(57)【要約】【課題】空港の効率運用及び移動体の安全誘導管制を支援することにある。【解決手段】システム外部から気象情報，移動体捕捉情報を含む運行計画に関連する情報を収集する情報管理装置１と、移動体の誘導に関係する各種の灯火を制御し、かつ、各灯火の灯火情報を収集する灯火制御システム２と、空港の交差点および各交差点に連なる誘導路に移動体検知センサ３４が設置され、移動体有無検知情報を収集する非連携センサシステム３と、情報管理装置１、灯火制御システム２、非連携センサシステム３とともにネットワーク５に接続され、所要の処理を実行させる複数の操作ボタン５１〜６４が設けられ、これら操作ボタンの選択操作に基づき、情報管理装置、灯火制御システム、非連携センサシステム等から選択的に情報を取込んで所要の処理を実行し、その実行結果を監視画面上に表示する評価用表示システム４とを設けた空港地上管制支援システムである。【選択図】　　図１
2004145741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空港内を地上走行する移動体の管制業務を支援する空港地上管制支援システムにおいて、
システム外部から気象情報，移動体捕捉情報を含む運行計画に関連する情報を収集し管理する情報管理装置と、
前記空港内に設置される移動体の誘導に関係する各種の灯火を制御し、かつ、各灯火の灯火情報を収集する灯火制御システムと、
前記空港の交差点および各交差点に連なる誘導路に移動体検知センサが設置され、これら移動体検知センサから前記移動体の有無検知情報を収集する非連携センサシステムと、
これら情報管理装置、灯火制御システム、非連携センサシステムとともにネットワークに接続され、所要の処理を実行させる複数の操作ボタンが設けられ、これら操作ボタンの選択操作に基づいて、前記情報管理装置、灯火制御システム、非連携センサシステム等から選択的に情報を取込んで前記所要の処理を実行し、その実行結果を監視画面上に表示する評価用表示システムと
を備えたことを特徴とする空港地上管制支援システム。
【請求項２】
請求項１に記載の空港地上管制支援システムにおいて、
前記情報管理装置は、情報管理用データベースと、外部計測器から視程情報、風向き情報を取得し前記情報管理用データベースに格納するシステム状態取得手段と、外部運行計画作成システムから運行計画に関連する情報を取得し前記情報管理用データベースに格納する運行計画情報取得処理手段と、空港に設置される空港地表レーダから捕捉される情報と前記運行計画に関連する情報とから移動体の型式、移動体の現在位置、捕捉時間情報を取得し、前記情報管理用データベースに格納するレーダ情報取得処理手段とを有することを特徴とする空港地上管制支援システム。
【請求項３】
請求項１に記載の空港地上管制支援システムにおいて、
前記灯火制御システムと前記非連携センサシステムとが専用ネットワークによって接続され、当該非連携センサシステムが前記移動体の移動体有無検知情報を前記専用ネットワークを通して前記灯火制御システムに送信することを特徴とする空港地上管制支援システム。
【請求項４】
請求項１または請求項３に記載の空港地上管制支援システムにおいて、
前記灯火制御システムは、電力線上に直列的に配置され、前記空港内に設置される移動体の誘導に関係する各種の灯火の制御および動作監視を行う灯火毎の子局と、前記電力線上に設けられ、前記各子局との間で制御情報及び灯火に関する情報を電力線搬送によって授受する親局と、少なくとも前記非連携センサシステムから前記専用ネットワークを通して送られてくる移動体の移動体有無検知情報に基づいて多数の灯火を制御する灯火制御コントローラとを設けたことを特徴とする空港地上管制支援システム。
【請求項５】
請求項１に記載の空港地上管制支援システムにおいて、
前記非連携センサシステムは、前記空港の交差点および各交差点に連なる誘導路に設置され、前記移動体の有無を検知する移動体検知センサと、これら移動体検知センサから無線、かつ、閉回線網を経由して移動体有無検知情報を受信し、また移動体検知センサに接続される誘導案内灯に誘導案内情報を送信する非連携センサコントローラとを設けたことを特徴とする空港地上管制支援システム。
【請求項６】
請求項５に記載の空港地上管制支援システムにおいて、
前記移動体検知センサは、ハイブリッド回路及び移相器が設けられ異なる励振位相信号を出力するチャンネル切替制御系と当該チャンネル切替制御系の励振位相信号によって順次駆動する複数の送信素子からなるマルチビームアンテナとを用いて上下方向の走査を行う上下走査手段と、前記マルチビームアンテナを含み、或いは含まずに配置される複数個のマルチビームアンテナを順次切替えることにより水平方向に旋回走査する水平走査手段とを設け、これら走査によって得られる受信レベルから移動体の有無を検知することを特徴とする空港地上管制支援システム。
【請求項７】
請求項１に記載の空港地上管制支援システムにおいて、
前記評価用表示システムは、
前記情報管理装置に管理される運行計画に関連する情報を取込んで運行計画を作成するとともに、前記非連携センサシステムから出力される情報と当該作成された運行計画等から移動体の接近による衝突回避処理を実行し、異常接近を見つけ出す運行管理装置と、
所要の処理を実行させる複数の操作ボタンが設けられ、これら操作ボタンの選択操作に基づいて、前記情報管理装置、灯火制御システム、非連携センサシステム等から選択的に情報を取込んで前記所要の処理を実行し、その実行結果を監視画面上に表示する評価用表示装置と
を備えたことを特徴とする空港地上管制支援システム。
