まえがき

電子航法研究所は，電子航法（電子技術を利用した航法）に関する試験，調査，研究及び開発等を行うことにより，交通の安全の確保とその円滑化を図ることを目的に設立されています。
当研究所は平成13年４月１日に「独立行政法人」として改組され，以後国土交通大臣の示す中期目標にそって作成した５カ年の中期計画及び年度計画に基づき，独立行政法人としての設立の趣旨を踏まえ，自律的かつ効率的で透明性の高い業務運営を図りながら，より質の高い研究成果を上げることを目指しています。
当研究所の研究活動は，社会ニーズに沿った研究を重点的に選定し，衛星やデータ通信等の新技術を活用した通信・航法・監視と航空交通管制を含む航空交通管理の分野において国の空港整備事業や国際民間航空機関等の国際標準策定作業に研究成果を反映させるなど国内外において多大な貢献を果たしています。またそれとともに，基礎的，先導的な研究も実施し，電子航法に関する基盤技術の蓄積にも努めております。
この電子航法研究所年報は，平成16年度に当研究所が行った業務について，その概要を収録したもので，研究所の運営に関する事項，各研究部の研究業務，独立行政法人としての中期目
標・中期計画・財務諸表等を紹介しています。
当研究所としましては，国，産業界，大学等と連携し，国の担う航空管制システム業務を支援する中核的な研究機関としてその使命を果たすべく努力してまいりますが，皆様には，この年報を通じて，当研究所の活動についてご理解いただき，あわせて忌憚のないご意見をいただ
けますようお願い申し上げます。なお別に刊行している電子航法研究所研究報告及び電子航法研究所研究発表会講演概要には詳細が記載されておりますのであわせてご参照いただけますと幸いです。

平成17年９月

独立行政法人電子航法研究所
理事長

―1―

平

澤

愛

祥

目
第１部

総

次

説

１．沿

革…………………………………………………………………………………………………… ３

２．組

織…………………………………………………………………………………………………… ６

３．役職員数…………………………………………………………………………………………………… ６
４．所

在…………………………………………………………………………………………………… ７

５．建物…………………………………………………………………………………………………… ７

第２部

試験研究業務１．電子航法開発部…………………………………………………………………………………………… 11
２．航空システム部…………………………………………………………………………………………… 44
３．管制システム部…………………………………………………………………………………………… 77
４．衛星技術部………………………………………………………………………………………………… 115
５．研究所報告………………………………………………………………………………………………… 125
６．受託研究…………………………………………………………………………………………………… 125
７．共同研究…………………………………………………………………………………………………… 126
８．研究発表…………………………………………………………………………………………………… 127
９．知的財産権………………………………………………………………………………………………… 139
第３部

現

況

１．平成16年度に購入した主要機器………………………………………………………………………… 147
２．主要施設及び機器………………………………………………………………………………………… 148
３．刊 行 物…………………………………………………………………………………………………… 150
４．行 事 等…………………………………………………………………………………………………… 150
５．職員表彰…………………………………………………………………………………………………… 151
付

録
１．独立行政法人電子航法研究所法………………………………………………………………………… 155
２．独立行政法人電子航法研究所に関する省令…………………………………………………………… 158
３．独立行政法人電子航法研究所

業務方法書…………………………………………………………… 161

４．独立行政法人電子航法研究所

中期目標……………………………………………………………… 163

５．独立行政法人電子航法研究所

中期計画……………………………………………………………… 165

６．独立行政法人電子航法研究所

平成16年度計画……………………………………………………… 174７．財務諸表…………………………………………………………………………………………………… 183―3―

第 １ 部
総説

１

沿当時の組織は下記のとおりであった。

革

我が国の航空技術研究再開の機運にのって昭和28年４月，運輸技術研究所に航空部が設置された。昭和33年に科学技術庁に長官の諮問機関として電子技術審議会が設けられ昭和34年８月，諮問第２号「電子技術に関する重要研究
及びその推進措置について」に対する答申を行い，電子航法評価試験機関（Evaluation Center）の新設が必要なことを指摘した。次いで，同審議会は昭和35年９月に，諮問第１号「電子技術振興長期計画について」に対する答申を行い，それに沿って，昭和36年４月，当時の運輸技術研究所航空部に電子航法研究室（定員５名）が新設された。

43年度には，ATC 実験棟を建設するとともに，46年度までに ATC シミュレータを整備した。

電子技術審議会等の諸答申を背景として運輸省は昭和37

45，46年度には，電波無響室を整備し，また，研究所発年５月，運輸関係科学技術試験研究刷新要綱を決定した。

足以来，44年度までは人員，組織とも変化がなかったが，45

これに基づき，船舶技術研究所，電子航法試験所などの新年度に３名の増員が認められ，電子航法部を廃止し，電子

設組織ごとに設立準備室をつくり電子航法試験所設立計画

航法開発部（機器研究室）と電子航法評価部（管制施設研の決定をみたが，最終的には，新設の船舶技術研究所の一究室，航行研究室）を設置し，総務課に総務係をおいた。

つの部として電子航法部（２研究室14名）が設けられた。

46年度には，１名の増員が認められ，電子航法開発部

昭和39，40両年度の予算において，電子航法評価試験のに援助施設研究室を設置するとともに主任研究官３名ため試験用航空機の購入が認められ，ビーチクラフトスー（ILS，海上交通管制，データ処理）を発令した。

パーH −18双発機を購入した。また，昭和40年度は飛行試

47年度は，３名の増員が認められ，企画調査室を廃止し験要員として，１研究室９名の増員が認められた。一方，て研究企画官をおき，総務課に人事係をおいた。また，電昭和41年度には，航空交通管制の自動化に関連する試験研

子航法開発部建屋，衛星航法研究棟を建設した。

究に必要な電子計算機の借上げが認められた。

48年度には，３名の増員が認められ，電子航法評価部に

宇宙開発の一環として，人工衛星を航空機及び船舶の航法に利用しようとする開発研究は，我が国においても昭和

管制システム研究室を設置し，同部に主任研究官１名（飛行実験）を発令し，総務課に企画係をおいた。

38年に着手された。その結果をもとに，運輸省は昭和40年

49年度は，３名の増員が認められ，電子航法開発部に航４月「人工衛星による航行援助方式の開発に関する基本方

法システム研究室を設置し，電子航法評価部に主任研究針」を決め，昭和41年度は衛星航法研究室（３名）が新設

官１名（ATC シミュレーション）を発令し，総務課に会された。

計係をおいた。さらに，同年度には，実験用航空機の更新

電子技術審議会は昭和39年６月，電子航法評価試験機関の拡充強化を建議し，さらに，昭和41年６月の諮問第５号が認められ，50年10月にビーチクラフト B −99が引渡された。

「電子技術に関する総合的研究開発の具体策について」に対し，研究機能と評価試験機能をもつ電子航法研究所の50年度は，２名の増員が認められ，電子航法開発部に着陸施設研究室を設置した。

設置を答申した。また，運輸省の航空審議会においても昭51年度は，航空局からの要望研究，技術協力依頼等航空

和41年10月，諮問第12号「航空保安体制を整備するため早行政に直結する試験研究をさらに促進し，成果の活用をす

急にとるべき具体的方策について」に対して同様の答申がみやかにするため，空港整備特別会計を導入するとともにあった。

所の定員・予算約１／４を特別会計に移管した。これに伴昭和41年度予算要求において，運輸省は電子航法研究所

い，電子航法評価部を改組し，航空管制研究室，航空保の設立を要求したが，認められず，翌42年度予算において安施設基準研究室及び海上交通管制研究室を設置した。ま

再度設立要求を行った結果，昭和42年６月からの10か月分

た，飛行実験センターとして，宮城県岩沼市に岩沼分室をの予算として電子航法研究所の新設が認められた。

設置し，業務係をおき，飛行実験体制の整備に着手した。

しかし，運輸省設置法の一部改正が７月10日になったた

さらに，電子航法評価部に信頼性主任研究官をおいた。

め，昭和42年７月10日付けで電子航法研究所として設立されることになった。

52年度は，４名の増員が認められ，電子航法評価部航空保安施設基準研究室を航空施設基準研究室と航空機器標準―3―

研究室の２研究室とした。また，アンテナ試験塔を整備し体制の強化を図った。

た。

平成２年度は，１名の増員が認められ，空地データリン

53年度には，４名の増員が認められ，10月１日に電子航法

クの研究体制の強化を図った。

評価部の航空施設基準研究室，航空機器標準研究室に新たに設置された運用技術研究室を加えて，航空施設部が発足

平成３年度は，１名の増員が認められ，衛星データリン
クの研究体制の強化を図った。

した。さらに，54年１月には岩沼分室に分室長をおいた。
54年度には，東北財務局より土地8,943㎡の所管換を受

平成４年度は，１名の増員が認められ飛行場管制の最適手法の研究体制の強化を図った。

け，岩沼分室を新築し，屋上にレーダー塔を設置した。

平成６年度は，１名の増員が認められ空港面航空機識別55年度には，海上保安庁より格納庫（建坪825㎡）の所

表示システムの研究体制の強化を図った。

管換を受けた。

また，仮想現実実験施設を整備した。

この年から，主任研究官の発令方法が変わり，従来例えば信頼性主任研究官と呼んでいたのが，単に主任研究官と平成７年度は，１名の増員が認められ VHF デジタルリ
ンクの研究体制の強化を図った。

なった。

平成12年度は，国土交通省設置法等関係法令の施行によ

56年度は，１名の増員が認められ，新システム（MLS）の調査研究体制に着手した。また，岩沼分室野外実験場のり，平成13年１月６日をもって「国土交通省電子航法研究所」となった。

整備を行った。

また，ATC シミュレーション実験棟が竣工した。

57年度は，１名の増員が認められ，新システム（MLS）の調査研究体制の強化を図った。

平成13年度は，中央省庁等改革推進本部決定及び関係諸法令の施行を受け，４月１日をもって「独立行政法人電子

58年度は，１名の増員が認められ，航空施設部に新着陸航法研究所」が成立となった。

施設研究室を設置した。

所長・研究企画官が廃止され，役員として理事長・理

59年度は，１名の増員（専門官）が認められ，岩沼分室での研究支援業務の強化を図った。

事・監事が設置され，総務課に企画室を設置した。また，
電波無響室が改装となった。

60年度は，１名の増員（研究企画官付専門官）が認められ，企画調整部門の強化を図った。

平成14年度は航空施設部，電子航法評価部，衛星航法部
を航空システム部，管制システム部，衛星技術部と名称変

61年度は，１名の増員が認められ，MLS 研究体制の強化

更し研究室が廃止され研究グループを編成した。

を図った。

平成15年度は，研究プロジェクトチーム設置を規定し，62年度は，１名の増員が認められ，衛星航法部に搭載装先進型地上走行誘導管制システム開発プロジェクトチーム

置研究室を設置した。また，管理庁舎兼衛星航法実験棟の及び高精度測位補正技術開発プロジェクトチームを設置し建設工事に着手した。

た。

63年度は，管理庁舎兼衛星航法実験棟が竣工した。

平成16年度は，関東空域再編関連研究プロジェクトチー

平成元年度は，１名の増員が認められ，航空管制の研究

ムを設置した。

―4―

予算及び定員の推移
予算及び定員の推移
予算額（単位：千円）
年

度

４２

４３

４４

４５

４６

４７

予

算

額

１４６，
９７９

１
９９，
８１９

２
０６，
０４１

２
２３，
５１８

２
７６，
３６０

３
０４，
６４６

対
増

前
減

年
率

−

３５％

３％

８％

２３％

１０％

定

員

３１人

３１

３１

３４

３５

３８

年

度

４８

４９

５０

５１

５２

５３

予

算

額

３６１，
４７３

４
２６，
００８

５
６６，
４４４

５６６，
３９８
（１４７，
９３８）

６２４，
６５９
（２２１，
０４０）

７８０，
２２２
（３
７４，
６６４）

対
増

前
減

年
率

１８％

１７％

３２％

△０．
００８％

１
０％

２％

定

員

４１

４４

４６

４８（１３）

５
１（１６）

５
５（１９）

年

度

５
４

５５

５６

５７

５８

５９

予

算

額

９４９，
８１２
２６２）
（５２１，

９６２，
６１７
３８０）
（５５１，

９３３，
４０４
４５６）
（５３６，

１，
１９７，
４２３
８３１）
（７９７，

１，
２４９，
４８６
０６１）
（８５６，

１，
２５４，
３２６
４１３）
（８１１，

対
増

前
減

年
率

２１％

１％

△３％

２８％

４％

０．
３％

定

員

５８（２１）

５
９（２２）

５
９（２２）

５
９（２３）

６
０（２
４）

６
１（２５）

年

度

６０

６１

６２

６３

元

２

予

算

額

１，
７９３，
５７６
（１，
１５８，
３５５）

７００，
３３８
１，
（１，
２２５，
１９１）

７４６，
１２６
１，
（１，
３２１，
１２４）

４９０，
７２８
１，
（１，
０５８，
０４０）

２８０，
０８０
１，
（８３４，
１０４）

４５０，
７３１
１，
（９８９，
０４７）

対
増

前
減

年
率

４２％

△５％

２％

△１４％

△１
４％

１３％

定

員

６２（２６）

６
３（２７）

６
４（２７）

６３（２６）

６
４（２７）

６
４（２
８）

年

度

３

４

５

６

７

８

予

算

額

１，
５１９，
３８０
（１，
０３４，
４９７）

１，
６１４，
４８２
（１，
１０５，
０３５）

１，
９９３，
２６９
（１，
４８０，
８５９）

３，
１４５，
６６４
（２，
６３５，
８８３）

２，
８４５，
８４３
（２，
３２２，
６９９）

２，
３８５，
９５０
（１，
８５９，
０６２）

対
増

前
減

年
率

５％

６％

２
３％

５８％

△９．
５％

△１
６％

定

員

６５（２８）

６
５（２８）

６
５（２８）

６６（２９）

６
６（２９）

６
６（２９）

年

度

９

１０

１１

１２

１３

１４

予

算

額

２，
１５５，
５１９
（１，
６２７，
１６９）

１，
６４６，
０９７
（１，
１１２，
２３０）

１，
５６５，
２６０
（１，
０１５，
４１５）

１，
６６５，
６３１
（１，
０３７，
３６６）

２，
３２２，
０８０
（１，
０９６，
９０９）

１，
８１３，
５７４
（１，
０６８，
７７０）

対
増

前
減

年
率

△１０％

△２
４％

△５％

６％

３９％

△２２％

定

員

６５（２８）

６
５（２８）

６
５（２８）

６４（２８）

６
４（２８）

６
４（２８）

年

度

１５

16

予

算

額

６８１，
８９１
１，
（１，
０６１，
８０３）

1,792,287（1,130,083）

対
増

前
減

年
率

△７％

7％

員

６
４（３０）

63（29）

定
注１：（）内は，空港整備特別会計で内数

―
―
―5―

２

組

織（平成17年３月31日現在）
総

務

課

企 画 室

専門官

企画第一係
企画第二係
総務係

課長補佐

人事係
専門官

会計第一係
会計第二係

電子航法開発部

管制間隔研究グループ
搭載機器研究グループ
センシング研究グループ
着陸システム研究グループ

理事長
理

事

監

事

航空システム部

管制用監視研究グループ
ＶＤＬ研究グループ
ＧＢＡＳ研究グループ
機器開発研究グループ

管制システム部

航空管制評価研究グループ
航空交通管理研究グループ
管制施設研究グループ
海上交通管制研究グループ

衛 星 技 術 部

衛星システム研究グループ
衛星通信研究グループ
衛星航法研究グループ
先進型地上走行誘導管制システム開発プロジェクトチーム
高精度測位補正技術開発プロジェクトチーム
関東空域再編関連研究プロジェクトチーム

岩

３

沼

分

室

業務係

役職員数
一般勘定

空港整備勘定

計

理事長

１

１

理事

１

１

監事

１

１

非常勤監事

１

事務職

８

８

16

研究職

26

21

47

計

38

29

67

１

（平成17年３月31日現在）

―6―

４ 所
所
４

在在
所

在

地

電

話

電子航法研究所〒１
８２−００１２
東京都調布市深大寺東町
７丁目４２番地２３

０４２２−４１−３１６８

岩沼分室〒９８９−２４２１
宮城県岩沼市下野郷字北長沼４０２２３−２４−３８７１

５ 建
建
５

物物

建

物

建

・

延

面

積

竣工年度

本庁舎（役員室・総務課）
衛星技術部建屋

鉄筋コンクリート２階建，建面積６３０㎡，延面積１，
１６０㎡

昭和６３年度

電子航法開発部建屋

鉄筋コンクリート２階建，建面積３９０㎡，延面積７８０㎡

昭和４７年度航空システム部建屋

鉄筋コンクリート２階建，建面積４９０㎡，延面積９８０㎡

昭和５３年度管制システム部建屋

鉄筋コンクリート３階建，建面積２２４㎡，延面積７９１㎡

昭和３８年度ATC 実験棟

３２㎡，延面積４６５㎡
鉄筋コンクリート２階建，建面積２

昭和４３年度

電波無響室

鉄筋コンクリート２階建，建面積５９０㎡，延面積６８７㎡２m，幅７m，高さ５m
内装寸法：奥行３

昭和４５年度
昭和４８年度
増築
平成１３年度改装

アンテナ試験塔

鉄筋造，カウンタポイズ直径２５m，奥行・幅１３m，高さ１９．
５m
実験準備室：鉄筋造一部中２階建，建面積１６０㎡，延面積２０３㎡

昭和５２年度
昭和５３年度

岩沼分室建屋

鉄筋コンクリート２階建，建面積２８７㎡，延面積４９７㎡
屋上にレーダー塔を設置

昭和５４年度

岩沼分室格納庫

鉄骨造平屋建，面積８２５㎡

昭和５５年度
所属換

仮想現実実験棟

鉄筋コンクリート造一部鉄骨造２階建，建面積４８０㎡，延面積７０３㎡

平成６年度

ATC シュミレーション実験棟

鉄筋コンクリート２階建，建面積５６９㎡，延面積１，０９２㎡

平成１２年度（平成17年３月31日現在）（平成１６年３月３１日現在）――― 77 ―

第 ２ 部
試験研究業務１

電子航法開発部

Ⅰ

年度当初の試験研究計画とそのねらい

Ⅱ

試験研究の実施状況
ASAS 用データリンク方式の電磁環境に関する研究では，ASAS 実験装置を改造し，通信の信頼性を測定するた

平成16年度における研究は社会・行政ニーズや技術分野

めのインターフェイスを増設した。これにより，長時間の将来動向を考慮して，重点研究，指定研究及び基礎研究連続した信号観測を高い信頼性で実施できるようになり，

として承認された下記の項目を計画した。

ASAS 用 ADS-B 信号のための多様な受信処理方式それぞ１．ASAS 用データリンク方式の電磁環境に関する研究

れの通信の信頼性を比較できるようになった。また，飛行２．ヘリコプタの障害物探知・衝突警報システムに関す

実験結果を基に，電磁信号環境予測手法に残る計算誤差要る研究

因を分析し，計算精度を向上させるとともに今後の課題を

３．無線測位におけるマルチパス誤差低減に関する研究まとめた。ASAS の要件を調査し，ASAS の技術的課題に

４．航空路の安全性評価に関する研究

関する報告書をまとめ，ICAO/SCSR パネル会議およびそ

５．航空機衝突防止方式に関する研究の関連会議に報告した。

６．ＩＬＳ高カテゴリ化に関する研究

ヘリコプタの障害物探知・衝突警報システムに関する研７．ＳＳＲモードＳを用いた空港面監視の研究

究では，障害物探知・衝突警報システム用データ処理，障８．ルーネンベルグレンズを利用した航法機器に関する害物強調表示プログラムを開発した。ミリ波レーダ用アン

研究テナとして，直径13㎝のフレネル反射板とスロットアレイ

９．ミリ波／赤外線による衝突防止技術に関する研究

放射器からなる小型平面反射板アンテナを試作し，その利得は37.5dBi となった。ヘリコプタ搭載レーダの送電線探

１ 〜 ４ は 重 点 研 究 で あ る。 １ は 国 際 民 間 航 空 機 関

知可能距離は1000m 以上，距離誤差は２％以下となった。

（ICAO）
で検討されている航空機間隔維持支援装置（ASAS）

飛行実験の結果，50㎜標準レンズ付き赤外線カメラ及び高のデータリンク方式への応用に関して，無線通信量の増加

出力ミリ波レーダによって800m 先の送電線検出に成功しによる混信妨害が課題とされているため，信号環境の予測た。目視発見が困難な悪天候下において，本システムは送手法を開発し，実現可能な性能について研究する。

電線をリアルタイムで探知し，強調表示できることを示し

２はヘリコプタの前方障害物との衝突防止を防ぐため，た。

前方を複数センサで監視し，障害物を識別し，パイロットに警報を発するシステムの開発に資するものである。

無線測位におけるマルチパス誤差低減に関する研究では，光ファイバ信号伝送技術を用いた受動型監視システム

３はＡＣＡＳのような時間検出を基礎とする測位システの考案，仙台空港滑走路と誘導路上で測位誤差６ m 以下

ムにおけるマルチパスの問題への対処技術を開発する研究のマルチパス基礎実験結果，マルチパスシミュレーションである。

による誤差特性測位，実験装置主局系の開発を行った。

４は航空路における短縮管制間隔の基準策定に際しての航空路の安全性評価に関する研究では，完全性の要件を

安全性評価に関するもので，ICAO のパネル検討会議と連有する RNP RNAV 機の平行経路間隔の安全性を考察する携した研究である。

ための経路維持誤差分布のモデルを提案した。これにより５〜７は指定研究である。５は航空機衝突防止装置

衝突リスクの推定に必須の横方向重畳確率を推定できるよ（ACAS）に関するパイロット報告の分析による運用評価，うになった。また，北太平洋（NOPAC）ルートにおける防止方式の改善及び小型機への普及に関する研究である。

垂直近接通過頻度を長期にわたり調べ , 実態を明らかにし

６は積雪が計器着陸システム（ILS）のグライドパス（GP）

た。その結果，短縮垂直間隔の導入前と導入後の安全性のに及ぼす影響を予測する技術を確立する研究である。７は比較が可能となった。これらの技術資料を ICAO の管制間

ＳＳＲモードＳを空港面の監視に応用するための測位技術

隔･空域安全パネル（SASP）に提出した。

の確立を目指した研究である。

航 空 機 衝 突 防 止 方 式（ACAS） に 関 す る 研 究 で は，

８は基礎研究で，ルーネベルグレンズの特性を活かした

ACAS の運用状況を調査し，その分析結果を ICAO/SCRS

新しい航法機器への応用に関する研究である。９は競争的パネル会議およびその作業部会に報告した。特に，ICAO

資金による研究で，小型機用障害物探知・衝突警報システ

規格対応の TCAS ver.7導入による不要警報の低減効果をムの実用化に必要な技術の確立を目指している。これは２明らかにすることができた。ACAS 運用状況の分析のたの重点研究と連携して研究を進めている。

め，多変量解析を応用する手法の開発，改良を行った。
ACAS から SSR モード S へのダウンリンク情報について実― 11 ―

態調査をし，その分析結果を ICAO/SCRS パネル会議およ⑹

青森空港高カテゴリー化積雪調査業務委託

びその作業部会に報告した。ICAO ACAS マニュアルの作⑺

国内短縮垂直管制間隔導入に係る空域安全性事前評価成に参加し，文書や数式の改訂などに寄与した。

委託

ILS 高カテゴリ化に関する研究では，青森空港において⑻

羽田空港再拡張・ILS 評価法の作成及び試計算

試作した2種類の誘電率測定センサの実環境試験を行った。

⑼

40ミリ機関砲初速レーダの電波特性解析

その結果，GP 反射面の積雪の雪質変化を精度良く計測で⑽江東 VOR の移設予定地における海面反射影響にかか

きること，下層の氷結状態の圧雪を測定する平板センサはる縮尺モデル実験調査

重機にも十分耐えられる強化構造を有することが確認された。誘電率の測定値を用いて GP のパスストラクチャーをⅢ

試験研究の成果と国土交通行政，産業界，学会等に及解析したところ，飛行実験結果とよく一致しており，本装ぼす効果の所見置を用いれば CAT Ⅲの除雪基準を緩和できることが確認

ASAS 用データリンク方式の電磁環境に関する研究で明された。

らかになった ASAS の技術的課題に関しては，ICAO の監

SSR モードＳを用いた空港面監視の研究では，SSR モー

視及び異常接近回避パネル会議に報告した。その結果，こド S を用いた空港面の車両監視実験を実施した。SSR モーの報告をもとに同パネルの作業計画が立案された。同会議

ド S により標準偏差10-15m 程度にて空港面のターゲット

では，航空機衝突防止方式に関する研究で実施した運用評を測位できることを確認した。サンプリングレートおよび価結果が ICAO 規格 ACAS の有効性と今後の課題を判断

時間検出精度の改善により，固定点の距離測定の誤差標準する基礎となった。

偏差4.2m 程度で測位できることを明らかにした。

ヘリコプタ関連の研究は産官学の連携で進めており，ヘルーネベルグレンズを利用した航法機器に関する研究でリコプタ事故の低減に有用であり，製造・運用関係者だけは，光および電波を集光する誘電体レンズの設計，試作をでなく，航空行政でも関心が高い。本年度は検証飛行実験行った。それに付随する技術を含め特許出願を行った。

に成功し，主な技術開発目標を達成した。

ミリ波／赤外線による衝突防止技術に関する研究では，

ILS 高カテゴリ化に関する研究における積雪の誘電率測ヘリコプタに搭載できる障害物探知・衝突警報システムを定装置の試作・評価の結果，本装置を用いれば青森空港開発した。障害物探知・衝突警報システムの性能評価法を

CAT Ⅲ化の課題である除雪基準の緩和が期待できる。

決定し，検証飛行実験を行った。将来の実用化に備え，システムの小型・軽量化法について提案した。

航空路の安全性評価に関する研究の成果は ICAO の管制間隔及び空域安全パネルの技術会議に報告された。

今年度は上記の９項目の研究に加えて，以下に示す10件

本年度は受託研究が多く，いずれもが国土交通省や他省の受託研究を行った。これらは上記の研究，これまでの研庁の緊急の技術政策，地方自治体の施策決定に係わるもの

究等で蓄積した知識・技術を活用したものである。

である。航法計器に対する電波干渉に係る受託研究の成果⑴

平成16年度 JTIDS 等国内展開基準の作成委託

は航空法の改訂に参考となる。JTIDS 関連の成果は国土交⑵

関西空港における CRM にかかる業務支援委託

通省と防衛庁との協定書協議に活用される予定である。

⑶

航空機内の電磁干渉障害に関する調査業務委託⑷

東京国際空港再拡張に係る ILS 設置条件調査委託（旧

本年度は，これらの研究成果を ICAO，当所の研究発表
会，関連学会，国際研究集会などで活発に発表した。

LDA）⑸（電子航法開発部長

東福寺則保（代理長岡））

16Ｒ− ILS 更新に伴う空中線配置等の研究委託

ASAS 用データリンク方式の電磁環境に関する研究【重点研究／一般勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者

○小瀬木滋

研究期間

平成12年度〜平成16年度

住谷泰人（平成14年度まで）古賀１．はじめに禎（平成15年度より）

自動位置情報伝送・監視機能（旧自動従属監視）（ADS：

将来の航法システムでは，レーダによる監視，各種のAutomatic Dependent Surveillance），データ通信等，機― 12 ―

器相互の情報交換に基づく総合的システムの実現が期待さ件により求められる監視性能要件から導出される。ASASれている。しかし，これによる無線通信量の急激な増加がの要件調査では，主に ICAO の SCRS パネル会議にて討予想され，システムの性能飽和が懸念されている。

議される ASAS の情報に着目した。SCRS パネル作業部

この対策として，電波を有効利用し，監視能力や通会は ASAS 概念紹介のための ASAS サーキュラー案をま信容量の飽和を防止する技術が特に求められており，国とめ，平成15年９月に開催された第11回 Air Navigation

際 民 間 航 空 機 関（ICAO） で は 重 要 な 議 題 に な っ て いConference に Information Paper として提出した。また，る。ICAO の 監 視 及 び 異 常 接 近 回 避 シ ス テ ム（SCRS：ASAS サブグループのメンバーとして ASAS の技術的課題

Surveillance and Conﬂict Resolution Systems）パネル会に関する報告の作成を担当し，平成16年に開催された第1議では，航空機衝突防止装置（ACAS：Airborne Collision

回 SCRS パネル会議に提出した。

Avoidance System）や航空機間隔維持支援装置（ASAS：

欧米各国の研究機関が，実現すべき ASAS 運用方式やAirborne Separation Assistance System） に つ い て， 実

その運用要件の検討を進めている。平成15年度は，米国

現可能な性能やチャネルを共用する二次監視レーダ（SSR：

FAA/EUROCONTROL 共同プロジェクトの一環として，

Secondary Surveillance Radar）等への干渉を検討していASAS-RFG（Requirement Focus Group：要件検討会議）

る。このとき，混信妨害の原因になる信号の発生量や電力が 本 格 的 な 活 動 を 開 始 し た。 さ ら に，ICAO，RTCA，等の電磁信号環境の将来予測が課題になっている。

EUROCAE などの標準化を促進するため，ASAS-RFG 会
議メンバーを拡張して，オーストラリアや日本にも参加

２．研究の概要

要請があった。また，米国 RTCA の特別委員会 SC186が本研究は５年計画であり，
平成16年度は最終年度である。

ASAS MOPS を作成開始するなど，この分野で著しい進

平成12年度より，ASAS の要件や性能目標の調査とともに，展が見られた。ICAO の SCRS パネル会議でも ASAS-RFG

電磁信号環境の測定記録実験のための機材整備，電磁信号等の成果を積極的に取り入れる方針を定めたため，第４回

環境の予測シミュレーションソフトウェアの要件開発を進会議から ASAS-RFG に参加し，要件検討状況を調査した。

めてきている。平成15年度の研究の目的は，覆域拡張した

ASAS-RFG では，2006年下旬を目標期日として，多様なASAS 受信機により観測される電磁信号環境を予測する手応用が提案されている ASAS 運用方式の定義や，これに基法を調査するとともに，電磁信号環境の予測手法を改良す

づく ASAS 性能要件と安全性分析を進める予定である。

ることにある。また，ASAS 性能要件の調査を継続する。
平成15年度は，主に下記のことを行った。

本研究では，これらの調査結果を適宜まとめ，学会や研究会などで発表した。

・ASAS の要件調査
・通信の信頼性測定のための実験装置改造

3.2・電磁信号環境シミュレータの改造

通信の信頼性測定のための実験装置改造

平成12年度は，電磁信号環境測定装置を製作し，信号・実験および予測精度の検討

環境の測定分析に必要な基本機能を実現した。平成13年度

・信号受信解読方式の検討

は，これまでに当研究所に整備されてきているモード S 拡・電磁信号環境関連技術資料のまとめ

張スキッタ信号関連の実験装置を改造し，実験に必要な・航空局への技術支援

ASAS 信号の送受信を可能にした。平成14年度は，電磁信計算や実験のため，ASAS 用データリンクの具体例と

号環境記録装置を製作し，ASAS 受信機にて観測される受して，ICAO における規格討議の進捗状況が著しい周波数

信信号を長時間連続記録できるようにした。平成15年度

1090MHz 帯のスキッタ信号に着目した。また，
これにより，

は，ASAS 実験装置の覆域を60NM 以上に拡張し，各種の当研究所の実験装置を有効利用できる。この信号について

ASAS 運用に必要とされる覆域に対応できるようにした。

は，米国が第一段階の ADS-B 国際標準候補として提案す

平成16年度は，ASAS 実験装置や電磁信号環境記録装置

ることを平成14年７月に発表した。また，平成15年5月にを改造し，ASAS 信号による通信の信頼性を測定できるよ

は，ICAO SCRS パネルメンバーにより，この方式を最初うにした。この改造により，ASAS 受信機にて観測されるの ICAO 標準方式に推奨することが合意された。

受信信号波形を長時間連続して安定した記録が可能になった。飛行実験では10M サンプル毎秒の速度で12ビット精３．研究成果度の受信波形測定データを２時間40分以上連続して記録で

3.1

きた。

ASAS の要件調査

ASAS 用データリンクの性能要件は，ASAS の運用要

― 13 ―

これまでに，多様な受信信号処理方式が ASAS のために

提案されており，各方式による通信の信頼性の評価が課題

位置情報を実験用空港面監視システムに提供した。その結になっている。上記実験により記録された ASAS 信号を含

果，航空機位置を他の車両とともに表示し，情報更新率な

む受信信号波形を提案されている方式を用いて処理をする

ど空港面における ASAS 実験装置の通信性能を測定する

ことにより，通信の信頼性を比較できるようになった。

ことができた。

3.3

3.5

電磁信号環境シミュレータの改造

信号受信解読方式の検討

平成13年度までの実験により，SSR 近傍では1030MHz

平成15年度は，ASAS 用データリンク方式の性能は，その信号発生量に大きな予測誤差が観測されている。平成の信号受信解読方式の影響を受ける。劣悪な信号環境内

14年度実施の飛行実験により，二次レーダの信号環境予測でも高い解読性能を発揮できる信号解読方式を探し出すたにおいては，信号検出の欠落のみならず，マルチパス波のめ，試験用の受信信号波形を飛行実験中に記録した。また，重畳による信号誤検出の影響を無視できないことがわかっ

平成16年度は，長時間連続記録した ASAS 実験装置によるた。平成15年度は，予測誤差を軽減するため，実験結果を

受信信号を処理できるようにした。

考慮して電磁信号環境シミュレータの改造手法をまとめた。また，原理的に問題がないことを検証した。

これらの実験およびソフトウェアの整備により，記録されている受信波形データを解析することで，実環境に適し

平成16年度は，これまでの飛行実験による信号環境測定

た信号解読方式の検討できるようになった。

データを精査し，レーダ等の覆域端に近い広範囲において，低電力の質問信号がトランスポンダを誤動作させ得ること

3.6

や，SSR モード S 導入による信号環境の変化，抑圧信号を用いない質問装置の影響などを定量的に表現した。

電磁信号環境関連技術資料のまとめ

飛行実験により測定された信号環境データは，これまでにない貴重なものである。データにみられる多様な現象と飛行実験等を実施するたびに信号環境予測誤差の要因に関する新たな知見を得ることができ，電磁信号環境シミュ

その原因を調査した結果をまとめ，電子情報通信学会宇宙
航行エレクトロニクス研究会に報告した。

レータの要件を改訂するとともにソフトウェアの改造を繰

また，混信妨害の影響を定量的に評価する手法についてり返してきている。
これまでの作業により，シミュレーショは，薬効検定の応用を提案し，電子情報通信学会ソサエティ

ン計算の誤差よりは，移動式機材による臨時運用の影響が大会に報告した。

大きいといえるまで精度を改善できた。
3.7
3.4

実験および予測精度の検討

航空局への技術協力

航空局への技術協力として，ICAO の SCRS パネル会議

地上実験および飛行実験を行い，信号環境の予測精度を作業部会に関する調査に協力した。

劣化させる要因について検討した。特に，飛行実験では，

本 研 究 を 通 し て 得 ら れ た 信 号 環 境 に 関 す る 知 見 は，

仙台・高知間と仙台・函館間の，SSR および SSR モード S

JTIDS 等国内展開基準の作成に関する受託研究において，の信号に着目し，主な航空路上の信号環境を測定した。今軍用無線機器が民間航空用無線機器の性能に与える影響の回は特に，トランスポンダを誤動作させる質問信号につい分析にも役立てることができた。

て受信波形を観測した。

本研究に関連する会議として，航空局無線課による「放その結果，質問信号が ATC トランスポンダの受信閾値

送型データリンクに関わる国際動向等基礎調査検討会」，に近い低電力で受信される場合の応答モード誤りについおよび，「次世代監視アーキテクチャにかかる国際動向基て，モード S 質問信号や軍用モード４質問信号にモード A

礎調査委員会」に参加した。

応答する事例が観測されている。
これらの結果は，SCRS パネル作業部会 B 会議の求めに

４．考察等応じて報告し，同会議の技術サブグループにおいて国際協

ASAS 用 デ ー タ リ ン ク の 目 標 性 能 を 知 る た め に は，力のもとに対策が検討されつつある。同作業部会からは，ASAS 運用方式を明らかにし，運用要件から導出される性

今後の情報提供継続を求められた。

能要件を知る必要がある。ASAS の装置や運用に関する基

平成14年から平成15年度にかけて，一部の飛行実験は，

本概念は平成15年に ASAS サーキュラーとして ICAO から「データリンクによる航空機等の監視システム高度化の研発表された。最近は，RTCA SC186や ASAS-RFG など多究」と共同実施した。ASAS 実験装置のモード S 拡張スキッ

くの会議でそれぞれの目的に応じて議論されるようにな

タ信号を用いて簡易な ADS-B を実現し，実験用航空機のり，研究の進展が著しい。今後とも調査を継続する必要が― 14 ―ある。

⑿

ASAS 用データリンクの性能を予測するためには，運用される時期の電磁信号環境を予測する必要がある。本研究小瀬木他：「航空機遠隔協調監視システム」，電子情報通信学会ソサエティ大会，平成14年９月⒀

Ozeki, et. al.："An error source of signal environment

にて実施した各種の実験により，信号発生量に影響する多estimation in 1090 MHz"，電子情報通信学会総合全国大様な現象を明らかにすることができた。また，これらの現会，平成15年３月

象による信号環境予測誤差を軽減する手法を提案すること⒁ができた。この手法の実現には，トランスポンダ動作モデ
ルを正確にする必要があり，その実現には今後の調査を必

小瀬木他：「1030MHz 信号環境の予測手法の開発」，

電子航法研究所研究発表会，平成15年６月⒂

小瀬木他：「二次レーダ信号環境の予測誤差要因」，

要とする。本研究により，信号環境予測に関する多くの知電子情報通信学会宇宙航行エレクトロニクス研究会

見を得ることができた。

SANE2003-42，平成15年７月⒃

小瀬木他：「搭載用航空機間隔維持支援装置（ASAS）

掲載文献の概要」，日本航空宇宙学会第41回飛行機シンポジウム，⑴

平成15年10月

S. Ozeki : "Multipath Eﬀect Observed on the Sendai
Airport Surface", MNWG00-1, April, 2000⑵⒄

小瀬木： 混信妨害の判定への薬効検定の応用 ，電子
情報通信学会ソサエティ大会，平成12年10月⑶

研究所研究発表会，平成16年６月⒅

小瀬木： ATM と機上装置 ASAS ，CNS/ATM シン

ICAO SCSRP/WG-A5, May, 2003

S. Ozeki, et. al.: "1030MHz Signal Measurement in⒆

Japan", ICAO SCRSP WG-A, April, 2001.
⑸

Ozeki, et. al. : "Transponder Anomalies Observedwith Airborne Waveform Measurement", ICAO

S. Ozeki, Y. Sumiya, M. Shirakawa ： "1030MHz
Signal Measurement in Japan", ICAO SCRSP/WG-

SCSRP/WG-A6, November, 2003⒇

A/IP-18，平成13年4月⑹

Ozeki, et. al. : "Eﬀect of transponder decoder

performance on the 1090 MHz signal environment",

ポジウム，平成13年２月⑷

小瀬木他：「ASAS とその信号環境の概要」，電子航法

Ozeki, et. al. : "Draft report on ASAS technicalissues", ICAO SCSRP/WG-A7, April, 2004

小瀬木，他： Ｌバンドで測定された人工雑音 ，電子Ozeki, et. al. : "Functional Diagram on ASAS and

情報通信学会宇宙航行エレクトロニクス研究会，平成13

Related Systems", ICAO SCSRP/WG-A7, April, 2004

年5月

Ozeki, et. al. : "Draft report on ASAS technical issues,⑺

S. Ozeki: "Technical Issues JTIDS Operation on
Airport", MNWG01-2，平成13年８月⑻

revised", ICAO SCSRP/WG-A/ASASSG, June, 2004
Ozeki, et. al. : "Revised Functional Diagram on ASAS

S. Ozeki: "Incomplete Note on the Interference toSSR", 電磁干渉に関する日米技術交換会議，平成13年10and Related Systems", ICAO SCSRP/WG-A/ASASSG,
February, 2005

月⑼

小瀬木他：「ASAS とその技術的課題」，電子情報通S. Ozeki, Y. Sumiya, M. Shirakawa: "Measurement ofsignal generation rate in 1030 MHz channel"，電子情報信学会宇宙航行エレクトロニクス研究会 SANE2004-40，
平成15年７月

通信学会総合全国大会，平成14年３月⑽

小瀬木：「ASAS の概要と研究状況」，フリーフライト

小 瀬 木 他：
「1030MHz 帯 の 信 号 環 境 測 定 」， 電

検討ワーキンググループ，平成16年10月

子情報通信学会宇宙航行エレクトロニクス研究会
SANE2002-15，平成14年５月⑾

小瀬木：「SSR モード S が発生させる応答信号量の予測誤差」，電子情報通信学会総合全国大会，平成17年３小瀬木他：「航空機で観測される1030MHz 信号環境」
電子航法研究所研究発表会，平成14年６月― 15 ―

月

ヘリコプタの障害物探知・衝突警報システムに関する研究【重点研究／一般勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者○山本憲夫，米本成人，山田公男，古賀研究期間

平成13年度〜平成17年度

１．はじめに

禎

３．研究成果輸送，監視，救難・防災等で低空を有視界飛行するヘリ

3.1

データ処理，障害物強調表示プログラム

コプタが送電線や索道等目視では発見困難な障害物に衝突

図１は，本研究で開発したデータ処理，障害物表示プロする事故がしばしば発生している。このため，前方をセングラムの処理流れである。まず，赤外線画像中の障害物をサで監視し，障害物を事前に探知して警報を発する技術の適応型ゲインコントロール法等によって強調し，次に赤外確立が強く望まれている。本研究の目的は，民間ヘリコプ

線とカラー画像との識別を容易にするため赤外線画像に着タや小型固定翼機で使用できる障害物探知・衝突警報シス

色する。その後赤外線画像とカラー画像とを融合する。一テムの開発に資するため，障害物探知用センサ，センサの方，ミリ波レーダ出力はパソコンに高速で取込み，ノイズ

データから障害物を識別する技術及び危険な障害物を強調

抑圧と大小等に関わりなく最も手前の目標を抽出する処理

表示する技術等を確立することである。

を行う。以上の処理後，レーダデータと画像データとを融

本研究を発展させるため，（独）鉄道建設・運輸施設整備支援機構（旧 運輸施設整備事業団）が募集する「平成合し，高速統合表示アルゴリズムによって障害物の強調表
示，レーダからの距離情報表示等を行う。

14年度運輸分野における基礎的研究推進制度（競争的資以上の処理を行うプログラムは1台の小型 PC に組み込金）」に「ミリ波／赤外線による衝突防止技術に関する研究」という題目で応募した結果，課題が採択された。このため，

カラーカメラ

本研究のうち主にセンサの高度化及びヘリコプタ搭載用システムに係わる部分は上記研究で実施することとした。な及びフランス・ニース大学と共同で実施している。

データ処理，障害物強調表示プログラム⑵

高出力ミリ波レーダ用小型平面反射板アンテナ⑶

地上実験による高出力ミリ波レーダの評価⑷

検証飛行実験

カラー/
赤外線
画像融合

高速デー
タ取込み

ﾉｲｽﾞ抑圧
最近目標
検出

画像/レー
ダ融合

ミリ波レーダ

平成16年度は主に以下の４課題について研究を行った。
⑴

赤外線
画像着色

赤外線カメラお，本研究は国内の航空宇宙，エレクトロニクス関係三社

２．研究の概要

赤外線
画像強調

高速画像
表示処理

図１

データ処理，障害物表示プログラムの処理流れ⑴は，赤外線，カラーカメラ及びレーダデータを収集・処理し，障害物を検出して強調表示する一連の処理をリア
ルタイムで行うための処理プログラム開発である。
⑵は，ミリ波レーダを小型，高性能化するため開発を進めているスロットアレイとフレネル反射板等からなる小型アンテナの特徴と性能に関するものである。
⑶は，ヘリコプタ搭載用として開発した高出力ミリ波
レーダの探知距離，精度等に関する地上実験による評価結果である。
⑷は，開発した障害物探知・衝突警報システムをヘリコプタに搭載し，検証飛行実験を行った結果と考察である。
図２― 16 ―

データ処理用パソコンと AD/DA 変換器

み，ミリ波レーダ出力の PC への取込みには，新たに開発

反射板の印刷パターンで変化するため，最適な印刷パター

した高速 AD/DA 変換器を用いた。図２は，一つの筐体にンの検討も行っている。

組み込まれた PC と高速 AD/DA 変換器の外観で，大きさは約480×240×427㎜，重さは約15㎏である。

これまでの実験から，スロットアレイを一次放射器とし，直径13㎝のフレネル反射板と組み合わせたアンテナでは，以上のプログラムと装置により，赤外線画像の強調と赤37.5dBi と満足できる利得が得られた。

外線，カラー画像融合は毎秒10枚程度と高速で実施できるようになった。レーダ出力の PC への取込みは高速化し，3.3

地上実験による高出力ミリ波レーダの評価

レーダ関係の全ての処理は毎秒30枚程度行えるようになっ

ヘリコプタ搭載高出力ミリ波レーダ（出力100mW）のた。このため，センサからのデータ取込み，画像／レーダ

探知距離，精度を検証するため，平成16年５月（独）交通

データ処理・融合そして障害物強調表示まで一連の処理を

安全環境研究所・自動車試験場にて測定を行った。図４はこのシステムでは毎秒５−８枚程度の速度で実施できると実験に用いたセンサと観測目標である。高出力レーダに加予想できる。この処理装置及び表示手順の評価は後述する

え既存の実験用低出力レーダ（出力10mW）も用いた。レー

飛行実験結果をもとに行う。

ダ前方に直径28.4㎜の送電線，送電線とほぼ同じレーダ断面積（10㎡）のコーナーリフレクタ，更に631㎡のレーダ

3.2

高出力ミリ波レーダ用小型平面反射板アンテナ

断面積を持つコーナーリフレクタを設置し，それらを移動ヘリコプタ搭載用に開発した高出力ミリ波レーダでは現させつつレーダ出力を観測した。

在カセグレンアンテナが用いられている。このアンテナは

図５は，高出力レーダと低出力レーダの目標検出特性で利得が高く入手も容易であるが，今後のレーダシステム小ある。高出力レーダはレーダ断面積631㎡の反射器を50−型化とアンテナへの掃引機能追加は困難である。そこで，1000m，レーダ断面積10㎡の反射器を500m まで，電線はニース大学が中心となってこれらの課題に対応できる小型

200m まで検出でき，実験用低出力レーダより好結果を得

平面反射板型アンテナの開発を行っている。

た。実験で用いた電線は，設置高が１ m と低く，長さは

図３は，試作した平面反射板型アンテナの構成である。
レーダからの信号は，導波管の先端に誘電体製のスロット

２ m と短いことから，200m を超える遠方では地上反射波の影響を受けいずれのレーダでも検出が困難となった。

アレイを貼り付けた構造の一次放射器から放射され，誘電レーダの距離精度については，目標までの距離とピーク

体円板上同心円状に銅箔を印刷したフレネル反射板で反周波数の直線性から誤差は２％未満と小さく，本システム

射・収束されて左方向に放射される。このアンテナは，カの距離誤差要件を十分満足できることが分かった。

セグレンアンテナと異なり反射板が平面であるため，アン

上記の実験では地面反射の影響等から高出力レーダによ

テナの容積を小さくするのが容易である。また，一次放射器はほぼ導波管を切り落とした形状で小さいため，電波の遮蔽効果が小さくなってアンテナ効率が高くなる。別の一次放射器として，帯域が広いビバルディアンテナも試作し，性能評価を行っている。また，アンテナの利得はフレネル
フレネル
反射板
一次放射器
（スロットアレイ）

電波放射方向レーダ

送・受信機へ

電線

反射器

図３

小型平面反射板アンテナの構成

図４― 17 ―

地上実験に用いたセンサと観測目標の配置

ピーク周波数（MHz）30のスペクトル表示窓，右下はレーダによる距離情報窓であ：10ｍ2リフレクタ：631ｍ2リフレクタ：送電線（28.4ｍｍΦ）

る。⒜はカラーカメラのみによる表示で，降雪の影響で送電線の発見は困難であった。⒝はこのシステムで障害物を20探知した時の表示で，画像出力窓にはカラー画像と送電線

高出力レーダを緑色に強調した赤外線画像とが融合・表示されると共に，
距離情報窓には障害物までの距離432m が表示された。こ10のシステムでは200m から800m まで同様に障害物を探知し低出力レーダ0て表示できることが明らかとなった。
0

図５

200

400

600

800

また，このシステムでは障害物検出から障害物の強調表

1000

レーダ・目標間距離（ｍ）

示までのすべての処理を毎秒５枚以上の速度で実行でき，

高出力レーダと低出力レーダの目標検出特性

本研究の目標であるリアルタイムでの障害物の探知と表示が満足できることが分かった。

る電線探知距離を十分確認できなかった。そこで，レーダ回路等の改良を行い，次いでヘリコプタの飛行環境に近い

４．まとめ

山間部において送電線観測実験を再度行った。その結果，ヘリコプタ搭載障害物探知・衝突警報システムに組

高出力ミリ波レーダは約1000ｍ離れた送電線を検出できみ込むデータ処理，障害物強調表示プログラムを開発した。また，レーダ改良の効果でレーダの S/N は以前に比た。また，ミリ波レーダデータを高速で PC に取り込めるべ向上した。

AD/DA 変換器を開発した。高出力ミリ波レーダ用の小型
平面反射板アンテナについて検討した。高出力レーダの探3.4

検証飛行実験

知距離，精度等を評価するため地上実験を行った。さらに，

飛行実験は，平成16年９月と17年２月岐阜県美濃市付近の山間部で行った。16年９月実験では，主にセンサの最大

障害物探知・衝突警報システムをヘリコプタに搭載し，検証飛行実験を行った。

探知距離について評価した。その結果，赤外線カメラは焦点調整，感度調整等を精密に行うことで50㎜標準レンズでその結果，以下の成果が得られた。
・データ処理，障害物強調表示プログラムはデータ収集かも800m 先の送電線，架空地線が検出できることを示した。
高出力ミリ波レーダは，ヘリコプタ上からも800m 以上遠ら障害物の表示までリアルタイムで実行できる。
・直径13㎝のフレネル反射板とスロットアレイ一次放射器

方の送電線を探知できることが明らかとなった。

からなるアンテナで37.5dBi の利得が得られた。

図６は17年２月の実験結果で，約400m 離れた送電線を・高出力レーダの探知距離は1000m 以上，距離誤差は２％

障害物探知・衝突警報システムで探知，表示した例である。

以下となった。

ここで地上から送電線までの高さは約90m である。図中の・飛行実験の結果，50㎜標準レンズ付き赤外線カメラは調

左上は画像出力で，赤外線，カラー画像を統合表示すると整を精密に行うことで800m 先の送電線を検出した。ま共に，ミリ波レーダからの出力がある時はその距離情報でた，高出力ミリ波レーダは，800m 以遠の送電線を検出

障害物の濃度を変える設計としている。図の左下はレーダ

できた。

図６

障害物探知システムによる400ｍ離れた送電線の表示例― 18 ―

・目視による送電線発見が困難な降雪時，本システムは障害物を探知し，毎秒５枚以上というリアルタイムでの障April, 2004
⑵ B.D. Nguyen et al., "Printed Reﬂector Antenna for mm

害物強調表示に成功した。

W Detection Radar", Journees Internationales de NICE

今後，以下の課題について検討を進める予定である。

sur Les Antennes,（JINA2004）, Vol.1, 3-30, Nov. 2004.

・データ処理，障害物強調表示プログラムの高度化

⑶

山本憲夫

他： ミリ波／赤外線によるヘリコプタ用・レーダアンテナへの掃引機能追加

障害物探知システム ，日本航空宇宙学会

・システムの更なる小型化

機シンポジウム，平成16年10月
⑷

掲載文献
⑴

第42回飛行山本憲夫： 次世代 IFR システム ，日本ヘリコプタ技術協会2004年度会報，第14号，平成16年６月

N. Yonemoto, et al., "A

New Color, IR and Radar⑸

山本憲夫： ミリ波／赤外線によるヘリコプタ用障害

Data Fusion for Obstacle Detection and Collision

物探知システムの研究 ，日本航空技術協会

Warning", Proceedings of SPIE, Vol. 5424, pp.73-80,

誌，平成17年５月号

航空技術

無線測位におけるマルチパス誤差低減に関する研究【重点研究／一般勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者○田嶋 裕久

研究期間

平成16年度〜平成19年度

１．はじめに

古賀 禎

小瀬木 滋

開発を目標としている。さらに GPS 等のシステムについて

空港及びその周辺において，各種の測位システムが使わも適用可能なマルチパス対策手法の開発を目指している。

れている。ほとんどの測位システムにおいて電波の多重反射（マルチパス）は誤差の要因となっており問題を起こす

３．研究成果ことがあるが，その対策はまだ十分に研究されていない。

3.1

マルチパス基礎実験

また，GPS や準天頂衛星は，航空以外の自動車や歩行者

開始年度の平成16年度は，まず周辺を当研究所の建物になどを対象とした測位の高精度化を目指しているが，空港囲まれたグラウンドにおいて ACAS 送信機の送信信号をより遥かにマルチパス環境が悪い都市部でも利用される。

ディジタルオシロスコープで収集し，周辺の建物のマルチ

SSR（二次監視レーダ）を基にしたモード S，マルチラテ

パスがある場合の基礎データを収集した。強いマルチパス

レーション，ACAS（航空機衝突防止装置）等はパルスのにより大きな誤差が発生するが，時間検出方式と相関法と到達時刻検出を利用する点において共通点がある。これら

比 較 し て，DAC（Delay Attenuate and Compare） を 使のシステムは，マルチパス誤差特性も共通するところも多用することにより誤差を軽減できることを確認した。

い。これらのシステムで応用可能なマルチパス誤差低減のための研究が望まれている。

本研究において，マルチパス環境下での高精度測位方式として，光ファイバ信号伝送技術を用いた受動型監
視 シ ス テ ム OCTPASS （Optically Connected PAssive

２．研究の概要

Surveillance System）を考案し，特許を申請した。

ACAS の よ う な 時 間 検 出 を 基 礎 と す る 測 位 シ ス テ ム

本システムの測位精度を評価するため，仙台空港においにおけるマルチパスの問題に対処する技術を開発するたて1090MHz 信号を利用した実験システムを構築し，そのめ，平成16年度から19年度までの４年計画で「無線測位評価実験を実施した。この実験においては，後述の測位実におけるマルチパス低減に関する研究」を開始した。本験装置がまだ完成していないため，手動で利得制御を行っ

研究は，以前開発した航空機衝突防止装置の送信機や，た。実験結果は図1に示すように，駐機している航空機の1030/1090MHz 帯の信号を使用した測位実験システムを一遮蔽により直接波が大きく減衰し，マルチパス波の方が部利用して実験システムを開発し，モード S 信号における大きくなるような非常に悪い環境の場所を除けば，誤差６

マルチパスの低減手法の研究を中心に進め，空港面上のマｍ以下の安定した測位結果が得られた。また，測位確率はルチパスが多い場所においても誤差6m 以下の測位手法の99％以上という結果が得られた。

― 19 ―

3.2

マルチパスシミュレーション

Diﬀerence Of Arrival）をから，その信号の送出位置を求マルチパス誤差の特性を把握するため，実験と同様なめる。OCTPASS の最大の特徴は，地上局において受信し条件でマルチパスシミュレーションにより各種のパラメー

た RF 信号を，光ファイバ信号伝送技術を用いた装置（ROF:

タで測距誤差を計算するため，基礎的なマルチパスシミュ

Radio On Fiber）にて主処理装置に伝送する点にある。

レーションプログラムを作成して検討した。これは，送信ROF 装置は，RF 信号を光信号に変換し伝送することによ

機の波形を記録したデータを利用し，マルチパスの遅延，り，同軸ケーブルと比べて長距離の RF 信号伝送が可能で減衰，位相差をパラメータとして，直接波と合成し，時間ある。ROF 装置を利用することにより，従来システムに検出を行うことにより，誤差特性を得ることができる。そはない３つの利点が生じる。

の結果 DAC においては，10ns から20ns 程度の遅延におい⑴て誤差が最大となることが分かった。

時刻同期が不要TDOA は，各地上局における信号の到達時間（TOA:Time Of Arrival）を互いに減算することにより求める。
3.3

測位実験装置主局系の開発

OCTPASS では，TOA 導出は主処理装置だけで行う。こ平成15年度に行った ACAS による受動測位実験においのため，地上局間の同期は必要がなく，同期に起因する時て DAC を使用した場合，信号の飽和による誤差があった。

刻検出の劣化は発生しない。これにより，TOA が精度良この問題を解決するため，信号の初期から利得を制御するく得られるため，測位精度が向上する。

IAGC（Instantaneous Automatic Gain Control）機能を持⑵

測位確率の向上つ1090MHz 受信機を主局系と従局系の一部について製作

マルチラテレーション測位において，二次元位置を求めした。これは DME/P（Distance Measuring Equipment/

るためには，最低３つの地上局の TOA が必要となる。得

Precise）においても使用された遅延線を利用したフィード

られる TOA が２つ以下となると測位ができない。

フォワード型制御により利得制御を行う方式である。

従来システムは，地上局毎に信号を検出し，TOA を求める。このため，マルチパス等で信号劣化し信号検出でき

４．考察等

ない地上局が発生すると，測位できない。

マルチパス環境においては，測位誤差が発生する以前

一方，OCTPASS では，主処理装置において，複数の地に信号が正常に検出できず，測位自体ができない場合があ上局の RF 信号を観測し，いずれか１つの地上局が信号をる。従って検出確率を向上することが第一に必要である。

検出すると，同時に全ての地上局の信号を捕捉する。このOCTPASS は従来のマルチラテレーションと同様，監視領ため，ある地上局の受信信号がマルチパスで劣化し信号を域内の周囲に地上局を設置し，到達時間差（TDOA: Time

検出できない場合でも，他地上局により信号検出できれば

距離 （ｍ）
距離（ｍ）

図１

仙台空港における測位結果― 20 ―

信号を捕捉し TOA が導出できる。

掲載文献

⑶

⑴

地上局の小型化
地上局はフィルタ，アンプおよび ROF 送信装置などか実験の結果− DAC 法を用いた時間検出 ，通信学会ソサら構成され，時刻検出処理，メッセージ検出処理などの複雑な処理装置は含まない。このため，地上局を小型化でき

古賀，田嶋，小瀬木， ACAS 受動型測位方式の評価

エティ大会，平成16年９月⑵

田嶋，古賀，小瀬木， ディジタルサンプルデータのる。複雑な処理については，主局の主処理装置にて実施す

IQ 変換の一検討 ，通信学会ソサエティ大会，平成16年

る。

９月

以上のような利点がある一方，OCTPASS は，地上局間⑶

古賀，田嶋，小瀬木， ACAS 受動型測位方式の仙台に光ファイバ敷設が必要となるという問題点がある。しか空港における評価実験 ，航空振興財団，全天候航法方しながら，従来システムにおいても，地上局間通信の信頼式小委員会，平成16年９月

性を確保するためには有線による通信が使用されており，⑷

古賀，田嶋，小瀬木， ACAS 受動型測位方式の仙台

長距離の有線伝送には，光ファイバが一般的に用いられる空港における評価実験 ，通信学会，SANE，平成16年

ことが多い。実際，フランクフルト空港におけるマルチラ

９月

テレーション評価システムは，地上局間は光ファイバで接⑸

田嶋，古賀，小瀬木， ACAS 受動測位実験における続されている。以上のことから，光ファイバ通信路の確保

マルチパス誤差の検討 ，第42回飛行機シンポジウム，は大きな問題ではないと考えられる。

平成15年10月

仙台空港における実験結果から場所によってマルチパス⑹

Koga, Tajima, Ozeki, "Results of an evaluation testの影響は大きい所があり，時間検出方式によっても誤差特of a multilateration system using ACAS signals",性は大きく異なる。相互相関法は時間積分を行うため，受IEEE conference on Inteligent Transporting Systems

信機雑音などの影響は DAC 法より小さいが，マルチパス（ITSC2004）,Washington DC, Oct., 2004.

の影響は DAC 法の方が小さい。時間検出法についてはま⑺

だ改善の余地があり，さらに研究を進める計画である。

田嶋，古賀，小瀬木， 光ファイバ信号伝送装置を使用した受動型測位方式の評価実験 ，第５回電子研発表会，平成17年６月

航空路の安全性評価に関する研究【重点研究 / 空港整備勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者

○長岡

研究期間

平成14年度〜平成17年度

１．はじめに栄，天井２．研究の概要

運輸技術審議会答申（H12年12月）に見るように安全性

2.1の定量的評価は今日の社会的検討課題である。また，国際民間航空条約

治第14付 属 書（Annex14）2.26節 で は 各

国に ATS の安全管理計画の策定を義務づけている。国際

本研究は航空交通の安全と円滑化のための研究で，具体的には以下の事項の実現を目的とする。
⑴

主として航空路における短縮間隔の導入や運輸多目的機関（ICAO）の管制間隔・空域安全パネル（SASP：旧衛星の導入に伴う航空路の安全性評価手法とその応用

RGCSP）においても，定量的尺度を用いた航空路や空域の安全性評価方法が浸透しつつある。しかし，この評価手研究の目標方法を確立する。
⑵

上記の研究の成果の提出により ICAO の SASP 等への法やその応用方法については当該空域や航空路の実態に沿技術的支援と国際貢献をする。

うことが必要で，今後の研究を待たねばならない分野が多い。そこで，こうした分野の問題について調査・研究する

2.2

ため本研究を開始した。

本年度の研究本年度計画したのは①衝突危険度の評価手法の検討，②
ICAO SASP への参加 / 技術資料の提出，③交通流データの収集 / 整理 / 解析，④高度監視装置の実験データの収集・― 21 ―

解析である。

短縮垂直間隔導入後は近接通過頻度が軽減しているのが①では従来の平行経路に加えて交差路における衝突危険度の評価手法について文献調査を行ない応用可能性を検討わかる。
⑷

縦間隔を検討する衝突危険度モデルでは，管制指示した。短縮垂直間隔の安全性評価への応用を意図した解析がパイロットに伝達され航空機が起動するまでの時間などを行った。

の遅れが重要な要素となる。ADS 監視下にある航空機②はこれまでの研究成果を SASP 会議へのワーキング対にあっては，その位置情報の誤差は取得時刻からの経ペーパーとして纏めて提出した。SASP の数学者サブグ

過時間とともに拡大する。このときの航空機対の位置情ループ（MSG）での検討資料として活用された。

報の経過時間の最悪の組み合わせについて理論的に考察③は衝突危険度の推定に必要なモデル・パラメータを求した。特に，ADS 予測位置誤差にバイアスがある（平めるためのデータ収集と解析が中心である。特に，航空機

均が０でない）場合は，双方とも経過時間が最大の場合の航法誤差の解析や，航空路における近接通過頻度の計算

が，必ずしも最悪のケースではないことを示した。また，などが中心的な課題となる。

FDP データに基づいて占有率を計算した。

④は宮城県瀬峰町に設置してある実験用高度監視システ⑸

ムにより取得したデータの解析である。

垂直方向の衝突リスクを推定するモデルで，交差路における水平重畳確率を二次元正規分布モデルで検討した。また，飛行計画データに基づいて占有率を計算した。

３．研究の成果

この他，安全性評価，航法や航空管制システム関連の調

本年度得られた主な成果を要約すると以下の様になる。
⑴

査・研究も行った。

最近，航法性能要件（RNP）として RNP 値（95％含

有区間幅）に加えてその２倍の値を閾値として，誤差以上の成果は ICAO の SASP 会議，学会・協会等の会誌や研究会等で発表した。

が閾値を超えると警報を出す完全性機能を有する RNPRNAV 機が出現している。こうした航空機では大きな４．まとめ

経路逸脱の頻度の軽減が期待できる。この RNP RNAV

本年度の研究の概要を示した。本研究は航空管制システ

機の平行経路における管制間隔基準を考察するため，横ムの安全性と効率の向上を目指すもので，具体的には安全

方向経路逸脱量の分布モデルを提案した。幾つかの仮定

性を科学的議論が可能なように定量化し，空域の安全性評の下で，これによる横方向重畳確率の値を試算した。そ価が可能となることを狙っている。従って，実測データのの結果，経路間隔と推定値との関係などが明らかになっ解析，数学モデルの作成，リスク評価などが当該研究中核

た。

となっている。

⑵⑶

安全性評価の方法や尺度について文献調査を行い，現

研 究 の 成 果 は 国 内 外 の 学 会，ICAO の 専 門 家 パ ネ ル

在世界中で使用されている安全目標の設定方法や目標値（SASP など），航空行政当局との会議などを通じて，随時，の例などを整理した。

公表している。

北太平洋の洋上航空路（NOPAC ルート）における垂直間隔の安全性評価に必要な近接通過頻度を長期間調掲載文献

べ，その実態を明らかにした。図１はその結果である。

⑴

長岡： 相対垂直距離の分布による航空機対の垂直重畳確率の推定値への影響 ，電子情報通信学会論文誌 A,
Vol.J87-A, No.5, pp.654-660, 2004年５月 .
⑵

S. Nagaoka: "Estimating the Lateral Overlap

Probability for RNP RNAV Parallel Tracks", ICAO
SASP‐WG/WHL/5-WP/29, Tokyo, May,2004.
⑶

長岡： RNP-RNAV 経路における航空機の横方向重畳

確率 ，日本航海学会春季講演会，講演アブストラクト，
2004年５月 .
z1000

図１ 垂直近接通過頻度の月毎の推移。Nx（o/s）は
垂直間隔が1000ft のときの反航／同航についての近接通過頻度。Nxz2000（o/s）は2000ft 間隔のときの値。Nxz・（e）
は同航を反航に換算して総合した等価反航近接通過頻度。

⑷

天井： 北太平洋航空路における近接通過頻度の長期的変化 ，日本航海学会春季講演会，講演アブストラクト，
2004年５月 .
⑸― 22 ―S. Nagaoka: "An Application of Monte Carlo Method

for Estimating the Longitudinal Collision Risk of⒇

NOPAC Route in an ADS Environment"，Probabilistic

響 ，日本航海学会秋季講演会，北海道大学水産学部 ,2004

Safety Assessment and Management 2004，
Edited by C.

年10月

Spizer et al, Vol.1, pp.501-506, Springer, June, 2004.
⑹

天井，長岡： 国内短縮垂直間隔導入のための航空機

天井，長岡： GPS 搭載機の横方向経路維持誤差の分
布モデル ，第４回電子航法研究所研究発表会講演概要，
pp.27-32，2004年６月 .

⑺

長岡，天井： 横方向オフセット導入時の横方向の衝pp.81-84，2004年６月 .

⑻とモデル化 ，第４回電子航法研究所研究発表会講演概Probability of Aircraft for RNP RNAV Parallel Tracks",

要，pp.85-87，2004年６月 .

ICAO SASP-WG-WHL/6-WP/05, Washington D.C.,⑽

電子情報通信学会技術研究報告

SSS2004-16, pp.5-8，2004年８月⑾

USA, Nov., 2004
長岡： 電子航法と航空交通管制 ，防衛大学校特別講義，2005年１月

長 岡： 信 頼 性 要 件 を 有 す る 航 空 機 の 経 路 維 持 誤差分布のモデル長岡： 横方向重畳確率の計算例 「RNAV 連絡協議会第３回タスクフォース会議」（委員会資料），航空局保安企画課国際調査官），2004年12月

長岡： 航空機対の相対位置予測誤差への通報時間差

S. Nagaoka and O. Amai: "Preliminary Analysis forの影響 ，電子情報通信学会技術報告，SANE2004-44，

Pre-Implementation Safety Assessment for Japanesepp.13-16，2004年８月

Domestic RVSM", EUROCONTROL MDG Meeting,長岡，天井： 交差路における垂直衝突危険度の試算 ，
電子情報通信学会ソサイエティ大会，2004年９月⒀

天井： 国内短縮垂直間隔導入の事前評価における近大会，2004年９月

響 ，日本航海学会論文集，第112号，pp.229-234，2005
年３月
長岡： 航空の安全と電子･情報・通信システム ，電長岡： 航空機運航におけるリスクの評価 ，電子情報通信学会ソサイエティ大会，徳島大学，2004年９月⒂

MDG/30-DP/10, Brussels, Feb., 2005
長岡： ADS 予測位置誤差の縦方向重畳確率への影

接通過頻度の推定値 ，電子情報通信学会ソサイエティ

子情報通信学会

2005年総合大会講演論文集 , AT-4-6,

pp.SS45-46, 2005年３月

天井： 北太平洋航空路における近接通過頻度の長期

天井，長岡： 国内短縮垂直間隔導入のための空域安的変化 "，日本航海学会論文集，第111号，pp.127-134，

全性評価での近接通過頻度 ，電子情報通信学会総合大2004年９月

会，A-18-1，2005年３月⒃

長岡： RNP-RNAV 経路における航空機の横方向重畳

住谷，長岡，天井： 北太平洋ルートの交通流調査：

確率 , 日本航海学会論文集 No.111，pp.135-140, 2004年９― RVSM 導 入 後 ― ， 電 子 航 法 研 究 所 報 告，No. 114，

月

pp.15-34，2005年３月

S. Nagaoka："Distribution Models for Estimating theLateral Overlap Probability of RNP RNAV Aircraft⒆

WHL/6-WP/04, Washington D.C., USA, Nov., 2004
Tail Model for Estimating the Lateral Overlap

実施について」に関する会議，2004年５月⒅

for RNP RNAV Parallel Tracks", ICAO SASP-WG-

河道，長岡，天井： ADS 縦方向予測誤差分布の特徴

国土交通省航空局，「関西国際空港における止水工事の⒄

SSS2004-24，2004年10月

S. Nagaoka："An Alternative Double Exponential⑼ 長岡： ILS 運用のためのCRM（Collision Risk Model），⒁の衝突危険度の推定 ，電子情報通信学会技術研究報告，
S. Nagaoka："Examples of Estimated Collision Risk

突危険度 ，第４回電子航法研究所研究発表会講演概要，⑿

長岡： ADS 予測位置誤差の縦方向重畳確率への影

長岡： 独立行政法人

産業安全研究所を訪ねる ，日本信頼性学会誌，Vol.27, No.2，pp.132-133，2005年４月

on Parallel Tracks"，EUROCONTROL Mathematics

長岡： RNP RNAV 経路における航空機の横方向重畳

Drafting Group（MDG）Meeting, MDG/29-DP/06,

確率Ⅱ： ，日本航海学会春季講演会講演アブストラクト，

Brussels, Sep., 2004.

2005年５月

長岡： ADS 通報に基づく航空機の相対位置誤差の考天井，長岡： 交差路における航空機の垂直方向衝突危察 ，日本航海学会 AUNAR（自動航法）研究会，東京

険度の推定 ，日本航海学会春季講演会講演アブストラ

海洋大学，2004年９月

クト，2005年５月

長岡： RNP と RNAV の最近の動向 ，日本航海学会
航空宇宙研究会，函館市，2004年10月

長岡： 航空システムの安全 ，電子情報通信学会誌，
Vol.88，No.5，pp.342-348，2005年５月― 23 ―

長岡： 第７回確率論的安全性評価・管理に関する国際Japanese Domestic RVSM", ICAO SASP-WG/WHL/7-

会議（PSAM7）参加報告 ，日本信頼性学会誌，Vil.27,

WP/14, Montreal, May, 2005.

