(57)【要約】【課題】  航空機を発生源とする騒音が空港近傍などの環境に与える影響を評価しつつ航空機の経路決定を支援できる航空管制支援システムを提供する。【解決手段】  本発明の航空管制支援システムでは、少なくとも飛行体の飛行状態に基づいて、予め用意されている複数の経路から、処理対象の飛行体が航行するために推奨する１又は複数の推奨経路を定めて表示する。この際、複数の地上箇所での他の飛行体からの影響を含めた予測騒音累積値を反映させて推奨経路を表示し、管制官が処理対象の飛行体の経路を定めるための支援を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも飛行体の飛行状態に基づいて、予め用意されている複数の経路から、処理対象の飛行体が航行するために推奨する１又は複数の推奨経路を定める推奨経路決定手段と、
定められた推奨経路を表示する推奨経路表示手段と
を備えたことを特徴とする航空管制支援システム。
【請求項２】
上記推奨経路を上記処理対象の飛行体が進行したと仮定した場合の複数の地上箇所での騒音を予測する第１の予測騒音評価手段と、
上記予測騒音評価手段による予測結果を表示する予測騒音表示手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の航空管制支援システム。
【請求項３】
騒音が問題となる位置を飛行中の処理対象外の飛行体が定められている経路を進行していると仮定した場合の上記複数の地上箇所での騒音を、処理対象外の各飛行体についてそれぞれ、予測する第２の予測騒音評価手段と、
上記各地上箇所について、上記第１の予測騒音評価手段によるいずれかの上記推奨経路での予測騒音と、上記第２の予測騒音評価手段による各予測騒音との累積値を得る累積予測騒音評価手段と、
上記累積予測騒音評価手段による予測騒音累積値の情報を表示する累積予測騒音表示手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の航空管制支援システム。
【請求項４】
上記処理対象の飛行体に対する上記各推奨経路についての予測騒音累積値を、閾値と比較する予測騒音累積値比較手段を備え、
上記推奨経路表示手段が、上記比較結果を管制官が認識し得るように上記各推奨経路を表示する
ことを特徴とする請求項３に記載の航空管制支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は航空管制支援システムに関し、例えば、航空機の経路決定を支援しようとしたものものある。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動体が発生する騒音が周囲の環境に与える影響を考慮して走行経路を選定する技術として、特許文献１や特許文献２に記載のものが提案されている。
【特許文献１】特開平１０−２３２１３７号公報
【特許文献２】特表２００４−５０８５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記各文献に例示したような技術は、いずれも地上を走行する自動車向けのものであり、これをそのまま航空機の経路決定に応用することは難しい。特に、航空機を発生源とする騒音が空港周辺の環境に与える影響を評価する際には、自動車の騒音とは全く異なる条件を考慮することが不可欠である。
【０００４】
そのため、航空機を発生源とする騒音が空港近傍などの環境に与える影響を評価しつつ航空機の経路決定を支援できる航空管制支援システムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の航空管制支援システムは、少なくとも飛行体の飛行状態に基づいて、予め用意されている複数の経路から、処理対象の飛行体が航行するために推奨する１又は複数の推奨経路を定める推奨経路決定手段と、定められた推奨経路を表示する推奨経路表示手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
ここで、さらに、上記推奨経路を上記処理対象の飛行体が進行したと仮定した場合の複数の地上箇所での騒音を予測する第１の予測騒音評価手段と、上記予測騒音評価手段による予測結果を表示する予測騒音表示手段とを備えることが好ましい。
【０００７】
