(57)【要約】      （修正有）【課題】  積雪時におけるＩＬＳのグライドパス装置のＧＰパス予測方法に関する。【解決手段】  一定積雪深または不等積雪深の積雪の誘電率を、誘電率測定センサとして共振型センサにより計測するとともに、各雪深を積雪深計により測定し、一定積雪深または不等積雪深の縦断方向のメッシュのデータ列と、ＧＰアンテナの高さデータとをいずれも少なくとも３点読み込み、ＧＰアンテナから受信点までの距離を可変とする下記（１）〜（５）を繰り返し処理する。（１）メッシュのデータ列から反射点を推定し、（２）反射点、ＧＰアンテナ虚像及び受信点からの伝搬経路を求め、（３）積雪の反射係数を求め、（４）直接波を求め、（５）ＧＰ反射面の前方に位置する前方地形が形成する前方地形データから前方地形の回折波を求める。それぞれ２周波の前記直接波と反射波と回折波とを加算して、ＩＬＳ受信機の入力信号を求め、機上受信器の受信指示値ＤＤＭを求める。【選択図】  図５
2006107177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰ反射面の前方に位置する前方地形が形成する前方地形データと、ＧＰ反射点が同じ高さに除雪された層構造をなす一定積雪深のスノーデータと、前記ＧＰ反射点が不均一な高さに除雪された層構造をなす不等積雪深のスノーデータとをＧＰ反射面の基本積雪形状データとして、それぞれデータファイルに格納したＩＬＳのグライドパス装置のＧＰパス予測方法において、
少なくともアッパー素子、ミドル素子、ロー素子の３素子のアンテナ高、滑走路からのＧＰアンテナのオフセット量を設定し、
前記基本積雪形状データ、前記ＧＰ反射面の横断勾配データ、縦断勾配データを、前記データファイルから読み込むとともに、前記ＧＰ反射面をメッシュのデータ列に変換し、
前記一定積雪深または前記不等積雪深の積雪の誘電率を、誘電率測定センサとして共振型センサにより計測するとともに、各誘電率の測定時における各雪深を積雪深計により測定し、
測定した誘電率と、この誘電率の測定時の積雪深と、前記データファイルから前記一定積雪深または前記不等積雪深の縦断方向のメッシュのデータ列と、前記ＧＰアンテナの高さデータとをいずれも少なくとも３点読み込み、
前記ＧＰアンテナから受信点までの距離を可変とする下記（１）〜（５）を繰り返し処理し、（１）メッシュのデータ列から反射点を推定し、（２）反射点、ＧＰアンテナ虚像及び受信点からの伝搬経路を求め、（３）積雪の反射係数を求め、（４）直接波を求め、（５）ＧＰ反射面の前方に位置する前方地形が形成する前方地形データから前方地形の回折波を求め、
このようにして求めたそれぞれ２周波の前記直接波と反射波と回折波とを加算して、ＩＬＳ受信機の入力信号を求め、
このＩＬＳ入力信号から機上受信器の受信指示値ＤＤＭを求めること
を特徴とするＩＬＳのグライドパス装置のＧＰパス予測方法。
【請求項２】
図形表示部に、少なくともＧＰパス特性、ＧＰパス幅特性、積雪深と雪質の誤差と予想降雪量に基づくＧＰパスの誤差計算図、前記基本積雪形状を表示すること
を特徴とする請求項１に記載のＩＬＳのグライドパス装置のＧＰパス予測方法。
【請求項３】
前記誘電率を測定する誘電率測定センサは、積雪深方向に配列した共振型センサを用いて測定すること
を特徴とする請求項１〜請求項２にそれぞれ記載のＩＬＳのグライドパス装置のＧＰパス予測方法。
【請求項４】
前記誘電率を測定する誘電率測定センサは、大地面に設置する構造の共振型センサを用いて測定すること
を特徴とする請求項１項〜請求項２にそれぞれ記載のＩＬＳのグライドパス装置のＧＰパス予測方法。
【請求項５】
前記積雪の雪質の相違は、誘電率の測定値を用いること
を特徴とする請求項１〜請求項４にそれぞれ記載のＩＬＳのグライドパス装置のＧＰパス予測方法。
【請求項６】
前記一定積雪深に除雪した後、３素子アンテナのいずれか１箇所の反射点の積雪深を、積雪深計により測定すること
を特徴とする請求項１〜請求項５にそれぞれ記載のＩＬＳのグライドパス装置のＧＰパス監視方法。
【請求項７】
前記不等積雪深に除雪する場合には、３素子アンテナの各反射点の積雪面に、高さの異なる除雪キャップを内挿すること
を特徴とする請求項１〜請求項５にそれぞれ記載のＩＬＳのグライドパス装置のＧＰパス予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、計器着陸装置（以下、ＩＬＳと記す）におけるグライドパス装置のＧＰパスが、積雪により生じる空間誤差を監視するためのＧＰパス予測方法に関し、特にＣＡＴ３のためのＧＰパス予測方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＬＳは、視界不良の場合に使用する着陸システムであり、垂直方向の進入コース情報を与えるグライドパス装置（以下、単にＧＰと記す）と、水平方向の進入コース情報を与えるローカライザ装置と、空港からの距離情報を与える３つのマーカ装置とにより構成されている。
【０００３】
そのうちＧＰでは、航空機に水平垂直情報を与えるＧＰパスの作成に地面からの反射波を利用している。従って、地面反射の反射率が変われば、ＧＰパスも変わることとなるので、降雪地域にある空港では、ＧＰ反射面に積もった雪により、反射率が変動し、それにつれてＧＰパスが変化する。
【０００４】
例えば、図１６示すように、ＧＰ進入コース９０は、ＧＰアンテナの前方３００ｍまでのフレネル反射面８３上に設定された３つの反射点（図示せず）からの反射波を利用して形成されるが、フレネル反射面８３に雪が積もると反射点が変化するとともに、積雪層内では透過した電波が多重反射する等の理由により、ＧＰ進入コース９０は複雑に変化する。
【０００５】
一方、ＧＰパスの監視に関するものとしては、フィールドモニタ８０がある。このフィールドモニタ８０では、ＧＰアンテナ８１の前方７５ｍの位置に、フィールドモニタアンテナ８２を設置して、モニタ信号を受信して、ＧＰのパス角（３度）の変化、変調度および電界強度を監視している。このように、このフィールドモニタ８０では、ＧＰ送信装置（図示せず）が故障していないか否かを監視しているものであり、フレネル反射面８３上の雪の影響は考慮されておらず、フレネル反射面８３上の積雪によるＧＰ進入コース９０の変化は全く監視されていない。