No.3，pp.188-195,2005年５月

長岡： 空の安全と CNS/ATM システム ，電子情報通S. Nagaoka and O. Amai: "Report on the Preliminary

信学会技術研究報告，SSS2005-4，2005年５月

Analysis of Pre-Implementation Safety Assessment for

航空機衝突防止方式に関する研究【指定研空／一般勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者○小瀬木滋，住谷泰人（衛星技術部），白川昌之（管制システム部）

研究期間

平成14年度〜平成16年度

１．はじめに

２．研究の概要

1995年に国際民間航空機関（ICAO）で旅客機を想定し

本研究は３年計画であり，平成16年度は最終年度である。

た航空機衝突防止装置（ACAS-II）の国際標準が設定さ

平成16年度は，主に下記のことを行った。

れ，日本ではほとんどの旅客機で使われている。しかし，・ACAS-II 運用評価と SCRS パネル会議への報告

初期の装置は，不要な警報が多く，北大西洋空域をはじめ・統合シミュレーション環境の改造と試験として導入が進められている新しい管制間隔基準 RVSM・ACAS 信号の信頼性に関する調査（Reduced Vertical Separation Minima）に未対応である

・航空局への技術支援などの問題点があったため，その衝突回避アルゴリズム改

このほか，平成14年以降の研究期間中に，次のことを行っ訂版が1998年より導入された。この改良効果に関する検証てきている。

作業が ICAO SCRS（Surveillance and Conﬂict Resolution

・ACAS を用いた複合型システムの試作と実験

Systems）パネル会議を中心に国際的な協力のもとに行わ・衝突防止に関する他システムの運用等に関する調査れており，日本も参加している。さらに，
平成13年1月には，
日本航空機同士のニアミス事故があり，引き続き運用状況

なお，平成16年度は，行政当局から詳細な調査を依頼される事例は発生しなかった。

の監視とニアミスなどの具体的事例の解析などが必要と考えられている。また，大型機用の ACAS-II を搭載できな

３．研究成果い小型機についても対策が求められている。

3.1

ACAS-II 運用評価と SCRS パネル会議への報告

当研究所は1992年に試験評価用規格の ACAS が日本にACAS の 警 報 に 関 す る パ イ ロ ッ ト コ メ ン ト シ ー ト の導入されて以来，警報発生後にパイロットが記載するコメ調査を継続した。その結果，改訂版アルゴリズムを持つントシートのデータベースを構築し，ACAS の改良のため

ACAS は，以前の版より誤警報や不要警報が少なく，パイに活用してきた。本研究では，次の目標を設定した。

ロットが使用しやすいことを明らかにした。離着陸時に見・コメントシートの分析作業を継続し，これまでのデータられる比較的低高度の場合を除き，警報発生率は半減し，と比較することにより ACAS 改良の効果を検討

特に，不要警報を著しく軽減している。

・行政当局の依頼に応じ，実際の運用中に発生した遭遇にしかし，従来の分析手法では発生する警報の性質を統計ついて，航空機の動きや ACAS の動作を明らかにする的に表現することが困難であったため，平成14年度に主成

ことにより，安全性の向上を目指す航空行政を支援し，分分析を使用する手法の導入を試みた。平成15年度は，デー

航空機の運航方法等の改善に資する

タの入力手法などの改良を試みるとともに，処理データ

・小型機やヘリコプタの衝突を防止するための衝突防止方式について研究およびを追加した。この手法は SCRS パネル会議作業部会のメン
バーから高く評価され，今後の調査継続に関する期待が寄・航空機衝突防止装置を利用した複合的な機能のシステムせられた。

について研究平 成16年 度 は， こ れ ら の 研 究 成 果 を ま と め て第１回
SCRS パネル会議報告書作成に寄与するとともに，ICAO
が編集中の ACAS マニュアル案の作成に参加した。

― 24 ―

3.2

衝突防止に関する他システムの運用等に関する調査依頼される事例が発生した場合，ACAS の動作状況を詳細

ACAS に関連して，小型機用トランスポンダ（LAST:にシミュレーションする必要がある。

Light Aviation SSR Transponder） の 状 況 を 調 査 し た。

この目的で使用可能なシミュレーション環境は，これま

ACAS は ATC トランスポンダを搭載している相手機にのでにワークステーション上にて開発済みであるが，機器のみ，衝突防止機能を発揮できるが，グライダー等のトラン

老朽化などの問題が発生していた。そこで，シミュレーショ

スポンダ未搭載機に関する対策が課題になっていた。そのンに関するノウハウの維持・改良と使用する機材の更新

結果，ドイツではグライダー等に搭載可能な LAST が試作のため，シミュレーション環境を PC-UNIX 環境に移植し，され，認証段階にあることがわかった。

今後も継続して行政要望に対応できるよう機材を整えた。

ACAS 類似のシステムとして，ACAS-I をさらに簡易にした TCAD などの仕様を調査した。

3.6

さらに，ACAS の表示情報を統合できる可能性がある
EVS 関連機器について，これまで当研究所で実施した実航空局への技術支援として，ICAO の SCRS パネル会議
作業部会に関する調査に協力した。

験結果をまとめ，各方面に発表した。特に，情報表示の視認性などについて，評価システムの例を示した。

航空局への技術支援

また，ACAS から SSR モード S への RA ダウンリンク方式の調査に関して，受信データの分析や海外の状況調査などにより協力した。

3.3

ACAS 信号の信頼性に関する調査

ACAS の運用上の信頼性について，ACAS 自身の信頼４．考察等性の他に，相手機のトランスポンダの信頼性も影響する。

ACAS のように実用化直後の普及期の装置については，

また，ACAS から SSR モード S への情報提供についても，開発中には十分検証できなかった実環境における挙動を知ACAS に接続されているトランスポンダとの連係動作のる必要がある。ACAS は90年代前半の運用評価結果を基に状況が影響する。特に，RA をダウンリンクする信号につ

1998年に改良が行われたが，本研究によりその効果を明確

いては，これまで検証されていなかった。

にしつつある。

そこで，航空局が新たに導入を開始した SSR モード S かしかし，管制指示との整合性など残された課題もあり，ら RA ダウンリンク受信信号の記録の提供を受け，その情

RA の ダ ウ ン リ ン ク 方 式 に 関 す る 検 討 が，ICAO 第11回

報の信頼性を分析した。

ANC 会議にて要請されている。このため，ICAO におい

その結果，一部のモード S トランスポンダに不要なダウ
ンリンク動作が見られるなど，搭載機器整備上の問題をては多様な RA ダウンリンク方式の検討状況が報告されるようになった。

明らかにすることができた。この件について速報をまと

このため，ACAS 信号の信頼性については，特に，RAめ，次世代監視アーキテクチャにかかる国際動向調査委員

ダウンリンク情報の品質に着目することとし，同様の調査会作業部会の欧州渡航調査団に依頼し，EUROCONTROLを進めている EUROCONTROL 他と連携を取りながら調

Experimental Center の調査結果との比較を試みた。また，査を進める必要がある。

前述の SCRS パネル会議にも報告している。その結果，欧州でも同様の結果が得られていることが判明した。

ICAO や RTCA に お い て ACAS ア ル ゴ リ ズ ム の 追 加改良が標準化される見込みであり，また，日本空域にもRVSM が導入予定であるなど，ACAS の運用性能に影響

3.4

ACAS を用いた複合型システムの試作と実験がある変化が見られる。今後とも，ACAS の運用性能に関ACAS が送信するモード S 質問信号を用いて，マルチラする調査を継続する必要がある。

テレーション（逆 GPS）方式の測位が可能であることを示した。これを実証するため，実験装置を試作し，電波無響

掲載文献

室内での実験により測位の可能性を示した。この成果をも⑴

Sumiya et. al. : "The trend of the results of ACASとに，新たな別研究テーマとして「ACAS 信号を用いた受II operational monitoring in Japan, Second report of

動型測位方式の研究」を平成14年度に開始することになっ2002", SCRSP WG-A IP/4/137, 2002.11

た。

⑵

Sumiya et. al. : "The trend of the RA report basedon the principal component, SCRSP WG-A IP/4/138,
3.5

統合シミュレーション環境の改造と試験

2002.11ACAS の遭遇状況について行政当局から詳細な調査を⑶― 25 ―

住谷他：「主成分分析に基づくパイロットコメントシー

トの傾向」，SANE2002-80, 2003.2⑷

SSR mode S in Japan", 次世代監視アーキテクチャにかSumiya. et. al. : " The Trend of the Results of ACASII Operational Monitoring in Japan, First Report of

かる国際動向調査委員会作業部会，平成16年２月⒂

2003", ICAO SCRSP/WG-A，平成15年５月
⑸

⑹

⑺

⑻

合」，第３回電子研発表会 , 平成15年６月

Sumiya. et. al. : "The Trend of the Results of ACAS⒃

monitoring in JAPAN", ICAO SCRSP/WG-A， 平 成16

2003", ICAO SCRSP/WG-A，平成15年11月

年４月

Sumiya. et. al. : "The trend of the RA report based

⒄

⑾

⑿

⒀

Ozeki, et. al. : "SCRSP report on the RA downlik

on the principal component analysis in 2003", ICAO

anomalies observed with the SSR mode S in JAPAN",SCRSP/WG-A，平成15年５月

ICAO SCRSP/WG-A，平成16年４月

Sumiya. et. al. : " The trend of the RA report based⒅

Ozeki, et. al. : "SCRSP report on the ACAS

on the principal component analysis, second report ofmonitoring in JAPAN", ICAO SCRSP/WG-A， 平 成16

2003", ICAO SCRSP/WG-A，平成15年11月

年４月

Ozeki : "RA broadcast with the mode S extended⒆

Ozeki : "Transponder issues found by SSRs and its

eﬀect on ACAS", ICAO SCRSP/WG-A/ACAS-SG， 平

Sumiya, et. al. : "A Fusion of Actual Motion Picturesof Scenery and the 3D image Constructed from GPS⑽

Ozeki, et. al. : "SCRSP report on the ACASII Operational Monitoring in Japan, Second Report ofsquitter", ICAO SCRSP/WG-A，平成15年５月⑼

住谷他：「EVS 実験における景観と3D-CG の HUD 融

成16年４月⒇

Sumiya, et.al："The trend of ACAS Ⅱ operational

and Gyro data and Map database", SPIE 第17回 Annual

monitoring results in Japan, the report of 2004",ICAO

International Symposium, 平成15年４月

SCRSP/WG-A, 平成16年４月

住谷：「実験用 EVS による画像融合 〜エンハンスト・

住谷：「エンハンスト・ビジョン・システムに関する

ビジョン・システムに関する研究〜」，航空無線第38号 ,調査と基礎研究」，日本航空機操縦士協会フライトテス

平成15年６月

ト委員会，平成16年８月

住谷他：「エンハンスト・ビジョン・システムに関す

住谷：「パイロットコメントシートに基づく TCAS Ⅱ

る調査・基礎研究」，航空振興財団 全天候航法小委員会 ,の運用モニタリング」，日本航空機操縦士協会フライト

平成15年10月

テスト委員会，平成16年８月

住谷他：「実験用エンハンスト・ビジョン・システム

住谷他：「RA レポートに基づく TCAS Ⅱの運用モニを用いた画像融合とその評価」, 日本航海学会第109回研タリング」, 日本航海学会平成16年度秋季研究会 , 平成16究会 , 平成15年11月

年10月

住谷他：
「実験用 EVS を用いた融合画像と評価」, 日Ozeki : "Proposed part of corrigendum on equations

本航海学会誌第158号 , 平成16年３月

in the draft ACAS manual, issue 0.9", ICAO SCRSP/⒁ Ozeki, et. al. : "RA downlink anomalies observed with

WG-A/ACAS-SG，平成17年２月

ILS 高カテゴリ化に関する研究【指定研究／空港整備勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者

○横山尚志

研究期間

平成14年度〜平成16年度

１．はじめに

朝倉道弘

田嶋裕久

解決しなくてはならない。

従来の地上物標に依存する運航に代わって自動着陸を⑴

現状は，飛行検査以外に適当なグライドパス（GP）

基本モードとする CAT Ⅲの運用がわが国の３空港で実の監視方法がない。また，従来の予測計算では，積雪の施されている。CAT Ⅲ化により濃霧による就航率の低下

誘電率を計測する実用的な方法がないので，GP 反射面が大幅に改善された。現在，積雪量の大きい青森空港で，の積雪表面を完全導体に置換えて計算しており，飛行検CAT Ⅲ化が実施されているが，次のような積雪の問題を査結果と一致しなかった。

― 26 ―

⑵積雪深が増加すると，GP が上下偏位して規格値を逸脱し，ILS のシステムの完全性（System Integrity）が低下する事象が発生する。
このため現行 CAT Ⅲでは10㎝の厳しい除雪基準を適用している。

⑶

本研究は，GP 反射面の積雪誘電率の測定値を用いて進入コースを高精度に予測する方法である。このような
GP 監視装置を用いることによって，⑵の除雪基準を大幅に緩和し，システムの稼働率の向上を図るのが目的である。

２．研究の概要
本年度は，３年計画の最終年度である。具体的には，

図２

青森大学との共同研究で実用的な積雪の誘電率測定装

青森空港に設置した重機圧雪用雪質センサ

置の開発を行った。飛行実験に関する JAXA（宇宙航空

クセンサ（図１）を，下層用に重機圧雪用の平板センサ（図研究開発機構）との共同研究で，希少な積雪時の GP の２）を試作した。積雪の誘電率の自動計測を実施したとこ

実証データを収集した。また，３次元の積雪面反射波解

ろ，実験の途中に，システムの一部（マルチポートスイッ

析法を考案し，GP 予測精度の向上を図った。

チ）が故障して，２週間の連続データしか収集できなかっ

小型機が誤って低角度で進入すると事故を起こす可た。実験データを確認したところ，２種類のセンサは実環

能 性 が あ る 現 用 FFM（Far Field Monitor； 滑 走 路 中

境の雪質変化を精度よく計測できること，特に，図２の平心線設置型）に代わるオフセット（滑走路両端設置型）

板センサは重機にも十分耐えられる強化構造を有している

FFM の有効性を電波無響室のスケールモデルによってことなどが確認された。

確認した。
3.2
３．研究の成果
3.1

GP 予測精度の向上

JAXA の実験機 MuPAL- αを用いた飛行実験結果を図

GP パス監視システムの製作と実証試験

３に示す。２年間に飛行実験を４回行った。図に示すよう共同研究で開発した誘電率測定装置のセンサ方式は，実に±４μA の上下偏位を生じている。図４は，地上積雪実用性を考慮して共振型の有刺センサを雪に刺して測定する

験データを用い，積雪の層構造を比較的分割の粗い２層又方式を採用している。また，GP 反射面は自然積雪でなく，は３層に分割したときの GP の解析結果である。積雪の誘重機によって圧雪・除雪する積雪面である。このため，上電率を解析で用いると，飛行実験結果とよく一致するよう

層の雪質は新雪であるが，中層はしまり雪やざらめ雪に，になる。また，GP の偏位が−４μ A 下降するのは，雪質

下層は氷層の３層構造になる。

が乾雪になるときであり，＋４μ A 上昇するのは雪質が以上を考慮して，上層・中層用に10㎝間隔の５段スタッ

湿雪になるときである。

40

ＤＤＭ（μＡ）

ＩＣＡＯのＧＰパスストラクチャの規定範囲
Feb/19/04

20

0

4
‑4
Feb/18/03

‑20

‑40

図１

青森空港に設置した５段スタック雪質センサ― 27 ―

Jan/23/03

Feb/3/0424

図３

積雪時の GP の飛行実験結果

6810
送受信距離（ｋｍ）

12

14

ＤＤＭ（μＡ）

40
20

験と地上実験の実験結果の妥当性及び新しい FFM 方式のJan/03の積雪データのときの旧方式の計算結果
丘によるベンド

4

本予測計算結果

Jan/23/03

性能等について検討した。

Feb/19/04⑴

確認を行った。本年度は，システムの一部（マルチポー

0

トスイッチ）の故障により，２週間のみデータ収集をし‑3

Feb/18/03 Feb/3/04‑20た。しかし，２種類のセンサは，GP 反射面の積雪の雪質変化を精度良く計測できること，平板センサは重機に本計算によるノイズ成分
‑40

図４

2

4

GP 監視装置の総合試験を行い，システム全体の動作6810
送受信距離（ｋｍ）

12も十分耐えられる強化構造を有することが確認された。

14⑵

積雪面の層構造を比較的分割の粗い２層又は３層モデルに近似して GP のパスストラクチャーを解析したとこ

地上積雪データを用いたときの GP の予測計算結果

ろ，飛行実験結果とよく一致することが確認された。今3.3

オフセット FFM 方式の実験結果

後は，GP 反射面の除雪基準の緩和とパス幅の規定を逸

現用 FFM は，滑走路中心線10m 間隔に３本のモニタア
ンテナを立て，それらの受信信号を多数決で監視する方式

脱しない除雪方法についても検討する必要がある。
⑶

オフセット FFM 方式のモニタ特性について，実験である。オフセット FFM は，滑走路の両脇に立てた2本的手法によって確認した。オフセット FFM 方式と現用の受信アンテナの RF 信号の合成によりコース信号を生成

FFM 方式の航空機の尾翼模擬アルミ平板によるコース

する方式である。

変動を比較した結果，概ね相関があることが確認された。

電波無響室において，アンテナ昇降装置に現用 FFM ア

本方式の特徴は，費用対効果が現用の2/3に軽減され，ンテナとオフセット FFM の受信アンテナを取り付けて，

滑走路中心線上にアンテナを設置しない等のメリットが昇降装置を移動しながら，滑走路上に置いた航空機の尾翼ある。将来的には，交通量の比較的少ない空港に設置し模擬アルミ平板によるコース変動を測定した。
実験の結果，て実用化試験を行いたいと考えている。

オフセット FFM のコース変動の方が現用に比べてやや大きめに現れること，概ね周期が一致すること等が確認され

参考文献

た。

⑴

増位他： 多目的実証実験（MuPAL- α）の開発と運用 ,

日本航空宇宙学会，第34期年会講演会，2003.4.8
４．まとめ

⑵

青森空港で実施した GP 監視装置の実験の概要，飛行実

横山他： 青森空港の積雪によるグライドパス空間誤差特性 , 日本航海学会論文集 第112号，2005.3

SSR モードＳを用いた空港面航空機監視の研究【指定研究／空港整備勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者

○古賀

研究期間

平成16年度〜平成17年度

禎，田嶋

裕久，加来

１．はじめに信之，小松原健史，瀬之口敦

め，様々な種類の空港面監視センサの研究が進められてい近年における空港面における交通量の増大に伴い，安全る。

で効率的な運航を可能とする A-SMGC システムの早期のSSR モード S はターミナル・航空路の航空機を監視する実現が期待されている。A-SMGC システムは，監視，経路システムであるが，空港面監視に利用した場合，ASDE や設定，誘導，管制の４つの基本機能から構成されている。

マルチラテレーションにはない特徴（１．航空機の識別が監視機能は，後者の３機能で必須の航空位置を提供するこ

容易とから，最も重要な役割を担う。このため，A-SMGC シ

響を軽減

ステムでは，ASDE，マルチラテレーションなど複数の監を持ち，A-SMGC システムの監視センサとして可能性を

視センサを使用し相互に補完することで，高い信頼性を持持つ。しかしながら，モード S は元来ターミナル・航空路

つ監視機能を実現する。監視センサには長所短所があるたの監視用に開発されたため，空港面における監視性能は明― 28 ―

２．地上局１局で測位可能

３．マルチチパスの影

４．航空機―地上施設間のデータ通信を実現）

らかではない。そこで本研究では，A-SMGCS における監誤差で測位でき，図１に示すように，概略の位置を把握す

視センサとして利用するためには，SSR モード S の監視性ることができた。解析の結果，距離誤差に比べて，角度誤能について検証をするとともに，測位精度の改善方法（空差が大きくなることが明らかになった。

港内において方位精度0.06度以内，距離精度６ m 以内で測位する手法）および，監視レートを改善する方法（１秒に3.2１回の測位を実現する手法）の確立を目指す。

距離測定方式の改良

距離測定精度を改善するため，信号波形のサンプリング
を周波数16MHz から625MHz に上げて測位を行った。ま

２．研究の概要

た，到達時間検出方式として，マルチパスに強い Delay

本研究は２年計画であり，平成16年は第１年目である。

and Attenuate Compare（DAC）法を適用した。固定点

平成16年は，基礎実験を行い距離測定方式の改良についてを測位した結果を図２に示す。距離測定誤差の標準偏差は検討を行った。

4.2m となり，目標距離誤差以下となるバラツキの小さい結果が得られた。一方，バイアス誤差が存在し，これが誤３．研究の成果差の大きな要因となっていた。固定目標による補正を行う

3.1などして，バイアス誤差を補正する必要がある。

基礎実験

SSR モード S システムの研究において整備されたシステ
ムを利用して，空港面上を走行する車両にトランスポンダ

４．今後の予定を搭載し，測位実験を行った。この結果，SSR モード S を利用しても空港内におけるターゲットを10から15ｍ程度の

図１

H17年度は，角度測定および監視レートの改良手法について検討を進める予定である。

モード S と GPS 航跡の比較（バイアス補正後）

図２

固定点における距離測定結果

ルーネベルグレンズを利用した航法機器に関する研究【基礎研究／一般勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者

○米本成人

研究期間

平成14年度〜平成17年度

１．はじめに船舶用電波標識浮標，K band の Global Broadcast 用のア

ルーネベルグレンズは，単位体積当たりのクロスセク

レイアンテナ等として実用化されている。また，電波の高ションの大きな誘電体レンズであり，全方向において均一

周波使用の傾向に伴い，国内外において上記レンズの研究な特性，指向性の得られる構造を有している。従来においへの関心が高まっている。

ては全方向に対して単純に反射する電波反射体としての利本研究において，上記レンズを利用した新しい航法機器

用，もしくは単純な電波レンズとしての利用が主であり，への応用の可能性を検討している。このような機器を開発― 29 ―

することで各種識別情報を有した電波標識，もしくは広範
囲に均一な指向性を有するアンテナ及びレーダ装置等への応用が期待できる。また，今後需要が増大するミリ波帯における電波機器への応用も期待される。
２．研究の概要
本研究は当初３年計画を担当者の在外研究により，それと並行して実施するため４年計画に変更した。平成16年
度は３年目である。平成16年度の研究の目的は，ミリ波と可視光領域で動作可能な誘電体レンズの開発，ミリ波用レドームの開発を行った。
図１

３．研究成果光・ミリ波共用レンズ

昨年度までに実施した基礎実験より，球形誘電体レンズ

さらには，検討の過程において，発泡スチロール上に塗のミリ波領域における基本特性を取得していた。今年度は布する高硬度ウレタン樹脂の特性を測定したところ，ミリ

更なる特性向上を図るため，テフロン球から他の誘電体材

波帯において良好な透過特性を示すことが判明した。これ

質の球に変更して測定を行った。そこでレクソライトとらの周辺技術に関して，国内外の特許出願としてまとめた。

呼ばれるスチロール系樹脂の特性が突出していたことが判明した。また，その透明度を生かして，ミリ波と光を両方

４．考察等

集光するレンズ，および反射する反射器について検討を行

今年度のミリ波帯における誘電体レンズを用いた実験のい，一定の成果を得た。図１に試作した光・ミリ波共用レ

成果からミリ波波長に対応するレンズの光学的，電波的特ンズを示す。更には国産スチロール樹脂による比較評価を

性をおおよそ見積もることができた。

行った結果，製法上の問題を克服すれば，レクソライトと同等の結果が得られることが判明した。それらの周辺技術

次年度以降はこれらの成果を元に各種反射器の製作を行う予定である。

に関して得られた成果を国内2件の特許出願にまとめた。

ミリ波／赤外線による衝突防止技術に関する研究【受託研究／一般勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者○山本憲夫，米本成人，山田公男

研究期間

平成14年度〜平成16年度

１．はじめに

２．研究の概要

本研究の目的は，ミリ波レーダと赤外線カメラで前方を平成16年度は主に以下の２課題に関して研究した。

監視し，障害物を自動的に検出してパイロットに表示でき⑴

障害物探知システムのヘリコプタ搭載

るヘリコプタ用障害物探知・衝突警報システムの開発に必⑵

実機飛行実験，考察

要な技術を確立すること及び技術検証のため実験用システ
ムを試作して実証実験を行うことである。

まず，平成15年度に開発したヘリコプタ搭載障害物探知・
衝突警報システムの構成等について検討すると共にシステ

本研究は，独立行政法人 鉄道建設・運輸施設整備支援

ム小型化の可能性について考察した。このシステムを用い機構（旧 運輸施設整備事業団）の「運輸分野における基た飛行実験方法について検討した。また，飛行実験結果か礎的研究推進制度」による支援を受け，㈱ IHI エアロスペー

らシステムの性能を評価している。

ス，電気通信大学との共同研究として平成14年度から実施している。

― 30 ―

３．研究成果
3.1

3.2

障害物探知システムのヘリコプタ搭載

実証飛行実験

図３は飛行実験方法である。まず，送電線が架設された

図１は今回開発したヘリコプタ搭載障害物探知・衝突警

山間地の適切な場所に観測基準点（H1，H2等）を設定し，報システムの構成概要である。
このシステムは，
ミリ波レー

そこからの垂直距離（d1，d2等）を変化させつつ送電線

ダ，赤外線カメラ，制御装置等からなる基本システムと，を観測した。実験は岐阜県美濃市付近の山間部で行った。

ヘリコプタに搭載して確実にデータを収集するためのビデ

図４は，平成17年２月降雪状態で約400m 離れた直径38.4㎜

オ記録器，センサ安定化用ジンバル，無停電電源等から構の送電線を障害物探知・衝突警報システムで探知，表示し成される。

た例である。この図の左上の窓は画像出力で，レーダから

図２はヘリコプタに搭載されたこのシステムである。全の距離情報により障害物の濃度を変えつつ赤外線，カラー

システムは２台の機器ラック及び外形寸法約620×900×

融合画像の表示を行う。左下の窓はレーダ出力，右下の窓600㎜のジンバル装置上に取り付けられ，重さは約210kg

はレーダによる距離情報である。図⒜はカラーカメラのみとなった。このため，システム小型化は今後の実用化を考による表示で，降雪の影響で送電線を識別するのは困難でえるとき重要となる。図１の「基本システム」は，障害物あった。図⒝は障害物を探知したときで，レーダ出力窓に探知，データ処理及び障害物強調表示という必要不可欠なは目標（送電線）に対応するピーク信号が現れ，画像出力機能を果たす部分であるが，黄色の付加装置部分は，デー

窓にはカラー画像と送電線を緑色に強調した赤外線画像とタ記録と実験の信頼性向上を主な目的とするもので，実用が融合・表示されると共に，距離情報も表示された。飛行装置では不要か大幅に簡略化できる。
「基本システム」の実験から，このシステムは800m 先の送電線を探知，表示

重量は現段階では50㎏程度あるが，構成機器を専用機としできると共に，障害物探知から表示までの処理を毎秒５枚て設計・開発することで，最終的には現在の半分程度まで

以上の画像更新速度で行えることが分かった。但し，レー

小型・軽量化が可能と考えられる。

ダによる送電線探知率は遠方になるほど低下する傾向が（基本システム） 表示器あったため，この探知率向上は本システムに残された課題
ビデオ記録器

カラーカメラ

ための更なる検討が必要である。
表示器（２）

赤外線カメラ

ミリ波
レーダ

制御装置

データ
処理装置

ジンバル
制御装置
ジンバル装置

図１ある。また，実用化のためにはシステムの小型・軽量化のデータ処理装置（２）

H3
送電

無停電電源

d1

飛行方向

H1〜Hn：観測点

図３

ヘリコプタ搭載障害物探知システム

図２

d3

d2

H1

ヘリ
電源

正弦波インバータ

H2線

ヘリコプタへの搭載図― 31 ―

飛行実験方法⒜カラーカメラのみによる表示
図４⒝

送電線を探知したときの表示

障害物探知システムによる400m 離れた送電線の表示例

４．まとめ

Data Fusion for Obstacle Detection and Collision

新たに開発した障害物探知・衝突警報システムをヘリコ

Warning", Proceedings of SPIE, Vol. 5424, pp.73-80,

プタに搭載し，検証飛行実験を行った。その結果，このシステムは800m 先の障害物探知とリアルタイムでのデータ

April, 2004⑵

処理・表示という本研究の目標を達成できた。

山本憲夫

他， 障害物探知用赤外線及びミリ波セン

サの精度 , 平成16年度運輸分野における基礎的研究推進制度研究成果報告書

掲載文献⑴

N. Yonemoto, et al., "A New Color, IR and Radar

平成16年度 JTIDS 等国内展開基準の作成委託【受託研究／空港整備勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者○小瀬木滋，田嶋裕久

研究期間

平成16年度１．はじめに・JTIDS 運用協定の改定案

民間航空用無線機器と軍用無線機器との間で無線信号の・チャネルを共有する GNSS への混信予測手法調査

干渉が発生すると，両者とも安全で円滑な航空機の運用が・L バンド新システムへの JTIDS 干渉予備調査

困難になる。新たな無線機器の導入や運用方式変更に際し・JTIDS 干渉シミュレーション手法の調査て，相互に干渉妨害が発生しない条件を確認する必要がある。

特に，GNSS への混信予測のために必要な基礎データを得るためのベンチ試験手法の開発，今後の運用方式への追本 研 究 で は，JTIDS（Joint Tactical Information Distribution System）や AWACS（Airborne Warning and加候補であるコンテンションアクセス方式に関する検討が主な課題となった。

Control System）レーダ等と民間航空用無線機器との間について，信号干渉が発生しない条件を調査することにより，

３．研究成果民間航空の安全を維持しつつこれらの機器の国内展開する
際の技術基準を作成することを目的としている。

米国からの専門家が来日して開催された日米技術交流会
議に参加した。また，平成16年５月に米国サンディエゴ市
で開催された MNWG（多国間作業部会）2004-1会議に参２．研究の概要
緊急を要する課題として，次の調査を行った。
・空港周辺での JTIDS 運用制限の再検討

加し，JTIDS 干渉防止対策に関する国際動向を調査した。
これらの調査結果をもとに，今後の課題になり得る新しいJTIDS 運用方式について情報を整理し，干渉分析手法の開― 32 ―

発を開始した。さらに，GNSS の構成要素になる GPS-L5

これらについて受託研究報告書を作成した。

信号への干渉を分析するデータを得るため，航空自衛隊および JSC（米軍統合周波数センター）と共同でベンチ試験

掲載文献

方式を開発した。当研究所は，航空局無線課の協力を得て⑴

ベンチ試験に必要な DME/TACAN 信号環境を調査し，試
験用信号環境の開発に必要なデータを提供した。その他，

電子航法研究所：「平成16年度受託研究報告書 JTIDS

等国内展開基準の作成」，平成17年３月⑵

Ozeki : "DME/TACAN signal environment

今後の信号環境測定実験に必要な測定方式の確認等の準備

estimation in the Nagoya Airspace", US-Japan TI

調査を進めた。

meeting, October, 2004.

平 成17年 ３ 月 に 米 国 ア ナ ポ リ ス 市 に て 開 催 さ れ た⑶

Ozeki : "DME/TACAN signal environment

MNWG-TI 会議においては，開発した GNSS ベンチ試験方

estimation for the Japanese Airspace", US-Japan TI

式の検証実験を共同で実施し，基本動作を確認するととも

meeting, January, 2005.

に今後の課題を討議した。また，新しい JTIDS 運用方式⑷

Ozeki : "Probability of interference to DME/に関する干渉分析手法について，
米国のものと比較検証し，

TACAN by JTIDS/MIDS contention access", MNWG-

相互に課題を確認した。

TI meeting, March, 2005.

関西空港における CRM にかかる業務支援委託【受託研究／空港整備勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者

○長岡

研究期間

平成16年７月２日〜平成17年３月18日

栄

１．はじめにDoc 9274）を精査し，このモデルの概説を試みた。⒝に関西国際空港では，着陸帯内において止水壁工事が検討されており，当該工事中における航空機の運航の安全性については，精査結果と委託先が作成した調査報告書の内容を検討しコメント文を作成した。

ついて，ICAO で開発された CRM（Collision Risk Model:

聞き取り調査では，まず，海外の関連機関等に出張し，衝突危険度モデル）を用いた調査が㈱日本空港コンサル

衝突リスクモデルや安全性管理手法等に関する聞き取り

タンツにより実施されている。

調査を行った。この調査のため，①オランダ航空研究所

当所は関西空港株式会社および国土交通省航空局より当（NLR）， ② 英 航 空 交 通 業 務 会 社（NATS）， ③ フ ラ ン ス

該問題に関して相談を受け ICAO の CRM について調査し，航空航法研究センター（CENA）および民間航空大学校

それを航空局内の会議で解説・紹介した。また，㈱日本空（ENAC）を訪問し，関連研究者から聞き取り調査を行った。

港コンサルタンツからの委託研究として以下のことを請け
負った。
⒜

⒝

３．調査結果CRM および衝突危険度シミュレーションの諸外国にICAO の ILS 運用のための衝突危険度モデル（CRM）のおける現状を調査し，一般の理解に寄与するための整理・使用状況と衝突リスク推定にかかる諸手法に関する調査を解説をする。

行った。その結果，以下のことがわかった。

⒞

同社が受注した調査に関するコメント⑴

当該検討調査の妥当性および ICAO の CRM の内容についての確認ICAO の CRM はオランダとフランスでは実務者によく使用されている。
⑵

20年以上前に作られた CRM による計算結果は，現行機に対しては，概ねリスクを大きめに推定する。
２．研究の概要⑶⒜のためには，文献調査と関係機関に出張し，研究者の聞き取り調査を行った。また，Internet 等で入手できる文翻訳したものが幾つか使用されている。
⑷

献を基にして衝突危険度モデル関連の研究開発状況を調べた。⒝と⒞のために，CRM ソフトのマニュアル（ICAO

CRM ソフトは FORTRAN で作成したものを他言語に
現 CRM 文書（Doc9274 AN/904）は，障害物間隔パネル（OCP）で，2005年に改訂される予定である。
⑸― 33 ―

フ ラ ン ス で は PANS-OPS の 方 式 作 成 支 援 ソ フ ト が突危険度を推定するソフトウェアを開発している。

進入復行高度または旋回点��������������

公称進入経路��⑻

公称進入復行
経路

フランスの ENAC/CENA では数学や統計学を応用した解析が行われている。

�� 進入復行
開始点
�����

４．まとめ
本委託研究の概要を示した。本委託に伴う調査では，
����������

CRM の概要を航空当局の関係者に説明する機会があった。

＊���以下の��������������関連リスクは考慮していない

図１

CRM が対象としている精密進入部分

掲載文献⑴

ENAC で開発されている。
⑹

栄： ILS 運 用 の た め の CRM（Collision Risk

Model），国土交通省航空局，「関西国際空港における英国とオランダでは個人リスクに基づき第三者集団リスクのコンターを算出し，空港周辺の開発の規制基準と止水工事の実施について」に関する会議，2004年５月⑵

して用いている。
⑺

長岡

長岡

栄： 関西空港における CRM にかかる業務支援受託報告書 ，電子航法研究所委託研究報告書，2005

NLR では人間系をも考慮した実際的な（複雑な）衝

年３月

航空機内の電磁干渉障害に関する調査業務委託【受託研究／一般勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者○山本憲夫，米本成人

研究期間

平成16年７月30日〜平成17年３月31日

１．はじめに

３．調査内容及び成果

携帯ゲーム機，パソコン等の携帯電子機器（Portable

3.1 「航空機電磁干渉障害報告書」の分析

Electronic Devices：PED）が航空機内に持ち込まれたとき，

平成16年に受領，分析した報告書はこれまでで最多の32

それらの電波が機上装置に干渉し障害を引き起こす可能件であり，報告総件数は134件となった。報告書から，不性がある。最近，携帯電話等意図的に電波を放射する機器

具合発生機種，装置，内容，不具合発生と PED の関係等

（T-PED）の機内での使用希望が増えているが，T-PED はに注目して分析，特徴の抽出等を行った。本年度は，乗客

PED より一般に電波が強く，機上装置に干渉する可能性の PED 使用と障害発生のタイミングや，発生場所等分析が高いため，その使用可否に関する検討は重要である。本

項目の追加を行った。図１は，2004年の報告から障害発生研究の目的は，機内に持ち込まれる PED が機上装置に及場所をプロットした例である。障害発生場所は何カ所かにぼす影響について，航空会社から提出される「電磁干渉障

集中する傾向が見られ，かつ便数が多い空港の周辺とは限害報告書」や RTCA（米国航空無線技術協会）の討議等らないことから，障害に地上電波が関係している可能性もをもとに調査，検討することである。

あり，今後更に検討を進めることとなった。また，障害とPED 使用のタイミングを分析した結果，PED が機上装置

２．調査の概要に干渉した可能性が高い事例は全体の約33％であった。

「航空機電磁干渉障害報告書」をもとに，平成16年に機上装置で発生した PED（T-PED を含む）が原因と疑われ

3.2

RTCA SC-202会議報告

る機上装置の不具合事例の調査，検討を行っている。また，

2004年７月及び2005年１月，RTCA 主催の SC-202会議

T-PED の機内使用に係わる指針作成を目的とした RTCAに出席した。この会議の主な目的は，航空の安全を確保し（米国航空無線技術協会）の SC-202（携帯電子機器に関す

つつ T-PED の機内使用を可能とするための技術基準策定

る202特別委員会）会議に参加し，その討議内容についてである。SC-202では，現在４つの作業グループに分かれて調査すると共に，電子航法研究所から SC-202に提供した調査・討議を行っており，これまでに無線 LAN の機内使報告の概要について述べる。

用を想定した第一段階報告（DO-294）を刊行した。最近― 34 ―

の主な議題は，携帯電話が ILS に干渉した事象の調査，携⑶

帯電話電波の機内伝搬特性等である。

K. Yamamoto et al, "Electromagnetic Propagation

characteristics in Aircraft in Wireless LAN

電子航法研究所では平成14，15年度総務省の委託を受

Frequencies", RTCA SC-202, Jan. 2005.

けて実施した無線 LAN 電波の機内での電波伝搬特性等に関して下記の題目で報告した。報告したデータは，RTCA

136

132

の基準作りに活用されると期待される。

124

44

140

144

128

26

４．今後の課題・「電磁干渉障害報告書」等をもとにした機内電磁干渉に24関する詳細な分析

40

・T-PED の機上装置への干渉に関する検討
・RTCA SC-202会議への参加，報告の実施
36

文献
⑴

山本憲夫

航空機内の電磁干渉障害に関する調査 ，

電子航法研究所受託研究報告書，平成17年３月⑵

K. Yamamoto et al, "Some Aspects of Wireless LAN

32

System in Aircraft - From View Point of LAN andElectromagnetic Compatibility", RTCA SC-202, July
2004.

図１

電磁干渉障害発生場所（2004年報告）

東京国際空港の再拡張に係る ILS 設置条件調査委託【受託研究／空港整備勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者〇横山尚志，朝倉道弘

研究期間

平成16年10月９日〜平成17年３月25日

１．はじめに討課題とし，LDA 進入覆域のコース特性を解析する。また，

本調査は，東京国際空港の再拡張に伴い D 滑走路が新

LLZ アンテナ設置用地については，費用対効果の点から最設された後に，B 滑走路及び D 滑走路へ平行進入を可能

小面積を検討する。

とする方位精度の高い LDA（Localizer Type Directional⑵

GP 反射板の積雪対策についての調査

Aids）進入方式を導入することが予定されているが，そD 滑走路の GP 反射板の積雪対策に係る用件については，の際に確保すべき ILS 設置用地の要件などについての委託

現用 GP 反射板の横に舗装厚19㎝の実験用反射板を併設調査である。

し，両反射板の積雪比較実験データを収集し，当所が考案した実験用反射板の有効性を確認する。

２．研究の概要⑴⑶

LDA 進入方式における LLZ アンテナ設置位置及び確

ローカライザ着雪防止技術に関する調査
24素子 LLZ 空中線への着雪及び融雪時のコース変動を保すべき用地の要件等の調査低減し，LLZ 空中線の安定性を向上させるための調査であ仮設用地にローカライザアンテナを設置して飛行検査をる。空中線エレメントをポリウレタンホームや硬質ビニー

実施し，ローカライザの進入コース特性を満足するアンテ

ル電線管等で覆うなどした方策により，着雪・融雪による

ナ前方用地面積の確認をする。

放射特性変化の改善などを実験的手法により確認する。

シミュレーションでは，飛行検査結果をもとにして，
LLZ アンテナ用地の前方斜面と海面反射の影響，側方建造

３．研究成果物の配置による影響及び後方建造物の電波障害防止策を検3.1― 35 ―LDA 進入方式における LLZ アンテナ設置位置及び確将来，側方用地が公園緑地になるか建造物が立つのか，現状では未定である。そこで，GTD（Geometrical

障害物許容範囲

Theory of Diﬀraction）を用いて，影響が大きいと思われる建造物に対する LDA 方式の進入覆域の基本コース

30゜

30゜

10.5ｍ

特性についての解析を行った。その結果，側方建造物の後方建造物配置によっては，±35度のクリアランス特性の一部に規80ｍ

格を逸脱する場合が生じることが分かった。
後方には，LLZ 装置のシェルタと，将来的には建造物

ローカライザ空中線
前方

75ｍ

64ｍ

も建てられる可能性がある。そこで，後方用地の面積を最小化して建造物の影響を除去する方法について検討し120ｍ

現行規定用地90.5ｍ

た。その結果，LLZ アンテナの10m 後方に45度の角度のワイヤープレーンを張る電波散乱構造体を設置し，LLZ

ローカライザ空中線用地アンテナの後方輻射波を上方に散乱させれば後方用地の最小化を図れることが分かった。

シェルタ
フェンス
散乱構造体

側方建造物

3.2

GP 反射板の積雪対策についての調査

青森空港において，GP 反射板の積雪対策のための比較実験を行った。実験用反射板は舗装厚を融雪変動最小化条

障害物許容範囲件である Das=19㎝にしている。これに対して現用反射板
図１

は Das= ６㎝である。

LLZ 空中線設置位置と周辺構造物

比較実験は，11月後半から３月まで，⑴反射板内外の積保すべき用地の要件等の調査

雪深によるモニタ指示値の変動，⑵降雨・融雪時のモニタ

海抜26m の東京湾江東埋立地に LLZ アンテナを設置し，指示値の変動等のデータを収集した。実験の結果，実験用

LLZ アンテナ前方用地の平坦部分の距離を X0=30m，80m

反射板はモニタアンテナに垂直面指向特性がブロードな2として飛行検査を行った。その結果，X0=80m にすれば，素子の八木アンテナを使用したこと，実験反射板の位置が進入コース特性は CAT Ⅰの規格値を満足することが確認

GP アンテナ側にやや偏っていたこと等から，反射板周辺された。

の積雪の影響を過大に受けていたことが分かった。
しかし，また，シミュレーションでは，飛行試験で明らかになっ図２に示すように実験用反射板の融雪変動は現用と比べてたコースベンドの発生要因や，LLZ アンテナを設置するに無視できるレベルになり，また，反射板内外の積雪に対しあたり確保すべき用地の面積について検討した。

てはモニタ指示値が安定して積雪深が20㎝から30㎝まで除LLZ アンテナ用地前方斜面の向きと LLZ アンテナと雪が不要であることが確認された。

の平行度がコースベンドを発生する原因であることが分ＤＤＭ（μA）

かった。
80
70
60
50
40
30
20
10
0
‑10
‑20
2005/3/20
18：00

ＤＤＭ（2005/3/20）Ｎｏ.18̲03
みぞれ

2005/3/20
19：00

実験ＤＤＭ
現用ＤＤＭ

2005/3/20
20：00

2005/3/20
21：00

年月日

図２

実験用と現用反射板の融雪変動の実例― 36 ―

2005/3/20
22：00

3.3

ローカライザ着雪防止技術に関する調査

散乱構造体を置く対策を施すと，LLZ 設置用地の面積がLLZ 空中線のエレメントをポリウレタンホームや硬質

現行 LLZ 周辺構造物の制限区域規定（Citing Criteria）

ビニール電線管等で覆うなどした方策により，着雪・融のほぼ1/3に縮小できることを明らかにした。今後の課

雪による放射特性の改善策などを実験的手法により確認

題としては，LDA 用地の周辺構造物，前方航路を航行した。⑴硬質ビニール電線管の場合，着雪時にビニール管する船舶の影響及び海面高を考慮して，わが国におけるの回転がスムースでなく着雪をうまく除去することができ

LDA 方式のための明確な設置基準を作成することが必なかった。⑵ポリウレタンホームで覆う方策は，着雪変動

要になると思われる。

が改善されるものの，エレメントの径が太くなると着雪が⑵

D 滑走路の GP 反射板の積雪対策に関する比較実験で生じ易くなり，風圧加重が増加する等のメリットとディメ

は，実験用反射板にすると融雪変動が発生しなくなり，リットを有することが確認された。

融雪時の除雪が不要になること，また，積雪時の反射板の除雪は，20㎝から30㎝になるまで不要であることが確

４．まとめ

認された。

LDA 進入方式を導入するにあたって確保すべき LDA 覆⑶

ローカライザ着雪防止技術に関する方策については，

域の進入コース特性と ILS 設置用地の最小面積の要件等にメリット・ディメリットがあることから，今後，更に検ついて検討した。

討を加える必要がある。

⑴

空港の ILS 設置用地とは異なり，将来，LDA 用地は，周辺に公園緑地や建造物が建つ環境にある。そこで，影参考文献

響の大きい建造物を側方・後方に想定した場合の LDA⑴

進入覆域の基本コース特性について解析し，後方に電波

横山，朝倉： 東京国際空港再拡張に係る ILS 設置条

件調査委託 ，受託報告書，平成17年３月

16R − ILS 更新に伴う空中線配置等の研究委託【受託研究／空港整備勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者

○朝倉道弘

研究期間

平成16年10月９日〜平成17年２月25日

１．はじめに横山尚志

中線高は1/50の進入表面を考慮して，60㎝高く設置される。

成田国際空港の16Ｒ− ILS は CAT Ⅲで運用中の装置でこのため，後方からの前方 LPDA 型ローカライザ空中線

ある。今度，システムを更新するにあたり，サービスレベの入射角は，89度になり，電波的に一枚平板として作用す

ルを低下させないようカテゴリーⅢ運用を継続させることると考えられる。そこで，次のような解析と実験を行った。

が求められている。このため，新旧の LLZ アンテナを併⑴

前方ローカライザ空中線列を，一枚板の平板モデルと設させ，更新時の運用の中断を避けることが要望されていし，近傍に置かれた一枚平板モデルの影響をシミュレーる。

ションによって解析する。

本研究は，CAT Ⅲ用のローカライザー空中線について，⑵

新旧ローカライザ空中線が相互に電波干渉しない最適な空電波無響室内のスケールモデル実験によりシミュレー

ションによる解析手法の妥当性を確認する。

中線配置を検討して，その研究結果を当該施設の更新工事の実施設計に反映させるものである。

３．研究の成果
3.1

２．研究の概要

LLZ 進入コース特性の解析結果

一枚平板を配置したときの垂直面指向特性は，低仰角で本研究では，新旧ローカライザ空中線の位相中心を滑走

数 dB 信号レベルが減少する。

路中心線に厳密に合わせ，後方に設置する新ローカライザ

進入コース特性は，一枚平板がないときに比べてコース

空中線を30m の整数倍の配置とし，相互に電波干渉を生じ

変化が DDM ＜2μ A となり，規定値の±5μ A となり，一ない空中線配置を検討する。図１に示すように新旧ローカ

枚平板の影響が小さくなる。

ライザ空中線を配置すると，30ｍ後方の新ローカライザ空― 37 ―

3.2

スケールモデルによる実験結果

空中線配置について，実周波のシミュレーションと電波無一枚平板を配置したときの垂直面指向特性は，低仰角で受信信号レベルが減少する。

響室におけるスケールモデル実験により検討した。
その結果，実周波のシミュレーションでは，前方ローカラ

進入コース特性は，一枚平板がないときに比べてコース

イザ空中線の影響が ICAO の規定値に収まること，また，変化が DDM ≦＝2μ A となり，実周波のシミュレーショ

電波無響室におけるスケールモデル実験では，実周波のン結果とほぼ同等になる。また，±35度のクリアランス特シミュレーションとほぼ同等の変化であることが確認され性も一枚平板の影響は無視できる。

た。従って，併設時の電波的の変化は軽微であり，更新時の運用の中断が避けられるものと予想される。

４．考察等
新旧ローカライザ空中線が相互に電波干渉しない最適な

青森空港高カテゴリー化積雪調査業務委託【受託研究／空港整備勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者〇横山尚志 朝倉道弘

研究期間

平成16年10月９日〜平成17年３月25日

１．はじめに

地上実験により GP 反射面に堆積している積雪データ

本調査は青森県土木整備事務所からの委託調査であり，を，飛行実験では GP ストラクチャー及びパス幅を測定し本年度は３年計画の最終年度である。前年度までに地上実た。一方，シミュレーションでは，GP 反射面の積雪の３

験及び飛行実験を実施した。本年度は青森空港の高カテゴ

次元表面形状，積雪深及び雪質を考慮して反射面の反射特リー化に不可欠な冬季積雪による除雪の必要性の可否及び性を計算し，実際の天候を模擬した積雪時の GP 特性を解除雪の方法について，シミュレーションと総合的な検討を

析した。

行った。

⑶

県道青森浪岡線改良工事区域のフェンスによる電波特性
２．研究の概要⑴

図２に示すように２次曲線状の県道浪岡線に沿って防雪

電波高度計（RA）用地の積雪時の電波特性

フェンスが設置される。その電波特性を解析し，必要があRA 用地の除雪の必要性について実験的に検討するため，無積雪時と有積雪時の飛行実験，RA 用地に堆積する

れば，フェンスの上部を電波透過材料に置換える軽減対策を講じることにする。

積雪深及び雪質等のデータを収集した。
⑵

GP 反射面の電波特性

図１

RA 用地の積雪深測定

図２― 38 ―

RA 用地の積雪状態

３．研究成果れた。しかし，それには GP 監視装置を用いて，反射面3.1の除雪・積雪監視体制の効率化を図る必要がある。具

電波高度計（RA）用地の積雪の影響

RA 用地は，滑走路端から下がり勾配になっているが，体的には，積雪を等積雪深になるように除雪をするこ

その上に堆積する積雪は滑走路端からの距離に比例して積と，積雪誘電率の自動計測を行って天候変化に対して柔もり，積雪表面がフラットに堆積するようになる。また，

軟な GP の監視を行う。GP 監視装置の除雪対策用プリア

RA 用地に隣接する県道浪岡線の道路は除雪をするので，

ラームなどの機能を活用する必要がある。また，GP パ

RA 用地と１ m〜３ m の段差が生じることがある。

ス幅の解析によって，飛行検査時のパス幅の逸脱要因は，積雪時と無積雪時の飛行実験データから，RA 用地の電GP アンテナの上素子反射点付近の吹き溜まりによるも波的な高度の誤差は少なく，フライト毎に地形変化をよくのであることが分かった。A 地区の除雪範囲を300m と再現し，RA 出力データには積雪による影響が認められなして上素子反射点付近を重点的に除雪することがパス幅かった。また，浪岡線と電波高度計用地隣接部の段差につを維持するために不可欠である。

いても，RA 出力に差異が生じていなかった。このことか
ら電波高度計に対する用地の除雪は不要であるという結論

3.3

を得た。

県道青森浪岡線改良工事区域のフェンスによる電波特性
防雪フェンスの先150m に高さ６ m ほどの丘がある。シ3.2

GP 反射面の電波特性

ミュレーションでは，丘と防雪フェンスを考慮した実環境

積雪時の予測計算結果は，飛行実験結果とよく一致しモデルで解析した。その結果，５ m の防雪フェンスを建てており，精度良く実際の GP を再現できることが確認さると，パスベンドの最大値（７〜９μA）が CAT Ⅲの最れた。

終進入経路（1NM 付近）に発生することが分かった。他

GP 反射面の積雪誘電率の測定データを用いて，実環の誤差要因を考慮すると，パスベンドの最大振幅を5μA境を模擬した GP の予測計算を行ったところ，雪質に以下に抑える必要があるので，防雪フェンスの下部3.5m

よっては ICAO の規格値を逸脱する場合があるが，現行を鋼鉄製に，上部1.5m をポリカーボネイトにする防止対10㎝の除雪基準を30㎝程度まで緩和できることが確認さ策を施した。

滑走路

丘

ＧＰ反射面
ＧＰアンテナ
県道浪岡線
防雪フェンス図３

県道青森浪線改良工事区域

４．まとめ

ベンドが発生することから，５ m の防雪フェンスにす

地上実験，飛行実験及びシミュレーションにより，冬るには，上部1.5m をポリカーボネイトとする防止対策

季積雪における除雪の必要性の可否及び除雪の方法についを施す必要がある。

て，総合的な検討を行い，次の結論を得た。
⑴

電波高度計に対する用地の除雪は不要となる。

参考文献

⑵

現行10㎝の除雪基準を30㎝程度まで緩和できる。但し，⑴

パス幅に関しては A 地区の GP アンテナの上素子反射点の除雪を入念に行う必要がある。
⑶

CAT Ⅲの最終進入区間に，防雪フェンスによるパス― 39 ―

横山，朝倉： 青森空港高カテゴリー化積雪調査 ，受託報告書，平成17年３月

国内短縮垂直間隔導入にかかる空域安全性事前評価委託【受託研究／空港整備勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者

○長岡

研究期間

平成16年９月３日〜平成17年３月31日

栄，天井

治

１．はじめに
短縮垂直間隔（RVSM）は1997年に北大西洋の洋上空域に，2000年には太平洋空域にも導入され，2005年９月にはわが国の国内空域への導入が計画されている。
RVSM の実施にあたり安全性の事前評価が必要である。
通常，RVSM 空域の安全性は数学モデルを用いて推定した衝突危険度で評価される。この衝突危険度（リスク）は，
高度維持システムの性能に起因する技術的リスクと運用上のエラー等に起因する運用リスクとに大別できる。
国内空域への導入に先立ち，平成15年度に国土交通省
航空局 管制保安部より委託を受け，技術的リスク評価手法の調査・研究及び技術的リスクの推定を行った。その結
ＦＩＲ境界線
ＡＣＣ管轄空域
境界線

果，全体として技術的リスクは2.5×10−9［件 / 飛行時間］の技術的目標安全レベル（TLS）未満であった。ただし，
G581の幾つかの経路区間では局所的にリスクが TLS を超える部分が存在することを指摘し，航空局に改善策を勧告した。
この提案に従い，航空局は一方通行の平行経路を設けるなどの経路改編を行った。今年度は，経路改編後の技術的

図１

リスクの推定を中心とする調査・研究を委託された。
２．研究の概要

各経路の反航近接通過頻度 Nxz（opp）の分布。
（2004年９月のデータ）

３．研究の成果

技術的リスクの評価には交通流のパラメータである近接

幾つかの仮定の下での，現在の交通状況下で RVSM を

通過頻度などの推定が必要である。運用リスクの評価には適用した場合の技術的リスクを推定した。その結果，次の高度逸脱記録が要る。今回は以下の推定を行った。

ことがわかった。

⑴⑴

最近の FDP データに基づき，近接通過頻度を算出し，衝突危険度を推定した。図１にその計算例を示す。

⑵

ルートの改変後（2005年２月17日〜28日）の技術的リス

レーダデータを用いて近接通過頻度の高い空域におけクを推定した。その結果，近接通過頻度の値が許容値以る近接通過頻度を調べた。
⑶

前回の報告書で指摘した近接通過頻度の高い G581

下になっていることを確認した。

航空局で調べた高度逸脱記録に基づき，運用的危険度を試算した。

４．まとめ

これに加えて，海外の関連機関等に出張し，衝突危険度

委託研究の概要を示した。研究の成果は，国土交通省にの解析手法や RVSM 導入のための安全性管理手法等に関おける意思決定の参考資料として活用されるものと思われする聞き取り調査を行った。訪問したのは①ユーロコント

る。

ロール，②米国 CSSI 社と FAA 技術センターである。
①では，主に３次元衝突危険度モデルや高度計システム
誤差の解析状況などを調査した。②では米国の国内 RVSM

掲載文献⑴

長岡栄，天井治：国内短縮垂直間隔導入にかかる空域の実施状況，安全性評価の現状などについて聞き取り調査

安全性事前評価委託，電子航法研究所受託研究報告書，を行った。

2005年３月― 40 ―

羽田空港再拡張・ILS 評価法の作成及び試計算【受託研究／空港整備勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者〇横山尚志 朝倉道弘

研究期間

平成16年９月27日〜平成16年10月31日

１．はじめに

図２に波浪不規則波による弾性変形の一例を示す。

本受託研究は，羽田再拡張事業浮体工法における空港評

0.010

価機能として，波浪による三次元的な浮体弾性変形や浮体

0.005
0.000

表面形状及び舗装材料特性を考慮したときの GS 反射面の‑0.005GS 特性を解析し，メガフロート空港の空港機能を確認す‑0.010

るものである。
ＧＳアンテナ 1

２．研究の概要

図２

本研究の研究課題を次に示す。
⑴

メガフロート技術研究組合の共同研究で開発した詳細

3.2

S1

GP 反射面の波浪による最大変位量（ｔ＝88sec）

GP シミュレーション

設計用弾性応答解析プログラムを用いて規則波による弾性

図３にシミュレーション結果を示す。図の表面形状応答を解析する。実際の波浪は周期の異なる波による不規は GP 反 射 面 の 横 断 勾 配・ 縦 断 勾 配 に よ る 反 射 特 性，

則波となるので，エネルギースペクトル法を用いて不規則

X0=710m 先端で発生する回折波等，厚さ20㎝アスファル

波による３次元弾性変形の時系列を計算する。

トコンクリート舗装特性を考慮した場合である。また，弾⑵

GP 反射面には滑走路からの横断勾配・縦断勾配が付性変位とは，図２の弾性変形を考慮した場合である。図３

いており，その上に不規則波による３次元弾性変形が重畳に示すようにパスストラクチャーの上下変化は15μA 以下する。GP のシミュレーションでは，当研究所が開発したとなり，ICAO の規定値を十分満足している。

３次元積雪表面形状の反射波解析法を用いている。GP の解析では，弾性応答が最大値になるときの GP 反射面の３40.0次元の変形を用いて，航空機が速度60m/sec で着陸したとＤＤＭ（μＡ）

きの GP 特性を解析する。
３．研究成果3.1

表面形状
表面形状＋熱変形
表面形状＋弾性変位35.0

不規則波による弾性変形

30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0

図１にメガフロート空港の GP 側空港面構造の概念図を示す。ここで，GP アンテナから回折波の発生する前端ま0

図３での距離を X0=710m，Y0=120m とし，GP 反射面の海面

2000

4000

6000
8000
送受信距離（ｍ）

10000

12000

GP に対する浮体空港の弾性応答の影響からの高さを Dhh=13.9m にする。
４．まとめ
本受託試験により，メガフロート空港は空港機能上問題

X0

滑走路

Dhh

海面

ＧＳ反射面

Y0

ＧＳアンテナないことが確認された。
参考文献
横山他； メガフロート空港における計器着陸装置の評価手法について2005.1.27

図１メガフロート空港 GP 進入方式の概念図― 41 ―

第18回 海 洋 工 学 シ ン ポ ジ ューム40ミリ機関砲初速レーダの電波特性解析【受託研究／一般勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者○山本憲夫，米本成人，山田公男

研究期間

平成16年11月22日〜平成17年２月28日

１．はじめに・隣接漏洩電力

住友重機械工業株式会社では，海上保安庁の巡視船搭載・その他（アンテナ偏波特性等）

用40ミリ機関砲の整備を進めている。この機関砲に付属す⑶

る初速測定レーダは，国内導入のため電波特性の検証，解・レーダ放射電力の計算等析等を行い無線局として承認を受ける必要がある。

測定結果の分析
測定の結果，このレーダはすべての項目で所期の性能を本受託研究の目的は，このレーダの無線局落成検査に対応するため，レーダ装置の電波特性に関するデータを電子有していることが明らかとなり，その電波特性を報告することにより無線局として免許が交付された。

航法研究所，電波無響室内で収集し，必要な解析を行うこ
とである。

３．むすび
海上保安庁の巡視船搭載用40ミリ機関砲の初速測定レー

２．研究内容及び成果

ダについて周波数，電力等の電波特性を電波無響室で測定

本研究では，無線局落成検査のため，40ミリ機関砲用砲
弾初速測定レーダの電波特性に関するデータを収集し必した。その結果，このレーダは所期の性能を有していることが分かり，無線局免許が交付された。

要な解析を行う。図１は，機関砲とそのレーダの一例で（Bofors 社ホームページより引用），砲弾の初速を測ること
で射撃精度が向上する。
受託内容は以下のとおりである。
⑴

測定準備（レーダ取付け用治具整備，レーダ，電波特性測定用アンテナ等の無響室内設置，測定器の結線，設定等）⑵

初速測定レーダの電波特性測定

・周波数
・帯域幅
・スプリアス
図１

・電力

機関砲用初速測定レーダの例

江東 VOR の移設予定地における海面反射影響に係る縮尺モデル実験調査【受託研究／一般勘定】
担 当 部

電子航法開発部

担 当 者○山本憲夫，山田公男，米本成人

研究期間

平成16年11月22日〜平成17年１月20日

１．はじめにが生じることが判明した。このため，同施設を移設するこ

国土交通省関東地方整備局及び東京都は，東京都大田区ととなった。

城南島と江東区若洲を結ぶ東京港臨海道路の一部として第しかし，移設予定地は海岸に近い台地上であり，海面反

三航路横断橋（仮称）の建設を計画している。しかし，そ射によって VOR 信号レベル及びコースの変動が生じる恐の近くには江東 VOR/DME 局があり，横断橋が VOR コー

れがあるため，VOR/DME 施設の設置位置評価を精度良スに与える影響について検討した結果，無視できない誤差く行う必要がある。そこで，移設予定地の模型を作成し，― 42 ―

当研究所の電波無響室で検証データを収集することとな
り，実験及び結果分析支援等の依頼があった。

本研究で実施が依頼されている主な項目は以下のとおりである。

電子航法研究所では20年余りにわたり VOR に関する研

⑴

実験準備

究を実施し，VOR の海面反射測定に関しても多くの実績

・測定システム結線，設定がある。また，上記の実験が可能な大型電波無響室を有し・測定用アンテナ等提供，設置ているため上記依頼に応じることにした。

・電波無響室及び付属測定システムの使用法指導⑵

２．研究内容及び成果

電波無響室及び付属測定システムを用いた実験支援
・実験中のトラブル等への対応

図１は，海面反射による VOR 信号の変動を示す模式図である。海上の航空機が海岸近くの VOR 局に向かって飛・測定機器の校正等⑶

行するとき，航空機は VOR 局からの直接波と海面反射波

実測データの妥当性評価とを受信する。航空機の移動に伴い直接波と海面反射波が・実測結果と予測計算結果との比較⑷

実験データ分析の支援

干渉して受信信号レベルが変動し，方位情報も変動するこ

実験の結果，VOR 局を海岸から一定距離離すと，地面とが多い。この変動を低減するには VOR 局を海岸から離による電波遮蔽効果で海面への入射電波が減少し，海面反して設置し，海面への入射波を減らす方法が考えられる。

射によるレベル変動幅は大幅に小さくなって，VOR 局とそこで，適切な VOR 局―海岸間の距離を調べるため実験して支障なく使用できることが明らかとなった。また，こを行うこととなった。

の実験結果とシミュレーションプログラムによる予測計算
結果との比較により，海面反射の予測は精度良く行えていることも分かった。

Ｄ

局
ＶＯＲ

海

面

３．むすび
東京港臨海道路の一部として計画されている第三航路横

受信レベル

Ｄ：ＶＯＲ局−海岸間距離

断橋（仮称）による江東 VOR/DME 局への影響を避けるため，同 VOR 局の移設を行うこととなった。しかし，移設予定地は海岸の台地上であるため，海面反射の影響を予

Ｄ：大（海岸奥）測する必要が生じ，移設地を模擬する模型を作成して，電波無響室で海面反射による信号レベル変動を測定した。そＤ：小（海岸近）近

図１

ＶＯＲ局からの距離

遠の結果，VOR 局を一定距離海岸から奥へ引き込むことで海面反射の影響は大幅に低減でき，VOR 局として支障なく運用できるとの結論を得た。

海面反射による VOR 信号変動模式図― 43 ―

２

航空システム部の安全で円滑な地上走行を確保すると共に管制官の負荷をⅠ

年度当初の試験研究計画とそのねらい（A-SMGC）システムを開発する研究である。７は管制通軽減するため，これを可能とする先進型地上走行誘導管制

平成16年度における研究は，行政当局の要望などを考慮して，下記のように計画した。

信にＣＤＭＡ方式を適用するための要素技術の検討を行う研究である。８は外部競争的資金の獲得により，平成14年

１．航空管制用デジタル対空無線システムの研究

度から３年計画でスタートした研究であり，科学技術振興

２．統合化データリンク・サービスの研究調整費・先導的研究等の推進において実施されている研究

３．高カテゴリー運用が可能な次世代着陸システムの研である。当所ではそのサブテーマの一つである「航空機か究らのダウンルッキング（DL）-GPS 掩蔽観測技術の開発研

４．放送型データリンクによる航空機監視の研究究」を担当し実施している。本研究は，GPS 衛星が地球に５．大空港における効率的な運航を確保するための後方掩蔽される（GPS が地球に隠れること）時に，GPS から発乱気流に関する研究

射される電波の大気伝搬遅延を計測することによって大気

６．Ａ−ＳＭＧＣシステムの研究

圏の高度プロファイルを求める手法である GPS 掩蔽法を，

７．航空無線通信におけるＣＤＭＡ方式の要素技術の研

航空機から行うための観測技術の開発を目的としている。

究

その波及効果として，新しく開発される電離圏モデルを

８．精密衛星測位による地球環境監視技術の開発

衛星航法システムに組み込むことにより，航法の精度およ９．精密測位衛星電波の海面反射を利用した海面高度モ

び信頼性の向上を図ることとしている。９は低仰角の精密

ニタリング手法の開発

測位衛星（GPS）信号に与える海面反射の干渉特性を明ら

10．ASDE デュアルサイト化調査

かにしモデル化することにより，海面高度をモニタリング

11．航空機アドレス監視データ解析調査委託する手法を開発する研究である。10は東京国際空港の再拡

12．航空管制用デジタル音声品質研究評価委託張事業により新設される予定の滑走路を含む全滑走路をカ

13．平成16年度マルチラテレーション導入調査委託

バーするのに必要となる二つの ASDE を同一周波数で運１から６の研究は航空局からの要望に基づく重点研究で用できるようにする干渉除去技術を開発するための調査をあり，７は基盤研究，８と９は外部競争資金による研究，行ったものである。11は航空機衝突防止装置（ACAS）お10から13は受託研究である。

よび二次監視レーダー（SSR）モード S システムの機能の１は将来の管制通信量の増加に対処するため，空地間安全性を維持していくために，航空機アドレス監視装置にの音声通信をデジタル化し，併せて，データ通信を可能により収集されたデータを解析することにより，我が国の上する次世代の VHF 対空通信システム（VDL モード3）の空を飛行する航空機のアドレスが適切に設定されているか

開発及び評価に関する研究である。２は国際民間航空機

否かを調査したものである。12は航空管制用対空無線の地関（ICAO）で提唱されているセキュリティ等を強化した

上伝送区間及び航空管制用 DA（Direct Access）電話並び

航空通信ネットワーク（ATN）の実験システムの開発及に IA（Indirect Access）電話に，圧縮したデジタル音声

びそれを用いた通信評価に関する研究である。３は全地球を利用した場合の受話音声品質について評価を行ったもの

的航法衛星システム（GNSS）を利用した，高カテゴリーである。13は東京国際空港へのマルチラテレーションの最精密進入着陸に適する地上型衛星補強システム（GBAS）

適な導入形態を提案することを目的とした研究である。

の開発に関する研究である。４は地上ベースの監視，航空交通情報のコックピット表示，空港面監視，レーダ監視Ⅱ試験研究の実施状況の補完およびフリーフライト等の広範な分野で利用される

航空管制用デジタル対空無線システムの研究では，前可能性がある新しい監視技術である放送型自動位置情報伝

年度までの研究成果を反映させて VDL モード３実験シス

送・監視機能（ADS-B）の開発に関する研究である。５テムの改良を行うとともに，米国ＦＡＡが開発したＶＤＬ

は大型航空機の主翼から生じる後方乱気流を検出すること

モード３システムとの相互運用性評価実験，航空管制官ににより，大型航空機に引き続いて離陸する航空機の安全でよる運用評価及びパケット伝送の最適化に関する評価実験

効率的な運航を確保することを目的とした研究である。６

等を実施した。

は幹線空港等の大規模化に伴う空港面レイアウトの複雑化

統合化データリンク・サービスの研究では，米国ＦＡＡ

および航空需要増大に伴う高密度運航に対応するため，まとの間で相互接続試験を行うとともに，仏国ＳＴＮＡとのた，夜間や霧などのために視程が低い状況下でも航空機等

間で，セキュリティ機能を中心とした相互接続試験を行っ― 44 ―

た。

技術の実証実験に成功した。

高カテゴリー運用が可能な次世代着陸システムの研究で精密測位衛星電波の海面反射を利用した海面高度モニタリ

は，前年度に引き続き GPS 衛星からの信号の異常を検出

ング手法の開発では，海面反射による干渉特性のモデル化

する SQM の開発，異機種受信機間の航法精度と有効性な及び正確な海面高度の決定に必要な大気遅延モデルを構築

どに対する飛行試験，仙台空港内に設置してある GBAS をした。また，それらを検証するために，六甲山の標高約用いて長期間データを採取し，GBAS の完全性の監視方法

800m 地点において屋外実験を実施した。

の評価および電離層・対流圏遅延などの誤差要因が完全性

ASDE デュアルサイト化調査委託では，仙台空港においに及ぼす影響の評価を行った。さらに，誘導誤差を小さくて，当所所有の実験用 ASDE 及び航空局が設置した実験するための GBAS 基準局の高性能アンテナの試作と評価

用 ASDE の双方から同一周波数の電波を発射して，２局を行った。

間相互の干渉実験を実施した。その結果，送受信タイミン

放送型データリンクによる航空機監視の研究では，監視グ処理及びスタガ・デフルータ機能を用いることにより，対象エリア全域に対して安定した監視を得るために受信局干渉を抑えることができ，ＡＳＤＥを２サイト設置し再拡を１局追加製作するとともに，これまでの評価結果に基づ張後の羽田空港全域を監視することが可能であることが実き，アンテナ設置方法を修正して評価試験を実施した。そ証された。

の結果，測位の乱れや追尾処理停止の問題が改善されたことを確認した。

航空機アドレス監視データ解析調査委託では，新東京国
際空港および関西国際空港に設置された航空機アドレス監

大空港における効率的な運航を確保するための後方乱気視装置により収集されたデータと東京航空交通管制部の飛流に関する研究では，前年度に製作した後方乱気流検出装

行情報処理システム（FDP）のジャーナルデータを用い置を当所岩沼分室屋上に設置し，仙台空港を離陸する航空てアドレス等の分析作業を実施し，ICAO 標準に適合しな機の後方乱気流を観測した。その結果，B767に代表されいアドレスの航空機の特定を行った。

る中型旅客機以上の航空機の後方乱気流を検出できその挙動を把握することが可能であることを確認した。

航空管制用デジタル音声品質研究評価委託では，4種類の圧縮デジタル音声について，音声評価ツールを使用した

Ａ−ＳＭＧＣシステムの研究ではＡ−ＳＭＧＣ全体シ

客観的音声品質評価，及び航空管制官40名による主観的音

ステムの検討と基本設計を行って仕様案を作成し，主要機

声品質評価を実施し，得られた結果に基づいて，管制業務

能を模擬するテストツールを製作して机上での検証を行っに使用するうえで問題のない圧縮デジタル音声方式を決定た。また，システムの信頼性と性能の相互補完等の観点かし，提案を行った。

ら，航空機と車両それぞれの監視に適した複数のセンサを

平成16年度マルチラテレーション導入調査委託では，次組み合わせた統合型監視センサ用インターフェイス装置を年度に実施する評価実験の評価方法を検討するとともに，製作して仙台空港で連接試験を行い，統合型監視センサ開欧州におけるマルチラテレーション導入の調査および東京発に必要な基礎データを収集した。

国際空港の現地調査を行い，評価システムの配置案および航空無線通信におけるＣＤＭＡ方式の要素技術の研究で設置方法等を決定して必要機材を調達した。

は，CDMA 方式を C バンドで行う場合の基礎となる電波的特性の取得および CDMA 方式の特性を利用した緊急通Ⅲ試験研究の成果と国土交通行政，産業界，学会に及ぼす効果の所見信の手法について研究を行った。
精密衛星測位による地球環境監視技術の開発では，航空当部が実施している研究の成果は，今後設置･運用する機用 DL-GPS 受信機と位置速度計測システムを航空機に搭

航空保安システムの技術基準，運用基準の策定等に必要な載し，100時間以上の航空機からの DL-GPS 掩蔽実験を実技術資料として，国土交通行政に直接寄与している。

施した。開発した航空機高精度位置速度計測システムと航

また，次世代航空保安システムに係わる研究では我が国

空機用 DL-GPS 掩蔽観測用受信機の評価を行い，速度計測

独特の問題もあり，積極的に国際民間航空機関（ICAO）

システムでは数 mm/s の速度精度を計測する能力を持つこにおいて評価試験データを公表するなど，国際的な技術基とを，掩蔽観測用受信機では従来俯角1.5度までしか観測

準の検討と策定に貢献している。また，これらの研究成果できなかったのが俯角4.5度まで観測できる能力を持つこは電子情報通信学会，日本航海学会及び日本航空宇宙学会とを確認するとともに，京都大学と情報通信研究機構の協等で発表している。

力の基に，世界で初めての航空機からの DL-GPS 掩蔽観測

― 45 ―（航空システム部長

菅沼誠）

航空管制用デジタル対空無線システムの研究【重点研究／空港整備勘定】
担 当 部

航空システム部

担 当 者

〇加藤

研究期間

平成12年度〜平成16年度

敏，北折潤，中谷泰欣，松久保裕二，塩地１．はじめに誠（管制システム部）

は，航空通信ネットワーク（ATN）の空地サブネットワー

陸域を対象とした次世代の航空管制用デジタル対空無クとして機能する必要があるため，「統合化データリンク・線通信システムとして，VDL（VHF デジタルリンク）のサービスの研究」で開発した ATN ルータ（BIS）とモー

開発，実用化が進められている。VDL は，洋上や低密度

ド３実験システムとを連接し，通信性能を評価する。研

空域で利用される衛星データリンクとともに，ICAO の究の成果は，我が国における将来の VDL システムの整備，

CNS/ATM 構想の実現に重要な役割を果たすものである。

運用に向けた技術データとして活用するとともに，随時

VDL としては，現在，モード２，３及び４の３方式がICAO に提供し，SARPs や技術マニュアルの改善に反映さ

ICAO 国際標準として承認済みである。モード２はデータせるなど，国際的貢献を図る。

通信専用のシステムであり，リアルタイム性や優先処理の

平成16年度は，ICAO 技術規定の改正および前年度まで

点で ATS（航空交通業務）用としての性能は劣るが，現の実験評価結果を踏まえてモード３実験システムの改良，

行 ACARS（空地データリンクシステム）の後継として，性能向上を図った。また，ATN ルータと本実験システム

航空会社の AOC（運航管理通信）への利用が拡大しつつの連接実験，および米国 FAA（連邦航空局）の開発したある。また，欧米の一部地域では，管制通信移管など定型

VDL モード３システムと本実験システムとの相互運用性

的管制通信へのモード２の利用が開始されている。モード

評価試験，さらには総合的な空地間通信評価実験を行った。

３は，音声・データ共用のシステムであり，モード２に続他方，本実験システムでは実施できない多数機環境下でのく将来の ATS 用通信システムとして開発が進められてい通信性能の評価を行う目的で計算機シミュレーションを実る。モード３は，世界的に見て，プロトタイプ・モデルで施した。

の基本性能の評価，実証をほぼ終了しているが，今後，地（実験用航空機）

上，機上を含む運用機器の開発，運用面での評価が必要と機上送受信装置されている。モード４はモード２と同様データ通信専用で

機上局

ＡＴＮルータ
（航空機ＢＩＳ）

あるが，前二者と異なり，現段階においては ADS-B 等航空機監視用のみに承認されたシステムである。ICAO では，（計測用自動車）

現在，その機能を一般の対空通信にも拡張するための検討が行われている。

地上送受信装置

地上送受信装置

地上局

地上局
地上回線

地上センター局

２．研究の概要
本研究は，平成12〜16年度までの5ヵ年計画で我が国の図１

航空管制業務に適した VDL の開発を目指して，モード３を中心とした実験システムの開発，評価等を行う。

機上送受信装置
機上局

ＡＴＮルータ
（空地ＢＩＳ）

VDL モード３実験システム構成図

３．研究成果VDL モ ー ド ３ は， 現 在 管 制 通 信 に 用 い ら れ て い る

3.1

VDL モード３実験システムの改良

RCAG（遠隔対空通信施設），A/G（対空通信施設）等のVDL 実験システムは，図１のように地上・機上各２局

音声通信をデジタル化し，また，リアルタイムのデータ（地上１局・機上３局の構成も可能）及びこれらを統括す通信を可能とする音声・データ通信共用の高性能な航空

る地上センター局で構成される。図２に実験システムの送管制用デジタル通信システムである。本研究においては，

受信装置系統図を示す。16年度は，地上局，機上局および

ICAO の SARPs に準拠したモード３実験システム（図１）

地上センター局に対して，パケットフロー制御および網終を製作し，実用化に向けた評価・検証を行う。併せて，シ了メッセージ処理機能等の追加を行った。写真１に機上・ステム導入時の電波干渉，通信処理容量，管制通信への適地上送受信装置，写真２に地上センター局の外観を示す。