【請求項８】
請求項１または請求項７に記載の空港地上管制支援システムにおいて、
前記評価用表示システムは、
所要の処理を実行させる複数の操作ボタンが設けられ、これら操作ボタンの選択操作に基づいて、前記情報管理装置、灯火制御システム、非連携センサシステム等から選択的に情報を取込んで前記所要の処理を実行し、監視画面上に空港のグラフィック画面に捕捉中の移動体の状態を表示する評価用表示装置と、
この評価用表示装置に情報系ネットワークを介して接続され、表示される空港の模型画像に対して、前記評価用表示装置から出力される捕捉中の移動体が移動する三次元画像を四面方向から監視可能に表示するシミュレータシステムと
を備えたことを特徴とする空港地上管制支援システム。
【請求項９】
請求項８に記載の空港地上管制支援システムにおいて、
前記シミュレータシステムは、異常表示灯が設けられ、前記運行管理装置による移動体の衝突回避処理によって異常と判断された場合、前記捕捉中の移動体が移動する三次元画像の表示とともに、前記評価用表示装置を介して前記異常表示灯に異常を表示することを特徴とする空港地上管制支援システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空港（以下、飛行場を含む）内を走行する航空機・車両の管制業務を支援する空港地上管制支援システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空港内を走行する航空機・車両の管制業務は、離着陸する航空機の安全及び空港の効率的な運行を確保する点から、非常に重要な業務である。
【０００３】
ところで、従来の管制業務は、管制官が離着陸する航空機その他地上を走行する車両の時々刻々変化する状況を目視監視し、この監視結果に基づいて航空機・車両の間で音声による無線通信により、進行許可、経路指定、待機などの指示を出し、航空機・車両の走行に関する管制業務を行っている。
【０００４】
従って、空港内を地上走行する航空機・車両等の管制業務は、専ら管制官である人間系の判断及び操作が中心となる。その結果、管制官は上述するように目視監視だけでなく、航空機，車両との交信による各種指示、さらに航空機の移動経路選定等を迅速に決定しなければならず、管制官の負担が益々増大する。多い時間帯では、１時間に何十機もの離発着する航空機に対して誘導指示を出す必要があり、今後も管制官の業務は益々増える傾向にある。しかも、低視程時（降雨，濃霧等の視界不良時）には目視監視が困難となり、空港の運用効率の低下の原因となっている。
【０００５】
そこで、以上のような状況を踏まえて管制官の業務の負担を軽減するために、次のような空港管制支援システムが出願されている（特願２００２−１４９１２８号）。
【０００６】
この空港管制支援システムは、ネットワーク上に、監視制御用装置の他、運行計画作成装置、画像解析用装置、センサ管理用装置、誘導案内表示用装置、シミュレーション用表示装置などを接続し、当該監視制御用装置に監視画面の他、前述する各装置を選択操作させるための操作ボタンを設け、必要な時に任意のボタンを選択し、所要とする装置を動作させ、その動作結果を前記監視画面に映し出し、管制業務の負担を軽減することが行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような空港管制支援システムは、管制官の負担軽減、空港の効率的な運用を確保する観点から、管制官が必要とする支援情報を迅速に提供するものであるが、空港内に設置される各種設備との間の連携等に関し、未だ改良の余地が残されている。
【０００８】
本発明は上記事情にかんがみてなされたもので、空港内各種設備の効率的な連携を図り、混雑時や低視程時にも拘らず、空港の効率的な運用及び空港内を走行する移動体の安全な誘導管制を支援する空港地上管制支援システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、空港内を地上走行する移動体の管制業務を支援する本発明に係わる空港地上管制支援システムは、システム外部から気象情報，移動体捕捉情報を含む運行計画に関連する情報を収集し管理する情報管理装置と、前記空港内に設置される移動体の誘導に関係する各種の灯火を制御し、かつ、各灯火の灯火情報を収集する灯火制御システムと、前記空港の交差点および各交差点に連なる誘導路に移動体検知センサが設置され、これら移動体検知センサから前記移動体の有無検知情報を収集する非連携センサシステムと、これら情報管理装置、灯火制御システム、非連携センサシステムとともにネットワークに接続され、所要の処理を実行させる複数の操作ボタンが設けられ、これら操作ボタンの選択操作に基づいて、前記情報管理装置、灯火制御システム、非連携センサシステム等から選択的に情報を取込んで前記所要の処理を実行し、その実行結果を監視画面上に表示する評価用表示システムとを設けた構成である。
【００１０】
この発明は以上のような構成とすることにより、外部から気象情報，移動体捕捉情報を含む運行計画に関連する情報を取込んで現在時刻以降の運行計画を作成するとともに、操作ボタンが選択操作されたとき、評価用表示システムが運行計画のもとにネットワークを介して前記情報管理装置、灯火制御システム、非連携センサシステム等から選択的に情報を取込んで操作ボタンに対応する所要の処理を実行し、その実行結果を監視画面上に表示するので、空港内各種設備の効率的な連携を図りながら、空港の効率的な運用及び空港内を走行する移動体の安全な誘導管制を支援することが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明に係わる空港地上管制支援システムの一実施の形態を示す構成図である。
