電波航法研究会 4 Feb. 2011

航空交通管理（ATM)について
長岡 栄（電子航法研究所／東京海洋大学連携大学院)

JACRAN1

内容⇒航空交通管制（ATC)とは⇒航空交通管制から航空交通管理へ⇒将来と研究課題

JACRAN2

飛行方式（Flight Rules)
定められた有視界気象状態（VMC)のもとでのみ飛行可能■有視界方式（Visual FlightRules）

飛行の方法について管制官が与える指示に常時従って行う飛行の方式■計器飛行方式（Instrument FlightRules）■計器飛行（Instrument Flight)→機外から目視による情報に頼ることなく，航空機の姿勢，高度,位置および進路の測定を計器のみに依存して行う飛行
JACRAN5

航空交通システム
安全性

規則, 方式
技術情報

ADS/Datalink(Navigation)

地図

GPS

効率性

(Communication)

管制官
パイロット
技術職員

(Surveillance)

定時性

Radar

HF/VHF
VOR/DME

Airport

環境にやさしいATC centerFlight Data
Processing System

Radar Data
Processing System

JACRANInfra-structure6

機能の分類
機能
通信
航法監視

内容
情報の送受、管制指示の伝達（管制官-パイロット、管制官-管制官、その他の通信）
航空機の制御・誘導（機上装置＋航法援助システム）
近傍の交通状況の把握（位置通報、レーダ、自動従属監視(ADS)）

航空交 全体の交通状況の把握と管理（管制情報処
通管理 理システム(FDP、RDPなど)、交通流管理
システム、管制方式など
JACRAN7

航空管制（ATC)とはPart of Air Traffic Control Serviceｓ

JACRAN8

航空管制と管制間隔
衝突の防止

航空機
2Sz
2Sy
2Sx
X

2SrZ
Y

2Sz

• 管制間隔(separation minimum)
JACRAN10

航空交通業務（ATS)
航空交通管制①航空機相互間の衝突の防止（ATC)②飛行場走行区域内にある障害物と航空機との衝突の防止③航空交通の秩序ある流れの維持・促進④安全かつ効率的な飛行に有用な助言および情報の提供
飛行情報業務⑤捜索救難の援助を必要とする航空機について適当な機関に通知すること．必要な場合はその機関を援助すること．
警急業務 11
JACRAN航空交通業務（ATS)
航空交通業務（Air Traffic Services)
航空交通管制（Air Traffic Control）
警急業務（Alerting Service)
飛行情報業務（Flight Information Service）
JACRAN

管制区管制業務
進入管制区管制業務
飛行場管制業務

緊急航空機支援業務
交通状況の提供
運航情報の提供
気象情報の提供12

航空管制システム
管制間隔：S>Smin（監視）

伝達の精度・遅れ

監視情報

（航法）
制御

パイロット

管制指示
（通信）
JACRAN

管制官（管制情報処理）13

飛行の段階Cruise
Climb

Descent
Airport

Airport

Sector i

セクター（Sector)に分割して管制JACRAN

14

Radar管制官の業務①運航票（Flight Progress Strip)の作成②航空機の追尾と識別③進入・出発方法，経路，上昇・下降などの指示④運航のための助言（気象，NOTAM情報など）

JACRAN

19

ATCからATMへ

JACRAN25

航空交通管制（ATC)
管制間隔の確保

局所的セクター（担当空域）
JACRAN26

航空交通流管理（ATFM)
Flow Control Implementation
途中経路における通過時刻を予測

出発時刻を調整

需要と容量の均衡
混んでる

空港H
大局的空港F

遅延
JACRAN27

空域管理 Flow Control Implementation
空域の有効利用（調整による動的管理）

軍用空域

軍ATC

航空路

訓練等がないとき使用
軍用空域

JACRAN

民ATC

29

航空交通管理
Air Traffic Management: ATM

航空交通業務（ATS)
航空交通流管理（ATFM)
空域管理（ASM)

