電子航法研究所年報
令和4年度

国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所

電子航法研究所

ま え が き
電子航法研究所は，交通の安全の確保とその円滑化を図ることを目的に，電子航法（電子技術を利用した航法）に関する試験，調査，研究及び開発等を実施しています。当研究所は，昭和 42 年（1967 年）7 月に運輸省電子航法研究所として設立され，平成 13 年 4 月に「独立行政法人」として改組され，17 年度まで第 1 期中期計画，18 年度から 22 年度まで第 2 期中期計画，23 年度から 27 年度まで第 3 期中期計画を実施してまいりました。平成 27 年 4 月からは，わが国の研究開発成果の最大化を目的とする「国立研究開発法人」となり，さらに，平成 28
年 4 月に運輸産業の国際競争力の更なる強化などの課題解決を技術面から支えるべく，国立研
究開発法人海上技術安全研究所及び国立研究開発法人港湾空港技術研究所と統合し，国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 電子航法研究所として，新たな一歩を踏み出しています。この統合に伴い，平成 28 年度からは，令和 4 年度までに達成すべき中長期目標が定められ，その達成をめざして国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所第 1 期中長期計画に沿った事業を行ってまいりました。
当研究所の研究活動は，社会ニーズに沿った研究課題を重点的に選定しています。特に，航空機運航の安全性とともに効率性や航空利用者の利便性の向上，航空交通量増大への対応，環境負荷低減等，航空交通の改善に資する研究を進めています。さらに，その成果を活用しつつ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を技術支援するなど，国内外において社会貢献の実績をあげています。それとともに，将来の技術需要を見通した基礎的，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など学術への貢献にも努めています。
この電子航法研究所年報は，国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所第 1 期中長期目
標の最終年となる令和 4 年度に当研究所が行った業務の概要を収録したもので，研究所の運営に関する事項，各研究領域の研究業務を紹介しています。なお，別に刊行しております電子航法研究所報告及び電子航法研究所研究発表会講演概要には，より詳細な研究内容を記載しておりますので，あわせてご参照いただけますと幸いです。
当研究所は，国，産業界，大学等と連携し，国の担う航空交通管理に係る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。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，皆様にお願い申し上げます。
令和 5 年 7 月
国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所
電子航法研究所
所 長

島津

達行

目
第１部 総
１． 沿

次

説
革・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

3

定員の推移・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

5

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． 航空交通管理領域・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 11
２． 航法システム領域・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 43
３． 監視通信領域・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 65
４． 研究所報告・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 108
５． 受託研究・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 109
６． 共同研究・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 110
７． 研究発表・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 112
８． 知的財産権・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 126
第３部 現

況

１． 令和4年度に購入した主要機器・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・131
２． 主要施設及び機器・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 132
３． 刊 行 物・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 134
４． 行 事 等・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 134
５． 職員表彰・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 136
付録
１． 略語表・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 139
２． 用語解説・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 155

第 １ 部
総
説

-1-

-2-

１ 沿

革

総

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，

務

課

企画調査室

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

管制施設研究室
電子航法研究所

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

電子航法部

機 器 研 究 室

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

航 行 研 究 室

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

システム研究室
衛星航法部

関（Evaluation Center）の新設が必要なことを指摘した。

電子装置研究室次いで，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43年度には，ATC実験棟を建設するとともに，昭和46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

年度までにATCシミュレータを整備した。

室（定員5名）が新設された。
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

昭和45，46年度には，電波無響室を整備し，昭和45年度に年5月，運輸関係科学技術試験研究刷新要綱を決定した。こ電子航法部を廃止し，電子航法開発部（機器研究室）と電子れに基づき，船舶技術研究所，電子航法試験所などの新設組

航法評価部（管制施設研究室，航行研究室）を設置し，総務

織ごとに設立準備室をつくり電子航法試験所設立計画の決課に総務係をおいた。
昭和47年度は，企画調査室を廃止して研究企画官をおき，定をみたが，最終的には，新設の船舶技術研究所の一つの部

総務課に人事係をおいた。また，電子航法開発部建屋，衛星として電子航法部（2研究室14名）が設けられた。

航法研究棟を建設した。

昭和39，40両年度の予算において，電子航法評価試験の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パー

昭和48年度には総務課に企画係をおいた。

H－18双発機を購入した。また，昭和40年度は飛行試験要員

昭和49年度は総務課に会計係をおいた。さらに，同年度には，実験用航空機の更新が認められ，昭和50年10月にビーチ

として，1研究室9名の増員が認められた。

クラフトB－99が引き渡された。

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38

昭和51年度は，航空局からの要望研究，技術協力依頼等航年に着手された。その結果をもとに，運輸省は昭和40年4月

空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「人工衛星による航行援助方式の開発に関する基本方針」をみやかにするため，空港整備特別会計を導入するとともに所決め，昭和41年度は衛星航法研究室（3名）が新設された。

の定員・予算の約25%を特別会計に移管した。また，飛行実

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験センターとして，宮城県岩沼市に岩沼分室を設置し，業務係をおき，飛行実験体制の整備に着手した。

拡充強化を建議し，さらに，昭和41年6月の諮問第5号「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

昭和52年度は，アンテナ試験塔を整備した。

究機能と評価試験機能をもつ電子航法研究所の設置を答申

昭和53年度には，航空施設部が発足した。さらに，昭和54
年1月には岩沼分室に分室長をおいた。

した。また，運輸省の航空審議会においても昭和41年10月，昭和54年度には，東北財務局より土地8,943㎡の所管換を諮問第12号「航空保安体制を整備するため早急にとるべき具受け，岩沼分室を新築し，屋上にレーダー塔を設置した。

体的方策について」に対して同様の答申があった。

昭和55年度には，海上保安庁より格納庫（建坪825㎡）の

昭和41年度予算要求において，運輸省は電子航法研究所の所管換を受けた。

設立を要求したが，認められず，翌42年度予算において再度設立要求を行った結果，昭和42年6月からの10か月分の予算

昭和63年度は，管理庁舎兼衛星航法実験棟が竣工した。

として電子航法研究所の新設が認められた。

平成12年度は，国土交通省設置法等関係法令の施行により，

しかし，運輸省設置法の一部改正が7月10日になったため，

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

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った。また，2号棟（ATC シミュレーション実験棟）が竣工とになった。

した。
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

当時の組織は下記のとおりであった。

令の施行を受け，4月1日をもって「独立行政法人電子航法研究所」が成立となった。所長・研究企画官が廃止され，役員として理事長・理事・監事が設置され，総務課に企画室を設-3-置した。また，電波無響室が改装となった。
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更し研究室が廃止され研究グループを編成した。
平成18年度は，本所に研究企画統括を設置。企画室を廃止
し，企画課を設置。4研究部制を廃止，3領域制（航空交通管
理領域，通信・航法・監視領域，機上等技術領域）を導入した。
平成19年度は，総務課に管財係を新設。会計第一係を経理係，会計第二係を契約係に変更した。
平成 20 年度は，企画課に企画第三係を新設した。
また，6 号 棟 （ 旧 管 制 シ ス テ ム 部 研 究 棟 ） の 建替工事に着手した。
平成 22 年度は，6 号 棟 の 建 替 工 事 が 完 了 し た 。
平成 23 年度は，企画課に主査を新設した。また，4 号棟（旧航空施設部研究実験棟）の改修工事が完了した。
平成 24 年度は，通信・航法・監視領域，機上等技術領域を廃止し，航法システム領域，監視通信領域を設置した。
平成 25 年度は，東日本大震災で被災したビーチクラフ
ト B－99 の後継機として，平成 23 年度第 3 次補正予算により購入したビーチクラフト B300（キングエア 350）が引き渡された。
平成 27 年度は,「独立行政法人通則法の一部を改正する法律」等関係諸法令の施行を受け,国立研究開発法人に移行し,「国立研究開発法人電子航法研究所」となった。
平成 28 年度は，平成 28 年 4 月 1 日に施行された「国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所法」により，国立研究開発法人海上技術安全研究所及び国立研究開発法
人港湾空港技術研究所と統合し，「国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所電子航法研究所」となった。
平成 29 年度は，本所に特別研究主幹を設置した。
令和元年度は，本所に国際標準化センターを設置した。
令和 2 年度は，岩沼分室に新格納庫を建設した。

-4-

定員の推移

年

度

昭和42

43

44

45

46

47

48

定

員

31人

31

31

34

35

38

41

年

度

49

50

51

52

53

54

55

定

員

44

46

48（13）

51（16）

55（19）

58（21）

59（22）

年

度

56

57

58

59

60

61

62

定

員

59（22）

59（23）

60（24）

61（25）

62（26）

63（27）

64（27）

年

度

63

平成元

2

3

4

5

6

定

員

63（26）

64（27）

64（28）

65（28）

65（28）

65（28）

66（29）

年

度

7

8

9

10

11

12

13

定

員

66（29）

66（29）

65（28）

65（28）

65（28）

64（28）

64（28）

年

度

14

15

16

17

18

19

20

定

員

64（28）

64（30）

63（29）

60（27）

60（27）

60（27）

60

年

度

21

22

23

24

25

26

27

定

員

60

60

60

59

59

60

63

年

度

28

29

30

令和元

2

3

4

定

員

60

57

57

57

56

56

55

注１：（

）内は，空港整備特別会計で内数。平成20年度以降は区分経理の廃止に伴い，特別会計の予算は一般会計へ移管された。
注２：平成18年度以降は年度末現在の職員数を掲載
注３：役員の人数は含まない

-5-

２

組

織

(令和5年3月31日現在）※ 海上・港湾・航空技術研究所組織のうち，電子航法研究所に関する組織のみ掲載

理

事

長

理

事

監

事

総

務

部

総

務

課

管理係

人

事

課

課長補佐（人事）

人事係

会

計

課

課長補佐（会計）

経理係
調達係
資産係

研

究

企

監

画

部

研究計画課

課長補佐（企画）

専門職
研究計画係
外部連携係
情報発信係
国際業務係

電子航法研究所
研究統括監
国際主幹
航空交通管理領域
航法システム領域
監視通信領域
国際標準化センター
岩沼分室

３

役職員数
一般勘定

理事

1

研究統括監

1

事務職

13

研究職

41

計

56

（令和5年3月31日現在）※役職員数には監事は含まない

-6-

４

所

在
所

電子航法研究所

在地

電〒182-0012

話

0422-41-3165

東京都調布市深大寺東町7丁目42番地23
岩沼分室〒989-2421

0223-24-3871

宮城県岩沼市下野郷字北長沼４

５

建
建

物
物

建

・

延

面

積

竣工年度

１号棟

鉄筋コンクリート２階建，建面積390㎡，延面積780㎡

昭和47年度
平成19年度改装
平成22年度改装

２号棟

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

３号棟

鉄筋コンクリート２階建，建面積232㎡，延面積465㎡

昭和43年度
平成22年度改装

４号棟

鉄筋コンクリート２階建，建面積490㎡，延面積980㎡

昭和53年度
平成23年度改装

５号棟

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
平成22年度改装

６号棟

鉄筋コンクリート２階建，建面積355㎡，延面積653㎡

平成22年度

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

電波無響室

鉄筋コンクリート２階建，建面積590㎡，延面積687㎡
内装寸法：奥行32ｍ，幅７ｍ，高さ５ｍ

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
平成24年度改修

岩沼分室格納庫

鉄骨造平屋建，建面積825㎡，延面積825㎡

昭和55年度所属換
平成24年度改修

岩沼分室格納庫

鉄骨造平屋建，建面積990㎡，延面積960㎡

令和２年度(ATCシミュレーション実験棟)（令和5年3月31日現在）

-7-

-8-

➨➨㸰㸰㒊㒊
ヨ㦂◊✲ᴗົ
ヨ㦂◊✲ᴗົ

-9-

-9-

-10-

１ 航空交通管理領域

メタリングの機能要件を，システム思考の技法を用いて明らかにする研究である。
6 は進入方式を対象とし，方式設計の効率化および高度化，将Ⅰ 年度当初の試験研究計画とそのねらい
令和4年度における研究は，社会・行政ニーズや技術分野の将来動向を考慮し，重点研究，指定研究，基盤研究，萌芽的研究およ究である。
7 は継続降下運航（CDO：Continuous Descent Operations）の一び競争的資金として承認された下記の項目を計画した。
1.

来の新たな運航方式策定に関する安全性評価手法の開発を行う研

気象要因による運航制約条件を考慮した軌道調整に関する研種であるfixed-FPA降下方式の設計方法を確立し，空地連携を達成

究するために必要とされる機能要件を定義し，運用構想をまとめる

2.

国際交通流の円滑化に関する研究研究である。

3.

AMAN/DMAN/SMAN統合運用に関する研究

4.

管制支援機能が管制業務作業量に及ぼす影響に関する研究に，小型無人機の飛行にかかるリスク評価手法を開発する研究で

5.

時間管理運用における機能間の連携に着目したアーキテクチある。

8 は小型無人機と有人航空機の情報共有環境を構築するととも

9 は離陸機における運用に焦点を当て，燃料消費量の削減方策

ャ作成に関する研究
6.

進入方式等の効率向上に関する研究

7.

航空機の降下方式における機上・地上の機能向上に関する研を検討する研究である。

定を支援する研究である。

究
8.

無人機・有人機の協調的な運用環境構築に関する研究

9.

離陸機の運用最適化に関する研究

10 は機械学習を利用して管制負荷を定量化し，管制官の意思決
11 は航空管制官を支援するための間隔維持支援アルゴリズムに深層強化学習を取り入れたアルゴリズムを提案するものである。
12 は航空機の事故が特に多いとされる着陸進入時の不安全事

10. 航空管制官のための意思決定支援システムに関する研究
11. 深層強化学習と制御の融合による到着航空交通流のための間象を同定し，その回避を行う手法を提案する研究である。
13 は航空機運航のデジタルツインを構築し，仮想空間上で航空隔維持支援アルゴリズム
12. 不安定進入を対象とした機械学習による要因分析手法の開発

機運航の改善方法を提案・評価する研究である。

13. 航空輸送業界におけるカーボンニュートラル達成のためのデ

14 は一人の操縦者が複数の無人航空機を運航する場合に，運航の安全基準を開発する研究である。

ジタルツインを活用した航空機の運航改善
14. 次世代空モビリティの安全認証および社会実装に求められる

Ⅱ 試験研究の実施状況

性能評価手法に関する研究開発
1から3は重点研究，4から6は指定研究，7は基盤的研究，8は萌

1 の「気象要因による運航制約条件を考慮した軌道調整に関する研究」では，航空会社が設定する悪天回避経路を予測するため

芽的研究，9から14は競争的資金による研究である。
1 は悪天の航空機運航，航空交通への影響および空域容量に対に最も効果的な，運航前の飛行計画段階で利用可能な気象予報デする制約を可視化・定量化し，航空交通流管理および航空機の運ータの種類を明らかにした。また，運用判断指標のためにエコー

航管理の高度化をめざす研究である。

強度の値や空域に占める悪天率やデビエーション割合の検討，研究評価用システムの機能向上を引き続き行った。

2 は自由に経路を設定できるフリールート空域運用の移行に向

2 の「国際交通流の円滑化に関する研究」では，仁川FIR〜福岡

けた，課題の抽出・解決やわが国と隣接する飛行情報区間で共有

FIR洋上空域間のFRA設計案と交通モデルを作成し，運航者への便すべき情報やその方法を提案する研究である。

益を示した。また，洋上空域におけるステップ・クライムの解析

3 は航空交通が輻輳する大規模空港において，滑走路の最大活や，フリールーティングの効果を評価・確認のための適切な指標用のために，到着・出発・空港面の航空交通流を統合的に管理すについてステークホルダー毎の観点から検討・分類を進めた。さる運用手法を提案し有効性を評価する研究である。

らに，すでに各国で実施されている航空交通流管理における時刻

4 は航空交通管理における容量管理のために，自動化システム

指定の仕方を我が国の国際ATFMに適用した場合について，それや管制支援機能がもたらす航空路管制の業務作業量を定量化する

ぞれ分析した。

研究である。

3 の「AMAN/DMAN/SMAN統合運用に関する研究」では，到着

5 は混雑空港への到着便を対象とした時間管理運用のための各管理と出発管理機能の統合において，エンルート空域における速種機能について，最適となるシステム構成およびその一部である

度制御・滑走路割り振りアルゴリズムを開発し，遅延削減に寄与-11-

することを示した。また，統合的な運用評価のためにエンルートに，航空会社の所有する詳細なデータの入手や航空会社の管制卓を模擬するヒューマンインザループシミュレーション実験

担当者との協力関係を構築し，データ分析に着手した。
13 の「航空輸送業界におけるカーボンニュートラル達成

環境の構築を進め，初期実験を実施した。
4 の「管制支援機能が管制業務作業量に及ぼす影響に関する研のためのデジタルツインを活用した航空機の運航改善」で究」では，作業量計測のための支援機能を模擬する評価用システ

は，減速運航に注目し，早発時間と二酸化炭素排出削減量

ムの改修を行い，TEPSの自動化機能のひとつであるAIDC（ATCの間にトレードオフの関係があることを示し，減速運航をInterfacility Data Communications）機能を対象としたリアルタイムシ実現するための課題について議論を行った。
14 の「次世代空モビリティの安全認証および社会実装に

ミュレーション実験を実施し，AIDCが利用できないときの管制作

求められる性能評価手法に関する研究開発」では，1 対多

業量や負担感の増加について定量的に示した。
5の「時間管理運用における機能間の連携に着目したアーキテク
チャ作成に関する研究」では，時間管理運用に対するステークホ

運航の基準案の作成を行うにあたってのユースケースを検討し，初期的なモデルの実装に着手した。

ルダーの期待する内容を調査し傾向分析を行った。またCFDT（Calculated Fix Departure Time）の実運用再開についてDAPs

本年度は，上記の14件の研究に加えて，以下に示す3件（Downlink Aircraft Parameters）データを用いた方法の提案や，羽田の受託業務を行った。これらは，上記の研究及びこれまで到着機の滑走路選択に関する機械学習を利用した検討を実施した。 の研究等で蓄積した知見や技術を活用したものである。
(1) CARATS公開用データ等作成作業
6 の「進入方式等の効率向上に関する研究」では，方式設計の自動化アルゴリズムを構築し，地上障害物がなく条件が複雑でな(2) 洋上空域における衝突危険度推定に係る支援作業

いモデル空港で方式設定が可能であることを示した。

(3) 風速精度向上による航空機燃費削減効果検証

7 の「航空機の降下方式における機上・地上の機能向上に関する研究」では，提案するFixed-FPA降下に必要なEFBアプリケーションを開発した。また，当所実験用航空機で実証実験を行い，有効性を確認した。
8 の「無人機・有人機の協調的な運用環境構築に関する研究」では，VFR飛行計画を用いた実航跡推定の高精度化，市販の後付け
リモートIDの課題抽出及び定量的な空中リスク推定における課題抽出を行った。

Ⅲ

試験研究の成果と国土交通行政，産業界，学会等に及ぼす効果の所見
当領域が実施している研究の成果は，新たな航空交通シ

ステムの導入や技術基準，運用基準の策定等への活用が期
待できるものであり，国土交通行政と深く関わっており，
航空局の主導する「将来の航空交通システムに関する長期ビジョン（CARATS）」でも積極的に成果を発信している。
特に重点研究の成果は航空行政に直接に反映されるもの

9 の「離陸機の運用最適化に関する研究」では，出発時で，社会的貢献に繋がっている。

の上昇推力を調整することで燃料消費を低減することを，
フルフライトシミュレータを用いて確認するとともに，提「気象要因による運航制約条件を考慮した軌道調整に関する研究」，「時間管理運用における機能間の連携に着目

案手法が有効でない状況の課題抽出を行った。

したアーキテクチャ作成に関する研究」及び，監視通信領

10 の「航空管制官のための意思決定支援システムに関す域で実施している「SWIM による協調的意思決定支援情報る研究」では，管制負荷量推定のために Long short-Term

サービスの構築と評価に関する研究」で整備した，研究用

Memory による時系列性を用いた手法を適用し，Neural

データの外部提供活動が航空交通管理に関する研究開発

Network に比べて高管制負荷時の推定が優れていることを促進に貢献し文部科学大臣表彰科学技術賞及び日本航空

示した。

協会航空特別賞を受賞した。

11 の「深層強化学習と制御の融合による到着航空交通流「 国 際 交 通 流 の 円 滑 化 に 関 す る 研 究 」 で は ， ICAOのための間隔維持支援アルゴリズム」では，開発した到着

ATMRPP（航空交通管理の要件・能力検討パネル）会議に便の速度モデルを管制官のための間隔維持支援アルゴリ

参加し，軌道ベース運用（TBO; Trajectory Based Operation）

ズムに取り込んだ。また，複数の深層強化学習ベースの支や新しい飛行軌道管理である FF-ICE（Flight and Flow for援アルゴリズムの開発を行った。

Information Collaborative Environment）の議論に参加してい12 の「不安定進入を対象とした機械学習による要因分析

る。また，IPACG（日米太平洋航空管制調整グループ会議）

手法の開発」では，不安定進入を対象として，フライトデでも洋上経路に関する検討に参加しており，北太平洋空域

ータを用いて要因分析を行う新たな手法を提案するためでの経路再編に寄与した。

-12-

「AMAN/DMAN/SMAN 統合運用に関する研究」では，ICAO SP AIRB WG に参加し, AMAN を活用する ASA（Airborne Surveillance Application）方式である IM（IntervalManagement）について, ICAO PANS-OPS 案の改訂を行った。
「時間管理運用における機能間の連携に着目したアーキテクチャ作成に関する研究」では，ICAO で定められた統一指標の一つである KPI08（Additional time in terminal
airspace）を算出し PBWG（Performance Benchmarking WG）
Report に掲載された。
「進入方式等の効率向上に関する研究」では，ICAO SASP
（空域安全パネル）会議に参加し，レーダー監視下の新たな短縮横間隔の基準化について提案した。
「無人機・有人機の協調的な運用環境構築に関する研究」では ICAO RPASP（遠隔操縦航空機システムパネル）
会議や ISO TC20 SC16（無人航空機システム）
国内委員会，JUTM（日本無人機運行管理コンソーシアム），JRPAS（日本無操縦者航空機委員会）等において，有人機と小型無人機や空飛ぶクルマなどとの安全運航に関する議論に参加している。
これらの成果は，ICAO, IPACG などの国際会議，ATM
Seminar，米国電気電子学会（IEEE），米国航空宇宙学会（AIAA）などの国際学会，日本航空宇宙学会，電子情報通信学会，計測自動制御学会などの関連学会で積極的に発表している。

（航空交通管理領域長

福島

幸子）

-13-

気象要因による運航制約条件を考慮した軌道調整に関する研究【重点研究】

担当領域
担 当 者

航空交通管理領域
○瀬之口

敦，平林

博子，中村

陽一，井無田貴

令和 2 年度～令和 5 年度

研究期間

用判断指標の分析）

１．はじめに③研究用評価システムによる評価および性能向上（評価

協調的な運航前の軌道調整を実現するにあたっては，天機能の開発）

気図等から悪天域を読み取り，航空機運航や航空交通に及ぼす影響および空域容量に対する制約を判断する高度な能力が要求される。これを支援するために，現状では航空

３．研究成果交通気象センターから悪天に係る一般的な気象情報とと

3.1

航跡データ，気象データ，航空交通流制御関連デー
タの収集および分析（予報値を用いた悪天回避の改良）

もに航空交通気象時系列予報が提供されている。しかしながら，それでもまだ航空機運航や航空交通に及ぼす影響お気象庁が提供している気象観測データの全国合成レー

よび空域容量に対する制約を直感的かつ定量的に把握す

ダーエコーGPV に基づいて開発した悪天回避経路生成技

ることは容易ではない。航空交通気象時系列予報等の気象術に関し，運航前の飛行計画段階で利用可能な気象予報デ情報に対して航跡データや航空交通流制御実績データ等

ータと考えられる気象庁の航空悪天 GPV を適用した場合から求めた航空機運航や航空交通に及ぼす影響との相関について事例解析を行った。図１について，悪天回避経路を調べる等，飛行経路の選択や航空交通流制御の実施判断の生成例を左図：観測値，中央図：直近の予報値，右図：に資する気象情報の意味付けを行う研究開発が必要とさ3 時間前の予報値を用いた場合と悪天域の再現精度が高れている。

い順に左から右に並べて示す。地図上のカラースケール領域が悪天域を表し，青から緑，赤へ変わるにつれて降水強度は高くなる。また，赤点実線が実際の飛行経路を表すの

２．研究の概要
本研究は 4 ヵ年計画であり，その目的は悪天の航空機運に対し，それ以外のカラー実線はユーザーの異なる悪天回航，航空交通への影響および空域容量に対する制約を可視

避志向を反映した生成経路を表す。予報値を用いた場合は化・定量化し，航空交通流管理および航空機の運航管理の

観測値を用いた場合に比べて生成経路数が少ないことが高度化を図ることである。

わかる。図１に示した事例以外でも同様の傾向が見られた

第 3 年次の令和 4 年度においては，以下の 3 項目を実施

ことから，予報値を用いた悪天回避については生成経路に
データ解像度の違い等によるものと思われる差異が生じした。
①航跡データ，気象データ，航空交通流制御関連データ

ることがわかった。一方，飛行時間や燃料消費量等は実際の収集および分析（予報値を用いた悪天回避の改良）の悪天回避の場合とあまり差がなく，比較的近い値が得ら②国内外の動向調査および運用判断指標候補の評価（運れた。以上より，風や温度の気象予報データであるメソ数

観測値

36

35

直近の予報値3 時間前の予報値
航空悪天GPV_P0-3(III)

航空悪天GPV_P0(II)

34

33

32

31

30

29

28

27
128

図１

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

悪天回避経路生成例（カラースケール領域：悪天域，赤点実線：実際の飛行経路，カラー実線：ユーザーの異なる
悪天回避志向を反映した生成経路）-14-

値予報モデル GPV（MSM）等を単独で用いる場合よりも悪天率の算出に用いるエコー強度閾値の大きさによらず，総降水量や積乱雲頂高度を含む出発直前に利用可能な航0.6 弱の相関係数が得られた（図２）。デビエーション率が空悪天 GPV を用いる方がより実際の回避経路に近いこと

高く悪天率が低い場合は交通流の要所にピンポイントでを示した。また，開発した悪天回避経路生成技術は運航前悪天が発生した場合，逆にデビエーション率が低く悪天率の飛行計画段階で利用できるため，航空機の飛行計画情報が高い場合は状況判断により悪天回避が行われなかったに基づいて実施される航空交通流制御の高度化等に役立場合等が考えられるため，今後はより詳細な分析を行い，つと期待している。

悪天率からデビエーション率を予測する方法の検討を引き続き実施する予定である。

3.2

国内外の動向調査および運用判断指標候補の評価
3.3（運用判断指標の分析）

研究用評価システムによる評価および性能向上（評
価機能の開発）空域容量に影響する管制部空域の悪天率（対象空域に占める閾値以上のエコー強度領域の体積割合，ここでは対象

航跡データや気象データ等を表示・分析する機能を有す

日における最大値と定義）とデビエーション率（9～21 時

る研究用評価システムについて，システムの利用者が簡単に航空路管制の対象空域で悪天候に起因する管制指示をな操作で航空交通流と悪天現象等の状況を把握できるよ

受けた航空機の機数割合）を求め，相関関係を分析した。

う，表示機能と分析機能の実行環境を切り分け，表示機能

2021 年 5 月～2022 年 1 月の内の計 245 日間，羽田空港かについてはブラウザ上から実行する仕組みに変更した（図らの出発機を主に取り扱う関東西セクタ（T12）と武蔵セ３）。マップ表示（左図）の左上にある「Open menu」をクタ（T13）を合わせた空域を分析対象とした。その結果，クリックして操作メニュー（右図）を呼び出し，各種操作

デビエーション率

24
16
8
0

2022/12021/122021/112021/102021/92021/82021/7

32

％
[ ]

％
[ ]

2021/6

悪天率

40

％
[ ]

48
40
32
24
16
8
0

悪天率

デビエーション率

60
50
40
30
20
10
0
2021/5

48

悪天率

0

20
40
デビエーション率 [％]図２

悪天率とデビエーション率（エコー強度閾値 0.1mm/h の場合）

図３

ブラウザ上の表示画面例（左：マップ表示，右：操作メニュー）

-15-

60

を実行できる。なお，図３の表示画面例中の内容は白三角
点が航空機位置，カラースケール領域が予測交通量の大小を色で示した空域を表す。これより，検討結果・分析結果
を関係者から評価していただくための仕組みが整った。

４．まとめ
次年度は，悪天回避経路の生成状況に応じて空域に対する悪天候の影響度合いを定量化し，提案するとともに，複数の飛行計画情報を比較できるようにシステムの性能向上を図り，運航前の軌道調整における情報表示等を評価する予定である。また，最終年次として本研究のとりまとめ
を行う。

掲載文献
[1]

中村陽一，ビクラマシンハナヴィンダキトマル，瀬之口敦，“気象予報データの利用者選択経路の導出に与える影響，”第 22 回電子航法研究所研究発表会，2022 年 6 月．

[2]

瀬之口敦，平林博子，中村陽一，“航空路管制における悪天候の影響の初期的な分析，”第 22 回電子航法研究所研究発表会，2022 年 6 月．

[3]

瀬之口敦，平林博子，中村陽一，“気象要因による運航制約条件を考慮した軌道調整に関する研究の紹介，”航空無線 113 号，2022 年 9 月．

[4]

瀬之口敦，平林博子，中村陽一，“CARATS 施策
MET-4-1, MET-4-2 および TBO-2-1 関連の ENRI 研究
開発の進捗報告，”CARATS 第 49 回 ATM 検討 WG／
第 50 回航空気象検討 WG 合同 WG，2022 年 9 月．

[5]

中村陽一，瀬之口敦，“気象予報データを活用した航空機の悪天回避経路の生成，”日本航海学会学会誌
NAVIGATION 222 号，2022 年 10 月．

[6]

中村陽一，瀬之口敦，“気象予報データを用いた悪天回避に関する初期的解析，”第 60 回飛行機シンポジ
ウム，2022 年 10 月．

[7]

瀬之口敦，平林博子，中村陽一，“航空路管制における悪天候の影響に関する考察，”第 60 回飛行機シンポジウム，2022 年 10 月．

-16-

国際交通流の円滑化に関する研究【重点研究】

担当領域
担当者

航空交通管理領域〇ブラウン

マーク，平林ビクラマシンハ
研究期間

博子，村田

ナヴィンダ

暁紀

キトマル，虎谷大地， 井無田貴

令和 3 年度～令和 6 年度

１．はじめに

従来の ICAO 飛行計画に代わって，軌道を共有し管理すアジア地域の経済成長に伴い，アジア太平洋地域の航る FF-ICE（Flight and Flow Information for a Collaborative

空需要は拡大している。また，国際航空輸送において，

Environment）を開発している。また，ATFM に関する情

地球温暖化対策として環境への負荷を低減させつつ，容報も同様に発展している。本研究ではこれらの議論の場

量拡大及び効率化が求められている。福岡飛行情報区

で あ る（Flight Information Region：FIR）は，日本と諸外国を結Requirements and Performance Panel）に参加し，コンセプ

ぶ国際線だけでなく，アジア諸国と北米を結ぶ多くの上ト開発に貢献する。

ICAOATMRPP（AirTraffic

Management

空通過機が飛行する。国際線の運航は複数国を経由する

日本，韓国，中国及び米国間では多くの国際線が飛行ため，各国の空域，滑走路，地上インフラストラクチャする。本研究では，これらのアジア三か国間での国際等の航空交通管理（Air Traffic Management：ATM）に関ATFM に関して必要な情報交換の明確化及び ATFM 手法

わるリソースの管理に関して，日本と近隣諸国との協力とそれがもたらす効果について検討を進める。また，北が重要となってくる。以上のことから，日本及び近隣諸

太平洋運航の円滑化のため，日米航空管制調整グループ

国間での効率的かつ効果的な国際航空交通流管理（Air

会議（Informal Pacific ATC Coordination Group: IPACG）に

Traffic Flow Management：ATFM）が必要である。

貢献し，北米〜アジア間における FF-ICE 導入推進活動に

空域，滑走路等の ATM リソースに関して，その需要がも貢献する。

容量を超過すると，発生した遅延は航空ネットワークを通して広く伝搬し，効率及び処理能力を著しく低減させ

３．研究成果る。 ATFM は，需要と容量を監視し，予想需要が高くな

本年度は，FRA 運用モデルの構築，洋上空域におけるると，公平性を保ちつつ，最大の処理能力で最小の損失

ステップ・クライムの解析，フリールーティング便益指となるように，空域利用者間に容量を割り当てることで標の定義，および国際 ATFM 方策の調査を実施した。

ATM リソースを管理することを目指す。

3.1 FRA 運用モデルの構築
先行研究で実施した FRA コンセプトを基に，仁川 FIR

２．研究の概要〜福岡 FIR 洋上空域間の FRA 設計案と交通モデルを作成

本研究の目的は，隣接 FIR を含め国際線が利用する空し，運航者への便益を予測した。
図１上に 2019 年 3 月の仁川 FIR〜福岡 FIR 洋上空域間域の容量と効率を向上するとともに，国際交通流の効率の現在の空域，図１下に FRA 空域設計案を示す。FRA 空

的な管理手法について検討することである。
先行研究では，より効率的な空域運用として，フリー域設計案では，訓練空域を横断する ATS 経路，および洋ルート空域（Free Route Airspace：FRA）を福岡 FIR に導上空域に入域する飛行便の横間隔を確保ために洋上転移経入することを提案した。本研究では，交通流解析，空域路を残したが，その他の ATS 経路を排除した。また，運設計等により FRA コンセプトをより洗練させ，定量的な航者が訓練空域を最短距離で回避する経路を計画できるよ

便益評価から課題を明示し解決策を提案していく等，引う，訓練空域の境界線から 10NM 離れたウェイポイント

き続き FRA について検討する。

を数か所設置した。

ATM の方向性は，関係者間で詳細かつ正確な軌道情報

FRA の便益評価として，仁川 FIR〜福岡 FIR 洋上空域間を共有する軌道ベース運用へと移行している。これを可のフライトが計画する FRA 入域・出域フィックスのペア

能とするための技術として，国際民間航空機関に対して，現在の空域と提案する FRA 空域における飛行（International Civil Aviation Organization：ICAO）は，必計画経路の距離を比較した。入域・出域ペアに対して，要な情報を電子的に交換するための標準と手順として，

FRA の飛行計画経路は現在空域の計画経路より短い（赤-17-きないための運航効率の劣化が発生する。北太平洋空域
を通過するアジア〜北米間の航空交通のステップ・クラ
イム拒否の要因を，運航データの解析とファストタイム
シミュレーション実験で調査した。東京都立大学との共同研究で，航空機のステップ・クライム要求が拒否された場合にブロックする関連機を検知するアルゴリズムを開発して洋上管制の有識者との判断で検証した。アルゴ
リズムの概要を図３に示す。アルゴリズムは各航空機の
CNS 性能と複雑な洋上管制の管制間隔に関する規定を考慮することによって認識率が向上し，妥当な精度を達成

ATS 経路（一部）2019 年 3 月 AIP

した。
3.3

フリールーティング便益指標の定義

フリールーティングを導入する前に，新しい空域設計や運用方法を評価する必要がある。また，導入後にフリールーティングの効果を確認する必要がある。その評
価・確認のための適切な指標について検討に着手した。
指標を ATM システムの関係者（運航者，航空管制，航空交通管理）の観点から導入前・導入後の適用で分類した。
FRA 空域設計案

運航者の指標として，フリールーティングから得られ

図１ 仁川 FIR〜洋上空域間のレーダー管制空域：

る飛行計画の柔軟性の向上により，飛行計画経路を理想（上）現在の ATS 経路構成の一部（下）FRA 空域設計な経路により近づける効果が期待される。その効果を定案。赤線は ATS 経路，青線は RNAV ATS 経路を示し，緑量化するには，図１の空域設計例で計算した直接指標の色の三角は FRA の入域（E），出域（X），中間（I）ポイ

飛行計画距離・飛行時間の短縮と，それらから計算できントを示す。緑色の網掛けは訓練空域を示す。

る消費燃料削減および温室効果ガス排出削減の値がある。

線と青線の距離の差）ケースがいくつかあった。入域・出域ペアに対する飛行計画経路距離短縮と 2019 年に飛行し路であると仮定できるが，洋上空域においては風の影響を考慮した最適経路が理想的な経路であると仮定する必

たフライト数の積を全ペアで総和した距離は約要がある。また，洋上空域においては，最適な経路は毎150,000N.MI.である。この飛行距離は，約 300 時間の飛行

日の気象変更とジェット気流の季節変動により変わり，

時間短縮，3,000,000lb の消費燃料削減，4,000t の CO2 排

FRA の評価が難しくなる。本研究では，洋上空域の季節

出削減の便益に値する。
3.2

飛行時間の短いフライトの場合，理想的な経路は直行経変更を反映したファストタイムシミュレーション評価に

洋上空域におけるステップ・クライムの解析

ジェット機は，より高い巡航高度での飛行が効率的だ
が，上昇性能はエンジン推力と重量で制限される。特に長距離のフライトは，離陸時はまだ機体重量が重いため高い巡航高度を達成できない。しかし，航空機は巡航中に燃料を消費して徐々に軽くなり，次に高い巡航高度への上昇が可能になれば，航空管制から許可を得てその高度へ上昇する（ステップ・クライム）。他の航空機との潜在的な干渉がある場合，航空管制はステップ・クライム

図 3 ステップ・クライム要求が航空管制により拒否を認めない。レーダー管制空域において，ステップ・」

される場合，ブロックする関連機を検出するアルゴリ

クライムは他の航空機にブロックされる状態が長く継続

ズムの概念。アルゴリズムは対象機と関連機のそれぞしないが，洋上空域においては CNS 性能の制限があるた

れの CNS 性能と洋上管制のルールを考慮して検出を行め，その状態が長く続く場合があり，希望高度を達成で

う。

-18-

適用する気象情報を，偏りがなく選択する方法を開発し潜在的便益だけではなく，実影響について解析する予定た。多量のデータ処理を回避するため，上空の風向風速である。また，国際 ATFM について，CTO と CTOT のメを毎日公開される PACOTS 経路情報に置き換え，機械学

リット・デメリットと共存について検討する必要がある。
掲載文献

習であるクラスタリング手法により季節の傾向を包括的に得ることが可能な最小日数の気象データを選択した。

[1] Hirabayashi, H., Brown, M. and Takeichi, N.: Feasibility

航空管制運用の観点の指標としては，空域の安全と容Study of Free Routing over the North Pacific, in AIAA

量が一般的である。空域の安全と容量は航空管制官の業

Journal of Air Transportation, Vol 30, pp. 59-70, Apr. 2022.

務負担と交通の複雑性に関連するが，関係性は明確では

https://doi.org/10.2514/1.D0291

ない。新しい空域設計案の初期評価をファスタタイムシ[2] Murata, A., Toratani, D., Hirabayashi, H., Brown, M. andミュレーションやモデリングで行う場合，飛行計画に基Takadama, K.: Benefit Balancing between Japan Departure

づいた軌道を計算し，潜在的干渉や先行研究で開発したFlights and Overflights in the North Pacific Route System,

管制難度指標で評価を行っている。FRA 設計案の具体化

Transaction of JSASS, Aerospace Technology Japan, Vol.

が進んだら，管制官等参加型のリアルタイムシミュレー

20, pp. 41-48, Aug. 2022.

ション実験で航空管制官の業務負担を直接測定できるが，

for Fukuoka FIR: A Case Study for Overflight Traffic

多量のリソースが必要である。
3.4[3] Brown, M. and Hirabayashi, H.: Free Route Airspace Design

国際 ATFM 方策の調査

between Northeast Asia and North America, The 2022

韓国航空大学（KAU），韓国航空宇宙研究院（KARI）

Asia-Pacific International Symposium on Aerospace

および南京航空航天大学（NUAA）との共同研究でアジTechnology (APISAT 2022), Niigata, Japan, October 2022.

ア地域における国際 ATFM について調査・検討に着手し[4] Brown, M., Kim, H., Wang, Y., Lee, K., Hirabayshi, H.,

た。国際 ATFM 方策として，FIR 境界線のフィックスにWickramasinghe, N., Murata, A., Jeon, D.K., Eun, Y., Oh,

おける FIR 入域の距離間隔の指定（MIT：Miles in Trail）

E.M., Lee, S. and Gray, N. H.: International Air Trafficと FIR 入域の時間間隔の指定（MINIT：Minutes in Trail）

Flow Management in North and East Asia, The 2022 Asia-が一般的だが，最近は ATFM 方策対象として便ごとに制Pacific International Symposium on Aerospace Technology

限を指定する方向性がある。便を特定する ATFM 制約に(APISAT 2022), Niigata, Japan, October 2022.

ついて，FIR 境界線フィックスを通過する時刻の指定[5] Hirabayashi, H., Brown, M., Wickramasinghe N. K., Suizu,（Calculated Time Over：CTO） と 離 陸 時 刻 の 指 定

H. and Takeichi, N.: Effect of Step Climb Operation on（Calculated Take Off Time：CTOT）がある。アジア太平

Long-Haul Flight over the Pacific Ocean, The 2022 Asia-

洋地域では，日本・韓国・中国が参加する北東アジアのPacific International Symposium on Aerospace Technology

NARAHG（North Asia Regional AFTM Harmonization Group）(APISAT 2022), Niigata, Japan, October 2022.

では互いに ATFM 方策として CTO を適用している一方，[6] 水津晴隆，平林博子，ブラウン

マーク，武市東 南 ア ジ ア 中 心 の Multi-Nodal ATFM に 参 加 す る 国 は

昇: 洋上経路を飛行する航空機の上昇リクエストに対CTOT を利用する。KARI の中国・韓国・日本間の一つのする周辺交通の影響, 第６０回飛行機シンポジウム，

ATFM シナリオのシミュレーション調査から，CTO が新潟，2022 年 10 月

MIT/MINIT より遅延が少なく平等性が高いことが分かっ[7] 平林

た。

博子，ブラウン

マーク，武市 昇，北太平洋

上空のフリールーティング運用可能性の検討，令和4 年度（第 22 回） 電子航法研究所 研究発表会，2022
年5月

４．おわりにFRA の設計案をより具体化し，運航者への潜在的便益[8] Suizu, H, Takeichi, N., Hirabayashi, H., Brown, M., Theを評価した。しかし，運航者からの視点だけではなく，Effect of Nearby Traffic on Step Climb in Oceanic Airspace,

FRA 導入の空域の安全性，容量への影響も評価する必要

28th IPACG Providers Meeting, Fremont, CA, USA,がある。空域安全性・容量は航空管制官の業務負担に依November 2022.

存し，空域複雑性の指標で評価する場合，その指標と業[9] Hirabayashi, H., Brown, M., Wickramashinghe, N., Suizu, H,

務負担の関係を確認する必要がある。今後は複雑性と業

Takeichi, N., Route Design Considerations from Simulation

務負担指標の相関を調査する予定である。また，FRA のof Step-Climb Operations over the North Pacific Ocean,-19-28th IPACG Providers Meeting, Fremont, CA, USA,
November 2022.
[10] Hirabayashi, H., Brown, Preliminary Simulation Study of
NOPAC Redesign, 28th IPACG Providers Meeting,
Fremont, CA, USA, November 2022.

-20-

AMAN/DMAN/SMAN 統合運用に関する研究
担当領域

航空交通管理領域

担 当 者○伊藤 恵理，大津山

研究期間
1.

【重点研究】

卓哉，蔭山

康太，山田

泉,青山

久枝

令和 3 年度～令和 6 年度
3.

はじめに

研究成果

大規模空港の近傍では，航空交通流の輻湊の解消が大き

令和 4 年度は，AMAN/DMAN および DMAN/SMAN のな課題である。特に，滑走路は航空交通のボトルネックで機能統合システムを，初年度に開発した数理モデルおよびあるため，到着交通の管理機能（AMAN: Arrival Manager）

機械学習手法に基づいて初期的に設計し，東京国際（羽田）は，出発交通の管理機能（DMAN: Departure Manager）と統空港を対象に，その導入効果をシミュレーション実験によ合して効率的に運用する必要がある。さらに，滑走路とス

り定量的に評価した。その結果，AMAN/DMAN および

ポット間では，航空機が安全かつ円滑に走行できるよう，

DMAN/SMAN 機能統合により，航空交通の定時性の向上

空港面での交通管理機能（SMAN： Surface Manager）が求および環境負荷の低減効果を確認した。さらに，AMAN 導

められる。ICAO GANP および CARATS (OI-23-1 空港運用

入対象の空域となる東京航空交通管制部の管轄する T25の効率化)にも，AMAN/DMAN/SMAN 各機能の性能向上と（知多）セクターのレーダー管制を対象に，AMAN の実装

統合運用の実現を目指した計画が明記されている。

を模擬するヒューマンインザループシミュレーション実

本研究では，到着・出発・空港面の航空交通の管理機能

験環境を構築し，管制経験者による初期実験を実施した。

（AMAN/DMAN/SMAN）を統合する航空交通管理システ

また，ICAO SP AIRB WG に参加し，AMAN を利用する機ムの設計と効率的な運用方法を研究開発し，我が国におけ上監視応用方式（ASA）である IM 応用方式の国際基準のる導入に必要な要件を明らかにする。さらに，欧州および策定作業に貢献した。内容の詳細を，以下にまとめる。

ASEAN 地域の研究機関・国内メーカーと連携して，運用手法の実現性を評価するシミュレーション実験を実施し，

3.1.

到着・出発・空港面管理の機能統合の検討

AMAN/DMAN 機能統合では，エンルート空域において,社会実装に向けた課題解決を目指す。

管制官が滑走路割り振りと速度制御を適切な到着機に指2.

示するための AMAN による支援機能が重要な要素となる。

研究の概要
本研究は 4 カ年計画であり，2 ヵ年目である令和 4 年度

そこで，昨年度までの研究成果に基づいて，エンルート空は以下の内容を行った。

域において航空交通の到着間隔のばらつきを小さくし，か①

到着・出発・空港面管理の機能統合の検討

つ空港におけるターミナルビルの配置を考慮した，滑走路②

シミュレーション実験の構築

割り振りと速度制御アルゴリズムを，大規模シミュレーシ③

技術動向調査と運用分析

図 1 AMAN/DMAN, DMAN/SMAN 機能統合の効果-21-

図 2 T25（知多）セクターを模擬する管制卓のレーダー画面と AMAN を模擬する管制支援ディスプレイ
3.2.

ョン実験データを活用して構築した機械学習モデル（決定シミュレーション実験の構築木）の分析結果に基づいて開発した。そして，導入効果を，

ユーロコントロールイノベーションハブと連携し，

時変流体待ち行列ネットワークモデルと非線形整数計画

ESCAPE Light シミュレータを基盤に，T25 セクターでの法を組み合わせた数理モデルとシミュレーション実験にレーダー管制を模擬するヒューマンインザループシミュ

より，羽田空港に到着する航空交通流を対象に，定量的にレーション実験環境を構築し，本研究で提案する AMAN評価した。その結果，T25 セクター入域時において提案アを模擬する管制支援ディスプレイを設計して実装した。東ルゴリズムを適用すると，速度制御（減速）のみでは，タ

京航空交通管制部にて，T25 セクターおよび隣接する T17

ーミナル空域における最大遅延時間を約 17〜19％削減で（現在は T46 に変更）
，T24（現在は T45 に変更）
，T14，

きることを示した。さらに，この速度制御だけでなく滑走T09 セクターの管制運用および提案する AMAN の設計に路割り振りアルゴリズムを組み合わせることで，現状と比ついてヒアリングおよび運用調査を実施した。調査結果に較して約 30%の到着遅延時間を削減できること，そして空

基づき，ヒューマンインザループシミュレータに，T25 セ

港での地上走行時間を到着機が約 13%，出発機は約 3%削

クターの管制および T17，T14 セクターの管制を模擬する

減できることを明らかにした。

管制卓を構築するとともに，航空交通シナリオを作成し，管制経験者による初期実験を実施した。

また，DMAN/SMAN 機能統合において重要な要素となる地上走行時間の推定精度を向上させる機械学習モデル

3.3.

を研究開発した。XGBoost という機械学習手法を適用する

技術動向調査と運用分析と，平均二乗誤差（RMSE）60 秒以内の推定精度が確認で本研究の対象範囲を，羽田空港だけでなく，他の大規模きた。この地上走行時間予測を利用し，出発機のスポット

空港にも拡大するために，成田国際空港および関西国際空

アウト時刻を制御することで，滑走路端での出発待機時間

港のスポットアサインメントチャート，航跡，飛行計画等の合計を，RW05 において約 55%削減することを，シミュのデータを収集し，運用分析を実施した。さらに，関西圏

レーション実験により明らかにした。

空港の AMAN 設計についても検討を開始した。
ICAO SP AIRB WG

さらに，AMAN/DMAN/SMAN 機能統合において，トレに 参 加 し , 将 来 的 にードオフの関係にある要素（スポット待機時間と地上交通

AMAN/DMAN/SMAN 統 合 運 用 の 発 展 形 に あ る ASAの混雑，到着機の滑走路割り振りと出発機の滑走路待機時（Airborne Surveillance Application）方式の IM（Interval間など）を明らかにし，次年度以降に取り組むべき課題をManagement）に関わる ICAO 機上監視マニュアルの改訂作明示した。

業に貢献した。

これらの研究成果を，査読付き論文 12 件等に発表した。

-22-

4.

2022.

まとめ
本年度は，AMAN/DMAN/SMAN 機能統合の検討，およ[8] Furuto Kato, Eri Itoh, “Applying Machine Learning For Taxi-

び AMAN/DMAN 実装の対象となるエンルート空域におけ

time Prediction at Tokyo International Airport”, Proc. ICAS 2022,

るレーダー管制を模擬するシミュレーション実験環境を

September 2022.

構築した。ICAO 等の国際基準策定会議に参画するだけで[9] Nobuharu Morikawa, Eri Itoh, “Machine Learning Methods

なく，研究成果を複数の学術論文にまとめて刊行した。文

Ensuring Both Performance and Interpretability of Estimating

献およびデータを収集し，技術動向の調査と運用分析を行Aircraft Arrival Times”, Proc. ICAS 2022, September 2022.

なった。

[10] Koki Higasa, Eri Itoh, “Assessment and Control of Arrival
Flow and Waiting Time Applying Gt/GI/St+GI Time-varying

本年度の研究成果をもとに，次年度は首都圏空港の空港
面および到着・出発の航空交通流を統合して効率的に運用

Queuing Model”, Proc. ICAS 2022, September 2022.

するためのシステムの機能要件と運用について研究を進[11] Katsuhiro Sekine, Tomoaki Tatsukawa, Kozo Fujii, Eri Itoh,

める。さらに，統合した管理機能を評価するため，ヒュー“Air Traffic Simulation Across FIR in Japan Using Cellular

マンインザループシミュレーション実験を実施する。

Automaton”, Proc. ICAS 2022, September 2022.
[12] Katsuhiro Sekine, Tomoaki Tatsukawa, Kozo Fujii, Eri Itoh,“Preliminary Study of Multi-objective Air Traffic Optimization

掲載文献[1] 関根

將弘，立川

智明，藤井

孝藏，伊藤

for Devising Speed Control Strategy by Using Rule-based

恵理，“多目的最適化と決定木を用いたエンルート交通流におけ

Simulator”, Proc. AIAA Aviation Forum, June 2022.

る速度制御戦略の抽出”，進化計算学会論文誌，vol.13, no.1,[13] Takuya Otsuyama, “Update Reference ICAO DOC9994”,

pp.10-22, 2022.

ICAO SP/AIRBWG/14, October 2022.

[2] Yoshiaki Kawagoe, Ryohei Chino, Satori Tsuzuki, Eri Itoh,[14] Takuya Otsuyama, “Change Proposal for TIS-B definition”,

Tomonaga Okabe, “Analyzing Stochastic Features in Airport

ICAO SP/AIRBWG/14, October 2022.

Surface Traffic Flow Using Cellular Automaton: Tokyo[15] 青山International Airport”, IEEE Access, vol. 10, pp. 95344-95355,

込

2022.

ションによる課題の検討”，ヒューマンインターフェース[3] 青山

久枝，山田

久枝，荒谷

太郎，間島

隆博，山田

泉，今

穀，“大規模災害時の空港面運用に関するシミュレー学会，ヒューマンインターフェースシンポジウム 2022 論

泉，伊豆 太，“マルチラテレーシ

ョンによる航空機情報の新たな活用を目指した取り組み”，

文集，pp.61-66, 2022 年 8 月.

電子情報通信学会，電子情報通信学会論文誌 B，Vol. J105-[16] 山田

B No.7, pp.521-524, 2022 年 7 月.

チラテレーションデータに基づく航空機の走行速度が誘[4] 山田導路の舗装の劣化に及ぼす影響の考察”，第 65 回土木計画

泉，青山 久枝，伊豆 太，“羽田空港における

泉，青山

久枝，伊豆

太，“羽田空港のマル

マルチラテレーションデータをもとにした航空機の交通学研究発表会講演集，29-2, 2022.

量データの作成と空港舗装維持管理への活用可能性に関[17] 西田する考察”，
土木学会論文集 F4（建設マネジメント），
79 巻，

飛行時間予測”，第 60 回飛行機シンポジウム講演集，2022.

3 号，2023 年 3 月．

[18] 岩田[5] Koki Higasa, Eri Itoh, “Controlling Aircraft Inter-Arrival

着航空機の統合運用のための待ち行列モデルの開発”，第Time to Reduce Arrival Traffic Delay via a Queue-based Integer

60 回飛行機シンポジウム講演集，2022.

Programming Approach”, Aerospace, 9(11), pp.663, 2022.

[19] 長谷川[6] Koki Higasa, Katsuhiro Sekine, Eri Itoh, “Effectiveness of

空港の航空交通にかかる現状分析”，第 60 回飛行機シンポ

Aircraft Inter-arrival Control in Upstream Traffic Flow via a

ジウム講演集，2022.

Combined[20] 伊藤Tandem

Fluid

Queue

Model

and

Integer

Programming Approach”, IEEE Access, Volume 11, pp. 15252-

拓矢，伊藤

大輝，伊藤

[7] Eri Itoh, Daiki Iwata, Michael Schultz, “Developing a
Departure Queue Model Towards Integrated Arrival andDeparture Runway Operation”, Proc. ICAS 2022, September-23-

恵理，“滑走路における出発・到將弘，伊藤恵理，“成田国際恵理，“航空交通管理システム概論”，コロナ社，

2023 年 2 月.

15270, 2023.

