(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機が発信したダウンリンク情報のうちの、航空機によって測定された当該航空機の飛行高度、及び飛行高度の変化を示す情報を少なくとも含む飛行パラメータ情報と、当該航空機の予定された飛行高度を示す予定飛行高度とを取得する取得部と、
前記取得部が取得した、前記航空機の飛行高度及び前記飛行高度の変化を示す情報を少なくとも含む飛行パラメータ情報と、前記航空機の飛行高度及び前記飛行高度の変化を示す情報に基づいて推定した前記航空機が水平飛行に移行した際に到達する予測到達高度と、前記予定飛行高度とに基づいて、前記航空機が前記予定飛行高度を通過して、当該予定飛行高度における所定の許容範囲を超えるか否かを判定する判定部と
を備えることを特徴とする管制警報装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記航空機の飛行高度と、前記飛行高度の変化を示す情報とに基づいて、前記予測到達高度を推定し、推定した前記予測到達高度が、前記航空機の飛行高度と、前記所定の許容範囲内の所定の閾値との間の高度であるか否かに応じて、前記航空機が前記所定の許容範囲を超えるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の管制警報装置。
【請求項３】
前記判定部が前記所定の許容範囲を超えると判定した場合に、前記航空機が前記所定の許容範囲を超えることを示す警報を、出力部に対して前記所定の許容範囲を超える前に出力させる警報処理部を備える
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の管制警報装置。
【請求項４】
前記取得部は、管制官が指示した航空機の予定された飛行高度を示す指示飛行高度と、当該航空機が発信したダウンリンク情報に含まれる前記予定飛行高度であって、パイロットが設定した予定された飛行高度を示す前記予定飛行高度とを取得し、
前記判定部は、前記取得部が取得した、前記指示飛行高度と、前記予定飛行高度とが一致しているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の管制警報装置。
【請求項５】
航空機が発信する前記ダウンリンク情報を受信する受信装置と、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の管制警報装置と、
前記管制警報装置によって、前記航空機が前記所定の許容範囲を超えると判定された場合に、前記航空機が前記所定の許容範囲を超えることを示す警報を出力する出力部を有する航空管制装置と
を備えることを特徴とする航空管制システム。
【請求項６】
管制警報装置が、航空機が発信したダウンリンク情報のうちの、航空機によって測定された当該航空機の飛行高度、及び飛行高度の変化を示す情報を少なくとも含む飛行パラメータ情報と、当該航空機の予定された飛行高度を示す予定飛行高度とを取得する取得ステップと、
前記管制警報装置が、前記取得ステップにて取得した、前記航空機の飛行高度及び前記飛行高度の変化を示す情報を少なくとも含む飛行パラメータ情報と、前記航空機の飛行高度及び前記飛行高度の変化を示す情報に基づいて推定した前記航空機が水平飛行に移行した際に到達する予測到達高度と、前記航空機の飛行計画に含まれる予定飛行高度とに基づいて、前記航空機が前記予定飛行高度を通過して、当該予定飛行高度における所定の許容範囲を超えるか否かを判定する判定ステップと
を含むことを特徴とする管制警報方法。
【請求項７】
コンピュータに、
航空機が発信したダウンリンク情報のうちの、航空機によって測定された当該航空機の飛行高度、及び飛行高度の変化を示す情報を少なくとも含む飛行パラメータ情報と、当該航空機の予定された飛行高度を示す予定飛行高度とを取得する取得ステップと、
前記取得ステップにて取得した、前記航空機の飛行高度及び前記飛行高度の変化を示す情報を少なくとも含む飛行パラメータ情報と、前記航空機の飛行高度及び前記飛行高度の変化を示す情報に基づいて推定した前記航空機が水平飛行に移行した際に到達する予測到達高度と、前記航空機の飛行計画に含まれる予定飛行高度とに基づいて、前記航空機が前記予定飛行高度を通過して、当該予定飛行高度における所定の許容範囲を超えるか否かを判定する判定ステップと
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管制警報装置、航空管制システム、管制警報方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、オートパイロットを用いて航空機を予定の航路を飛行するように制御することが行われている（例えば、特許文献１を参照）。例えば、航空機の離陸時に飛行計画で承認された高度（予定飛行高度）まで上昇し、水平飛行に移行する際も、オートパイロットが用いられている。
ところで、従来の航空管制システムでは、例えば、上述のような場合に、航空機観測レーダーが検出した位置情報（水平位置及び高度）によって、航空機が飛行計画で承認された高度（航路）を外れたか否かを判定する。従来の航空管制システムは、航空機が飛行計画で承認された高度（航路）を外れた場合に、飛行計画で承認された高度をはずれたことを示す情報を管制官に通知し、管制官が航空機に対して警報を通知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１０−５１９６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の航空管制システムでは、上述のような場合に、例えば、航空機に警報が通知されるのは、航空機が飛行計画で承認された高度（航路）を外れた後であり、安全性が低下することがあった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、安全性を向上させることができる管制警報装置、航空管制システム、管制警報方法、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、航空機が発信したダウンリンク情報のうちの、航空機によって測定された当該航空機の飛行高度、及び飛行高度の変化を示す情報を少なくとも含む飛行パラメータ情報と、当該航空機の予定された飛行高度を示す予定飛行高度とを取得する取得部と、前記取得部が取得した、前記航空機の飛行高度及び前記飛行高度の変化を示す情報を少なくとも含む飛行パラメータ情報と、前記航空機の飛行高度及び前記飛行高度の変化を示す情報に基づいて推定した前記航空機が水平飛行に移行した際に到達する予測到達高度と、前記予定飛行高度とに基づいて、前記航空機が前記予定飛行高度を通過して、当該予定飛行高度における所定の許容範囲を超えるか否かを、前記所定の許容範囲を超える前に判定する判定部とを備えることを特徴とする管制警報装置である。
【０００７】