【００１３】
この空港地上管制支援システムは、所定の周期ごとに外部システム、風向き等を計測する計測器、空港地表レーダ（ＡＳＤＥ：図示せず）等から運行計画に関連する情報、視程情報、風向き情報、空港地表レーダにより捕捉される物体情報を取込んで管理する情報管理手段ないし情報管理装置（以下、情報管理装置と呼ぶ）１、灯火制御システム２、非連携センサシステム３及び運行計画を作成する一方、情報管理装置１、各センサシステム２，３等の情報を取得して航空機・車両の地上走行誘導、衝突等の危険回避のための各種の表示処理を行い、また模型化された空港画像に航空機を移動させつつ３次元画像を映し出し多面的に監視可能とする評価用表示システム４によって構成され、これら情報管理装置１，灯火制御システム２、非連携センサシステム３及び評価用表示システム４は二重化された情報系ＬＡＮ等の第１のネットワーク５に接続されている。
【００１４】
前記情報管理装置１は、情報管理用データベース１１が設けられ、前述する外部システム等から取込んだ所要の情報を順次格納し管理する機能を有するものであって、具体的には、図２に示すようにメインとなる情報管理処理用プログラムを記憶するプログラムメモリ１２、所定の周期ごとに外部から所要の情報を収集し、またシステム内の構成装置からの要求内容に応じて情報を提供する，ＣＰＵによって構成される情報管理処理制御部１３が設けられている。
【００１５】
この情報管理処理制御部１３は、機能的には、不要な情報等を削除したり、情報管理上必要な設定処理を実行する初期化処理手段１３１、システム外部に設置される各種のセンサ等から視程情報、風向き情報を取込んで情報管理用データベース１１に格納するシステム状態取得手段１３２、外部の運行計画作成システム（図示せず）から運行計画に関連する例えば航空機，車両の形式，航空機の予定ルート等の情報を取込んで情報管理用データベース１１に保存する運行計画情報取得処理手段１３３、システム外部の空港内に設置される空港地表レーダ等（図示せず）から運行する航空機，車両の形式，航空機・車両の現在位置，航空機・車両の最終捕捉時間情報等を取込んで情報管理用データベース１１に保存し管理するレーダ情報取得処理手段１３４が設けられている。
【００１６】
前記灯火制御システム２は、商用交流電源から所定の定電流電源波形を生成し発生する電源発生装置（ＣＣＲ）２１から導出される電力線２２にゴムトランス２３を介して接続され、各種の灯火２４，…や図示しないセンサ（灯火断線等）の動作状態を個別に監視し、また上位親局側からの制御信号に基づいて灯火２４，…を点灯・消灯制御する子局２５，…と、この電源発生装置（ＣＣＲ）２１の出力側に比較的近い電力線２２に設けられるバイパスフィルタ機能を有するフィルタ装置２６に親局専用変成器（図示せず）を介して接続され、各種の灯火２４，…の動作状態その他各種のセンサ（図示せず）信号である監視信号を収集し、また灯火２４，…を点灯・消灯制御する制御信号を電力線搬送によって各子局２５，…側に送信する親局２７と、予め定められるシーケンスプログラムや上位システムとなる例えば評価用表示システム４等からの指示に基づいて所要の制御信号を親局２７を介して各子局２５に伝送し、また親局２７によって収集された灯火情報を取込んで上位システムとなる例えば評価用表示システム１，４等に通知する灯火制御コントローラ２８とが設けられている。２９は灯火制御コントローラ２８と親局２７とを結ぶ制御ＬＡＮである。
【００１７】
前記非連携センサシステム３は、電力線２２にゴムトランス３１，…を介して接続され、誘導案内灯３２に航空機誘導案内情報を表示したり、航空機・車両の有無検知情報を無線または有線にて例えば公衆回線網３３に伝送し、また公衆回線網３３を介して誘導案内灯３２などに表示する案内情報を受け取る航空機検知センサなどの非連携センサ３４，…（以下、航空機検知センサと呼ぶ）と、前記公衆回線網３３にルータ３５を介して接続され、前記航空機検知センサ３４，…との間で所要とする情報を授受する非連携センサコントローラ３６とが設けられている。この非連携センサコントローラ３６は、前述したように第１のネットワーク５に接続され、また専用ネットワークである制御ＬＡＮ３７を介して灯火制御コントローラ２８に接続され、非連携センサコントローラ３６により収集した航空機・車両の有無検知情報を灯火制御コントローラ２８に渡す構成となっている。これにより灯火制御コントローラ２８は、航空機・車両の有無検知情報に応じて迅速に灯火２４を制御できる。
【００１８】
前記評価用表示システム４は、第１のネットワーク５に接続され、航空機・車両の運行計画を作成する運行管理装置４１、制御監視を行うヒューマンインタフェースを有する評価用表示装置４２及びこの評価用表示装置４２に情報系ＬＡＮ等の第２のネットワーク４３を介して接続されるシミュレータシステム４４等によって構成されている。
【００１９】
前記運行管理装置４１は、図３に示すようにメインとなる運行管理用プログラムを記憶するプログラムメモリ４１１と、ＣＰＵによって構成され、運行管理用プログラムに基づいて所要の処理，運行計画情報を作成し、運行管理用データベース４１２に保存し管理する運行管理処理制御部４１３とが設けられている。
【００２０】