倫幹，関根恵理，“機械学習による航空機の管制支援機能が管制業務作業量に及ぼす影響に関する研究【指定研究】

担当領域
担 当 者

研究期間

航空交通管理領域○平林博子，瀬之口敦，ビクラマシンハ

ナヴィンダ

村田

暁紀，井無田貴（令和４年 10 月～）

キトマル，虎谷大地，

令和 2 年度～令和 5 年度
アの機能拡張１．はじめに・管制業務作業量の実測及び定量化の検討

安全かつ効率的な航空交通流形成のためには，安全に航空管制業務（以下，管制業務）を遂行できる交通量を適切に管理していくことが必要であり，交通量が増大するほど

３．研究成果航 空 交 通 の 容 量 管 理 は 重 要 と な っ て く る 。 CNS

3.1

管制支援情報及び支援機能の調査及び定量化の検討（Communications Navigation and Surveillance）の発展によ

管制業務作業量に影響があると考えられる，管制空域再り物理的な容量（例えば空域あたりの航空機数）は増加す

編及び CPDLC（Controller Pilot Data Link Communications）

るが，安全に航空管制が遂行できるかどうかは管制業務の運用について調査した。

ワークロードに依存する。管制業務は航空管制官の知識及航空路管制業務空域を対象に，管制処理の効率性向上をび経験からの推測やそれに基づく判断に頼るところはあ図る目的で，巡航機が中心となる FL335 以上の“高高度空るが，円滑な管制業務のためにコンピューターによる自動域”及び近距離・空港周辺の上昇降下機に専念する FL335

化やシステム支援機能の活用は日々検討され導入されて未満の“低高度空域”に区分する空域再編が段階的に進めいる。一方で，定期的なメンテナンスやシステム障害時等られている。令和 4 年度時点では西日本の空域再編が完了

は，自動化や支援機能を活用することなく管制業務を遂行している。空域再編が図られることで，管制運用方式が変しなければならない。適切な容量管理のためにも，自動化化し，管制業務作業も変化することが考えられる。空域再や支援機能がもたらす管制業務の見える化（可視化，定量編で新たに取り入れられた管制移管方式のひとつに「引き化）が求められている。

込み式」があり，境界高度を通過する上昇または降下機に対して，継続的な上昇または降下を妨げない工夫が見られる。一方で，C 席（パイロットと交信し管制指示等発出す

２．研究の概要
本研究の目的は，容量管理のために，自動化や支援機能る R 席業務を円滑に進めるべく，他セクターとの調整業がもたらす管制業務作業量を定量化することである。支援務を主とする。）における調整業務の増加傾向，セクター

機能の有無による相対的な管制業務作業量の差を求める

滞在時間の予測の困難性等，管制業務作業及び航空交通流

ことで，支援機能の効果の定量化を試みる。

管理に関連した課題があることが明らかになった。

管制業務作業量は使用システム及びシステムに含まれ

CPDLC 等データリンクの活用により，管制官及びパイる支援機能に大きく依存する。また，我が国で採用されてロットの業務負荷の軽減，正確性の向上等が期待されておいる航空路管制業務における容量管理では，管制業務作業

り，国内レーダー空域における CPDLC 導入が進められて量が考慮されている。以上のことから，まずは現状の航空いる。令和４年度時点では，高高度空域における通信移管

路 管 制 情 報 処 理 シ ス テ ム （ TEPS; Trajectorized En-route

指示等の限定した業務に対して CPDLC 運用が導入された。

Traffic Data Processing System）及び航空路管制業務の航空

CPDLC 導入は管制業務作業時間に直結していることから，

交通流制御アルゴリズムに関する調査・把握が基礎となる。

現在使用している管制業務作業量に基づく容量管理へのまた，作業量の計測のための管制経験者参加型の実験を実CPDLC 運用の影響について検討する必要があることが再施するため，計測機能を付加した管制支援機能模擬ソフト認識された。

ウェアの開発を進めている。令和 4 年度の研究において3.2

は，以下を実施した。
・管制支援情報及び支援機能の調査及び定量化の検討

管制業務作業量の計測手法の検討及び開発

管制業務作業量の計測においては人的要因の考慮も必・管制業務作業量の計測手法の検討及び開発

要であることから，本項目は，公募型研究課題「航空路管・作業量計測のための支援機能を模擬するソフトウェ

制業務におけるチームワークロードの計測手法の研究」に-24-

おいて筑波大学と協力して進めている。昨年度実施した管3.3

制の非専門家による実験で得られた結果を管制有資格者

アの機能拡張及び管制業務作業量の実測及び定量化の検に応用するため，東京航空交通管制部訓練室の協力の下，

討

作業量計測のための支援機能を模擬するソフトウェ

訓練シミュレーターを使用した管制有資格者による実験

令和 4 年度は，TEPS の自動化機能のひとつである AIDC

を 6 試行実施した。実験の結果，個人の作業に係るワーク（ATC Interfacility Data Communications）機能を対象としたロードの評価は，個人差によるばらつきの影響を押えた安リアルタイムシミュレーション実験を，開発中の評価実験

定した評価が得られる見込みを得ることができた。一方，用システムを使用し実施した。図 1 に実験の様子を示す。

R 席，C 席をチームとみなした評価では，R 席，C 席の間実験では，外国と接する空域セクターである近畿西セクタ

で評価が乖離する傾向がみられた。

ーを対象とし，管制経験者による AIDC 機能に相当する交通情報交換（トランスファー）業務を模擬した。約 30 分

P

Rの試行を 19 回実施し，AIDC 機能に相当する管制業務作

C

業量を 24.7 秒／機（n = 244）と推定した。また，実験に合わせて実施した負担感アンケートを考慮した因子分析を実施した。C 席の管制業務を，交通量，負担感，作業時間等の各要素を「負担感」及び「作業時間」の二因子で説明する場合，各実験回の二因子への重み（因子得点）は図

P: パイロット及び隣接セクター役
R: R席管制官役、C: C席管制官役
K: 仁川FIR管制官役（別室）K

2 の通りとなる。ルーティン業務であるトランスファーによる作業時間よりも，R 席が取り扱う交通量の方が C 席に与える負担感を大きくしていることが明らかとなった。

４．まとめ
図1

評価実験用システムを使用したリアルタイムシ

支援機能，自動化機能の定量化は的確な容量管理及び航ミュレーション実験の様子

空交通流制御アルゴリズムの高度化に資するものである。
本年度は，実運用に活用されている AIDC に相当する管制業務作業時間を開発中である評価実験用システムを使用

グループ２したリアルタイムシミュレーション実験より推定した。また，管制官の感じる負担感は，単純に作業時間によるもの

作業時間

ではないことも明らかとなり，交通量指標と心的負担であるメンタルワークロードとのさらなる関係について確認を行うことが有効との結論に達した。令和 5 年度は人的要因に関する研究を専門とする筑波大学と，共同研究の枠組

グループ１

みで協調して研究を進める計画である。さらに調査結果から，高高度空域での CPDLC 運用に関する検討が重要であると再認識されたことから，開発中の評価実験用システムに CPDLC 模擬機能を追加し，管制業務に関するリアルタ

負担感

イムシミュレーション実験を継続し，とりまとめる計画で各軸の値は因子得点であり，図中数値は各実験回である。青字は因子分析で使用した 5 つの変数である。グループ 1 に属する実験回は，セクターでの取り扱い機数が多い実験回である。取り扱い機数が多くなるほど負担感が増す。グループ 2 に属する実験回は C 席作業
時間が長い実験回である。作業時間は長くなるが，グ
ループ 1 と比較し取り扱い機数は少なく負担感も小
さい。
図2

ある。

掲載文献
[1] 平林博子，村田暁紀，“東京管制部における訓練シ

ミュレーターを使用した管制処理容量に関する分析と考察，”航空局管制課報告書，2022 年 4 月．
[2] 平林 博子，“航空交通管理の現状とこれから，”筑波各実験回の二因子への重み

大学リスク工学研究会講演，2022 年 12 月．

-25-

時間管理運用における機能間の連携に着目したアーキテクチャ作成に関する研究【指定研究】

担当領域
担 当 者
研究期間

航空交通管理領域
○岡

恵，蔭山

康太，森

亮太，中村

陽一，虎谷

大地

令和 3 年度～令和 5 年度

１．はじめに

３．研究成果3.1

国際的な航空交通需要の増大への対応および多様なニーズへの的確な対応のために，軌道ベース運用の実現が求

時間管理に関連する将来の航空交通システムのアーキテクチャ作成

本研究では，今年度と来年度の 2 カ年で将来の航空交通

められている。軌道ベース運用においては，航空機の水平および垂直方向の位置情報に時刻が紐付いた四次元軌道システムのアーキテクチャの作成を行う。

を用いる時間管理運用が行われる。軌道ベース運用の実現

本年度は昨年度作成したアンケートを使用し，CFDT やには，軌道情報を関係者全体で共有し全飛行フェーズを一

メタリング等の時間管理運用に対するニーズを明らかに体として管理する管制運用が必要とされている。

するため，ステークホルダーに対してヒアリングを行った。

時間管理運用は単一の機能ではなく，EDCT（Expected

対象機関は，政策立案部門として，航空局交通管制企画課

Departure Clearance Time）や CFDT（Calculated Fix Departure／管制課，航空交通流管理部門として，航空交通管理セン

Time）による航空交通流制御やメタリング等の複数の機能

ター／所沢 TMU（Traffic Management Unit）／羽田 TMU，の組み合わせで実現すると考えられている。従来は要素単

航空管制の現場として，東京管制部／福岡管制部／ATM

体での機能検討や開発が主に行われてきたが，各要素が相センター洋上管理，航空会社 2 社の 10 者に対してヒアリ互に影響を及ぼし合う複雑なシステムにおいては，俯瞰的ングを行った。

な視点で全体を構成する必要がある。各機能が連携し，全ヒアリングでは，時間精度や管制処理容量，定時性など

飛行フェーズで時間管理運用を実現するシステムアーキ

11 の項目について「充足質問」と「不充足質問」を問う狩

テクチャの作成が望まれている。

野モデルの形式（図 1）で意見を伺った。

２．研究の概要
主観的な満足感は必ずしも物理的充足
状況と比例するわけではない。
品質要素を，充足状
況が満足感へ及ぼす
影響に応じて，一元的品質や魅力的品質など分類する手法。

本研究の目標は，混雑空港への到着便を対象として，時間管理運用における各機能の要件を満たすシステムアー
キテクチャを作成することである。また，時間管理運用の一機能であり，現在検討が進められているメタリングについても，全体と整合して働くための機能要件の定義を行う。
本研究の分析にはシステム思考を用いる。システム思考とは，複数の構成要素からなるシステムについて，要素間の影響や全体としての機能を分析する手法であり，複雑化

図1

したシステムにおける問題解決に有効な手法である。

狩野モデルとよばれる物理的充足状況と使用者の満足感との対応関係概念図

本年度は 3 カ年計画の 2 年次で，以下を行った。

参考文献：狩野紀昭, et al. "魅力的品質と当り前品質."
品質 14.2 (1984): 147-156.

① 時間管理に関連する将来の航空交通システムのアーキテクチャ作成

ヒアリングの結果，各項目は表 1 のように分類された。

② CFDT を用いた効果的な運用手法の提案

今回，当たり前品質は無かったため，充足された際の満足③ 到着順序付け，滑走路選択等の性能向上手法の感が高く，不充足時の不満も高い「一元的品質」を実現す

制約等の検討ることが最も重要であり，次いで充足時の満足感が高い④ 空港周辺空域における滞留の指標値の算出「魅力的品質」の実現が重要であると考えられる。一元的品質であり充足・不充足での満足感の差が大きい方から「時間精度の向上」，「燃料消費量・温室効果ガス削減」，

-26-

3.3

「空域利用者間の公平性の向上」の順に重視すべきである

制約等の検討という結果が示された。
表1

到着順序付け，滑走路選択等の性能向上手法の羽田空港への到着機を対象に，滑走路割当の最適化手法

狩野モデルにより分類した時間管理の項目について比較検討を実施した。また，実運航に近い制約の（括弧内の数値は満足感の差）
一元的品質（充足されると満足，不充足だと不満）

導入方法について検討した。不確実性を明示的にモデル化

・時間精度の向上（3.4）
・燃料消費量・温室効果ガス削減（3.3）
・空域利用者間の公平性の向上（3.2）
・国際的な相互運用性の向上（3.0）

することなく平均遅延を推定することができるニューラ
ルネットワークを用いた滑走路割り当て手法を提案した。
3.4

魅力的品質（充足されると満足，不充足でも仕方ない）

2022 年度の羽田空港・成田空港の周辺空域における混・定時性の向上（2.8）
・管制官のワークロード低減（2.6）
・パイロットのワークロード低減（2.4）

雑に起因する到着の滞留時間の指標値（KPI08）を算出した（図 3）。算出結果は，他の指標値と併せて，日本，欧州，当たり前品質（充足されて当たり前，不充足だと不満）

米 国 な ど の 航 空 当 局 が 参 加 す る PBWG （ Performance

該当項目なしBenchmarking Work Group）で国土交通省航空局から報告さ無関心品質（充足・不充足の満足感に変化が少ない）れた。また，今後算出を検討されている KPI4,5,17,18,19 に・現在の管制運用・航空機運航との連続性の保持（0.8）
・現在の管制システムとの整合性の保持（1.4）
・空域利用者の選択の柔軟性向上（2.3）
・管制処理容量の増加（2.6）

ついて算出方法の整理を行った。
RJTT 100NM

04:30

add time
平均便数

04:00

CFDT を用いた効果的な運用手法の提案

時間管理運用には高精度な軌道予測が必要となる。予測には経路や風の情報などが必要だが，中でも航空機の飛行速度は正確な予測において重要な項目である。

図3

上の速度を利用した，より高精度な軌道予測の検討が進め

800
700

03:00

600

02:30

500

02:00

400

01:30

300

01:00

200

00:30

100

00:00

0
1 5 9 1 5 9 1 5 9 1 5 9 1 3 5 7 9111 3 5 7 9111 3 5 7 9111 3 5 7 911 -100
2015201620172018

技術である。現在，DAPs によって得られる精度の高い機

900

03:30

DAPs(Downlink Aircraft Parameters)は，選択高度，対地速
度，対気速度などの航空機の動態情報をダウンリンクする

1000

2019

2020

2021

一日当たりの平均便数

05:00

add time [mm:ss]

3.2

空港周辺空域における滞留の指標値の算出

2022

羽田空港の KPI08 の推移（2015 年―2022 年）

４．まとめ

られているため，精度の検証を行った。

今年度は，時間管理運用のニーズに関するヒアリングに

検証では，機上で記録された QAR データの速度を DAPs

より重要事項の洗い出しを行った。また DAPs を利用したで得られた速度と仮定し， FIR 入域から 100NM 毎に予測誤差の検証，滑走路選択の制約の検討，空港周辺空域

CFDT FIX の通過時刻を予測した。検証により，DAPs をの滞留時間の算出を行った。次年度は，軌道予測精度の向利用した軌道予測の場合，福岡 FIR 入域直後でも約 85%

上策を検討し，精度誤差も考慮に入れた将来システムのア

Stream 2

100

CFDT FIX

予測する地点ーキテクチャ作成を行う予定である。
90

80

80

60

掲載文献

70

40

[1]

60

20

Method for Calculated Time Over in Air Trafﬁc Flow0

Management”, IEEE Access, 2022.7

50
600

500

400

300

200

100

[2]

Distance to CFDT fix [NM]D. Toratani, Y. Nakamura, M. Oka, “Data-Driven Analysis

R. Mori, D. Delahaye, “Uncertainty Inclusive Runwayの便が±1.5 分以内の精度で CFDT FIX の通過時刻を予測

Balancing Using Convolutional Neural Network”, Journal

できることがわかった（図 2）。

of Air Transportation, 2022

図2

[3]

経路 Stream2 の検証例

虎谷大地，
“DAPs 取得データ利用による軌道予測

精度向上の可能性検討”，CARATS 軌道ベース運用
検討アドホック会合，2022

-27-

[4]

中村

陽一，
“CARATS オープンデータ活用促進に向けた標準運航の分析”，CARATS オープンデータ活用促進フォーラム，2022[5]

岡恵，“研究開発促進のための 航空交通データの提供”，サイエンティフィック・システム研究会 合同分科会 2022 年度会合
[6]

岡

恵，
“航空交通データの一般への提供と活用促進の取り組み”，電子情報通信学会 宇宙・航行エレク
トロニクス研究会，2023.1-28-

進入方式等の効率向上に関する研究【指定研究】
担当領域
担 当 者
研究期間

航空交通管理領域
〇森

亮太，虎谷

大地，村田

暁紀

令和 3 年度～令和 4 年度
では，経路設計の自動化ツールの開発を目的とする。

１．はじめに航空交通の増加とともに，航空機の運航効率化は喫緊の課題である。航空交通管理として，ゲート出発からゲート

２．２

空域の安全性評価の実施および国際貢献

到着までのすべてのフェーズでの運航効率化が検討され新たな空域利用や飛行方式の設定などを行う場合には，ているが，それぞれのフェーズにより，その効率化策は異安全性を担保するための評価が必要である。ICAO 文書のなるため，それぞれのフェーズにおいて適した効率化策を

PANS-OPS や PANS-ATM などで規定されている条件を満選択した上で，研究を実施することが必要である。その一たしていれば，事前の安全性評価は不要な場合もあるが，方で，効率化を追求すると，安全という視点が抜け落ちて空域の安全性は当該国の航空当局が担保する必要がある

くる傾向がある。安全性の向上も，効率化と同様に重要なとされており，その評価を継続的に実施可能な体制を構築

課題であると言える。

することが必要である。

本研究では，主に進入時の運航に焦点をあて，複数の観電子航法研究所では，航空機間の管制間隔を設定するた点からの研究を実施する。具体的には，1.方式設定の自動

めの数学的な安全性評価の取り組みを継続的に実施して化による効率向上，2. 空域の安全性評価の実施および国

おり，ICAO SASP (Separation and Airspace Safety Panel)や際貢献，である。なお，昨年度は不安定進入の要因推定にFATS (Future Air Transportation Systems) WG などで，新たついても研究を実施していたが，今年度から科研費にて実な国際ルールの策定のための国際貢献を行ってきた。それ施することとしたため，本研究からは除外した。

とは別に，本邦で実施が必要な安全性評価についても，技術的な協力を行ってきた。本研究では，引き続き安全性評

２．研究の概要

価手法の実施や国際貢献を行っていく。

２．１ 方式設計の自動化による効率向上
航空機の進入・着陸に使用される飛行方式は，ICAO 文

３．研究成果書である PANS-OPS や PBN Manual に規定されている。従３．１

方式設定の自動化による効率向上

来は VOR 進入や ILS 進入といった経路の自由度の低い方

昨年度までにおいて，方式設計を自動化するにあたり，式が多かったが，近年では，RNP 進入や RNP AR 進入と方式設計を最適化問題へと変換し，その解法を検討してき呼ばれる柔軟な進入方式が本邦でも数多く導入され，また

た。
（図１）

RNP to xLS と呼ばれる新たな進入方式の導入も今後期待されるところである。
本邦の飛行方式は国土交通省航空局にて設計を行っているが，その安全性を担保するため，先の ICAO 文書をもとに細かな設計ルールが決められている。そのため，方式
設計の支援ツールとして本邦では PANADES，海外では
FPDAM といったソフトウェアがあり，これらを用いた方式設計が広く行われている。しかしながら，これらのソフ
トウェアでは，設計した経路が設計ルールを満たしている

図1

飛行方式の経路の定義

かどうかの確認は行うことができるものの，経路を自動で設計してくれるようなものではない。従来方式においては，

今年度は，具体的に実在する空港における方式設計に応設計の自由度が低かったため，最適な経路を作成するのは用し，実際に構築したツールを用いて最短経路となるよう比較的容易であった。しかし，近年の飛行方式は設計の自方式設計を行い，実際の方式との比較を行った。対象とな

由度が高く，現在公示されている経路よりもより効率的なる方式は，北九州空港の RWY 36 に設定されている RNP

経路を設定することのできる可能性が残されている。設計

AR 方式である。北九州空港は海上空港であり，方式設計者のワークロードも考慮すると，飛行方式設計の自動化はにあたって問題となるような地上障害物が存在しない。地

世界的にも少なからずニーズがあると考えられる。本研究

上障害物の考慮は，方式設計を複雑化させる要因であるた-29-

め，今回は最初のステップとして本方式を選定した。図 2

during instrument landing system approach usingに，実際に設計されている方式チャートと，提案手法によrecurrentって設計された方式を示す。比較の結果，2 つのルートはInformation Systems.
[2]

ほぼ同一であることがわかり，現行のチャートが最短ルー

neuralnetwork,”

Journalof

Aerospace

Mori, R., (2021) “Consideration of Ground Speed
Distribution,” ICAO Separation and Airspace Safety

トで設計されており，かつ，提案手法による設計が最短とPanel (SASP/3), IP/02.

なる設計ができていることを示していると考えられる。
[3]

Gillet, Y., Mori, R., (2021) “ETA and Wind Prediction
Accuracy

Improvement

Using

Numerical

Weather

Forecast and Aircraft Surveillance Data,” 2021 AIAA
Aviation Forum.
[4]

Mori, R., (2021) “Analysis of Pilot Operational Strategy
Difference Using Neural Network,” 32nd International
Congress on the Aeronautical Sciences (ICAS 2021).

[5]

森亮太「航空路と出発・進入方式」用語解説(えあろすぺーす ABC)，日本航空宇宙学会誌 69 巻 9 号，pp. 281，日本航空宇宙学会，2021.
[6]

森亮太「性能準拠型航法(PBN)」用語解説(えあろすぺーす ABC)，日本航空宇宙学会誌 69 巻 10 号，日
本航空宇宙学会，2021.
[7]

Mori, R., (2021) “ATM research using machine learningor artificial intelligence, ” Future Air Transportation
System Working Group (FATS WG)/29.

[8]

森

[9]

森

亮太「ADS-C CDP の衝突危険度モデルの概要」

第 3 回 ADS-C CDP 導入検討 WG, 2021.
亮太「AI を用いた不安定進入の要因分析」，航空無線 109 号, 航空保安無線システム協会, 2021.
[10] 森亮太「実航跡の特徴を抽出した航跡生成に関する研究」第 59 回飛行機シンポジウム, 2021.
図2[11] 森

公示されている方式チャートと計算された方

本航海学会

式ルート

[12] 森３．２

亮太「経路間隔と衝突危険度モデルの変遷」日
航空宇宙研究会, 2021.

亮太「航空機動態情報を利用した短期の風予測精度向上」第 16 回航空気象研究会, 2022.

空域の安全性評価の実施および国際貢献

本研究の前身である「ハザードの定量的評価によるリス[13] Toratani, D., Mori, R., (2022) “RNP AR Approach Route

ク評価手法の研究」においては，レーダー監視下の RNP 2

Optimization Using a Genetic Algorithm”, Integratedの横間隔について，従来よりも短縮間隔を設定できる可能

Communications性を示した。本研究においては，この短縮間隔を実際に導Conference (ICNS 2022).

Navigation

andSurveillance

入するにあたって，ICAO 基準となることが求められてい[14] Mori, R., (2022) “Fast Calculation of Single Aircraft

る一方，米国や欧州でも同様の議論があることから，直近

Optimal Descent Trajectory,” AIAA Aviation Forumの SASP 会議において新たな短縮間隔の基準化について

2022.

の提案を行った。その結果，レーダー監視下の新たな横間[15] Mori, R., (2022) “Aircraft Mass Estimation Using Cruise

隔基準について整理を行い，ガイダンスマテリアルとして

Flight Profile,” International Council of Aeronautical
Sciences (ICAS 2022).

文書化する方向としていくことが合意された。今後は，実[16] 森

際に文書化していく活動について貢献をしていく予定で

亮太「航空機の経路間隔と衝突危険度モデルの変遷」日本航海学会誌 222 巻 pp. 20-23, 2022.

ある。

[17] Marutsuka, Y., Mori, R., (2022) “Separation Minima
掲載文献

between RNP2 Routes with ATS Surveillance,” ICAO

[1]

SASP-WG/37, IP20.

Mori, R., (2021) “Anomaly detection and cause analysis-30-

航空機の降下方式における機上・地上の機能向上に関する研究【基盤的研究】
担当領域
担 当 者
研究期間

航空交通管理領域○ビクラマシンハ

ナヴィンダ

キトマル，虎谷大地，平林博子

令和 2 年度～令和 4 年度
らかにすることにも焦点を当てる。

１．はじめに

令和 4 年度の研究においては，以下を実施した。

航 空 交 通 量 の 増 大 に 伴 い ， 継 続 降 下 運 航 （ CDO ：Continuous Descent Operations）の検討・導入が我が国のみ・Fixed-FPA 降下専用の EFB アプリの開発と評価

ならず欧米等でも積極的に進められている。CDO は航空

・Fixed-FPA 降下プロシージャーの機能拡張

機の巡航状態からアイドル推力を維持しながら連続的に・飛行実証による Fixed-FPA 降下の評価

降下するため，燃料消費量及び環境負荷の低減につながる利点が挙げられる。一方，CDO における降下経路は航空

３．研究成果機の飛行管理装置（FMS：Flight Management System）によ

3.1 Fixed-FPA 降下専用の EFB アプリの開発と評価

り航空機の性能や気象状況等を考慮して出力される降下（１）Fixed-FPA 降下の検証実験を実施するにあたり，機プロファイル（FMS Profile Descent，以下 FMS-PD と表記）

上パイロットへの情報提供を行う手法として電子フライである。そのため，複数の機種が混在した状況においては，

トバッグ（EFB: Electronic Flight Bag）向けの模擬アプリを

降下パスのばらつきが大きくなることから，地上での軌道開発した。このアプリは，巡航中にパイロットがフライト予測や間隔維持が困難になると懸念されている。航空管制と機体の状況（機体重量，巡航高度・速度，外風の状況な官は，到着航空機が予測軌道から外れた際に経路延伸が発ど）を入力すると，状況と意図（燃費重視や時間重視等）

生しないよう航空機同士の間隔を通常よりも広く確保すに応じて適切な Fixed-FPA 降下経路（予め目的空港に合わるため，空港における容量拡大にも影響を及ぼす可能性がせて計算された異なる降下角による経路）を出力する。出ある。昨今の研究では，飛行軌道の地上予測精度の向上が，力された降下経路を地上の管制官と共有することで，パイそのような効率低下を抑制するとの結果が示されている。

ロットが希望する降下経路を管制官と共有することができる。アプリのインターフェースにおけるパイロットの入力パラメータ・出力経路のデータベース・パイロット業務

２．研究の概要
電子航法研究所では，CDO の一種として，一定の飛行に関する補助情報の表示等については，アプリ開発の専門

経路角（FPA, flight-path angle）で連続的に降下する，固定

家，及びパイロットからのフィードバックを反映した。図

飛行経路角降下（Fixed-FPA descent，以下 Fixed-FPA 降下

１(a)では，アプリの一部の機能を表示する。

と表記）の研究を行っている。Fixed-FPA 降下では，固定（２）アプリの有効性を検証するため，当所所有の実験航された降下角により航空機の降下パスが定められるため，

空機を用いて仙台空港にて国内初となる Fixed-FPA 降下

地上での軌道予測が容易になる。また，アイドルに近い推実験を実施した。実験では，管制機関と予め調整した

力を保ちながら降下するように経路を設計することで，Fixed-FPA 降下経路をアプリのデータベースとして格納し，

FMS-PD と比べて燃料消費量が少し増える一方，降下パス

各フライトにおいて実際の降下経路とアプリから出力さを変更せずに管制官の速度指示に従う余地が出てくるこれる降下経路の比較を行った。また，異なる降下角によるとから，低高度での経路延伸等を低減することが可能にな

Fixed-FPA 降下と，FMS による通常の CDO，及び従来かると考えられる。

ら用いられているステップダウン降下（交通量の多い環境

本研究の目的は，Fixed-FPA 降下方式の設計方法を確立

で管制官が管理しやすい方式）を実施し，Fixed-FPA 降下

し，空地連携を達成するために必要とされる機能（速度制の有効性を評価した。実験の実施プロセスから，Fixed-FPA

御機能，最適な降下角の選定手法等）の要件を定義するこ降下のような新たらしい運航方式において，実際の運航環とである。また，機上における Fixed-FPA 降下を支援する

境と EFB アプリの連携による様々な課題点を洗い出すこため，サポートシステムの開発及び実証実験を行い，とができ，今後の研究に結びつけることができた。図 1(b)Fixed-FPA 降下方式における運用構想（ConOps: Concept ofは，Fixed-FPA 降下検証実験で用いた経路を示している。

Operations）をまとめるにあたり，実現に要する要件を明

この図において，Fixed-FPA 降下開始点は AIZUH または-31-比較した。図 2 は，横軸が飛行時間，縦軸が燃料消費量となっており，赤点は航空機の FMS による降下（通常のCDO），青点はステップダウン降下，黒点は複数の降下角による Fixed-FPA 降下の結果を表している。なおこの結果
は，降下開始点から降下終了点の飛行セグメントによるものである。図の結果は，シミュレーション解析から推定される傾向と同様であり，降下角を固定することによって
CDO より燃料消費量が若干増える一方，通常のステップ
ダウン降下より燃費が良いことが明らかになった。環境に及ぼす負荷は燃費に比例することから，Fixed-FPA 降下に

図 1(a) （アプリの一部の機能）パイロットの入力画より環境負荷軽減のポテンシャルが示された。

面及び Fixed-FPA 降下経路群の表示画面

図2
図 1(b) Fixed-FPA 降下検証実験に設定した飛行経路

４．まとめ
本年度は Fixed-FPA 降下の検証実験を基に Fixed-FPA 専

INAWA，Fixed-FPA 降下終了点は PERID である。

用 EFB 模擬アプリの評価を行った。また，実験で取得し3.2 Fixed-FPA 降下プロシージャーの機能拡張たデータを用いて Fixed-FPA 降下の運航性能及び環境負Fixed-FPA 降下の機能拡張として，昨年度まで到着機間荷に及ぼす影響を検証した。得られた結果より，ファストの間隔維持を行うフィードフォーワード制御則を開発し

タイムシミュレーションで得られた Fixed-FPA 降下の挙てきた。提案のアルゴリズムは，Fixed-FPA 降下への指示

動における結果と同様な傾向があることが確認できた。さである高度・速度指示を生成することで，できる限り対象

らに，外乱に対応できる到着管理アルゴリズムの開発に着便を最適な降下に近づけつつ，航空機間の安全間隔を適切手し，フィードバック制御則の妥当性を検証した。

に維持することを目的としていた。今年度は，風等の外乱本研究おいて，シミュレーションを用いた Fixed-FPA 降への対応を目的として，航空機の状態に基づいて管制指示下の潜在的便益の定量的評価，機上の運航支援機能を逐次的に変更するフィードバック制御則をアルゴリズ（Fixed-FPA 降下専用の EFB アプリ）の開発，地上の管制

ムに組み込んだ。また，アルゴリズムの妥当性を評価する支援機能（Fixed-FPA 降下対象機間の間隔維持アルゴリズ

ため，関西国際空港を対象に 5 機の航空機に対して，本アム）の開発等を実施し，シミュレーションと実験の両面か

ルゴリズムを適用したシミュレーションを実施した。シミら Fixed-FPA 降下の評価と，実現に要する要件の検討を明ュレーションにより得られた結果は，元のアルゴリズムからかにすることができた。

ら得られた解と同様な傾向を示しており，フィードバック
制御則の妥当性に問題がないことを確認できた。
3.3

検証実験による運航性能の比較評価

掲載文献
[1]

飛行実証による Fixed-FPA 降下の評価

D. Toratani, N.K. Wickramasinghe, J. Westphal, and T.
Feuerle: “Feasibility Study on Applying Continuous

昨年度は，シミュレーション解析により，CDO と Fixed-

Descent Operations in Congested Airspace with Speed

FPA 降下の環境負荷を比較評価した。それに加えて，今年

Control Functionality: Fixed Flight-Path Angle Descent,”

度は仙台空港にて実施した Fixed-FPA 降下検証実験の結Aerospace Science and Technology, Elsevier, 107, 106236,

果を基に，Fixed-FPA 降下と様々な降下方式の環境負荷を

December 2020.

-32-

[2]

ビクラマシンハ

ナヴィンダ

キトマル，虎谷大地，平林博子：“固定飛行経路角効果方式における運航性能評価に関する一考察”，第 58 回飛行機シンポ
ジウム講演集，2020 年 11 月．
[3]

和田

真治，井上

正樹，虎谷

大地：“Semi-CDO:

航空機の新たな降下運航方式の提案と到着管理アルゴリズム”，第 8 回制御部門マルチシンポジウム講
演集，2021 年 3 月.
[4]N.K. Wickramasinghe, Y. Nakamura, and A. Senoguchi:“Evaluating the Influence of Weather Prediction Accuracy
on Aircraft Performance Estimation,” APISAT2021,
November 2021.

[5]

S. Wada, M. Inoue, and D. Toratani: “Semi-CDO: An
Arrival

Separation

Management

Algorithm

forContinuous Descent Operation,” SICE Annual Conference,
September 2021.
[6]

M. Ishii, S. Wada, M. Inoue, and D. Toratani: “Arrival
Management Algorithm with Data-driven Modeling for
Fuel-efficient Descending of Commercial Aircraft,” シス
テム制御情報学会研究発表講演会, 2022 年 5 月.

[7]

ビクラマシンハ
地, 平林

ナヴィンダ

キトマル, 虎谷大博子, “固定飛行経路角降下の運用構想に関する一検討,” 第 23 回電子航法研究所研究発表会,
2023 年 6 月.

-33-

無人機・有人機の協調的な運用環境構築に関する研究【萌芽的研究】

担当領域
担 当 者

航空交通管理領域
○虎谷

研究期間

大地，天井

治，平林

博子，河村

暁子（監視通信領域）

令和 3 年度～令和 4 年度に用いるソースを適切に選択する必要があることを明ら

１．はじめに
近年，小型無人航空機 (small Unmanned Aircraft Systems:

かにした。

sUAS) の利活用高度化のための環境構築が求められている。これを受け， UTM (UAS Traffic Management) やリモ

３．今後の展望ート ID (R-ID) 等の研究開発・標準化や，sUAS の運行リ本研究で得られた知見は，後継研究である「次世代航空

スクを評価する手法の提案が進められている。しかしながモビリティの運用環境構築に関する研究」に引き継がれ，ら，いずれの技術においても全ての問題を解決できる水準

引き続き，低高度空域の環境構築に貢献すると期待される。

にはなく，特に sUAS 側に議論が偏る傾向があるので，有人航空機側の議論が必要である。本研究では，無人航空機と有人航空機が協調的に運用可能な環境を構築するために必要な技術要素について研究することで，無人・有人航空機が安全に混在する環境の構築に貢献する。

２．研究の概要と成果
Urban Air Mobility（UAM，空飛ぶクルマとも呼ばれる）

図1

飛行経路推定の例の登場により，sUAS が飛行する低高度空域に，更なる新（青：実航跡，赤：推定経路，緑：推定範囲，左図：実規参入航空機が飛行すると想定されている。そこで 3 カ年装が容易な手法，右図：推定精度が高い手法）

計画を 2 年で終了し，後継研究として UAM も考慮した新たな研究を開始することとした。本研究としては環境の変掲載文献化も考慮し，以下の要素技術に注力した。

[1]



VFR 飛行計画を用いた実航跡の推定

天井

治，“無人航空機運航のリスク解析について，”

電子通信情報学会ソサイエティ大会，2021．

低高度を飛行する sUAS は有視界飛行方式 (Visual Flight

[2]

虎谷

大地，小手川達也，“無操縦者航空機の導入

Rules: VFR) で飛行するヘリコプタと遭遇する可能性があに向けた運用環境定義の検討，”第 59 回飛行機シンる。sUAS と VFR ヘリコプタ間の飛行前情報共有を目的

ポジウム，2021．

に，
VFR 飛行計画から実航跡を推定する手法を開発した。

[3]

虎谷

大地，小手川 達也，“日本の空域における次

情報共有基盤への実装の容易さと推定精度がトレードオ

世代エアモビリティのための運用環境前提の検討，”フすることを示し，3 パターンの手法を提案した（図 1）。

電子航法研究所研究発表会，2022．



R-ID 信号の評価[4]2022 年に sUAS への R-ID の搭載が義務付けられた。R-虎谷

大地,“ドローンのための空中衝突防止システ

ムの技術動向,”電子通信情報学会ソサイエティ大会,

ID は機体の位置等の情報も発信しているが，その主目的

2022.

は飛行安全ではなく公共安全であるため，位置等の情報が[5]

C. Aveneau, D. Toratani, A. Senoguchi, H. Hirabayashi, T.

監視に利用可能かは不明確であった。本研究では市販の後Otsuyama, and A. Kohmura, “Potential Operational

付け用 R-ID モジュールを評価し，製品によっては GPS 精

Consequences of the Use of ACAS Xu in Controlled

度に課題があり気圧高度計を持たないこと，見通し 400m

Airspace,” IWAC, 2022.

程度まで受信可能なこと等を明らかにした。
[6]

空中リスク推定手法の開発

D. Toratani and H. Hirabayashi, “Estimation Methods of
the Visual Flight Rules Planned Route for Sharing

空中リスクを定量的に推定するための基盤である航空

Preflight Information with Urban Air Mobility,” IWAC.

交通密度分布を作成した。検討対象によって密度分布作成

2022.

-34-

離陸機の運用最適化に関する研究【競争的資金研究】
担当領域
担 当 者
研究期間

航空交通管理領域○森亮太

令和元年度～令和 4 年度

１．はじめにそしてこの手法を，B777-300ER のフルフライトシミュ

世界の航空交通量は，今後も増大が見込まれており，そ

レータを用いて，実施した。1 回は通常の上昇，もう 1 回れに伴い燃料消費量の削減は喫緊の課題となっている。本は提案手法とすることで，航跡および燃料消費量の比較を研究では，離陸機における運用に焦点を当て，燃料消費量行った。航跡の比較を図 2 に示す。この例では，巡航高度の削減方策についての検討を行う。

が 31000 ft であり，MCR への推力変更は 23000 ft から行

本研究は大きくわけて，空港における離陸機の地上移動っている。そのため，23000 ft 以降提案手法は推力が下がの効率化，上昇時の推力制御による燃料消費量削減，の 2るため上昇率が下がり，航跡も通常上昇と比較して下に出点を実施しており，昨年度は主に前者を実施し概ね研究がていることがわかる。

完了したため，今年度は後者の研究を主に実施した。ここでは，後者の研究結果について記載する。
２．研究の概要と成果
２．１

上昇経路の最適化

上昇時においては，一般にできるだけ早く巡航高度に辿り着くことが燃料削減につながると言われており，現行の航空機は巡航開始点(TOC/Top of Climb)に至るまでは，航空機に搭載されている FMS(Flight Management System)により計算された上昇プロファイルを飛行し，TOC まで最図2

大上昇推力を使用する。最大上昇推力による上昇は，最適

MCL(通常上昇)と MCR(提案手法)の比較

解に近い上昇ではあるが，厳密に最適ではないことを過去の研究で確認してある。本研究では，実際に航空機の運航

また，22000 ft 通過地点から 75 NM の飛行について燃料で本提案手法を実現するために，実施手順の提案および航消費量を比較したところ，全体の燃料消費量の 5000 lb 程空会社所有のフルフライトシミュレータにおける効果お度に対し，提案手法が 104 lb 消費燃料が少ないことが確認

よびワークロードの確認を行う。

された。これは，事前の予測のとおり，実際に提案手法で航空機の最大推力は上昇時には MCL (Maximum Climb

燃料節減がはかれる可能性が高いことを示唆している。

Thrust)を用いるが，その他に MCR (Maximum Cruise Thrust)

同時に実験に協力いただいた乗員の方にコメントをいと呼ばれる MCL よりも低推力のモードがあり，これを用ただいたが，全般に前向きの意見であった。1 つ懸念があいることで推力を減らし，燃料消費量を削減できる可能性

るとすると，重量が重い場合や追い風時など，もともと上がある。そのイメージを図 1 に示す。途中までは通常通り

昇率が低いような状況では，提案手法を用いることでさら上昇を行い，上昇中の特定の点で最大推力を MCR に変更に上昇率が低くなり，運用に影響を与える可能性があるとする。巡航高度上昇後は，通常通り巡航状態となる。そののことだったので，そのような場合には提案手法を実施しため，パイロットは上昇中に推力設定を MCR に変更するないことが求められるとのことだった。ただ，100 lb の削必要があるが，それは CDU 上から容易に実施が可能なこ減は大きいとのことで，今後実際にこの手法が運用できるとを確認している。

よう，さらなる調整を行っていく予定である。
本研究は，JSPS 科研 19K15119 の助成を受けた。
掲載文献
[1]

R. Mori, (2019) “Evaluation of Departure Pushback Time
Assignment

Considering

Uncertainty

Using

Real

Operational Data,” 9th SESAR Innovation Days.
図1[2]

提案する上昇のイメージ-35-

R. Mori, (2020) “Fuel-Saving Climb Procedure by

Reduced Thrust Near Top of Climb,” Journal of Aircraft,in press.
[3]

R. Mori, (2019) “Evaluation of Departure Pushback Time
Assignment

Considering

Uncertainty

Using

Real

Operational Data,” 9th SESAR Innovation Days.
[4]

R. Mori, (2020) “Fuel-Saving Climb Procedure by
Reduced Thrust Near Top of Climb,” Journal of Aircraft,
Vol. 57, No. 5, pp. 800-806.

[5]

R. Mori, (2021) “Off-block Time Prediction Using
Operators’ Prediction History”, 2021 IEEE/AIAA 40th
Digital Avionics Systems Conference (DASC).

[6]

R. Mori, (2022) “Simulator experiment and real world
implementation of reduced climb thrust fuel saving
procedure,” 2022 IEEE/AIAA 41st Digital Avionics
Systems Conference (DASC).

-36-

航空管制官のための意思決定支援システムに関する研究【競争的資金研究】

担当領域
担当者
研究期間

航空交通管理領域〇村田暁紀

令和 2 年度～令和 4 年度

１．研究の概要
現在 COVID-19 により日本の航空交通量は減少してい

表１

LSTM における分類結果

表２

NN における分類結果

るが，将来的には増加が見込まれる。一方で交通量の増
加は交通流の複雑化を招き，管制官の負荷量の増加が懸念される。
本研究では, 航空管制の負荷を推定し，推定値をモニタリングすることで管制官に過度な負担がかからないよう指標化を検討する。具体的には機械学習の手法の１つである Long short-Term Memory（以下：LSTM）を用いた時
系列性を用いた手法を適用し，１日の中での混雑時間帯に対して精度よく予測可能なアルゴリズムを開発することで，負荷量推定精度の改善を図る。
２．研究成果ける実際のラベルと学習モデルにより出力された予測ラベルとの混同行列を示している。左側が予測値におけるラベル，上側が予測値におけるラベルをそれぞれ示す。
予測と実際のラベルの値が一致している数が多ければ多いほど正しい予測が出来ていることを示す。表１における LSTM の結果は Medium(負荷量中)の値は表２の従来手
図 1

LSTM における負荷推定法である NN のほうが大きい値を示しているが，Low(低)本年度においては LSTM における精度の検証をより多及び High(高)は LSTM のほうが大きい値となった。特にくのデータを用いて検証した。学習ラベルは MMBB 法

High(高)は NN では全データにおいて判定することが出来（Modified-Messerschmidt, Bölkow und Blohm）を用いて交なかったが，提案手法は精度に課題は残るものの判定が通流における管制容量値を算出し，この値に基づいてラ可能であることが明らかとなった。

ベルを判定する。値は低・中・高と 3 段階のラベルを設

３．今後の展望定した。本来，学習ラベルは航空管制官が交通流の状況

交通量回復に伴うデータの検証を今後も継続的に行う。

に応じて直接ラベルを評価することが理想だが，評価に謝辞

個人差とラベル評価に膨大な時間を要するため，本研究

本研究は JSPS 科研費 20K22438 の助成を受けたものででは現在管制運用で適用する MMBB 法による管制容量値

す。

を利用した。図１は LSTM における負荷推定の概要を表掲載文献しており，学習により三段階のラベルを出力する。

[1]

検証データはある航空路管制セクタについて管制容量

村田

暁紀，虎谷

大地，ＬＳＴＭを用いた管制負荷量の分類精度向上に関する研究，第 60 回飛行機シ値の平均値及び最大値が他の月より大きい傾向にあった

ンポジウム，3C16，2022

1 か月を採用した。交通流が非常に少ない時間帯を除き[2]

10 分毎に区切り，これを時系列データと見なし学習デー

村田

暁紀，佐藤

寛之，高玉

圭樹，デライエダニエル，航空機着陸問題における混雑時に対応す

タを生成した。それでも，交通流が過密であり管制官にるクラスタリングを用いた分割反復最適化手法，電とって高負荷となるデータは全期間でおよそ 7%であった。
表１および表２は LSTM 及び従来手法である NN にお-37-

気学会論文誌 C 142(2)，198-205，2022

深層強化学習と制御の融合による到着航空交通流のための間隔維持支援アルゴリズム【競争的資金研究】

担当領域
担 当 者
研究期間

航空交通管理領域〇虎谷大地

令和 3 年度～令和 5 年度
み合わせで支援アルゴリズムを試作する必要がある。今年

１．研究の概要
近年，航空管制の分野ではシステム工学・制御工学技術度は特に，状態量として航空機の現在の状態に加えて，前を活用した，航空管制官支援システムの研究開発が活発に

述の軌道予測の結果をエージェントに入力する方法と，学行われてきた。一方，最近の人工知能・機械学習技術の成

習 ア ル ゴ リ ズ ム と し て Deep Q Network と Deep長を受け，これらの技術の導入が議論されている。そこでDeterministic Policy Gradient を用いた支援アルゴリズムの本研究では，機械学習技術の航空管制への応用に貢献する

試作に注力した。

ことを目的とする。具体的には，機械学習の一種である深３．今後の展望層強化学習を用いて，空港に到着する交通流の間隔維持支

次年度は開発したエージェントを現実的な環境で学習

援アルゴリズムを開発する。
基本的な深層強化学習では交通流の間隔維持支援タスさせる予定である。本年度までに得られた成果を用いるこ

ク全体を学習することを考えるが，本研究においては部分とで，深層強化学習ベースの支援アルゴリズムがより現実的に従来の制御技術も取り入れる。提案する間隔維持支援的な問題に対応できるようになると期待される。

アルゴリズムはシミュレータとレーダーデータを用いて学習後，比較用のアルゴリズムと比較することでその有効性を評価する。

２．本年度の成果
本年度は，前年度に開発したガウス過程回帰 (GaussianProcess Regression: GPR) を用いた航空機速度のモデリン
グ手法（図 1）に関して，シミュレーションを用いた提案
手法の評価を行った。本研究の研究対象である航空管制官のための間隔維持支援アルゴリズムの内部では，間隔維持
図1のための支援情報を計算するために航空機の軌道予測を

GPR による速度モデル回帰の結果例（単位は無次元量）

必要とする。提案手法で得られた航空機の速度モデルを支援アルゴリズム内部の軌道予測に用いることで，軌道予測
謝辞の精度が向上し，その結果，支援アルゴリズムが生成する管制官のための支援情報の精度が向上すると期待される。

本研究は JSPS 科研費 21K14271 の助成を受けたものです。

シミュレーションでは，東京国際空港へ到着する交通流を
レーダーデータから抽出し，そこへ支援アルゴリズムを適用することで，現実的な状況を用いた評価を実施した。提掲載文献

案手法と評価結果を論文としてまとめたものが，投稿論文[1]

D. Toratani, T. Yoshihara, and A. Senoguchi, “Support
algorithm for air traffic controllers’ arrival spacing:に掲載された。
また本年度は，深層強化学習ベースの支援アルゴリズム

Improvement of trajectory estimation using Gaussianの開発も行った。具体的には，各航空機の状態を入力とし，Process Regression,” Control Engineering Practice, 2022.

最適な行動（管制官の指示）を生成するエージェント（支援アルゴリズム）の構築を試みた。どのような状態量をエージェントへの入力とするか，またどの学習アルゴリズムを使用するか等の選択肢が無数にあるので，いくつかの組-38-

不安定進入を対象とした機械学習による要因分析手法の開発【競争的資金研究】
担当領域
担 当 者
研究期間

航空交通管理領域〇森亮太

令和 4 年度～令和 6 年度
価しても，飛行環境の評価に近いものとなってしまう可能

１．はじめに
航空機の運航において安全は最も重要な要素である。昨性がある。そこで，NN の非線形入出力間の高度な推定能

今のコロナ禍により，航空需要は一気に蒸発した一方，力を利用し，各フライトそれぞれの飛行環境における「標2023 年においては世界的にも需要がコロナ禍前に迫るほ準的な」不安定指標の推定を行う。各フライトにおける実どに回復してきている。航空需要が蒸発した際には，乗員際の不安定指標と，推定された不安定指標を比較することの操縦機会も多く失われており，それにより操縦技量が維で，各フライトにおける相対的な不安定度を計算できるこ持できなくなったとの報告もある。本研究では，航空機のとになる。相対的な不安定度をもとに，統計分析等の手法

事故が特に多いとされる着陸進入時を対象に，不安全事象

を用いて要因分析を行うことで，従来手法では難しい要因を同定し，その回避を行うための一連の手法を提案するこ分析が可能になるものと期待される。

とを目的としている。
３．研究の進捗
２．研究内容本研究を実施するにあたり，まず航空機の運航データを

着陸進入時に航空機が事故を起こす要因としては様々取得する必要がある。位置情報がわかるレーダーやなものが知られているが，その中の大きな要因として不安

ADS-B などの情報では不十分で，航空会社の所有する詳

定進入があげられる。不安定進入とは，およそ対地 1000ft

細なデータが分析に必要となってくる。そこで，まず本研以下の高度において，比較的大きな姿勢角の変動や経路逸究の目的を説明した上で，複数の航空会社に打診したとこ脱などがあることを指す。不安定進入となった場合には，ろ，データの入手に成功した。機械学習を用いる場合は，進入をやり直すべきとされている一方，9 割以上のケース

データの件数も重要であり，あまりに少ないフライト数において進入を継続しているのが実態とされている。進入(例えば数十件程度)では，意味のあるモデルが構築できなのやり直しは時間的にも経済的にもマイナスであり，パイい可能性が高いため，今回は千件のオーダーでのデータ取ロット心理的にも進入のやり直しを強制するのは困難で得を実施した。

あり，航空機の安全性向上のためには不安定進入自体の件

さらには，実際に分析を行うにあたっては，ドメイン知数を減らすことが重要である。

識といって，その分野に特化した知識がないと，満足のい

不安定進入の要因は多岐にわたると言われており，パイ

く分析を行うことは難しいとされている。実際に，乗員のロット技量，疲労，フライトの遅延，管制からの指示，風方や航空会社のデータ分析の担当など，様々な方に関与しの擾乱，などが例としてあげられる。不安定進入は航空会ていただくことで，分析の新たな切り口が見つかる可能性

社にとっても減らすべき重要な問題としており，各航空会があり，そのような協力体制も得ることができた。

社においてフライトデータを元に，独自のデータ分析を行

実際にどのようにデータ分析をしていくかは次年度以っている。しかし，そもそも不安定進入の基準自体が明確降の検討となる。今のところ，NN に限らず機械学習手法

でないことに加え，不安定進入と判定されたフライトを一を用いて，接地位置の推定から始める予定で考えている。

つ一つ手動で調べるといった分析が現状であり，大量のデ接地位置は好ましいとされる範囲が存在し，それより前だータを用いて効率よく分析する手法は存在しないのが現とハードランディングにつながる可能性があり，それより状である。

後だとオーバーランにつながる可能性がある。どのような本研究では，不安定進入を対象として，フライトデータ

条件において，接地位置がずれることがあるのかというこを用いて要因分析を行う新たな手法を提案し，その有効性とについて統計的に機械学習を併用しながら分析し，それを確認することを目的とする。その際，不安定進入自体のに対する知見をもとに，さらなる分析を行っていく予定で定義が確立されていないことを鑑み，パイロットの不安定ある。
本研究は，JSPS 科研費 22K04542 の助成を受けた。

性の主観評価をもとに，不安定性の指標（＝以後，不安定指標と呼ぶ）を階層ベイズモデルにより定義し，各フライ
トにおいて不安定指標の計算が可能となる。しかし，フラ
イトごとに飛行環境が異なるため，純粋に不安定指標を評-39-

航空輸送業界におけるカーボンニュートラル達成のためのデジタルツインを活用した航空機の運航改善【競争的資金研究】

担当領域
担 当 者
研究期間

航空交通管理領域
〇虎谷

大地，本田

純一（監視通信領域）

令和 4 年度
ボンニュートラル達成のためのデータ同化を用いたデジ

１．研究の概要

タルツインの精度向上」にて，より全体的な交通流を考慮

本研究では，航空輸送業界のカーボンニュートラル達成

した改善方策の評価方法を検討していく。

に向けた，航空機運航の改善を目的とする。世界各国が2050 年にカーボンニュートラル達成を宣言するなか，温室効果ガス (Greenhouse gas: GHG) の排出量が多い航空機には厳しい目が向けられている。この問題に対応するため，航空輸送業界は GHG 排出削減の 4 つの方策を打ち出した。その 1 つが航空機運航の改善であるが，具体的な内容については議論の最中である。そこで本研究では，航空機運航のデジタルツインを構築し，仮想空間上で航空機運航の改善（例えば減速運航等）の効果を評価することで，航空機運航の改善方策を提案する。具体的には，レーダー

図1

データや気象データ，航空機モデル等を組み合わせて，仮

減速運航の仮定

想空間上に日本の航空交通流を模擬する。模擬された航空交通流上で航空機運航をシミュレーションすることで，航空機運航の改善による GHG の排出削減量等を評価する。
航空機 1 機だけではなく航空交通流全体を模擬すること
で，交通管制や安全性を考慮した上での航空機運航の改善方策の評価を実現する。

２．本年度の成果
本年度は運航改善方策として減速運航に注目し，計算方法の検討，及び簡易的なシミュレーションを実施した。航空機は基本的に，巡航速度を遅くすると燃料消費量を削減することができるが，その結果到着時刻が遅くなると速達性や到着交通流への悪影響が生じる可能性がある。そこで

図2

シミュレーション例

今回は可能な範囲で早発を実施し，到着時刻が変わらない（上図：シミュレーション経路，下図：早発時間と二酸範囲で減速運航を行うという状況を仮定した（図 1）。長化炭素排出削減量のトレードオフ関係）

崎空港 (RJFU) 発，東京国際空港 (RJTT) 着の減速運航シ
ミュレーションを実施し，巡航速度と早発時間，二酸化炭

謝辞

素の排出削減量の関係を定量的に示した（図 2）。シミュ

本研究は公益財団法人双葉電子記念財団の助成を受けレーション結果より，早発時間と二酸化炭素排出削減量のたものです。

間にトレードオフの関係があることを示し，減速運航を実現するための課題について議論を行った。

掲載文献
[1]

３．今後の展望虎谷 大地，本田純一，“旅客機の減速運航による二酸化炭素排出削減に関する検討，”飛行機シンポジ

次年度は，後継研究である「航空輸送業界におけるカー

ウム，2022．

-40-

次世代空モビリティの安全認証および社会実装に求められる性能評価手法に関する研究開発【競争的資金研究】
担当領域
担 当 者
研究期間

航空交通管理領域〇森亮太，長縄潤一（監視通信領域）

令和 4 年度～令和 8 年度
実施することとなる。

１．はじめに
近年，無人航空機や空飛ぶクルマの開発が盛んであり，

３．研究の概要など
テーマ④については，さらに細かな目標を設定しており，近い将来に多くの無人航空機や空飛ぶクルマが飛行を行うことが想定されている。その一方で，安全性の担保は間

当初の 3 年間の目標は「操縦者１に対して n 機の運航の安違いなく重要となるが，そのための性能評価法や安全性の全評価に資するモデルを構築し，シミュレーターおよび一証明，認証方法といったことはまだ確立されておらず，標部のシナリオに対して実機を利用した飛行試験を行うこ

準化していくことが重要とされている。そこで，本研究でとでモデルの検証を行う。検証の過程でも，積極的に国土は NEDO 事業の一環として，無人航空機や空飛ぶクルマ

交通省航空局や国内産業団体，国際標準団体に知見を共有の社会実装のための主に安全に関わる実施体制の整備をし，1:n パイロットレシオ安全運航とその許可の促進に貢実施することを目的として実施されるものである。

献する」としており，研究の最終目標は「操縦者 m に対電子航法研究所は，これまで有人航空機における安全間

して n 機の運航の安全評価に資するモデルを構築し，シミ

隔基準作りに関して ICAO を通じて国際貢献を行ってきュレーターおよび一部のシナリオに対して実機を利用しており，その知識やノウハウを無人航空機や空飛ぶクルマ

た飛行試験を行うことでモデルの検証を行う」としている。

へ適用することを念頭に，本事業に参画することとなった。

似た分野における他機関の研究開発も進んでいることから，本研究では操縦者と運航機数に着目し，複数の操縦者

２．研究実施体制

が複数の航空機を運航する場合に，どのような安全基準を

本研究の実施体制を図 1 に示す。研究テーマは大きく 4

設定すれば，運航の安全性が保てるかという観点での研究

つにわかれており，①無人航空機の機体認証等の制度設計を実施する。

と安全基準やガイドラインの開発，②次世代空モビリティ

本研究は採択決定が年度途中となったため，本年度が初の運用に必要な安全管理に関する研究開発，③無人航空機

年度であるため，情報収集や，実際に基準案の作成を行うのフライトシミュレータの安全認証に必要な要件の研究にあたってのユースケースを検討するという作業を進め開発，④無人航空機の運航の安全性の評価法の研究開発，ている。並行して，検討のたたき台とするための初期的なとなっている。この中で電子航法研究所は，④のテーマをモデルの実装に着手した。

図1

研究実施体制図

-41-

-42-

1 及び 2 は重点研究，3 から 6 は指定研究，7 から 8 は

２ 航法システム領域

競争的資金による研究，9 から 20 は受託による研究又は技術支援である。

Ⅰ 年度当初の試験研究計画とそのねらい
令和 4 年度においては，当所の長期ビジョンをもとに行

1 は，
次世代規格であるマルチコア・複数周波数の SBAS

政当局などの要望を考慮しながら，下記研究を計画・実施

及び GBAS を活用した進入着陸誘導システムについて，した。

導入における課題に対応するための研究である。
2 は，GBAS の利点を活かして進入経路の選択から滑走1．新しい GNSS 環境を活用した進入着陸誘導システムに路離脱までを一連の進入着陸として扱い，自由度の高い経関する研究
2．GBAS を活用した着陸運用の高度化に関する技術開発