また、本発明の一態様は、上記の管制警報装置において、前記判定部が前記所定の許容範囲を超えると判定した場合に、前記航空機が前記所定の許容範囲を超えることを示す警報を、出力部に対して前記所定の許容範囲を超える前に出力させる警報処理部を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一態様は、上記の管制警報装置において、前記判定部は、前記航空機の飛行高度と、前記飛行高度の変化を示す情報とに基づいて、前記航空機が水平飛行に移行した際に到達する予測到達高度を推定し、推定した前記予測到達高度が、前記航空機の飛行高度と、前記所定の許容範囲内の所定の閾値との間の高度であるか否かに応じて、前記航空機が前記所定の許容範囲を超えるか否かを判定することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上記の管制警報装置において、前記判定部は、前記航空機の飛行高度と、前記飛行高度の変化を示す情報とに基づいて、前記航空機が所定の期間に到達する予測到達高度を推定し、推定した前記予測到達高度が、前記航空機の飛行高度と、前記所定の許容範囲内の所定の閾値との間の高度であるか否かに応じて、前記航空機が前記所定の許容範囲を超えるか否かを判定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上記の管制警報装置において、前記取得部は、管制官が指示した航空機の予定された飛行高度を示す指示飛行高度と、当該航空機が発信したダウンリンク情報に含まれる前記予定飛行高度であって、パイロットが設定した予定された飛行高度を示す前記予定飛行高度とを取得し、前記判定部は、前記取得部が取得した、前記指示飛行高度と、前記予定飛行高度とが一致しているか否かを判定することを特徴とする管制警報装置である。
【００１１】
また、本発明の一態様は、航空機が発信する前記ダウンリンク情報を受信する受信装置と、上記の管制警報装置と、前記管制警報装置によって、前記航空機が前記所定の許容範囲を超えると判定された場合に、前記航空機が前記所定の許容範囲を超えることを示す警報を出力する出力部を有する航空管制装置とを備えることを特徴とする航空管制システムである。
【００１２】
また、本発明の一態様は、管制警報装置が、航空機が発信したダウンリンク情報のうちの、航空機によって測定された当該航空機の飛行高度、及び飛行高度の変化を示す情報を少なくとも含む飛行パラメータ情報と、当該航空機の予定された飛行高度を示す予定飛行高度とを取得する取得ステップと、前記管制警報装置が、前記取得ステップにて取得した、前記航空機の飛行高度及び前記飛行高度の変化を示す情報を少なくとも含む飛行パラメータ情報と、前記航空機の飛行高度及び前記飛行高度の変化を示す情報に基づいて推定した前記航空機が水平飛行に移行した際に到達する予測到達高度と、前記航空機の飛行計画に含まれる予定飛行高度とに基づいて、前記航空機が前記予定飛行高度を通過して、当該予定飛行高度における所定の許容範囲を超えるか否かを判定する判定ステップとを含むことを特徴とする管制警報方法である。
【００１３】
また、本発明の一態様は、コンピュータに、航空機が発信したダウンリンク情報のうちの、航空機によって測定された当該航空機の飛行高度、及び飛行高度の変化を示す情報を少なくとも含む飛行パラメータ情報と、当該航空機の予定された飛行高度を示す予定飛行高度とを取得する取得ステップと、前記取得ステップにて取得した、前記航空機の飛行高度及び前記飛行高度の変化を示す情報を少なくとも含む飛行パラメータ情報と、前記航空機の飛行高度及び前記飛行高度の変化を示す情報に基づいて推定した前記航空機が水平飛行に移行した際に到達する予測到達高度と、前記航空機の飛行計画に含まれる予定飛行高度とに基づいて、前記航空機が前記予定飛行高度を通過して、当該予定飛行高度における所定の許容範囲を超えるか否かを判定する判定ステップとを実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態による航空管制システムの構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態による航空管制システムの一例を示す機能ブロック図である。
【図３】飛行計画情報の情報項目の一例を示す図である。
【図４】レーダー装置が検出した位置情報のデータ項目の一例を示す図である。
【図５】航空機から発信するダウンリンク情報の情報項目の一例を示す図である。
【図６】第１の実施形態による航空管制システムの動作の一例を示す図である。
【図７】第１の実施形態による高度異常の判定を説明する図である。
【図８】第１の実施形態による管制警報装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態による高度異常の判定を説明する図である。
【図１０】第２の実施形態による管制警報装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態による管制警報装置、及び航空管制システムについて図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態による航空管制システム１の構成の一例を示す図である。
ここでは、図１を参照して、航空管制システム１の概要について説明する。
この図において、航空管制システム１は、航空機の管制を行うシステムであって、例えば、航空機が予定飛行高度から逸脱する場合に、飛行高度の異常を示す警報を出力する。ここで、予定飛行高度とは、航空機の飛行計画（フライトプラン）に含まれている高度情報であって、計画航路における計画高度を示す情報であり、管制官がパイロットに無線により指示した情報である。航空管制システム１は、管制警報装置１０と、飛行情報管理装置２０と、レーダー装置３０と、情報処理装置４０と、航空管制装置５０と、ＡＤＳ（Automatic Dependent Surveillance）受信装置６０とを備えている。
【００１７】
なお、図１では、１台のレーダー装置３０を図示しているが、航空管制システム１は、複数のレーダー装置３０を備えていてもよい。また、図１では、１台のＡＤＳ受信装置６０を図示しているが、航空管制システム１は、複数のＡＤＳ受信装置６０を備えていてもよい。
【００１８】
飛行情報管理装置２０は、例えば、飛行情報管理システム（ＦＤＭＳ：Flight Data Management System）などの装置であり、航空機の飛行計画を集中的に管理処理し、管制運用に必要な運航票等の情報を航空管制装置５０に提供する。また、飛行情報管理装置２０は、情報処理装置４０と、航空管制装置５０とに対して必要な飛行計画、変更情報、ノータム情報などを提供する。ここで、ノータム情報とは、航空関係施設、業務、方式、危険等に係わる設定や状態、変更等についての情報である。
【００１９】
レーダー装置３０は、例えば、航空路監視レーダー、空港監視レーダー、空港面探知レーダーなどであり、航空機の水平位置（緯度、経度）、高度、時刻（計測した時刻）、スコークコードを含むレーダー情報を検出し、情報処理装置４０に提供する。なお、スコークコードの詳細については後述する。
【００２０】
情報処理装置４０は、例えば、航空路レーダー情報処理システム（ＲＤＰ：Radar Data Processing system）などの装置であり、レーダー装置３０からのレーダー情報、レーダー情報に基づく位置情報、及び飛行情報管理装置２０から受信した飛行計画を処理し、管制官に提示する管制情報を生成する。情報処理装置４０は、例えば、レーダー装置３０が検出した航空機の水平位置及び高度を示す情報と、飛行情報管理装置２０から提供された航空機の飛行計画とに基づいて、例えば、航空機の位置情報及び速度情報などを含む管制情報である表示情報とを生成する。なお、情報処理装置４０は、レーダー装置３０から受信したレーダー情報に含まれるスコークコードを用いて、飛行情報管理装置２０から取得した飛行計画の中から当該航空機の機名（便名）を特定する。情報処理装置４０は、特定された機名（便名）とレーダー情報の水平位置、高度、時刻を対応づけて位置情報として記憶部４１に記憶させる。