【０００６】
即ち、ＧＰのフィールドモニタ８０では、地面反射係数の季節変動を一定にするため、ＧＰアンテナ８１とフィールドモニタアンテナ８２間に電波反射用の金網（図示せず）を敷設するとともに、この金網上に５ｃｍ厚のアスファルト舗装を敷いたモニタ反射板８４を設置している。しかし、このモニタ反射板８４上に積もった雪が融雪するときには、広開口のＧＰアンテナ８１とフィールドモニタアンテナ８２との近接位相効果の相乗効果により、モニタ指示値にシステム停止に至る大きな変動が生じることがある。このためフィールドモニタ８０ではモニタ反射板８４の除雪を頻繁にし、雪の影響を排除している。８８はＧＰ反射面中心線である。
【０００７】
実際の積雪によるＧＰ進入コースの変化は、飛行検査以外に監視する方法がないのが実情であるが、その飛行検査も、冬季の気象条件では、視界が悪く、有視界飛行で、即ち、目視での飛行をしなくてはならない飛行検査の実施は、困難であるという問題点がある。
【０００８】
このため、降雪地の空港ではその対処法として、ＧＰアンテナ８１から３００ｍに渡ってＧＰ反射面（フレネル反射面）８３上の積雪を圧雪したり、除雪したりして、その雪深が３０ｃｍ以下となるようにし、この３０ｃｍ領域８５ａの圧雪面８５から傾斜させた傾斜面８６から自然積雪面８７へと連設した階段状積雪構造にして、ＧＰ進入コースが基準値からずれるのを防止するように努めている。しかしながら、冬季の降雪時には、降雪量は時々刻々変化し、その雪深が変動する。そのため、３０ｃｍ領域８５ａの圧雪や除雪作業に伴う費用や人手がかさみ、又、飛行検査の結果では、傾斜面８６領域においてＧＰ電波が反射して、多重反射が発生し、進入コースのパス幅が広がるという問題がある。
【０００９】
このように、積雪によるＧＰ進入コースの変化を監視する方法は未だ有効なものは確立されていない。さらに、降雪地の空港では、現状のＩＬＳを高度運用するニーズが増大してきている。以上のことを勘案すれば、積雪によるＧＰ進入コースの予測技術の開発が急務となっている。
【００１０】
現行の空港で使用されているＩＬＳのＣＡＴ１（Ｃａｔｅｇｏｒｙ  １）では、ＧＰ反射面の除雪基準は３０ｃｍ以下であると規定されているため、降雪時には、常にＧＰ反射面の除雪基準が３０ｃｍ以下となるように、除雪車両により圧雪除雪される。このように、ＣＡＴ１では、積雪の雪深のみを用いた除雪基準が用いられている。そのためには、積雪の雪質（雪質により誘電率が異なる）と積雪深を正確に測定する必要である。
【００１１】
そこで、発明者等は、積雪時のＧＰ進入コースの変化を予測する予測システムを提供することを課題とし、この課題を解決する手段としてフレネル反射面８３等の積雪の誘電率及びその時の雪深によるパス角変化を求めて高精度のＧＰ進入コースを予測することの出来る方法及びその装置に関する発明をし、すでに特許出願した。
【００１２】
これは、図１７に示すように、まず、ＧＰ進入コースに影響する積雪の反射面は、一定雪深の圧雪面から傾斜面を介して自然積雪面へと連設する階段状積雪構造のＧＰ反射面とこのＧＰ反射面の前方に位置する前方地形が形成する前方地形反射面とである。そこで、ＧＰ反射面と前方地形反射面との積雪深を、ＧＰ反射面に設置されている雪深測定装置１１５で計測する。
【００１３】
一方、階段状積雪構造を表す形状データを、階段状積雪形状データ発生部１１６で作成し、この作成した形状データをデータファイルに格納する。さらに、ＧＰ反射面の前方に位置する前方地形の前方地形データ１１１を、前方地形データ発生部１１７で作成し、この作成した前方地形データをデータファイルに格納する。
【００１４】
次いで、階段状積雪構造をなす積雪の代表的な誘電率を、誘電率発生装置１１４により計測し、この計測した誘電率をデータファイルに格納するとともに、このデータファイルに格納されている各誘電率のそれぞれ測定時における各雪深を、雪深測定装置１１５により測定し、グライドパスのＧＰアンテナ８１の高さデータを予測計算装置１１８に入力し、それぞれ求めた形状データと前方地形データと代表的な誘電率とこの時の前記雪深とを、データファイルから読み出して予測計算装置に入力する。
【００１５】
すると、この予測計算装置１１８では、階段状積雪構造の圧雪面及び傾斜面における反射係数を、ＧＰアンテナ８１から受信点迄の距離を変えて順次求めるとともに、これらの求めた各反射係数からそれぞれ反射波の電界強度を求め、同様にして前方地形による電波の波を、順次求めるとともに、これらの求めた各回折波の電界強度を求め、さらに、受信点における直接波を、ＧＰアンテナから受信点迄の距離を変えて順次求めるとともに、これらの求めた各直接波の電界強度を求める。
【００１６】
予測計算装置１１８において、ＧＰアンテナ８１の高さデータとこのＧＰアンテナから受信点迄の距離を変えて求めた各反射波と各直接波と各回折波のそれぞれ各電界強度とから、パス角の変化とパス幅の変化とを求めてグライドパスのＧＰ進入コース１０８を予測するようにしたものである。
【特許文献１】特開２００２−２７１０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
先に発明者等が出願した発明では、ＣＡＴ１の除雪方法を採用している。これは、ＧＰ反射面に立てた複数の雪深測定装置の積雪深計（実施例では６本）により、ＧＰ反射面の積雪深を監視し、積雪表面を完全導体反射モデルに置換して各積雪深計からのデータを平均化して雪深を測定している。しかしながら、ＧＰ反射面の除雪基準が３０ｃｍ以下となるように、除雪車両が走行する際、積雪深計を倒さないように走行するため、図１ａに示すように、場所によっては、特に、埋め込まれた積雪深計の近辺では、積雪深が異なる残留積雪部分が発生する。従って、積雪の縦断面は、表層に新雪が堆積する２層から３層構造となる。そのため、積雪表面を完全導体反射モデルに置換して計算するＧＰパス予測方法では、予測精度が低く、飛行実験結果と合わなかった。そのため、高精度のＧＰパス方法の開発が要望されている。
【００１８】
さらに、積雪の誘電率は反射法や透過法で測定するため、測定アンテナが大きくなり、そのため、誘電率測定装置が大型となる。このような大型の誘電率測定装置をＧＰ反射面に設置することになるため、反射法や透過法で誘電率を測定することは、その実施が難しくなるとの問題が発生した。そして、より小型の誘電率測定装置が求められていた。