この運行管理処理制御部４１３は、不要な情報等を削除したり、運行管理上必要な設定処理を実行する初期化処理手段４１４４、情報管理装置１の情報管理用データベース１１に管理されている運行計画に関連する情報，例えばコールサイン／形式、何時どの地点から航空機／移動体が移動するかの起点情報、風向き情報その他所要とする情報に基づいて航空機／移動体の運行計画（図８参照）を作成する運行計画処理手段４１５、空港地表レーダで最初に捕捉された航空機の運行予測および最初の捕捉から一旦外れた航空機の再捕捉を行う航空機の予測処理及び各交差点近傍、各交差点に連なる誘導路等に設置された多数の航空機検知センサ３４，…から非連携センサコントローラ３６を介して出力される情報に基づいて現在誘導監視中の航空機・車両の各交差点通過時の過密状態を予測する航空機予測処理手段４１６、この航空機予測処理手段４１６によって過密と予測されたとき、他の航空機検知センサからの交差点情報から最適化処理を実行し、該当航空機・車両の最適ルートを予測し管理するとともに、非連携センサコントローラ３６を介して航空機検知センサ３４に送信し、誘導案内灯３２に誘導案内情報を反映させるルート予測処理手段４１７及び航空機予測処理手段４１６による各交差点の過密状態の予測および該当航空機・車両の移動予測とに基づき、該当航空機・車両が過密な交差点に接近しないように衝突回避処理を実行し、異常接近の情報を出力する衝突回避処理手段４１８等が設けられている。
【００２１】
前記評価用表示装置４２は、図４及び図５に示すようにメインとなる評価処理用プログラムを記憶するプログラムメモリ４２１と、ＣＰＵによって構成され、評価処理用プログラムに基づいて所要の処理を実行し、評価処理用データベース４２２に保存し管理する評価処理制御部４２３と、所要の大きさの監視画面Ｇをもつ表示部４２４とが設けられている。
【００２２】
この監視画面Ｇは、図６に示すように空港を模擬したグラフィック画面Ｇ１、航空機を誘導する為の条件となる視程情報（図示せず）や風向き、監視間隔を表示するシステム状態画面Ｇ２、異常状態を表示する異常情報表示画面Ｇ３、コールサイン，航空機の型，航空機の位置，出発ルート，出発ゲートＮＯ等のごとき移動体その他の情報を見るための画面Ｇ４が表示されている。
【００２３】
また、評価用表示装置４２の監視画面下段側には種々の管制支援機能を実現するための各種の操作ボタンが表示されている。この操作ボタンとしては、空港グラフィック表示ボタン５２、灯火状態表示ボタン５３、システム状態表示ボタン５４、誘導案内灯情報ボタン５５、航空機情報ボタン５６、航空機センサ情報ボタン５７、航空機捕捉処理ボタン５８、灯火論理制御処理ボタン５９、異常表示ボタン６０、シュミレーション／履歴ボタン６１、経路指示ボタン６２等の操作ボタン画面が形成され、例えば管制官が任意選択的に操作ボタンを選択したとき、この選択された操作ボタンに対応する図４及び図５に示す何れかの処理手段を実行する。なお、操作ボタン６４は、例えば情報管理装置１，運行管理装置４１の機能アップに伴って追加操作を可能とするボタンである。
【００２４】
また、評価用表示装置４２の２つ以上のボタンを操作した場合、その２つの操作ボタンに対応する処理を実行し、監視画面Ｇ上に表示される。
【００２５】
この評価用表示装置４２の評価処理制御部４２３には、前述するボタン５２ないし６３の選択操作に基づき、初期処理手段４２５、空港グラフィック表示手段４２６、灯火状態表示手段４２７、システム状態表示手段４２８、誘導案内灯情報管理手段４２９、航空機状態管理手段４３０、航空機センサ状態管理手段４３１、航空機捕捉処理手段４３２、灯火論理制御処理手段４３３、異常表示手段４３４、シミュレーション／履歴処理手段４３５、経路指示手段４３６、スキャナデータ管理手段４３７等が設けられている。
【００２６】
なお、評価処理制御部４２３は、前述する手段４２５〜４３７の全てを必要とするものでなく、空港の運用効率や航空機の誘導業務の安全性等を考慮し、ユーザの要望に基づいて適宜選択的に設けてもよい。
【００２７】
前記初期処理手段４２５は、動作開始等に伴なって不要な情報等の削除、評価処理上必要な設定処理等の自己診断処理の他、第１及び第２のネットワーク５，４３に接続される装置や情報系ＬＡＮ等の第３のネットワーク４５に接続される装置（図示せず）に関する初期化処理を実行する機能をもっている。前記空港グラフィック表示手段４２６は、空港グラフィック表示ボタン５２が選択操作された場合、予め評価処理用データベース４２２または運行管理用データベース４１２に記憶される図６に示す空港モデルのグラフィック画面を表示部４２４の監視画面Ｇに表示し、必要に応じてヒューマンインタフェースからの操作指示に基づいて空港モデルの一部を拡大表示し、また必要に応じて緯度／経度情報Ｇ５１，Ｇ５２を表示する機能をもっている。
【００２８】
前記灯火状態表示手段４２７は、灯火状態表示ボタン４２７が選択操作された場合、第１のネットワーク５に接続される灯火制御システム２の一部を構成する灯火制御コントローラ２８から得られる灯火の状態（点灯／点滅／消灯／異常／断芯等）及び各灯火がどのグループ（交差点，誘導路等）に属するかを管理し、かつ、灯火の状態を例えば図６に示す空港モデルのグラフィック画面を表示する一連の処理を実行する機能をもっている。前記システム状態表示手段４２８は、システム状態表示ボタン５４が選択操作されたとき、情報管理装置１の情報管理用データベース１１に格納される視程情報、風向き情報の他、自動誘導中／手動誘導中といった監視モードその他のシステム状態情報を取込み、システム状態画面Ｇ２を表示する機能をもっている。前記誘導案内灯情報管理手段４２９は、誘導案内灯情報ボタン５５の選択操作に基づいて、非連携センサシステム３の一部を構成する非連携センサーコントローラ３６から得られる誘導案内灯の正常・異常状態情報、運行管理装置４１の運行管理用データベース４１２から取得する誘導案内灯３２の誘導案内表示を管理し、誘導案内灯３２の表示状態を表示する機能をもっている。