【００２１】
航空管制装置５０は、例えば、航空路管制卓システム（ＩＥＣＳ：Integrated En-route Control System）などの装置であり、航空路を管制する管制官に管制運用に必要な情報（上述した管制情報など）を提示する。
航空管制装置５０は、情報処理装置４０が生成した管制情報を表示するとともに、飛行情報管理装置２０が提供する飛行計画に基づく運航票、変更情報、ノータム情報などを表示する。管制官は、航空管制装置５０が表示する表示情報に基づいて、航空機の管制を行う。
【００２２】
ＡＤＳ受信装置６０は、図１に示すように航空機（ＡＰ）が搭載するトランスポンダ７０から発信されるＡＤＳ−Ｂ（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast）情報（ダウンリンク情報）を受信する装置である。なお、ＡＤＳ−Ｂ信号に含まれる情報の詳細については後述する。ＡＤＳ受信装置６０は、受信したダウンリンク情報を地上リンクし、情報処理装置４０に供給する。
【００２３】
管制警報装置１０は、ＡＤＳ受信装置６０が受信して情報処理装置４０に記憶されたダウンリンク情報と、飛行情報管理装置２０から提供される飛行計画を示す飛行計画情報とに基づいて、航空機が予定飛行高度から逸脱するか否かを判定する。管制警報装置１０は、航空機が予定飛行高度から逸脱する場合に、航空機の高度の異常を示す警報を航空管制装置５０に出力させる。
【００２４】
次に、図２を参照して、本実施形態による航空管制システム１の各構成の詳細について説明する。
図２は、本実施形態による航空管制システム１の一例を示す機能ブロック図である。
図２に示すように、航空管制システム１は、管制警報装置１０と、飛行情報管理装置２０と、レーダー装置３０と、情報処理装置４０と、航空管制装置５０と、ＡＤＳ受信装置６０とを備えている。以下、各構成を詳細に説明する。
【００２５】
飛行情報管理装置２０は、記憶部２１と、管理処理部２２とを備えている。
記憶部２１は、飛行情報管理装置２０が管理する各種情報を記憶する。記憶部２１は、例えば、各航空機の飛行計画情報、運航情報、航空情報などを記憶する。
ここで、図３を参照して、飛行計画情報の情報項目について説明する。
【００２６】
図３は、飛行計画情報の情報項目の一例を示す図である。この図に示すように、飛行計画の情報項目としては、図３に示すように、「機名（便名）」、「航空機型式」、「後方乱気流区分」、「フライトＩＤ」、「トランスポンダコード」、「飛行計画高度」、「出発時刻」、「目的地空港」、「飛行ルート」、「出発地空港」、「出力日時」、「スコークコード」などである。ここで、「機名（便名）」は、例えば、航空会社名を示す符号（コード）、及び便名であり、「後方乱気流区分」は、航空機の重量、大きさなどによって、“ヘビー（Ｈ）”、“ミディアム（Ｍ）”、“ライト（Ｌ）”等に区分される情報である。また、「フライトＩＤ」、「トランスポンダコード」、及び「スコークコード」は、航空機を識別する識別情報である。
【００２７】
なお、「機名（便名）」、「フライトＩＤ」、「トランスポンダコード」、及び「スコークコード」は、航空機を識別する識別情報に含まれる。また、「飛行計画高度」は、飛行予定の高度を示す情報（予定飛行高度）であり、単位は“フィート”で表される。また、「出発時刻」は、出発時刻を示す情報であり、世界標準時刻で表される。また、「目的地空港」は、目的地の空港を示す情報であり、「出発地空港」は、出発地の空港を示す情報である。また、「飛行ルート」は、離陸後の飛行ルートを示す情報である。また、「出力日時」は、この飛行計画が出力された日時を示す情報である。
【００２８】
記憶部２１は、上述したこれらの情報を関連付けて記憶する。
また、記憶部２１は、例えば、航空会社などから提供された航空機の運航を示す運航情報と、例えば、気象情報、ノータム情報などの航空情報とを記憶する。
【００２９】
図２の説明に戻り、管理処理部２２は、記憶部２１が記憶する飛行計画情報、運航情報、及び航空情報の収集、管理、変更、中継、及び提供などの管理処理を実行する処理部であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを含むプロセッサである。
【００３０】
情報処理装置４０は、記憶部４１と、管制情報処理部４２とを備えている。記憶部４１は、情報処理装置４０が実行する各種処理に利用する情報を記憶する。
記憶部４１は、情報処理装置４０の各種処理に利用する情報を記憶する。記憶部４１は、レーダー装置３０が検出したレーダー情報に基づき算出された航空機の位置情報と、情報処理装置４０の管制情報処理部４２が生成した管制運用に必要な情報（管制情報）とを記憶する。
ここで、図４を参照して、レーダー装置３０が検出した航空機の位置情報の情報項目について説明する。
【００３１】
図４は、レーダー装置３０が検出した位置情報のデータ項目の一例を示す図である。
この図に示すように、位置情報の情報項目には、「機名（便名）」と、「水平位置（緯度、経度）」と、「高度」と、「時刻」とが含まれている。なお、「水平位置（緯度、経度）」は、レーダー装置３０が検出した航空機の水平位置を示す情報であり、緯度、及び経度で表される。また、「高度」は、レーダー装置３０が検出した航空機の対地高度を示す高度情報であり、「時刻」は、レーダー装置３０が航空機を検出した時刻を示す情報である。記憶部４１は、上述したこれらの情報を関連付けて、位置情報として記憶する。
【００３２】
再び図２の説明に戻り、管制情報処理部４２は、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、情報処理装置４０を統括的に制御する。管制情報処理部４２は、各レーダー装置３０が検出したレーダー情報を所定の時間間隔ごとに（定期的に）取得するとともに、各航空機の飛行計画情報を飛行情報管理装置２０から取得する。すなわち、管制情報処理部４２は、例えば、各航空機の図４に示すような「水平位置（緯度、経度）」と、「高度」と、「時刻」と、「スコークコード」とをレーダー情報としてレーダー装置３０から取得する。また、管制情報処理部４２は、例えば、レーダー装置３０から取得したレーダー情報に含まれるスコークコードを用いて、飛行情報管理装置２０から取得した飛行計画の中から当該航空機の機名（便名）を特定する。管制情報処理部４２は、特定された機名（便名）とレーダー情報の水平位置、高度、時刻を対応づけて位置情報として記憶部４１に記憶させる。
【００３３】
また、管制情報処理部４２は、例えば、各航空機の図３に示すような「機名（便名）」と、「航空機型式」、「後方乱気流区分」と、「フライトＩＤ」と、「トランスポンダコード」と、「飛行計画高度」と、「出発時刻」と、「目的地空港」と、「飛行ルート」と、「出発地空港」と、「出力日時」とを飛行計画情報として取得する。管制情報処理部４２は、取得した飛行計画情報を記憶部４１に記憶させる。
【００３４】
管制情報処理部４２は、レーダー装置３０が検出したレーダー情報に基づき生成された位置情報と、飛行計画情報とに基づいて、管制運用に必要な情報である管制情報を生成する。管制情報処理部４２は、例えば、記憶部４１が記憶するレーダー情報に基づき生成された位置情報と、飛行計画情報とに基づいて、管制情報を生成し、生成した管制情報を航空管制装置５０に提供する。なお、上述した管制情報には、航空機の位置を示すシンボル、高度、速度などを航空管制装置５０に表示させる表示情報が含まれる。