【００１９】
又、青森空港等のような豪雪地帯でも、近い将来、ＣＡＴ３化（除雪基準は１０ｃｍ以下と規定されている）が予定されている。しかしながら、ＣＡＴ３になると、自動着陸を基本モードとする高度な運行方法に切り替わることになるため、積雪によるＧＰパスの偏位は、重大な事故につながる可能性があり、これは、システムの信頼性が低下する一要因となっているため、ＧＰパスの監視は重要な課題となっている。
【００２０】
積雪時におけるＧＰパスの偏位は，ＧＰ反射面の積雪状態に依存している。そのため、ＧＰパスを監視するためには、積雪状態を監視し、除雪基準に従って除雪作業が行われなければならない。しかしながら、青森空港等のように、積雪量の多い豪雪地帯では、冬季にＣＡＴ３の運用を行う場合、現行のＣＡＴ１の除雪基準である３０ｃｍで、ＣＡＴ３の除雪基準である１０ｃｍの除雪を行うことは、除雪が間に合わなくなるので、除雪基準の大幅な緩和が要望されている。
【００２１】
このような豪雪地帯でＩＬＳのＣＡＴ３化を図るためには、除雪基準を現行のＣＡＴ１の基準である３０ｃｍ程度迄緩和する必要がある事、さらに、ＧＰ反射面の積雪によってＧＰパスが規定値を逸脱し、ＩＬＳの信頼性が低下しないように降雪期には、ＧＰパスを監視し、ＧＰパスを予測する必要がある事との２つの課題の解決を目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
請求項１に係る発明は、ＧＰ反射面の前方に位置する前方地形が形成する前方地形データと、ＧＰ反射点が同じ高さに除雪された層構造をなす一定積雪深のスノーデータと、ＧＰ反射点が不均一な高さに除雪された層構造をなす不等積雪深のスノーデータとをＧＰ反射面の基本積雪形状データとして、それぞれデータファイルに格納したＩＬＳのグライドパス装置のＧＰパス予測方法において、少なくともアッパー素子、ミドル素子、ロー素子の３素子のアンテナ高、滑走路からのＧＰアンテナのオフセット量を設定し、基本積雪形状データ、ＧＰ反射面の横断勾配データ、縦断勾配データを、データファイルから読み込むとともに、ＧＰ反射面をメッシュのデータ列に変換し、一定積雪深または不等積雪深の積雪の誘電率を、誘電率測定センサとして共振型センサにより計測するとともに、各誘電率の測定時における各雪深を積雪深計により測定し、測定した誘電率と、この誘電率の測定時の積雪深と、データファイルから一定積雪深または不等積雪深の縦断方向のメッシュのデータ列と、ＧＰアンテナの高さデータとをいずれも少なくとも３点読み込み、ＧＰアンテナから受信点までの距離を可変とする下記（１）〜（５）を繰り返し処理し、（１）メッシュのデータ列から反射点を推定し、（２）反射点、ＧＰアンテナ虚像及び受信点からの伝搬経路を求め、（３）積雪の反射係数を求め、（４）直接波を求め、（５）ＧＰ反射面の前方に位置する前方地形が形成する前方地形データから前方地形の回折波を求め、このようにして求めたそれぞれ２周波の前記直接波と反射波と回折波とを加算して、ＩＬＳ受信機の入力信号を求め、このＩＬＳ入力信号から機上受信器の受信指示値ＤＤＭを求めるようにしたものである。
【００２３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、図形表示部に、少なくともＧＰパス特性、ＧＰパス幅特性、積雪深と雪質の誤差と予想降雪量に基づくＧＰパスの誤差計算図、基本積雪形状を表示するようにしたものである。
【００２４】
請求項３に係る発明は、請求項１〜請求項２にそれぞれ記載の発明において、誘電率を測定する誘電率測定センサは、積雪深方向に配列した共振型センサを用いて測定するようにしたものである。
【００２５】
請求項４に係る発明は、請求項１〜請求項２にそれぞれ記載の発明において、誘電率を測定する誘電率測定センサは、大地面に設置する構造の共振型センサを用いて測定するようにしたものである。
【００２６】
請求項５に係る発明は、請求項１〜請求項４にそれぞれ記載の発明において、積雪の雪質の相違は、誘電率の測定値を用いるようにしたものである。
【００２７】
請求項６に係る発明は、請求項１〜請求項５にそれぞれ記載の発明において、一定積雪深に除雪した後、３素子アンテナのいずれか１箇所の反射点の積雪深を、積雪深計により測定するようにしたものである。
【００２８】
請求項７に係る発明は、請求項１〜請求項５にそれぞれ記載の発明において、不等積雪深に除雪する場合には、３素子アンテナの各反射点の積雪面に、高さの異なる除雪キャップを内挿するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１に係る発明は、上記のように構成したので、反射波は、ＧＰ反射面の積雪面が、縦断方向及び横断方向の３次元の積雪表面形状についても解析可能となり、従来方法より高精度にＧＰパスを監視し、予測することが出来る。
【００３０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記のように構成したので、図形表示部に、少なくともＧＰパス特性、ＧＰパス幅特性、積雪深と雪質の誤差と予想降雪量に基づくＧＰパスの誤差計算図、基本積雪形状を表示するようにしたから、必要なデータを明確に表示することが出来る。
【００３１】
請求項３に係る発明は、請求項１〜請求項２に記載の発明において、上記のように構成したので、請求項１及び請求項２に記載の発明の効果があるとともに、誘電率を測定する装置としては、従来の測定装置より格段に小型化、軽量化することが出来る。又、従来のセンサは、地中に埋め込まれることによる積雪の膨張収縮に伴う金属疲労が発生し、長期の使用には問題があったが、共振型センサは、積雪深方向に配列されており、従来のように、地中に埋め込む必要はないので、長期使用に対しても耐久性がある。さらに、共振型センサへの積雪量を最小にすることが出来るとともに、共振型センサの下方に、積雪によるひさしのような空洞部分が形成されることもないので、正確な誘電率を測定することが出来る。又、除雪車の邪魔になることもなく、複雑な測定機器の校正も不要である。
【００３２】