さらにまた、騒音が問題となる位置を飛行中の処理対象外の飛行体が定められている経路を進行していると仮定した場合の上記複数の地上箇所での騒音を、処理対象外の各飛行体についてそれぞれ、予測する第２の予測騒音評価手段と、上記各地上箇所について、上記第１の予測騒音評価手段によるいずれかの上記推奨経路での予測騒音と、上記第２の予測騒音評価手段による各予測騒音との累積値を得る累積予測騒音評価手段と、上記累積予測騒音評価手段による予測騒音累積値の情報を表示する累積予測騒音表示手段とを備えることが好ましい。
【０００８】
そしてまた、上記処理対象の飛行体に対する上記各推奨経路についての予測騒音累積値を閾値と比較する予測騒音累積値比較手段を備え、上記推奨経路表示手段が、上記比較結果を管制官が認識し得るように上記各推奨経路を表示することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（Ａ）実施形態
以下、本発明による航空管制支援システムの一実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１０】
この実施形態の航空管制支援システムは、基本的には、以下の機能を実行するものである。管制対象となる航空機の種類と、位置（高度を含む）と、姿勢と、速度と、進入／脱出の別と、使用する滑走路の情報などから、当該航空機に対する推奨経路を算出してこれを表示する。また、上述の各情報を基に、当該推奨経路に沿った地上各地点での１個の航空機による予測騒音情報を算出して表示する。同様に、地上各地点での複数の航空機による累積騒音情報を予測すると共に、地上各地点での予測累積騒音の騒音規制状況に対する適合状況を算出し、騒音規制状況に対する適合状況を加味した推奨経路を算出して表示する。
【００１１】
（Ａ−１）実施形態の構成
図１及び図２は、この実施形態の航空管制支援システムの機能的構成を示すブロック図である。
【００１２】
この実施形態の航空管制支援システムは、航空機１、システムサーバ５及びＡＴＣ（Ａｉｒ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）クライアント１６を構成要素としている。図１では、航空機１及びシステムサーバ５を示しており、図２では、ＡＴＣクライアント１６を示している。
【００１３】
（システムサーバ側の構成）
図１において、航空機１はデータ通信機能（ＮＯＣＴＡＲＮ）を搭載したものであり、分散シミュレーション手段（ＨＬＡ）２を有している。複数の航空機１がシステムサーバ５に接続されている。航空機１は、経路の決定対象である。
【００１４】
システムサーバ５は、当該航空管制支援システムの全体の制御を中心的に担うものであり、分散シミュレーション手段（ＨＬＡ）６を有している。
【００１５】
ここで、分散シミュレーション手段２及び６は、複数のシミュレーション装置の間で情報の相互授受や時間の同期を行うためのものであり、ＨＬＡ（Ｈｉｇｈ  Ｌｅｖｅｌ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）として当業者に周知のものである。
【００１６】
また、システムサーバ５は、メッセージ管理手段９及び航空機情報管理手段１０を有する。メッセージ管理手段９は、航空機１の乗員と地上の管制官との間で交信されるメッセージ情報を授受したり記憶したりするものである。航空機情報管理手段１０は、航空機の種別や位置などの航空機情報を授受したり記憶したりするものである。
【００１７】
分散オブジェクト管理手段１２は、例えば、ＣＯＲＢＡ仕様のものであり、分散オブジェクトを管理し、オブジェクト（例えば、符号９、１０、１４、１６を付した要素）間のメッセージ交換を制御するものである。この実施形態の分散オブジェクト管理手段１２は、上述のメッセージ管理手段９及び航空機情報管理手段１０が備える機能のうちから、必要な機能を選択して、その動作を管理する役割を果たしている。
【００１８】
また、システムサーバ５は、経路情報データベース１３、システム管理手段１４及び環境定義手段１５を有している。
【００１９】
経路情報データベース１３は、各航空機１が空港に進入又は空港から出発する際に通過する、予め定められている経路を記憶しているものである。システム管理手段１４は、システムサーバ５全体の動作を制御するものである。環境定義手段１５は、空港周辺の騒音規制や空港の滑走路などの情報を記憶しているものである。
【００２０】
（ＡＴＣクライアントの構成）
図２は、上述したように、ＡＴＣクライアント１６の機能的構成を示している。ＡＴＣクライアント１６は、例えば、管制官が航空管制業務（ＡＴＣ）を遂行するために利用する端末であり、システムサーバ５におけると同様なＣＯＲＢＡ仕様の分散オブジェクト管理手段１７を有する。
【００２１】