路設定と環境に配慮した効率的な進入着陸の実現を目指

3．地上型衛星航法補強システムの設置環境条件に関するす研究である。
3 は，GBAS 基準局の離着陸機等による GPS 信号の遮研究
4．気象及び空港・空域条件に対応した後方乱気流管制間

蔽の影響を緩和する方策を提案し，剰余敷地の少ない空港
における整備候補地を拡大して，我が国の空港への GBAS

隔に関する研究
5．磁気低緯度地域における GNSS 性能向上及び性能評価の円滑な導入への貢献を目指す研究である。
4 は，後方乱気流に関する最低距離間隔の見直し

技術高度化に関する研究
6．全飛行フェーズでの RNP 化に向けた衛星航法のバッ（RECAT）により混雑空港の着陸容量の拡大に資するため，時間ベースの管制間隔運用を我が国の混雑空港に導入

クアップ（APNT）構築
7．レーダー観測網・複数衛星・モデル計算を総合した赤する際の課題と要件を明確にし，将来のダイナミック・ペ
アワイズや同一滑走路に複数着地点を設定するコンセプ

道域電離圏変動特性の国際共同研究
8．衛星測位精度改善に向けた電離圏擾乱の発生予測:マルトの実現可能性の検討を目的とする研究である。
5 は，宇宙天気情報を活用した GNSS 性能劣化時の要

チスケール観測の実現
9．周波数の国際協調利用促進に資する磁気低緯度地域に因分析技術や宇宙天気情報を活用した性能向上技術を開発するとともに，高カテゴリーGBAS の特性と我が国のおける電離圏環境調査に関する請負10．令和 4 年度「測位補強サービスの性能評価に係る評

環境を考慮した総合性能評価を行う研究である。
6 は，GNSS では障害が多数報告されていることから，

価手法の指導及び検証」
11．準天頂衛星を利用した SBAS による LPV 提供に関す

短期的，中期的，及び長期的な観点からの代替システム（APNT）の構築を目指す研究である。

る整備の認証作業に係る技術支援

7 は，衛星航法に影響を与えるプラズマバブルに関する

12．令和 4 年度 CNS 性能評価業務に係る支援作業における MSAS サービスの性能保証に係る作業支援研究であり，大気変動から電離圏へのミッシングリンクを

13．
「SBAS の他の交通モードでの利活用に向けた調査研

明かにし，プラズマ発生の予測を目指す研究である。
8 は，電離圏擾乱のメカニズムを解明するため，VHF

究業務」の技術支援
14．航空分野における衛星測位システム利用に関する調

シンチレーションを定常観測する装置を開発・設置して，本装置により観測を進める研究である。

査技術支援

9 は，我が国の GBAS 電離圏調査の経験を生かし，磁15．令和 4 年度「IGMA 活動支援および測位性能評価」
における IGMA 活動の支援作業

気低緯度に位置するアジア諸国の電離圏環境を調査する

16．航空機動態情報（Downlink Aircraft Parameters

ための研究である。
10 は，準天頂衛星システム「みちびき」のサービス品(DAPs)）データの取得利用技術の指導
17．GNSS アンテナのパターン計測

質を維持・改善するため，運用主体から独立した組織で行18．タイ国スワンナプーム空港地域における「2022 年度

われる品質評価の一部であり，サブメータ級測位補強サー
ビス（SLAS）及びセンチメータ級測位補強サービス

東南アジアにおける電離圏調査」の技術支援
19．タイ国スワンナプーム空港地域における「実証機材（CLAS）の測位誤差を評価するための研究である。
11 から 13 は，同様に準天頂衛星システム及び SBASのパラメータ設定及び総合試験」の技術支援に関わる評価を支援するための研究である。14 から 20 は，

20．
「ASEAN における GNSS 導入計画の要員養成プロジ

衛星測位の利用，新たな運航方式の展開，機上データ取得，

ェクト（GIPTA）」に対する技術支援-43-

短期的 APNT 構築に関して，実験用航空機にて取得した

タイ国電離圏に係る調査等の技術支援である。

DME 測距データを用いて，誤差量と誤差発生要因の解析を行った。中期的 APNT 構築に関して，DME 実験データ

Ⅱ 試験研究の実施状況
5 ヶ年計画の 3 年度にあたる「新しい GNSS 環境を活を用いてマルチ DME／DME-RAIM の有効性に関する基用した進入着陸誘導システムに関する研究」では，次世代礎検討を行い，我が国の課題を抽出した。また，長期的GBAS 規格の方式検証に関して，飛行実験データを用い

APNT 構築では，画像によるインテグリティ保証に関してプラズマバブルに対する応答を検証するとともに，次世て基礎検討を行った。

代 GBAS/SBAS 飛行実験については，収集データの分析

5 ヶ年計画の 3 年度にあたる「レーダー観測網・複数衛により，プラズマバブルを含むデータを取得できたことを星・モデル計算を総合した赤道域電離圏変動特性の国際共確認した。また，セキュリティ対策技術のプロトタイプ開同研究」では，引き続きタイ・バンコクとインドネシア・

発では，プロトタイプの開発が完了し，動作確認を行った。

赤道大気レーダーサイトにおける複数衛星系・複数周波数

5 ヶ年計画の初年度にあたる「GBAS を活用した着陸運（MC/MF）対応受信機によるシンチレーション観測と，用の高度化に関する技術開発」では，GBAS による複数

情報通信研究機構がタイ・モンクット王工科大学ラカバン

進入経路の設定に関して，運用概念及び安全性評価方針の（KMITL），名古屋大学，及び当所と協力してタイ・チュ

決定で検討すべき便益や技術的課題を明確にした。また，

ンポンに設置した VHF レーダーを中心に研究を行った。

経路設計における安全性評価手法に関して，進入経路から4 ヶ年計画の 3 年度にあたる「衛星測位精度改善に向けの逸脱量分布を推定するための算出方法を検証した。さらた電離圏擾乱の発生予測：マルチスケール観測の実現」でに，進入着陸におけるパイロット支援ツール開発では，は，鹿児島県霧島市から打ち上げられたロケットが送信す

GBAS を用いた滑走路離脱支援の課題抽出を行った。

るビーコン電波を観測した他，観測点で受信したデータか

4 ヶ年計画の最終年度にあたる「地上型衛星航法補強シら受信機とロケット間の全電子数の導出等を行った。

ステムの設置環境条件に関する研究」では，離着陸機によ受託研究である「周波数の国際協調利用促進に資する磁る GPS 衛星信号の遮蔽等の影響を軽減する地上処理アル

気低緯度地域における電離圏環境調査に関する請負」では，ゴリズムについて，改良アルゴリズムを適用したオフライ

令和 2 年度に立案された電離圏調査計画に基づき，これま

ン処理，改良アルゴリズムの適用を想定した GPS 受信点

でに電離圏データ収集環境を構築したベトナムならびにと滑走路との位置関係による GPS 受信状況の計算機シミ

インドネシアにおいて電離圏データ収集と解析を進めた。

ュレーション，実データを用いた改良アルゴリズムによるまた，両国において現地研究者・技術者に対して技術指導

サイクルスリップ補正手法の評価等を実施した。

を実施した。

4 ヶ年計画の最終年度にあたる「気象及び空港・空域条件に対応した後方乱気流管制間隔に関する研究」では，前

Ⅲ 試験研究の成果と国土交通行政，産業界，学会に及ぼ

年度から継続している時間ベース運用（TBS）の評価を含す効果の所見めて，新たな後方乱気流管制方式について，導入効果を評

当領域の研究は，航空行政での活用などを通じて，航空

価するシミュレーション，管制間隔指示の自動化と新たな交通の安全性，航空利用者の利便性向上，環境負荷の軽減

運用における安全性設計評価，及び導入指針の提案と取りなどの達成に向けて行われている。

まとめを行った。

航空に使われる技術は国際的な調和が必要であるため

4 ヶ年計画の初年度にあたる「磁気低緯度地域におけるに，国際機関である ICAO，RTCA 及び EUROCAE におGNSS 性能向上及び性能評価技術高度化に関する研究」

いて基準の作成や改訂のための活動が行われている。また，

では，性能評価センターとの連携を構築し，GBAS 電離

SBAS 相互運用性検討ワーキンググループ会議（IWG），

圏脅威モデル維持管理技術の移転を進めた。また，宇宙天

国際 GBAS ワーキンググループ（I-GWG）会議などにお気現象が GNSS に与える影響に関する基礎研究を進める

いても検討がなされている。当領域では，これらの国際会とともに，宇宙天気情報を活用した GNSS 性能向上技術

議に参加し，技術資料を提出して基準作成等の国際的な活の検討を開始した。さらに，研究成果の社会還元のため，動に寄与している。

ICAO Annex 10 や GNSS Manual に成果を反映させた。

当所の数多くの研究成果は，今後設置･運用する航空保4 ヶ年計画の初年度にあたる「全飛行フェーズでの RNP

安システムの技術基準，運用基準の策定等に必要な技術資化に向けた衛星航法のバックアップ（APNT）構築」では，料として，国土交通行政に直接に貢献するとともに，米国-44-

航法学会（ION），電子情報通信学会，日本航空宇宙学会，

ならびに活用されている。

測位航法学会等における査読論文や講演発表として周知（航法システム領域長 宮崎

-45-

裕己）

新しい GNSS 環境を活用した進入着陸誘導システムに関する研究【重点研究】
担当領域
担 当 者
研究期間

航法システム領域
○坂井

丈泰，齋藤

享，吉原

貴之，毛塚

敦，小田

浩幸，北村

光教，髙橋

透

令和 2 年度～令和 6 年度ても所定の動作をすることが標準規格により保証されて１．はじめに航空機の航法には衛星航法システム GNSS の導入が進いるわけではないことから，相互運用性を確認し，必要にめられており，日本では平成 19 年度から運用されている応じて標準規格にガイダンスを与えることが考えられる。

MSAS（SBAS）に加えて，令和 2 年度には一部の空港でいま一つの課題は，GNSS におけるセキュリティ対策技

GBAS が稼働を開始した。これら現行の SBAS 及び GBAS術の開発である。GNSS については主に無線信号を使用す

規格は GPS のみしか対応していないが，いずれも次世代ることによる脆弱性が指摘されており，認証機能を付与す規格の策定が進められており，GPS 以外のコアシステムにることで対策することが検討されている。また，GNSS に対応するとともに複数の周波数を使用可能となる。これら

対する影響が大きい電離圏の様相を観測できるレーダ等

次世代規格に対応した次世代 GNSS 補強システムによれの外部センサを活用することで補強システムの性能を改ば電離圏活動の影響を受けにくいロバストな航法が可能

善できることから，その具体的な方策及び期待できる効果となり，低磁気緯度地域にあり電離圏活動の影響を受けやについて検討する必要がある。

すい我が国においてはメリットが大きい。一方，今後は次本研究では，これらの検討対象について，コンセプト及世代 GNSS 補強システムが各国において実装されること

び技術的要件の検討とともに研究開発を実施する。研究のとなるが，それらについては相互運用性の確保がきわめて実施にあたり，ICAO における検討状況を常に把握し，重要な課題となっている。

GNSS 及び航空システムの国際性に十分配慮することと本研究は，このような新しい GNSS 環境を活用した進入している。

着陸誘導システムについて，導入における課題に対応するために実施することとしたものである。令和 4 年度は，5

３．参考文献ヶ年計画の 3 年目であった。

3.1

次世代 GBAS 規格の方式検証

次世代 GBAS について，前年度に引き続き ICAO NSP
２．研究の概要（航法システムパネル）アドホック会合における対応を継新しい GNSS 環境を活用した進入着陸誘導システムの続した。この過程で欧米と共同提案した電離圏モニタ方式

導入における次のような課題について，本研究において検案について，飛行実験データを用いてプラズマバブルに対討する。

する応答を検証した。図１はその検討例であり，方式によ第一に，GNSS による進入着陸システム GBAS の次世代ってはプラズマバブルの影響を大きく受ける様子を確認

GNSS 環境への対応である。近年は衛星航法システムの変した。

革期であり，既存システム（米国の GPS 及びロシアの3.2

次世代 GBAS/SBAS 飛行実験

GLONASS）については信号数の追加などの改良が，また

令和 4 年 10 月に石垣島にて飛行実験を実施し，昼間フ

一方では欧州（Galileo）や中国（BeiDou）による独自シス

ライト 4 回に加えて，プラズマバブルが発生しやすい夜間

テムの構築が進められている。静止衛星による補強システ

フライト 6 回の実験データを収集した。実験後の分析によム SBAS についてはこれらに対応した次世代規格が策定

り，プラズマバブルを含むデータを取得できたことを確認されたことから，今後は GBAS に関する規格化活動が本した。令和 5 年 3 月に予定していた飛行実験は，実験機の格化する見込みであり，これに対応する必要がある。

整備のため，次年度早々に時期を変更することになった。
3.3 SBAS 相互運用性検証実験

第二に，補強システム間の相互運用性の確保である。
SBAS や GBAS といった補強システムはサービスプロバ

SBAS プロバイダ各国による IWG（相互運用性）会合に

イダ各国により開発されることになるが，標準規格にもとおいて，新しく規格化された L5 SBAS の相互運用性の確づいて実際の開発を行うとその解釈に齟齬を生じる場合

保のためにサンプルの L5 SBAS メッセージを交換するこがある。アビオニクス機器も含めていかなる組合せにおいとを提案した。この提案に基づき，現行 MSAS の地上監

-46-

視局配置を想定して実データに基づく L5 SBAS メッセー

うとともに，GBAS/SBAS 飛行実験を継続し，またセキュジのサンプルを生成し，欧米研究機関との交換を進めてい

リティ対策技術のプロトタイプを開発した。次年度は次世る。認証メッセージについて L1 SBAS でも規格化される

代 GBAS の方式検証及び飛行実験を継続し，セキュリテ

見通しとなったことから，プロトタイプを使用して生成しィ対策技術の耐妨害性検証実験を行うとともに，次世代シたメッセージを欧州の規格化機関である EUROCAE WG-

ステムにおける外部センサ情報の活用方策を検討するな

62 会合に提供した。

ど，さらに研究活動の国際的な展開を充実させることとし

3.4

たい。

セキュリティ対策技術のプロトタイプ開発

GNSS のセキュリティ対策として規格化が進められている SBAS 認証機能について，ICAO NSP におけるドラフ

掲載文献

ト案に基づく認証メッセージを生成するプロトタイプの

[1]

齋藤

貴之，
“Status of GBAS related

享，吉原

studies of ENRI,”LATO/37, May 2022.

開発を完了し，動作を確認した。図２は本プロトタイプを[2]使用して認証メッセージによる認証タイミングの遅れ時

髙橋

透，齋藤

享，北村

光教，坂井

丈泰，

間を測定した例で，正常時は 7～11 秒で設計通りとなる“ノルウェー・オスロにおけるQZSSから放送されが，まれなアラートシーケンスの際にはこれより遅れるこ

たDFMC SBASの受信実験，”電子航法研究所研究発とを確認した。

表会，June 2022.
[3]

本プロトタイプにより L1 SBAS 向けの認証メッセージ

野宮

真人，齋藤

享，吉原

貴之，齊藤

真二，

を実際に生成し，サンプルとして欧米研究機関に提供した。

“GBAS Status Update in Japan,”ICAO NSP JWGs/9,

並行して，本プロトタイプのリアルタイム実験系との接続

June 2022.
[4]作業を行っている。

齋藤

享，吉原

貴之，
“DFMC GBAS Testbed andFlight Trials,”ICAO NSP JWGs/9, June 2022.
[5]

齋藤 享，吉原貴之，“GBAS Research Status of

ENRI,”IGWG/21, Sept. 2022.
[6]

齋藤

享，吉原

貴之，
“Validation of iono monitor

for DFMC GBAS,”IGWG/21, Sept. 2022.
[7]

坂井

丈泰，
“GPS運用状況データベースの構築，”

第4回測位技術振興会研究発表講演会，Sept. 2022.
[8]

Acharaporn Bumrungkit, Pornchai Supnithi，齋藤享，
Lin Min Min Myint（Sept. 2022），“A study of

図１ プラズマバブルに対する電離圏モニタの挙動例

equatorial plasma bubble structure using VHF radar and
GNSS scintillations over the low latitude regions,”GPS
Solutions, Vol.26.
[9]

坂井

丈泰，
“安全・安心な測位のために：位置情報のインテグリティ，”準天頂衛星が拓く安全・安心社会の実現に向けた高精度測位技術及び応用に関するシンポジウム，Sept. 2022.
[10] 齋藤享，吉原貴之，“Research and development

activities related to GBAS in Japan,”ICAO APANPIRG
CNS-SG/26, Sept. 2022.
[11] 齋藤

図２ 認証メッセージによる認証タイミングの遅れ時間

享，吉原貴之，Tim Murphy, Matt Harris,

Glaucia Balvedi, Gary McGraw, Joel Wichgers,（Sept.
2022），“Validation of Ionospheric Anomaly Monitor for

４．まとめ
本研究では，新しい GNSS 環境を活用した進入着陸誘導

DFMC GBAS under Disturbed Ionospheric

システムについて導入における課題に対応することを目Conditions,”Proc. ION GNSS+, pp.3150-3159.

指しており，令和 4 年度は次世代 GBAS の方式検証を行[12] Tim Murphy, Matt Harris, Glaucia Balvedi, Gary

-47-

McGraw, Joel Wichgers, Linda Lavik, Morten Topland,2023.

Mutaz Tuffaha, 齋藤享（Sept. 2022）, “Availability[25] 齋藤享，“Validation of Ionospheric Anomaly Monitor

of DFMC GBAS with Iono Gradient Monitoring,”Proc.

for DFMC GBAS under Disturbed Ionospheric

ION GNSS+, pp.12-33.

Conditions,”ICAO NSP/7, Jan. 2023.

[13] 坂井[26] 根橋 壮，北村

丈泰（Oct. 2022），“衛星航法システムの信頼

光教，吉原 貴之，星谷直哉，性，”電子情報通信学会論文誌，Vol.J105-B，

長坂

No.10，pp.1-10.

に関する基礎研究，”第29回鉄道技術連合シンポジ[14] 坂井丈泰（Oct. 2022），“GPSブロックIII衛星のア

雄一，“列車位置検知へのGNSS測位技術適用

ウム（J-RAIL），Dec. 2022.
[27] 坂井

ンテナ位相中心オフセットと食期間における姿勢制

丈泰（Dec. 2022），“GNSSにおけるRAIM補

御，”日本航空宇宙学会論文集，Vol.70，No.5，

強の理論とアルゴリズム，”電子航法研究所報告，

pp.146-151.

No.135，pp.1-14.

[15] 齋藤貴之，Tim Murphy, Matt Harris,[28] 坂井 丈泰，“GPS（全地球測位システム）の脆弱

Glaucia Balvedi, Gary McGraw, Joel Wichgers, Linda

性，”東京湾海難防止協会会報誌，Vol.6, Jan. 2023.

享，吉原

Lavik, Morten Topland, Mutaz Tuffaha,“"Validation of[29] 坂井丈泰，“Sample L1 SBAS Authentication

Ionospheric Anomaly Monitor for DFMC GBAS under

Message by MIVEX-AUTH,”EUROCAE WG-62, Feb.

Disturbed Ionospheric Conditions,” RTCA SC-159

2023.

WG4, Oct. 2022.
[16] 齋藤[30] 髙橋 透，“ノルウェー・オスロにおけるQZSSから放送された DFMC SBASの受信実験，”航空無線，

貴之，“DFMC GBAS testbed at

享，吉原

No.115，March. 2023.

Ishigaki, Japan,”International Workshop on ATM and[31] 齋藤 享，“Preliminary results of DFMC GBAS flight

CNS (IWAC), Oct. 2022.
[17] 坂井

丈泰，北村

光教，髙橋

data collection campaign in October 2022 under透，“Proposal to

Exchange DFMC SBAS Messages for Interoperability,”

ionospheric disturbances,”RTCA SC-159 WG-4, March

SBAS IWG/37, Nov. 2022.

2023.

[18] 坂井

丈泰，北村

光教，毛塚

敦，
“L5 SBASによる信号認証メッセージ，”第66回宇宙科学技術連
合講演会，Nov. 2022.
[19] 髙橋

透，北村

光教，小田

浩幸，坂井

丈泰，

“DFMC SBASメッセージの相互検証，”第66回宇宙科学技術連合講演会，Nov. 2022.
[20] 北村光教，坂井 丈泰，“MSAS性能評価～日本周辺SBASとの性能比較～，”第66回宇宙科学技術連合
講演会，Nov. 2022.
[21] 吉原

貴之，北村

幸，髙橋

光教，坂井

丈泰，小田

浩

透，
“GNSS受信信号のコード相関結果を用いたマルチパス誤差評価と測位解の信頼性判定への利用，”第66回宇宙科学技術連合講演会，Nov.
2022.
[22] 松田

丈泰，“MSAS L1 Authentication

国幸，坂井Possibility,” ICAO NSP GSWG/4, Nov. 2022.
[23] 齋藤享，吉原貴之，“DFMC GBAS flight datacollection under ionospheric disturbed conditions,”
ICAO NSP/7, Jan. 2023.
[24] 野宮 真人，齋藤

享，吉原

貴之，齊藤

真二，

“GBAS Status Update in Japan,”ICAO NSP/7, Jan.

-48-

GBAS を活用した着陸運用の高度化に関する技術開発【重点研究】
担当領域
担 当 者

航法システム領域
○吉原
藤井

研究期間

貴之，齊藤 真二，森亮太（航空交通管理領域），

直樹，青山 久枝（航空交通管理領域）

令和 4 年度～令和 8 年度

１．はじめにGBAS（地上型補強システム）は，GNSS 衛星の送信する L1 帯信号を用いた狭域ディファレンシャル測位方式に基づいた航空機の精密進入および着陸をサポートする航法システムである。決心高 60m まで精密進入をサポート
可能なカテゴリーⅠ（CAT-I）GBAS 地上装置が，2012 年 2月にドイツのブレーメン空港に導入されて以降，米国，オーストラリア，欧州等のいくつかの空港に導入されてきた。
その間，概ね ILS 運航をトレースした進入経路が設定された運用が行われ，10 年程度経過している。今後は，従来のILS では困難であった運航を GBAS による着陸システム

図１．高角度進入（IGS），第 2 エイミングポイン（GLS）の利点を活かして実現することにより，航空機のト（SRAP）の概念図

飛行特性や環境への配慮を踏まえたより効率的な精密進入および着陸が実現されるものと考えられる。すなわち，進入経路を設定することで，騒音軽減や後方乱気

GLS によって個別の航空機の特性や進入フェーズに対応

流管制間隔の短縮等の効果を得るための技術的検して進入角を選択可能な自由度の高い進入経路の提供や，

討を行う。
②

同一滑走路に 2 つ目の着地点となる第 2 ミングポイント

経路設計における安全性評価手法（SRAP）を設定した着陸など，より環境に優しい効率的

GNSS 航法システムを利用した運航性能の評価をな進入着陸の実現が期待される。米国においては，近年，行い，衝突危険度モデル（CRM），障害物評価表面

サンフランシスコ国際空港で近接平行滑走路の安全かつ（OAS）の改良のための技術的検討を行う。
③

効率的な運用に向けた新たな取り組みがなされており，ま進入着陸におけるパイロット支援ツール開発

た，欧州では，SRAP を設定した新しい運航等について

空港面誘導の初期段階である着陸後の滑走路離脱

SESAR 関連プログラム（SESAR 2020 PJ.02）で実現可能性支援に着目した技術検討を行い，テストベット装の検証実験が行われている。

置開発と模擬実験による実現可能性の検証を行う。
④

低視程時の滑走路運用効率化
CAT-Ⅲ ILS 運用で必要となる滑走路上および周囲

２．研究の概要
本研究では，GBAS の利点を活かして進入経路の選択かに ILS 電波を保護するための制限区域に起因する

ら滑走路離脱までを一連の進入着陸として扱い，自由度の処理機数の低下に対し，そのような制限区域が不高い経路設定と個別の航空機の特性や進入フェーズに合要な CAT-Ⅲ GBAS 運用による処理機数の確保をわせてユーザが進入経路を選択することにより，環境に配目的とした技術的検討を行う。

慮した効率的な進入着陸を実現するための技術開発を行う。また，それら運用概念の構築と運用条件（経路設計，３．実施内容と成果

管制方式，気象条件），安全性評価項目を明確にすること

3.1

IGP，SRAP のそれぞれについて次年度（令和 5 年度）を目的として実施する。具体的には，以下の 4 つの視点に予定している運用概念，安全性評価方針の決定で検討すべ着目した研究項目を実施する。
①

GBAS による複数進入経路の設定

GBAS による複数進入経路の設定

き便益，技術的課題を明確にした。具体的には，国内空港

図 1 に示す高角度進入（IGS）や SRAP を設定したで潜在的な便益が期待される事項について検討を行い，

-49-

3.4

IGP，SRAP の両者に共通な対象として騒音低減効果に着低視程時の滑走路運用効率化

目した評価を行う方針とした。また，SRAP 運用について

低視程時の ILS 運用による処理機数の低下に関して，成は，通常および SRAP への進入経路を同時に設定しない非田国際空港での事例検討を行い，CAT-Ⅱ/Ⅲ ILS 運用と比同時設定の便益に前述の騒音低減効果に加えて，滑走路と較して CAT-Ⅱ/Ⅲ GBAS 運用による処理機数の低下を抑

駐機場の配置等から地上走行距離を減らす効果にも着目制するシナリオを具体化した上で定量的評価を行った。具した評価を行うこととして，計算機上で SRAP（同時／非体的には，低視程時の滑走路運用に関連した国際標準や国同時）を設定した際の空港面交通流を模擬するファストタ

内基準をもとに，ILS 誘導電波保護のために滑走路や誘導

イムシミュレータの改修を行った。

路上に設定される制限区域が必要なくなった場合の離着3.2

陸機の滑走路占有時間の短縮効果について概算評価した。

経路設計における安全性評価手法

CRM 及び OAS 改良に必要な進入経路からの逸脱量分布を推定するため，令和 3 年度終了課題「PBN と GBAS

４．まとめを活用した高度な計器進入方式に関する研究（平成 30 年

本研究では，GBAS の利点を活かして進入経路の選択か度～令和 3 年度）」において検討し，良好な結果が得られ

ら滑走路離脱までを一連の進入着陸として扱い，自由度のた ADS-B データを用いた進入経路からの逸脱量算出方法

高い経路設定と環境に配慮した効率的な進入着陸の実現について，定式化，解析事例を増やした検証，並びに既存を目指している。令和 4 年度は，4 つの研究項目について手法との比較により提案手法の有効性を示した。具体的にそれぞれ，IGP，SRAP の課題の洗い出し，CRM 及び OAS

は，東京国際空港への着陸機 10 フライトについて ADS-B

改良のための具体的手法の検討，GBAS を用いた滑走路離データの位置情報を進入経路に対する逸脱量に変換する

脱支援に関わる課題抽出，並びに低視程時の ILS/GBAS 運とともに，GLS データと比較して精度や妥当性等を検証

用の比較を行った。次年度は，IGP，SRAP（非同時設定），した。ADS-B データには GPS 単独測位誤差とともに，位

並びに滑走路離脱支援の運用概念の構築等を行う予定で

置情報を表現するための分解能が低いことに起因する誤ある。

差が含まれる。一方，GBAS による測位誤差は一般に横方
向及び垂直方向に 1m 未満であることが知られている。図
2 は，GLS データ（黒色線），ADS-B 位置データ（○印），
移動平均（緑色線），並びにカルマンフィルタによるスムージング処理を適用した提案手法（赤色線）を示す。GLS
データを真値として比較すると，移動平均による手法よりも提案手法の結果が GLS に近く，他のフライトも含めた
誤差評価により提案手法の逸脱量推定精度が向上したことがわかった。このような GBAS 測位結果を真値とした精度検証を含めて ADS-B データを用いた進入経路からの

図２．進入経路に対する横方向逸脱量の比較

逸脱量推定手法の有効性を示したことは国際的にみても掲載文献

先進的な成果である。
3.3[1] 吉原

進入着陸におけるパイロット支援ツール開発

貴之, 齊藤“ENRI’s

GBAS を用いた滑走路離脱支援の課題抽出を行い，パイR&D

真二, 福島Activitieson

荘之介, 森亮太,

Advanced

GBAS

Operations, ”International GBAS Working Group Meeting

ロットに示すべき情報を特定して実験用ハードウェアを(I-GBAS) 21”, Sep. 2022.

選定した。具体的には，進入着陸後の滑走路離脱に関わる[2] 森

パイロット向け支援ツールについて，GBAS の航法性能を亮太, 藤田雅人, “ADS-B データを用いた着陸航跡の抽出”, 第 60 回飛行機シンポジウム, 2022 年

踏まえて必要となる機能性能について検討を行うととも10 月.

に，次年度以降に開発する滑走路離脱支援のための実験装[3] 吉原置との間の機器間インターフェースの調査を行った。その山

結果，航空機の機上装置から抽出すべき実験装置で必要な貴之, 齊藤真二, 森亮太, 藤井直樹, 青久枝, “GBAS を活用した柔軟な進入経路の設定と滑走路運用の高度化,” 第 60 回飛行機シンポジウム,

航法関連データを特定して，同装置構成品を前倒しで調達

2022 年 10 月.

した。

-50-

地上型衛星航法補強システムの設置環境条件に関する研究【指定研究】

担当領域
担 当 者
研究期間

航法システム領域○齊藤

真二，毛塚 敦，齋藤

享，吉原

貴之

令和元年度～令和 4 年度
具体的には，離着陸機による GPS 衛星信号の遮蔽等の１．はじめに地上型衛星航法補強システム（GBAS）の CAT-I 地上装

影響を軽減する地上処理アルゴリズムの開発，空港環境で置は複数の国々で導入が開始されている。我が国において取得したデータによる検証，基準局等の GBAS 地上機器も羽田空港への設置が開始され，今後，各地の空港への導の実現可能な設置環境条件の検討，基準局配置に対するア入が見込まれている。我が国の空港においては，諸外国のベイラビリティの評価などを実施する計画である。

空港と比較して滑走路周辺に充分な剰余敷地が存在してまた，VDB アンテナ設置のための電磁界解析手法の開おらず，周辺障害物や離着陸航空機等の影響によるアベイ

発では，空港面や周辺地形までを含めた大規模な電磁界解

ラビリティの劣化を避けて GBAS 基準局を最適に配置す析モデルをスーパーコンピュータを使うことなく短時ることが難しいことが懸念されている。これまで，電子航間・省メモリで解析できるようにすることが目的であり，法研究所において空港内で取得した GPS 信号の解析結果

本研究では 3 つの手法について提案するとともに，その有からも，滑走路近傍における GPS 信号の受信において，効性を電波暗室内に製作したスケールモデルによる実験

離着陸航空機の影響があることが判明している（図１）。

との比較により確認する。

欧米においても，滑走路延長上に設置した GBAS 基準局
３．実施概要での上空通過機の影響が報告され，航空機を用いた評価等

令和 4 年度は，昨年度作成した GPS 受信機ファイルのも行われている。
本研究は，GBAS の基準局等の地上機器の設置環境条件

エンコーダ・デコーダを用いた改良アルゴリズムを適用しの緩和方策を提案することで，滑走路近傍に充分な剰余敷たオフライン処理を実施した。また，改良アルゴリズムの地が存在しない空港における GBAS 整備候補地の拡大を適用を想定した GPS 受信点と滑走路との位置関係による目的として開始した。また，VDB アンテナ設置位置を決GPS 受信状況について計算機シミュレーションを実施し，定する際に必要な新たな電磁界解析手法について青山学

この結果をもととしたアベイラビリティ推定ツールを作院大学と連携して研究を行う。

成し，アベイラビリティ推定を実施した。さらに，実データを用いた改良アルゴリズムによるサイクルスリップ補
正手法の評価を行った。また，VDB アンテナと滑走路に

２．研究の目的と実施項目
本研究の目的は，基準局等の設置環境条件の緩和方策を

大きな地形変化が存在する場合に空港面まで含めて効率検討し，GBAS 設置空港における整備候補地の拡大を実現

良く電磁界解析するためのハイブリッド方法を提案し，そすることである。

の有効性を実験との比較により検証した。

４．研究成果改良アルゴリズムによるサイクルスリップの補正の有無による使用可能衛星数の違いを計算機シミュレーショ
ンにより求め，その効果を評価した。シミュレーションにおいて，着陸機は 3 度パスで新千歳空港の 19L 滑走路に進入するとし，時刻と機種は CARATS オープンデータか
図 1：新千歳空港 GBAS の基準局配置と離着陸機によら 2018 年 5 月 29 日のものを利用した。GPS 衛星の位置る影響（2dB 以上の変動個所）

は同日の軌道情報から算出し，衛星-受信点間にある着陸・ 2018 年 6 月の 1 ヵ月の基準局 GPS データの解析結果
・ 赤線のエリア：19L 着陸機が遮る範囲
・ 青線のエリア：19R 着陸機が遮る範囲
・ 青円のエリア：01L 離陸機の影響と考えられる変動機が第 1 フレネルゾーンを遮るとサイクルスリップが発生するとし，平滑化が安定するまでの 200 秒間は当該衛星を使用不可とした。また，サイクルスリップ補正は，-51-

(a) サイクルスリップ補正無(a) サイクルスリップの発生例(b) サイクルスリップ補正有(b) サイクルスリップの補正例

図 2：衛星数が 6 衛星以下となる時間割合

図 3：着陸機通過時におけるデルタレンジの変化の例

1 エポックのスリップの場合のみ補正可能とし，連続する場合は補正できないものとした。図 2 に使用可能衛星数が6 衛星以下となる割合について，滑走路と受信点の位置関係により示す。サイクルスリップ補正を行わない現状の処理では，99%以上の時間で測位利用衛星数が 6 機以下にならないためには滑走路中心線から 100m 以上の離隔が必要であるが，サイクルスリップ補正を適用することで，滑走路末端付近の中心線から 50m 以下の領域を除き，99%以上の時間で 6 機以下にはならないことが示された。
図 4：測位使用可能衛星数の増加の例

このシミュレーションを基としたアベイラビリティ推
定ツールを作成し，アベイラビリティ推定を実施した結果，補正の有無により，新千歳空港 GBAS の基準局配置におVDB アンテナ設置のための電磁界解析手法に関しては，
図 5 のモデルにおいて管制塔などの建物にはレイトレー

いて，数％程度の改善が見込まれることを示した。

ス法を適用し，地形による作用は 2 次元の FDTD 法を適実データによる評価を行うため，新千歳空港 GBAS の
基準局 GPS データに改良アルゴリズムによるサイクルス
リップ補正を適用し，GPS データの再生成を行った。図 3に着陸機通過時のデルタレンジの変化を示す。赤丸で示した箇所のサイクルスリップが補正された。つぎに，再生成データを用いて GBAS 補強情報生成およびユーザ（機上）側の処理を行った。図 4 にユーザ側で測位に使用した衛星数を示す。サイクルスリップ補正により擬似距離補正値が

図 5：VDB アンテナと滑走路間に大きな地形変化が生成される衛星数が増加し，ユーザ側での使用可能性数が存在する大規模電磁界解析モデル

増加することが確認された。

-52-

用し，双方の結果をハイブリッドする手法を提案するとと[8] 毛塚 敦，齊藤 真二，“GBAS VDB の覆域劣化とシスもにその有効性を実験により検証した。なお，本手法を含テムへの影響評価，”信学論Ｃ,Vol. J103-C, No.05,

め，VDB アンテナ設置に関して，学術論文を 3 編出版し2020 年 5 月[9] 須 賀 良 介 ， 黒 田 哲 史 ， 毛 塚 敦 ， “Validation

た[8][9][20]。

Measurement of Hybrid Propagation Analysis
Suitable for Airport Surface in VHF Band and Its

５．おわりにApplication to Realistic Situations,” 信 学 論 C,

基準局の設置環境条件について，着陸機による GPS 信

Vol.E103-C, No.11, 2020 年 11 月号瞬断を計算機シミュレーションにより可能とし，基準局[10] 橋本 真輝，渡邊 恵，須賀 良介，毛塚 敦，橋本 修，候補地でのアベイラビリティ推定値の算出を実施できる“2D-FDTD 法と Ray-tracing 法を併用した空港面電ようなった。

磁界解析手法の提案，”信学総大，2021 年 3 月

基準局設置環境の緩和方策については，サイクルスリッ
プを修正するアルゴリズムの地上処理への適用により，使[11] 齊藤 真二，“基準局での信号受信と GBAS への着陸用可能衛星数が増加することを確認し，これにより，滑走機の影響，”電子航法研究所研究発表会, 2021 年 6 月

路からの離隔距離を短縮できることを明らかとした。本研[12] 渡邊 恵，橋本 真輝，須賀 良介，毛塚 敦，橋本 修，

究にて開発した VDB アンテナ設置のための 3 つの電磁界“2D-FDTD 法と Ray-tracing 法を併用した空港面電磁解析手法は，今後 GBAS が導入される空港の建物や周辺界解析手法の Full-wave 解析との比較，”信学技報

地形に応じて使い分けながら活用することが期待される。

EST2021-18, pp.54-58, 2021 年 7 月[13] 渡邊 恵，橋本 真輝，須賀 良介，毛塚 敦，橋本 修，

掲載文献“2D-FDTD 法と Ray-tracing 法を併用した空港面電磁[1] 毛塚 敦，齊藤 真二，須賀 良介，平井 翔太郎，黒田

界解析手法の適用条件に関する一検討，”信学ソ大哲史，橋本 修，“GBAS VDB の覆域評価手法に関する

C-115-14, 2021 年 9 月

検討，”電子航法研究所研究発表会, 2019 年 6 月[14] 齊藤 真二，“GBAS 基準局での GPS 信号受信と[2] 毛塚 敦，齊藤 真二，“GBAS VDB の覆域劣化とシス

GBAS への着陸機の影響，”航空無線 110 号, 2021 年

テムへの影響評価，”信学技報 EST 2019-14, 2019 年

12 月

7月

[15] 橋本 真輝，須賀 良介，毛塚 敦，橋本 修，“開口面[3] 黒田 哲史，須賀 良介，毛塚 敦，橋本 修，“アンテ法とレイトレース法のハイブリッド手法における空隙

ナ後方の建物を考慮した VHF 帯における空港面電磁の条件に関する一検討，”信学総大, 2022 年 3 月

界解析手法の有効性の測定評価，” 信学ソ大, 2019 年[16] 渡邊 恵，毛塚 敦，須賀 良介，“2D-FDTD 法と9月

Ray-tracing 法を併用した空港面電磁界解析手法の測[4] 毛塚 敦，齊藤 真二，須賀 良介，平井 翔太郎，黒田定による有効性評価，”信学ソ大, 2022 年 9 月

哲史，橋本 修，“GBAS VDB の覆域評価手法に関する[17] 齊藤 真二，“可搬型 GBAS の開発と飛行実験，”日本検討，”JRANSA 航空無線第 101 号, 2019 年 9 月

航海学会誌 NAVIGATION, 2022 年 10 月

[5] 齊藤 真二，福島 荘之介，“離着陸航空機による GBAS

[18] 毛塚 敦，須賀 良介，渡邊 恵，橋本 修，“Hybrid

基準局への影響，”日本航空宇宙学会 第 57 回飛行機シ

Electromagnetic Analysis Methods Suitable for

ンポジウム講演集 3D09, JSASS-2019-5184, 2019 年

Airport10 月

International Workshop for ATM/CNS, 2022 年 10 月

Surfaces

in

the

VHF

Band,”

2022[6] 齊藤 真二，“着陸機通過に伴う GBAS 基準局における[19] 齊藤 真二，“GBAS 基準局における GPS 信号受信に

GPS 信号瞬断による測位への影響，”信学技報 SANE

対する着陸機の影響の低減，”信学総大, 2023 年 3 月

2019-86, 2020 年 1 月[20] Ryosuke SUGA, Megumi WATANABE, Atsushi[7] 黒田 哲史，須賀 良介，毛塚 敦，橋本 修，“Proposal

KEZUKA, "Hybrid Electromagnetic Simulation of

on Hybrid Propagation Analysis of Aperture Field

2D-FDTD and Ray-trace Methods for Airport

Integration Method and Ray Tracing Method

Surfaces ," IEICE Transaction C (投稿中)

Suitablefor

AirportSurfacein

VHF

Band,”Proceedings of EuCAP2020, 2020 年 3 月-53-気象及び空港・空域条件に対応した後方乱気流管制間隔に関する研究【指定研究】

担当領域
担 当 者

研究期間

航法システム領域○吉原貴之，瀬之口

藤井

直樹，青山

敦*，山田

泉*，虎谷

大地*，

久枝*（*航空交通管理領域）

令和元年度～令和 4 年度
TBS 運用の評価を含めて，新たな後方乱気流管制方式につ

１．はじめに先行機の生成した後方乱気流が，後続機の安全運航に影いて，導入効果を評価するシミュレーション，管制間隔指響を与えないようにするため，管制方式基準では航空機を示の自動化と新たな運用における安全性設計評価，及び導最大離陸重量によって区分し，先行機と後続機の航空機区

入指針の提案と取りまとめを行った。

分の組合せに応じた最低離隔間隔を設定する後方乱気流
３．実施内容と成果

管制方式を定めている。空港離発着時におけるこのような最低離隔間隔の設定は，滑走路の時間あたりの処理機数と主に TBS の国内混雑空港への導入検討に必要な便益評

密接な関係にある。そのため，高度な後方乱気流管制方式

価，航空管制官支援システムの要件と軌道予測に関する検の運用が期待され，その 1 つに時間ベース運用（TBS; Time-討，及び安全性評価方式の検討を行ったので順に述べる。

based Separation）がある。これは航空機の最低離隔間隔を

3.1

便益評価

時間で保つようにする運用であり，英国ヒースロー空港でTBS 導入効果の評価は，航空機区分を 7 区分に詳細化

既に導入されている。通常，向かい風が強い場合においてした後方乱気流管制方式（RECAT）が導入された成田国際

距離で最低離隔間隔を保つようにすると，単位時間あたり空港を対象として計算機上で交通流を模擬して行った。具の処理機数（離着陸数）が減少するが，先行機の後方乱気

体的には，南風運用と北風運用について強風日，弱風日を流の消滅時間を考慮した安全な最低離隔間隔を時間で保それぞれ選定して実際の航跡データに基づいてシナリオ

つようにすることで，この減少を軽減することが期待されを作成した。これらの日について，空港面とターミナル空る。また，航空機区分を現在の 4 区分，7 区分（RECAT）

域の交通流シミュレーションを各計算機ツールで行い，そよりも詳細化したスタティック・ペアワイズ（S-PWS），

れら結果を統合した。空港面に関しては，GRACE と呼ば

さらに時々刻々と変化する周囲の気象条件に応じて最低れるソフトウェアでレーダー航跡に基づく現実模擬，

離隔間隔を設定するダイナミック・ペアワイズ（D-PWS）

RECAT 模擬，TBS 模擬の 3 つを実施した。ターミナル空と呼ばれる管制方式が期待されている。そのため，向かい域での交通流模擬では，レーダー航跡による入域時刻に対風等の気象状況の把握に加え，管制間隔の自動指示情報のして，実運用を考慮した最短経路と速度プロファイルから特定や運用を中断した場合の対処手法のガイダンスの提

滑走路進入端までの最短飛行時間を算出して，両者から最示手法等も重要な検討事項となる。これら新しい後方乱気

早滑走路進入端通過時刻を求め，GRACE が先行機との間流管制方式の実現のためには，導入空港の就航機種や割合，

隔を短縮した時刻に間に合う場合のみ早着可能な便とし空港面レイアウト及びターミナル空域との接続や交通流て扱った。導入効果としては，各到着便の現実模擬シナリの特徴を踏まえた運用の最適化と導入効果の評価，安全性

オの到着時間に対して，RECAT 模擬，TBS 模擬で早着し評価が必要とされている。

た時間を積算した飛行短縮時間の総和を計算して，TBS 模
擬の値が RECAT 模擬と比較してどの程度短縮されたかで評価した。
，事例解析の結果としては 20～40 分程度の効果

２．研究の概要
本研究では，新たな後方乱気流管制方式として TBS 運が確認できた。

用や S-PWS 等を東京国際空港や成田国際空港といった我3.2

航空管制官支援システム要件と軌道予測の検討

が国の混雑空港に導入する際の課題や要件を明確にし，導航空管制官に間隔付けの目安を示す支援ツールに関し入判断に必要となる周辺空域を含めた安全性評価や導入ては，前年度までに実施した軌道予測に基づく支援情報と効果の評価方式の確立，及び航空管制官への管制間隔の表

して表示する計算アルゴリズムの開発と，それを用いて実示など管制支援システム要件の明確化を目的としている。

際のレーダー航跡を適用した評価結果を元に検討を進め，

令和 4 年度は最終年度であり，前年度から継続している

TBS 支援ツールに要求される機能としては各航空機の状-54-態取得，予測軌道計算，支援情報計算，支援情報表示の 4

掲載文献

つの機能を特定して実装にかかる課題を抽出した。

[1] 吉原3.3

貴之，藤井直樹，瀬之口 敦，“航空管制における新たな後方乱気流区分の導入に係る動向，”日

安全性評価方式の検討

本信頼性学会誌, vol.41, no.3, pp.164-169, 2019 年 5 月.

TBS の安全性評価については，
向かい風が強い時に適用する TBS による後方乱気流のリスクが弱風時における距[2] 吉原貴之，藤井 直樹，瀬之 口敦，山田泉，“後方

離ベース運用（DBS; Distance-Based Separation）と同等以下

乱気流管制間隔の詳細化と安全性及び導入効果の評であることが担保されることを示す必要がある。そのため，価，”第 19 回電子航法研究所研究発表会講演概要，

前年度までに実施してきた後方乱気流が進入経路上に残pp.15-18, 2019 年 6 月.

存することによる遭遇リスク評価とともに，新たに向かい[3] 虎谷風条件下で航空機間隔が無風時の時間間隔分布から逸脱山田することに起因する後方乱気流との遭遇リスク評価の 2

用いた東京国際空港への RECAT 導入効果に関する一つを行って取りまとめることとした。前者に関しては，東考察,”第 57 回飛行機シンポジウム講演集，2G04，

京国際空港における LIDAR による後方乱気流観測データ

2019 年 10 月.

を用いて東京国際空港に就航する代表的な 5 機種で無次[4] 吉原大地, 吉原貴之, 藤井直樹, 瀬之口敦,

泉,“ポイントマージシステムシミュレータを貴之，瀬之口 敦，毛塚

敦，齋藤

享，古

元化した経過時間による相対循環強度の時間変化を相互

賀禎，古本淳一，“航空機トランスポンダの受信信号に比較検証し，これまでの観測においては欧州で観測・蓄から得られる高頻度水平風の特性評価と気象観測デ積されている結果と比較して大きな相違はないことを確ータとしての活用，”第 13 回 MU レーダー・赤道大気認した。後者に関しては，東京国際空港での ADS-B 受信

レーダーシンポジウム, pp.4-6, 2019 年 9 月.
[5] 藤井

データから進入経路上のセグメント毎に強風時，弱風時の直樹, 吉原貴之, 瀬之口敦, “航空機の進それぞれについて時間間隔の頻度分布を調査し，強風時の入時の後方乱気流に対する LIDAR 観測データの解析

TBS 運用に必要な管制間隔のバッファ量を推定した。

について，”信学技報, vol.119, no.405, SANE2019-95,
pp.61-66, 2020 年 1 月.
[6] 吉原４．まとめと今後の課題

貴之, 瀬之口

敦, 毛塚

敦, 齋藤

享, 古賀

TBS の便益評価に関しては，空港面及びターミナル空域

禎, “複数の航空機監視装置で受信される高頻度気象を連接した計算機による交通流模擬から RECAT と比較し情報の MU レーダー観測との比較検証”, 第 14 回 MU

た飛行短縮時間の総和で 20～40 分程度の効果が確認でき

レーダー・赤道大気レーダーシンポジウム, pp.89-91,

た。今後は，最早滑走路進入端通過時刻推定の精度向上を

2020 年 9 月.

図り，強風日の発生確率を考慮して年間あたりの飛行短縮[7] D. Toratani, T. Yoshihara, N. Fujii, A. Senoguchi, and I.

時間の総和を見積もることが望まれる。また，S-PWS 等の

Yamada, “Investigation of Support Algorithm for Air

さらなる航空機区分の詳細化の検討については必ずしもTraffic Controllers' Arrival Separation Management,” 16th

十分には実施できなかったので，
EUROCONTROL の 14 詳

IFAC Symposium on Control in Transportation Systems,

細分類を参照して RECAT 模擬，TBS 模擬と比較した導入

pp.146-152, July 2021.
[8] 吉原

効果の見積り等，を関連する研究課題で今後実施する予定

貴之, 瀬之口

敦, 毛塚

敦, 齋藤

享, 古賀

である。航空管制官支援システムの要件については，前年

禎, “航空機監視装置から得られる高頻度気象情報の度までに実施した内容を取りまとめて 4 つの機能を特定

誤差評価と補正手法の開発”, 第 15 回 MU レーダー・した。実装への課題としては，到着間隔付け支援ツールに

赤道大気レーダーシンポジウム, pp.4-7, 2021 年 9 月.
[9] 藤井は軌道予測が不可欠であるため，その予測精度向上や，空直樹，吉原貴之，瀬之口 敦，“航空機の進港における高精度な風況の取得が挙げられる。安全性評価

入時の後方乱気流に対する LIDAR 観測結果についについては，LIDAR 観測による後方乱気流の残存リスクて，”2022 年電子情報通信学会総合大会, B-2-6,2022 年

評価と進入セグメント毎の飛行時間について解析を実施3 月.

した。今後の課題として，前者については今回解析した 5[10] 藤井直樹，吉原貴之，瀬之口 敦，“羽田空港に

機種以外の航空機のデータ蓄積，後者については分布モデ

おける航空機の進入時の後方乱気流に対する LIDAR

ルから得られるバッファ量を TBS で設定する最低離隔間

観 測 結 果 に つ い て ，” 信 学 技 報 , vol.122, no.346,

隔にフィードバックすること等が挙げられる。

SANE2022-96, pp.40-45, 2023 年 1 月.

-55-

磁気低緯度地域における GNSS 性能向上及び性能評価技術高度化に関する研究 【指定研究】
担当領域
担 当 者

航法システム領域
○齋藤

研究期間

享，吉原

貴之，髙橋

透

令和 4 年度～令和 7 年度
2. 研究の概要

1. はじめに
我が国は地磁気的な低緯度に位置し，電離圏を含む宇宙天

本研究では，宇宙天気情報を活用した GNSS 性能劣化時

気諸現象は GNSS の性能を制限するものとなっており，の要因分析技術，宇宙天気情報を活用した性能向上技術及宇宙天気が運航に与える影響分析能力の向上および宇宙び評価技術を開発するとともに，高カテゴリーGBAS の特天気情報を用いた地上装置の技術開発が望まれている。電性と我が国の環境を考慮した総合性能評価を行い，令和 4

離圏を含む宇宙天気諸現象は，性能劣化の要因の一つと位年度以降に行われる我が国における高カテゴリーGBAS

置付けられ，ICAO においても宇宙天気情報の配信が 2018

導入意思決定に対し寄与することを目的とする。
GNSS 性能向上，評価技術向上においては，MSAS，

年 11 月より開始されたところである。
GBAS については，CARATS において導入が意思決定さ

GBAS 等 GNSS 航法システムの性能評価技術および性能

れ，羽田空港においてカテゴリーI 運航トライアルが行わ向上技術を宇宙天気情報等を活用して行う。また，電離圏

れている。高カテゴリーGBAS については，検証過程で大擾乱と航空機航法性能の関係の評価，宇宙天気アドバイザ

幅な変更を経て 2017 年 11 月に GAST-D を含む ICAO

リ発出時の運航への影響評価を行う。

SARPs が発効したところである。さらに，磁気低緯度地域

高カテゴリーGBAS の総合性能評価においては，GBASにおける GAST-D の性能向上に向けた基準策定・技術開電離圏脅威モデルの維持管理・改良を行い，これを考慮し発が ICAO において継続されている。

た GAST-D 性能向上技術の開発と設置の技術課題の明確

GAST-D の導入のためには，GAST-D 実験装置の開発に化を行う。

より獲得した技術に加え，その後発効までに変更された

開発した技術および知見は，同様の電離圏環境を共有す

SARPs に対応するため，GAST-D 特有の設置技術，性能評るアジア太平洋地域において GAST-D 導入のための知見

価手法検討が必要である。当所では 2020 年度から既に研を共有し，日本の技術のアジア太平洋地域への展開につな究を開始し，基礎技術開発を行っているところである。

げていく。

航空局においては，性能評価センターにおいて GNSS 性
3. 研究成果

能評価が継続的に行われており，本研究は性能評価センタ

GNSS 性能向上，評価技術向上においては，性能評価セーと連携して実施する。

ンターと，GNSS 障害時の原因追求のためのデータ共有体
制及び MSAS 性能向上のためのデータ共有について調整を進め，連絡体制，データ共有方法を確立した。GNSS 関
連データとして MSAS, ADS-B のサンプルデータを取得し，解析ソフトウェアの開発を行った。また，日本の GBAS 電
離圏脅威モデルの維持管理のため，電離圏勾配データ収集・解析のために必要な技術を移転するためのソフトウェ
ア提供と技術研修を実施した。
航空航法性能向上における電離圏・宇宙天気情報の活用については，VHF レーダーを用いたプラズマバブルの監視手法の GBAS への応用について検討を行っている。
高カテゴリーGBAS の総合性能評価においては，G ASTD 性能評価ソフトウェアの並列計算機への移植を進めた。

図１. 宇宙天気現象の影響と宇宙天気情報の活用。

研究成果の社会還元として，成果の国際標準への反映を積極的に行っている。ICAO 航法システムパネル(NSP)に-56-

4. まとめ

おいて進められてきた GNSS Manual (ICAO Doc9849)の改訂において，ICAO 宇宙天気アドバイザリーに関するガイ

令和 4 年度は，本研究の初年度として，性能評価センタ

ダンス，電離圏・対流圏の影響に関する情報について執筆

ーとの連携を構築し，GBAS 電離圏脅威モデル維持管理技を担当した。
GNSS Manual 改訂版は NSP で承認され，ICAO

術の移転を進めた。宇宙天気現象が GNSS に与える影響

内の手続きを経て近い将来出版される予定である。また，に関する基礎研究を進めるとともに，宇宙天気情報を活用

GBAS における対流圏パラメータの決定方法について，こした GNSS 性能向上技術の検討を開始した。研究成果のれまでに流通している情報に混乱があることを見出し，理社会還元のため，国際標準化を精力的に進め，ICAO Annex

論的に整理して ICAO Annex 10 におけるガイダンス文書

10, GNSS Manual などに成果を反映させることができた。

(Attachment D)として提案した [1]。これについても NSP に

令和 5 年度は，性能評価センターと協力し GNSS 障害

より承認され，次回 Amendment に盛り込まれることとな

時の原因追求，宇宙天気情報を利用した MSAS 性能向上った。アジア太平洋(APAC)地域においても，ICAO APAC

技術開発を進めるとともに，GBAS 電離圏脅威モデル維持

GBAS/SBAS Implementation Task Force (ITF)を共同議長と管理技術の移転を進める。GAST-D 性能評価ソフトウェア

して開催運営し，APAC 地域における GBAS 及び SBAS 導については並列計算機上での実行を進める。国際標準化活入に必要なガイダンス文書の作成などを進めている。

動 に つ い て も 引 き 続 き 精 力 的 に 行 い ， ICAO APAC

これらに加え，電離圏・宇宙天気諸現象とその GNSS に

GBAS/SBAS Implementation Task Force を 主 導 し て対する影響を理解するための基礎研究を行っている。特筆

GBAS/SBAS 導入のためのガイダンス文書の作成を進める。

すべきものとしては，電離圏リアルタイム監視システムを活用し，2022 年 1 月 15 日にトンガで発生した巨大火山噴掲載文献

火に伴い GNSS に影響を与えうる電離圏擾乱を世界に先[1] S. Saito, T. Yoshihara, G. J. H. Martinez, L. Lavik,

駆けて検出し，その特性をいち早く報告することに成功しM. Topland, Validation and Proposals of the Guidance on the

たものが挙げられる [2]。

Tropospheric Parameters for GBAS, WP25, ICAO NSP JWGs/9,
Montreal, June 2022.
[2] S. Saito, Ionospheric disturbances observed over Japanfollowing the eruption of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai on 15
January 2022, Earth Planets and Space, 74:57, 2022.
[3] H. P. Thi Thu, C. A. Mazaudier, M. Le Huy, S. Saito, K.
Hozumi, D. Nguyen Thanh, N. Luong Thi, Nighttime
morphology of vertical plasma drifts over Vietnam during
different seasons and phases of sunspot cycles, Advances inSpace Research, 70, 411-466, 2022.
[4] L. M. M. Myint, K. Hozumi, S. Saito, P. Supnithi, Analysis

図 2. 2022 年 1 月 15 日に観測された伝播性電離圏擾乱

of local geomagnetic index under the influence of equatorial(左)と電離圏不規則構造(右)の分布 [2]。

electrojet (EEJ) at the equatorial Phuket geomagnetic station in
その他，ベトナム，タイの研究者との共同研究を通し，Thailand, Advances in Space Research, 70, 1429-1440, 2022.

