(57)【要約】【課題】管制官に対して迅速かつより信頼性能の高い管制情報を提供する。【解決手段】観測手段により観測された観測データから目標物の位置情報を検出する信号処理部と、この信号処理部により検出された前記目標物の観測周期毎の位置情報が入力され、最新の前記目標物の位置情報と前回検出された前記目標物の位置情報とから前記目標物について追尾処理を行う第１の追尾処理部と、前記目標物の観測周期毎の位置情報が入力され、最新の前記目標物の位置情報と過去検出された前記目標物の複数の位置情報とから前記目標物について追尾処理を行う第２の追尾処理部とを備え、前記第１の追尾処理部の処理結果を表示部に表示する一方、前記第２の追尾処理部の処理結果を前記第１の追尾処理部に入力し、その処理結果により前記第１の追尾処理部の処理結果を修正するようにした。【選択図】        図１
2005011160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観測手段により観測された観測データから目標物の位置情報を検出する信号処理部と、この信号処理部により検出された前記目標物の観測周期毎の位置情報が入力され、最新の前記目標物の位置情報と前回検出された前記目標物の位置情報とから前記目標物について追尾処理を行う第１の追尾処理部と、前記目標物の観測周期毎の位置情報が入力され、最新の前記目標物の位置情報と過去検出された前記目標物の複数の位置情報とから前記目標物について追尾処理を行う第２の追尾処理部とを備え、前記第１の追尾処理部の処理結果を表示部に表示する一方、前記第２の追尾処理部の処理結果を前記第１の追尾処理部に入力し、その処理結果により前記第１の追尾処理部の処理結果を修正するようにしたことを特徴とする航空管制システム。
【請求項２】
前記観測手段は、前記第２の追尾処理部からの処理結果により観測範囲を制御することを特徴とする請求項１記載の航空管制システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーダ装置を介して入手した目標物の位置情報から目標物の追尾処理を行い、その処理結果を表示部に表示して管制官の管制業務を支援する航空管制システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーダ装置を介して入手された航空機等（以下、目標物という。）の位置情報は、情報処理装置による追尾処理等が施された後、管制施設内に設置された管制表示装置に管制情報として表示される。各管制官はこのような管制情報を参照して各種の管制業務を遂行するので、この管制情報はレーダ装置の観測周期に応じて一定周期で更新されることが望ましい。しかし、取り扱うデータ数が大量になり、通信容量がオーバフローすると、レーダ装置の観測周期内にこれらの管制情報を表示することが困難となり、例えば、追尾処理後の各航跡データに優先度付け行い、この優先度が高い航跡データを優先的に位置補正して管制表示装置に表示するというものが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３３８４００公報（第３頁−第４頁、図１−図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の航空管制システムは以上のように構成されていたので、優先度が高い航跡データについては信頼度の高い管制情報を表示することができるものの、優先度が低い航跡データについては信頼度の低い管制情報しか表示することができず、目標物の数が増加してくると、ごく一部の目標物以外は信頼性の高い管制情報を表示することができないという問題点があった。また、全ての目標物の位置情報について同様の追尾処理を行うように構成されているので、例えば、高度な追尾処理方式を採用した場合には、情報処理装置の処理負荷が増大して航跡データの取得に長時間を要することとなり、信頼性の高い管制情報を得ることができる一方で、このような信頼性の高い管制情報が得られる目標物の数がさらに減少するという問題点があった。
【０００５】
近年、航空機の安全性はレーダや管制システムによる地上からの支援により大幅に向上しているが、航空機利用の拡大に伴って飛行便数はますます増加する傾向にある。航空機の飛行便数が増加すると、各航空機間の位置関係を正確に把握することが必要となり、このような飛行便数の増加等に対応して各目標物について迅速かつ信頼性の高い管制情報を提供することが必要となる。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたものであり、レーダ装置等の観測手段の観測周期を短縮して各目標物について信頼性の高い管制情報を得ることができる一方、そのように短縮された観測手段の観測周期に応じた各目標物の管制情報を表示装置に表示することができ、管制官に対して迅速かつより信頼性能の高い管制情報を提供することができる新規な航空管制システムを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る航空管制システムは、観測手段により観測された観測データから目標物の位置情報を検出する信号処理部と、この信号処理部により検出された前記目標物の観測周期毎の位置情報が入力され、最新の前記目標物の位置情報と前回検出された前記目標物の位置情報とから前記目標物について追尾処理を行う第１の追尾処理部と、前記目標物の観測周期毎の位置情報が入力され、最新の前記目標物の位置情報と過去検出された前記目標物の複数の位置情報とから前記目標物について追尾処理を行う第２の追尾処理部とを備え、前記第１の追尾処理部の処理結果を表示部に表示する一方、前記第２の追尾処理部の処理結果を前記第１の追尾処理部に入力し、その処理結果により前記第１の追尾処理部の処理結果を修正するようにしたものである。