請求項４に係る発明は、請求項１〜請求項２に記載の発明において、上記のように構成したので、請求項２に係る発明と同様な効果がある。さらに、除雪車は、大地面に設置されている共振型センサの上を走行可能であるから、除雪作業の邪魔になることもない。又、積雪深が異なる残留積雪部分が発生することもない。
【００３３】
請求項５に係る発明は、請求項１〜請求項４に記載の発明において、上記に記載の発明において、上記のように構成したので、積雪の雪質、即ち、みぞれ雪、あられ等のような雪質の相違は、誘電率の相違となるから、その誘電率の測定値を用いることにより、雪質の相違についてもＧＰパスの予測計算に導入することが出来る。
【００３４】
請求項６に係る発明は、請求項１〜請求項５に記載の発明において、上記のように構成したので、除雪作業が容易であるとともに、積雪深が異なる残留積雪部分が発生することもない。さらに、積雪深と誘電率の変化が均一化されるので、１点の測定結果を反射面の雪質として代表させることが出来る。
【００３５】
請求項７に係る発明は、請求項１〜請求項５に記載の発明において、上記のように構成したので、除雪の際の目印として除雪することが出来るから除雪作業が容易である。さらに、除雪車は除雪キャップ上を通過することも可能であるから、積雪深が異なる残留積雪部分が発生することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
少なくともアッパー素子、ミドル素子、ロー素子の３素子のアンテナ高、滑走路からのＧＰアンテナのオフセット量を設定し、基本積雪形状データ、ＧＰ反射面の横断勾配データ、縦断勾配データを、データファイルから読み込むとともに、ＧＰ反射面をメッシュのデータ列に変換し、一定積雪深または不等積雪深の積雪の誘電率を、誘電率測定センサとして共振型センサにより計測するとともに、各誘電率の測定時における各雪深を積雪深計により測定し、測定した誘電率と、この誘電率の測定時の積雪深と、データファイルから一定積雪深または不等積雪深の縦断方向のメッシュのデータ列と、ＧＰアンテナの高さデータとをいずれも少なくとも３点読み込む。
【００３７】
次いで、ＧＰアンテナから受信点までの距離を可変とする下記（１）〜（５）を繰り返し処理し、（１）メッシュのデータ列から反射点を推定し、（２）反射点、ＧＰアンテナ虚像及び受信点からの伝搬経路を求め、（３）積雪の反射係数を求め、（４）直接波を求め、（５）ＧＰ反射面の前方に位置する前方地形が形成する前方地形データから前方地形の回折波を求め、このようにして求めたそれぞれ２周波の直接波と反射波と回折波とを加算して、ＩＬＳ受信機の入力信号を求め、このＩＬＳ入力信号から機上受信器の受信指示値ＤＤＭを求め、図形表示部に、少なくともＧＰパス特性、ＧＰパス幅特性、積雪深と雪質の誤差と予想降雪量に基づくＧＰパスの誤差計算図、基本積雪形状を表示する。
【実施例１】
【００３８】
この発明の実施例を、図１ｂ〜図１５に基づいて詳細に説明する。
図１ｂ〜図１ｃは、ＧＰ反射面の基本積雪深形状をモデル化したもので、図１ｂはＧＰ反射点が同じ高さに除雪された層構造をなす一定積雪深のＧＰ反射面（以下、単に一定積雪深と記す）、図１ｃはＧＰ反射点が不均一な高さに除雪された層構造をなす不等積雪深のＧＰ反射面（以下、単に不等積雪深と記す）をそれぞれ示している。
【００３９】
図２は、積雪の誘電率を測定する誘電率測定装置の構成図、図３ａ〜図３ｂは除雪キャップ７の斜視図で、図３ａはミドル素子アンテナの反射点付近に設置する雪深３０ｃｍの除雪キャップ７ａ、図３ｂはアッパー素子アンテナとロー素子アンテナの反射点付近に設置する積雪深１０ｃｍの除雪キャップ７ｂである。図４は除雪キャップ７の配置図、図５は予測計算部８の構成図である。
【００４０】
ＧＰ反射面の形状は、ＧＰのＧＰパスの形成に大きな影響がある。例えば、発明者等が実験した青森空港のＧＰ反射面は、図１ｂに示す一定積雪深の場合及び図１ｃに示す不等積雪深の場合には、いずれも１．５％の横断勾配と０．１５％の縦断勾配を持ち、積雪縦断面の雪質は、下層新雪と上層新雪とがあり、機械圧雪によりしまり雪またはざらめ雪となっている。さらに表層は表層新雪となっている。
【００４１】
図１ｂ〜図１ｃにおいて、１はＧＰアンテナ、２は積雪深計、３はＧＰ反射点で、この実施例では３点測定する。４は誘電率測定センサで、この実施例では、積雪深方向に配列した共振型センサ４ａと大地面に設置する構造の共振型センサ４ｂとが使用されている。５は除雪車である。
【００４２】
なお、誘電率測定センサ４として、大地面に設置する構造の共振型センサ４ｂは、除雪作業の際、除雪車５がこの共振型センサ４ｂの埋設されている箇所を走行しても破壊されることはないので、残留積雪部分が発生することはない。
【００４３】
図２において、誘電率測定センサ４としての共振型センサ４ａ、４ｂとしては、中層、表層の雪質測定用としての積雪深方向に立設されている支柱１０に沿って、複数配列されている共振型センサ４ａと下層積雪の雪質測定用として大地面設置構造の共振型センサ４ｂとが使用されている。又、共振型センサ４ａ、４ｂは、ＰＴＦＥ（商品名：テフロン（登録商標））等の耐腐食性の誘電体板中に組み入れた平行型２線または３線からなる電気的長さが半波長あるいは１／４波長の形状を有する分布線路型共振器で、UHF帯（１GHz付近）で自由共振する共振器ある。
【００４４】
誘電率測定装置６は、誘電率測定センサ４、共振特性測定用のネットワークアナライザ１１、マルチポート同軸切り替え用の同軸スイッチ及び駆動部１２、センサ共振線路１３、計測器制御とデータ保存用のパソコン（以下、ＰＣと記す）１４とから構成される。
【００４５】
誘電率測定センサ４とネットワークアナライザ１１は、１対の同軸ケーブル（２ポート）で接続されており、各センサ４との接続を順次切り替えるための同軸スイッチ１２の制御は、ＰＣ１４側からＲＳ２３２Ｃインタフェース１６を介して行われる。
【００４６】
積雪の複素誘電率の測定は、センサ共振線路１３に沿った共振電磁界の一部が誘電体板外へ漏洩しているため、これと相互作用する近傍の積雪の複素誘電率に応じ空気中でのセンサ共振特性に変化が生じる。従って、共振周波数と負荷Q（共振周波数/共振帯域幅）の測定値を、予めデータ保存してある空気中における値と比較することにより、複素誘電率の推定が可能である。センサの自由共振周波数は形状寸法が手ごろとなるＵＨＦ帯に設計され、誘電率の測定結果は、目的のＧＰ周波数（３３０ＭＨｚ）帯へと変換される。