プラズマバブルの発生の元となる日没後の電離圏高度上[5] S. Sophan, L. M. M. Myint, S. Saito, P. Supnithi,

昇の特性 [3]，日没後の電離圏高度上昇とも関連する磁気Performance improvement of the GAGAN satellite-based

赤道ジェット電流の局所的な強さを表す手法の開発 [4]，augmentation system based on local ionospheric delay

SBAS の電離圏監視局の範囲外において電離圏監視局を

estimation in Thailand, GPS Solutions, 26:130, 2022.

追加することにより SBAS 性能を向上させる手法の開[6] D. Nguyen Thanh, M. Le Huy, C. Amory-Mazaudier,

発 [5]，通常時の電離圏空間変動の主たるものである赤道

R. Fleury, S. Saito, T. Nguyen Chien, T. Le Truong, H. P. Thi

異常帯の変動に準 2 年の周期性があり，その特性を明らか

Thu, T. Nguyen Ha, M. Nguyen Thi, Q. Le, Ionospheric quasi-にしたもの [6]など，地球物理学と GNSS 工学の両面で評

biennial oscillation of the TEC amplitude of the equatorial

価の高い成果が得られている。

ionization anomaly crests from continuous GPS data in theSoutheast Asian region, Vietnam J. of Earth Science, 1-18, 2022.

-57-

全飛行フェーズでの RNP 化に向けた衛星航法のバックアップ（APNT）構築【指定研究】
担 当 部
担 当 者

航法システム領域
〇毛塚

研究期間

敦，齊藤

真二，小田

浩幸，田嶋

裕久，藤井

直樹

令和 4 年度～令和 7 年度

１．はじめに

３．研究成果と活用

我が国では全飛行フェーズにて RNP 化が進められてい

実験用航空機よつばにて取得済みの DME 測距データをるが，RNP 経路を飛行する際の航法装置としては現在用いて，誤差量と発生要因の解析を行った。ENRI と航空

GNSS のみが認められており，DME/DME 測位は使用でき局の連携により MOPS 原案に記載された旋回時に発生すない。一方で，障害により GNSS が使用できない場合が多る DME 誤差について，再現することをよつばでも確認し数報告されており，RNP 経路を飛行する際の GNSS のバ

た。また，DME の空地長距離伝搬の際に発生する対流圏

ックアップ（APNT）を構築する必要がある。

遅延について，国際標準化では計算のみによる評価であっ

EUROCAE WG107 では短期的な APNT として地上 DME

たが，本データを用いたエンルートにおける解析により実局にインテグリティ性能を持たせて RNP 経路を飛行可能測値として抽出することができた。これら内容をとする標準化が進行中であり，我が国でも導入を計画中でEUROCAE WG-107 にて報告し，標準化文章の記載内容をある（CARATS NAV-8）。EUROCAE WG-107 では，最大のサポートした。インテグリティリスク計算における性能改

インテグリティ脅威であるマルチパスへの対策基準が策善方法については，継続して検討中である。

定される見込みであり，ICAO での国際標準化も進行中で

実験用航空機よつばにて取得済みの DME 実験データをある。また，欧州では中期的 APNT として複数の地上 DME

用いて，中期 APNT であるマルチ DME／DME-RAIM の有局 を 用 い て 測 位 を 行 う と と も に ， DME-RAIM （ Range

効性に関する基礎検討を行った。成田空港到着経路で取得

Autonomous Integrity Monitoring）により異常 DME の検出した実験データを用いて４局の DME（NRE，CVT，HUC，

排 除 を 行 う こ と が 提 案 さ れ て お り ， EUROCAE WG85/RTCA SC-227 で国際標準化が進められている。長期的SHT）でマルチ測位した結果，２局測位と同等な測位結果

な対策は LDACS-NAV など新たなシステム導入に向けてとなった。各局でマルチパス等による誤差を含んでいるこ

各国が研究段階にある。

とだけではなく，成田空港到着経路が海側を飛行することから，すべての DME が陸側の１方向となり，配置の悪さ

２．研究の概要

が一要因となっているものと考えられる。配置については，

短期的 APNT では，諸外国と比べ，国内の地上 DME 装

今後詳細な検討を進める予定である。実験による各局での置が継続性や可用性に優れた一方でインテグリティにお測距値と測位解との乖離の２乗和を統計量 D とした場合，

いては不利であるため，インテグリティリスク計算におい測距異常により統計量が増大することを確認した（図１）。

てインテグリティ性能を改善する方法について検討する。

これより，統計量 D により測距異常を発生している地上

また，EUROCAE 基準に基づいた伝搬解析により DME 誤局を検出（Fault Detection）できることが分かった。４局測差発生要因を明らかにし，再配置基準策定に活用する。中位の場合と各局１局を排除（Exclusion）した３局測位の場

期的 APNT では，マルチ DME の国内適用性について明ら

合での測位誤差評価結果を図２に示す。図１では CVT 局

かにするとともに，我が国特有の山岳地形や配置の悪さにを含めると統計量が増大しており，図２では CVT 局を排対応した RAIM アルゴリズムを開発し，国際標準化に参除した場合に測位誤差が小さくなることが分かった。これ画することにより我が国への導入に不都合がないよう調より，統計量により異常のある局を検出するとともに，排整する。長期的 APNT では，国際的な方式選定に向け，欧除することにより測位解への影響を小さくできることが米提案とは別の新しいシステムについて研究し，標準化会
議または国際学会で公表することにより我が国のプレゼ確認できた。異常と判断する閾値については今後検討する

ンスを高める。本研究では，DME を基本とした APNT に予定である。また，本検討内容は国際標準化会議等で今後着目し，低高度でもインテグリティが保証できるように地公表する予定である。
実験用航空機よつばにて取得済みの DME 実験データを

表画像の利用可能性を明らかにする。

用い，仙台空港出発経路での解析を行った。その結果，低本研究４年計画であり，本年は初年度である。

高度（3000ft 以下）の場合には，DME-RAIM の計算に必要-58-

４．まとめな最低局数（3 局）を利用できないことが分かった。我が国は特有の山岳地形を有するため，低高度では山の陰によ

本年度は，実験用航空機で取得済みの DME データを処

り DME との測距が困難であるためと考えられる。本結果

理し，成田空港，仙台空港およびエンルートでの DME のは，成田空港での解析結果と共に EUROCAE WG-107 にて

誤差データをまとめ，MOPS 原案記載事項確認のため報告した。我が国の場合，出発経路の低高度では DME-

EUROCAE にて報告した。また，中期 APNT としてのマル

RAIM が利用できない場合が多いものと考えられ，IRU 等

チ DME/DME-RAIM の基礎検討を行い，成田空港におけのその他測位手段のインテグリティを保証し，併用する必る DME-RAIM の有効性を確認するとともに，低高度にお要があることが分かった。

ける DME-RAIM の利用率低下など我が国の課題を抽出し仙台空港出発経路における解析の結果に対応し，低高度た。長期 APNT としての画像によるインテグリティ保証

において利用が困難となる DME-RAIM 方式を補完する新では，基礎検討のための画像データを無人航空機により取たなインテグリティモニタについての基礎検討を開始し得 し た。 令和 ５年 度は ，中期 APNT の 国際 標準 化 がた。具体的には，地表面画像により測位システムのインテ

EUROCAE および RTCA で開始されたことを受けて国内グリティが保証可能であるかどうかを検討し，課題の抽出

課題の抽出と課題解決方法の検討を優先して行うとともと実現方法について検討する。画像処理の導入には装置のに，長期 APNT 検討のための画像データ取得をより高い改修を伴うため，長期的 APNT として位置づけられ，複合高度で実施し，DME-RAIM が使用不能となる高度範囲をするインテグリティモニタの一つとして使用することをできるだけカバーしたデータ取得を行う予定である。

想定している。本年度は，地図との相関計算のための地表面画像を無人航空機により取得した。電子航法研究所の上

掲載文献

空において高度 100m での地表面画像を取得した。相関計[1]

Atsushi Kezuka, “ Flight Experiment Result of DME Error

算については，令和５年度より共同研究として明治大学とusing EDS300 in Japan,” EUROCAE Working Group-107

連携して進めることとなった。

21th meeting, M21-02, October 2022
[2]

毛塚

敦, 吉原

田 浩幸, 藤井貴之, 高島宗彦, 齊藤真二, 小直樹, “航空用距離測定装置を用いた対流圏遅延観測,” 電子情報通信学会技術報告
統計量 D

SANE2022-35, pp13-17, 2022 年 8 月
[3]

毛塚

[4]

高島

敦, “中期 APNT の概要と ENRI の取組,”

CARATS GNSS 検討アドホック, 2022 年 12 月 5 日
宗彦, 毛塚敦, 本田

純一,“ドローンを用いた PAPI 検査時における画像処理の適用,”2023 年
電子情報通信学会総合大会, 2023 年 3 月

図 1 成田飛行実験データを用いたマルチ

測位誤差[m]

DME 測位での RAIM 統計量

図 2 各局を排除した場合の測位誤差-59-レーダー観測網・複数衛星・モデル計算を総合した赤道域電離圏変動特性の国際共同研究 【競争的資金研究】

担当領域
担 当 者
研究期間

航法システム領域○齋藤享

令和 2 年度～令和 6 年度
(MC/MF)対応受信機によるシンチレーション観測と，情報

1. はじめに
本研究は，京都大学生存圏研究所山本衛教授が代表者の通信研究機構がタイ・モンクット王工科大学ラカバン

科学研究費補助金基盤 A 研究に，研究分担者として参画(KMITL)，名古屋大学，及び当所と協力してタイ・チュン

して行うものである。

ポンに設置した VHF レーダー中心に研究を行った。

プラズマバブルは磁気低緯度電離圏に発生する泡状のKMITL と協力し，プラズマバブルの構造と GNSS シン

プラズマ空乏域であり，プラズマ不規則構造により満たさ

チレーション強度の関係の解析を進めてきており，主に電れており，衛星航法電波，衛星通信電波の伝播の障害とな

離圏ピーク高度から下側が最もシンチレーションに寄与る。プラズマバブルの発生の基礎過程は知られているが，していることが明らかになった[関連文献 1]。

その発生の日々変動を支配する物理過程は未解明であり，

タイ・バンコク及びインドネシア・赤道大気観測所にお発生予測の障害となっている。発生の日々変動を支配する

ける電離圏シンチレーション観測は連続的に行われてお過程の有力な仮説として，東西方向数 100km の大規模構り，太陽活動の活発化に伴いシンチレーション発生率が大造が提唱されており，これまでの赤道大気レーダー，衛星きく上昇してきていることがわかった。

ビーコン等の観測により検証が進められてきている。

観測の中心となる赤道大気レーダーは落雷被害による

近年，下層大気から電離圏までの統一的に解く全球大気

深刻な故障の後，新型コロナウィルス蔓延による渡航制限

モデルの開発が九州大学を中心に進み，観測と組み合わせと半導体不足の影響により復旧が遅れており，データを取ることによりプラズマバブル発生に至る物理過程の検証

得することができなかった。

が可能となりつつある。また，情報通信研究機構によるタ

その他，GNSS ネットワークを用いた電離圏 3 次元構造

イ・チュンポンにおける VHF レーダーの設置，米国，台の解析手法の開発について京都大学と協力して進めた [1]。

湾による低軌道衛星の打ち上げにより，地上・衛星観測が4. 考察等

飛躍的に充実してきており，プラズマバブル発生の日々変

赤道大気レーダーは令和 5 年度半ばに復旧が見込まれ動を解明するための研究環境が整ってきている。

ており，強化観測キャンペーンが実施される予定であり，
2. 研究の概要

インドネシアにおけるシンチレーション観測，電離圏勾配

本研究は大気変動から電離圏へのミッシングリンクを観測により参加する予定である。

含めて明らかにし，プラズマ発生予測の開発を目指す。地

指定研究「磁気低緯度地域における GNSS 性能向上及上と宇宙からの複合観測と，地表から電離圏までの全大気び性能評価技術高度化に関する研究」と連携し，VHF レ

モデル，プラズマバブルシミュレーションの組合せによっーダーを用いたプラズマバブルの検出の GNSS 補強シスて，大気と電離圏の相互作用について定量的な研究を進め，テムへの応用を検討する予定である。

発生モデルの精密化を目指す。本研究によって，国際協力の下で，地上観測・衛星観測・大気モデルからなる研究協

掲載文献

力体制が構築される。波及的にプラズマバブル発生予測の[1] S. Saito, K. Kawakami, N. Ssessanga, M. Yamamoto,開発に取り組むことで社会に貢献する。当所は，プラズマ

Improved real-time three-dimensional ionospheric tomography

バブルの発生と電離圏東西構造，下層からの大気波動の関based on GNSS and ionosonde observations, 日本地球惑星科連の解明とプラズマバブルが衛星航法に与える影響の評

学連合 2022 年大会，2022 年 5 月

価を進め，プラズマバブルの影響回避策を提案する。

関連文献[1] A. Bumrungkit, S. Saito, P. Supnithi, A study of equatorial

3. 研究成果

plasma bubble structure using VHF radar and GNSS
scintillations over the low latitude regions, GPS Solutions,

本年度も引き続きタイ・バンコクとインドネシア・赤道

26:148, 2022.

大気レーダーサイトにおける複数衛星系・複数周波数-60-衛星測位精度改善に向けた電離圏擾乱の発生予測：マルチスケール観測の実現【競争的資金研究】

担当領域
担 当 者
研究期間

航法システム領域○髙橋透

令和 2 年度～令和 5 年度

１．はじめに

電離圏擾乱（MSTIDs）が観測されていた。

高度 60 km 以上に広がる電離圏は，太陽からの極端紫外観測点で受信されたデータからロケットと受信機の相対線によって中性大気が部分的に電離された領域で，衛星通的な速度によるドップラーシフトとロケットの回転によ信を行う上での経路としての役割を果たす。この電離圏内る周波数の変化の効果を取り除き，ロケットから送信されで，時として電子密度の粗密構造が発達する電離圏擾乱とたビーコン電波の振幅と位相を取り出した。2 つの周波数呼ばれる現象が，数 m から数 km の様々なスケールで発の位相差を取ることで，受信機とロケット間の全電電子数生する。
特に 100 m スケールの電離圏擾乱は測位衛星（GPSを導出した。さらにそれぞれの観測点で導出された全電子

衛星など）の電波を大きく屈折・回折させ，測位誤差を生数の時間変化からロケットの軌跡に沿ったスポラディッ

じさせることが知られている。従って，電離圏擾乱の発生

ク E 層の水平構造を見積もった（図２）。これらの結果はメカニズムを解明することで，その発生予測が可能になり，

鹿児島県山川に設置されているイオノゾンデで観測され自動運転・航法などに必要な高精度な位置情報を提供できたスポラディック E 層と良い一致を示した。観測されたるようになる。

Es 層は空間的な構造を有しており，現在，考察を進めている。また，これらの解析結果とロケットに搭載された電２．研究概要子密度の観測データとの比較を行う予定である。

GNSS 衛星の信号に影響を与える 100 m スケールの電離圏擾乱よりも，大きいスケールである km スケールの電離
圏擾乱が先行して発生している可能性が示されている。この km スケールの電離圏擾乱を観測するために衛星ビーコ
ン受信機を令和 3 年度に開発し電子航法研究所でテスト観測を行った後に鹿児島県霧島市の鹿児島工業高等専門学校に設置した（図１）
。

３.

研究成果

図 1. (a)鹿児島高専に設置した受信機と(b)アンテナ。

鹿児島県霧島市で 2022 年 7 月より定常観測を開始した。
受信機設置後，鹿児島県内之浦実施された S-520-32 ロケ
ット観測にも本受信機を用いて参加した。S-520-32 は 150
及び 400 MHz のビーコン信号を送信しており，この信号を霧島の他に内之浦，垂水，薩摩川内に設置した受信機で観測した。1 つの観測点ではロケットと受信機間の電子密度の積分量しか求められないが，複数の観測点での観測値
から水平方向のスポラディック E（Es）層の構造を見積もることができる。
2022 年 8 月 11 日 23:25 JST に内之浦から S-520-32 ロケ

図２. (a)各観測点で観測された全電子数の時間変化，

ットが打ち上げられ，電離圏 E 層と F 層の間を飛翔し，(b)スポラディック E 層の水平構造。

海面に着水した。ロケットから送信されたビーコン電波は謝辞

すべての観測点で受信された。ロケット打ち上げの前後，
鹿児島県山川に設置されているイオノゾンデで Es 層が観本研究は JSPS 科研費 JP20K14544 の助成を受けたものです。

測され，電離圏全電子数（TEC）マップでも中規模伝搬性-61-

周波数の国際協調利用促進に資する磁気低緯度地域における電離圏環境調査に関する請負 【受託研究】

担当領域
担 当 者
研究期間

航法システム領域○齋藤享，吉原貴之，中村 真帆，藤井直樹

令和 4 年度

1. はじめに

離圏脅威モデルにおける最大値 600 mm/km に比べると十総務省，我が国の周波数の有効利用に資する新しい技術分小さい。しかしながら，現在の太陽活動は既に前太陽活の国際展開を支援しており，一つのシステムで複数の滑走動極大期と同様のレベルに達しており，今後予想される太路端をサービス可能である GBAS はその対象とされる。

陽活動極大期に伴い電離圏勾配の値も大きくなると予想

GBAS の運用においては電離圏の空間・時間変動に伴うされるため，引き続きデータ収集と解析を行っていく必要

誤差が重要であり，電離圏変動に関わるパラメータ（電離がある。

圏脅威モデル）を設置場所に合わせて決定する必要がある。
ICAO アジア太平洋地域では，日本の主導により共通
GBAS 電離圏脅威モデルが策定されているが，採用する電
離圏脅威モデルを含む安全性の確保は各国の責任である。
しかし，GBAS のための電離圏評価には，衛星航法，航空
航法，電離圏の知識が必要であり，技術的な難易度は高い。

図 1. ベトナムにおける電離圏データ収集環境

そのため，我が国が持つ GBAS 導入のための電離圏環境調査の経験と技術優位性をアピールし，GBAS の海外展開

インドネシアにおいては，令和 3 年度に構築した電離圏を支援するべく，磁気低緯度地域における電離圏環境調査

データ収集環境(図 2)を用いてデータ収集を行った。インを実施することとなった。本研究は，令和 2 年度に実施さドネシア・バンドンでは，2022 年 5 月 26 日〜2022 年 12れた同名の研究に基づいて，電離圏環境調査を進めるため

月 30 日のうち 53 日についてプラズマバブルに伴う電離に実施された。

圏擾乱が検出された。インドネシアにおいても，勾配について最大値は 250 mm/km を超えるものであった。これは

2. 研究の概要

反対半球のベトナムの値と同様であると言ってよい。

本研究では，令和 2 年度に立案された電離圏調査計画にIDN4

基づき，令和 2 年度において電離圏データ収集環境を構築

6.2 km

IDN1
11.7 kmしたベトナムにおいて電離圏データ収集と解析を進めるとともに，令和 3 年度にインドネシアにおいて構築された

4.5 km

9.0 km

電離圏データ収集環境において電離圏データ収集と解析を進めた。また，ベトナム及びインドネシアにおいて現地

IDN3

研究者・技術者に対して技術指導を実施し，GBAS のため

9.9 kmIDN2の電離圏影響評価の技術向上を図る。
3. 研究成果及び考察
ベトナムにおいては，令和 2 年度に構築した電離圏デー

図 2. 選定した観測ネットワーク。

タ収集環境(図 1)を継続して運用し，データ収集を行った。
太陽活動の上昇に伴い電離圏擾乱の発生数が令和 3 年度

静穏時電離圏パラメータ(σvig)についても，ベトナム及びに比較してさらに増加し，2022 年 3 月 12 日から 2023 年

インドネシアにおいて解析を行った。ベトナムにおいては，

2 月 6 日までの間において，プラズマバブルに伴うと考え2022 年 3 月 12 日〜2023 年 2 月 6 日のうち，明らかに電られる電離圏擾乱が 89 日において検出された。L1 周波数

離圏異常ではなく受信環境等に起因すると考えられる異において，令和 3 年度調査の最大値を上回るものが多数検常データを含む日を排除した 128 日のデータを用いて出された。一方で ICAO アジア太平洋地域共通 GBAS 電

3.75 mm/km と決定された。σvig の値は，2019 年以降年々-62-

増加傾向にあり，太陽活動の上昇を反映しているものと考えられる。
インドネシア・バンドンでは，2022 年 5 月 26 日〜2022
年 12 月 30 日のうち，電離圏静穏時と判定された 105 日のデータを用いて 4.58 mm/km と決定された。
この値は，インドネシアの連続 GNSS 観測網を用いて得られた
3.78 mm/km [1]に比べ，大きくは変わらないものの少々大きい値となっている。これは，本研究で用いた受信機間
隔が[1]に比べて短く比較的小さい構造に伴う空間勾配を検出していること，今回の観測期間の太陽活動が既に前回
太陽活動極大期程度まで上昇していることなどが理由と考えられる。
4. まとめこれまでの活動により，ベトナム，インドネシアにおいて連続的に電離圏勾配データを収集する観測網を構築することができた。いずれもデータ収集と解析を現地研究者と共同で実施されており，現地研究機関における技術力の養成も進んでいる。
ベトナムにおいては，2018 年に最初の電離圏勾配観測を開始して以来，現地研究機関との協力により連続してデータ収集が行われてきており，太陽活動周期（約 11 年）の半分程度に達するデータが収集できてきている。解析も随時行われており，近い将来の GBAS 導入に対応した電離圏環境評価体制が整ってきている。インドネシアにおいては，太陽活動が上昇してきている本年度から連続的にデータ取集と解析を始めることができた。
令和 2 年度から引き続き行ってきた本研究は一旦終了となるが，この成果をもとに，引き続き磁気低緯度地域における電離圏環境調査を効果的に行い，磁気低緯度地域における GBAS 導入に貢献していきたい。
掲載文献[1] S. Supriadi, H. Z. Abidin, D. D. Wijaya, P. Abadi, S. Saito,
U. P. Dwiko, Construction of nominal ionospheric gradient using
satellite pair based on GNSS CORS Observation in Indonesia，Earth Planets Space, 74:71, 2022..
[2] 周波数の国際協調利用促進に資する磁気低緯度地域
における電離圏環境調査に関する請負報告書，2023 年 3
月

-63-

-64-

3

監視通信領域

し，複数の通信システムを含む航空用高速通信ネットワークのプロトタイプ構築や，飛行中の接続切替えによるⅠ

接続率の低下や通信の秘匿・優先度選択技術の実証評価

年度当初の試験研究計画とそのねらい
令和 4 年度の研究は，社会・行政ニーズや技術分野のを行う研究である。
2 は，SWIM をベースとした運用方式に対して，グロー

将来動向を考慮し，重点研究，指定研究，萌芽的研究等
として承認された下記の項目を計画した。

バルな協調的意思決定の実現に関する技術の研究開発を

1.

航空通信基盤の高度化に関する研究行い，安全かつ効率的な運航管理を保証できる高度な

2.

SWIM による協調的意思決定支援情報サービスの構

SWIM 情報サービスの構築と評価に関する課題を解決す

築と評価に関する研究

る研究である。

3.

3 は，コンパクトな監視センサと映像システムを組み合デジタル技術によるタワーシステム高度化に関する研究

わせ，コストバランスに優れたデジタルタワーシステム

4.

高機能空中線を活用した監視技術高度化の研究の技術実証と有効性を示す研究である。

5.

空港用マルチ監視技術活用に関する研究6.

固定翼無人機による海上・沿岸の自動監視観測に関化の両立に寄与するため，異なる送受信要件を集約できする技術開発る高機能空中線の実現，および高機能空中線を活用した

FOD 検知装置の導入および滑走路維持管理の効率化

監視機能の実現に必要な技術を開発する研究である。

7.

4 は，将来の航空監視システムにおいて効率化と高性能

5 は，未整備の新しい監視技術の研究開発および将来のに関する研究8.
9.

電波高度計と同一/隣接周波数利用システムの周波数

監視システムの性能把握のため，モード A/C 対応のマル

共用に関する研究チラテレーション MLAT，空港面の放送型自動位置情報・

滑走路面の堆積物の分布測定・状態分析のための基システム ADS-B，独立非協調監視システム INCS の各種

礎的研究

監視装置の技術を空港用のマルチ監視技術へ応用するた

10. セキュリティ検査のための画像化レーダー技術に関めの研究である。
6 は，広範囲な監視が求められる海上・沿岸における無する基礎的研究11. 将来の航空通信システムに関する調査・研究

人機の目視外完全自動運航を支援するシステムを，福島

12. 3 次元イメージングレーダーによるセキュリティ検ロボットテストフィールド（RTF）に展開中の実験エリア
での実証実験に基づいて開発する研究であり，海上・港査システムの研究開発
13. 次世代ヘリコプタ前方障害物探知センサに適用する

湾・航空技術研究所（通称うみそら研）の内部特別予算

ミリ波 MIMO レーダ要素技術の研究

活用型分野横断的研究課題「洋上風力の保守点検関連」

14. 3 次元ミリ波マルチホップネットワークによる洋上として実施している。
7 は，滑走路上異物 FOD を探知するシステムの実導入

気象情報共有システムに関する研究
15. 位置検証と位置推定の融合：受信信号強度を例としに向けて運用時に課題となる誤検知率低減，信頼性向上，低コスト化に向けた検討と維持管理方式の効率化提案のて
16. 高い角度分解能を持つ航空機監視用方向探知アンテための技術を開発する研究である。
8 は，電波高度計を利用する 4GHz 帯において，同一おナの開発
17. 安全な ADS-B を実現するための空港面量子鍵配送

よび隣接周波数を利用するシステムとの電波環境評価技術を実現し，電波高度計の安全確保および周波数共用条方式
18. 実験・シミュレーションによるレジリエントなチー件を明らかにするとともに，電波高度計の干渉発生推定技術を開発する研究である。

ム協調を支えるチームメタ認知の探究
1～5 は重点研究，6～8 は指定研究，9～10 は萌芽的研

9 は，冬季に積雪の多い空港運用に係る安全性の向上，究，11 は在外研究，12～18 は競争的資金の研究である。

処理能力の維持，運用効率の向上等に資するため，滑走1 は，将来の空港及び空港周辺に係る航空交通の安全，路状態コードの 3mm 厚の積雪等による堆積物の面的な分

効率，定時性向上に資するため，空港用航空移動通信シ

布を計測できる手法を開発する研究である。

ステム AeroMACS の既存プロトタイプや開発中の次世代

10 は，セキュリティ検査のための画像化レーダーシス

航空交通情報システム基盤 SWIM の実験システムも活用

テムの撮像性能向上を図るため，熱雑音受信時の信号雑-65-音比や，計算処理速度の向上および得られる電波画像の認知メカニズムを解明することと，そのためのアプロー

空間分解能の向上手法を開発する研究である。

チとして参加者実験と計算機シミュレーションの双方を

11 は，1 の重点研究に関連し，次世代の陸域用航空無活用する方法論を確立する研究である。当所は過去の実線通信システム LDACS についてソフトウェア無線を用

践的研究の取組み経験をもとにした遠隔での空港対空業

いたシステムを開発し，開発したシステムによるインタ

務（RAG 業務）を模した実験タスク，タスクモデルの設ーオペラビリティテストを共同で実施すると共に，将来計・評価を分担している。

の航空通信システムの欧州動向調査等を行う研究である。
12 は，改札，エスカレータなど，既存の人流の中で，Ⅱ試験研究の実施状況

人々の間隔を広くとれる場所を利用して，動きを止める「航空通信基盤の高度化に関する研究」では，既存ア

事無く一人一人への検査を実施するために 3 次元イメー

ビオニクスである VHF データ通信装置の実験局免許を取ジングレーダーを用いたセキュリティ検査システムを開得し，うみそら研構内・周辺にてインターネットプロト

発する研究であり，国土交通省交通運輸技術開発推進制

コル（IP）パケット通信の車両搭載通信実験により性能評度を獲得し，研究代表者及び危険物の 3 次元イメージン

価し，空港面利用時の課題が得られた。また，複数の異グの技術開発を分担している。

なる通信システムと通信経路を模擬した検証システムを

13 は，ヘリコプタ等に搭載するためのミリ波レーダに用い，通信の接続率向上にむけた評価手法の開発と妥当

ついて，送電線等の線状障害物を高頻度で検出可能な小性を確認し，通信の秘匿・優先度選択の評価手法を開発

型平面アンテナ構築技術，複数入出力 MIMO アンテナア

するとともに，SWIM 接続に対する秘匿暗号化の評価検レーによるアンテナ開口面合成技術，MIMO データを用証を行い，有効性を確認した。

いた長距離からの線上障害物探知技術について実験と数「SWIM による協調的意思決定支援情報サービスの構

値解析の両面から開発を進める研究である。

築と評価に関する研究」では，4 次元軌道に基づいて情報

14 は，機上・船上システムからのみ構成できる低コス

品質や継続利用を保証できるマルチサービス・コンテナ

ト・ローカル情報共有システムを実現するため，物理層,モデルを開発し，異なる運用レベルに対応できる広域

MAC 層, アプリケーション層の観点から，長距離ミリ波

SWIM サービス構築技術を提案した。また，このサービ

通信技術，遅延耐性無線マルチホップ通信技術，ローカ

ス構築に必要な SWIM 登録サービスと探索サービスを開

ルデータベース統合・共有・更新技術の開発を目指すと発し，日米韓の接続実験を実施したほか，提案技術を用ともに，シミュレーションにより提案システムの有効性

いて実際の空域容量と交通需要のアンバランスを調整でを確認する研究である。

きる協調的意思決定モデルも開発し，多国連携による15 は，位置の取得や無線信号を用いる共通点があり，Multi-Regional TBO（MR-TBO）実証実験を行うことで，直感的には類似性があるものの独立して研究が進められ

複数航空機の軌道調整や交通流管理が円滑に実施できるていた位置検証と位置推定の 2 つの技術を融合，発展さことを示し，技術の有効性を確認した。

せるための理論を導出，確立する研究である。

「デジタル技術によるタワーシステム高度化に関する

16 は，高い角度分解能が得られるアンテナ素子配置及研究」では，コストバランスを考慮したミニ MLAT 監視

び信号処理方法を明らかにし，近距離航空機監視システ

システムを空港に設置してデータを取得し，航空機位置

ムの受信局に適した方向探知アンテナを開発する研究で精度の推定性能を明らかにした。また，遠隔でのタワーある。

管制の実用化に向けて，映像や監視センサの異なる座標

17 は，航空交通管理のサイバーセキュリティ対策の一系の変換を行うためのキャリブレーションについて精度

つとして，量子鍵配送に必要な量子状態を伝送する光通向上を図る技術を開発し，整備・運用時に必要となる高信システムについて，実環境下で伝送損失と環境光を測精度補正技術を確立した。

定評価し，空港面に量子鍵配送装置を設置した際の性能「高機能空中線を活用した監視技術高度化の研究」でを推定し，監視システムである ADS-B のセキュリティをは，高機能空中線と複数の受信局の連携により航空機位改善できるかどうかを明らかにする研究である。

置を算出する新たな測位機能を開発し，適切な受信局の18 は，対象とする実務を想定したチーム協調において，配置により必要な測位精度が確保できることを明らかに

タスク要求や作業条件の変化といった外乱・変動に適切した。また，測位を確実に行うための条件を理論的に分に対応する際のレジリエントなチーム協調を支えるメタ

析した結果や ADS-B 検証機能の開発と導入効果分析の結-66-

評価を行った。

果は学術論文誌に複数採録された。
「空港用マルチ監視技術活用に関する研究」では，各「3 次元イメージングレーダーによるセキュリティ検種監視装置のデータを取得・解析し，特に ADS-B の位置

査システムの研究開発」では，3 次元イメージ計測手法を

精度を評価した結果，ADS-B の搭載が進む傾向と共に，開発するため，価格に応じて複数のクラスタを繋ぎ合わ

地上走行時の位置精度が飛行中と比べて統計的にやや低せて高画質化するクラスタ型レーダー構造を提案すると下する傾向を明らかにでき，新たな発見として今後国際

ともに，この 1 つのクラスタを小さく製作するための送的に情報交換を進めることとなった。

受信アレイを開発した。また，レーダー信号から 3 次元

「固定翼無人機による海上・沿岸の自動監視観測に関的な反射強度の分布を計算するアルゴリズムについて，する技術開発」では，無人機向けリモート ID の令和 4 年

並列コンピューティングを用いて計算する高速化アルゴ

6 月からの国内義務化に伴う現状を分析し，国内標準に準リズムも開発し，今後の研究の道筋を示すことができた。

拠した Bluetooth Low Energy 5 を運航管理に利用するため「次世代ヘリコプタ前方障害物探知センサに適用するの無人機搭載時の特性把握や基本受信機の性能向上やネ

ミリ波 MIMO レーダ要素技術の研究」では，信号処理回

ットワーク化対応等の開発を進めると共に，中型飛行艇

路とミリ波レーダ部を連接動作させた実験系を構築して型ドローンを利用した基本評価実験を実施した。

性能向上させた結果，細かい距離分解能（30 cm）で遠距「FOD 検知装置の導入および滑走路維持管理の効率化

離（4 km 以上）の探知覆域を達成した。この実験系で屋に関する研究」では，羽田空港評価装置の設置に際し，外の地上送電線探知試験を行い，探知性能を維持したま

信頼性データ取得・評価系の構築を完了し，誤検知率低

ま，従来よりも高分解能である結果が得られた。また，3減に向けた外部監視情報の入出力インターフェースを追次元プリンタを用いたミリ波アンテナにおいて 3 次元プ

加改修した。また，すでに設置済のマレーシア空港のユリンタに用いる樹脂フィラメントの誘電率や誘電正接のーザインターフェース（UI）調査と共に，評価装置の UI

値が試作結果に及ぼす影響を数値解析で明らかにした。
「3 次元ミリ波マルチホップネットワークによる洋上分析も進めた。
「電波高度計と同一/隣接周波数利用システムの周波数

気象情報共有システムに関する研究」では，11 の在外派共用に関する研究」では，電波高度計の干渉評価を実施

遣研究に関連し，在外先の独 DLR との間でマルチホップした結果，電波高度計周波数帯域と 5G モバイル周波数

ネットワークに関して議論し，今後の協力関係を構築し帯域が欧米に比較して日本では接近しており，最も干渉た。また，16x16 送信機に対応したソフトウェア無線ボー

を 受 け や す い 電 波 環 境 で あ る こ と が わ か り ， RTCA

ドを用いた試験環境の構築を始めた。

Summit で電磁干渉課題の現状として報告した。また，航「位置検証と位置推定の融合：受信信号強度を例とし

空会社と共同で電波高度計への干渉経路損失測定を実施て」では，ADS-B におけるフェージング（受信信号強度した。さらに，大規模電磁界数値解析により，電波高度の時間的・空間的な変動）による顕著な誤差について，

計周波数帯域に関して，ビーチクラフト B300 型機 3 次元

アンテナダイバーシティと移動平均フィルタによる誤差値モデルを用いた詳細な遠方界放射特性が得られた。

の抑制を試み，改善効果を確認した。また，機械学習の「滑走路面の堆積物の分布測定・状態分析のための基活用として，サポートベクトルマシン（SVM）の手法を礎的研究」では，投影する赤外線の線幅を調整可能なラADS-B に適用し，判定境界を自動獲得できたが，物理的インレーザーを導入し，監視区域の中心付近でビームをな要因を考慮せず学習する場合があり，不正が疑われる

調整し最適化する手法を開発した。また，各種天候条件

位置情報も検知することがわかった。

で屋外試験を実施し，外光の影響を分析評価した。

「高い角度分解能を持つ航空機監視用方向探知アンテ「セキュリティ検査のための画像化レーダー技術に関ナの開発」では，アンテナ素子配置の実験装置とキー押する基礎的研究」では，高密度配置に対応する回路を設

下のタイミングに合わせて一定長のサンプリング信号を計し，評価実験するとともに，各種送受信アンテナ構成

記録するアプリケーションを製作し，電波無響室にて方にあわせてレーダ信号を逆算し，画像を再構成する手法

向探知機能の動作を検証した。この結果，MUSIC 法を用を開発した。

いておおよその信号到来方向を検出できた。

「将来の航空通信システムに関する調査・研究」では，「安全な ADS-B を実現するための空港面量子鍵配送開発した LDACS 試作装置を用い，日独共同でインターオ

方式」では，前年度に実施した量子鍵配送技術に関する

ペラビリティ評価を行う等，車両及び飛行実験での実証

調査研究の成果を活用し，2040 年頃の航空会社の運航と-67-

監視システム ADS-B を仮定の上，量子鍵配送が適用できムに対して，現在策定中の LDACS 国際標準規格および技る手法について実験室レベルでの検証解析を進めた。

術仕様案における課題を明らかにし，改善提案に結びつ「実験・シミュレーションによるレジリエントなチー

けたほか， CP の DCIWG（データリンク通信インフラ作

ム協調を支えるチームメタ認知の探究」では，発話分析業部会）等の各種 WG（作業部会）にも積極的に参加してなどの質的分析に取り組み，作業負荷の軽減と正確性のいる。また，「電波高度計と同一/隣接周波数利用システム向上を可能にする新しいコーディング手法（一次分析手の周波数共用に関する研究」においては，EUROCAE法）を開発するとともに，発話の定量的・連続的な分析

WG-96/RTCA SC 236 Joint Plenary （ WAIC 標 準 化 ），手法（二次分析手法）も開発し，チームレジリエンスをEUROCAE WG-119/RTCA SC-239（電波高度計標準化），

評価する手法として有効であることを確認した。

ICAO FSMP（周波数管理パネル）の WG に参加し，動向

本年度は，以上の 18 件の研究に加えて，主に，以下に調査と共に，電波高度計の電磁干渉に関する課題報告において行政当局への支援活動等を実施した。

示す受託研究を行った。これらは上記の研究やこれまでの研究で蓄積した電磁波の測定や解析等に関する知識，

一方，監視系では「高機能空中線を活用した監視技術

技術を活用している。

の高度化に関する研究」において，ADS-B 検証機能にお1.

MVR 受託研究特性試験

ける既存の誤り検出手順が不正情報への対策としても活2.

ILS 電波干渉解析作業支援用できることを見出し，ICAO APAC のガイダンス文書改3.

ILS 前方区域における積雪影響シミュレーション作

訂に反映したほか，先進型地上走行誘導管制システムに業支援関する技術マニュアル（Doc 9830）の改訂を担当する等，フェーズドアレイアンテナのトータルゲイン及びパ

ICAO SP（監視パネル）および APAC の各種監視関連会議

ターン測定において ICAO 技術マニュアル等への反映や改訂作業に

5.

ボディスキャナの要件に関する調査の技術支援

参画し，国際標準化活動にも多大な貢献を行っている。

6.

近傍界計測作業

また，監視関連の研究を，映像技術と融合し研究開発を

7.

近距離航空機監視システム性能検証実験支援進めている「デジタル技術によるタワーシステム高度化

8.

カメラ画像・ミリ波レーダ及び MLAT を利用した航に関する研究」においては，EUROCAE WG-100 のコアチ

空機等の監視技術の検討

ームのメンバー及びエディタとして継続参画し，研究成4.

果を情報提供しており，最新の技術要件である ED-240B
Ⅲを取りまとめ，次年度に発行される見込みとなった。以

試験研究の成果と国土交通行政，産業界，学会等に上のような研究・開発への取り組みが認められ，令和 4

及ぼす効果の所見
当領域が行う研究は，航空交通の安全性や航空利用者

年度には「デジタルタワー技術の開発」に関し，日本航の利便性向上等に関連して航空行政を支援するための基

空技術協会会長賞（研究・開発の部）を受賞する等，産盤技術が多く，ICAO，EUROCAE，RTCA をはじめとす業界にも多大な効果を与えた。さらに，産業標準の分野

る技術・運用基準や国際標準策定等に携わり，航空局へ

では国際電気標準会議（IEC：International Electrotechnicalの技術アドバイザなどとして参加，活動している。

Commission）における電気及び電子技術分野の国際規格

通信，情報系では「SWIM による協調的意思決定支援作成活動に長きにわたる参画，および無線送信用装置や情報サービスの構築と評価に関する研究」において，国

これに類似した技術を使用するデバイスの測定方法，安内の行政当局と連携し，運用面と技術面の課題を分析の全性に関する必要条件，送信機制御等の標準化に関する

上，構築に必要な SWIM サービスを開発し，日米韓の接積極的な功績が認められ，IEC1906 賞を受賞した。

続実験により得られた研究成果を ICAO アジア太平洋地

このように，各研究課題の研究成果は，今後の新たな域（APAC）SWIM Task Force（TF）に報告した結果，地航空保安システムの技術基準や国際標準等の技術資料の域用の共通モデルが開発され，技術基準の策定活動が開みならず産業界においても，システムの性能向上や方針始された。「航空通信基盤の高度化に関する研究」では，策定に貢献している。また当所の研究発表会，電子情報「将来の航空通信システムに関する調査・研究」におい

通信学会や日本航空宇宙学会等の国内各種学会，IEEE 等て実施した日独共同によるインターオペラビリティ評価の国際学会や研究集会等においても，積極的な公表を継の結果をもとに LDACS Validation Report の国際相互執筆続している。

に取り組み，ICAO CP（通信パネル）のプロジェクトチー

（監視通信領域長-68-

住谷 泰人）

航空通信基盤の高度化に関する研究【重点研究】

担当領域
担 当 者
研究期間

監視通信領域
○河村

暁子，米本

成人，森岡

和行，呂

暁東，長縄

潤一

令和 2 年度～令和 5 年度

１．はじめに

２．研究の概要

近年，航空システムから取得した様々な情報を関係者間

本研究では，まず飛行中の通信メディアの切替えなどにで 共 有 し ， よ り 安 全 か つ 効 率 的 な 運 用 を 行 う SWIM

よる接続率の低下や通信の秘匿・優先度選択技術を評価す（System Wide Information Management）の導入が検討されるプラットフォームとして複数の通信システムを含む航ている。このような次世代の航空情報共有のために，通信

空用高速通信ネットワークの検証システムを構築する。初速度が速く大容量を扱え，IP（Internet Protocol）化に対応段階では，検証システムにおける通信システム（無線機）

できる次世代航空通信システムの必要性が上がっている。

と通信経路は PC で表現する。次に，この航空用高速通信

ICAO の 標 準 規 格 策 定 が 終 了 し て い る AeroMACS

ネットワークの検証システムの一部の PC を実際に航空機（Aeronautical Mobile Airport Communications System）[1]で使用できる通信システムに置き換え，通信評価を行う。

をはじめとした次世代航空通信システムの航空機への搭

最後に，通信システムを実験用航空機に搭載して飛行しな

載がすすむと，その後しばらく世代の異なる航空通信シス

がら実証評価を実施する予定である。この流れを図１に示テムを用いる機体が混在することが予想される。現在の航す。
本年度は 4 か年計画の 3 年目であり，以下の内容を中心

空データ通信は，機体の受信状況等に応じて搭載無線機を選択し使用しているが，飛行中の無線メディアの切替えなに実施した。

どによる接続率の低下が問題となっている。一方，ICAO
Doc.9869“Performance-based

Communication

・and

複数の通信システムおよび通信経路を用いた接続率向上の実証評価

Surveillance (PBCS) Manual” は航空管制データ通信につい・通信の秘匿・優先度選択技術の評価て高い接続率を要求しており，あらゆる飛行フェーズの航・

航空通信システムの規格策定活動

空機が通信接続率の要件を満足できる高度な航空通信基盤を実現するため，複数の通信システムおよび通信経路を

３．研究成果用いた接続率の評価開発が必要とされている。さらに通信

3.1の IP 化に伴い，通信の秘匿・優先度選択技術の評価実証

複数の通信システムおよび通信経路を用いた接続率向上の評価実証

今年度は，接続率の統計的分析を用いた定式化，およびや新しい規格の標準化も必要となる。
本研究では，前述の課題の解決のため，将来の航空交通

VHF データ通信装置の実験試験局免許取得とうみそら研の安全，効率，定時性向上に資する評価開発を行う。具体

構内・周辺で移動を伴う性能評価試験を実施した。また，的には，複数の通信システムを含む航空用高速通信ネット

次年度の実験用航空機を用いた実証評価の準備として，ワークの検証システムを構築し，飛行中の接続切替えによVHF データ通信装置と衛星通信装置の実験用航空機へのる接続率の低下や通信の秘匿・優先度選択技術の実証評価搭載も行った。

を行うことを目的とする。

図１ 航空用通信ネットワークの検証システムの構築ステップ-69-

航空通信システムの接続率は，ICAO Doc.9869 において，機上VHFデータ通信システム（車載型）

疑似地上

約 60 秒のパイロットの反応時間を含めた RCP(Required

プロバイダ装置

Shark Antenna

Antenna

Communication Performance)として既定されている。これは，Interface PC

通信エリア・事業者毎に，全航空通信に対して，通信開始
から完了までに要した時間を計測し，既定の割合となる通VHF-4000

Ground System Transceiver

PC(CMU)

信完了時間要求を満たすよう定められている。これまでに開発してきた PC 構成の複数通信システムおよび通信経路

図４

実験局免許を取得した VHF データ通信装置を模擬した検証システムによる基礎評価結果に基づき，人RSSI間の反応時間を除いた片道通信の技術的な遅延時間の分析を行った。その結果，同一無線機を用いた場合に発生する遅延は，メッセージの分割数と再送回数が主たる要因であることが判明した。この状況を推定するため，飛行時の通信機の状態を統計的な理論モデルから定式化し，シミュレーション結果と比較し評価した。一例として，1 メッセージを N 個のパケットに分割して通信完了となるまでの

RSSI -90 -20▲ 地上局

送信（再送）回数の発生確率を計算すると，その累積密度は図２のように計算できる。理論モデルを定式化した結果
は，複数の通信システム・経路の検証システムにおける仙台から洋上へ飛行する VHF データ通信シミュレーション

図５の接続率評価結果とよく一致（図３）し，理論モデルと定（●：通信が途切れた個所）

車両搭載通信実験結果

式化の妥当性を確認できた。
1

さらに，次年度に予定している実験用航空機を用いた飛

0.9

行時の複数の通信システム・経路の接続率評価実験の準備

0.8として，実験局免許を取得した図４に示す VHF データ通累積密度分布

0.7
0.6

信装置（ACARS: Aircraft Communications Addressing and

0.5

Reporting System）を用い，うみそら研構内及び周辺におい

0.4
0.3

N ＝１

N ＝２

N ＝３

0.2

N ＝４

N ＝５

N=6

て IP パケット通信を行う車両搭載通信実験を実施し性能を評価した。この結果，図５の通り比較的受信強度の強い

0.1
0

場所でもマルチパス等によって通信の途切れる箇所があ
0

1

2

3

4

5

6

ることなどが明らかになり，空港面における利用において

送信回数も通信が途切れ，データ再送が頻繁におこなわれる可能性
図２ 理論モデルの結果のあることがわかった。

1
シミュレーション
理論モデル

0.9

3.2

0.8

通信の秘匿・優先度選択技術の評価

通信の秘匿に関して，前節に示したVHFデータ通信装置

0.7を用いたIP通信の検討の中で，xml形式のSWIM位置通報

0.6

メッセージを1パケットで送信できる形に圧縮の上，暗号

0.5
0.4

化して送信し復号する手法を考案した。本手法では，

0.3

SWIM位置通報メッセージの緯度経度や速度を表すパラ0.2

メータ群と航空機の便を示すID（GUFI: Global Unique

0.1
0Flight Identify）とをある特定の文字列で紐づけし，xml形
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

式の定型文を省略する。これにより，既存通信である

送信回数

ACARSでは約1秒かかる1パケットの送信に，必要な全パ

図３ VHF データ通信におけるシミュレーションと理論モデルの比較-70-ラメータを納め，送信量および時間をxml形式の定型文を４．おわりに省略しない場合の約1/10に抑えることができる。また，圧縮したメッセージに対して暗号化を行うことで，通信の秘令和4年度は本研究の3年目として，複数の通信システム

匿試験を行った。これら試験の結果，提案手法が有効であ

および通信経路を用いた接続率向上の実証評価，実験局免ることを確認できた。

許を取得したVHFデータ通信装置を用いたIP通信を題材

通信の優先度選択技術については，検討の結果とする通信の秘匿試験，LDACSの国際相互運用試験結果

AeroMACSに関する先行 研 究で利用し たQoS(Quality ofの報告を含む航空通信システムの規格策定活動などを行Service)を応用した通信の優先度選択を適用することとし，った。また，次年度の飛行実証試験に備えた，実験用航空

検証は次年度行う予定である。

機へのVHFデータ通信装置と衛星通信装置の搭載も実施
した。

3.3

今後，これまでに開発した検証システム上での接続率，航空通信システムの規格策定活動

航空通信システムおよびセキュリティに関する動向に秘匿・優先度選択等に関する評価検証，VHFデータ通信のついてICAO 通信パネル WG-I, 周波数管理パネルにて，IP化検討をさらに進める。また，これらの検討は，次年度

LDACS（L-band Digital Aeronautical Communications System）

計画している実験用航空機を用いた飛行実験（図１③）に[2] の動向についてはICAO 通信パネルPT-Tにて，参加のおいても実施する予定であり，実際の飛行において提案手

上，情報提供と情報収集を継続している。WG-Iでは，先行法の有効性を確認する。このような研究活動と並行し，航研究におけるAeroMACSの飛行をともなう空地通信実験

空通信システムの規格策定活動に参画し，研究成果の共有の結果についてIPS SARPs Validation Reportへの掲載が決や企画動向の情報収集も引き続き行っていく。

定した。またPT-TへWorking Paper[3-4]として，LDACS試作装置に関してドイツ航空宇宙センター（DLR）とEU企業

掲載文献が共同で実施したSESAR飛行実験に参加し行った，イン[1] K. Morioka, X. Lu, J. Naganawa, N. Kananda, N. Miyazaki,

タオペラビリティ（相互運用性）試験（図６）の結果を提N. Hiraga, N. Yonemoto, A. kohmura, “Air-Ground SWIM

供している。本試験では，DLRの実験用航空機からの信号

Demonstration over Extended AeroMACS”, International

を，ENRIで試作した地上装置で受信・記録・リアルタイム

Workshop on ATM/CNS (IWAC) 2022, October 2022.

復調する中で，LDACS仕様書における誤り検出符号の計[2] K.Morioka, S. Futatsumori, N. Yonemoto, J. Kitaori, Y.

算方法に関する記述の曖昧さや誤記等が明らかになった。

Sumiya, A. Kohmura, “Rapid Prototyping for a Future

これらの報告事項は，Working Paperの内容を受け，LDACS

Aeronautical Mobile Communications System using Software

仕様書に反映されることになった。この文書は，LDACSDefinedManual(ICAO Doc 10172)として2024年以降に発行される

Communications Navigation and Surveillance (ICNS) 2022,予定である。

April 2022.

Radio”,IEEE

Proceedings

of

the

Integrated[3] K. Morioka, S. Futatsumori, J. Kitaori, Y. Sumiya, N.
Yonemoto, A. Kohmura, “ENRI Technical Validation Report(ENRI TVALR)”, ICAO DCIWG PT-T/20, September 2022.
[4] K. Morioka, S. Futatsumori, J. Kitaori, Y. Sumiya, N.
Yonemoto, A. Kohmura, “Feedback from ENRI Technical
Validation”, ICAO DCIWG PT-T/20, September 2022.
[5]河村暁子，森岡 和行，米本 成人，“航空通信基盤の高度化に関する研究開発概要”， 航空局 ICAO CPDCIWG/5 対処方針検討会，2022 年 4 月[6]河村暁子，森岡 和行，米本 成人，“航空通信基盤の高度化に関する研究開発概要”， 航空局令和 4 年度第図６

1 回 CARATS_CNS 検討 WG（通信検討 SG・航法検討

日独共同での LDACS 相互運用性試験の様子

SG・監視 検討 SG・GNSS 検討アドホック・小型機検討
アドホック 同時開催），2022 年 6 月-71-

SWIM による協調的意思決定支援情報サービスの構築と評価に関する研究【重点研究】
担当領域
担 当 者

監視通信領域
○呂
金田

研究期間
1.

暁東，森岡
直樹，古賀

和行，ビクラマシンハ

ナヴィンダ

キトマル（航空交通管理領域），禎，平林 博子（航空交通管理領域）ブラウン

マーク（航空交通管理領域）

令和 3 年度～令和 7 年度

はじめにるためには，個々の航空機の飛行軌道に影響を与える航空

欧米では，SWIM（System Wide Information Management）

情報や気象情報などの運航に関する様々な情報を関係者により運航に係る様々な情報をシステムや関係者の間で間で共有するだけではなく，これらの情報の品質や継続利共有し，相互運用性と協調性の実現が進められている。ま用を保証し，制約条件に対して異なる航空交通管理システ

た国際民間航空機関(ICAO)では，FF-ICE（Flight and Flow

ム間で航空機の運航に合意した軌道の調整を行い，一貫性

for Information Collaborative Environment）の導入を推進し，のある軌道を実現できる広域SWIMサービスの構築が必

離陸前と離陸後の情報共有によりグローバルな協調的意要となる。

思決定を図り，空地統合SWIMを利用した軌道ベース運用

令和4年度は，空地統合SWIMによって開発された広域（TBO：Trajectory Based Operations）を目指している。こ

情報品質管理モデルを用いて，各航空機の4 次元軌道

れらを実現するためには，標準情報交換モデルを用いたメ（4DT：4-Dimensional Trajectory）に関連する飛行情報，

ッセージ交換による各種情報の共有だけではなく，運航の交通流情報，航空情報，監視情報，機上情報や気象情報を安全性に係わる情報の品質を保証する高度なSWIM情報

適切に抽出できるマルチサービス・コンテナモデルを開発

サービスも求められている。

した（図1）。このモデルに基づいて，以下の情報レイヤ
ーと機能レイヤーを連動させ，異なる運用レベルに対応で

2.

研究概要

きる広域SWIMサービス構築技術を提案した。情報レイヤ

本研究では，グローバルな協調的意思決定の実現に向ーは，SWIM通信サービス（CaaS：Communication as a

けて，異なる運用要件に適応できる広域SWIMサービス基Service）によりリアルタイムの情報更新と異なる運航関係

盤構築技術と情報の信頼性や運航の安全性を一貫して保者間での情報共用を実現できる。機能レイヤーは，現在の証する技術を提案し，実用化可能なサービスを用いた国際

4DTに影響を与える制約条件に対する適切な検証と評価

連携評価を行う。これにより，将来の軌道ベース運用におを行い，異なる航空交通管理システム間で軌道調整できる。

ける協調的意思決定を支援する技術の開発を目指す。本年

また，運用レベルが異なる飛行情報区においては，広度は5ヶ年計画の2年目であり，主に以下の研究開発や国際域SWIMサービスを構築するため，各航空交通管理サービ活動を行った。
・ス提供者（ASP：ATM Service Provider）が提供できるSWIM

異なる運用レベルに対応できる広域SWIMサービ

サービスの内容や取得方法などの情報についてサービス

ス構築技術の提案
・利用者から探索できることが必要となる。これを実現する

運航状況の変化に動的に対応できる協調的意思決ため，SWIMのサービス指向アーキテクチャコンセプトに

定支援ツールの開発
・3.

