(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機に搭載して使用される航法支援装置であって、
複数の空港にその位置情報および前記航空機の当該空港への離着陸可否情報をそれぞれ対応付けたデータベース、および、前記航空機に対して設定された規定時間を記憶する記憶手段と、
前記航空機が離着陸可能な空港を中心とし前記規定時間のもとで前記航空機が到達可能な距離を半径とする円内を、前記航空機の飛行可能エリアとして特定し、この飛行可能エリア内における前記航空機の飛行経路を算出する演算手段とを具備することを特徴とする航法支援装置。
【請求項２】
さらに、希望飛行経路を入力するための入力手段を具備し、
前記演算手段は、
前記入力された希望飛行経路が前記飛行可能エリアを逸脱している場合には、前記飛行可能エリア内における新たな飛行経路を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の航法支援装置。
【請求項３】
さらに、前記航空機の現在位置の位置情報、および、当該航空機の目的地の位置情報を入力する入力手段を具備し、
前記演算手段は、
前記現在位置から前記目的地までの、前記飛行可能エリア内における最短飛行経路を算出することを特徴とする請求項１に記載の航法支援装置。
【請求項４】
さらに、前記演算手段で算出された飛行経路を表示する表示手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の航法支援装置。
【請求項５】
前記表示手段は、
前記飛行経路上から前記航空機が到達可能な飛行エリア内における当該航空機が離着陸可能な空港の位置情報を表示することを特徴とする請求項４に記載の航法支援装置。
【請求項６】
前記表示手段は、
前記飛行経路上から前記航空機が到達可能な飛行エリアを表示することを特徴とする請求項５に記載の航法支援装置。
【請求項７】
航空機に搭載して使用される航法支援装置を用いた飛行経路算出方法であって、
前記航空機の希望飛行経路を入力する第１ステップと、
離着陸可能な空港に前記航空機に対して設定された規定時間内に当該航空機が到達可能な飛行可能エリアを特定する第２ステップと、
この第２ステップで特定された飛行可能エリアを前記希望飛行経路が逸脱している場合には、前記飛行可能エリア内における新たな飛行経路を算出する第３ステップとを含むことを特徴とする飛行経路算出方法。
【請求項８】
航空機に搭載して使用される航法支援装置を用いた飛行経路算出方法であって、
前記航空機の現在位置の位置情報と当該航空機の目的地の位置情報とを入力する第１ステップと、
離着陸可能な空港に前記航空機に対して設定された規定時間内に当該航空機が到達可能な飛行可能エリアを特定する第２ステップと、
前記現在位置から前記目的地までの、前記第２ステップで特定された飛行可能エリア内における最短飛行経路を算出する第３ステップとを含むことを特徴とする飛行経路算出方法。
【請求項９】
前記第２ステップは、
前記航空機が離着陸可能な空港を中心とし、前記規定時間のもとで前記航空機が到達可能な距離を半径とする円内を、前記飛行可能エリアとすることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の飛行経路算出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＴＯＰＳ（Extended Twin Operations）による制限を受ける航空機に搭載して使用される航法支援装置および飛行経路算出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
双発機（エンジンが２つの航空機）の飛行中に一方のエンジンが故障した場合、残りの一つのエンジンで最寄りの離着陸可能な空港まで飛行しなければならなくなる。このため双発機には、通常の場合、最寄りの離着陸可能な空港までの到達時間が９０分以内（米国においては６０分以内）のエリアでしか飛行してはならないという制約が設けられている。
【０００３】
この制約に対して、エンジンの信頼性が一定の基準を満足し、かつ航空会社などの運用者が一定の安全性基準を満足している場合には、上記の時間的制約を緩和しようというのがＥＴＯＰＳである。例えば、最寄りの離着陸可能な空港までの到達時間を１２０分に緩和したものを「１２０分ＥＴＯＰＳ」などと呼ぶ。この仕組みを取り入れることで航空機の運行に対する自由度を増し、運用者のモチベーションの向上ひいては安全性の向上を促す事ができるようになる。
【０００４】
従来、双発機の飛行計画を作成する際には、ＥＴＯＰＳの適用時間（上記の９０分や１２０分）を考慮しつつ予定飛行経路の近くの空港を選び、その空港までの到達時間が規定の範囲内となるように飛行経路を決めるようにする。
【０００５】
ところで、近年になり開発が進んでいるＦＭＳ（Flight Management System）と称する航法支援装置によれば、飛行経路を自動的に設定することが可能になってきている。しかしながら、ＥＴＯＰＳの制約をも考慮して飛行経路の自動設定を行えるようにした装置は未だ知られていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように従来の航法支援装置では、ＥＴＯＰＳの制約をも考慮した飛行経路の自動設定を行うことができなかった。