【００３５】
航空管制装置５０は、入力部５１と、表示部５２と、管制制御部５３と、記憶部５４とを備えている。なお、航空管制装置５０は、不図示の無線機能を備えており、管制官は、この無線機能を利用して航空機のパイロットと交信して各種の管制指示を行う。
【００３６】
入力部５１は、例えば、キーボードやマウスなどのポインティング装置であり、航空路を管制する管制官の操作に応じて、情報の入力を受け付ける。
表示部５２は、管制運用に必要な情報である管制情報を表示情報として表示する。また、表示部５２は、後述する管制警報装置１０が送信した航空機が所定の許容範囲を超えることを示す警報情報を表示する。
【００３７】
管制制御部５３は、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、航空管制装置５０を統括的に制御する。管制制御部５３は、例えば、表示部５２に上述した表示情報を表示させる制御を行う。また、管制制御部５３は、例えば、表示部５２に上述した警報を表示させる制御を行う。
記憶部５４は、航空管制装置５０が実行する各種処理に利用する情報を記憶する。記憶部５４は、例えば、上述した表示情報及び警報情報などを記憶する。
【００３８】
ＡＤＳ受信装置６０は、上述したように、航空機から定期的（例えば、１秒間隔）に発信されるＡＤＳ−Ｂ信号を利用してダウンリンク情報を受信する。ここで、ＡＤＳ−Ｂ信号を利用して受信するダウンリンク情報の情報項目について図５を参照して説明する。
【００３９】
図５は、航空機から発信するダウンリンク情報の情報項目の一例を示す図である。
図５に示すように、航空機は、「機名（便名）」、「航空機型式」、「機体番号」、「トランスポンダコード」、「飛行高度」、「垂直速度（上昇率・下降率）」、「大気速度、対地速度」、「選択高度」、「飛行方位」、「ロール角、トラック角」、「水平位置（緯度、経度）」、「スコークコード」などをダウンリンク情報として発信する。ここで、「機名（便名）」、「機体番号」、「トランスポンダコード」、及び「スコークコード」は、航空機を識別する識別情報である。なお、「トランスポンダコード」は、例えば、モードＳトランスポンダのコードであり、「スコークコード」は、管制官により指定され、パイロットがトランスポンダ７０に入力する航空機を識別する識別情報であり、ビーコンコードと呼ばれることもある。
【００４０】
また、「飛行高度」は、航空機によって測定された当該航空機の飛行高度を示し、「選択高度」は、飛行計画に基づいてパイロットによって設定された予定飛行高度を示している。ここで、「選択高度」は、飛行計画に基づいてパイロットに指示した指示飛行高度を、パイロットがトランスポンダ７０に設定した予定飛行高度を示している。また、「垂直速度（上昇率・下降率）」は、飛行高度の変化を示す情報の一例である。
ＡＤＳ受信装置６０は、このようなダウンリンク情報を定期的に受信して、情報処理装置４０に提供する。情報処理装置４０は、ダウンリンク情報を記憶部４１に記憶させる。
【００４１】
管制警報装置１０は、記憶部１１と、制御部１２とを備えている。
記憶部１１は、管制警報装置１０が実行する各種処理に利用する情報を記憶する。記憶部１１は、例えば、ＡＤＳ受信装置６０が検出して情報処理装置４０に提供したダウンリンク情報と、飛行情報管理装置２０から提供される飛行計画情報とを記憶する。また、記憶部１１は、例えば、後述する高度異常判定部１２２が推定した予測到達高度と、予測到達高度に基づく判定結果とを記憶する。
【００４２】
制御部１２は、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、管制警報装置１０を統括的に制御する。制御部１２は、情報取得部１２１と、高度異常判定部１２２と、警報処理部１２３とを備えている。
情報取得部１２１（取得部）は、ＡＤＳ受信装置６０が検出して情報処理装置４０に提供したダウンリンク情報と、飛行情報管理装置２０から提供される飛行計画情報とを取得する。すなわち、情報取得部１２１は、例えば、航空機が発信したダウンリンク情報のうちの、航空機によって測定された当該航空機の飛行高度と、選択高度と、飛行高度の変化を示す情報（例えば、上昇率）とを少なくとも含む飛行パラメータ情報と、飛行計画のうちの当該航空機の予定飛行高度とを取得する。情報取得部１２１は、取得した飛行パラメータ情報と、当該航空機の予定飛行高度とを記憶部１１に記憶させる。
【００４３】
高度異常判定部１２２（判定部）は、飛行パラメータ情報と、予定飛行高度とに基づいて、航空機が予定飛行高度を通過して、当該予定飛行高度における所定の許容範囲を超えるか否かを、所定の許容範囲を超える前に判定する。ここで、飛行パラメータ情報は、航空機の飛行高度及び飛行高度の変化を示す情報（例えば、上昇率、下降率）を少なくとも含む。なお、一般に航空路は、飛行高度が１０００フィート間隔で互いに逆方向に、飛行方向が定められている。航空機は、飛行高度から上下３００フィートの範囲まで許容されている。ここで、上述した所定の許容範囲とは、この飛行高度から上下３００フィートの範囲を示している。
【００４４】
すなわち、高度異常判定部１２２は、航空機が予定飛行高度の上下３００フィートの範囲を逸脱するか否かを判定する。
具体的に、高度異常判定部１２２は、航空機の飛行高度と、飛行高度の変化を示す情報とに基づいて、航空機が水平飛行に移行した際に到達する予測到達高度を推定する。高度異常判定部１２２は、推定した予測到達高度が、航空機の飛行高度と、所定の許容範囲（予定飛行高度から上下３００フィートの範囲）内の所定の閾値との間の高度であるか否かに応じて、航空機が所定の許容範囲を超えるか否かを判定する。ここで、高度異常判定部１２２による予測到達高度の算出する処理、及び航空機が所定の許容範囲を超えるか否かを判定する処理の詳細については、図７を参照して後述する。
なお、高度異常判定部１２２は、例えば、航空機の飛行高度が所定の許容範囲（予定飛行高度から上下３００フィートの範囲）外である場合においても、航空機が所定の許容範囲を超えていると判定し、警報処理部１２３に警報を出力させる。
【００４５】
なお、ダウンリンク情報を受信したことをきっかけとして、高度異常判定部１２２が動作するようにしてもよい。また、高度異常判定部１２２は、ダウンリンク情報の中の選択高度と、管制官が無線でパイロットに指示した予定飛行高度とを比較し、選択高度と飛行高度とが不一致の場合に、警報処理部１２３に警報を出力させるようにしてもよい。
【００４６】
警報処理部１２３は、高度異常判定部１２２が予定飛行高度の上述した所定の許容範囲を超えると判定した場合に、航空機が所定の許容範囲を超えることを示す警報情報を、出力部（例えば、航空管制装置５０の表示部５２）に対して所定の許容範囲を超える前に出力させる。なお、警報処理部１２３は、航空機が所定の許容範囲を超えた後についても、出力部（例えば、航空管制装置５０の表示部５２）に対して警報情報の出力を継続させる。
【００４７】
次に、本実施形態による航空管制システム１及び管制警報装置１０の動作について、図面を参照して説明する。
まず、図１及び図２を参照して、航空管制システム１が通常の管制処理を実行する場合の動作について説明する。
航空管制システム１が通常の管制処理を実行する場合、情報処理装置４０の管制情報処理部４２は、所定の時間間隔ごとにレーダー装置３０が検出したレーダー情報を取得する。管制情報処理部４２は、取得したレーダー情報に基づく位置情報を記憶部４１に記憶させる。