合性など運用面の課題について，
室内実験，
シミュレーショ

本改良によって，ハンドオフやパケット消失時にどのよ

ン，管制官評価等を通じて解析，評価する。また，VDL

うな制御を行うと復帰時間を最短とできるか等の評価が可― 46 ―

AMSS（衛星データリンク）での測定は11.0秒であったの（音声）に対し，測定条件に若干の違いがあるものの，モード３で

音声処理部
高周波部

変復調部

は6.3秒とレスポンスが早くなっていた。また，モード３

ＴＤＭＡ
制御部

ハンドオフ時に ATN のコネクション（BIS コネクション）

通信処理部が確立されたままであることを確認した。

ＶＤＬモード３送受信装置（データ）
ＡＴＮルータ
（航空機ＢＩＳ）

地上センター局

3.3（機上局の場合）当所で開発したモード３実験システムと FAA の VDL

ＡＴＮルータ
（空地ＢＩＳ）

モード３システムを接続した相互運用性評価試験は，両シ（地上局の場合）

図２

ステムの機能実装の違いを明らかにするとともに，ICAO

VDL モード３実験システム送受信装置系統図
音声処理部

高周波部

FAA システムとの相互運用性評価試験

規定の不明点を明確化する目的で行われた。
主な評価項目は，モード３デジタル音声通信および

変復調部

ATN データ通信を行ったときの各種機能の動作確認でＴＤＭＡ制御部（Ｈ16機能追加）あった。デジタル音声に関しては各種機能は問題なく動作することを確認した。一方 ATN データ通信においては，

通信処理部（Ｈ16機能追加）

規定の解釈の違いや不明確な点に起因したルータの動作の相違が検出された。

写真１

VDL モード３送受信装置外観
Ｈ16機能追加

写真３

3.4
写真２

相互運用性評価試験の様子

総合的空地間通信評価実験

本研究課題最終年度のまとめとして，これまで開発及びVDL モード３地上センター局外観改良を行ってきた実験システムの総合的な性能評価を行っ能となった。

た。主な実施項目は，i）ボコーダ音声の客観的評価，ii）
航空管制官によるモード３システムの各種評価，iii）飛行

3.2

ATN 連接実験

実験によるハンドオフ再評価，である。

「統合化データリンク・サービスの研究」で開発中のボコーダ音声の客観的評価については15年度に実施した

ATN ルータは当初，モード３地上局間のハンドオフ処理

評価と同様に PESQ（音声品質の知覚的評価：ITU-T 勧告に対応していなかった。このため，ハンドオフ処理に対応

P.862）測定ツールを用いたが，今回は縮退モードもサポーするよう ATN ルータのソフトウェアを改修の上，VDL 実

トするボコーダ FAA20へ変更して行った。ボコーダの変験システムと連接実験を行った。ここでは VDL 実験シス

更による影響の有無，縮退音声時の音声品質低下，システ

テムを ATN ルータ（BIS）間のリンクとして使用し，両ム相互運用時における音声品質性能等について評価した。

BIS 間のエンドツーエンド通信性能を測定した。ADS（自その結果，通常音声では PESQ LQ 値の値はいずれも良い

動従属監視）レスポンス時間に着目すると，過去行われた（Fair）とされる3.0を上回っていたことから，相互運用に― 47 ―

おける音声品質低下は問題ないと考えられる。一方で縮４．考察等

退音声では特に女性の声における音声品質劣化が顕著であり，話者による音声品質差が激しい結果となった。

本年度は，まず前年度までの成果を踏まえた実験シス
テムの改良を行い，ATN 連接機能を用いたエンドツーエ

管制官による各種評価では延べ40人の現役管制官に協力

ンドでの通信性能実験および FAA が開発したモード３シを仰いだ。管制官に室内での模擬通信を体験してもらい，ステムとの間での国際的な相互運用性の検証を行った。こ

デジタル音声通信，データ通信，モード３特有の各種機能

れらの実験結果によって各システム間の不整合や ICAO

について，各項目ごとに「良い」から「悪い」までの5段

SARPs の不明確な点を明らかにすることができた。特に階評価で採点してもらった。また，評価終了時に各管制官

SARPs の改定案については当所および FAA より ICAO へにモード３の導入可否に関してアンケートを取った。特にフィードバックされた。また，本年度は５ヵ年計画の最モード３導入に関しては半数が「早急に導入すべき」と回

終年度である。このため，計画の最終段階として総合的な答し，概ね好評であった。

通信評価実験を行い，特に運用面における実用的観点での飛行実験では，当所調布本所および岩沼分室に実験シス評価を行った。一方，実験システムでは対応できない多数

テムの地上局を配置し，機上局を搭載した実験用航空機を機環境下における通信特性を，開発した計算機シミュレー

飛行させハンドオフ試験等を行った。３．１節での改良にションプログラムを用いて求めた。

よってハンドオフ時のパケットフロー制御の改善がなされ

VDL モード３を実際に運用する際に残された問題の１

たため，ハンドオフ後の復旧およびスループットの改善がつとして，サイトダイバシティ問題が挙げられる。これ確認された。

は複数に分散配置された地上サイトを同一チャネルで運用することによって航空機との通信エリアを拡大する技術で3.5

シミュレーションによる通信性能評価実験ある。本年度はサイトダイバシティに関する基本的検討を

モード３導入に際して，システムが対応可能な交通密度，

行ったが，実機等における検証は今後の課題としたい。

運用上の限界などを明らかにするため，実際に想定される
航空交通環境下での伝送遅延，伝送誤り，伝送効率（スルー

掲載文献プット）などの性能指標を予め明らかにしておく必要があ⑴

藤森，松下，塩地：「VHF ディジタルリンク・モード

る。これには，通信性能を種々の通信環境下で模擬可能な３の実験計画」，第32回電子航法研究所研究発表会講演

シミュレーションによる解析，評価が有効である。本年度

概要，平成12年６月

は，前年度までに開発したモード３用シミュレーションソ⑵

フトウェアに改良を加え，多数機環境下における伝送遅延
特性や網加入遅延特性等について計算機シミュレーション

会誌，第145号，平成12年９月⑶

を行った。図３に網加入遅延特性のシミュレーション結果を示す。図３のシミュレーション実施条件下では１ユーザ

藤森：「VHF デジタルリンクについて」，日本航海学
藤森，松下，塩地：「VHF デジタルリンクの開発と評

価」，第38回飛行機シンポジウム講演集，平成12年10月⑷

藤森，松下，塩地：「VHF ディジタルリンクの開発動

グループの機上局収容限界まで網加入しても，網加入に要向」，電子情報通信学会技術研究報告，SANE2000-120，

する遅延は95% 値で4秒程度となり運用上問題ない程度の

平成12年12月

遅延で網加入できることが確認できた。

⑸

T.Fujimori："ENRI's VDL study and related

activities", ICAO AMCP WG-C2/WP-11，平成13年５月⑹

4.50

平入加網均延遅［s］

J.Kitaori："VDL Mode3 to DSB-AM Interference

Test", ICAO AMCP WG-B14/WP-8，平成14年３月

4.00
3.50

⑺

3.00

S.Kato："VDL Mode2 Physical Layer Validation

Test", ICAO AMCP WG-C4/IP-3，平成14年５月

2.50

⑻

2.00

松下，北折，加藤，津田：「VDL モード２の通信評価

1.50

実験」，第２回電子航法研究所研究発表会，平成14年６

1.00

月

0.50
0.00

⑼
10機目

20機目

30機目

40機目

網加入機上局数

図３50機目

加藤，北折，松下，塩地ほか：「VHF デジタルリンクの研究」，要望研究報告，平成14年９月

60機目

⑽

網加入遅延特性

S.Kato："VDL Mode2 Subnetwork Layer Validation

Test", ICAO AMCP WG-C5/IP-2，平成14年10月― 48 ―

⑾⑿⒀⒁津田，宋，嶋本，松下，北折，加藤：「洋上航空路ア

中谷：「FAA NEXCOM の動向と VDL モード３イン

ドホックネットワークの提案」，電子情報通信学会論文

ターオペラビリティ評価結果」，航空振興財団情報処理

誌 B，平成14年12月

方式小委員会，平成16年10月

Y.Nakatani, J.Kitaori："Impacts on RadioY.Nakatani："Report of FAA-JCAB VDL Mode3

Interference on VDL Mode 3", ICAO AMCP WG-B14/

Interoperability Testing"，ICAO ACP WG-B&M，平成WP-5，平成15年１月

16年10月北折，津田，松下，加藤，嶋本：「VDL モード２の電Y.Nakatani："Research and Development of VDL

波伝搬特性」，電子情報通信学会 SANE，平成15年１月

Mode 3 System"，IFATSEA（国際管制技術官連盟）東北折，中谷，加藤，塩地，津田：「VDL モード３の電波干渉実験」，第３回電子航法研究所研究発表会，平成
15年６月

⒂

中谷，北折，加藤，塩地，津田：「VDL モード３実験
平成15年９月
Y.Nakatani："Research and Development of VDL
15年11月S.Kato："Development and Evaluation of VDL Mode
11月

⒆

⒇

P.Muraca, Y.Nakatani：" Packet Data Flow
17年１月
Y.Nakatani："Report of VDL Mode 3 Voice Quality
Tests with Radio Interference"，ICAO ACP WG-B&F，

3 in Japan"，ICAO AMCP WG-M8/WP-16， 平 成15年⒅

ニュース，平成16年11月
Optimization for VDL Mode 3"，RTCA SC-172， 平 成Mode 3 System"，FAA テクニカルセンター発表，平成⒄

中谷：「日米間での VDL モード３システム及び ATNのインターオペラビリティ評価実験について」，保企

システムの開発」，電子情報通信学会ソサイエティ大会，⒃

京総会，平成16年11月

平成17年２月
中谷：「航空管制官による VDL モード３システムの評
価結果について」，保企ニュース，平成17年３月

Y.Nakatani："Co-site Radio Interference between

Y.Nakatani, Y.Matsukubo："Report of Air Traﬃc

DSB-AM and VDL Mode 3"，ICAO AMCP WG-B16/

Controller Evaluations for VDL Mode 3"，FAA テクニ

WP-12，平成16年１月

カルセンター発表，平成17年４月

北折，中谷，加藤，塩地，津田：「VHF デジタルリン

P.Muraca, Y.Nakatani, Y.Mastukubo："Report of

クモード３システムの基礎実験」，電子航法研究所報告

Air Traﬃc Controller Evaluations for VDL Mode 3"，

No.108，平成16年１月

RTCA SC-172，平成17年４月

加藤：「電子航法研究所における VDL モード３の開発・評価について」，航空振興財団情報処理方式小委員会，
平成16年２月

Y.Nakatani：" Data Packet Flow Optimization for
VDL Mode 3"，ICAO ACP WG-M/10，平成17年５月
Y.Nakatani, Y.Matsukubo："Report of Air TraﬃcY.Nakatani："Research and Development of VDL
Mode 3 System"，FAA（米国連邦航空局）本部，平成16年４月

Controller Evaluations for VDL Mode 3"，ICAO ACP
WG-M/10，平成17年5月
Y.Nakatani："Report of VDL Mode 3 Voice Quality

中谷：「VDL モード３の音声・データ通信性能評価実験」，第４回電子航法研究所研究発表会，平成16年６月

Tests with Radio Interference"，ICAO ACP WG-B/19，
平成17年５月

中谷：「VDL モード３の音声及びデータ通信性能評価
実験」，航空無線，平成16年９月

北折，津田：「VHF 帯航空通信におけるフェージング
特性」，電子情報通信学会論文誌 B，平成17年６月

S.Kato, Y.Nakatani："Report of FAA-JCAB VDL

松久保，中谷，北折，塩地，津田：「VDL モード３相

Mode3 Interoperability Testing"，ICAO ACP WG-C8，

互運用性及び管制官評価実験」，第５回電子航法研究所

平成16年９月

研究発表会，平成17年６月― 49 ―

航空管制用デジタル対空無線システムの研究（短期在外研究）
担 当 部

航空システム部

担 当 者

〇中谷泰欣

研究期間

平成16年３月〜平成16年５月（８週間）

１．はじめに

上記のほか，短期在外研究の最後の行程では，アラスカ

新しい対空通信システムとして ICAO で標準化済みの州アンカレッジを訪問し，VDL3以外の新しい空地データ

VDL モード３システム（VDL3）は，１つの周波数で音声

リンク通信システムに関する知見を幅広く吸収するため，

及びデータを最大４チャンネルまで収容することができる

ADS-B システムの技術者が一堂に会する国際次世代航空

航空管制専用の通信システムである。

技術会議（IAATC2004）に出席した。

当所では国土交通省航空局の要望を受け，平成12年度より「航空管制用デジタル対空無線システムの研究」として

2.3

相互運用性評価実験の事前調整

VDL3実験システムの開発及び評価を行っている。一方，

日米の VDL3システムを連接して行う相互運用性評価実

米国 FAA においても NEXCOM と呼ばれる VDL3を中核

験のシステム構成，評価項目及び実験手順等について，米とした航空管制用通信システム更新プログラムを進めてい国側技術者と詳細な事前調整を行った。

る。これまでに VDL3対応機上アビオニクスやプロトタイ
プ地上システムを開発し，これらを用いた評価実験等を2.4行っている。

FAA システムの情報収集

FAA が開発した，または開発中の VDL3システムにつ両者は ICAO SARPs 等の国際標準に基づいてそれぞれが VDL3システムの開発を進めているが，相互に運用可能

いて可能な限り詳細な技術資料を入手し，また，実際に動作させその運用に関する情報を入手した。

な国際的に協調した通信システムとする必要がある。
３．成果の活用
２．研究の概要
2.1

3.1

目的

相互運用性評価実験の実施

本在外研究終了後の平成16年７月には，米国から VDL3

本研究では，米国が開発中の VDL3システムを調査し，当所の実験システムと比較考量するとともに，日米システ

機材１式及び７名の技術者を迎え，当所において相互運用
性評価実験を実施し成功裏に終わっている。

ムを連接した相互運用性評価実験を行うために必要な事前

この評価実験ではいくつかの日米システムの相違点が明検討及び調整を行う。相互運用性評価実験で得られる結果

らかになったが，その原因について究明した結果を ICAO

は，当所や米国システムの改善及び世界的な共通化，並び航空通信パネルに報告し，ICAO の VDL3規定を改正するに SARPs 等の規定の明確化を図ることを可能とする。

提案を米国と共同で行うなど大きな成果があった。

2.2

3.2

主な訪問地

技術資料の取りまとめ

本研究目的のため訪問した主な機関・企業は次のとおり

入手した技術資料は，我が国における VDL3の最適なシである。いずれも FAA が進めている NEXCOM プログラ

ステム構成，運用方法等の検討の際の貴重な資料となる。

ムに密接に関係している。FAA 本部では，当所におけるVDL3の研究状況について詳細な説明を行った。

3.3

・FAA テクニカルセンター（NEXCOM 担当）

米国側との研究協力体制の構築

VDL3の開発及び評価を先導する FAA 側との連携によ・BCI 社（VDL3用プロトタイプ地上システム開発）

り，相互に情報交換するなど，今後の研究のより一層の推・FAA 本部進を図る。また，米国と協力し ICAO SARPs や RTCA 等

・CIE 社（VDL3用ボコーダ等開発）の VDL3関連規定の明確化に貢献していく。

・FAA 航空管制システム指令センター（ATCSCC）
・FAA 運用管理センター（NOCC）

４．おわりに・Harris 社（VDL3地上システム開発）
・Rockwell Collins 社（VDL3機上アビオニクス開発）

わずか８週間の在外研究であったが，この短期在外研究
以降，FAA テクニカルセンターとは非常に良好な研究協― 50 ―

力関係を保持しており，この関係を絶やすことがないよう

今後とも努力していく必要がある。

統合化データリンク・サービスの研究【重点研究／空港整備勘定】
担 当 部 航空システム部
担 当 者 〇板野賢

塩見格一

研究期間 平成13年度〜平成16年度
１．はじめにた。

ATN（航空通信網）は，従来個別に行われていた航空

１）ステージ１の接続実験

におけるデータ通信をビット指向型のデータ通信に統一

FAA のテクニカルセンターと当初の間で，BIS の接続

し，航空通信用のインターネットを構築して行くものであ実験を行った。この実験は，X.25（ISO8208パケット層プる。

ロトコル）パケットトンネリングを利用し，インターネッ

ATN の SARP ｓ（標準及び勧告方式）は，コアパート

トを介したものある。

（第10付属書の改定部分）と Doc.9705と呼ばれる技術書で実験では ISO8208 mobile SNDCF（以下 mobile SNDCF

構成されている。当所では1996年版の Doc.9705に沿ってと略す）を用いた。mobile SNDCF は空 / 地間で送受信さ実験システムを構築し海外の試験機関との接続実験などにれるデータ量を減らすために用いられ，CLNP（コネクショ

よって，ATN 用のアプリケーション，プロトコルおよび

ンレス・ネットワーク・プロトコル）-PDU（プロトコル・IS（中間システム）等の開発ならびに評価・検証を行ってデータ・ユニット）ヘッダの圧縮・解凍を行なう機能（LREF［１ , ２］

きた。

と呼ばれる）などがある。実験では LREF 機能を用いた。

本研究では，2002年の SARP ｓ改訂に対応し，「ATN セ２）ステージ２の接続実験[3]

キュリティ」機能の開発 と空対地アプリケーションのステージ２では，FAA のクルーが来日し，当所に米国一つである DFIS（デジタル・フライト情報業務）の開発

機材を設置して日本側の機材と VDL-M3を介して接続してを行うと共に，当所で試作・開発されている VDL モード実験を行った。実験の内容はステージ１と同様の内容を，3（以下 VDL-M3と略す）実験システムを用いた ATN のENRI と FAA で空 / 地の立場を入れ替えて実施した。

通信実験をおこなった。また，ATN の互換性・相互運用性を検証するため，FAA（連邦航空局）と VDL-M3を用

2.2

VDL-M3を用いた通信実験

いた接続実験を行った。また，「ATN セキュリティ」を検当所で試作した VDL-M3実験装置を用いて ATN アプリ

証するためフランスの STNA（Service Technique de la

ケーションの通信性能を評価することを目的とした実験をNavigation Aérienne）との間で接続実験を行った。

行った。VDL-M3実験装置に ATN 実験システムを接続して空対地の構成で実験を行なった。評価用のアプリケー

２．研究の概要

ションには ADS（自動従属監視），CPDLC（管制官 - パイ

2.1

ロット間データリンク通信），DFIS（ディジタル航空情FAA との国際実験

当所では，これまでにユーロコントロール等の海外［１ , ２］の試験機関と ATN の接続実験を行ってきた報業務），CM（コンテキスト・マネジメント）を用いて，。FAA

各アプリケーションの通信性能を測定した。また，CM ア

は NEXCOM と呼ばれる次世代空対地通信基盤プログラ

プリケーションは本研究で試作・開発した「ATN セキュ

ムのなかで A/G BIS（空 / 地リティ」機能［３］に対応しており，セキュリティの有無に境界型中間システム）とVDL-M3等の開発を行なっている。

よる性能評価も行なった。

FAA とは今回が初の試験であり，空対地のシステム構成で，FAA の BIS と当所所有の BIS を接続し，下位層（３2.3層まで）の接続性を評価することを目的とした。

STNA との国際実験

本件は当初研究計画にも予定されていなかったが，本年実験はステージ１とステージ２の２段階に分けて行なっ

度，STNA からの申し入れがあり，急遽実現した。STNA

た。また，実験の前に PICS（プロトコル実装適合標準）

も「ATN セキュリティ」機能の開発を行なっており，CMなどの比較を行い接続性に重大な支障はないことを確認し

アプリケーションに「ATN セキュリティ」機能を実装し― 51 ―

たとの報告があり，当所で試作した CM アプリケーション

た。平成12年度に実施した擬似 AMSS を用いた実験［４］でとの互換性・相互接続性を検証するために実験を行った。

は，ADS レポートのレスポンスタイムは５秒程度（デー

実験は公衆パケット網（日本側：NTT，KDDI

フラン

タ伝送速度10500bps，ビット誤り率０，mobile SNDCF 無

ス側：TRANS-PAC）を用いて，当所と STNA 間で実験し）であった。今回の実験結果のほうがデータ伝送速度を行った。この実験もステージ１と２の２段階に分けて行が遅いのにかかわらずレスポンスタイムは速い。これは，なった。また，実験の前に PICS などの比較を行い接続性

AMSS では複雑な信号処理を伴うため信号処理に時間がに重大な支障はないことを確認した。

かかるのことも要因の一つではあるが，mobile SNDCF に

ステージ１の実験では，セキュリティ機能を用いず，よるデータ圧縮効果の有無の差も大きい。

CM アプリケーション自体の互換性を検証した。
ステージ２の実験では，CM アプリケーション自体の互

3.3

換性・相互接続性はステージ１の実験から確認できたので，
セキュリティ機能を用いた実験を行った。

STNA との国際実験

STNA との実験結果については，ステージ１の実験（セキュリティなし）の場合，実験中に双方で何度かソフトウェ
アのバグの修正や，パラメタの再設定が必要であったが，３．研究の成果

最終的には全ての実験項目をクリアした。STNA との CM

3.1

アプリケーションの互換性・接続性に問題がないことが確

FAA との国際実験

日米間では同じ SARP ｓを基に試作された機材であるに認できた。

もかかわらず，プロトコル実装などでは差異が見られた。

ステージ２の実験（セキュリティ有り）の場合，実験この差異などにより，一部互換性に問題が生じた。正常状開始直後からトラブルが発生した。この実験では全部で38

態での BIS 間の接続，切断および再接続については，日米の実験項目を行なう予定であったが，全体で19件の問題が間で処理上の違いは見られたが，互換性に問題はなかった。

発生しその一部しか実施できなかった。成功した実験項目

しかし，回線障害などの異常状態で BIS が切断された後には，当所が地上側で STNA が航空機側での CM ログオンか再接続することはできなかった。この原因は日米間でのイ

ら CM エンドまでの一連のシークエンスなど９項目であっベント処理の違いに起因し，FAA 側がイベント処理の修た。

正を行なわない限り問題は解決しない。また，互換性上のまた，発生した問題点の多くはセキュリティ・アイテム

問題は発生しないが，日本側で改善の必要がある不適切なの作成方法やエンコーディング方に起因するものであり，処理も発見できた。

SARP ｓ以外にガイダンスマテリアルのサンプルと比較検

また，mobile SNDCF は当所にとっては今回が初の実験証を行えば確認が可能であったと思われる。従って，ガであったが，FAA との互換性に問題は見られなかった。

イダンスマテリアルのサンプルと比較検証を行うことが重要であると考えられ，ENRI のソフトウェアの開発では，

3.2

VDL-M3を用いた通信実験

これらを実施済みであった為，ENRI 側での不具合は発生

この実験では，当所で試作した VDL-M3実験装置を用いしなかった。19件の不具合のうち16件は STNA 側に起因て，エンド - エンドでの ATN アプリケーションのレスポ

し，３件は ENRI 側による。この実験結果からは SARP ｓ

ンスタイムなどを測定した。セキュリティの有無によるの不具合は見つからなかったが，１件 SARP ｓの記述が不CM アプリケーションの差は，CM ログオンのレスポンス

十分なため発生したと思われるものがあった。

タイムでは，4.59秒（セキュリティ有り）と3.66秒（セキュ
リティ無し）であった。セキュリティの有無による ES の

４．まとめ

処理時間の差は30ｍｓ程度であるので，これらはほとんど

本年度は研究の最終年度でもあり，FAA との国際実験

通信量（セキュリティ有り：659バイトとセキュリティ無し：

をはじめ各種の実験を行なった。VDL-M3を用いた FAA

375バイト）によるデータ伝送時間の違いと考えられる。

との互換性の検証については，正常な処理では FAA のまた，mobile SNDCF の LREF 機能による CLNP ヘッダ

BIS と当所の BIS では一部処理上の差は見られたが互換性の圧縮効果は大きく，LAN 上で78バイトの CLNP ヘッダについての問題はなく，回線障害などの異常な処理では，が BIS から VDL-M3に送信されるときには72バイト圧縮さイベント処理の実装上の違いから互換性・接続性に問題がれ６バイトになる。VDL-M3の１チャネルあたりのデータあることが判明した。

伝送速度は4.8kbps であるが，ADS レポート100回のレス

また，STNA との実験からは CM アプリケーションに関ポンスタイムは平均1.32秒（ビット誤り率０の場合）であっ

しては互換性に問題はなく，セキュリティ機能に関しては― 52 ―

正常処理のみ一部の互換性を確認できた。

て "，第31回電子航法研究所発表会概要，平成11年６月．

また，当所の VDL-M3を用いた実験では，各種の ATN［２］ 板野賢，塩見格一：" ＡＴＮの国際接続実験についアプリケーションの通信性能を測定し，mobile SNDCF のて（その２）"，第32回電子航法研究所発表会概要，平成有効性を確認できた。

12年６月．

平成17年度から新しい研究を開始するが，FAA などと［３］ 板野賢，塩見格一：" ＡＴＮのセキュリティ対策 "，の国際間での互換性の検証は今後とも続けていく予定であ

第３回電子航法研究所研究発表会概要，平成15年６月．

る。

［４］ 板野賢，塩見格一，藤田光鉱：" 擬似衛星サブネッ
トワークを用いた ATN 実験 "，第１回電子航法研究所研

参考文献

究発表会概要，平成13年６月．

［１］ 板野賢，塩見格一：" ＡＴＮの国際接続実験につい高カテゴリー運用が可能な次世代着陸システムの研究【重点研究／空港整備勘定】
担 当 部

航空システム部

担 当 者

○藤井

研究期間

平成13年度〜16年度

直樹，齊藤

１．はじめに

真二，吉原

貴之，福島

荘之介

おける実用化システムへの問題点の整理を行うための研究

次世代の航法システムである全地球的航法衛星システムを行った。

（GNSS）を航空機の航法に導入するため，ICAO（国際民間航空機関）は，SARPs（国際標準および勧告方式）を策

２．研究計画の概要定するための全地球的航法衛星システムパネル（GNSSP）

本研究は，平成８年から12年まで行った「ハイインテグを設置し，技術的な問題を検討している。GNSS を航空機

リティ・ディファレンシャル方式の研究」の成果を踏まえ，の高カテゴリ進入着陸システムに使用するためには，高い高カテゴリの GBAS を開発するため，誘導信号の精度，完精度（Accuracy），
高い完全性（Integrity）及び十分なサー

全性（インテグリティ）の監視方法と有用性（アベイラビ

ビ ス の 継 続 性（Continuity） と 有 用 性（Availability） がリティ）の向上を目指すとともに，誘導誤差を生じる要因

要求され，それを満たすためには地上から GNSS を補強すを分類し，その予測方法と兆候を検知する方法を確立する

る信号を放送するシステムである GBAS（Ground Based

ことを目的としている。そのため，⑴ GBAS の航法システ

Augmentation System）の構築が必要とされている。そム精度に関する飛行実験による評価，⑵有用性の向上を目のための検討が ICAO の GNSSP 作業部会 B（WG-B）にお指した空港疑似衛星システム（APL：Airport Pseudolite）

いて，運用要件の策定を検討する作業部会Ａとともに行わの開発評価，⑶カテゴリⅡ / Ⅲのためのインテグリティ・れた。1999年（平成11年）４月に開かれた第３回パネル会

モニタ方式の確立，⑷ GBAS の誘導信号の精度を向上させ

議で，航空路，ターミナル空域からカテゴリⅠ進入着陸まる基準局アンテナの開発，⑸誘導誤差要素として知られてでに対する SARPs 案が採択され，検証作業の中で内容にいる電離層および大気圏遅延が GBAS に及ぼす影響の分

一部変更があったものの2001年（平成13年）11月１日に発析，⑹ GNSS 衛星からの信号の異常を検出する GPS 信号品

効した。ICAO では引き続き，2007年（平成19年）のカテ

質監視装置（SQM：Signal Quality Monitor）の開発，のゴリⅡ，Ⅲに対する SARPs 案の策定を目指して，航法全６項目を行った。

体を検討するために GNSSP を改組した航法システムパネ
ル（NSP）において検討を行っている。

３．航法システム精度に関する飛行実験による評価

当所では，我が国の国土条件に合致する高精度の精密進

GBAS の航法システム精度（NSE），アベイラビリティ

入着陸システムの導入に向けた開発・評価を早急に進める（有用性）などの評価に加え，GBAS 機上 GPS 受信機の互必要があるため，国際標準案に準じたシステム構築に必要換性の調査を主に行い，飛行実験の結果より以下のことがな要素技術の研究開発と評価・検証を行い，ICAO におけ

明らかとなった。表 -1に飛行実験における NSE に関するる国際標準策定および検証作業への寄与，並びに我が国に実験結果を示す。NSE で問題となる垂直方向は，ICAO の― 53 ―

SARPs ではカテゴリⅢの要求値が決まっていないものの，

在検討中であるが，カテゴリⅠ GBAS では地上装置からカテゴリ I の NSE の4.0m と RTCA の DO-245で書かれてい航空機に送信する DGPS の補正値に，インテグリティ関連

るカテゴリⅢの暫定精度の2.0m を満足し，EUROCAE が情報を付加し，航空機側での測位値の信頼性限界を計算し現在検討しているカテゴリⅡの1.4ｍ（カテゴリⅢは未定）て，警報を発出するプロテクション・レベル方式を採用しも満足した。

ている。この GBAS の補正値とインテグリティ情報を正

ICAO のカテゴリⅠの VAL10ｍに対しては99.9％以上のしく送信するためのモニタ手法を検討するため，オフライ有効性が得られたが，RTCA の DO-245のカテゴリⅢ暫定ンによる解析ソフトウェアを試作し，フィールドデータの

VAL である5.3ｍに対しては98.3％であり，高カテゴリ運長期収集と解析を実施した。解析において，FAA 仕様書，用に充分な有効性が確保できていないことが分かった。地

RTCA 文書に基づき GBAS の補正値，インテグリティ情

上 GPS 受信機と機上 GPS 受信機を相関器タイプの異なる報を計算し，最終的にはユーザ側の観測値から GBAS の測機種とした場合，精度劣化がみられたが，測位誤差の95％

位値とプロテクション・レベルを計算する。解析の結果，値は上記の NSE の各要求値および要求値案を満足し，飛インテグリティが破綻している疑いのある事例が６回（数行実験で使用した２機種間では互換性があった。GBAS 地

秒から数十秒）存在することが明らかになったので，どこ

上装置（データ計測システム・VHF 送信装置）の改修をにその原因があるのかを究明中である。

行い補正情報生成・伝送の高速化を図り，新・旧システ

今後の課題は，発見された事例を元にモニタの動作を詳

ムの比較などを行い，その結果，地上実験および飛行実験

しく分析し，それらに対応したモニタアルゴリズムを再検において，伝送遅延（AGE）の改善がみられ，アプロー

討する必要がある。

チ中において平均 AGE が1.47s から0.56s となり，警告時間（TTA）のカテゴリⅢの要件である２秒を満足した。
表１

６．基準局アンテナの開発

測位誤差（186アプローチ，24993点，仙台空港
B27，地上および機上 GPS 受信機 :OEM3）

平均 [m]
標準偏差 [m]95% 値 [m]

進入方向
0.123
0.150
0.422

横方向
0.217
0.177
0.570

高さ方向
0.063
0.362
0.786

従来のチョークリングのアンテナでは仰角５〜15度における地表面からのマルチパスにより，性能が劣化する問題があった。GBAS の精度および優勝性を向上させるために，中将からのマルチパスを押さえたアンテナを開発する必要があった。今回，図１に示す試作したアンテナはダイポー
ルアンテナを組み合わせた，全体素子数が84素子で，その４．APL の評価実験

うち有給電素子は水平面に４素子のアレイアンテナを11段

高カテゴリ GBAS の性能要件を満足するためには，既存組み合わせたアンテナである。垂直面パターンとして，仰の GPS 衛星からの測距信号のみでは有用性が不足であり，

角５度付近で−３〜−５ dB の利得，仰角0度方向に−2.1

GBAS 覆域内に新たな測距源を追加しなければ性能要件がdB/deg. 以上のカットオフ特性と＋５度から90度までは満足できない可能性が高いという検討結果があり，APL

6dB 以内のフラットな利得特性を持ち，水平面パターンとの検討のため，航空振興財団が東芝に試作させた APL にしてはリップルを3.5dB 以下に押さえた指向性を持つ。さ

対して飛行実験による性能評価を H13〜14にかけて行っらに，右旋円偏波と左旋円偏波の利得差も仰角20〜90度にた。航空振興財団で開発した APL は RTCA の仕様に基づ

かけては６ dB 以上確保している。しかし，今回試作した

いており，パルス型，P コード，L1周波数，周波数オフセッ

GPS アレイアンテナ４式を GBAS の地上基準局アンテナ

トなし方式である。飛行評価の結果，DGPS の場合においに採用し，誘導誤差特性などの基本特性評価を行った結果，て，APL 信号の追加により垂直誤差が低減したが。本質

従来のシステムに比べて低仰角は非常に良くなっているも的な APL の遠近問題が十分解決できず，また，国際動向のの，20度から高い領域においては誤差が増える傾向があも APL の開発が下火になったことから，研究開始時にあっる。これは−20度以下における地面反射の影響によるもの

た当所による本格的な開発は見送られた。

と考えられる。次回の研究などで，さらに改良を加えていく必要がある。

５．インテグリティ・モニタ方式の研究
GBAS に要求されるインテグリティ（完全性）は，カテ

７．電離層および大気圏遅延が GBAS に及ぼす影響の分析−9

ゴリⅢにおいて，どの１アプローチ当たり1−1×10 と規GBAS における電離層および大気圏遅延の影響は地上定されている。この極めて高確率のシステム動作の信頼GPS 基準局と航空機側で受信した擬似距離データにほぼ度を実現する，カテゴリⅢ GBAS のアーチテクチャは現等しく含まれていることから，従来は補正可能と考えられ― 54 ―

図−２：電離層垂直勾配の頻度分布の１例（2001年秋期，東海地方における南北方向勾配）
図−１：試作した GPS 基準局用アンテナ外観図

８．SQM の開発てきた。しかし，局所的な大きな空間勾配が存在した場合

GPS 衛星からの信号の異常を検出する GPS 信号品質監に GBAS のインテグリティに対する脅威になり得ること

視装置（SQM）の開発を行った。この装置は16ch（うち

報告されている。電離層遅延について国土地理院 GPS 連

３ ch は SBAS 衛星用）の１周波 GPS 受信機をベースとし，

続観測システム（GEONET）の電子基準点データにより任意の２ ch の相関出力を40MHz でサンプリングする機能

得られた電離層遅延情報より，局所的な垂直遅延量の空間を有している。まず，信号品質監視装置のハードウェア部

勾配（以下，空間勾配）の調査を行った。京都大学の研究の製作を行い，次年度にソフトウェア部の開発，データ入グループによる GEONET30秒データから電離層遅延量の出力部の改修を行った。これにより，GPS 信号の相関波形

データセットをデータベース化し，インターネットで頒布の可視化が可能となり，相関波形形状からの GPS 信号のしているデータセットを用いて数10㎞内で東西・南北方向

歪みなどの検出が可能となった。さらに，擬似異常信号ににほぼ直線状に並ぶ４つの観測点で，東西および南北方向

よるハードウェアシミュレーションを行うため，信号品質の空間勾配を算出，その大きさについて発生頻度分布を調監視装置のファームウェア部の改修を行い，任意波形発生

査した。今回の解析から，南北勾配には日本上空で見られ装置とベクトルジェネレータにより発生させた，航法メッ

る赤道異常が，東西勾配には日変化が主に影響することがセージの含まれていない擬似 GPS 信号を捕捉できるよう分かった。一例として図−２に東海地方における2001年のにした。この改修により GPS 衛星故障を模擬した擬似劣

秋期の南北勾配についての頻度分布を示す。分布形状はガ化 GPS 信号の相関波形の観測が可能となった。擬似 GPS

ウス分布ではなく，ダブル・デルタ分布に近いことが明ら

信号の生成は任意波形発生装置に対し時系列の波形数値かとなった。2001年から2003年までの経年変化を調査した

データを直接入力することで実現した。また，15年３月にところ，分布幅は活動度が弱まるにつれて小さくなるもの

電気通信大学との共同研究により電気通信大学菅平宇宙電の空間勾配の最大値は30〜50㎜ / ㎞程度と，活動度との明波観測所において，衛星追尾型受信システムと SQM 受信

確な対応は見られなかった。さらに，北海道から四国まで機を用いた GPS 衛星固有の信号特性の測定を行った。よの緯度依存性の調査から南方ほど空間勾配の最大値が大きり純粋な信号の特性を取得するため，基本的に仰角60度以くなることが示された。

上となる衛星について信号測定を行い，低仰角での取得

また，急激な電離層遅延量の時間変化をもたらすことがも含め25個の GPS 衛星についての測定を行った。相関波知られるプラズマ・バブルによる影響を調査するために平形において３つないし４つのパターンがみられることがわ

成16年３月に沖縄で行った静止観測実験では，１分程度のかった。今後，SQM の判定プログラムに開発を行うとと間に４ m 近くも垂直遅延量が変化した事例が観測された。

もに，マルチパス環境下における評価を行う。

このような急激な遅延変動は数100㎜ / ㎞程度の大きな空間勾配をもたらし得る。今後，電離層擾乱の移動速度など９．まとめを加味した空間変動の見積りを行う必要がある。

カテゴリⅡ，Ⅲ運用に対応する高カテゴリ GBAS は，カテゴリ I の GBAS より高い精度と完全性と有効性が要求さ― 55 ―

れる。完全性とは，事故につながる重大な間違った情報⑻ 齊藤 真二，他 : "GBAS 補強情報による航空機の測位実（HMI：Hazardously Misleading Information）を送らない

験 " 第１回電子航法研究所研究発表会 平成13年６月

システムの信頼性を示している。GBAS は，地上からの補⑼強信号と衛星からの信号を機上で受信して測位処理を行っているために，機上の誘導誤差を地上では監視できない。

実験 "，第２回電子航法研究所発表会，平成14年６月．
⑽

同様に，機上は自分の正確な位置が判らないために誘導誤差を監視できない。そのために，この完全性を高く保つ⑾⑿

齊藤真二，他 : "GPS 信号品質監視装置における以上信号検出 "，第４回電子航法研究所発表会，平成16年６月⒀

全性と有効性は表裏一体の関係にある。そこで，高カテゴ
リの GBAS を開発するためには，システムの誘導精度と信福島荘之介，他 : " 空港シュードライトの対流圏誤差の検討 "，第３回電子航法研究所発表会，平成15年６月．

システムである。この場合，いつでも使えるというシステ
ムの有効性が，完全性のために犠牲になる。このように完齊藤 真二，他 : "GBAS による航空機の実時間測位 ",第２回電子航法研究所研究発表会 平成14年６月

ためには，少しでも間違った誘導情報がでる可能性が高くなったとき，機上でシステムを使わないという決定を行う

福島荘之介，他 : " 空港シュードライトの開発と飛行

吉原貴之，他 : " 電離層遅延空間勾配の GBAS への影

響 "，第５回電子航法研究所発表会，平成17年６月⒁

福島荘之介，他 : " 多基準による狭域 DGPS の測位性能

頼性を上げるとともに，誘導誤差を生じる要因を明らかに評価 "，電子情報通信学会論文誌（B），Vol. J84-B, No.

し，その影響の度合いを把握し，その兆候を素早く検知す

12，平成13年12月．

る必要がある。

⒂

しかし，高カテゴリ GBAS に対する性能要件について，

価 "，電子情報通信学会論文誌（B），Vol.J87-B，No.2，

米国の RTCA の考え方とヨーロッパの EUROCAE の考え方に差ができ，ICAO の議論も収束していない。我が国に

平成16年１月⒃

おいても，我が国の風土に適した航法システムに対する考齊藤 真二，他 : " 地上補強型衛星航法システムの飛行実験による性能評価 " 電子情報通信学会論文誌（B）Vol.

え方が不可欠であり，そのためにも，さまざまな観点からの検討が必要である。当所としても ICAO の動向を注視し

福島荘之介，他 : " 広帯域パルス擬似衛星の測位性能評

J87-B, No.4，平成16年３月⒄

福島荘之介，他 : " 空港シュードライトの性能評価 "，つつ，我が国独自の問題を考慮し，最適な GBAS の構築の電子情報通信学会技術報告，SANE 2001-40，平成13年

ために研究を進めていく予定である。

７月．
⒅

齊藤 真二，他 : "GBAS 補強情報による航空機の測位

掲載文献

実験 " 電子情報通信学会技術報告 . SANE2001-** 平成13⑴

年８月

N. Fujii, et al. : "Results of GBAS Flight Experimentin Japan", ICAO GNSSP WG A/B, Rio de Janeiro, Oct.

⒆

2001
⑵

精度と有効性 電子情報通信学会 " 電子情報通信学会技S. Suga, et al. : "Preliminary Flight Experiment
Results of Airport Psedolite System in Japan", ICAO

術報告 SANE2002-62 平成14年12月⒇

GNSSP WG B, Brussels, April. 2002⑶

N. Fujii, et al. : "Flight Experiment Results about
N. Fujii, et al. : "Status of GBAS Development
2003

電子情報通信学会ソサイエティ大会，平成14年９月
齊藤真二，他 : " 衛星追尾システムを用いた GPS 信号
品質試験観測 "，電子情報通信学会ソサイエティ大会，

N. Fujii, et al. : "Analytical results of spatial gradientof ionospheric delay", ICAO NSP WG-1, Montreal, Oct.
2004⑹

価について」, 電子情報通信学会総合大会
福島荘之介，他 : " 空港シュードライトの飛行実験 "，Activity in Japan", ICAO NSP WG-1, Canberra, Nov.
⑸

吉 原 貴 之 , 他：「GBAS（Ground-Based Argument

System）における電離層遅延に起因する残留誤差の評

GBAS", ICAO GNSSP WG W, San Antonio, Oct. 2002⑷

齊藤 真二，他 : " アプローチ時における GBAS の測位

平成15年９月
福島荘之介，他 : " 空港擬似衛星の対流圏遅延モデル
評価 "，電子情報通信学会ソサイエティ大会，平成15年

齊 藤 真 二， 他 : "Japanese GBAS Status", GBAS
FAA/Europe coordination meeting, Apr. 2004９月．
齊藤 真二，他 : GPS 信号品質監視装置による相関波形⑺ 齊藤真二，他 : " 地上補強型衛星航法システムの VHF

取得 電子情報通信学会ソサイエティ大会 , 平成16年９月

補強情報伝送試験 "，電子航法研究所報告 No.109，平成

福島荘之介 : 他，" 空港シュードライトの研究動向と飛16年２月

行実験 "，日本航海学会誌，No.156，2003年６月．

― 56 ―

T. Yoshihara，et al. : "A Study of the lonospheric

S Saitoh，et al. : "The Institute of Navigation Nation-

Eﬀect on GBAS Using Nation-Wide GPS Network in

al Technical Meeting 2003 Experimental GBAS Perfor-

Japan", ION-NTM, San Diego CA., January 2004

mance at the Approach Phase" 平成15年２月７日

T. Yoshihara，et al. : "An Investigation of Local-

齊 藤 真 二， 他 : Detection of Anomaly Signal by

Scale Spatial Gradient of Ionospheric Delay Using the

Signal Quality Monitoring Receiver ION-GPS-2004,

Nation-Wide GPS Network Data in Japan ", ION-NTM,

Long Beach, Sep. 2004

San Diego CA., January 2005

S. Fukushima, et al : "Evaluation of a Tropospheric

S Saitoh，et al. : "Flight Experiment of GBAS in

Model for Airport Pseudolite," ION-GPS-2004, Long

Japan 米国航法学会 ION GPS 2001" Salt-lake, Sep. 2001

Beach, Sept. 2004

放送型データリンクによる航空機監視の研究【重点研究／空港整備勘定】
担 当 部

航空システム部

担 当 者

○三吉

研究期間

平成13年度〜平成17年度

１．はじめに襄宮崎裕己て，我が国においても ADS-B およびマルチラテレーショ

安全性確保のもとに航空需要の増大に対処するには，従ンの導入が要望されている。

来の地上からの監視を空地間の協調的監視に発展させるこ

このような背景から当所では，国土交通省航空局からのとが有効であり，空地間の情報共有を可能とする監視方式

要望を受け，我が国における導入に備えて，本研究によりの開発が要望されている。放送型自動位置情報伝送・監視

ADS-B ならびにマルチラテレーションの開発評価を進め

機能（ADS-B）は，航空機が衛星航法システム（GNSS）ている。

を利用して取得した位置や速度等の情報を放送型データリ
ンクにより送信するもので，地上の管制システムに加えて，

２．研究の概要

周囲を飛行する航空機にも同様の情報を提供できる。この本研究では，平成13年度からの5カ年計画により，マ

ため，管制官とパイロットによる情報共有が可能となるこ

ルチラテレーションに対応した拡張スキッタ方式によるとから，ADS-B は協調型の航空交通管理（ATM）を促進

ADS-B 評価システムを整備して，機能および性能の評価

する将来の監視システムとして期待されている。

試験を実施し，ADS-B およびマルチラテレーション技術

この ADS-B は，監視の情報源に機上の航法データを使の確立を目指す。また，研究の成果は，航空局，国際民間用するため，機上装置や GNSS の障害対策が指摘されてい航空機関（ICAO），学会などに提出して，成果の活用をる。これに加えて，全ての航空機が ADS-B 化されるまで図る。

の遷移期対策も求められている。このため ADS-B は，他の監視システムと組み合わせた運用が必要であり，その候

平成13年度から平成15年度までは，評価システムを整備
し仙台空港において評価試験を行った。

補にマルチラテレーションが挙げられている。マルチラテ

ADS-B では，空港面とターミナルエリアを対象に評価

レーションとは，航空機からの信号を３局以上の受信局で試験を行い，遠距離において航空機の姿勢に依存するター

受信して，受信時刻差から航空機の位置を算出する監視シ

ゲットの欠落が観測された以外は満足できる結果を得た。

ステムである。このマルチラテレーションは，航空機側に

マルチラテレーションについては空港面で実験を行い，追加装備を必要としないこと，航空機の識別表示を可能と滑走路端やターミナルビル近辺の一部エリアにおいて測位すること，空港面探知レーダ（ASDE）のブラインドエリの乱れや追尾処理の停止が発生するが，その他のエリアでアの監視に有効であること，悪天候下でも性能劣化が少なは安定な監視が行えることを確認した。

いことなどの特徴を持つ。このため，現在の空港面監視が

これら不具合の原因として，受信局数の不足，建造物に抱える問題の早急な解決に役立つことが期待されており，

よる遮蔽や反射，ロービングが考えられ，受信局の追加，

ADS-B とマルチラテレーションを組み合わせたシステム

配置の変更，およびアンテナ高の改善が必要であることがの評価または導入が諸外国において進められている。そし判明した。

― 57 ―

このため本年度は，評価システムに受信局1局を追加し，送受信局の再配置とアンテナ設置の改善等を行って，
ADS-B とマルチラテレーションの評価試験を実施した。
３．研究成果3.1

ADS-B 受信局の製作

マルチラテレーションでは，良好な位置精度を得るためには，３局以上の受信局がターゲットを取り囲むように配置する必要がある。これまでの評価では，受信局数の不足から滑走路の両端において十分な受信局の配置が得られなかったため，受信局１局を製作した。受信局の仕様はこれまでと同様である。
3.2

図１

地上評価システムの設置調整

3.3

受信局を設置した車両の外観

ADS-B とマルチラテレーションの評価試験

本年度製作した ADS-B 受信局を評価システムに組み込

受信局の追加と設置方法の改善を行い，空港面およびむための設置調整を行った。追加受信局1局を滑走路両端

ターミナルエリアでの ADS-B とマルチラテレーションのに配置させるために，試験エリアを東西に分割して，エリ評価試験を実施した。特に導入が急がれているマルチラテ

アに合わせて受信局を移動させて対応することとした。こレーションの空港面評価を積極的に実施した。図２に評価のため，容易に移動できるように受信局を車両に設置した。

システムの構成と仙台空港における配置を示す。評価シス

図１に受信局を設置した車両の外観を示す。

テムは，スキッタ信号や SSR 応答を受信処理する受信局
４局，受信処理に加えて SSR 質問を送信する送受信局２局，各局の時刻同期を取るためにスキッタ信号を送信する

アンテナ高上昇，位置移動：ＲＵ２（受信局）

アンテナ高上昇：ＲＵ４（受信局）

ENRI
電子航
法研
究所
研
所
電子航
法
究

RU3(受信局)

実験用移動局

滑走路西側実験

滑走路東側実験
基準送信局

RU1(送受信局)

西側実験時追加：ＲＵ６（受信局）
アンテナ位置移動：ＲＵ５（送受信局）

図２

ターゲット処理装置

東側実験時追加：ＲＵ６（受信局）

評価システムの構成と仙台空港における配置

改善前

改善後

ターミナルビル

図３

ターミナルビル

ターミナルビル付近の追尾処理航跡の比較― 58 ―

基準送信局，マルチラテレーション測位や相関処理等を行

加は位置精度の改善に加えて，マルチパス対策にも有効でうターゲット処理装置，および実験用移動局から構成されあることが試験結果から明らかになった。最終年度である

る。追加した受信局（RU6）は，滑走路東側の実験ではエ

来年度は総合評価試験を実施する。

プロン脇に，西側の実験では滑走路西端に設置した。アンテナ設置方法の改善内容としては，岩沼分室屋上に設置し掲載文献ていた RU5のアンテナは，分室脇の建造物により遮蔽や⑴

Miyoshi, Miyazaki: "Results of 1090MHz

反射の影響を受けていたので ASDE 鉄塔に移設した。RU2Multilateration Experiments on Airport Surface inと RU4のアンテナは低く設置されていたため設置高を上Japan", ICAO SCRSP WG-B, WP/B/7-47-I, April 2004昇させた。また RU2のアンテナは，信号受信に適さない⑵

宮崎，三吉： マルチラテレーション対応 ADS-B の空

滑走路脇の後方に設置されていたため，前方に移動させた。

港面評価 ，第4回電子航法研究所研究発表会講演概要，

試験の結果，これまで問題があったエリアに対して良好な

平成16年６月

航跡が得られた。図３にターミナルビル付近の追尾処理航⑶宮崎，三吉： マルチラテレーション対応 ADS-B の空跡の比較を示す。収集データを解析した結果，測位の乱れ

港面評価 ，航空振興財団全天候方式小委員会，平成16は大きく軽減され，追尾処理の停止もほとんど発生してい年12月なことが確認できた。

⑷

Horikoshi, Miyazaki: "Modiﬁcation of Mode S

Interrogation Pattern", ICAO SCRSP WG-B TSG WP/
４．考察等

TSG/8-06, February 2005

本年度は，前年度までの試験結果を踏まえて受信局の追⑸Miyazaki: "Evaluation Status of Multilateration

加と設置方法の改善を行った。そして，空港面とターミナ

and ADS-B at ENRI", ICAO SCRSP WG-B TSG WP/

ルエリアの評価試験を実施した結果，ADS-B およびマルTSG/8-07, February 2005

チラテレーションの性能向上が確認できた。マルチラテ⑹

宮崎，三吉： 東京国際空港におけるマルチラテレー

レーションは受信局の配置が位置精度に大きく影響し，空ション監視システムの評価計画 ，放送型データリンク

港面では建造物による遮蔽や反射により性能劣化を受けやに係る国際動向等基礎調査第３回検討会，平成17年３月

すいこと，このため高い監視性能を得るには，相応数の受⑺

宮崎，三吉： マルチラテレーション対応 ADS-B の信

信局の適切な配置，アンテナ設置位置の選定，さらにはア号処理特性２

電子情報通信学会2005年総合大会講演論

ンテナ設置高の確保が重要であること，そして受信局の追文集 B-2-25，2005年３月

大空港における効率的な運航を確保するための後方乱気流に関する研究【重点研究／空港整備勘定】
担 当 部

航空システム部

担 当 者

○加来

研究期間

平成14年度〜平成17年度

１．はじめに信之，小松原健史

上の十分な間隔が必要とされており，空港の効率的な運航

最近のジェネラルアビエーション需要の高まりにより，を阻害する一因となっている。

我が国の大空港においても，小型航空機の乗入れ要望が高航空機の運航を制限する後方乱気流の存在を検出する

まりつつある。小型航空機の運航は，大型航空機が中心とことが可能ならば，後続機の待機時間を短くし，混雑空港

なっている大空港では，大型航空機の運航の隙間を利用しにおいても効率的で安全な運航を確保することが可能となている。しかし，大型航空機に引き続いて航空機を離陸さる。このことから当研究所では航空局の要望により，レーせる場合，航空機の主翼から生じる後方乱気流による影響

ザを用いた後方乱気流検出装置の開発を進めている。

を回避するため，後続機の大きさにより離陸間隔時間を区別する後方乱気流管制方式が採用されている。特にジェネ２．研究の概要

ラルアビエーション等の小型航空機が大型航空機に後続す

本研究は４年計画であり，平成16年度は第３年度である。

る場合は，後方乱気流による影響が大きいことから３分以

平成16年度の研究目的は，平成15年度に製作した後方乱気― 59 ―

表１

後方乱気流検出装置の性能仕様

波長
パルスエネルギー
繰り返し周波数
パルス幅
ビーム径
走査範囲
水平
垂直
走査速度
角度分解能

1.54μ m0.25mJ/pulse
4kHz
0.2μ s
100 mm8：47：310〜360度−5〜185度
最大 20deg/s
0.01度
8：47：50

流検出装置を仙台空港に設置し，後方乱気流の検出実験を実施することである。
３．研究成果3.1

後方乱気流検出装置

後方乱気流検出装置は，レーザを航空機に照射するため，人体に安全でなければならない。JIS-C6802-1997によると，
裸眼に対する安全な最大許容露光量は，波長1.5〜1.8μ mが他の波長に比べて10倍以上大きい。さらに，この1.5μ

8：48：09m 帯は，光通信用の光学部品・デバイスが利用可能なため，信頼性が高く，比較的廉価な装置が製作可能であるため，
波長1.5μ m 帯のレーザを用いた。主な性能仕様は表１に示すとおりである。
この後方乱気流検出装置を図１に示すような当所・岩沼
分室屋上に設置した。設置場所は高さが約12m で，仙台空
図２

港の滑走路全体が見通せ，設置場所の正面付近で滑走路か

後方乱気流検出例（B767）

ら離陸する場合が多いので，後方乱気流を検出するのに都合の良い設置場所である。

データは視線方向の風速（検出装置から見た向かい風，追い風）のみである。したがって，後方乱気流のような二つの渦のペアの場合，計測された水平方向の風速分布は正負のデータのペアとなる。
図２に，B767により発生した後方乱気流の20秒間隔の測定例を示す。寒色系が向かい風を，暖色系が追い風を表しており , 通過直後のデータである上段では滑走路上に渦のペアが生じている。20秒後の中段は，追い風の背景風があるため滑走路から流され，さらに地面方向に落下している。40秒後の下段は，さらに滑走路より離れながら，地面に近づいている。
４．考察等

図１
3.2

昨年度製作した後方乱気流検出装置を岩沼分室に設置

後方乱気流検出装置の概観

し，仙台空港を離陸する航空機の後方乱気流を測定した。

後方乱気流の検出実験

その結果，後方乱気流の発生とその遷移状況を観測できる

仙台空港を離陸する航空機による後方乱気流の検出実験

ことを確認した。

を平成16年度後半から開始した。

今後，多くの後方乱気流を測定し，後方乱気流の発生と後方乱気流検出装置で風速を測定する場合，得られる消滅に関する統計的なデータ解析をおこなう予定である。

― 60 ―

掲載文献⑴⑵

酒 巻， 若 山， 岡 村， 柳 沢， 浅 香， 平 野， 大 鋸， 加

" 光波レーダを用いた航空機後方乱気流の観測 "，電子情来：" 光波レーダを用いた航空機後方乱気流の観測 "，電子情報通信学会宇宙・航行エレクトロニクス研究会

酒巻，若山，岡村，柳沢，浅香，平野，大鋸，加来：報通信学会総合大会，平成15年３月⑶

SANE2002-84，平成15年２月

小松原，加来：" 出発航空機から発する後方乱気流の検出 "，電子情報通信学会総合大会，平成17年３月

A-SMGC システムの研究【重点研究／空港整備勘定】
担 当 部

A-SMGC ＿ PT

担 当 者

○二瓶 子朗，宮崎

研究期間

平成16年度〜平成20年度

裕己，蔭山

１．はじめに

康太，古賀

禎，青山

久枝，小松原健史

能化については，本研究機関終了後もフェーズⅡとして研空港面における航空機や車両等移動体の監視と走行経路究を継続する必要がある。

の指示などは，現在は主として管制官による目視と音声通信によって行われているが，大きな空港などで交通量が多本研究期間における各機能の達成目標を以下のように設定する。

く，滑走路や誘導路が複雑に入り組んでいる場合や，夜間システムの中核をなす監視機能については，システムのや霧などのため視程が低い状態では，的確な監視と適切な信頼性確保と性能の相互補完の観点から，航空機と車両の管制・指示を行う事が難しく，管制管の負荷も非常に大きそれぞれの移動体監視に適した複数の監視センサの組み合い。

わせとデータの統合化により A-SMGC システムの監視機

そこで，低視程・大交通量・輻輳経路の状況下でも空
港における誤進入防止，経路誘導，間隔確保，衝突防止能（空港面を走行する航空機と車両全てに対する識別とラベル付け）に適した統合型監視センサを開発する。

等を図って，安全で円滑な航空機の地上走行を確保する

経路設定／誘導機能については，統合型監視センサで得と共に管制官の負荷を軽減するため， これを可能とする

られた移動体の位置・識別・進行方向・速度等のデータを先進型地上走行誘導管制（A-SMGC：Advanced-Surface

使用して主要誘導経路または管制官が入力した（選定した）Movement Guidance and Control）システムの早期研究，

経路の誘導路中心線灯を停止線灯と組み合わせて自動点灯

開発，導入が社会的にも求められている。

点滅制御できるシステムを構築する。また，効果的な経路
設定と誘導機能実現に必要な処理アルゴリズムの開発を行

２．研究の概要う。

A-SMGC システムは，ICAO で検討が進められている空管制機能については，管制官に対して監視情報を提供

港面における航空機等の地上走行誘導管制システムであする管制表示装置を構築すると共に管制官による経路指示

り，監視，経路設定，誘導，管制の4つの基本機能が要求

入力を容易にするヒューマン・マシン・インターフェイス

される。このような機能を実現するには多くの装置を有機（HMI）を開発する。

的・効果的に結合して適切なシステムを構築することが必要となる。

本研究は，複数の専門分野にまたがる総合的なシステム開発が要求される研究であることから，所内の他の研究グ

本研究は，国土交通省航空局の要望に基づいて，平成16

ループや外部機関との連携・共同研究が不可欠である。そ

年度から５ヶ年計画で実施するものであり，A-SMGC シ

こで，無線技術，情報処理技術，航空管制業務等に精通しステムに求められている全ての機能を本研究期間で達成すた研究者を結集し，目的志向・目標管理意識をもったプロることは困難と考えている。そこで，東京国際空港再拡張

ジェクトチームを結成して一元的な組織体制のもとで研究計画への部分的な活用，低視程状態発生頻度の高い空港へを推進する。また，本研究は，灯火制御による誘導機能のの活用など空港整備計画とのリンクを視野に入れて，近い研究を実施している（独）交通安全環境研究所等との共同将来実現可能な技術水準を前提としたシステム開発を目指

研究或いは研究協力の枠組みを作って進めていく。

す。このため，出発機，到着機それぞれに対して，その時々の状況に応じた最適経路の設定と誘導などシステムの高機― 61 ―

３．研究の成果

機が通過予定であるエッジ・グループを他の航空機が通過

平成16年度は，A-SMGC 全体システムの検討と基本設

中には，当該航空機はエッジ･グループの入り口で待機を計を行い，主要機能を模擬するテストツールを製作した。

行う機能を実装した。この結果として，シミュレーション

また，監視機能については，統合型監視センサ用インター実施中の航空機の接近回避を可能とした。

フェイス装置を製作して複数の監視センサを使った連接試

また，シミュレーション結果として，各航空機の使用経路，

験を実施した。平成16年度に実施した具体的な研究内容は出発機の移動開始，滑走路到達時刻，到着機の滑走路離脱

以下の通りである。

時刻，スポット到達時刻を記録する機能を実装したため，空港面内の移動時間に基づいたアルゴリズムの効率性など

3.1

主要機能を模擬するテストツールの製作⑴

経路設定機能模擬テストツールの検討が可能である。
実運用における空港面での経路決定においては，空間的

航空（管制対象）機の推奨経路を生成するアルゴリズム

な経路長に加えて，他の航空機との兼ね合いによる誘導路の検討を目的として同機能のテストツールを製作した。本の割り当てや，出発機の予定飛行経路，機種性能などの各

テストツールは，将来的には管制機能模擬テストツールと種条件を勘案する必要があると考える。

連接し，同テストツールより経路計算に必要とされる各種

今後，実運用における使用経路決定手法などについて調情報を受け取るとともに，同テストツールに対して推奨経査を進めるとともに，テストツールの拡張により，実運用

路の情報提供を行う予定である。

における各種の条件を考慮した推奨経路生成の実現を目指

現時点では，テストツールでは推奨経路計算機能に加えす。

て，シミュレーション実施機能を有し，テストツール単独⑵

での動作を可能としており，推奨経路の計算結果の検討を可能としている。

管制機能模擬テストツール
A-SMGC Ｓの一つの機能として管制業務に有効な情報を提供することを目的とする管制機能について，今年度

推奨経路計算機能では，空港面の各誘導路をエッジ，誘は管制現場の業務実態調査をはじめとし，管制機能を検証

導路の交差点などをノードとしてモデル化し，スポットかできる A-SMGCS 管制機能模擬テストツールの製作を行っ

ら滑走路進入点（出発機），
および滑走路離脱点からスポッた。

ト（到着機）までの経路計算を行う。現時点では，単純な最短経路に基づいて推奨経路の計算が行われる。

本テストツールは，空港を離着陸する航空機及び滑走路内に進入する可能性のある移動体（車両等）に関して，空本テストツールでは，各エッジへの異なる重み付けの付港面におけるその挙動を模擬し，A-SMGCS の動作と共に与や，交差点での方向転換への仮想的な距離の付与を可能

管制官に対して表示等出力画面のイメージにより情報提供としたデータ構造を用いることで，空間的な経路長以外のする方法，並びに管制官による入力等操作方法を検討する

通過困難度などの要素を考慮した経路計算を可能としてい目的で製作した実験装置である。

る。また，同データ構造では，次の移動を禁止する交差点

まず管制機能の本質的な要素，つまり管制官の管制業務の指定なども可能であり，通過困難度や，次の移動が禁止

支援に必要な情報を検討するため，管制現場においての調された交差点の指定などは，経路計算時に考慮される。

査を行った。A-SMGCS を活用できる場所として東京空港

シミュレーション実施機能においては，推奨経路計算機

事務所での飛行場管制業務，当該官署の飛行場レイアウト

能により計算された経路に基づいて航空機の運航を模擬すによる特性，通常時における管制運用状況について等の調る機能を実現した。シミュレーション実施中，出発機は予査をして必要とされる情報の抽出・検討を行った。

め定められた定義ファイルに記述された移動開始予定時刻

管制機能模擬テストツールは，A-SMGCS の模擬機能とに基づいて空港面内の移動を開始する。同様に，到着機は，移動体等の模擬部分であるシナリオ作成機能を有してい

着陸予定時刻に基づいて滑走路に到達し，滑走路離脱後にる。A-SMGCS の模擬機能としては，A-SMGCS の主要機

空港面内の移動を開始する。なお，連続する到着機の着陸能とされる空港面の移動体（航空機，車両等）の表示と共予定時刻が定められた時間間隔値を満たしていない場合にに，滑走路等誤進入，異常接近予測などの警告機能も表示

はシミュレーション実施時の着陸時刻は間隔値を満たすよ対象とした。また，将来的には，航空機に対するスポット

うに変更される。

と滑走路間の推奨誘導経路についても A-SMGCS の機能のシミュレーション実施中の航空機の近接を回避するた

一つとして表示対象とした。

め，エッジのグループとしての登録を可能とするデータ構

シナリオ作成機能では，各シナリオにおいて使用滑走路，造を用いた。また，シミュレーション実施中，任意の航空

灯火，A-SMGCS の運用状況が設定できると共に，航空機― 62 ―

においてはタグ付け及びスポットから離陸・着陸直前の特に変換する。これにより，システムで共通の座標系が利用

定地点間の模擬を可能とした。車両においてもタグ付けをできる。データ変換処理では，全ての監視センサに共通の可能としている。

フォーマットにデータを変換する。共通フォーマットとし

本テストツールは，表示することだけを目的とせず，そては，EUROCONTROL で提案された ASTERIX10と互換の出力方法を画面のイメージにより検討可能としている。

性を持つフォーマットを採用した。このような共通フォー

管制塔（VFR 室）に設置する想定で，画面や出力情報のマット化により，新たなセンサの追加が容易にできる。

レイアウト，配色，文字サイズなどが主とした検討項目とデータ変換後は，統合処理部での相関・追尾処理に移る。

なっている。特に移動体自体の表示方法や警告表示につい相関処理では，センサ間データの相関の有無を判定する。

ては，管制官が事故を回避するためにも瞬時に該当場所とさらに，相関がありと判定されると複数のデータを１つの対象移動体に気付けることを大前提に評価を行う。

データとして追尾し，最適な位置を出力する。

また，管制官による入力等に対しての操作性についても検討の対象としている。これは飛行場管制業務が管制塔か

今年度は，センサ間のデータ相関処理の検証をするため，相関処理のみを製作した。

ら空港面を見渡す目視の業務であること，つまり画面ばか

平成17年には，追尾処理・最適出力処理を追加する。

り注視していることができないので，操作のために手惑う

相関処理後は，出力メッセージ処理に移る。本処理では，

ようでは実用価値が低いと判断される。

相関・追尾処理からデータを ASTERIX11と互換性のある

入力に対するレスポンスについても表示と共に時間的なフォーマットに変換し，上位装置に出力する。

面が重要視される。従って，見るために操作を必要とする

平 成17年 ３ 月 に は， 試 作 し た 統 合 型 監 視 セ ンサ用イ

情報と常時画面上に表示出力されていてほとんど操作を必

ンターフェイス装置を使用した実験を行った。AVPS，

要としないで見ることができる情報との切り分けも大事な

ASDE，SSR の各センサの出力に対して，基準時刻追加処観点と思われる。

理，座標変換処理，データ変換処理が正常に動作すること

今後は，画面表示における評価，操作性における評価をを確認した。

十分行うと共に，推奨経路生成機能との連接，統合型監視センサーとの連接に伴う情報表示を実運用に近い形で行っ

図２は，３つの監視センサ間のデータ相関処理の検証例を示す。

ていきたい。

また，図３は，３つの監視データについて，AVPS を主センサ，ASDE をサブ１，SSR をサブ２としてオフライ

3.2

統合型監視センサ用インターフェイス装置

ンで選択処理した場合の補完処理出力例を示す。同図は，統合型監視センサは，複数の監視センサのデータを融合
し，信頼性の高い監視データを出力する装置である。ある

AVPS が欠落した場合でも，他のセンサで補完されることを示す。

監視センサからのデータが欠落した場合でも，他のセンサによりデータの補完を行い，信頼性の高い監視を継続する。

４．考察等

平成16年度は，統合型監視センサのうち，ASDE，SSR

今年度実施した A-SMGC 全体システムの検討と基本設

モード S，車両監視システムの３つのセンサ用インター計を基に，次年度から近い将来実現可能な技術水準を前提

フェイス部を中心に製作した。図１は，統合型監視センサとした具体的なシステム開発に着手する。

の構成図を示す。統合型監視センサは，ローカル処理部とこのうち，特に監視機能については，これまでの技術の統合処理部に大別され，今年度は図１の太線で囲まれた部

蓄積を生かして統合型監視センサ用インターフェイス装置分を製作した。

を試作し基礎実験を行った。その結果，各センサの出力デー

ローカル処理部では，センサ毎に各種処理を行う。基準

タに対する基準時刻追加処理，座標変換処理，データ変換

時刻追加処理では，入力データに対して基準時刻を付与す

処理が正常に行われることを確認するなど，統合型監視セる。基準時刻は，
NTP（Network Time Protocol）を用いて，ンサの開発に向けた基礎データを収集することができた。

GPS 時計によるタイムサーバから取得する。これにより高今後はマルチラテレーションとの連接，複数のセンサ追尾

精度な時刻をデータに付与する。続いて，座標変換処理で機能の追加等を行って統合型監視センサの早期開発を目指

は，ASDE，モード S の極座標（ρ - θ）を WGS84座標系

す。

― 63 ―

統合型監視センサ（ローカル処理部）
基準時刻追加ASDE

ASDEスキャン間相関
機能・追尾

座標変換機能モードSMode‑Sスキャン間相関機能・追尾座標変換機能AVPS

AVPSスキャン間相関機能・追尾

統合型監センサ（統合処理部）

データ変換

Asterx10

基準時刻追加データ変換

追尾処理

基準時刻追加座標変換機能

相関処理

データ変換

基準時刻追加マルチラテ
レーション

座標変換機能図１

データ変換

統合型監視センサ構成図

:AVPS
:ASDE
緯度︵度︶

:SSR

経度（度）

図２

監視データ間相関処理検証例

:AVPS
緯度︵度︶

:ASDE

経度（度）

図３

オフラインによる補完処理出力例― 64 ―

出力
メッセージ
作成

Asterx 11
フォーマット航空無線通信における CDMA 方式の要素技術の研究【指定研究／空港整備勘定】
担 当 部

航空システム部

担 当 者

○北折

潤

加藤

敏

中谷泰欣

塩見格一（管制システム部）
研究期間

松久保裕二

金田直樹（管制システム部）

平成16年度〜平成17年度

１．はじめに置の調査を経て管制通信の基本特性を知っておくことが肝現在の航空管制用対空通信は音声による VHF 帯無線電要である。

話が主である。無線電話ではアナログ振幅変調方式を採用

さらに，無線局配置や電波干渉といった物理的影響も要しているために電波干渉やフェージングに弱い。また近年因となる。これらに関しては実地での実験には多大なコスの通信量の増加に伴い，割り当て可能な VHF チャネル数

トを要するために，単純化したモデルを用いた理論計算なの不足が特に欧米において大きな問題となってきている。

いしは計算機シミュレーションを主体としたアプローチとデータ通信については VHF-ACARS や VDL モード２が使する。その他，電波伝搬，通信セキュリティ等対象となる用されているが，これらは伝送速度が低く，将来予想され基盤技術が多岐にわたるために，大学との共同研究や客員る高速大容量回線を必要とする通信アプリケーションの需研究員制度により外部の人材を活用することとする。

要に応えることは困難である。電波干渉に強く高速大容量の通信チャネルを十分な数だけ確保するためには，現在の３．研究成果対空通信システムとは異なる原理に基づいたシステムにつ3.1

いて研究する必要がある。

C バンドでのアンテナ利得補償

C バンドは VHF 帯に比べて空間伝搬損が大きい。対空近年になり欧米では，C バンドのような広帯域を確保可

通信を C バンドで行うためには，水平方向の利得の大きい

能な周波数帯で CDMA（符号分割多重アクセス）方式を

アンテナを使用して地上局の送信出力を補い，遠方の機上用いたワイドバンド無線等の高速かつ高機能な通信ネット

局との通信を行うことになる。一方で，管制通信では垂直ワークの検討が始まっている。CDMA は従来広く使われ偏波を使用するために地上局直上付近のアンテナ利得が低ていた FDMA（周波数分割多重アクセス）や TDMA（時く，直上付近での通信に不利である。本研究では，図１に分割多重アクセス）に比べて多くの利点があり，第三世代

あるような水平方向に利得の大きいアンテナを地上局に使

携帯電話システムにも採用されている。しかし携帯電話シ用した場合に，直上付近での利得を得る方法としてアンテ

ステムと航空通信とでは，移動体の速度，通信の信頼性，

ナ付近に反射板を設置する手法について実験を行った。

セキュリティの確保や優先度の有無等，必要とされる要件

実験結果を図２に示す。反射板を設置しない場合に比べが異なる点が多い。また航空通信は全世界的な統一規格をて反射板を設置した方が直上付近の利得が上昇しているこ策定する必要がある。
日本と諸外国との間でも地理的要因，
制度の相違等があることを考慮すると，日本で必要とされるシステム要件を研究し，研究成果を統一規格に反映させることも必要である。
２．研究の概要
本研究では航空無線の中でも管制用対空通信を対象とする。管制通信に CDMA 方式を適用する場合に以下のような問題が考えられる。例えば，デジタル化した音声通信での即時性の確保，複数ユーザ間で通話モニタが可能なパー
ティラインの構築，複数の優先度を持ったデータ通信の混
在等といった航空管制通信固有の要件が問題となりうる。
すなわち CDMA 方式適用の第一条件として，現状の管制業務の枠組みを大幅に変更しないという制約が課される。
このために，現在の管制通信トラフィックや管制セクタ配― 65 ―

図１

高利得アンテナパターン

調のみの狭帯域変調とする手法を考案した。これにより，全体としての送信電力を変更することなく搬送波周波数近傍での電力スペクトル密度を上昇させることができ，緊急通信として応用することができる。
４．まとめ
本年度は主として，CDMA 方式を C バンドで行う場合の基礎となる電波的特性の取得および CDMA 方式の特性を利用した緊急通信の手法について研究を行った。なお，
緊急通信の手法に関しては特許出願中である。
掲載文献

図2 反射板による効果⑴とがわかる。

関，HO，津田，嶋本，北折，中谷，加藤：「5GHz 帯を用いた航空機用ディジタルデータ通信に関する研究」，
電子情報通信学会宇宙航行エレクトロニクス研究会，平3.2

CDMA の特性を利用した緊急通信

成16年７月直接拡散 CDMA 方式には，移動局の位置関係により基⑵

地局での受信電力に差が生じ，受信に悪影響を及ぼすいわ
ゆる遠近問題が存在する。遠近問題は移動局からの送信電

金田："Preemption Methods in CDMA Systems"，

ICAO ACP WG-C/8，平成16年９月⑶

HO， 津 田， 嶋 本， 北 折， 加 藤："The Next

力を細かく制御することにより解決されるが，遠近問題のGeneration Air to Ground Communication for Air

性質を逆に利用して航空通信における緊急通信を行う手法

Traﬃc Control"，日本シミュレーション学会多次元移動について研究した。

情報通信網自動設計技術研究会，平成16年11月

本方法の原理は，緊急通信を行いたい移動局（機上局）⑷

金田，塩見：「CDMA における制御チャンネルのないが一時的に出力する電界強度を上昇させ，基地局（地上局）

発信方式」，平成16年度電子航法研究所研究発表会講演における他局信号を抑圧することにより通信の優先権を獲

概要，平成16年６月

得するというものである。しかし単純に電界強度を上げる⑸

ことはシステムの制約上好ましくないと考えられる。そこ

金田，塩見：「CDMA の特性を利用した優先通信の発信」，電子情報通信学会2005年総合大会，平成17年３月

で，CDMA における送信時の拡散変調を取りやめ一次変

精密衛星測位による地球環境監視技術の開発【受託研究／一般勘定】
担 当 部

航空システム部・衛星技術部

担 当 者○藤井直樹，吉原貴之，齊藤真二，松永圭左，坂井丈泰，星野尾一明

研究期間

平成14年度〜16年度

１．はじめにた研究である。前者については GPS 等の衛星測位電波が「精密衛星測位による地球環境監視技術の開発」の研究

地球大気中を伝搬する際の遅延・屈折現象を利用する「GPSは，社会的課題となっている地球温暖化，水循環ならびに掩蔽」を，後者については衛星軌道，特に複数の衛星間の宇宙天気に関連したグローバルな地球環境を長期的に監視

