(57)【要約】【課題】  航空灯火の設置前に設置検証を行うことにより、航空機を飛ばして検証する回数を減らすことができるようにすることを目的とする。【解決手段】  映像画面上の仮想空間に航空灯火位置データ、地形データ及び地図データに基づき空港の航空灯火の設置のシミュレーション画像を表示すると共にこのシミュレーション画像がこの仮想空間の視点と航空灯火の位置とに応じて変化するようにしたものである。【選択図】        図１
2006103359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像画面上の仮想空間に航空灯火位置データ、地形データ及び地図データに基づき空港の航空灯火の設置のシミュレーション画像を表示すると共に前記シミュレーション画像が前記仮想空間の視点位置と航空灯火の位置とに応じて変化するようにしたことを特徴とする航空灯火設置支援システム。
【請求項２】
請求項１記載の航空灯火設置支援システムにおいて、
前記仮想空間の視点位置と航空灯火の位置に応じて変化する航空灯火の見え方を記述した航空灯火特性データを設け、
前記仮想空間の視点位置と航空灯火の位置とに応じて前記シミュレーション画像上での前記航空灯火の見え方が変化することを特徴とする航空灯火設置支援システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の航空灯火設置支援システムにおいて、
空港近傍領域における建物の位置及びその３次元形状を記述した建物データを設け、
前記仮想空間の視点位置と航空灯火の位置と前記建物の位置及び３次元形状とに応じて前記シミュレーション画像上での前記航空灯火の見え方が変化することを特徴とする航空灯火設置支援システム。
【請求項４】
請求項１、請求項２又は請求項３記載の航空灯火設置支援システムにおいて、
基準点の飛行経路上での位置を表す航路データ、及び前記基準点と操縦席における視点位置との位置関係を含んだ機体データを設け、
前記仮想空間での視点位置は前記機体データを基に航路上の基準点から求めた操縦席の視点位置であることを特徴とする航空灯火設置支援システム。
【請求項５】
請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４記載の航空灯火設置支援システムにおいて、
前記地形データは数値地形モデルに基づいた格子状標高値データであることを特徴とする航空灯火設置支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空港の進入灯、滑走路灯、進入角指示灯、進入路指示灯等の航空灯火を設置するのに適用して好適な航空灯火設置支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
空港には、夜間や霧などで視界が悪い気象状況であっても航空機の着陸が安全に行えるよう、進入灯、滑走路灯、進入角指示灯、進入路指示灯等の航空灯火が設置されている。従来このような航空灯火を設置する場合には、まず図面上での検討により設置位置を決定し、この航空灯火が機上のパイロットからどのように見えるか、実機（航空機）を飛ばしてパイロット等が検証を行っていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
然しながら、図面上で検討して設置位置を決定したときには、滑走路等を一様な平面とみなしているので、実際の地形によってはパイロットが所定の条件下で視認できる最適な設置位置とは限らず、設置位置が不適のときは、再度設置位置の修正及び検証を行う必要があった。このように何度も設置位置を修正し、その度に実際に航空機を飛ばして見え方の検証をするには多くの費用がかかるという不都合があった。
【０００４】
本発明は、斯る点に鑑み、航空灯火の設置前（計画段階）に、設置検証を行った後に、設置するようにし、航空機を飛ばして検証する回数を減らすことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明航空灯火設置支援システムは、映像画面上の仮想空間に航空灯火位置データ、地形データ及び地図データに基づき空港の航空灯火の設置のシミュレーション画像を表示すると共にこのシミュレーション画像がこの仮想空間の視点位置と航空灯火の位置とに応じて変化するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は映像画面上の仮想空間に航空灯火位置データ、地形データ及び地図データに基づき空港の航空灯火の設置のシミュレーション画像を表示し、このシミュレーション画像の仮想空間の視点位置と各航空灯火の位置とに応じて、このシミュレーション画像が変化するようにしたので、航空灯火の設置前（計画段階）に、設置検証を行うことができ、設置後に航空機を飛ばして検証する回数を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明航空灯火設置支援システムを実施するための最良の形態の例につき説明する。
【０００８】
図１は、本例による航空灯火設置支援システムを示し、１は航空灯火設置を支援するプログラムをＲＡＭより成るワークメモリー２と共に実行するマイクロコンピュータ等より成る中央制御装置（ＣＰＵ）である。３はＲＯＭより成る所定のプログラムが記憶されているメモリーで、中央制御装置１に必要に応じて指示されたプログラムを供給する。
【０００９】
図１において、４はキーボード、マウス等より成る入力装置を示し、この入力装置４は例えば緯度、経点、高度からなる視点位置等種々の指示信号を入力すると共にメモリー３に格納されている所定のプログラムを中央制御装置１に呼び出すキー等を有し、この入力装置４はプログラム制御の補助として使用される。
【００１０】