【００２９】
前記航空機状態管理手段４３０は、航空機情報ボタン５６が選択操作されたとき、運行管理装置４１によって航空機・車両の型式を管理するタグ情報、運行管理装置４１から取得する航空機・車両の現在位置情報、ルート情報から航空機の状態を評価処理用データベース４２２に格納し管理し、必要に応じて表示部４２４に表示する役割をもっている。前記航空機センサ状態管理手段４３１は、航空機センサ情報ボタン５７が選択操作されたとき、同じく非連携センサシステム３の一部を構成する非連携センサーコントローラ３６から得られる航空機検知センサ３４，…の正常／異常の状態情報、運行管理装置４１の運行管理用データベース４１２から航空機の移動方向の情報を取得し、評価処理用データベース４２２に格納し管理する機能をもっている。前記航空機捕捉処理手段４３２は、航空機捕捉処理ボタン５８が選択操作されたとき、情報管理装置１の情報管理用データベース１１または運用管理装置４１の運用管理用データベース４１２に管理される空港地表レーダ（図示せず）にて捕捉される航空機・車両に関係する情報から航空機、車両の位置を取得し、また非連携センサコントローラ３６から取得されるエリアブロック内の物体検知情報、現行の航空機・車両の移動量をもとに次回の位置を予測するブロック制御捕捉及び管制官に半自動または毎回確認を促す処理を実行する機能をもっている。
【００３０】
前記灯火論理制御処理手段４３３は、灯火論理制御処理ボタン５９が選択操作されたとき、停止線灯，交差点，誘導路ゾーンにて場合に応じた灯火の点灯制御を行う機能、前記異常表示手段４３４は、異常表示ボタン６０が選択操作されたとき、システム内に異常が発生していることを表示する異常表示機能をもっている。前記シュミレーション／履歴処理手段４３５は、シュミレーション／履歴ボタン４３５が選択操作されたとき、航空機・車両のタグ情報、航空機検知センサ３４の情報、表示灯の情報、灯火２４の情報を取得する機能をもっている。前記経路指示手段４３６は、経路指示ボタン６２が選択操作されたとき、運行管理装置２４１から自動にて航空機・車両を誘導し、また手動にて逐次管制官に確認を行うことにより、経路を指示する機能をもっている。前記スキャナデータ管理手段４３７は、所定の周期ごとに現在の航空機・車両のタグ情報、航空機検知センサ３４の情報、表示灯の情報、灯火２４，…の情報を取得する機能をもっている。
【００３１】
前記シミュレータシステム４４は、評価用表示装置４２に第２のネットワーク４３を介して接続され、図７に示すように所要のシミュレート処理用プログラムを記憶するプログラムメモリ４４１と、空港の固定的なジオラマ（模型）等の画面情報を記憶する画面情報記憶部４４２と、前記シミュレート処理用プログラムに従って所定の処理を実行するＣＰＵで構成されるシュミレート処理制御部４４３とが設けられている。さらに、ハード的には後記する図９ないし図１１に示すような監視表示系が設けられている。
【００３２】
このシュミレート制御処理部４４３は、不要な情報等の削除、シミュレーション処理上必要な設定処理等を行う初期化処理手段４４４と、評価用表示装置４２から航空機の位置、コンピュータグラフィックの素材選定、航空機・車両の情報タグを決定し表示する航空機位置表示手段４４５と、各交差点ごと、交差点に連なる誘導路、或いは誘導路ごとに設置される灯火グループ一括表示の他、評価用表示装置４２の評価処理用データベース４２２に格納される各種灯火の状態を決定し表示する灯火状態表示手段４４６と、評価用表示装置４２の評価処理用データベース４２２に格納される誘導案内灯等の状態を決定し表示する誘導案内灯状態表示手段４４６とが設けられている。
【００３３】
次に、以上のようなシステムの動作について説明する。
【００３４】
このシステムの情報管理装置１は、常時、所定の周期ごとに外部システム、所要とする情報収集センサ、空港地表レーダ等（図示せず）から視程情報、風向き情報、運行計画情報、空港地表レーダによって捕捉される物体情報を取込み、情報管理用データベース１１に時系列的に保存し管理する。
【００３５】
一方、運行管理装置４１において、運行計画処理手段４１５は、図３に示すように情報管理装置１の情報管理用データベース１１から運行計画上必要な情報を収集し、現在の風向きによるルートの他、異なる風向きとなった場合のルートなどを定めた図８に示す運行計画を作成し、運行管理用データベース４１２に保存し管理する。
【００３６】
運行管理装置４１の航空機予測処理手段４１６は、情報管理装置１で収集される空港地表レーダによって捕捉される情報と作成された運行計画の航空機の情報とを関連付け、最初にレーダ捕捉された航空機の走行ルート予測、また捕捉された航空機が捕捉から外れた場合の再捕捉を行い、運行計画との関連付けのもとに航空機の予測処理、現在誘導監視中の航空機，車両の各交差点の過密状態を予測する。
【００３７】
また、運行管理装置４１のルート予測処理手段４１７は、航空機予測処理手段４１６によって予測された各交差点の過密状態等の情報から、既に取得されている風向きなどを考慮しつつ最適ルートの予測処理を実行し、さらに衝突回避処理手段４１８にて航空機，車両が前後関係等において接近しないような衝突回避処理を実行する。
【００３８】