相対速度変動を超精密に測定し，地球重力場による衛星軌する衛星観測システムに必要な要素技術の開発を推進し，

道の微細変動を検出する「衛星重力ミッション」に関する

地球表層から上空に広がるグローバルな地球環境を，地球技術開発を行う。

大気・電離圏と，地表付近の陸水・雪氷・海洋圏の二つのサブテーマ１である「GPS 掩蔽法を用いた地球大気圏モ領域に大別し，それぞれの領域について精密衛星測位を応ニタ技術開発」は，①航空機による GPS 掩蔽観測手法の用した新しい発想に基づく衛星観測法の技術開発を目指し

確立，② GPS 掩蔽データの解析・配送システムの実用化，― 66 ―

③気象数値モデルへのリアルタイムデータ同化システムのグ部とディジタル部を完全に分離してアナログ部に対する構築のための技術開発を行う。当所の担当した，①の「航ディジタル部からの干渉を排除する構造を持ち，突発性の空機からのダウンルッキング（DL）-GPS 掩蔽観測技術の雑音などで追尾ロックが外れた場合に引き続き追尾すべき開発」に関する研究（以下，本研究という）は洋上の水信号を予測したうえで再捕捉する機能を有している。さら蒸気垂直プロファイルの観測を行うために，航空機からのに，電離層シンチレーションなどの電離層・大気の変動に

DL-GPS 掩蔽観測技術を世界に先駆けて開発することを目よる受信強度変動を測定するために，中間周波数回路によ指した研究である。GPS 掩蔽法とは，GPS 衛星から発射さる直交検波信号（Ｉチャンネルおよび Q チャンネル）を出れる電波の大気伝搬遅延量を計測することにより大気の温力する機能も有する。

湿度等を求める手法である。当所では，本研究に不可欠な，GPS 信号シミュレータを使用して，工場内で掩蔽受信

航空機用 DL-GPS 受信機と航空機高精度位置速度計測シス

機の測定精度および感度の試験を行った。擬似距離測定にテムの開発を行うとともに，飛行実験を実施し，開発した関する標準偏差は1.46m であった。搬送波位相については

DL 掩蔽観測用受信システムの評価を行うとともに，収集

2.5mm であった。これらは，いずれも GPS 掩蔽観測実験

したデータを京都大学生存圏研究所と気象研究所に提供すにあたり十分な性能を有している。同時に行った受信感度ることによって，水蒸気垂直プロファイルの導出技術の開に関する試験では，一般的な受信機の最低受信感度の規格発に寄与し，「航空機からの DL-GPS 掩蔽観測技術」に対である−130dBm に比べ，13dB も良好な−143dBm を記録する実証を行う。

した。

将来における研究成果としては，民間航空機による GPS

掩蔽受信機を評価するため，富士山頂からの DL-GPS 掩

掩蔽観測により得られたデータを気象数値予報モデルに配蔽観測実験を，気象庁気象研究所および京都大学生存圏研

信し，予報精度の向上を目指している。航法部門への波及

究所と共同で2003年9月17日〜20日に行った。富士山での効果としては，航空機の高精度の位置と速度の計測技術の直線見通し可能仰角は−2°程度であるが，通常のアンテ

確立，アベイラビリティ向上に必要な低仰角における電離ナを利用しても最低仰角が−5°付近に達するものが多数

圏・対流圏の伝搬現象の把握，さらに，GPS の L5信号なあり，低仰角信号の捕捉・追尾能力が大きく向上しているどに対応した我が国における高感度・高精度２周波受信機

ことが分かった。良好な観測条件下では，推定される大気の開発などが期待できる。

屈折率の高度分布推定の最低高度を，従来型の GPS 受信
機では2,000m 程度から，掩蔽受信機では1,300m 程度まで

２．DL-GPS 掩蔽観測用受信システムの開発

下げることができた。

本研究の課題は３点あり，各項目に分けて説明する。
2.1

航空機用 DL-GPS 受信機の開発

航空機用 DL-GPS 受信機（以下，この章では掩蔽受信機という）は，受信機本体（掩蔽観測用高サンプリング１周
波 GPS 受信部，位置決定及び電離層補正用２周波 GPS 受信部），コンソール部及び基準周波数発生部から構成される。基準周波数発生部はルビジウム発振器を使用し，掩蔽受信機の本体と別途開発の航空機高精度位置速度計測シ
ステムに精密な10MHz の基準信号を供給する。掩蔽受信機本体部の外観図を図−１に示す。本研究で開発した掩蔽
図−１

受信機は，実証実験のために航空機搭載が可能な GPS 受

航空機用 DL-GPS 受信機本体部の外観図

信機であり，掩蔽観測に必要な低仰角（俯角を含む）から到来する微弱な GPS 衛星信号を可能な限り追尾するのが2.2

航空機高精度位置速度計測システムの開発主要機能である。このため，掩蔽観測用および位置・時刻

航空機高精度位置速度計測システム（以下，速度計測シ決定用の2系統の受信アンテナに対応した２つの RF 回路

ステムという）は，航空機の位置および速度を高精度に計のフロントエンドを持つ受信機を主装置とし，電離層遅延測するための航空機搭載装置であり，慣性運動計測センサ

量を補正するための２周波受信機２台と組み合わせた構成（IMU）による航空機運動の計測と GPS と同期させ，GPSである。掩蔽受信機は微弱な電波を受けるために，アナロ

出力および IMU 出力をハイブリッド処理することにより，― 67 ―

示す。慣性運動計測部は日本航空電子工業製の RLG 運動
計測装置（JIMS-250R）を基本に開発され，運動体等（車両，
船舶，航空機等）の姿勢角，方位角，３軸角速度，３軸加速度等を高精度で計測することができる。センサとしては
リングレーザジャイロ（RLG）とサーボ型加速度計（各３キネマ ‑ 推定値
ＩＭＵ ‑ 推定値

15

IMU データを出力する。

‑790
‑800

5

‑810

‑5

‑820

‑15

‑830

‑25
88250

組）を使用しており，高精度で運動体の姿勢・方位角等の速度計測システムの計測原理は，GPS のキャリア信号を

25

図 -3

使った測位は他の測位シテムに比べて位置精度が良いもの

88260

88270 88280
時刻（ｓ）

88290

ＩＭＵΔ速度[ｍｍ/ｓ]

計測システムの本体である慣性運動計測部の外観を図 -2にキネマΔ速度[ｍｍ/ｓ]

航空機の位置および速度を高精度に得るものである。速度

‑840
88300

飛行中の50秒における，IMUデータと推定値の差（青）およびキネマテックGPSによる算出値と推定値の差（橙）の，数 cm のランダムな誤差を有し，速度に変換しても数cm/s の誤差を生むことになる。一方，IMU は長時間経っ

向の IMU およびキネマティック GPS により算出した速度

た場合においてセンサのドリフトやバイアスによって数と推定値の差を50秒間だけを拡大して表示した。これらのkm/h（１ m/s）の大きな誤差を生じるが，短時間であれ

データでは，短期的には推定値は IMU データに連動してば移動体の運動を正確に計測することができることを利用いるものの，長期的には IMU データのドリフトの影響はしている。
この２つのセンサの特徴を活かし，キネマティッ

排除されていて，当初の設計通りの動作となった静止時とク GPS 測位によって得られた位置と，IMU が測定する加同様な振舞いを確認できる。

速度および角速度を結合することによって，高精度な速度情報を得ることを目指している。

2.3

航空機からの DL-GPS 掩蔽観測実証実験

実験機のエンジンの比較的大きな振動がある機体静止時

飛行実験実施のため，DL 掩蔽観測用受信システムの搭におけるの IMU データの南北・東西速度，キネマティッ

載改修を行った。「航空機高精度位置速度計測装置」，「航ク GPS 測位結果から算出した南北・東西速度を用いて両空機用 DL-GPS 受信機」並びに掩蔽観測用 GPS 受信アンテ

者を結合することにより推定した南北・東西速度を比較しナから構成される DL 掩蔽観測用受信システムを，当所のた。キネマティック GPS 測位により求めた航空機速度の実験用航空機 Beechcraft 社製 B99 Airliner（JA8801）に標準偏差は20mm/s 程度である，一方 IMU により得た速搭載した。掩蔽観測用の GPS アンテナについては，本機

度は時間とともにドリフトしていた。このときの推定値はのノーズレドーム内に左右１式ずつ横向きに取付けた（図０ mm/s 近辺で安定しており，標準偏差は４ mm/s 以下で−４参照）。これらのアンテナは基本的には着脱は行わなある。推定値は，短期的には IMU データに連動している

いが，他の飛行実験への影響を考慮し，整備士により着脱ものの，長期的には IMU データのドリフトの影響は排除が可能な取付け方法とした。また，時刻・位置決定用アンされていて，当初の設計通りの動作となった。図−３に，
2004年10月20日午前中の実験における水平飛行中の東西方

図−３

航空機高精度位置速度計測装置の外観図

図−４― 68 ―

掩蔽観測用 GPS アンテナ取り付け様子（左側アンテナ）

テナについては，本機にすでに装備されていたアンテナを実験システムの航空機への搭載改修後，2003年10月より飛行実験を開始し，2005年２月までに計46フライト，おおよそ130時間の実験を行った。山岳等による電波散乱の悪影響を避けるために飛行実験では主に海側を観測し，水平線に沈む掩蔽 GPS 衛星を観測すべく，１回のフライトで電離層遅延量（ｍ）

そのまま利用した。

16
14
12
10

１〜３プロファイルを取得した。飛行実験時には，ベース86となる空港および飛行経路上に高精度測位用の10Hz サン‑3

プリング基準点を数点設置した。

0

3

6

9

12

仰角

図 -6

３．DL-GPS 掩蔽観測実証実験結果

H15年10月23日の GPS 掩蔽観測飛行実験で得た仰角と電離層遅延量の関係

図−５に観測したドップラシフト量と仰角の関係を示す。夏期の2004年７月１日午前に高知空港をベースにした

折率高度プロファイルが推定され，気象研究所によりメソ

宮崎沖への飛行実験観測結果である。掩蔽 GPS 衛星信号

数値気象モデル出力結果から同一時刻・場所における水蒸の搬送波ドップラシフト量から，掩蔽 GPS 衛星および実験

気屈折率分布が計算された。このように京都大学で解析さ機の移動による影響を除いた結果を示している。この実験れた例を図−７に示す。今回の水蒸気屈折率高度プロファ

は梅雨期に実施されたものであり，GPS 信号の伝搬経路上

イルを青線で示す。また，この時の同一時刻かつタンジェに弱い梅雨前線が停滞していたことから信号伝搬経路は大ントポイントと同一場所のメソ数値気象モデルから気象研

きく曲げられていたものと思われ，大きなドップラシフト究所が求められた水蒸気屈折率高度プロファイルも赤線で量が観測されるとともに，−4.5°という低仰角まで GPS示している。両者の全体的な分布傾向はよく一致しており，信号が追尾されている。
GPS 掩蔽観測飛行実験で得た仰角と電離圏による遅延量の関係を図−６に示す。この例も2004年7月1日午前の高知から宮崎沖に向かう飛行実験でにおいて得られたものである。これらのデータは電離圏の影響に関する解析のため京都大学理学部および情報通信研究機構に送られ，掩蔽
データに対する電離圏の影響が調査された。また同時に，
航空機の速度および姿勢で補正され，電離圏の影響を除去された GPS のドップラシフト周波数のデータは航空機の位置データとともに京都大学生存圏研究所により水蒸気屈

図−５

H16年7月1日の四国沖における飛行実験におけるGPS ドップラ周波数と仰角の関係

図−７― 69 ―

2004年７月１日の DL-GPS 掩蔽観測飛行実験か
ら推定された水蒸気屈折率高度プロファイル（青）とメソ数値気象モデルから算出された結果（赤）推定が成功したと言える。ただし，高度3,000m 以下の高度における不一致は DL-GPS 掩蔽観測に使用した水平方向

GNSS 2004, Long Beach, Sep. 2004
３．吉原貴之： " 航空機を用いた GPS 掩蔽法による大気構

一様分布の仮定の適用ができないためと考えられる。この造の観測 "，GPS/GNSS シンポジウム，2004年11月

高度以下は水蒸気屈折率分布の水平勾配の大きい領域であ４．吉原貴之 , 他： " 航空機搭載型 GPS ダウンルッキング

り，得られた高度プロファイルの厳密な検証を行うなど，観測計画の概要 "，地球惑星科学関連学会2002年合同大本手法を発展させた今後のさらなる進展が期待される。

会 ,2002年５月
５．T .Yoshihara, et al.： "Details of down-looking

４．まとめ

observation plan from aircraft", International workshop

本研究では，当初の目的どおり，航空機からのダウン

on GPS meteorology, Tsukuba, 2003年 . １月

ルッキング GPS 掩蔽観測に必要な航空機搭載システムの６．吉原貴之 , 他 : " 航空機からのダウンルッキング GPS 掩

技術開発を行うとともに，実際の航空機を使用して実証実

蔽観測の飛行実験計画 "，電子通信情報学会2003年総合

験を成功させた。低仰角（俯角も含む）から到来する微弱大会，2003年６月

な GPS 信号を受信可能な航空機用 DL-GPS 受信機は，２系

７．T .Yoshihara, et al.： "Simulation on requirements

統同時処理可能な受信機として開発されており，航空機にand observational plan for aircraft GPS down-looking

横向きに取付けられた掩蔽観測用アンテナとの組合せによexperiments in 2003", IUGG2003, Sapporo, July, 2003

り，飛行高度約６㎞において仰角−4.5°という負仰角ま８．藤井直樹，他 : " 航空機ダウンルッキング用 GPS 掩蔽

で GPS 信号を追尾可能となった。また，同時に掩蔽観測

観測システム "，電子情報通信学会2003年ソサイエティに必要な航空機速度を数 mm/s 以下の精度で計測できる航大会，2003年９月

空機高精度位置速度計測システムを開発した。さらに，延９．吉原貴之，他 : " 航空機からのダウンルッキング GPS

べ130時間にわたる飛行実験を実施し，さまざまな地域と掩蔽観測技術の開発 ", 地球惑星科学関連学会2004年合同

季節に対応した実験データを収集することにより，実証実大会，2004年５月

験を成功させた。解析の結果によれば GPS 信号伝搬経路

10．吉原貴之，他 : " 航空機からの GPS 掩蔽観測技術の開の湾曲に起因するドップラシフト量がはっきりと観測され

発 "，第４回電子航法研究所研究発表会，2004年６月ており，良好な実験データを取得できた。今後さらにこれ

11．T. Yoshihara, et al. : "Airborne GPS down-looking

らに対する解析などを行い，さらなる収穫を目指したい。

occultation experiments in Japan", AOGS 2nd APHW
Conference, Singapore, July, 2004

参考文献

12．齊藤真二 , 他 : "GPS 搬送波位相による航空機の速度推

１．
吉原貴之，
他： " 航空機からの GPS 掩蔽観測技術の開発 ",航空無線，Vol.41, 21-25, 2004年９月

定 ", 電子情報通信学会2005年総合大会 , 2005年３月
13．藤井直樹，他 : " 航空機からの GPS 掩蔽観測技術の開２．T .Yoshihara, et al. : "Airborne GPS Down-Looking

発 "，第５回電子航法研究所研究発表会，2005年６月

Occultation Experiments", Proceedings of the ION

精密測位衛星電波の海面反射を利用した海面高度モニタリング手法の開発【競争的資金による研究／その他（科研費）】
担 当 部

航空システム部

担 当 者

○吉原貴之

研究期間

平成16年度〜平成17年度

１．はじめにし，測位誤差の要因となっている。これらの効果は低仰角

GPS を は じ め と し た 精 密 測 位 衛 星（GNSS；Global
Navigation Satellite System）からの電波信号は，受信点

衛星信号ほど大きな影響を受けると考えられ，GNSS 航法
分野ではその利用が敬遠されてきた。

に到達するまでに伝搬経路上の大気屈折あるいは地表・海

しかし，受信データに含まれるこれらの効果を詳細に切面での反射などの影響を受ける。前者は伝搬遅延，後者はり分けて補正することで，低仰角でも利用可能な測位衛星

複数経路からの信号の干渉（マルチパス効果）を引き起こ数を増加させ，測位精度の向上と航法システムの有効性・― 70 ―

連続性を飛躍的に向上させることが期待できる。

ため決定精度の向上が望めることが示唆された。さらに，

本研究では，低仰角の精密測位衛星信号に及ぼすマルチ

直達波と反射波で伝搬経路が異なるから，上空における電パスとして，モデル化が比較的容易な海面反射の影響に着離層遅延量の違いが干渉波の測定に影響を与えることが考目し，これを利用した海面高度モニタリング手法の開発をえられる。国土地理院電子基準点データを用いた電離層遅行う。すなわち，海岸付近の高台の定点で低仰角の精密

延量の局所的な空間勾配の調査結果から，電離層擾乱時に測位衛星信号を連続受信し，その受信データについて大気は海面高度決定に対して無視できない程度の影響があるこ

伝搬遅延効果を解析する。一方，測距信号に与える海面反とが明らかとなり，空間勾配を未知数として海面高度と同射の干渉特性を数値モデルで明らかにし , パターン化する。

時推定するなどの手法を開発することが検証段階での課題

このように得られた予測モデルを実際の受信信号特性と比として残された。以上の干渉パターン・大気モデル検証に較し，直達波・反射波の幾何学的伝搬経路解析による反射

必要な実測値を得るため，2005年３月に兵庫県六甲山の標領域の特定（マルチパス波の特定・分離）を行う。こうし

高約800m 地点において屋外実験を実施し，検証作業に着て，海面高度の変化のみを抽出する手法を開発することを手した。

目的とする。これらの成果は，津波などの海面高度異常の早期検出に貢献できるリアルタイムかつ連続監視可能な海

３．今後の計画等

面高度モニタリングだけでなく，空港面などにおける受信2005年３月に行った屋外実験での観測データを用いて，データに適用し，より複雑なマルチパス成分の特定とその実測値と干渉パターン・大気モデルにより構築される理論

モニタリングに応用して航法における測位精度向上を図る

値の事後残差解析を行ない，その誤差特性から受信データことができる。

のフィルタリング，積分時間などの最適化を行う。その結果，海面反射波に適用した場合の干渉波の受信強度，最適２．研究の概要と成果

な受信点高度と衛星仰角など最適な観測パラメータを導出

本研究は２年計画であり , 平成16年度は第一年次である。

し，本手法の確立と最終的な海面高度決定精度を検証する。

平成16年度は，
主に海面反射による干渉特性のパターン化，また，本研究により得られるマルチパス波の特定・分離手

正確な海面高度の決定に必要な大気遅延モデルの構築，及法をより複雑なマルチパス成分が含まれる受信データに適び実験データ収集のための屋外実験を行った。

用し，その特定と分離が可能なモニタリング手法への応用

海面反射による干渉特性のパターン化については，海面について提案を行う予定である。

高度決定手法として，GPS 衛星の移動に伴う光路差の時間変化率に対応した受信強度および干渉波の位相の変動周

参考文献

期に着目することとした。最も簡単な事例として海面から

T. Yoshihara，et al : "An Investigation of Local-Scaleの高度が約25m の地点における実測データに適用したとこ

Spatial Gradient of Ionospheric Delay Using the Nation-

ろ，海面高度を数10㎝程度の誤差幅で決定できた。同時に，Wide GPS Network Data in Japan ", ION-NTM, San

大気による湾曲効果補正の重要性が認識され，また広範囲

Diego CA., January 2005

を監視可能な高々度からの観測の方がより変動周期が短い

ASDE デュアルサイト化調査委託【受託研究／空港整備勘定】
担 当 部
担 当 者
研究期間

航空システム部○加来信之，小松原健史

平成15年度〜平成16年度

１．はじめにしかし第2ASDE のための新たな電波取得は，昨今の逼

東京国際空港の再拡張事業により新設される予定の滑走迫した電波事情を考えると，相当に困難であり，同一周波路は，現在運用中の ASDE の覆域外に整備されることに数で二つの ASDE の運用を可能とする干渉除去技術の開なっているため，その滑走路をカバーする第2ASDE を設発が必要になった。いくつかの干渉除去方法を検討したが，置する必要が生じた。

複雑なフィールド環境で発生する電波伝搬に関する事象に― 71 ―

ASDE の覆域である3[NM] 以遠である。したがって，この後半の時間に受信マスクをかけて，他の ASDE 局が送信すれば，干渉波の大部分は抑圧される。
CAB-ASDE の受信タイミングを ENRI-ASDE に同期させ，さらに半周期だけ遅らせたところ，干渉波はほとんど抑圧された。
図１の（a）は両局を非同期のタイミングで動作させた
図１(a) 非同期(b) 半周期遅れたタイミング
送信／受信タイミング処理による干渉波抑圧

ときの干渉波で，８スキャン分の干渉波の累積を表している。直接波がスパイラル曲線のように円弧を描きながら内側に向かって移動している。（b）は CAB-ASDE の受

ついては机上検討では限界があるため，実際に実験用レー

信タイミングを ENRI-ASDE のトリガより半周期遅らせたダーを設置し，実環境に近い状態で評価・検証する必要がときの干渉波で，CAB-ASDE の北東側に設置されている生じた。そこで，仙台空港に実験用 ASDE（CAB-ASDE）

ASR/SSR 鉄塔の方向，画面上の左上に少し現れている。

を設置し，電子航法研究所の ASDE（ENRI-ASDE）とのこの現象は，ENRI-ASDE の送信波がこの鉄塔で反射し ,間の干渉実験を実施することとなった。

さらに遠方の反射物で反射して戻ってきたものと考えられる。この干渉波は約１分間に一度だけ現れるもので，ほと

２．研究の概要

んどの時間では干渉波は現れない。

複数のレーダーを近接した状況で運用するためには，許容された周波数帯域内で，それぞれのレーダーの周波数を

3.3

スタガ／デフルータ機能

変えて電波干渉が生じないようにする手法が一般的な解決

ASDE の覆域外の反射物体からの干渉波は，受信マスク方法である。しかし ASDE は，マグネトロンを使用してでは抑圧不可能である。このような遠方からの干渉波を抑いるため，狭い許容周波数帯域内で周波数を分離すること

圧するため，図２に示すような送信タイミングをスイープが困難であり，同一周波数を使用する手段で干渉問題を解毎にずらして干渉波を抑圧するスタガ／デフルータ機能の決しなければならない。

組み合わせによる干渉波抑圧実験を実施した。

同一周波数で二つの ASDE を運用する場合に，干渉抑

図３に ENRI-ASDE で受信した受信信号を示す。これは，圧技術としての効果が見込まれる方法は，⑴偏波面の旋回

CAB-ASDE の直接波が滑走路上に現れるようにタイミン

方向変更，⑵送信／受信タイミング処理，⑶スタガ機能／

グを調整し，その近くに車両を停車させて，スタガ／デフデフルータ機能などが考えられる。

ルータ機能の効果を調査したものである。

平成15年度においては，CAB-ASDE は受信機能のみと（a）がデフルータ処理する前で，車両による反射波と，し，ENRI-ASDE による干渉波の影響を調査した。平成16

干渉波とが認められる。
（b）がデフルータ処理後の信号で，

年度は，CAB-ASDE から送信し，ENRI-ASDE に対する

干渉波はデフルータにより，わずかに消え残りが認められ干渉波の抑圧技術の効果について調査したる程度まで抑圧されているが，車両の反射波はそのまま維持されている。

３．研究成果3.1

偏波面の旋回方向の変更

４．考察等

受信側の CAB-ASDE の旋回方向を，逆方向に変更した

偏波面の旋回方向を変更した効果は，直接波には有効でときの受信電力のレベル差は17.5［dB］で，直接波への抑圧効果が期待される。
反射物に対する旋回方向の効果は空港内の建造物の対象に実施したが , アンテナを微妙に動かすだけで受信電力が大きく変動し，反射物体を特定することが不可能であった。
3.2

送信／受信タイミング処理

現 在 運 用 し て い る ASDE は71.4［ μ s］ の 繰 返 し 時 間で送信しており，その後半約1/2の時間に受ける信号は― 72 ―

図２

デフルータ機能の概念図

(a)

(b)

デフルート前図３

デフルート後スタガ／デフルータ機能の効果あることを確認した。しかし，反射波に対しては測定不可能で判断できなかったが，実験中の感覚的な判断ではそのこれらの方法を用いれば，同一空港内で ASDE をデュアルサイト化することが可能である。

効果は認められなかった。
送信／受信タイミング処理により，受信トリガを半周期遅らせた場合，ほとんど干渉信号が抑圧された。しかし遠掲載文献⑴

距離の反射物体からの干渉信号が多少現れた。

加来，小松原："ASDE デュアル化の干渉実験 "，電子情報通信学会ソサエティ大会，平成16年９月

この遠方からの干渉信号を抑圧するため，スタガ／デフ⑵

ルータ機能を試みたところ，距離方向にスタガの幅より小加来，小松原：" デフルータ機能による ASDE 干渉波の抑圧 "，電子情報通信学会総合大会，平成17年３月

さい干渉波ならば消去できることを確認した。

航空機アドレス監視データ解析調査【受託研究／空港整備勘定】
担 当 部

航空システム部

担 当 者

○藤井

研究期間

平成15年度１．はじめに

直樹

可能性がある。このような非正規アドレス（Unauthorized

航空機アドレスは，航空機登録国が国際民間航空機関

Aircraft Address）を持つ航空機が我が国の上空を飛行し（ICAO：International Civil Aviation Organization）の標ているので，我が国においても国内空域を飛行する航空機

準に基づき責任をもって航空機ごとに異なるアドレスをを実際に監視し，それらの航空機アドレスが適切に設定さ割り当てるものであり，航空機衝突防止装置（ACAS：

れているか否かを調査する必要が生じた。

Airborne Collision Avoidance System） や 二 次 監 視 レ ー

本解析調査は，新東京国際空港と関西国際空港に設置

ダー（SSR：Secondary Surveillance Radar）モード S のデーされた航空機アドレス監視装置が平成16年（2004年）にタリンクに使われている。この航空機アドレスの割り付収集した航空機アドレスに関するデータを，東京航空交

けが適切に行われていない場合には ACAS や SSR モード

通管制部における飛行計画情報処理（FDP：Flight Data

S のデータリンク機能が不能となり，安全性が損なわれる

Processing）システムのジャーナルデータを用い，ICAO― 73 ―

標準に適合しない航空機を特定するために行ったものであ国，タイ，フィリピン，マレーシアの５カ国であった。長る。

年にわたる我が国の監視活動の結果，これらの非正規アドレスを持つ航空機の数は，2001年，2002年，少し増加した

２．解析方法ものの，確実に減少してきている。特に，アジアの国の減

航空機アドレス監視装置は，モードＳアドレス割り当少が著しい。今回の結果でも，非正規アドレスを持つ航空て国籍と FDP オンライン・データの運航航空機会社の国

機はアジアの航空会社が運航しており，これらに対しては籍が一致しないもの，モードＳアドレスのうち，国籍コー

今後も航空機アドレスに関する啓蒙活動を広く行う必要がド，個別コードまたは全てが０であるものを非正規アドあると考えられる。

レス航空機候補として検出する。さらに，東京航空交通管制部より入手した FDP ジャーナルデータから機体登録番

４．まとめ号を導出し，運航航空機会社の国籍がモード S アドレス国

なお，航空局はこの解析の報告に基づき，非正規アドレ

籍と異なるために，非正規アドレス機候補として扱ってきス設定が検出された事例に対して，ICAO を通じて航空機

た航空機の内，モード S アドレス割り当て国籍と機体登録

登録国に通知しており，航空機アドレスに係る ICAO の活

番号の国籍が一致した場合はレンタル機と見なし候補機か動に対して協力を行っている。また，国内の航空機においら外す。さらに，残った非正規アドレス航空機の候補機のて非正規アドレスを持つ航空機が見つかった場合には，直航跡を調べ，航空機アドレス解析装置で再現した航跡を使接整備担当者に通知され原因が調査され改善がなされていい，モード A/C とモード S の相関が正常であることを目る。このような監視活動は継続的に行われてこそ意味があ

視により確認する。最後に，通常は離発着時に２回検出さるものであり，引き続き非正規アドレスの監視を続ける必れるはずなので，解析期間中１回しか検出されなかった航要がある。

空機については原則として排除する。ただし，過去の解析において非正規アドレス判定されたことのあるものについ掲載文献ては，非正規アドレス航空機とする。

⑴

N. Fujii, F. Horikoshi, T. Nakamura : "Analytical

Results of Unauthorized Aircraft Address Measured
３．解析結果

by Aircraft Address Monitoring System", ICAO

今回の解析の結果，平成16年１月１日から平成16年12月

SCRSP/WG -B/WP-7-45，Montreal, April 200431日まで解析対象期間（ただし，関西空港の平成16年９月⑵

N. Fujii, F. Horikoshi, T. Nakamura : "Analytical

７日以降については，FDP 入力回線トラブルのため，欠Results of Unauthorized Aircraft Address Measured

測期間となった。
）に，６機の非正規アドレスを持つ航空

by Aircraft Address Monitoring System", ICAO

機が見つかった。その運航している国は，中国が２機，韓SCRSP-1-IP-4，Montreal, November 2004

航空管制用デジタル音声品質研究評価委託【受託研究／空港整備勘定】
担 当 部

航空システム部

担 当 者

〇北折

研究期間

平成16年９月〜平成17年３月

潤，中谷泰欣，松久保裕二

１．はじめに

２．研究の概要

本研究は，国土交通省航空局から委託を受け，航空管

2.1

評価対象

制用対空無線の地上伝送区間及び航空管制用 DA（Direct

本研究評価では，評価区分毎に表1に示す圧縮デジタル

Access）電話（以下，管制電話（DA）という）並びに IA

音声について，音声品質評価ツールを用いた VQT 評価及（Indirect Access）電話（以下，
管制電話（IA）という）に，

び航空管制官によるオピニオン評価を行い，航空管制用途

圧縮したデジタル音声を利用した場合の受話音声品質につへの適用の可否について判定を行った。

いて評価を行ったものである。

なお，対空無線音声については，VHF 無線機及び UHF
無線機のそれぞれについて，送信音声を圧縮した場合と受― 74 ―

信音声を圧縮した場合の音声品質を評価した。また，管制
電話（IA）の評価では，
IA ネットワークの負荷を３段階（高・VQT 評価により得られた音声品質スコアに基づいてクラス分類した結果を表３に示す。

中・低）に設定し受話音声品質を評価した。
評価した音声符号化方式の概要を表２に示す。
表1

対空無線音声管制電話（DA）
管制電話（IA）

速 度
64kbps32kbps16kbps8kbps

UHF 無線機
VHF 無線機
DA 電話
IA・低負荷IA・中負荷IA・高負荷評価実施状況

評価した圧縮デジタル音声（bps）
VQT 評価
オピニオン評価
64k / 32k / 16k
32k / 16k
32k / 16k
32k / 16k
VoIP 64k / 8k
VoIP 64k / 8k

評価区分

表2

評価区分

⑵

評価対象音声符号化方式

CODEC
PCM
AD-PCM
LD-CELP
CS-ACELPITU 勧告
G.711
G.726
G.728
G.729a

表3

VQT 評価結果

64k
A
A
−
A
C
C

評価結果（クラス分類）
32k
16k
A
A
A
B
A
A
−
−
−
−
−
−

8k
−
−
−
B
C
C

オピニオン評価
オピニオン評価の結果は，表３の VQT 評価結果のクラ

符号化方式
波形符号化
波形符号化
ハイブリッド符号化
ハイブリッド符号化

ス A がクラス B になったものと同等であった。
３．考察等
クラス B 以上の音声品質があれば通話には支障がないこ

2.2

評価方法

とが分っており，本評価結果より採用可能な音声符号化方⑴

VQT 評価式を判断すると表４のとおりとなる。これにより，現行のVQT と呼ばれる客観的音声品質評価ツールを用いて，音声品質スコア（PESQ）及び伝送遅延時間を測定した。

伝送回線を圧縮もしくは複数信号で共有することが可能となり，回線コスト縮減を図ることができる。

使用した基準音源は，ツール付属の日本人及びアメリカ人

表４

男女２人ずつによる日本語及び英語のフレーズ計８種類とした。
⑵

オピニオン評価
航空管制官40名の協力を得て，航空管制用語を録音した

DAT テープを音源とする受聴型 MOS 評価と，航空管制官

採用可能な音声符号化方式

用
途
対空無線※
管制電話（DA）
管制電話（IA）

採用可能な音声符号化
16k LD-CELP
16k LD-CELP
VoIP 64k PCM※印：PTT 信号を含めた再評価が必要

同士が相互に通話し音声品質及び遅延を評価した相互通話型 MOS 評価の２つを行った。

掲載文献
北折・中谷・松久保：「航空管制用デジタル音声品質研

2.3

評価結果

⑴

VQT 評価究評価委託・受託研究報告書」，平成17年３月

平成16年度マルチラテレーション導入調査委託【受託研究／空港整備勘定】
担 当 部

航空システム部

担 当 者

○宮崎裕己

三吉

襄

研究期間 平成16年度〜平成17年度
１．はじめに検討が進められている。このうち空港面監視の支援システ

東京国際空港は，再拡張事業として新たに４本目の滑走ムとして，マルチラテレーションの導入が検討されている。

路等を整備して，年間の発着能力が40.7万回に拡充される

マルチラテレーションとは，航空機からの信号を3局以計画である。そして，発着能力の拡充により交通量が増大

上の受信局で受信して，受信時刻差から航空機の位置を算した場合においても航空機が安全かつ円滑に運航できるよ

出する監視システムである。マルチラテレーションの導入

うに，再拡張後に対応した管制業務を支援するシステムのでは，位置精度や検出率など高い性能を得るためには，そ― 75 ―

の空港の適切な位置に適切な数の受信局を配置することがととした。

極めて重要であり，特にエプロン周辺等の複雑に建造物が存在するエリアにおいては，事前に十分な評価を実施する

3.3

ことが必要である。

評価方法の検討

欧州および現地調査の結果を踏まえて，評価エリア，シ

このような背景から当所では，国土交通省航空局からのステム配置，実験手順，およびスケジュール等を検討した。

委託により東京国際空港へのマルチラテレーションの導入

評価実験は当所の評価システムに必要機材を追加して実施調査を2年計画で実施する。本研究は，評価実験による事

するが，空港全域を監視するには機材準備や評価期間に制前検証を行い，マルチラテレーションの最適な導入形態を約があることから，評価エリアを選定して実験を行うこと提案することを目的とする。

とした。評価エリアとしては，滑走路から駐機スポットまで実際に航空機が誘導される経路を選定した。この他，空２．研究の概要

港面探知レーダ（ASDE）のブラインドエリア，偽ターゲッ

本年度は，評価実験に先立ち欧州におけるマルチラテ

ト頻発エリアなどを選定した。実験内容としては，トランレーション導入の調査および東京国際空港の現地調査を行

スポンダを搭載した実験用車両による評価，飛行検査機まい，これらの結果を踏まえて，評価エリア，システム配置，たは特定のエアライン機を利用した実際の航空機による評

実験手順等の評価方法を検討して，必要機材を調達した。

価，そして多数のエアライン機を利用した長時間の連続運

来年度は，本年度の調査結果に基づいて評価実験を進めて，用評価と段階を分けて実施することとした。

最適な導入形態を検討する。
3.4
３．研究成果3.1

評価機材の調達評価方法の検討結果に基づく必要追加機材として，受信

欧州におけるマルチラテレーション導入の調査

局２局，送受信局１局，基準送信局１局，およびアンテナ

ヒースロー空港，バラハス空港，スキポール空港，およ等を調達した。

びシャルルドゴール空港にてマルチラテレーションの導入状況を調査した。これらの空港におけるシステム配置，ア４．考察等

ンテナ設置形態，検証結果，および運用状況等を確認して，評価方法の検討に役立てた。

本年度は，欧州調査ならびに現地調査結果を踏まえて評価方法を検討するとともに，必要追加機材を調達した。来
年度は，本年度の調査結果に基づき，東京国際空港におい

3.2

東京国際空港の現地調査て評価実験を実施する。

東京国際空港において，機材設置場所，電波の見通し状
況，電源および伝送線の取得方法等を調査して，システム

掲載文献

配置，アンテナ位置，機材設置方法等の決定に役立てた。

⑴

空港に配置されている警備システムの光ケーブルに空き線があることから，受信局からのデータ伝送線に流用するこ― 76 ―

宮崎，三吉： 平成16年度マルチラテレーション導入

調査委託 "，受託研究報告書，平成17年３月

３

管制システム部

るために必要な次世代飛行場管制卓の開発を行う研究であⅠ

年度当初の試験研究計画とそのねらい

６は航空管制シミュレーション装置を用いた実時間シる。

平成16年度における研究は，行政当局の要望などを考慮して，下記のように計画した。

ミュレーション及び高速シミュレーションを用いて空域容量評価手法を確立して大都市圏空域の航空路の空域設計評

１．データ通信対応管制情報入出力システムの研究

価手法を確立することを目的とした研究である。

２．ATM 環境下における洋上空域効率的運用手法に関する研究

７は４次元航法など新しい通信，航法，監視技術が可能にする新しい航法を管制方式に反映させる方法を検討する

３．航空交通管理における新管制運用方式に係る容量値ものである。

に関する研究８は当初所有の航空管制シミュレータを用いて，管制の

４．航空機の動態情報を利用するコンフリクト検出手法の研究

処理容量を決定するために重要な管制官の作業負担を計測する手法の研究である。

５．航空交通流管理に対応した次世代飛行場管制卓の研究

９は航空管制の現場における新たな情報機器の導入による業務環境の変化の良否を，発話音声のカオス理論や人体

６．航空管制シミュレーションの効率化に関する研究の揺動などにより分析する手法により実現しようとしてい７．新 CNS に対応した管制方式に関する研究る。

８．航空管制シミュレーションによる作業負担計測手法の研究

10は小型船舶との衝突を回避する方法として赤外線センサを用いる方式を研究するもので，大型や中型の船舶を

９．航空管制業務におけるヒューマン・ファクタの評価
分析手法の研究対象として実施されている AIS（船舶自動識別装置）の義務化の対象にならない船舶との衝突の防止を課題にしてい10．赤外線センサ等による船舶の検知追跡技術に関するる。

研究

11は一定以上の大きさの船舶に装備が義務付けられた

11．AIS 情報の VTS への活用に関する研究

AIS を海上管制の VTS と連接することを目指した研究で１から４の研究は航空局からの要望を受けて重点研究とある。受託研究とも関連している。

して実施している研究であり，運営費交付金の空港整備特別会計から支出している。５から10は指定研究で研究所にⅡ試験研究の実施状況

設置された評価委員会で内容の審査を経て研究を行い妥当○「データ通信対応管制情報入出力システムの研究」で性があると判断された研究である。このうち５から８は空は，管制卓を完成し管制官への聞き取り調査などを実施し港整備特別会計で実施され，９から10は一般会計で実施さた。これについては，成果をデータ通信の研究などと統合れている。11は基盤研究で，長期的，基礎的な視点で実施するため，継続する研究の一部として実施している。

している研究である。

○「ATM（航空交通管理）環境下における洋上空域効

１は将来のデータ通信の導入に対し，音声とデータ通信

率的運用手法に関する研究」では，昨年に引き続き動的経の混在する場面における管制業務形態の構築とその業務の路計画シミュレータによるシミュレーションで，日本と北遂行に必要な情報機器の開発を行う研究である。

米を結ぶ経路について経済効果を求めた。

２は洋上の航空機の効率的運用を目的として行ってい○「航空交通管理における新管制運用方式に係る容量値

る気象予報を考慮した経路の決定法についてのシミュレーに関する研究」では，航空交通流シミュレータを製作し，ション解析である。

シミュレーションを実施した。また，国内の RVSM につ

３は航空交通流管理を実施するときに考慮される各セ

いて代表的な２セクタへの導入効果を検討した。

クタの容量値を求める方法についての研究で，シミュレー
ションにより容量値の計算を行っている。

○「航空機の動態情報を利用するコンフリクト検出手法の研究」では，レーダの観測位置に基づいた直線予測を用

４は，航空機に搭載されている FMS（飛行管理システ

いるコンフリクト検出手法について検討した。また，高度ム）の動態情報をコンフリクトの検出に反映させる方法で，変化率の変動を平滑化する手法の実現により，航空機の将

レーダのみによるコンフリクトの遅れを補償する方式であ来的な高度をより精度良く予測できた。

る。

○「航空交通流管理に対応した次世代飛行場管制卓の研５は将来の航空交通流管理システムの高度化を実現す究」では，飛行場管制卓の機能評価に要する飛行場管制シ― 77 ―

ミュレーション環境を調布空港をモデルに，仮想現実実験

によるリスクの発見と回避」があり，これは文部科学省の施設に実現した。なお，本研究は，当所が航空宇宙技術研

科学技術振興調整費で実施されたものである。これは，筑究所との共同研究として進める「GPS 及びトンネル表示を

波大学や海上技術安全研究所，交通安全環境研究所，産用いた曲線進入方式の研究」における当所受け持ち部分を業技術総合研究所，鉄道技術総合研究所など，大学，独立

担当するものであり，上記作業は共同研究に要する管制側

行政法人，民間の研究所などと共同で行っている国家プロシステムの開発として行っているものである。

ジェクトである。「高度船舶交通管制システムに関する研○「航空管制シミュレーションの効率化に関する研究」

究」は，国土交通省総合政策局技術安全課からの委託で，では，これまでに行われたダイナミックシミュレーション

大阪大学及び沖電気株式会社と共同で実施したものであの結果について解析を加えた。

る。

○「新 CNS に対応した管制方式に関する研究」では，○「状況意図理解によるリスクの発見と回避」では，ト

軌道予測誤差に関するシミュレーションを実施し，４次元

ラック運転手を対象に音声のカオス性を計測することによ航法の可能性について検討した。

る疲労計測の可能性を実験によって調査した。

○「航空管制シミュレーションによる作業負担計測手○「高度船舶交通管制システムに関する研究」では，法の研究」では，リアルタイムシミュレーションを実施す

AIS 情報の導入による海上交通管理システムの高度化をることにより航空管制官の作業負担に関連する種々のパラ目的として VTS レーダーと AIS との画像合成およびター

メータと作業負担との関係を実験的に求めた。

ゲットの自動 ID 付与を試みた。また，通信シミュレータ○「航空管制業務におけるヒューマン・ファクタの評価
分析手法の研究」では，疲労計測の高精度化を測るとともによる東京湾を例に取った覆域の検証シミュレーションなどを行った。

に，幅広い状況で他の研究との照合を試みた。
○「赤外線センサ等による船舶の検知追跡技術に関する

Ⅲ試験研究の成果と国土交通行政，産業界，学会等に及研究」では，引き続き観音崎に観測点を設置し，通過するぼす効果の所見

大型，小型船舶を赤外線センサで検知し，トラッキング機

当部が実施している研究の成果は，今後設置・運用する能を向上させた。

施設に対する技術基準，設置基準の策定など国土交通行政○「AIS 情報の VTS への活用に関する研究」では，AISに直接関与している。特に受託研究の成果は実際の航空行と AIS を活用した VTS 業務（船舶通航業務）に関して，

政に直接に反映するもので，社会的にも貴重な貢献をしてIMO 等での検討の状況を調査するとともに，AIS/VTS 通いるものである。これらの成果は日本航海学会，電子情報

信シミュレーションを実施した。

通信学会，日本航空宇宙学会など多くの学会や会議などでこれら当初計画にある研究に加え，受託研究契約によりも発表している。

受託研究を実施した。主なものとしては「状況・意図理解

執筆者名

管制システム部

白川昌之

データ通信対応管制情報入出力システムの研究【重点研究／空港整備勘定】
担 当 部

管制システム部

担 当 者○塩見格一，福田研究期間

平成12年度〜平成16年度

豊，金田直樹，板野１．はじめに賢（航空システム部）

人間の情報処理能力を認識と判断の様に分けて考えるこ

将来の高度に情報化された航空管制業務環境においてとは必ずしも常に正しいことではないが，例えば，管制官

は，現状に比較して遥かに多くの業務情報を管制官に提供に求められる情報処理能力は，現状に対する認識の構築と，することが可能になると予想される。しかしながら，人間

認識結果に対する判断であって，その判断はその判断を下である管制官の情報処理能力が，情報処理技術の高度化とす管制官が好ましいと考える将来的な状況を実現するため同様に高度なものに進化発展するとは考えられず，逆に，に行われる。個々人の人間の情報処理能力が大幅に改善さ人間としての能力は現状と何ら変わらないものであることれることがあり得ないにも拘らず，管制官がより多くの航は想像に難くない。

空機をより効率的に運航させる職務の遂行を期待される場― 78 ―

合，現状の情報処理技術によって可能なことは，上記判断に，また MS-Windows をオペレーティング・システムとし，以降の比較的に単純な作業行為を支援するツールを提供す

複数の補助ディスプレイを付加することの可能な人間工学ることを除けば，唯一，管制官が現状に対して何等かの認設計によるテーブルを利用してレーダ管制卓モックアップ

識に至る迄の時間を短縮する様な情報処理及び提供を行うを試作した（図１参照）。

システムを構築することである。

モックアップには，音声通信とデータ通信が併用され管制官に対して管制業務情報機器を提供する開発者や製る状況を想定したレーダ管制業務用ソフトウェアを実現し造者において或は我々を含めて，現状の役割分担の環境下た。また，データ通信に要する CPDLC/AIDC メッセージ

において，直接に管制官の高いレベルの判断の支援を目的の作成を効率的に行うために，高度・速度・方位を入力すとする様なシステムを実現しようとすべきではないし，現るためのデバイスを製作し（図２参照），併せて現用のシ実問題として不可能である。

ステムにおいて多用されているタッチパネルに代わるデバ

本研究においては，上記認識を前提として，将来の航空管制業務環境において管制情報処理システムに対する航空イスとして PDA（図３参照）を利用した入出力環境を実現した。

管制官側インタフェースとしての機能を果たす航空管制用

管制官評価は，先ず，当所にお出でいただいた管制官数

ワークステーション（ATCW）の実現に係る研究を進め

人に機能説明を行った後に，実際に CPDLC メッセージのてきた。

作成等操作をしていただき意見を聞く形式で行った。
次に，２．研究の概要と成果
本研究は，上記認識からも我々が管制官と同等な視点を持ち得ることが不可能であることはあきらかであるが，可能な限り利用者としての航空管制官の視点に近づいた視点（第１の視点）から，また管制官からの視線を意識しながらも，将来的に管制情報処理システ
ムを構築し航空管制官に ATCW を提供する
技術者の側の視点（第２の視点）から，の両方からの視点で並行的に行った。
更に，第３の視点の視点として，管制官の背後に廻り，管制官が自らは意識することのない言語化される以前の経験的に蓄積される
知識の構造を明らかにすることにより，今日まで様々に提案されながらも決して好評を得

図１

レーダ管制業務用ワークステーション

図２

レーダ管制業務 ATCW 用入力デバイス

ることが出来なかった知的な業務支援機能の実現に関する研究も行った。
2.1

第１の視点から

第１の視点における研究開発は，単純には，CPDLC/AIDC に対応したレーダ管制卓のユーザ・インタフェースの高度化を目的として行ったものであり，本研究以前からも当所では継続的にヒューマン・インタフェースの高機能化を目的とする研究として行ってきた。
具体的には，次世代の ATCW における採用が想定されている28.3" の液晶ディスプレ
イを主情報表示部に採用したハードウェア― 79 ―

装置やシステムを研究開発したり製造提供したりする者
が利用者と同じ視点に立つことが不可能である場合，我々が第一に為すべきことは，開発者と利用者との間の意識の齟齬や空隙を埋めるための方法論を構築し，前提として利用者が要望する装置やシステムを謂われる侭に実現しようとすることではなく，結果的に利用者に便利に使ってもらえる装置やシステムを合理的に実現するための研究開発の道筋を明らかにすることであって，併せて，その様な開発が合理的であることを利用者に納得してもらうための手法を構築することである。
上記ビデオ評価用 DVD も，第１にはこの観点から，将来的な利用者として想定する管制官諸氏に，「研究開発を進めている者が管制業務をどのように理解して，何を問題と考えて，その研究開発作業を進めているのか？」，と云ったことに対する理解を得ることを目的として製作したもの
図３

である。

レーダ管制業務 ATCW 用 PDA リモコン

本研究においては，将来的な ATCW に提供可能な機能

その意見を参考に機能評価用モックアップとしての改修をとして，航空機位置の３次元鳥瞰表示を利用したユーザ・実施し，第２段階の管制官評価は，改修 ATCW につきそインタフェースを，ニアミス等に繋がる状況の発生を警告の機能説明用のビデオを作成し，これを東京管制部の管制する機能として試作し（図４参照），管制官及びパイロッ

官に配布し，アンケートに対して回答をいただくことで実ト諸氏から意見をいただいたが，管制官からは「パイロッ

施した。これらのモックアップ機能評価結果については，

トが空域の状況を把握するには便利かも知れないが，リア

現在資料としての取り纏めを進めており，平成17年度中にルタイムな管制業務には必要ない。」との意見を，またパは公表できるものとしたいと考えている。

イロットからは「航空機の操縦には必要ないが，管制官になお，ビデオ資料によるアンケートにおいては，実際に航空機の運航状況をより正確に理解してもらうためには有現物を操作した結果としての意見程の信頼性は得られない

効な気がする。」との意見をいただいた。何れにしても実と思われるが，従来困難であった多数の管制官の意見を聞用完成度には達していないと言うことではあるのだが，管くことが可能であり，ビデオのみでは不十分とはしながら制官とパイロットとの間の相互理解についても，現状ではも，評価手法としては肯定的な意見が多かった。

不十分な部分が存在するであろうことが想像される結果と第１の視点からの ATCW の研究目的は，ATCW の利用なった。

者として想定する管制官にとってのユーザ・インタフェー
スとしての優れたデザインを明らかにすることであった。
従来，ATCW の試作や製作においては，様々に管制官からの意見を収集し，出来る限り多くの要望に対応する様に
総花或は八方美人的な設計を行ってきたが，本研究において，必ずしもこの様な考え方は正しくはないことが理解された。
装置やシステムの開発者が決して利用者とは同じ視点に立つことが出来ない場合，
上記の様な従来手法によっては，解決すべき問題が深刻な誤解が発生する虞れが殆どない程に単純な場合を除けば，多くの場合双方に不満の残る結果しか出し得ない。利用者が出来の悪い装置に不満を感じる様に，開発者や製造提供者も，彼らが良心的であれば必ず，不本意な中途半端な作品に強く不満や遣り切れない思いを図４抱いている。

― 80 ―

レーダ管制業務用航空機位置の鳥瞰表示

管制官とパイロットの業務がそれぞれに高度化し，そが容易ではなくなる。全ての意思疎通がマウスやキーボーの専門性が高くなれば，その間の相互理解が困難なものにドで行われる様になり，機械的に職務が遂行されている時，なることは容易に想像できるが，航空安全は管制官とパイ

その業務作業者において，人間相手の仕事をしていると云

ロットとの共同作業の結果として維持されている訳であっう感覚のリアリティーが失われる場合，使命感や責任感をて，双方の意思疎通に 𪘚や空隙の生じる可能性が増大す

維持し続けることは極めて困難なこととなる。

ることは決して好ましいことではない。将来的な管制業務

本研究において，我々は，一般的に情報処理システムをシステムにおいては，それぞれに高度化した管制業務とパ

効率的に利用することを目的として，航空管制業務におい

イロット業務との間の仲立ちを，航空会社側の運航業務シては管制官が管制業務情報に効率的にアクセスするためのステムと協調して行う機能が必要になると考えられる。

ユーザ・インタフェースとして ATCW の試作開発を行っ

情報処理技術の急激な発展等により業務内容が急激に高てきた。ユーザ・インタフェースであるから，人間中心設

度化する様な場合，その業務に係る人間に求められる役割計と云われるコンセプトに従って，ATCW 機能評価用モッを制限することにより，即ち人間に実行可能なことを間違

クアップの試作においては，ソフトウェアに機能に対するえ様もない程に簡単なことに制限することにより，システ

高度なアフォーダンスを実現することを第一に設計製作を

ム全体の信頼性を確保することは一般的に珍しくない。し進めてきた。

かしながら，今日，その様な業務環境は人間から業務に対その結果として，この点については，当所までご足労いする遣りがいを取り上げるものと考えられる様になり，結ただいた管制官諸氏からは，部分的なシミュレーション評

果的なモラルの喪失や個々人の能力の低下が社会不安や不価のみでは今後の機能向上は困難と思われるので，現実の信として，深刻な社会的な問題になろうとしている。

業務情報を利用した評価実験に移れるのではないか，また現状の航空交通システムにおいては，管制の自動化や実際に現場で評価しなければ様々な提案がどの程度有効で運航の自動化が現実的な問題としては論じられてはいない

あるのか判断は難しい，と云ったご意見をいただいた。直し，また当面その可能性も殆ど無いと思われるが，今後，ぐに現場で使いたいと云った意見は無かったが，将来的な航空管制業務の高度情報化は急激に進むことが予想され，管制卓としては，一つの提案として十分に考慮する価値は

その業務環境においては，例えば，ベテラン管制官と若いあると認めていただけたと考えている。

管制官の間において上述に類する問題が発生することが懸念される。

しかしながら，本研究を進める内に，何等かのシステム
やビジネスモデルの高度情報化においては，その環境にお管制官とパイロットが，安全運航と云う目的に対するいて何等かの作業をする個人の業務効率を改善することは共通認識を持ち得ることは兎も角としても，現状に対する比較的に容易であって，個々人の効率改善が情報化の初期

共通認識を高度なレベルで一致させることが困難になる様にはシステム全体の効率の改善に繋がるものであることもに，ベテラン管制官と若い管制官においても，業務目的と明らかであったが，日常の業務の遂行に深刻な不満を感じしての安全運航や効率的な運航に対しては共通にその重要ない程に情報化のレベルが向上した後では，システムに係性を認識することは可能であっても，その安全運航や効率る者全員の利害が一致した様な効率化は現実問題として不的な運航を実現するための手段や方法論において認識の共可能になることが明らかになり，その様に情報化が進んだ有化を図ることは次第に容易なことではなくなると考えら

レベル以降のシステム開発では，そのコンセプトを人間中れる。管制官としての成長の背景は時代と共に変化し，ベ心設計から人間快適設計へと修正しなければならないと思

テラン管制官と若い管制官の間の意識の相違は，既に，同われる。

世代の管制官とパイロットの意識の相違以上に大きなものとなっているのかも知れない。

業務環境において，人間はその望む処を快適に行いたいのであって，面倒な作業や複雑に考えることを望まない気高度な効率化は殆どの場合，高度な情報処理の結果実現

分の時には快適に管理されることを望んでいる様である。

されるものであって，航空交通システムの場合のその例外

現時点において，未だ管制官評価は完了していないが，とは考えられず，人間と機械が複雑に関係し合ったシステ

大型ディスプレイを利用した情報表示システムにおいて

ムにおいて，最上位の判断は常に人間が行うのではあっては，ポインティング・デバイスのシンボル・ロストが高も，機械の果たす役割が大きくなった場合には，その最上

いリアルタイム性を要求される業務においては作業者の位の判断を下す人間を支援するのは最早人間ではなく機械

ストレスの原因になるとの指摘から，視差エラーの少なとなってしまう。その様な環境において，人間は，自らがい高性能なタッチパネルを有する液晶ディスプイレイによ

人間相手の仕事をしているのだと云う認識を維持することる ATCW を，これまでの研究成果の一先ずの整理として，― 81 ―

ハードディスク容量を気にする必要はなくな
り，逆に高価なソフトウェア・モジュールを効率的に使い回せる様に構造化プログラミン
グや更にはオブジェクト指向の考え方が取り入れられ，ソフトウェアの性格は劇的に変化した。
ソフトウェアが高価なものであるとの認識が定着する状況において，既に業務に必要なソフトウェアを有しているシステムにおいては，その対応は様々に行われるが，航空管制
情報処理システムにおいては，ハードウェアの変更を含むシステムの更新において既存のソフトウェアをその侭利用する，と云う選択肢がとられた。現時点では，この様な対応
が " ライフタイムコストの低減を重視する今図５

日的な尺度 " においては必ずしも正しくはな

試作第２世代レーダ管制業務用 ATCW

かったと思われるが，当時は多くの人がパソ製作した（図５参照）。

コンの性能が現状の様に高性能なものになるとは想像もしていなかったし，社会基盤整備の重点が個々のコンピュー

2.2

第２の視点からタよりもこれらを接続するネットワークやルーターに移る

第２の視点における研究開発は，経済的にも時間的にも等とは思いもよらなかったことであるから，1980年代から

効率的に ATCW を実現・維持・改修する手法を明らかに

1990年代にかけての判断としては致し方のなかった面も認することを目的とし，更には，単に ATCW のみに留まらめられる。

ず，航空管制情報処理システム全体を現状のシステムからまた，今日においても依然として存在する誤解であるが，" 現時点で最初から構築すれば斯くあるべし " と思われる

従来謂われてきた汎用コンピュータはパソコン程に汎用なシステムへ移行するための合理的な手法を明らかにするこシステムではあり得ないし，実に，汎用コンピュータは製とを目的として行った。

造者において様々な専用コンピュータとして出荷可能なプ

一般的に情報処理システム構築において，30年程度以前

ラットフォームであって，利用者において汎用性の恩恵に（旧パラダイム）においては，経費の殆どはハードウェア

預かれる部分等は一切存在しない極めて旧弊なコンセプトの調達と維持に要するものと考えられており，このパラダを具現化したシステムである。

イムにおいては，ソフトウェアは「如何に小規模なハード

また，更に，ソフトウェアが高価なものになったからとウェアにおいて機能を実現し得るか？」の観点から第一には云っても，ソフトウェアの機能価格比は常に向上してい検討され，その様に実現されてきた。

るのであって，ハードウェア程には急激に価格が下がって米国ヒューズ社に見られた様に，コンピュータの黎明期

いないに過ぎない。

から今後のビジネスはソフトウェア開発に中心が移ること

現状に存在する多くの情報処理システムの価値は，そのを予見していた驚くべき例も存在したが，これに遅れるこ

ハードウェアにある訳ではなく，ソフトウェアにある訳でと四十数年以上，十数年程以前からは，我が国においてもない。それらの価値は，その有する蓄積された情報にこも，ハードウェアよりもソフトウェアの方が高価なもの

そ存在するのであって，或はそのアクセスすることが可能であるとの認識が広まった。この時点において，パソコンとなっている情報に " 現在，またこれからもアクセスするやエンジニアリング・ワークステーションには汎用プラッことが可能であること " にこそ存在するのであって，このトフォームとしての高度な機能を実現するためのオペレー

ことさえ理解されれば，様々に将来的な情報基盤を研究・

ティング・システムが実現され，パソコン等の単純演算処開発・提供しようとする者が今日何をなすべきか，は自ず

理性能は，汎用コンピュータ或はメインフレームと呼ばれと明らかである。

るシステムを遥かに凌駕した。安価になったハードウェア

近年，金融機関の統廃合に対応するため基幹業務系シス

により，ソフトウェアの製造においては実装メモリー量やテムの統廃合が様々に進められたが，予定の期間に首尾良― 82 ―

く新システムに移行できたケースは唯の一つとして存在しか否か，と云ったことを明確に示すことが不可能であるた

なかった。その状況について調査するために，当所においめ，その検討は，利用者開放型コンセプトとして，自律分ては金融機関のシステムの再構築に係った技術者等を招い散型機能モジュールの組合せとしての情報処理システムとて定期的に勉強会を行ってきたが，そこにおいて明らかにして航空管制情報処理システムを試作開発することとしてなったことは，実に，呆れる程に明確なことは，" 急がば行った。航空管制情報処理システムの試作は，開発者にお回れ " と云うことであった。

いてその開発内容を，将来的な利用者として想定する管制

最初期のソフトウェア開発においてはその維持や将来的官等に示すものとしなければならないと考えたために，本な改修に対応するための製造仕様書の作成技術等も未熟で第２の視点における研究開発においても，第１の視点にあったため，数十年以上の運用実績を有する多くの情報処おける研究開発と同様に，試作システムは具体的な将来の理システムは，多くの場合，その構成要素に，ハードウェ

ATCW を想定して管制官評価に対応可能なものとして取ア諸共幾重にもカプセル化された，決して誰にもその機能り纏めた。更には，第２の視点における研究開発が単なるを正確には理解することが出来ない旧パラダイムのコンセ

ATCW のモックアップに終わらない様にするため，管制プトの機能モジュールをブラックボックスとして有してい業務室のパース等についても検討し，研究開発者においてる。この機能モジュールが特別なメインフレーム・ハード

常により広い視野を自覚できる様に研究を進めた。

ウェアとソフトウェアの複合体であるために，これが何等

また，第２の視点における研究開発においては，ヘッドかの業務上必要な機能を実現している場合 " その侭利用すマウント・ディスプレイ等の今日様々な分野に普及が進んる " と云う以外の選択肢を与えないために，常にシステムでいるデバイスや，電子インク等の次世代の情報表示デバのスリム化を妨げている。

イスについても継続的に調査を行い，それらの航空管制業

今日の情報処理技術，特にソフトウェア構築技術におい務環境への導入の可能性について検討を行った。特に，大ては，機能仕様が明確である場合には，旧来のシステムが型の液晶ディスプレイやエレクトロ・ルミネッセンス（EL）

実現している機能等はどの様なものであっても，旧来シスディスプレイについては，本研究の第２年次に調査報告書

テムの構築に要した時間や経費に比較しても遥かに短期間として取り纏めた。

で安価に実現できるものである。

図６〜８は，本研究において試作した ATCW のパース

技術的にはこの様な状況にあるにも拘らず，実に，現用とモックアップであり，図９は管制業務環境として作成しの旧来システムの機能仕様が明確なものではないため，即たパースの一つであり，空港管制塔内からの景観を表現し

ち不十分な仕様しか与えていないために，新システムとしている。図８に示す ATCW は，先の第１の視点におけるて再構築されたシステムには，残念ながら常に，運用に完研究において試作した ATCW モックアップ（図５参照）

全に対応する機能が実現されることはない。従って，リプと同様にタッチパネルを有する大型液晶ディスプレイを情レースに当っては，旧システムのリバース・エンジニアリ

報表示部として採用している。

ングにも匹敵する程の現物合わせの作業が発生する。多く

利用者開放型コンセプトにおける開発においては，実現の場合，リプレース作業は時間切れで失敗に終わり，以降，されるシステムが，利用者において任意に "GUI を有する

部分的なものではあっても旧システムをその侭残した，新システムと旧システムのハイブリッドなシステムが運用される状況が発生する。
本研究においては，例えば，現状の航空管制情報処理シ
ステムは正に上述の様なハイブリッド・システムであるが，将来的に，航空管制情報処理システムの完全オープン・アー
キテクチャ化が計画され実施された場合に出現すると考えられる次世代の不完全オープン・アーキテクチャ・ハイブ
リッド・システムにおいて，効率的に旧来部分を次世代部分に更新することを可能としオープン・アーキテクチャ化の達成度を向上させるメタ・アーキテクチャについての検討を行った。
抽象的なメタ・アーキテクチャの検討のみでは，そのコンセプト等が航空管制情報処理基盤に適用可能である― 83 ―

図６

将来型 ATCW パース

図７

利用者開放型 ATCW モックアップ

図８

利用者開放型第２世代 ATCW モックアップ

ソフトウェア・モジュール " やキーボードやマウス等の入力デバイス，更にはヘッドマウント・ディスプレイや音声認識装置，等々の種々様々な機能コンポーネントを追加可能となるので，デフォルトを最小限の要素から構成されるものとしている。
図６及び図７に示した ATCW において，その航空管制業務用ソフトウェアの機能が全てマウスのみの操作により利用できた様に，図８に示す ATCW においては，その操作は全てタッチパネルにより実現される。現在，VDL を利用した CPDLC/AIDC 評価実験に対応する様に管制業務用のソフトウェアの開発を進めているが，そのソフトウェ
図９

アの機能についても全てタッチパネルにより利用できる様

管制業務環境パース（飛行場管制塔）に製作する予定であり，付加的に PDA を利用したリモコンからも操作できる様にしたいと考えている。

ジェクトとしては，パソコン単体をプラットフォームとし利用者開放型コンセプトにおいては，システムを構成すて機能するソフトウェア・オブジェクトの試作開発を行っる全ての構成要素が自律分散機能を有しており，その構成てきた。現時点において，現状のレーダ管制業務に要する要素が単なるソフトウェアである場合にはハードウェア非ソフトウェア機能を実現するソフトウェア・オブジェクト

依存なヴァーチャル・プラットフォーム上で機能するオブについては，一通りの試作を完了している。

ジェクトとして定義実現され，入出力デバイスの様にハー第２の視点における研究において重要な考え方は，" 個ドウェアを伴う場合にはヴァーチャル・ネットワーク上で別に開発されたり，或は改修されたりするシステムの整備機能するオブジェクトとして定義実現される。

において，開発者が個別に，また相互に特別な調整等を行

具体的な情報処理システムとしての実装においては，ソ

わなくとも，出来上がったシステムが自動的に任意の接続

フトウェア・オブジェクトは，我々がデータ・フィールド性を有するシステムとなる " 様なシステム構築技術を，よと呼ぶプラットフォーム上において起動されることによりり厳密にはシステム再構築技術と云うべき技術，を明らか

機能を開始することを，またハードウェア・オブジェクトにすることにある。

は Ethernet 等によりネットワークに接続されることにより機能を開始する様になることを想定している。

今日のシステム設計においては，極限定的な一部の小規
模なシステムを除けば，原則的に，実際には全てを整合さ

なお，本研究においては，現時点までに，自律分散オブせ記述した仕様書等は存在しなくとも，その様な仕様書を― 84 ―

実現できることを暗黙裏に，或はもっと無責任には無意識るかと云ったことは別に考えることとすれば，情報処理技の内に，想定しているが，比較的に中規模から大規模と見術においては，現状の JAVA 等の言語を更なる次世代の做されているシステムの構築において，現実にはその様な言語に移行させる情報処理論における二葉亭四迷の登場が仕様書が嘗て存在したことは無く，将来においても誰もそ待たれている。

の様な仕様書を記述することは出来ない。

本第２の視点からの研究においても第１の視点からの場

社会的な意味を有するシステム，謂う処の社会基盤とし合と同様に研究成果を紹介するビデオを作成した。将来的てのシステムは，比較的に大規模なシステムとなる場合がな管制業務情報処理システムの再構築の検討等が進められ多いが，その規模の大小に拘らず，その社会的な実情からている現場において紹介して行きたいと考えている。

の要求によりその仕様が決定されている。従って，社会が常に発展可能なものであり流動性を有している場合には，2.3

第３の視点から要求仕様は経常的に変化する。必然的に，長期に亘って維第３の視点における研究開発は，管制官が自らは意識す

持され発展して行くことが期待されるシステムには，そのることのない言語化される以前の経験的に蓄積される知識

時々に不整合やバグは，深刻なものではないかも知れないの構造を明らかにすることにより，今日まで様々に提案さし，単なる無意味な処理を行っているに過ぎない，積極的れながらも決して好評を得るものを実現することが出来なな意味は全くない消極的なものであったとしても，常に幾かった知的な業務支援機能を，従来とは異なる視点に立ちつも存在する。

実現しようとするものである。

この事実は，従来の " システム開発は仕様書の作成から

従来，空域利用効率の最大化を目的とし最適経路を算出

始まる " とする考え方に修正を求めるものである。近い将提示するシステムや，航空機の順序間隔付けの最適化シス

来においては未だ実現可能なコンセプトでは無いかも知れ

テム等の管制業務を知的に支援する業務機器の開発においないが，将来的なシステム開発は，" 十分に或は無数に存て，開発者は，管制官に対して多くの聞取り調査を行った在する機能オブジェクトから，適当なオブジェクトを選びり，アンケートをとったり，管制官や管制業務経験者から出して，それらの機能の部分部分を組合せて，要求する機講義を受けたりと，様々に管制官と同じ視点に立つための能を実現する " と云ったものになると考えられる。

努力をしてきた。しかしながら，その努力は常に不十分で恰も，日本語の場合に，例えば，広辞苑において定義さあって，その提案する装置やシステムは，管制官から「管れている日本語の構成要素を，同様に何等かの文法書に定

制官ではない技術者が考案したものとしては，まあ良く出義される文法的な制限に従って日本語として並べれば，そ来ている。」との評価を得られるものではあっても，同時の生成された配列において，" その配列を生成した人間のに「在っても構わないが，無くても困らない。」程度以上

意思が日本語を理解する他者に伝えられる "，と云う機能の評価を得ることは不可能であった。

を実現する様に，情報処理システムにおける機能は，低レ

一般的に実務者は業務形態の変更を好まないが，何等かベルに生成されるのではなく，高レベルに合成される様にの装置やシステムの提案が為される時には，必然的に業務実現される様になるべきである。

形態の変更が同時に想定されている。確かに，このことも今日のソフトウェア・プログラミングにおける高級言語

管制官以外の者が管制業務に対して様々な提案を行う場合

は，機械語等の低級言語から，上述の様な機能的な発展をに，無意識であることにより，或は無神経であることによ経て実現されて来たものであり，実に，日本語等の自然言

り，不評を買う原因とはなっていると考えられる。

語とは発展の時間的なスケールは異なっていても，同様に経常的に発展している言語システムである。

しかしながら，表現は必ずしも適当ではないかも知れな
いが，我々の提案する装置やシステムに対して，利用者と従って，今日のソフトウェア開発は，即ちライブラリをして想定される管制官は " 我々の足許を見透かしており "リンクして機能を実現する手法等において，既に，旧パラ最初から " 我々においては管制官を納得させたり，更にはダイムに比較すれば上述のコンセプトは部分的に実現され感心させたりする様な装置やシステムを実現することが不ていると考えることもできる。しかし，残念ながら，現状可能である " と云うことを，意識する或はしないに拘らずの高級言語は，未だその言語においてアーサー・クラーク

十分に経験的に知っているのではなかろうか。そして，そが想像した様に意思疎通を図ることが出来る程には高級化の理解は我々を納得させる程に正しいものである。

が進んでいない。

何故ならば，知的な業務支援システム等をルールベース

近代日本語から現代日本語への移行は二葉亭四迷によるにより実現しようとする場合，そのルールベースをシステと云われるが，ノーム・チョムスキーをどの様に位置付け

ムの利用者が構築する場合であっても，その利用者におい― 85 ―

て意識的・言語的に理解されている知識以上の知識をシス云う応答が常に期待される様な人間関係が必要と考えられ

テムに与えることは不可能であり，実務経験が必要と考えているが，現状の情報処理技術によっては人間に信頼できられている全ての業務においては，言語的に理解されているパートナーとして認められる様な人工知能を実現するこる知識をその都度の業務状況に対応させ具体的な意思としとは途方も無く難しい。

て生成するための非言語的な知識が無数に存在するからでシステムが単なるルールベースである場合には，その設ある。非言語的な知識は経験により獲得され蓄積されるも計者が設定する以上の機能が果たされる状況は，中々に想のであって，当初は形式的に理解されているに過ぎない言像し難い。本研究においては，仮に，基本がルールベース

語的な知識を実際の業務に役立つだけの内容を与えるものを伴う知識処理システムであったとしても，そのシステムである。また，本来的に言語的な知識は，他者による経験に非言語的な知識を獲得する何等かの機能を実現することをも含む，個々の経験から獲得された知識を抽象化したもにより，開発者の想定を越える機能を獲得する可能性を有のであって，その形式的な理解においては必ずしも実感をするシステムの実現を検討した。

伴う訳ではない。言語的に理解されている知識は経験によ

現時点までに，非言語的な知識を獲得記述するシステム

り実感得ることを待って初めて実際の業務作業に役立つ知としてニューラル・ネットワークを利用したものについて識へと変化するものである。

の研究開発を進めてきた。

航空管制官が実務経験を必要とする業務であることは，先ずは，航空交通流に発生する異常事態を検出する機能

マニュアル等により形式的な与えられる言語的な知識が実を実現することを目的とし，ファストタイム・シミュレー

感を伴わない限りは実際の業務において有効なものとはな

タにより生成した航空機運航情報をニューラル・ネット

り得ないことを意味している。

ワークをトレーニングするための情報として利用し，特に従って，我々を含む管制業務経験を有さない技術者が，航空機運航プロファイルに関する詳細な情報を与えなくとその言語的に獲得可能な知識のみから何等かの創造的に管も「ある状況が通常の変化を示しているのか？」，「或は異制官の役に立つシステムを提案しようとすることが如何に常事態が起こりつつあるのか？」識別できる様に開発を進

無謀なことであるのか理解される。
航空管制業務において，めている。

ルールベースを基本とするシステム・デザインにおいては，

将来的には，異常事態の発生の検出において，その原管制官と同様な状況認識を可能とするシステムの実現を前因を特定し管制官に提示できる様になれば理想的ではある

提として，管制官の何等かの見落としを検出する機能を有が，単に何等かの異常事態が発生している可能性が上昇しするシステム以上のシステムを実現することは不可能であていることを警告するのみであっても，その警告に十分なる。

信頼性が実現されれば，管制官に見落とし等に対する注意

見落とし等の注意不足や不注意を警告するシステムは，を喚起する意味で有効なシステムにはなると考えている。

そのコンセプトにおいて適性に使用されれば十分に有用な警告情報に信頼性が獲得されない状況においては，自律システムであり，今日多くの事故や事故に繋がる危険状態

的に知識を獲得する機能を有するシステムであっても，従がヒューマン・エラーに起因することを考えれば，その様来のルールベース・システムと同様に，管制官には無用のなシステムを実現することの意義は十分に大きい。しかしシステムに過ぎないものではあるが，例えばニューラル・

ながら，現状の情報処理技術においては，平均的な管制官

ネットワークを利用したシステムであれば，警告の適性が状況を如何に認識しているかを特定することも容易ではを或は適不適のみを恰も教える様に指示すれば，将来的になく，個々の特長や性格を有する管制官の認識に対応させ，は警告の信頼性を安定に向上させることが可能であって，そのヒューマン・エラーを検出することはかなりに困難でルールベースに何等かのルールを追加記述した場合の様にある。コンピュータによっては，管制官における発見の遅システムが突然に不安定になる様な事態の発生を心配する

れや見落とし，更には " 認識していても何等の行為にも現必要が無いことは，何等かの業務支援システムの導入におしてはいない状態 " を区別することは困難である。警告をいては極めて重要な特性である。

発する者が人間である場合，「警告ありがとう。
」，「分かっ

どの様なシステムであってもシステムの機能向上を図るている。ありがとう。
」
「すまん，
，
見落としていた。
」と云っ意思が運用の現場において存在することが，将来的な業務た応答から，或は「うるせぇー。大きなお世話だ。……お効率の改善には必要不可欠であるが，その機能向上を実現

前にはそんなことは云われたくない。
」まで，相互の人間するための作業が複雑であったり，余りに頻繁であったり関係において様々な反応が発生するが，システムにおいてしては，本来の業務作業に支障が発生するのであって，知安全や信頼性が確保されるためには「…ありがとう。」と的な業務支援機能の実現においては，そのシステムの人工― 86 ―

知性を効率的に成長させるシステムが当時に提供される必現状の高度な航空交通の安全性は，今日までの経常的な研要がある。なお，
システムの知性を成長させるプロセスは，

究開発を含む様々な努力の結果であって，その中断は直ち

業務時間中のみに機能するものとしてではなく，過去に蓄にではなくとも将来的な安全性を脅かすものとなることは積されたデータ等からもバッチ処理として実現できる様に明らかである。

実現されることが好ましい。

仮に，我が国が航空管制業務機器の国内調達を断念する様な事態に至ったとしても，管制業務環境において使用す３．おわりにる業務機器についての理解のための研究は必要不可欠なも現状の音声通信に基本をおいた管制業務が将来的にはのであって，未熟な理解しか得られない装置やシステムをデータ通信に移行するであろうことは明らかと考えられて使用しては，現状の高度な安全性が維持できよう筈も無い

きたが，その時期は未定であり，データ通信の導入を検討のである。経済的な環境が厳しさを増す状況にあったとしする場合，常に，その影響の及ぶ範囲は拡大し，環境の整ても，一旦事故が発生すれば，これを防ぐに十分であった備が容易には進まないことが，逆に明らかになっている。

であろう経費の数十倍以上の経費負担が発生することは歴本研究においては，その開始時に一部では，2007年頃に史的な事実である。行政の現場においては，こうした事情

は航空路管制においても音声通信とデータ通信が併存するを踏まえ今後とも中期的な研究の支援をお願いしたい。

状況が来るであろうことが想定され，CPDLC/AIDC の運用に効率的に対応可能な ATCW の実現が必要不可欠と考掲載文献

えられていた。しかしながら，現実に次世代航空路管制卓⑴

として整備されるシステムは，従来の CRT ディスプレイ
を LCD ディスプレイに変更した以上の変化を伴わないもデザイン " 電子航法研究所研究発表会，Jun.，2004．
⑵のとなった。このことから，本研究の成果として直接にその整備に幾らかでも役立ったものは，研究２年時に提出し塩見格一 " 航空管制業務支援機能の検討 " 電子航法研

究所研究発表会，Jun.，2005．
⑶

た「航空管制卓用情報表示装置に関する調査報告書」である。

塩見格一 " 利用者開放型コンセプトによる航空管制卓

塩見格一 " 航空交通システムにおける安全の原理 " 国

際交通安全学会誌 IATSS review⑷

しかしながら，航空管制業務に人間としての管制官が関めに " JAXA クリティカルソフトウェアワークショップ

わり続ける限り，ヒューマン・インタフェースに関する問
題は常に存在し，本文においても述べた様に " 完全な仕様

塩見格一 " 人間を裏切らないシステムを作り上げるた

2003.
⑸

は存在しない " のであって，経常的に，その時々の社会的塩見格一 " 次世代航空交通情報処理における機械と人間の役割分担 " 人間工学会，2004.