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、ＥＴＯＰＳによる飛行エリアの制限を考慮しつつ飛行経路の設定を行うことが可能な航法支援装置および飛行経路算出方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、航空機に搭載して使用される航法支援装置であって、複数の空港にその位置情報および前記航空機の当該空港への離着陸可否情報をそれぞれ対応付けたデータベース、および、前記航空機に対して設定された規定時間を記憶する記憶手段と、前記航空機の飛行可能エリア内における、前記航空機が離着陸可能な空港に前記規定時間内に到達可能な飛行経路を算出する演算手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
このような手段を講じることにより、例えば双発機であることを根拠として、離着陸可能な空港に対して規定時間内に到達可能なエリアでしか飛行してはならない旨の制限を受ける航空機にあっては、この制限を満足する飛行可能エリア内の飛行経路が演算手段により算出される。特にＥＴＯＰＳを適用して規定時間の延長が認められる場合には、この延長された規定時間に基づいて飛行可能エリアが算出される。
【０００９】
これにより、従来は操縦者の手計算で行っていたＥＴＯＰＳ等を考慮した飛行経路の算出が、演算手段により実行されることになる。このため、操作者の手間を削減するとともに航空機の安全運行に寄与することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係わる航法支援装置の構成を示す機能ブロック図である。このシステムは双発の航空機（以下、当該機と称する）に搭載されるもので、当該機の飛行経路の自動設定を行うとともに最寄りの離着陸可能な空港を選択する演算部１１と、離着陸可能な最寄りの空港に関するデータに加えて当該機に係わるＥＴＯＰＳの適用時間をデータベース化して記憶したデータベース部１２と、希望する飛行経路（ウェイポイントなどの経由点や目的地）を入力する入力部１３と、演算部１１で得られた各種の情報を表示するための表示部１４とを備える。このうち演算部１１と、データベース部１２と、入力部１３とは、近年のいわゆるハイテク旅客機ではＦＭＳユニットの一部に納められることが多い。
【００１１】
なおデータベース部１２は、例えば半導体メモリなどの記憶手段として実現され、複数の空港に関してその緯度、経度、海抜高度などの位置情報や、滑走路の方位および長さなどの情報が収められたデータベースが記憶されている。この種のデータベースは航空会社などに向け市販されており、また定期的に更新される。
【００１２】
次に、上記構成における動作を図２を参照して説明する。図２は、上記構成の航法支援装置の動作を示すフローチャートである。図２のステップＳ１で、まずデータベース部１２から当該機のＥＴＯＰＳの適用時間を読み出す。次のステップＳ２では、例えば当該機のパイロットなどの操作者により、入力部１３を用いて現在地点の座標；（ｘ０，ｙ０）と、目標地点の座標；（ｘｋ，ｙｋ）とが入力される。なお現在地の座標として、当該機の出発地点の座標を入力しても良い。次のステップＳ３では、Ｐ≡ｆ（ｘ，ｙ）で定義される飛行経路が操作者により入力される。具体的には経由地点もしくは目的地のウェイポイントの座標を与えることにより、希望する飛行経路を入力する。
【００１３】
なお本実施形態では、例えば図３に示すように出発地点の座標を（ｘ０，ｙ０）、目標地点の座標を（ｘｋ，ｙｋ）とし、その途中の経路の座標を（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、…として定義する。
【００１４】
ここまでのステップが完了すると、演算部１１はステップＳ４で、データベース部１２から読み出した空港データをもとに滑走路の長さなどを考慮して、当該機が離着陸可能な空港を希望飛行経路の周辺に選択する。そして、ステップＳ５で、ステップＳ１で読み出したＥＴＯＰＳの適用時間をもとに、演算部１１は当該機が飛行可能なエリアを算出する。ここで、ＥＴＯＰＳ適用時間内に当該機が飛行可能な距離をｒとすると、当該機が飛行可能なエリアは下記の数式を用いて算出される。
【００１５】
【数１】
0003721093.tif 000002
【００１６】
次のステップＳ６では、演算部１１は、ステップＳ３で入力された飛行経路がステップＳ５で特定されたエリア内に収まっているか否かを判定する。ここで飛行経路がその全行程にわたって飛行可能エリア内に入っていれば、ステップＳ８に移行して表示部１４に表示するなどの出力処理がなされる。
【００１７】
一方、ステップＳ６で、飛行経路がその一部でも飛行可能エリア内から逸脱していれば、演算部１１はステップＳ７に移行して飛行経路の修正を行う。図４を参照してこのことを説明する。
【００１８】