【００４７】
ネットワークアナライザの制御は、ＰＣ１４上の自動計測制御プログラムによって、ＧＰＩＢインタフェースを解して一定間隔で行われ、また、このＰＣ１４上の自動計測制御プログラムによって、同軸スイッチ１２をも一定時間間隔で制御される。測定誘電率プロファイルデータは測定時刻とともにＰＣ１４上のディスプレイ１５に表示され、同時にＰＣ１４に保存することも可能である
【００４８】
次に、ＧＰ反射面の除雪方法について説明する。
まず、図１ｂに示すように、一定積雪深に除雪した場合について説明する。積雪深一定の除雪を行えば、ＧＰ反射面の場所による積雪深と誘電率の変化が均一化される。そのため、誘電率測定センサを積雪に内挿する形式の誘電率の測定装置を適用することができる。誘電率は、1箇所の測定結果をＧＰ反射面の雪質として代表させることが出来る。
【００４９】
そこで、図１ｂに示すように、まず、一定積雪深に除雪した場合について説明する。一定積雪深に除雪し、積雪の層構造は２層構造（下層と表層）としてＧＰパスの予測計算を行った。その予測計算結果は、図６及び図７に示す。図６では、下層の積雪深Ｄｓｗ１＝５ｃｍ、ε１＝１．８−ｊ０．００４とし、図７では、下層積雪深Ｄｓｗ１＝１０ｃｍ、ε１＝１．８−ｊ０．００４として計算した。表層の積雪深は１０ｃｍ間隔とし、その誘電率は図６、図７の横軸に示すように、融雪を模擬して、１．０＜ε１≦１．３の範囲で可変とした。
【００５０】
図６及び図７から明らかなように、積雪深を、Ｄｓｗ１＋Ｄｓｗ２＝３５ｃｍ又は４０ｃｍとすると、ＧＰパスは急増する。従って、５ｃｍ〜１５ｃｍの一定積雪深に除雪するとともに、Ｄｓｗ１＋Ｄｓｗ２＞３５ｃｍ又は４０ｃｍになった時には、融雪前に除雪を実施する必要がある。このような除雪体制を実施することができれば、４０ｃｍ迄の除雪基準に緩和することが出来る。
【００５１】
又、図８は暖冬や降雨によって積雪含水率が増加した場合を模擬した予測計算を示すもので、この図８から明らかなように、一定積雪深状態に除雪し、上層積雪深を３０ｃｍ、下層積雪深を１５ｃｍとした場合、下層積雪深の誘電率を２〜１０迄変化させると、ＧＰパスの変化が大幅に減少する。従って、誘電率の変化を監視すれば、寒い時期には、Ｃｄｉ（機上の指示値）が変動するので、注意深く監視する必要があるが、暖冬、降雨及び降雪末期には、Ｃｄｉの変動は生じない。
【００５２】
次に、不等積雪深に除雪した場合について説明する。図１ｃに示す不等積雪深の場合には、この状態に除雪するのは困難である。そこで、図３ａ及び図３ｂに示すように、３素子アンテナの反射点３付近の積雪面に、高さの異なる除雪キャップ７（７ａ、７ｂ）を、それぞれアッパー素子、ミドル素子及びロー素子の反射点３付近に内挿すれば、除雪車５は、それを目印として、除雪キャップ７の高さに相当する積雪深（例えば、１０ｃｍ、３０ｃｍ、１０ｃｍ）に除雪することが出来る。
【００５３】
図１ｃに示すように、ＧＰアンテナのミドル素子の反射点３を、３０ｃｍ高く除雪する必要がある。積雪の層構造を、一定積雪深に除雪した場合と同様に、２層構造（下層と表層）とし、図９に示すように、下層積雪深を、Ｄｓｗ１＝１０ｃｍ又は３５ｃｍ（ミドル素子の反射点）に、下層積雪深の誘電率をε１＝１．８−ｊ０．００４とする。図１０に示すように、下層積雪深を、Ｄｓｗ１＝１０ｃｍ又は３０ｃｍ（ミドル素子の反射点）に、下層積雪深の誘電率を、ε１＝１．８−ｊ０．００４とする。又、表層の積雪深を、１０ｃｍ間隔とし、誘電率を図の横軸に示すように、融雪状態となることを模擬して、１．０＜ε１≦１．３の範囲で計算している。
【００５４】
図９及び図１０に示すように、２層（下層と表層）の積雪深がＤｓｗ１＋Ｄｓｗ２≦６０ｃｍ以上になると、表層の融雪時にＧＰパスの変動が急増する。そのため、除雪キャップ７の高さを、１０ｃｍ、３０ｃｍ、１０ｃｍに設定して、これを目印にして除雪すれば、６０ｃｍ迄の大幅な緩和が可能となる。
【００５５】
次に、ＧＰパスの予測計算について、図５に基づいて説明する。
図５において、まず、計算開始（ステップ５１）にあたって、基本データとして、少なくともアッパー素子、ミドル素子、ロー素子の３素子のアンテナ高、滑走路からのＧＰアンテナのオフセット量を入力する（ステップ５２）。さらに、データファイルからＧＰ反射面の前方に位置する前方地形が形成する前方地形データを読み込む（ステップ５３）。同様に、ＧＰ反射面の基本積雪形状データ（スノーデータ）、ＧＰ反射面の横断勾配データ、縦断勾配データを、データファイルから読み込む（ステップ５３）。ＧＰ反射面をメッシュのデータ列に変換する（ステップ５５）。なお、この実施例の場合には、ＧＰ反射面を２０ｃｍ幅のメッシュのデータ列に分解している。
【００５６】
ステップ５２において、データファイルから読み込むスノーデータは、一定積雪深または不等積雪深の縦断方向のデータ列である。これらのデータ列を読み込むとともに、誘電率測定装置及び積雪深計で測定した誘電率ε１、ε２、ε３と積雪深データＤｓｗ１、Ｄｓｗ２、Ｄｓｗ３、ＧＰアンテナ素子の高さデータ（この実施例では、４．３２ｍ、８．６３ｍ、１２．９５ｍ）を読み込む（ステップ５４）。
【００５７】
ＧＰアンテナの座標系は、ＧＰアンテナ基部を原点とする直交座標係である。従来は、ＧＰ反射面の縦断方向を考慮した二次元の解析であったが、積雪の残留積雪部分、不等積雪深に変形が生じると、ＧＰ反射面は３次元で変形する場合がある。そこで、図１１にＧＰ反射面の表面形状が、三次元となる場合の反射波を解析するための模式図として示すように、ＧＰ反射面における滑走路の横断勾配、縦断勾配及び縦断方向の積雪形状変化を考慮した三次元の解析となり、式（１）により反射面の表面形状を求める。
【００５８】
【数１】
2006107177.tif 000003
【００５９】
ここで、式（１）のスノーデータ（Ｈｓｎｏｗ）は、図１１及び図１２に示す不等積雪深用の反射点の積雪形状データ、０．００１５は縦断勾配、０．０１５は横断勾配である。ＧＰ反射面の測量データがあれば、この測量データを読み込んで計算する（ステップ５２）。
【００６０】