な技術状況や動向に対応させた研究開発が為されることこそが，その時点における安全性の維持に必要不可欠である。

ATM 環境下における洋上空域効率的運用手法に関する研究【重点研究／空港整備勘定】
担 当 部

管制システム部

担 当 者

○福田

研究期間

平成14年度〜平成16年度

豊，福島

１．はじめに幸子，住谷

美登里，瀬之口 敦

System）」の導入が検討されている。システムの運用にお現在，洋上空域における航空機の効率的運航確保の観点

いては，経路の設定，運用，管制間隔の確保について運航

から，気象条件を考慮し「日」単位に経路が設定される者を含めた地上システム間および機上システムとの連携がPACOTS（Paciﬁc Organized Track System）が運用され必要となる。洋上空域の効率的な運用確保のための航空交ている。PACOTS の設定では，運用時間帯の約24時間前

通管理プロバイダと運航者間の調整方法，システム連携手の観測値に基づいた気象予報を使用している。最新の気象法，情報の共有化手法について総合的な研究が望まれてい予報を使用して，経路設定を動的に実現する「動的経路計

る。

画システム（DARPS; Dynamic Aircraft Route Planning― 87 ―

動的経路計画システムを構築するためには，気象条件に基づいて航空機毎に出発地と目的地間の最適経路を算出すを確保するため等に使用する。各航空機の飛行プロファイ

る機能，航空機間に管制間隔を確保する機能，運航者とのルから，一定時間間隔の飛行位置を求め，その位置を基準

情報交換を模擬する機能等が必要である。本研究では，ことするセパレーションボックスを定義して，そのボックス

れらの機能を開発し，システム的な実現性を評価するた

内に他の航空機が入る状態を検出する。コンフリクト検出

めの動的経路計画シミュレータを製作する。動的経路計画

結果はコンフリクトリストして表示する。コンフリクトリ

シミュレータによるシミュレーションを実施して，中部太ストは，便名，コンフリクト開始時間，継続時間，開始位

平洋空域に適合する動的経路計画システムを構築するため置等を表示する。検出したコンフリクトの状況を認識するの，技術資料を得ることを目的とする。

ために，シミュレーション機能により，水平面表示画面，
経路断面表示画面に橙色でコンフリクト状態の航空機を表

２．研究の概要示する。図１にコンフリクト状態の航空機が表示されてい本研究では，動的経路計画シミュレータを製作し，計算る水平面表示画面を示す。

機シミュレーションにより，動的経路について検討した。

⑶

運航者部

具体的には，下記の内容を実施した。

運航者部では，コンフリクトを解決するために，運航者⑴

動的経路計画シミュレータの製作の意思を含めて飛行プロファイルを変更する。コンフリク⑵

最適経路のシミュレーション

トの航空機を選択して，解決案を算出する。コンフリクト⑶

動的経路のシミュレーション

解決案リストでは，高度変更，出発時刻変更等の解決案が⑷

経路間隔短縮のシミュレーション

それを実行した場合の飛行時間，燃料消費量，コンフリク

本研究は３年計画であり，項目⑴は平成14年度〜平成16

トの再検出結果と共に表示される。その中の望ましい解決

年度，項目⑵は平成14年度，項目⑶は平成15年度，項目⑷案を選択して，実行すると，当該航空機の飛行プロファイ

は平成16年度に実施した。

ルが変更される。

３．研究成果3.2

3.1

動的経路計画シミュレータの製作

最適経路のシミュレーション

最適経路については，東京と北米を結ぶ最適経路と東ア

動的経路計画シミュレータの主な構成部を示す。

ジアと北米西海岸を結ぶ最適経路の分布の傾向を調べた。

⑴

また，東京と北米西海岸の３都市を結ぶ最適経路が重複す

最適経路作成部

最適経路作成部は，気象予報データを考慮し，経路ネッる度合いを求めた。東京と北米を結ぶ経路では，最適経路

トワークに基づき，前進型ダイナミックプログラミングは東京付近で重複し，太平洋上の途中から分岐する度合がにより出発地と目的地間の最適な経路を算出する。航空高い。これは，各経路が東京を起点として設定され，東京

機の運航モデルは B747-400のマック値一定で飛行する高付近で経路が接近しやすいためである。また，東アジアと速巡航方式の飛行特性を数値化したデータを使用する。経

北米西海岸を結ぶ経路も，経度180度付近では，最適経路

路最適化では，出発地から目的地までの飛行時間と燃料が接近する。これより，中部太平洋空域で各航空機が最適消費量から荷重係数を乗算した和である時間燃料荷重和経路を飛行する UPR（User Preferred Route）を実施する場

を求め，これを評価関数として最小にするような経路を求合には，一部の空域に航空機が集中することが予想される。

める。高度についても最適化する三次元の最適化アルゴリ

最適経路に対して，コンフリクトを解決するための平行ズムにより，最適な飛行プロファイルを算出する。出発地

な経路を設定する方法を検討した。平行経路は最適経路にや目的地が異なる複数の経路について，経路の優先パター

比較して，全都市対の経路を平均すると，緯度２度間隔でンを設定する方法により，RNP10（Required Navigation

は約１％，緯度３度間隔では約２％の消費燃料の増加とな

Performance）等に対応した横間隔を確保した経路を算出る。横間隔に対する消費燃料の増加量の割合は，横間隔がする。

大きくなるほど大きくなる。

⑵

コンフリクト予測検出部

最適飛行プロファイルに対する高度変更では，変更高度

コンフリクト予測検出部は航空機毎の飛行プロファイル

量を大きくするにつれて，消費燃料は増加する。最適飛行について，管制間隔を満足しない状態（コンフリクト）のプロファイルに比較して，2,000ft の低下が約１％，4,000ft

航空機対を抽出する。これは，動的経路計画システムで気の低下が約3.5％の消費燃料の増加となる。

象条件の変化に対応して経路を変更する場合において，変日本および東アジアから北米西海岸およびハワイへの更前の経路と変更後の経路を飛行する航空機間に管制間隔

洋上経路について，現状の空域を想定した経路，東京 FIR― 88 ―

シミュレーション時刻

航空機シンボル（丸印）とセパレーションボックス
水色：通常状態、橙色：コンフリクト状態

データブロック（便名，高度）

ボックス長：15分×50ＮＭ

トラック１
トラック２
トラック３

トラック11
トラック12
緑線：航空路
白点：フィックス

図1

動的経路計画シミュレータ水平面表示画面（コンフリクト検出シミュレーション）（Flight Information Region）および那覇 FIR の全空域を更新した場合の効果を推定した。シミュレーションでは，想定した経路，米国側ゲートの空域を拡張した経路を比較

新経路の旧経路に対する飛行時間短縮量と燃料節約量を求した。現状空域モデルの経路に対する拡張空域モデルの経めた。新予報の経路は旧予報の経路に対して，１機当りの路の短縮量と消費燃料の節約量を求めた。東京から北米西

飛行時間短縮量の平均値は0.3分，最大値は1.8分，燃料節

海岸とハワイへの50NM 横間隔付経路の場合，拡張空域モ

約量の平均値は66lbs，最大値は360lbs となった。６時間

デルの全経路の平均値で，飛行時間の短縮量の最大値が1.4毎の時間帯で経路を更新した場合，飛行時間短縮量の平均

分，燃料節約量の最大値が610lbs（１ lbs=0.454kg）である。

値は0.9分，最大値は2.6分，燃料節約量の平均値は273 lbs，

東アジアから北米西海岸までの最適経路の場合，飛行時間

最大値は796lbs となった。

の短縮量と燃料節約量の平均値が台北発で1.2分と400lbs，
上海発で2.1分と600lbs，ソウル発で9.5分と3,200lbs である。

3.4

経路間隔短縮のシミュレーション

飛行時間の短縮量と燃料節約量の最大値は，台北が11分と東行 PACOTS 経路の横間隔を50NM（１ NM ＝1,852m）

3,000lbs，上海が13分と3,900lbs，ソウルが32分と9,800lbs

から30NM に短縮した場合の効果を推定した。また，経路である。これらの日は経路が現在より北側に設定された。

作成の緯度単位を１度間隔から1／6度間隔に向上した場合の効果を推定した。さらに，航空機の縦間隔を時間間隔

3.3

動的経路のシミュレーションの15分から50NM と30NM に短縮した場合の効果を推定し東行 PACOTS について，運用時間帯の24時間前の気象た。

予報を使用して算出した経路に対して，12時間前の気象予

経路の横間隔を短縮した場合では，５本の経路におい報を使用して経路を更新した場合の効果を推定した。また，て，標準フライトを設定し，飛行時間短縮量と消費燃料節経路の運用時間帯内で偏西風の時間移動に対応して経路を約量を求めた。現在の横間隔50NM に比較して1機当りの― 89 ―

平均値が，横間隔30NM では飛行時間短縮量が1.4分，燃料な運用のためには，標準フライトに対する最適化に加えて，節約量が490lbs となった。経路作成時の緯度単位を１度か偏西風の時間的な移動を考慮した経路設定，また，時間帯

ら1／6度に向上した場合は，現状と同様の横間隔50NM の毎に経路を再設定する方法が有効である。

場合に，飛行時間短縮量が0.6分，燃料節約量が210lbs と洋上空域の管制間隔の短縮については，横間隔を50NMなった。横間隔の短縮に加えて，縦間隔を短縮した場合

から30NM にした場合，縦間隔を50NM と30NM にした場

では，１日分のフライト89機の合計値での燃料節約量は縦合の効率性を定量的に求めた。横間隔を30NM にする場合

間隔15分横間隔50NM を基準として，縦間隔50NM 横間隔

は，経路の構成点の緯度単位を1度単位から1/6度単位にす

50NM が39,000lbs， 縦 間 隔30NM 横 間 隔30NM が80,000lbs

ることにより，短縮の効果を向上できる。また，緯度単位となった。

を1/6度にした場合は，同じ横間隔においても，飛行時間の短縮等の効率性が向上する。縦間隔を短縮した場合では，

４．考察等

最適飛行プロファイルによるコンフリクト数が減少し，高動的経路計画シミュレータを製作し，洋上空域の効率的度変更する航空機数が減少し，効率性が向上する。

運用手法を検討した。
最適経路の分布については，東京と北米を結ぶ経路では東京付近で重複し，東アジアと北米西海岸を結ぶ経路は経掲載文献⑴

福田，福島：" 洋上空域の航空機の最適経路の傾向 "，度180度付近で接近する。航空機間に管制間隔を確保する

第３回電子航法研究所研究発表会講演概要，平成15年６ためには，高度変更と平行経路の利用があるが，これらは，月

管制間隔と航空交通量を考慮して最適化する必要がある。

⑵

福田：" 洋上空域の効率的な運用手法−最適経路と経また，PACOTS の空域を北側に拡張した場合は，上空通路および高度変更の経済性の検討− "，第41回飛行機シ

過機，特にソウルからの航空機に効果がある。但し，民間ンポジウム講演集，3E11，平成15年10月

航空機の飛行が制限されている空域の通過や他の経路との⑶

福田，福島，瀬之口：" 気象変化に対応する洋上経路

合流等の航空交通流を考慮して航空機間に管制間隔を確保の再設定手法 "，第４回電子航法研究所研究発表会講演

した経路の運用方法が課題である。

概要，平成16年６月

気象予報の更新に対応して経路を変更する方法では，過⑷去に実施された類似研究の結果と比較して，飛行時間の短縮量は小さい値となった。これは，現在までに実施された学技報 SANE2004-39，平成16年７月⑸

気象予報の格子点の精度向上，気象予報方法の精度向上が要因であると考えられる。気象予報の更新に対応して経路

福田：" 洋上可変経路の時間帯毎の再設定の効果 "，信福田：" 空域の制約と洋上経路の効率性の関係 "，第42回飛行機シンポジウム講演集，3D2，平成16年10月⑹

福島，福田：" 東行き太平洋経路における飛行計画時を変更する方法に比べ，偏西風の時間的な移動を考慮して調整法の提案 "，電子情報通信学会論文誌 B，平成17年

洋上空域の入域時間帯毎に経路を変更する方法が飛行時間４月の短縮量等の効果が大きい。これより，洋上空域の効率的

航空交通管理における新管制運用方式にかかる容量値に関する研究【重点研究／空港整備勘定】
担 当 部

管制システム

担 当 者

○福島

研究期間

平成16年度〜平成19年度

幸子，福田１．はじめに豊，住谷

美登里，瀬之口敦

ATFM センター）で行われている。ATFM での容量は航航 空 交 通 流 管 理（ATFM; Air Traﬃc Flow
Management）は航空交通量が空域の容量を越えることが空路管制とターミナル管制では異なるアルゴリズムで算出されている。

予測された場合に，事前に出発時刻を調節し，過度な集中を避け円滑な航空交通流を維持するものである。

現在航空路セクタの容量は，レーダ管制官の実測作業量から算出されている。作業量は，航空路セクタ毎に飛行種

わが国の ATFM 業務は航空交通流管理センター（以下，別毎に作業時間を計測し，作業毎の困難度指数や考慮時間― 90 ―

をもとに算出される。
空域再編や RVSM の導入など，運用条件が変わったときに，全セクタの計測を行わずに新しい容量値を暫定的に算出することが求められている。
平 成17年 度 中 に 国 内 空 域 の 垂 直 間 隔 短 縮（DRVSM;
Domestic Reduced Vertical Separation Minima） が 予 定されており，DRVSM の効果を測り，ATFM のパラメー
タに反映させる必要がある。
本 研 究 で は，RVSM が 国 内 空 域 に 導 入 さ れ た 場 合 や
R-NAV 経路が多く設定された場合について，航空機の飛行高度や遅延，管制官の作業量の変化や ATFM での設定
数値の検討を行う。
また，全セクタの計測を行わずに運用できるような，新たな ATFM のアルゴリズムを検討・提案する予定である。
図１

２．研究の概要

航空交通量が多いときの交通量予測グラフ例

本研究は４年計画であり，平成16年度はその初年度である。平成16年度の研究においては，以下を実施した。
・ATFM シミュレータの製作
・航空路管制シミュレータの改造
・DRVSM の導入効果の検討
DRVSM の導入効果の検討においては，特徴的なセクタとして，通過機が多いセクタ，出発機が多いセクタ，到着機が多いセクタを選び，同様のシミュレーションを行う。
平成16年度では，通過機が多いセクタ（上越セクタ），出発機が多いセクタ（関東西セクタ）の２つを選び，シミュ
レーションを行った。
３．研究成果3.1

ATFM シミュレータの製作

ATFM センターで使用されている，ATFM の機能のう

図２

ち，航空路セクタに関する現在のアルゴリズムを実装した。

ATFM による交通量の制御

航空交通量が多いときの交通量予測グラフ例を図１に，そATFM での容量値の算出基準となる，セクタごとの数値の交通量 ATFM により容量値以下に抑えた例を図２に示は全セクタについて数日間の実測データ（運航票や通信記

す。

録）を解析している。

棒グラフは空域内滞在時間と航空機種別（出発機，到着

この数値の算出には，それにかかる費用や時間を節約す

機，通過機，域内機）ごとに定義された ATFM の作業量るために，新たなアルゴリズムの提案が望まれている。シを元に，30分間の作業負荷を示す。縦軸には作業負荷の値

ミュレータの製作においては，新たなアルゴリズムを追加のパーセンテージを表す。横軸は10分ごとの時刻を表す。

反映しやすいような構造とした。

赤い横線は100% の作業を示す。図１では赤線を超えている時間帯があるが，図２では ATFM のより，すべての時

3.2

間帯で赤線以下に抑えられている。

航空路管制シミュレータの改造

ATFM シミュレータに飛行計画情報（コールサイン，

航空路セクタの空域容量は，各セクタ内を通過する航空機に対して，何秒管制官が作業を行うかの平均値をもとに

飛行高度，通過 FIX とその通過予定時刻など）を通知するために，航空路管制シミュレータを改造した。

計算される。

― 91 ―

3.3

DRVSM 導入効果の検討

果，DRVSM の場合，上越セクタと同様に，このセクタに代表的な２つのセクタにおいて，DRVSM を導入した場

おける，出発機は希望高度に近い高高度で飛行できた。こ合と現行どおり CVSM の高度で運用する場合について管のセクタにおける出発機のレーダ誘導の回数が減少した。

制指示数に着目して，比較・検討した。リアルタイムシミュ

しかし，高度指示の回数は増加した。

レーション実験の様子を図３に示す。
４．考察等
上越セクタ，関東西セクタ両方で希望高度により近い高度での飛行や，レーダ誘導の減少が見られた。しかし，トラフィックインフォメーションの回数が増加した。なお，
トラフィック･インフォメーションは衝突の危険はないが，パイロットが目視で脅威を感じるかもしれない航空機の情報をあらかじめ管制官が通知するものである。
また，高度指示の回数が増加傾向であり，原因を今後も検討したい。
平成17年度では引き続き，到着機の多いセクタとして関図３

東南 A セクタにおける，DRVSM の影響を検討する。

リアルタイムシミュレーションの様子

また，新たな容量値算出方法を検討するために，いくつ

上越セクタは通過機が多いセクタである。約90% が通過機であるシナリオでシミュレーションを行った。
その結果，かのアルゴリズムを ATFM シミュレータに組み込む予定である。

DRVSM の場合，このセクタにおける通過機は希望高度に近い高高度で飛行できるようになった。また，通過機に対掲載文献

するレーダ誘導の回数が減少した。

⑴

関東西セクタは出発機の多いセクタである。約80％が出

福島，" 航空路管制セクタにおける RVSM 導入効果の一検討 "，第42回飛行機シンポジウム講演集，2004,10．

発機であるシナリオでシミュレーションを行った。その結

航空機の動態情報を利用するコンフリクト検出手法の研究【重点研究／空港整備勘定】
担 当 部

管制システム部

担 当 者○福田 豊，瀬之口 敦，住谷 美登里

研究期間

平成16年度〜平成20年度

１．はじめにから，航空機の FMS 情報をデータリンクにより取得して国際民間航空機関（ICAO）は，二次監視レーダ（SSR）
による監視機能の向上として，航空機の機上装置が保持

コンフリクトを予測検知する技術の開発が必要となっている。

する情報をデータリンクにより取得して利用する方法を標

本研究は，ARSR/SSR から得られるレーダ情報等以外準化した。欧州では，仏国・独国・英国が2005年から2007に，航空機の FMS 情報（航空機の磁針路・速度・高度変年の移行期間を経て，磁針路・対気速度等を自動的に応答化率等の状態情報および選択磁針路・選択経路・選択高度

する SSR モード S の拡張監視用機上装置の搭載を義務化し等の意図情報）を SSR モード S の地上喚起コム B（GICB:

た。

Ground Initiated Comm B）プロトコルにより取得し，よ

現状のレーダ情報処理システム（RDP）のコンフリク
ト機能は，ARSR/SSR からのレーダ情報等を基にコンフり精度の高い航空機の飛行プロファイルの予測とコンフリクトを検出するための手法等を開発する。

リクトを検出しているため，コンフリクト警報の不要警報
および警報の検出遅れ等が発生する要素を含んでいる。よ２．研究の概要

り精度の高いコンフリクト予測検知が望まれている状況― 92 ―

本研究は５ヶ年計画であり，平成16年度は初年度である。

平成16年度の研究の目的は，航空機運航モデルおよびコン測手法の効果を検証した。

フリクト検出手法を検討し，コンフリクト検出評価システ
ムの基本設計に反映させることである。

図１に，航空機の高度変化率を示す。"FMS" はフライトデータの高度変化率，"RDP" はレーダデータの高度変化率，

平成16年度は，主に下記のことを行った。

"PROPOSED" は上昇・降下中のレーダデータの高度変化

・航空機運航モデルの検討

率を平滑化特性の高いαβフィルタに適用して算出した高・コンフリクト検出手法の検討

度変化率を示す。提案した手法では，上昇・降下中のレー・コンフリクト検出評価システムの基本設計

ダデータの高度変化率における大きな瞬間的な変動が，平滑化される。なお，フライトデータとレーダデータの高度

３．研究成果3.1

変化率は同様の特性と考えられる。

航空機運航モデルの検討

図２に，航空機の高度を予測した際の予測誤差を示す。

東京航空交通管制部で利用されている RDP のデータ

"RDP" はレーダデータの高度変化率をそのまま用いた場合（レーダデータ）１週間分を解析した。また，航空機側のの予測誤差，"PROPOSED" は平滑化した高度変化率を用

クイックアクセスレコーダに記録されている同期間のフラいた場合の予測誤差である。平滑化した高度変化率を用い

イトデータを解析した。

ると，上昇・降下中における予測誤差が平均的に減少し，

レーダデータの解析のために，RDP で扱われた航空機

変動の振幅も減少する。

の位置情報等の記録およびコンフリクト警報の表示記録を
レーダデータから抽出するプログラムを製作した。また，

���

���

��

��

��������

航空機の位置情報とコンフリクト警報の発生情報を同期さ������������������������

せ，それらを動画で高速に表示するプログラムを製作した。
さらに，コンフリクト警報の発生時刻・発生位置等を集計する解析用プログラムを製作した。これらを使用して，コンフリクト警報の発生状況（発生時間の分布・発生位置の分布・発生高度の分布・表示時間の分布等）を解析した結果，コンフリクト警報の発生は空域の航空機密度とほぼ比
例することがわかった。また，コンフリクトの発生高度は

����
����
�
�����
�����
�

巡航中よりも上昇・降下中に多く発生することがわかった。

���������������

航空機のフライトデータの解析では，記録された航空機

図１の位置・高度・速度・高度変化率・ロール角・トラック角等を解析した。これらの解析に基づき，
航空機の上昇性能・

高度変化率

���

巡航性能・降下性能等の運航モデルを検討した。また，気象庁の全球客観解析データを使用し，高層風のフライトへ��������

����������������������

�����

の影響を調べた。水平面では，高層風により速度が影響を受けるが，速度の変動は小さい。高度面では，高度変化率の変動が大きい。これは，瞬間的な気流の変化の影響等と考えられる。レーダデータとフライトデータを比較した結果，両者はよく一致している。

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����
����
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�

3.2

�

コンフリクト検出手法の検討

��

��

��

�����������

航空機運航モデルの検討では，コンフリクト警報は航空

図２

機の上昇・降下中に多く発生し，高度変化率は気流の影響等を受け，大きく変動することがわかった。航空機の高度

��

3.3

高度予測誤差コンフリクト検出評価システムの基本設計の予測精度を向上させれば，コンフリクト警報の不要警報

コンフリクト検出手法の検討に基づき，コンフリクト検

や警報の検出遅れを低減できる可能性がある。そこで，上出評価システムの基本設計を実施した。コンフリクト検出

昇・降下中の高度変化率を平滑化して将来的な高度を算出

評価システムは，現状の RDP のコンフリクト機能に加えする予測手法を提案し，計算機シミュレーションにより予て，動態情報を利用するコンフリクト検出手法を実装し，― 93 ―

コンフリクト警報の不要警報や警報の検出遅れの発生頻度の将来的な高度をより精度良く予測できる。これらにより，を比較検討する。

コンフリクト警報の不要警報および警報の検出遅れの発生

コンフリクト検出評価システムの概要を示す。主な機能を低減できると考えられる。

は航空機追尾機能，異常接近検出処理機能，レーダ画面表

本研究に関連する会議として，航空局無線課および航空

示機能，シナリオ作成・再生処理機能で構成される。航空

保安無線システム協会による「次世代監視アーキテクチャ

機追尾機能では，SSR 相関処理機能，FMS 相関処理機能，に係る国際動向等調査検討委員会」に参加し，本研究の成SSR 平滑処理機能，FMS 平滑処理機能，SSR 予測処理機

果を報告した。また，本検討委員会の欧州調査団が欧州の能，FMS 予測処理機能を持つ。異常接近検出処理機能では，

訪問先で本研究について説明し，情報交換した。

ベクトルコンフリクト検出処理機能，フライトプランコン

今後は，コンフリクト検出評価システムを製作し，実際

フリクト検出処理機能，FMS コンフリクト検出処理機能のレーダデータとフライトデータに基づき，航空機の将来を持つ。レーダ画面表示処理機能では，ターゲット情報表

位置の予測精度の改善，コンフリクト警報の改善等を検証

示機能，異常接近検出情報データブロック表示機能，異常しながら，動態情報を利用するコンフリクト検出手法を構

接近検出情報リスト表示機能，
管制官入力処理機能を持つ。

築する計画である。

４．考察等

掲載文献

航空機の動態情報を利用するコンフリクト検出手法は，⑴

福田，瀬之口， ダウンリンクパラメータを利用する

レーダの観測位置に基づいた直線予測を用いるコンフリク

コンフリクト警報の改善の検討 ，平成16年度次世代監

ト検出手法に比較して，航空機の針路変更および高度変更

視アーキテクチャに係る国際動向等調査報告書，国土交

時に，航空機の飛行軌道をより精度良く予測できる。また，

通省航空局，財団法人

航空保安無線システム協会

高度変化率の変動を平滑化する手法の実現により，航空機

航空交通流管理に対応した次世代飛行場管制卓の研究【指定研究／空港整備勘定】
担 当 部

管制システム部

担 当 者

○塩見

研究期間

平成12年度〜平成17年度

格一，福田１．はじめに―研究の背景―

豊，金田

直樹

るものであり，直接には，飛行場管制業務への導入を想定

飛行場管制においては，管制官が航空機を視認することした機器の研究開発を，また間接的には，飛行場管制業務

が業務の基本におかれているため，また，現状まで管制官

機器の高機能化等を評価するための飛行場管制シミュレーの目に代わる装置等が実現されなかったこともあり，従来，タの研究開発として，常に二つの視点を持って進めてきた。

業務情報のコンピュータ管理がその業務の効率化に有効とまた，本研究では，サテライト空港の効率的な運用につは余り考えられてこなかった。しかし近年，ASMGC とし

いても，宇宙航空研究開発機構との共同研究により，飛行て高度に飛行場面の運航を管理し空港容量の拡大を図るこ場管制業務用ワークステーションの試作開発として進めてとが，将来の航空交通の一層の発展に必要不可欠と考えらいる。

れるようになり，その状況は大きな改革を迎えようとしている。

２．研究の成果

確かに，今日，空域の有効利用と航空機の効率的な運航

本研究においては，飛行場管制業務の高度情報化を目的の実現に対して最も重要な課題と考えられている航空交通として飛行場管制業務用ワークステーションの形態や業務流の管理において，その信頼性の向上には，航空機運航の機能要件を明らかにするため，管制卓モックアップの試作起点である空港における航空機運航情報のコンピュータ管を含めた研究開発を進めており，特に，宇宙航空研究開発

理は必要不可欠である。

機構との共同研究においては，サテライト空港として調布

本研究は，航空機運航の起点である空港における飛行場

空港を想定した飛行場管制卓の試作開発を行ってきた。

管制業務の高度情報化に資することを目的として進めてい― 94 ―

また併せて，これら試作飛行場管制卓の管制官参加による評価シミュレーションを実施するための環境として，仮

３．今後の展望

想現実感を利用した飛行場管制シミュレータの整備を進めてきた。

当所は，仮想現実感を利用した大規模飛行場管制シミュ
レータを世界に先駆けて実現した歴史を有している。操縦

特に，飛行場管制シミュレータの整備においては，マイシミュレータや，レーダ・シミュレータと連接された総合

クロソフト社の MS フライト・シミュレータ等の安価で市的な飛行場管制業務シミュレーション環境としての当所仮販されているソフトウェアを利用して，従来のシミュレー

想現実実験施設は，現在，その施設機能の老朽化により，

タ開発においてはその経費の多くを要していた景観データ

仮想現実感の視覚的品位においては後発のシミュレータにベースや飛行特性データベース等の構築を，数十分の一以遅れをとるものとはなっているが，そのコンセプトにおい下の経費で実現できるように，複数のパッケージ・アプリては，世界的にもこれを凌ぐものが存在する訳ではない。

ケーションを任意に組み合わせて相互に干渉させながら運行政の施策が空港の設置から，既存空港の高度運用へと用可能とするプラットフォーム・ソフトウェアの開発を進変化しようとしている今日，仮想現実実験施設のコンセプめている。

トは，例えば，ASMGC についてはそのコンセプトからシ

上記以外にも本研究では，裸眼での立体視を可能とする
直視３次元ディスプレイを用いた曲線進入プロファイルのステム構成機器等の機能評価までにおいて，再びその意味を有するものと考えられる。

表示装置の開発や，この技術を利用したコンフリクトの警

我々は，飛行場管制シミュレータの構築技術においては，

告表示装置の試作開発や，更には空域設計等を支援するソ

その経験により最高度のノウハウを有している筈であり，

フトウェアの調査検討を進めている。

可能であれば，新たなソフトウェア技術を導入し，この世界最大のシステムを再生し，今後の飛行場の高度運用のための技術開発に貢献したいと考えている。

航空管制シミュレーションの効率化に関する研究【指定研究／空港整備勘定】
担 当 部

管制システム部

担 当 者

○三垣

研究期間

平成14年度〜平成17年度

充彦，青山

１．はじめに久枝，蔭山

康太

整備を行い，効率的なシミュレーションの評価の実現をめ

空港の拡張・新設や新管制機器の導入においては，航空ざす。

の安全の確保，効率の維持・向上のために，空域の設計，一方，これまで継続して国土交通省航空局より東京国際管制処理方式の変更，管制処理容量の見積等の課題がある。

空港の再拡張に係るシミュレーション調査の委託を受けてこれらの課題に対する評価方法として，航空管制シミュ

おり，上記の研究と並行してダイナミック･シミュレーショ

レータによるダイナミック・シミュレーションは有力な手ンによる評価実験等を実施している。

法である。しかし，このダイナミック・シミュレーション
は，個々の空域環境，検討課題毎に独立に行われ，その評

２．研究の概要

価要素，評価基準は定性的なもので，統一のとれたものでダイナミック・シミュレーションを容易に実施できるよはなく，さらに，シミュレーションの実施には多数の人員

うに，シミュレーションシステムの省力化のための方策のと準備期間を要し，
経費と時間のかかるものとなっている。

ひとつとして，管制指示自動応答機能の実現可能性の調査，

航空交通の進展にともないシミュレーション評価の要求も検討を行う。このために，シミュレータの航空機模擬部に増加しており，上記の問題点を早急に解決し，定量的な評

おける復唱機能の開発，管制指示認識機能の開発をめざす。

価と安価で行政当局の要求に迅速に対応できるシミュレー

また，管制官の作業負荷の定量的な評価手法を確立する

ションシステムの構築が急務である。

ために，管制官の作業内容の分析，管制処理に影響する要

このため，本研究においては，シミュレーションシステ

因の調査を行う。

ムの省力化のための方策を検討するとともに，統一的な評

さらに，実験で取得したデータの分析を行い，統一的な価を可能とする評価要素，評価基準設定のためのデータの評価を可能とする評価要素，評価基準設定のための検討を― 95 ―

行う。

データの特徴，相関性等を調べるために種々のパラメー

平成16年度には以下の項目について研究を行った。

タに対して統計処理，グラフ化処理を行った。これらのデー

１．管制指示復唱機能の試作

タ間の実験条件による相違，特徴等について解析等を進め

２．管制指示認識技術の調査ているが，飛行時間に関するデータでは実験条件により異３．実験データの解析なっており，検定により有意な相違があることが確かめら

一方，
東京国際空港の再拡張に係るダイナミック･シミュ

れた。今後さらに詳しく検討し，評価設定につながる数量

レーションによる評価実験のための諸データの検討，整備的な結果が得られるように解析を進める予定である。

を行った。
3.4
３．研究成果3.1

ダイナミック・シミュレーション

東京国際空港の再拡張に係るシミュレーション評価は，

管制指示復唱機能の試作

今後周辺の関東空域全般の空域を対象としたダイナミック

管制指示復唱機能に関して，これまでにシミュレーショ

･シミュレーション実験を必要とすると考えられる。

ン実験で取得した音声通信データを対象に実施した，管制

そのために成田ターミナル空域，これらに関わる関東周

指示音声に関する調査と基本的な音声指示語句のサンプル

辺のエンルート空域の空域環境データやこれらの空域を飛作成を引き続き実施した。これらを利用する復唱機能の構

行する航空機を模擬するシナリオ等のデータを整備した。

成を再度検討した。
４．考察等
3.2

管制指示認識技術の調査

管制指示の認識については，引き続き調達したソフト

管制指示認識手法に関しては，音声認識技術の応用によるものとし，既存の音声認識ソフトウェアについて調査をウェアを使用して，管制指示音声に特化した認識技術を検討する予定である。

行い，話者を限定するものと限定しないソフトウェアを調ダイナミック･シミュレーションにより取得される種々達して試験的に認識率を調査し，その適合性について検討のデータの分析をさらに多くの場合について実施し，評を行った。

価のための一般性を見いだす方法等の検討を行う予定であ

話者を限定しないソフトウェアを利用した音声認識の調る。

査では，当初想定した認識率は得られず前者の話者を限定するソフトウェアに対する優位性は見られなかった。

ダイナミック･シミュレーション評価では，今後さらに検討が進められ，詳細な条件等が詰められていくものと思

既存のソフトウェアを活用する方法では今後十分な認識われる。それに合わせて空域環境データ等の変更，追加を率が得られる可能性はあまり高くなく，新規にソフトウェ

行い，シミュレーションの実施に対処する予定である。条アを開発する必要があると考えられる。

件が複雑になり，また新たな条件が加わると，準備，実行にはさらに多くの時間を要するが，作業の分担を適切に行

3.3

実験データの解析

うことにより，準備時間の短縮，他の作業との並行実施がダイナミック・シミュレーションで取得した航跡データ
等，及び管制通信データを処理，分析した。

可能である。このために，作業要員を外部に求めることも必要である。

新 CNS に対応した管制方式に関する研究［指定研究 / 空港整備勘定］
担 当 部

管制システム部

担 当 者

矢田士郎

研究期間

平成14年度〜平成17年度

１．はじめに

自動従属監視（ADS），航空通信ネットワーク（ATN）な

航空交通の安全性の向上，空域や空港の交通容量の増

どの新しい技術の導入により従来とは大幅に異なった通加，遅延の減少，航空交通の自由度を増すことなどが大き

信，航法，監視およびそれに伴った管制方式の導入への要な課題となっている。また近年データリンク，衛星航法，

求が強くなっている。他方では航空機の経済性や利便性の― 96 ―

向上，空域や空港の効率的な利用，管制官のワークロード

性能な FMS は軌道予測に対応した RTA（Required Timeの減少なども強く叫ばれている。データリンクにより機上of Arrival）に応じて降下位置や速度調整の指示を出すこの高精度の航法データをほぼリアルタイムに地上と共有すとにより４次元航法を行うことが可能となる。

ることが可能となる。また地上のデータもパイロットの負荷を増やすことなく伝送が可能となる。これらの新しい技

３．軌道予測に関して術の導入により地上と機上の緊密な連携，情報の共有化お４次元軌道の予測は４次元航法および管制を行うにあよび関係機関の協調化が容易となる。これにより天候，事たって重要な役割をはたす。軌道予測に関係するものは次故，故障などに対する経路変更などに対する柔軟性が向上のようなものがある。

し，Gate-to-Gate のすべての運航段階における遅延の減少，⑴

航空機の運動特性

定時制の確保に役立てることができる。よって将来的に管これには推力と空気抵抗などのエネルギーモデルに基づ制の役割や仕事内容の変化が生じることが予想され，航空

くものや，単純な質点で近似したものがある。ユーロコン

交通管理を考慮した航空管制が必要になる。そこで４次元

トロールなどの資料では空力特性やエンジン特性などにつ航法の要素について調査し，軌道推定誤差に関するシミュ

いて機種別に述べられており機体の大きさや，エンジン種

レーションについて検討を行った。また4次元航法の導入

別（ジェット，ターボプロップ）によるモデル化に使用でとともに管制システムの新しい方向について検討した。以きる。ここでは質点モデルに回転運動の効果を取り入れた

下に本年度行った研究の概要について述べる。

ものを利用した。運動特性は水平飛行の時よりは上昇や旋回特性に大きく影響し，TOD の位置に関係してくる。

２．４次元航法について⑵

データリンク

地上だけでなく洋上をも全世界的にカバーされる衛星

４次元航法で重要な役割を果たす ADS-B があり，４次航法が重要な地位をしめつつあり，従来の地上援助施設

元軌道の予測にとって不可欠な要素となっている。位置，を併用することでより信頼性の高い航法システムとなって

速度，方位，意図経路を送ることにより，現在の交通状況いる。データ通信が従来の音声通信にかわって重要な役割

やそれぞれの航空機の位置予測が高精度で行えるようになを果たすようになり，信頼性の高い大容量のデータのやりる。また機上で取得した気象情報をデータリンクで送ることりが可能となる。これにより，航空機の状態（重量，位とにより一層の精度向上が期待できる。

置，速度など），気象状況がすみやかにやりとりできるよ⑶

気象特性（風向，風速，気温）

うになり，より高精度の航法や，周辺航空交通状況の機上

偏西風などを始め風により航空機の速度や針路が大きくでの容易な把握が可能となる。特に放送型のデータリンク

影響を受ける。つまり気象予測は４次元航法に重要な要素である ADS-B はより精密な安全間隔の設定や，柔軟で効を占めている。気象予測モデルとしては米国の RUC（Rapid

率的な航空管制には不可欠なものになるであろう。ただしUpdate Cycle）や気象庁の全球モデルなどがある。風の放送内容（位置，速度，針路，上昇率など）により必要な誤差は速度の推定に影響を与え，風の高度方向の勾配はビット数が変わり，また通信頻度によりトータルの必要と上昇率や下降率に影響する。３次元のグリッドの中で風のされる通信のバンド幅が変わってくる。これは使用される

データを与えて軌道予測を行う。

空域や飛行段階に応じて変化すると考えられる。また，こ４次元軌道を推定するためのブロック図を図１に示す。

の通信内容や通信頻度により軌道予測の精度にも関わってくる。また，通信内容に意図する経路を含むインテント

４．ASAS（Airborne Separation Assurance System）に情報も送ることにより，将来の軌道推定の精度が格段に高ついてまる。インテントについては各種のレベルがあり，TCP

周辺航空機の状況を把握するために ASAS は有効であ（trajectory Change Point）としては針路変節点，高度変るが，これをさらに進めて安全間隔の監視や保持に利用し更点，速度変更点が予定時刻とともに示される。つまり４ようという動きがある。４次元航法は絶対航法的な概念で次元すなわち位置，高度，時間のプロファイルで目的地まあり，それに対して ASAS は相対的な航法といえる。お互での経路を示したものである。複雑な経路の場合には効率いの概念を融合することにより，より安全で効率的な航法的に伝送するためにセグメントをシンボル化し，フライバが可能となると考えられる。タスクと権限およびそれに伴イやフライオーバーなどの定点通過形式も含む形にする。

う責任をどうするかが問題になってくる。限定的に ASAS

４次元航法において FMS は重要な役割をになうが，メーを間隔付けに利用した場合のブロック図を図２に示す。

カーによって機能，表示，出力データも異なっている。高― 97 ―

機上装置

気象ＧＰＳ，データリンク，ＦＭＳ

風向，風速，気温，気圧

航空機状態

軌道推定

位置，速度，針路，重量，燃料

航空機運動式

４次元軌道

ＩＮＴＥＮＴ

空力特性， エンジン特性

図１

ウエイポイント，高度，速度

軌道予測のブロック図

経路計画

航空交通流管理

フライト

スペーシング

空域
フライト
プラン

交通流

コンフリクト無４次元

軌道と周辺交通（時間）

しの経路生成軌道

状況の比較評価

拘束条件

相対的な間隔付けを行う必要がある

将来の時点での拘束
気象予測

か条件をみたすか図２

限定的に ASAS を利用した場合のブロック図

５．今後の研究についてある。ASAS の導入を含めて将来的には機上での飛行経路

新しい世代の CNS の導入により，４次元的な航法が容設定の自由度が増すものと考えられる。これは管制官の易となる。それに対応した管制システムを構築することがワークロード軽減にもつながるものであるが，どのような出来ればより安全で効率的な航空交通が可能になる。離陸

自由度を与えるかをよく考慮しないと，管制空域との接続

から着陸までの飛行機のすべての運用段階において，これ点で混乱を招き，かえって安全性をそこなうことにもなりらの概念を適用して全体のスループットの向上をはかるかねない。全体の安全と効率を考慮した手法について検討ことができる。

していく必要がある。

また ASAS の導入により航空機の密度の向上に役立てることができる。機上と管制官の役割や責任の分担をどの掲載文献ようにすべきかが問題となってくる。管制官が限定的にせ・電子情報通信学会ソサイエティ大会（H16.9）

よ権限を委譲する場合にはその手続きを決めておく必要が― 98 ―

航空管制シミュレーションによる作業負担計測手法の研究【指定研究 / 空港整備勘定】
担 当 部

管制システム部

担 当 者

○蔭山

研究期間

平成15年度〜17年度

康太，青山

１．はじめに久枝，三垣充彦

管制を対象とした実時間シミュレーションを実施した。シ

レーダ機器や計算機などから構成される複雑で大規模なミュレーションにおいては，昨年度に増設した作業負担記

人間機械系である航空管制システムにおいて，航空管制官

録装置（以下 , 記録装置）を使用して主観評価による作業（以下，管制官）は航空交通の監視や判断，および管制指負担値を取得した。

示のパイロットへの発出など主要な機能を担っている。

記録装置は，作業負担の主観表価値を実時間で取得し記空域容量の推定には，管制官が系に含まれる実時間シ録する機能を有し，入力指示用ランプと評価値の入力装置

ミュレーションの実施が必要とされるが，この理由は管制から構成される。当研究所の航空管制シミュレータと連接官の作業負担を考慮しない数学モデルなどでは正確な容量されており，サーバよりシミュレーション時刻を取得する。

値を得ることが困難なためである。このように，管制官のシミュレーション実施中に，管制官役はランプの点滅を作業負担は航空管制システムにおいて非常に重要な要素で合図として各時刻における作業負担値を10段階で評価し，ある。

評価値に該当する数値ボタンを入力装置から選択した。各作業負担に影響を与える要素としては，空域条件や管制ランプ点滅時刻において選択された数値が記録される。

機器のデザインなどが考えられる。管制業務における作業

関東北セクタをシミュレーションの対象として１時間程

負担増大の要因の検討は，空域設計や将来の管制機器の設

度の試行を合計12回実施した。同セクタは，東京国際（羽田）

計などにおいて有益である。当研究所では，これまで実時空港および新東京国際（成田）空港の到着機の処理，福島

間シミュレーションによる空域容量の推定などを行ってき空港への進入許可などの管制業務が必要とされる。調査結ているが，シミュレーションにおける管制官役の作業負担

果などに基づいて，比較的に高い作業負荷が予想される交について，さらなる検討を行うことで，空域容量に関して ,通流シナリオを作成し，シミュレーションに使用した。

より詳細な検討が可能となる。

シミュレーション実施時には，レーダ席と調整席を担当

本研究では実時間シミュレーションにおける作業負担する管制官役を配置した。また，タスク分析のために，ビの評価手法を検討し，特に空域条件や交通流などのシミュ

デオ記録装置などにより，管制官役の作業を記録した。まレーション条件に重点を置いて作業負担増大の要因を検討た各試行の終了後には，管制官の有する戦略と知識の取得する。

を目的として，シミュレーションに使用した交通流シナリオに基づき，管制処理方法について聞き取り調査を行った。

２．研究の概要
本研究では，実時間航空管制シミュレーションにおいて

3.2

タスク分析の実施

航空管制官の作業負担を評価し，シミュレーションの実施

上記シミュレーションにおける作業記録に基づき，航空により取得されるデータを解析することで，空域条件や交管制業務のタスク分析を実施中である。タスク分析は航空通量などのシミュレーション条件の各項目が作業負担へ与管制業務と認知のモデル化を目的とする。

える影響を検討する。

分析はシミュレーションにおいて記録されたログ･デー

ここで，作業負荷はシミュレーションにおいて「管制官

タや画像データに基づき，各管制処理の方法とその理由，

役の生理的・心理的状態を乱すように作用する空域条件や管制処理のパターンの分類，および管制官役の試行プロセ

交通流などによる要求の総量」，作業負担は「作業負荷がスの解析を実施している。

管制官役の特性や能力と関連して管制官役へ与える影響」と定義される。

現在までの分析の結果として，状況判断・予測が戦略的なものに基づいている場合における，調整席の積極的なコーディネーション，レーダ席における管制指示回数の現３．研究成果象などの傾向が認められている。

3.1

本分析は東京大学との共同研究において実施している。

実時間シミュレーションの実施

当所の航空管制シミュレーション装置を使用し，航空路― 99 ―

3.3

航空管制指示内容の解析

４．考察等

管制指示の発出や各種情報の提供などを目的として行航空路管制業務においては，高度処理やターミナル空域

われる管制通信は航空管制作業において本質的な役割を果への到着機のスペーシング，セクタ内の空港への進入許可

たし，通信時間や通信件数は管制官の作業量の指標としてなど多様な種類の要素が存在し，シミュレーションの実施有用である。過去の実時間シミュレーションで記録されたにより取得された作業負担値には，各要素が大きく影響を

データを用いて，ターミナル空域における管制指示内容の与えるように感じられる。このため，主観評価値とタスク解析を行った。

分析結果との照合が今後必要であると考える。

実時間シミュレーションの実施中に記録された音声デー

航空管制指示内容の解析については。管制指示内容の組タを再生し，管制官役からパイロット役に対して発出されみ立て方に基づいた進入方式による管制処理の複雑さの差た各通信について通信の開始･終了時刻および通信内容の異を今後検証する必要がある。

書き取りを行うことで12試行分の管制通信データを取得しまた，当所の航空管制シミュレータによる実験環境では，た。今年度は到着機処理を担当する２つの管制席を対象と航空路管制レーダ卓の一部の機能が未実装機能であること

して解析を行った。

や，調整席による出発承認が行えないことなどによる制限

解析においては同時管制機数と単位時間あたりの通信量が生じたため，航空路管制業務における作業負担の検討にの相関を検討した。両者の間にはある程度の相関が認めらは不十分な場合があることが確認されたが，今後のシミュれたが，進入方式間で相関の強さのに差異が認められた。

レーション装置の改修により，可能な限りの対応を図ってこの相関の強さの差異は，進入方式による管制処理の複雑いきたい。

さを反映している可能性が存在する。進入方式による複雑さの差異の検討には，管制指示内容の組み立て方などの今

掲載文献

詳細な解析が必要である。

蔭山，青山，三垣：「主観評価による航空管制官の作業負同時に管制指示発出時の文型を解析した。管制指示は通担の計測」，第４回電子航法研究所研究発表会講演概要，

常は定められた形式に基づいて定型的に発出されるが，非平成16年６月．

定型に発出される場合もある。高い作業負荷に対する管制

井 上， 古 田， 青 山， 蔭 山：「Human-Machine Simulation

官役の反応の指標としての可能性を検討するため，管制通

System for Safety Evaluation in Air Traﬃc Control」

信量が多い場合に，特に非定型な指示の発出頻度が高くな

International Conference on Probabilistic Safety Assess-るという仮説を検証した。検証の結果からは，通信量と非ment and Management，平成16年６月

定型な指示発出の頻度に強い相関を認めることはできず，

蔭山，青山：「実時間シミュレーションによる管制通信の発出の頻度は管制官役の個人差により大きく異なる傾向が一解析」，第42回飛行機シンポジウムアブストラクト集，認められた。その一方で，通信量の増加とともに非定型な

平成16年10月

指示発出の頻度が大きくなる場合も認められた。

井上，古田，青山，蔭山：「航空管制業務のタスク分析に非定型な指示発出の頻度には，管制指示発出の時間的切関する研究」ヒューマン・インタフェース・シンポジウム

迫性など通信量以外の要素について今後の検討が必要であ

2004京都，平成16年10月

ると考える。

井上，古田，青山，蔭山：「航空路管制業務における管制官のタスク分析とモデル化に関する研究」日本機械学会第13回交通・物流部門大会16年12月

航空管制業務におけるヒューマン・ファクタの評価分析手法の研究【指定研究／空港整備勘定】
担 当 部

管制システム部

担 当 者

塩見格一

研究期間

平成16年度〜平成19年度

１．はじめにムの安全性を安価に維持し，更には向上させることは，今航空交通に限らずとも貨物輸送を含めた公共交通システ

日，国家経営において極めて重要な問題となっている。米― 100 ―

国における911テロ以来，悪意からシステムを防衛するた600による消耗は，全ての安全の基本である

耳を塞いだ場合の指数値

めの負担は個々人のレベルでも急増しており，この負担増
個々人の余裕を低減させ，現状はヒューマン・エラーの発生し易い状況となっている。
特に航空交通においては，911以降，ミサイルの誤射により旅客機が撃ち落とされる様な，また大型機同士（Tu154M と B757-23APF）が空中で衝突する様な，嘗て
は想像もしなかった様な事故を含めて，2005年迄に50件近い事故が発生している。殆どの事故は様々な関係者の判断十分に防げたかも知れないのである。
本研究は，利用者としては直接には航空管制官を想定して進めているが，広く様々な分野においても適用可能なも

450
400
350

350

400

450

500

550

600

通常の朗読により算出された脳活性度指数値

関係者全てのヒューマン・パフォーマンスを管理すること態にあることが警告されていたのであれば，多くの事故は

500

300
300

ミスによるものであり，仮に，何等かの手段や装置によりが可能であって，ヒューマン・エラーを起こし易い心身状550

本研究に興味を示された20代から60代迄の当所来訪者
41人による実験結果において，27人から，耳を塞ぐことにより２％以上の脳活性度指数値の上昇を観測した。
なお，グレーのプロットは女性による値であり，その理由は不明であるが，女性の指数値が男性に比較して小さいことも明らかになった。

のとして，ヒューマン・パフォーマンスをリアルタイムに発話者の発生する僅かなストレスの変化をも検出可能と考監視するシステムを構築することにより，ヒューマン・エ

えられる実験結果も得られている。

ラーに起因する事故を防止しようとするものである。

下図は，数秒程度のテキストを２回朗読した場合にその発話音声から算出された脳活性度指数をプロットしたもの

２．ヒューマン・パフォーマンス監視技術の現状である。横軸は，１回目の通常に朗読した場合の発話音声本研究において実用化を目指しているヒューマン・パから算出された脳活性度指数値であり，縦軸は２回目に指フォーマンス監視技術は，発話音声を含む生体信号をカオで耳を塞いで同じ文章を朗読した場合の指数値である。

ス論的な信号処理技術により分析し，疲労状態等と強い相

この実験は，指で耳を塞ぐことにより，日常においては関を有する指標値を明らかにしようとするものである。

意識することのない自分の声を敢えて意識させ，そのことによるストレスを発話者に加え，そのストレスによる脳活

2.1

音声によるヒューマン・パフォーマンスの評価

性度の上昇をその発話音声から検出することを目的として当所では，1998年に発話音声により発話者の心身状態の行ったものである。この実験は極めて簡易的なものであり，評価が可能であることを発見して以来，その信頼性の向上

当所が，心電や脳波の分析，唾液や血液中のストレス物質を目的とした研究開発を進めてきた。

の分析，等々の従来技術による心身状態評価技術を有さな

当初その分析は，連続的な発話音声の毎秒の最大リア

いために，その様な技術を有する共同研究者の獲得を目的

プノフ指数から，その５分間程度の移動平均値を計算するとした当所技術の説明資料作成の一環として行ったものでことにより，朗読等の連続的な発話実験において，発話者あったが，結果は現時点においては十分に満足できるもの

が疲労を自覚する20分程度以前にその予兆を観測することとなった。

が可能，と言うものであった。以降，カオス論的な発話音

現在当所は，本研究について，東北大学，鉄道総合技術

声分析のための信号処理アルゴリズム SiCECA（Shiomi s研究所，学芸大学に共同研究者を得ており，彼らによって，Cerebral Exponent Calculation Algorithm）を開発し，現

肉体的な疲労の蓄積により発話音声から算出される脳活性時点においては，３〜５秒程度の発話音声を２〜３回程度

度指数が低下すること等々が検証されている。

分析することにより，その発話者の緊張状態や慢性的な疲(1)

労の有無を検出できる様になっている。

なお，強い運動性負荷による脳活性度の低下は，筋肉中の乳酸等運動性老廃物の代謝に多くの酸素が必要とされる

現状の発話音声分析技術においては，未だ，分析のたため，その様な状態においては脳にその活性度を上昇させめの発話音声は十分な明瞭度を有することが必要であり，るに十分な酸素の供給が困難になっている結果と解釈され様々な実際の業務環境において導入可能なものとはなってる。また，この実験結果及び解釈は，脳活性度の高い状態

いないが，十分に明瞭な発話音声が収集可能な場合には，が長時間継続すればその被験者は暫くの後に疲労を自覚す― 101 ―

る，との理解に整合するものである。

等業務作業者が通常は腰掛けに座って業務を行っていることから，その重心の揺動を時系列信号としてサンプリング

2.2

音声以外の生体信号による評価

し，そのカオス性を評価する実験を進めている。

発話音声以外の生体信号のカオス性については，一般的

現時点迄には，その可能性を評価するに十分なデータはに，脈波や脳波等が比較的に強いカオス性を有すると考え得られていないが，カオス論的な心身状態評価システムを，られており，我が国においても様々に実験等が行われてい業務環境において作業者が何等の発話も行わない状況にもる。特に指先から計測される指尖容積脈波は比較的に信号対応する技術として構築するために，今後，より多くの被雑音比が良好なこともあり，多くの実験結果が報告されて験者による実験を行いたいと考えている。

いるが，指先に観測用のセンサーを装着しなければならな
いこともあり，業務作業者をリアルタイムに計測する目的

３．その他には適していない。

当所では，本研究に係る現状迄の成果を公表すること

生体信号のカオス性は生体の有する恒常性と密接な関係を目的として，マイクロコマース株式会社と共同研究計画があると考えられ，従って，生体から抽出される時系列信を締結し，インターネットを使って一般からの発話音声の号であればどの様なものであっても，カオス論的な処理パ分析を受け付けるサービスを平成16年７月１日から開始しラメータを適正に設定することが可能であれば，また十分た。(2) ウェブサイトにおいては，これ迄に発表した論文やな信号雑音比を与えるセンサーが実現されれば，その信号報告書等の内で主要なものを提供すると共に，FAQ を作のカオス性からその者の心身状態を評価することは可能と成し，今日迄に多く寄せられた問合せ等にも対応できる様予想される。しかしながら，業務作業に何等の支障も及ぼにしている。

さずに分析に十分な（８ビット程度以上の）信号雑音比を

上記サービスは今日迄に数百以上の利用者により利用さ有する時系列信号を得ることは容易ではない。信号雑音比

れ，このサービスにより卒業論文等も作成されている。自が〜６ビット程度であっても観測時間をそれに対応させ十動車会社関連の法人利用者も複数存在し，当所単独ではな

分に長くすれば，その時系列信号からカオス論的な指標値

し得なかったと思われる成果も少しずつではあるが出始めの一つである最大リアプノフ指数等を有意に計算することている。

は可能と考えられるが，当所が発話音声において実現した
程の（数秒程度の）観測時間分解能を実現することは不可

４．おわりに能である。

1998年当時は直ぐにでも実用化が出来る様にも思われた

もっとも，発話音声の場合の高い時間分解能は，分析に技術であったが，実験精度の向上は常に従来気が付かな

継続的な発話が必要である限り実用化が困難であると考えかった問題点を明らかにし，その度に人間の脳機能モデルられた結果であって，カオス論的な心身状態の診断が，被に立ち返った検討から再出発しなければならなかった。

験者の自覚以前の状態変化を捉えるものであるから，例え現状の信号処理アルゴリズムが想定する脳機能モデル

ば数分以上の連続的な観測が必要であったとしても，運用

は，医学系の学会においても一定の評価を得られる程度のにおける目的が20分以後の変化を予測するものである場合レベルに達しており，本研究期間中には是非，航空管制業には，十分にその目的に対応すると考えられる。

務環境等に導入可能な実用プロトタイプ・システムとして比較的に明瞭な信号の得られる容積指尖脈波を観測する取り纏めたいと考えている。

場合であっても〜１分程度の観測時間が一般的であって，より信号雑音比の劣る信号の場合には，遥かに長時間に及掲載文献

ぶ観測が必要と考えられるが，当所では，発話音声以外の⑴

生体信号として，被験者に何等意識されることなく，且つ長時間に亘って連続的に収集が可能な信号として，管制官

塩見格一

発話音声による大脳活性度評価技術の現状と可能性， 信学技報安全性研究会，May，2004．
⑵― 102 ―

http://www.siceca.org

赤外線センサ等による船舶の検知追跡技術に関する研究【指定研究／一般勘定】
担 当 部

管制システム部

担 当 者

矢田

研究期間

平成14年度〜平成17年度

１．はじめに士郎

カメラによる撮影画像もある程度利用可能なことがわかっ

従来から海上交通の安全性が強く叫ばれているが，海難た。画像処理の手法としてここではフレーム間差分と背景

審判庁による統計からも海難による事故としては衝突事故

差分を融合した方法を用い，膨張，収縮などにより領域分が大きな割合を占めている。最近ではレーダーを搭載した割を行った。トラッキングにおいては船舶の個別識別とし船も多く，また GPS と電子海図などにより航行の安全性てそれぞれの船の運動特性，すなわち位置や速度の情報をを高める機器の導入も行われている。特に大型船ではレー利用した。船舶が監視領域にはいった時にタグ付けを行い，

ダーとコンピュータを融合した衝突予防装置（ARPA）の

船舶の位置，速度を観測し，予測フィルタにより予想位置搭載も義務付けられていて安全性の向上に役立っている。

を求め，相関により個別の船舶の識別を行った。船の重な

海上交通の輻輳海域では船の種類や大きさ，運動性能がりが少ない場合は個別の船舶のトラッキングが有効に行え

様々に異なるものが混在しており，またプレジャーボー

ることを確かめた。今回実施した追跡中の船舶画像の例を

トや漂泊中の遊漁船も多く，それだけ事故の危険性も高く

図１に示す。

なっている。見張りが不十分であることが衝突事故の原因としてはもっとも大きい。また最近では AIS の導入により衝突予防，海上管制に大いに役立つことが期待されている。
しかし依然として見張り業務は重要であることには変わりない。見張りは死角が生じたり，疲労などによりおろそかになったりすることが少なからずある。そこで可視光カメ
ラ，赤外線カメラなどを用いて船舶の検知，トラッキング
を自動的に行わせ，見張り業務の支援を行う方法についての検討を行った。
２．研究の概要
画像センサとしては赤外カメラのほか低照度カメラ，暗視カメラについても実験を行った。中赤外領域に対応した

図１

量子型センサ（冷却型），非冷却型赤外センサ，低照度カ

追跡中の船舶画像の例

メラを用いて夕方から夜間にかけて観測実験を実施した。
船舶画像の取得は東京湾の入り口で浦賀水道航路を見渡

４．考察せる三浦半島観音崎の東京湾海上交通センタのそばで行っ船舶の特徴量を利用してトラッキングの精度を向上するた。解析には移動体の抽出，個別船舶の識別，トラッキン試みを行った。特に運動特性に注目して解析を行った。画グについてフレーム間差分，背景差分，膨張収縮などの画面の途中からの重なりその後分離する場合には，かなり効

像処理のアルゴリズムを適用した。また船舶を個別に識別

果的にトラッキングが行えた。しかし，速度が大幅に変化

してトラッキングを行うために輝度の強さやその分布だけする場合や，重なりあう船の大きさがかなり異なる場合なでなく，船舶の運動の方向や大きさに関する特徴量を利用

どでは，うまくいかないことがあった。今後の研究としてした。観測された移動ベクトルを利用して運動の予測を行

は各種の状況にも柔軟に対応できるアルゴリズムの改良をい，船舶同士が交差した状態から互いに離れていく場合に進めるとともに，船舶の特徴量を更に有効に活用して，よ速やかにトラッキングが継続可能な試みを行った。

り信頼性，頑健性のある方法を検討していきたい。

３．研究の成果

掲載文献

実験の結果，冷却型に比べて感度の劣る非冷却型赤外線― 103 ―

・電子航法研究所研究発表会講演概要（H16.6）

AIS 情報の VTS（船舶通航業務）への活用に関する研究【基礎研究／一般勘定】
担 当 部

管制システム部

担 当 者

○塩地

研究期間

平成15年度〜平成16年度

誠，白川

１．はじめに昌之，矢田士郎

その後，1998年に IMO 決議 MSC74（69）にて AIS の性能

船 舶 自 動 識 別 装 置（AIS） は， 放 送 型 自 動 従 属 監 視要件を定め，2000年に SOLAS（Safety of Life at Sea; 海上（ADS-B）の一種で，船舶の位置，速度 , 針路等の動的情報

人命安全）条約を改正して AIS 搭載義務船舶と搭載期限

および仕向港 , 積荷等の静的情報を交換できるので，船舶を定めた。また，ITU は検討の結果を AIS の（無線通信の衝突防止はもとより，船舶通航業務（VTS）に AIS 情報設備としての）技術基準，ITU-R M.1371-1にまとめ，IECを活用することで，きめの細かい航行管制業務および航行（International Electrotechnical Commission；国際電気標援助業務を実現でき，航海の安全と効率に寄与すると期待準会議）は，AIS の検査規格として，IEC61993-2を定めた。

されている。IMO（国際海事機関）により2002年７月か

また，IALA は AIS の運用基準として AIS Guideline を定ら2004年12月までに，対象船舶への順次搭載が義務化されめた。これらを受けて，IMO は2001年に現在の SOTDMAたため，AIS の急速な普及が見込まれる現状である。

方式の AIS を国際標準として制定した。

本研究は，AIS が本格的に普及した状態での AIS 情報を

2002年７月の AIS 搭載開始の後も，IMO は，国際航海含む VTS の運用上発生する問題点を明らかにすることを船舶の搭載期限を2004年12月までに早める決定を行った。

目的とする。

また，SOLAS 条約の対象とならない船舶にも AIS の搭載を推進するため，より簡易な AIS クラス B が提案された。

２．研究の概要

小型貨物船，漁船からプレジャーボートまでが対象に考本研究は２年計画であり，平成15年度は，AIS と AIS を

えられ，いくつかの方式が提案されている。（SOLAS 条約活用した VTS 業務（船舶通航業務）に関して，IMO 等で対象船舶に登載中の AIS はクラス A と呼ばれる。
）IALAの検討の状況を調査するとともに，関連システムの開発動

では AIS クラスＢの運用基準（AIS Guideline Ed.1.1）を，向について調査した。また，海上保安庁東京湾海上交通セ

IEC では技術検査基準（IEC62287）を現在検討中である。

ンターに導入中の AIS 陸上局と AIS/VTS 統合システムのこのほかにも，AIS 陸上局の運用方式，AIS を用いた航法調整・試験の状況について調査した。16年度は，調査を継援助の方式，AIS の SAR（Search and Rescue）応用など

続するとともに，AIS/VTS 通信シミュレーションを実施

が現在も検討されている。また，AIS を統合表示するため，した。

船舶レーダー等の技術基準の変更も検討されている。

３．研究成果3.2

3.1

IMO 等での検討の状況および開発動向の調査

AIS 陸上局の運用状況

国土交通省のプロジェクトの一環として当所が行った

AIS は，当初，ヨーロッパ北部の輻輳海域や運河地帯

AIS/VTS 統合表示と ID 自動付与の研究成果を踏まえ，海で航行の安全を図るため，船舶の情報を他の船舶や港上保安庁は東京湾海上交通センターに AIS を導入し，平成

湾・運河の管理者（VTS）に通知する応答装置（トラン

16年７月１日より運用を開始した。VTS 管轄エリア内にスポンダ：当時は DSC 方式）として開発され，運用が試

３つの AIS 陸上局が，エリア外に４つの AIS 陸上局が設置みられていた。そして，1988年に，IALA（International

され，これらと観音埼の東京湾海上交通センターの間は通Association of Marine Aids to Navigation and Lighthouse

信回線で結びばれている。VTS 運用管制卓レーダー画面

Authorities: 国 際 航 路 標 識 協 会 ） が，VTS 委 員 会 内 に，

上に AIS ターゲットも合成表示され，その脇に AIS 専用の

AIS の国際規約制定と活用推進を検討するための専門組織

液晶表示パネルが設置され，電子海図上に AIS ターゲットを立ち上げた。IALA での提案は IMO でも検討され，経が表示される。また，VTS レーダー圏外を対象に AIS 専

緯を経て，1997年に IMO は，スウェーデンで考案された用卓が設置され，同様の AIS 専用の表示パネルにてレーダ

SOTDMA（Self Organized

エリア外の広範囲の海域まで，船舶の動静が把握，
メッセー

TDMA; 自 己 管 理 型 時 分 割多元接続）による Broadcast 方式を取り入れた AIS の周波ジ送受信が行えるようになった。

数割り当てと無線技術上の検討を ITU と IEC に依頼した。

― 104 ―

運用開始直後のスロット使用状況は，3.1％（７つの AIS

陸上局平均）であった。船舶からの受信はデータの設定誤

AIS は，「CH A」「CH B」の２チャンネルを同時使用するりがたまに見られるものの，通信技術上の問題はなかった。

ので，合わせると1分間に4500個の通信スロットが存在す

ただし，
陸上局メッセージを試験的に運用してみたところ，る。

通信スロットをかなり占有して，AIS 搭載船舶が使える通信スロットととの兼ね合いを検討する必要がある。

最近の東京湾内通航量：AIS 船舶100隻のシミュレーショ
ンでは，通信に問題はなかった。AIS 船舶500隻（東京湾

さらに，現在，伊勢湾，備讃瀬戸，関門海峡の３つのを1日に通航する全船舶が AIS を搭載と仮定）して高速で

VTS センターに AIS が整備中で，来年度以降も，輻輳海

移動（通信頻度が高くなる）する設定では，通信量が90％域と日本沿岸のほとんどを AIS でカバーする計画である。

に達し，「ロビンフッド」現象が何度か発生した。

3.3

４．考察

AIS/VTS 通信シミュレーション

開発済みのシミュレーションソフトウエア「擬似 AIS 通

AIS の国際的な動向は，漁船，ヨットなどの小型船舶向

信トラフィック発生ソフトウエア」
により，シミュレーショけの規格である AIS-B クラスの制定が16年度中に行われそンを実施した。

うな様子である。1000ドル AIS 装置を目指して開発中の同ソフトウエアは，実用 AIS 装置に搭載されている通信メーカーありとの情報もある。義務船舶局でない小型船舶

管理プログラムを可能な限り組み込み，スロット reuse（通が，メリットを感じて搭載してくれるかどうかで，市場の称 : ロビンフッド現象）が起った場合を含め，AIS 通信規

発展のみでなく，AIS 陸上局側の対策も影響を受ける恐れ

約にある機能を一部制限があるものの搭載した。また，陸がある。AIS 陸上局の動向としては，AIS 先進圏である北上局用メッセージ送信機能を持つ擬似 AIS 陸上局モデル

欧で，「AIS サーバー」を介して国を超えての情報交換がを（例えば東京湾を囲むように）数局配置した設定も可能

試みられている。また，AIS 陸上局の設置場所の選定（サにして AIS 船舶局と AIS 陸上局間の通信を検証できる。

イティング）に電波伝搬シミュレーションソフトを用いて，AIS １局ごとに1つのサブプログラム（画面上では，１

なるべく少ない陸上局数で（場合によってはアンテナに指つのウインドウ）が実行されるので，STDMA（自己管理

向性を持たせて）必要な覆域の実現を試みる例があった。

型 TDMA）の動作を実際に近い形でシミュレーションで

AIS 船舶が増加したときの問題はほとんど取り上げられてきる長所がある。逆に，局数（船の数）が多くなると，計いない。反対にあまり配備の進んでない地域もあり，外洋

算速度が長くかかる。

では AIS 搭載船と非搭載船が混在する状況が続くと見ら図１にその表示画面の例を示す。この図の一番得前に表れる。

示されているウインドウは，ある船舶（MMSI（船舶番号）

一方，わが国沿岸のような輻輳海域では，AIS 搭載船舶が000000002）の AIS 装置内の「スロット管理テーブル」の密度は高くなり，通信スロットの局地的な逼迫も予想さの内容を表示したものである。AIS 通信規約では，１分間れるので，本研究のような AIS 通信シミュレーションは今を１フレームと決めて，それを2250個の通信スロットに分後も必要と考えられる。

割し，それぞれの AIS 装置が，使いたいスロットを予約宣言することで，お互いに重ならないようにして通信を行う。

掲載文献
⑴

塩地

林

誠，水城南海男，矢内

健，大塚

賢:

崇雅，中島

AIS 情報による海上交通管理シス

テムの高度化 ，電子航法研究所
予稿集
⑵

敏和，小

第３回

研究発表会

誠，水城南海男，矢田士郎，矢内崇雅，中島

23項，（2003.6）

塩地

敏和，小林

健，大塚

賢:

AIS 情報による海上交

通管理システムの高度化 ，電子情報通信学会

ソサイ

エティ大会，（2003.9）
⑶

塩地

小林

誠，水城南海男，矢内

健，大塚

賢:

崇雅，中島

敏和，

AIS 情報による海上交通管理シ

ステムの高度化 ，AIS セミナー「AIS の現状と展望」，
図１

AIS 研究会（於，東京海洋大学）（2004.1）｢ 擬似 AIS 通信トラフィック発生ソフトウエア ｣（AIS 通信シミュレータ）表示画面の例― 105 ―

状況・意図理解によるリスクの発見と回避【受託研究／一般勘定】
担 当 部

管制システム部

担 当 者

塩見

研究期間

平成16年度〜平成18年度

１．はじめに

格一

３．研究開発内容

本研究は，文部科学省系の外郭団体である科学技術振興

3.1

東北大学との共同研究機構による科学技術振興調整費による受託研究であり，特平成16年度には，東北大学殿との共同研究により，発話に政府がその研究開発が行政において重要と考える課題

音声から算出されるカオス論的な指標値が，発話者に運動（重要課題解決型研究―交通事故対策技術の研究開発）に性負荷を加えた場合の疲労及び回復過程と強い相関関係を対する公募から選考されたものである。

有することを確認した。

本研究は筑波大学の稲垣敏之教授を代表者として，筑波実験は，自転車型のエルゴメータと呼ばれる運動負荷装大学，産業技術総合研究所，海上安全技術研究所，交通安置を利用して行い（図１参照），発話音声は，運動以前と

全環境研究所，他と実施するものであり，当所は，東北大運動後（直後，２，５，10，20，30，40，50，60分後）に学と鉄道総合技術研究所と共に，運転者の心身状態を評価

30秒程度の朗読音声を収録することにより行った（実験結する技術の開発と検証を受け持っている。

果については図２を参照）。
男子大学生10人を被験者として行った実験であり，運動

２．当所の役割分担

性疲労により発話音声から算出されるカオス論的な指標値

本研究において，当所は，東北大学と鉄道総合技術研究が低下し，その後の回復により，指標値についても運動開所と共に，当所が1998年より開発を進めて来た発話音声に始以前のレベルに戻っていることが確認された。この現象

より発話者の心身状態を評価する技術を，トラック等の車は，運動性疲労によっては，運動直後は筋肉中の乳酸の代両の運転手の心身状態の管理に適用できるように実用化を

謝に多くの酸素が消費されるため，肉体は，その脳の活性進める役割分担を受け持っている。

度を上昇させる程には酸素を供給できない，と解釈される。

本研究は，研究協力者と共に発話音声による心身状態評
価技術の適用範囲を明確にし，更に車載型システムとして発話音声から算出される指標値を脳活性度指数と呼ぶことの妥当性が示されたと考えられる。

