(57)【要約】【課題】既存の無線伝搬路への支障検討をサポートするために離隔距離の計算装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムを提供する。【解決手段】離隔距離の計算装置８００は、記憶部８１０と、実空間の各座標値を等価空間の座標値に変換する座標空間変換部８２０と、建築物から当該無線伝搬路までの距離が最小となる交錯点の座標値を算出する算出部８３０と、直交座標系の座標値から楕円体座標系の座標値に変換する直交座標系／楕円体座標系変換部８４０と、等価空間における楕円体座標系の座標値を、実空間における楕円体座標系の座標値に再変換する再変換部８５０と、建築物の座標値と再変換後の各交錯点の座標値とに基づいて、建築物と当該交錯点との間の距離を算出する距離算出部８６０とを含む。【選択図】図８
2012085139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メモリおよび前記メモリに結合されたプロセッサを備えるコンピュータを、離隔距離の計算装置として機能させるためのプログラムであって、前記プログラムは、前記プロセッサに、
建築物の設置場所の座標値の入力を受け付けるステップと、
予め特定された複数の無線局の各々の座標値を前記メモリにロードするステップと、
地球形状を定義する情報の入力を受け付けるステップと、
複数の無線局のうちの２つの無線局を組み合わせることにより、複数の無線伝搬路を形成するステップと、
前記建築物の設置場所の座標値が用いられる空間を、実空間から等価空間に変換するステップと、
前記形成された複数の無線伝搬路の各々について、前記設置場所から当該無線伝搬路までの距離が最小となる位置に相当する交錯点の座標値を計算するステップと、
座標系を直交座標系から極座標系に変換するステップと、
座標値が用いられる空間を、等価空間から実空間に変換するステップと、
各無線伝搬路について、前記座標値と前記交錯点との間の直線距離を離隔距離として算出するステップと、
算出した各前記離隔距離を、長さに応じて順位付けするステップと、
順位付けした各前記離隔距離から、最短の離隔距離を選択するステップとを実行させる、プログラム。
【請求項２】
前記座標値は、緯度、経度および海抜高を含み、
前記地球形状を定義する情報の入力を受け付けるステップは、曲率半径の入力を受け付けるステップを含む、請求項１に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、離隔距離を計算する技術に関し、より特定的には、無線伝搬路と建築物との離隔距離の計算に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、送電工事等に伴う無線伝搬路の支障の有無を検討する回数が増加する傾向にある。この背景として、送電線路工事業務要綱制定に伴い、鉄塔その他の建築物の新設、建替、嵩上げ工事計画の際、多重無線伝搬路への影響確認が必要になったことがある。また、不意に無線伝搬路が遮断される事例が発生する場合もあり、突発的に、無線伝搬路への支障の有無の検討が求められる場合もある。
【０００３】
ここで、無線伝搬路の支障の有無の検討とは、鉄塔その他の建築物が、無線伝搬路上の障害となり得る可能性があるかどうかを検討することをいう。具体的には、この検討では、鉄塔その他の建築物と、無線伝搬路との離隔距離を計算し、離隔距離から当該無線伝搬路の第１フレネルゾーン半径を引いた値をクリアランスとして算出し、当該クリアランスが予め定められた値以上であるか否かが確認される。
【０００４】
二地点間の距離を計算する技術として、たとえば、特開２００９−８０１３６号公報（特許文献１）は、線形補間により第１の点と第２の点との距離を計算する技術を開示している（［要約］参照）。
【０００５】
また、特開２０００−８８５８５号公報（特許文献２）は、地球楕円体状での距離または位置をディジタル領域で計算する場合に好適な距離計算装置を開示している（段落０００１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−８０１３６号公報
【特許文献２】特開２０００−８８５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来、離隔距離を算出するための手順は、客観的に定式化されていないため、計算者の主観に依存する部分があった。そのため、精密な離隔距離を計算する場合には、手間を要し、容易に計算できなかった。また、計算の精度にも限界があった。
【０００８】
