(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空管制空域に対応する地形データに基づいて、その地形を表示画面上に３次元的な表示方法で表示し、
前記航空管制空域について取得される航空管制情報に含まれる航空機の位置情報及び高度情報に基づいて、その３次元位置を求め、その航空機を表す航空機記号を当該航空機の３次元の位置に対応する前記表示画面上の位置に表示し、
隣接する２機の航空機間距離を求め、得られた航空機間距離が安全間隔よりも小さいか否かを判定し、
前記航空機間距離が前記安全間隔よりも小さいと判定した場合は、前記隣接する２機の航空機に対応する航空機記号と、その航空機記号と特定の関連性を有する第３の点とを３頂点とする三角形からなる要監視マークを前記表示画面上に３次元的な表示方法で表示すること、
を特徴とする航空機位置表示方法。
【請求項２】
請求項１において、前記要監視マークは、（ａ）隣接する２機の航空機に対応する航空機記号と、一方の航空機記号から地表面に垂下する垂線に沿って前記一方の航空機記号から両航空機の高度差に対応する前記表示画面上の距離を隔てた位置とを３頂点とする三角形からなる要監視マーク、（ｂ）前記両航空機記号と、いずれか一方の航空機記号の地表面への投影点とを３頂点とする三角形からなる要監視マーク、（ｃ）一方の航空機記号と両航空機記号の前記地形の地表面への投影点とを３頂点とする三角形及び他方の航空機記号と両航空機記号の前記地形の地表面への投影点とを３頂点とする三角形の合成からなる要監視マークのいずれかであることを特徴とする航空機位置表示方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、隣接する２機の航空機の位置情報及び高度情報に基づいて両航空機間距離を求めるとともに、その距離が前記安全間隔よりも小さい場合に、その近接度を示す複数段階の距離範囲のいずれに該当するかにより、前記要監視マークを予め定めてある異なる表示特性で表示することを特徴とする航空機位置表示方法。
【請求項４】
請求項３において、要監視マークの表示特性は、両航空機間距離の近接度が大きくなるほど訴求力が強い表示特性としてあることを特徴とする航空機位置表示方法。
【請求項５】
請求項１，２，３又は４において、隣接する２機の航空機からの航空管制情報に含まれる進行方向情報及び対地速度情報に基づいて、前記隣接する２機の航空機の進行方向及び対地速度を、各航空機記号から進行方向に延びる目盛り付きベクトルで表示することを特徴とする航空機位置表示方法。
【請求項６】
請求項１，２，３，４又は５において、その航空機が上昇中か、降下中かを当該航空機記号から前記地形の地表面に対する垂線を色分けして表示することを特徴とする航空機位置表示方法。
【請求項７】
請求項１，２，３，４又は５において、その航空機が上昇中か、降下中かを当該航空機記号から前記地形の地表面に対する垂線の色分け表示により示し、かつ、当該航空機の対地速度の高低を前記垂線の太さの大小で表示することを特徴とする航空機位置表示方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、航空機記号を各航空機の大きさに比例する縮小立体モデルで構成して記憶しておき、航空管制空域について取得した航空管制情報に含まれるコールサインに基づいて、当該航空機の航空機記号をその航空機の縮小立体モデルで表示することを特徴とする航空機位置表示方法。
【請求項９】
請求項８において、航空管制情報に含まれる進行方向データに基づき、又は航空管制情報の処理により得られる航空機の飛行軌跡から判定される進行方向に基づいて、縮小立体モデルの姿勢を前記進行方向に合致させて表示することを特徴とする航空管制情報表示方法。
【請求項１０】
航空管制空域に対応する地形データに基づいて、その地形を表示画面上に３次元的な表示方法で表示し、
前記航空管制空域について取得される航空管制情報に含まれる航空機の位置情報及び高度情報に基づいて、その３次元位置を求め、その航空機を表す航空機記号を当該航空機の３次元の位置に対応する前記表示画面上の位置に表示し、
隣接する２機の航空機間距離を求め、得られた航空機間距離が安全間隔よりも小さいか否かを判定し、
前記航空機間距離が前記安全間隔よりも小さいと判定した場合は、（ａ）前記隣接する２機の航空機に対応する航空機記号と、一方の航空機記号から前記地形の地表面に垂下する垂線に沿って前記一方の航空機記号から両航空機の高度差に対応する前記表示画面上の距離を隔てた位置とを３頂点とする三角形からなる要監視マークと、（ｂ）前記２機の航空機の飛行軌跡と所定飛行条件とに基づいて飛行予測を行い、両航空機の同一時間後における予測到達範囲が重なる場合に、その重なる範囲内に設けた点と前記両航空機記号とを３点とする三角形からなる警告マークとを、前記表示画面上に３次元的な表示方法で表示すること、
を特徴とする航空機位置表示方法。
【請求項１１】
航空管制空域に対応する地形データに基づいて、その地形を表示画面上に３次元的な表示方法で表示し、
前記航空管制空域について取得される航空管制情報に含まれる航空機の位置情報及び高度情報に基づいて、その３次元位置を求め、その航空機を表す航空機記号を、当該航空機の３次元の位置に対応する前記表示画面上の位置に表示し、
隣接する２機の航空機間距離を求め、得られた航空機間距離が安全間隔よりも小さいか否かを判定し、
前記航空機間距離が前記安全間隔よりも小さいと判定した場合は、前記隣接する２機の航空機に対応する航空機記号と、一方の航空機記号から前記地形の地表面に垂下する垂線に沿って前記一方の航空機記号から両航空機の高度差に対応する前記表示画面上の距離を隔てた位置とを３頂点とする三角形を形成するとともに、前記２機の航空機の飛行軌跡と飛行条件とに基づいて飛行予測を行い、両航空機の同一時間後における予測到達範囲が重なる場合に、その重なる範囲内に設けた点と前記三角形の３頂点とを結んでなる三角錐を警告マークとして前記表示画面上に３次元的な表示方法で表示すること、
を特徴とする航空機位置表示方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項において、各航空機について取得する最終の航空管制情報に基づいて航空機記号を表示画面上に表示した後、次に航空管制情報を取得するまでの間に、各航空機の飛行軌跡を用いて補完  表示処理を行って、表示画面上に航空機記号を補完表示することを特徴とする航空機位置表示方法。
【請求項１３】
請求項１２において、最新の航空管制情報に基づいて表示を更新したときは、その更新を認識できるように前記航空機記号を強調表示することを特徴とする航空機位置表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空管制用表示装置における航空機位置表示方法に係り、とくに表示画面において管制対象航空機の飛行状況を視覚的に把握し、安全間隔以内に接近した複数の航空機の飛行状況の監視及び管制に好適なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
世界各地で、航空機の空中衝突による悲惨な事故は絶えることがない。また、衝突に至らなくとも、ニアミスを起こしたとの報告により震撼とさせられることは、少なくない。