実現するために必要となる要素技術を明らかにし，またこれを獲得することにより実用システムの機能評価用プロト

3.2

鉄道総合技術研究所との共同研究

タイプを実現することを目的としている。
平成18年度には，

鉄道総合技術研究所殿との共同研究においては，発話音

試作システムを利用した実車実験を行えるように研究開発

声から算出される脳活性度指数が，脳機能のどの部分と相を進めている。

関を有するものであるのか，即ち，脳活性度指数は大脳新脳活性度指数
550
540
530
520

運動開始以前の５回の朗読の平均

510
500
490

運動終了10分後から60分後までの平均

480
470

運動終了直後から10分後までの平均

460
450

0

5

10

15

20

25

朗読経過時間（秒）図１

エルゴメータ運動

図２― 106 ―

運動前後の脳活性度指数の変化

30脳活性度指数

正答率
（％）

520.0

正答率 ／ 平滑正答率

100.0

正答率
（％）

脳活性度指数
520.0

100.0

正答率 ／ 平滑正答率

500.0

99.0

500.0

480.0

98.0

480.0
95.0

460.0

97.0

460.0

440.0

96.0

440.0

脳活性度 ／ 平滑脳活性度
420.0
12：00

18：00

00：00

06：00

12：00

420.0
12：00

18：00

時刻

被験者１

図３

脳活性度 ／ 平滑脳活性度
95.0
18：00

00：00

06：00

被験者２

90.0
18：00

12：00

時刻

三択問題正答率と発話音声による脳活性度の経時的な変化

皮質の中枢系の機能に相関するものであるのか，或いは大する他なさそうである。

脳旧皮質の自律神経系の機能に相関するものであるのか，と言ったことを明らかにするための実験を行った。

２）トラック運転手等から，分析に適当な音声の発話を得

実験は，２人の被験者を不眠状態に置くことにより行っるためのインタロゲータの開発。

たものであり，２時間おき（実験の最初と最後は１時間おインタロゲータの開発にあたっては，自然な発話を行っき）に心身状態計測作業を行わせながら，同時に朗読音声てもらうために，ラジオ番組を想定した問い掛けシナリオの収録を行った。

を12時間分作成し，3名の声優さんに，様々に運転手さん

図３は，２人の被験者の三択問題正答率と発話音声からに問い掛けてもらえるようにプログラムを作成した。

算出された脳活性度指数値の変化をプロットしたものであり，いずれも時間の経過と共に低下していることが理解さ

上記以外にも，現状の信号処理においては人間が行わなれる。三択問題正答率と脳活性度指数との相関係数は，被ければならない作業を効率化するためのソフトウェア開発

験者１において0.49（明らかに相関がある。
），被験者２にや，リアルタイムに音声データをストリーミングするため

おいて0.66（強い相関がある。
）であり，朗読音声から算のソフトウェア開発等，幾つもの開発を並行して進めてい出される脳活性度指数値が，発話者の中枢系の機能活性度る。

を示すものであることが確認された。
４．おわりに
3.3

その他の研究開発

重要課題解決型研究においては，開始から十年後の実用当所では，上記共同研究として行った実験以外にも，発化が想定されているが，本研究項目においては，東北大学

話音声分析システムを車載型装置として実現するために，

殿と鉄道総合技術研究所殿の多大なご協力を得たことによ以下の要素技術に係る研究開発を並行して行っている。

り，発話音声から脳活性度が評価可能であることに対する認知度と信頼度の向上が果たされ，併せて様々な分野から

１）自動車等の運転席等の騒音環境における運用を可能と期待の声も聞かれる状況となっており，従来よりご協力いするために，マイクロフォン特性の調査と，その特性

ただいている共同研究者各位における研究開発も従前に増を補正するためのフィルター技術の開発。

して積極的に進められている。

調査においては，一般道及び高速道路で実車運転席におけるノイズレベルを測定すると共に，様々な形式のマイク

現時点において，我々は，予想よりもかなり早く，車載型実用システムが提供できると考えている。

ロフォンを使用して，発話音声と環境雑音の比を計測した。
現時点までの調査結果からは，マイクロフォンを運転席に掲載文献設置した場合には，カオス論的な信号処理に十分な信号雑⑴音比を実現できそうもなく，今後の製作を進める試作シス
テムにおいては，耳掛け型のマイクロフォンの使用を想定

塩見格一

発話音声による大脳活性度評価技術の現状と可能性， 信学技報安全性研究会，May，2004．
⑵― 107 ―

http://www.siceca.org

高度船舶交通管制システムに関する研究【受託研究／一般勘定】
担 当 部

管制システム部

担 当 者

○塩地

研究期間

平成12年度〜平成16年度

誠，矢田

１．はじめに士郎，白川昌之

局が整備される計画である。

船舶自動識別装置（AIS）
は，
放送型自動従属監視（ADS-B）（注１）：当初は，「IT を利用した次世代海上交通システムの一種で，船舶の位置，速度 , 針路等の動的情報および仕向の技術開発」と称した。

港 , 積荷等の静的情報を交換できるので，船舶の衝突防止はもとより，船舶通航業務（VTS）に AIS 情報を活用するこ

２．研究の概要とできめの細かい航行管制業務および航行援助業務を実

本研究は５年計画であり，高度船舶交通管制システムの現でき，航海の安全と効率に寄与すると期待されている。

ハードウエア面とソフトウエア面の２つのサブテーマにつIMO（国際海事機関）により国際航海については2002年７

いて実施した。

月から2004年12月までに，対象船舶への順次搭載が義務化⑴

されたため，AIS の急速な普及が見込まれる現状である。

AIS 情報の導入による海上交通管理システムの高度化（ハードウエア面の研究）

このような背景から国土交通省は平成12年度から５ヵ年

現在海上交通管制に使用している VTS レーダシステム

計画でプロジェクト「IT を活用した船舶の運航支援のたでは，レーダ画像の中から，船舶のエコーを自動で識別しめの技術開発」（注１）を開始した。本受託研究は，このて，レーダ画面上に図形（白丸に進行方向を示す線分を付

プロジェクトの一環として行うもので，AIS 情報の導入にけた形）で表示する。そのままでは，船の名称などは分かよる海上交通管理（VTS）システム及び輻輳海域におけらないため，レーダ運用者が VHF 無線電話でその船舶とる海上交通流制御技術の高度化を主な目的とする。

連絡を取り，航路通報データ（船名，トン数，船種，通過予定時刻等）と照合し，手動で ID を付与している。
本サブテーマの目標は，この ID 付与作業を，AIS 情報を活用して自動的に行うこと，及び AIS と VTS レーダのターゲット画像をひとつの画面に合成表示することにより，VTS レーダの機能向上を図ることである。
平成12年度に AIS 陸上（実験）局とデータ収集装置を製作した。平成13年度に，AIS/VTS 表示方式の開発試作（図２参照）を行うとともに，AIS 実験局を船舶に搭載して東京湾を航行させて AIS 通信実験（わが国初）と表示方式の

図１

東京湾海上交通センター

評価を海上保安庁と共同で行った。

運用管制卓

なお，
危機管理問題（テロ対策）の国際的な高まりの中，
AIS の船舶搭載期限が早められ，海上保安庁の導入計画も前倒しされ，AIS 陸上局の設計に必要な技術（自動 ID 付
与と画像合成）の確立が最優先で求められた。
このため，研究途中で計画を変更し，同技術の研究を集中的に行って，平成14年中に研究結果を纏めた。
これは運技費による成果として，早速，海上保安庁の海上交通センターへの AIS の導入の設計資料として活用された。平成15年度末には AIS 陸上システム第１号機が東京
湾海上交通センターに設置され，慣熟期間を経て平成16年
７月より運用を開始した。続いて，平成17年３月には備讃
瀬戸，関門海峡，伊勢湾の各海上交通センターに AIS 陸上― 108 ―

図２

AIS/VTS 統合表示方式の試作評価

AIS データと VTS レーダデータとの比較を行い，VTS
レーダの船舶ターゲットへの AIS による自動 ID 付与方式

３．研究成果3.1

AIS 情報の導入による海上交通管理システムの高度化を開発した。平成14年度も，８万トン巨大船を対象に実験試作した AIS/VTS 統合表示方式は，AIS ターゲット及と評価を実施した。その成果は，海上保安庁の実機の設計

び VTS レーダ・ターゲットをリアルタイムに表示する。

に活用された。

また，画面上で任意に選択（マウスでクリック）した AIS

平成14〜15年度に AIS システム（陸上局−船舶局）の性

搭載船舶の AIS 情報表示（静的情報，動的情報）も行える。

能評価として，今後 AIS が多数の船舶に搭載された場合にターゲットの表示は，次の３種類を任意に切換えられる。

AIS 船舶―陸上局間の情報伝達･通信が問題なく行えるか①

評価するため，計算機シミュレーションなどによる検討を行った。

単純重畳表示： AIS ターゲットとレーダターゲットを単純に重ね合わせて表示する。
②

レーダ優先表示： 両ターゲット情報をシステム内部で連結させ，レーダターゲット位置で優先表示する。
つしま
巨大船

③

��������

AIS 優先表示 ： 両ターゲット情報をシステム内部で連結させ，AIS ターゲット位置で優先表示する。

海ほたる

AIS データとレーダデータを上記の基礎データを用いた
基本的なマッチング・アルゴリズムに従い合成し，当該装置の画面にターゲットを表示する。
②と③の表示には，AIS と VTS のターゲットから同一船舶のものを照合する必要があるので，AIS 搭載船舶の実験結果を参考にして，「マッチング・アルゴリズム」を作成した。なお，実験結果は，AIS と VTS の位置の差は大きいところで70〜120m 程度，速力差は大きいところで±２〜３ knot 程度，針路差は大きいところで±30〜40°程度であった。
図３⑵

ID 付与作業を自動化するため，次の２段階の処理から

実験船舶航行コース地と AIS 陸上実験局の様子

なる「自動 ID 付与アルゴリズム」を構築した。

輻輳海域における海上交通流制御技術の高度化（ソフ① AIS ターゲットへの ID 自動付与

トウエア面の研究）

AIS データの MMSI（国際船舶識別符号）番号を手がか

高度船舶交通管制システムに搭載する新しい交通流制御

りとして VTS システムの航路通報データを自動検索し，のためのソフトウエア（計算機ツール）の研究を，大阪大付与予定の ID を捜し出し，AIS ターゲットに自動的に付学との共同研究により実施した。

与する。

大阪大学で実績がある（人工知能船長モデルによる）船

② AIS ターゲットとレーダターゲットの合成処理

舶の「移動方向シミュレーション・システム」を発展さ

AIS ターゲットとレーダターゲットを合成する際に，せ，与えられた条件下での船舶交通流を再現･予測する輻

AIS ターゲットに付与されている ID をレーダターゲット

輳海域交通流シミュレータの開発と改良を，平成12年度かへも自動的に付与する。

ら15年度にかけて行った。この間，性能向上の他，シミュこれらの技術を盛り込んだ AIS/VTS 統合表示方式の評

レータと通信装置付模型船を連接して避航実験を行うとと価実験を対象 AIS 船舶を替えて２度行った。その時の表

もに，AIS 装置や電子海図との統合も試みた。

示画像の例を図４に示す。レーダターゲットは白丸で表示

平成16年度は，現在の海上交通データに即した海上交通

され，白の線分で進行方向を示す。AIS ターゲットは赤三シミュレーションの実施を目指し，東京湾海上交通セン

角で表示され，赤破線は船首方向，赤実線は対地針路を示

ターとの連携を図るため，東京湾海上交通センターのデー

す。画面の下方へ航行している船舶が，緑色の航跡を残し

タから船舶交通流データを抽出して，シミュレーションにながら，画面の左方向へ舵を切り始めたところで，AIS ター

必要なシナリオデータを作成する手法を開発し，ツールをゲットでは船首の方向（赤破線）が変わり，対地針路（赤構築した。また，AIS 陸上局の配置計画に役立つよう，輻

実線）は慣性のため，少し遅れて追随している。レーダター

輳海域交通流シミュレータに AIS 通信機能を加え，AIS 送

ゲットの針路（白実線）は，追尾処理により算出するため，

信を含んだシミュレーションを実施した。

AIS に比べて，変化が遅れている。

― 109 ―

図４

AIS/VTS 統合表示方式評価実験

図６

表示例

２船間における避航実験

本研究の成果を活用して，図５に示すように，海上保安
庁は東京湾海上交通センターに AIS を導入した。VTS 管
轄エリア内に浦安，本牧，観音埼の３ AIS 陸上局が，エリア外に勝浦，野島崎，伊豆大島，石廊埼の４ AIS 陸上局が設置されている。観音埼の東京湾海上交通センターでは，これらを通信回線で結び，AIS 情報を VTS システムと統合して活用する。また，VTS レーダエリア外の船舶情報
も AIS により取得可能となり，広範囲の海域での船舶の動静が把握できるようになった。

図７

交通流シミュレーション実行例（東京湾）

避航実験を図６に，東京湾の交通流を図７に示す。
図７では，船舶は航行状態に応じて緑色，青色，赤色で色分けされており，それぞれ通常，追い越し，避航を表している。また，○印から延びる矢印は，その方向と長さがそれぞれ針路と船速を表している。東京湾は世界有数の過密海域であり，浦賀水道付近では多数の船舶が集中する輻輳海域となっていることがわかる。
また，AIS 陸上局を経済的･合理的に配置するためには，
図５3.2

海域内の場所ごとに発信頻度を知る必要があるが，AIS

東京湾海上交通センターでの AIS 導入

は，船舶の速度，回頭率等に連動して送信頻度が変わるの

輻輳海域における海上交通流制御技術の高度化

で，船舶の動きも考慮する必要がある。同シミュレータは輻輳海域シミュレータを開発してその改良を続け，16年

人工知能船長モデルによる複数船舶間の避航も再現する上度は東京湾海上交通センターと連携のため，「輻輳海域シに，AIS 通信機能により，その動きに合わせた AIS 交信数

ミュレータ用データ抽出ツール」を開発した。これにより，と交信位置を把握できる。特に，避航措置が多い輻輳海域

同シミュレータが海上交通センターに導入された際に，最に対する予測には有効な手段である。図８に東京湾を対象

新の交通流データに基づくシミュレーションが随時実行でにした実行例を示す。AIS 通信が行われた場所ごとに通信きるようになる。

頻度（一定時間内の通信数）を３次元的グラフで表してい輻輳海域シミュレータの実行例として，２船間におけるる。AIS の通信頻度の高いところが航路に沿っていること― 110 ―

や，港の出入り口付近も，船舶の速度は遅くても，通信のVTS センターに AIS 導入の工事が進められており，来年頻度は高いことが分かる。

度以降も，輻輳海域と日本沿岸のほとんどを AIS でカバーする計画である。
AIS スロット分量の検討にも計画立案時にも，輻輳海域
交通流シミュレータの活用が可能で，広範囲の対象海域
AIS 陸上局の配備を想定して交通流シミュレーションを実施し，AIS 陸上局の位置や数に関する検討が行える。
同シミュレータを海上交通センターに導入すれば，最新の交通流データに基づくシミュレーションが随時実行でき，輻輳の予測とその対策（航路情報，安全情報の AIS による通達など）立案にも効果が期待できる。
５．まとめ
国土交通省総合政策局の「IT を活用した船舶の運航支

図 8

輻輳海域交通流シミュレータによる AIS 通信シミュ
レーション結果例

援のための技術開発」の一環として，電子航法研究所は，受託研究「高度船舶交通管制システムに関する研究」を実
施した。

４．考察等

そのうち，ハードウエア面の研究として「AIS 情報の導海上保安庁によれば，16年７月の AIS 運用開始後の効入による海上交通管理システムの高度化」を，ソフトウエ

果として，① AIS で船舶の位置が確認できるので，無線電ア面の研究として「輻輳海域における海上交通流制御技術

話による位置通報が省略でき，船舶の動きに目を配る時間の高度化の研究」を，実施してきた。両者は連携して進めが増えた。②レーダーのブラインドエリアや接岸中の船舶る計画だったが，国際情勢の変化により，AIS の船舶搭載も識別できるようになった。③レーダーの分解能以下に近の期限が早められ，海上保安庁の VTS への AIS 導入計画

づいた船舶や豪雨中の船舶も識別できるようになった。④も前倒しされることになった ｡ このため，ハードウエアのDGNSS 放送（AIS 陸上局から GPS 補正データを送る機能）研究を海上保安庁の計画に合わせて前倒しで実施した。

の効果か，AIS 搭載船舶の通報位置の精度が高く改善されそのハードウエアの研究成果を活用して，海上保安庁は東ているようだ。…等が挙げられている。また，
航海者
（船長）

京湾海上交通センターに AIS 陸上局を開設して AIS 情報の声としては，①相手船と通話する際，AIS であらかじめを VTS システムに導入し，平成16年７月１日より運用を

船名の確認ができる。②気象情報が入手できる。と好評な開始した。

一方，③ AIS 基本装置のパネル操作が面倒なようで，各種

ソフトウエアの成果である輻輳海域シミュレータは，の機能が十分使い込まれていないようである。
（操作の不ハードウエアが先行したため，同時搭載にはいたらなかっ

要な DGNSS 放送受信はよく使われている。
）

たが，C 言語で開発された移植性の高いプログラムである

当初心配された通信スロット占有率は３％程度で，AIS搭載船舶が着実に増えても，十分余裕がある。今後 AIS 船

ので，廉価で高速な UNIX あるいは Windows PC に搭載して，VTS センターに配備することが可能である。

舶の急増があっても，VTS レーダー管轄エリア（東京湾内全てと出入り口まで含む）には３つの AIS 陸上局がある

掲載文献

ので，受信区域を分担して運用すれば対応可能である ｡⑴

Hasegawa, K., Shigemori, Y. and Ichiyama, Y.:

また，海上保安庁では，航海の安全に有効な情報を陸上"Feasibility Study on Intelligent Marine Traﬃc局（VTS センター）から，AIS メッセージとして送信す

System", Proc. of 5th IFAC Conference on

ることを目指しており，試験的に運用してみたところ，陸Maneuverability and Control of Marine Craft",

上局メッセージは割り当て優先度が高い上に，通信量もpp.327-332,（2000）

多くなりがちであることから，本研究での検討と同様に，⑵

AIS 搭載船舶が使用可能な通信スロットを減少させる可能性があり，運用方法の検討が必要とされている。

長谷川和彦 :" 海の ITS と自動化の皮肉 ", Engineering

News，大阪大学 , 15, 2001.
⑶

さらに，現在，伊勢湾，備讃瀬戸，関門海峡の３つの― 111 ―

長谷川和彦，桐谷誠司，立川功二 : " 輻輳海域シミュ

レータによる代替航路評価 "，関西造船協会講演論文集 ,第16号，pp.71-74, 2001/5.
⑷

長谷川和彦，田代⒃

剛，立川功二 :" 仮想海上交通セン

ターによる航海支援システム "，関西造船協会講演論文⒄

塩地

誠：" 高度船舶交通管制システムに関する研究"，平成14年度 IT を活用した船舶の運航支援のための技

長谷川和彦 , 立川功二：" 輻輳海域シミュレータと海の ITS"，計測自動制御学会関西支部シンポジウム講演

術開発成果報告書，第３章 ,⒅

論文集，pp.184-189, 2001/10.
⑹

誠，矢田士郎，他 : " 高度船舶交通管制システ

ムに関する研究 " 平成14年度受託研究報告，2003.3

集 , 第16号 , pp.75-79, 2001/5.
⑸

塩地

塩地

林

Hasegawa, K., Tashiro, G., Kiritani, S. and誠，水城南海男，矢内

健，大塚

稿集
⒆

崇雅，中島
第３回

研究発表会予23項，（2003.6）

M. Endo and K. Hasegawa: "Passage Planning

International Conference on Methods and Models in

System for Small Inland Vessels Based on Standard

Automation and Robotics, pp.631-636.（2001）

Paradigms and Maneuvers of Experts", Proc. of⑺

水城南海男，塩地

誠 :" 高度船舶交通管制システムにInternational Conference on Marine Simulation and関する研究 " 平成13年度受託研究報告 ,2002.2⑻

水城南海男，塩地
大塚

賢，小林

誠，矢内

Ship Maneuverability（MARSIM'03）, Vol. Ⅱ RB-19-1-

崇雅，中島

敏和，

健，
："VTS における AIS とのマッチ

RB-19-9, Kanazawa, Japan,（2003/8）⒇

ングと表示に関する研究報告 "，電波航法研究会予稿，

塩地誠，水城南海男，矢田士郎，矢内

敏和，小林

健，大塚

管理システムの高度化 "，電子情報通信学会⑼

ティ大会，（2003.9）

長 谷 川 和 彦， 佐伯敏朗：" 海の ITS −輻輳海域 交 通

Hasegawa, K.:"Some Recent Developments of Next

時総会講演会講演論文集，No.024-1,（JSME Kansai）,

Generation's Marine Traﬃc Systems", Proc. of IFAC

4-13-14, 2002/3.

Conference on Computer Applications in Marine

水城南海男，塩地
賢，小林

誠，矢内

崇雅，中島

敏和，大

No.43, 2002（電波航法創立50周年記念号，（2002.3）⑾

Systems（CAMS'04）, pp. 13-18,（2004）

健，: "VTS における AIS とのマッチン

グと表示に関する研究報告 "，JACRAN.
水城南海男，塩地

塩地
林

健，大塚

崇雅，中島

敏和，小

賢 :"AIS 情報による海上交通管理システ

誠：" 高度船舶交通管制システム研究会（於，東京海洋大学）（2004.1）
長谷川和彦，横山伸介，塩地総合政策局技術安全課発行）2002年３月

船舶航行シミュレータの開発とその応用例 "，AIS セミ

林

健，大塚

崇雅，中島

敏和，小

賢 :"AIS 通信実験と VTS レーダとの画像

合成 "，電子航法研究所

第２回研究発表会予稿集

敏和，矢内崇雅 : " 輻輳海域

ナー「AIS の現状と展望」，AIS 研究会（於，東京海洋大学）（2004.1）
塩地

ｐ1-4，（2002.6）

茂，中島

量久，谷

口

誠，水城南海男，矢内

悟，森

誠，丹羽

援のための技術開発成果報告書，第３章 , （国土交通省⑿ 塩地誠，矢田士郎，他 : " 高度船舶交通管制システ

ムに関する研究 " 平成15年度受託研究報告，2004.3

K. Hasegawa, T. Pimentel, S. Yokoyama and S.

塩地誠：" 高度船舶交通管制システムに関する研究

Taniguchi :"Intelligent Marine Traﬃc Simulator for"，平成15年度 IT を活用した船舶の運航支援のための技

Congested Waterways", IA'02 Proc. of International

術開発成果報告書，ｐ34,

Symposium for Young Researchers on Modeling andtheir Applications, pp.181-186, 2002/10.

2004年３月

Hasegawa, K., Hata, K., Shioji, M., Niwa, K., Mori,
S. and Fukuda, H, :"Maritime Traﬃc Simulation in

Hasegawa, K. : "First Model ExperimentCongested Waterways and Its Applications", Proc.

of Intelligent Ship", Press Release, http://of The 4th Conference for New Ship and Marine

www.naoe.eng.osaka-u.ac.jp/˜hase/research/

Technology（New S-Tech 2004）

Marine̲ITS/pressrelease020119.html（2002）⒂

誠，水城南海男，矢内ムの高度化 "，AIS セミナー「AIS の現状と展望」，AISに関する研究 "，平成13年度 IT を活用した船舶の運航支

⒁

ソサイエ

流シミュレータ− "，日本機械学会関西支部第77期定

塚

⒀

崇雅，中島

賢 :"AIS 情報による海上交通（2002.3）⑽

敏和，小賢 :"AIS 情報による海上交通管理システ

ムの高度化 "，電子航法研究所

Tachikawa, K., ："Intelligent Marine Traﬃc Simulator
for Congested Waterways", Proc. of The 7th IEEE

2003年３月

塩地誠，他 :" 海の ADS-B

航空無線

第32号，2002.12

Kazuhiko HASEGAEA, Kazuhisa NIWA, Shigeru

AIS: 船舶自動識別装置 "，MORI and Hiroyuki FUKUDA, Makoto SHIOJI, :"Simulation-Based Master Plan Design And Its Safety― 112 ―

Assessment For Congested Waterways Management",
Proc. of

塩地

"Design for Safety" at Osaka Prefecture

究 " 平成16年度受託研究報告，2005.3

University,（Oct.28-30,2004）
塩地

（電子研

誠：" 高度船舶交通管制システムに関する研究 "，撮影提供）：口絵写真（AIS/VTS レーダー

画面：ベクトル表示の例）NHK 高校講座物理〔2005〕「IT を活用した船舶の運航支援のための技術開発」成果

テキスト，NHK 出版，2005年３月

報告会配布資料，ｐ26，2004年11月
塩地誠，他 :" 高度船舶交通管制システムに関する研塩地誠，長谷川和彦 ,：" 高度船舶交通管制システム

誠：" 高度船舶交通管制システムに関する研究 "，平成16年度 IT を活用した船舶の運航支援のための技術に関する研究 "，月刊共有船，No.404（2005-3）, ｐ52,

開発成果報告書，ｐ47,

2005年３月

2005年３月

TAAM を用いた福岡空港能力向上方策案についての運航シミュレーション検討【受託研究／空港整備勘定】
担 当 部

管制システム部

担 当 者

○蔭山

研究期間

平成16年度１．はじめに康太

一般に高速シミュレーションでは，遅延時間を基準とし単一滑走路の空港としては全国で最も過密な空港であるて代替案間での相対評価を行う。

福岡空港の処理能力は特に空港面では，ほぼ限界に達している。今後も増加を続ける航空需要への対応のために同空

３．研究成果港においては空港面の拡張が検討されている。

シミュレーションにおいては，滑走路進入誘導路の割り

本受託研究では , 昨年度の受託研究「福岡空港基本施設検討手法整備業務における TAAM シミュレーション」

当て変更，およびターミナル部分への平行誘導路の増設をモデル化し，その効果を検討した。

に引き続き，当所で所有する高速シミュレーション・ソ

TAAM 上にモデル化した各拡張案のシミュレーション

フ ト ウ ェ ア で あ る TAAM（Total Airspace and Airport

を実施し，その結果を昨年度の受託研究で基本モデルとしModeller）を使用して，上記の拡張に関わる検討を行った .

て TAAM 上に構築した現在の空港面構成モデルによるシ
ミュレーション結果と比較することで，拡張の効果を検討

２．研究の概要

した。

高速シミュレーションでは，計算機上で航空機の動きを

また，駐機スポットの位置などに基づいてシミュレー

モデル化する。空港面上の滑走路や誘導路の配置，運航上ション中の航空機の分類を行い，各分類について遅延時間の制約条件などの具体的なモデルに基づいた結果の取得がを集計することで拡張案による影響の駐機スポット位置な

高速シミュレーションでは可能である。近年では計算機どによる違いを検討した。

の性能の発展により，パーソナル･コンピュータなどの汎

また，長時間の遅延が発生する航空機について，シミュ用的な計算機上での高速シミュレーションの実施が可能とレーション実行画面などに基づき，遅延発生の原因を検討

なった。

した。

本受託研究で用いた TAAM は，代表的な高速シミュ

同時に TAAM に備えられた機能を用いて，各拡張案にレーション・ソフトウェアの一つであり，空港面をはじめおけるシミュレーション実行画面を動画ファイルの形式でとして，航空路・ターミナル空域を対象とした詳細なモデ記録した。動画ファイルにより，シミュレーション中の航ル化，およびモデル上でのシミュレーション実施を可能と空機の運航状況を発注者側に容易に提供することができしている。また，ルールベースの設定により，航空機の使た。

用スポットや誘導路などの指定が可能であるとともに，計算機上での運航状況のビジュアルな表現により，ボトル

４．考察等

ネックの状況についてシミュレーション実行画面からの確認を可能としている。

特に空港面を対象とした場合，TAAM 上でのシミュレー
ションは誘導路の配置などに関する具体的なモデルに基づ― 113 ―

いた結果の取得が可能であり，拡張の検討に有用な手法と

掲載文献

なりうる。

蔭山：「TAAM を用いた福岡空港能力向上方策についての

なお，本受託研究による検討結果は，受託研究報告書として発注者側に提出された。

運航シミュレーション検討報告書」，受託研究報告書，平
成17年４月．

― 114 ―

４
Ⅰ

概念設計，２周波 SBAS の性能要件調査，データ同化によ

衛星技術部

る電離層モデル精度向上検討，長期電離層データの調査お

年度当初の試験研究計画とそのねらい

よび電離層活動に関する資料を作成し ICAO NSP WG お

平成16年度における研究は，重点研究として承認された

よび SBAS 電離層会議に電離層シンンチレーションの影響

項目および行政当局の要望等を考慮して下記のように計画

解析結果を報告した。なお電離層解析関連の研究で客員研した。

究員２名を招聘している。

１．静止衛星型衛星航法補強システムの２周波対応に関する研究○

GNSS 高度計研究では，飛行実験による GNSS 高度と気圧高度の収集データに基づき，システムインテリングリ

２．GNSS 高度計の研究

ティの検討，移行時における問題点と改善方式の検討を

３．高性能な航空衛星通信システムに関する基礎研究行った。

４．高精度測位補正高機能化に関する研究○

５．高精度測位補正技術に関する研究は，符号分割多重接続（CDMA）方式による自動位置情以上のうち，１は平成16年度より新たに特別重点研究と報伝送･監視機能（ADS）の自己同期方式の検討，狭帯域して開始したテーマである。現在の GPS や GLONASS を方式 ADS の検討，パーティライン音声通信方式の概念検

GNSS として使用するには，インテグリティ（完全性）の討を行った。また，国際民間航空機関（ICAO）航空通信

確保，測位精度およびアベイラビリティ（利用性）の保パネル（ACP）ワーキンググループ会議および欧州とユー証のため補強システムを構築する必要がある。そこで，静ロコントロールが検討中の次世代航空衛星通信システム

止衛星を介して補強情報を配信する方式である静止衛星（NexSAT）会議に参加し，本研究での検討結果を報告し型衛星航法補強システム（SBAS）の整備が進められていている。

る。我が国では，運輸多目的衛星（MTSAT）による衛星○

航法補強システム（MSAS）の整備が，米国，欧州等では伝送速度を SBAS よりも高速にした場合の測位精度についそれぞれ WAAS，EGNOS の整備が進められている。一方て検討した。また，任意の伝送速度に対する測位精度を計において，GPS は新たな周波数（L5）の追加による性能算する手法を確立した。

向上が計画されている。現在の SBAS は１周波しか使用し○ないことから電離層活動の影響を受け易く，航空機の精密

き，所内の高精度測位補正技術開発プロジェクトチームに進入に使用するためには信頼度，有効性に限界があるが，より対応している。国土交通省における，準天頂衛星を利SBAS が２周波を利用できるようになれば精度，有効性が用した高精度測位補正技術および移動体への利用技術に関改善され精密進入を実現できる可能性が高くなることかする研究開発の一環として，高速移動体に適用可能で，から，２周波を利用し SBAS のインテグリティ，精度，利用つ，高い信頼性を確保できる高精度測位実験システムの性の向上を図るための研究を開始した。なお，経費は空港開発を実施している。今年度はテストシステムを用い，高整備特別会計によるものである。２，３は指定研究である。

精度測位補正システムで必要な電離層遅延推定方式，対２は，現在の気圧高度計に替わって将来的には GPS 等に

流圏遅延推定方式および完全性監視方式の検討を行ない，よる高度計の利用が考えられるので，この特性を明らかにSBAS 方式が利用可能であることを確認した。

高性能な航空衛星通信システムに関する基礎研究で高精度測位補正高機能化に関する研究では，補正情報

高精度測位補正技術に関する研究では昨年度に引き続し，必要な精度等の確保を検討するための研究である。３は，次世代の高速衛星データ通信方式に関する調査研究でⅢ試験研究の成果と国土交通行政，産業界，学会等に及ある。４は５に関連して，準天頂衛星による高精度測位補

ぼす効果の所見

正において，補正情報の伝送速度に関する検討を行う研究

現在，ICAO においては航法システムパネル（NSP），である。５は，平成15年度より６年計画で開始された，国航空通信パネル（ACP）等が組織され，新 CNS/ATM 構

家的プロジェクトである準天頂衛星を利用する高精度測位

想の実現に向けて国際的な技術基準作成および検証の作業

補正技術開発に関する，国土交通省･総合政策局･技術安全が行われている。また，SBAS を整備中の関係各国（日，米，課からの受託研究である。

欧州，加，印）が参加する静止衛星型衛星航法補強システ
ム（SBAS）相互運用性検討ワーキンググループ会議（IWG）

Ⅱ

試験研究の実施状況

や SBAS 関連技術の国際ワークショップ（SBAS 電離層解○

静止衛星型衛星航法補強システムの２周波対応に関す析会議等）が行なわれている。当部ではこれらの会議に代る研究では，２周波電離層遅延測定装置の要件調査および表を出席させ技術資料を提出して国際的な活動に寄与して― 115 ―

いる。また，国際 GPS 事業（IGS）に観測点としての参画用される。

を継続して行い，GPS 等のデータをインターネットを通じて提供している。

本年度の研究成果は，当研究所研究報告および研究発表
会，米国航法学会，電子情報通信学会，電気学会，日本航また，我が国においては，新 CNS/ATM 構想に沿って

空宇宙学会，日本航海学会等で発表している。

運輸多目的衛星（MTSAT）を中心とした航空衛星システ（衛星技術部長

惟村

和宣）

ムの整備が行われており，この整備にこれら研究成果が活

静止衛星型衛星航法補強システムの２周波対応に関する研究【重点研究／空港整備勘定】
担 当 部

衛星技術部

担 当 者

星野尾一明

研究期間

平成16年度〜平成19年度

伊藤

実

松永

１．はじめに

圭左

新美

賢治

坂井

丈泰

討，システム性能評価。

現在 GPS は，新たな周波数（L5）の追加による性能向⑶上が計画されている。現在の静止衛星型衛星航法補強シス
テム（SBAS）は１周波しか使用しないことから，電離層

電離層モデルの比較検討，データ同化による電離層モ

デル精度向上により，電離層遅延測定信頼範囲の改善。
⑷

ICAO 技術基準の策定に必要な２周波システムの機活動の影響を受け易く，航空機の精密進入に使用するため能・性能に関する資料の作成。

には信頼度，有効性に限界があるが，SBAS が２周波を利年次計画としては，平成16年度は，２周波電離層遅延測用できるようになれば，精度，有効性が改善され，精密進定装置の要件調査および概念設計，２周波 SBAS の性能要入を実現できる可能性が大きくなる。SBAS による精密進件調査，データ同化による電離層モデル精度向上検討，長入が可能になれば，就航率の改善等により航空利用者の利期電離層データの調査，電離層活動に関する資料の作成を便が大幅に向上し多大な便益をもたらすことから，その実行った。

現が強く望まれている。また，ICAO の航法システムパネ

平成17年度は，２周波電離層遅延測定装置周波数間バイル（NSP）においても，２周波を利用した SBAS について

アス除去アルゴリズム検討・RF 部開発，２周波対応 SVM

2007年までに検討が進められる予定であり，その技術基準検討・開発，電離層擾乱測定・解析，電離層長期データ調査・の策定に我が国も積極的に参画し，国際的な地位を高める

データ同化アルゴリズムの検討・開発を行う。平成18年度必要がある。さらに，電離層活動においても日本及び東南は，２周波電離層遅延測定装置マルチパス・干渉・対流圏

アジアは，米国，欧州と状況が異なり，日本独自の立場か

遅延除去アルゴリズム検討・データ処理部開発，２周波対

ら２周波を利用した SBAS のインテグリティ，精度，利用

応 SVM 検討，開発。１周波バックアップシステムインテ

性への影響を研究する必要がある。

グリティ算出アルゴリズム検討・開発を行う。平成19年度
は，２周波電離層遅延測定装置の電離層インテグリティ算

２．研究の概要

出アルゴリズム検討・開発及び２周波電離層補正実証実験，

本研究においては，CAT-I 精密進入に必要な電離層誤差

SVM 改良・２周波数システム評価評価，１周波バックアッ

補正及びインテグリティ情報生成アルゴリズムの開発，電プシステム実データシミュレーション評価を行う。

離層遅延測定装置開発による電離層遅延測定精度実証，新電離層観測に関しては，稚内，調布，那覇，宮古島，石垣

たなシステムの構成及び機能要件の作成，性能評価ツール

島での電離層シンチレーションデータの収集･解析および開発による性能向上に関する定量的な検討結果，予測され札幌，東京，福岡，那覇航空交通管制部での PS 信号受信るアベイラビリティ及びインテグリティの達成レベルに関を実施している。また，光学観測を併用して電離層プラズ

する検討結果を得ることを目的とし，以下の研究を行う。

マバブルの２次元形状等を測定する予定である。

⑴⑵

２周波電離層遅延測定装置，電離層遅延算出アルゴリ

また，客員研究員による，京都大学，名古屋大学と電離ズムを開発し測位精度及びインテグリティを向上する手層プラズマバブルの観測・評価，電離層遅延･シンチレー法を開発。

ション評価に関する研究協力を開始した。

性能評価ツール開発による２周波 SBAS 性能・機能検― 116 ―

さらに MSAS 開発の支援として，MSAS 技術レビュー

チーム四半期会議へ参加し，MSAS の安全性を確保するた

３．成果概要
3.1 ２周波電離層遅延測定装置の要件調査および概念設計

ＧＩＶＥ（ｍ）

めの活動の支援を行っている。

L1，L2C，L5用の受信機の要件について調査。全体構成，
信号処理回路，補足・追尾アルゴリズ，電離層遅延測定上問題となる周波数間バイアス，マルチパス除去，アンテナ

16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0

等について検討し，概念設計としてまとめた。
3.2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15

ＵＤＲＥ（ｍ）

図1．UDRE と GIVE のVDOP=1.5）

２周波 SBAS の性能要件調査

GPS L5，L2C，SBAS

ＶＡＬ＝10ｍ，ＶＤＯＰ＝1.5
ＶＡＬ＝12ｍ，ＶＤＯＰ＝1.5
ＶＡＬ＝15ｍ，ＶＤＯＰ＝1.5
ＶＡＬ＝20ｍ，ＶＤＯＰ＝1.5
ＶＡＬ＝50ｍ，ＶＤＯＰ＝1.5
ＶＡＬ＝50ｍ，ＶＤＯＰ＝2.53

関係（VAL=10m〜50m，

L5，GALILEO 信号の仕様，学会，

本周辺で生じる様々な TEC の変動について，定量的に把諸外国の動向調査等に基づき２波 SBAS の要件を検討し握するために長期間の GEONET データをベースとしたた。電離層シンチレーション，マルチパス，静止衛星バイ

TEC 観測データの解析を行い，TEC 変動の概略をまとめ

アスの解決，クロック・エフェメリス誤差の軽減，電離層

た。

誤差の軽減（電離層補正方式），複数信号利用方法，性能予測のための SVM が重要である。SBAS

L5，GALILEO

信号の仕様に付いては未定部分があり，調査を継続する必また，プラズマ圏の影響を考慮した電離層モデル GCPMについて IRI-TEC および GEONET-TEC との比較を実施
した。

要がある。

GCPM-TEC と IRI-TEC の差には以下のような特徴があ

誤差の大きな部分を占める電離層誤差と衛星のクロッ

る。

ク・エフェメリス誤差の観点から，CAT-I 精密進入を実現

GCPCM にはプラズマ圏が含まれているため全体的にするために，どの程度の性能が必要かを以下に述べる。

GCPM-TEC が大きくなっている。また季節変動があり，

図１は CAT-I 精密進入を含めた飛行局面の性能を得る

冬に大きく，夏に小さく（冬の半分以下）なっている。日ために必要な UDRE（クロック・エフェメリス誤差）と変動が存在し，高緯度になるほど差が小さくなっている。

GIVE（電離層誤差）の関係を VAL（垂直警報値）をパラ

GCPM-TEC と GEONET-TEC の差には以下のような特メータとして示したものである。CAT-I 精密進入
（VAL=12徴がある。2002年と2003年では季節変動の傾向が異なってｍを仮定）を実現するためには GIVE 値を3.5ｍ以下とし，いる。

かつ，UDRE を５ｍ以下に保つ必要がある。現在までの検討結果では，１周波システムの場合 GIVE は15ｍ程度ま

季節変動があり，冬に大きく，夏に小さくなる傾向にある。

で大きくなる場合があるが，L1，L5の２周波を使用した

高緯度になるほど差が小さくなっている。

場合 GIVE 値１ m 程度が得られるものと考えられており，
CAT-I 精密進入を実現できる可能性が高い。一方，UDRE

3.4

電離層活動に関する資料の作成

値５ｍ程度は現状で得ることができる範囲にあるが，大きICAO NSP WG および SBAS 電離層会議に電離層シンン

い場合は10ｍを越す場合もあり，UDRE の改善についてもチレーションの影響解析結果を報告した。また，「MSAS

検討の必要がある。また，VDOP の影響も大きく，衛星数

技術評価検討委員会」の「電離層作業グループ」においてを増大することも VDOP 改善のための重要な要素と考え「電離層の MSAS への影響について」の報告書の作成に寄

られる。

与した。

3.3

４．考察

データ同化による電離層モデル精度向上検討，長期電離層データの調査

GPS L5，L2C の 仕 様 は 決 ま っ て い る が，SBAS

L5，

電離層 IRI モデルについて，太陽黒点数をパラメータとGALILEO 信号の仕様は検討段階で，未定の部分があり今してモデル視線方向全電子数（TEC）と実データを同化。

後も調査を継続する必要がある。特に SBAS L5について限定されたデータであるが，日本全国で平均的に２ TEC

は，L5の利用方法，電離層補正方法によりメッセージ内（L1周波数での遅延32㎝）以下，最大10 TEC（約160㎝）

容が変わる，あるいはビットレートも変わる可能性がある。

以下の精度が得られた。電離層長期データについては，日また，3.2項でも述べたが，SBAS で CAT-I 精密進入を実― 117 ―

現するためには，２周波による電離層遅延誤差の改善ばかりでなく，UDRE，VDOP の改善も重要な要素となるもの

NAVIGATION⑹

第161号，平成16年12月

Hoshinoo，Matsunaga : "Ionospheric Scintillationと考えられる。このため，GALILEO 等 GPS 以外の衛星シand its Eﬀects on GNSS in Japan", ICAO Navigation

ステムの利用も重要である。また，トランスポンダ方式のSystem Panel Working Group of the Whole Meeting,

GEO（静止衛星）のバンド幅と利用者受信帯域幅，受信Montreal，平成16年10月

方式との関係で大きく変化する静止衛星バイアスについて⑺

も解決を図る必要がある。

松永，坂井，星野尾 : "Evaluating Ionospheric Eﬀects

on SBAS in Low Magnetic Latitude Region"， 第 ９ 回
SBAS 電離層会議，トリエステ，平成16年10月

5．おわりに⑻

SBAS における L5の利用方法の国際的なコンセンサス

Ionospheric Scintillation Observation Plan"，第９回はまだ出来ていないが，信号の追加によるロバスト性の向上，２周波数による電離層補正による精度，信頼性の向上

SBAS 電離層会議，トリエステ，平成16年10月⑼

が期待でき，２周波 SBAS の開発は続けられるものと考えられる。また，ロバスト性の向上には，２波のうち１波が松 永， 星 野 尾， 齋 藤， 大 塚 : "Introduction of

松永 : "MSAS Status", 第９回 SBAS 電離層会議，トリエステ，平成16年10月⑽

利用不可能になった場合も，２波の場合に比べて大きな性

星野尾 : "SBAS における電離層補正 "，日本航海学会

能低下がないようにする必要があり，１周波システムにおGPS/SNSS シンポジウム2004，平成16年11月⑾

星野尾 :"GPS を使った将来航法 ", 計測自動制御学会「計ける電離層補正性能を向上することは重要であると考えて測と制御」VOL.44

いる。

年１月
⑿

掲載文献
⑴

坂井："GPS ネットワークによる電離層の観測手法 "，星野尾："GPS を使った将来航法 "，社団法人
空技術協会

⑶

日本航

星野尾，坂井，松永 : " 電離層の MSAS への影響について "，第11回 MSAS 技術評価検討委員会，平成17年２

航空技術，2004年６月

月⒁

成16年度）MSAS 技術評価検討委員会，平成16年６月

星野尾，松永 : " プラズマバブルが衛星航法に与える影響と対策 "，第９回生存圏シンポジウム，平成17年３

大島，齋藤，松永，星野尾 : " 地磁気擾乱時に中緯度
電離圏で発生した GPS 電波シンチレーション現象の解⑸

松永，星野尾，齋藤，大塚 : "GPS を用いた電離層プ

平成17年３月⒀

松永：" 電離層擾乱予測技術の開発計画 "，第９回（平⑷

ミニ特集号（解説）, 平成17

ラズマバブルの観測 "，2005電子情報通信学会総合大会，

地球惑星科学関連学会2004年合同大会，平成16年５月
⑵

No.4

月
⒂

Hoshinoo, Matsunaga : "ENRI/MSAS R&D

析 "，第116回 SGEPSS 総会・講演会（地球電磁気・地球

Activities" ENRI/MSAS R&D Activities "，14回 SBAS

惑星圏学会2004年秋学会），平成16年９月

相互運用性作業グループ（IWG/14），Torrejon，平成17星 野 尾， 張 替， 冨 田：" 次 世 代 航 法 シ ス テ ム

年３月MSAS-GAIA の 飛 行 試 験 結 果 "， 日 本 航 海 学 会 誌

GNSS 高度計の研究【指定研究／一般勘定】
担 当 部

衛星技術部

担 当 者

○新美

研究期間

平成14年度〜平成16年度

賢治，坂井

１．はじめに丈泰，惟村和宣である。一方，ICAO は FANS 構想に基づいて衛星航法シ

現在航空機の高度センサとして使用されている気圧高度

ステム GNSS の導入を進めており，数年以内には SBAS が計は，気象条件の時間的あるいは空間的変動の影響を受け実用化される段階にある。現在のところ SBAS は航空路上るため時々刻々の補正が必要であり，パイロットの作業負では水平方向の航法のみに利用されることとされている荷になるとともにヒューマンエラーの要因となり得るもの

が，潜在的には高度を測定する機能も備えていることから，― 118 ―

実用化が進むにつれて GNSS による高度計が必要となる可

3.2

能性がある。

気圧高度計による衛星航法システムのインテグリ

ティ（完全性）補強方式の開発

GNSS 高度計には，気圧高度により GPS のインテグリティ補強を行うため⑴

気圧高度計の場合に必要な補正操作が不要には，気圧高度の測定精度が GPS と比べて十分でなけれ⑵

気象条件によらず正確な高度を測定する

ば有効な補強とはならない。気圧高度計の指示は大気環境⑶

気圧高度計を使用する場合においても信頼性の補完がによる影響を受けて比較的大きく変動するため，これを補できる

強に用いるには適当な補正が必要である。

といった利点がある。本研究の目的は，GNSS および気我が国では，14000ft 未満の高度では滑走路上で気圧高圧高度計により測定される高度の特性について検討を行

度計が空港標高を指示するように気圧高度計の補正（QNHい，もって気象条件に左右されずに正確な高度を測定する

規 正 と い わ れ る ） を 行 う こ と と さ れ て い る。 し か し，

GNSS 高度計の実用化のための基礎資料を提供し，安全なQNH 規正により補正されるのは地上（滑走路）付近にお航空交通の確保に資することである。特に，日本付近の気ける指示誤差であって上空における誤差は補正できない。

象補強システムの有効性の検討を行った。

飛行中の航空機においても衛星航法システムの補強を図るには，地上から航空機高度に至るまでの気圧や気温の鉛直

２．研究の概要

分布が必要となる。こうした用途に利用可能な情報として，

本研究は３年計画であり，
平成16年度は最終年度である。

気象庁による数値予報データが考えられる。これは，地上

平成16年度は，主に下記の項目を実施した。

における気圧，気温，相対湿度等，また上空についてはい⑴

飛行実験によるデータ収集

くつかの等気圧面における高度，気温等といった情報が等⑵

気圧高度計による衛星航法システムのインテグリティ

経緯度の格子点における値として格納されており，初期時（完全性）補強方式の開発⑶

刻の１〜２時間後から利用できる。

GNSS 高度計への移行における問題点の検討と改善方
式の開発

3.3

飛行実験にあたっては，平成13年度までの研究で製作した GPS データ収集装置を使用した。

実験データによる気圧高度の補正の評価

気圧高度の補正効果を調べるために飛行実験で得られたデータを用いて試算を行った。結果は，標準大気モデルでは誤差の RMS 値が130m 以上に達するが，数値予報モデル

３．主な研究成果の利用により，これを20m 以下に抑えることができた。こ3.1

れは気象庁の数値予報データを利用することの有効性を示

飛行実験によるデータ収集

気圧高度計と GNSS による高度それぞれの特性を把握すものである。

し，また相互の変換方式の開発に利用することを目的とし

気圧高度計による GNSS の補強を図るには，進入着陸用て，平成14年度に引き続き実験機による飛行実験を実施しQNH 補正が，航空路上でも使用するのであれば更に気温てデータを収集した。実験は平成16年６月に仙台―高知おによる補正が必用である。今後，気圧高度計による GNSS

よび高知ローカル（梅雨時），平成16年10月に仙台―札幌，の補強を実用化するには，現在の航空航法システムでは気北海道内周回（乾燥期）で実施した。

圧高度計の補正に有効な気象データが提供されないため，

実験データは当所の実験用航空機ビーチクラフト B99に

航空管制用データリンクあるいは SBAS または GBAS とより取得しており，本機の実験用静圧管系統に Collins 社

いったデータリンクを介して所定のデータチャンネルを確

製エアデータコンピュータ ADC-85を接続し，ARINC429

保する必用がある。提供するべき気象データの時間的・空バスに出力される気圧高度および外気温データを記録し間的分解能とデータ伝送容量とのトレードオフは検討が必た。また，NovAtel 社製 GPS 受信機 RT-20（１周波，ナロー

要である。

コリレータ方式）を搭載して同時に測位データを収集する
ともに DGPS 処理のために調布市の当所実験室に設置した

3.4

GNSS 高度計への移行における問題点の検討と改善方

同様の GPS 受信機でも測定を行った。実験結果の一例を式の開発

図１に示す。３年間の実験データを分析した結果は，図１

現段階では気圧高度計が標準として使用されている上に示す結果と同様であった。

に，GNSS もまだ実用化されていない。今後 GNSS 高度計
を主たる高度センサとして実用化するためには，以下のよ
うな4つのフェーズを経ることになるものと思われる。

― 119 ―

����

����

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������������������������ ����

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����

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��

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��������

������������������
図１⑴

��������

実験結果の内容

GNSS 航法システムとして SBAS が導入されるフェーズ⑵�

補正についての検討および実験データによる気圧高度の補正の評価を実施した。

GNSS 高度計を幾何高度センサとして導入，利用（航空測量，科学観測など）するフェーズ

GNSS 高度計の実用化のためには，実験データの蓄積と気圧高度による補正方法について，さらに空間・時間軸そ⑶気圧高度計から GNSS 高度計への移行フェーズ

れぞれの補間方式を比較検討するとともに，具体的な補強⑷

GNSS 高度計が主たる高度センサとなるフェーズ

方式の設計が必要である。

このうち，両センサが混在することとなる⑶の移行フェーズでは，特に高度方向のセパレーションの確保に

掲載文献

注意を要する。すなわち，高度センサについては安全上周⑴

辺航空機との相対精度が重要であり，誤差特性の異なるセンサをそのまま混在することはできない。気圧高度計から

坂井，惟村，新美：" 気圧高度計による高度測定誤差とその補正 "，電子航法研究所研究報告，平17年３月⑵

GNSS 高度計への最適な移行方式については現在検討中で坂井，惟村，新美：" 気圧高度と GPS 高度の比較実験 "，電子情報信学会宇宙航行エレクトロニクス研究会技報，ある。

平13年12月⑶

４．おわりに坂井，惟村，新美："GPS 補強のための気圧高度計の補正 "，電子情報信学会宇宙航行エレクトロニクス研究

今年度は飛行実験によるデータの蓄積，気圧高度とその― 120 ―

会技報，平14年７月

高性能な航空衛星通信システムに関する基礎研究【指定研究／一般勘定】
担 当 部

衛星技術部

担 当 者

○石出

研究期間

平成15年度〜平成17年度

１．はじめに

明

住谷泰人

域信号の

（信号エネルギー対雑音電力密度比：回線

現在，ICAO の航空衛星通信技術基準に基づく衛星デーの能力を表す量，この値によってデータの伝送性能が決ま

タ通信が国際的に導入されつつある。この衛星データ通る）が CDMA 信号（伝送速度10.5kbps､ 拡散符号帯域幅：

信では600bps〜10.5kbps の伝送速度で CPDLC，ADS を洋Bc kHz）による影響でどの程度低下するかを示したもの

上管制に利用しようというものである。本研究では前年である。図１に示すように，CDMA 信号の回線数が少な度までの「航空衛星データ通信方式の研究」に引き続き，

いほど，また拡散帯域幅が大きいほど，狭帯域の航空衛星

ADS 及び CPDLC をさらに高速化するとともに，新たなア

データ通信への影響は少なくなる。例えば，CDMA の回

プリケーションを導入するために次世代衛星通信システム

線数を5とすると，狭帯域信号のに関する調査・研究を行う。

いときの値（4.8dB）から0.1dB 以下とするには拡散符号帯の低下が干渉のな

域幅を6MHz（拡散符号レートを6Mbps）以上にする必要
２．研究の概要がある。

今年度は，CDMA 方式 ADS の検討，狭帯域方式 ADS

狭帯域方式 ADS に関しては，従来の航空衛星データ通の検討，パーティライン音声通信方式の概念検討及び次世

信においてその R チャネルのスロット構造とスロット割り

代航空衛星通信システムの調査を行った。

当て方法を変えることによって，自己同期方式 ADS に近CDMA 方式 ADS に関しては，ADS 専用のチャネルを用い形を実現できると考えられる。そこで，現在の航空衛星

いた自己同期方式について検討するとともに，従来の狭帯データ通信のシミュレーション・ソフトウェアを改造して，

域航空衛星データ通信との帯域共用の可能性を検討した。

シミュレーション評価を行い，その妥当性を確認した。

狭帯域方式 ADS に関しては，自己同期方式 ADS を従来

従来の VHF 無線電話では，航空機のパイロットと航空の R チャネルの修正により実現できることをシミュレー

管制官の間の通話を周辺の他の航空機で傍受でき，周辺のションにより確認した。

航空機の動向を把握することができる。しかし，現在の航また，航空衛星通信においてパーティライン音声通信を実現する方法を検討した。

空衛星通信では航空機と航空管制官の間の通話を他の航空機で傍受することはできない。そこで，これを可能とする

次 世 代 航 空 衛 星 通 信 シ ス テ ム 会 議（NexSAT） 及 び

パーティライン音声通信を航空衛星通信で実現する方式に

ICAO 航空通信パネルワーキンググループ会議に出席しついて概念的に検討した。図２はパーティライン音声通信て，本研究で得られた成果を提案するとともに，次世代航の概念の一例である。この方式では，航空機からの音声通

空衛星データ通信システム（インマルサット，ボーイング

信パケットを衛星上で折り返してスポットビーム内の航空等）について調査した。また，次世代航空衛星通信システ
5

ム関連技術について文献調査を行った。

ＣＤＭＡ回線数：1
ＣＤＭＡ回線数：2
ＣＤＭＡ回線数：3
ＣＤＭＡ回線数：4
ＣＤＭＡ回線数：5CDMA により ADS を行う方式としては，ADS 専用のチャネルを用いた自己同期方式について検討した。ADS
レポートの伝送に各 AES で同一拡散符号を用いる場合，前後の伝送信号間の相互干渉を完全に避けるためには，狭Ｅs/Ｎ0 （ｄＢ）

4.9

３．研究成果帯域方式と同様にガードタイムを設ける必要がある。したがって，その場合に１チャネル当たり取り扱える AES の
最大数は狭帯域方式と同じになる。次に，この CDMA を

4.8
4.7
4.6
4.5
4.4
100

― 121 ―

10000

100000Ｂｃ（ｋＨｚ）

用いた ADS 方式を従来の航空衛星データ通信と帯域を共用する可能性を検討した。図１は伝送速度10.5kbps の狭帯

1000

図１

CDMA 信号の狭帯域信号への干渉による劣化量

られるので，我が国としてもその動向について今後も十分

衛星調査し，適切に対応する必要がある。
現在検討されている次世代航空衛星通信システムでは

航空機Ｎ

航空機２

定しており，本研究でも今後管制通信への適用について検討する必要がある。

音

声

パ

音

ケ

声

ッ

パ

ト

ケ

ッ
ト

IP（インターネット・プロトコル）によるデータ伝送を予

航空管制
センタ

図２

航空機１

掲載文献
⑴

航空
地球局

Y. Sumiya, A. Ishide : "Concept of Self-synchronized

Automatic Dependent Surveillance Using Satellite",
ACP WG-C 7th Meeting, April 2004.

パ−ティライン音声通信方式の概念⑵

機にマルチキャストするものである。

住谷，石出： 衛星を利用した自己同期型 ADS の概念 ，

第４回電子航法研究所発表会講演概要，2004年６月．

ユーロコントロール及び欧州宇宙機関（ESA）が主催⑶

Y. Sumiya A. Ishide: "Concept of Voice Communica-

する NexSAT 会議は春と秋の２回行われ，次世代航空衛tion Based on the Party Line Using Satellite", NexSAT

星通信システムの要件，技術及び候補システム等の議論が4th Meeting, June 2004.

行われた。インマルサットが開発中の Swift-Broadband，⑷

Y. Sumiya, A. Ishide, M. Fujita, K. Niimi : "Transmis-

ボーイングが商用として一部導入を始めているコネクショ

sion Characteristics of Aeronautical Satellite Communi-

ン・バイ・ボーイング（CBB）の進捗状況，及び航空管

cations Measured in Flight Environment Using Satel-

制通信へ利用する計画等が報告された。また，ICAO の航lites", NexSAT 4th Meeting, June 2004.

空通信パネルワーキンググループ C 会議が行われ，次世代⑸

住谷，石出： 衛星を利用したパーティライン音声通の航空衛星通信システムの技術標準策定のスケジュールが信方式の概念 ，電子情報通信学会2004年ソサイエティ

検討された。当所では両会議に出席して討議に参加すると大会，2004年９月．

ともに，パーティライン音声方式や自己同期方式 ADS を

⑹

提案した。

Y. Sumiya A. Ishide : "Simulation of Self-Synchro-nized ADS Using P-channel and Modiﬁed R-channel",
NexSAT 5th Meeting, November 2004.

４．おわりに⑺

Y. Sumiya, A. Ishide, M. Fujita, K. Niimi : "Transmis-

次世代航空衛星通信システムについては NexSAT 会議

sion Delay Characteristics of Aeronautical Satelliteで検討されるとともに，ICAO でも他の通信と合わせて次Data Communication in Flight Environment", NexSAT

世代システムが検討されている。これらの会議での議論等

5th Meeting, November 2004.

が次世代の航空衛星通信システムの実現に結びつくと考え

高精度測位補正高機能化に関する研究【基礎研究／一般勘定】
担 当 部

衛星技術部

担 当 者

○伊藤憲

研究機関

平成16年度１．はじめに坂井丈泰

このシステムでは補正情報を SBAS（静止衛星型 GPS 補強

国土交通省における，準天頂衛星（平成20年度打ち上げシステム）で用いられている伝送速度と同じ250bps で送予定）を利用した高精度測位補正技術および移動体への利信することを仮定している。本研究では，補正情報伝送速用技術に関する研究開発の一環として，電子航法研究所は度を SBAS の場合の250bps より高速にした場合ついて調

平成15年度から，高速移動体に適用可能で，かつ，信頼性

査検討を行った。

を確保できる高精度測位実験システムの開発を開始した。

― 122 ―

２．研究の概要

準天頂衛星

準天頂衛星を用いる高精度測位システムでは，SBAS 方

ＧＰＳ衛星式と同じ伝送速度250bps で補正情報を伝送することが仮

補正情報伝送高速化（250bps超）

定されている。高精度測位システムで送信すべき補正情報の量は SBAS 方式の場合の数十倍になると見積もられている。そのため高精度測位システムで，SBAS 方式と同じ補・高精度位置補正情報の生成
・完全性監視情報の生成

正情報伝送速度を用いると，サブメータ級測位精度を達成できない可能性がある。そこで，この伝送速度250bps よ高精度測位実験用テストシステム（電子航法研究所）

電子基準点

り高速にした場合（図１）に伝送可能な補正情報の種類・プロトタイプ受信機

データ量を検討した。
図１

３．研究成果本研究では，補正情報伝送速度を SBAS の場合の250bps

高精度測位補正システム概念図

４．おわりにより高速にした場合に，サブメータ級測位が実現できるか

準天頂衛星を用いる高精度測位システムでは，サブメー

検討し，次の成果が得られた。

タ級測位精度を達成するために送信する必要のある補正情⑴

伝送速度を370bps にすると，補正情報（衛星軌道・報の量は SBAS 方式の場合の数十倍になると見積もられてクロック補正，電離層遅延高精度補正：サービス地域はいる。このため，高精度測位システムでサブメータ級測位日本全国）を SBAS 方式と同程度の更新頻度で送ること精度を達成するためには，⑴補正情報伝送速度を250bpsができるが，サブメータ級測位精度は実現できない。

より高速化する，⑵ 補正情報伝送速度を250bps とする場⑵

伝送速度を1000bps 程度にすると，サブメータ級測位

合には補正情報生成方式を見直し補正情報量を削減する，精度を実現するために必要な補正情報（衛星軌道・クロッなどの対処法が必要となる。この研究で得られた成果は，

ク補正，電離層遅延高精度補正，対流圏遅延高精度補正：

準天頂衛星を用いる高精度測位システムでサブメータ級測サービス地域は日本全国）を送信することが可能となる。

位を実現するのに必要な補正情報を送信するための方式をま た， 準 天 頂 衛 星 を 用 い る 高 精 度 測 位 シ ス テ ム で，検討する際に利用することができる。

SBAS 方式より高速で補正情報を伝送する場合に達成できる測位精度を定量的に求める方法を検討した。その結果，

掲載文献

補正情報のデータ量・更新頻度から各誤差要因に対して予⑴

想される測距誤差を見積った結果を合計することで，測位坂井，新井，福島，伊藤， 準天頂衛星サブメータ級

補強機能の予備検討 ，電子情報通信学会，2005年３月

精度を定量的に求められることがわかった。

高精度測位補正技術に関する研究【受託研究／一般勘定】
担 当 部

高精度測位補正技術開発プロジェクトチーム

担 当 者

○伊藤憲

研究機関

平成15年度〜平成20年度

新井直樹

１．はじめに

坂井丈泰

福島荘之介

２．研究の概要

国土交通省における，準天頂衛星（平成20年度打ち上げ

高精度測位実験システムは，準天頂衛星，テストシステ

予定）を利用した高精度測位補正技術および移動体への利ム，モニタ局（国土地理院電子基準点），プロトタイプ受用技術に関する研究開発の一環として，電子航法研究所は信機から構成される。この実験システムでは，モニタ局で平成15年度から，高速移動体に適用可能で，かつ，信頼性取得されたデータをテストシステムに送り，テストシステを確保できる高精度測位実験システムの開発を開始した。

ムで，高精度・高信頼性を実現するための補正情報を生成する。生成された補正情報は地上局に送られ，準天頂衛星― 123 ―

を経由して利用者に放送される。利用者側では，この補正5情報により，高精度・高信頼性の測位が可能となる。なお，

補間遅延量
4

きに SBAS（静止衛星型 GPS 補強システム）で用いられている方式を改良したものを用いる。
３．研究成果3.1

電離層遅延推定

スラント遅延量，ｍ

この高精度測位実験システムでは，補正情報を生成すると

観測遅延量

3
2
1

SBAS では，電離層遅延量推定方式として，電離層を薄い単一層と仮定し，その層内に設けた仮想的格子点におけ0432600

る垂直遅延量をモニタ局の測定値から決定し，その結果を432800432900

ＧＰＳｔｉｍｅ，ｓｅｃ

利用者に送るものを用いている。準天頂衛星を用いる高精

図１ 電離層遅延量推定結果例
補間遅延量：推定値，観測遅延量：実測値
スラント遅延量：衛星方向の遅延

度測位補正技術では，電離層の多層化モデルの採用および仮想的格子点の稠密化により SBAS 方式を改良したものを用いることとした。この方式により，メートル以下の精度

432700した。

を実現するのに必要な電離層遅延量推定精度を得ることが可能であることがわかった。
（図１）

４．おわりに
平成15，16年度に，高精度・高信頼性の高精度測位補正

3.2

対流圏遅延推定方式を開発し，モニタ局のデータをオフラインで用いて評

対流圏遅延量推定値は SBAS の補正情報には含まれてい価を行った。平成17年度においては，モニタ局データをリないがメートル以下の精度を実現するためには必須であ

アルタイムで用いて補正情報を生成・配信するシステムのる。準天頂衛星を用いる高精度測位補正技術では対流圏遅設計およびプロトタイプ受信機の設計を行う。

延量推定に基線解析ソフトウェア Bernese を用いることとした。このソフトウェアを用いることでメートル以下の精

掲載文献

度を実現可能な推定精度が得られることがわかった。

⑴

新井他，" 準天頂衛星システムにおける対流圏遅延量補正方式の検討 "，電子情報通信学会 SANE 研究会，
3.3

完全性監視

2004年７月

SBAS で用いられている完全性監視方式が，準天頂衛星⑵

を用いる高精度測位補正技術として利用可能なことを確認― 124 ―

坂井他，" 準天頂衛星サブメータ級補強信号の検討 "，第48回宇宙科学技術連合講演会，2004年11月

5

研究所報告

当研究所の平成16年度における研究所報告は，下記のとおりである。
No
113

発行年月

論

文

名

部

平成16年８月 空港面監視システムの降雨クラッタ抑圧効果
実験用 EVS を用いた融合画像の評価

名

著

者

航空システム部 加

来東京電機大学 三輪

衛 星 技 術 部 住

谷

信

之
進

泰

人

電 子 航 法 開 発 部 小瀬木
114

平成17年３月 気圧高度計による高度測定誤差とその補正

管制システム部 白川昌之衛 星 技 術 部 坂

井

丈

泰

〃

惟

村

和

宣

〃

治

新

美

賢

北太平洋ルートの航空交通流調査

管制システム部 住谷美登里― RVSM 導入後―

電子航法開発部 長

岡

栄

井

治

〃

6

滋

天

受託研究

当研究所の平成16年度における受託研究は，下記のとおりである。
件

名

委

託

元

実施主任者

東京国際空港再拡張に係る ILS 設置条件調査委託

東京航空局保安部無線課

横
朝

山
倉

尚
道

志
弘

陸海空事故防止技術開発

総合政策局技術安全課

塩

見

格

一

電離層擾乱予測技術の開発

総合政策局技術安全課

松

永

圭

左

航空管制用デジタル音声品質研究評価委託

航空局管制保安部無線課

加藤

神戸空港周辺空域における TCAS／RA 検証調査委託

航空局管制保安部保安企画課

白

川

昌

之

平成16年度マルチラテレーション導入調査委託

航空局管制保安部無線課

宮

崎

裕

己

平成16年度 JTIDS 等国内展開基準の作成委託

航空局管制保安部無線課

小

瀬

木

滋

ASDE デュアルサイト化に関する調査委託

東京航空局保安部無線課

加

来

信

之

航空機内の電磁干渉障害に関する調査

航空局技術部航空機安全課

山

本

憲

夫

平成16年度航空機アドレス監視データ解析調査委託

航空局管制保安部無線課

藤

井

直

樹

高度船舶交通管制システムの研究

総合政策局技術安全課

塩

地

誠

高精度測位補正技術に関する研究

総合政策局技術安全課

伊

藤

憲

国内短縮垂直管制間隔導入に係る空域安全性事前評価委託

航空局管制保安部管制課
空域調整整備室長岡栄

平成16年度青森空港高カテゴリー化積雪調査業務委託

青森県 青森県土整備事務所

横
朝

山
倉

尚
道

志
弘

羽田空港再拡張・ILS 評価法の作成及び試計算㈶日本造船技術センター

横
朝

山
倉

尚
道

志
弘

敏

フィリピン国「新 CNS／ATM 整備に係る教育支援プロジェク㈶航空保安無線システム協会
ト」に係る研修

講師各部よりマレーシア東方政策産業技術研修㈶日本国際協力センター

講師各部より関西空港における CRM にかかる業務支援委託㈱日本空港コンサルタンツ

長インドネシア航空セクター長期政策調査にかかる研修㈱パシフィックコンサルタンツイ
ンターナショナル

講師各部より16Ｒ― ILS 更新に伴う空中線配置等の研究委託

成田国際空港㈱

横
朝

山
倉

尚
道

志
弘

MSAS 電離層補性に関する要件調査技術支援㈱三菱総合研究所

松

永

圭

左

40ミリ機関砲初速レーダの電波特性解析

住友重機械工業㈱

山

本

憲

夫

山

本

憲

夫

江東 VOR の移設予定地における海面反射影響にかかる縮尺モデ㈱航空システムコンサルタンツ
ル実験調査― 125 ―

岡

栄

7

共同研究

当研究所の平成16年度における受託研究は，下記のとおりである。
担当部

相手方

研究課題

契約期間

管制システム部 大阪大学

輻輳海域における海上交通流の予測／制御に関す
2000/8/10〜2005/3/31
る研究

管制システム部 （独）宇宙航空研究開発機構

GPS およびトンネル表示を用いた曲線進入運航方
2000/9/1〜2006/3/31
式の評価

電子航法開発部㈱アイ・エイチ・アイ・エ ヘリコプタの障害物探知及び衝突警報システムに 2001/7/18〜2005/3/31
アロスペース
関する研究
日立エンジニアリング㈱㈱アンプレット

管制システム部 ㈱リアルビズ

航空管制用表示装置における航空機の位置表示方
2001/8/23〜2006/3/31
法に関する研究

管制システム部 ㈱ジップス

音声認識技術のデータ通信システム等への応用研
2001/8/23〜2005/3/31
究

管制システム部 メディカルパレット

カオス論的心身診断手法の開発に係る研究

仏国立ニース大学
電子航法開発部
仏国立科学研究センター

ヘリコプタの障害物探知及び衝突警報システムに 2001/12/5〜2005/3/31
関する研究

電子航法開発部 ㈱レンスター

ルーネベルグレンズを利用した航法機器の開発に
2002/4/8〜2005/3/31
関する研究

航空システム部 東京海洋大学

GPS に関するマルチパス特性と電離層・大気圏遅2002/6/3〜2006/3/31
延の評価に関する共同研究

衛星技術部

（独）
情報通信研究機構

航空システム部 早稲田大学
衛星技術部

（独）
宇宙航空研究開発機構

2001/9/19〜2005/3/31

MSAS における時刻管理とその応用に関する研究 2002/11/1〜2006/3/31
VDL モード３に関する研究

2003/4/1〜2005/3/31

準天頂衛星を利用した高精度測位実験システムの2003/10/29〜2006/3/31
研究

管制システム部 ㈱システムアンサー

カオス論的手法によるヒューマン・ファクター計
2004/3/9〜2007/3/31
測技術の実用化に向けての研究

管制システム部 ㈱シムテクノ総研

知識処理技術を利用した航空管制業務支援機能の2004/3/9〜2006/3/31
実現に関する研究

管制システム部 ㈶鉄道総合技術研究所

音声を用いた新たな覚醒レベル評価手法の検討

2004/4/12〜2005/3/31

管制システム部 東京大学

航空管制業務のモデル化

2004/4/15〜2006/3/31

航空システム部 早稲田大学

航空無線用 CDMA 通信方式に関する共同研究

2004/5/6〜2006/3/31

管制システム部 東京学芸大学

発話音声による大脳発達特性の評価可能性に関す
2004/6/1〜2006/3/31
る研究

管制システム部 阿部産業

大脳評価装置の信頼性を向上させる視聴覚環境の2004/6/10〜2007/3/31
生成技術に関する研究

管制システム部 マイクロコマース株式会社

ヒューマン・ファクタ評価システムの応用技術に
2004/6/29〜2007/4/1
関する研究

航空システム部 三菱電機㈱後方乱気流に関する研究

2004/7/20〜2006/3/31

電子航法開発部 青森大学

ILS 高カテゴリー化に関する研究

2004/8/10〜2005/3/31

航空システム部 （独）宇宙航空研究開発機構 後方乱気流の航空機におよぼす影響の研究

2004/9/1〜2006/3/31

管制システム部 東北大学

発話音声による身体疲労の評価可能性に関する基
2004/9/13〜2006/4/1
礎研究

航空システム部 電気通信大学

菅平衛星追尾システムによる GPS 信号品質監視基
2004/10/1〜2006/3/31
本データ取得に関する研究※は平成16年度に新規に実施されたものである。

― 126 ―

8

研究発表

⑴

第４回研究発表会

10．MSAS 利用性の計算
衛星技術部（平成16年６月３日，４日）

１．VDL モード３の音声・データ通信性能評価実験
航空システム部

星野尾一明
伊藤

実

新井

直樹

松永

圭左

中谷

泰欣

北折

潤

伊藤

憲

加藤

敏

新井

直樹

管制システム部

塩地

誠

坂井

丈泰

早稲田大学大学院

津田

民雄

住谷

泰人

石出

明

２．衛星を利用した自己同期型 ADS の概念
衛星技術部

11．準天頂衛星を用いる高精度測位実験システム
高精度測位補正技術開発 PT

福島荘之介
12．画像センサによる船舶のトラッキング
管制システム部

小瀬木

滋

金田

直樹

電子航法開発部

古賀

禎

塩見

格一

14．空港面 ADS システムの基地局運用方式について

４．航空管制業務支援機能の検討
管制システム部

航空システム部
塩見格一

宇宙航空研究開発機構

航空システム部

二瓶

子朗

朝倉

道弘

加来

信之

古賀

禎

小瀬木

滋

田嶋

裕久

増井

和也

石川
冨田

16．ACAS 信号を用いた受動型測位方式の評価実験
古賀

禎

和敏

田嶋

裕久

博史

小瀬木

電子航法開発部治

長岡栄

航空システム部

真二

吉原

貴之

藤井

直樹

吉原

貴之

藤井

直樹

齊藤

真二

裕己

三吉

襄

電子航法開発部

長岡

栄

天井

治

19．ADS 縦方向予測誤差分布の特徴とモデル化
㈱ナナオ

河道

貴宏

電子航法開発部

長岡

栄

天井

治

20．主観評価による航空管制官の作業負担の計測
蔭山

康太

星野尾一明

青山

久枝

松永

管制システム部

三垣

充彦

圭左

９．気圧高度による GPS のインテグリティ補強
衛星技術部

宮崎

18．横方向オフセット導入時の横方向の衝突危険度８．航空機からの GPS 掩蔽観測技術の開発

衛星技術部

滋

17．マルチラテレーション対応 ADS − B の空港面評価

天井

齊藤

電子航法開発部

福島荘之介

航空システム部

小松原健史

尚志

７．GPS 信号品質監視装置における異常信号検出
航空システム部子朗

横山

６．GPS 搭載機の横方向経路維持誤差の分布モデル
電子航法開発部

二瓶

15．統合型空港面 ADS システムの開発

５．積雪による GP パス空間誤差特性
電子航法開発部士郎

13．ASAS とその信号環境の概要

３．CDMA における制御チャンネルのない発信方式
管制システム部矢田

21．気象変化に対応する洋上経路の再設定手法

坂井

丈泰

惟村
新美

福田

豊

和宣

福島

幸子

賢治

瀬之口

― 127 ―

管制システム部

敦

⑵

所外発表
発

表

題

名

発
表
齊藤 真二
地上補強型衛星航法システムの飛行実験による性 福島荘之介
能評価
吉原 貴之
藤井 直樹
米本
A new color, IR, and radar data fusion for obsta山本
cle detection and collision warning
山田