【０００８】
請求項２の発明に係る航空管制システムは、前記観測手段が前記第２の追尾処理部からの処理結果により観測範囲を制御するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図１を用いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１による航空管制システムを示すブロック構成図である。図１において、１は空港内あるいは空港周辺に設置されたレーダ装置等の観測手段、２は観測手段による入手された観測データから航空機等の目標物の位置情報（距離、方位、仰角等のデータ：以下、位置情報という。）を検出する信号処理部、３は信号処理部２により検出された目標物の位置情報が入力され、後述するような各種の追尾処理等を施す情報処理部、４は信号処理部２により検出された目標物の位置情報が入力され、観測手段１の観測周期に対応した追尾処理を行う第１の追尾処理部（以下、簡易処理部という。）、５は信号処理部２により検出された目標物の位置情報が入力され、観測手段１の観測周期とは追尾性能を重視した高精度な追尾処理を行う第２の追尾処理部（以下、通常処理部という。）、６は信号処理部２，簡易処理部５の処理結果がそれぞれ入力され、各目標物の位置及びそれらの追尾結果等を表示する表示装置である。なお、図１に示すように、通常処理部５の処理結果が観測手段１に入力されており、観測手段１は入力された通常処理部５の処理結果に基づいてその観測範囲を制御している。
【００１０】
次に図１に示す航空管制システムの動作について説明する。観測手段１は予め設定した観測周期により空港及び空港周辺の観測を行う。観測手段１の観測が開始されると、観測手段１の観測により取得された観測データが信号処理部２に出力される。信号処理部２は入力された観測データから航空機等の目標物について位置情報を検出する。例えば、レーダ装置を用いた場合、予め設定したしきい値を越える所定レベルのレーダ信号を目標物からの反射信号であると判断しこのようなレーダ信号から目標物の位置情報を検出する。この目標物の位置情報は、観測手段１の観測周期毎に取得された観測データに基づいて検出されるものであり、観測手段１の観測周期毎に新たな位置情報が検出されて出力される。なお、複数の目標物が検出されると各目標物についての位置情報がそれぞれ検出されて出力される。
【００１１】
信号処理部２により検出された目標物の位置情報は情報処理装置３と表示装置６とに入力される。情報処理装置３には簡易処理部４及び通常処理部５が設けられており、これら簡易処理部４及び通常処理部５においてそれぞれの追尾処理が行われる。簡易処理部４の追尾処理は、観測手段１の観測周期に対応させて行うものであり、例えば、信号処理部２により検出された最新の目標物の位置情報と前回検出された目標物の位置情報とから現在の目標物の運動情報（速度、進行方向、上昇下降等：以下、運動情報という。）を推定する追尾処理を行う。このように、簡易処理部４における追尾処理は取り扱うデータ量が少なく（最新の位置情報と過去１サンプリング分の位置情報のみ）、信号処理部２において多数の目標物の位置情報が検出された場合にも観測手段１の観測周期に対応した追尾周期を維持することができる。
【００１２】
なお、簡易処理部４の処理負荷に余裕がある場合には、観測手段１の観測周期に対応した追尾周期を維持できる範囲で簡易処理部４の追尾条件を変更することが可能であり、例えば、最新の位置情報と過去１サンプリング分以上の位置情報とから各目標物についての追尾処理を行うようにしてもよい。
【００１３】
また、通常処理部５の追尾処理は、目標物に対する高精度な追尾性能を確保するために行うものであり、例えば、信号処理部２により検出された最新の目標物の位置情報と過去検出された目標物の複数の位置情報とから現在の目標物の運動情報を推定する追尾処理を行う。このように、通常処理部５における追尾処理は取り扱うデータ量が多く（最新の位置情報と過去数サンプリング分の位置情報）、過去数サンプリング分の位置情報に基づいて追尾処理を行っているので、一度誤った推定が行われたとしても、次回の追尾処理において追尾結果の修正を行うことができ、各目標物に対する追尾外れを防止して高精度な追尾性能を維持することができる。
【００１４】
なお、通常処理部６は過去数サンプリング分の位置情報に基づいて各目標物についての追尾処理を行うので、処理負荷が大きく、追尾周期は簡易処理部４よりも長時間となるが、後述するように、簡易処理部４の追尾結果を用いて目標物についての追尾結果を表示するように構成しているので、たとえ通常処理部５の追尾周期が観測手段１の観測周期よりも長時間となっても管制官に提供する管制情報がそれによって影響を受けることはない。
【００１５】
