(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛行場管制区域内の気象情報を提供する気象情報提供システムにおいて、
気象データサーバから定期的に提供される、前記飛行場管制区域を含む広域気象データを受信する受信手段と、
レイリー散乱／ブラッグ散乱の反射波を観測し、その観測結果から降雨時／晴天時の全方位の風速を算出することで、前記飛行場管制区域内の風分布を観測し、数分間隔で出力する気象観測装置と、
前記広域気象データを初期値とし、前記風分布を含む気象観測データを逐次データ同化して前記区域内の気象予測モデルを作成・更新し、当該予測モデルから前記区域内の１ｋｍメッシュ以下の風分布を含む極細密気象予測演算を行い、その演算結果を気象予測情報として出力する気象予測演算装置と
を具備することを特徴とする気象情報提供システム。
【請求項２】
前記気象予測演算装置は、前記気象予測演算結果からウィンドシア／ダウンバーストの発生時期及び発生場所を予測検知する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の気象情報提供システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、飛行場管制区域内の気象情報を提供する気象情報提供システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
飛行場管制において、離発着する航空機や飛行船（以下、飛行物体）を安全に誘導するには、飛行経路上の風分布を考慮する必要がある。このため、従来では、管制区域内にドップラーレーダ、ウィンドプロファイラ等を設置して雨天時、晴天時の風分布観測を行っている。最近では、ドップラーレーダに、ブラッグ散乱の反射を観測することで晴天時の風分布を観測する機能を付加し、レーダによる気象情報を効率的に使用する手法も提案されている（例えば特許文献１または２参照）。
【０００３】
しかしながら、従来の飛行場管制用の気象情報提供システムでは、単に風分布を含む気象観測結果を提供しているにとどまり、風分布の変化を予測することまでは行っていないのが現状である。特に局所的にかつ短時間でのみ発生するウィンドシアやダウンバーストについては、飛行物体の離発着の際に重大な影響を及ぼすにもかかわらず、特別な手だては行われていない。
【特許文献１】特開２００２−３１６８１公報
【特許文献２】特開２００２−３１６８３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上述べたように、従来の飛行場管制用の気象情報提供システムでは、単に風分布の観測結果を提示しているにすぎず、ウィンドシアやダウンバースト等の急激な風分布の変化を予測するようなことはなされていない。
【０００５】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、飛行場管制区域において、風分布を含む気象予測情報を提供し、さらには短時間かつ局所的に発生するウィンドシアやダウンバーストの発生を予測して、飛行物体の離着陸時の安全確保に寄与することのできる気象情報提供システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためにこの発明は、飛行場管制区域内の気象情報を提供する気象情報提供システムにおいて、気象データサーバから定期的に提供される、前記飛行場管制区域を含む広域気象データを受信する受信手段と、前記飛行場管制区域内の風分布を含む気象状況を観測する気象観測装置と、前記広域気象データを初期値とし、前記風分布を含む気象観測データを逐次データ同化して前記区域内の気象予測モデルを作成・更新し、当該予測モデルから前記区域内の任意の場所、時刻における風分布を含む極細密気象予測演算を行い、その演算結果を気象予測情報として出力する気象予測演算装置とを具備して構成され、さらに、前記気象予測演算装置は、前記気象予測演算結果からウィンドシア／ダウンバーストの発生を予測検知する手段をさらに備えるものとする。
【０００７】
上記構成による気象情報提供システムでは、例えば気象庁から定期的に提供される広域気象予測データを初期値として気象予測モデルを作成し、このモデルに飛行場管制区域内の風分布を含む気象状況の観測結果をデータ同化することで逐次更新する。そして、予測モデルから前記区域内の任意の場所、時刻における風分布を含む極細密気象予測演算を行い、その演算結果を気象予測情報として提供する。さらに、気象予測演算結果からウィンドシア／ダウンバーストの発生を予測検知し、その発生領域への飛行物体の進入を未然に防ぐ処置を促す。
【発明の効果】
【０００８】
したがってこの発明によれば、飛行場管制区域において、風分布を含む気象予測情報を提供し、さらには短時間かつ局所的に発生するウィンドシアやダウンバーストの発生を予測して、飛行物体の離着陸時の安全確保に寄与することのできる気象情報提供システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。  
図１はこの発明に係わる飛行場管制区域用の気象情報提供システムの一実施形態を示す構成図である。図１において、気象予測演算装置ＣＰは、本システムの中核をなすもので、当該装置ＣＰを構成する通信処理部１１は、通信インターフェース１２を通じてネットワークＮＴに接続され、当該ネットワーク上の例えば気象庁等の気象データサーバＤＳから定期的（１日２回ないしは４回）に配信される広域規模の気象データ（以下ＧＰＶ（Grid Point Value）データと記す）１３ａを受信すると共に、飛行場気象管制区域内に設置される気象観測装置ＷＤからの気象観測データを受信する。上記気象観測装置ＷＤは、種々の観測機器によって気温、気圧等の気象内容を観測すると共に、ドップラーレーダＤＲにより上記区域内のレイリー散乱／ブラッグ散乱の反射波を観測し、その観測結果から降雨時／晴天時の全方位の風速を算出することで風分布を観測し、観測された気象データ数分間隔で更新し出力する。
【００１０】