また、ＡＴＣクライアント１６は、システム管理手段１８、航空機情報管理手段１９、航空機データベース２０及びメッセージ管理手段２１を有する。
【００２２】
分散オブジェクト管理手段１７は、システム管理手段１８、航空機情報管理手段１９及びメッセージ管理手段２１が備える機能のうちから、必要な機能を選択して、その動作を管理する役割を果たしている。
【００２３】
システム管理手段１８は、ＡＴＣクライアント１６とシステムサーバ５との間の通信手順などを制御するものである。航空機情報管理手段１９は、騒音予測の対象となるべき航空機１の情報を航空機データベース２０から読み出し、分散オブジェクト管理手段１７を介して、システムサーバ５へ送るものである。メッセージ管理手段２１は、ＡＴＣクライアント１６を操作する管制官と飛行中の航空機１との間で、所与のメッセージ群の中から選択されたメッセージを授受するものである。
【００２４】
さらに、ＡＴＣクライアント１６は、使用滑走路設定手段２５、経路データベース２６、土地利用区分ファイル２７、固定情報ファイル２８及び時計２９などを有する。
【００２５】
使用滑走路設定手段２５は、航空機が離着陸に際して使用する滑走路を、個別の航空機１毎に指令するものである。実際の指定作業は、ＡＴＣクライアント１６を操作する管制官によって行われる。経路データベース２６は、空港付近において航空機１が離着陸時に飛行すべき経路を、使用滑走路や離着陸別などと関連付けて記憶しているものである。周辺地域ファイル２７は、空港周辺の地域に関する情報を記憶しているものである。具体的には、空港付近の土地をメッシュ状のエリアに区切り、このエリアの中心位置の緯度ならびに経度、中心位置における飛行経路の高度、エリアの縦の長さ、エリアの横の長さなどを記憶しているものである。固定情報ファイル２８は、上記以外に航空管制に必要な情報、例えば、滑走路の位置などを記憶しているものである。
【００２６】
（Ａ−２）実施形態の動作
以下では、実施形態の航空管制支援システムにおける特徴と関係する動作について説明する。
【００２７】
（推奨経路の算出）
まず、実施形態の航空管制支援システムが航空機の推奨経路情報を生成する過程について説明する。ここで、図３及び図４は、両図面を合わせて、推奨経路情報の生成過程におけるデータの処理を概念的に示したものである。
【００２８】
図３及び図４において、符号４１は外部装置を示している。外部装置４１は、実際にはひとつの装置には限定されず、情報通信機能を備えた航空機１などが該当する（図１参照）。
【００２９】
図３及び図４において、システムサーバ５、ＡＣＴクライアント１６、航空機データベース２０及び経路データベース２６は図１や図２で示したものである。符号４２は、ゲートデータベースを示しており、ゲートデータベース４２は、航空機１の飛行経路が管制対象空域の限界と交わる点（ゲート）の、ゲート番号、緯度、経度、ゲート名称の情報を保存管理しているものである。
【００３０】
まず、外部装置４１において、航空機１の飛行状態の情報を収集する。ここで、航空機の飛行状態については、航空機の緯度、経度、高度、針路方位、飛行速度である。これらの情報が、無線の通信回線を介してシステムサーバ５に送られる。
【００３１】
システムサーバ５では、外部装置４１から送られた情報をもとにして、航空機１の飛行状態から航空機１の対地速度を算出する。その後、システムサーバ５からＡＴＣクライアント１６に全ての情報を送信する。
【００３２】
これらの各情報を受信したＡＴＣクライアント１６では、経路生成ロジックＤＬＬ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｌｉｎｋ  Ｌｉｂｒａｒｙ）、ならびに経路生成ロジック中間ＤＬＬを用いて、経路データベース２６に記憶された経路情報のうちから、個別の航空機１に対して最も適切と推定される１又は複数の経路を選択する。例えば、着陸時であれば、現在位置、滑走路（なお、離陸時であればゲート）及び進行方向などから定まる複数の経路候補の中から、他の航空機が未使用で、現在位置から最も進入し易かったり飛行中の近傍航空機との距離などを確保し易かったりする経路を最も適切であると推定する。また例えば、他の航空機と同一高度になるまでの時間の差やその同一高度の距離差を十分に確保できる経路や、他の航空機と経度、緯度が重ならない、又は、重なっても重なるまでの時間の差が大きい経路を適切であるとする。
【００３３】
このような最も適切とされる経路（以下、これを「推奨経路」と呼ぶ）は複数決定されても良い。
【００３４】
（予測騒音情報）