本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、送電線鉄塔の移設工事、高層建築物の新設等における既存の無線伝搬路への支障検討をサポートするために、コンピュータを離隔距離の計算装置として機能させるためのプログラムを提供することである。他の局面の目的は、離隔距離の計算精度が上がる計算装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施の形態に従うと、メモリおよびメモリに結合されたプロセッサを備えるコンピュータを、離隔距離の計算装置として機能させるためのプログラムが提供される。このプログラムは、プロセッサに、建築物の設置場所の座標値の入力を受け付けるステップと、予め特定された複数の無線局の各々の座標値をメモリにロードするステップと、地球形状を定義する情報の入力を受け付けるステップと、複数の無線局のうちの２つの無線局を組み合わせることにより、複数の無線伝搬路を形成するステップと、建築物の設置場所の座標値が用いられる空間を、実空間から等価空間に変換するステップと、形成された複数の無線伝搬路の各々について、設置場所から当該無線伝搬路までの距離が最小となる位置に相当する交錯点の座標値を計算するステップと、座標系を直交座標系から極座標系に変換するステップと、座標値が用いられる空間を、等価空間から実空間に変換するステップと、各無線伝搬路について、座標値と交錯点との間の直線距離を離隔距離として算出するステップと、算出した各離隔距離を、長さに応じて順位付けするステップと、順位付けした各離隔距離から、最短の離隔距離を選択するステップとを実行させる。
【００１０】
好ましくは、座標値は、緯度、経度および海抜高を含む。地球形状を定義する情報の入力を受け付けるステップは、曲率半径の入力を受け付けるステップを含む。
【発明の効果】
【００１１】
一実施の形態に従うと、無線伝搬路と新たに設置される無線局との間の離隔距離が容易に計算できる。
【００１２】
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】無線伝搬路の構成を表わす図である。
【図２】離隔距離を算出するための手続きの全体の一部を表わす図である。
【図３】無線鉄塔１１０，１２０および送電鉄塔１４０の設置を表わす図である。
【図４】等角地図における航路と地球表面における航路とを表わす図である。
【図５】無線鉄塔１１０，１２０および送電鉄塔１４０の位置関係を鉛直方向に表わす図である。
【図６】直交座標系における緯線と経線とを表す図である。
【図７】離隔距離の計算装置として機能するコンピュータシステム７００のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図８】計算装置８００によって実現される機能の構成を表すブロック図である。
【図９】計算装置８００として機能するコンピュータシステム７００のＣＰＵ７１０が実行する一連の処理の一部を表わすフローチャートである。
【図１０】指定位置Ｐの情報の入力画面１０１０を表わす図である。
【図１１】無線伝搬路を構成する各無線局の情報を表わす図である。
【図１２】無線局の位置の座標を変換するために用いられる画面である。
【図１３】座標系の変換および空間の変換を表わす図である。
【図１４】地球を模式的に表わす図である。
【図１５】ＷＧＳ−８４に従う実空間の座標値を等価空間の座標値に変換する態様を表わす図である。
【図１６】無線伝搬路を構成する各無線局の位置関係を表わす情報である。
【図１７】交錯点Ｈを計算するときに用いられるテーブル１５００を表わす図である。
【図１８】ベクトル平面で交錯点Ｈを表す図である。
【図１９】モニタ７８０によって表示されるテーブル１６００を表わす図である。
【図２０】直交座標から楕円体座標に変換するときにモニタ７８０が表示する画面を表わす図である。
【図２１】直交座標から楕円体座標への座標変換を表わす図である。
【図２２】モニタ７８０の画面の表示態様を表わす図である。
【図２３】地球のような球面を等価空間からＷＧＳ−８４に従う実空間に変換することを説明するための図である。
【図２４】モニタ７８０によって表示される離隔距離の計算テーブル１９００を表わす図である。
【図２５】送電鉄塔１４０と無線伝搬路１３０との間の離隔距離１５０の計算態様を表わす図である。
【図２６】モニタ７８０が表示するテーブル２０００を表わす図である。
【図２７】モニタ７８０が表示するテーブル２１００を表わす図である。
【図２８】モニタ７８０が表示する計算結果の画面を表わす図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１５】
＜無線伝搬路の概要＞