簡易処理部４の処理結果は表示装置６に出力される。表示装置６には信号処理部２により検出された各目標物の位置情報も入力されており、表示装置６はこれら各目標物の位置情報と簡易処理部４の追尾結果とを表示信号に変換し、これらの情報を管制情報としてモニタ等の表示部（図示省略）に表示する。図２は表示装置６により表示された管制情報の表示例を示す表示画面図である。図２おいて、７は表示装置６の表示画面、８は表示画面７に表示された空港、９は目標物の位置情報であってその目標物を示すシンボルマーク、１０は各目標物についての簡易処理部４の追尾結果である。表示装置６は、例えば図２に示すような管制情報をモニタ等の表示部に表示することによって各管制官に対して管制情報を提供する。
【００１６】
通常処理部５の処理結果は観測手段１に出力される。観測手段１は通常処理部５の追尾結果を参照して観測範囲の制御等を行う。例えば、観測手段１をレーダ装置により構成した場合、レーダ装置の空中線の指向方向が信号処理部２の処理により検出された目標物の方向となるような制御を行うことができる。上述したように、通常処理部５は目標物を高精度の追尾処理を行うので、このような高精度の追尾結果に基づいて空中線の指向方向を正確に目標物に対して指向させることができる。
【００１７】
なお、簡易処理部４は通常処理部５よりも追尾精度が低いので、表示装置６により提供される管制情報があまり正確でないことも考えられるが、この点に関しては、通常処理部５の処理結果を適当なタイミングで簡易処理部４にフィードバックすることにより解消することができる。例えば、観測手段１の数回の観測周期毎に通常処理部５の追尾結果を簡易処理部４に出力するように構成し、簡易処理部４は通常処理部５からの追尾結果が入力されるとその追尾結果を自己の追尾結果として修正し、以降は通常処理部５の追尾結果を自己の追尾結果として使用するような処理を繰り返して実行する。その際、表示装置６により表示する管制情報は通常処理部５の追尾結果を用いて更新する。
【００１８】
この場合、簡易処理部４と通常処理部５との間の処理結果に大きな相違があると表示装置６により表示される管制情報が大幅に変更されることとなり、このような管制情報の大幅な変更は管制官の判断にも多大の影響を及ぼす可能性が高い。従って、通常処理部５の追尾結果を簡易処理部４に出力するタイミングはあまり間隔を設けずにできるだけ短い間隔に設定する。
【００１９】
以上のように、実施の形態１による航空管制システムでは、観測手段１の観測周期に近い比較的短い追尾周期にて目標物についての追尾処理を行う簡易処理部４と、目標物について高精度な追尾処理を行う通常処理部５とを設け、簡易処理部４の追尾結果を表示装置６により表示すると共に、通常処理部５の処理結果を所定のタイミングで簡易処理部４に入力し、この通常処理部５の処理結果を簡易処理部４の結果として使用するように構成したので、複数の目標物について信頼性の高い管制情報を得ることができる一方、そのような複数の目標物についての管制情報を短い周期で更新して表示部に表示することができ、管制官に対して迅速かつより信頼性能の高い管制情報を提供することができる。
【００２０】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。図２はこの発明の実施の形態２による航空管制システムを示すブロック構成図である。図２おいて、１１は通常処理部５の追尾結果を蓄積する記憶手段であり、所定の追尾周期にて処理された通常処理部５の追尾結果を追尾情報として順次蓄積する。このように記憶手段１１に蓄積した各目標物についての追尾情報については、例えば、データを解析して最適な観測周期、追尾周期の設定、飛行便数、運行スケジュール等の飛行計画等に利用する。なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示し、これらについての詳細な説明は省略する。
【００２１】
以上のように、実施の形態２による航空管制システムでは、上述したような実施の形態１による航空管制システムと同様な効果が得られるとともに、さらに、所定の追尾周期にて処理された通常処理部５の追尾結果を追尾情報として記憶手段１１に蓄積するので、このように蓄積した各目標物についての追尾情報を最適な観測周期あるいは追尾周期の設定、飛行便数、運行スケジュール等の飛行計画に利用することができ、航空管制の安全性を向上させることができる。
【００２２】
【発明の効果】
この発明によれば、複数の目標物について信頼性の高い管制情報を得ることができる一方、そのような複数の目標物についての管制情報を短い周期で更新して表示部に表示することができ、管制官に対して迅速かつより信頼性能の高い管制情報を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１による航空管制システムを示すブロック構成図である。
【図２】図１の表示装置６により表示された管制情報の表示例を示す表示画面図である。
【図３】実施の形態２による航空管制システムを示すブロック構成図である。
【符号の説明】
１  観測手段（レーダ装置）、２  信号処理部、３  情報処理装置、
４  第１の追尾手段（簡易処理部）、５  第２の追尾手段（通常処理部）、
６  表示装置、７  表示画面、９  目標物の位置情報。
【図１】
2005011160.tif 000003
【図２】
2005011160.tif 000004
【図３】
2005011160.tif 000005