上記のようにして推奨経路が作成された後、管制官が推奨経路候補の表示を指示したとき（指示が有効な間）、又は、航空機１から離着陸などに際して要求経路の指示があったときに、ＡＴＣクライアント１６に対して所定の操作が行われると、ＡＴＣクライアント１６において、推奨経路上における騒音レベルの予測を行う。
【００３５】
図５及び図６は、両図面を合わせて、騒音レベルの予測過程におけるデータの処理を概念的に示したものである。参照符号については、図３及び図４と同様である。
【００３６】
ＡＴＣクライアント１６において、選択された推奨経路情報と、経路選択が指示された時点での航空機の情報に基づいて、推奨経路上の所定の地点における騒音レベル（ＥＰＮＬ：実効感覚騒音レベル）を予測する。ここで、推奨経路情報以外の情報については、推奨経路情報との整合を図る目的で、推奨経路を作成した時点における情報を用いることとしている。
【００３７】
騒音レベル予測は、空港周辺の地域をメッシュ状に区切った区画に対して行われ、同一レベル（レベルを段階分けした場合において同一）のメッシュをつなげたエリアについて、エリアごとの予測騒音レベルが、騒音レベルに応じた色で塗りつぶし表示される。区画ごとの予測騒音レベルは、例えば、航空機の機種や速度や針路や姿勢などで定まる音源位置での各方位別の音響レベルに対し、航空機及び区画中心との距離で定まる減衰率を適用することで求める。このような区画ごとの予測騒音レベルは、航空機の進行に伴って順次計算され直す。また、推奨経路を進行したと仮定した場合の指示された将来の位置に航空機があるときに対しても、同様な方法で区画ごとの予測騒音レベルを算出できる。
【００３８】
ここで、予測騒音情報の表示中に、推奨経路候補が特定の航空機に向けて送信されたとき、あるいは、特定の航空機の選択が解除されたとき、推奨候補経路送信以外の管制指示が作成されたとき、特定の航空機が表示対象エリア以外へ出たときには、予測騒音情報の表示は画面から消去される。
【００３９】
なお、確定経路を進行中の航空機についても同様にして騒音レベルの予測情報を得ることができる。
【００４０】
（累積騒音情報）
航空機の機影が画面から消去されたとき、着陸復行指示（着陸のやり直しを命じる指示）が出されたとき、推奨経路候補を実際の飛行経路として管制官が承認したときには、ＡＴＣクライアント１６において、推奨経路上における累積騒音レベルを算出する。
【００４１】
図７及び図８は、両図面を合わせて、累積騒音レベルの算出過程におけるデータの処理を、概念的に示したものである。参照符号については、図３及び図４と同様である。
【００４２】
ＡＴＣクライアント１６において、承認された推奨経路情報と、経路選択が承認された時点での航空機の情報に基づいて、推奨経路上の所定の地点における累積騒音レベルを予測する。この累積騒音レベルは、前述の予測騒音レベルを、騒音の予測対象となった全ての航空機について合計したものである。なお、経路が確定された航空機の予測騒音レベルが累積騒音レベルの合計に用いられても良い。ここでも、推奨経路情報以外の情報については、推奨経路情報との整合を図る目的で、推奨経路を作成した時点における情報を用いることとしている。
【００４３】
累積騒音レベル予測は、空港周辺の地域をメッシュ状に区切った区画に対して行われ、同一レベル（レベルを段階分けした場合において同一）のメッシュをつなげたエリアについて、エリアごとの累積予測騒音レベルが、累積騒音レベルに応じた色で塗りつぶし表示される。
【００４４】
（推奨経路情報＋騒音被害状況）
上記のようにして推奨経路が作成された後、管制官が推奨経路候補の表示を指示したとき（指示が有効な間）、又は航空機から離着陸などに際して要求経路の指示があったときに、ＡＴＣクライアント１６において、作成された１又は複数の推奨経路の情報と累積予測騒音レベル（又は予測騒音レベル）とが組み合わせて表示される。
【００４５】
推奨経路だけを表示するか、推奨経路と累積予測騒音レベルとの組み合わせ表示するかを、管制官が任意に設定できるようにしても良い。
【００４６】
図９及び図１０は、両図面を合わせて、推奨経路と累積予測騒音レベルとの組み合わせ表示過程におけるデータの処理を、概念的に示したものである。参照符号については、図３及び図４と同様である。
【００４７】
ＡＴＣクライアント１６において、全ての推奨経路、又は航空機から使用を要求された経路について、当該経路に対応するエリアごとの予測騒音レベル又は累積予測騒音レベルのデータが呼び出され、この騒音レベルのデータに基づいて、推奨経路が、騒音の影響が特に大きい警報レベル、警報レベルには該当しないものの騒音の影響が比較的大きい注意レベル、その他のレベルに分類される。警報レベルや注意レベルは、例えば、全区画の累積騒音レベル（又は騒音レベル）の中の最大値と、閾値との比較で定められる。