図８は最終的に作成された運行計画表情報ないし表示画面情報であり、随時更新しながら運行管理用データベース４１２に保存し管理される。
【００３９】
以上のような状態において、一般的には、管制官等は、評価用表示装置４２の表示部４２４に図６に示すような監視画面Ｇを表示し監視する。すなわち、初期化処理手段４２５による初期化処理後、管制官等は、例えば空港グラフィック表示ボタン５２、システム状態表示ボタン５４、異常表示ボタン６０及び航空機情報ボタン５６の順序で選択操作する。
【００４０】
その結果、空港グラフィック表示ボタン５２が選択操作されると、空港グラフィック表示手段４２６は、予め評価処理用データベース４２２または運行管理用データベース４１２に保存される空港全景のグラフィック画面Ｇ１を読み出し、さらに必要に応じて緯度・経度情報Ｇ５１，Ｇ５２を読み出し、表示部４２４の上段監視画面エリアに表示する。
【００４１】
引き続き、システム状態表示ボタン５４が選択操作されると、システム状態表示手段４２７は、情報管理装置１を介して情報管理用データベース１１から現在時刻の視程情報、風向きの他、現在自動誘導中／手動誘導中かを表わす監視モードその他必要な情報を取得し、システム状態情報画面Ｇ２を生成し、表示部４２４の上段監視画面エリアにウインドウ表示する。
【００４２】
さらに、異常表示ボタン６０及び航空機情報ボタン５６が順次選択操作されると、異常表示手段４３４及び航空機状態管理手段４３０を実行する。通常、情報管理装置１、灯火制御コントローラ２８、非連携センサコントローラ３６、運用管理装置４１は、異常状態を判断すると、その異常発生時間を含む異常内容を第１のネットワーク５に送信する。評価用表示装置４２は、第１のネットワーク５上の異常発生時間を含む異常内容を受信すると、評価処理用データベース４２２に格納するとともに、緊急時即表示を条件として表示部４２４の監視画面エリアに直接表示する。
【００４３】
従って、緊急時即表示を条件としていない場合、異常表示ボタン６０の選択操作に基づき、異常表示手段４３４は、評価処理用データベース４２２の所定エリアに保存されている異常内容を所定の様式に従って異常情報表示画面Ｇ３を生成し、表示部４２４の監視画面エリアにウインドウ表示する。また、航空機情報ボタン５６の選択操作に伴ない、航空機状態管理手段４３０は、運行管理装置４経由で運行管理用データベース４１２から航空機・車両の型式を管理するタグ情報、航空機・車両の現在位置情報及び航空機のルート情報その他必要な情報を取得し、航空機の状態を見るための画面Ｇ４を生成し、表示部４２４の監視画面エリアにウインドウ表示する。
【００４４】
図６は以上のような各種の操作ボタンの選択操作によって各種の手段４２６、４２７、４３０、４３４を実行した場合の表示部４２４の表示画面の例である。
【００４５】
また、評価用表示装置４２に形成される誘導案内灯情報ボタン５５が選択操作された場合、誘導案内灯情報管理手段４２９は、少なくとも空港のグラフィック画面Ｇ１が表示された状態において、非連携センサコントローラ３６から取得される誘導表示灯などの正常／異常の状態情報、運行管理装置４１経由による運行管理用データベース４１２から各誘導表示灯に関連する内容情報を取得し、評価処理用データベース４２２に格納し管理するとともに、空港モデルとなるグラフィック画面Ｇ１を構成する誘導表示灯（図６に示す誘導路に沿って配置される□記号参照）を点灯・消灯し、グラフィック画面Ｇ１に反映する。
【００４６】
さらに、評価用表示装置４２に形成されるその他の操作ボタンの選択操作により、当該操作ボタンに対応する評価用表示装置４２の各手段４３１〜４３３、４３５〜４３７が実行されるが、既に説明した通りである。
【００４７】
次に、評価用表示装置２４２に情報系ＬＡＮなどの第２のネットワーク４３を介して接続されるシミュレータシステム４４について説明する。
【００４８】
このシミュレータシステム４４は、図９ないし図１１に示すように逆三角形状または逆台形状の六面体で構成され、具体的にはＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄからなる天板７１、ａ−ｂ−ｃ−ｄからなる底面板７２、その他管制官Ｍ１〜Ｍ６が監視する４つの監視面からなる。この底面板４４２には固定的なジオラマ（模型）７３が表示され、各監視面には左眼用映像を再生するプロジェクタ７４Ｌ、右眼用映像を再生するプロジェクタ７４Ｈが設けられ、評価用表示装置４２から出力される航空機、車両のコンピュータグラフィック画面（ＣＧ）の走行位置が図１０に点線で示すプリズム７５を経由し、各監視面に立体的に表示する構成となっている。そして、各監視面の所要とする個所に異常灯７６ａ〜７６ｄが設置され、接近中の航空機や車両が存在する場合、これら異常灯７６ａ〜７６ｄが点灯旋回し、異常状態を管制官Ｍ１〜Ｍ６に知らせる一方、コンピュータグラフィック画面（ＣＧ）に対しても異常であるサインを表示する。７７は片側からしか見ることができないようにスリット加工されたハーフミラーが設けられている。
【００４９】
すなわち、４つの監視面にコンピュータグラフィック画面を立体的に表示する方法は、左眼用プロジェクタ７４Ｌと右眼用プロジェクタ７４Ｈとから各監視方向に合わせて組み合わせを行うプリズム７５を介し、さらに片側からしか見ることができないようにスリット加工されたハーフミラー７７を介し、管制官Ｍ１〜Ｍ６に立体画像として見えるように表示する。このハーフミラー７７に形成されるスリット加工角度αは小さくすることにより、航空機、車両がより地表近くに表示することが可能となる。
【００５０】