従来の監視レーダシステムにおいては、各種レーダから得られる航空管制情報に基づいて、管制卓の表示画面に、地表面の滑走路上の基準点からの距離を示す複数のレンジリングと、管制対象航空機を示すシンボルと、その航空機の便名・速度・高度などのデータを表すデータタグと、そのシンボルとデータタグとの関連性を示すリード線とを２次元的に表示し、かつ、この表示状態を一定周期（走査周期）ごとに更新し、管制官はそのシンボルの表示位置とデータタグの内容を見て、管制作業を行っていた。すなわち、従来の航空管制方法では、実際は３次元に存在する航空機の位置を、ＸＹ平面内の位置だけを視覚的認識が可能な形でシンボルにより表示し、Ｚ軸方向の位置、すなわち高さは数値で表示しているため、管制官は管制作業を行う際は、視覚的に認識可能なシンボルと数値により表示される高度とを組み合わせて、航空機の飛行状況をイメージし、それに基づいて所要の管制作業を行う必要があるが、シンボルの位置と数値に基づいて飛行状況を正確にイメージできるようになるまでには多くの経験と努力が必要であり、特に管制エリア内に複数の航空機が存在する場合は、管制官にかかる負担も大きく、誤った飛行状況をイメージする恐れがあり、ニアミスや衝突の原因にもなる恐れがあった。
【０００３】
航空機の接近・衝突防止に関する発明には、特開２０００−１５５９００号公報に開示されたものがあるが、これは、航空機の地上への接近及び衝突を予測するものである。さらに詳しくは、管制対象エリアの地形の３次元標高データを保持し、航空機の位置及び速度ベクトルから、この航空機の予測到達範囲を設定し、航空機の位置及び標高データに基づいて差分ベクトルを求め、その差分ベクトルと航空機の速度ベクトルに基づいて、上記地形標高データが上記航空機の予測到達範囲内にあるか否かを判定するものである。
【０００４】
（１）特開平３−４０２００号公報には、航空機内の表示画面に、自航空機の高度平面を３次元的に表示するとともに、自航空機に接近した他の航空機を示す記号を、その航空機の３次元的な位置に対応する表示画面上の位置に表示する発明が開示されている。しかし、この発明によっては、複数の航空機の位置や速度や進行方向などの相対的関係を、航空管制卓において総合的視覚的に把握することはできない。
（２）航空管制において、レーダ装置で探知された航空機位置データに基づいて、航空機の飛行軌跡を表示画面の空港周辺の３次元縮小モデル空間中に表示する装置は、特開平８−１１０３８０号公報に記載されている。
しかし、この発明においては、一定の地形に対する各航空機の飛行軌跡と現在位置が表示されるだけで、各航空機の速度や進行方向、相互間距離及びその変化状態などの相対的関係は表示されない。
（３）特開平９−３０４５２６号公報には、航空管制情報表示方法において、視覚的に航空機の位置、速度、進行方向、姿勢などを認識できるように、地表面に対してほぼ平行で滑走路上の基準点を含む平面を基準面として表示画面上に３次元的に表示し、航空機を表す航空機記号、航空機の基準面への投影を示す投影記号、航空機の高度を示す高度表示ベクトル、航空機の速度を示す速度表示ベクトル、航空機の飛行軌跡を示すトレイルベクトルを前記表示画面に３次元的に表示する技術が開示されている。しかし、この発明においても、各航空機の位置、高度、速度、進行方向、飛行軌跡を３次元的に把握することはできるが、各航空機の相互関係、とくに、その距離とその変化状態を正確に視覚的に把握することは困難であり、隣接する航空機のいずれが要注意か、要注意である場合にどの程度の注意が必要か、を視覚的に把握することはできない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来技術では、飛行中の航空機間距離及びその変化状態、並びに各航空機の進行方向などの飛行状況における相対関係を総合的視覚的に把握して、航空機同志のニアミス又は衝突の可能性を察知し、これを未然に防止することは困難であった。
また、表示装置の表示画面での表示により管制対象の航空機の飛行状況を把握し、航空機同志のニアミス又は衝突の防止のために有効な航空管制用表示方法は、これまでなかった。
【０００６】
そこで、本発明の第一の目的は、表示装置の表示画面での３次元的（３Ｄ）表示により管制対象航空機の飛行状況、とくに２以上の航空機の距離とその変化状態などの相対関係を総合的視覚的に把握することを可能にして、航空機同志のニアミス・衝突の可能性があれば、これを敏速に察知して監視し、必要な管制指示により航空機相互の安全間隔の確保を可能にして、ニアミスや衝突の防止に有効な航空機位置表示方法を提供することにある。
本発明の第二の目的は、２以上の互いに接近する航空機の保護空域が干渉するおそれがある場合に、事前にこれを予測して警告を発することにより、ニアミスや衝突を有効に防止しうるようにした航空機位置表示方法を提供することにある。
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、航空機位置表示方法であって、航空管制空域に対応する地形データに基づいて、その地形を表示画面上に３次元的な表示方法で表示し、前記航空管制空域について取得される航空管制情報に含まれる航空機の位置情報及び高度情報に基づいて、その３次元位置を求め、その航空機を表す航空機記号を当該航空機の３次元的な位置に対応する前記表示画面上の位置に表示し、隣接する２機の航空機間距離を求め、得られた航空機間距離が予め定められた閾値よりも小さいか否かを判定し、航空機間距離が前記閾値よりも小さいと判定した場合は、前記隣接する２機の航空機に対応する航空機記号と、その航空機記号と特定の関連性を有する第３の点とを３頂点とする三角形からなる要監視マーク前記表示画面上に３次元的な表示方法で表示することを特徴としている。
【０００８】
上記要監視マークは、（ａ）その隣接する２機の航空機に対応する航空機記号と、一方の航空機記号から前記地形の地表面に垂下する垂線に沿って前記一方の航空機記号から両航空機の高度差に対応する前記表示画面上の距離を隔てた位置とを３頂点とする三角形からなる要監視マーク、（ｂ）前記両航空機記号と、いずれか一方の航空機記号の前記地形の地表面への投影点とを３頂点とする三角形からなる要監視マーク、又は（ｃ）一方の航空機記号と両航空機記号の前記地形の地表面への投影点とを３頂点とする三角形及び他方の航空機記号と両航空機記号の前記地形の地表面への投影点とを３頂点とする三角形の合成からなる要監視マークのいずれかを用いることができる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２の航空機位置表示方法において、隣接する２機の航空機の位置情報及び高度情報に基づいて両航空機間距離を求めるとともに、その距離が前記閾値よりも小さい場合に、その近接度を示す複数段階の距離範囲のいずれに該当するかにより、前記要監視マークを予め定めてある異なる表示特性で表示することを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３の航空機位置表示方法において、前記要監視マークの表示特性は、両航空機間距離の近接度が大きくなるほど訴求力が強い表示特性としてあることを特徴としている。