また、図１において、５は中央制御装置１の指示に従って動作する３次元描画装置６から入力される３次元描画信号を表示する表示装置である。
【００１１】
図１において、７はこの空港の進入灯、滑走路灯、進入角指示灯、進入路指示灯等の全ての航空灯火の設置位置データを記憶する航空灯火位置データメモリーを示し、８はこの空港の進入灯、滑走路灯、進入角指示灯、進入路指示灯等の航空灯火の特性データを記憶する航空灯火特性データメモリーである。
【００１２】
例として、進入角指示灯の特性データについて説明する。この進入角指示灯は、図４、図５に示す如く進入角指示灯４個２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが滑走路２１の進入方向左側に滑走路２１と直交するように一列に並べて配されている。航空機の進入角が３°３０′以上では図５Ａに示す如く全ての進入角指示灯２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが白く見え、進入角が３°３０′〜３°１０′では、図５Ｂに示す如く最も右側の進入角指示灯２０ｄが赤く、その他２０ａ，２０ｂ，２０ｃは白く見え、進入角が３°１０′〜２°５０′では、図５Ｃに示す如く右側の２個の進入角指示灯２０ｃ，２０ｄが赤く、その他２０ａ，２０ｂは白く見える。このときの進入角が最適とされる。
【００１３】
また、この航空機の進入角が２°５０′〜２°３０′では、図５Ｄに示す如く右側の３個の進入角指示灯２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが赤く、残りの１個２０ａが白く見え、この進入角が２°３０′以下では、図５Ｅに示す如く４個全部の進入角指示灯２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが赤く見える。航空灯火特性データメモリー８は、このような、進入角とそれに対応した進入角指示灯の見え方を特性データとして記憶している。
【００１４】
図１において、９は、地形データ９ａ、建物データ９ｂ等より成る３次元ＧＩＳデータが記憶されている３次元ＧＩＳ（Geographic Information System：地理情報システム）データメモリーを示す。この地形データ９ａとしては、本例においては５ｍメッシュ間隔で高さ精度が２０ｃｍの数値地形モデル（ＤＴＭ：Digital Terrain Model）のデータという比較的精度の良い地形データを記憶している。また、１０は地図データ１０ａ等より成る２次元ＧＩＳデータが記憶されている２次元ＧＩＳデータメモリーを示す。
【００１５】
また、１１は複数のシミュレーションの航路が記憶されている航路データメモリーを示し、入力装置４によりシミュレーション航路を選択指示することができる。また、１２は機体データメモリーであり、基準点（航路上での航空機の位置を特定する指標）と操縦席における視点位置との位置関係を求める際に必要となる航空機の機種に応じた機体データ（機体の大きさや重さ等のスペック情報）を記憶するものである。
【００１６】
本例は上述の如く構成されているので、航空灯火位置データメモリー７よりの航空灯火位置データ、航空灯火特性データメモリー８よりの航空灯火特性データ、３次元ＧＩＳデータメモリー９よりの比較的精度の良い地形データ９ａ、建物データ９ｂ等の３次元ＧＩＳデータ及び地図データ１０ａ等の２次元ＧＩＳデータを中央制御装置１を介して表示データとして３次元描画装置６に供給する。
【００１７】
この結果、表示装置５の映像画面上の仮想空間に、中央制御装置１の指示に従い、航空灯火位置データ、航空灯火特性データ、地形データ及び建物データ等の３次元ＧＩＳデータ、地図データ等の２次元ＧＩＳデータとに基づき、空港の航空灯火の設置のシミュレーション画像を表示することができる。
【００１８】
この場合、表示装置５の画像の表示は視点位置に応じて変化する。この視点位置は入力装置４で入力する場合と、飛行シミュレーションの時に自動的に入力する場合とがある。
【００１９】
まず、入力装置４により視点位置を入力し、表示装置５の画像の表示をする場合について図２のフローチャートを用いて説明する。入力装置４により視点位置を決定する（ステップＳ１）。次に、この視点位置データを中央制御装置１に入力すると、視点位置データが３次元描画装置６に供給される。３次元描画装置６は表示装置５の映像画面にこの視点位置から見た画像を表示する。
【００２０】
この場合、この視点位置より見ようとする対象物である各航空灯火、例えば進入角指示灯２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの設置位置と視点位置との距離及び各航空灯火から視点位置を見た角度（ピッチ角、ロール角、ヨー角）に応じてシミュレーション画像を変化する（ステップＳ２）と共に航空灯火特性が航空灯火特性データに応じて変化する（ステップＳ３）。
【００２１】
また、各航空灯火の位置、特性により視点位置からどのように見えるかを判定し、見えないものは見えないものとして、また見える場合には、その灯火特性に応じて見える灯火色として処理し（ステップＳ４）、その後映像画面の表示を行う（ステップＳ５）。
【００２２】
従って、本例によれば視点位置を入力装置４で指定することにより、その視点位置より空港の航空灯火がどのように見えるかをシミュレーションすることができ、空港の航空灯火の設置前に、検証をすることができる。
【００２３】
例えば、図４に示す如く、視点位置を滑走路２１からの所定の距離手前とし、入力装置４にて対象物である進入角指示灯（図４では一例としてＰＡＰＩ：Precision Approach Path Indicatorを示す。）２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに対し進入角度が３°３０′以上の位置を視点位置と入力装置４で入力したときには、表示装置５の映像画面に図５Ａに示す如き画像が得られる。