また、管制情報処理部４２は、飛行情報管理装置２０から飛行計画、運航情報、航空情報などを所定の時間間隔ごとに取得する。すなわち、管制情報処理部４２は、例えば、飛行情報管理装置２０の記憶部２１が記憶する飛行計画情報、運航情報、及び航空情報を取得する。
【００４８】
次に、管制情報処理部４２は、取得した各航空機の飛行計画情報と、レーダー装置３０が検出したレーダー情報に基づく位置情報とに基づいて、管制運用に必要な情報である管制情報を生成する。管制情報処理部４２は、生成した管制情報を航空管制装置５０に提供する。
【００４９】
航空管制装置５０は、情報処理装置４０から提供された管制情報及び飛行情報管理装置２０から提供された飛行計画に基づく運航票などの情報を表示部５２に表示させる。これにより、管制官は、航空機の水平位置（緯度、経度）、高度、速度などの情報を適切に視認することが可能になり、航空機に対して、適切な指示を行うことができる。
【００５０】
次に、航空管制システム１が航空機の高度異常を判定し、管制官に警報を出力する場合の動作について、図６を参照して説明する。
図６は、本実施形態による航空管制システム１の動作の一例を示す図である。
ここでは、例えば、航空機が予定飛行高度に高度を変更する際に、航空機が予定飛行高度から逸脱した場合の動作の一例について説明する。
【００５１】
図６において、まず、管制警報装置１０は、飛行情報管理装置２０から提供される飛行計画情報を取得する（ステップＳ１０１）。例えば、管制警報装置１０の情報取得部１２１は、飛行情報管理装置２０の記憶部２１が記憶する飛行計画情報のうち、監視対象の航空機に対応する飛行計画情報を取得する。情報取得部１２１は、例えば、監視対象の航空機に対応する予定飛行高度を取得する。なお、管制警報装置１０が予め飛行情報管理装置２０が記憶している飛行計画の情報を予め取得しておき、取得した飛行計画情報の中からダウンリンク情報を受信した（つまり、監視対象となる）航空機の飛行計画情報を特定して処理対象とすることとしてもよい。
【００５２】
次に、ＡＤＳ受信装置６０は、航空機からダウンリンク情報を受信する（ステップＳ１０２）。なお、ＡＤＳ受信装置６０は、航空機から定期的（例えば、１秒間隔）に発信されるＡＤＳ−Ｂ信号を利用してダウンリンク情報を受信する。
【００５３】
次に、管制警報装置１０の情報取得部１２１は、ＡＤＳ受信装置６０が受信して情報処理装置４０に記憶されたダウンリンク情報を取得する（ステップＳ１０３）。
次に、管制警報装置１０は、監視対象の航空機が予定飛行高度の所定の範囲を超えるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。すなわち、管制警報装置１０の高度異常判定部１２２は、情報取得部１２１が取得した予定飛行高度と、情報取得部１２１が取得したダウンリンク情報のうちの現在の飛行高度と垂直速度とに基づいて、航空機が予定飛行高度の所定の範囲を超えるか否かを判定する。
【００５４】
次に、高度異常判定部１２２が、航空機が予定飛行高度の所定の範囲を超える場合に、管制警報装置１０は、高度異常の通知を航空管制装置５０に送信する（ステップＳ１０５）。すなわち、管制警報装置１０の警報処理部１２３が、航空管制装置５０に対して、監視対象の航空機の高度異常を示す警報を航空管制装置５０に通知する。
【００５５】
次に、航空管制装置５０は、監視対象の航空機が、高度異常であること示す警報を表示部５２に出力（表示）する（ステップＳ１０６）。すなわち、航空管制装置５０の管制制御部５３は、管制警報装置１０の高度異常判定部１２２から受信した監視対象の航空機の高度異常を示す警報を表示部５２に表示させる。これにより、管制官は、監視対象の航空機が、航空機が予定飛行高度の所定の許容範囲から逸脱することを、所定の許容範囲から逸脱する前に視認することになる。その結果、管制官は、監視対象の航空機のパイロットに対して、航空機が所定の許容範囲から逸脱する前に、航空機が所定の許容範囲から逸脱する可能性があることを通知することができるとともに、航空機が所定の許容範囲から逸脱しないように指示することをできる。
【００５６】
ここで、図７を参照して、本実施形態における高度異常判定部１２２による予測到達高度の算出処理、及び判定処理の一例ついて説明する。
図７は、本実施形態による高度異常の判定を説明する図である。この図において、高度Ｈ１及び高度Ｈ２は、航空路の高さを示しており、高度Ｈ１と高度Ｈ２とは、例えば、１０００フィート離れているものとする。また、高度Ｈ１Ｈは、高度Ｈ１に対して許容される上限高度（例えば、高度Ｈ１＋ΔＨ）であり、高度Ｈ１Ｌは、高度Ｈ１に対して許容される下限高度（例えば、高度Ｈ１−ΔＨ）である。また、高度Ｈ２Ｌは、高度Ｈ２に対して許容される下限高度（例えば、高度Ｈ２−ΔＨ）である。ここで、ΔＨは、例えば、３００フィートである。また、閾値（高度ＴＨ１）は、航空機が所定の許容範囲を超えたか否かを判定するために設定された所定の閾値である。なお、閾値（高度ＴＨ１）は、予定飛行高度（高度Ｈ１）から上限高度（高度Ｈ１Ｈ）との間の高度であり、図７に示す例では、警報が出力された時点で航空機が回避動作を取った場合に、航空機が所定の許容範囲を超えないように設定されている。
【００５７】
図７に示す例では、航空機ＡＰ１〜ＡＰ３が、例えば、離陸により上昇し、オートパイロットにより、予定飛行高度（高度Ｈ１）で水平飛行に移行する場合である。本実施形態では、高度異常判定部１２２は、航空機が現在の高度及び現在の上昇率（垂直速度）から水平飛行に移行したと仮定した場合に到達する予測到達高度を算出する。ここで、高度異常判定部１２２が航空機ＡＰ１に対して算出した予測到達高度が高度ＥＨ１であり、この場合、高度異常判定部１２２は、航空機ＡＰ１が所定の許容範囲を超えると判定する。また、高度異常判定部１２２が航空機ＡＰ２に対して算出した予測到達高度が高度ＥＨ２であり、この場合、高度異常判定部１２２は、航空機ＡＰ２が所定の許容範囲を超えると判定する。また、高度異常判定部１２２が航空機ＡＰ３に対して算出した予測到達高度が高度ＥＨ３であり、この場合、高度異常判定部１２２は、航空機ＡＰ３が所定の許容範囲を超えないと判定する。
このように、図７に示す例では、高度異常判定部１２２は、航空機ＡＰ１、及び航空機ＡＰ２が、所定の許容範囲を超えると判定し、警報処理部１２３は、当該判定結果に基づいて、所定の許容範囲を超える前に、高度異常を示す警報を出力させることができる。また、高度異常判定部１２２は、航空機ＡＰ３が、所定の許容範囲を超えないと判定する。
なお、図７に示す例では、航空機が上昇して予定飛行高度で水平飛行する場合について説明したが、航空機が下降して予定飛行高度で水平飛行する場合についても同様である。
【００５８】
次に、図８を参照して、本実施形態による管制警報装置１０の動作の一例について説明する。
図８は、本実施形態による管制警報装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。
この図において、まず、管制警報装置１０は、飛行情報管理装置２０から提供される飛行計画情報を取得する（ステップＳ２０１）。すなわち、管制警報装置１０の情報取得部１２１は、飛行情報管理装置２０の記憶部２１が記憶する飛行計画情報を取得する。
【００５９】