JACRAN30

管制の将来JACRAN32

ATMの概念の変化
全飛行段階で航空機の安全で効率的な動きを確保するために要する
機上および地上の機能（航空交通業務，空域管理，航空交通流管理）の集合体

関係者間の協力の下での便宜の供与と切れ目のないサービスによる(安全、経済的かつ効率的な）航空交通と空域の動的かつ統合的管理

JACRAN33

全地球的ATM運用概念（Vision）• 統合的，調和し，全地球的に相互運用可能なATMシステム•

ATM is the dynamic,
integrated management of
air traffic and airspace –safeｌy, economically andefficiently – through theprovision of facilities andseamless services incollaboration with parties.
JACRANDoc 9854
AN/458GlobalAir Traffic Management
Operational Concept

First edition 2005
International Civil Aviation Organization

35

ICAOのGlobal ATM概念
・需要と容量のバランス

・交通同期・コンフリクト管理

・空域構成・管理
・空港管理
Information Neｔwork(情報共有，CDM)
・サービス配送管理・利用者の運用参画
JACRAN36最適な管理の概念
Information Network
期待を最大化⇒：Max f(E1,E2,.....,En)

管理

CDM (協調的意思決定）対象⇒空域・交通流
状態⇒[P，dP/dt, d2P/dt2]
意思決定⇒最適

JACRAN

トラジェク
トリに基づ
く管理

37

ATM（監視）のパラダイムシフト
Procedural

現位置と将来位置を推定

Radar

現位置を知り将来位置を推定
JACRAN

Trajectory

現位置と将来位置を正確に知る
38

4次元トラジェクトリ管理
レーダ情報
時間ゲート
（CTA)

FMS、Autopilot

風，気象

パイロット
風の情報

機上リンクターミナル
所望飛
行軌道

条件指示

VHF通信
要求

Information
Network

指示

ATS提供者の計画計算機（データバンク）
JACRAN40

飛行すべき軌道
理想の決定原理⇒Max[関係者の期待]承認された軌道合意された軌道の道
軌

衝
折

制約条件

JACRAN41

管制システム近代化計画• SESAR欧州
Single European Sky
ATM Research• NextGen・CARATS米国
Next Generation
Air Transportation
System日本
Collaborative
Actions for
Renovation of Air
Traffic Systems
JACRAN43

NextGen(2025）： 主要な能力■ネットワークによる情報アクセス■性能準拠のサービス■天候に同化した意思決定■層状の適応的保安（Security）■広域精密航法■飛行軌道（Trajectory）に基づく運航■有視界と等価な運航■超高密度な運航
JACRAN44

GNSS補強システム
SBAS: Space
Based
Augmentation
System

GBAS: Ground Based
Augmentation System
JACRAN45

放送型自動従属監視（ADS-B）
ADS-B in

ADS-B out

CDTI

ADS Message
ID, Position,
State vector,
Intent, etc.

TIS-B

SSR

ATCJACRAN

SSRによる位置情報46

ATM/CNS関連の流れ
現在ATMセンター

国際的協調

将来(2025頃)

航空路空域再編
ATFM

ASM

RNAV
空域再編

データリンク（航空路／ターミナル）
管制支援ツール

ATS

データリン
ク（洋上）

空港拡張

パフォーマンス評
価
A-SMGCJACRAN

利用者の希望経路
4次元ATM
空地間の情報共有47

研究課題■パフォーマンスの定量化■管制支援システムの開発■通信･航法・監視の高度化（トラジェクトリ精緻化）■関係者の情報共有のあり方■人間･機械系の役割分担

JACRAN

48

まとめ■航空交通管制（ATC)■航空交通管制から航空交通管理（ATM)へ■世界はATMの近代化に向けて進行中■２０２５年頃の目標実現のための研究・開発が課題
JACRAN49

ご清聴に感謝します。

Any Questions?

JACRAN

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