成人
憲夫
公男

準天頂衛星への国の取り組みと国土交通省の役割 惟村
高速移動体向けの新たな高精度測位補正方式に関伊藤する技術開発Concept of Self-synchronized Automatic Depen- 住谷
dent Surveillance Using Satellite
石出和宣

準天頂衛星システムによる高精度測位補正実験

2004/4泰人
明

2004/4直樹

2004/4

坂井

丈泰

Results of 1090MHZ Multilateration Experiments 三吉
on Airport Surface in Japan
宮崎
Research ＆ Development of VDL Mode 3 Test
中谷
System襄裕己

Japanese GBAS Status

真二

齊藤

泰欣

Transponder Issue found by SSRs and its eﬀect
小瀬木
on ACAS滋

Functional Diagram on ASAS and Related Systems
小瀬木
ASAS および関連システムの構成図

滋

GPS ネットワークによる電離層の観測手法

坂井丈泰

衛星航法システム GPS/WAAS の現状

坂井

丈泰
明
丈泰

発表機関・刊行物名
電子情報通信学会

論文Ｂ

International Society of Optical Engineering（SPIE）
2004/4 Defense & Security 2004
（光工学国際学会 防衛と安全大会2004）
2004/4 高精度測位技術フォーラム
2004/4

新井

Extrapolation Error of α - β Tracker for Auto石出
matic Dependent Surveillance（ADS）
日本付近における電離層の GPS への影響
坂井
北太平洋航空路における近接通過頻度の長期的変
天井
化
RNP-RNAV 経路における航空機の横方向重畳確率 長岡

発表年月

憲

小瀬木 滋
住谷 泰人
RA downlink Anomalies Observed with the SSR 堀越 文樹
mode S in Japan
（航空局）
中谷
勝
（同上）
小瀬木 滋
SCRSP Report on the RA downlink Anomalies 住谷 泰人
Observed with the SSR mode S in Japan
中谷
勝
（航空局）
小瀬木 滋
住谷 泰人
SCRSP report on the ACAS monitoring in Japan
中谷
勝
（航空局）
電離層遅延の GPS に対する影響者

高精度測位技術フォーラム
ICAO ACPWG-C 第７回会
議
電気学会 次世代位置情報
技術調査専門委員会

2004/4ICAO SCRSP/WG-A, B お
よびそのサブグループ会議（ACASSG）

2004/4ICAO SCRSP/WG-A およびそのサブグループ会議（ACASSG）

2004/4ICAO SCRSP/WG-A およびそのサブグループ会議（ACASSG）

電気学会 次世代位置情報
技術調査専門委員会
ICAO SCRSP 第７回WG-B 会
2004/4議米国連邦航空局（FAA）本2004/4部
GBAS FAA/Europe Coordi2004/4
nation Meeting
ICAO SCRSP/WG-A およ2004/4 び そ の サ ブ グ ル ー プ 会 議（ACASSG）
ICAO SCRSP/WG-A およ2004/4 び そ の サ ブ グ ル ー プ 会 議（ACASSG）
地球惑星科学関連学会2004
2004/5
年合同大会
電波航法（電波航法研究会
2004/5誌）45号
平成16年度日本航海学会春2004/5
季講演会
2004/5 日本航海学会春季講演会
2004/4治

2004/5

日本航海学会春季講演会

栄2004/5

日本航海学会春季講演会― 128 ―

発

表

題

名

発
表
者
住谷 泰人
小瀬木 滋
The trend of ACAS Ⅱ operational monitoring re白川 昌之
sults in Japan, the report
中谷
勝
（航空局）
吉原 貴之
藤井 直樹
星野尾一明
松永 圭左
航空機からのダウンルッキング GPS 掩蔽観測技術
齊藤 真二
の開発
津田 敏隆
（京都大学生存圏研究所）
青山 雄一
（同上）
坂井 丈泰
気象庁数値予報データによる気圧高度計の補正
惟村 和宣
新美 賢治

発表年月

発表機関・刊行物名

2004/5ICAO SCRS Panel WG-A

2004/5

地球惑星科学関連学会2004
年合同大会

準天頂衛星システム検討のこれまでの動き

和宣

2004/5

瀬之口 敦
RVSM 適合機の増加によるコンフリクトの軽減に
福島 幸子
関する一検討福田豊

2004/5ASAS の概要と研究状況

2004/5

惟村

小瀬木

滋

藤井 直樹
星野尾一明
松永 圭左
中尾 宏幸
航空機搭載型 GPS ダウンルッキング受信機の概要 （古野電気）
橋本 豊雄
（同上）
河合 正人
（同上）
発話音声による大脳活性度評価技術の現状と可能
塩見 格一
性2004/5

2004/5

2004/5電子航法研究所の研究の紹介福田豊

2004/5

ILS 運用のための CRM（Collision Risk Model）

長岡栄

2004/5星野尾一明
張替 正敏
次世代航法システム MSAS-GAIA の飛行評価結果（宇宙航空研究開発機構）
について
冨田 博史
（同上）
Estimating the Lateral Overlap Probability for長岡 栄
RNP RNAV Parallel Tracks
小瀬木滋
Draft report on ASAS technical issues
Ken Carpenter（Qinetiq, UK）

地球惑星科学関連学会2004
年合同大会

電子情報通信学会 安全性研究会
フリーフライト検討ワーキ
ンググループ第５回検討会
議
国土交通省航空局「関西国際空港における止水工事の実施について」に関する会
議

2004/5

日本航海学会2004/5ICAO SASP WG/WHL/5会
議

2004/5ICAO SCRSP/WG-A

次世代 IFR システム山本憲夫

2004/5

交通安全の原理塩見格一

2004/5― 129 ―

電 子 情 報 通 信 学 会 宇 宙・
航行エレクトロニクス研究会
日 本 航 海 学 会・ 平 成16年 春季講演会・研究会におけるGPS 研究会
電 子 情 報 通 信 学 会 宇 宙・
航行エレクトロニクス研究会
フリーフライト検討ワーキ
ンググループ春季講演会

日本ヘリコプタ技術協会
2004年度会報
芝浦工業大学 総合科目講義「技術の現在」

発
表
題
名
発
表
An Application of Monte Carlo Method for Estimating the Longitudinal Collision Risk of NOPAC
長岡栄
Route in an ADS Environment
ADS

高精度測位補正技術に関する研究伊藤憲

電子航法研究所における新 CNS/ATM に関する研
大沼
究開発

正彦

衛星／GPS を使った将来航法

星野尾一明

住谷
Transmission error characteristics of aeronautical
石出satellite data communications measured in ﬂight
藤田environment using satellites
新美Concept of voice communication based on the 住谷
party line using Satellite
石出電子航法研究所における高精度測位補正技術の開伊藤発横山
3ケースの地面構造における GS パスの乾湿特性
朝倉

泰人
明
光紘
賢治
泰人
明

電離層擾乱予測技術の開発計画
Draft report on ASAS technical issues, revised

青森空港における積雪時の GP パス空間誤差特性

独立行政法人電子航法研究所の概要

者

松永

発表機関・刊行物名International Conference
on Probabilistic Safety As2004/6
sessment and Management（PSAM7）
国土交通省
準天頂衛星高精度測位補正に関する技術開発―平成152004/6 年度成果報告書―（国土交通省４研究機関の研究成果の概要をまとめたもの）㈶航空保安無線システム協
2004/6
会・航空無線
社団法人 日本航空技術協
2004/6
会 航空技術2004年７月
2004/6

第４回 NexSAT 会議

2004/6

第４回 NexSAT 会議

憲

2004/6尚志
道弘

2004/6圭左

2004/6

小瀬木 滋
Ken Carpenter（Qinetiq, UK）
田嶋 裕久
横山 尚志
朝倉 道弘
増位 和也
（宇宙航空研究開発機構）
石川 和敏
（同上）
冨田 博史
（同上）
大沼

発表年月

正彦

客室内電子機器による機上航法装置への電磁干渉
山本 憲夫
に関する電子航法研究所での研究
吉原 貴之
藤井 直樹
星野尾一明
松永 圭左
齊藤 真二
Airborne GPS Down-looking Occultation experi津田 敏隆
ment in 2003
（京都大学生存圏研究所）
青山 雄一
（同上）
淡野
敏
（同上）
新井 直樹
準天頂衛星システムにおける対流圏遅延量補正方 坂井 丈泰
式の検討
福島荘之介
伊藤
憲

― 130 ―

第５回東京海洋大学産官学
フォーラム
要求水準書の実施要領の添付資料
第９回（平成16年度）MSAS
技術評価検討委員会

2004/6ICAO SCRSP/WG-A,ASASSG

2004/6

全天候委員会2004/7
2004/7㈳日本航空技術協会 航空
技術2004年７月
日本航空技術協会「航空技術」７月号

2004/7

AOGS（Asia Oceania Geosciences Society）2nd APHW
Conference

2004/7電子情報通信学会 宇宙航行エレクトロニクス（SANE）
研究会

発

表

題

名

発

表

者

発表年月

発表機関・刊行物名
電 子 情 報 通 信 学 会 宇 宙・
航行エレクトロニクス研究会

洋上可変経路の時間帯毎の再設定の効果福田豊

2004/7

準天頂衛星システムのための補強信号形式の検討

坂井 丈泰
新井 直樹
福島荘之介
伊藤
憲

2004/7

電 子 情 報 通 信 学 会 宇 宙・
航行エレクトロニクス研究会

ASAS とその技術的課題

小瀬木

2004/7電子情報通信学会宇宙航行
エレクトロニクス研究会

滋

山本 憲夫
平田 俊清
Wireless LAN System in Aircraft and its Possibil（RAエンジニアリングハウス） 2004/7
ity of Electromagnetic Interference on Avionics
水町 守志（芝浦工業大学）
技術開発と評価試験―より的確な問題解決をする
小瀬木 滋
2004/7
ために―
エンハンスト・ビジョン・システムに関する調査
住谷 泰人
2004/8と基礎研究
パイロットコメントシートに基づく TCAS Ⅱの運住谷 泰人
2004/8用モニタリング
信頼性要件を有する航空機の経路維持誤差分布の長岡栄
2004/8モデル
航空機対の相対位置予測誤差への通報時間差の影
長岡
響

栄

福島荘之介
坂井 丈泰
新井 直樹
伊藤
憲
準天頂衛星・高精度補強実験の概要
河野功（宇宙航空研究開発機構）
小暮
聡
（同上）
古賀
禎
ACAS 受動型測位方式の仙台空港における評価実
田嶋 裕久
験
小瀬木 滋
Extrapolation Error of α - β Tracker for Auto石出明
matic Dependent Surveillance（ADS）
GPS の基礎と応用
坂井 丈泰
日本付近における電離層の GPS への影響

坂井丈泰

北太平洋航空路における近接通過頻度の長期的変
天井
化

治RNP-RNAV 経路における航空機の横方向重畳確立 長岡

栄

齊藤 真二
福島荘之介
GPS 信号品質監視装置による相関波形取得
吉原 貴之
藤井 直樹
田嶋 裕久
ディジタルサンプルデータの IQ 変換の一検討
古賀
禎
小瀬木 滋
衛星を利用したパーティライン音声通信方式の概 住谷 泰人
念
石出
明
加来 信之
ASDE デュアル化の干渉実験
小松原健史
VDL モード３の音声及びデータ通信性能評価実験 中谷泰欣― 131 ―

2004/8

RTCA SC-202（携帯電子機
器委員会）会議
第49回総合研修資料
日本航空機操縦士協会フライトテスト委員会
日本航空機操縦士協会フライトテスト委員会
電子情報通信学会 安全性研究会
電 子 情 報 通 信 学 会 宇 宙・
航行エレクトロニクス研究会

2004/8

電気学会 通信・高度位置情報応用システム調査専門委員会

2004/8電子情報通信学会 宇宙航行エレクトロニクス研究会

日本航海学会論文集 第111号
2004/9 「機械の研究」 ㈱養賢堂
日本航海学会論文集 第111
2004/9号
日本航海学会論文集 第111
2004/9号
日本航海学会論文集 第111
2004/9号
2004/92004/9電子情報通信学会ソサイエ
ティ大会

2004/9電子情報通信学会ソサイエ
ティ大会

電子情報通信学会ソサイエ
ティ大会
電子情報通信学会 ソサエ
2004/9
ティ大会「航空無線」2004第41号（秋2004/9期）
2004/9

発

表

題

名

発
表
古賀
禎
ACAS 受動型測位方式の評価実験の結果― DAC 法
田嶋 裕久
を用いた時間検出―
小瀬木 滋
長岡
栄
交差路における垂直衝突危険度の試算
天井
治
国内短縮垂直間隔導入の事前評価における近接通 天井
治過頻度の推定値
長岡
栄
統合型空港面 ADS システムの開発
小松原健史
山本 憲夫
無線 LAN による航空機内の電波環境
平田 俊清

者

発表年月

発表機関・刊行物名

2004/9電子情報通信学会ソサイエ
ティ大会

2004/92004/92004/92004/9気象変化に対応する洋上経路の再設定手法

福田豊

2004/9航空機からの GPS 掩蔽観測技術の開発

吉原 貴之
藤井 直樹
星野尾一明
松永 圭左
齊藤 真二

2004/9

航空機運航におけるリスクの評価

長岡栄

2004/9４次元航法のシミュレーションについて

矢田士郎

平成16年度電子航法研究所研究発表会の概要㈶航空保安無線システム協会・航空無線

電子情報通信学会ソサイエ
ティ大会（チュートリアル講演）
電子情報通信学会ソサイエ
2004/9ティ大会
2004/9 航空無線

松永 博英
塩見 格一
高岡美智子
発話音声によるストレス評価実験の手法と結果（メディカルパレット）
2004/9廣瀬 尚三（システムアンサー）古賀禎ACAS 受動型測位方式の仙台空港における評価実
田嶋 裕久
2004/9
験
小瀬 木滋
齊藤 真二
Detection of Anomaly Signal by Signal Quality 吉原 貴之
2004/9
Monitoring Receiver
福島荘之介
藤井 直樹
吉原 貴之
藤井 直樹
星野尾一明
松永 圭左
齊藤 真二
Airborne GPS Down-looking Occultation experi- 坂井 丈泰
2004/9ments
津田 敏隆（京都大学理学生存圏研究所）
青山 雄一
（同上）
淡野
敏
（同上）
福島荘之介
吉原 貴之
Evaluation of a Tropospheric Correction Model
須賀 秀一
2004/9for Airport Pseudolite（東芝社会ネットワークイ
ンフラ社）
Report of FAA-JCAB VDL Mode3 Interoperabil- 加藤敏
2004/9ity Testing
中谷 泰欣
Preemption Methods in CDMA Systems
金田 直樹
2004/9Distribution Models for Estimating the Lateral
Overlap Probability of RNP RNAV Aircraft on 長岡栄
2004/9Parallel Tracks― 132 ―

電子情報通信学会ソサイエ
ティ大会
電子情報通信学会ソサイエ
ティ大会
航空無線
電子情報通信学会ソサイエ
ティ大会㈶航空保安無線システム協会・航空無線

第６回日本感性工学会
会・総会

大航空振興財団
方式小委員会

全天候航法

米国航法学会
2004

ION GNSS

米国航法学会
2004

ION GNSS

米国航法学会
2004

ION GNSS

ICAO

ACP/WGC8ICAO ACP/WGC8EUROCONTROL Mathematics Drafting Group
Meeting

発

表

題

名

発
表
者
坂井 丈泰
松永 圭左
Evaluating Ionospheric Eﬀects on SBAS in the
星野尾一明
Low Magnetic Latitude Region
Todd Walter（スタンフォード大学）

発表年月

ADS 通報に基づく航空機の相対位置誤差の考察

2004/9長岡栄

状況・意図理解によるリスクの発見と回避「運転塩見 格一
員心身状態評価に関する研究」
古賀禎
Results of an evaluation test of a multilateration
田嶋 裕久
system using ACAS signals
小瀬木 滋
実時間シミュレーションにおける管制通信の一解 蔭山 康太
析
青山 久枝
空域の制約と洋上経路の効率性の関係
福田
豊
田嶋 裕久
ACAS 受動測位実験におけるマルチパス誤差の検
古賀
禎
討
小瀬木 滋
システム高信頼化のための要員管理技術
塩見 格一
航空路管制セクタにおける RVSM 導入効果の一検
福島 幸子
討
坂井 丈泰
気圧高度計の気象数値予報データによる補正
惟村 和宣
新美 賢治
横山 尚志
朝倉 道弘
田嶋 裕久
青森空港における積雪による GP パス空間誤差特性
増位 和也（宇宙航空研究開発機構）
冨田 博史
塩見 格一
高岡美智子
利用者の心身状態に対応するユーザインタフェー（メディカルパレット）
ス実現のための発話音声分析手法
廣瀬 尚三（システムアンサー）
山本 憲夫
米本 成人
山田 公男
安井 英己
（IHI エアロスペース）那須 清二（日立エンジニアリング）
ミリ波／赤外線によるヘリコプタ用障害物探知シ
根日屋英之
ステム
（アンプレット）
C. Migliaccio（ニース大学）B. D Nguyen（同上）
C. Pichot
（同上）
横山 尚志
朝倉 道弘
青森空港における積雪による GP パス空間誤差特性 田嶋 裕久
中田 和一（青森大学）ADS 予測位置誤差の縦方向重畳確率への影響
長岡栄
交差路における航空機の垂直方向衝突危険度の推 天井
治
定
長岡
栄

― 133 ―

2004/9

発表機関・刊行物名ION GNSS 2004

日本航海学会 AUNAR（自動航法）研究会
科学技術振興調整費運営委
2004/9
員会
IEEE conference on lntelli2004/10 gent Transporting Systems（itsc2004）
2004/10 第42回飛行機シンポジウム
2004/10 第42回飛行機シンポジウム
2004/10 第42回飛行機シンポジウム
2004/10 第42回飛行機シンポジウム
2004/10 第42回飛行機シンポジウム
2004/10 第42回飛行機シンポジウム

2004/10 航空宇宙学会

2004/10

ヒューマン・インタフェー
スシンポジウム2004

2004/10 第42回飛行機シンポジウム

2004/10 日本航海学会秋季研究会
2004/10 日本航海学会秋季講演会
2004/10 日本航海学会秋季講演会

発
表
題
名
発
表
声からストレスを計る―予防安全のための発話音
塩見 格一
声分析装置の実現を目指して―
住谷 泰人
RA レポートに基づく TCAS Ⅱの運用モニタリン
小瀬木 滋
グ
白川 昌之
FAA NEXCOM の動向と VDL モード３インター
中谷 泰欣
オペラビリティ評価結果
第４回 NexSAT 会議報告
住谷 泰人
国内短縮垂直間隔導入のための航空機の衝突危険 天井
治
度の推定
長岡
栄
Ionospheric Scintillation and its Eﬀects on GNSS 星野尾一明
in Japan
松永 圭左
藤井 直樹
Analytical Results of Spatial Gradient of Iono- 吉原 貴之
spheric Delay
今村
純
（航空局）
松永 圭左
Evaluating Ionospheric Eﬀects on SBAS in Low
坂井 丈泰
Magnetic Latitude Region
星野尾一明
Report of FAA-JCAB VDL Mode3 Interoperabil中谷 泰欣
ity Testing
RNP と RNAV の最近の動向

長岡

栄

松永 圭左
星野尾一明
Introduction of Ionospheric Scintillation Observa- 齊藤 昭則
tion Plan（京都大学）
大塚 雄一（名古屋大学）MSAS Status
松永 圭左DME/TACAN signal environment estimation in
小瀬木 滋
the Nagoya Airspace
電子航法研究所の研究開発について

伊藤

憲

新井 直樹
準天頂衛星システムにおける対流圏遅延量補正方 坂井 丈泰
式の検討
福島荘之介
伊藤
憲
坂井 丈泰
新井 直樹
準天頂衛星サブメータ級補強信号の検討
福島荘之介
伊藤
憲
Examples of Estimated Collision Risk for RNP長岡
RNAV Parallel Tracks

栄

An Alternative Double Exponential Tail Modelfor Estimating the Lateral Overlap Probability of 長岡栄
Aircraft for RNP RNAV Parallel Tracks
板野賢
FAA-JCAB ATN Router Interoperability Testing
Mark Brown
over VDL Mode 3 sub-network（沖電気工業）
SBAS における電離層補正

星野尾一明

住谷
Transmission Delay Characteristics of Aeronauti石出
cal Satellite Data Communication in Flight Envi藤田
ronment
新美

泰人
明
光紘
賢治

― 134 ―

者

発表年月

発表機関・刊行物名

2004/10 航空管制
日 本 航 海 学 会 平 成16年 度
2004/10 秋季研究会 航空宇宙研究会
2004/10 情報処理方式小委員会
2004/10 情報処理方式小委員会
電子情報通信学会 安全性2004/10
研究会
ICAO Navigation System
2004/10 Panel Working Group of theWhole Meeting
Navigation System Panel
2004/10 （NSP）Working Group-of
the Whole
2004/10 第９回 SBAS 電離層会議
2004/10 ICAO
2004/10

ACP/WG

日本航海学会究会

航空宇宙研

2004/10 第９回 SBAS 電離層会議

2004/10 第９回 SBAS 電離層会議
JTIDS に 関 す る 日 米 技 術 交
2004/10
換会議
第６回準天頂衛星鉄道利用
2004/10
検討会
2004/11

第48回宇宙科学技術連合講演会

2004/11

第48回宇宙科学技術連合講演会

ICAO SASP Working Group
2004/11 全体会議（WG/WHL/6）会
議
ICAO SASP Working Group
2004/11 全体会議（WG/WHL/6）会議
2004/11 ICAO ACP WG-N 会議
2004/11日 本 航 海 学 会 GPS/SNSS
シンポジウム2004

2004/11 第５回 NexSAT 会議

発

表

題

名

発

Research ＆ Development of VDL Mode 3 System 中谷

表

者

泰欣

福島荘之介
坂井 丈泰
準天頂衛星による GPS の高精度補正実験
新井 直樹
伊藤
憲
坂井 丈泰
福島荘之介
古賀
禎
安田 明生
（東京海洋大学）
久保 信明（同上）「精説 GPS」（GPS/GNSS シンポジウムチュートリ 北條 晴正
アルテキスト）（同上）
浪江 宏宗（防衛大学校）
近藤賢太郎
（富士通）
宮野 智行
（東京都立航空工業高等専
門学校）
Simulation of Self-synchronized ADS Using 住谷 泰人
P-channel and Modiﬁed R-channel
石出明
航空機を用いた GPS 掩蔽法による大気構造の観測 吉原 貴之
日米間での VDL モード３システム及び ATN のイ
中谷 泰欣
ンターオペラビリティ評価実験について
星野尾一明
張替 正敏
次世代航法システム MSAS-GAIA の飛行試験結果 （宇宙航空研究開発機構）
冨田 博史（総合技術研究本部）
航空管制業務における人間と機械の役割分担

塩見

格一「GPS 信号の放送状況」

坂井丈泰

航空交通量の集計と洋上空域の最適経路の分布

福田
豊
住谷美登里
瀬之口 敦

ダウンリンクパラメータを利用するコンフリクト 福田
警報の改善の検討
瀬之口

豊
敦

人工衛星を使った高精度測位システムの開発とそ 惟村
の応用
坂井

和宣
丈泰

マルチラテレーション対応 ADS-B の空港面評価

宮崎
三吉

裕己
襄

GBAS の現状と問題点

藤井直樹

東京国際空港再拡張 ILS 設置条件調査委託に係る 横山
研究資料
朝倉

尚志
道弘

横方向重畳確率の計算例

長岡

栄

横山 尚志
大田
真
メガフロート空港における計器着陸装置の評価手（日本造船センター）
法について
宮島 省吾
（三井造船）― 135 ―

発表年月

発表機関・刊行物名
国 際 管 制 技 術 官 連 盟
2004/11（IFATSEA）東京総会
GPS/GNSS シ ン ポ ジ ウ ム
2004/11 2004， パ ネ ル セ ッ シ ョ ン「QZSS の可能性」

GPS/GNSS シ ン ポ ジ ウ ム
2004/11 2004チ ュ ー ト リ ア ル セ ッション

2004/11 第５回 NexSAT 会議
2004/11 GPS/GNSS シンポジウム2004
2004/11 保企ニュース

2004/12日 本 航 海 学 会 誌
NAVIGATION 第161号

機 械 学 会 第13回 交 通・ 物流部門大会
GPS・MSAS を 利 用 し た 運
2004/12航方式検討委員会
フリーフライト検討ワーキ
2004/12 ンググループ 第９回検討会議
次世代監視アーキテクチャ
2004/12 に係る国際動向等調査第２回検討委員会「 位 置 情 報 サ ー ビ ス（LBS）
2004/12 技術の開発とその応用」セミナー
航空振興財団「全天候方式
2004/12
小委員会」
航空振興財団「全天候方式
2004/12小委員会」
2004/12

2004/12 委託調整会議
2004/12

航空局保安企画課
整官に提出

国際調

2005/1

日 本 造 船 学 会 第16回 海 洋
工学シンポジウム

発

表

題

名

GPS を使った将来航法

発
星野尾一明

表

者

発表年月
2005/1

DME/TACAN signal environment estimation for
the Japanese Airspace
小瀬木 滋
2005/1
日本空域における DME/TACAN 信号環境の予測
山本 憲夫
Electromagnetic Propagation Characteristics in平田 俊清
2005/1
Aircraft in Wireless LAN Frequencies（RAエンジニアリングハウス）
中谷 泰欣
Packet Data Flow Optimization for VDL Mode 3 （ 代 理 発 表： F A A P e t e r 2005/1
Muraca）
坂井 丈泰
松永 圭左
Improving Availability of Ionospheric Corrections
星野尾一明
2005/1in the Low Magnetic Latitude Region
Todd Walter（スタンフォード大学）
人間を含むシステムを高信頼化するためのヒュー塩見 格一
2005/1
マン・ファクタ管理手法
吉原 貴之
An investigation of local-scale spatial gradient of 坂井 丈泰
ionospheric delay using the nation-wide GPS net- 藤井 直樹
2005/1work data in Japan齊藤 昭則（京都大学）
横山 尚志
朝倉 道弘
田嶋 裕久
積雪時の高性能グランドパス監視方法について
増位 和也
2005/1（宇宙航空研究開発機構）
冨田 博史
（同上）
横山 尚志
朝倉 道弘
最近の ILS の高性能化に関する研究動向について 田嶋 裕久
2005/1中田 和一（青森大学）
電子航法と航空交通管制長岡栄
2005/1
東京国際空港再拡張 ILS 設置条件調査委託に係る 横山 尚志
2005/1
研究資料
朝倉 道弘
電子航法研究所の研究開発と成果の活用・普及安部憲治

2005/2NexSAT 会議概要

住谷泰人

2005/2

Revised Functional Diagram on ASAS and Re小瀬木 滋
lated Systems
Report of VDL Mode 3 Voice Quality Tests with
中谷 泰欣
Radio Interference― 136 ―

2005/2
2005/2

発表機関・刊行物名㈳計測自動制御学会「計測と制御」VOL. 44 No.4 ミ
ニ特集号（解説）
JTIDS に 関 す る 日 米 技 術 交
換会議
RTCA SC-202（携帯電子機
器委員会）会議
RTCA SC-172 第52回会議

ION National Technical
Meeting 2005
クリティカル ソフトウェア
ワークッショップ 2005
米国航法学会
2005

ION NTM

第３回フライトテスト委員会

第３回フライトテスト委員
会
防衛大学校

特別講義

委託調整会議
国土交通省 先端技術
フォーラム
航空振興財団衛星利用方式
小委員会
ICAO SCRSP/WG-A,ASASSG
ICAO ACP WG-B/F,NSP
SSG 合同会議

発

表

題

名

発
表
者
星野尾一明
坂井 丈泰
松永 圭左
今村
純
（航空局）
丸山
隆
（情報通信研究機構）
齊藤 昭則（京都大学）
大塚 雄一（名古屋大学）小川聡（日本電気株式会社）

発表年月

発表機関・刊行物名

2005/2

MSAS 技 術 評 価 検 討 委 員 会
電離層作業グループ会議報
告書

気圧高度計の測定誤差とその補正方法

坂井丈泰

2005/2電離層の MSAS への影響について

星野尾一明
坂井 丈泰
松永 圭左

航空振興財団
方式小委員会2005/2

MSAS 技術評価検討委員会

滋

2005/2

栄治

2005/2

直樹

2005/2電離層の MSAS への影響について

Proposed Part of Corrigendum on Equations in小瀬木
the draft ACAS Manual issue 0.9
Preliminary Analysis for Pre-Implementation 長岡
Safety Assessment for Japanese Domestic RVSM 天井
GPS と GLONASS の共用に関する実験的研究

青森空港の積雪による GP パス空間誤差特性

CDMA の特性を利用した優先通信の発信
SSR モード S が発生させる応答信号量の予測誤差

新井

横山 尚志
朝倉 道弘
田嶋 裕久
中田 和一
（青森大学）
金田 直樹
塩見 格一
小瀬木

滋

国内短縮垂直間隔導入のための空域安全性評価で 天井
治の近接通過頻度長岡栄
加来 信之
デフルータ機能による ASDE 干渉波の抑圧
小松原健史
藤井 直樹
地上補強型衛星航法システム用高性能アンテナ
松澤 佳彦（日本電気）
小松原健史
出発航空機から発する後方乱気流の検出
加来 信之
齊藤 真二
吉原 貴之
GPS 搬送波位相による航空機の速度推定
坂井 丈泰
藤井 直樹
坂井 丈泰
新井 直樹
準天頂衛星サブメータ級補強機能の予備検討
福島荘之介
伊藤
憲
松永 圭左
星野尾一明
GPS を用いた電離層プラズマバブルの観測齊藤 昭則（京都大学）
大塚 雄一（名古屋大学）
宮崎 裕己
マルチラテレーション対応 ADS-B の信号処理特性２
三吉襄― 137 ―

2005/3

2005/3
2005/3
2005/3

全天候航法

ICAO SCRSP/WG-A,
ACAS-SG
第30回 EUROCONTROLMDG 会議
東京商船大学（現 東京海洋大学）大学院 学位論文
日本航海学会論文集112号
電子情報通信学会総合全国大会
電子情報通信学会総合全国大会
電子情報通信学会総合全国大会

2005/3電子情報通信学会総合大会

2005/3電子情報通信学会総合大会

2005/3電子情報通信学会総合大会

2005/3電子情報通信学会総合大会

2005/3電子情報通信学会総合大会

2005/3電子情報通信学会総合大会

2005/3電子情報通信学会総合大会

発
表
題
名
発
表
航空の安全と電子･情報･通信システム
長岡栄
ADS 予測誤差の縦方向重畳確率への影響
長岡栄
交差路における航空機の垂直方向衝突危険度の推 天井
治
定
長岡
栄
伊藤
憲
Highly-accurate Positioning Experiment using a 福島荘之介
Quasi-Zenith Satellite System at ENRI
新井 直樹
坂井 丈泰
航空管制官による VDL モード３システムの評価結
中谷 泰欣
果について
Probability of interference by JTIDS/MIDS con小瀬木
tention access to DME/TACAN

滋

宮崎 裕己
堀越 文樹
（航空局）
Evaluation Status of Multilateration and ADS-B
宮崎 裕己
at ENRI横山 尚志
朝倉 道弘
青森空港における積雪調整会議資料
中田 和一（青森大学）
Modiﬁcation of Mode S Interrogation Pattern者

発表年月
発表機関・刊行物名
2005/3 電子情報通信学会総合大会
2005/3 日本航海学会論文集第112号
2005/3

日本航海学会論文集第112号

2005/3WSANE2005

2005/3

保企ニュースJTIDS/MIDS MNWG-TI 会
議
2005/3（米国メリーランド州アナポ
リス市）
2005/ ３ICAO SCRSP 第 １ 回 技 術
作業部会（TSG）会議

2005/ ３ICAO SCRSP 第 １ 回 技 術
作業部会（TSG）会議

2005/3

積雪調整会議東京国際空港におけるマルチラテレーション監視
宮崎
システムの評価計画

裕己

2005/3

発話音声のカオス性と発話者の心身状態の関係

格一

2005/3

次世代会議ＡＴＮ説明資料
プラズマバブルが衛星航法に与える影響と対策
ENRI/MSAS R&D Activities

塩見

板野
賢
小梅虎師朗
（航空局）
星野尾一明
松永 圭左
星野尾一明
松永 圭左

― 138 ―

平成16年度放送型データリ
ンクに係る国際動向等調査
第３回検討会
第14回 複 雑 現 象 工 学 講 演会

2005/3

次世代ＡＴＮ会議

2005/3

第９回生存圏シンポジウム

2005/3

第14回 SBAS 相 互 運 用 性 作
業グループ（IWG/14）

9

知的財産権

当研究所の平成16年度における知的財産権は，下記のとおりである。
⑴

登録済
発

明

の

名

称

発

表

者

出願年月日

登録番号

登録年月日

SSR 方式による航空機識別装置

石橋寅雄

60．5．916132393．8．15

対 数 周 期 ダ イ ポ ー ル ア ン テ ナ を 用 い た ILS
ローカライザーのモニター装置

石橋

寅雄

61．4．91828295

6．3．15電子ゴニオメータ

田中

修一

61．10．23

1791791

5．10．14

併設用空中線装置

横山
藤井

尚志
直樹

田嶋 裕久
長谷川英雄

62．5．121778682

5．8．13

DSB 方式ドップラーVOR モニタ方法

田中

修一

二瓶

子朗

62．10．29

1731867

5．2．17

アンテナ故障検知装置

田中

修一

長岡

政四

63．1．1317399635．3．15

レーダ信号伝送方法とその送受信装置

加来信之

63．12．6

1778723

5．8．13移動目標信号伝送方式とその送受信装置

加来

信之

元．2．9

1838414

6．4．25

電子走査アンテナ故障検出装置

横山
藤井

尚志
直樹

田嶋 裕久
長谷川英雄

元．2．9

1875585

6．10．7

二次レーダの応答信号識別方法

塩見

格一

石橋

元．3．292053799

8．5．23

二次レーダによる航空機の識別方法およびそ
の装置

石橋

寅雄

元．11．202517848

8．5．17

信号発生器

田中

修一

二瓶

子朗

元．12．111813658

6．1．18

ドップラーVOR のアンテナ切換給電方法

二瓶

子朗

田中

修一

2．3．161928084

7．5．12

航空機、車両の応答信号識別方法およびその
装置

石橋

寅雄

塩見

格一

4．2．3

26000939．1．29魚眼レンズを用いた測位方法およびその装置

塩見

格一

4．6．11

2611173

9．2．27

空港面における航空機識別方法およびその航空機自動識別装置

加来

信之

塩見

格一

4．12．42600098

9．1．29シークラッタ抑圧方法

渡辺

泰夫

水城南海男

5．5．272653747

9．5．23

マルチバンドレーダの信号処理方法

水城南海男

5．5．273002738

11．11．19

GPS 信号による位置決定方法およびその装置

惟村
朝倉

和宣
道弘

6．3．4

26810299．8．1

被管制対象監視システム

塩見

格一

6．3．112854799

10．11．20

被管制対象監視システム

塩見

格一

6．3．112777328

10．5．1

被管制対象監視システム

塩見

格一

6．3．1126192179．3．11

飛行場運航票管理システムのユーザインター
フェース装置塩見

格一6．5．182675752

9．7．18

被管制対象監視システム

塩見

格一

7．2．232763272

10．3．27

被管制対象監視システム：欧州特許庁（イギリス･ドイツ･フランス）

塩見

格一

7．3．8

67163414．10．2

被管制対象監視システム：アメリカ

塩見

格一

7．3．9

56778419．10．14

被管制対象監視システム：カナダ

塩見

格一

7．3．9

2144291

10．5．26

航空管制情報統合表示装置

佐藤

裕喜

7．4．3

303032912．2．10

飛行場運航票管理システムのユーザインタ
フェース装置 PCT 出願：オーストラリア

塩見

格一

7．5．186803659．11．13

飛行場運航票管理システムのユーザインタ
フェース装置 PCT 出願：イギリス

塩見

格一

7．5．182295472

10．7．22松本― 139 ―

寅雄

千秋

発

明

の

名

称

発

表

者

出願年月日

登録番号

登録年月日

7．5．182167516

15．5．13

飛行場運航票管理システムのユーザインタ
フェース装置 PCT 出願：カナダ

塩見

格一

空港面における航空機識別方法およびその識
別装置

加来

信之

北舘

勝彦

7．6．23

2666891

9．6．27

移動体の自動従属監視方法およびその装置

田中

修一

二瓶

子朗

7．9．283081883

12．6．30

航空機搭載レーダによる着陸方法及びその装
置

長谷川英雄

田嶋

裕久

7．12．112979133

11．9．17

フェイズドアレイアンテナの位相器の故障箇
所の検出方法及びフェイズドアレイアンテナの給電系の移相誤差の検出方法

田嶋裕久

7．12．19306000212．4．28

熱交換器

田嶋

裕久

7．12．192852412

10．11．20

航空機管制支援システム

塩見

格一

8．3．292801883

10．7．10

ターミナル管制用管制卓における管制指示値
入力方法

塩見

格一

8．6．13276352210．3．27

ターミナル管制用管制卓の航空機位置表示方
法

塩見

格一

8．6．132907328

11．4．2ターミナル管制用管制卓の航空機位置表示装
置

塩見

格一

8．6．13276352110．3．27

ターミナル管制用管制卓における航空機順序付けのためのユーザインタフェース装置

塩見

格一

8．10．243013985

11．12．17

誤目標の抑圧方法およびその装置

加来

信之

北舘

勝彦

8．11．112884071

11．2．12

空港面監視装置

加来

信之

北舘

勝彦

8．12．12322681213．8．31

飛行場管制支援システム

塩見

格一

9．3．263017956

11．12．24

航空機管制支援システム：カナダ

塩見

格一

9．3．272201256

13．2．6

航空機管制支援システム：アメリカ

塩見

格一

9．3．285941929

11．8．24

地形表示機能を備えた搭載用航法装置

田中

修一

9．6．5

3054685

12．4．14

滑走路予約システム

塩見

格一

9．6．9

2892336

11．2．26

自動従属監視環境下における進入管制区航空機個別誘導システム：アメリカ

塩見

格一

10．2．24606493912．5．16

飛行場管制支援システム：アメリカ

塩見

格一

10．3．256144915

12．11．7

無線通信ネットワークシステム（無線ネット
ワークを使用した移動体測位システム）田中修一

10．6．4347410715．9．19

滑走路予約システム：オーストラリア

塩見

格一10．6．571382312．3．23

滑走路予約システム：イギリス

塩見

格一

10．6．52327517

11．7．28

滑走路予約システム：カナダ

塩見

格一

10．6．82239967

14．7．30

滑走路予約システム：アメリカ

塩見

格一

10．6．96282487

13．8．28

空港管制用操作卓 意匠登録

塩見

格一10．7．31107535412．4．7

空港管制用操作卓 類似意匠登録

塩見

格一10．7．311

12．6．16

音声による疲労・居眠り検知装置及び記録媒
体

塩見

格一

10．10．53151489

13．1．26

受動型 SSR 装置

塩見

格一10．10．30

3041278

12．3．3

SSR 装置及び航空機二次監視網

塩見

格一10．10．30

2991710

11．10．15

管制用通信システム

塩見

格一10．12．18

3041284

12．3．3

管制通信発出システム

塩見

格一11．3．19

330068114．4．19

レーダ受信画像信号のクラッタ抑圧方法及び
装置

加来

信之

11．4．83091880

12．7．28

二瓶

二瓶― 140 ―

子朗

子朗

発

の

名

称

発

表

者

出願年月日

登録番号

登録年月日

航空機等の進入コースの変動を防止する積層
構造体

横山

尚志

11．9．17

3588627

16．8．27

SSR 装置及び航空機二次監視網：PCT 出願
アメリカ

塩見

格一

11．10．29

6337652

14．1．8受動型 SSR 装置：PCT 出願

塩見

格一11．10．29

6344820

14．2．5受動型 SSR 装置

塩見

格一11．11．10

3277194

14．2．15

航 空 管 制 用 ヒ ュ ー マ ン・ マ シ ン・ イ ン タ ー
フェース装置塩見

格一11．12．7

3646860

17．2．18

飛行場管制支援システム

塩見

格一11．12．17

3086828

12．7．14

無線ネットワーク測位システム

田中

修一

二瓶

子朗

12．6．63453547

15．7．18

無線ネットワーク制御システム

二瓶

子朗

田中

修一

12．6．63428945

15．5．16

GPS 及びその補強システムを用いた航法シス
テムにおけるアベイラビリティ取得方法及び
その装置

福島荘之介

12．7．26341201115．3．28

複数チャンネルを利用した無線ネットワーク
システム及びその制御装置

田中

修一

12．11．13

3462172

15．8．15

管制装置システム：アメリカ

塩見

格一

12．12．76573888

15．6．3

音声処理装置塩見

格一13．9．253512398

16．1．16

航空管制用表示装置における航空機位置表示
方法

塩見

格一

13．10．24

3579685

16．7．30

目標検出システム

加来信之

13．12．10

3613521

16．11．5

電波反射体を用いた測定装置

米本

成人

14．6．28

3623211

16．11．4

操作卓

意匠

塩見

格一

14．10．15

1189989

15．9．26

脇机（意匠）

塩見格一

15．11．18

1221366

16．9．17

操作卓（意匠）塩見

格一

15．11．18

1226782

16．11．19

※
2

明

アメリカ

二瓶

塩見

子朗

格一

は平成16年度に実施されたものである。
出願中
発

明

の

名

称

発

明

者

出願年月日

出 願 番 号

マルチバンドレーダ装置並びにこれに適する方法及び回
路

水城南海男

8．12．58−325628

航空交通シミュレータ

塩見

格一

9．12．229−353463

自動従属監視環境下における進入管制区航空機個別誘導
システム：韓国

塩見格一

10．2．26

6160/1998

無線通信ネットワークシステム

田中修一

10．6．410−172173

飛行場運航票管理システムのユーザインタフェース装置
PCT 出願：アメリカ

塩見

格一

11．6．1009/329,293

SSR 装置及び航空機二次監視網
庁 EPC

塩見

格一

11．10．29

99951157．9

塩見

格一

11．10．29

99951156．1

管制装置システム

塩見

格一

11．12．8

11−348349

ターゲット選択操作装置

塩見

格一

12．3．24

2000−083786

CDPLC メッセージ作成方式

塩見

格一

12．3．30

2000−095320

CDPLC/AIDC 共 用 管 制 卓 及 び 同 ヒ ュ ー マ ン・ イ ン タ
フェース

塩見

格一

12．3．30

2000−095323

受動型 SSR 装置

PCT 出願

欧州特許

欧州特許庁 EPC

― 141 ―

二瓶

子朗

発

明

の

名

称

発

明

者

出願年月日

出 願 番 号

航空路管制用航空機順序・間隔付けヒューマン・インタ
フェース

塩見

格一

12．3．30

2000−095322

CDPLC メッセージ作成システム

塩見

格一12．3．30

2000−095321

航空管制用管制指示入力装置

塩見

格一

12．3．30

2000−092584

音声による疲労・居眠り検知装置及び記録媒体：アメリ
カ

塩見

格一

12．10．19

09/691,126

周辺移動局監視装置、及び周辺移動局監視装置を備えた
無線ネットワークシステム

二瓶子朗

12．11．13

2000−344734

カオス論的ヒューマン･ファクタ評価装置

塩見

格一

13．4．162001−116408

無線ネットワークシステム（CL15411）

田中

修一

二瓶

子朗

13．8．82001−240909

無線ネットワークシステム（CL15406）

田中

修一

二瓶

子朗

13．8．82001−240906

無線ネットワークを利用した移動体測位システム（CL15408）

田中

修一

二瓶

子朗

13．8．82001−240908

無線通信ネットワークシステム（CL15407）

田中

修一

二瓶

子朗

13．8．82001−240907

誘電率の測定方法及び誘電率測定装置

横山尚志

13．9．6

2001−270985

積雪による ILS のグライドパス進入コース予測方法及び
その装置

横山

尚志

13．9．6

2001−271091

心身診断システム

塩見

格一

13．9．142001−280105

カオス論的脳機能診断装置

塩見

格一

13．11．13

2001−348108

表示画面上への航空機表示方法及びその装置

塩見

格一

14．3．52002−58392

カオス論的診断感度増感装置

塩見

格一

14．3．25

2002−82734

移動体測位方法及び移動体誘導方法

岡田
塩見
田嶋
米本

和男
格一
裕久
成人

14．3．29

2002−93402

カオス論的ヒューマンファクタ評価装置：PCT 出願

塩見

格一14．4．10

PCT/JP02/
03561

塩見

格一

14．10．2

PCT/JP02/
11001

塩見

格一

14．11．11

PCT/JP02/
11738

塩見

格一

14．11．12

PCT/JP02/11764

電子地図情報の補正方法及び移動局位置監視システム

二瓶子朗

14．11．19

2002−335700

無線ネットワークシステム、移動局および移動局の制御
方法

二瓶

子朗

14．11．19

2002−335698

無線通信ネットワークシステムおよび無線ネットワーク
システムの制御方法

二瓶子朗

14．11．19

2002−335699

心身状態判定システム

塩見

格一15．2．24

2003−46428

カオス論的指標値計算プログラム

塩見

格一15．2．24

2003−045386

画面情報表示方法、システム及びコンピュータプログラ
ム

塩見

格一

15．2．24

2003−15661

カオス論的診断感度増感装置

塩見

格一15．2．26

PCT/JP03/02159

無線通信ネットワークシステム（CL15550）

二瓶子朗

15．3．28

2003−090443

移動局及び移動局側通信制御方法及び基地局及び基地局
側通信制御方法及び通信システム

金田直樹

15．6．3

2003−157645

航空管制用表示装置における航空機位置表示方法
出願
心身診断システム

PCT

PCT 出願カオス論的能機能診断装置

PCT 出願PCT 出願― 142 ―

田中

修一

白川 昌之
小瀬木 滋
住谷 泰人

塩見

格一

発

明

の

名

称

発

明

者

出願年月日

出 願 番 号

就寝中の身体反応情報検出システム

塩見

格一15．8．25

2003−300090

カオス論的指標値計算システム

塩見

格一15．12．26

PCT/JP03/16954

誘電率の測定方法及び誘電率測定装置（分割出願）

横山尚志

16．1．26

2004−16855

心身状態判定システム

PCT 出願塩見

格一16．2．23

PCT/JP04/
002054

移動局及び移動局側通信制御方法及び基地局及び通信シ
ステム

金田

直樹

16．3．3

2004−58856

電子地図情報の補正方法及び移動局位置監視システム

二瓶子朗

16．3．222004−081848

無線ネットワーク監視システム、無線ネットワークシス
テム及び無線ネットワーク監視システムの制御方法

二瓶子朗

16．3．222004−081846

無線ネットワークシステム、無線ネットワークシステムの制御方法、制御プログラム及び記録媒体

二瓶子朗

16．3．222004−081847

通電表示器

惟村

和宣

16．3．23

2004−085641

電波反射体を用いた測定装置（分割出願）

米本

成人

16．3．25

2004−90328

電波反射体を用いた移動体の航法方法（分割出願）

米本

成人

16．3．25

2004−090372

航空管制用インターフェース装置、その制御方法およびコンピュータプログラム

塩見

格一

16．3．29

2004−096684

航空管制卓（意匠）塩見

格一

16．5．20

2004−014919

誘電体レンズを用いた電磁波の反射器、発生器及び信号
機

米本

成人

17．1．18

2005−010582

航空管制支援システム

塩見

格一17．2．42005−029070

移動体の測位方法及びその測位装置

古賀禎

17．2．212005−044684

電波装置 PCT

米本

成人

17．3．9JP2005/4108※

PCT 出願は平成16年度に実施されたものである― 143 ―

塩見

田嶋

格一

裕久

第 ３ 部現況― 145 ―

１．平成16年度に購入した主要機器
・ASAS 実験装置受信処理部

アナログインターフェイス

・ミリ波レーダ用低雑音増幅装置（障害物探知用ミリ波レーダ）
・カラー複合機
・ディスクアレイ
・精密インピダンス・アナライザー
・ファーフィールドモニター（FFM）評価装置
・マルチラテレーション対応 ADS − B 受信局
・SBAS／GPS 受信機
・ワークステーション
・利用者開放型管制卓用レーダ情報表示ディスプレイ
・ネットワークストレージシステム（NAS）
・VDL モード３管制官評価用マンマシンインターフェース制作
・RAID システム
・航空交通流管理シミュレータ
・データ収集再生装置
・航空管制用業務支援ツール
・ソフトウェア GPS 受信機
・GPS 信号変換ツール
・統合型監視センサ用インターフェイス装置
・A-SMGCS 経路設定機能模擬テストツール
・プラズマバブル測定用全天カメラ
・全天カメラ観測用コンテナ― 147 ―

２

回 転 速 度：

１

主要施設及び機器
電波無響室

３

毎時１，２，４回転の３段階

電子計算機システム及びネットワーク

電子航法の分野では，電波を送受信するアンテナの性能

当研究所の電子計算機システムは，昭和41年度に航空管や空間中の電波伝搬特性が機器の性能に大きく影響する。

制自動化推進に供する ATC シミュレータ整備の一環とし

このため，アンテナおよび電波伝搬に関する試験研究が重て導入した NEAC2200＃400に始まる。

要になっている。当研究所では，これらの試験研究のための実験施設として，電波無響室を整備した。

以降，
MELCOM, FACOM, ACOS と言ったメインフレー
ムを中心としたシステムを運用してきたが，平成７年12月

電波無響室はシールド壁内部を電波吸収材で被覆した構に，ネットワーク環境の整備の必要性の高まりと，併せて造を持っている。
シールド壁により電波が遮蔽されるため，研究内容の変化に対応させるために，ワークステーション

外来電波の影響を受けず研究所周辺への干渉を防止するこをネットワーク接続したシステムに移行した。

とができる。さらに，電波吸収材により電波の反射を抑制

以来今日迄，複数のサーバ・システムと各研究部に設置できるため，電波無響室内は広大な自由空間と同様な伝搬するローカル・クライアントからなるシステムとしての運特性を実現できる。

用を行っている。

電波無響室内では，アンテナの特性測定や空港モデルを

平成13年度以降，現在の供用計算機システムは，演算サー用いた着陸進入コースの電波伝搬特性測定などが行われてバ，ファイル・サーバ，アプリケーション・サーバ，PC サー

きている。また，各種の干渉妨害に関する測定実験も行わ

バ，WWW サーバから構成されるサーバ群を１ GBase のれている。

データ転送レートを有する基幹と100Base の支線を有する
ネットワークにより接続した構成を有している。

〔要目概要〕

現在当所供用計算機システムは，研究における利用のみ

内 装 寸 法：32×７×５ m

ならず，WWW サーバによる研究情報の発信や PC サーバ

周波数範囲：

0.5〜100GHz 以上

による所内事務の電子化等，より日々の職務に密接したシ

反射減衰量：

30dB 以上ステムとして運用されている。

遮蔽減衰量：

80dB 以上

付 属 設 備：計測室，空調設備，空中線特性試験装置，〔構成〕

アンテナ回転台移動装置，計測機器ピッ

演算サーバ：

Cray MTA ２ト，各種無線計測機器，非常照明

ファイル・サーバ：COMPAQ AlphaServer DS20E ×２
アプリケーション・サーバ：FUJITSU GP400S ＃60

２

アンテナ試験塔

COMPAQ ProLiant ML370

WWW サーバ：

AlphaStation XP1000

電子航法の研究でアンテナの放射特性及びシステムのPC サーバ：

コース特性，コース誤差特性等の測定が必要である。

ローカル・クライアント：

AlphaStation XP1000

ネットワーク・スイッチ：

Extreme Summit ５ i ＋

このうち，縮尺模型装置や比較的小型のシステムは電波
無響室を使って実験できる。
しかし大型のアンテナでは送・16／48

受信間距離が大きくないと本来の特性測定ができない場合もあり，研究所構内における航法施設の試験で，実際に近４い設置状態で飛行試験を実施したい等の要求も生じる。

実験用航空機
電子航法の実験や試験のために航空機をもつことは，当アンテナ試験塔はこれらの目的にあうように，高さ19.5

研究所の特色である。

メートルでその頂部には直径25メートルのカウンターポイ

昭和40年７月より，米国のビーチクラフトスーパーH ―ズをもつ鉄塔で，カウンターポイズ上に試験用航法システ

18型機を使用した。その後，使用10年を経過し，部品入手

ムのアンテナが設置される。

が困難になったため当機の更新を計画し，昭和49，50年度

この試験塔の大きな特徴は，カウンターポイズ中心部の回転機構をもつことで，その下の送信機室と一体構造で回に米国のビーチクラフト B ―99を購入し，昭和50年10月に当研究所に引き渡された。

転する。

引続き実験用アンテナ増設などの改装を行い，昭和51年１月から運用を開始したが，調布における運用制限のため，〔要目概要〕
高さ：

同年10月当研究所岩沼分室が宮城県岩沼市に設置されたこ
19.5m

カウンターポイズ径：とにより仙台空港を定置場とした。
25m（回転部径：13m）

搭乗人員は乗員を含め17名のところ実験用機器搭載のス― 148 ―

ペースを取り，最大９名とし，その他写真撮影用のカメラ

６

ATC シミュレーション実験棟

孔及びラック等を備えている。

航空管制シミュレータを設置し，管制官参加によるダイ
ナミックシミュレーションを実施するためのもので，レー〔諸元・性能〕

ダ表示装置の使用環境を考慮して管制卓室とパイロット卓

登録番号：JA8801

室には，調光式照明，高性能ブラインドを備えている。以型

式：

ビーチクラフト B ―99エアライナー

下に要目を示す。

全

長：13.58m・階

全幅：

13.98m・床面積

約530（38m ×14m）

全

高：

4.38m

・主要室

管制卓室；２室，各13m ×14m

最大離陸重量：数

２階建て

4,944㎏

パイロット卓室；２室，各22m ×７ m

発 動 機：

PT ６ A ―28／680馬力×２基

巡行速度：

360㎞ /h

航続距離：1,750㎞

データ解析室，モニタ室，会議室
７

航空管制シミュレータ

離陸滑走路長：570m

航空管制シミュレータは，平成12年度に，それまでに開着陸滑走路長：820m

発したターミナル管制シミュレータを拡張整備したものであり，下記のようにターミナル管制卓，航空路管制卓を中５

仮想現実実験施設

心に多数の管制卓等で構成し，任意の空域を設定して評価

航空管制業務には，レーダーにより航空機を監視して行でき，かつ，ターミナル管制，航空路管制を統一して模擬

う航空路管制業務及びターミナル管制業務と，管制官が肉できるように一つのシナリオを両空域にスムーズに動作さ

眼で航空機を監視しながら行う飛行場管制業務とが存在すせることができる。

る。

以下に本シミュレータの構成，主要性能を示す。

今日の航空管制業務は，多数の管制官と多数の管制機器
及び管制援助機器が複雑に関連するシステムで行われてお

⑴

構

成

り，その効率化を実現するための研究等には，業務環境を・ターミナル管制卓

８卓

模擬した環境におけるシミュレーションが不可欠と考えら・エンルート管制卓

４卓

れている。

・飛行場管制卓

５卓

本施設は，管制塔における管制官の業務環境を視聴覚的・パイロット卓

12卓な仮想現実感を用いて模擬する機能を有するものであり，・全域模擬卓２卓本施設により飛行場管制業務に係るシミュレーションを，・シナリオ処理装置

レーダーを使用した航空路管制業務或はターミナル管制業

・データベース装置

務シミュレーションと同様に，実施することが可能となっ・音声通信処理装置

た。

・モニタ装置また，本施設は操縦シミュレーターを有し，固定翼機及・監視装置

び回転翼機について，管制指示を受けながらの航行の模擬が可能となっている。

⑵

主要機能

飛行場管制業務を含む航空管制業務環境を模擬する航空・航空機同時処理機数

最大512機

管制シミュレーターと操縦シミュレーターは連接されてお・航空機同時表示機数

最大128機／１管制卓り，管制官とパイロットが同時に参加するシミュレーショ

・同時管制機数

最大64機／１管制卓ンを可能としている。

・ターミナル領域定義数

最大８ターミナル／〔諸元・性能〕

・エンルート領域定義数

最大100セクタ

・同時シミュレーション数

最大２シミュレーション

・シミュレーション実行速度

１／10倍速〜８倍速

１シミュレーション
プラットフォーム：描画性能：

MS Windows NT ４／2000

200Mpoligons / s

管制業務シミュレータ画像出力部：（再生時含む）

360°／８面，15.0m Φ
操縦シミュレータ画像出力部：

150°／３面，5.6m Φ― 149 ―

・空港定義数最大128空港

３

刊 行 物

当研究所の発行する刊行物は，下記のとおりである。
電子航法研究所報告（不定期刊行）
電子航法研究所研究発表会講演概要（年刊）
電子航法研究所年報（年刊）
電子航法研究所要覧〈案内〉（年刊）
電子航法研究所広報誌「e −なび」
（季刊）

４

行事等

当研究所の平成16年度における行事等は，下記のとおりである。
所内一般公開［平成16年４月18日（日）］平成16年度科学技術週間の趣旨に基づき，当研究所の各施設を一般公開した。（来場者数2804名）
第４回研究所設立記念式典〔平成16年４月21日（水）〕当所設立記念式典を開催した。
平成16年度第１回評議員会［平成16年４月23日（金）］評議員会において下記課題に関する評価を実施した。（平成17年度重点開発課題の確認を行った。）
事前評価課題「高カテゴリ GBAS のアベイラビリティ向上と GNSS 新信号対応に関する研究」「航空管制用デジタル通信ネットワークシステムの研究」「航空無線航法用周波数の電波信号環境に関する研究」
研究発表会［平成16年６月３日（木）・４日（金）］
平成16年度（第４回）電子航法研究所研究発表会を海上技術安全研究所講堂において開催した。
（２日間延べ来場者数311名）
平成16年度第２回評議員会［平成16年６月18日（金）］評議員会において下記課題に関する評価を実施した。
中間評価課題「ヘリコプタの障害物探知・衝突警報システムに関する研究」「放送型データリンクによる航空機監視の研究」
事後評価課題「データリンクによる航空機監視システム高度化の研究」「静止衛星型衛星航法補強システムの性能向上に関する研究」「次世代衛星航法システムに関する研究」
電子情報通信学会宇宙・航行エレクトロニクス研究会〔平成16年７月30日（金）〕交通管制・航法をテーマとして開催され，当該職員を含む講演７件が行われた。併せて電波無教室の見学会を行った。
（参加者42名）
第１回研究交流会［平成16年８月24日（火）］講演「ICAO 第11回航空会議（ANC／11）の概要− CNS 関係」及び意見交換を行った。
講演者：国土交通省

航空局管制保安部無線課 航空管制技術調査官

第２回研究交流会［平成16年９月３日（金）］― 150 ―

今村純

講演「THE NEXT GENERATION AIR TRAFFIC CONTROL SYSTEM」及び意見交換を行った。
講演者：NASA Ames Research Center Heinz Erzberger
第３回研究交流会［平成17年１月14日（金）］講演「携帯電話からみた航空通信」及び意見交換を行った。
講演者：千葉工業大学

電機電子情報工学科教授

小園茂

第４回研究交流会［平成17年２月25日（金）］講演「航空管制作業の Work Load の評価に関する実験的研究」及び意見交換を行った。
講演者：労働科学研究所研究部

研究主幹

飯田裕康

第５回研究交流会［平17年３月16日（水）］講演「RNAV 整備計画」及び意見交換を行った。
講演者：国土交通省航空局保安企画課

国際調整官

今若善紀

５．職員表彰所

内所◎理事長表彰（平成16年４月１日）

外◎米国電気電子学会（IEEE）航空電気システムソサエティ

長岡栄（電子航法開発部）

日本支部

三吉

襄（航空システム部）

坂井

三垣充彦（管制システム部）

功

績
滋（電子航法開発部）

長岡

航空管制評価研究グループ◎理事長表彰（平成17年１月１日）
別小川靖雄（総務課）長岡栄（電子航法開発部）

横山尚志（電子航法開発部）

朝倉道弘（電子航法開発部）◎理事長感謝状（平成17年３月31日）
退丈泰◎電子情報通信学会フェロー称号受賞

小瀬木

特優秀論文賞受賞職横山

尚志（電子航法開発部）

朝倉道弘（電子航法開発部）― 151 ―

栄付

― 153 ―

録

１

独立行政法人電子航法研究所法（平成十一年十二月二十二日）（法律第二百十号）
第百四十六回臨時国会
小渕内閣
改正

平成一二年

五月二六日法律第八四号

独立行政法人電子航法研究所法をここに公布する。
独立行政法人電子航法研究所法目次
第一章総則（第一条―第六条）

第二章

役員（第七条―第九条）

第三章

業務等（第十条―第十二条）

第四章

雑則（第十三条）

第五章

罰則（第十四条）

附則
第一章

総則

（目的）
第一条

この法律は，独立行政法人電子航法研究所の名称，目的，業務の範囲等に関する事項を定めることを目的とする。

（名称）
第二条

この法律及び独立行政法人通則法（平成十一年法律第百三号。以下「通則法」という。）の定めるところにより設立される通則法第二条第一項に規定する独立行政法人の名称は，独立行政法人電子航法研究所とする。
（研究所の目的）
第三条

独立行政法人電子航法研究所（以下「研究所」という。
）は，電子航法（電子技術を利用した航法をいう。以下同じ。）に関する試験，調査，研究及び開発等を行うことにより，交通の安全の確保とその円滑化を図ることを目的とする。
（特定独立行政法人）
第四条

研究所は，通則法第二条第二項に規定する特定独立行政法人とする。

（事務所）
第五条

研究所は，主たる事務所を東京都に置く。

（資本金）
第六条

研究所の資本金は，附則第五条第二項の規定により政府から出資があったものとされた金額とする。

２

政府は，必要があると認めるときは，予算で定める金額の範囲内において，研究所に追加して出資することができる。

３

研究所は，前項の規定による政府の出資があったときは，その出資額により資本金を増加するものとする。
第二章

役員

（役員）
第七条
２

研究所に，役員として，その長である理事長及び監事二人を置く。

研究所に，役員として，理事一人を置くことができる。
（理事の職務及び権限等）

第八条

理事は，理事長の定めるところにより，理事長を補佐して研究所の業務を掌理する。

２

通則法第十九条第二項の個別法で定める役員は，理事とする。ただし，理事が置かれていないときは，監事とする。

３

前項ただし書の場合において，通則法第十九条第二項の規定により理事長の職務を代理し又はその職務を行う監事は，その間，監事の職務を行ってはならない。

―
155 ―
― 147
―

（役員の任期）
役員の任期は，二年とする。

第九条

業務等

第三章

（業務の範囲）研究所は，第三条の目的を達成するため，次の業務を行う。

第十条
一

電子航法に関する試験，調査，研究及び開発を行うこと。

二

前号に掲げる業務に係る成果を普及すること。

三

電子航法に関する情報を収集し，整理し，及び提供すること。

四前三号に掲げる業務に附帯する業務を行うこと。

（区分経理）
第十一条

研究所は，前条に規定する業務のうち空港整備特別会計法（昭和四十五年法律第二十五号）第一条第一項に規定する空港整備事業に関するものに係る経理とその他の業務に係る経理とを区分して整理しなければならない。
（積立金の処分）
第十二条

研究所は，通則法第二十九条第二項第一号に規定する中期目標の期間（以下この項において「中期目標の期間」という。）の最後の事業年度に係る通則法第四十四条第一項又は第二項の規定による整理を行った後，同条第一項の規定による積立金があるときは，その額に相当する金額のうち国土交通大臣の承認を受けた金額を，当該中期目標の期間の次の中期目標の期間に係る通則法第三十条第一項の認可を受けた中期計画（同項後段の規定による変更の認可を受けたときは，その変更後のもの）の定めるところにより，当該次の中期目標の期間における第十条に規定する業務の財源に充てることができる。
２

国土交通大臣は，前項の規定による承認をしようとするときは，あらかじめ，国土交通省の独立行政法人評価委員会の意見を聴くとともに，財務大臣に協議しなければならない。

３

研究所は，第一項に規定する積立金の額に相当する金額から同項の規定による承認を受けた金額を控除してなお残余があるときは，その残余の額を国庫に納付しなければならない。

４

前三項に定めるもののほか，納付金の納付の手続その他積立金の処分に関し必要な事項は，政令で定める。
雑則

第四章（主務大臣等）研究所に係る通則法における主務大臣，主務省及び主務省令は，それぞれ国土交通大臣，国土交通省及び国土交第十三条

通省令とする。
罰則

第五章

次の各号のいずれかに該当する場合には，その違反行為をした研究所の役員は，二十万円以下の過料に処する。

第十四条
一

第十条に規定する業務以外の業務を行ったとき。

二第十二条第一項の規定により国土交通大臣の承認を受けなければならない場合において，その承認を受けなかったとき。
附

則（施行期日）
第一条

この法律は，平成十三年一月六日から施行する。

（職員の引継ぎ等）
第二条

研究所の成立の際現に国土交通省の部局又は機関で政令で定めるものの職員である者は，別に辞令を発せられない

限り，研究所の成立の日において，研究所の相当の職員となるものとする。
第三条

研究所の成立の際現に前条に規定する政令で定める部局又は機関の職員である者のうち，研究所の成立の日において引き続き研究所の職員となったもの（次条において「引継職員」という。
）であって，研究所の成立の日の前日において国土交通大臣又はその委任を受けた者から児童手当法（昭和四十六年法律第七十三号）第七条第一項（同法附則第六条
第二項，第七条第四項又は第八条第四項において準用する場合を含む。以下この条において同じ。
）の規定による認定を受けているものが，研究所の成立の日において児童手当又は同法附則第六条第一項，第七条第一項若しくは第八条第一項の給付（以下この条において「特例給付等」という。）の支給要件に該当するときは，その者に対する児童手当又は特例

―
156 ―
― 148
―

給付等の支給に関しては，研究所の成立の日において同法第七条第一項の規定による市町村長（特別区の区長を含む。）の認定があったものとみなす。この場合において，その認定があったものとみなされた児童手当又は特例給付等の支給は，同法第八条第二項（同法附則第六条第二項，第七条第四項又は第八条第四項において準用する場合を含む。
）の規定にかかわらず，研究所の成立の日の前日の属する月の翌月から始める。
（平一二法八四・一部改正）（研究所の職員となる者の職員団体についての経過措置）
研究所の成立の際現に存する国家公務員法（昭和二十二年法律第百二十号）第百八条の二第一項に規定する職員団

第四条

体であって，その構成員の過半数が引継職員であるものは，研究所の成立の際国営企業及び特定独立行政法人の労働関係に関する法律（昭和二十三年法律第二百五十七号）の適用を受ける労働組合となるものとする。この場合において，当該職員団体が法人であるときは，法人である労働組合となるものとする。
２

前項の規定により法人である労働組合となったものは，研究所の成立の日から起算して六十日を経過する日までに，労働組合法（昭和二十四年法律第百七十四号）第二条及び第五条第二項の規定に適合する旨の労働委員会の証明を受け，かつ，その主たる事務所の所在地において登記しなければ，その日の経過により解散するものとする。

３

第一項の規定により労働組合となったものについては，研究所の成立の日から起算して六十日を経過する日までは，労働組合法第二条ただし書（第一号に係る部分に限る。）の規定は，適用しない。
（権利義務の承継等）
研究所の成立の際，第十条に規定する業務に関し，現に国が有する権利及び義務のうち政令で定めるものは，研究

第五条

所の成立の時において研究所が承継する。
２

前項の規定により研究所が国の有する権利及び義務を承継したときは，その承継の際，承継される権利に係る土地，建物その他の財産で政令で定めるものの価額の合計額に相当する金額は，政府から研究所に対し出資されたものとする。

３

前項の規定により政府から出資があったものとされる同項の財産の価額は，研究所の成立の日現在における時価を基準として評価委員が評価した価額とする。

４

前項の評価委員その他評価に関し必要な事項は，政令で定める。
（国有財産の無償使用）
国土交通大臣は，研究所の成立の際現に国土交通省に置かれる試験研究機関であって電子航法に関する試験，調査，第六条

研究及び開発を行うものに使用されている国有財産で政令で定めるものを，政令で定めるところにより，研究所の用に供するため，研究所に無償で使用させることができる。
（政令への委任）附則第二条から前条までに定めるもののほか，研究所の設立に伴い必要な経過措置その他この法律の施行に関し必第七条

要な経過措置は，政令で定める。
附

則（平成一二年五月二六日法律第八四号）抄（施行期日）
第一条

この法律は，平成十二年六月一日から施行する。

―
157 ―
― 149
―

2

独立行政法人電子航法研究所に関する省令（平成十三年三月二十七日）（国土交通省令第四十九号）

独立行政法人通則法（平成十一年法律第百三号）及び独立行政法人の組織，運営及び管理に係る共通的な事項に関する政令（平成十二年政令第三百十六号）第五条第二項に基づき，独立行政法人電子航法研究所に関する省令を次のように定める。
（業務方法書に記載すべき事項）
第一条

独立行政法人電子航法研究所（以下「研究所」という。）に係る独立行政法人通則法（以下「通則法」という。
）

第二十八条第二項の主務省令で定める業務方法書に記載すべき事項は，次のとおりとする。
一

独立行政法人電子航法研究所法（平成十一年法律第二百十号。以下「研究所法」という。）第十条第一号に規定する試験，調査，研究及び開発に関する事項
二

研究所法第十条第二号に規定する成果の普及に関する事項

三

研究所法第十条第三号に規定する情報の収集，整理及び提供に関する事項

四研究所法第十条第四号に規定する附帯業務に関する事項

五

業務の委託に関する基準

六

競争入札その他の契約に関する事項

七

その他業務の執行に関して必要な事項（中期計画の認可申請等）
第二条

研究所は，通則法第三十条第一項の規定により中期計画の認可を受けようとするときは，当該中期計画を記載した申請書を，中期計画の最初の事業年度開始の日の三十日前までに（研究所の成立後最初の中期計画については，研究所の成立後遅滞なく），国土交通大臣に提出しなければならない。
２

研究所は，通則法第三十条第一項後段の規定により中期計画の変更の認可を受けようとするときは，変更しようとする事項及びその理由を記載した申請書を国土交通大臣に提出しなければならない。

（通則法第三十条第二項第七号の主務省令で定める事項）
第三条

研究所に係る通則法第三十条第二項第七号に規定する主務省令で定める業務運営に関する事項は，次に掲げるものとする。ただし，研究所の成立後最初の中期計画に係る当該事項については，第一号，第二号及び第四号に掲げるものとする。
一

施設及び設備に関する計画

二

人事に関する計画

三

研究所法第十二条第一項に規定する積立金の使途

四その他当該中期目標を達成するために必要な事項（年度計画の記載事項等）
第四条

研究所に係る通則法第三十一条第一項の年度計画には，中期計画に定めた事項に関し，当該事業年度において実施すべき事項を記載しなければならない。
２

研究所は，通則法第三十一条第一項後段の規定により年度計画の変更をしたときは，変更した事項及びその理由を記載した届出書を国土交通大臣に提出しなければならない。

（各事業年度に係る業務の実績に関する評価の手続）
第五条

研究所は，通則法第三十二条第一項の規定により各事業年度における業務の実績について独立行政法人評価委員

会の評価を受けようとするときは，当該事業年度の年度計画に定めた項目ごとにその実績を明らかにした報告書を，当該事業年度の終了後三月以内に，国土交通省の独立行政法人評価委員会に提出しなければならない。
（中期目標の期間の終了後の業務実績報告）
第六条

研究所に係る通則法第三十三条の事業報告書には，当該中期目標に定めた項目ごとにその実績を明らかにしなけ

ればならない。

― 158 ―

（中期目標に係る業務の実績に関する評価の手続）
第七条

研究所は，通則法第三十四条第一項の規定により各中期目標の期間における業務の実績について独立行政法人評価委員会の評価を受けようとするときは，当該中期目標に定めた項目ごとにその実績を明らかにした報告書を，当該中期目標の期間の終了後三月以内に，国土交通省の独立行政法人評価委員会に提出しなければならない。
（会計の原則）第八条

研究所の会計については，この省令の定めるところによるものとし，この省令に定めのないものについては，一般に公正妥当と認められる企業会計の基準に従うものとする。
２

金融庁組織令（平成十年政令第三百九十二号）第二十四条第一項に規定する企業会計審議会により公表された企業会
計の基準は，前項に規定する一般に公正妥当と認められる企業会計の基準に該当するものとする。

３

平成十一年四月二十七日の中央省庁等改革推進本部決定に基づき行われた独立行政法人の会計に関する研究の成果として公表された基準（第十一条において「独立行政法人会計基準」という。）は，この省令の規定に準ずるものとして，第一項に規定する一般に公正妥当と認められる企業会計の基準に優先して適用されるものとする。

（収益の獲得が予定されない償却資産）第九条

国土交通大臣は，研究所が業務のため取得しようとしている償却資産についてその減価に対応すべき収益の獲得が予定されないと認められる場合には，その取得までの間に限り，当該償却資産を指定することができる。
２

前項の指定を受けた資産の減価償却については，減価償却費は計上せず，資産の減価額と同額を資本剰余金に対する控除として計上するものとする。

（共通経費の経理）
第十条

研究所は，研究所法第十一条の規定により区分して経理する場合において，経理すべき事項が当該経理に係る勘

定以外の勘定によって経理すべき事項と共通の事項であるため，当該勘定に係る部分を区分して経理することが困難なときは，当該事項については，国土交通大臣の承認を受けて定める基準に従って，各勘定に配分することにより経理す
るものとする。
（財務諸表）
第十一条

研究所に係る通則法第三十八条第一項に規定する主務省令で定める書類は，独立行政法人会計基準に掲げる

キャッシュ・フロー計算書及び行政サービス実施コスト計算書とする。
（財務諸表の閲覧期間）
第十二条

研究所に係る通則法第三十八条第四項に規定する主務省令で定める期間は，五年とする。

（短期借入金の認可の申請）
第十三条

研究所は，通則法第四十五条第一項ただし書の規定により短期借入金を受けようとするとき，又は同条第二項

ただし書の規定により短期借入金の借換えの認可を受けようとするときは，次に掲げる事項を記載した申請書を国土交通大臣に提出しなければならない。
一

借入れを必要とする理由

二

借入金の額

三

借入先

四

借入金の利率五

借入金の償還の方法及び期限

六利息の支払いの方法及び期限

七その他必要な事項（重要な財産の範囲）
第十四条

研究所に係る通則法第四十八条第一項に規定する主務省令で定める重要な財産とは，土地，建物及び航空機とする。
（重要な財産の処分等の認可の申請）
第十五条

研究所は，通則法第四十八条第一項の規定により重要な財産を譲渡し，又は担保に供すること（以下この条において「処分等」という。
）について認可を受けようとするときは，次に掲げる事項を記載した申請書を国土交通大臣に提出しなければならない。