次に、情報取得部１２１は、ダウンリンク情報を取得する（ステップＳ２０２）。すなわち、情報取得部１２１は、ＡＤＳ受信装置６０が受信したダウンリンク情報を取得する。情報取得部１２１は、例えば、ＡＤＳ受信装置６０が受信したダウンリンク情報のうちから、監視対象の航空機の識別情報に対応するダウンリンク情報を検索し、検索したダインリンク情報に含まれている「飛行高度」、「垂直速度」、及び「選択高度」を取得する。
なお、高度異常判定部１２２は、ダウンリンク情報の中の選択高度と、飛行計画の中の飛行高度（つまり、管制官が無線でパイロットに指示した予定飛行高度）とを比較する。高度異常判定部１２２は、選択高度と飛行高度とが不一致の場合に、警報を出力させる。また、高度異常判定部１２２は、選択高度と飛行高度とが一致している場合、予測到達高度を算出する処理に進む。
【００６０】
次に、管制警報装置１０の高度異常判定部１２２は、航空機が水平飛行に移行した際に到達する予測到達高度を算出する（ステップＳ２０３）。すなわち、高度異常判定部１２２は、情報取得部１２１が取得した「飛行高度」及び「垂直速度」（例えば、上昇率）と、予定飛行高度（例えば、「飛行計画高度」）に基づいて、監視対象の航空機が水平飛行に移行した際に到達する予測到達高度（図７の高度ＥＨ１〜ＥＨ３）を算出する。
【００６１】
次に、高度異常判定部１２２は、予測到達高度が現在の飛行高度と所定の閾値との間であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。すなわち、高度異常判定部１２２は、算出した予測到達高度（図７の高度ＥＨ１〜ＥＨ３）が、現在の飛行高度と所定の閾値（図７の高度ＴＨ１）との間であるか否かを判定する。高度異常判定部１２２は、予測到達高度が現在の飛行高度と所定の閾値との間である場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０１に戻す。また、高度異常判定部１２２は、予測到達高度が現在の飛行高度と所定の閾値との間でない場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）に、処理をステップＳ２０５に進める。
【００６２】
ステップＳ２０５において、高度異常判定部１２２は、予定飛行高度における所定の許容範囲を超えると判定し、警報処理部１２３は、航空管制装置５０に警報を出力させる。ステップＳ２０５の処理後に、警報処理部１２３は、処理をステップＳ２０１に戻す。
【００６３】
このように、本実施形態によると、高度異常判定部１２２は、飛行計画の中にある飛行高度（管制官が無線でパイロットに指示した飛行高度）と、ダウンリンク情報の中にある選択高度（パイロットが管制官からの指示を受けて航空機に設定した高度）とを比較する。そして、高度異常判定部１２２が、飛行計画の中にある飛行高度と選択高度とが不一致である場合には警報を出すことにより、パイロットの設定ミスにより航空機が許容範囲を超えた高度に達することを事前に検知可能となる。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態による管制警報装置１０は、情報取得部１２１（取得部の一例）と、高度異常判定部１２２（判定部の一例）とを備えている。情報取得部１２１は、航空機が発信したダウンリンク情報のうちの、航空機によって測定された当該航空機の飛行高度と、飛行高度の変化を示す情報とを少なくとも含む飛行パラメータ情報と、当該航空機の予定された飛行高度を示す予定飛行高度とを取得する。そして、高度異常判定部１２２は、情報取得部１２１が取得した、航空機の飛行高度及び飛行高度の変化を示す情報を少なくとも含む飛行パラメータ情報と、予定飛行とに基づいて、航空機が予定飛行高度を通過して、当該予定飛行高度における所定の許容範囲を超えるか否かを、所定の許容範囲を超える前に判定する。
これにより、本実施形態による管制警報装置１０は、航空機の飛行高度及び飛行高度の変化を示す情報を少なくとも含む飛行パラメータ情報に基づいて判定処理を行うので、航空機が予定飛行高度における所定の許容範囲を超える前に、所定の許容範囲を超えるか否かを判定することができる。そのため、本実施形態による管制警報装置１０は、航空機の管制において、安全性を向上させることができる。
【００６５】
また、本実施形態による管制警報装置１０は、高度異常判定部１２２が所定の許容範囲を超えると判定した場合に、航空機が所定の許容範囲を超えることを示す警報を、出力部（例えば、表示部５２）に対して所定の許容範囲を超える前に出力させる警報処理部１２３を備える。
これにより、本実施形態による管制警報装置１０は、航空機が予定飛行高度における所定の許容範囲を超える前に、航空機が所定の許容範囲を超えることを示す警報を出力させることができる。そのため、本実施形態による管制警報装置１０は、航空機の管制において、安全性を向上させることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、高度異常判定部１２２は、航空機の飛行高度と、飛行高度の変化を示す情報とに基づいて、航空機が水平飛行に移行した際に到達する予測到達高度を推定する。高度異常判定部１２２は、推定した予測到達高度が、航空機の飛行高度と、所定の許容範囲内の所定の閾値との間の高度であるか否かに応じて、航空機が所定の許容範囲を超えるか否かを判定する。
これにより、本実施形態による管制警報装置１０は、航空機が予定飛行高度における所定の許容範囲を超えるか否かを、簡易な手段で正確に判定することができる。
なお、所定の閾値は、警報が出力された時点で航空機が回避動作を取った場合に、航空機が所定の許容範囲を超えないように設定されている。これにより、本実施形態による管制警報装置１０は、より安全性を向上させることができる。
【００６７】
また、本実施形態では、飛行高度の変化を示す情報には、高度変化率（例えば、上昇率、下降率、垂直速度など）が含まれる。高度異常判定部１２２は、航空機の飛行高度と、高度変化率と、予定飛行高度とに基づいて、所定の許容範囲を超えるか否かを判定する。
これにより、本実施形態による管制警報装置１０は、航空機が予定飛行高度における所定の許容範囲を超えるか否かを、より簡易な手段で正確に判定することができる。
【００６８】
また、本実施形態による管制警報装置１０は、情報取得部１２１（取得部の一例）と、高度異常判定部１２２（判定部の一例）とを備えている。情報取得部１２１は、管制官が指示した航空機の予定された飛行高度を示す指示飛行高度と、当該航空機が発信したダウンリンク情報に含まれる予定飛行高度であって、パイロットが設定した予定された飛行高度を示す予定飛行高度とを取得する。高度異常判定部１２２は、情報取得部１２１取得した、指示飛行高度と、予定飛行高度とが一致しているか否かを判定する。
これにより、本実施形態による管制警報装置１０は、パイロットの設定ミスにより航空機が許容範囲を超えた高度に達することを事前に判定することができる。よって、本実施形態による管制警報装置１０は、航空機の管制において、安全性を向上させることができる。
【００６９】
また、本実施形態による航空管制システム１は、ＡＤＳ受信装置６０（受信装置の一例）と、管制警報装置１０と、航空管制装置５０とを備えている。ＡＤＳ受信装置６０は、航空機が発信するダウンリンク情報を受信する。航空管制装置５０は、管制警報装置１０によって、航空機が所定の許容範囲を超えると判定された場合に、航空機が所定の許容範囲を超えることを示す警報を出力する出力部（例えば、表示部５２）を有する。