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１，２，３又は４の航空機位置表示方法において、隣接する２機の航空機からの航空管制情報に含まれる進行方向情報及び対地速度情報に基づいて、前記２機の航空機の進行方向及び対地速度を各航空機記号から進行方向に延びる目盛り付きベクトルで表示することを特徴としている。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１，２，３，４又は５の航空機位置表示方法において、航空機が上昇中か、降下中かを当該航空機記号から地形の地表面に対する垂線を色分けして表示することを特徴としている。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１，２，３，４又は５の航空機位置表示方法において、航空機が上昇中か、降下中かを当該航空機記号から地形の地表面に対する垂線の色分け表示により示し、かつ、当該航空機の対地速度の高低を前記垂線の太さの大小で表示することを特徴としている。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれか１項において、航空機記号を各航空機の大きさに比例する縮小立体モデルで構成して記憶しておき、航空管制空域について取得した航空管制情報に含まれるコールサインに基づいて、当該航空機の航空機記号をその航空機の縮小立体モデルで表示することを特徴としている。
【００１５】
請求項９は、請求項８の航空機位置表示方法において、航空管制情報に含まれる進行方向データに基づいて、又は航空管制情報の処理により得られる航空機の飛行軌跡から判定される進行方向に基づいて、縮小立体モデルの姿勢をその進行方向に合致させて表示することを特徴としている。
【００１６】
請求項１０の発明は、第二の目的を達成するため、▲１▼航空管制空域に対応する地形データに基づいて、その地形を表示画面上に３次元的な表示方法で表示し、▲２▼前記航空管制空域について取得される航空管制情報に含まれる航空機の位置情報及び高度情報に基づいて、その３次元位置を求め、その航空機を表す航空機記号を、当該航空機の３次元の位置に対応する前記表示画面上の位置に表示し、▲３▼隣接する２機の航空機間距離を求め、得られた航空機間距離が安全間隔として予め定められた閾値よりも小さいか否かを判定し、▲４▼前記航空機間距離が前記閾値よりも小さいと判定した場合は、前記隣接する２機の航空機に対応する航空機記号と、一方の航空機記号から前記地形の地表面に垂下する垂線に沿って前記一方の航空機記号から両航空機の高度差に対応する前記表示画面上の距離を隔てた位置とを３頂点とする三角形からなる要監視マークと、前記２機の航空機の飛行軌跡と飛行条件とに基づいて一定時間後までの飛行予測を行い、両航空機の同一時間後の予測到達範囲が予め定められた範囲内で重なる場合に、その重なる範囲内に設けた点と前記両航空機記号とを３頂点とする三角形からなる警告マークとを、前記表示画面上に３次元的な表示方法で表示することを特徴としている。
【００１７】
請求項１１は、請求項１０の航空機間距離が閾値よりも小さいか否かの判定において、航空機間距離が前記閾値よりも小さいと判定した場合は、隣接する２機の航空機に対応する航空機記号と、一方の航空機記号から前記地形の地表面に垂下する垂線に沿って前記一方の航空機記号から両航空機の高度差に対応する前記表示画面上の距離を隔てた位置とを３頂点とする三角形を形成するとともに、前記２機の航空機の飛行軌跡と飛行条件とに基づいて飛行予測を行い、両航空機の同一時間後における保護範囲が干渉する場合に、その干渉する範囲に設けた点と前記三角形の３頂点とを結んでなる三角錐を警告マークとして表示することを特徴としている。
【００１８】
請求項１２の発明は、請求項１〜１１のいずれか１項において、各航空機について取得する最終の航空管制情報に基づいて航空機記号を表示画面上に表示した後、次に航空管制情報を取得するまでの間に、各航空機の飛行軌跡情報を用いて補完処理を行って、表示画面上に航空機記号を補完表示することを特徴としている。
【００１９】
請求項１３は、補完表示するとともに、最新の航空管制情報に基づいて表示を更新したときは、その更新を認識できるように前記航空機記号を強調表示することを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明方法を使用する航空機位置表示装置の構成を示すブロック図、図２は隣接する２機の航空機間の距離算出及び要監視マーク作成の原理の説明図、図３は要監視マーク作成処理と関連する部分の動作を説明するフローチャート、図４は改善された画面表示例を示す説明図である。図５は地形、航空機記号及び要監視マークの画面表示のための処理及び制御の動作を説明するフローチャート、図６は同航空機位置表示装置により管制対象航空機の飛行状況を３次元的に表示する表示画面の表示例を示す図である。
図７は要監視マークの各種表示パターンの例及び２機の航空機が接近した場合の要監視マークの表示態様を示す図、図８は２機の航空機の保護空域が干渉する場合の警告マークの一例の作成処理及び表示の説明図、図９は２機の航空機の保護空域の干渉を予測するための飛行予測の説明図、図１０は警告マークの他例の作成処理及び表示の説明図である。
【００２１】
航空機位置表示装置は、図１に示すように、概括的には、データ処理装置１と、制御卓２に設けられる表示装置３と、表示装置に接続された入力装置４とから構成されている。
データ処理装置１は、航空管制情報収集部１００と、収集された航空管制情報を所期の目的を実現するために処理し、制御を行う制御部２００と、当初から作成されたデータ、外部から入力されるデータ、及び制御部２００による情報処理の結果であるデータをそれぞれ記憶する記憶部３００とを有する。
【００２２】
航空管制情報収集部１００は、航空管制エリア（空域）内に存在する航空機のコールサイン（便名）、現在位置、高度、進行方向、対地速度等の所定の情報を含む航空管制情報を収集するものである。
このような航空管制情報を収集する方法は、特開平８−１１０３８０号、特開平９−３０４５２６号、特開平１１−１７４１５０号、特開２００１−１４８１００号の各公報に記載されているように、既知の管制レーダシステムにより得られる情報を航空管制情報収集部１００に入力しても良いし、これに代えて、特開平９−５４３２号公報に記載されているようなレーダシステムとＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  ）  の組み合わせにより得られる情報を航空管制情報収集部１００に入力しても良い。各航空機にＧＰＳと応答装置を備え、地上（管制部）からの質問に応じて、そのＧＰＳから得られる位置情報及び高度情報に当該航空機のコールイン、進行方向、対地速度などの情報を付加して応答する方式が採用されるようになった場合には、その応答情報を航空管制情報収集部１００に入力しても良い。
【００２３】