図４は、本実施形態における飛行経路の修正の仕方を模式的に示す図である。図４において、最寄りの離着陸可能な空港から半径ｒの円内が当該機の飛行すべきエリアとなる。これに対し、図中点線で描かれた経路が当該機の希望経路を示し、その一部が飛行可能エリアからはみ出した格好となっている。これに対して演算部１１は、飛行経路を実線のごとく修正し、希望経路に最大限に沿った形で全行程が飛行可能エリア内に収まるようにする。このようにして、ＥＴＯＰＳを考慮した飛行経路の自動設定が可能になる。なお飛行経路を修正するにあたり、燃料消費を最も少なくするなどの要素を加味しても良い。
そして、修正した飛行経路が得られると、ステップＳ８に移行して表示処理に供する。ここでは、図４の表示内容をそのまま表示するようにすれば良い。
【００１９】
このように本実施形態では、データベース部１２に、離着陸可能な最寄りの空港に関するデータに加えて、当該機に係わるＥＴＯＰＳの適用時間を記憶させるようにし、ＦＭＳによる飛行経路の設定時にこのＥＴＯＰＳ適用時間を読み出す。そして、ＥＴＯＰＳ適用時間から算出される半径ｒの領域を当該機の飛行可能エリアとし、操作者により入力された希望経路がこのエリアを逸脱する場合には全行程に渡って飛行可能エリア内に収まるような飛行経路を演算部１１にて算出して、これを表示部１４に表示するようにしている。
【００２０】
このようにしたので、ＥＴＯＰＳによる飛行エリアの制限を考慮した飛行経路を人手を煩わせることなく算出することができるようになり、操作者の便宜を向上させるとともに安全性の向上に寄与することが可能になる。
このほか、演算部１１で算出された修正経路を図示しない自動操縦装置などにセットするようにすると、さらなる省力化を図ることが可能になる。
【００２１】
（変形例）
次に、本実施形態の変形例を説明する。これまでの実施形態では、ＥＴＯＰＳによる制限を考慮しつつ希望経路を修正する処理につき説明したが、これは専ら飛行前における地上での作業によりなされることが多いと考えられる。これに対し、次の変形例はＥＴＯＰＳによる制限を考慮しつつ目的地までの最短の経路を設定する際の手順を説明するもので、専ら飛行中において経路変更を行う場合などに適用される。
【００２２】
この変形例では、図２のフローチャートのステップＳ３において、操作者の希望する飛行経路を入力する代わりに、ステップＳ２で与えられた現在地点の座標（ｘ０，ｙ０）と、目標地点の座標（ｘｋ，ｙｋ）とを結ぶ最短経路の算出を希望する旨を、航法支援装置に入力する。すなわち図２のフローチャートのステップＳ３における「希望する飛行経路の入力」を、「出発地点（あるいは現在地点）から目標地点までの最短経路を自動設定」と置きかえる。
【００２３】
図５を参照してこの変形例における経路の設定例を説明する。図５において、出発地点と目標地点との最短経路を点線で示す。これに対して演算部１１は、ＥＴＯＰＳの制限による飛行可能エリアを考慮して飛行経路を修正し、実線にて示すような経路を算出する。そして、このようにして得られた経路を、最寄りの離着陸可能な空港を示すシンボルとともに表示部１４に表示するようにする。要するに、図５をそのまま表示部１４に表示するようにすれば良い。
【００２４】
このように、この変形例によれば、ＥＴＯＰＳによる飛行エリアの制限を考慮しつつ出発地点（あるいは現在地点）と目標地点との間の最短経路の自動設定を行うことが可能になる。
【００２５】
またこの変形例によれば、例えば不測の事態により飛行前に設定した目的地と異なる場所に向かう場合に、現在地と新たな目標地点の座標を入力し直すことで、当該目標地点までの飛行経路がＥＴＯＰＳを考慮しつつ自動設定されるので、従来と比較して操作者の手間を大幅に削減することが可能になる。
【００２６】
また本実施形態では、自動設定された飛行経路上において最寄りの離着陸可能な空港を表示部１４に表示するようにしている。これにより、パイロットは飛行経路近傍の離着陸可能な空港を意識しつつ飛行できるようになり、エンジン停止による緊急事態への備えをさらに確実なものとすることができるようになる。
【００２７】
これらのことから、本実施形態によれば、ＥＴＯＰＳによる飛行エリアの制限を考慮しつつ飛行経路の設定を行うことが可能な航法支援装置および飛行経路算出方法を提供することが可能になる。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、ＥＴＯＰＳによる飛行エリアの制限を考慮しつつ飛行経路の設定を行うことが可能な航法支援装置および飛行経路算出方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係わる航法支援装置の構成を示す機能ブロック図。
【図２】  図１の航法支援装置の動作を示すフローチャート。
【図３】  本発明の実施形態における座標の定義を模式的に示す図。
【図４】  本発明の実施形態における飛行経路の修正の仕方を模式的に示す図。
【図５】  本発明の変形例における経路の設定例を説明するための図。
【符号の説明】
１１…演算部
１２…データベース部
１３…入力部
１４…表示部
【図１】
0003721093.tif 000003
【図２】
0003721093.tif 000004
【図３】
0003721093.tif 000005
【図４】
0003721093.tif 000006
【図５】
0003721093.tif 000007