これにより、本実施形態による航空管制システム１は、管制警報装置１０と同様に、航空機の管制において、安全性を向上させることができる。
【００７０】
また、本実施形態による管制警報方法は、取得ステップと、判定ステップとを含んでいる。取得ステップにおいて、管制警報装置１０が、航空機が発信したダウンリンク情報のうちの、航空機によって測定された当該航空機の飛行高度と、飛行高度の変化を示す情報とを少なくとも含む飛行パラメータ情報と、当該航空機の予定された飛行高度を示す予定飛行高度とを取得する。そして、判定ステップにおいて、管制警報装置１０が、取得ステップにて取得した、航空機の飛行高度及び飛行高度の変化を示す情報を少なくとも含む飛行パラメータ情報と、航空機の飛行計画に含まれる予定飛行高度とに基づいて、航空機が予定飛行高度を通過して、当該予定飛行高度における所定の許容範囲を超えるか否かを、所定の許容範囲を超える前に判定する。
これにより、本実施形態による管制警報方法は、管制警報装置１０と同様に、航空機の管制において、安全性を向上させることができる。
【００７１】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態による管制警報装置１０及び航空管制システム１について、図面を参照して説明する。
なお、本実施形態における管制警報装置１０は、高度異常判定部１２２による航空機の予測到達高度の算出方法が異なる点を除いて、図１及び図２に示す第１の実施形態における構成と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００７２】
本実施形態における高度異常判定部１２２は、航空機の飛行高度と、飛行高度の変化を示す情報（例えば、垂直速度）とに基づいて、航空機が所定の期間のうちに到達する最高地点の高度である予測到達高度を推定する。なお、この所定の期間は、例えば、ダウンリンク情報が定期的に通知される場合、定期通知の間隔に基づき定められてもよいし、次のダウンリンク情報を取得するまでの時間の長さに基づき定められてもよい。高度異常判定部１２２は、推定した予測到達高度が、航空機の飛行高度と、所定の許容範囲内の所定の閾値との間の高度であるか否かに応じて、航空機が所定の許容範囲を超えるか否かを判定する。
【００７３】
ここで、図９を参照して、本実施形態における高度異常判定部１２２による予測到達高度の算出処理、及び判定処理の一例ついて説明する。
図９は、本実施形態による高度異常の判定を説明する図である。この図において、高度Ｈ１、高度Ｈ２、高度Ｈ１Ｈ、高度Ｈ１Ｌ、高度Ｈ２Ｌ、及び閾値（高度ＴＨ１）は、図７に示す例と同様である。また、ΔＨも、例えば、３００フィートであり、図７に示す例と同様である。
【００７４】
図９に示す例では、航空機ＡＰ４〜ＡＰ６が、例えば、離陸により上昇し、オートパイロットにより、予定飛行高度（高度Ｈ１）で水平飛行に移行する場合である。本実施形態では、高度異常判定部１２２は、航空機が現在の高度及び現在の上昇率（垂直速度）により所定の期間のうちに到達する最高地点の高度である予測到達高度を算出する。
【００７５】
図９に示す例では、航空機ＡＰ１〜ＡＰ３が、例えば、離陸により上昇し、オートパイロットにより、予定飛行高度（高度Ｈ１）で水平飛行に移行する場合である。本実施形態では、高度異常判定部１２２は、航空機の飛行高度と、飛行高度の変化を示す情報とに基づいて、航空機が所定の期間Ｔ１のうちに到達する予測到達高度を算出する。
【００７６】
ここで、高度異常判定部１２２が航空機ＡＰ４に対して算出した予測到達高度が高度ＥＨ４であり、この場合、高度異常判定部１２２は、航空機ＡＰ４が所定の許容範囲を超えると判定する。また、高度異常判定部１２２が航空機ＡＰ５に対して算出した予測到達高度が高度ＥＨ５であり、この場合、高度異常判定部１２２は、航空機ＡＰ５が所定の許容範囲を超えると判定する。また、高度異常判定部１２２が航空機ＡＰ６に対して算出した予測到達高度が高度ＥＨ６であり、この場合、高度異常判定部１２２は、航空機ＡＰ６が所定の許容範囲を超えないと判定する。
【００７７】
このように、図９に示す例では、高度異常判定部１２２は、航空機ＡＰ４、及び航空機ＡＰ５が、所定の許容範囲を超えると判定し、警報処理部１２３は、当該判定結果に基づいて、所定の許容範囲を超える前に、高度異常を示す警報を出力させることができる。また、高度異常判定部１２２は、航空機ＡＰ６が、所定の許容範囲を超えないと判定する。
なお、図９に示す例では、航空機が上昇して予定飛行高度で水平飛行する場合について説明したが、航空機が下降して予定飛行高度で水平飛行する場合についても同様である。
【００７８】
次に、図１０を参照して、本実施形態による管制警報装置１０の動作の一例について説明する。
図１０は、本実施形態による管制警報装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。
この図において、ステップＳ３０１及びステップＳ３０２の処理は、図８に示すステップＳ２０１及びステップＳ２０２の処理と同様であるのでここではその説明を省略する。
【００７９】
ステップＳ３０３において、高度異常判定部１２２は、航空機が水平飛行に移行するのに必要な所定の期間に、現在の航空機の状態を維持した場合に到達する予測到達高度を算出する。すなわち、高度異常判定部１２２は、情報取得部１２１が取得した「飛行高度」及び「垂直速度」（例えば、上昇率）と、予定飛行高度（例えば、「飛行計画高度」）に基づいて、航空機が所定の期間（図９の期間Ｔ１）に、到達する予測到達高度（図９の高度ＥＨ４〜ＥＨ６）を算出する。
【００８０】
次に、高度異常判定部１２２は、予測到達高度が予定飛行高度と所定の閾値との間であるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。すなわち、高度異常判定部１２２は、算出した予測到達高度（図９の高度ＥＨ４〜ＥＨ６）が、予定飛行高度（図９の高度Ｈ１）と所定の閾値（図９の高度ＴＨ１）との間であるか否かを判定する。高度異常判定部１２２は、予測到達高度が予定飛行高度と所定の閾値との間である場合（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ３０１に戻す。また、高度異常判定部１２２は、予測到達高度が予定飛行高度と所定の閾値との間でない場合（ステップＳ３０４：ＮＯ）に、処理をステップＳ３０５に進める。
続く、ステップＳ３０５の処理は、図８に示すステップＳ２０５の処理と同様であるのでここではその説明を省略する。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態による管制警報装置１０は、高度異常判定部１２２が、航空機の飛行高度と、飛行高度の変化を示す情報（例えば、垂直速度）とに基づいて、航空機が所定の期間に到達する予測到達高度を推定する。高度異常判定部１２２は、推定した予測到達高度が、航空機の飛行高度と、所定の許容範囲内の所定の閾値との間の高度であるか否かに応じて、航空機が所定の許容範囲を超えるか否かを判定する。
これにより、本実施形態による管制警報装置１０は、航空機が予定飛行高度における所定の許容範囲を超えるか否かを、第１の実施形態と同様に、簡易な手段で正確に判定することができる。