記憶部３００は、この航空機位置表示装置の機能を実現するためのシステムプログラムを格納しているほかに、航空管制情報収集部１００により収集された管制情報を格納する航空管制情報格納部３０１と、空港及びその周辺の地形データを格納する地形データ格納部３０２と、航空機をシンボリックに示す航空機記号（シンボル）の３次元的イメージを格納する航空機記号格納部３０３と、航空機間距離データ格納部３０４と、基準データ格納部３０５と、要監視マーク格納部３０６とを有している。
【００２４】
航空管制情報格納部３０１には、航空管制情報収集部１００により収集された航空管制情報を各航空機の便名ごとに格納するものである。航空管制情報は、管制レーダシステムなどから一定間隔（走査周期）で入力するので、航空管制情報格納部３０１には、管制対象エリアに存在する航空機について一定時間に入力された航空管制情報と、更新された最新の航空管制情報とが格納される。
最新の航空管制情報は、現在の航空機の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、進行方向データ、及び対地速度データとして用いられ、一定時間の航空管制情報は、飛行軌跡の解析及び必要により飛行予測に用いられる。
【００２５】
地形データ格納部３０２には、管制対象エリア（例えば空港及び空港から１００ｋｍ程度以内の空港周辺）の地形の３次元縮小モデル空間における画像データを格納したものである。この画像データは、本発明の適用対象空港に応じて、任意に変更可能とされている。３次元縮小モデル空間とは、空港周辺の実空間を表示装置３に表示できるように縮小した立体的なモデル空間である。
【００２６】
航空機記号格納部３０３に格納される航空機記号は、認識可能なドットや×印や◆印等で構成されても良いが、本発明の好ましい実施の形態においては、航空機記号は各航空機の大きさに比例した縮小立体モデルで構成されている。
縮小立体モデルの他の例として、航空機の実際の大きさを、例えば大型、中型、小型などの複数種類に分け、航空機記号の縮小立体モデルも、各種類の航空機の大きさを象徴的に表す形態を有する縮小立体モデルを用いても良い。
そして、航空機記号格納部３０３には、各航空機のコールサインと、当該航空機の縮小立体モデルの識別コードとが、対応づけて格納されている。こうして、航空管制空域について取得される航空管制情報に含まれるコールサインに基づいて、当該航空機の航空機記号がその航空機の大きさに比例する縮小立体モデル又は当該航空機の大きさを象徴的に表す形態を有する縮小立体モデルで表示されるようになっている。
【００２７】
航空機間距離データ格納部３０４には、後述されるように、隣接する任意の２機の航空機間距離を算出した場合に、これを一時記憶するためのものである。
その航空機間距離が当該管制空域において定義されている安全間隔よりも小さい場合は、安全間隔よりも大きくなるまでその航空機間距離の算出が一定周期で繰り返し行われ、最終の算出値が一時記憶されるようになっている。安全間隔は、それぞれの空港周辺の飛行頻度や混雑度に応じて定義され、現行ではＲＮＰ４
（４マイル）からＲＮＰ１０（１０マイル）まである。
【００２８】
基準データ格納部３０５には、航空機間距離が安全間隔よりも小さいか否かを判定する基準となる閾値が格納されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、航空機間距離が閾値よりも小さい場合に、両航空機の近接度に応じて、複数のステージ、例えば小接近（航空機間距離が一例として８〜５マイル以上）である場合のステージ１、中接近（同じく５未満〜２マイル以上）である場合のステージ２、及び大接近（同じく２マイル未満）である場合のステージ３に判別するための基準データが格納されている。
【００２９】
要監視マーク格納部３０６は、２機の航空機間距離が安全間隔よりも小さくなった場合に、後述されるようにして要監視マーク作成処理において作成される要監視マークを表示装置３に表示するために格納するものである。
【００３０】
制御部２００は、いずれもソフトウェアにより構成される、３Ｄグラフィック・エンジン部２０１と、グラフィック・エンジン部２０２と、画像合成部２０３と、演算部２０４と、初期設定部２０５と、表示制御部２０６とを有している。
【００３１】
制御部２００は、一定周期で航空管制情報格納部３０１をサーチして、格納された航空管制情報があるかどうかを調べ、あるときは、その航空管制情報を３Ｄグラフィック・エンジン部２０１に与えるようになっている。
【００３２】
３Ｄグラフィック・エンジン部２０１は、航空管制情報格納部３０１に格納された各航空機ごとの最新航空管制情報を用いて、航空機の位置を航空機記号（シンボル）で表示するための３次元画像作成処理と、前記地形データを用いて空港周辺の地形を示すための３次元マップ作成処理と、さらに、安全間隔以内に存在する２機の航空機の位置及びその相対的変化状況を表示して、管制官の注意を引くための要監視マークを作成する要監視マーク作成処理の３つの機能を有する。
【００３３】
３Ｄグラフィック・エンジン部２０１は、３次元画像作成処理において、制御部２００を介して航空管制情報格納部３０１から与えられる航空管制情報の内のコールサインに基づいて、そのコールサインに対応する識別コードを用いて航空機記号格納部３０３から航空機記号を読出して、その航空機の大きさに比例する大きさを有する縮小立体モデル又は航空機の大きさの種類を象徴的に示す縮小立体モデルにより航空機記号を作成する。
【００３４】
航空機記号の縮小立体モデルを、航空機の大きさの種類を象徴的に示す形態を有するものにする場合は、３Ｄグラフィック・エンジン部２０１は、入力したコールサインに基づき、そのコールサインに対応する種類コードを用いて、その航空機の大きさの種類に対応する縮小立体モデルからなる航空機記号を作成するようになっている。
また、３Ｄグラフィック・エンジン部２０１は、航空管制情報に含まれる進行方向データに基づいて、各航空機に対応する航空機記号の向き（姿勢）が、表示画面上において当該航空機の進行方向と合致して表示されるように、航空機記号の作成処理を行うように構成してある。
【００３５】
グラフィック・エンジン部２０２は、３Ｄグラフィック・エンジン部２０１に接続されていて、３Ｄグラフィック・エンジン部が作成した航空機記号、地形及び要監視マークの３次元画像を、前記航空機の位置に対応する表示装置３の表示画面上の位置に表示するため、２次元表示用コンピュータ画像データに変換する処理を行う。
【００３６】
画像合成部２０３は、グラフィック・エンジン部２０２により得られる航空機記号の画像データ及び要監視マーク又は後述される警告（ｗａｒｎｉｎｇ）マークを、マップデータに上書きして合成するものである。
【００３７】
制御部２００の表示制御部２０６には、前記航空機記号の画像データと地形データとの合成に基づく３次元空港管制画面を表示する表示装置３が接続されている。画像合成部２０３により得られた２次元表示用データの合成データは、表示制御部２０６による制御に基づいて表示装置３に与えられて、画面表示をするようなっている。
【００３８】
制御部２００内には、起動時に表示制御部２０６による画面表示の回転角度を設定する初期設定部２０５が内蔵されており、本装置の起動時は、その回転角度を初期設定値に設定して、表示装置３にグラフィック・エンジン部２０２の出力する画像データに基づいて空港周辺の地形を表示し、その中に航空機記号を所定の座標位置に表示するようになっている。