図１を参照して、本実施の形態に係る無線伝搬路について説明する。図１は、無線伝搬路の構成を表わす図である。無線伝搬路１３０は、無線局（Ａ局）を構成する無線鉄塔１１０と、無線局（Ｂ局）を構成する無線鉄塔１２０とによって構成される。無線鉄塔１１０と無線鉄塔１２０との間の近傍には、たとえば送電鉄塔１４０が設置されている。無線伝搬路１３０と送電鉄塔１４０との最端距離は、離隔距離１５０として規定される。
【００１６】
＜技術思想＞
図２を参照して、本発明に係る技術思想について説明する。図２は、離隔距離を算出するための手続きの全体の一部を表わす図である。この手続きは、たとえば、周知の構成を有するコンピュータによって実行される。
【００１７】
ステップ２１０にて、コンピュータは、ベクトル空間を実空間から等価空間に変換する。コンピュータは、さらに、等価空間におけるベクトルＳＲとベクトルＰＨとの内積が０になる無線伝搬路１３０上の交錯点Ｈを求める。ベクトルＳＲは、二つの無線局の各座標値によって特定される。ベクトルＰＨは、送電鉄塔１４０の座標値と、交錯点Ｈの座標値とによって特定される。この計算は、２つの無線局の組み合わせにより構成される各無線伝搬路の各々について行なわれる。
【００１８】
ステップ２２０にて、コンピュータは、送電鉄塔１４０を示す点Ｐと各交錯点Ｈとの各々の離隔距離１５０の中から、最小の距離をもたらす無線鉄塔の組み合わせおよび交錯点Ｈを選出する。
【００１９】
ステップ２３０にて、コンピュータは、等価空間の座標系における交錯点Ｈの座標値を、実空間の座標系における交錯点Ｈ′に再変換する。
【００２０】
ステップ２４０にて、コンピュータは、交錯点Ｈ′と送電鉄塔１４０の始点Ｐとの間の離隔距離１５０を算出し、離隔距離１５０から第１フレネルゾーン半径を差し引いたものをクリアランス距離として算出する。
【００２１】
＜クリアランス距離の算出＞
図３を参照して、本実施の形態におけるクリアランス距離の算出について説明する。図３は、大地における無線鉄塔１１０，１２０および送電鉄塔１４０の設置を表わす図である。
【００２２】
図３に示されるように、無線鉄塔１１０，１２０と送電鉄塔１４０とは、それぞれ球面の大地に配置されている。無線伝搬路１３０は、大気の誘電率の影響を受けて湾曲している。また、球面の大地は、たとえばＲを地球半径とした場合、１／Ｒの曲率で湾曲している。この場合、前述のとおり、コンピュータは、離隔距離１５０を最初に算出し、離隔距離１５０から第１フレネルゾーン半径を差し引いて、クリアランス距離を算出する。
【００２３】
＜計算誤差の背景＞
次に、図４を参照して、２地点間の距離の計算誤差について説明する。図４は、等角地図における航路と地球表面における航路とを表わす図である。
【００２４】
たとえば、大圏航路４３０と等角航路４４０とが図４（Ａ）のように示される場合、地球表面上では、大圏航路４３０と等角航路４４０とは、図４（Ｂ）のように示される。すなわち、等角地図上での直線経路と、実際の直線経路とは同じにはならず、北半球においては、実際の電波は、地図上では、上向きに弓なりの軌跡を描くことになる。なお、等角航路とは、常に同じ方向を向いて進む航路をいう。また、大圏航路とは、目的地までの距離が最短となる航路をいい、たとえば無線伝搬路が大圏航路に相当する。
【００２５】
図５を参照して、２地点間の距離の計算誤差に関してさらに説明する。図５は、無線鉄塔１１０，１２０および送電鉄塔１４０の位置関係を鉛直方向に表わす図である。無線鉄塔１１０，１２０は、実際の地形５３０の表面に設置される。ジオイド５２０は、ある地点（日本の場合は、東京湾の平均海面）を基準とした等重力ポテンシャル面として規定される。また、地球形状の基本定義として準拠楕円体５１０が規定される。準拠楕円体５１０は、たとえばＷＧＳ−８４楕円体（世界測地系）が採用される。このとき、無線鉄塔１１０の標高５４０、無線鉄塔１２０の標高５５０、送電鉄塔１４０の標高５８０は、計算の際に考慮される必要がある。
【００２６】
図５に示されるように、電波は、大気中では屈折し直進しない。屈折率は、一般的に、空気密度の濃淡に起因するため、大気下層ほど屈折率が増大し、結果として、電波は、鉛直方向下向きに引っ張られる形となる。その結果、実際の無線伝搬路５６０における離隔距離５６２と、送電鉄塔１１０と送電鉄塔１２０とを結ぶ直線経路５７０における離隔距離５７２とは、異なる。
【００２７】
また、前述のように、地球は、回転楕円体に近い形状であり、また表面には凹凸が形成されている。したがって、無線鉄塔１１０，１２０、送電鉄塔１４０の重力ポテンシャル位置および傾きは、それぞれの位置で異なる。
【００２８】
＜座標系＞