【００８２】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上記の各実施形態において、高度異常判定部１２２が、ダウンリンク情報のうちの飛行高度と垂直速度（上昇率・下降率）とを用いて予測到達高度を推定する例を説明したが、これに限定されるものではない。高度異常判定部１２２は、例えば、ダウンリンク情報のうちの他の飛行パラメータ（大気速度、対地速度、ロール角、トラック角など）に基づいて、予測到達高度を推定してもよい。また、高度異常判定部１２２は、予測到達高度を算出することで推定する例を説明したが、飛行高度、垂直速度（上昇率・下降率）などのパラメータに対応する予測到達高度を予めテーブル化して、このテーブルを参照することで予測到達高度を推定してもよい。
【００８３】
また、高度異常判定部１２２は、飛行パラメータ情報に基づいて、航空機の予測飛行経路を算出し、算出した予測飛行経路が、予定飛行高度を通過して、所定の許容範囲内の所定の閾値を超えるか否かによって、所定の許容範囲を超える前に、所定の許容範囲を超えると判定するようにしてもよい。この場合も管制警報装置１０は、第１及び第２の実施形態と同様の効果を奏する。
【００８４】
また、上記の各実施形態において、閾値（高度ＴＨ１）は、予定飛行高度（高度Ｈ１）と上限高度（高度Ｈ１Ｈ）との間の高度である例を説明したが、この閾値（高度ＴＨ１）は、予定飛行高度（高度Ｈ１）又は上限高度（高度Ｈ１Ｈ）と等しい値に設定されてもよい。
また、上記の第２の実施形態において、航空機が水平飛行に移行するのに必要な所定の期間Ｔ１は、同一の期間を用いる例を説明したが、航空機の機種、気象情報、大気速度、対地速度などに応じて異なる値が設定されてもよい。
【００８５】
また、上記の各実施形態において、予定飛行高度には、飛行情報管理装置２０から取得した飛行計画情報に含まれるものを利用する場合について説明したが、ダウンリンク情報に含まれる「選択高度」を予定飛行高度として利用してもよい。
【００８６】
また、上記の各実施形態において、管制警報装置１０は、独立した装置として構成する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、情報処理装置４０、又は航空管制装置５０が、管制警報装置１０の機能の全部又は一部を備える構成としてもよい。また、管制警報装置１０は、複数の装置に分散して構成するようにしてもよい。
また、上記の各実施形態において、航空管制装置５０は、航空機が予定飛行高度における所定の許容範囲を超えることを示す警報を表示部５２（出力部の一例）に出力する例を説明したが、スピーカなどに音による警報を出力してもよい。
【００８７】
また、上記各実施形態において、高度異常判定部１２２は、航空機が予定飛行高度を通過して、当該予定飛行高度における所定の許容範囲を超えるか否かを判定する例を説明したが、以下のように、管制官が指定した指示飛行高度と、ダウンリンク情報に含まれる「選択高度」（予定飛行高度）とが一致しているか否かを判定してもよい。
例えば、管制官は、飛行計画情報に基づく指示飛行高度を航空機のパイロットに指示するとともに、入力部５１を介して航空管制装置５０に航空機を識別する識別情報（例えば、「機名（便名）」）と、指示飛行高度とを入力する。航空管制装置５０は、入力部５１を介して受け付けられた識別情報と指示飛行高度とを関連付けて記憶部１１に記憶させる。
一方、航空機では、パイロットが、管制官によって指示された指示飛行高度を予定飛行高度として設定する。すなわち、管制官によって指示された指示飛行高度が、予定飛行高度としてトランスポンダ７０に設定される。
【００８８】
情報取得部１２１は、ダウンリンク情報に含まれる予定飛行高度と識別情報（例えば、「機名（便名）」）とを取得するとともに、当該識別情報（例えば、「機名（便名）」）と関連付けられた指示飛行高度を記憶部１１から取得する。そして、高度異常判定部１２２は、取得部が取得した、指示飛行高度と、予定飛行高度とが一致しているか否かを判定する。高度異常判定部１２２は、指示飛行高度と、予定飛行高度とが一致していない場合に、航空機に設定されている予定飛行高度が異常であることを示す警報を表示部５２（出力部の一例）に出力する。
【００８９】
このように、情報取得部１２１は、管制官が指示した航空機の予定された飛行高度を示す指示飛行高度と、当該航空機が発信したダウンリンク情報に含まれる予定飛行高度であって、パイロットが設定した予定された飛行高度を示す予定飛行高度とを取得してもよい。そして、高度異常判定部１２２は、情報取得部１２１が取得した、指示飛行高度と、予定飛行高度とが一致しているか否かを判定してもよい。
これにより、航空管制装置５０は、例えば、パイロットが誤って予定飛行高度を設定してしまった場合に、異常であることを示す警報を出力させることができる。すなわち、航空管制装置５０は、航空機が管制官によって指示された指示飛行高度おける所定の許容範囲を超える前に、パイロットによる予定飛行高度の設定誤りを判定することができる。よって、航空管制装置５０は、航空機の管制において、安全性を向上させることができる。
【００９０】
なお、上述した航空管制システム１が備える各構成は、内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した航空管制システム１が備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述した航空管制システム１が備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。
【００９１】
また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に航空管制システム１が備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００９２】
また、上述した機能の一部又は全部を、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
【００９３】
上述した航空管制システム１では、飛行情報管理装置２０から受信した飛行計画に基づき処理を行っているが、情報処理装置４０が飛行計画等に基づき航空機の予定軌道を示すトラジェクトリ情報（航空機を識別する識別情報（例えば、機名（便名）など）と、予定軌道の位置を示す位置情報（例えば、緯度、経度、予定高度）と、予定時刻と、スコークコードを含む）を作成する機能をさらに備え、飛行計画に代わりトラジェクトリ情報を用いることとしてもよい。
なお、予定軌道の位置を示す情報とは、例えば、航路上の通過点を示すＦＩＸ（フィックス）であってもよいし、ＦＩＸ以外の針路が変化する位置、方向が変化する位置であってもよい。また、予定軌道の位置を示す情報は、管制官が予め指定してもよいし、所定のアルゴリズムにより抽出された位置であってもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１  航空管制システム
１０  管制警報装置
１１、２１、４１、５４  記憶部
１２  制御部
２０  飛行情報管理装置
２２  管理処理部
３０  レーダー装置
４０  情報処理装置
４２  管制情報処理部
５０  航空管制装置
５１  入力部
５２  表示部
５３  管制制御部
６０  ＡＤＳ受信装置
７０  トランスポンダ
１２１  情報取得部
１２２  高度異常判定部
１２３  警報処理部
【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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