次いで、次の順序で、アンテナから受信点迄の距離を可変とする下記（１）〜（５）の繰り返し処理（Ｄｏ  Ｌｏｏｐ）を実行する（ステップ５５）。まず、繰り返し処理（１）では、ＧＰ反射面をメッシュのデータ列に変換するとともに、このメッシュのデータ列から下記のように、反射点の推定を行う（ステップ５６）。以下、ＧＰ反射面の反射点を、少なくとも３点（アッパー、ミドル、ロー）推定する方法について、図１１の模式図を用いて説明する。
【００６１】
まず、繰り返し処理（１）において、実験機の受信点を既知とし、メッシュの横断方向のデータ列を選択し、受信点の水平方向の偏差Ｄｈｏが最小になる点を計算する。この操作を縦断方向に一列ずつ移動しながら、随時、各列の偏差Ｄｈｏの最小値を推定する。この列ベクトルの中から受信点の高さ方向の偏差Ｄｖｏが最小になる点を求める。この点が電波の反射点となる（ステップ５６）。
【００６２】
次いで、繰り返し処理（２）において、任意の水平方向の偏差Ｄｈｏの最小点を、（Ｘｆ、Ｙｆ、Ｚｆ）とし、その接平面を求め、この接平面に点対称になるＧＰアンテナの虚像（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ）を求めると、下記式（２）となる（ステップ５７）。
【００６３】
【数２】
2006107177.tif 000004
【００６４】
ここで、（Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏ）は、水平方向の偏差Ｄｈｏの最小点（Ｘｆ、Ｙｆ、Ｚｆ）の接平面とＧＰアンテナのＺ軸との交点の座標である。ＺｏｘとＺｏｙは、接平面とＧＰアンテナのＺ軸との交点のｚ成分とｙ成分を示している。
【００６５】
さらに、式（２）で求めたＧＰアンテナの虚像と反射点を結ぶ直線から、受信点の高さ方向の偏差Ｄｖｏが求められ、縦断方向の列ベクトルのなかで、高さ方向の偏差Ｄｖｏが最小になる点を推定する。このようにして、水平方向の偏差Ｄｈｏ及び高さ方向の偏差Ｄｖｏの算出理論によれば、ＧＰ反射面の反射点を最短方法で探査することが出来る。
【００６６】
次いで、繰り返し処理（３）では、反射係数Γｓｎｏｗの算出を行う（ステップ５８）。３層構造の積雪表面（不積雪深の状態）に、入射角θで水平偏パターン（ＴＥ波）のＧＰデジタルパターンが入射した時の反射係数Γｓｎｏｗ＝Ｚｔｅ（θ）の理論式は、下記式（３）で表される（ステップ５８）。
【００６７】
【数３】
2006107177.tif 000005
【００６８】
ここで、Ｚ３は層構造の積雪表面の入インピーダンスの漸化式であり、下層から順次表層へと計算していく。Ｚ０は自由空間の特性インピーダンスであり、Ｚｇｄは大地の誘電率による特性インピーダンス、Ｚｓｗ３は、各層の特性インピーダンスであり、γｓｗ３は、各層の伝搬常数である。
【００６９】
なお、繰り返し処理（２）では、下記式（４）に示す送受信点の伝搬経路Ｘｄを計算する（ステップ５７）。伝搬経路Ｘｄは、アンテナ虚像、反射点及び受信点より計算される（ステップ５７）。
【００７０】
次に、繰り返し処理（４）では、反射波は下記式（４）で求められる（ステップ５８）。
【００７１】
【数４】
2006107177.tif 000006
【００７２】
ここで、伝搬経路Ｘｄは、アンテナ虚像、反射点及び受信点を結ぶ経路である。Γｓｎｏｗは、ＴＥ波（ＧＰでは水平偏波）が多層積雪深に入射した時の積雪面からの反射係数で、積雪表面への入射角、各層構造の積雪深Ｄｓｗ及び各層の誘電率ε＝ε’−ｊε”から計算される。なお、層構造の積雪深Ｄｓｗ及び各層の誘電率ε＝ε’−ｊε”は、誘電率測定装置で計測される積雪データである。
【００７３】
次いで、繰り返し処理（４）では、前方の丘による回折波を計算し、直接波を計算する（ステップ５９）。このように、図５に示す繰り返し処理では、ステップ５６〜ステップ５９迄の処理が行われる。
【００７４】
次いで、ＩＬＳの受信機の受信信号が３素子のアンテナ高と送受信距離を変えながら、直接波、反射波及び回折波を合成し、受信機の2周波信号復調処理を経て受信機指示値ＤＤＭが算出され（ステップ６０）、図形表示部にＤＤＭで表示される（ステップ６１）。
【００７５】
図形表示部には、ＧＰパス特性図、ＧＰパス幅特性図、地面形状と積雪の層構造の図形、積雪深と雪質の誤差図、予想降雪量を与えるＧＰパスの誤差計算図が表示され（ステップ６１）、終了する（ステップ６２）。
【００７６】
なお、この発明によるＧＰパスの予測計算部では、アンテナから受信点迄の距離を可変とする繰り返し処理を行っているので、ステップ５６において入力する誘電率測定装置からの積雪の雪質を表す誘電率の値を可変にして、ＧＰパスの予測計算も行うことが出来る。従って、この発明によるＧＰパスの予測方法は、如何なる雪質にも適用してＧＰパスを予測することが出来る。
【００７７】
次いで、発明者等は、残留積雪部分が存在する積雪状態が、ＧＰパス角に与える影響を調査するために、青森空港において、ＧＰ反射面の無積雪時や図１２の（ａ）〜（ｅ）図に示す層構造をなす積雪状態について飛行実験を行った。
【００７８】
まず、実験機としては、ＭｕＰＡＬ−α（ドルニエ機）を使用して飛行実験を行った。なお、この実験機は、ＧＰＳ補強型の慣性航法システム（GPS Aided Inertial-Navigation Avionics, 略称GAIA）を搭載しており、ＧＰＳ補正信号を地上から受信することにより、自機位置を誤差１ｍ以下の精度で測位することが出来る。
【００７９】
飛行実験では、１５ｋｍ遠方でパスにインターセプトし、その後、３度のＧＰパスの受信機データを収集する。風によって実験機はＧＰパスから離脱するため、ＩＬＳの受信機出力から航空機のパス偏位量を補正して、パス特性(ＤＤＭ：Difference of Depth of Modulation）を求める。これによりＧＰアンテナの前方地形や地面構造の影響を求めた。
【００８０】
さらに、機体の離脱量は、搬送波位相を利用したＤＧＰＳによる測位データによって求めた。
【００８１】
ここで、飛行実験を行った時の積雪状態は、以下の通りである。