図６を参照して、座標系の定義について説明する。図６は、直交座標系における緯線と経線とを表す図である。前述のように、本実施の形態においては、地球形状を定義として、ＷＧＳ−８４（世界測地系）を用いる。赤道半径ａは、６３７８１３７ｍである。扁平率ｆは、２９８．２５７２２３-1である。ジオイド高さｈGは、ジオイドモデル２０００に従う。
【００２９】
この場合、地球の表面上にある地点Ｐの直交座標系における座標値および極座標系における座標値は、たとえば、以下の式（１）のように示される。また、卯酉線曲率半径Ｎは、式（２）のように示される。楕円体高さｈは、ｈ＝ｈG＋ｈAとして表わされる。第１離心率ｅ2は、ｅ2＝ｆ（２−ｆ）として表わされる。
【００３０】
【数１】
2012085139.tif 000003
【００３１】
＜ハードウェア構成＞
図７を参照して、本実施の形態に係る離隔距離の計算装置の具体的構成の一態様について説明する。図７は、離隔距離の計算装置として機能するコンピュータシステム７００のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【００３２】
コンピュータシステム７００は、主たる構成要素として、プログラムを実行するＣＰＵ７１０と、コンピュータシステム７００の使用者による指示の入力を受けるマウス７２０およびキーボード７３０と、ＣＰＵ７１０によるプログラムの実行により生成されたデータ、又はマウス７２０若しくはキーボード７３０を介して入力されたデータを揮発的に格納するＲＡＭ７４０と、データを不揮発的に格納するハードディスク７５０と、光ディスク駆動装置７６０と、モニタ７８０と、通信ＩＦ（Interface）７９０とを含む。各構成要素は、相互にデータバスによって接続されている。光ディスク駆動装置７６０には、ＣＤ−ＲＯＭ７６２その他の光ディスクが装着される。
【００３３】
コンピュータシステム７００における処理は、各ハードウェアおよびＣＰＵ７１０により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、ハードディスク７５０に予め格納されている場合がある。また、ソフトウェアは、ＣＤ−ＲＯＭ７６２その他の記憶媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラムとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、光ディスク駆動装置７６０その他の読取装置によりその記憶媒体から読み取られて、あるいは、通信ＩＦ７９０を介してダウンロードされた後、ハードディスク７５０に一旦格納される。そのソフトウェアは、ＣＰＵ７１０によってハードディスク７５０から読み出され、ＲＡＭ７４０に実行可能なプログラムの形式で格納される。ＣＰＵ７１０は、そのプログラムを実行する。
【００３４】
図７に示されるコンピュータシステム７００を構成する各構成要素は、一般的なものである。したがって、本発明の本質的な部分は、ＲＡＭ７４０、ハードディスク７５０、ＣＤ−ＲＯＭ７６２その他の記憶媒体に格納されたソフトウェア、あるいはネットワークを介してダウンロード可能なソフトウェアであるともいえる。なお、コンピュータシステム７００の各ハードウェアの動作は周知であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【００３５】
なお、記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ（Flexible  Disk）、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク（ＭＯ（Magnetic Optical Disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc））、ＩＣ（Integrated Circuit）カード（メモリカードを含む）、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Electronically Programmable Read-Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。
【００３６】
ここでいうプログラムとは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
【００３７】
＜機能構成＞
図８を参照して、本実施の形態に係る離隔距離の計算装置８００の構成についてさらに説明する。図８は、計算装置８００によって実現される機能の構成を表すブロック図である。計算装置８００は、記憶部８１０と、座標空間変換部８２０と、算出部８３０と、直交座標系／楕円体座標系変換部８４０と、再変換部８５０と、距離算出部８６０と、解析部８７０と、出力部８８０とを含む。座標空間変換部８２０は、楕円体座標系／直交座標系変換部８２１と、実空間／等価空間変換部８２２とを含む。計算装置８００は、上記のコンピュータシステム７００によって実現される。他の局面においては、記憶装置８００は、各演算処理を実行する回路素子その他のハードウェアの組み合わせとしても実現可能である。