【００４８】
分類された推奨経路は、それぞれのレベルに応じた色で、ＡＴＣクライアント１６のディスプレイ（図示せず）の画面上に表示される。なお、この際に、各区画に対しても、警報、注意などに応じた色の塗りつぶしも行うようにしても良い。
【００４９】
なお、警報レベルの推奨経路も表示させて管制官に経路を決定させるものを示したが、警報レベルより低いレベルの推奨経路がある場合には、当該航空管制支援システムが警報レベルの推奨経路を、推奨経路から自動的に除外するようにしても良く、このような機能の設定を管制官が選択できるようにしても良い。
【００５０】
（Ａ−３）実施形態の効果
上記実施形態では、離着陸時の１又は複数の推奨経路をシステムが自動的に定めることができる。
【００５１】
また、推奨経路を進行した際のその航空機単独での騒音レベル、又は、他の航空機の騒音と合成された累積騒音レベルを予測するので、推奨経路を、空港近隣の居住環境などに影響する航空機騒音の面から評価することができる。
【００５２】
さらに、複数の推奨経路が、累積騒音レベル又は騒音レベルが注意、警報を要するかの情報と共に表示されるので、管制官は、騒音規制状況に適合する推奨経路を実経路に決定することができる。
【００５３】
以上のように各航空機の経路を決定することにより、空港近隣の居住環境などに航空機騒音が及ぼす悪影響を分散させ、抑制することが可能になる。
【００５４】
（Ｂ）他の実施形態
上記実施形態では、飛行体が航空機であるものを示したが、ヘリコプターや飛行船やロケットなどの他の飛行体であっても良いことは勿論である。
【００５５】
推奨経路が累積騒音レベル又は騒音レベルから見て警報又は注意を要するものかを判断する閾値は、固定のものであっても良く、また、管制官によって可変できるものであっても良く、さらには、自動的に可変するものであっても良い。例えば、夜間などの時間帯によって閾値を自動的に変更するようにしても良い。
【００５６】
上記実施形態では、推奨経路の累積騒音レベル又は騒音レベルを予測するものであったが、対象とする航空機の経路が定まっていて変更し得ない場合であっても、累積騒音レベル又は騒音レベルを予測するようにしても良い。このような場合であっても、例えば、他の航空機が遠くに行って合成音が問題にならなくなるのを待った方が良いか否かの判断に予測した累積騒音レベル又は騒音レベルを利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態の航空管制支援システムのシステムサーバの構成を外部装置と共に示す機能ブロック図である。
【図２】実施形態の航空管制支援システムのＡＴＣクライアントの構成を示す機能ブロック図である。
【図３】実施形態の航空管制支援システムの推奨経路選定処理の概略を示す説明図（その１）である。
【図４】実施形態の航空管制支援システムの推奨経路選定処理の概略を示す説明図（その２）である。
【図５】実施形態の航空管制支援システムの騒音レベル予測処理の概略を示す説明図（その１）である。
【図６】実施形態の航空管制支援システムの騒音レベル予測処理の概略を示す説明図（その２）である。
【図７】実施形態の航空管制支援システムの累積騒音レベル算出処理の概略を示す説明図（その１）である。
【図８】実施形態の航空管制支援システムの累積騒音レベル算出処理の概略を示す説明図（その２）である。
【図９】実施形態の航空管制支援システムの推奨経路＋予測騒音レベル表示処理の概略を示す説明図（その１）である。
【図１０】実施形態の航空管制支援システムの推奨経路＋予測騒音レベル表示処理の概略を示す説明図（その２）である。
【符号の説明】
【００５８】
１…航空機、５…システムサーバ、１０…航空機情報管理手段、１３…経路情報データベース、１６…ＡＴＣクライアント、１９…航空機情報管理手段、２０…航空機データベース、２６…経路データベース、２７…周辺地域ファイル。
【図１】
2006213219.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】
2006213219.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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