図１２の（ａ）図に示すように、反射点はＧＰアンテナから８０ｍの等間隔の位置、即ち、それぞれＧＰアンテナから８０ｍ（Ｈｌｏｗ）、１６０ｍ（Ｈｍｉｄ）、２４０ｍ（Ｈｕｐｒ）の位置に発生し、３つの素子反射点付近の残留積雪深を示し、除雪後に場所によって残留積雪が生じている。図１２の（ｂ）図〜（ｅ）図は、ＧＰ反射面の残留積雪と積雪の層構造を示すもので、（ｂ）図は平成１５年１月の積雪状態、（ｃ）図は平成１５年２月の積雪状態、（ｄ）図は１６年２月３日の積雪状態、（ｅ）図は１６年２月１９日の積雪状態を示している。積雪状態は、２層から３層の層構造になっている。誘電率は反射点付近の誘電率を測定した。図中に記載した誘電率の値は、測定値の平均値を示している。なお、除雪は、ブルドーザで行うため、積雪面の中層と下層は硬いしまり雪、ざらめ雪になり、表層は新雪が堆積した状態となっている。
【００８２】
ここで、ＩＣＡＯで定められているＧＰ反射面の除雪基準及びその時のＧＰパス上下偏位についてのＩＣＡＯのパス規格値は、それぞれＣＡＴ１では、除雪基準３０ｃｍ以下、パス規格値±３０μＡであり、ＣＡＴ３では、除雪基準１０ｃｍ以下、パス規格値±２５〜±３０μＡである。
【００８３】
表１は、４回の積雪時の飛行実験結果をまとめたもので、積雪時のＧＰパス特性を無積雪時と比べると、積雪時には＋側あるいは−側に偏位している。
【００８４】
【表１】
2006107177.tif 000007
【００８５】
この表１から、（１）〜（２）のことが判明した。（１）同一進入コースを飛行した時の複数のデータからデータの再現性を求めると、積雪時、無積雪時を問わず、ＧＰパスの変化は、±０．０２度以下である。（２）無積雪時と比較すると、積雪時の場合には、ＧＰパスが、約０．０２度＋側に偏位する場合と、約０．０３度−側に偏位する場合とがある。この結果、積雪時におけるＧＰパスの偏位は最大０．１５度、平均０．０５度以下であることが判明した。
【００８６】
又、図１３は、表１に示す飛行実験結果をグラフに表示したもので、横軸はＧＰアンテナから受信点迄の距離（ｋｍ）、縦軸はＤＤＭ（μＡ）を示している。
【００８７】
この図１３からも明らかであるように、ＧＰアンテナからの距離が、１４ｋｍより遠方の場合と２ｋｍより近傍の場合には、ＤＤＭの変動が急増している。その原因としては、風による姿勢の変化や航空機の着陸、降下、ＧＰパスとの会合段階の姿勢によるものであると考えられる。特に、２ｋｍより近傍では、ＧＰアンテナの開口面による経路差の影響で変動が生じる。しかしながら、ＧＰナンテナから３ｋｍ〜１３ｋｍの区間では、ＤＤＭの変動が±５μＡ以下となり、直線性も良好であった。
【００８８】
又、図１３中の１５／１（平成１５年１月測定）と１５／２（平成１５年２月測定）、１６／２／３（平成１６年２月３日測定）と１６／２／１９（平成１６年２月１９日測定）は、降雪期間の１ヶ月が経過したときの実験データで、互いに５μＡから１０μＡの上下偏位が生じている。これが天候による積雪形成過程の相違による影響であり、降雪期間中、ＧＰパスは、反射面の積雪状態によって上下変化を生じると予測可能である。
【００８９】
次いで、発明者等は、この発明による予測方法に基づいて、図１２の（ｂ）〜（ｅ）に示す層構造の積雪面の時のＧＰパスの予測計算を行った。図１４は、この発明による新規なＧＰパスの予測方法による積雪によるＧＰパスの計算結果を示すもので、横軸はＧＰアンテナから受信点迄の距離（ｋｍ）、縦軸はＤＤＭ（μＡ）を示している。
【００９０】
この図１４からも明らかであるように、４０μＡ付近の上下偏位は、１５年１月のデータとして示す表面に完全導体反射モデルを適用した従来方法の場合では、図１３の飛行実験結果と一致していないが、この発明による方法では、図１３に示す飛行実験結果の３ｋｍ〜１３ｋｍの区間のパス直線部分と一致している。
【００９１】
又、図１４中の１５／１（平成１５年１月測定）と１５／２（平成１５年２月測定）、１６／２／３（平成１６年２月３日測定）と１６／２／１９（平成１６年２月１９日測定）の天候による積雪状態変化に対する上下偏位も、５μＡから１０μＡとなり、飛行実験結果と一致している。
【００９２】
なお、図１４において、１．２ｋｍ近傍では１０μＡ以下、１．２ｋｍ〜５ｋｍ迄では、±２μＡ程度の鋭いノイズ状の変動が生じている。このノイズは航空機迄の距離に反比例する。また、ＧＰ反射面の表面形状を水平面として計算すると、このノイズが完全に消滅する。このように、メッシュの分割幅による経路誤差は、地面構造による反射波と前方地形（例えば、丘）で発生する回折波の影響とは異なる。反射波の場合、ＧＰパスの上下の平行移動により、前方地形の影響は緩やかなパスベンドとなる。１．３ｋｍ付近にノイズと重なった前方地形（丘）によるパスベンドが生じている。丘による回折波の信号レベルは、反射波の４％程度になるので、１ｋｍより近傍のノイズは、反射波のレベルの３％弱に相当する。又、直線性の良い飛行区間のＤＤＭの変動（±５μＡ）と比較すると２／５以下となり、直線性も良好である。
【００９３】
次いで、発明者等は、図１２の（ｂ）図〜（ｅ）図に示す層構造の積雪面の時のＧＰパスの予測計算をそれぞれ行った。まず、図１２の（ｂ）図に示す３層構造の積雪面の時のＧＰパスの予測計算を行った。この計算結果は、図１５ｂに示すように、横軸は誘電率、縦軸は機上の指示値Ｃｄｉとし、下層の積雪深（Ｄｓｗ１）は５ｃｍとし、中層の積雪深は残留状態とし、表層の積雪深は、降雪を模擬して５ｃｍ〜１５ｃｍとした。
【００９４】
この図１５ｂから明らかなように、機上の指示値Ｃｄｉに最も顕著に影響するのは、中層の誘電率の変化である。積雪の含水量の増加により、この中層の誘電率が増加すると、ＧＰパスが降下する傾向がある。しかし、１．９≦ε２’≦２．１の場合には、Ｃｄｉの変化は３．５μＡと少ない。又、図１２の（ｂ）図に示す積雪状態では、４μＡとなり、いずれも表１に示す飛行実験結果（５μＡ）とほぼ一致することが判明した。
【００９５】
次に、図１２の（ｃ）図に示す２層構造の積雪面の時のＧＰパスの予測計算を行った。この計算結果は、図１５ｃに示すように、横軸は誘電率、縦軸は機上の指示値Ｃｄｉとし、下層積雪深は５ｃｍとし、中層の積雪深は残留状態とし、表層の積雪は、降雪を模擬して１０ｃｍ、１５ｃｍ、２０ｃｍとした。
【００９６】
この図１５ｃから明らかなように、機上の指示値Ｃｄｉに最も顕著に影響するのは、表層の積雪深である。下層の誘電率の変化はあまり影響がない。表層の積雪深は１５ｃｍであるから、指示値Ｃｄｉ＝−３μＡとなり、表１に示す飛行実験結果（−２μＡ〜−６μＡ）と良く一致することが判明した。
【００９７】