― 159 ―

一

処分等に係る財産の内容及び評価額二処分等の条件三

処分等の方法四研究所の業務運営上支障がない旨及びその理由（積立金の処分に係る申請の添付書類）
第十六条

独立行政法人の組織，運営及び管理に係る共通的な事項に関する政令（以下「令」という。）第五条第二項に規定する添付書類は，次に掲げるものとする。
一

令第五条第一項の期間最後の事業年度（以下単に「期間最後の事業年度」という。）の事業年度末の貸借対照表

二期間最後の事業年度の損益計算書

三

期間最後の事業年度の事業年度末の利益の処分に関する書類

四

承認を受けようとする金額の計算の基礎を明らかにした書類
附

則

この省令は，公布の日から施行する。
附

則 （平成一六年三月三〇日国土交通省令第三〇号）

この省令は，公布の日から施行する。

― 160 ―

3

独立行政法人電子航法研究所

業務方法書
平成13年４月１日
研究所規程第１号

目次
第１章

総則（第１条−第２条）

第２章

研究所の業務（第３条−第６条）

第３章

雑則（第７条−第９条）

附則
第１章

総則

（目的）
第１条

この業務方法書は，独立行政法人通則法（平成11年法律第103号。以下「通則法」という。）第28条第１項の規定に基づき，独立行政電子航法研究所（以下「研究所」という。）の業務の方法について，基本的事項を定め，もってその業務の適正な運営に資することを目的とする。
（業務運営の基本方針）
第２条

研究所は，独立行政法人電子航法研究所法（平成11年法律第210号。以下「研究所法」という。）第３条の目的を達成するため，関係機関と緊密な連携を図り，もってその業務の能率的かつ効果的な運営を期するものとする。
第２章

研究所の業務（試験，調査，研究及び開発の実施）
第３条

研究所は，研究所法第10条第１号に規定される業務を，国土交通大臣の認可を受けた中期計画に従い，運営費交付金を用いて実施する他，国，地方自治体，企業等から委託を受けて実施するものとする。
２

研究所は，研究所以外の者と共同して行うことが，研究所単独で行う場合と比較して，効率的であり，かつ優れた成果が得られることについて十分な見通しがある場合に共同で研究を行うものとする。

（成果の普及）第４条

研究所は，研究所法第10条第２号の規定に基づき，次の各号に掲げる方法により，第３条に規定する試験，調査，研究及び開発の成果（この条において「研究成果」という。）の普及を行うものとする。
⑴

研究成果を国土交通行政に反映させること⑵

研究成果として取得した特許権，実用新案権その他これに類する権利（第６条において「工業所有権等」という。
）
を実施させること⑶

研究成果に関する報告書を作成し，頒布すること⑷

研究成果に関する発表会を開催すること⑸

その他事例に応じて最も適当と認められる方法（情報の収集，整理及び提供）
第５条

研究所は，研究所法第10条第３号の規定に基づき，次の各号に掲げる方法により，電子航法に関する情報の収集，整理及び提供を行うものとする。
⑴

電子航法に関連する書籍，報告書，データ等を収集すること⑵

書籍等を整列，管理すること⑶

データベースを作成し，管理すること⑷

図書等を公開すること（附帯業務）
第６条

研究所法第10条第４号により行う業務は，次の各号に掲げるものとする。

⑴

工業所有権等の取得に関すること⑵

その他研究所の業務の運営，管理に関すること― 161 ―

第３章

雑則

（業務の委託に関する基準）
第７条

研究所は，業務上必要な試験，調査，研究及び開発，工事の施行，施設の維持及び補修その他自ら行うことが困

難な業務または，研究所業務の遂行上他のものに行わせることが適当な業務については，これらの業務を行うに適当な能力を有する者に委託することができるものとする。
２

研究所は，前項の業務を委託しようとするときは，受託者との間に委託契約を締結するものとする。

３

研究所は，前項の業務の委託をした場合には，その業務に要する費用を負担するものとする。

（競争入札その他の契約に関する事項）
第８条

契約は，すべて競争に付すものとする。ただし，次の各号の一に該当するときは，随意契約によることができる

ものとする。
⑴

契約の性質又は目的が競争を許さないとき⑵

緊急の必要により競争に付することができないとき⑶

競争に付することが不利と認められるとき⑷

契約に係る予定価格が少額であるとき⑸

その他業務の運営上特に必要があるとき（その他業務の執行に関して必要な事項）
第９条

研究所は，この業務方法書に定めるもののほか，その業務の執行に関し必要な事項について細則を定めることができるものとする。
附則

この業務方法書は，平成13年４月１日から施行する。

― 162 ―

4

独立行政法人電子航法研究所

中期目標

独立行政法人電子航法研究所（以下「研究所」という。）は，電子航法に関する試験，調査，研究及び開発を行うこと
により，交通の安全の確保とその円滑化を図ることを目的とした，わが国唯一の試験研究機関であるが，その運営に当たっては，自律性，自発性及び透明性を備え，業務をより効率的かつ効果的に行うという独立行政法人化の趣旨を十分に踏まえつつ，本中期目標に従って，質の高いサービスを提供すること等により，わが国の交通の安全と円滑化に貢献する等国
土交通政策に係るその任務を的確に遂行するものとする。
１．中期目標の期間
平成13年４月１日から平成18年３月31日までの５年間とする。
２．業務運営の効率化に関する事項⑴

組織運営
高度化，多様化する社会ニーズに迅速かつ効果的に対応できるよう，責任の所在を明確にした研究企画・総合調整機能の充実等の措置により，弾力的な組織運営を確保すること。
⑵

人材活用
職員の評価について，公正で透明性の高い評価のためのルールを確立し，責任を持って実施する。職員の業績評価は，研究の特性等に配慮した多様な評価基準によって行い，職員の個性と創造性を伸ばすようにすること。
また，若手研究者について，柔軟かつ競争的な研究開発環境を構築するため，任期付任用の普及と資質・能力に応じた活躍の場の確保に努めること。
⑶

業務運営
研究者が本来の業務に専念できる環境を整備するため，研究に付随する諸作業，補助，管理業務などの間接的な業務負荷の外部委託の活用等による低減及び管理・間接業務経費の縮減等の措置により，業務運営の効率化を図ること。
特に，一般管理費（人件費，公租公課等の所要額計上を必要とする経費を除く）について，本中期目標の期間中に見込まれる当該経費総額（初年度の当該経費相当分に５を乗じた額）を２％程度抑制すること。
３．国民に対して提供するサービスその他の業務の質の向上に関する事項⑴

社会ニーズに沿った研究の重点的推進（基本方針）
電子航法に関する試験，調査，研究及び開発等を行うことにより，交通の安全の確保とその円滑化を図るという研究所の目的を踏まえ，以下の基本方針を定める。
①

重点研究開発領域を設定し，より質の高い研究成果を上げることを目指すこと。

②

競争的資金獲得，研究評価，研究者の資質向上等の措置により，研究成果の質の向上を目指すこと。

③

その他社会的に重要と判断される研究についても，適切に対応すること。

（具体的措置）①

衛星・データ通信などの新技術を導入した次世代の通信・航法・監視システムの開発・整備に必要な研究を行い，技術課題の抽出及びその解決を図ること。
②

増大する航空交通量に対応するためのより高度な航空交通管理手法の開発に必要な研究を行い，技術課題の抽出及びその解決を図ること。

③

電子航法に関する基盤的・先導的な研究を実施し，基盤技術の蓄積に努めること。

なお，重点研究開発領域の設定にあたっては，社会ニーズの適切な把握，将来的な発展性，基礎研究の重要性等を考慮することとし，中期目標期間中の重点研究開発領域に配分される研究費の全研究費に対する配分比率を90％以上とすること。

― 163 ―

⑵

他機関との有機的連携
関連する分野について研究を行っている国内外の研究機関等との共同研究・受託試験を過去５カ年実績から10％程度増加させる，また国際協調の下での最新技術動向の把握及び研究成果の発信のための国際交流・貢献及び研究の実施に必要な職員を確保するための人材交流をそれぞれ過去５カ年実績から10％程度増加させること等により，他機関との有機的連携を図り，より高度な研究の実現に努めること。
⑶

成果の普及，活用促進
独立行政法人の業務に係る啓発を行うとともに，国民の利便を増加する観点から，研究成果の広報，行政への研究成

果の反映，国際会議への積極的な寄与，利用可能なメディアを通じた研究成果の公表件数及び，特許の出願件数を過去５カ年実績から10％程度増加させる等の措置により，業務成果の普及・活用を図ること。
４．財務内容の改善に関する事項
運営費交付金を充当して行う事業については，「２．業務運営の効率化に関する事項」で定めた事項について配慮した
中期計画の予算を作成し，当該予算による運営を行うこと。
５．その他業務運営に関する重要事項⑴

施設設備に関する事項
研究所の施設・設備については，研究遂行上必要不可欠な基盤的設備の計画的整備を進めるとともに，陳腐化によって研究効率が低下しないよう計画的な更新を進めること。

⑵

人事に関する事項
人事に関する計画を策定することにより，適切な法人運営を図ること。

― 164 ―

5

独立行政法人電子航法研究所

中期計画

国土交通大臣が定めた，独立行政法人電子航法研究所（以下「研究所」という。）の，平成13年度から平成17年度までの中期目標を達成するため，独立行政法人通則法（平成11年法律第103号）第30条に基づき，研究所の中期計画を以下のとおり策定する。
１．業務運営の効率化に関する目標を達成するためにとるべき措置⑴

研究実施体制の効率化
社会の要請に応じた研究業務運営を効率的に行うため，責任の所在を明確にした研究企画・総合調整機能の充実を図り，当初計画との整合性を常に把握し，研究の進展および社会情勢の変化に柔軟に対応する。

⑵

人材活用に関する計画
職員の業績評価に当たっては評価制度を設けて，透明性を確保して適切に実施する。評価基準としては，・客観性の高い基準として研究成果の国内外での活用度合い等研究成果の質に係る評価基準。
・産学官連携，学会等活動，競争的資金の獲得等研究機関外部との研究開発活動に係る評価基準。
・企画，管理・調整業務及び，評価活動等機関内での評価基準。
を組み合わせる。
また，若手研究者について任期付任用制度を活用するとともに，積極的に横断的研究グループへ参画させる。

⑶

業務運営の効率化研究所における業務の役割分担を明確にし，研究に付随する諸作業，補助業務などの外部委託や事務管理業務などの電子化を推進することにより，研究業務の間接的な業務に係る負担を軽減し，研究者が研究業務に専念できるような環境を整備するとともに，管理・間接業務に係る経費の縮減等に努め，業務運営の効率化を図る。
特に，一般管理費（人件費，公租公課等の所要額計上を必要とする経費を除く）について，本中期目標の期間中に見込まれる当該経費総額（初年度の当該経費相当分に５を乗じた額）を２％程度抑制する。

⑷

研究所施設・設備利用の効率化
研究所の施設・設備について，性能向上の実施等適切な措置を講ずることにより，施設・設備の占有時間の短縮を図
る等，効率的な利用に努めるとともに，業務に支障の生じない範囲で施設・設備を貸与する等により外部による活用にも努める。

２．国民に対して提供するサービスその他の業務の質の向上に関する目標を達成するため取るべき措置⑴

重点研究開発領域の設定
研究所の目的を踏まえ，特別研究費により実施する研究及び空港整備事業の一過程として実施する研究を以下に掲げる重点研究開発領域として設定し，大規模かつ重点的に実施する。
①新しい通信技術に関する研究開発
・航空通信の信頼性，効率性等の向上を目的とした新しい通信方式に関する研究開発を行い，わが国の航空環境に適合した通信方式の実用化に貢献し，併せて国際標準の策定等に資する。
・航空通信のネットワーク化を図るための研究開発を行い，実用化に貢献し，併せて国際標準の策定等に資する。
②新しい航法システムに関する研究開発
・測位衛星を利用した航法の信頼性，精度等の向上を目的とした衛星航法補強システム及び新しい民間航空用衛星システムに関する研究開発を行い，わが国の航空環境に適合した航法システムの実用化に貢献し，併せて国際標準の策定等に資する。
・航空機の衝突防止等を目的としたパイロット支援システムに関する研究開発を行い，航空機の安全運航の確保，国際標準の策定等に資する。
③新しい監視システムに関する研究開発
・航空機の監視機能等の向上を目的とした新しい監視方式に関する研究開発を行い，わが国の航空環境に適合した監― 165 ―

視システムの実用化に貢献し，併せて国際標準の策定等に資する。
・航空機，車両等の空港内移動体の監視システムに関する研究開発を行い，空港内移動体の衝突防止等に資する。
④新しい航空交通管理に関する研究開発
・航空機が安全かつ効率的に航行するための管制および空域の管理に関する研究開発を行い，効率的な空域の設定・評価手法の確立及び管制方式の改善等に貢献する。
・航空機の一時的かつ過度の集中を防止するための国内及び国際交通流管理に関する調査研究や航空交通状況の変化予測技術に関する研究開発を行い，航空交通流管理の効率化等に貢献する。
また，重点研究開発領域の研究課題に対しては，人的結集と資金の集中投入を行うこととし，中期目標期間中の重点研究開発領域に配分される研究費の全研究費に対する配分比率を90％以上とする。
なお，個別の研究課題の選定，実施に当たっては課題評価制度を設けて，事前及び事後の評価を適切に実施する事により，研究成果の質の向上を図り，交通の安全の確保とその円滑化に資する。
⑵

基盤的研究
電波工学，通信工学，情報処理工学，ネットワーク工学，計測工学等の分野において基盤的・先導的研究を実施し，電子航法の基盤技術の蓄積に努める。
研究を実施するに当たっては，諸情勢の変化を考慮しつつ研究の方向性や具体的な方策を随時見直す等柔軟に対応する。

⑶

国の推進するプロジェクト等への参画
国家的プロジェクト等，社会的に重要と判断される課題について，研究グループ制度等を活用し，研究資源の集中的利用や機動的な研究実施体制構築を図り，積極的に参画する。

⑷

競争的資金
社会ニーズに沿った研究分野のポテンシャルを向上させること等を目的として，科学技術振興調整費，運輸分野における基礎的研究推進制度等の外部からの競争的研究費の獲得に努める。
また，研究所内部においても競争的研究費を確保し，競争的研究環境を構築する。

⑸

研究者の資質向上
より良い研究成果を引き出すため，国内外研修，留学等を通じて研究者の資質を向上させる。
・研究者の研修参加，留学を５名程度実施する。

⑹

共同研究・受託試験等研究所で行う研究開発については，無線技術，情報通信技術，航空宇宙技術等の多様な分野の知見を要することから，これらの技術知識を有する大学，民間企業等との共同研究・受託試験等を積極的に推進する。
・共同研究・受託試験等件数を22件程度実施する。

⑺

国際交流・貢献研究所で行う研究開発は，諸外国と協調して行う必要があることから，これらと積極的に交流を進めることにより，情報交換による研究の効率化を図り，国際的な研究開発に貢献する。
また，国際民間航空機関の会議への出席等により，国際標準策定等にも積極的に貢献していく。
・国際交流・貢献を70件程度実施する。

⑻

人材交流
空港整備事業に関する社会ニーズを的確に捉えるため，研究実施のために必要な航空保安業務に関する専門知識を有する航空管制官及び航空管制技術官等との人材交流を積極的に行う。
・人材の交流を12件程度実施する。

⑼

研究成果の普及，成果の活用促進等①広報・普及研究所の活動・成果を定期的な研究発表会，印刷物の発行，研究成果のデータベース化及びインターネット利用等を通じ広報するとともに，国際会議，学会，シンポジウム等に積極的に参加し，講演，発表等により研究成果等の普及に努める。
・研究発表会を年１回開催する― 166 ―

・所外発表件数を550件程度とする。
また，研究所を公開し，国民各層の見学等を受け入れることにより，研究所の活動に関する広報活動を推進する。
・研究所公開を年１回実施する。
②成果の活用行政当局への技術移転等を通じ，研究成果の活用を図る。
また，我が国における次世代航空保安システムを世界的に調和させるため，国際標準の作成に係る技術資料の作成等で貢献する。
・国際標準の作成に係る技術資料を90件程度作成する。
③知的所有権研究者の意欲向上を図るため特許権，著作権等の知的所有権の取扱に係るルールの見直しを行うとともに，その管理のあり方についても見直しを行い，その活用を促進する。
・特許の出願件数を48件程度とする。
３．予算（人件費の見積りを含む。
），収支計画及び資金計画
中期目標期間における財務計画は次のとおりとする。
⑴

予算
別紙１のとおり⑵

収支計画
別紙２のとおり⑶

資金計画
別紙３のとおり

４．短期借入金の限度額予見し難い事故等の事由に限り，資金不足となる場合における短期借入金の限度額は，300（百万円）とする。
（但し，一般勘定100（百万円），空港整備勘定200（百万円）とする。）
５．重要な財産を譲渡し，又は担保に供する計画
６．剰余金の使途①研究費②施設・設備の整備③国際交流事業の実施（招聘，セミナー，国際会議等の開催）
７．その他主務省令に定める業務運営に関する事項⑴

施設及び設備に関する事項
施設・設備の内容①電磁環境研究施設整備
電波無響室高度化整備②管理施設整備
構内給水設備更新③電子航法評価研究施設整備
電子航法評価部研究棟
建替工事

予定額（百万円）

財

源

387

一般会計
独立行政法人電子航法研究所
施設整備費補助金

89

一般会計
独立行政法人電子航法研究所
施設整備費補助金

480

一般会計
独立行政法人電子航法研究所
施設整備費補助金― 167 ―

⑵

人事に関する計画①方針
業務処理を工夫することにより人員を適正に配置する。
②人員に関する指標
期末の常勤職員数を期初の94％とする。

（参考１）中期目標期間の期初の職員数
期末の職員数の見込み（参考２）中期目標期間中の人件費総額見込み
※注

64名
60名
3,221百万円

中期計画における指標値は，特に断りのないものについては中期目標期間（５年間）の数値。

― 168 ―

別紙１（表１）
表１．予算（総括）
区（単位：百万円）
分

金

額

収入
運営費交付金
施設整備費補助金
受託業務収入

8,891
956
106
9,953

計
支出
業務経費
うち研究経費
施設整備費
受託経費
一般管理費
人件費

4,679
4,679
956
106
258
3,954
9,953

計

［人件費の見積り］
期間中総額3,221百万円を支出する。
但し，上記の額は，役員報酬並びに職員基本
給，職員諸手当，超過勤務手当，休職者給与及び国際機関派遣職員給与に相当する範囲の費用である。
［運営費交付金の算定ルール］
別紙４のとおり（一般勘定）
別紙５のとおり（空港整備勘定）

別紙１（表２）表２．予算（一般勘定）
区（単位：百万円）
分

金

額

収入
運営費交付金
施設整備費補助金
受託業務収入

3,430
956
97
4,483

計
支出
業務経費
うち研究経費
施設整備費
受託経費
一般管理費
人件費

779
779
956
97
210
2,441
4,483

計

［人件費の見積り］
期間中総額2,003百万円を支出する。
但し，上記の額は，役員報酬並びに職員基本
給，職員諸手当，超過勤務手当，休職者給与及び国際機関派遣職員給与に相当する範囲の費用である。
［運営費交付金の算定ルール］
別紙４のとおり

別紙１（表３）表３．予算（空港整備勘定）
区分（単位：百万円）
金

額

収入
運営費交付金
施設整備費補助金
受託業務収入
計

5,461
0
9
5,470

支出
業務経費
うち研究経費
施設整備費
受託経費
一般管理費
人件費
計

3,900
3,900
0
9
48
1,513
5,470

― 169 ―

［人件費の見積り］
期間中総額1,218百万円を支出する。
但し，上記の額は，役員報酬並びに職員基本
給，職員諸手当，超過勤務手当，休職者給与及び国際機関派遣職員給与に相当する範囲の費用である。
［運営費交付金の算定ルール］
別紙５のとおり別紙２（表１）
表１．収支計画（総括）区（単位：百万円）
分

費用の部
経常費用
研究業務費
受託業務費
一般管理費
減価償却費
財務費用
臨時損失
収益の部
運営費交付金収益
手数料収入
受託収入
資産見返物品受贈額戻入
臨時利益
純利益
目的積立金取崩額
総利益金額

12,80012,800
7,662
106
1,229
3,803
0
0
12,800
8,891
0
106
3,803
0
0
0
0

注）当法人における退職手当については役員
退職手当支給基準及び国家公務員退職手当法に基づいて支給することとなるが，その全額について，運営費交付金を財源とするものと想定している。

別紙２（表２）表２．収支計画（一般勘定）
区分（単位：百万円）
金

費用の部
経常費用
研究業務費
受託業務費
一般管理費
減価償却費
財務費用
臨時損失
収益の部
運営費交付金収益
手数料収入
受託収入
資産見返物品受贈額戻入
臨時利益
純利益
目的積立金取崩額
総利益

額
3,574
3,574
2,534
97
896
47
0
0
3,574
3,430
0
97
47
0
0
0
0

注）当法人における退職手当については役員
退職手当支給基準及び国家公務員退職手当法に基づいて支給することとなるが，その全額について，運営費交付金を財源とするものと想定している。

別紙２（表３）表３．収支計画（空港整備勘定）
区

分

費用の部
経常費用
研究業務費
受託業務費
一般管理費
減価償却費
財務費用
臨時損失
収益の部
運営費交付金収益
手数料収入
受託収入
資産見返物品受贈額戻入
臨時利益
純利益
目的積立金取崩額
総利益（単位：百万円）
金

額
9,226
9,226
5,128
9
333
3,756
0
0
9,226
5,461
0
9
3,756
0
0
0
0

― 170 ―

注）当法人における退職手当については役員
退職手当支給基準及び国家公務員退職手当法に基づいて支給することとなるが，その全額について，運営費交付金を財源とするものと想定している。

別紙３（表１）
表１．資金計画（総括）区（単位：百万円）
分

金

額

資金支出
業務活動による支出
投資活動による支出
財務活動による支出
次期中期目標の期間への繰越金

9,953
8,997
956
0
0

資金収入
業務活動による収入
運営費交付金による収入
受託収入
その他の収入投資活動による収入
施設整備費補助金による収入
その他の収入財務活動による収入

9,953
8,997
8,891
106
0
956
956
0
0
別紙３（表２）表２．資金計画（一般勘定）
区（単位：百万円）
分

金

額

資金支出
業務活動による支出
投資活動による支出
財務活動による支出
次期中期目標の期間への繰越金

4,483
3,527
956
0
0

資金収入
業務活動による収入
運営費交付金による収入
受託収入
その他の収入投資活動による収入
施設整備費補助金による収入
その他の収入財務活動による収入

4,483
3,527
3,430
97
0
956
956
0
0
別紙３（表３）表３．資金計画（空港整備勘定）
区分（単位：百万円）
金額

資金支出
業務活動による支出
投資活動による支出
財務活動による支出
次期中期目標の期間への繰越金

5,470
5,470
0
0
0

資金収入
業務活動による収入
運営費交付金による収入
受託収入
その他の収入投資活動による収入
施設整備費補助金による収入
その他の収入財務活動による収入

5,470
5,470
5,461
9
0
0
0
0
0

― 171 ―

中期計画予算のルール（一般勘定）

別紙４

１．人件費
○人件費
＝①基準給与総額＋②退職手当所要額±③新陳代謝所要額＋④前年度給与改定分等①基準給与総額
13年度においては，国の職員であった場合に支給される基本給，諸手当，共済組合負担金等の所要額
14年度以降においては，積算上の前年度人件費相当額−前年度退職手当所要額②退職手当所要額
当年度に退職が想定される人員ごとに積算③新陳代謝所要額
新規採用給与総額（予定）の当年度分＋前年度新規採用者給与総額のうち平年度化額−前年度退職者の給与総額のうち平年度化額−当年度退職者の給与総額のうち当年度分④前年度給与改定分等（14年度以降適用）
昇給原資額，給与改定額，退職手当，公務災害補償費等当初見込み得なかった人件費の不足額
なお，昇給原資額及び給与改定額は，運営状況等を勘案して措置することとする。運営状況等によっては，措置を行わないことも排除されない。
２．物件費○一般管理費（人件費を除く）①13年度は，積み上げ方式による②14年度以降＝前年度一般管理費相当額（所要額計上経費を除く）×消費者物価指数×効率化係数（α）＋当年度の所要額計上経費○業務経費（人件費を除く）⑴経常研究費①13年度は，積み上げ方式による②14年度以降＝前年度人当研究費（研究員当積算庁費相当）×政策係数（Ａ）×効率化係数（β）＋前年度のその他の経費（所要額計上経費を除く）×消費者物価指数×効率化係数（α）＋当年度の所要額計上経費⑵特別研究費①13年度は，積み上げ方式による②14年度以降＝前年度特別研究費相当額×政策係数（Ｂ）
×効率化係数（β）
・政策係数（Ａ）（Ｂ）：毎年度の予算編成過程において決定
・消費者物価指数：毎年度の予算編成過程において決定・効率化係数（α）（β）：毎年度の予算編成過程において決定
・所要額計上経費：公租公課，機体特別整備費等の所要額計上を必要とする経費［注記］前提条件
・政策係数（Ａ）
期間中は1.021として推計
・政策係数（Ｂ）
期間中は1.104として推計
・消費者物価指数
期間中は1.00として推計・効率化係数（α）（β）
期間中はα，βとも0.99として推計
・人件費④前年度給与改定分等は０として推計― 172 ―

中期計画予算のルール（空港整備勘定）

別紙５

１．人件費
○人件費
＝①基準給与総額＋②退職手当所要額±③新陳代謝所要額＋④前年度給与改定分等①基準給与総額
13年度においては，国の職員であった場合に支給される基本給，諸手当，共済組合負担金等の所要額
14年度以降においては，積算上の前年度人件費相当額−前年度退職手当所要額②退職手当所要額
当年度に退職が想定される人員ごとに積算③新陳代謝所要額
新規採用給与総額（予定）の当年度分＋前年度新規採用者給与総額のうち平年度化額−前年度退職者の給与総額のうち平年度化額−当年度退職者の給与総額のうち当年度分④前年度給与改定分等（14年度以降適用）
昇給原資額，給与改定額，退職手当，公務災害補償費等当初見込み得なかった人件費の不足額
なお，昇給原資額及び給与改定額は，運営状況等を勘案して措置することとする。運営状況等によっては，措置を行わないことも排除されない。
２．物件費○一般管理費（人件費を除く）①13年度は，積み上げ方式による②14年度以降＝前年度一般管理費相当額（所要額計上経費を除く）×消費者物価指数×効率化係数（α）＋当年度の所要額計上経費○業務経費（人件費を除く）⑴経常研究費①13年度は，積み上げ方式による②14年度以降＝前年度人当研究費（研究員当積算庁費相当）×政策係数（Ａ）×効率化係数（β）＋前年度のその他の経費（所要額計上経費を除く）×消費者物価指数×効率化係数（α）＋当年度の所要額計上経費⑵特別研究費①13年度は，積み上げ方式による②14年度以降
原則13年度同額とする
・政策係数（Ａ）：毎年度の予算編成過程において決定
・消費者物価指数：毎年度の予算編成過程において決定・効率化係数（α）（β）：毎年度の予算編成過程において決定
・所要額計上経費：公租公課，機体特別整備費等の所要額計上を必要とする経費［注記］前提条件
・政策係数（Ａ）
期間中は1.021として推計
・消費者物価指数
期間中は1.00として推計・効率化係数（α）（β）
期間中はα，βとも0.98として推計
・人件費④前年度給与改定分等は０として推計― 173 ―

6

独立行政法人電子航法研究所

平成16年度計画

独立行政法人電子航法研究所（以下「研究所」という。）の中期計画を実行するため独立行政法人通則法（平成11年法律第103号）第31条に基づき，研究所に係る平成16年度の年度計画を以下のとおり策定する。
１．業務運営の効率化に関する目標を達成するためにとるべき措置⑴

研究実施体制の効率化
社会の要請に応じた研究業務運営を効率的に行うため，研究所の活動の方向性を議論する企画会議において，当初計画との整合性の確保について自己評価を行う。具体的には，年度計画のアクション・アイテムリスト及び計画線表を活用し，年度計画記載事項の進捗状況の管理及び研究活動の円滑化を図るとともに，当初計画との整合性を常に把握し，研究の進展および社会情勢の変化に柔軟に対応する。
理事長が指名する研究部長がコーディネーターとなる，GPS 研究会，データリンク研究会，監視技術研究会，航空交
通管理（ATM）研究会を活用し，資源，情報の共有化による研究の更なる活性化を図り，研究部間の有機的な連携を図る。
また，必要に応じ，研究部の枠を超えたプロジェクトチームを機動的に編成し，研究業務の効率的な実施を推進する。
なお，業務遂行の更なる円滑化，充実化に資するため，効率的な組織のあり方について継続的に検討する。

⑵

人材活用に関する計画
平成15年度に試行を行った職員の業績評価制度について，試行結果の評価・見直しを行うとともに，評価結果の業務
運営への反映についても検討し，平成16年度に新たな評価制度を導入する。
若手研究者について，任期付任用制度で受け入れた任期付研究員の活用を推進するとともに，引き続き横断的研究グ
ループである研究会への積極的な参画を推進する。
また，客員研究員制度や非常勤研究員制度等により外部の人材を活用し，限られた人員の中で効率的かつ効果的に研究開発を推進する。
ポテンシャルマップを活用し，今後の退職者増に対する職員採用・育成計画に反映させる。

⑶

業務運営の効率化
所内ネットワーク，グループウェアソフトの活用により，事務管理業務の電子化，ペーパーレス化を継続的に推進し，情報伝達の迅速化，簡素化を図る。
また，ネットワーク管理等，所内研究施設・設備の管理，研究に付随する間接的業務の外部委託を推進し，間接的な業務に係る負担の軽減を図り，研究者が研究業務に専念できるような環境整備を推進する。
一般管理費（公租公課等の所要額計上を必要とする経費を除く）の抑制に関しては，コストダウン委員会において継続的に改善計画を策定し，進捗状況を評価する。
エフォートの活用策について更なる検討を行い，業務運営の一層の効率化を図る。

⑷

研究所施設・設備利用の効率化
航空機使用ワーキンググループ，電波無響室ワーキンググループ及びネットワーク委員会を活用し，それぞれの実験
設備利用の効率化及び利用促進方策について継続的に検討・調整を図る。
研究所の施設・設備の外部利用による有効活用については，共用計算機の外部利用の推進を図る他，その他の施設・設備についても業務に支障の生じない範囲での外部利用について引き続き検討する。

２．国民に対して提供するサービスその他の業務の質の向上に関する目標を達成するため取るべき措置⑴

重点研究開発課題の設定
中期計画において設定した重点研究開発領域のうち，以下の課題を重点研究課題と位置づけ，大規模かつ重点的に実施する。
①新しい通信技術に関する研究開発
・データ通信対応管制情報入出力システムの研究（平成12年度〜16年度）

・航空管制用デジタル対空無線システムの研究（平成12年度〜16年度）― 174 ―

・ 統合化データリンクサービスの研究（平成13年度〜16年度）②新しい航法システムに関する研究開発
・高カテゴリー運用が可能な次世代着陸システムの研究（平成13年度〜16年度）

・無線測位におけるマルチパス誤差低減に関する研究（平成16年度〜19年度）

・静止衛星型衛星航法補強システムの２周波対応に関する研究（平成16年度〜19年度）③新しい監視システムに関する研究開発
・ASAS 用データリンク方式の電磁環境に関する研究（平成12年度〜16年度）

・ヘリコプタの障害物探知・衝突警報システムに関する研究（平成13年度〜17年度）

・放送型データリンクによる航空機監視の研究（平成13年度〜17年度）

・A − SMG Ｃシステムの研究（平成16年度〜20年度）④新しい航空交通管理に関する研究開発
・航空路の安全性評価に関する研究（平成14年度〜17年度）

・ATM 環境下における洋上空域効率的運用手法に関する研究（平成14年度〜16年度）

・大空港における効率的な運航を確保するための後方乱気流に関する研究（平成14年度〜17年度）

・航空交通管理における新管制運用方式に係る容量値に関する研究（平成16年度〜19年度）

・航空機の動態情報を利用するコンフリクト検出手法の研究（平成16年度〜20年度）

上述の重点研究課題の中でも，行政ニーズの重要度・緊急度の特に高い課題，国際的に高く貢献できる課題及び人的資源や予算の重点投入による投資効果の高い以下の７課題については，特別重点研究課題と位置づけ，人的結集と資金の集中投入を行う。
・航空管制用デジタル対空無線システムの研究
・静止衛星型衛星航法補強システムの２周波対応に関する研究
・ヘリコプタの障害物探知・衝突警報システムに関する研究
・A − SMGC システムの研究
・航空路の安全性評価に関する研究
・航空交通管理における新管制運用方式に係る容量値に関する研究
・航空機の動態情報を利用するコンフリクト検出手法の研究
・重点研究開発領域に配分される研究費の全研究費に対する配分比率を90％以上とする。
注）全研究費とは人件費を除く，重点研究課題と基盤的研究課題に係る直接経費を指す。

なお，個別の研究課題の選定，実施にあたっては，研究者の自己評価を活用した事前，中間及び事後評価を適切に実施する事により，研究成果の質の向上を図り，交通の安全の確保とその円滑化に資する。
当該年度においては，「ヘリコプタの障害物探知・衝突警報システムに関する研究」及び「放送型データリンクによる航空機監視の研究」に係る中間評価，前年度終了の「次世代衛星航法システムに関する研究」，「静止衛星型衛星航法補強システムの性能向上に関する研究」及び「データリンクによる航空機等の監視システム高度化の研究」に係る事
後評価，平成17年度開始予定の研究課題に関する事前評価を行う。
評価結果はホームページ上で公表するとともに，予算，人材等の資源配分等に適切に反映させる。
⑵

基盤的研究
将来的に重点研究課題に結びつく電子航法の研究に必要となると見込まれる，以下に示す基盤的・先導的な研究を実施し，研究所のポテンシャルの向上を図る。
・高性能な航空衛星通信システムに関する基礎研究（平成15年度〜17年度）

・航空無線通信における CDMA 方式の要素技術の研究（平成16年度〜17年度）

・航空機衝突防止方式に関する研究（平成14年度〜16年度）

・GNSS 高度計の研究（平成14年度〜16年度）

・ILS 高カテゴリー化に関する研究（平成14年度〜16年度）

・赤外線センサ等による船舶の検知追跡技術に関する研究（平成14年度〜17年度）

・SSR モード S を用いた空港面航空機監視の研究（平成16年度〜17年度）― 175 ―

・航空交通流管理に対応した次世代飛行場管制卓の研究（平成12年度〜16年度）

・航空管制シミュレーションの効率化に関する研究（平成14年度〜17年度）

・新 CNS に対応した管制方式に関する研究（平成14年度〜17年度）

・航空管制シミュレーションによる作業負担計測手法の研究（平成15年度〜17年度）

・航空管制業務におけるヒューマン・ファクタの評価分析手法の研究（平成16年度〜19年度）
等

また，研究者同士の議論，討論に加え，幅広い分野から有識者等を招き意見交換を行う研究交流会を定期的に行うことにより，社会ニーズを的確に把握するとともに，研究開発に係るアイデア創出の醸成を図る。
なお，個別の課題の実施に当たっては，研究評価委員会による研究評価を行い，社会情勢等の変化を考慮しつつ研究の方向性や具体的な方策を随時見直す等柔軟に対応する。
⑶

国の推進するプロジェクト等への参画
国家的プロジェクト等，社会的に重要と判断される課題に関し，機動的な研究実施体制を構築し，迅速かつ積極的に参画する。
特に，国土交通省からの受託が予定される準天頂衛星による高精度測位補正に関する技術開発については，プロジェ
クトチームを編成し，研究実施体制の強化を図るとともに，関係研究機関との連携を強化し，効率的かつ効果的な研究の推進を図る。

⑷

競争的資金
科学技術振興調整費，運輸分野における基礎的研究推進制度，科学研究費補助金等の外部競争的研究費に積極的に応募し，社会ニーズに沿った研究テーマの効果的推進を図るとともに，当該研究分野のポテンシャルの向上を図る。
①科学技術振興調整費による研究開発
・航空機からのダウンルッキング GPS 掩蔽観測技術の開発研究（平成14年度〜16年度）②運輸分野における基礎的研究推進制度による研究開発
・ミリ波／赤外線による衝突防止技術に関する研究（平成14年度〜16年度）

また，研究所内部においても競争的研究経費を確保し，競争的研究環境を強化することにより，研究者のインセンティ
ブの向上を図る。
⑸

研究者の資質向上
より良い研究成果を引き出すために長期の国内外研修，留学等を通じて研究者の資質を向上させる。留学の成果については，研究評価委員会で評価するとともに，その有効活用の充実を図る。
また，若手研究者の国際会議，学会への積極的な参加を奨励するとともに，国際会議等における発表や討論に係る資質を向上させるための研究者の自己啓発努力を支援するための研修等を実施する。
・研究者１名の長期研修への参加もしくは留学を実施する。

⑹

共同研究・受託研究等
研究所で行う研究開発については，無線技術，情報通信技術，航空宇宙技術等の多様な分野の知見を要することから，質の高い研究成果を効果的・効率的に進めるため，さらに，研究所の限られた人的資源を補うためにも，これらの技術知識を有する大学，民間企業等との共同研究等による連携を積極的に推進し，研究所が取り組むべき部分への重点化を図る。
また，外部機関からの研究の委託要請を積極的に受け入れ，研究成果の活用及び所有する技術の実用化，移転を促進する。外部機関の内，国土交通省からの受託として以下に示す研究開発を実施する。
①高精度測位補正技術に関する研究②高度船舶交通管制システムに関する研究③陸・海・空の事故防止技術の開発④電離層擾乱予測に係る基礎技術の研究
・ 共同研究・受託研究等を10件程度実施する。

⑺

国際交流・貢献研究所で行う研究開発は，特に航空航法に関し諸外国と協調して行う必要があることから，国際民間航空機関の会議，― 176 ―

国際学会等への出席等により，国際標準の策定および国際的な技術情報の発信に貢献する。
また，諸外国の研究者を研究所に招聘し，セミナー等を通じて情報の交換，国際交流を図るとともに，開発途上国等からの研修生も積極的に受け入れる。
・ICAO 会議への出席及び発表ならびに国際学会への参加等により，国際交流・貢献として１４件程度を実施する。
⑻

人材交流
重点研究開発領域である新しい通信・航法・監視／航空交通管理に関する研究を実施する上で必要となる航空保安業
務に関する専門知識を有する航空管制官及び航空管制技術官等との人材交流を積極的に行い，研究の効率的かつ効果的な推進を図る。
また，国内外の研究機関との間でも研究者の人材交流を推進する。
・人材の交流を３件程度実施する。

⑼

研究成果の普及，成果の活用促進等①広報・普及研究所の業務に係る啓発を行うとともに，国民の利便を増加する観点から，研究所の活動・成果について広報・普及に努める。
また，研究所報告，要覧，年報の発行，国際会議，学会，シンポジウム等に積極的に参加し，講演，発表等により研究成果等の普及に努める。
・研究所の活動・成果を公表する研究発表会を１回開催する。
・所外発表を110件程度実施する。
また，ホームページ内容の改善及び一層の充実を図り，研究開発の成果等について電子情報として広く提供する。
その他，研究所の一般公開日の設定，講演会，広報誌，国民各層の所内見学の受け入れ等により，研究所の活動に関する広報活動を推進する。
②成果の活用我が国における次世代航空保安システムを世界的に調和させるため，国際標準の作成に係る技術資料の作成等で貢献する。
・国際標準の作成に係る技術資料を18件程度作成する。
また，行政当局への報告等により，整備計画への盛り込み等の研究成果の活用を図る。

③知的所有権研究の実施に当たっては，知的財産権の取得・活用に積極的に取り組むよう，職員の意識向上に努め，知的財産権の取得を奨励する。
保有する特許について，ホームページへの掲載等による公表の推進や特許流通データベースの活用等を図ることにより，その活用促進に努める。知的財産権の取り扱いに係るルール，管理のあり方については，継続的に検討を行い，適宜，見直しを図る。
・ 特許出願を10件程度実施する。
３．予算（人件費の見積りを含む。
），収支計画及び資金計画
平成16年度における財務計画は次のとおりとする。
⑴

予算
別紙１のとおり⑵

収支計画
別紙２のとおり⑶

資金計画
別紙３のとおり― 177 ―

４．短期借入金の限度額予見し難い事故等の事由に限り，資金不足となる場合における短期借入金の限度額は，300（百万円）とする。
（但し，一般勘定100（百万円），空港整備勘定200（百万円）とする。）
５．重要な財産を譲渡し，又は担保に供する計画なし
６．剰余金の使途①研究費②施設・設備の整備③国際交流事業の実施（招聘，セミナー，国際会議等の開催）
７．その他主務省令に定める業務運営に関する事項⑴

施設及び設備に関する事項なし⑵

人事に関する計画①方針
業務処理を工夫することにより人員を適正に配置する。
②人員に関する指標
年度末の常勤職員数を65名（うち育児休業者１名）とする。

― 178 ―

別紙１（表１）
表１．予算（総括）
平成16年度予算
区

分（単位：千円）
金

収入

計

運営費交付金
施設整備費補助金
受託収入

1,792,287
0
294,572
2,086,859

支出

業務経費
うち研究経費
施設整備費
受託経費
一般管理費
人件費

計

額

935,183
935,183
0294,572
48,408808,696
2,086,859［人件費の見積り］
期間中総額629百万円を支出する。
但し，上記の額は，役員報酬並びに職員基本
給，職員諸手当，超過勤務手当，休職者給与及び国際機関派遣職員給与に相当する範囲の費用である。

別紙１（表２）表２．予算（一般勘定）
平成16年度予算
区

分（単位：千円）
金

収入

計

運営費交付金
施設整備費補助金
受託収入

662,204
0
192,359
854,563

支出

業務経費
うち研究経費
施設整備費
受託経費
一般管理費
人件費

計

額

157,598
157,598
0
192,359
41,045463,561854,563［人件費の見積り］
期間中総額378百万円を支出する。
但し，上記の額は，役員報酬並びに職員基本
給，職員諸手当，超過勤務手当，休職者給与及び国際機関派遣職員給与に相当する範囲の費用である。

別紙１（表３）表３．予算（空港整備勘定）
平成16年度予算
区

分

収入

計

運営費交付金
施設整備費補助金
受託収入

支出

計

業務経費
うち研究経費
施設整備費
受託経費
一般管理費
人件費

（単位：千円）
金額
1,130,083
0102,2131,232,296
777,585
777,5850102,213
7,363
345,135
1,232,296― 179 ―

［人件費の見積り］
期間中総額252百万円を支出する。
但し，上記の額は，職員基本給，職員諸手当，超過勤務手当，休職者給与及び国際機関派遣
職員給与に相当する範囲の費用である。

別紙２（表１）
表１．収支計画（総括）
平成16年度収支計画
区

分

費用の部
経常費用
研究業務費
受託業務費
一般管理費
減価償却費
財務費用
臨時損失
収益の部
運営費交付金収益
手数料収入
受託収入
資産見返運営費交付金戻入
資産見返物品受贈額戻入
臨時利益
その他の収入純利益
目的積立金取崩額
総利益（単位：千円）
金額

2,800,362
2,800,362
1,495,855
294,572
256,097752,7311,107
02,800,362
1,792,287
0
294,572
282,864
430,63900000注）当法人における退職手当については役員
退職手当支給基準及び国家公務員退職手当法に基づいて支給することとなるが，その全額について，運営費交付金を財源とするものと想定している。

別紙２（表２）表２．収支計画（一般勘定）
平成16年度収支計画
区

分

費用の部
経常費用
研究業務費
受託業務費
一般管理費
減価償却費
財務費用
臨時損失
収益の部
運営費交付金収益
手数料収入
受託収入
資産見返運営費交付金戻入
資産見返物品受贈額戻入
臨時利益
その他の収入純利益
目的積立金取崩額
総利益（単位：千円）
金額

899,402899,402454,584
192,359
190,018
61,959482
0899,402662,204
0
192,359
18,714
26,12500000注）当法人における退職手当については役員
退職手当支給基準及び国家公務員退職手当法に基づいて支給することとなるが，その全額について，運営費交付金を財源とするものと想定している。

別紙２（表３）表３．収支計画（空港整備勘定）
平成16年度収支計画
区

分

費用の部
経常費用
研究業務費
受託業務費
一般管理費
減価償却費
財務費用
臨時損失
収益の部
運営費交付金収益
手数料収入
受託収入
資産見返運営費交付金戻入
資産見返物品受贈額戻入
臨時利益
その他の収入純利益
目的積立金取崩額
総利益（単位：千円）
金額

1,900,960
1,900,960
1,041,271
102,21366,079690,772625
01,900,960
1,130,083
0102,213264,150
404,51400000― 180 ―

注）当法人における退職手当については役員
退職手当支給基準及び国家公務員退職手当法に基づいて支給することとなるが，その全額について，運営費交付金を財源とするものと想定している。

別紙３（表１）
表１．資金計画（総括）
平成16年度資金計画
区

分（単位：千円）
金額

資金支出
業務活動による支出
投資活動による支出
財務活動による支出
次期中期目標の期間への繰越金

2,086,859
2,044,057
042,8020

資金収入
業務活動による収入
運営費交付金による収入
受託収入
その他の収入投資活動による収入
施設整備費補助金による収入
その他の収入財務活動による収入

2,086,859
2,086,859
1,792,287
294,57200000注）運営費交付金による固定資産の取得については，財源の区分に対応させて業務活動による支出としております。

別紙３（表２）表２．資金計画（一般勘定）
平成16年度資金計画
区

分（単位：千円）
金額

資金支出
業務活動による支出
投資活動による支出
財務活動による支出
次期中期目標の期間への繰越金

854,563
835,932
0
18,631
0

資金収入
業務活動による収入
運営費交付金による収入
受託収入
その他の収入投資活動による収入
施設整備費補助金による収入
その他の収入財務活動による収入

854,563854,563662,204
192,35900000注）運営費交付金による固定資産の取得については，財源の区分に対応させて業務活動による支出としております。

別紙３（表３）表３．資金計画（空港整備勘定）
平成16年度資金計画
区

分（単位：千円）
金額

資金支出
業務活動による支出
投資活動による支出
財務活動による支出
次期中期目標の期間への繰越金

1,232,296
1,208,125
024,171
0

資金収入
業務活動による収入
運営費交付金による収入
受託収入
その他の収入投資活動による収入
施設整備費補助金による収入
その他の収入財務活動による収入

1,232,296
1,232,296
1,130,083
102,21300000― 181 ―

注）運営費交付金による固定資産の取得については，財源の区分に対応させて業務活動による支出としております。

6

6― 183 ―

貸 借 対 照 表（平成17年３月31日）
科目【資産の部】
Ⅰ流動資産
現金及び預金
未収金
たな卸資産
前渡金
前払費用
未収収益
仮払金
立替金
流動資産合計Ⅱ固定資産
１ 有形固定資産
建物
建物減価償却累計額
構築物
構築物減価償却累計額
航空機
航空機減価償却累計額
車両運搬具
車両運搬具減価償却累計額
工具器具備品
工具器具備品減価償却累計額
土地
有形固定資産合計
２ 無形固定資産
電話加入権
無形固定資産合計
３ 投資その他の資産
長期前払費用
預託金
投資その他資産合計
固定資産合計
資産合計【負債の部】
Ⅰ流動負債
運営費交付金債務
短期リース債務
未払金
未払消費税等
未払費用
預り金
流動負債合計
Ⅱ固定負債
資産見返負債
資産見返運営費交付金
資産見返物品受贈額
資産見返寄付金
固定負債合計負債合計【資本の部】
Ⅰ資本金
政府出資金
資本金合計
Ⅱ資本剰余金
資本剰余金
損益外減価償却累計額（△）
資本剰余金合計
Ⅲ利益剰余金
資本合計
負債・資本合計【注記】運営費交付金から充当されるべき退職手当の見積額（単位：円）
金額
470,239,931
330,555,878
3,508,998
41,866
12,733
192
328,720
24,625

1,153,515,094△ 236,959,990
132,139,615△ 74,112,179
101,800,000△ 73,296,000
8,821,500△ 6,717,786
4,257,757,402△ 3,054,889,478

804,712,943

916,555,104
58,027,436
28,504,000
2,103,714
1,202,867,924
3,082,544,000
5,290,602,178
559,000
559,000
12,734732,000
744,734

317,070,071
339,959
419,994,773
2,255,300
1,485,737
3,588,371

937,196,736
219,315,814
877,800

1,157,390,350

4,258,412,552
281,935,575△ 405,298,170

680,265,228円― 184 ―

5,291,905,912
6,096,618,855

744,734,211

1,157,390,350
1,902,124,561

4,258,412,552△ 123,362,595
59,444,337
4,194,494,294
6,096,618,855

損 益 計 算 書（平成16年４月１日〜平成17年３月31日）
科
目【経常費用】
業務費
給与手当
退職手当
福利厚生費
研究委託費
消耗品費
備品費
通信費
水道光熱費
支払リース料
保守修繕費
旅費交通費
支払手数料
減価償却費
その他の業務費
一般管理費
役員給与手当役員退職手当
給与手当
福利厚生費
消耗品費
備品費
通信費
水道光熱費
支払リース料
保守修繕費
旅費交通費
支払手数料
減価償却費
その他の一般管理費
財務費用
支払利息
経常費用合計【経常収益】
運営費交付金収益
固定資産見返負債戻入
資産見返運営費交付金戻入
資産見返物品受贈額戻入
受託収入
特許権等収入その他事業収入
財務収益
受取利息
雑
益
経常収益合計金（単位：円）
額

460,060,461
57,738,720
48,208,555
467,135,088
236,884,936
16,955,138
10,788,424
17,154,192
17,093,824
79,673,230
38,236,437
16,609,949
768,834,410
34,870,631

2,270,243,995

51,977,973
19,259,600
108,961,920
17,606,819
2,576,691
985,425
1,817,159
3,440,919
481,005
9,765,652
2,335,337
17,238,377
3,739,201
3,664,245

243,850,323

1,636,103

1,636,103

2,515,730,421

1,370,783,305
315,387,737
460,168,205

6,207【臨時損失】
固定資産除却損
臨時損失合計775,555,942
424,569,925
1,131,111
593,4546,207
3,594,082

46,187,482【当期純利益】
当期純利益
当期総利益

2,576,234,026

46,187,482

14,316,123
14,316,123― 185 ―

キャッシュフロー計算書（平成16年４月１日〜平成17年３月31日）（単位：円）
Ⅰ業務活動によるキャッシュフロー
原材料，商品又はサービスの購入による支出△ 183,388,912

人件費支出△ 687,154,377

その他業務支出△ 669,801,440

科研費等支出

△ 1,504,271

運営費交付金収入

1,792,287,000

受託収入

394,369,198

特許権等収入1,131,111

その他業務収入4,260,800

科研費等収入小2,900,015

計653,099,124

利息の受取額

6,637

利息の支払額△ 1,867,178
業務活動によるキャッシュフロー

651,238,583

Ⅱ投資活動によるキャッシュフロー
有形固定資産の取得による支出△ 328,760,339
投資活動によるキャッシュフロー△ 328,760,339

Ⅲ財務活動によるキャッシュフロー
リース債務減少に伴う支出△ 47,096,449
財務活動によるキャッシュフロー

Ⅳ資金に係る換算差額△ 47,096,449−

Ⅴ資金増加額275,381,795

Ⅵ資金期首残高

194,858,136

Ⅶ資金期末残高

470,239,931【注記】資金期末残高と貸借対照表に掲記されている科目の金額との関係
資金期末残高470,239,931円

現金及び預金勘定

470,239,931円― 186 ―

行政サービス実施コスト計算書（平成16年４月１日〜平成17年３月31日）（単位：円）
Ⅰ業務費用⑴⑵

損益計算書上の費用
業務費

2,270,243,995

一般管理費

243,850,323

財務費用

1,636,103

固定資産除却損

46,187,482

2,561,917,903（控除）自己収入等
受託収入△ 424,569,925

特許権等収入△ 1,131,111

その他事業収入△ 593,454

財務収益
雑△ 6,207益△ 3,594,082

業務費用合計△ 429,894,779
2,132,023,124

Ⅱ損益外減価償却等相当額
損益外減価償却相当額
損益外固定資産除却相当額

86,033,984
718,270

Ⅲ引当外退職給付増加見積額

86,752,254△ 18,900,842

Ⅳ機会費用
国有財産の無償による貸借取引の機会費用

2,630,222

政府出資等の機会費用

55,155,224

Ⅴ行政サービス実施コスト

57,785,446
2,257,659,982― 187 ―

【重要な会計方針】
１．運営費交付金収益の計上基準
費用進行基準を採用しております。
２．減価償却の会計処理方法
有形固定資産の減価償却方法は，定額法を採用しております。主な固定資産の耐用年数については，以下のとおりです。
建物

２〜50年

構築物

２〜29年

航空機

５年

車両運搬具

２〜４年

工具器具備品

２〜10年

また，特定の償却資産（独立行政法人会計基準第86）の減価償却相当額については，損益外減価償却累計額として資本剰余金から控除して表示しております。
なお，残存価額10％まで償却を終了した資産についても減価の実態を適正に反映させるため，取得価額の５％に至るまで償却することとしております。
３．退職給付に係る引当金及び見積額の計上基準
退職一時金については運営費交付金により財源措置がなされるため，退職給付に係る引当金は計上しておりません。
なお，行政サービス実施コスト計算書における引当外退職給付増加見積額は，独立行政法人会計基準第38に基づき計算された退職一時金に係る退職給付引当金の当期増加（減少）額を計上しております。
４．たな卸資産の評価基準及び評価方法
最終仕入原価法を採用しております。
５．行政サービス実施コスト計算書における機会費用の計上方法⑴

国有財産の無償による貸借取引の機会費用の計算方法
当研究所では土地・工作物の内，一部を無償で使用しており，機会費用の算出にあたっては国有財産の一時使用料単価を参考にして，使用面積に応じた負担額を算出しております。

⑵

政府出資等の機会費用の計算に使用した利率
10年利付国債の平成17年3月末利回りを参考に1.32％で計算しております。

６．リース取引の処理方法
リース料総額が50万円以上のファイナンス・リース取引については，通常の売買取引に係る方法に準じた会計処理によっております。
リース料総額が50万円未満のファイナンス・リース取引については，通常の賃貸借取引に係る方法に準じた会計処理によっております。
７．消費税等の会計処理方法
消費税等の会計処理は，税込方式によっております。
【重要な債務負担行為】
該当事項はありません。
【重要な後発事象】
該当事項はありません。

― 188 ―

附

属

明

細

書

固定資産の取得及び処分並びに減価償却費（「第86特定の償却資産の減価に係る会計処理」による損益外減価償却相当額
も含む。
）の明細
（単位：円）
資

産

の

種

類

建

物

期
残

首
高

当 期
増加額

20,053,200

当 期
減少額

4,299,225期
残−減価償却累計額

末
高

差引当期末
残 高

当 期
償却額

24,352,425

3,860,823

1,356,240

摘要20,491,602

構 築 物
14,380,537−− 14,380,537
5,324,757
1,703,748
9,055,780
有形固定
資産（償却 車両運搬具
8,821,500−−
8,821,500
6,717,786
1,268,519
2,103,714
費損益内） 工具器具備品 4,495,663,327 293,822,797 640,252,102 4,149,234,022 3,024,773,897 768,245,104 1,124,460,125
計
建

4,538,918,564 298,122,022 640,252,102 4,196,788,484 3,040,677,263 772,573,611 1,156,111,221
物 1,129,357,161

構 築 物
有形固定
資産（償却 航 空 機
費損益外） 工具器具備品
土

有形固定
資産合計

47,022,099 896,063,502

118,911,772−

1,152,694 117,759,078

68,787,422

10,920,665

48,971,656

101,800,000−− 101,800,000

73,296,000

18,324,000

28,504,000− 108,523,380

30,115,581

9,767,220

78,407,799

108,523,380−−

地 3,082,544,000−− 3,082,544,000−− 3,082,544,000

3,082,544,000−− 3,082,544,000−− 3,082,544,000

物 1,149,410,361

4,299,225

194,492 1,153,515,094 236,959,990

48,378,339 916,555,104

計建

194,492 1,129,162,669 233,099,167

1,458,592,313

計
非償却資産

−

1,347,186 1,457,245,127 405,298,170

86,033,984 1,051,946,957

構

築

物

133,292,309−

1,152,694 132,139,615

74,112,179

12,624,413

58,027,436

航

空

機

101,800,000−− 101,800,000

73,296,000

18,324,000

28,504,000

車両運搬具

8,821,500−−

6,717,786

1,268,519

2,103,714

8,821,500

工具器具備品 4,604,186,707 293,822,797 640,252,102 4,257,757,402 3,054,889,478 778,012,324 1,202,867,924
土

地 3,082,544,000
計

無形固定
資産

−

− 3,082,544,000−− 3,082,544,000

9,080,054,877 298,122,022 641,599,288 8,736,577,611 3,445,975,433 858,607,595 5,290,602,178

電話加入権

559,000−−

559,000−−

559,000

計559,000−−

559,000−−

559,000

長期前払費用
投資その他
預 託 金
の資産
計

25,467−

12,733

12,734−−

12,734732,000−−

732,000−−

732,000

757,467−

12,733744,734−−

744,734

たな卸資産の明細（単位：円）
当期増加額
種
貯

類
蔵

品

未成受託研究支出金
計

期首残高

当期購入・
製造・振替

当期減少額

その他

払出・振替

期末残高

その他

1,526,610

2,433,063−

1,526,610−

2,433,063

0

1,075,935−

0−

1,075,935

1,526,610

3,508,998−

1,526,610−

3,508,998― 189 ―

摘要

資本金及び資本剰余金の明細（単位：円）
分

期首残高

当期増加額

当期減少額

資本金

区

政府出資金

4,258,412,552−−

4,258,412,552

計

4,258,412,552−−

4,258,412,552

資本剰余金

資本剰余金
無 償 譲 与期末残高

摘559,000−−

559,000

費294,312,733−−

294,312,733

損益外除却額△11,588,972−

1,347,186△12,936,158

計283,282,761−

1,347,186

281,935,575

損益外減価償却累計額

319,893,102

86,033,984

628,916405,298,170△36,610,341△86,033,984

718,270△123,362,595

施

差

設

引

計

要

注１）
注１）

注１）当期減少額は，現物出資財産の除却によるものであります。
積立金の明細（単位：円）
区

分

期首残高

当期増加額

当期減少額

期末残高

摘

通則法44条１項積立金

27,099,924

15,848,980−

42,948,904

研究開発及び研究基盤整備積立金

2,179,310−−

2,179,310

計

29,279,234

15,848,980−

45,128,214

要注１）

注１）当期増加額は，前期未処分利益より積み立てられたものであります。
運営費交付金債務及び運営費交付金収益の明細⑴

運営費交付金債務
交付年度

当

交付金当
期交付額

期首残高

期

振

替

額

運営費交
付金収益

資産見返
運営費交
付金

資本剰余金

小

期末残高

計

平成13年度

61,224,256

−

−

−

−

−

61,224,256

平成14年度

62,393,013

−

−

−

−

−

62,393,013

平成15年度

69,193,329−−

平成16年度

−1,792,287,000

1,370,783,305

297,244,222−

1,668,027,527

124,259,473

192,810,598

1,792,287,000

1,370,783,305

297,244,222−

1,668,027,527

317,070,071

合⑵（単位：円）

計−−−

69,193,329

運営費交付金収益
業務等の区分を行っていないため，記載を省略しております。
役員及び職員の給与の明細（単位：千円，人）
区
役
職
合

分
員
員
計

報
支

給

酬

又

額

は

給

与

退

支給人員

（3,202）

支
（１）

給

職

額
（０）

手

当
支給人員
（０）

48,776

３

19,260３（18,134）

（９）

（０）

（０）

550,88964

57,738２（21,336）

（10）

（０）

（０）

599,665

67

76,998５― 190 ―

注１）役員報酬基準の概要は，理事長991,000円，理事843,000円，監事783,000円，非常勤監事266,800円を月額として支給しております。
その他諸手当及び退職手当については，「独立行政法人電子航法研究所役員給与規程」及び「独立行政法人電子航法研究所役員退職手当支給規程」に基づき支給しております。
注２）職員に対する給与は，「独立行政法人電子航法研究所職員給与規程」及び「独立行政法人電子航法研究所非常勤職員に関する達」に基づき支給しております。
注３）支給人員は，年間平均支給人員数によっております。
注４）非常勤役員及び非常勤職員については，外数として（）で記載しております。

注５）中期計画においては，法定福利費を含めて予算上の人件費としておりますが，上記明細には，法定福利費は含まれておりません。
セグメント情報（単位：円）
区分

一般勘定

空港整備勘定

計

法人共通

合計

事業費用

842,374,104

1,719,543,799

2,561,917,903−

2,561,917,903

事業収益

845,433,432

1,730,800,594

2,576,234,026−

2,576,234,026

事業損益

3,059,328

11,256,795

14,316,123−

14,316,123

総 資 産

3,659,614,681

2,438,528,204

6,098,142,885−

6,096,618,855

各勘定の経理の対象と勘定相互間の関係を明らかにする書類
当研究所は，独立行政法人電子航法研究所法（平成11年法律第210号。以下「研究所法」という。）第３条の研究所の目的を達成するために，研究所法第10条に規定された業務を行っており，空港整備勘定の経理は，当該業務のうち空港整備特別会計法（昭和45年法律第25号。
）第１条第１項に規定する空港整備事業に関するものについて行っております。
なお，交付金の受入勘定と実際に使用する勘定は一致しております。
※業務の範囲（研究所法第10条）
１号

電子航法に関する試験，調査，研究及び開発を行うこと。

２号

前号に掲げる業務に係る成果を普及すること。

３号

電子航法に関する情報を収集し，整理し，及び提供すること。

４号

前三号に掲げる業務に附帯する業務を行うこと。

― 191 ―

法人単位財務諸表と勘定別財務諸表との関係を明らかにする書類⑴

貸借対照表（平成17年３月31日）
科目【資産の部】
Ⅰ流動資産
現金及び預金
未収金
たな卸資産
前渡金
前払費用
未収消費税等
未収収益
仮払金
立替金
その他流動資産
流動資産合計Ⅱ固定資産
１ 有形固定資産
建物
建物減価償却累計額
構築物
構築物減価償却累計額
航空機
航空機減価償却累計額
車両運搬具
車両運搬具減価償却累計額
工具器具備品
工具器具備品減価償却累計額
土地
有形固定資産合計
２ 無形固定資産
電話加入権
無形固定資産合計
３ 投資その他の資産
長期前払費用
預託金
投資その他資産合計
固定資産合計
資産合計【負債の部】
Ⅰ流動負債
運営費交付金債務
短期リース債務
未払金
未払消費税等
未払費用
預り金
その他流動負債
流動負債合計
Ⅱ固定負債
資産見返負債
資産見返運営費交付金
資産見返物品受贈額
資産見返寄付金
固定負債合計負債合計【資本の部】
Ⅰ資本金
政府出資金
資本金合計
Ⅱ資本剰余金
資本剰余金
損益外減価償却累計額（△）
資本剰余金合計
Ⅲ利益剰余金
研究開発及び研究基盤整備積立金
積立金
当期未処分利益（うち当期総利益）
利益剰余金合計
資本合計
負債・資本合計（単位：円）
一般勘定

空港整備勘定調整

借方（貸方）

190,811,143
113,225,520
2,400,063
0
12,733072
238,360
19,8391,524,030
308,231,760

279,428,788
217,330,358
1,108,935
41,8660012090,3604,786
0498,005,213

770,476,724△ 172,078,686
48,599,075△ 29,100,249
101,800,000△ 73,296,000
7,745,150△ 5,695,253
375,197,075△ 223,655,649
2,550,767,000
3,350,759,187

383,038,370△ 64,881,304
83,540,540△ 45,011,930
1,076,350△ 1,022,533
3,882,560,327△ 2,831,233,829
531,777,000
1,939,842,991

1,153,515,094△ 236,959,990
132,139,615△ 74,112,179
101,800,000△ 73,296,000
8,821,500△ 6,717,786
4,257,757,402△ 3,054,889,478
3,082,544,000
5,290,602,178

182,000
182,000

377,000
377,000

559,000
559,000

12,734
429,000
441,734
3,351,382,921
3,659,614,681

0
303,000
303,000
1,940,522,991
2,438,528,204△ 1,524,030

12,734732,000
744,734
5,291,905,912
6,096,618,855

180,431,516
339,959
103,518,341
924,275
575,753
2,767,469
0
288,557,313

136,638,555
0
316,476,432
1,331,025
909,984
820,9021,524,030
457,700,928

1,524,030
1,524,030

317,070,071
339,959
419,994,773
2,255,300
1,485,737
3,588,371
0744,734,211

73,353,566
14,299,365
877,800
88,530,731
377,088,044

863,843,170
205,016,449
0
1,068,859,619
1,526,560,547

1,524,030

937,196,736
219,315,814
877,800
1,157,390,350
1,902,124,561

3,282,822,581
3,282,822,581

975,589,971
975,589,971

4,258,412,552
4,258,412,552

283,308,804△ 302,744,800△ 19,435,996△ 1,373,229△ 102,553,370△ 103,926,599

281,935,575△ 405,298,170△ 123,362,595

466,163
15,614,561
3,059,328（3,059,328）
19,140,052
3,282,526,637
3,659,614,681

1,713,147
27,334,343
11,256,795（11,256,795）
40,304,285
911,967,657
2,438,528,204

2,179,310
42,948,904
14,316,123（14,316,123）
59,444,337
4,194,494,294
6,096,618,855△ 1,524,030△ 1,524,030

法人単位貸借対照表において相殺消去された勘定相互間の債権・債務の内訳
事
項
一般勘定から空整勘定への共通経費の配賦

法人単位

一般勘定
1,524,030

空港整備勘定調整△ 1,524,030― 192 ―

借方（貸方）
1,524,030

470,239,931
330,555,878
3,508,998
41,866
12,733
0
192
328,720
24,6250804,712,943

⑵

損益計算書（平成16年４月１日〜平成17年３月31日）

科
目【経常費用】
業務費
給与手当
退職手当
福利厚生費
研究委託費
消耗品費
備品費
通信費
水道光熱費
支払リース料
保守修繕費
旅費交通費
支払手数料
減価償却費
その他の業務費
一般管理費
役員給与手当役員退職手当
給与手当
福利厚生費
消耗品費
備品費
通信費
水道光熱費
支払リース料
保守修繕費
旅費交通費
支払手数料
減価償却費
その他の一般管理費
財務費用
支払利息
経常費用合計

一般勘定（単位：円）
空港整備勘定調整

法人単位260,844,535
28,869,360
27,172,514
108,622,870
57,264,728
4,532,680
3,831,308
8,345,082
16,880,062
47,797,245
14,553,044
5,213,130
63,603,449
16,541,048

199,215,926
28,869,360
21,036,041
358,512,218
179,620,208
12,422,458
6,957,116
8,809,110
213,762
31,875,985
23,683,393
11,396,819
705,230,961
18,329,583

460,060,461
57,738,720
48,208,555
467,135,088
236,884,936
16,955,138
10,788,424
17,154,192
17,093,824
79,673,230
38,236,437
16,609,949
768,834,410
34,870,631

51,977,973
19,259,600
55,717,973
10,855,457
2,576,691
985,425
1,115,031
2,031,185
481,005
8,230,604
1,741,505
14,987,988
3,499,513
3,534,502

53,243,947

6,751,36200702,128
1,409,734
0
1,535,048
593,832
2,250,389
239,688
129,743

105,221,920
19,259,600
55,717,973
17,606,819
2,576,691
985,425
1,817,159
3,440,919
481,005
9,765,652
2,335,337
17,238,377
3,739,201
3,664,245

1,010,890
842,076,397

625,213
1,673,654,024

1,636,103
2,515,730,421

595,809,300

774,974,005

1,370,783,305

19,890,892
26,422,293
202,173,354
320,465
0295,496,845
433,745,912
222,396,571
1,131,111
272,989

315,387,737
460,168,205
424,569,925
1,451,576
272,9892,364
814,764
845,433,432

3,843
2,779,318
1,730,800,594

6,207
3,594,082
2,576,234,026【臨時損失】
固定資産除却損
臨時損失合計297,707297,70745,889,775
45,889,775

46,187,482
46,187,482【当期純利益】【当期総利益】3,059,328
3,059,328

11,256,795
11,256,795

14,316,123
14,316,123【経常収益】
運営費交付金収益
固定資産見返負債戻入
資産見返運営費交付金戻入
資産見返物品受贈額戻入
受託収入
特許権等収入その他事業収入
財務収益
受取利息
雑
益
経常収益合計― 193 ―

⑶キャッシュフロー計算書（平成16年４月１日〜平成17年３月31日）
科

目

一般勘定

（単位：円）

空港整備勘定調整

法人単位

Ⅰ業務活動によるキャッシュフロー
原材料，商品又はサービスの購入による支出△ 67,034,271△ 116,354,641

人件費支出△ 407,714,201△ 279,440,176

その他業務支出△ 250,095,642△ 426,673,724

科研費等支出

△ 1,504,271

0△ 1,504,271

運営費交付金収入

662,204,000

1,130,083,000

1,792,287,000

受託収入

339,005,509

55,363,689

394,369,198

0

1,131,111

4,612,915

6,615,811

特許権等収入その他業務収入△ 183,388,912△ 687,154,377
6,967,926△ 669,801,440

1,131,111△ 6,967,926

4,260,800

科研費等収入2,900,015

02,900,015

小計

282,374,054

370,725,070

653,099,124

利息の受取額

2,409

4,228

6,637

利息の支払額△ 1,011,330△ 855,848△ 1,867,178

281,365,133

369,873,450

651,238,583△ 25,027,765△ 303,732,574△ 328,760,339△ 25,027,765△ 303,732,574△ 328,760,339

リース債務減少に伴う支出△ 18,593,220△ 28,503,229

他勘定への支払額△ 48,000,000

048,000,000

0048,000,000△ 48,000,000

0△ 66,593,220

19,496,771△ 47,096,449

0

0

0

業務活動によるキャッシュフロー
Ⅱ投資活動によるキャッシュフロー
有形固定資産の取得による支出
投資活動によるキャッシュフロー
Ⅲ財務活動によるキャッシュフロー

他勘定からの受取額
財務活動によるキャッシュフロー
Ⅳ資金に係る換算差額△ 47,096,449

Ⅴ資金増加額189,744,148

85,637,647

275,381,795

Ⅵ資金期首残高

1,066,995

193,791,141

194,858,136

Ⅶ資金期末残高

190,811,143

279,428,788

470,239,931

法人単位キャッシュフロー計算書において相殺消去された勘定相互間のキャッシュフローの内訳
事

項

一般勘定

空港整備勘定調整

Ⅰ業務活動によるキャッシュフロー
共通経費の配賦による勘定間の精算
一般勘定から空整勘定への電気代の配賦△ 1,522,604

1,522,604

一般勘定から空整勘定への車両借上費の配賦△ 1,4261,426

一般勘定から空整勘定へ配賦された共通経費の精算

3,414,519△ 3,414,519

空整勘定から一般勘定へ配賦された共通経費の精算△ 1,420,670

1,420,670

空整勘定の未収消費税の精算△ 608,707

608,707

その他業務支出△ 3,553,407△ 3,414,519

6,967,926

その他業務収入

3,414,519

3,553,407△ 6,967,926

Ⅲ財務活動によるキャッシュフロー
一時的な資金不足回避のための資金移動の精算
他勘定への支払額
他勘定からの受取額△ 48,000,000

048,000,000

048,000,000△ 48,000,000― 194 ―

⑷行政サービス実施コスト計算書（平成16年４月１日〜平成17年３月31日）（単位：円）
科目

一般勘定

空港整備勘定

調整

法人単位

Ⅰ業務費用
⑴

⑵

損益計算書上の費用
業務費

664,071,055

1,606,172,940

2,270,243,995

一般管理費

176,994,452

66,855,871

243,850,323

財務費用

1,010,890

625,213

1,636,103

固定資産除却損

297,70745,889,775

46,187,482△ 202,173,354△ 222,396,571△ 424,569,925△ 1,131,111△ 1,131,111△ 272,989△ 593,454（控除）自己収入等
受託収入
特許権等収入その他事業収入△ 320,465

財務収益△ 2,364△ 3,843△ 6,207△ 814,764△ 2,779,318△ 3,594,082

639,063,157

1,492,959,967

2,132,023,124

Ⅱ損益外減価償却等相当額

67,027,783

19,724,471

86,752,254

損益外減価償却相当額

66,328,962

19,705,022

86,033,984

698,821

19,449718,270△ 40,564,048

21,663,206△ 18,900,842

45,726,003

12,059,443

57,785,446

2,206,917

423,305

2,630,222

政府出資等の機会費用

43,519,086

11,636,138

55,155,224

Ⅴ行政サービス実施コスト

711,252,895

1,546,407,087

2,257,659,982

雑益

業務費用合計損益外固定資産除却相当額
Ⅲ引当外退職給付増加見積額
Ⅳ機会費用
国有財産の無償による貸借取引の機会費用

利益の処分に関する書類（単位：円）
科目

一般勘定

空港整備勘定法人単位

Ⅰ当期未処分利益
当期総利益

3,059,328

11,256,795

14,316,123

3,059,328

11,256,795

14,316,123

Ⅱ利益処分額積立金― 195 ―

6

― 197 ―

収入支出決算書
収

入

法人単位

単位：円

区

分

予算額（Ａ）

決算額（Ｂ）

差

額

備

考

（Ｂ−Ａ）
運営費交付金1,792,287,000

1,792,287,000

0

0

0

0

294,572,000

424,569,925

129,997,925

その他の収入05,324,854

5,324,854

計2,086,859,000

2,222,181,779

135,322,779

施設整備費補助金

受託収入― 198 ―

政府受託等が増加したため損害保険料収入等があったため

支

出

法人単位

単位：円

区

分

予算額（Ａ）

決 算 額（Ｂ）

差

額

備

考

（Ａ−Ｂ）
業務経費

935,183,000

882,727,495

52,455,505

0

0

0

受託経費

294,572,000

416,120,495△ 121,548,495

一般管理費

48,408,000

47,460,512

947,488

人件費808,696,000

741,920,242

66,775,758

2,086,859,000

2,088,228,744△ 1,369,744

施設整備費

計

― 199 ―

1000Ｈ点検をＨ17年度に繰越したため

政府受託等が増加したため新陳代謝によるため