【００２４】
また、この視点位置の進入角指示灯２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに対する角度を入力装置４で３°３０′〜３°１０′としたときには、表示装置５の映像画面に図５Ｂに示す如き画像が得られ、この視点位置の進入角指示灯２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに対する角度を入力装置４で３°１０′〜２°５０′としたときには、表示装置５の映像画面に図５Ｃに示す如き画像が得られる。
【００２５】
また、入力装置４でこの視点位置を進入角指示灯２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに対する角度を２°５０′〜２°３０′としたときには、表示装置５の映像画面に図５Ｄに示す画像が得られ、更に視点位置を進入角指示灯２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに対する角度を２°３０′以下としたときには、表示装置５の映像画面に図５Ｅに示す如き画像が得られる。
【００２６】
また、入力装置４により視点位置を滑走路２１に進入する所定距離手前としたときに例えば図６に示す如き画像が表示装置５の映像画面が得られたときは、進入灯２２の一部が建物データ９ｂに基づき表示された建物２３により遮蔽され見えないことがわかる。
【００２７】
次に飛行シミュレーションにより視点位置を自動的に入力する場合について説明する。このときの視点位置は図３に示す如きフローチャートに従って決定される。
先ず飛ばそうとする航空機の機体データを機体データメモリー１２より読み出し（ステップＳ１０）、機体の基準点を基に操縦席における視点位置を求める。
【００２８】
そして、航路データメモリー１１より所望の航路の航路データを取り出す（ステップＳ１１）。次に航路データ上の現在時刻における位置データを求め（ステップＳ１２）、この位置データと機体データとにより当該時刻における視点位置データを求め（ステップＳ１３）、この視点位置データを図２のフローチャートのステップＳ１の視点位置として決定し、図２のフローチャートに従って表示装置５の映像画面に画像を表示する。
【００２９】
次にこの所望の航路の飛行が終了したかを判断し（ステップＳ１４）、この飛行を終了するまで上述の処理を繰り返す。
【００３０】
この場合、所望の航路の進行時刻に従って順次視点位置が変わるのに伴いシミュレーション画像も時刻と共に変化し、航路に沿った航空灯火の見え方に関するシミュレーション画像を得ることができる。この結果、空港の航空灯火の設置前に航空灯火の設置検証を行うことができる。
【００３１】
また本例は、例えば図７に示す進入路指示灯２５の光により案内される範囲２６の確認にも応用することができる。ここで進入路指示灯とは、航空機を滑走路へ誘導する為の灯火であり、航空機は複数の進入路指示灯が発する光の中を順次通過していくことにより、滑走路へ安全に誘導される。一般に進入路指示灯は強力な光を発する為、周辺住民への悪影響が出ないよう、例えば所定範囲２６内に航空機が入った場合にのみ、次に通過すべき進入路指示灯の光が見える等といったように、所定範囲２６を限定的に照らすべく設置位置及び灯火特性が決められている。本例によれば、仮想空間の視点位置を任意に設定できる為、どの範囲が照らされているのかを画面上で確認することができる。
【００３２】
本例によれば表示装置５の映像画面上の仮想空間に航空灯火位置データ、航空灯火特性データ、地形データ及び建物データ等の３次元ＧＩＳデータ、地図データ等の２次元ＧＩＳデータに基づき空港の航空灯火の設置のシミュレーション画像を表示し、このシミュレーション画像の仮想空間の視点位置と対象物である各航空灯火の位置（距離、角度）とに応じて、このシミュレーション画像を変化するようにしているので、航空灯火の設置前（計画段階）に、ある程度の設置検証を行うことができ、最適な位置に航空灯火を設置でき、航空灯火を実際に設置後に航空機を飛ばして検証する回数を減らすことができる。
【００３３】
また本例においては、地形データ９ａとして５ｍメッシュ間隔で高さ精度が２０ｃｍの数値地形モデル（ＤＴＭ）のデータという比較的精度の良いものを使用したので、滑走路等に多少の高低差があっても、実際の状況に合ったシミュレーションを行うことができ、航空灯火の設置計画を最適に行うことができる。
【００３４】
尚、本発明は上述した例に限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成として実現しうる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明航空灯火設置支援システムを実施するための最良の形態の例を示す構成図である。
【図２】本発明の説明に供するフローチャートである。
【図３】本発明の説明に供するフローチャートである。
【図４】本発明の説明に供する線図である。
【図５】本発明の説明に供する線図である。
【図６】本発明の説明に供する線図である。
【図７】本発明の説明に供する線図である。
【符号の説明】
【００３６】
１‥‥中央制御装置、４‥‥入力装置、５‥‥表示装置、６‥‥３次元描画装置、７‥‥航空灯火位置データメモリー、８‥‥航空灯火特性データメモリー、９‥‥３次元ＧＩＳデータメモリー、１０‥‥２次元ＧＩＳデータメモリー、１１‥‥航路データメモリー、１２‥‥機体データメモリー
【図１】
2006103359.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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