基づいてSWIMサービスの情報（Metadata）を管理するサ軌道ベース運用に向けた国際連携実験の実施

ービス（SMMS：SWIM Metadata Management Service）とSWIMサービスの情報を交換するサービス（SMXS：SWIM

研究成果

Metadata Exchange Service）を開発した（図2）。これらの3.1 広域SWIMサービス構築技術の提案
TBOの目的は，一つの飛行情報区および複数の飛行情サービスを利用して，SWIMサービスの登録や探索アクセ

報区における航空機の全飛行フェーズの軌道に対して異スポイントに係るENRI SWIM Registryを構築するとともなる運航関係者間で協調（空地軌道調整）し，軌道の一貫に，REST（Representational State Transfer） API（Application

性を確保するとともに最適な航空交通業務の提供及び運

Programming Interface）により異なるSWIMシステム間で航を実現することである。SWIMに基づいたTBOを実現す

SWIMサービスの情報を探索・共有できるサービス（SDS：

-72-

図1

図3

マルチサービス・コンテナの概念

図2

協調意思決定支援ツール

図4

ENRI SWIM Registry

多国軌道ベース運用実証実験時の画面

SWIM Discovery Service）を開発し，米国（FAA），韓国

ステムを開発し，引き続きFAAと共同で，カナダ，シン（KAC）との接続実験を実施した。今後は中国（ATMB）

ガポール，タイと連携して，多国連携によるMulti-Regionalとの接続実験を実施する予定である。これらの研究成果

TBO Demonstration（Phase 2A）実証実験を行い，有効性をICAO APAC SWIM Task Force（TF）に報告し，地域を評価した。本実証実験においては，共有された制約条

SWIMサービス導入の技術基準の策定，及び地域SWIMサ

件に基づいて空港の実際の容量と離着陸の需要のアンバービスに基づいた協調運用方式の検討が始まった。

ランスを調整できる交通流管理サービスを開発した。こ3.2 協調的意思決定支援ツールの開発のサービスを用いた滑走路閉鎖の航空情報（NOTAM
Message）により，着陸航空機を優先的に処理し，地上の正確で一貫性のある4DTに基づく交通流管理を実現す

航空機の離陸を延期できた（図3の左上）。また，離陸をるため，異なる運航関係者間の協調的意思決定が必要と延期するためのGDP（Ground Delay Program）により，空なる。特に，異常事態の発生に対して，交通流管理に関港の容量が更新され，影響を受ける航空機への制約条件

する各システムの容量変化や制約条件を共有するとともや更新された着陸時間を地上と機上の運航関係者システに，各航空機の状況に対して適切な軌道調整が必要とさム間で共有できること等の有効性を確認した（図3の右上れる。これを実現するため，開発したマルチサービス・と図4）。さらに，各航空機の4次元軌道情報に基づいて

コンテナモデルを用いて前述したリアルタイムの情報レ

着陸管理用の固定ポイント（Fix Point）の通過時刻を自動

イヤーと軌道情報を管理できる機能レイヤーを融合し，的に調整し，各空域利用者と共有して対応する協調的意

実際の需要と現在の容量のアンバランスを調整できる協思決定を実現できた（図3の右下と図4）。これらの実証

調的意思決定モデルと支援ツールを開発した（図3）。

実 験 に よ り ， TBO を 実 現 す る た め に 必 要 な Connected

3.3 国際連携実験の実施

Aircraftの概念を示し，交通流情報交換モデルを検証した。

令和4年度に提案したモデルと技術に基づいた実験シ

令和5年度においては，FAAと連携してBoeing社のEco

-73-

[5]

Demonstratorを用い，TBOに関する実際の飛行実証実験を

SWIM TF - SDS Implementation Coordination Meeting,

計画している。このような国際連携実験の取り組みは，

online, October 2022.

TBOの導入に向けて運用面と技術面の課題を明らかにで[6]

き る 。ま た ，ICAO ATMRPP （ ATM Requirements and

X.D. Lu, “Proposal of CRV based APAC Regional
SWIM Architecture,” Joint Meeting of CRV OG and

Performance Panel）によるTBO/FF-ICE Tabletop Exerciseを

SWIM TF, online, October 2022.

2023年6月にモントリオール本部で実施することが予定[7]されている。
4.

X.D. Lu, “The Development of ENRI SWIM Registry,”

X.D.

Lu,

N.

Kanada,N.

Wickramasinghe,

H.

Hirabayashi and M. Brown, “SWIM Based Trajectory
Coordination

まとめ

to

Achieve Strategic PlanningandCollaborative Decision Making,” IWAC 2022, October

本研究では，異なる運用要件に適応できる広域SWIM

2022.

サービス基盤構築技術と情報の信頼性や運航の安全性を[8]保証できるアシュアランス技術の提案，実用可能なサー

X.D. Lu, “ENRI Test System for Live Flight
Demonstration,” MR TBO Coordination Meeting, Tokyo,

ビスを用いた国際連携評価を行う。本年度は，広域情報

October 2022.

品質管理モデルを用いて異なる運用レベルに対応できる[9]

広域SWIMサービス構築技術を提案し，グローバルな協調

呂暁東，“SDECC向けSWIM概要説明および質問

回答表，”SDECC出前講座，2022年12月.

的意思決定を支援できるツールを開発した。また，これ[10] X.D. Lu, K. Moriok, T. Koga, J. Kitaori and Y. Sumiya,

らの技術を用いて軌道ベース運用に向けた国際連携実験“The Discussion of Air-Ground SWIM Integration toを実施し，TBOを実現するために必要なConnected Aircraft

Achieve 4D Trajectory Sharing and Negotiation throughの技術要件や交通流情報交換モデルの改善案をICAOのAn International Joint Demonstration,” 電子航法研究

関連パネルに提案する予定である。さらに，APAC（アジ所報告No.135，2022年12月.

ア太平洋）地域におけるSWIMの構築に適用できるアーキ[11] X.D. Lu, “Collaborative Validation for Interoperability

テクチャを提案し，ICAO関連Working Groupと連携してof SWIM Service Discovery,” ICAO IMP WG-G/10,

具体的な技術仕様を作成している。次年度は，運航の安Singapore, February 2023.

全性に係わる情報を保証できるサービスアシュアランス

[12] X.D. Lu, K. Morioka, N. Kanada and T. Koga, “4D技術を提案し，国際連携実験や飛行実証実験の実施によTrajectory Negotiation to Achieve Situational and

り提案技術を検証できる実験システムを開発する予定でOperational Awareness for Air Traffic Management,”

ある。

IEEE ISADS 2023, March 2023.
[13] N. Kanada and X.D. Lu, “Preliminary Feasibility Study

掲載文献

of Quantum Key Distribution for Future Air Traffic[1]

X.D. Lu, “SWIM-TI Interface Binding to Achieve

Management Systems,” IEEE ISADS 2023, March 2023.

Interoperability,” ICAO 6th Meeting of SWIM TF,[14] X.D. Lu, “Trajectory Based Operation for Air Traffic[2]

online, May 2022.

Management: From Concept To Application,” Invited

X.D. Lu, W. Zhu, S. Han and Y. Tian, “SWIM

Talk, IEEE ISADS 2023, March 2023.

DISCOVERY SERVICE (SDS) UPDATE AND NEXT[15] 呂STEPS,” ICAO 6th Meeting of SWIM TF, online, May
X.D. Lu, “Lessons Learned of TBO Demonstration andLive Flight Experiment,” FATS/30, online, May 2022.
[4]

呂

暁東，森岡

クラマシンハ
ブラウン

和行，金田
ナヴィンダ

直樹，古賀

幸子，
“MR TBO Lab Demoの報告,”

CARATS推進協議会，2023年3月.

2022.
[3]

暁東，福島

禎，ビ

キトマル，平林 博子，

マーク，“SWIMによる軌道ベース運用に関する実証実験,” 電子航法研究所研究発表会，2022年6月.

-74-高機能空中線を活用した監視技術高度化の研究【重点研究】

担当領域
担 当 者
研究期間

監視通信領域
○長縄

潤一，北折

潤，宮崎

裕己，古賀

禎

令和 3 年度～令和 5 年度

１．はじめに我が国では，二次監視レーダー(SSR)，広域マルチラテ
レーション(WAM)，放送型自動従属監視(ADS-B)といった
図 1 改修後の空中線素子

異種センサーを整備し，それらの航跡を統合する航空路マ
ルチセンサーシステムの整備を進めている。各センサーの長所を取り入れることができるが，各センサーが独立して

3000

400

改善前

整備され，冗長性の高い構成となっている。さらなる効率

改善後

2500
300

化と高性能化を両立するには，各センサーが持つ異なる送受信要件を集約できる高機能空中線が必要となる。

信号数

信号数

2000
200

1500
1000

100

500

２．研究の概要
0-3

本研究は高機能空中線の素子および指向性制御方式な

-2

-1

0

1

2

到来方向推定誤差 [deg]

らびに高機能空中線を活用した SSR・WAM・ADS-B 相当(a) デジタル方式の監視機能に必要な技術を開発する。また，高機能空中線

り，以下の内容を実施した。
空中線素子の改修・評価

指向性制御方式の開発・評価

監視機能の開発・評価



導入効果の検討



国際標準化活動012(b) アクティブ方式

理にて指向性制御と到来方向推定を適用した。指向性制御の評価として，指向性の変化と受信信号の強度の変化が一致していることを確認した。到来方向推定については，精度を誤差分布の形で評価した。その結果を図 2(a)に示す。
大部分の誤差は±2°の範囲に含まれ，適切な動作を確認した。標準偏差は 0.60°であった。この結果を昨年度の結果（0.92°）と比較すると，35%の誤差削減となった。な

空中線素子の改修・評価

お，現在の機械回転式の二次監視レーダ（SSR）は 0.06°

昨年度 6 素子構成であったところ今年度は 12 素子構成を要件としており，さらなる改善が望ましい。必要な改善に拡張した。図 1 には改修後の写真を示す。本素子は後述

点としては，信号処理の改良や地面反射の対策が考えられするように指向性制御方式と連接して評価実験を行った。
3.2-1

到来方向推定誤差 [deg]

実験では，在空機の信号を受信・蓄積し，実験後の後処

３．研究成果3.1

0-2

図 2 指向性制御方式の開発・評価の結果の導入効果を検討する。本年度は 3 ヶ年計画の 2 年目であ


3

指向性制御方式の開発・評価（デジタルビームフォーる。
3.3

ミング方式）

指向性制御方式の開発・評価（アクティブ方式）

アクティブ方式は送受信のための基本方式であり，航空

デジタルビームフォーミング方式（以下デジタル方式）は後述するアクティブフェーズドアレイ方式（以下，アク局が所有する実験用機材を活用した取り組みを進めた。昨年度の飛行実験により覆域と精度の向上が必要であるこ

ティブ方式）と併用して主に受信機能を向上させる位置づとが分かっていたため，本年度は性能向上に向けた技術的けである。受信機および制御 PC から成る実験システムをな選択肢の整理と効果の試算等を行った。具体的には以下用いて開発を進め，空中線素子と連接した評価実験を岩沼の通りである。

分室で実施した。

① 大型化
空中線を大型化することで利得やビーム幅（指向性の鋭-75-さ）が向上し，覆域と精度を改善できる。そこで，現在の差を使って検証する機能の開発・評価を進めた。開発・評SSR 要件を満たすために必要なサイズを試算した。まず，

価には当所実験システムや計算機シミュレーションを用実験結果等に基づき設計目標として 2.9 dB の利得改善，いた。評価では，直接法とマルチラテレーション（MLAT）

2.5°のビーム幅を設定した。目標を満たすように設計し法と呼ぶ 2 種類の計算ロジックについて不正な情報の検た結果，垂直方向は 3 段，水平方向は半径 4.75 m・素子数

知率を比較した。どちらも基本的には良好な検知率となっ

192（このうち 48 を選択利用）という結果を得た。

たが，優劣は受信局数（ここでは高機能空中線を含み𝑁𝑁と② 到来方向推定の改良する）に応じて変化した。𝑁𝑁 < 4では直接法が優れ，𝑁𝑁 = 4

では両者は実用的には同一の性能，𝑁𝑁 > 4では MLAT 法が現在の実験機材は振幅のみを用いる準モノパルスを使常に優れる結果となった。本成果は計算ロジックの選択基用しているが，これを振幅と位相を両方用いるモノパルスに変更することで精度を改善できる。位相を使うことで，準を明確に与える意味で有用性が高く， IEEE（米国電気ビーム中心から航空機が左右のどちらにずれているかを

電子学会）の論文誌に投稿して採録された。また，ADS-B

より正確に判断できるようになる。本効果を疑似的に評価検証に関するこれまでの成果をまとめ，航空以外への応用するための実験を行った。実験では，当所の実験用航空機も見据えた一般的な視点での解説記事を日本 AEM 学会誌

および在空機からの信号を受信・蓄積した。実験データにに寄稿した。

対して改善効果を仮定した処理を適用した。その結果，図3.62(b)に示す改善前後の誤差分布が得られた。本改善により誤差分布はより 0°に近づいた。標準偏差は 0.37°から導入効果の検討（測位機能）

測位精度を様々な条件下で評価することで導入効果を

0.28°となり，25.5%の誤差削減が得られた。

検討した。その結果，地上設備の配置と性能・導入効果の③ 受信局との連携関係を明らかにできた。まず，基線正面に航空機が存在す

高機能空中線が測定する距離や信号到来方向に加えて，る場合には精度が良好であり，高機能空中線の精度を改善

補助的な受信局と連携させることで信号到達時間差も測する効果が得られる。3.4 で述べた結果はその例となって定ができるようになる。これら情報を統合することで精度いる。また，従来の WAM は最低 4 局必要であるが，高機を向上できる。本機能は後述する監視機能の 1 つとして開能空中線を用いると最低 2 局でも動作するため，サイト数発を進めた。

の削減効果も見込まれる。一方で，航空機が正面に存在しない場合は性能が悪化するが，高機能空中線と受信局の離3.4隔距離を広くすれば良いことが分かった。

監視機能の開発・評価（測位機能）

高機能空中線と受信局が測定する距離・信号到来方向・
3.7

信号到達時間差を用いて測位する機能を計算機シミュレ

導入効果の検討（ADS-B 検証機能）ーションや理論的な分析により開発・評価した。計算機シ

既存の誤り検出の手順が不正な ADS-B 位置情報への対

ミュレーションの結果例として，高機能空中線と受信局を策としても活用できることを見出した。緯度・経度を格納結ぶ基線の距離 20 km，到来方向精度 1°，信号到達時間

する CPR (Compact Position Reporting)という信号形式にお差精度√2×20 nsec，航空機位置が基線正面のとき，水平位

いては CPR Reasonableness Test と呼ばれる誤り検出手順が置精度が WAM の要件である 350 m を満たした。また，こ定義されている。おおまかな原理としては，過去の信号・の結果を到来方向精度に換算したところ 0.024°となり，位置情報を使うことで，現在の信号・位置情報の妥当性をSSR の要件も満たすことができた。すなわち，高機能空中線と受信局を連携させることで，高機能空中線の精度を改善する効果を確認できた。
さらに測位機能に関わる理論的な成果を和文論文誌（電子情報通信学会）に投稿し 2 件採録された。内容は初期位置と呼ばれるパラメータについて測位の成功条件を分析したものである。
3.5

監視機能の開発・評価（ADS-B 検証機能）

図3

ADS-B の位置情報を距離・信号到来方向・信号到達時間-76-

CPR の誤り手順活用による不正な情報の検知

検証するものである。本手順の有効性を確認したシミュレ

SMGCS Manual,” ICAO SP ASWG/15, SP4-ASWG15-

ーションの一例を図 3 に示す。ここでは正当な位置情報

WP/11, April 2022.
[5]（青色）に途中から不正な位置情報（赤色）を混入していENRI, Japan, “Positive Effect of CPR Reasonableness

るが，本手順により不正な情報を不正だと判定することがTest on ADS-B Security,” ICAO APAC SURICG/7,

できた。

SURICG/7-WP/11, May 2022.
[6]

3.8

H. Miyazaki, “Surveillance Material in Doc 9830 ASMGCS Manual,” ICAO, SP ASWG TSG/15, ASWG

国際標準化活動

本研究では ICAO 監視パネル（SP）やアジア太平洋地

TSG WP15-10, June 2022.
[7]

域の監視関連会議に継続して参画している。監視パネル関Japan/ENRI, “Research on ADS-B Position Verification,”
ICAO APAC CNS SG/26, CNS SG/26-IP/14, Sept 2022.

連会議では，技術マニュアルの改訂作業が進められており[8]（先進型地上走行誘導管制システムに関するマニュアル:

H. Miyazaki, “Surveillance Material in Doc9830 A-

Doc 9830），当所からは改訂内容を提案する WP を発表し

SMGCS Manual,” ICAO SP ASWG/16, SP-ASWG16-

た。また，アクティブ方式に関する研究状況を IP で報告

WP/12, Oct. 2022.
[9]した。アジア太平洋地域では，通信・航法・監視サブグル

H. Miyazaki, “Surveillance Material in Doc 9830 A-ープ会議（CNS SG），監視実施調整会議（SURICG），航空

SMGCS Manual,” ICAO SP ASWG TSG/16, ASWG

機動態情報ダウンリンク（DAPs）会議に参加した。監視実

TSG-WP16-13, Jan. 2023.

施調整会議では CPR の活用による ADS-B 検証の効果を[10] J. Naganawa, “Research Progress on Active Phased Array

報告し，アジア太平洋地域における ADS-B 実装・運用ガ

Antenna,” ICAO SP ASWG/17, SP-ASWG17-IP/06, Mar.

イダンス文書（AIGD）に推奨される対策の一つとして追2023.
[11] H. Miyazaki, “Surveillance Material in Doc 9830 A-記された。通信・航法・監視サブグループ会議では，ADSB 検証に関するこれまでの成果をまとめ IP で報告した。

SMGCS Manual,” ICAO SP ASWG/17, SP-ASWG17WP/27, June 2022.
[12] 長縄，宮崎，“複数 TDOA を用いた航空機 ADS-B 位

４．おわりに置検証に関する理論検討, ”信学技報, vol. 122, no. 41,

航空路監視用の高機能空中線に向けて，空中線素子，指SANE2022-6, pp. 27-32, 2022 年 5 月.

向性制御方式，監視機能の開発・評価を進めた。精度を改[13] J. Naganawa, “Research Activity on ADS-B Security,”

善できたが，現在のシステムと比較するとさらなる改善が

FATS WG/30, May 2022.

望ましいため，今後改修に取り組む予定である。また，導[14] 長縄，宮崎，田嶋，古賀，北折，“ADS-B 位置検証の入効果分析を継続する。

補強技術，” 令和 4 年度（第 22 回） 電子航法研究
謝辞

所 研究発表会

ポスターセッション，
2022 年 6 月．

実験装置の設置，評価機材の使用等，本研究にご協力を[15] 長縄，宮崎，北折，古賀，田嶋，“航空機監視信号の頂いている国土交通省の関係各位に感謝の意を表します。

到来角推定に関する初期的実験，”信学技報, vol. 122,
no. 136, SANE2022-29, pp. 38-43, 2022 年 7 月.
[16] 長縄，“ADS-B に関する研究について―脆弱性対策

掲載文献
[1]

[2]

小菅，古賀，長縄，呂，宮崎(2022 年 4 月),“Taylor 級―，” 出前講座，2022 年 7 月．

数推定法による TOA 測位における収束条件,”電子[17] 長縄，宮崎，田嶋，古賀，北折，“ADS-B 位置検証技

情報通信学会論文誌 B, vol.J105-B, no.4, pp.433-445．

術に関する研究，” 第 60 回飛行機シンポジウム，

小菅，古賀，長縄，宮崎(2023 年 1 月) “Taylor 級数

2022 年 10 月．

推定法による TSOA 測位における初期値,” 電子情[3][18] 長縄，宮崎，古賀，北折，田嶋，“航空機二次監視に

報通信学会論文誌 B，vol.J106-B, no.01, pp.27-36．

向けたアレーアンテナ実験システムの基礎評価と性J. Naganawa and H. Miyazaki (2022), “Comparison of

能 向 上 の 検 討 , ” 信 学 技 報 , vol. 122, no. 248,

ADS-B Verification Methods: Direct TDOA and MLAT,”SANE2022-59, pp. 49-54, 2022 年 11 月.

in IEEE Access, vol. 10, pp. 97276-97288.
[4]

H. Miyazaki, “Surveillance Material in Doc 9830 A-77-[19] 長縄，宮崎，田嶋，古賀，北折，“無線信号特徴量を使った航空機位置情報（ADS-B）の検証,” 日本
AEM 学会誌，vol. 31, no. 1, pp. 25-29, 2023 年 3 月．

-78-

デジタル技術によるタワーシステム高度化に関する研究【重点研究】

担当領域
担 当 者
研究期間

監視通信領域○井上諭，角張 泰之，ブラウン マーク（航空交通管理領域），古賀 禎，米本 成人

令和 3 年度～令和 6 年度

技術革新に貢献していく必要がある。

１． はじめにカメラからの映像や監視センサ等のデジタル技術を用

２． 研究の概要と活動いることで空港におけるタワー管制システムは新しく変
わりつつある。この空港の新しいタワー管制システムは

本研究開発では，管制塔と同様の視界を再現するシステ「リモートタワー(RT)」や「デジタルタワー」（以下，リモムに加え，監視センサ情報を統合し，オペレータの業務をート・デジタルタワーを「RDT」と記す。）と呼ばれる。

主に視覚的に支援する機能に組み込むことで安全性の向RDT システムは，空港の状況を把握するためにカメラか

上や，効率的な運用が可能なシステム等の開発を目指し研らの映像情報や監視センサから位置情報を取得し，従来の究を進めている。

管制塔とは別の場所に設置された管制室に情報が伝送さ本年度は 4 か年計画の 2 年目であり，RDT システムのれ，ディスプレイや業務用システムに表示や情報提供がな

実用化を目指し，映像及び監視センサ，システム設計に関されることで，従来の管制塔と同様の管制業務を行うもの

連した以下に示す内容の研究に取り組んだ。

となっている（図 1）。

・AI を用いた映像支援技術の開発および評価
・映像センサにおける座標変換（角座標-３次元座標）時のキャリブレーション精度の見直し
・映像表示時のブロックノイズ調査および対策
・松本空港での監視センサ（MiniMLAT）の性能評価
・仙台空港での MLAT4 チャンネル方式の映像合成評価
・管制卓 HMI のユーザ評価

図1

・国際標準化活動（EUROCAE WG-100）

RDT システムの概要

この RDT の技術開発は世界的に実用化の段階に来てお３．研究成果3.1

り，日本においても奄美空港をリモートレディオ空港とし

AI を用いた映像支援技術の開発および評価て運用を開始している。これからの RDT システムの技術

PTZ カメラの自動追尾の精度改善に向け，AI による画動向や運用展開の方向性は安全性の向上や業務の効率化

像認識を用いた障害物判定の試行と追尾性能向上への効を目指しており，映像や監視センサからのデジタル情報を果の検証を実施し，カメラ追尾のふらつき防止に一定の効さらに活用した業務支援機能の拡充，およびシステム機能果を得た。画像認識による PTZ のふらつきの原因は複数の高度化によって実現できる新たなタワー運用スタイル

あるが，一つは画像認識の判定範囲が変化することで起きの研究・開発の取り組みが行われている。また，それらにる。画像認識は映像データから得られる各フレーム画像を関連する技術は欧州の航空交通管理に関する技術基準，規用いるが，映像のコントラストや背景等の画像情報の変化

格検討に関係する機関を中心に議論もされている。当所でによって，ターゲットの判定範囲が一定ではなく変化しては先行研究として，日本型の RT システムの基本コンセプ

しまう。これらを急激に変化させないようにすることで，ト構築を目指した研究を昨年度まで日本で唯一実施して安定化を図る。また，いわゆる単純な画像認識は，画像内

おり，上記にある業務支援機能のための基礎技術の研究開に航空機が複数いた場合にはターゲットとなる航空機が発にも着目したシステム構築に取り組んできた。これまで

どれかということは判別できないため，自動追尾をするたの技術基盤や研究プラットフォームを活かすことで，必要めにはターゲットを継続して判別するための AI の仕組みとされている運用支援のための拡張機能や技術の導入にを組合わせる必要がある。航空機の姿勢や方向によって，向けた開発及び評価に取り組み，日本のタワーシステムの航空機と判定される認識の確度は変化するため，追いかけ

-79-

改善後

チルト誤差（度）

チルト誤差（度）改善前

パン方向（度）

パン方向（度）

図2

キャリブレーション手法の違いによる上空点の方位ごとのチルト誤差の比較ていた航空機が障害物に隠れてしまうような場合には，別とで問題を解消できた。今後の運用システム導入時にも効の航空機を追いかけてしまうことが起きる。今回の検討で果があると考えられる。

は，AI の画像認識を活用し，追いかけていた航空機を見
3.4

失ったことを判定させることで，履歴からの移動予測に切松本空港での監視センサ（MiniMLAT）の性能評価

り替える仕組みを構築，導入し，安定化を検討した。一方

航空局の協力のもと，松本空港において Mini MLAT（小で，交錯の状況やターゲットが複数いる場合などはケース

規模マルチラテレーション）システムの設置調整を完了し，バイケースであるため，AI の学習モデルをすることなど

初期データの取得と性能評価のため，データ取得を開始しと併せて予測処理など更なる精度向上の対策を検討し実た。初期評価は ARP(飛行場標点)中心の 25NM 以内，およ装を試みており，これらについては評価を継続している。

び ARP 位置を Z=0m とした時の高さ Z=6096m 以下の信号

また，そのための AI 学習環境の整備を完了し，学習用デを抽出した。
上記条件に合致する全ての ADS-B 信号に対応するータの取得を開始した。

MLAT 測位位置を後処理計算した。ユニークな航跡は 3043.2個得られ，そのうち 46 個が Matsumoto Information Zone に

映像センサにおける座標変換時のキャリブレーショ

関連する航跡（図 3）であり，残りは上空通過の航空機とン精度の見直し
3 次元座標をシステム座標に変換する新たなキャリブなる。

レーション手法について検証を実施した。その結果，PTZ
カメラの基準座標の誤差を修正することができ，上空の座標のズレにおける補正精度が向上した。さらに，上空デー
タを用いた評価，検証により，キャリブレーションは地上データのみで行っても，上空位置の推定値誤差の精度に問題が無いことを確認でき，運用機材整備時に向けたキャリ
ブレーション方法を確立できた。図 2 はキャリブレーショ
ン精度の改善を比較している。
3.3

映像表示時のブロックノイズ調査および対策

発生の頻度は低いが，表示される映像に発生していたブロックノイズについて解析を進めたところ，「動画伝送方式に起因する 1/100 単位でのデータオーバーフローによる
パケットロス」であることを特定した。この課題を解決する手法として，新たなエンコード方式を検討し，データの図3

バッティングを順序良くシフトさせる処理を追加するこ-80-

Matsumoto Radio 関連の航跡（46 航跡）

また，この取得データを元に推定性能を算出し，99%信
頼性値で 300～1000m 程度，95%信頼性値で 100～600m 程度の精度が推定される結果を得た（表 1）。
表1

位置精度の評価
位置精度 [m]Matsumoto Radio関連航跡

上空通過を含んだ全航跡

レンジ
[NM]

99%信頼性値

95%信頼性値

99%信頼性値

95%信頼性値

0～5

283.7

108.2

343.2

125.2

5～10

496.8

230.6

544.8

237.3

10～15

782.1

276.4

549.9

322.6

15～20

688.5

412.7

764.8

425.0

20～25

718.1

439.0

967.9

547.9

図4

HMI のユーザ評価実験の様子

初期データの評価では，想定に沿った性能の確認ができた部分と共に，信頼性や精度に関する課題の把握もでき，

４．おわりに性能向上に向けた検討課題が得られた。無線局開局後には，

本研究では RDT の実用化に向けて，今まで開発してき運用を想定した長期の継続的なデータ取得と評価検証をたシステムの性能向上及び，今後新たにシステムに必要と本格的に進める。

なる AI を活用した映像関連技術や小型監視センサ技術，
またシステムとしての安全にも関係する機能の使いやす3.5

仙台空港での MLAT 4 チャンネル方式の映像合成評

さ，操作性も含めたシステム設計に人間工学的な視点を導入した研究開発を実施してきた。評価で得られた結果や課価
仙台空港における MLAT を部分的に利用し，Mini MLAT

題は，さらなる機能や性能向上，システムとしての高機能（MLAT4 局）の環境下で映像情報へのデータ統合とトラ化や国際標準化活動に繋げるべく研究を引き続き実施しッキングの評価を実施し，監視センサの映像補助としてのていく予定である。

効果について検証を実施した。離陸時における監視センサ
情報の高度方向の追従性には課題があることが分かって

掲載文献

おり，今後，対策の検討を進める。

[1] Inoue.S, Brown, M. & Kakubari, Y., Integration of(Surveillance) Multilateration Sensor Data into a Remote Tower

3.6

System., Virtual and Remote Control Tower. Springer, DOI :管制卓 HMI のユーザ評価

RDT の運用に必要な管制卓の HMI(ヒューマンマシンイ

10.1007/978-3-030-93650-1 , ISBN: 978-3-030-93649-5 (2022)

ンターフェース)コンセプトの設計に取り組み，航空管制[2] Inoue. S.& Brown, M., Remotely-Operated AFIS in Japan.,

業務経験者や航空局管制課の協力等を得て，ユーザ評価を

Virtual and Remote Control Tower., Springer, 10.1007/978-3-

実施した（図 4）。これは将来に向けた支援機能のコンセ

030-93650-1, ISBN: 978-3-030-93649-5 (2022)

プトや HMI の設計のコンセプトについてユーザの視点か[3] 井上ら評価を実施し，システムの設計内容がユーザにとって期

術・自動運転技術が担う近い将来の交通安全」，日本機械

待した効果があるか等確認，評価するもので，RDT とし

学会誌 2022 年 4 月号（2022）（発行済）て今後必要となる HMI 設計の要件を精査することができ[4] 井上

諭，角張

た。

航空無線

114 号（冬期）（2022）[5] 井上諭，ブラウン

3.7

国際標準化活動

諭，飛行場管制システムのデジタル化，
「IT 技

泰之，
「管制塔のデジタル化に向けて」

マーク「知識処理によるリモー

ト・デジタルタワー用物体検知性能の改善」，電子情報通

RDT の技術に関連する国際標準化は EUROCAE WG-

信学会総合大会（2023）

100 で行われており， MASPS ED-240B(Non-Optical Sensorの最低性能基準に関する技術要件)の策定にエディタ及びコアチームとして継続的に参加し，議論やドキュメント作成に対する貢献を続けている。2023 年下期にはこの ED240B のドキュメントがリリースされる予定である。

-81-

空港用マルチ監視技術活用に関する研究【重点研究】

担当領域
担 当 者
研究期間

監視通信領域
○本田

純一，松永

圭左，角張

泰之，大津山卓哉（航空交通管理領域）

令和 4 年度～令和 7 年度

１．はじめに通信や航法といった技術同様に，近年では監視技術の導②.

監視装置の改修，データ収集

③.

動向調査

入についても性能要件を絡めた議論が行われている。しかし，航空路の一部を除いて監視に係る性能要件は未定のと

３．研究成果ころも多く，測定方法も含めて課題が残されている。航空

3.1 評価手法の開発（主に監視データの解析）

機監視に利用される監視システムは，主に一次監視レーダ

導入する監視システムが監視性能に合致するかどうか

系（PSR, ASDE）と二次監視レーダ系（SSR, MLAT/WAM,を判断するための監視性能評価手法の開発に先立ち，既存

ADS-B）に大分され，利用環境に応じて異なる性能を持っ監視システムの性能評価を実施した。令和 4 年度は協調監

た監視システムを組み合わせるマルチ監視の形態となる。

視システムである放送型自動位置情報伝送・監視機能

監視システムを導入する時には，運用要件を満足する必要（ADS-B: Automatic Dependent Surveillance - Broadcast）及があり，それを満足する監視性能の要件を監視性能要件とびマルチラテレーション（MLAT: Multilateration）を主な評呼ぶ。監視において，特に空港面及び空港近傍（「空港用」

価対象としてデータ解析を行った。

と称す）では，航空路と比べて高い位置精度が必要であり，

3.1.1 ADS-B の性能評価結果

また航空機以外の移動体も含めた位置情報を提供しなけ

ADS-B がトランスポンダから送信する位置情報は，全ればならない。しかし，個々の監視システムであっても複地球航法衛星システム（GNSS: Global Navigation Satellite

数センサを組み合わせたマルチ監視システムであっても，

System）を使った自機位置の測位結果に基づいている。つ

監視性能要件に合致したシステムであるかを判断するた

まり，衛星や GNSS 受信機のシャットダウンや不具合の発めの適切な評価方法が存在しない。そのため，運用者の要

生，建物等による衛星からの信号の遮蔽やマルチパスによ求を満足できる適切な監視システムの導入に寄与できる

る信号歪が生じると測位精度が低下し，その結果がそのま

監視性能評価手法の開発が必要である。一方，既存監視シ

ま ADS-B の性能低下につながる。ADS-B の位置精度は，ステムだけでは検出されない移動体が存在する。そのため，単純に位置情報だけを受信するだけでは精度を判断する

評価手法を開発するにしても，未検出の移動体を検出することができないが，ADS-B のメッセージの中には信頼指監視システムの開発・提案も重要である。具体例としては

標に関連した値が埋め込まれてあり，その数値を解析する「モード A/C トランスポンダのみを搭載した航空機に対ことで現状の ADS-B の性能指数を把握することができる。

する MLAT 監視」，「建物等による信号の遮蔽やマルチパ

特に位置情報に関連した指標としては，インテグリティをスによる ADS-B の性能低下」，「車両等のトランスポンダ

示す NIC（Navigation Integrity Category）と航法精度を示すに依存しない独立非協調監視システム（INCS）技術に基づ

NACp（Navigation Accuracy Category - position）を得ることいた監視システム」等について，監視システムの開発課題ができる。令和 4 年度は次節で示す ADS-B データ解析装が残されている。

置の改修を実施し，全運航フェーズによる NIC と NACp

本研究は，空港用マルチ監視技術に関して監視性能評価の統計量を算出した。その上で，米国同様のエリアを限定手法の開発を行うことを目的とし，当該手法の開発に係るしない性能評価以外に，地上のみを抽出した性能評価を実

既存監視システムの性能評価及び監視システムの開発を施し，障害物の多い地上の位置精度の特徴について初期解行う。

析を行った[10]。
図 1 に 2017 年から 2022 年までの NIC および NACp の値ごとのメッセージ数を解析した結果を示す。毎年 1 月の

２．研究の概要
本研究は 4 か年度の計画で，令和 4 年度は下記を実施し1 ヶ月にわたり，仙台空港で受信したメッセージの総数にた。
①.

対して，NIC，NACp の値ごとに集計した結果を示す。なお，NIC も NACp も数値が大きいほど高いインテグリテ

評価手法の開発（主に監視データの解析）-82-ィや航法精度であることを示す。欧米では運用上の最新版

た結果を示す。Rx1 であれば，いずれの結果もほとんど同である Ver.2 の ADS-B が搭載義務化されており，例えばじ航跡を示しているため，Rx1 は測位計算上，全領域におNIC であれば運用に関して NIC≧7 を性能要件とすること

いて効果的に働いていることが分かる。Rx2 については，が定義されている。仙台空港で受信した NIC 値のデータ

空港北東部において赤丸しか表示されていないことから，解析の結果，全体（AP+SP）として NIC=8 が 95%以上をこのエリアの測位計算には Rx2 が寄与できていないこと占めている。性能が低い NIC<7 は 0.05%未満であり，を示している。Rx6 と Rx7 も同様の考え方となるが，Rx6

99.95%以上が性能要件を満足していることが分かった。次は全方位に対して遠方の信号が得られておらず，空港に近に，空港面のデータ（SP）を確認したところ，全体（AP+SP）

い領域でしか測位計算に利用されていないことが判明しに対して NIC<7 が高く，ややインテグリティ値が劣るこた。このように測位計算に有利不利な場所については，航とが判明した。よって，空港面だけで考えると，統計的に

空機からの信号の遮蔽やマルチパスによる信号歪が考えは ADS-B の性能がやや低下するということが分かった。

られる。今後，追加解析を行い，測位計算に及ぼす影響に

NACp 全体としては，NACp=9 が約 80%を占めていた。性ついて信号受信の観点を考慮して明らかにしていく予定

能要件に合致した NACp≧8 で見ると 99.9%以上となるこである。飛来する信号と測位計算の関係性については，世とも分かった。一方，NACp の空港面については，NACp<8

界的にも新たな観点からの評価方法であると考える。

についてはほぼ 0 となっており，大きな誤差低下は見られなかった。しかし，NACp=9 の割合が全体に対して低い一方，NACp=10 の割合が高くなっている。

図 2 OCTPASS 受信ステーションの配置（仙台空港）(a) NIC(b) NACp

図 1 NIC および NACp の値ごとのメッセージ数の割合
3.1.2 MLAT の性能評価結果
MLAT の性能評価については，電子航法研究所が提案し(a) Rx1(b) Rx2における航空機の測位計算結果と各受信ステーションの(c) Rx6(b) Rx7

信号受信状況との関係性の解析を進めた。図 3 に Rx1, 2,

図 3 測位計算結果と信号受信状況の比較

た光ファイバ接続型受動監視システム（OCTPASS）の開発・評価に並行して実施された経緯がある。しかし，これまでに信号の受信状況や受信機配置については詳細な検証は行われていないことから，本研究では信号受信状況と測位結果の関係性という観点から初期解析を行った [7]。
性能評価は，過去の研究において仙台空港に展開された
OCTPASS を活用した。図 2 に仙台空港内に展開された 8
つの受信ステーション（Rx）の位置関係を示す。この配置

6, 7 の 4 つの解析結例を示す。
図中の赤丸
（〇）
は OCTPASSにより測位計算して得られた航空機の位置を示し，青三角

3.2 監視装置の改修，データ収集（△）は測位計算のうち該当の Rx を利用して測位計算し3.2.1 ADS-B データ解析ツールの改修-83-

前章で示した ADS-B の性能評価を実施するにあたり，ることが分かった[8]。

先行研究で開発した ADS-B のデータ解析装置の改修を実3.3 動向調査

施した。NIC 及び NACp を算出できるように位置性能指ICAO 監視パネルにおける航空機監視作業部会に参加し，数算出プログラムを改良し，ADS-B バージョン種別の解
析や地上を含む性能指数の解析を行えるようになった。図

監視の動向調査を実施した。ADS-B Ver.3 等の文書改訂に

4 は改良後のデータ解析装置を用いて ADS-B のバージョ

ついては一段落しており，信号環境に関する議論が多くなン種別の利用状況を示した結果である。図中の左縦軸は航っている。当該会議では，国内の監視信号環境やモード

空機数を棒グラフで示し，右縦軸は ADS-B バージョン種A/C 対応 MLAT 及び日本の ADS-B の性能評価結果につい別の搭載率を折れ線で示す。運用上の最新版である Ver.2て成果公表を行い，電子航法研究所の研究成果について情の搭載率が 2020 年を境に増加していることが分かった。

報提供を行った[1][3][4][5][11][13][14]。ADS-B の性能評価

2022 年時点では，ADS-B を搭載する航空機のうち，約 72%については，今後，国際的な情報交換を進めることとなっが Ver.2 であった。

た。

４．まとめ
令和 4 年度は，既存監視システムの性能評価を実施した。特に ADS-B については国内の Ver.種別の搭載動向が分かり，また性能指数の解析から地上でやや精度が低下していることが分かったことは大きな成果であった。MLATについては，信号受信状況と測位結果の関係性として初期解析を実施した。これらの評価について次年度以降も継続
して，性能低下の要因等についてデータ解析を実施予定である。また，監視システムおよび評価ツールの開発・改修についても継続し，新たな監視システムや評価機材に関して提案できるよう研究を行う予定である。

図 4 ADS-B バージョンごとの航空機数の割合
3.2.2 モード A/C 対応 MLAT への機能改修

参考文献
[1]

国内ではモード A/C のみを送信するトランスポンダを

T. Otsuyama, J. Honda, M. Oka, and H. Miyazaki,

搭載した航空機が多数残っているにも関わらず，MLAT に“Analysis of the 1030-1090 MHz Signal Environment in

よる監視は実現していない。安全運航の観点からモード

Japan,” ICAO SP ASWG TSG WP15-04, Virtual, June

A/C 機に対しても測位することが求められているものの，

2022.
[2]

特にモード A/C の場合は同じスコーク（ファミリービー

本田純一，松永 圭左，“ADS-B の位置性能指数のコン機と称す）を出すこともあり航空機の分離が難しい問

初期評価，”第 60 回飛行機シンポジウム，3A08，Oct.

題が残っている。本研究ではモード A/C 機の検出・分離の

2022.
[3]

観点から，OCTPASS を利用した機能改修を実施した。改T. Otsuyama, J. Honda, M. Oka, and H. Miyazaki,

修初年度となる令和 4 年度は，ファミリービーコン機の分“Analysis of the 1030-1090 MHz Signal Environment in

離まではできるものの，同じスコークの場合にトラック認Japan,” ICAO SP-ASWG16-WP/06, Montreal/Virtual,

識分別ができないため，管理テーブルの開発に着手した。

Oct. 2022.
[4]

現在動作確認を進めているところである。

J. Honda and Y. Kakubari, “Multilateration for Mode A/C
using Radio-over-Fiber,” ICAO SP-ASWG16-WP/21,

3.2.3 その他

Montreal/Virtual, Oct. 2022.

INCS による移動体検出技術に関して，既存 PSR の信号[5]及び地上ディジタル放送波を用いたマルチスタティック

K. Matsunaga and J. Honda, “Introduction of Former

レーダについて，データ収集を行うための実験機材の展開

Research of DAPs Validation,” ICAO SP-ASWG16-IP/06,を行った。地上ディジタル放送波については，共同研究をMontreal/Virtual, Oct. 2022.
[6]

通して，福岡で試験を実施し，船舶への検出にも有効であ

-84-

J.

Honda,

K.

Matsunaga, Y.

Kakubari,

and T.

Otsuyama,“Preliminary

AnalysisofPerformance

Variation for ADS-B Position,” Proc. Int. Conf. on
Broadband and Wireless Computing, Comm. andApplications (BWCCA), pp.312-322, Virtual, Oct. 2022.
[7]

J.

Honda,Y.

Kakubari,

T.

Otsuyama,

andK.

Matsunaga,“Preliminary Study on Receiving Status at
MLAT Station and Estimated Aircraft Position,” Proc. Int.
Symp. on Antennas and Propagation (ISAP), pp.377-378,
Sydney/Virtual, Nov. 2022.
[8]

松尾

和馬，本田

純一，池田 誠，大津山

卓哉，“福岡地域における地上ディジタル放送波による船舶 検 出 の 実 験 結 果 ，” 映 情 学 技 報 ， vol.47, no.2,
BCT2023-8, pp.27-30, Jan. 2023.
[9]

大津山

卓哉，本田

純一，
“航空監視信号環境と航空交通流 に関 する一 検討，” 信学技 報，vol.122,
no.346, SANE2022-88, pp.1-5, Jan. 2023.
[10] 松永圭左，本田 純一，
“ADS-B の位置性能指数の

実 デ ー タ 解 析 ，” 信 学 技 報 ， vol.122, no.346,
SANE2023-89, pp.6-11, Jan. 2023.
[11] T. Otsuyama, J. Honda, and H. Miyazaki, “Analysis of the1030-1090 MHz Signal Environment in Japan,” ICAO SPASWG-TSG WP16-09, Fort Lauderdale/Virtual, Jan.-Feb.
2023.
[12] 本田純一，米本

成人，“航空用電波施設に及ぼす

風力発電設備の電波散乱に関する影響評価，”日本エ
ネルギー学会誌，Vol.46，No.4，pp.587-593，Feb. 2023.
[13] T. Otsuyama, J. Honda, and H. Miyazaki, “Analysis of the1030-1090 MHz Signal Environment in Japan,” ICAO SPASWG17-WP/20, Singapore/Virtual, March 2023.
[14] K. Matsunaga and J. Honda, “Preliminary Analysis of
ADS-B Positional Performance in Japan,” ICAO SPASWG17-IP/05, Singapore/Virtual, March 2023.

-85-

固定翼無人機による海上・沿岸の自動監視観測に関する技術開発【指定研究，MPAT 分野横断的研究】

担当領域

監視通信領域

担 当 者 ○古賀 禎，虎谷 大地(航空交通管理領域)
研究期間

令和 4 年度～令和 6 年度

１．はじめに島国である我が国は広大な海域や沿岸域を有しており，
これらの領域には多くの施設や設備が存在する。洋上風力発電などがその一例としてあげられ，これらを安定的に運用するためには，稼働状況や周辺状況などを監視・観測することが重要となる。
近年，監視や物流など様々な分野で無人機の利用が進図1んでいる。無人機を利用することで，広い領域をリアル
タイムで監視・観測することが可能になる。

研究開発の概要イメージ

2.2 空域協調技術

しかしながら，現在の無人機の運航は主として目視内

将来における無人機の完全自動運航状況下においては，におけるマニュアル運航（部分自動運航）であるため，無人機と有人機が空域を共用することが予想され，安全運航範囲が目視内に限られるほか，運航のために人によで効率的な航空交通の実現には空域を協調的に利用するる監視が必要となる。将来における大規模・広範囲の安技術が必要となる。空域協調技術では，当所が有する低全で効率的な無人機の運航のためには，目視外で人を介

高度空域を監視可能な有人機監視システム[2][3]と無人さない完全な自動運航が必要となる。これを実現するた機の動態管理システムを連接して自動運航支援する統合

めには無人機を自動運航する技術とともに，無人機の動システムや関連技術の開発を目指す。

態を常時管理する技術，有人機との協調的な空域利用および周辺状況に適応した運航技術が必要となる。

３．研究成果初年度の令和 4 年度は，動態管理技術として無人機の

２．研究の概要

管理システムの基本機能の開発および評価実験を実施し本研究では，自動運航を実現するため，無人機の動態た。また，空域協調技術として無人機と有人機の接近時を常時管理する技術（動態管理技術），有人機との協調

における回避方式の検討を行った。

的な空域利用および周辺状況に適応した運航技術（空域3.1 基本機能の開発

協調技術）の開発を 3 ヶ年計画で進める。図 1 に研究開

管理システムの基本機能として，Bluetooth RID 受信部

発の概要イメージを示す。

の開発を行った。Bluetooth は伝送距離が短く，広い範囲

2.1 動態管理技術

をどのようにカバーするかが課題となる。RID 規定では

無人機の動態を管理するためには，その位置と識別

Bluetooth Low Energy (BLE) 5 Long Range（coded phy S=8）（ID）情報が必要となる。2022 年 6 月より無人機へのリ
モート ID(RID)搭載が義務化[1]された。動態管理技術では RID を用いた管理システムの開発を目指す。規定[1]では RID の通信媒体として Bluetooth，WiFi を利用が定めれている。そのほかに，携帯電話網などの利用などが検討されている。本研究開発では，まずは，搭載が進んでいる Bluetooth による RID を搭載した無人機の動態管理システムを開発し，その後，WiFi や携帯電話網などによる RID 管理機能をシステムに追加する計画である。

図2

-86-

BLE による動態管理システムの構成った。ここでは ACAS-X などで利用されている MDP（Markov Decision Process）による回避方式を適用した[4][5]。有人機監視システムによる有人機の位置情報を無人機に配信するシミュレーションを実施した。無人機が有人機を安全に回避できることを確認した。

４．まとめ
本研究では無人機の完全自動運航を支援するため，無人機の動態管理技術と無人機と有人機の空域協調技術の開発を進めている。
令和 4 年度は，動態管理技術として無人機の管理シス
テムの基本機能の開発および評価実験を実施した。また，

図 3 基本評価実験による地上局の配置

空域協調技術として無人機と有人機の接近時における回および RID 航跡

避方式の検討を行った。

を採用している。LongRange は伝送速度が 125kbps と標

令和 5 年度は，動態情報管理システムの機能向上，有準の 1/8 の速度となる一方，誤り訂正能力の強化等より

人機監視システムとの連接などを行う予定である。

標準の約 4 倍の距離伝送を可能としている。

福島 RTF を中核としたエリアに実験システムを展開

RID 受 信 部 の ハ ー ド ウ ェ ア に は BLE 評 価 ボ ー ド

し，無人機を用いた実環境下における評価実験を行うこ(Nordic nRF52840-DK)を使用し，ボードを駆動するファとで，洋上風力発電施設等の自動監視の実現に資する実ームウェアを実装した。本ボードは外付けアンテナを取用性の高い技術の確立を目指す。さらに，海岸・沿岸域

り付けることが可能であり，高いゲインのアンテナを用

における無人機の自動監視観測に必要となるシステムのいることにより長距離探知が可能となる。RID 部で受信技術検証を行い，将来の無人機自動運航で必要とされるした RID データは PC と LTE 通信ボードを介して，クラ運航やシステム運用のガイドラインの策定に資するデー

ウドサーバーに送られ，ユーザに配信される。図 2 に管タを収集する。

理システムの構成を示す。
3.2 基本評価実験

参考文献

動態管理システムの BLE 受信機能および性能を評価[1] リモート ID 技術規格書，国土交通省航空局，令和 4するため，評価実験を福島ロボットテストフィールド

年 11 月，https://www.mlit.go.jp/koku/content/001444589.pdf（RTF）で行った。RTF および周辺の 500ｍ程度の間隔

掲載文献

で 6 か所の位置を選定し，9 つの受信地上局(G1～G9)を[2]古賀配置した。マルチコプタ型の無人機に RID を搭載して 40

機の位置探知システムの開発について”, 第 60 回飛行機

～140m の高度を飛行し，RID 情報を受信した。図 3 に地シンポジウム, 2022 年 10 月

上局の配置と RID による航跡を示す。G5,G6,G7 は平面[3] 古賀パッチ（指向性），コリニア（無指向性），ボード内蔵システムの研究開発について,” レジリエンス研究教育（無指向性）と異なるアンテナの地上局を配置した。図

推進コンソーシアム・ピッチ会，2022 年 11 月.

中の青線が RID による航跡であり，本配置により東西[4]Gaku Sato, Hirosi Yokoi, Daichi Toratani, and Tadashi

1100m，南北 1400m の範囲を連続的に監視できることを

Koga, “Markov Decision Process-Based Collision Avoidance

確認した。また，平面パッチアンテナをもつ地上局 G5

Method for Multirotor Small Unmanned Aircraft System”,

は 1400m 程度遠方の無人機を監視できた。本 BLE 受信

Proceedings of the SICE 2022, Sep.2022

地上局を複数配置することにより広域の監視が可能にな[5]佐藤ることが期待できる。

禎,“マルチラテレーション環境下におけるマルチコプタ

3.3 回避方式型小型無人航空機のための衝突回避手法,”計測自動制御

無人機と有人機の空域協調技術では，近接する無人機

禎, “マルチラテレーション技術を用いた 有人

禎,“協調的空域共有を目指す有人機位置探知

岳，横井 浩史（電通大），虎谷

大地，古賀

学会第 10 回制御部門マルチシンポジウム，2023 年 3 月と有人機の衝突を回避する運航方式についての検討を行-87-

FOD検知装置の導入および滑走路維持管理の効率化に関する研究【指定研究】
担当領域
担 当 者

監視通信領域○二ッ森 俊一，米本 成人，河村 暁子，森岡 和行

研究期間

令和4年度～令和6年度

1．はじめにLocation of
runway sensor

滑走路異物（FOD）監視システムは，FODを自動的に探知し，空港運用者に情報を提供するシステムであり，空港

232.35 m

350 m

運用に係る安全性向上のために導入が進められている。
FODに起因する事故を未然に防ぐだけではなく，滑走路を閉鎖して実施する滑走路点検の時間短縮を図ることが可能となる。これにより，滑走路利用効率の向上および空港
滑走路閉鎖に伴う航空機の上空待機時間の低減が図れ，

図 1．東京国際空港 C 滑走路における FOD 監視システム
評価装置設置位置

CO2排出削減が期待できる。当所では実用化に向けたFOD
探知装置の開発を実施し，EUROCAE MASPS ED-235を超える探知性能の達成とレーダセンサ設置条件の明確化を

Millimeter-wave radar
sensor

したところである。実運用に先立ち，空港滑走路におけるHigh-definition camera

監視環境変動（季節・交通）評価/対策および信頼性評価
・低コスト化を行う必要がある。また，滑走路維持管理方
式の効率化提案が求められている。
2．研究の概要
本研究の目的は，FOD監視システムの今後の導入に向けて，実運用時に課題となる，滑走路周辺環境に起因する誤検知率の低減，FOD監視システムの信頼性向上および低コ

図 2．FOD 監視システム評価装置滑走路センサ鉄塔概観

スト化に向けた検討を行う。さらに，システム運用開始時

3 ヶ年計画の 1 年目である令和 4 年度においては，主とを想定し，FOD監視システムを使った滑走路維持管理方式

して下記の 3 項目について検討を行った。

の効率化提案を行う。
本研究では，これらに対応する新たな研究開発として，
下記3つの項目を達成目標としている。
(1)

・滑走路維持管理方式効率化に資するFOD監視システムユーザインターフェース（UI）分析

FOD 監視システムの信頼性向上および低コスト化に・EUROCAE等の国際基準策定会議での発表・提案向けた検討を行う。
(3)取得
・FOD監視システム信頼性データ評価系の設計および構築

FOD監視環境変動を明らかにし，誤検知率低減を可能とするFOD探知アルゴリズムを実現する。

(2)

・FOD監視システム空港環境評価系構築・環境変動データ

FOD 監視システムを使った滑走路維持管理方式効率

3．研究成果化の向上に向けた技術提案を行う。

3.1

これらの目標は，FOD監視システムの実運用時の課題を

FOD監視システム空港環境評価系構築・環境変動データ取得

予め評価システムで抽出・対策し，空港運用者にとって利

東京国際空港設置用に改良したFOD監視システム評価

用しやすいFOD監視システムの実現に活用される。また，複数空港へのFOD監視システム導入を想定した高信頼性装置を用いて，2022年4月および11月に，仙台空港で探知性能評価試験を実施した。アンテナ系および受信回路・信化や低コスト技術の提案，さらにFOD監視システムを活用

号処理系を中心に最適化を実施した結果，従来よりも覆域した滑走路維持管理効率化技術の提案により，落下物等の全域での探知性能の安定化が図れることを確認した。

リスクを下げつつ，滑走路閉鎖時間の短縮が期待できる。

-88-Location of runway sensor

Central control unit
Central control server
Display unit
Video recorder

図 4．ミリ波レーダセンサのスコープ例

図 3．中央局装置の概観（左側：表示卓，右側：中央局制
御装置およびサーバ装置）

構築を中心に実施した。今後，得られたデータおよび試験結果に基づき空港環境評価を行う。

羽田空港の環境変動データの取得において，滑走路センサを設置するためのFOD監視システム評価装置の設置工掲載文献事を実施し，2023年3月から評価データの取得を開始した。

[1] 二ッ森俊一，森岡 和行，河村 暁子，米本 成人，

図1，図2および図3に，それぞれ東京国際空港C滑走路に"滑走路異物監視システムの実用化に向けた研究開発

おけるFOD監視システム評価装置設置位置，滑走路センサ

動向" 令和4年度（第22回）電子航法研究所研究発表

鉄塔概観および中央局装置概観を示す。また，図4に，ミ会, 2022年6月.
[2] S. Futatsumori, N. Yonemoto, N. Shibagaki, Y. Sato, andリ波レーダセンサのスコープ例を示す。
3.2 FOD監視システム信頼性データ評価系の設計・構築

K. Kashima, “Performance Evaluations of Airport

東京国際空港に設置したFOD監視システム評価装置のRunway Foreign Object Detection System Using a 96

長期信頼性を分析するため，受信結果・送信電力・回路電GHz流等のモニタ信号を取得する信頼性データ評価系の設計

International

・構築を実施した。空港設置後の2023年3月からデータ取International Conference on Infrared, Millimeter, and得を開始している。

Terahertz Waves (IRMMW-THz2022), pp.1-2, Aug.2022.

3.3

Millimeter-Wave[3] 二ッ森

滑走路維持管理方式効率化に資するFOD監視システ

Standard”,

Radar

SystemProceedings

of

Based

on

the

47th

俊一，"電子航法研究所におけるFOD検知シ

ムユーザインターフェース（UI）分析

ステムの研究開発状況と羽田空港での評価計画," 電

東京国際空港に設置したFOD監視システム評価装置の子航法研究所出前講座（東京空港事務所）, 2022年9システム全体のUIに関する現状確認を実施した。また，中月.

央局制御装置および異物回収端末に表示される異物情報[4] 二ッ森俊一，"滑走路異物監視システムの実用化に表示等，空港設置時の事前準備を実施した。

向けた研究開発" マイクロウェーブ展（Microwave

3.4

Exhibition）2022, 2022年11月.

EUROCAE等の国際基準策定会議での発表・提案

EUROCAE WG-83，滑走路面異物検知装置導入検討会，[5] S.

Futatsumori,

and

N.