【００３８】
記憶部８１０は、建築物が設置される場所の座標値と、予め特定された複数の無線局の各々の座標値とを格納している。記憶部８１０は、ハードディスクその他の不揮発記憶装置又はＲＡＭその他の揮発性記憶装置として実現される。
【００３９】
座標空間変換部８２０は、実空間における各座標値を、等価空間における座標値に変換するように構成されている。
【００４０】
算出部８３０は、等価空間における座標値を用いて、各無線局から任意の二つの無線局を選択することによって構成される無線伝搬路の各々について、建築物から当該無線伝搬路までの距離が最小となる交錯点の座標値をそれぞれ算出するように構成されている。
【００４１】
再変換部８５０は、等価空間における各座標値を、実空間における各座標値にそれぞれ再変換するように構成されている。
【００４２】
距離算出部８６０は、建築物の座標値と再変換後の各交錯点の座標値とに基づいて、建築物と当該交錯点との間の距離を算出するように構成されている。
【００４３】
解析部８７０は、距離算出部８６０により得られた結果を用いて、特定された最小の離隔距離１５０に関する詳細情報を、記憶部８１０から読み出す。詳細情報は、たとえば、当該離隔距離１５０をもたらす二つの無線局の名称、交錯点Ｈまでの直線距離および水平面距離、交錯点の地理緯度および地理経度などを含む。詳細は後述する（図２７）。
【００４４】
他の局面に従う計算装置８００において、座標空間変換部８２０は、第１の変換機能としての楕円体座標系／直交座標系変換部８２１と、第２の変換機能としての実空間／等価空間変換部８２２とを含む。楕円体座標系／直交座標系変換部８２１は、実空間における楕円体座標系に基づく座標値を、実空間における直交座標系に基づく座標値に変換するように構成されている。実空間／等価空間変換部８２２は、実空間における直交座標系に基づく座標値を、等価空間における直交座標系に基づく座標値に変換するように構成されている。他の局面に従う計算装置８００は、さらに、第３の変換機能としての直交座標系／楕円体座標系変換部８４０を備える。直交座標系／楕円体座標系変換部８４０は、算出部８３０によって算出された各交錯点の座標値を、等価空間における直交座標系に基づく座標値から、等価空間における楕円体座標系に基づく座標値に変換するように構成されている。再変換部８５０は、等価空間における楕円体座標系に基づく座標値を、実空間における楕円体座標系に基づく座標値に再変換するように構成されている。
【００４５】
さらに他の局面において、直交座標系／楕円体座標系変換部８４０は、予め定められた反復処理を実行するように構成されている。
【００４６】
＜制御構造＞
図９を参照して、本実施の形態に係る計算装置８００の制御構造について説明する。図９は、計算装置８００として機能するコンピュータシステム７００のＣＰＵ７１０が実行する一連の処理の一部を表わすフローチャートである。
【００４７】
ステップＳ９１０にて、ＣＰＵ７１０は、マウス７２０またはキーボード７３０を介して指定位置Ｐの情報（緯度、経度、海抜高）の入力を受け付ける。指定位置Ｐは、たとえば送電鉄塔１４０である。
【００４８】
ステップＳ９１５にて、ＣＰＵ７１０は、ハードディスク７５０その他の不揮発記憶装置から、複数の無線局の各々に関連付けられた情報をＲＡＭ７４０のワーク領域にロードする。その情報は、各無線局の名称、当該無線局が設置されている場所の緯度、経度、海抜高、ジオイド高、地上高等を含む。各無線局は、少なくとも２つの無線局を組み合わせることにより、無線伝搬路を形成する。
【００４９】
ステップＳ９２０にて、ＣＰＵ７１０は、地球形状の定義情報（図６）の入力を受け付ける。この定義情報は、コンピュータシステム７００の外部から読み込まれてもよいし、マウス７２０、キーボード７３０その他の入力装置によりコンピュータシステム７００のユーザによって入力されてもよい。定義情報は、予め作成されたものであって、たとえば、国土地理院によって提供される「日本のジオイド２０００」が用いられる。
【００５０】
ステップＳ９２５にて、ＣＰＵ７１０は、ステップＳ９１５においてロードした情報に基づいて、複数の無線局のうちの２つの無線局を組み合わせることにより、複数の無線伝搬路を形成する。
【００５１】
ステップＳ９３０にて、ＣＰＵ７１０は、指定位置Ｐの座標値が用いられる空間を、実空間から等価空間に変換する。
【００５２】