【００３９】
表示装置３には、視点変更部を構成する入力装置４が接近して設けられ、制御部２００に接続されている。視点変更部は、キーボード又はトラックボール等で回転角度パラメータの指定が行えるように構成され、表示装置３の画面表示内容を見ながら操作することにより、画像合成部２０３により合成された画像を表示装置３に表示する際の回転角度を変更して、任意の時点で表示画面の回転角度の変更が可能である。すなわち、視点変更部の視点変更操作に応じて、３次元空港管制画面の表示内容（角度）を変えることができるようになっている。
【００４０】
演算部２０４は、航空管制情報格納部３０１に格納されている航空管制情報を用いて、管制対象エリア内に存在する航空機の相互間隔距離を算出する算出処理と、算出された航空機間距離を閾値と比較して安全間隔よりも小さいかどうかを判定する第１判定処理と、航空機間距離が安全間隔よりも小さいと判定した場合は、その近接度がステージ１、ステージ２、ステージ３のいずれに該当するかを判定する第２判定処理とを行うようになっている。すなわち、航空機間距離を算出する算出処理機能と、その算出値と閾値との大小判定を行う第１判定処理機能と、閾値よりも小さい場合の近接度を判定する第２判定処理機能とを有している。
【００４１】
航空機間距離の算出処理及び要監視マーク作成処理の原理並びにその処理動作を図２及び図３に基づいて説明する。
この管制情報表示装置が起動されると、航空管制情報格納部３０１からデータを読出して、管制対象空域に隣接する航空機が存在するか否かを調べる（Ｓ１）。存在する場合は、その２機の航空機間距離を算出する算出処理を次のように行う（Ｓ２）。
図２に例示するように、今、隣接している２機の航空機Ａ１，Ａ２の現在位置Ｐ１，Ｐ２の位置データを（ｘ１，ｙ１，ｚ１）、（ｘ２，ｙ２，ｚ２）とすると、第１に、これらの位置データに基づいて２機の高度差（ｚ１−ｚ２）を求め、第２に、一方の航空機（例えばＡ１）の位置から地表面に垂下する垂線Ｌ１に沿って２機の航空機（Ａ１，Ａ２）の高度差（ｚ１−ｚ２）に対応する距離を隔てた位置Ｐ３の位置データ（ｘ１，ｙ１，ｚ２）を作成する。図２の例では、高度の高い方の航空機Ａ１の位置Ｐ１からの垂線Ｌ１に沿って高度差分下げた位置をＰ３としたが、図２に鎖線で示すように、高度の低い方の航空機Ａ２の位置Ｐ２から垂線Ｌ２に沿って高度差分上げた位置をＰ３としても良い。
そして、Ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１），Ｐ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２），Ｐ３（ｘ１，ｙ１，ｚ２）又はＰ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１），Ｐ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２），Ｐ３（ｘ２，ｙ２，ｚ１）を３頂点とする三角形を作成する。
次に、２機Ａ１，Ａ２の航空機間距離をＤとすると、次の計算式
【数１】
0003579685.tif 000002
を演算してＤを求め、その航空機間距離データＤを航空機間距離データ格納部３０５に格納するようになっている（Ｓ２）。
【００４２】
次に、演算部１０８は、第１判定処理機能として、前記航空機間距離Ｄの値を基準データ格納部３０５に設定記憶されている閾値Ｔと比較し（Ｓ３）、ＤがＴよりも小さい時に要注意信号を出力し、これを３Ｄグラフィック・エンジン部２０１に入力するようになっている。
【００４３】
３Ｄグラフィック・エンジン部２０１は、与えられた要注意信号に基づいて、その要注意信号に係る位置データ（ｘ１，ｙ１，ｚ１）（ｘ２，ｙ２，ｚ２）（ｘ１，ｙ１，ｚ２）に対応する座標位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を３頂点とする三角形からなる要監視マーク（図２のＭ）を作成する要監視マーク作成処理を行う（Ｓ５）。作成された要監視マークは要監視マーク格納部３０６に格納される。
演算部１０８は、続いて第２判定処理機能を実行して、航空機間距離Ｄの値が航空機の近接度を表わすステージ１〜３のいずれに該当するかを判定し（Ｓ６）、該当するステージに対応するステージ１信号、ステージ２信号又はステージ３信号を出力し、かつ、その出力したステージ信号に応じて、その要監視マークがどのステージを示すかを容易に識別可能な表示特性を指定する信号を生成し（Ｓ７）、その指定信号をグラフィック・エンジン部２０２に出力する（Ｓ８）。
【００４４】
ステージ１は、２機の航空機が小接近した段階であり、危険度がまだ小さいので、表示画面を見る管制官等に対する訴求力が比較的小さな表示特性を指定し、ステージ２は、２機の航空機が中接近した段階であり、危険度がやや大きいので、管制官等に対する訴求力が比較的大きい表示特性を指定し、ステージ３は、２機の航空機が大接近した段階であり、危険度が大きいので、管制官等に対する訴求力が大きい表示特性をそれぞれ指定するようになっている。表示制御部２０６は、その指定信号に基づき、所定の表示特性を有する要監視マークＭを表示画面に表示させるようになっている。
ステージ３の場合は、注意喚起を確実にするため、要監視マークＭを点滅表示させ、あるいはさらに警報音を表示装置３に付属するスピーカ（図示省略）から発生させることが好ましい。
【００４５】
好ましい実施の形態においては、図４に例示するように、収集した航空管制情報に含まれるコールサインに対応する識別コードを航空機記号格納部３０３から読出し、その識別コードに対応する所定の大きさの縮小立体モデルで構成された航空機記号Ｓ３，Ｓ４で表示するようになっている。また、その航空管制情報に含まれる進行方向データに基づいて、３Ｄグラフィック・エンジン部２０１が画像処理を行うことにより、その航空機記号の姿勢を、当該航空機の実際の進行方向に合わせて表示するようになっている。
従って、図４の表示画面の航空機記号を見るだけで、当該航空機の大きさ及び進行方向が一目瞭然に分かる。
【００４６】
上記構成による航空機位置表示装置の作用を、図５を参照して説明する。
この装置が起動されると、まず、航空管制情報収集部１００が航空管制情報を入力したか否かを調べ（Ｓ２１）、入力する度に、その航空管制情報をコールサインごとに航空管制情報格納部３０１に格納し、一定時間分の航空管制情報を蓄積する（Ｓ２２）。
一方、地形データ格納部３０２から地形データを読出し、３Ｄグラフィック・エンジン部２０１により３Ｄマップデータを作成する（Ｓ２３）。続いて、航空管制情報格納部３０１に格納された航空管制情報に基づいて、当該航空機の位置に対応する表示画面上の位置に航空機記号を表示するための３Ｄ表示画像データの作成処理を３Ｄグラフィック・エンジン部２０１により行う（Ｓ２４）。この時、航空管制情報に含まれているコールサインに基づいて、当該航空機の大きさに対応する大きさの縮小立体モデルが航空機記号格納部３０１から読出され、かつ、その縮小立体モデルの姿勢（向き）が航空管制情報に含まれている進行方向に合致するように決められる。
【００４７】