Shibagaki,,

“96

GHz

航空局海外展開支援事業，海外共同研究等に参加・協力しMillimeter-Wave Radar System for Airport Surface

た。滑走路面異物検知装置導入検討会では，仙台空港で実Detection Purpose”, Proceedings of the 2022 IEEE

施した最新の試験結果および東京国際空港での評価計画

International Conference on Antenna Measurements andについて報告した。また，海外共同研究ではマレーシア航Applications (IEEE CAMA2022), pp.1-2, Dec.2022.
[6] 二ッ森

空局，マレーシア空港公社，マレーシア工科大学等と情報

俊一，"滑走路異物（FOD）検知システムに交換を行い，「空港滑走路異物監視システムおよびミリ波

関する研究の概要と進捗," 電子航法研究所出前講座

・テラヘルツ波技術に関するワークショップ」を開催した。

（航空保安大学校）, 2023年1月.
[7] 二ッ森 俊一，柴垣 信彦，“90 GHz帯小電力ミリ波

4．まとめ

レーダを用いた空港面探知の基本検討-仙台空港における動作確認試験-,”電子情報通信学会総合大会講演

令和4年度は，東京国際空港におけるFOD監視システム

論文集, B-2-25, pp. 181, 2023年3月.

評価装置の構築および各種データ分析のための評価系の

-89-

他1件

電波高度計と同一/隣接周波数利用システムの周波数共用に関する研究【指定研究】

担当領域
担 当 者
研究期間

監視通信領域
○二ッ森

俊一，米本

成人，河村

暁子，森岡

和行

令和4年度～令和7年度

1．はじめにSpectrum analyzer(Recorder)

Dual channel
Signal generator

電波高度計（使用周波数：4.2 GHz～4.4 GHz）の隣接および同一周波数では，近年様々な電波利用システムの運用

Radio altimeterがされつつある。隣接帯域はBand stop filter for
in-band test

日本を含む世界各国で5Gモバイルシステムへの周波数割り当てがなされており，日本においては3.6 GHz～4.1
GHz/4.5 GHz～4.6 GHzにおいて携帯電話事業者が5Gモバ
イルシステムを運用している。さらに，同一周波数帯域にDigitizer/
ARINC429 receiver

おいては，新たにWireless Avionics Intra-Communication（WAIC）システムの国際規格策定が進んでいる。

Delay line

Data recorder

図 1．航空機電波高度計の電磁干渉試験系の概観

これらの電波利用システムは，電波高度計設計時には存Interference signal power (dBm)
Altitude (ft)

音および相互変調ひずみ等の発生により，厳しい条件で電

-10

1050
Altitude (ft)

波高度計の運用を強いられる可能性がある。これらの課題
は ， 国 際 民 間 航 空 機 関 (ICAO) Frequency Spectrum
Management Panel(FSMP)Job Card 006/007で議論され，同PanelおよびRTCA/EUROCAEで国際規格を策定中である。

-20

1000

950
-30

2．研究の概要

9000

研究の目的は，電波高度計と同一/隣接周波数を利用するシステムとの電波環境評価技術を実現することで，電波

2000

4000
Data number

Interference signal power (dBm)

1100

在しなかったシステムであり，電波高度計受信機の隣接雑6000

図 2．電磁干渉試験における干渉信号電力と高度出力例

高度計の安全確保および周波数共用条件を明らかにする・ことである。電波高度計の干渉発生の可能性を評価し，干大規模電磁界数値解析法を用いた電波高度計周波数帯における遠方界放射特性推定評価

渉低減のための技術的検討を行う。また，5Gモバイルシ・

ステムやWAICシステム等の電波高度計への干渉源評価

電波高度計および航空機電磁干渉に関する国際標準化活動の実施を実施する。
本研究では，これらに対応する新たな研究開発として，
下記3つの項目を達成目標としている。

3．研究成果(1)

電波高度計の干渉発生電力・周波数条件の取得・分

3.1

析を行い，干渉発生条件を明らかにする。

験の実施，電波環境の分析/調査法検討

(2)
(3)

電波高度計の電磁干渉特性評価試験系の構築/先行試

電波高度計の電磁干渉特性について，航空輸送技術研究

大規模電磁界数値解析技術を用い，電波高度計の干渉発生推定技術を実現する。

センター(ATEC)の第5世代移動通信システム導入に伴う国際標準化策定への寄与，航空当局/電波管理当局お基地局と航空機電波高度計の周波数共用に関する調査・研

よび運航者/通信事業者へ情報提供を行う

究WGを通じJAL/ANAと共同で試験を実施した。航空局飛行検査センター，海上保安庁，中日本航空，オールニッポ

4 ヶ年計画の 1 年目である令和 4 年度においては，主として下記の 3 項目について検討を行った。

ンヘリコプター等から機材提供を受け，RTCA報告書での

・

電波高度計の電磁干渉特性評価試験系の構築/先行

調査機種数を上回る合計約20機種の電磁干渉特性を評価試験の実施，電波環境の分析/調査法検討

し，ITU-R M. 2059基準値よりも影響を受けやすい機種が

-90-

掲載文献

Forward[1] S. Futatsumori, “Regulations of 5G mobile base station in

RA No. 2 Transmitting antenna

Japan,” RTCA SC-239/EUROCAW WG-99, Joint Plenary

RA No. 2 Receiving antenna#7, Apr. 2022.
[2] 二ッ森

RA No. 1
Receiving antenna

俊一, 宮崎則彦，平賀規昭，“航空機電波高度計の帯域内および帯域外干渉信号による電磁RA No. 1
Transmitting antenna

干渉特性 -3 種類の FMCW 方式の電波高度計を用いた測定評価-,” 信 学 技 報 , vol. 122, no. 92,

SANE2022-21, pp. 33-37, 2022 年 7 月.
[3] S.

図 3．電波高度計干渉経路損失の測定状況

試験系の概観および測定結果例を示す。結果を，航空局，ATEC WG，運航者，総務省情報通信審議会 情報通信技術

altimeterinterference

communications system frequency conditions,” ICAOFrequency Spectrum Management Panel, WG/15, Aug.
2022.

分科会新世代モバイル通信システム委員会等に随時報告[4] 二ッ森

した。さらに，2機種の航空機（エンブラエルE170/ボンバ

俊一, 宮崎則彦, 平賀規昭，“航空機電波

高度計の帯域内および帯域外干渉信号による電磁干ルディアDHC8-Q400）に対する電波高度計への干渉経路

渉特性 -同一型式のパルス方式電波高度計の電磁干損失（Interference path loss, IPL）測定を実施した（図3）。

渉特性のばらつき評価・分析 -,” 信学技報, vol. 122,

大規模電磁界数値解析法を用いた電波高度計周波数

no. 151, SANE2022-49, pp. 92-96, 2022 年 8 月.

帯における遠方界放射特性推定評価[5] S. Futatsumori, and N. Miyazaki, “Measurement of Pulsed

スーパコンピュータを用いた大規模電磁界数値解析法

Aircraftを，ビーチクラフトB300型機3次元値モデルに適用し，電波高度計帯域の詳細な遠方界放射特性を取得した。結果は，複数航空機間のWAIC機器および電波高度計の周波数共Radio

Altimeter

In-BandandOut-bandInterference Threshold Power Due to Sub-6 band 5G
MobileCommunication

International

用検討に活用可能である。
3.3“Radiosusceptibility test results under Japanese Sub-6 5G mobile

あることを確認した。図1および図2に，それぞれ電磁干渉

3.2

Futatsumori,

Systems,”

Symposium

on

proc.

of

2022

Electromagnetic

Compatibility - EMC Europe, pp. 608-611, Sep. 2022.

電波高度計および航空機電磁干渉に関する国際標準[6] 二ッ森

化活動の実施俊一, 宮崎則彦, 平賀規昭, “航空機電波高度計の隣接/同一周波数帯における電磁干渉特性自ICAO FSMP，EUROCAE WG-96/RTCA SC-236（WAIC

動測定系の構築,” 2022 年電子情報通信学会ソサイエ

標準化）およびEUROCAE WG-119/RTCA SC-239（電波高ティ大会, B-2-9，p.144, オンライン, 2022 年 9 月.

度計標準化）に参加し，当所における研究成果を国際標準[7] 二ッ森

策定に反映した。ICAO FSMPおよびRTCA/EUROCAEにお俊一, “航空機内データ通信および電波高度計の電磁環境評価に関する研究開発,” 航空無線 113

いて，電波高度計の電磁干渉課題に関する寄与文書を各1号, 2022 年 9 月.

件公表した。また，Global Aviation Spectrum Summit 2022

[8] 総務省 情報通信審議会 情報通信技術分科会に参加し，日本における航空機電波高度計と5Gモバイル

新世

代モバイル通信システム委員会技術検討作業班資料システムの電磁干渉課題の現状に関する発表を行った。

「電波高度計の電磁干渉特性取得試験-日本の 5G モ
バイルシステム周波数条件での評価と分析-」，2022

4．まとめ

年 10 月

令和4年度は，電波高度計の電磁干渉特性評価測定およ[9] S. Futatsumori, “Aircraft radio altimeter and 5G mobile

びIPL特性評価測定，大規模電磁界数値解析を用いた遠方

system interference issues in Japan,” Global Aviation

界特性推定および標準化活動を実施した。我が国の電波高

Spectrum Summit 2022, Dec. 2022.

度計の5Gモバイルシステムからの干渉影響において，基[10] 二ッ森

地局電力は若干米国よりも低いが，ガードバンドが狭いた

俊一，“電波高度計と 5G モバイルシステムの電磁干渉課題の現状,” 電子航法研究所出前講座

め，総合的には米国よりも影響を受けやすいことを明らか（東京航空局）, 2023 年 1 月.

にし，日本の5Gモバイルシステムの制度化に活用した。

-91-

他5件

滑走路面の堆積物の分布測定・状態分析のための基礎的研究【萌芽的研究】

担当領域
担 当 者

監視通信領域○米本 成人，河村 暁子，二ッ森 俊一，森岡 和行，塩野谷

研究期間

哲久

令和 3 年度～令和 5 年度
ザー波長に合わせた光学フィルターを導入した。デジタル

１. はじめに
近年，爆弾低気圧等の異常気象により，短時間で厚い積的な信号対雑音比の向上のため，レーザーの On/Off 時の差雪が発生する頻度が増えてきている。このような積雪時に分の計算による環境光の影響を低減してレーザー線の散乱

は，滑走路面に設定された滑り係数を下回った際に，除雪

光のみを抽出する手法を開発した。これらを用いて，各種を行うことで空港の安全を確保している。滑走路表面の積

天候条件下での屋外試験による外光の影響を分析評価し，

雪状況をリアルタイムに 3 次元的に計測することが可能で背景の影響を低減する計測手法を考案した。
これらの機器を用いて，画像解析用の教師データを作成

あれば，冬季の空港の円滑な運用が保たれる。しかしながら，従来の積雪測定設備はポール下の 1 点において増加すするため，各種堆積物の画像データベースを作成した。

る積雪量を測定しているが，面的な情報を取得することはできない。また，空港では，積雪や水たまり等にて 1/8 イ

４．まとめンチ（3mm）の厚さを超える時，滑走路状態コードを変更

本研究では降雪面の計測のため，赤外線を用いた測定技

して着陸前の機上のパイロットへ報告する必要があるため，術の画質向上の検討を行った。また，氷，雪等のサンプル

その境目である薄い積雪を測定できる，新しい計測技術にの計測を行い，各種データを収集した。

対するニーズが高まっている。
本研究では，冬季に積雪の多い空港運用に係る安全性の向上，処理能力の維持，運用効率の向上等に資するため，滑走路状態コードの 3mm 厚の積雪等の堆積物の面的な分布を計測できる計測手法を開発する。

２. 研究の概要
本研究は令和 3 年度から令和 5 年度までの 3 年計画であり本年度は 2 年目である。年度別の主たる実施事項は以下のとおりである。

図 薄い氷の場合の滑走路模擬板上の映像

令和 3 年度 レーザー光の面的照射手法の検討
令和 4 年度 レーザー光細線化の検討
令和 5 年度 堆積物分類アルゴリズムの開発
３. 研究成果
本年度は，レーザー光細線化と共に，各種堆積物サンプ
ルの測定データからレーザー反射の違いを抽出する信号処理手法，ならびに得られたデータからサンプルの厚さを計算するアルゴリズムを開発した。
焦点調整が可能なラインレーザーを導入し，限られたレーザー出力をできる限り狭い線の中に閉じ込めるよう，監

図 水たまりの場合の滑走路模擬板上の映像

視区域の中心付近でビームを調整し，線幅を最適化した。
また，実験室内で各種基礎データを取得した。薄い氷や水たまりの計測を行った。
さらに，アナログ的な信号対雑音比の向上のため，レー

-92-

掲載文献
[1] 米本成人, 森岡和行, 河村暁子, 二ッ森俊一,渡辺優人,“滑走路表面に堆積する雪氷の厚さ測定の試み,” 電子
情報通信学会 宇宙・航行エレクトロニクス研究会 信
学技報, SANE2022-116, pp.96-100，2023 年 3 月-93-

セキュリティ検査のための画像化レーダー技術に関する基礎的研究【萌芽的研究】

担当領域
担 当 者

監視通信領域○米本 成人，河村 暁子，二ッ森 俊一，森岡 和行

研究期間

令和 4 年度～令和 6 年度
手法や送受信アンテナ構成にあわせて任意の受信位置で受

１. はじめに信する測定プログラム及び得られた信号から平面分布を推

近年，世界各地にテロの脅威が拡散し，不特定多数の人

定し電波の波源位置を映像化する手法を開発した。

が集まり警備が比較的緩やかな公共スペースを標的としたテロが増加し，セキュリティ対策の強化が喫緊の課題とな

レーダー近傍において 3 次元イメージ画像を実測によりっている。これらシステムの検査速度がセキュリティ検査

分析した結果，奥行き方向の信号劣化を観測した。このたの効率を左右するため，高速に検査が可能となる機器の需め，3 次元レーダーの計測信号を模擬するシミュレーショ

要が高い。空港のように乗客に対するセキュリティ検査を

ンプログラムを開発したところ，理論値と実験値が一致し，実施する場所では，検査に要する時間が検査効率を左右す

近傍界における 3 次元信号の誤差評価の手法を確立するこるため，高速に検査が可能な機器が求められている。ミリとができた。アンテナ配置を自由に変更して，この手法を波レーダー技術を活用した電波を人や物体に照射し，熱雑適用したシミュレーションを行ったところ，L 字アレイで音を映像化する基本原理を検証した結果，映像化した場合

対角状に発生する像のにじみがロの字配置で低減できるこのコントラストが低く，ミリ波画像の高精細化，高分解能とが示せた。

化が必要なことが判明した。このため，撮像性能を向上させる技術を開発している。
本研究では，セキュリティ検査のための画像化レーダー
システムの撮像性能向上を図る。熱雑音受信時の信号雑音比，および計算の処理速度を向上させる手法を開発する。
また，得られる電波画像の空間分解能を向上させるための手法を開発する。

２. 研究の概要
本研究は令和 4 年度から令和 6 年度までの 3 年計画であり本年度は 1 年目である。年度別の主たる実施事項は以下のとおりである。
令和 4 年度 受信機配列の検討
測定プログラム，計算アルゴリズムの開発
国際標準化活動
令和 5 年度 基準受信機並列化方式の開発

図 30cm 離れた 8cm 金属球の 3 次元レーダーイメージの上測定・計算アルゴリズムの改修

面図における配置の違い。
（上図，L 字アレイ，下図，ロの国際標準化活動字アレイ）

令和 6 年度 性能評価試験
掲載文献

国際標準化活動[1]

Arie Setiawan, Naruto Yonemoto, Hitoshi Nohmi andHiroshi Murata, “Analysis of Milimeter-Wave Imaging Using

３. 研究成果

Dielectric Lens for Fourier Transformation,”APMC, Nov. 2022

本年度は，熱雑音を映像化する際の撮像性能向上に関す[2]

る研究，および画像の空間分解能を高めるための配列方法

Arie Setiawan, Atsuki Yamawaki, Naruto Yonemoto,

Hitoshi Nohmi and Hiroshi Murata, “ Millimeter-Waveの検討を行った。あわせて，レーダー画像の計算速度向上-94-

Imaging Using Dielectric Lens for Security Application, ”
EuRAD, Sep. 2022
[3]

Norihisa Shionoya, "PUBLIC COMMENT PHASE~AC20-158B", FAA, May 2022
[4] 塩野谷 哲久, 米本 成人, "ハイブリッド・バンドル
内における誘導電圧トランジェントの考察", 電子情報通信学会ソサイエティ大会講演概要集, 2022 年 9 月[5]

米本

成人, 河村暁子, 二ッ森

俊一, 森岡和行,

宮崎 則彦, 平賀 規昭, 佐藤 正彦, 能美 仁, “セキュリティ検査のための隠された凶器を検出する２周波
FMC レーダーイメージャーの試作, ” 電子情報通信学会

宇宙・航行エレクトロニクス研究会

信学技報

SANE2022-53, pp.18-23, 2022 年 11 月
[6] Naruto Yonemoto, Akiko Kohmura, Shunichi Futatsumori,Kazuyuki Morioka, Norihiko Miyazaki, Masahiko Sato,
Noriaki Hiraga, Hitoshi Nohmi, “Dual band FMCW imaging
radar for security inspections, ”電子情報通信学会 宇宙・
航行エレクトロニクス研究会

信学技報 SANE2022-70,

pp. 45-49, 2022 年 12 月

-95-

将来の航空通信システムに関する調査・研究【在外派遣研究】

担当領域

監視通信領域

担 当 者○森岡 和行

研究期間

令和 4 年度

１. はじめに
将来的な航空交通量の増加が想定される中, 効率的な
航 空 交 通 管 理 を 実 現 す る た め SWIM(System Wide
Information Management)によるグローバルな情報共有シス
テムが必要とされている。しかし, 現在の航空通信システ
ムでSWIMによる空地情報共有を行うには, 通信速度, セ
キュリティ, 非IP(Internet Protocol)対応等の観点から実現が困難である。特に, IP通信に対応した新しい航空無線シ
ステムの実現が必要不可欠である。

２. 研究概要
本在外研究では, IP 通信に対応した次世代の陸域航空図 1. LDACS プロトタイプの外観と屋内試験構成

無線通信システムとして, 国際民間航空機関(ICAO)航空
通信パネル(CP)の Project Team-Terrestrial(PT-T)におい て 標 準 化 が 進 行 中 の LDACS (L-band Digital
Aeronautical Communications System)に関する検討を実施した。下記の 4 つの研究目標を達成するため, 4 月～
12 月までの約 9 か月間，LDACS の設計・開発・標準化を牽引してきたドイツ航空宇宙センター(DLR)に滞在した。
１. LDACS プロトタイプの開発・性能改善
図２. QoS 機能の評価結果

２. 欧州プロトタイプとの相互接続試験の実施
３. 将来の航空通信システムに関する動向調査

３.２. 欧州プロトタイプとの相互接続試験の実施

４. 将来の共同研究へ向けた若手研究員との交流

2022 年 7 月に実施された, Single European Sky ATM
Research(SESAR)プロジェクトにおける LDACS 飛行実

３. 研究成果

験[3]に合わせて, SESAR プロトタイプと ENRI プロト

３.１. LDACS プロトタイプの開発・性能改善

タイプの相互接続試験を実施した。図３に相互接続試験構

図 1 に開発した LDACS プロトタイプの外観と屋内試成を示す。試験中, ENRI プロトタイプは受信専用モード

験構成を示す。滞在中, 信号記録機能, IPv6 対応,で動作し, SESAR プロトタイプの送信するメッセージを

Quality of Service (QoS)機能等の新規機能の開発や低遅復号した。図４に, SESAR プロトタイプの送信するメッ

延化等の性能改善を実施した。図２に QoS 機能の評価結セージをリアルタイムで復号している様子を示す。
「SIB」,

果を示す。図２(a)は QoS 機能が無効, (b)は QoS 機能が「GSPB」等の制御信号や, ユーザが送信したテキストメ

有効な場合の通信速度を，図中の Low，Medium，High

ッセージ「The quick brown fox jumps over the lazy dog...」は優先度の高低を示している。図より, QoS 機能が無効が正常に復号されている様子が分かる。

な場合には, すべての優先度において通信速度が頭打ち

相互接続試験の結果明らかとなった, LDACS 仕様の曖になるのに対し, QoS 機能を有効にした場合には優先度

昧な記述や誤記等は, 検証結果[4]とともに標準化活動への低い通信を犠牲にすることで, 優先度のより高い通信

フィードバックされ[5], LDACS 仕様書に反映されるこ速度が維持できている様子が分かる。

ととなった。

-96-

相互接続試験を実施し, SESARプロトタイプの送信する信号をリアルタイムに受信・復号することに成功した。検証試験や接続試験の結果はICAOのCP PT-Tへ提出し,
LDACSの国際標準化に貢献した。さらに, DLRの若手研究員との共同実験や議論を通して, 将来の航空通信に関する共同研究を締結することができた。

発表文献[1] Project Team – Terrestrial (PT-T), “Draft LDACS SARPs
図３. 相互接続試験構成

Validation Activity Report (ENRI part)”, ICAO CP-DCIWG/5,
May, 2022.
[2] K. Morioka, T. Gräupl, M. Schnell, “LDACS Validation
Activity in ENRI and Cooperation with DLR”, The Proceedingsof the International Workshop on ATM/CNS (IWAC) 2022, Oct,
2022.
参考文献
[3] T. Gräupl, D. M. Mielke, M. A. Bellido-Manganell, L. Jansen,
N. Mäurer, A. Gurbuz, A. F. Dhaubhadel, L. Schalk, S. Kurz, J.
Meser, M. Skorepa, F. Wrobel, K. Morioka, “LDACS Flight
Trials: Demonstration of ATS-B2, IPS, and Seamless Mobility”,

図４. SESAR プロトタイプの送信するメッセージを

The Proceedings of the Integrated Communications, Navigation

リアルタイム復号している様子

and Surveillance Conference (ICNS) 2023, Apr, 2023.
[4] K. Morioka, S. Futatsumori, J. Kitaori, Y. Sumiya, N.

３.３. 将来の航空通信システムに関する動向調査

Yonemoto, A. Kohmura, “ENRI Technical Validation Report

DLR が主催する技術交流セミナーに参加し, 将来の航(ENRI TVALR) ”, ICAO CP-DCIWG PT-T/20, Sep, 2022.

空通信システムに関する動向調査を行った。航空機同士の[5] K. Morioka, S. Futatsumori, J. Kitaori, Y. Sumiya, N.

直接通信方式, 無人航空機やドローン間通信方式等, 今後

Yonemoto, A. Kohmura, “Feedback from ENRI Technicalの研究の参考情報を調査でき, 将来の共同研究へ向けた

Validation”, ICAO CP-DCIWG PT-T/20, Sep, 2022.

議論を実施することができた。

[6] K. Morioka, T. Gräupl, M. Schnell, “LDACS Validation
Activity in ENRI and Cooperation with DLR”, The Proceedings

３.４. 将来の共同研究へ向けた若手研究員との交流

of the International Workshop on ATM/CNS (IWAC) 2022, Oct,DLR の若手研究員との共同実験を企画・実施し, 共著

2022.

論文の投稿発表につながっている [6][7][8]。また, これら[7] L. Jansen, N. Mäurer, T. Gräupl, T. Ewert, C. Schmitt, K.

の共同実験を発展させ, 将来の航空通信システムに関す

Morioka, “A Software Framework for Synthetic Aeronauticalる共同研究を実施するため, DLR と ENRI が有する包括

Data Traffic Generation in Support of LDACS Evaluation

研究協力合意のもと，DLR 通信航法研究所との間で 4 年

Activities”, The Proceedings of the Integrated Communications,

間の共同研究契約を締結できた。

Navigation and Surveillance Conference (ICNS) 2023, Apr,2023.

４. まとめ[8] N. Mäurer, L. Jansen, T. Gräupl, T. Ewert, C. Schmitt, K.

本在外研究では, IP通信に対応した次世代の陸域無線

Morioka, “International LDACS Security Validation Activities -通信システムとして, LDACSに関する検討を実施した。

A Cooperation Effort between DLR and ENRI”, TheLDACSプロトタイプの開発・性能改善を実施し, LDACS

Proceedings of the Integrated Communications, Navigation and仕様の検証試験を実施した。また, 欧州プロトタイプとのSurveillance Conference (ICNS) 2023, Apr, 2023.

-97-

3 次元イメージングレーダーによるセキュリティ検査システムの研究開発【競争的資金研究】
担当領域
担 当 者
研究期間

監視通信領域○米本 成人，河村 暁子，二ッ森 俊一，森岡 和行
令和 4 年度～令和 6 年度
で 30 秒程度を必要とした計算を，約 0.5 秒で計算し，かつ

１. はじめに
公共交通機関の安全性向上のため，セキュリティ検査の画像化することが可能となった。これにより，従来の後処実施に対する需要は高まっている。しかしながら，既存の理でない，リアルタイムに撮像し，画像処理できる方策へ

セキュリティ検査システムは被験者を静止させて計測するの道筋が示せた。

必要がある事から，時間がかかり，交通流の多い場所での導入が難しい。本研究開発では，改札，エスカレータなど，
既存の人流の中で，人々の間隔を広くとれる場所を利用して，動きを止める事無く一人一人への検査を実施するため，
3 次元イメージングレーダーを用いたセキュリティ検査シ
ステムを開発することを目的とする。

２. 研究の概要
本研究は国土交通省の公募型研究「交通運輸技術開発推進制度」に国立大学法人三重大学とアルウェットテクノロ
ジー株式会社との共同提案として採択された。弊所は研究図 製作した 3 次元レーダーイメージャの送受信部の外観代表として全体の統括と危険物の 3 次元イメージングの技術開発を担当している。
本研究は令和 4 年度から令和 6 年度までの 3 年計画であり，本年度は 1 年目である。年度別の主たる実施事項は以下のとおりである。
令和 4 年度 3 次元イメージ計測手法の開発
令和 5 年度 危険物検出アルゴリズムの開発
令和 6 年度 危険物検出システムの検証
システムの総合評価

３. 研究成果
今年度は，価格に応じて複数のクラスタを繋ぎ合わせて，高画質化が可能となるクラスタ型レーダー構造を提案し，システムデザインを行った。それに伴い，1 つのクラスタ

図 並列コンピューティングで計算した金属球測定データをできる限り小さく製作するため，従来の開口サイズ（縦の 3 次元イメージ

横約 15cm 幅）の 1/4 の面積に 2 倍の素子を配置した送受信アレイを開発した。また，レーダー信号から 3 次元的な

掲載文献

反射強度の分布を計算するアルゴリズムについて，並列コ[1]

Naruto Yonemoto, Akiko Kohmura, Shunichi Futatsumori,

ンピューティングを用いて計算する高速化アルゴリズムを

Kazuyuki Morioka, Norihiko Miyazaki, Masahiko Sato,開発した。従来のシステムで計測された送受信機 1024 組み

Noriaki Hiraga, Hitoshi Nohmi, “Dual band FMCW imaging

合わせの電波反射データから，縦横高さ方向に 64 分割しradar for security inspections, ”電子情報通信学会 宇宙・た，256k ポイントの空間に対して，計測値を積分して，3航行エレクトロニクス研究会

次元的な散乱電波の分布を計算した。従来は計測後の処理

pp. 45-49, 2022 年 12 月

-98-

信学技報 SANE2022-70,

次世代ヘリコプタ前方障害物探知センサに適用するミリ波MIMOレーダ要素技術の研究【競争的資金研究】

担当領域
担 当 者

監視通信領域

研究期間

○二ッ森

俊一

令和2年度～令和5年度

1．はじめに近年，自動車事故防止のための安全システムへの適用を中心に，ミリ波レーダ等を用いた運輸安全技術に関する議論や，関連する安全システムの研究開発が国内外で活発に行われている。自動車分野においては低コスト化に伴い，実用化が進み安全システムの装備率も年々増加している。
こうした背景の中，提案者らの研究グループでは，これまで76 GHz帯ミリ波レーダをセンサデバイスとした，ヘ

図 1．構築した実験系および地上送電線探知試験状況

リコプタの前方2マイル程度に存在する送電線等の障害物

遠距離（4 km以上）までを探知覆域とすることが可能となを探知するための前方監視システムを開発している。従来った。その結果，探知性能を維持しつつ，従来よりも高分の前方監視用ミリ波レーダの最も大きな課題の一つとし解能なレーダ探知結果が得られることを確認した（図1）。

て，対象物の探知率向上の課題と小型化の要求がある。送電線等から反射波を取得するため，アンテナを機械走査す4．まとめることで，高利得のペンシルビームを得ていた。一方，機次世代ヘリコプタ前方障害物探知センサにMIMOレー

械走査では，ビーム照射率およびデータ更新頻度に制限がダ技術を適用するため要素技術開発を実施した。令和5年ある。これらから，送電線等の低RCSの線状障害物を，1度は構築した実験系を用いた試験評価およびデータ取り

マイル以上の遠距離で高頻度に探知するための新たなレまとめを行う予定である。

ーダ技術が必要であることが明らかとなった。
本研究の一部は，科学研究費補助金基盤研究（C）
2．研究の概要（20K04931）により実施された。

本研究の目的は，小型平面アンテナ構造かつ線状障害物を高頻度で検出可能な性能を有するミリ波レーダを，掲載文献

MIMO（Multiple-Input and Multiple-Output）レーダ技術に[1] 二ッ森 俊一，“ヘリコプタの障害物探知技術 ～ミリ

基づいて実現することである。具体的には，次の三項目を，

波レーダを用いた障害物探知技術の研究開発状況～”,

実験と数値解析の両面から，3か年計画で研究を進める。

小型機と安全運航, Oct. 2022

(1)
(2)
(3)

送電線等の線状障害物探知に適したミリ波平面アン[2] 二ッ森 俊一, 宮崎 則彦，“ヘリコプタ前方障害物監

テナ構築技術視用76 GHz小電力ミリ波レーダにおけるレドーム影

ミリ波MIMOアンテナアレイによるアンテナ開口面

響評価 -レドームによる探知性能劣化影響評価のた

合成技術

め の 地 上 試 験 -, ” 信 学 技 報 , vol. 122, no. 346,

MIMOレーダを用いた長距離からの線状障害物探知SANE2022-95, pp. 35-39, 2023年1月.

技術[3] Shunichi Futatsumori, “Dielectric Material ConstantSensitivity Analysis of 3D-Printed W-Band Reflector

3．研究成果Fresnel Lens Antenna Based on Acrylonitrile Butadiene

令和4年度は主として，信号処理回路とミリ波レーダ部

Styrene,” Proceedings of 2023 International Applied

を組み合わせた実験系構築，地上送電線探知試験およびミComputational Electromagnetics Society, Mar. 2023.

リ波レーダ要素技術開発を実施した。信号処理回路のAD[4] 二ッ森 俊一，“ミリ波を用いたヘリコプタ障害物監

変換器およびFPGAを更新し，信号処理能力を向上させる

視支援技術”, 電子航法研究所リーフレット, Nov.

ことで，これまでよりも細かい距離分解能（30 cm）で，

2022

-99-

3 次元ミリ波マルチホップネットワークによる洋上気象情報共有システムに関する研究【競争的資金研究】
担当領域
担 当 者
研究期間

監視通信領域○森岡 和行令和 2 年度～令和 5 年度

１. はじめに携帯電話システムの発展により今や陸上のどこにいてもインターネットにつながる世界が実現している。その中で未だに洋上のみが情報から隔絶されている状況にある。
衛星通信の発展により改善されているものの, 衛星通信
システムは地上システム, 宇宙システム, 機上システムからなる大規模なシステムであり通信コストが高いことが欠点である。さらに, 衛星通信の通信速度は低速であり,遅延も大きい。特に, 現場のパイロットからは, 洋上で航路上における乱気流等の気象情報を共有できるシステムが切望されている。航路上における広域な気象情報を共有
図 1. 構築した 16x16 MIMO 対応評価環境

することができれば, 事前に最適な航路を選択でき燃費削減につなげることができる。本研究では, 機上・船上システムからのみ構成できる, 低コスト・ローカル情報共有

本システムは図 1 左側のソフトウエア無線(SDR)ボーシステムの実現をめざし, 物理層, MAC層, アプリケーシ

ドと右側のキャリブレーションボードから構成される。各ョン層の観点から要素技術の研究開発を行う。

アンテナポートの位相差等はキャリブレーションボード
を用いて補正することができる。また, SDR ボードでは,

２. 研究概要

任意の波形を生成して送信することができる。次のステッ物理層に関しては, 長距離大容量ミリ波通信技術の開プとして本研究のターゲットとする STBC-CPM 波形を発を行う。本研究では, 信頼性の要求される航空無線に適生成・送信し, 提案方式の実現可能性や有効性について評し た 通 信 方 式 と し て STBC-CPM (Space Time Block

価してく予定である。

Coded – Continuous Phase Modulation) 方式のミリ波

MAC 層, アプリケーション層の上位レイヤに関しては,通信への適用について検討を行う。

本年度は文献調査を中心に進めた。今後, 開発したシミュ

MAC 層に関しては, 遅延耐性無線マルチホップ通信技

レーションモデルに既存のマルチホップルーティング手術の開発を行う。航空機の移動に伴い, 高速で変化する 3法を実装して評価するとともに, 改善案について提案し次元トポロジー上において, いかに効率的にマルチホッていく予定である。

プ通信を実現するかについて検討する。

４. まとめアプリケーション層に関しては, 気象情報等のデータ

本研究では, 機上・船上システムからのみ構成できる,を効率的に統合・共有・更新するためのローカルデータベ

低コスト・ローカル情報共有システムの実現をめざし, 物ース管理技術に関する検討を行う。

理層, MAC層, アプリケーション層の観点から要素技術の本研究は 4 か年計画で実施する。

研究開発を行っている。次年度以降, ネットワークシミュ
レータと構築した物理層評価システムを用いてミリ波通３. 研究成果

信に適した通信方式として検討してきたSTBC-CPM技術

3 年目である本年度は, 物理層に関して, 送信 16 本・受の有効性の検証評価を実施していく予定である。

信 16 本 の MIMO (Multiple Inputs and Multiple
謝辞

Outputs)アンテナシステムを評価するための環境構築を実施した。図 1 に構築した評価環境の外観を示す。

本研究はJSPS科研費20K19795の助成を受けたものです。

-100-

位置検証と位置推定の融合：受信信号強度を例として【競争的資金研究】

担当領域
担 当 者

監視通信領域
○長縄

研究期間

潤一

令和 2 年度～令和 4 年度

１．はじめに
位置検証とは移動体が報告した位置情報の正しさを検証するために，無線信号の特徴量との整合性を調べる技術である。他方，位置推定は特徴量から移動体位置を推定する技術である。位置検証と位置推定の代表例はそれぞれ
ADS-B の成りすまし対策とマルチラテレーションである。
両者は無線信号を用いるなどの共通点があり，直感的には類似性があるが，これまで独立して研究されてきた。位置検証の理論を確立し，位置推定と統合できれば，発展の基(a) 選択した機体（緑色が手法適用箇所）

盤となることが期待される。
180

２．研究の概要160
140

本研究は JSPS 科研費 20K14743 の助成を受けている。
Distance [km]120

本研究では，位置検証の理論を位置推定と統合した形で確立し，活用することを目指している。具体的には 3 ヶ年計
画で以下の 3 項目を実施している。

100
80
60

20

② ADS-B 応用を通じた理論の実践的検証

0
0

200

300

400

(b) 推定した距離

これまでに①～③を実施し当初設定した目標を達成し

図1ているが，令和 4 年度は②に関する実験を再度実施してデータを蓄積するとともに，追加的な課題に取り組んだ。

実験結果の一例

サポートベクトルマシン（SVM）の適用を試みた。SVM は測定データを囲むような判定境界を自動で学習し，その境

３．研究の成果

界の外側を不正なデータと判断する手法である。ADS-B

ADS-B におけるフェージング対策の測定結果に適用した結果，判定境界の自動獲得に成功し本研究では受信信号強度から距離を逆算し，位置検証やた。また，判定境界により不正が疑われる位置情報（例え

位置推定に利用している。しかしながら，昨年度の実験でば，遠方にも関わらず受信電力が強すぎるもの）を検知でフェージングによる誤差が顕著であることが分かった。そきることを確認した。しかしながら，判定境界の特徴を分

こで，アンテナダイバーシティと移動平均フィルタによる析したところ，遮蔽の有無や交通流の有無といった要因を

誤差の抑制を試みた。図 1 には結果例を示す。この例では考慮せず学習をしてしまうため，結果を注意深く考察すべ

標準偏差が 14.5 km（下部アンテナのみ）および 19.8 km

きであることが分かった。

(上部アンテナのみ)から 12.3 km まで改善した。106 機体を評価し，同様の改善効果を確認できた。
3.2

100

Time [s]③ 理論の活用による有用な知見の導出

3.1

ADS-B (正解と仮定）
従来法（上部アンテナのみ）
従来法（下部アンテナのみ）
提案法（両アンテナ＋移動平均による改善）

40① 位置検証と位置推定を統合した理論の導出

４．まとめ
今後は重点研究等において，利用する特徴量を受信信号

機械学習の活用方法の検討

本研究の理論構築には古典的な手法を用いた。一方で，近年は機械学習の発展が著しく，本研究のさらなる発展には機械学習を取り入れる必要があると考えられた。そこで，-101-

強度のみならず信号到達時間差や信号到来角にも広げることで本研究の成果を活用する。

掲載文献
[1]

J. Naganawa, “Theoretical Analysis of Position Report
Verification using Distance-based Localization,” ISAP
2020, Osaka, Japan, Jan. 2021.

[2]

J. Naganawa, H. Miyazaki, “Aircraft-Receiver Distance
Estimation Using ADS-B Signal Strength for Position
Verification Application,” 2021 IEEE-APS APWC, pp.
178-183, Aug. 2021.

[3]

J. Naganawa, “Comparison of Direct and Localizationbased Methods for Position Verification using Distance
Measurement,” 2021 IEEE TENCON, pp. 179-184, Dec.
2021.

[4]

J. Naganawa, “Improvement in RSSI-based Distance
Estimation for Aircraft ADS-B Signal by Antenna
Diversity,” MMU Engineering Conference 2022, July
2022.

[5]

長縄，
“受信信号強度と機械学習を用いた簡易な航空
機 位 置 検 証 法 , ” 信 学 技 報 , vol. 122, no. 346,
SANE2022-92, pp. 22-27, 2023 年 1 月.

-102-

高い角度分解能を持つ航空機監視用方向探知アンテナの開発【競争的資金研究】

担当領域
担 当 者

監視通信領域
○北折

研究期間

潤

令和 3 年度～令和 5 年度

１．はじめに近距離航空機監視システムは航空交通量が少なく比較
的狭い範囲の航空機監視に適しており，安価な航空機監視
センサーとしての需要が期待される。同システムは本来，複数の送受信局を用いて対象機を測位する一種のマルチ
ラテレーションである。しかし各局の設置位置が近すぎると測位精度が不十分となるため，離れた位置に局を設置する用地の確保に難を生じる恐れがある。この点を解消する
ためにシステムを最小構成の送信局 1 局，受信局 1 局構成とすると，受信局に信号到来方向探知機能を付加する必要

図 1が出てくる。

実験装置ブロック図

３．研究の成果

これまでも航空機用の方向探知アンテナは存在したが，本年度は，アンテナ素子配置の実験装置を製作した。ハ

角度方向の分解能が 10 度程度と荒く，同システムのニーードウェア設計は昨年度の成果によった。図 1 に示すようズに適した高い角度分解能を持つ方向探知アンテナはなに，円形アレーの 1 素子毎に汎用ソフトウェア無線機器

かった。本研究では，高い角度分解能が得られるアンテナ（USRP）1 台を接続し，7 台の USRP が 1 台の PC とイー

素子配置及び信号処理方法を明らかにし，同システムの受

サネット経由で個別に対向通信できるよう PC にギガビッ

信局に適した方向探知アンテナを開発する。

トネットワークインターフェースを増設した。これにより本開発目標が達せられれば，同システムでの配置局数を

通信速度の低下を防ぐとともに USRP における 10M サン

最低限に抑えられ，通常の SSR に比べて極めて安価な航プル/s のサンプリングレートを確保した。ソフトウェア実

空機監視センサーを提供できる見通しが得られる。

装では Python 及び GNU Radio 等のライブラリを利用して各 USRP での同時サンプリングを実現した。またキー押下２．研究の概要のタイミングに合わせて一定長のサンプリング信号を記

航空機からの応答信号は，通常どの方向から到来するか録するアプリケーションを製作した。

事前にはわからない。このため，航空機監視のための方向製作した実験装置とアプリケーションを使って，方向探

探知アンテナは，角度推定の等方性があり角度分解能が高知機能の動作検証を行った。実験概要を図 2 に示す。電波

いことが望ましい。その一方でアンテナ素子数が少なけれ無響室において送信周波数 1090MHz，垂直偏波の連続波

ばシステム設計や取扱い等の面で有利である。また，複数信号を送信電波に用いた結果，MUSIC 法にて信号到来方の航空機から同時に送られてきた信号を実時間処理で分向に対して概ね±3 度以内の誤差で角度検出できること

離できることも要求される。本研究では，要求されるこれらの事項を実現するべく技術の研究開発を行う。
本研究は 3 ヵ年で実施する。主な実施項目は以下の通りである。
・アンテナ素子配置の検証および実験装置の設計
・電波無響室での信号到来方向推定実験およびシミュレーション結果と比較検証
・実時間処理の実装と飛行中の航空機からの応答信号を
用いた検証
図 2

-103-

電波無響室実験概要

を確認した。なお本来の信号到来方向以外の偽像となるMUSIC スペクトラムピークが発生する等一部の結果では大きな角度誤差が見られた。アレー各素子間のインピーダ
ンス行列を測定し素子間相互結合の影響を校正したが，偽像を十分に除去できなかった。

４．まとめ
本年度はアンテナ素子配置の実験装置を製作し，電波無響室にて動作検証を行った。MUSIC 法を用いておおよその信号到来方向を検出できることを確認した。

謝辞
本研究は JSPS 科研費 JP21K04053 の助成を受けたものです。ここに謝意を表します。

掲載文献[1] 北折潤，塩見

格一，“円形アレーを用いたモード

A/C 応答方探実験システムの開発，” 電子情報通信学会

技 術 研 究 報 告 ， vol.122, no.346, SANE2022-97,

pp.46-50, Jan. 2023．

-104-安全な ADS-B を実現するための空港面量子鍵配送方式【競争的資金研究】
担当領域
担 当 者
研究期間

監視通信領域
○金田

直樹，宮崎

裕己

令和 4 年度〜令和 6 年度
光学系は可能な限り光ファイバで接続した。波長 1550 nm,

１．はじめに航空交通の安全性を確保する航空交通管理のためのイ

出力 -5.0 dBm のレーザを光源に用い，コリメータによりンフラには，高度のサイバーセキュリティ対策が必要不可

集光して自由空間へ出射し，離れた場所の光パワーメータ

欠であり暗号化は有効な対策である。暗号化するためにはに入射させた。空間の途中に透明な板を挿入し，窓材の損

送信者と受信者が秘密の鍵を共有する必要があり，安全に失を測定できることを確認した。これにより，窓越しの光

鍵を共有する方法が問題となる。この問題は鍵配送問題と通信実験による QKD の性能評価が今後期待できる。

呼ばれ，対策として解読に数万年を要するために安全とさ

３．２

伝送損失の波長依存性

れる公開鍵暗号が一般的に用いられる。しかし，現在の公QKD に適した波長を調べる上で，まず図 1 のように伝開鍵暗号は将来的に量子コンピュータが実現すると数時

送損失の波長依存性を実環境で測定する手法を検討した。

間で解読できてしまう。公開鍵暗号によらない鍵配送問題

光源には白熱電球を用い，400 nm から波長 1500 nm までの解決策の一つとして，量子鍵配送(Quantum Key Distribu-の連続スペクトルを持つ白熱電球の特性を活かした広い

tion, QKD)がある。QKD は量子力学の基本原理により鍵の帯域の測定を一括して行った。光源から 1m 離隔した位置

漏洩がないことを保証でき，現在の公開鍵暗号より安全性に設置した光検出器には，入力の分解能帯域幅を設定できが決定的に優れている。

る光スペクトラムアナライザを用いた。測定の結果，光源

本研究では，2040 年頃に航空交通管理のためのインフの光出力を十分な精度で推定できず，今後の課題となった。

ラとして予想される ADS-B において，空港面の航空機と地上施設での間で光通信による QKD が利用できるか技術的な検証を行う。

２．研究の概要

図1

自由空間光伝送損失評価

量子複製不可能定理により，任意の量子状態を増幅することは不可能であるため QKD では伝送損失と雑音を減ら

４．まとめ
令和 4 年度は実環境での自由空間伝送損失の測定手法

すことが重要である。本研究は，3 か年計画で以下の研究開発を実施する。

について検討し，簡易な光学系で伝送損失の測定ができる(1) 空港面における航空機と地上間の光伝送損失と環境が，光出力の推定精度が低かった。令和 5 年度は光出力の光を測定し， QKD の性能を推定する。

推定精度改善と共に車載での伝送損失評価と QKD の(2) 2040 年頃の航空交通管理のためのインフラとして

ADS-B への適用について検討する予定である。

ADS-B を想定し，QKD によるセキュリティ改善のための本研究は JSPS 科研費 22K04098 の助成を受けたものです。

手法を検討する。
初年度の令和 4 年度は，(1)の前段階として波長 1550 nm

掲載文献

及び広帯域の光自由空間損失を測定する方法を検討した。

[1] 金田直樹，宮﨑裕己「量子鍵配送の民間航空分野への適用に関する検討」，電子航法研究所研究発表会，2022
年6月

３．研究成果３．１

波長 1550 nm での伝送損失測定

光通信システムの性能は送信部の光源，伝送路，受信部の光検出器の 3 つに依存する。一般的な実験室の自由空間
光学系では光源，鏡，レンズなどの光学素子を光学定盤上に配置するが，実環境での振動に弱い。このため測定する-105-

実験・シミュレーションによるレジリエントなチーム協調を支えるチームメタ認知の探究【競争的資金研究】

担当領域
担 当 者
研究期間

監視通信領域○井上諭

令和 4 年度～令和 6 年度
大きく異なる，などの課題がある。また，質的分析で扱う

１．はじめに従来の安全学は，線形的因果関係を想定した事故モデル

行動や発話に関するカテゴリデータは，数値データではなに基づく事故・インシデントの発生 予測とそれに対する

いため，定量的な分析が難しい。そのためここでは，「作多重防護に拠ってきた（Safety-I)。一方，近年，事故・イ

業負荷の軽減と正確性の向上を可能にする新しいコーデ

ンシデントは人－人工物－環境の動的で複雑な相互作用

ィング手法の開発」と「発話の定量的・連続的な分析手法から生じる創発現象であるため，従来の安全対策では対処の開発」を目指した。

しきれないことが認識されるようになってきた。この問題

3.1

一次分析手法の開発意識から提唱された新しい安全学（Safety-II，レジリエン

従来のコーディング手法では，分類者は 1 発話ごとに，

ス工学）は，従来の安全対策に加えて，現場の作業者が様々並列に並んだ複数のカテゴリの中から，最も適切な項目をな状況変動に対してどのように適応的に対応し安全を実

1 つ選択する必要があるため，分類者への負担が大きく，

現・維持しているかを理解し，それを支援・強化することそれに伴い正確性が下がってしまう課題があった。本研究の重要性を指摘している。本研究ではこのレジリエントなでは，マトリックス形式のコーディングスキームを開発しチーム協調に焦点を当ててメタ認知的なアプローチの実た。この手法では一度のコーディングにおける選択肢が少験的な手法を検討する。

なく分類者への負担を小さくでき，正確性が高くなることが期待できる。さらに，1 度のコーディングで全項目のコーディングに加え，遂行動詞コーディング，発話内容のコ

２．研究概要ーディング結果も同時にデータを得られる。

本研究では，チーム協調を対象とし，タスク要求や作業条件の変化といった様々な種類・程度・時間変化の外乱・

3.2

二次分析手法の開発

変動に適切に対応するレジリエントなチーム協調の背後パターンの時系列分析に関してリカレンスプロットをにあるメタ認知メカニズムを解明すること，そのためのア

用いた分析を行った。また，リカレンスプロットの持つ課

プローチとして参加者実験と計算機シミュレーションの題を解消するために，新たにレーベンシュタイン距離を適双方を活用する方法論を示すことを目標とした 3 ヶ年の用した分析手法を開発した。

研究であり，本年度は初年度である。具体的には，参加者

リカレンスプロットを適用することで，発話内容の連続実験によるレジリエントな“チーム協調行動・コミュニケ

的な周期性や繰り返しを可視化し，さらにプロットの定量ーション”の特徴的パターンとその背後にある理由（“チ的な指標を算出した。リカレンスプロットは，システム挙ームメタ認知”）の特定，シミュレーションを用いた構成動を表す変数の，時系列的なターンや構造変化を視覚的に論的アプローチによるチームメタ認知に関する新たな仮示すものである（図 1）。

説の生成，実験による仮説検証，および必要な実験・シミュレーション技術の開発に取組む。本研究は東京大学大学
院 菅 野 太 郎 准 教 授 が 代 表 の JSPS 科 研 費 基 盤 研 究(B)22H01723 の助成を受けて研究分担者として実施するものである。

図1

３．研究成果リカレンスプロットの概要

本年は発話分析などの質的分析に取り組んだ。質的分析

本研究では，コーディングの結果を横軸と縦軸に置き，では，一次分析としてコーディングが行われるが，既存の2 つの（横軸と縦軸の）要素が一致するセルにプロットしコーディング手法は，作業負荷が大きく，適切な判断が難た。リカレンスプロットに現れる右上に伸びる対角線は，しいため正確な結果が得られない，分類者によって結果が連続した発話内容の周期性を表し，垂線は定常状態を表す。

-106-

また，Recurrence Quantitative Analysis（RQA）により斜めの線や垂直な線をなすプロットの割合を計算することで，発話の連鎖的なパターンの出現や，同じ発話の連続を定量的に評価することができる。縦軸と横軸の要素が完全に一致する場合にしかプロットされないという，リカレンスプ
ロットの持つパターンを捉えづらいという課題があったが，本研究では新たにレーベンシュタイン距離をリカレン
スプロットに適用することで，パターンの可視化を試み，
完全一致のパターンのみではなく，似たパターンを考慮することが可能となることで，従来のリカレンスプロットでは見られなかった発話内容の周期性や繰り返しについて捉えられることが可能となった。

４．まとめ
本研究で提案した一次分析手法を用いることで，分類者への負荷は小さくなり，コーディングの正答率が上がることがわかった。さらに，二次分析手法はチームレジリエンスを評価するための手法の１つとして有効であると考えられる。これらの考え方を応用し，今後は質的分析において，本研究で述べた手法を適用することで量的な議論が可能になれば，様々な連続的データとの相関分析が可能になり，チームの動的な協調プロセスを評価できることが期待
される。

-107-

４

研究所報告

当研究所の令和4年度における研究所報告は，下記のとおりである。
No

発行年月

論

文

名

GNSSにおけるRAIM補強の理論とアルゴリズム

135

令和4年12月 空地統合SWIMに基づいた4次元軌道共有と調整の国際連携実証実験による検討

-108-

領

域

名

航法システム領域

監視通信領域

著

者

坂井 丈泰
呂 暁東
森岡 和行
古賀 禎
北折 潤
住谷 泰人

５

受託研究

当研究所の令和４年度における受託研究は下記のとおりである。
件

名委

カメラ画像、ミリ波レーダ及びMLATを利用した航空機等の監視技術の検討

託元（一財）航空保安無線システム協会

実施主任者
井上

諭

周波数の国際協調利用促進に資する磁気低緯度地域における電離圏環境調査
総務省に関する請負齋藤享（委託元からの指示により非公開）

坂井丈泰

令和４年度「測位補強サービスの性能評価に係る評価手法の指導及び検証」 （一財）日本宇宙フォーラム北村光教

MVR受託研究 13及び14号機 特性試験

米本

成人

準天頂衛星を利用したSBASによるLPV提供に関する整備の認証作業に係る技（一財）航空保安無線システム協会
術支援

小田

浩幸

航空機動態情報（Downlink Aircraft Parameters(DAPｓ））データの取得利（株）ソニック
用技術の指導吉原貴之（委託元からの指示により非公開）

住友重機械工業（株）

CARATS公開用データ等作成作業

航空局

岡

恵

GNSSアンテナのパターン計測（大）東京海洋大学

毛塚敦

遮蔽フェンスによるILS電波干渉解析に係る作業支援（株）日本空港コンサルタンツ

本田純一

タイ国スワンナプーム空港地域における「2022年度東南アジアにおける電離（一財）航空保安無線システム協会
圏調査」の技術支援齋藤享

令和4年度CNS性能評価業務に係る支援作業におけるMSASサービスの性能保証（一財）航空保安無線システム協会に係る作業支援北村光教

航空分野における衛星測位システム利用に関する調査技術支援（一財）航空保安無線システム協会

小田浩幸

タイ国スワンナプーム空港地域における「実証機材のパラメータ設定及び総（一財）航空保安無線システム協会
合試験」の技術支援

齋藤享「ASEANにおけるGNSS導入計画の要員養成プロジェクト（GIPTA）」に対する（一財）航空保安無線システム協会
技術支援

小田

浩幸

洋上空域における衝突危険度推定に係る支援作業（一財）航空交通管制協会

森亮太

MVR受託研究 15及び16号機 特性試験

住友重機械工業（株）

米本

成人

近傍界計測作業

防衛装備庁

二ッ森

俊一

近距離航空機監視システム性能検証実験支援2022

リオン（株）

北折潤

令和4年度「IGMA活動支援および測位性能評価」におけるIGMA活動の支援作（一財）日本宇宙フォーラム
業

坂井

丈泰

MVR受託研究 16号機 特性試験（再）住友重機械工業（株）

米本

成人

フェーズドアレイアンテナのトータルゲイン及びパターン測定

アルウェットテクノロジー（株）

米本

成人

ILS前方区域における積雪影響に係るシミュレーション作業支援（株）日本空港コンサルタンツ

本田純一「SBASの他の交通モードでの利活用に向けた調査研究業務」の技術支援（一財）航空保安無線システム協会

小田浩幸

風速精度向上による航空機燃費削減効果検証（国研）宇宙航空研究開発機構

フェーズドアレイアンテナのトータルゲイン及びパターン測定（２回目）

アルウェットテクノロジー（株）

米本

成人

MVR受託研究 17号機 特性試験

住友重機械工業（株）

米本

成人「令和4年度 ボディスキャナーの要件に関する調査」の技術支援（一財）航空保安無線システム協会

米本

成人

-109-

ﾋﾞｸﾗﾏｼﾝﾊ ﾅｳﾞｨﾝﾀﾞ ｷﾄﾏﾙ

６

共同研究

当研究所の令和４年度における共同研究は下記のとおりである。
実施領域

相手方

監視通信領域（学）福岡工業大学

研究課題

契約期間

地上デｨジタル放送波を利用したバイスタティックレーダシステムに
H28.7.21 ～ R5.3.31
関する研究

航法システム領域 古野電気（株）

準天頂衛星システムL5S信号に対応したGNSS受信装置に関する研究

H29.3.14 ～ R5.3.31

監視通信領域

超広帯域光変調器を用いた計測システムの研究

H29.12.22 ～ R5.3.31

宇宙天気現象が航空航法に与える影響及び航空航法における宇宙天
気情報の活用に関する共同研究

H30.4.1（大）高知工科大学（国研）情報通信研究機構

航法システム領域 （大）京都大学～ R5.3.31（大）名古屋大学
監視通信領域（株）ワカ製作所

光ファイバー型無線機の接続を容易にする光ファイバー無線送受信機の研究開発H30.8.31 ～ R5.7.31

監視通信領域（大）東京都立大学

ADS-B/SSRモードS情報を用いた航空交通流の時間管理技術の研究

H31.4.1～ R5.3.31

航空交通管理領域 気象庁気象研究所

航空機の動態情報取得システムからの気象データによる数値予報の精度向上と航空機の安全運航に関わる気象予測情報の高度利用のための研究

H31.4.1～ R8.3.31

監視通信領域（学）金沢工業大学

飛行体から得られるリアルタイム情報を用いた飛行特性予測の研究

R1.9.9～ R5.3.31

監視通信領域

DSNA フランス航空局技術管理
航空機の衝突回避と無人航空機の空域統合に関する研究センター

R1.11.4～ R7.11.4

R2.4.1～ R5.3.31

航空交通管理領域 （学）慶應義塾

Semi-CDO方式と到着管理アルゴリズムの開発

航法システム領域 三菱電機（株）

日本周辺の高精度測位補強サービス（CLAS)の電離圏遅延量予測モデ
R2.5.18ルの精度向上に関する検討～ R5.3.31

航空交通管理領域 （大）東京大学

大規模空港における到着・出発・空港面の航空交通管理の研究

R2.7.1～ R6.10.30

航空交通管理領域 （学）東京理科大学

航空交通流のシミュレーション評価に関する研究

R2.9.4～ R5.3.30

航法システム領域 タイ王国モンクット王工科大学 Ionospheric Effects Characterization ProgramR2.10.29 ～ R7.3.31