ステップＳ９３５にて、ＣＰＵ７１０は、各無線伝搬路について、指定位置Ｐから当該無線伝搬路までの距離が最小となる位置に相当する交錯点Ｈの座標値を計算する。
【００５３】
ステップＳ９４０にて、ＣＰＵ７１０は、座標系を直交座標系から極座標系に変換する。
【００５４】
ステップＳ９４５にて、ＣＰＵ７１０は、座標値が用いられる空間を、等価空間から実空間に変換する。
【００５５】
ステップＳ９５０にて、ＣＰＵ７１０は、各無線伝搬路について、離隔距離１５０として、指定位置Ｐと交錯点Ｈとの間の直線距離ＰＨを算出する。
【００５６】
ステップＳ９５５にて、ＣＰＵ７１０は、算出した各離隔距離１５０を、その長さに応じて順位付けする。
【００５７】
ステップＳ９６０にて、ＣＰＵ７１０は、順位付けした離隔距離から、最短の離隔距離１５０を選択し、当該離隔距離をもたらした２つの無線局についての詳細情報をハードディスク７５０からロードし、その詳細情報を用いて解析処理を実行する（図２７）。
【００５８】
ステップＳ９６５にて、ＣＰＵ７１０は、報告用のシートをモニタ７８０に出力する（図２８）。
【００５９】
＜データ構造＞
図１０は、指定位置Ｐの情報の入力画面１０１０を表わす図である。入力画面１０１０は、件名と目標地点の名称と、目標地点にある建物の諸元とを含む。当該項目は、たとえば緯度と経度と海抜高とを含む。入力画面１０１０に示されるデータは、コンピュータシステム７００の使用者が直接入力してもよく、あるいは、コンピュータシステム７００に接続されている他のコンピュータ装置から地理的情報として転送されてもよい。
【００６０】
図１１は、無線伝搬路を構成する各無線局の情報を表わす図である。モニタ７８０は、局リスト１１１０と、区間リスト１１２０と、伝搬区間リスト１１３０とを表示する。これらの表示は、ハードディスク７５０に格納されているデータ、あるいは通信Ｉ／Ｆ７９０を介してコンピュータシステム７００の外部（たとえば、コンピュータシステム７００に電気的に接続されている他の情報処理装置）から与えられたデータに基づいて表示される。局リスト１１１０は、局番号１１１１と、局名１１１２と、緯度１１１３と、経度１１１４と、海抜高（標高）１１１５と、ジオイド高１１１６と、地上高１１１７とを含む。
【００６１】
区間リスト１１２０は、区間番号１１２１と、高群局であるＡ局１１２２と、第１の反射板１１２３と、第２の反射板１１２４と、低群局であるＢ局１１２５と、転送容量１１２６と、高群局の送信周波数１１２７と、低群局の送信周波数１１２８と、空中線直径１１２９とを含む。
【００６２】
伝搬区間リスト１１３０は、伝搬区間番号１１３１と、区間番号１１３２と、伝搬路の甲端１１３３と、伝搬路の乙端１１３４とを含む。
【００６３】
図１２は、無線局の位置の座標を変換するために用いられる画面である。モニタ７８０は、地球形状定義テーブル１２１０と、局データ座標変換表１２２０と、テーブル１２３０とを表示する。地球形状定義テーブル１２１０は、定数１２１１と、値１２１２と、点定数１２１３と、当該定数の値１２１４と、定数１２１５と、当該定数の値１２１６とを含む。
【００６４】
局データ座標変換表１２２０は、局番号１２２１と、局名１２２２と、緯度１２２３と、経度１２２４と、海抜高（標高）１２２５と、ジオイド高１２２６と、地上高１２２７とを含む。テーブル１２３０は、局番号１２３１と、局名１２３２と、地理緯度（θ）１２３３と、方位角（φ）１２３４と、卯酉線曲率半径（Ｎ）１２３５とを含む。
【００６５】
図１３は、座標系の変換および空間の変換を表わす図である。モニタ７８０は、変換テーブル１３１０，１３２０を表示する。変換テーブル１３１０は、局番号１３１１と、局名１３１２と、直交座標系で表わされた座標値１３１３とを含む。
【００６６】
変換テーブル１３２０は、局番号１３２１と、局名１３２２と、等価平面の楕円体座標で表わされた座標値１３２３と、等価平面の直交座標系で表わされた座標値１３２４とを含む。
【００６７】
ここで、図１４を参照して、等価空間について説明する。図１４は、地球を模式的に表わす図である。前述のとおり、無線伝搬路の屈折率は、時間によってまたは空間に応じて変動するため、標準モデルとして、地球の半径をｋ倍した空間を定義する。ここでｋを地球の等価半径係数と呼び、本実施の形態においては、ｋ＝４／３の定数とする。
【００６８】
図１５を参照して、実空間から等価空間への変換について説明する。図１５は、ＷＧＳ−８４に従う実空間の座標値を等価空間の座標値に変換する態様を表わす図である。
【００６９】
ＷＧＳ−８４に従う実空間においては、送受信点Ｓの位置は、たとえば式（３）のように表わされる。
【００７０】
【数２】
2012085139.tif 000004
【００７１】