引き続き、グラフィック・エンジン部２０２により上記３Ｄマップデータと、航空機記号の３Ｄ表示画像データとが、表示装置３による２次元表示のために、２次元データに変換され、かつ、マップデータに航空機記号を上書きして両データが合成される（Ｓ２５）。
【００４８】
他方、航空管制情報収集部１００が航空管制情報を入力する度に、図２について上述した航空機間距離算出処理と要監視マーク作成処理が並行して行われている。
そして、図５のマップデータと航空機記号データの２次元データへの変換・合成処理（Ｓ２５）後に、要監視マーク格納部３０６を読出して、作成された要監視マークがあるか否かを調べる（Ｓ２６）。要監視マークがある場合は、その要監視マークも２次元データに上書きして合成される（Ｓ２７）。要監視マークがない場合は直ちに、要監視マークがある場合はデータ合成後に、制御卓３の入力装置３の操作により表示変更のための入力がされたか否かを調べ（Ｓ２８）、入力されない場合は、表示制御部２０６は初期設定部２０５により指定されている回転角度において、グラフィック・エンジン部２０２から出力される画面表示データが表示装置３に出力される（Ｓ２１０）。表示変更の操作がされた場合は、グラフィック・エンジン部２０２から出力される画面表示データについてその操作に基づく表示画面の回転角度が設定され（Ｓ２９）、表示装置３に出力される（Ｓ２１０）。
【００４９】
従って、図６に例示するように、表示装置３の表示画面３´上の、地表面に対して所定の角度をもって３次元的に表示された空港及びその周辺の空間の中の、航空機の位置に対応する表示画面上の位置に、当該航空機の大きさに対応する縮小立体モデルで表された航空機記号Ｓ５〜Ｓ９が、その姿勢を航空機の進行方向に合わせた状態で表示される。
【００５０】
以上は、１サイクル（１走査周期）における航空管制情報の処理及び表示制御であるが、画像データの表示装置への出力制御（Ｓ２１０）までが行われると、当初のステップＳ２１に戻り、次のサイクルにおいて、再び管制情報格納部に格納されている航空管制情報に基づいて、順次、同様のデータ処理及び表示制御が行われ、各航空機記号の表示位置が実際の航空機の移動に対応して移動する。
【００５１】
この場合、航空管制情報の収集周期によっては、今回走査時に収集された航空管制情報に基づく航空機記号の表示位置が、前回走査時に収集された航空管制情報に基づく航空機記号の表示位置からスキップするような表示態様となって、飛行速度との関係で、航空機の実際位置の認識が困難になるような場合がある。このような場合は、その困難を解消又は緩和するため、次のような補完表示処理を行うことが望ましい。
すなわち、演算部２０４にカルマンフィルタ（Ｋａｌｍａｎ  Ｆｉｌｔｅｒ）の機能を備え、管制情報格納部３０１に同一の航空機について今回から数回前までの走査周期に格納された航空管制情報、すなわち、飛行軌跡を基に、その航空機の現在位置から次回走査時の予測到達位置を求め、３Ｄグラフック・エンジン部２０１の処理及び表示制御部２０６の制御により、その航空機の現在位置に対応する表示画面上の表示位置から次回走査時の予測到達位置に対応する表示位置までの間に、その航空機の航空機記号の表示位置を連続的又は断続的にずらすことにより、次回走査による航空管制情報に基づく航空機記号の表示までの間に、航空機記号を見掛上、連続して表示させる。
これにより、走査周期に関連する航空機記号の瞬間的な非表示に基づく飛行状況の誤認を有効に防止することができる。
【００５２】
図６において、航空機Ａ６とＡ７の間の距離、及び航空機Ａ８とＰ９の間の距離は、いずれも安全間隔よりも小さいため、これらの２機間には、それぞれ要監視マークＭ１，Ｍ２が表示されている。
そして、要監視マークを見れば、その要監視マークの三角形の高度差を表わす垂直辺が一方の航空機（Ａ６又はＡ９）の航空機記号より垂下しているので、他方の航空機（Ａ７又はＡ８）よりも前記一方の航空機の高度が高いことが明瞭であり、また、その垂直辺の長さで高度差がどの程度かを容易に推測可能である。図４に示すように、各航空機記号と地表面とを結ぶ垂線ＰＬを表示し、その垂線に地表面からの高さを示す単位距離ごとの目盛りｐｄを設ければ、その垂線を見ることにより、各航空機の高度を認識することができる。また、両航空機の高度差をより正確に認識することができる。
また、図４に例示するように、各航空機記号の地表面への投影点ｅｐ１とｅｐ２を結ぶ直線上ＨＬに、単位距離ごとの目盛りｈｄ又は目盛りと連続数字を合わせて表示することにより、航空機の地表面間距離ＨＤを容易に認識することができる。
さらに、図４及び図６の各航空機記号Ａ３〜Ａ９は当該航空機の大きさをも表わしているので、データタグＤＴに記載されているコールサインから当該航空機の大きさを記憶に頼って認識するよりも迅速かつ正確に各航空機の大きさの認識が可能である。
【００５３】
こうして、隣接する２機の航空機が定義された安全間隔よりも接近した場合は、その相対的位置関係が要監視マークＭにより、しかも、その近接度により異なる表示特性により表示される。さらに、近接度が大きい程、その要監視マークが強い訴求力を有する表示特性になる。
そして、航空管制情報は、一定の周期で逐次入力する。従って、要監視マークは、その形及び表示態様が、表示画面に表示された要監視マークの上辺の両端部に表示されている２機の航空機の位置、高度、進行方向及び相対的位置関係の変化に応じて、時々刻々とダイナミックに変化する。
【００５４】
図６における航空機記号Ｓ７，Ｓ８で示された航空機Ａ７，Ａ８間距離も、安全間隔より小さいが、両航空機の高度がほぼ等しいため、要監視マークＭ３は三角形にはならず、一本の直線となる。この直線が細い場合は視認性に劣るので、三角形にならない時は、その直線を充分な視認性が得られる程度に太線となるように、要監視マーク作成処理を行うように構成することが望ましい。
【００５５】
航空機が互いに接近する方向に飛行しているときは、その要監視マークの表示特性が管制官の注意をより強く引くように変化し、逆に航空機が互いに離間する方向に飛行しているときは、管制官の注意を引く力が漸次弱くなる表示特性に変化する。航空機間距離が安全間隔よりも大きくなったときは、要監視マークが消滅する。従って、管制官は、表示画面から各航空機の飛行状況を総合的視覚的に把握し、要監視マークが表示されている場合に、その変化状態に注目して、管制の要否を適確に判断することができる。図６中の要監視マークのうち、厳格な監視を必要とすると思われるものを、表示装置に接続されているカーソル（図示省略）によりクリックすることにより、その要監視マークの周辺を図４に示すように拡大表示させることもできる。カーソルを押す時間の長短により、拡大率を変えることができるようになっている。
【００５６】
なお、図４には、基本的な部分を簡略に示すために、他の表示内容を省略したが、各航空機記号Ｓ３，Ｓ４の表示位置付近には、従来と同様に、コールサイン、高度及び対地速度などの航空機データがデータタグＤＴ内に表示されている。従って、そのデータタグＤＴを前記カーソルによりクリックすることにより、図外の周知の監視レーダシステムを用いて、当該航空機に対して必要な運航管制指令を伝送することができる。
【００５７】