上記気象予測演算装置ＣＰにおいて、上記通信処理部１１で入手されたＧＰＶデータ１３ａ及び風分布を含む気象観測データ１３ｂは、データ格納部１３に格納され、気象予測演算部１４からの要求に応じて選択的に取り込まれる。この気象予測演算部１４は、ＧＰＶデータを初期値として気象予測モデルを作成し、この気象予測モデルに数分間隔で提供される気象観測データを同化させることで気象予測モデルを逐次更新する。そして、このモデルから任意の時刻、場所に対する気象予測を演算する。
【００１１】
この気象予測演算部１４で求められた気象予測データは予測データ格納部１５に蓄積される。また、ウィンドシア／ダウンバースト予測部１６は、上記気象予測演算部１４から出力された気象予測データをもとに、飛行に影響を与えるウィンドシア／ダウンバーストの発生時期、発生場所の予測を行う。気象予測データ、予測されたウィンドシア／ダウンバースト情報は、管制塔などに設けられる表示装置ＭＴに表示される。
【００１２】
次に、上記構成による気象予測演算装置ＣＰの動作について、図２を参照して説明する。図２は、気象予測演算装置ＣＰのデータ処理手順とその内容を示すフローチャートである。
【００１３】
まず、通信Ｉ／Ｆ１２により気象データサーバＤＳからＧＰＶデータ１３ａを受信すると、通信処理部１１は、その受信データをデータ格納部１３に記憶する（Ｓ２１）。上記気象予測演算部１４は、データ格納部１３からＧＰＶデータ１３ａを取り込んで、当該ＧＰＶデータを初期値とする気象予測モデルを作成し、このモデルから１ｋｍメッシュ以下の極細密気象予測演算を行い、予測演算結果を予測データ格納部１５に記憶する（Ｓ２２）。
【００１４】
次に、気象観測装置ＷＤから気象観測データ１３ｂを受信すると、通信処理部１１は、その受信データをデータ格納部１３に記憶する（Ｓ２３）。上記気象予測演算部１４は、上記データ格納部１３から気象観測データ１３ｂを取り込んで、この気象観測データ１３ｂを上記モデルにデータ同化して、上記計算された予測値を補正する（Ｓ２４）。補正後の予測値は、予測データ格納部１５に格納される。以後、新たなＧＰＶデータが得られるまで、補正後の予測値をもとに、気象観測データ１３ｂをデータ同化し、予測結果を更新する（Ｓ２５）。データ同化の手法としては、例えば、ナッジング法や変分法などを用いることができる。
【００１５】
上記気象予測演算部１４において計算された極細密気象予測の予測値は、ウィンドシア／ダウンバースト予測部１６に供給される。このウィンドシア／ダウンバースト予測部１６は、上記予測値をもとに、飛行に影響を与えるウィンドシアやダウンバーストを予測検知する予測計算を行い、ウィンドシア／ダウンバーストの発生を予測する予測データを出力する。この予測データは、管制塔などに設けられる表示装置ＭＴに出力され、上記予測されたウィンドシア／ダウンバースト情報が表示される。図３にその表示例を示す。これにより、管制官は、飛行経路上に発生するウィンドシアやダウンバーストを航空機のパイロットに通報し、危険を回避することが可能となる。
【００１６】
以上述べたように、気象予測装置は、気象データサーバＤＳから提供されるＧＰＶデータ１３ａと、気象観測装置ＷＤから提供される風分布を含む気象観測データ１３ｂを受信し、データ格納部１３にそれぞれ記憶する。そして、気象予測演算部１４は、ＧＰＶデータ１３ａを初期値とする気象予測モデルを作成し、このモデルに基づいて極細密気象予測演算を行い、求められた予測値を予測データ格納部１５に格納する。さらに、風分布を含む気象観測データ１３ｂを上記モデルにデータ同化して極細密気象予測演算を行い、上記求められた予測値を補正して、補正後の予測値を予測データ格納部１５に格納する。そして、ウィンドシア／ダウンバースト予測部１６では、上記予測値をもとに、ウィンドシア／ダウンバーストの発生を予測する予測データを出力するものである。
【００１７】
したがって、上記実施形態によれば、飛行場管制区域内において、風分布を含む気象予測が可能となり、特に短時間かつ局所的に発生するウィンドシアやダウンバーストを予測することが可能となる。例えば、航空機が着陸時にダウンバーストに遭遇すると、はじめは向かい風のため機体が上方に持ち上げられ、パイロットが機首を下げると、急激に下降気流を受け、さらに追い風を受けて機体は下降し墜落に至ってしまう。このような安全飛行に影響を与えるウィンドシアやダウンバーストに対し、本発明による気象情報提供システムでは、前もってその発生場所、発生時刻を予測し、その予測結果から、ウィンドシアやダウンバーストに遭遇しそうな航空機に対して回避行動をとるようにパイロットに指示することにより、航空機事故を未然に防止することができる。
【００１８】
なお、上記実施形態では、気象庁が公開しているＧＰＶデータを利用する場合について説明したが、同様の気象予測情報を公開している気象データサーバが存在する場合には、これを利用することも可能である。  
その他、気象情報提供システムの構成や活用する気象予測データの種類や形式、また、気象予測演算処理の手順とその内容についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００１９】
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明に係る飛行場管制区域用の気象情報提供システムの一実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態における気象予測演算装置のデータ処理手順とその内容を示すフローチャート。
【図３】同実施形態における表示部に表示されるウィンドシア及びダウンバーストの予測を示す図。
【符号の説明】
【００２１】
ＣＰ…気象予測演算装置、１１…通信処理部、１２…通信インターフェース、１３…観測データ格納部、１４…気象予測モデル演算部、１５…予測データ格納部、ＮＴ…ネットワーク、ＤＳ…気象データサーバ、ＤＲ…ドップラーレーダ、ＷＤ…気象観測装置。
【図１】
0004515980.tif 000002
【図２】
0004515980.tif 000003
【図３】
0004515980.tif 000004