦ　ＡＩＮ
とする。またその区間を走行可能であればフラグ−１，
走行不可であればフラグ−０とする。

走行不可の条件は空港の運用方法で決まるが、（１）道
路の構造上走行が不可能。

（２）　　障害物や道路の損壊がある。

（３）　　走行したい方向とは逆の走行方向が既に選択
されている。

（４）　　管制官による指定（緊急事態発生時、等）な
どが考えられる。このうち（＋）、　（２）、　（４）
は管制官によって設定される。また、（３）は走行ルー
トが決定された時点で自動的に設定され、当該航空機が
選択された区間を通過したことにより走行可能の状態に
リセットされる。

第５図においては区間ＡＩ、Ａ２の正方向フラグが走行
不可となっているが、これは離脱誘導路を通って滑走路
に出るルートを選択しない様にするためであり、０１〜
Ｃ２の正方向フラグが走行不可となっているのは他の航
空機が０４からＣ１に走行するルートとして既に選択さ
れていることによる。

このように、走行ルート記憶装置５には走行ルートの全
区間に対する使用状態フラグが用意されている。

次に走行ルートの決定方法について説明する。

いま第２図において航空機が着離し、先に決定された離
脱誘導路Ａ１の始点Ｘから滑走路を出て、目標スポット
Ｙに向う場合、始点をＸ１終点をＹとした全走行ルート
を前記走行ルート記憶装置５から牽引する。この場合前
記６ルートが牽引される。

次にこの６ルートを構成する区間の使用状態フラグを前
記走行ルート記憶装置５から牽引する。

ここては第５図の状態が牽引されたものとする。

次に、各走行ルートを構成する区間に対応するフラグの
積を計算し、その解が１であればその走行ルートは選択
可能であり、０てあれば選択不可とする。

例えば最も優先度の高い走行ルート ＡＩＮ＋Ｄ３Ｎ＋Ｄ４Ｎ十Ｅ２Ｐ＋Ｅ５Ｎに対応するフ
ラグは ＰＡＩＮ　ｘＦＤ３Ｎ　ＸＦＤ４Ｎ　ＸＦ！！２Ｐ　Ｘ
ＦＥ’ｉＮ　−１ＸＩＸＩＸＩＸ１＝−１ であるから選択可能である。

同様に優先度２および３のルートは選択可能であり、優
先度４，５．６のルートはＦ。ＩＰ＋Ｆ　Ｃ２Ｆが含ま
れ、これがＯに設定されていることから積はＯとなり選
択不可である。

次に選択可能と判定されたルートの中で最も優先度の高
いルートを航空機の地上走行ルートとじて決定する。こ
の場合、優先度１のルートとなる。

上述のようにして走行ルートが決定されると、例えば、
第６図に示すようにモニター７の画面に図中破線で示す
走行ルートが表示される。

管制官は前記モニター６に表示された離脱誘導路及びモ
ニター７に表示された走行ルートを見て、これらの表示
情報を判断して、着陸機のパイロットに無線により通知
する。同様に地上管制官にも通知する。

なお、着陸後、パイロットは、独自の判断にて管制官の
指示と違った離脱誘導路に進入する場合がある。この場
合は、入力データ処理装置１がルトをはずれたことを判
断して再度、走行ルート決定装置４に起動させ、新たな
走行ルートを前記と同様の方法にて管制官に知らせる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、着陸時の離脱誘導
路及び走行ルートを最適に自動決定できる。このため、
管制官の負担が軽減でき、空港の安全性の向上及び運用
効率の向上を図ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る航空管制支援装置の一実施例を示
す構成図、第２図は空港の一部を示す概略図、第３図は
決定された離脱誘導路を表示するモニター画面を示す説
明図、第４図及び第５図は走行ルート記憶装置に記憶さ
れた走行ルートの一例を示す説明図、第６図は決定され
た走行ルートを表示するモニター画面を示す説明図であ
る。 １・・・入力データ処理装置 ２・・・ルールデータ記憶装置 ３・・・推論部 ４・・・走行ルート決定装置 ５・・・走行ルート記憶装置 ６．７・・・モニター　　　− ８・・・モニター制御装置 代穐人弁理士三好秀和

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）着陸する航空機の現在位置データ、当該航空機の
   型式データ、荷重データ、目標スポットデータ、気象デ
   ータ、及び滑走路面状態データの入力処理を実行する入
   力データ処理手段と、 航空機が着陸する際の滑走距離を求める場合の知識ルー
   ル及び離脱誘導路を求める場合の知識ルールがそれぞれ
   記憶されたルールデータ記憶手段と、 前記入力データ処理手段から出力される航空機の型式デ
   ータ、荷重データ、目標スポットデータ、及び路面状態
   データを入力して着陸する航空機の滑走路走行距離を推
   論し、推論された走行距離と着陸する航空機の現在位置
   データ及び目標スポットデータとから最適な離脱誘導路
   を推論して求める離脱誘導路推論手段と、 複数ある離脱誘導路と各スポット間の予め考えられる全
   走行ルートを記憶する走行ルート記憶手段と、 着陸する航空機の現在位置データを入力して該航空機に
   対する最適な走行ルートを前記走行ルート記憶手段から
   抽出して決定する走行ルート決定手段と、 求められた離脱誘導路及び決定された走行ルートを管制
   官に通知する通知手段と、 を具備することを特徴とする航空管制支援装置。
2. （２）前記入力データ処理手段は、着陸する航空機が管
   制官の指示通りに離脱誘導路に進入したか否かを判定す
   る手段と、指示された離脱誘導路に進入していない場合
   には、前記走行ルート決定手段に対して新たな走行ルー
   トを抽出して決定するよう指示する手段とを含むことを
   特徴とする請求項（２）記載の航空管制支援装置。