本発明の好ましい実施の形態として、図２，４に示すように、各航空機記号と地表面とを結合する垂線ＰＬを表示すると、表示画面上においてそれぞれの航空機の実際の地形に対する位置を視覚的に容易に認識することができる。そして、図３，４，６からも解るように、２機の航空機の相対的位置関係を要監視マークＭ；Ｍ１，Ｍ２により表現しているため、両機の航空機記号の地表面に対する二つの投影点と２機の航空機記号との４点を結んで得られる台形で表現される場合に比し、両機の高度差が一目瞭然であり、とくに、両機の高度差が小さい場合にも、要監視マークはその高度差を明確に示すことができる特長がある。
【００５８】
要監視マークの構成方法及び表示パターンは、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に例示するように、各種のものが可能である。
（ａ）は既述されたものであって、隣接する２機の航空機Ａ１，Ａ２に対応する航空機記号Ｓ１，Ｓ２と、一方の航空機記号から地形の地表面に垂下する垂線ＰＬに沿って前記一方の航空機記号から両航空機の高度差に対応する表示画面上の距離を隔てた位置Ｐ３とを３頂点とする三角形により構成された要監視マークＭａの例、（ｂ）は両航空機記号Ｓ１，Ｓ２と、いずれか一方の航空機記号Ｓ１（又はＳ２）の地形の地表面への投影点ｅｐ１（又はｅｐ２）とを３頂点とする三角形からなる要監視マークＭｂの例、（ｃ）はいずれか一方の航空機記号Ｓ１と、両航空機記号の地形の地表面への投影点ｅｐ２１，ｅｐ２とを３頂点とする三角形及び他方の航空機記号Ｓ２と両航空機記号の地形の地表面への投影点ｅｐ１，ｅｐ２とを３頂点とする三角形の合成からなる要監視マークＭｃの例である。（ｂ）においても、両航空機記号Ｓ１，Ｓ２と、一方の航空機記号Ｓ１の地形の地表面への投影点ｅｐ１とを３頂点とする三角形及び他方の航空機記号Ｓ２の地形の地表面への投影点ｅｐ２とを３頂点とする三角形の合成から要監視マークＭｂ´としても良い。
【００５９】
図７の（ａ）の場合は、同図（ａ）に符号（Ｓ１）で示すように、２機の航空機の高度が等しい場合は、三角形ではなく、直線が表示されることとなり、接近する２機の航空機の存在の視認性に劣り、また、２機の航空機の接近度が大きくなると、同図（１）から（２）（３）のように要監視マークの表示形態が変化するが、接近度が大きくなるにつれて表示面積が小さくなって、管制官に対する注意喚起力が弱まる難点がある。（ａ）の高度が等しいために直線になった場合は、その直線を太くすることにより、視認性を向上させることが良い。これに対して、図７（ｂ）及び（ｃ）は、２機の航空機の高度が等しくなっても、三角形が消滅することはなく、同図（１）から（２）（３）のように接近度が大きくなっても、管制官に対する注意喚起力が維持される利点がある。
【００６０】
表示装置３の表示画面３´に要監視マークが表示されても、当該両航空機の飛行方向が図４のＡ３，Ａ４のように互いに離間する方向である場合や、図６のＡ６とＡ７、Ａ７とＡ８、Ａ８とＡ９のように同一方向である場合は、急激に接近してニアミスや衝突を起こす可能性はないか、極少である。しかし、相互接近方向に飛行している場合は、非常に危険である。
このような場合は、要監視マークの表示面積が小さくなる方向に変化するので、危険度が増していることは認識可能であるが、上記要監視マークは隣接する航空機が要監視距離以内に進入した当初から、しかも、各航空機の飛行方向に関わりなく表示されるので、表示画面を監視する管制官は、要監視マークに係る航空機の飛行方向が認識できれば、注意力を緩和することができる場合でも、表示されている全ての要監視マークに対して同等の注意を払わなければならなず、疲労の原因になると考えられる。
【００６１】
図８は、このような要監視マークのみの表示による難点を解消するようにした本発明の他の実施の形態を示す。この実施の形態においては、隣接する２機の航空機が要監視距離以内にあって要監視マークを表示した後、その２機の航空機の飛行軌跡と飛行条件とに基づいて両航空機の保護空域が干渉すると判断した場合に、特定の形態を有する警告マークを表示画面上に表示することにより、衝突の危険性が高い場合に警告を発して、これを確実に認識できるようにしたものである。
すなわち、この装置においては、要監視マークを図２の例と同様に、隣接する２機の航空機Ａ１，Ａ２に対応する航空機記号Ｓ１，Ｓ２と、一方の航空機記号から地表面に垂下する垂線ＰＬに沿って前記一方の航空機記号から両航空機の高度差に対応する表示画面上の距離を隔てた位置Ｐ３とを３頂点とする三角形により構成するようにした場合に、前記２機の航空機の飛行軌跡と飛行条件とに基づいて一定時間後までの飛行予測を行い、両航空機の同一時間後における予測到達範囲が予め定められた範囲内で重なる場合、すなわち、保護空域が干渉する場合に、その干渉する範囲内に点を設け、その点と両航空機記号とを３頂点とする三角形からなる警告マークＷを、表示画面３´上に３次元的な表示方法で表示するように構成されている。
【００６２】
飛行予測は、一例として、次のように行われる。図９は要監視距離内に入った２機の航空機Ａ１，Ａ２の飛行状況を想定した場合の飛行予測の模式図である。Ｐ−３，Ｐ−２，Ｐ−１は航空機Ａｘの現在位置Ｐ０よりも一例として３走査周期（−ｔ３，−ｔ２，−ｔ１）前までの位置であり、これらの一連の位置情報は飛行軌跡である。演算部２０４は、前記飛行軌跡と各航空機に与えられている飛行条件とに基づいて、現在位置Ｐ０からｔ１，ｔ２〜ｔ５，…の各走査周期後における予測到達位置Ｐ１，Ｐ２，〜Ｐ５，…を演算して予測する。そして、両航空機のいずれかの予測到達位置（保護空域）が予め定義してある距離範囲において重なる場合は、コンフリクトの可能性があると判断して、その重なる空域の位置データを内容とするコンフリクト予測信号を出力し、これを３Ｄグラフィック・エンジン部２０１に与える。３Ｄグラフィック・エンジン部２０１は、そのコンフリクト予測信号に基づいて、図８に示すようにその重なる空域に対応する表示画面上のコンフリクトゾーンＣＺに点Ｐ４を設ける。続いて、その点Ｐ４と前記両航空機の航空機記号Ｓ１，Ｓ２とを３頂点とする三角形、すなわち、警告マークＷを生成する。
【００６３】
こうして、表示画面３´上には、図８に示すように、２機の航空機の保護空域が干渉すると予測される場合には、要監視マークＭのほかに、警告マークＷが表示される。このように、飛行方向が交差する航空機については、コンフリクトが予測される空域（ＣＺ）に設けられた頂点と両航空機記号とを頂点（Ｐ４，Ｐ１，Ｐ２）とする三角形で警告マークＷが形成されるので、２機の航空機の高度が等しい場合でも、警告マークＷは明確に表示される。従って、管制官が警告マークＷを見落とすことは有効に防止される。なお、２の航空機が等しい高度を対向して飛行する場合は、要監視マークも警告マークも１本の直線になるが、実際にはこのような例は発生しないと考えられるが、その直線を太くし、かつ、点滅させることにより、視認ミスを防止することができる。
【００６４】
警告マークの形態には、上述された三角形のほか、図１０に示すように、航空機間距離が閾値よりも小さいと判定した場合は、隣接する２機の航空機に対応する航空機記号Ｓ１，Ｓ２と、一方の航空機記号から地形の地表面に垂下する垂線に沿って前記一方の航空機記号から両航空機の高度差に対応する前記表示画面上の距離を隔てた位置Ｐ３とを３頂点とする三角形を形成するとともに、飛行軌跡と飛行条件とに基づいて飛行予測を行い、両航空機の保護空域が干渉する場合に、その干渉する範囲内に設けた点Ｐ４と前記三角形の３頂点とを結んで三角錐を形成し、その三角錐を警告マークＷとすることもできる。