次に、図１２は前述する非連携センサシステム３のより具体化したイメージ図である。
【００５１】
誘導案内灯３２は、交差点の各ゲート、航空機が待機するポイントに設置され、その表示内容について概略的に示しているが、例えばコールサイン，誘導路イメージ（＋字，Ｔ字等）、進行方向（↑，←，→）、停止線（有無）などを表示する。
【００５２】
航空機検知センサ３４は、公衆回線網３３を介して非連携センサコントローラ３６との間で所要とする情報の授受を行う変復調機能をもつ無線送受信部、この無線送受信部で受信された内容を所要とする情報に変換して誘導案内灯３２に表示し、自身による航空機・車両の検知有無に応じて誘導案内灯３２の表示内容を変更したときは無線送受信部を介して非連携センサコントローラ３６に送信する演算処理部、チャンネル切替制御系（図１３（ａ）参照）及びマルチビームアンテナ（図１３（ｂ）参照）等が設けられている。
【００５３】
この非連携センサコントローラ３６には、公衆回線網３３に接続される下位伝送基板、評価用表示装置４２、運行管理装置４１、情報管理装置１、灯火制御コントローラ２８といった他の装置と情報伝送を行う上位伝送基板など、複数の伝送基板が実装されている。
【００５４】
図１３及び図１４は航空機検知センサ３４による航空機検知手段の構成を示す図であって、ハイブリッド回路及び移相器を用いた複数個のマルチビームアンテナから構成されている。
【００５５】
図１３（ａ）は物体の上下方向の大きさを検知するために上下走査を行うチャンネル切替制御系、同図（ｂ）はマルチビームアンテナを示す図である。このチャンネル切替制御系は、複数のチャンネル端子ｃｈ１〜ｃｈ８と、これらチャンネル端子ｃｈ１〜ｃｈ８のうち、２つのチャンネル端子が接続され、各チャンネル端子から入力される信号を２方向に分岐して出力する，一辺が１／４波長の正方形の伝送線路であるハイブリッド回路７１ａ〜７１ｄと、各ハイブリッド回路７１ａ〜７１ｄの２分岐出力のうち、一方の出力を所定移相分だけ遅らして出力する移相器７２ａ〜７２ｄと、これら移相器等から出力される信号を２分岐するハイブリッド回路７３ａ〜７３ｄと、各ハイブリッド回路７３ａ〜７３ｄの２分岐出力のうち、一方の出力を所定移相分だけ遅らして出力する移相器７４ａ〜７４ｄと、これら移相器等から出力される信号を２分岐するハイブリッド回路７５ａ〜７５ｄと、マルチビームアンテナ７６の送信素子＃１〜＃８とによって構成され、これらハイブリッド回路７５ａ〜７５ｄから時間差をもたせつつ励振位相が異なるように送信素子＃１〜＃８を選択駆動し、上下方向にｓｉｎθ＝１／８毎に８方向に走査することにより、例えば図１３に示すように電気的に１Ｒ〜４Ｒの走査角度で送信信号を送信する構成となっている。
【００５６】
図１４は例えば５個のマルチビームアンテナ７６−１〜７６−５を取り付けたセンサが設置され、水平方向に旋回する例を示す図である。例えば６０ｍの距離までの物体を検知する場合、２０ｍ間隔で検知する為には、マルチビームアンテナは誘導路と垂直な軸に対して０度，±４１度、±６１度となるように設置する。この０度と±４１度との間の±２３度、±４１度と±６１度との間の±５２度の検知は、例えば２３度の場合、マルチビームアンテナ７６−２と７６−３とから出力することにより補間することができ、結果として１１回の走査にて水平方向−６０度〜＋６０度の範囲の監視が可能となる。
【００５７】
よって、以上のように航空機検知センサ３４を上下走査、水平方向に旋回走査することにより、図１５に示すように各走査角度での受信レベルを時系列的に取得でき、例えば下段左側のような受信レベルの繋がりの場合は車両、下段右側のような受信レベルの場合には航空機と検知することが可能となる。
【００５８】
従って、以上のような実施の形態によれば、外部から運行計画に関連する情報を収集し管理する一方、評価用表示システム４の運行管理装置４１が収集した運行計画に関連する情報から運行計画を作成したり、交差点の過密状態の時に最適なルートを予測したり、さらには移動体の接近状態に応じて衝突回避処理を行い、異常時には評価用表示装置４２の表示部４２４に表示するので、交差点の混雑状況が迅速に把握することが可能である。
【００５９】
また、評価用表示システム４の評価用表示装置４２は、管制官等が所要とする操作ボタンを選択的に操作したとき、情報管理装置１、灯火制御システム２、非連携センサシステム３等から選択的に情報を取込んで操作ボタンに対応する処理を実行し、その実行結果を監視画面上に表示するので、システムを構成する装置、システムと連携を取りながら必要な状況を表示でき、管制官にとって必要な情報を容易に監視できる。
【００６０】
また、システム内の情報管理装置１は、システム内と無関係にシステム外部から必要な情報を収集するので、本発明システムに影響を与えずに効率的に情報を収集できる。
【００６１】
さらに、灯火制御コントローラ２８と非連携センサコントローラ３６とを専用ネットワーク２９で接続し、非連携センサコントローラ３６で取込んだ移動体の有無検知情報を専用ネットワーク２９から灯火制御コントローラ２８に送信するので、灯火制御コントローラ２８では、移動体の有無検知情報に基づいて迅速に灯火２４を制御できる。
【００６２】
さらに、非連携センサシステム３は、空港の交差点および各交差点に連なる誘導路に設置され、前記移動体の有無を検知する移動体検知センサ３４と、これら移動体検知センサから無線、かつ、閉回線網を経由して移動体有無検知情報を受信し、また移動体検知センサに接続される誘導案内灯３２に誘導案内情報を送信する非連携センサコントローラ３６とを設けることにより、運行管理装置４１から空港の過密状態に基づいて予め適切なルートを選定し、誘導案内灯３２に表示するので、空港内を走行する移動体の安全な誘導管制を支援することができる。