この場合、等価半径係数ｋを４／３にして空間座標を変換すると、各送受信点の座標値は、たとえば式（４）のように示される。
【００７２】
【数３】
2012085139.tif 000005
【００７３】
図１６は、無線伝搬路を構成する各無線局の位置関係を表わす情報である。モニタ７８０は、テーブル１４００を表示する。テーブル１４００は、モニタ７８０に示される他のデータと同様に、ＲＡＭ７４０もしくはハードディスク７５０に格納されているデータ、または、コンピュータシステム７００の外部から通信Ｉ／Ｆ７９０を介してコンピュータシステム７００に与えられたデータに基づいている。テーブル１４００は、距離１４１１と、伝搬区間１４１２と、区間番号１４１３と、伝搬路の甲端１４１４と、伝搬路の乙端１４１５と、実空間における交錯点１４１６と、等価平面における交錯点１４１７とを含む。
【００７４】
図１７は、交錯点Ｈを計算するときに用いられるテーブル１５００を表わす図である。モニタ７８０は、テーブル１５００を表示する。テーブル１５００は、距離１５１１と、甲乙間の方向ベクトル１５１２と、距離の二乗の最小条件Ｔを求めるためのパラメータ１５１３と、エラー回避のための判定項目１５１４とを含む。
【００７５】
図１８を参照して、本実施の形態に係る交錯点Ｈの算出について説明する。図１８は、ベクトル平面で交錯点Ｈを表す図である。無線伝搬路１３０における交錯点Ｈは、送電鉄塔１４０から無線伝搬路１３０までの離隔距離１５０が最小となる位置として特定される。送電鉄塔１４０から交錯点Ｈまでを表わすベクトルｂが最小となる交錯点Ｈの条件は、無線伝搬路１３０を表わすベクトルａとベクトルｂとが直交することである。ここで、ベクトルａ＝Ｒ−Ｓであり、ベクトルｂ＝Ｈ−Ｐであり、Ｈ＝Ｓ＋ｔａとする。変数ｔは、媒介変数である。
【００７６】
この場合、以下の式（５）のようにモデル化される。ここで、０≦ｔ≦１であるとき、交錯点Ｈが存在する。そのとき交錯点Ｈの位置は、式（６）のように表わされる。
【００７７】
【数４】
2012085139.tif 000006
【００７８】
図１９は、モニタ７８０によって表示されるテーブル１６００を表わす図である。テーブル１６００は、各無線局の座標値を直交座標系における座標値から楕円体座標系における座標値に変換するときに用いられる。テーブル１６００は、離隔距離１６１１と、交錯点Ｈの座標値１６１２，１６１３，１６１４を含む。
【００７９】
図２０を参照して、直交座標から楕円体座標への変換について説明する。図２０は、直交座標から楕円体座標に変換するときにモニタ７８０が表示する画面を表わす図である。モニタ７８０は、ＲＡＭ７４０またはハードディスク７５０に格納されているデータに基づいて、テーブル１７００，１７１０を表示する。テーブル１７００は、伝搬区間１７１１と、非同期の等価平面における座標値１７１２と、１回目の再帰処理の結果１７１３とを含む。テーブル１７１０は、伝搬区間番号１７１４と、複数の再帰処理の結果とを含む。複数の再帰処理の結果は、たとえば、明示的には、２回目の再帰処理の結果１７１５と、６回目の再帰処理の結果１７１６とを含む。その他の再帰処理の結果は、本実施の形態における説明として本質的ではないため、表示しない。図２０の場合、６回目の再帰処理においてθの差分値が０となっており、計算結果が収束していることが、当業者に容易に理解される。
【００８０】
図２１は、直交座標から楕円体座標への座標変換を表わす図である。座標変換は、たとえば、以下の式（７）を反復実行することにより行なわれる。このとき、収束条件は、式（８）のように示される。なお、一実施の形態の場合、地球規模の楕円体においては、反復回数ｉ＝６前後で、解は収束する。本実施の形態においては、念のため反復回数ｉ＝１０まで計算することができる。ただし、反復回数ｉの値は、上述のものに限られない。
【００８１】
【数５】
2012085139.tif 000007
【００８２】
図２２および図２３を参照して、等価空間から実空間への変換について説明する。図２２は、モニタ７８０の画面の表示態様を表わす図である。モニタ７８０における表示は、前述のように、ＲＡＭ７４０もしくはハードディスク７５０に格納されているデータ、または、通信Ｉ／Ｆ７９０を介してコンピュータシステム７００に与えられたデータに基づいて行なわれる。モニタ７８０は、テーブル１８００，１８１０を表示する。テーブル１８００は、伝搬区間番号１８１１と、等価平面における地理情報１８１２とを含む。テーブル１８１０は、伝搬区間番号１８１３と、実空間の極座標系における地理情報１８１４と、実空間の直交座標系における地理情報（すなわち直交座標値）１８１５とを含む。
【００８３】