【００６５】
航空管制情報には対地速度情報及び進行方向情報が含まれている場合がある。そして、１機の航空機の管制情報は管制対象空域に存在する間は、一定周期で収集され格納される。従って、これらの情報を利用して、各航空機の飛行軌跡を作成し、図４及び図６に例示するように、航空機記号Ｓの後方に延び、その飛行軌跡と、速度を所定単位毎に目盛りを有する速度表示ベクトルＤＶを結合したものを表示することが望ましい。これにより、表示画面の航空機記号の付近を見るだけで、当該航空機の軌跡、進行方向、速度などを３次元的に視覚的にかつ正確に認識することができる。飛行軌跡と速度を示さずに、飛行方向のみを示す矢印を示すようにしても良い。
【００６６】
また、各航空機の飛行軌跡を分析することにより、各航空機が上昇中か降下中かを知ることができる。従って、航空機記号に速度表示ベクトルを合わせ表示し、かつ、その航空機が上昇中か、降下中かを各航空機記号からの垂線Ｌを色分け表示することが、要監視距離内に存在する２機の航空機の危険度をよりきめ細かく判断するのに有効である。
【００６７】
【発明の効果】
上述のように、請求項１の発明によれば、航空管制空域の地形を表示画面上に３次元的な表示方法で表示し、その空域に存在する航空機の航空機記号を当該航空機の３次元的な位置に対応する表示画面上の位置に表示し、隣接する２機の航空機間距離が要監視距離よりも小さいと判定された２機の航空機について、所定形状の要監視マークを表示画面上に３次元的な表示方法で表示するので、隣接する航空機の接近状態及びその飛行状況を総合的視覚的に認識することができ、必要な監視を怠ることが有効に防止される。従って、適切有効な管制指示により、航空機の安全間隔の確保を可能にすることができ、航空機同志のニアミス又は衝突を防止することができる。
【００６８】
請求項３の発明によれば、航空機同志が安全間隔よりも接近した場合に、その近接度がどの段階に達したかを所定の表示特性を有する要監視マークにより表示するので、航空機間距離を数値で確認する場合よりも直観的視覚的に近接度を認識することができ、必要な管制作業を敏速正確にく行うことができる。
【００６９】
請求項４の発明によれば、要監視マークの表示特性は、両航空機の近接度が大きくなればなるほど強い訴求力を有するものとしてあるので、複数の要監視マークが表示されている場合に、危険度の大きい２機の航空機を優先的に監視し、有効な管制作業を行うことができるので、事故防止に有効である。
【００７０】
請求項５の発明によれば、各航空機記号にその速度表示ベクトルを合わせ表示するので、安全間隔よりも接近している航空機の飛行予測が容易になり、２機の航空機の危険度の増減を予測して管制作業を行うことができ、管制官の精神的負担が軽減される。
【００７１】
請求項６及び請求項７の発明によれば、各航空機記号に速度表示ベクトルを合わせ表示し、かつ、その航空機が上昇中か、降下中かを当該航空機記号からの垂線の色分けにより表示し、さらに対地速度を垂線の太さの大小で表示するので、要監視距離内に存在する２機の航空機の危険度をよりきめ細かく判断するのに有効である。
【００７２】
請求項８の発明によれば、航空管制空域について取得される航空管制情報に含まれるコールサインに基づいて、当該航空機の航空機記号をその航空機の大きさに対応する縮小立体モデルで表示することができるので、管制官は、表示画面に表示されている航空機記号を見るだけで、その航空機の大きさを視覚的に認識することができ、航空機の大きさに対応する適切な管制作業を行うことができる。
【００７３】
請求項９の発明によれば、航空管制情報に含まれる進行方向データに基づき、又は航空機の飛行軌跡から判定される進行方向に基づいて、航空機記号の縮小立体モデルの姿勢を前記進行方向と合致させて表示するので、表示画面の航空機記号を見るだけで、その航空機の飛行方向を瞬間的視覚的に認識することができ、飛行方向の誤認識に基づく誤った管制指示を未然に防止することができる。
【００７４】
請求項１０の発明によれば、２機の航空機がそのまま進行すればコンフリクトする危険がある場合は、それを事前に予測して警告マークを表示するので、安全間隔よりも接近したことだけで要監視マークを表示する場合よりも、管制官に対して有効確実な注意喚起が行われる。
【００７５】
請求項１１の発明によれば、三角錐の警告マークが表示されるので、請求項１０の三角形の警告マークの場合よりも視認性に優れている。
【００７６】
請求項１２の発明によれば、今回走査時の航空機記号の表示位置から次回走査時の航空機記号の表示位置までの間が保管表示されるので、走査周期に関連する航空機記号の瞬間的な非表示に基づく飛行状況の誤認を有効に防止することができる。
【００７７】
請求項１３の発明によれば、更新の事実を認識できるので、航空機記号の表示位置の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を使用する航空管制用航空機位置表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】航空機間距離算出と要監視マーク作成原理について説明する図。
【図３】要監視マーク作成処理に関連する部分の動作を説明するフローチャート。
【図４】改善された画面表示例を示す説明図。
【図５】地形及び航空機記号の画面表示のための処理及び制御の動作を説明するフローチャート。
【図６】航空機位置表示装置により管制対象の航空機の飛行状況を３次元的に表示する表示例を示す表示画面の正面図。
【図７】要監視マークの各種のパターン及び表示変化例を示す図。
【図８】本発明の他の実施の形態における要監視マークと警告マークの一例を示す図。
【図９】飛行予測におけるコンフリクト予測の概念図。
【図１０】警告マークの他の例を示す図である。
【符号の説明】
１  データ処理装置
１００  航空管制情報収集部
２００  制御部
２０１  ３次元グラフィック・エンジン部
２０２  グラフィック・エンジン部
２０３  画像合成部
２０４  演算部
２０５  初期設定部
２０６  表示制御部
３００  記憶部
３０１  航空管制情報格納部
３０２  地形データ角野初
３０３  航空機記号格納部
３０４  航空機距離データ格納部
３０５  基準データ記憶部
３０６  要監視マーク格納部
２  制御卓
３  表示装置
４  入力装置（視点変更部）
【図１】
0003579685.tif 000003
【図２】
0003579685.tif 000004
【図３】
0003579685.tif 000005
【図４】
0003579685.tif 000006
【図５】
0003579685.tif 000007
【図６】
0003579685.tif 000008
【図７】
0003579685.tif 000009
【図８】
0003579685.tif 000010
【図９】
0003579685.tif 000011
【図１０】
0003579685.tif 000012