【００６３】
さらに、移動体検知センサ３４は、移動体の通過方向と直交する方向からマルチビームアンテナを用いて上下走査及び水平方向の旋回走査を実行し、これら両走査によって得られる合成受信レベルから航空機の有無を検知するので、立体的に移動体を認識でき、ひいては航空機以外の車両の通過も容易に認識できる。
【００６４】
さらに、評価用表示システム４としては、評価用表示装置４２に情報系ＬＡＮを介してシミュレータシステム４４を接続し、予め固定的な空港の模型画像を表示し、この模型画像上に評価用表示装置４２から出力される捕捉中の移動体を３次元的に表示し、四面方向から監視可能にしたので、複数の管制官が同一情報を同時に監視でき、管制動作の誤りをただすことが可能となる。
【００６５】
さらに、シミュレータシステム４４は、異常表示灯７６ａ〜７６ｄが設けられ、前記運行管理装置４１による移動体の衝突回避処理によって異常と判断された場合、その異常を表示するので、正確に異常状態を認識することが可能となる。
【００６６】
なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。例えば各装置１，４１，４２等にはデータベースの他にプログラムを格納するプログラムメモリを設けたが、各プログラムもデータベースに格納してもよいものである。
【００６７】
また、各実施の形態は可能な限り組み合わせて実施することが可能であり、その場合には組み合わせによる効果が得られる。さらに、上記各実施の形態には種々の上位，下位段階の発明が含まれており、開示された複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得るものである。例えば問題点を解決するための手段に記載される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されうることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、空港内各種設備の効率的な連携を図り、混雑時や低視程時にも拘らず、空港の効率的な運用及び空港内を走行する移動体の安全な誘導管制を支援できる空港地上管制支援システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる空港地上管制支援システムの一実施の形態を示す系統構成図。
【図２】図１に示す情報管理装置の一実施の形態を説明する機能構成図。
【図３】図１に示す運行管理装置の一実施の形態を説明する機能構成図。
【図４】図１に示す評価用表示装置の一実施の形態を説明する機能構成図。
【図５】図４を含んで図１の評価用表示装置の一実施の形態を説明する機能構成図。
【図６】運行管理装置の表示部に表示される監視画面の一例を示す図。
【図７】図１に示すシミュレータシステムの一実施の形態を説明する機能構成図。
【図８】図６に示す運行管理装置によって作成される運行計画の一例図。
【図９】シミュレータシステムにおける管制官の監視画面を説明する図。
【図１０】複数の管制官の監視によるバーチャルリアリティな空港状態図。
【図１１】一方の面から管制官が見たときのバーチャルリアリティな空港概念図。
【図１２】非連携センサシステムの一例を示す構成図。
【図１３】航空機検知センサの航空機検知手段の一構成例図。
【図１４】航空機検知手段によるアンテナの上下走査及び水平走査を説明する図。
【図１５】アンテナの上下走査及び水平走査に伴なって取得される受信レベルを画像化し、航空機・車両を検知する説明図。
【符号の説明】
１…情報管理装置
２…灯火制御システム
３…非連携センサシステム
４…評価用表示システム
５…第１のネットワーク
１１…情報管理用データベース
１３…情報管理処理制御部
２１…電源発生装置
２２…電力線
２４…灯火
２５…子局
２７…親局
２８…灯火制御コントローラ
３２…誘導案内灯
３３…公衆回線網
３４…航空機検知センサ（非連携センサ）
３６…非連携センサコントローラ
３７…制御系ＬＡＮ（専用ネットワーク）
４１…運行管理装置
４２…評価用表示装置
４３…第２のネットワーク
４４…シミュレータシステム
５２〜６４…操作ボタン
７６ａ〜７６ｄ…異常表示灯
４１２…運行管理用データベース
４１３…運行管理処理制御部
４１５…運行計画処理手段
４１８…衝突回避処理手段
４２２…評価処理用データベース
４２３…評価処理制御部
４２４…表示部
４２６…空港グラフィック表示手段
４２７…灯火状態表示手段
４２８…システム状態表示手段
４２９…誘導案内灯情報管理手段
４３０…航空機状態管理手段
４３１…航空機センサ状態管理手段
４３２…航空機捕捉処理手段
４３３…灯火論理制御処理手段
４３４…異常表示手段
４３５…シミュレーション／履歴処理手段
４３６…経路指示手段
４３７…スキャナデータ管理手段
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004145741.tif 000013
【図１２】
2004145741.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2004145741.tif 000016
【図１５】
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