光ファイバ接続型受動型監視システムの電波輻輳域における性能実証

R3.2.12～ R5.3.31

航空交通管理領域 （大）東京都立大学

長距離飛行における運航者設計経路生成及び評価

R3.4.1～ R5.3.31

監視通信領域

日本電気（株）地域におけるSWIM基盤の構築に向けた国際連携実験に関する研究開発R3.4.1～ R5.3.31

監視通信領域（学）武蔵野美術大学

デジタルタワーシステムのためのユーザーインタフェースデザインに関する研究R3.5.26～ R5.3.31

シミュレーション技術を用いた時間管理運用コンセプト検討

R3.5.27～ R6.3.31

山岳等による遮蔽環境下での被災地映像を固定翼UAVを中継局として伝送する同一・隣接チャネルでの映像伝送・監視制御技術の研究開 R3.5.27
発～ R6.3.31

航空交通管理領域 （大）東北大学

東京国際空港の空港面交通流の最適化手法の提案とシミュレーショ
ン評価

R3.7.2～ R7.3.30

監視通信領域日本無線（株）

高精度信号検出によるADS-B位置検証システムの開発

R3.7.29～ R5.12.31

監視通信領域（株）日立国際電気

滑走路異物監視システム高度化のための要素技術に関する研究開発

R3.8.1～ R7.3.31

監視通信領域日本無線（株）航空交通管理領域 （大）東京都立大学（大）室蘭工業大学
監視通信領域（大）兵庫県立大学

-110-

実施領域

相手方

監視通信領域（大）電気通信大学

航法システム領域 （国研）海洋研究開発機構

研究課題
無人航空機における探知回避技術に関する研究

契約期間
R3.8.16

航空管制用ADS-B受信データの収集及び気象関連情報としての利用に
R3.9.8関する研究～ R5.3.31～ R6.3.31

GA-ASI ジェネラル・アトミッ
航空交通管理領域 クス・エアロノーティカル・シ Integration of RPAS in the Japanese airspace
ステムズ

R3.10.12 ～ R6.10.12

航法システム領域 （大）大阪公立大学

GNSS反射信号の基本特性の実験的評価とその利用に関する研究

R3.12.17 ～ R5.3.31

International Air Traffic Flow Management

R4.1.1～ R7.3.31

VHF帯電波のEs層異常伝搬が航空航法・通信へ与える影響の評価と監R4.4.1
視に関する共同研究～ R6.3.31

KAU
航空交通管理領域 KARI
NUAA

韓国航空大学韓国航空宇宙研究所
南京航空航天大学

航法システム領域 （大）電気通信大学
航法システム領域

IGP-VAST ベトナム国立科学技 ベトナムにおけるGBASのための電離圏観測及び監視に基づく技術支術アカデミー援R4.4.1～ R5.3.31

航法システム領域 メトロウェザー（株）

航空分野における小型ドップラー・ライダーの利活用に関する研究

R4.7.22～ R7.3.31

監視通信領域（大）三重大学

3次元イメージングレーダーによるセキュリティ検査システムの研究
R4.7.22開発～ R7.3.31

監視通信領域

アルウェットテクノロジー（株）

セキュリティ監視用レーダー技術に関する共同研究

R4.7.22～ R7.3.31

航空交通管理領域 ソフトバンク（株）

成層圏プラットフォーム及び無操縦者航空機等の運航に関する共同
研究

R4.9.30～ R7.3.31

航空交通管理領域 （大）電気通信大学

乱気流に基づく将来の軌道ベース運用のための研究

R4.10.6～ R6.3.31

航法システム領域 （国研）防災科学技術研究所

GNSS受信信号解析による積雪特性測定手法を活用した発展的研究

R4.12.1～ R7.11.30

航法システム領域 DLR

ドイツ航空宇宙センター

次世代GBAS及び宇宙天気情報利用に関する共同研究

R4.12.1～ R7.11.30

監視通信領域ドイツ航空宇宙センター

将来の航空通信システムに関する共同研究

R5.1.1～ R8.12.31

CO2排出削減のための運航方策の研究

R5.3.1～ R8.3.31

主観的要因が管制業務作業に及ぼす影響について

R5.3.28～ R6.3.31

DLR（学）桜美林学園
航空交通管理領域（株）フジドリームエアライン
ズ
航空交通管理領域 （大）筑波大学

-111-

7

研究発表

（1）第22回研究発表会（令和4年6月16日，6月17日）web開催
令和4年6月16日

令和4年6月17日

1. [特別講演］JAL AIRTAXI プロジェクトの取り組みと今後の課題について
日本航空株式会社 木下 隼斗
2. [特別講演］日本の空域における次世代エアモビリティのための運用環境前提の検討
航空交通管理領域 虎谷 大地
GA-ASI 小手川 達也
3. 北太平洋上空のフリールーティング運用可能性の検討
航空交通管理領域 平林 博子
ブラウン マーク東京都立大学 武市 昇
4. 気象予報データの利用者選択経路の導出に与える影響
航空交通管理領域 中村 陽一
ビクラマシンハ

瀬之口

ナヴィンダ

キトマル

敦

5. 航空機内データ通信および電波高度計の電磁環境評価に関する研究開発
監視通信領域 二ッ森 俊一
森岡 和行
河村 暁子
米本 成人
6. SWIMによる軌道ベース運用に関する実証実験
監視通信領域 呂 暁東
森岡 和行
金田 直樹
古賀 禎
航空交通管理領域 ビクラマシンハ ナヴィンダ
平林 博子
ブラウン マークキトマル

7. ノルウェー・オスロにおけるQZSSから放送された
DFMC SBASの受信実験
航法システム領域 髙橋 透
齋藤 享
北村 光教
坂井 丈泰
8. RNP to xLSの経路設計と飛行実証
航法システム領域 齊藤 真二
福島 荘之介航空交通管理領域 森 亮太

ポスターセッション（令和4年6月16日，令和4年6月17日）
6. 量子鍵配送の民間航空分野への適用に関する検討
監視通信領域 金田 直樹
宮崎 裕己

1. 監視システム技術性能要件の研究開発状況
航空交通管理領域 大津山 卓哉
2. 航空路管制業務におけるチームワークロードの計測手法の研究
筑波大学 孟 成柱
伊藤 誠

7. ADS-B位置検証の補強技術
監視通信領域

3. 航空路管制における悪天候の影響の初期的な分析
航空交通管理領域 瀬之口 敦
平林 博子
中村 陽一
8. 次世代DFMC GBASの標準化の動向
航法システム領域

4. 滑走路異物監視システムの実用化に向けた研究開発動向
監視通信領域 二ッ森 俊一
森岡 和行
河村 暁子
米本 成人

長縄
宮崎
田嶋
古賀
北折

潤一
裕己
裕久
禎
潤

齋藤
吉原

享
貴之

9. 電離圏シンチレーションの広域監視手法の開発
電気通信大学 細川 敬祐
10. 空港面におけるマルチパス誤差低減技術に関する研究
東京海洋大学 久保 信明

5. ADS-B性能指数の変化に関する初期検討
監視通信領域 本田 純一
松永 圭左
角張 泰之
航空交通管理領域 大津山 卓哉

11. 準天頂衛星システムを利用した小型実験船による自動運航試験
海上技術安全研究所 平田 宏一
澤田 涼平

-112-

(2) 所外発表(a) 学術論文誌
表題名
Taylor級数推定法によるTOA測位における収束条件

発表者
小菅 義男
古賀 禎
長縄 潤一
呂 暁東
宮崎 裕己

Feasibility Study of Free Route Airspace over the North Pacific（北太平洋上空のフリールーティング運用可能性の検討）

令和4年4月平林 博子
ブラウン マーク
武市 昇（東京都立大学）
Nighttime morphology of vertical plasma drifts over Vietnam during different seasons and Hong Ham Thi Thu（IGP-VAST/VAST理工学 令和4年4月
研究科）
phases of sunspot cycles
Christine Amory Mazaudier（Sorbonne大）（ベトナムにおける夜間のプラズマ鉛直ドリフトの季節・太陽活動特性）
Min Le Huy（IGP-VAST）
齋藤 享
Kornyanat Hozumi（情報通信研究機構）
Dung Nguyen Thanh（IGP-VAST）
Ngoc Luong Thi（IGP-VAST）
齋藤 享
Ionospheric disturbances observed over Japan following the eruption of Hunga Tonga令和4年4月
Hunga Ha’apai on 15 January 2022
（2022年1月15日フンガトンガ-フンガハアパイ火山の噴火後に日本上空で観測された電離圏擾乱について）
航空用距離測定装置のインテグリティ保証のためのマルチパス解析
毛塚 敦
令和4年5月
齊藤 真二
令和4年5月Construction of nominal ionospheric gradient using satellite pair based on GNSS CORS Slamet Supriadi（インドネシア研究革新
庁）
Observation in Indonesia（インドネシアGNSS連続観測点データを用いた衛星ペア法による静穏時電離圏 Hasanuddin Zainal Abidin（バンドン工科
大）
勾配モデルの構築）
Dudy Darmawan Wijaya（バンドン工科大）
Prayitno Abadi（インドネシア研究革新庁）
齋藤 享
Dwiko Unggul Prabowo（インドネシア研究革新庁）

Interferometric Study of Ionospheric Plasma Irregularities in Regions of Phase
Scintillations and HF Backscatter（位相シンチレーション及びHF帯後方散乱が発生する領域における電離圏プラ
ズマ擾乱の干渉法研究）

発表学会/機関名

発表年月
令和4年4月Andres Spicher（The Arctic Univeristy of
令和4年6月
Norway）
James LaBelle（Dartmouth College）
John W. Bonnell（University of California
Berkeley）
Roger Roglans（University of California
Berkeley）
Chrystal Moser（Dartmouth College）
Stephen A. Fuselier（Southwest ResearchInstitute, University of Texas at San Antonio）
Scott Bounds（University of Iowa）
Lasse B. N. Clausen（University of Oslo）
Francesca Di Mare（University of Oslo）
Connor A. Feltman（University of Iowa）
Yaqi Jin（University of Oslo）
Craig Kletzing（University of Iowa）
Wojciech J. Miloch（University of Oslo）
Jøran I. Moen（University Centre in
Svalbard）
Kjellmar Oksavik（University of Bergen）
Rhyan Sawyer（Southwest ResearchInstitute）
髙橋 透
Tim K. Yeoman（University of Leicester）

電子情報通信学会 和文論文誌B

Journal of Air Transportation

Advances in Space Research

Earth, Planets and Space

電子情報通信学会 和文論文誌C
Earth, Planets and Space

Geophysical Research Letters

Analysis of Local Geomagnetic Index Under the Influence of Equatorial Electrojet (EEJ) atLin M.M. Myint （タイ・KMITL）
the Equatorial Phuket Geomagnetic Station in Thailand
Kornyanat Hozumi （情報通信研究機構）（赤道ジェット電流の影響下にあるタイ・プーケット地磁気観測所におけるロー 齋藤 享
カル地磁気指数の解析結果について）
Pornchai Supnithi （タイ・KMITL）
Data-Driven Analysis Method for Calculated Time Over in Air Trafﬁc Flow Management 虎谷 大地
中村 陽一（航空交通流管理における通過時刻指定のためのデータ駆動型分析）
岡 恵

令和4年6月Advances in Space Research

令和4年7月IEEE AccessIntegration of (Surveillance) Multilateration Sensor Data into a Remote Tower System（リモートタワーシステムへのMLAT監視センサ情報の統合）

令和4年7月Virtual and Remote Control Tower - Research, Design, Development
and Validation - 2nd Edition

令和4年7月Virtual and Remote Control Tower - Research, Design, Development
and Validation - 2nd Edition

青山 久枝
山田 泉
伊豆 太（港湾空港技術研究所）
Benefit Balancing between Japan Departure Flights and Overflights in the North Pacific 村田 暁紀
Route System
髙玉 圭樹（電気通信大学）（NOPAC経路における本邦出発機と上空通過機の便益バランシングに関する研 虎谷 大地究）
平林 博子
ブラウン マーク

令和4年7月電子情報通信学会 和文論文誌B

令和4年8月オンラインジャーナル「Aerospace Technology Japan」

Performance Improvement of the GAGAN Satellite-Based Augmentation System Basedon Local Ionospheric Delay Estimation in Thailand（タイにおけるローカル電離圏補正を用いたGAGAN性能向上）

令和4年8月GPS Solutions

吉晃（東北大学）
涼平 （東北大学）
怜理（東京大学）
恵理
朋永（東北大学）

令和4年9月IEEE Access長縄 潤一
Comparison of ADS-B Verification Methods: Direct TDOA and MLAT宮崎 裕己
（ADS-B位置検証手法の比較：直接TDOA法とMLAT法）
虎谷 大地
Support Algorithm for Air Traffic Controllers’ Arrival Spacing: Improvement of
吉原 貴之
Trajectory Estimation using Gaussian Process Regression（航空管制官の到着間隔づけのための支援アルゴリズム：ガウス過程回帰を用い 瀬之口 敦
た軌道予測の改善）
森 亮太
Uncertainty Inclusive Runway Balancing Using Convolutional Neural Network（畳み込みニューラルネットワークを用いた不確定性を考慮した滑走路割り当 Daniel Delahaye （ENAC）て）

令和4年9月IEEE Access

令和4年9月Control Engineering Practice

令和4年9月Journal of Air Transportation

Remotely-Operated AFIS in Japan（日本における遠隔運用型AFISについて）

井上 諭
ブラウン マーク角張 泰之
井上 諭
ブラウン マークマルチラテレーションによる航空機位置情報の新たな活用を目指した取り組み

Somkit Sophan （タイ・KMITL）
齋藤 享
Lin M. M. Myint （タイ・KMITL）
Pornchai Supnithi （タイ・KMITL）

Analyzing Stochastic Features in Airport Surface Traffic Flow Using Cellular
川越
Automaton: Tokyo International Airport
茅野（セルオートマトンを用いた東京国際空港における空港面航空交通流の確率的特 都築
徴分析）
伊藤
岡部

-113-

Ionospheric quasi-biennial oscillation of the TEC amplitude of the equatorial ionization
anomaly crests from continuous GPS data in the Southeast Asian region（東南アジア域におけるGPSデータを用いた赤道異常帯TECの準2年振動の研究）

多目的最適化と決定木を用いたエンルート交通流における速度制御戦略の抽出

Dung Nguyen Thanh（IGP-VAST）
Minh Le Huy （IGP-VAST）
Christine Amory-Mazaudier （Sorbonne大）Rolland Fleury （Institut Mines-Telecom
Atlantique）
齋藤 享
Thang Nguyen Chien（IGP-VAST）
Thanh Le Truong （IGP-VAST）
Hong Pham Thi Thu（IGP-VAST）
Thanh Nguyen Ha（IGP-VAST）
Mai Nguyen Thi（IGP-VAST）
Que Le （Vietnam National University）
関根 將弘（東京理科大学）
立川 智章（東京理科大学）
藤井 孝藏（東京理科大学）
伊藤 恵理

令和4年9月Vietnam Journal of Earth Sciences

令和4年9月

進化計算学会論文誌

A study of equatorial plasma bubble structure using VHF radar and GNSS scintillations
over the low latitude regions（VHFレーダーとGNSSシンチレーションを用いた磁気低緯度地域におけるプラズマバブルの構造に関する研究）
衛星航法システムの信頼性

Acharaporn Bumrungkit（KMITL）
Pornchai Supnithi （KMITL）
齋藤 享
Lin Min Min Myint （KMITL）
坂井 丈泰

令和4年9月GPS Solutions

令和4年10月

電子情報通信学会 和文論文誌B

GPSブロックIII衛星のアンテナ位相中心オフセットと食期間における姿勢制御

坂井丈泰

令和4年10月

日本航空宇宙学会論文集（和文論文集）

航希 （東京大学）
恵理

令和4年10月

Aerospace

Controlling Aircraft Inter-Arrival Time to Reduce Arrival Traffic Delay via a
日笠伊藤Queue-based Integer Programming Approach（到着航空交通の遅延時間を削減する機体時間間隔の制御: 待ち行列モデルと整数計画法の統合手法の提案）
坂井
GNSSにおけるRAIM補強の理論とアルゴリズム

丈泰

令和4年12月

電子航法研究所報告

No.135

The Discussion of Air-Ground SWIM Integration to Achieve 4D Tragectory Sharing and
Negotiation through An International Joint Demonstration（空地統合SWIMに基づいた4次元軌道共有と調整の国際連携実証実験による検
討）

呂 暁東
森岡 和行
古賀 禎
北折 潤
住谷 泰人

令和4年12月

電子航法研究所報告

No.135Taylor級数推定法によるTSOA測位における初期値

小菅
古賀
長縄
宮崎

令和5年1月電子情報通信学会 和文論文誌B

令和5年2月IEEE Access

令和5年2月Earth, Planets and Space

令和5年3月

土木学会論文集F4（建設マネジメント）

義夫
禎
潤一
裕己

Effectiveness of Aircraft Inter-arrival Control in Upstream Traffic Flow via a Combined 日笠 航希 （東京大学）
関根 將弘 （東京理科大学）
Tandem Fluid Queue Model and Integer Programming Approach（待ち行列ネットワークモデルと整数計画法による航空交通の上流における到着 伊藤 恵理
間隔づけの有効性評価）
A statistical study of convective and dynamic instabilities in the polar upper 2 mesosphere Satonori Nozawa （Nagoya University）
above TromsØNorihito Saito （RIKEN）（トロムソ上空で観測された極域上部中間圏対流及び力学的不安定の統計的研 Takuya Kawahara （Shishu University）
究）
Satoshi Wada （RIKEN）
Takuo T. Tsuda （University of ElectroCommunications）
Sakiho Maeda （Nagoya University）
髙橋 透
Hitoshi Fujiwara （Seikei University）
羽田空港におけるマルチラテレーションデータをもとにした航空機の交通量デー 山田 泉
タの作成と空港舗装維持管理への活用可能性に関する考察
青山 久枝
伊豆 太（港湾空港技術研究所）-114-

(b)標準化会議
表題名
Surveillance Material in Doc 9830 A-SMGCS Manual（Doc 9830 A-SMGCSマニュアルにおける監視マテリアル）
Regulations of 5G mobile base station in Japan（日本における5Gモバイルシステム基地局の規則）
Report of Expert Group 3-1 Activities（専門家グループ3-1活動報告）

GBAS VDB Frequency Coordination（GBAS VDB周波数調整について）
SWIM-TI Interface Binding to Achieve Interoperability（SWIM-TIのインターフェイスバインディングを用いた相互運用性の実現）
SWIM DISCOVERY SERVICE (SDS) UPDATE AND NEXT STEPS（SWIM探索サービスの進捗状況について）

Draft LDACS SARPs Validation Activity Report (ENRI part)（LDACS SARPs 検証報告書草案 （ENRI部分））

Positive Effect of CPR Reasonableness Test on ADS-B Security（CPR検証が有するADS-B脆弱性対策へのプラス効果）
PUBLIC COMMENT PHASE（AC20-158B（HIRF 高強度放射電磁界）に関するパブリックコメント）
Analysis of the 1030-1090 MHz Signal Environment in Japan（日本の1030-1090MHz信号環境解析）

Surveillance Material in Doc9830 A-SMGCS Manual（Doc9830 A-SMGCSマニュアルにおける監視マテリアル）
GBAS Status Update in Japan（日本におけるGBASに関する情報更新）

Status of Activities Related to Space Weather Job Card
（宇宙天気ジョブカードに関連した活動状況）
Validation and Proposals of the Guidance on the Tropospheric Parameters for GBAS
（GBAS対流圏パラメータに関するガイダンスの検証と提案）

DFMC GBAS Testbed and Flight Trials（DFMC GBASテストベッドと飛行実験について）Radio altimeter interference susceptibility test results at Japanese Sub-6 5G mobile
communications system frequency conditions（日本の5Gモバイルシステム周波数帯における電波高度計の耐電磁干渉特性）
ENRI Technical Validation Report (ENRI TVALR)（電子航法研究所におけるLDACSテクニカルバリデーションレポート）

発表者
宮崎

裕己

二ッ森

発表年月
令和4年4月俊一

令和4年4月齋藤 享
令和4年5月Surendra Sunda（Airport Authority of India）
Slamet Supriadi（ｲﾝﾄﾞﾈｼｱ研究革新庁（BRIN））ICAO Asia and Pacific (APAC)
GBAS/SBAS Implementation Task Force (GBAS/SBAS ITF) 4齋藤

享

令和4年5月呂暁東

令和4年5月ICAO Asia and Pacific (APAC)
GBAS/SBAS Implementation Task Force (GBAS/SBAS ITF)
ICAO Asia and Pacific (APAC)
SWIM Task Force (TF) 6
ICAO Asia and Pacific (APAC)
SWIM Task Force (TF) 6

呂 暁東
Wen Zhu（FAA）
Sehwan Han（KAC）
Yungang Tian（ATMB of CAAC）
森岡 和行
二ッ森 俊一
米本 成人
北折 潤
住谷 泰人
河村 暁子
長縄 潤一
宮崎 裕己
塩野谷

令和4年5月

令和4年5月ICAO Communications Panel (CP)Data Communications Intrastructure Working Group (DCIWG) 5

令和4年5月ICAO Asia/Pacific Air Navigation Planning and Implementation
Regional Group (APANPIRG)
Surveillance Implementation Coordination Group (SURICG)
FAA発表資料哲久

令和4年5月大津山 卓哉
本田 純一
岡 恵
宮崎 裕己
宮崎 裕己

令和4年6月ICAO Surveillance Panel (SP)Aeronautical Surveillance Working Group (ASWG)
Technical Subgroup (TSG) 15

令和4年6月

野宮 真人（航空局）
齋藤 享
吉原 貴之
齊藤 真二
齋藤 享

令和4年6月ICAO Surveillance Panel (SP)Aeronautical Surveillance Working Group (ASWG) 15
ICAO Navigation Systems Panel (NSP)-JWGs 9齋藤 享
吉原 貴之
Gonzalo Jose H. Martinez（Indra）
Linda Lava（Indra）
Morten Topland（Indra）
齋藤 享
吉原 貴之
二ッ森 俊一

令和4年6月

令和4年6月

令和4年6月
令和4年8月ICAO Navigation Systems Panel (NSP)-JWGs 9ICAO Frequency Spectrum Management Panel (FSMP)-Working
Group (WG) 15

ICAO Communications Panel (CP)Data Communications Intrastructure Working Group (DCIWG) PT-T20

令和4年9月ICAO Communications Panel (CP)Data Communications Intrastructure Working Group (DCIWG) PT-T20

令和4年9月ICAO Asia/Pacific Air Navigation Planning and Implementation
Regional Group (APANPIRG)
Communications/ Navigation and Surveillance Sub-group (CNS-SG)
26
ICAO Asia/Pacific Air Navigation Planning and Implementation
Regional Group (APANPIRG)
Communications/ Navigation and Surveillance Sub-group (CNS-SG)
26
EUROCAE WG-107 21

Research and development activities related to GBAS in Japan（日本におけるGBAS関連研究開発について）

Research on ADS-B Position Verification（ADS-B位置検証に関する研究）

長縄
宮崎

潤一
裕己

令和4年9月Flight Experiment Result of DME Error using EDS300 in Japan（日本におけるEDS300を用いたDME誤差の飛行実験結果）
The Development of ENRI SWIM Registry（ENRI SWIM Registryの開発について）
Update References ICAO DOC9994（ICAO Doc9994の参考文献更新）
Change Proposal for TIS-B definition（TIS-B定義の更新）
Analysis of the 1030-1090 MHz Signal Environment in Japan（日本における1030-1090MHz信号環境の解析）

毛塚敦

令和4年10月呂

暁東

Introduction of Forepast Research of DAPs Validation（過去のDAPs信頼性評価研究の紹介）
Multilateration for Mode A/C using Radio-over-Fiber（RoFを使ったモードA/Cに対するマルチラテレーション）
Surveillance Material in Doc9830 A-SMGCS Manual（Doc9830 A-SMGCSマニュアルの監視マテリアル）
Validation of Ionospheric Anomaly Monitor for DFMC GBAS under Disturbed
Ionospheric Conditions（DFMC GBAS電離圏異常モニタの擾乱時電離圏データを用いた検証）

Proposal of CRV based APAC Regional SWIM Architecture（CRVに基づいたAPAC地域SWIMアーキテクチャの提案）
Separation Minima between RNP2 Routes with ATS Surveillance（レーダー監視下のRNP2経路の間隔）
MSAS L1 Authentication Possibility（MSAS L1での信号認証の可能性）

ICAO Navigation Systems Panel (NSP)-JWGs 9ICAO Navigation Systems Panel (NSP)-JWGs 9

令和4年9月

森岡 和行
二ッ森 俊一
北折 潤
住谷 泰人
米本 成人
森岡 和行
二ッ森 俊一
北折 潤
住谷 泰人
米本 成人
齋藤 享
吉原 貴之

Feedback from ENRI Technical Validation（電子航法研究所におけるLDACSテクニカルバリデーションからのフィード
バック）

発表学会/機関名
ICAO Surveillance Panel (SP)Aeronautical Surveillance Working Group (ASWG) 15
EUROCAE WG-119/RTCA SC-239

令和4年10月

大津山

卓哉

大津山

卓哉

令和4年10月

大津山 卓哉
本田 純一
岡 恵
宮崎 裕己

令和4年10月

松永 圭左
本田 純一
本田 純一
角張 泰之
宮崎 裕己

令和4年10月

令和4年10月

ICAO Asia and Pacific (APAC)
SWIM Task Force (TF) SDS Implementation Coordination Meetin
ICAO Surveillance Panel (SP)Airborne Surveillance (AIRB) WG 14
ICAO Surveillance Panel (SP)Airborne Surveillance (AIRB) WG 14
ICAO Surveillance Panel (SP)Aeronautical Surveillance Working Group (ASWG) 16

齋藤 享
吉原 貴之
Tim Murphy （Boeing）
Matt Harris （Boeing）
Glaucia Balvedi （Boeing）
Gary McGraw （Collins Aerospace）
Joel Wichgers （Collins Aerospace）
Linda Lavik （Indra Navia）
Morten Topland （Indra Navia）
Mutaz Tuffaha （Indra Navia）
呂 暁東

令和4年10月

ICAO Surveillance Panel (SP)Aeronautical Surveillance Working Group (ASWG) 16
ICAO Surveillance Panel (SP)Aeronautical Surveillance Working Group (ASWG) 16
ICAO Surveillance Panel (SP)Aeronautical Surveillance Working Group (ASWG) 16
RTCA SC-159 WG4

令和4年10月

Joint Meeting of CRV OG and SWIM TF

丸塚 康弘 （国土交通省航空局）
森 亮太
松田 国幸 （航空局）
坂井 丈泰

令和4年11月

ICAO Separation and Airspace Safety Panel (SASP)-WG 37

令和4年11月

ICAO Navigation Systems Panel (NSP)-GNSS SARPS Working Group (GSWG) 4

令和4年10月
令和4年10月

-115-

齋藤 享
吉原 貴之
齊藤 真二
野宮 真人 （航空局）
Guidance Material on the GBAS Tropospheric Parameters for the Development of GBAS 齋藤 享
吉原 貴之
Manual（GBASマニュアル策定に関するGBAS対流圏パラメータに関するガイダンスの検討）
齋藤 享
Validation of Ionospheric Anomaly Monitor for DFMC GBAS under Disturbed
Ionospheric Conditions（電離圏擾乱時におけるDFMC GBAS電離圏モニタの検証）
Update of Guidance Document on the Effects of Anomalous Ionosphere for GBAS in the 齋藤 享
Asia-Pacific Region（アジア太平洋地域における電離圏脅威回避ガイダンスの更新について）
齋藤 享
DFMC GBAS flight data collection under ionospheric disturbed conditions
吉原 貴之（電離圏擾乱時のDFMC GBAS飛行実験について）
坂井 丈泰
Sample L1 SBAS Authentication Message by MIVEX-AUTH（MIVEX-AUTHによるL1 SBAS認証メッセージのサンプル）大津山 卓哉
Analysis of the 1030-1090 MHz Signal ENvironment in Japan
本田 純一（日本における1030-1090MHz信号環境の解析）
宮崎 裕己
GBAS Status Update in Japan（日本におけるGBASの現状）

Surveillance Material in Doc9830 A-SMGCS Manual（Doc9830 A-SMGCSマニュアルの監視マテリアル）

宮崎Collaborative Validation for Interoperability of SWIM Service Discovery（SWIMサービス探索の相互運用性のための連携検証実験）
Update References in ICAO DOC9994（ICAO Doc9994の参考文献更新）
Change Proposal for TIS-B definition（TIS-B定義の更新）
Surveillance Material in Doc9830 A-SMGCS Manual（Doc9830 A-SMGCSマニュアルの監視マテリアル）
Analysis of the 1030-1090 MHz Signal ENvironment in Japan（日本における1030-1090MHz信号環境の解析）

呂 暁東龍 幸信 （航空局
大津山 卓哉Research Progress on Active Phased Array Antenna（アクティブフェーズドアレイアンテナに関する研究進捗）
Preliminary Analysis of ADS-B Positional Performance in Japan（日本におけるADS-B位置性能の初期評価）
Preliminary results of DFMC GBAS flight data collection campaign in October 2022
under ionospheric disturbances（2022年10月の電離圏擾乱時のDFMC GBAS飛行実験データの初期解析結果）

裕己

大津山
宮崎

令和5年1月ICAO Navigation Systems Panel (NSP) 7

令和5年1月ICAO Navigation Systems Panel (NSP) 7

令和5年1月ICAO Navigation Systems Panel (NSP) 7

令和5年1月ICAO Navigation Systems Panel (NSP) 7

令和5年1月ICAO Navigation Systems Panel (NSP) 7

令和5年1月EUROCAE WG-62

令和5年2月ICAO Surveillance Panel (SP)Aeronautical Surveillance Working Group (ASWG)
Technical Subgroup (TSG) 16
ICAO Surveillance Panel (SP)Aeronautical Surveillance Working Group (ASWG)
Technical Subgroup (TSG) 16
ICAO Information Management Panel (IMP)-Working Group-G 10

令和5年2月

令和5年2月運用課）
令和5年2月卓哉

令和5年2月裕己

令和5年3月大津山 卓哉
本田 純一
宮崎 裕己
長縄 潤一

令和5年3月

松永 圭左
本田 純一
齋藤 享
吉原 貴之

令和5年3月

令和5年3月

令和5年3月-116-

ICAO Surveillance Panel (SP)Airborne Surveillance (AIRB) 15
ICAO Surveillance Panel (SP)Airborne Surveillance (AIRB) 15
ICAO Surveillance Panel (SP)Aeronautical Surveillance Working Group (ASWG) 17
ICAO Surveillance Panel (SP)Aeronautical Surveillance Working Group (ASWG) 17
ICAO Surveillance Panel (SP)Aeronautical Surveillance Working Group (ASWG) 17
ICAO Surveillance Panel (SP)Aeronautical Surveillance Working Group (ASWG) 17
RTCA SC-159 WG 4

（c）

国際会議
表題名

Status of GBAS related studies of ENRI
（電子航法研究所におけるGBAS関連研究について）
Research Activity on ADS-B Security（ADS-B脆弱性対策に関する研究活動）
Lessons Learned of TBO Demonstration and Live Flight Experiment（TBO実証実験と飛行実証実験について）
GBAS Research Status of ENRI
（電子航法研究所におけるGBAS研究状況）
Ionospheric data collection and analysis for GBAS in Southeast Asia
（東南アジアにおけるGBASのためのデータ収集・解析）

Validation of iono monitor for DFMC GBAS（DFMC GBAS電離圏モニタの検証）
ENRI’s R&D Activities on Advanced GBAS Operations（GBASの先進的な運用に関する電子航法研究所の研究開発）

ENRI Test System for Live Flight Demonstration（飛行実証実験のためのENRI実験システムの開発について）
Proposal to Exchange DFMC SBAS Messages for Interoperability（相互運用性のためのDFMC SBASメッセージ交換の提案）
UTM based Data Sharing and Low Altitude Spatial Information Augmentation to
Support Safe UAS Operations（安全な無人機運用のためのUTMベースドデータ共有と低高度における追加情報）
ENRI Oceanic Research Topics 2 and 3（電子航法研究所における洋上研究トピックについて（項目２及び３））
ENRI Oceanic Research Topics 1（電子航法研究所における洋上研究トピックについて（項目1））
Aircraft radio altiemter and 5G mobile system interfernce issues in Japan（日本における航空機電波高度計と5Gモバイルシステムの干渉問題）

発表者
齋藤 享
吉原 貴之
長縄 潤一
呂

暁東

齋藤 享
吉原 貴之
齋藤 享
中村 真帆
吉原 貴之
Le Huy Minh （IGP-VAST）
Nguen Chien Thang（IGP-VAST）
Slamet Supriadi （BRIN）
Prayitno Abadi （BRIN）
Dwiko Unggul Prabowo（BRIN）
齋藤 享
吉原 貴之
吉原 貴之
齊藤 真二
福島 荘之介
森 亮太
呂 暁東
坂井 丈泰
北村 光教
髙橋 透
久保 大輔 （JAXA）
Study Group Members（虎谷大地）
木村 紋子 （Data Strategy）
大瀬戸 篤司 （JAXA）
平林 博子
ブラウン マークブラウン マーク
平林 博子
二ッ森 俊一-117-

発表学会/機関名

発表年月
令和4年5月

第37回 Landing and take-off （LATO）会議

令和4年5月FATS WG 30

令和4年5月FATS WG 30

令和4年9月International GBAS Working Group Meeting (I-GBAS) 21

令和4年9月International GBAS Working Group Meeting (I-GBAS) 21

令和4年9月International GBAS Working Group Meeting (I-GBAS) 21

令和4年9月International GBAS Working Group Meeting (I-GBAS) 21

令和4年10月

Multi-Regional TBO Demonstration

令和4年11月

SBAS IWG/37

令和4年11月

DRONE ENABLE 2022, ICAO's UAS Industry Symposium

令和4年12月

The Meeting of the Informal Pacific ATC Co-ordinating Group(IPACG) PM28
The Meeting of the Informal Pacific ATC Co-ordinating Group(IPACG) PM28
Global Aviation Spectrum Summit

令和4年12月
令和4年12月

(d)国際学会(全文査読）
表題名

Improvement in RSSI-based Distance Estimation for Aircraft ADS-B Signal by Antenna
Diversity（アンテナダイバーシティによる航空機ADS-B信号のRSSI測距の改善）
ASSESSMENT AND CONTROL OF ARRIVAL FLOW AND WAITING TIMEAPPLYING GT/GI/ST+GI TIME-VARYING QUEUING MODEL（Gt/GI/st+GI 時変待ち行列モデルを応用した到着流と待ち時間の予測と制御）
MACHINE LEARNING METHODS ENSURING BOTH PERFORMANCE AND
INTERPRETABILITY OF ESTIMATING AIRCRAFT ARRIVAL TIMES（航空機の到着時刻予測において精度と意味解釈性を両立する機械学習手法）
APPLYING MACHINE LEARNING FOR TAXI-TIME PREDICTION AT TOKYOINTERNATIONAL AIRPORT（機械学習による東京国際空港の地上走行時間予測）
DEVELOPING A DEPARTURE QUEUE MODEL TOWARDS INTEGRATEDARRIVAL AND DEPARTURE RUNWAY OPERATION（到着・出発管理の統合を目指した航空機の出発待ち行列モデルの発展）

発表者

発表年月

発表学会/機関名

長縄潤一

令和4年7月Multimedia University Engineering Conference日笠伊藤航希（東京大学）恵理

令和4年9月Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences(ICAS) 2022森川伊藤

暢明（東京大学）恵理

令和4年9月Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences(ICAS) 2022加藤伊藤

古都（東京大学）恵理

令和4年9月Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences(ICAS) 2022

令和4年9月Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences(ICAS) 2022

令和4年9月Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences(ICAS) 2022

令和4年9月International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC
EUROPE) 2022

令和4年9月International Technical Meeting of the Satellite Division of The Instituteof Navigation (ION GNSS+) 2022

令和4年9月European Radar Conference (EuRAD)

令和4年10月

2022 International Workshop on ATM and CNS (IWAC)

伊藤 恵理
岩田 大輝（東京大学）
Michael Schultz（Bundeswehr University
Munich）
関根 將弘（東京理科大学）
立川 智明（東京理科大学）
藤井 孝藏（東京理科大学）
伊藤 恵理
二ッ森 俊一宮崎 則彦

AIR TRAFFIC SIMULATION ACROSS FIR IN JAPAN USING CELLULAR
AUTOMATON（セルーオートマトンによる日本のFIRを対象とした航空交通シミュレーション）
Measurement of Pulsed Aircraft Radio Altimeter In-Band and Out-band Interference
Threshold Power Due to Sub-6 band 5G Mobile Communication Systems（パルス型電波高度計のSub-6帯5Gモバイルシステムに起因する帯域内および帯域内干渉発生しきい値の測定）
齋藤 享
Validation of Ionospheric Anomaly Monitor for DFMC GBAS under Disturbed
吉原 貴之
Ionospheric Conditions
Tim Murphy （Boeing）（DFMC GBAS電離圏異常モニタの擾乱時電離圏データを用いた検証）
Matt Harris （Boeing）
Glaucia Balvedi （Boeing）
Gary McGraw （Collins Aerospace）
Joel Wichgers （Collins Aerospace）
Millimeter-Wave Imaging Using Dielectric Lens for Security Application
Arie Setiawan （Mie University）（セキュリティ用途のための誘電体レンズを用いたミリ波イメージング）
Atsuki Yamawaki （Mie University）
米本 成人
Hitoshi Nohmi （Alouette Technology Inc.）
Hiroshi Murata （Mie University）
SWIM Based Trajectory Coordination to Achieve Strategic Planning and Collaborative 呂 暁東
金田 直樹
Decision Making
ビクラマシンハ ナヴィンダ キトマル
（SWIMに基づいた軌道調整による戦略的計画と協調的意思決定の実現）
平林 博子
ブラウン マークPotential operational consequences of the use of ACAS Xu in controlled airspace（管制空域におけるACAS Xuの使用による潜在的な運用上の懸念について）Christian Aveneau（DGAC）
虎谷 大地
瀬之口 敦
平林 博子
大津山 卓哉河村 暁子

令和4年10月

2022 International Workshop on ATM and CNS (IWAC)

Air-Ground SWIM Demonstration over Extended AeroMACS（覆域拡張されたAeroMACSを用いた空地SWIMデモンストレーション）

森岡 和行
呂 暁東
長縄 潤一
金田 直樹
宮崎 則彦
平賀 規昭
米本 成人
河村 暁子

令和4年10月

2022 International Workshop on ATM and CNS (IWAC)

本田 純一
松永 圭左
角張 泰之
大津山 卓哉
Preliminary Study on Receiving Status at MLAT Station and Estimated Aircraft Position 本田 純一
角張 泰之（MLATの信号受信状況と航空機位置に関する基礎研究）
大津山 卓哉松永 圭左

令和4年10月

17th International Conference on Broadband and Wireless Computing,Communication and Applications (BWCCA)

令和4年11月

The 2022 International Symposium on Antennas and Propagation(ISAP)

Analysis of Milimeter-Wave Imaging Using Dielectric Lens for Fourier Transformation（フーリエ変換による誘電体レンズを使ったミリ波イメージングの解析）

Arie Setiawan （Mie University）
米本 成人
Hitoshi Nohmi （Alouette Technology Inc.）
Hiroshi Murata （Mie University）
呂 暁東
森岡 和行
金田 直樹
古賀 禎
金田 直樹
呂 暁東

令和4年11月

Asia-Pacific Microwave Conference (APMC)

令和5年3月IEEE International Symposium on Autonomous Decentralized Systems(ISADS) 2023

令和5年3月IEEE International Symposium on Autonomous Decentralized Systems(ISADS) 2023

二ッ森

令和5年3月2023 International Applied Computational Electromagnetics Society(ACES) Symposium

Preliminary Analysis of Performance Variation for ADS-B Position（ADS-B位置の信頼性変化における予備解析）

4D Trajectory Negotiation to Achieve Situational and Operational Awareness for Air
Traffic Management（ATMにおける状況と運用認識を実現するための4DT調整について）Preliminary Feasibility Study of Quantum Key Distribution for Future Air Traffic
Management Systems（将来の航空交通管理への量子鍵配送の実現可能性の検討）
Dielectric Material Constant Sensitivity Analysis of 3-Dimensional Printed W-Band
Reflector Fresnel Lens Antenna Based on Acrylonitrile Butadiene Styrene Plastic（3Dプリンタで構築されたABS樹脂製W帯フレネル反射板レンズアンテナの誘電体特性感度解析）

俊一

-118-

(e)

国際学会（アブストラクト査読）
表題名

発表者

発表年月

虎谷 大地
Optimization for Approach Route of RNP AR Approach by using Genetic Algorithm
森 亮太（遺伝的アルゴリズムを用いたRNP AR進入到着経路のための最適化）
Rapid Prototyping for a Future Aeronautical Mobile Communications System using
森岡 和行
Software Defined Radio
二ッ森 俊一（ソフトウエア無線を用いた将来の航空無線通信システムのための高速プロトタ 米本 成人
イピング）
北折 潤
住谷 泰人
河村 暁子
森
亮太
Fast Calculation of Single Aircraft Optimal Descent Trajectory（高速な航空機の最適降下軌道計算）
関根 將弘（東京理科大学）
Preliminary Study of Multi-objective Air Traffic Optimization for Devising Speed
立川 智章（東京理科大学）
Control Strategy by Using Rule-based Simulator（航空交通の速度制御戦略立案のためのルールベースシミュレータを用いた多目 藤井 孝藏（東京理科大学）
伊藤 恵理
的最適化の初期検討）
Performance Evaluations of Airport Runway Foreign Object Detection System Using a 96 二ッ森 俊一
米本 成人
GHz Millimeter-Wave Radar System Based on International Standard（国際規格に基づく96 GHz帯ミリ波レーダを用いた滑走路異物監視システムの 柴垣 信彦（株式会社日立国際電気）
性能評価）
佐藤 洋介（株式会社日立国際電気）
加島 謙一（株式会社日立国際電気）
森 亮太
Aircraft Mass Estimation Using Cruise Flight Profile（巡航飛行プロファイルを使用した航空機の重量推定）
Simulator experiment and real world implementation of reduced climb thrust fuel saving 森 亮太
procedure（推力低減による燃料節減上昇手法のシミュレータ実験と実装）
Availability of Iono Gradient Detection with Alternative Architectures for DFMC GBAS Tim Murphy （Boeing）
齋藤 享（DFMC GBAS代替アーキテクチャにおける電離圏異常検出とアベイラビリ
Matt Harris （Boeing）
ティ）
Glaucia Balvedi （Boeing）
Gary McGraw （Collins Aerospace）
Joel Wichgers （Collins Aerospace）
Effect of step-climb operation on long-haul flight over the Pacific Ocean
平林 博子（太平洋上長距離飛行便におけるステップクライム運航の効果について）
ブラウン マークビクラマシンハ ナヴィンダ キトマル
水津 晴隆 （東京都立大学）
武市 昇 （東京都立大学）
International Air Traffic Flow Management in North and East Asia
（北アジアと東アジアにおける国際交通流管理について）Free Route Airspace Design for Fukuoka FIR: A Cast Study for Overflight Traffic
between Northeast Asia and North America（福岡FIRにおけるフリールート空域の設計：東北アジアと北米間の交通流のためのケーススタディ）
96 GHz Millimeter-Wave Radar System for Airport Surface Detection Purpose（空港面監視のための96 GHz帯ミリ波レーダの適用）
Dual band FMCW imaging radar for security inspections（セキュリティ検査のための2周波帯FMCW画像化レーダー）ブラウン マーク
Kim Hyewook （KARI）
Wang Yanjun （NUAA）
Lee Keumjin （KAU）
平林 博子
ビクラマシンハ ナヴィンダ
村田 暁紀
Jeon Daekeun （KARI）
Eun Yeonju（KARI）
Oh Eun-Mi （KARI）
Lee Somang （KARI）
Gray Naomi （KAU）
ブラウン マーク平林 博子

Integrated Communications Navigation and Surveilance (ICNS) 2022

令和4年4月Integrated Communications Navigation and Surveilance (ICNS) 2022

令和4年6月AIAA Aviation Forum 2022

令和4年6月AIAA Aviation Forum 2022

令和4年8月47th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz
Waves (IRMMW-THz)

令和4年9月Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences(ICAS) 2022
Digital Avionics Systems Conference (DASC) 2022

令和4年9月

令和4年9月International Technical Meeting of the Satellite Division of The
Institute of Navigation (ION GNSS+) 2022

令和4年10月

Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology(APISAT) 2022

令和4年10月

Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology(APISAT) 2022

令和4年10月

Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology(APISAT) 2022

令和4年11月

2022 IEEE International Conference on Antenna Measurements andApplications (CAMA)
International Conference on Space, Aeronautical and Navigational
Electronics (ICSANE）

キトマル

二ッ森 俊一柴垣 信彦 （株式会社日立国際電気）
米本 成人
河村 暁子
二ッ森 俊一
森岡 和行
宮崎 則彦
佐藤 正彦
平賀 規昭
能美 仁 （アルウェットテクノロジー）-119-

発表学会/機関名

令和4年4月

令和4年12月

(f)国際学会（査読なし）
表題名

発表者

Ionospheric irregularities and scintillations during the geomagnetic storm on 15 January 齋藤
吉原
2022（2022年1月15日地磁気嵐中の電離圏不規則構造とシンチレーションについて） 髙橋

享
貴之
透

発表年月

発表学会/機関名

令和4年5月日本地球惑星科学連合大会 2022年

中村 真帆
令和4年5月齋藤 享
吉原 貴之
Slamet Supriadi（Smart Mechatronics
Electrical and Informatics Research
Organizations BRIN）
Prayitno Abadi（Smart Mechatronics Electricaland Informatics Research Organizations
BRIN）
Dwiko Unggul（Smart Mechatronics Electricaland Informatics Research Organizations
BRIN）
齋藤 享
令和4年5月Ionospheric disturbances over Japan and Australia following the eruption of Hunga
大塚 雄一（名古屋大学）
Tonga-Hunga Ha'apai on 15 January 2022
（2022年1月15日のフンガトンガ・フンガハアパイ火山の噴火後の日本及び濠洲 新堀 淳樹（名古屋大学）
惣宇利 卓弥（名古屋大学）
における電離圏擾乱）
西岡 未知（情報通信研究機構）
Septi Perwitasar（情報通信研究機構）

日本地球惑星科学連合大会 2022年

Ionospheric total electron content (TEC) gradient characterization in Indonesia（インドネシアにおける電離圏総電子数勾配の特性評価について）

Improved real-time three-dimensional ionospheric tomography based on GNSS andionosonde observations（GNSS及びイオノゾンデを用いた改良型3次元リアルタイム電離圏トモグラ
フィー）

齋藤 享
河上 晃治（京都大学）
Nicholas Ssessanga（オスロ大学）
山本 衛（京都大学）
西岡 未知（情報通信研究機構）
髙橋 透
齋藤 享

Observation of ionospheric irregularity by using scintillation of beacon and NOAA
satellite signals（ビーコン及びNOAA衛星電波のシンチレーション観測による電離圏擾乱の研究）
Scintillation of VHF and UHF signals due to ionospheric irregularity observed by GNU 髙橋齋藤Radio Beacon Receiver（電離圏イレギュラリティによるVHF及びUHF帯電波シンチレーションの観測）

透
享

中村 真帆
齋藤 享
吉原 貴之
Slamet Supriadi （BRIN）
Prayinto Abadi （BRIN）
Dwiko Unggul （BRIN）
Minh Le Huy （IGP-VAST）
髙橋 透
VHF to UHF scintillation by using beacon and NOAA signals（ビーコン及びNOAA衛星信号を用いたVHFからUHF帯の電離圏シンチレーショ 齋藤 享
Mamoru Yamamoto （Kyoto University）
ンの研究）
齋藤 享
Unusual ionospheric disturbances and irregularities following the eruption of Hunga
吉原 貴之
Tonga-Hunga Ha’apai on 15 January 2022
髙橋 透
（2022年1月15日のトンガ噴火の後に観測された特異な電離圏擾乱について）
虎谷 大地
Estimation Methods of the Visual Flight Rules Planned Route for Sharing Preflight
平林 博子
Information with Urban Air Mobility（次世代航空モビリティとの飛行前情報の共有に向けた有視界飛行方式の計画経路推定手法）岡 恵
CARATS Open Data for Research & Development中村 陽一（研究開発の推進に向けたCARATSオープンデータ）
森岡
和行
LDACS Validation Activity in ENRI and Cooperation with DLRThomas Grupl （German Aerospace Center（ENRIにおけるLDACS検証試験とDLRとの共同研究について）（DLR））
Michael Schnell （German Aerospace Center（DLR））
Hybrid Electromagnetic Analysis Methods Suitable for Airport Surfaces in the VHF Band 毛塚 敦
須賀良介 （青山学院大学）（空港面に適したVHF帯ハイブリッド電磁界解析手法）
渡邊 恵 （青山学院大学）
橋本 修 （青山学院大学名誉教授）
齋藤 享
DFMC GBAS testbed at Ishigaki, Japan吉原 貴之（石垣のDFMC GBASテストベッドについて）
Trajectory Based Operation for Air Traffic Management: From Concept To Application 呂 暁東
（航空交通管理のための軌道ベース運用：概念から応用へ）
Ionospheric Total Electron Content (TEC) Gradient Characterization in Magnetic Low
Latitude Region（磁気低緯度領域における電離圏遅延量匂配の特性解析）-120-

日本地球惑星科学連合大会 2022年

令和4年6月日本地球惑星科学連合大会 2022年

令和4年6月日本地球惑星科学連合大会 2022年

令和4年8月Beacon Satellite Symposium 2022

令和4年9月16th International Symposium on Equatorial Aeronomy (ISEA)

令和4年9月16th International Symposium on Equatorial Aeronomy (ISEA)

令和4年9月16th International Symposium on Equatorial Aeronomy (ISEA)

令和4年10月

2022 International Workshop on ATM and CNS (IWAC)

令和4年10月

2022 International Workshop on ATM and CNS (IWAC)

令和4年10月

2022 International Workshop on ATM and CNS (IWAC)

令和4年10月

2022 International Workshop on ATM and CNS (IWAC)

令和4年10月

2022 International Workshop on ATM and CNS (IWAC)

令和5年3月IEEE International Symposium on Autonomous Decentralized Systems(ISADS) 2023

(g) 国内学会
表題名
状況変化に対応するレジリエンスポテンシャルの特徴分析
設計に向けてー

発表者

Arrival Management Algorithm with Data-driven Modeling for Fuel-e
ﬃcient Descending 石井
和田of Commercial Aircraft（旅客機の燃料効率のよい降下のためのデータ駆動型モデリングによる到着管理 井上
虎谷
アルゴリズム）

発表学会/機関名

発表年月

ーインタラクション 吉田 悠（日本大学生産工学部）
令和4年5月
加間 英貴（日本大学生産工学部）
中野 廉（日本大学生産工学部）
狩川 大輔（東北大学大学院工学研究科）
青山 久枝
鳥居塚 崇（日本大学生産工学部）

電子情報通信学会（HCS）

ヒューマンコミュニケーション基礎研究会

令和4年5月システム制御情報学会研究発表講演会

長縄 潤一
複数TDOAを用いた航空機ADS-B位置検証に関する理論検討
宮崎 裕己
羽田空港のマルチラテレーションデータに基づく航空機の走行速度が誘導路の舗 山田 泉
装の劣化に及ぼす影響の考察
青山 久枝
伊豆 太（港湾空港技術研究所）
日本の空域における次世代エアモビリティのための運用環境前提の検討
虎谷 大地
小手川 達也（GA-ASI）
北太平洋上空のフリールーティング運用可能性の検討
平林 博子
ブラウン マーク
武市 昇（東京都立大学）
気象予報データの利用者選択経路の導出に与える影響
中村 陽一
ビクラマシンハ ナヴィンダ キトマル
瀬之口 敦

令和4年5月
令和4年6月電子情報通信学会 宇宙・航行エレクトロニクス研究会（SANE）
第65回 土木計画学研究 発表会・春大会

令和4年6月

令和4年度（第22回） 電子航法研究所 研究発表会

令和4年6月

令和4年度（第22回） 電子航法研究所 研究発表会

令和4年6月

令和4年度（第22回） 電子航法研究所 研究発表会

航空機内データ通信および電波高度計の電磁環境評価に関する研究開発

令和4年6月

令和4年度（第22回） 電子航法研究所 研究発表会

令和4年6月

令和4年度（第22回） 電子航法研究所 研究発表会

令和4年6月

令和4年度（第22回） 電子航法研究所 研究発表会

令和4年6月

令和4年度（第22回） 電子航法研究所 研究発表会

令和4年6月

令和4年度（第22回） 電子航法研究所 研究発表会 ポスターセッション
令和4年度（第22回） 電子航法研究所 研究発表会 ポスター
セッション

SWIMによる軌道ベース運用に関する実証実験

RNP to xLSの経路設計と飛行実証

ノルウェー・オスロにおけるQZSSから放送されたDFMC SBASの受信実験

監視システム技術性能要件の研究開発状況
航空路管制における悪天候の影響の初期的な分析

南（慶應義塾大学）
真治（慶應義塾大学）
正樹（慶應義塾大学）
大地

二ッ森 俊一
森岡 和行
河村 暁子
米本 成人
呂 暁東
森岡 和行
金田 直樹
古賀 禎
ビクラマシンハ ナヴィンダ
平林 博子
ブラウン マーク

キトマル

齊藤 真二
福島 荘之介
森 亮太
髙橋 透
齋藤 享
北村 光教
坂井 丈泰
大津山 卓哉
瀬之口 敦
平林 博子
中村 陽一
二ッ森 俊一
森岡 和行
河村 暁子
米本 成人
本田 純一
松永 圭左
角張 泰之
大津山 卓哉
金田 直樹
宮崎 裕己
長縄 潤一
宮崎 裕己
田嶋 裕久
古賀 禎
北折 潤

滑走路異物監視システムの実用化に向けた研究開発動向

ADS-B性能指数の変化に関する初期検討

量子鍵配送の民間航空分野への適用に関する検討
ADS-B位置検証の補強技術

令和4年6月

令和4年度（第22回） 電子航法研究所 研究発表会
セッション

ポスター

令和4年6月

令和4年度（第22回） 電子航法研究所 研究発表会
セッション

ポスター

令和4年6月

令和4年度（第22回） 電子航法研究所 研究発表会 ポスターセッション
令和4年度（第22回） 電子航法研究所 研究発表会 ポスターセッション

令和4年6月齋藤 享
吉原 貴之
航空機電波高度計の帯域内および帯域外干渉信号による電磁干渉特性－3種類の 二ッ森 俊一
FMCW方式の電波高度計を用いた測定評価－
宮崎 則彦
平賀 規昭
航空機監視信号の到来角推定に関する初期的実験
長縄 潤一
宮崎 裕己
北折 潤
古賀 禎
田嶋 裕久
次世代DFMC GBASの標準化の動向

状況変化に対応するレジリエンスポテンシャルの要因分析
設計に向けてー

令和4年6月

令和4年6月
令和4年7月

令和4年7月ーインタラクション 吉田 悠（日本大学生産工学部）
令和4年7月
加間 英貴（日本大学生産工学部）
中野 廉（日本大学生産工学部）
狩川 大輔（東北大学大学院工学研究科）
青山 久枝
鳥居塚 崇（日本大学生産工学部）

令和4年度（第22回） 電子航法研究所 研究発表会 ポスター
セッション
電子情報通信学会 宇宙・航行エレクトロニクス研究会（SANE）
電子情報通信学会（SANE）

宇宙・航行エレクトロニクス研究会

第63回 日本人間工学会

大会

GPSのセキュリティ：ジャミング・スプーフィング坂井丈泰

令和4年8月

測位航法学会航空用距離測定装置を用いた対流圏遅延観測

毛塚
吉原
高島
齊藤
小田
藤井

敦
貴之
宗彦
真二
浩幸
直樹

令和4年8月電子情報通信学会（SANE）

宇宙・航行エレクトロニクス研究会

令和4年8月電子情報通信学会（SANE）

宇宙・航行エレクトロニクス研究会

令和4年8月ヒューマンインタフェースシンポジウム 2022

令和4年9月ヒューマンインタフェースシンポジウム 2022

令和4年9月

第16回 MUレーダー/赤道大気レーダーシンポジウム

令和4年9月電子情報通信学会

ソサイエティ大会

令和4年9月電子情報通信学会

ソサイエティ大会

航空機電波高度計の帯域内および帯域外干渉信号による電磁干渉特性－同一型式 二ッ森 俊一のパルス方式電波高度計の電磁干渉特性のばらつき評価・分析－
宮崎 則彦
大規模災害時の空港面運用に関するシミュレーションによる課題の検討