同様に、図１２の（ｄ）図に示す２層構造積雪面の時のＧＰパスの予測計算を行った。この計算結果は、図１５ｄに示すように、横軸は誘電率、縦軸は機上の指示値Ｃｄｉとし、表層の積雪深は、５ｃｍ、１０ｃｍ、１５ｃｍとした。
【００９８】
この図１５ｄから明らかなように、機上の指示値Ｃｄｉに最も顕著に影響するのは、表層の積雪深である。下層の誘電率の変化はあまり影響がない。表層の積雪深の実測値は１５ｃｍであるから、指示値Ｃｄｉ＝−２μＡとなり、表１に示す飛行実験結果（−３μＡ〜−６μＡ）と良く一致することが判明した。
【００９９】
同様に、図１２の（ｅ）図に示す３層構造積雪面の時のＧＰパスの予測計算を行った。この計算結果は、図１２の（ｅ）図中に示す値とし、中層の積雪深は、図１２の（ｅ）図中に記載の残留値を用い、表層の積雪深は、５ｃｍ、１０ｃｍ、１５ｃｍとした。
【０１００】
この図１５ｅから明らかなように、機上の指示値Ｃｄｉに最も顕著に影響するのは、表層の積雪深である。中層の誘電率の影響は、表層積雪深が５ｃｍの時である。表層の積雪深の実測値は１０ｃｍであるから、指示値Ｃｄｉ＝＋７μＡ〜１０μＡとなり、表１に示す飛行実験結果（４μＡ〜８μＡ）と良く一致することが判明した。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
この発明によるＧＰパス予測方法は、豪雪地帯に設けられている空港において、特に有効に利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１ａ】残留積雪部分のあるＧＰ反射面の斜視図である。
【図１ｂ】この発明の実施例を示すもので、一定積雪深に除雪したＧＰ反射面の斜視図である。
【図１ｃ】この発明の実施例を示すもので、不等積雪深に除雪したＧＰ反射面の斜視図である。
【図２】この発明の実施例を示すもので、誘電率測定装置の構成図である。
【図３ａ】この発明の実施例を示すもので、ミドル素子アンテナの反射点に設置する除雪キャップ７（７ａ）の斜視図である。
【図３ｂ】この発明の実施例を示すもので、除雪キャップ７（７ｂ）の斜視図である。
【図４】この発明の実施例を示すもので、除雪キャップ７の配置図である。
【図５】この発明の実施例を示すもので、予測計算部の構成図である。
【図６】この発明の実施例を示すもので、下層積雪深５ｃｍの時の一定積雪深状態のＧＰパスの予測計算結果を示す図である。
【図７】この発明の実施例を示すもので、下層積雪深１０ｃｍの時の一定積雪深状態のＧＰパスの予測計算結果を示す図である。
【図８】この発明の実施例を示すもので、一定積雪深の下層含水率変化によるＧＰパス偏位を示す図である。
【図９】この発明の実施例を示すもので、下層積雪深を、１０ｃｍ、３５ｃｍ、１０ｃｍの時の不等積雪深状態のＧＰパスの予測計算結果を示す図である。
【図１０】この発明の実施例を示すもので、下層積雪深を、１０ｃｍ、４０ｃｍ、１０ｃｍの時の不等積雪深状態のＧＰパスの予測計算結果を示す図である。
【図１１】この発明の実施例を示すもので、ＧＰ反射面の表面形状が三次元となる場合の反射波を解析するための模式図である。
【図１２】この発明の実施例を示すもので、（ａ）図は３素子アンテナの反射点付近の残留積雪状態を示す図、（ｂ）図は平成１５年１月の積雪状態を示す図、（ｃ）図は平成１５年２月の積雪状態を示す図、（ｄ）図は平成１６年２月３日の積雪状態を示す図、（ｅ）図は平成１６年２月１９日の積雪状態を示す図である。
【図１３】この発明の実施例を示すもので、表１に示す飛行実験結果をグラフに表示したもので、横軸はＧＰアンテナから受信点迄の距離（ｋｍ）、縦軸はＤＤＭ（μＡ）を示している。
【図１４】この発明の実施例を示すもので、積雪によるＧＰパスの計算結果を示すもので、横軸はＧＰアンテナから受信点迄の距離（ｋｍ）、縦軸はＤＤＭ（μＡ）を示している。
【図１５ｂ】この発明の実施例を示すもので、図４ｂの積雪状態時のＧＰパス予測結果を示す図である。
【図１５ｃ】この発明の実施例を示すもので、図４ｃの積雪状態時のＧＰパス予測結果を示す図である。
【図１５ｄ】この発明の実施例を示すもので、図４ｄの積雪状態時のＧＰパス予測結果を示す図である。
【図１５ｅ】この発明の実施例を示すもので、図４ｅの積雪状態時のＧＰパス予測結果を示す図である。
【図１６】従来例を示す説明図である。
【図１７】従来例を示す構成図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１                ＧＰアンテナ
２                積雪深計
３                ＧＰ反射点
４                誘電率測定センサ
４ａ、４ｂ        共振型センサ
７（７ａ、７ｂ）  除雪キャップ
８                予測計算部
【図２】
2006107177.tif 000008
【図３ａ】
2006107177.tif 000009
【図３ｂ】
2006107177.tif 000010
【図５】
2006107177.tif 000011
【図６】
2006107177.tif 000012
【図７】
2006107177.tif 000013
【図８】
2006107177.tif 000014
【図９】
2006107177.tif 000015
【図１０】
2006107177.tif 000016
【図１５ｂ】
2006107177.tif 000017
【図１５ｃ】
2006107177.tif 000018
【図１５ｄ】
2006107177.tif 000019
【図１５ｅ】
2006107177.tif 000020
【図１６】
2006107177.tif 000021
【図１７】
2006107177.tif 000022
【図１ａ】
2006107177.tif 000023
【図１ｂ】
2006107177.tif 000024
【図１ｃ】
2006107177.tif 000025
【図４】
2006107177.tif 000026
【図１１】
2006107177.tif 000027
【図１２】
2006107177.tif 000028
【図１３】
2006107177.tif 000029
【図１４】
2006107177.tif 000030