図２３は、地球のような球面を等価空間からＷＧＳ−８４に従う実空間に変換することを説明するための図である。等価空間における交錯点Ｈ′の地理的情報は、たとえば式（９）のように示される。
【００８４】
【数６】
2012085139.tif 000008
【００８５】
ここで、等価半径係数ｋ＝４／３を適用して、空間座標変換を実行すると、実空間における交錯点Ｈの座標値は、式（１０）のように示される。
【００８６】
【数７】
2012085139.tif 000009
【００８７】
図２４は、離隔距離を計算するためのテーブル１９００を表わす図である。モニタ７８０は、テーブル１９００を表示する。テーブル１９００は、伝搬区間番号１９１０と、実空間における極座標値１９１１とを含む。極座標に従う地理情報１９１１は、直線距離１９１２，１９１３と伝搬距離１９１４とを含む。このうち、直線距離１９１２は、前述の離隔距離１５０に相当する。
【００８８】
次に、図２５を参照して、本実施の形態に係るクリアランスの計算について説明する。図２５は、送電鉄塔１４０と無線伝搬路１３０との間の離隔距離１５０の計算態様を表わす図である。前述のとおり、クリアランス１５２は、離隔距離１５０から第１フレネルゾーン２５００の半径を差し引いたものとして定義される。より詳しくは、第１フレネルゾーン２５００の半径は、以下のように式（１１）として規定される。ステップＳ９５０において算出した離隔距離１５０からこの第１フレネルゾーン２５００の半径を差し引くことにより、送電鉄塔１４０と無線伝搬路１３０との間のクリアランスが求められる。
【００８９】
【数８】
2012085139.tif 000010
【００９０】
図２６を参照して、伝搬区間の順位付けについて説明する。図２６は、モニタ７８０が表示するテーブル２０００を表わす図である。順位付けは、ＣＰＵ７１０のソート処理によって実現される。テーブル２０００は、見出し２０１０と、順位２０２０と、伝搬区間２０３０と、局区間２０４０と、交錯点までの距離２０５０とを含む。交錯点までの距離２０５０は、すなわち離隔距離に相当する。
【００９１】
図２７を参照して、最短の離隔距離の解析について説明する。図２７は、モニタ７８０が表示するテーブル２１００を表わす図である。テーブル２１００は、離隔距離が最小となる無線局に関する情報を含む。これらのデータは、ステップＳ９１５においてロードされた無線伝搬路の情報に基づいている。コンピュータシステム７００の使用者は、テーブル２１００の情報を参照することにより、計算結果の詳細を確認することができる。
【００９２】
図２８を参照して、報告シートの出力について説明する。図２８は、モニタ７８０が表示する計算結果の画面を表わす図である。ステップＳ９１０からステップＳ９５５に示される各処理に基づいて最短の離隔距離をもたらす無線伝搬路が決定されると、モニタ７８０は、当該無線伝搬路を構成する無線局に関連付けられた情報に基づいて、図２８に示されるような画面を表示する。このような表示により、コンピュータシステム７００の使用者は、計算結果を視覚情報として確認することができる。
【００９３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本実施の形態に係るプログラムがインストールされて実行されるコンピュータは、たとえば、送電線鉄塔の移設工事、高層建築物の新設等の場合において、既存の無線伝搬路への支障検討をサポートするための離隔距離の計算装置として機能することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１１０，１２０  無線鉄塔、１３０，５６０  無線伝搬路、１４０  送電鉄塔、１５０，５６２，５７２  離隔距離、４３０  大圏航路、４４０  等角航路、５１０  準拠楕円体、５２０  ジオイド、５３  地形、５４０，５５０，５８０  標高、７００  コンピュータシステム、７１０  ＣＰＵ、７２０  マウス、７３０  キーボード、７４０  ＲＡＭ、７５０  ハードディスク、７６０  光ディスク駆動装置、７６２  ＣＤ−ＲＯＭ、７８０  モニタ、７９０  通信Ｉ／Ｆ、１０１０  入力画面、１４００，１５００，１６００，１７００，１７１０，１８００，１８１０，１９００，２０００，２１００  テーブル。
【図１】
2012085139.tif 000011
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2012085139.tif 000026
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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