マルチタスク環境下におけるチーム協調に関する実験的検討

2022年1月15日に日本上空で観測された電離圏擾乱の特性について

航空機電波高度計の隣接/同一周波数帯における電磁干渉特性自動測定系の構築

ドローンのための空中衝突防止システムの技術動向

平賀 規昭
青山 久枝
荒谷 太郎（海上技術安全研究所）
間島 隆博（海上技術安全研究所）
山田 泉
今込 毅
竹井 しのぶ（東北大学大学院（現：（株）ジーシー）狩川 大輔（東北大学大学院）
青山 久枝
高橋 信（東北大学大学院）
齋藤 享
吉原 貴之
髙橋 透
二ッ森 俊一
宮崎 則彦
平賀 規昭
虎谷 大地

-121-

次世代高精度衛星測位研究部会

ハイブリッド・バンドル内における誘導電圧トランジェントの考察

GPS運用状況データベースの構築
安全・安心な測位のために：位置情報のインテグリティ

塩野谷 哲久米本 成人
渡邊 恵（青山学院大学）
毛塚 敦
須賀 良介（青山学院大学）
坂井 丈泰
坂井

丈泰

令和4年9月宇宙天気現象とその高精度測位に対する影響

齋藤

享

令和4年9月滑走路における出発・到着航空機の統合運用のための待ち行列モデルの開発

岩田
伊藤
古賀

大輝 （東京大学）
恵理
禎

虎谷 大地
本田 純一
西田 拓矢 （東京大学）
伊藤 恵理
長谷川 倫幹 （東京大学）
伊藤 恵理
関根 將弘 （東京理科大学）
森 亮太
藤田 雅人 （海上保安大学校）
長縄 潤一
宮崎 裕己
田嶋 裕久
古賀 禎
北折 潤

2D-FDTD法とRay-tracing 法を併用した空港面電磁界解析手法の測定による有効性評価

マルチラテレーション技術を用いた 有人機の位置探知システムの開発について
旅客機の減速運航による二酸化炭素排出削減に関する検討
エラスティックネットによる航空機交通流の到着時間予測
成田国際空港の航空交通にかかる現状分析

ADS-B データを用いた着陸航跡の抽出

令和4年9月電子情報通信学会

ソサイエティ大会

令和4年9月電子情報通信学会

ソサイエティ大会

令和4年9月

令和4年10月

第４回 測位技術振興会 研究発表講演会
準天頂衛星が拓く安全・安心社会の実現に向けた高精度測位技
術及び応用に関するシンポジウム
準天頂衛星が拓く安全・安心社会の実現に向けた高精度測位技
術及び応用に関するシンポジウム
第60回 飛行機シンポジウム

令和4年10月

第60回 飛行機シンポジウム

令和4年10月

第60回 飛行機シンポジウム

令和4年10月

第60回 飛行機シンポジウム

令和4年10月

第60回 飛行機シンポジウム

令和4年10月

第60回 飛行機シンポジウム

令和4年10月

第60回 飛行機シンポジウム

令和4年10月

第60回 飛行機シンポジウム

令和4年10月

第60回 飛行機シンポジウム

令和4年10月

第60回 飛行機シンポジウム

ADS-Bの位置性能指数の初期評価

本田 純一
松永 圭左
水津 晴隆 （東京都立大学）
平林 博子
ブラウン マーク
武市 昇 （東京都立大学）
村田 暁紀
LSTMを用いた管制負荷量の分類精度向上に関する研究
虎谷 大地
気象予報データを用いた悪天回避に関する初期的解析
中村 陽一
瀬之口 敦
航空路管制における悪天候の影響に関する考察
瀬之口 敦
平林 博子
中村 陽一
次世代エアモビに関する動向、ビジョンの深掘り
又吉 直樹 （JAXA）
福島 幸子
砂田 茂 （名古屋大学大学院）
GNSS受信信号のコード相関結果を用いたマルチパス誤差評価と測位解の信頼性 吉原 貴之
北村 光教
判定への利用
坂井 丈泰
小田 浩幸
髙橋 透

令和4年10月

第60回 飛行機シンポジウム

洋上経路を飛行する航空機の上昇リクエストに対する周辺交通の影響

令和4年10月

第60回 飛行機シンポジウム

令和4年10月

第60回 飛行機シンポジウム

坂井
北村
毛塚
北村
MSAS性能評価～日本周辺SBASとの性能比較～
坂井髙橋
DFMC SBASメッセージの相互検証
北村
小田
坂井
髙橋
VHF to UHF scintillation by using satellite and rocket beacon signals（衛星及びロケットビーコンを用いたVHFからUHF帯シンチレーションの研究） 齋藤山本
篠原
Impacts on GNSS by ionospheric irregularities observed over Japan on 15 January 2022 齋藤（2022年1月15日に日本において観測された電離圏不規則構造の衛星航法に対す 吉原髙橋
る影響）

ADS-B位置検証技術に関する研究齊藤 真二
福島 荘之介Sub-6帯5Gモバイルシステムによる航空機電波高度計の隣接帯域電磁干渉特性評 二ッ森 俊一
価
宮崎 則彦
平賀 規昭
吉原 貴之
GBASを活用した柔軟な進入経路の設定と滑走路運用の高度化
齊藤 真二
森 亮太
藤井 直樹
青山 久枝
RNP to xLS方式の飛行検証

L5 SBASによる信号認証メッセージ

丈泰
光教
敦
光教
丈泰
透
光教
浩幸
丈泰
透
享
衛 （京都大学）
学 （鹿児島工業高等専門学校）
享貴之透

令和4年10月

第60回 飛行機シンポジウム

令和4年10月

第60回 飛行機シンポジウム

令和4年10月

第60回 飛行機シンポジウム

令和4年11月

第66回

令和4年11月

第66回 宇宙科学技術連合講演会

宇宙科学技術連合講演会

令和4年11月

第66回 宇宙科学技術連合講演会

令和4年11月

第66回 宇宙科学技術連合講演会

令和4年11月

第152回 地球電磁気・地球惑星圏学会

総会及び講演会

令和4年11月

第152回 地球電磁気・地球惑星圏学会

総会及び講演会

中村 真帆
令和4年11月
齋藤 享
吉原 貴之
Minh Le Huy （Institute of Geophysics,
Vietnam Academy of Science and Technology（IGP-VAST）, Vietnam）
航空機二次監視に向けたアレーアンテナ実験システムの基礎評価と性能向上の検 長縄 潤一
令和4年11月
討
宮崎 裕己
古賀 禎
北折 潤
田嶋 裕久

第152回 地球電磁気・地球惑星圏学会

総会及び講演会

電子情報通信学会（SANE）

宇宙・航行エレクトロニクス研究会

セキュリティ検査のための隠された凶器を検出する２周波FMCWレーダーイメー 米本 成人
令和4年11月
ジャーの試作
河村 暁子
二ッ森 俊一
森岡 和行
宮崎 則彦
平賀 規昭
佐藤 正彦
能美 仁（アルウェットテクノロジー株式
会社）
複雑システムにおける状況認識支援のための注意喚起指針に関する基礎的検討 岩淵 由華 （東北大学大学院（現：日本 令和4年11月
航空株式会社）
狩川 大輔 （東北大学大学院 工学研究科）
青山 久枝
高橋 信 （東北大学大学院 工学研究科）
列車位置検知へのGNSS測位技術適用に関する基礎研究
根橋 壮 （東日本旅客鉄道株式会社）
令和4年12月
北村 光教
吉原 貴之
星谷 直哉 （東日本旅客鉄道株式会社）
長坂 雄一 （東日本旅客鉄道株式会社）
岡 恵
研究開発促進のための 航空交通データの提供
令和5年1月電子情報通信学会（SANE）

宇宙・航行エレクトロニクス研究会

Preliminary results on the ionospheric delay gradient as a threat to GBAS in theequatorial ionization anomaly crest region（GBASの脅威となる赤道異常帯における電離圏勾配の初期結果）-122-

ヒューマンインタフェース学会

安全管理支援技術専門研究会

第29回 鉄道技術連合シンポジウム（J-RAIL2022）

サイエンティフィック・システム研究会
度会合

合同分科会 2022年

羽田空港における航空機の進入時の後方乱気流に対するLIDAR観測結果について 藤井 直樹
吉原 貴之
瀬之口 敦
北折 潤
円形アレーを用いたモードA/C応答方探実験システムの開発
塩見 格一 （福井医療大学）
ヘリコプタ前方障害物監視用76 GHz小電力ミリ波レーダにおける レドーム影響 二ッ森 俊一
評価－レドームによる探知性能劣化影響評価のための地上試験－
宮崎 則彦
受信信号強度と機械学習を用いた簡易な航空機位置検証法
長縄 潤一
航空監視信号環境と航空交通流に関する一検討

大津山 卓哉
本田 純一
松永 圭左
ADS-Bの位置性能指数の実データ解析
本田 純一
航空交通データの一般への提供と活用促進の取り組み
岡 恵
中村 陽一
福田 豊
成岡 毅 （株式会社エヌ・ティ・ティ・
データ）
福岡地域における地上ディジタル放送波による船舶検出の実験結果
松尾 和馬 （福岡工業大学）
本田 純一
池田 誠 （福岡工業大学）
大津山 卓哉
坂井 丈泰
QZSS運用状況の分析：故障及びメンテナンスの傾向
正木 美智
滑走路表面に堆積する雪氷の厚さ測定の試み
米本 成人
河村 暁子
二ッ森 俊一森岡 和行
宮崎 則彦
日本における航空機電波高度計とSub-6帯5Gモバイルシステムの電磁干渉問題の 二ッ森 俊一
現状と課題
平賀 規昭
高島 宗彦
ドローンを用いたPAPI検査時における画像処理の適用
毛塚 敦
本田 純一
齊藤 真二
GBAS基準局におけるGPS信号受信に対する着陸機の影響の低減
知識処理によるリモート・デジタルタワー用物体検知性能の改善
井上 諭ブラウン マーク
90 GHz帯小電力ミリ波レーダを用いた空港面探知の基本検討-仙台空港における 二ッ森 俊一
動作確認試験柴垣 信彦 （株式会社日立国際電気）
マルチラテレーション環境下における マルチコプタ型小型無人航空機のための 佐藤 岳
衝突回避手法マルチラテレーション環境下における マルチコプタ型小型無人航 横井 浩史 （電気通信大学）
虎谷 大地
空機のための衝突回避手法
古賀 禎

-123-

令和5年1月電子情報通信学会（SANE）

令和5年1月電子情報通信学会 宇宙・航行エレクトロニクス研究会（SANE）
電子情報通信学会 宇宙・航行エレクトロニクス研究会（SANE）
電子情報通信学会 宇宙・航行エレクトロニクス研究会（SANE）
電子情報通信学会 宇宙・航行エレクトロニクス研究会（SANE）
電子情報通信学会 宇宙・航行エレクトロニクス研究会（SANE）
電子情報通信学会 宇宙・航行エレクトロニクス研究会（SANE）

令和5年1月
令和5年1月
令和5年1月
令和5年1月
令和5年1月宇宙・航行エレクトロニクス研究会

令和5年1月

映像情報メディア学会

令和5年3月電子情報通信学会（SANE）
電子情報通信学会（SANE）

宇宙・航行エレクトロニクス研究会

電子情報通信学会（SANE）
電子情報通信学会

宇宙・航行エレクトロニクス研究会

令和5年3月

令和5年3月
令和5年3月放送技術研究会

宇宙・航行エレクトロニクス研究会

総合大会

令和5年3月電子情報通信学会

総合大会

令和5年3月電子情報通信学会

総合大会

令和5年3月電子情報通信学会

総合大会

令和5年3月

第10回 制御部門マルチシンポジウム （MSCS）

(h）その他
表題名
飛行場管制システムのデジタル化

発表者
井上

諭

発表学会/機関名

発表年月
令和4年4月

日本機械学会誌

東京管制部における訓練シミュレーターを使用した管制処理容量に関する分析と 平林 博子
考察村田 暁紀
オンライン就職説明会 説明資料取りまとめ
森 亮太
髙橋 透
本田 純一
畠山 佳代子実験用航空機紹介動画
鈴木 紀雄大令和4年4月国土交通省（関連を含む）

令和4年4月電子航法研究所

令和4年4月電子航法研究所 ホームページ

航空交通データの提供による我が国の産学官連携への貢献で 令和4年度科学技術 福島 幸子
分野の文部科学大臣表彰において科学技術賞を受賞
航空通信基盤の高度化に関する研究開発概要
河村 暁子
森岡 和行
米本 成人
エンルートを含む東京国際空港を対象とした到着管理の研究開発と応用
虎谷 大地
岡 恵
虎谷 大地
14th USA/Europe Air Traffic Management R&D Seminar参加報告
平林 博子
武市 昇（東京都立大学）
森 亮太
ファストタイムシミュレーション の実施について

令和4年4月電子航法研究所 ホームページ

令和4年4月国土交通省（関連を含む）

令和4年4月

所内見学用資料（ANA, JRANSA）

令和4年5月日本航空宇宙学会誌

就職説明会

令和4年5月

第6回 新たな飛行方式の導入に係る検討会議

GNSS新補正信号DFMC SBASの動向

坂井丈泰

令和4年6月

三菱電機

リスクレジリエンス工学概論

青山久枝

令和4年6月リスク・レジリエンス工学概論

スポラディックE （Es）層による航空用VHF電波の異常伝播とその影響

齋藤 享
細川 敬祐（電気通信大学）
坂井 純（電気通信大学）
冨澤 一郎（電気通信大学）
永野 智子（とりまとめ）

令和4年6月

航空無線

令和4年6月

航空無線

福島

幸子

令和4年6月リスク・レジリエンス工学概論

令和4年6月CARATS推進協議会 CNS検討WG

ADS-Bに関する研究について―脆弱性対策―

河村 暁子
森岡 和行
米本 成人
長縄 潤一

令和4年7月特別講義・出前講座等

SBAS配信サービスの将来について北村

光教

令和4年7月特別講義・出前講座等

GNSSにおける電離層の影響について髙橋透

令和4年7月特別講義・出前講座等

ファストタイムシミュレーション のパラメータの検討
フルフライトシミュレータ実験の逸脱量に関する報告森亮太

令和4年7月

第7回 新たな飛行方式の導入に係る検討会議

森亮太

令和4年7月

第7回 新たな飛行方式の導入に係る検討会議

新方式における･TCASアラート発出の検討

村田 暁紀
森 亮太
蔭山 康太

令和4年7月

第7回 新たな飛行方式の導入に係る検討会議

令和4年7月電子航法研究所

Software for basic positioning（基本的な測位のためのソフトウェア）
NANU情報データベース髙橋透

令和4年8月GNSSサマースクール

坂井

丈泰

令和4年8月電子航法研究所 ホームページ

航空機運航におけるDX推進福島幸子

令和4年9月GNSSの原理から基本的な測位アルゴリズム・プログラミング（基礎編）

坂井丈泰

令和4年9月GNSSを活用した新しい進入方式の研究
電子航法研究所の概要

齊藤 真二
永野 智子（とりまとめ）

巻頭言
リスク・レジリエンス工学概論

講義資料

航空通信基盤の高度化に関する研究開発概要

電子航法研究所の紹介

電子航法研究所におけるFOD検知システムの研究開発状況と羽田空港での評価計 二ッ森 俊一
画
吉原 貴之
滑走路運用の効率化に資する新しい管制間隔の検討～TBS（Time-Based
Scparation）と高カテゴリGBAS～
航空交通管理領域ポスターセッション
福島 幸子

技術部会講演会

見学

SAPTオンラインスクール

令和4年9月特別講義・出前講座等

令和4年9月特別講義・出前講座等

令和4年9月特別講義・出前講座等

令和4年9月特別講義・出前講座等

令和4年9月航空無線

電子研発表会特集号 ～うみそら研連携および監視通信領域のオンラインポス
ターセッションについて
電子航法研究所研究発表会のご報告

住谷泰人

令和4年9月

航空無線

蔭山

康太

令和4年9月航空無線

航空機内データ通信および電波高度計の電磁環境評価に関する研究開発

二ッ森

令和4年9月航空無線

日本の空域における次世代エアモビリティのための運用環境前提の検討

虎谷大地

令和4年9月航空無線

RNP to xLSの経路設計と飛行実証齊藤

真二

令和4年9月

航空無線

坂井

丈泰

令和4年9月

航空無線

令和4年9月

航空無線

令和4年9月CARATS第49回ATM検討WG/第50回航空気象検討WG合同WG

令和4年10月

季刊誌「小型機と安全運航」

オンラインポスターセッション＜航法システム領域＞

気象要因による運航制約条件を考慮した軌道調整に関する研究の紹介

CARATS施策MET‐4‐1，MET‐4‐2およびTBO‐2‐1関連のENRI研究開発の進捗報告
ヘリコプタの障害物探知技術 ～ミリ波レーダを用いた障害物探知技術の研究開
発状況～
衛星ビーコンによる電離圏擾乱の観測
CARATS Open Data関連情報のホームページ
Research Activities in ENRI ―UAS and UAM―
（電子航法研究所における研究活動 ―UASとUAM―）
AI Applications to ATM Research（AIのATM研究への適用）
日本の空域における次世代エアモビリティのための運用環境前提の検討

俊一

瀬之口 敦
平林 博子
中村 陽一
瀬之口 敦
平林 博子
中村 陽一
二ッ森 俊一

令和4年10月

大気圏科学セミナー

岡 恵
中村 陽一
虎谷 大地

髙橋

透

令和4年10月

電子航法研究所 ホームページ

令和4年10月

NASA Akbar Sultan氏研究紹介森

令和4年10月

所内資料

亮太

虎谷

大地

令和4年10月

JRPAS

ファストタイムシミュレーションのパラメータの設定

森亮太

令和4年11月

第8回 新たな飛行方式の導入に係る検討会議

羽田管制シミュレーション結果 （途中報告）

森亮太

令和4年11月

第8回 新たな飛行方式の導入に係る検討会議

協調的空域共有を目指す有人機位置探知システムの研究開発について古賀禎

令和4年11月

レジリエンス研究教育推進コンソーシアム・ピッチ会

Introduction to GNSS data Analysis（GNSSデータの解析手法）

髙橋
北村
宗石
小田

透
光教
彩
浩幸

令和4年11月

GIPTA研修 （発表のため出版物なし）

電波高度計電磁干渉特性取得試験結果速報第3報

二ッ森

俊一

令和4年11月

電波高度計の電磁干渉特性取得試験-日本の5Gモバイルシステム周波数条件での 二ッ森 俊一
評価-および結果速報
電波高度計電磁干渉特性取得試験結果速報第2報
二ッ森 俊一

令和4年11月
令和4年11月

ゆくゆくの空福島幸子

令和4年11月

総務省情報通信審議会 情報通信技術分科会新世代モバイル通信システム委員会
総務省 情報通信審議会 情報通信技術分科会 新世代モバイ
ル通信システム委員会
総務省 情報通信審議会 情報通信技術分科会 新世代モバイ
ル通信システム委員会
港湾空港技術講演会

DAPs取得データ利用による軌道予測精度向上の可能性検討虎谷大地

令和4年11月

CARATS推進協議会 ATM検討WG TBOアドホック

Research and Development of Airport Foreign Object Debris Detection System（滑走路異物監視システムの実用化に向けた研究開発）
Helicopter Obstacle Detection System Based on Millimeter-Wave Technology（ミリ波を用いたヘリコプタ障害物監視支援技術）
Three-Dimensional Radar Imager for Security Inspections（セキュリティ検査のため３次元レーダーシステムの開発）
Low Loss Composite Radome（低損失な複合材レドーム）
Lens Reflectors for Light and Radio Waves And Multi-beam Antennas（光と電波を反射する反射器・マルチビームアンテナ）
Radio Anechoic Chamber（電波無響室）二ッ森俊一

令和4年11月

マイクロウェーブ展

二ッ森俊一

令和4年11月

マイクロウェーブ展

米本

成人

令和4年11月

マイクロウェーブ展

米本

成人

令和4年11月

マイクロウェーブ展

米本

成人

令和4年11月

マイクロウェーブ展

米本

成人

令和4年11月

マイクロウェーブ展-124-

Radar Technology of Moving Target Recognition for Security Inspections（セキュリティ強化に向けた移動物体高度認識レーダー基盤技術の研究開発）
Headlamp incorporated millimeter wave radar（ミリ波レーダー組み込み型ヘッドライト）
電波高度計の電磁干渉特性取得試験-日本の5Gモバイルシステム周波数条件での評価と分析中期APNTの概要とENRIの取り組み

米本

成人

令和4年11月

マイクロウェーブ展

米本

成人

令和4年11月

マイクロウェーブ展

令和4年11月

総務省情報通信審議会 情報通信技術分科会新世代モバイル通信システム委員会
CARATS推進協議会 CNS検討WG 航法検討SG GNSS検討アド
ホック・小型機検討アドホック合同会議
特別講義・出前講座等

二ッ森

俊一

毛塚

敦

令和4年12月

SDECC向けSWIM概要説明及び質問回答票

呂暁東

令和4年12月

SDECC向け質問回答票
航空交通管理の現状とこれから福島幸子

令和4年12月

特別講義・出前講座等

平林博子

令和4年12月

筑波大学リスク工学研究会（RERM）

CARATSオープンデータ活用促進に向けた標準運航の分析

中村 陽一
岡 恵
成岡 毅 （株式会社NTTデータ）
井上 諭
角張 泰之
森 亮太

令和4年12月

CARATSオープンデータ活用促進フォーラム 2022

管制塔のデジタル化に向けて
航空機の経路間隔と衝突危険度モデルの変遷
気象予報データを活用した航空機の悪天回避経路の生成
滑走路異物監視システムの研究開発状況および空港評価試験結果
可搬型GBASの開発と飛行実験

令和4年12月

航空無線

令和4年12月

NAVIGATION

令和4年12月

NAVIGATION

中村 陽一
瀬之口 敦
二ッ森 俊一柴垣 信彦 （株式会社日立国際電気）
齊藤 真二

令和4年12月

NAVIGATION

令和4年12月

井上

令和4年12月

NAVIGATION
意見交換会
電子航法研究所 ホームページ

諭

Advanced Technologies Research Program for Remote Digital Tower（リモートデジタルタワーのための応用技術に関する研究）
実験動画「石垣島でプラズマバブルの影響を探る ～飛行機のナビゲーション～」
航空機の安全と空中衝突リスクの考え方佐々木晃

令和4年12月

虎谷大地

令和4年12月「人とドローンでつくる未来社会」

GPS（全地球測位システム）の脆弱性

坂井丈泰

令和5年1月

第 33 回国際航空科学会議ストックホルム大会（ICAS2022）参加報告

森亮太

令和5年1月

東京湾海難防止協会会報誌「海の安全ジャーナル
日本航空宇宙学会誌

進入復行時の逸脱量検証森亮太

令和5年1月

第9回 新たな飛行方式の導入に係る検討会議

羽田管制シミュレーション結果（2回目）

森亮太

令和5年1月

第9回 新たな飛行方式の導入に係る検討会議

旋回時におけるRA作動検証 RJFRまとめ

令和5年1月

第9回 新たな飛行方式の導入に係る検討会議

電子航法研究所の概要

村田 暁紀
森 亮太
蔭山 康太

令和5年1月特別講義・出前講座等

滑走路異物（FOD）検知システムに関する研究の概要と進捗

二ッ森

俊一

令和5年1月特別講義・出前講座等

電波高度計と5Gモバイルシステムの電磁干渉課題の現状

二ッ森

俊一

令和5年2月特別講義・出前講座等
特別講義・出前講座等

携帯型電子機器の航空機内での使用制限と耐性確認の実際について

河村暁子

令和5年2月電子航法研究所の概要、他2点

米本

成人

令和5年2月特別講義・出前講座等

2022 International Workshop on ATM/CNS（IWAC2022）開催報告

福島

荘之介

令和5年2月日本航空宇宙学会誌

SBASの最新動向
有人機との情報共有

坂井丈泰

令和5年2月QBIC海外展開WG

福島幸子

令和5年2月

第3回 ReAMo業推進委員会

航空無線システムに及ぼす風力発電施設からの電波散乱に関する影響調査

日本風力エネルギー学会

シミュレータ検証結果（追加）とファストタイムシミュレーション

本田 純一
令和5年2月米本 成人
Robert Geise （Leipzig University of Applied
Science HTWK）
森 亮太
令和5年3月

羽田管制シミュレーション結果（2回目）

森

令和5年3月

第10回 新たな飛行方式の導入に係る検討会議

無線信号特徴量を使った航空機位置情報（ADS-B）の検証

長縄
宮崎
田嶋
古賀
北折

潤一
裕己
裕久
禎
潤

令和5年3月日本AEM学会誌

Charactrization of the Ionosphere for GBAS Implementation in the Asia-Pacific Region（アジア太平洋地域におけるGBAS導入のための電離圏評価）

齋藤
吉原
中村
髙橋

享
貴之
真帆
透

令和5年3月Japan Wireless Workshop 2023

令和5年3月航空無線

ノルウェー・オスロにおけるQZSSから放送されたDFMC SBASの受信実験
MR TBO Lab Demoの報告
オンライン説明会説明資料

取りまとめ

ENRI Introduction for Internship and Research Cooperation with ENAC
（ENRI紹介 - ENACとのインターンシップおよび研究協力にむけて）

亮太

呂 暁東
福島 幸子
村田 暁紀
髙橋 透
長縄 潤一
畠山 佳代子井上 諭-125-

第10回 新たな飛行方式の導入に係る検討会議

令和5年3月CARATS推進協議会

令和5年3月電子航法研究所

令和5年3月ENAC（フランス民間航空大学校）

就職説明会

UW」

８

知的財産権

当研究所の令和４年度末(R5.3.31)において有効な知的財産権は下記のとおりである。

(1)

登録済

①日本国内
発

明

の

名

称

発

明

者

出願(国内)年月日

登録番号

登録年月日

カオス論的指標値計算システム

PCT出願（日本国内）

塩見格一

H15.12.26

4317898

H21.6.5

カオス論的指標値計算システム（日本国内分割）

塩見格一

H15.12.26

4989618

H24.5.11

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通信制御方法及び通信システム

金田直樹
塩見格一

H16.3.3

4107432

H20.4.11

電波装置

米本成人

H16.5.18

3845426

H18.8.25

航空管制用インタフェース装置、その表示制御方法およびコンピュータプログラム

塩見格一

H16.3.29

3888688

H18.12.8

大脳評価装置塩見格一

H16.4.28

4500955

H22.4.30

航空管制業務支援システム、航空機の位置を予測する方法
及びコンピュータプログラム

塩見格一
金田直樹

H18.10.134355833

H21.8.14

全方向性を有する誘電体レンズ装置。

米本成人

H16.8.19

3822619

H18.6.30

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

H17.1.18

3995687

H19.8.10

移動体の測位方法及びその測位装置

古賀禎
田嶋裕久

H17.2.214736083

H23.5.13

航空管制システム及び航空管制システムで用いられる携帯
情報端末

塩見格一
金田直樹

H17.6.214625954

H22.11.19

航空路管制用管制卓における順序・間隔付けヒューマンイ
ンタフェース装置

塩見格一
金田直樹

H17.6.214590559

H22.9.24

ミリ波レーダ組み込み型ヘッドランプ

米本成人
河村暁子

H22.5.11

4919179

H24.2.10

全方向性を有する誘電体レンズ装置を用いた電磁波の反射器を有するアンテナ。

米本成人
河村暁子

H20.10.28

4812824

H23.9.2

作業適性判定システム

塩見格一

H20.10.31

5035567

H24.7.13

作業監視システム

塩見格一

H20.10.31

4936147

H24.3.2

衛星航法システムにおける電離圏異常を検出する方法及び
その装置。

藤田征吾

H22.8.20

5305416

H25.7.5

H23.4.26

5376470

H25.10.4

H23.4.26

5598879

H26.8.22

塩見格一

H23.7.20

5812265

H27.10.2

衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法及びその装置坂井丈泰

H28.1.236332874

H30.5.11

レーダ装置における相互干渉を回避する方法及びこの方法を用いた監視装置。

二ッ森俊一
森岡和行
河村暁子
米本成人

H27.6.11

6195278

H29.8.25

麻生貴広

H29.4.7

6288745

H30.2.16

坂井丈泰

H29.9.56440217

H30.11.30

PCT出願（日本国内）

直線偏波の制御方法及びその装置。
直線偏波の制御方法及びその装置（分割出願）
自律神経の状態評価システム

ＧＮＳＳを用いて航法を行う機能を有する航空機の航法性能の推定方法及び推定装置、並びに航空機の航空性能の劣化を検出する方法及び航空機の航法性能の監視装置
衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法及びその装
置。

二ッ森俊一
米本成人
河村暁子
二ッ森俊一
米本成人
河村暁子

-126-

発

明

の

名

称

発

明

者

出願(国内)年月日

登録番号

登録年月日

遠隔型飛行場援助業務用情報表示機能付き電子計算機（意匠）井上諭

H31.3.26

1648467

R1.11.29

航空機情報表示機能及び空港情報表示機能付き電子計算機
（意匠）

井上諭

H31.3.26

1648468

R1.11.29

遠隔型飛行場援助業務用情報表示機能及び空港情報表示機
能付き電子計算機（意匠）井上諭

H31.3.26

1648469

R1.11.29

レーダシステム及びレーダ探索方法

塩見格一

H28.9.19

6995326

R3.12.17

H29.9.28

6892645

R3.6.1

H30.11.87168142

R4.10.31

出願(国際)年月日

登録番号

登録年月日

端末制御信号の送信装置
積雪特性を測定する方法及びその装置及びこの積雪特性を測定する方法を利用した融雪災害の予測監視方法及びその
装置

米本成人
角張泰之
吉原貴之
齋藤 享
毛塚 敦

②海外
発

明

の

名

称

発

明

者

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
PCT出願 (アメリカ国内)

塩見格一

H16.1.26

US 7091994

H18.8.15

電波装置

米本成人

H17.3.9

US 7446730

H20.11.4

米本成人

H17.7.27

US 8471757

H25.6.25

米本成人
河村暁子

H22.5.11

US 8803728

H26.8.12

PCT出願（アメリカ国内）

誘電体レンズを用いた装置

PCT出願（アメリカ国内）

ミリ波レーダ組み込み型ヘッドランプ
リカ国内）

パリルート（アメ-127-

(2) 出願中
①日本国内
発明の名称

発明者

出願(国内)年月日

出願番号

質問信号送信システム及び質問信号送信方法

角張泰之
古賀 禎

R1.9.20

2019-171749

ＧＮＳＳを用いた車両の測位に用いる擬似距離誤差の評価指標及び測位解の信頼性指標を求める方法及びサイクルスリップを検出し、波数バイアスを修正する方法、及びGNSSを用いた車両の測位方法及
びその装置

麻生貴広
吉原貴之
北村光教

R2.11.5

2020-184967

坂井丈泰

R3.3.252021-051650

角張泰之
古賀 禎

R4.9.202022-149226

ＤＧＰＳ補正方式における擬似距離補正値の補正方法及びその装置

北村光教

R4.10.31

2022-174458

衛星航法システムの誤差補正の方法及び装置

坂井丈泰
北村光教

R5.3.292023-065966

衛星航法システムにおける測位誤差の補正方法、測位誤差を補正す
る情報処理装置及びプログラム
補正量算出装置、移動体測位システム、補正量算出方法、及び補正
量算出プログラム

②海外
無し

-128-

第 ３ 部現況

-129-

-130-

１

令和４年度に購入した主要機器

ﾒｯｾｰｼﾞ処理ｻｰﾊﾞｰ

1式

ﾏﾙﾁﾁｬﾝﾈﾙ受信ｿﾌﾄｳｪｱ無線機
ｹｰﾌﾞﾙ敷設

1式

1式

ｹｰﾌﾞﾙ管路敷設

1式

航空路監視技術実験用アレーアンテナの改修
ｺﾝﾄﾛｰﾗ

1式

2式

地上電源装置

1式

航空機電波高度計

1式

高精度GNSS受信機

1式

試験用滑走路異物監視ｼｽﾃﾑ用ﾐﾘ波ﾚｰﾀﾞｱﾝﾃﾅ低ｻｲﾄﾞﾛｰﾌﾞ化改修
ワークステーション

1式

電波無響室用３軸回転台

1式モジュール型ネットワークアナライザ【岩沼分室】新格納庫モニタカメラ
ローカル５G無線機

1式

1式
1式

1式

試験用滑走路異物監視システム入出力インターフェイス改修

1式

滑走路異物監視システム評価装置設置工事【緑地帯施工分】

1式

滑走路異物監視システム評価装置設置工事【庁舎（4.7F）機器室施工分】
衛星通信装置とVHFデータ通信装置の航空機取り付け

-131-

1式

1式

２ 主要施設及び機器
１ 電波無響室

３ ネットワークシステム

電子航法の分野では，電波を送受信するアンテナの性能

当研究所のネットワークシステムは，共用電子計算機シ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。

ステムの一部として昭和 50 年台に所内 LAN が整備された

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ものに端を発するが，当初は外部組織とのネットワーク接要になっている。当研究所では，これらの試験研究のため続はなかった。平成 5 年，研究を効率的に進める上での電の実験施設として，電波無響室を整備した。

子メールの必要性が研究所内で認識され，日本のインター

電波無響室はシールド壁内部を電波吸収材で被覆したネットの草分けである JUNET(Japan University Network)に構造を持っている。シールド壁により電波が遮蔽されるた

接続し，電子メール及びネットニュースの利用を開始した。

め，外来電波の影響を受けず研究所周辺への干渉を防止す

その後，平成 7 年に当時の科学技術庁の管理下にあった省ることができる。さらに，電波吸収材により電波の反射を際研究情報ネットワーク(IMnet: Inter-Ministry Research抑制できるため，電波無響室内は広大な自由空間と同様なInformation Network)に光ケーブル専用線で接続し，電子メ伝搬特性を実現できる。

ールとネットニュースの他，www や ftp，telnet 等の現在の電波無響室内では，アンテナの送受信特性測定や空港モ

インターネットの基礎となるサービスを享受できるよう

デルを用いた着陸進入コースの電波伝搬特性測定，各種のになった。当時の光ケーブル専用線のデータ転送帯域は，192kbps であった。現在は，国立情報学研究所が提供する干渉妨害に関する測定実験も行われている。
また，令和4年度は，老朽化のため，新規に3軸回転台を学 術 情 報 ネ ッ ト ワ ー ク (SINET: Science Information

更新した。LAN経由で制御して，最大80kg-mまでのモーメ

Network)を利用して，10Gbps の帯域で外部とのネットワー

ントの物体を，従来比2倍以上の速度で回転させることがク接続を行っている。

可能となった。

一方，所内 LAN の構成に目を向けると，IMnet に接続を〔要目概要〕

始めた頃に所内の各建屋毎にサブネットを割り振る形態

内 装 寸 法： 32.0 m×6.2 m×4.2 mを採用した。現在は VLAN という形で事務部門および研周波数範囲： 1～110 GHz

究グループ毎にサブネットを分けているが，当時の形態が無反射範囲： 23m 以上

現在の所内 LAN 構成の基礎となっている。

反射減衰量： 50dB 以上

現在の所内回線は，平成 20 年に実施した構内光ケーブ

遮蔽減衰量： 90dB 以上ル布設(増設)により，計算機室～各建屋間において付 属 設 備： 計測室，空調設備，空中線特性試験装置，

10GBASE-LR のイーサーネット通信を実現している(調布アンテナ回転台移動装置，計測機器ピッ

本所～岩沼分室間を除く)。また，各建屋内においては，ト，各種無線計測機器，非常照明

各端末(パソコン)は主に 1000BASE-T のイーサーネットにより所内 LAN に接続されている。
現在，ネットワークシステムを構成するサーバ群は，ファイル共有，無線 LAN（所内用／ゲスト用／eduroam），

２ アンテナ試験塔
アンテナ試験塔は，昭和52年に建設され，VORの研究な

所内 LAN への SSL-VPN 接続等のサービスを提供し，研究及び事務に不可欠なシステムとして運用されている。なお，

どで使用されてきた。
平成17年度には，二次監視レーダー（SSR）モードS の従来，ネットワークシステムの機能の一部であったグルー

高度運用技術の研究で使用するため，レーダー設置台を設

プウェアについては，海上・港湾・航空技術研究所への統置するなどの改修を行った。平成19年度には，回転式アン合に伴い，3 研究所で同一のサービスを用いる方針のもと，テナを含むSSR装置が設置された。

海上技術安全研究所の用いているデスクネッツ・ネオに

このほかに，屋上には，実験などに利用するためのスペ

SINET の VPN 経由で相乗りする運用へ平成 31 年 1 月に移ースが確保されており，GPSアンテナなどが設置されてい行した。同様に，電子メールおよび Web サーバについてる。

も，令和 4 年度に外部のクラウドサービスへ移行した。

〔要目概要〕
高

さ： 19.15 m-132-

４ 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，当研究所の特色である。
昭和40年7月より，米国のビーチクラフトスーパーH-18型機を使用した。その後，使用10年を経過し，部品入手が困難になったため当機の更新を計画し，昭和49，50年度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。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，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とにより仙台空港を定置場とした。
ビーチクラフトB-99は，平成23年3月11日に発生した東日本大震災による津波にて被災，全損となったため，平成
24，25年度にビーチクラフトB300を購入した。同機は平成25年5月に引き渡され，同年7月から運用を開始した。
〔更新機の諸元・性能〕
登 録 番 号：JA35EN
型

式：Beechcraft B300 (KingAir350)

全長：14.23 m

全幅：17.65 m

全高：4.36 m

全 備 重 量：6.8 t
最大巡航速度：263 kt
最大航続距離：3,268 km
離陸滑走路長：1,006 m
着陸滑走路長：821 m
発

動機：Pratt & Whitney Canada PT6A-60A

プ ロ ペ ラ：Hartzell HC-B4MP-3C
アビオニクス：Collins Pro Line 21

-133-

３

刊行物

当研究所の令和４年度に発行した刊行物は，下記のとおりである。
電子航法研究所報告 135号 （2022.12）
令和4年度電子航法研究所研究発表会講演概要（2022.6）
令和3年度電子航法研究所年報（2022.8）
令和4年度電子航法研究所要覧（2022.6）

４

行事等

当研究所の令和4年度における行事等は，下記のとおりである。
研究施設一般公開〔Web公開〕
当研究所の各施設および実験風景をWeb上で公開した。
(https://www.mpat.go.jp/virtual/index.html)

令和4年度第1回評議員会〔令和4年5月19日（木）Web開催〕
評議員会において，業務実績及び自己評価等について外部評価を実施した。
1．令和3年度 業務実績及び自己評価（電子研部分）
2．令和4年度 年度計画(電子研部分)
3．次期中長期計画(電子研部分)
研究発表会〔令和4年6月16日（木）～6月17日（金）Web開催〕
令和4年度（第22回）電子航法研究所研究発表会をオンラインセミナーで開催した。
（2日間接続者数延べ538名）
第98回出前講座〔令和4年7月4日（月）〕 航空局管制技術課性能評価センター
1．SBAS配信サービスの将来について（航法システム領域 主任研究員 北村 光教）
2．GNSSにおける電離層の影響について（航法システム領域 主任研究員 髙橋 透）
3．ADS-Bに関する研究について（監視通信領域 主任研究員 長縄 潤一）
研究施設見学会〔令和4年9月2日（金）〕1．電子研概況説明（研究計画課

課長

蔭山

康太）

2．航空交通管制シミュレーション（航空交通管理領域

主幹研究員

平林

博子）

3．CDOに関する研究（航空交通管理領域
主任研究員

ﾋﾞｸﾗﾏｼﾝﾊ ﾅｳﾞｨﾝﾀﾞ ｷﾄﾏﾙ）

4．SSRモードS地上局（監視通信領域
第99回出前講座〔令和4年9月13日（火）〕1．電子航法研究所の概要

上席研究員

古賀

禎）

東京航空局東京空港事務所（研究統括監

福島荘之介）

2．GNSSを活用した新しい進入方式の研究（航法システム領域 主幹研究員 齊藤 真二）
3．滑走路運用の効率化に資する新しい管制間隔の検討（航法システム領域 上席研究員 吉原 貴之）
4．電子航法研究所におけるFOD検知システムの研究開発状況と羽田空港での評価計画（監視通信領域 主幹研究員 二ッ森 俊一）-134-

ATM／CNSに関する国際ワークショップ2022（IWAC2022）〔令和4年10月25日（火）～27日（木）〕中野セントラルパークカンファレンスにて開催し,3日間で約300名が参加した。

第100回出前講座〔令和5年1月18日（水）Web開催〕
1．電子航法研究所の概要

航空保安大学校（研究計画課 課長 蔭山 康太）
2．滑走路異物監視システム関する研究の概要と進捗（監視通信領域 主幹研究員 二ッ森
第101回出前講座〔令和5年2月3日（金）〕 東京航空局安全総括室航空機検査官
1．携帯電子機器の航空機に対する影響評価に関する国際規格について（監視通信領域 上席研究員
2．電磁干渉評価に必要となる電磁界理論計算について（監視通信領域 上席研究員
3．携帯型電子機器の航空機内での使用制限と耐性確認の実際について（監視通信領域 主幹研究員
4．電波高度計と5Gモバイルシステムの電磁干渉課題の現状（監視通信領域 主幹研究員

俊一）

米本

成人）

米本

成人）

河村

暁子）

二ッ森

俊一）

令和4年度第2回評議員会〔令和5年2月27日（月）Web開催〕
評議員会において，下記課題に関する外部評価を実施した。
中間評価課題「新しい GNSS 環境を活用した進入着陸誘導システムに関する研究」
第1期中長期計画成果報告会〔令和5年3月15日（水）Web開催〕
第1期中長期計画の7年間が令和4年度末で終了することに伴い，研究成果の社会還元にフォーカスして7年間にわたる研究成果や活動を総括し，第2期中長期計画に向けた方針を示す
報告会をオンラインセミナーで開催した。
(接続者数 85名)
1．第1期中長期計画の全体総括（研究統括監

福島

荘之介）

2．研究成果と今後の方向性（航空交通管理領域

領域長

福島

幸子）

（航法システム領域

領域長

今村

純)

3．研究成果と今後の方向性
4．研究成果と今後の方向性(監視通信領域

-135-

領域長

住谷

泰人)

５

職員表彰

◎ 理事長表彰（令和4年7月22日）
永年勤続（30年）
北折潤（監視通信領域）

小田浩幸（航法システム領域）

永年勤続（20年）
金田
特

直樹（監視通信領域）

別岡 恵（航空交通管理領域）
古賀 禎（監視通信領域）
瀬之口 敦（航空交通管理領域）
航空交通データの収集・整備・提供活動が，航空宇宙工学と航空宇宙産業の発展に貢献するものとして，日本航空宇宙学会技術賞を受賞
令和4年度科学技術分野の文部科学大臣表彰においても科学技術賞
を受賞

特

別
平林 博子（航空交通管理領域）
ブラウン マーク（航空交通管理領域）
ATM Seminar2021における発表“Feasibility Study of Free
routing Airspace Operation over the North Pacific Airspace”
で，Best Paper Awardを受賞◎ 電子航法研究所所長表彰（令和4年7月22日）
特別虎谷 大地（航空交通管理領域）
計測自動制御学会主催の第８回制御部門マルチシンポジウムにおける発表「Semi-CDO：航空機の新たなる降下運航方式の提案と到着管理アルゴリズム」で２０２２年マルチシンポジウム賞（技術部
門）を受賞
宮崎

裕己（監視通信領域）

日本航空技術協会において，「広域マルチラテレーションの開発」が【企業・団体部門】会長賞を受賞
長縄潤一（監視通信領域）

日本航空技術協会において，「広域マルチラテレーションの開発」が【企業・団体部門】会長賞を受賞
電子情報通信学会通信ソサイエティにおいて，活動功労賞を受賞

-136-

௜

-137-

㘓

-138-

１．略 語 表
略

語

英

語

日

本

語

Ａ
ABAS

Aircraft-Based Augmentation System

機上型衛星航法補強システム

用語解説（ABAS）
ACAS

Airborne Collision Avoidance System

航空機衝突防止装置

用語解説（ACAS）
ACAS-X

Airborne Collision Avoidance System X

次世代 ACAS(航空機衝突防止装置)

ACARS

Aircraft Communications Addressing andReporting System

航空機空地データ通信システム
必要な運航情報を ARINC/SITA の通信網を介して航空機側から地上へ，または地上から航空機側へ提供するシステム

A-CDM

Airport CDM（Collaborative Decision Making）

空港 CDMADEX

ATC Data Exchange system

管制データ交換処理システム

ADOV

Ad hoc On-Demand Distance Vector

アドホックオンデマンド距離ベクトル

ADS

Automatic Dependent Surveillance

自動位置情報伝送･監視機能

ADS-B

Automatic Dependent Surveillance-Broadcast

放送型自動位置情報伝送･監視機能

用語解説（ADS-B）
ADS-B-NRA

ADS-B Non-Radar Airspace

非レーダ空域での航空管制を ADS-B によって補強する方式

ADS-B-RAD

ADS-B Radar Airspace

レーダ覆域内の空域での航空管制を ADS-B によって補強する方式

ADS-C

Automatic Dependent Surveillance-Contract

自動従属監視AeroMACS

Aeronautical Mobile Airport Communications
System

空港用高速移動通信システム

AEROTHAI

Aeronautical Radio of Thailand Limited

エアロタイ社（タイ国政府や航空各社が出資し，タイで航空管制業務を行う企業）

AI

Artificial Intelligence

人工知能

AIAA

American Institute of Aeronautics and Astronautics

米国航空宇宙学会

AIDC

Air Traffic Services Interfacility Data
Communications

管制機関間データ通信

AIP

Aeronautical Information Publication

航空路誌（航空機の運航に必要な情報を収録する出版物で，国が発行している）

AirTOP

Air Traffic Optimizer

航空交通管理シミュレーションソフトウェア

AIXM

Aeronautic Information Exchange Model

航空情報交換モデル

-139-

AMAN

Arrival MANager

到着管理システム※Arrival MANagement System と同義
AMHS

ATS Message Handling System

管制機関や航空会社間が利用するメールサービ
スの一種

AMS(R)SAeronautical Mobile Satellite (Route) Service

航空機と地上との衛星通信サービス

ANConf

Air Navigation Conference

ICAO 航空管制会議

ANSP

Air Navigation Service Provider

航空管制サービスプロバイダ

APAC

Asia-Pacific

アジア太平洋地域

APANPIRG

Asia/Pacific Air Navigation Planning and
Implementation Regional Group

アジア太平洋地域航空管制計画整備グループ

APEC

Asia Pacific Economic Cooperation

アジア太平洋経済協力

APISAT

Asia-Pacific International Symposium on
Aerospace Technology

アジア太平洋航空宇宙技術国際シンポジウム(国
際学会)

APNT

Alternative Position, Navigation and Timing（GNSS の）代替測位・航法・測時

APV

Approach Procedure with Vertical Guidance

垂直誘導付進入方式
方位方向と垂直方向の誘導情報を用いるが，精密進入の要件を満たしていない進入のこと

用語解説（APV）
APV-I

Approach with Vertical Guidance 1

垂直誘導付進入の一形態で決心高度（着陸するか否かをパイロットが判断する高度）250 フィー
トまで利用可能な進入モード

AR

Augmented Reality

拡張現実

ARINC

Aeronautical Radio Incorporated

エアーリンク社（米国の民間航空通信会社）

ARNS

Aeronautical Radio Navigation Service

航空無線航法サービス

ARSR

Air Route Surveillance Radar

航空路監視レーダ

ASA

Airborne Surveillance Application

機上監視応用

用語解説（ASA）
ASAS

Airborne Separation Assurance / Assistance System

航空機間隔維持支援装置システム（※最新の ICAO 文書等では，ASA またはASA システムとして統一して扱っている。）
ASBUs

Aviation System Block Upgrades

GANP の技術開発ロードマップ

ASDE

Airport Surface Detection Equipment

空港面探知レーダ

A-SMGCS

Advanced-Surface Movement Guidance andControl System

先進型地上走行誘導管制システム

ASP

ATM Service Provider

ATM サービス提供者

ASR

Airport Surveillance Radar

空港監視レーダ

ASTERIXAll Purpose Structured EUROCONTROL
Surveillance Information Exchange

欧州の監視情報交換の規格-140-

用語解説（A-SMGCS）

ASWG

Aeronautical Surveillance Working Group

航空監視ワーキンググループ(ICAO SP)ATCAir Traffic Control

航空交通管制ATCA

Air Traffic Controllers Association

米国管制協会ATEC

Association of Air Transport Engineering andResearch（公財）航空輸送技術研究センター

ATFM

Air Traffic Flow Management

航空交通流管理

ATIS

Automatic Terminal Information Service

飛行場情報放送業務

ATM

Air Traffic Management

航空交通管理ATMC

Air Traffic Management Center

航空交通管理センター（航空局の組織）

ATMRI

Air Traffic Management Research Instituteシンガポール ATM 研究所

ATMRPP

Air Traffic Management Requirements andPerformance Panel

航空交通管理要求性能パネル

ATS

Air Traffic Services

航空交通業務ATSA

Airborne Traffic Situational Awareness

航空交通状況認識ATSU

Air Traffic Services Unit

航空交通業務ユニット

AU

Airspace User

空域利用者

BADA

Base of Aircraft Data

国際的に使用されている航空機緒元データ

BDS

BeiDou Navigation Satellite System

北斗衛星導航系統，中国の全地球的測位衛星シ
ステム

BIS

Boundary Intermediate System

境界型中間システム

BRIN

Badan Riset dan Inovasi Nasional

インドネシア国立研究革新庁

Ｂ(National Research and Innovation Agency)Ｃ
CANSO

Civil Air Navigation Services Organization

民間航空交通管制業務提供機構

CARATS

Collaborative Actions for Renovation of Air Traffic
Systems

将来の航空交通システムに関する長期ビジョン
（日本）

CAS

Collision Avoidance System

衝突防止システムCAT

Category

精密進入の運用分類

用語解説（CAT-Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ）
CCO

Continuous Climb Operations

継続上昇運航CDM

Collaborative Decision Making

協調的意思決定

用語解説（CDM）
CDMA

Code Division Multiple Access

符号分割多重接続

-141-

CDO

Continuous Descent Operations

継続降下運航用語解説（CDO）
CDP

Climb Descent Procedure

ノンレーダ空域において ADS-C 監視機能を活用
して短縮管制間隔を適用して上昇降下を実施す
る方式

CDR

ConDitional Route

調整経路
一定の条件を満たしたときのみ飛行計画経路として記載できる経路

CDTI

Cockpit Display of Traffic Information

コックピット交通情報表示装置

CENPAC

Central Pacific

南部太平洋経路

CFDT

Calculated Fixed Departure Time

特定フィックスの通過時刻による交通流制御手法

用語解説（CFDT）
CFIT

Controlled Flight Into Terrain

操縦可能状態での地上衝突事故

CMU

Communication Management Unit

通信管理装置CNS

Communication, Navigation and Surveillance

通信・航法・監視用語解説（CNS）
CNTSG

Conventional Navaids and Testing Subgroup

従来航法・検査サブグループ

COTS

Commercial Off-the-Shelf

商用オフザシェルフCP

Communication Panel

通信パネル（ICAO）

CPDLC

Controller Pilot Data Link Communications

管制官・パイロット間データ通信

CRM

Collision Risk Model

衝突危険度モデル

CRV

Common aeRonautical Virtual Private Network

共通航空仮想プライベートネットワーク

CSG

Category Ⅱ/Ⅲ SubgroupカテゴリーⅡ/Ⅲサブグループ(ICAO NSP)

Downlink Aircraft Parameters

航空機動態情報Ｄ
DAPs

用語解説（DAPs）
DA コンバータ

Digital Analog Converter

デジタル－アナログ変換回路

DCAT

Descriptive Context Analysis support Tool

記述的状況分析支援ツール

DCIWG

Data Communications Infrastructure Working
Group

データ通信基盤作業部会

DCB

Demand/Capacity Balancing

需要と容量のバランス

DDM

Difference in the Depth of Modulation

二つの変調波の変調度の差

DFIS

Digital Flight Information Service

デジタル飛行情報提供業務

DFMC

Dual-Frequency Multi-Constellation

GNSS 測位において，二周波の信号と複数の測位
衛星システムを利用すること

-142-

DFS

Deutsche Flugsicherung

ドイツの航空管制サービスプロバイダ

DGPS

Differential GPS

ディファレンシャル GPS

用語解説（DGPS）
DLR

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

ドイツ航空研究所

DMAN

Departure MANager

出発管理システム※Departure MANagement System と同義
DME→VOR/DME

Distance Measuring Equipment

用語解説（DME）
DSB

Double Sideband

両側波帯

DSDV

Destination-Sequenced Distance-Vector

ディスティネーションシーケンス距離ベクトル

DSNA

Direction des Services de la Navigation Aérienne

仏国の航空管制機関（仏国航空局の一部門）

DSP

Digital Signal Processing/Processor

デジタル信号処理（機）（集積回路）

D-TAXI

Datalink Taxi Clearance Delivery

データリンクを用いた航空機の地上誘導技術

EADS

European Aeronautic Defense and Space

エアバス親会社の社名

EASA

European Union Aviation Safety Agency

欧州航空安全庁

EAR

Equatorial Atmosphere Radar

赤道大気レーダ。京都大学がインドネシアに設置した大気・電離圏観測用レーダ

EDCT

Expected Departure Clearance Time

出発制御時刻EFB

Electronic Flight Bag

電子フライトバッグ

Ｅ

用語解説（EFB）
EGNOS

European Geostationary Navigation Overlay
Service

欧州の SBAS

EIWAC

ENRI International Workshop on ATM/CNS

電子航法研究所が主催する ATM/CNS に関する国際ワークショップ → 2022 年より名称変更
により IWAC へ変更

ELT

Emergency Locator Transmitter

航空機用救命無線機（非常位置送信機）

EMA/RMA

En-route Monitoring Agency / Regional Monitoring
Agency国際空域の PBN 運航や RVSM 空域の安全性監視
を行う機関

EMC

Electro-Magnetic Compatibility

電磁両立性

EMI

Electro Magnetic Interference

電磁干渉

ENRI

Electronic Navigation Research Institute電子航法研究所（MPAT）

ENAC

École Nationale de l'Aviation Civile

仏国国立民間航空学院

ESA

European Space Agency

欧州宇宙機関Es LayerSporadic E Layer

スポラディック E 層（電離圏）-143-

ESTEC

European Space Research and Technology Centre

欧州宇宙研究技術センター

ETM

Upper Class E Traffic Management

高層クラス E における交通管理

ETRI

Electronics and Telecommunications ResearchInstitute

韓国電子通信研究院

ETS

Engineering Test Satellite

技術試験衛星EuRADEuropean Radar Conference

欧州レーダ会議(国際学会)

EUROCAE

European Organisation for Civil Aviation
Equipment

欧州民間航空用装置製造業者機構

European Organisation for the Safety of Air
Navigation

欧州航空（航法）安全機関，欧州管制機関

Enhanced Vision System

エンハンスト・ビジョン・システム

Federal Aviation Administration

米国連邦航空局

EUROCONTROL

EVS

用語解説（EUROCAE）

用語解説（EUROCONTROL）

Ｆ
FAA

用語解説（FAA）
FACE

Flight object Administration Center System

飛行情報管理処理システム

FATS

Future Air Transportation System

日米将来航空交通システムの調和に関する会議

FD

Fault Detection（測位衛星の）故障検出

FDE

Fault Detection and Exclusion（測位衛星の）故障検出と排除

FDMA

Frequency Division Multiple Access

周波数分割多元接続

FDTD

Finite Difference time-domain method

有限差分時間領域法

FF-ICE

Flight and Flow Information for a Collaborative
Environment

協調的環境のための飛行と交通流情報

FFM

Far Field Monitor

ファーフィールドモニタ（CAT-Ⅲに設置され滑走路末端でローカライザ電波を監視する装置）

FIM

Flight-deck Interval Management

航空機間隔を管理する機上装置の機能

FIR

Flight Information Region

飛行情報区

FIXM

Flight Information Exchange Model

飛行情報交換モデル

FMC

Flight Management Computer

飛行管理装置（パイロット端末を除く計算装置
の部分）

FMCW

Frequency Modulated Continuous Wave

周波数変調された連続波

FMS

Flight Management System

飛行管理装置

用語解説（FMS）
FOD

Foreign Object Debris(滑走路上の)異物

FRAFree Route Airspace

フリールート空域

FSMP

Frequency Spectrum Management Panel

周波数管理パネル(ICAO)

-144-

FUA

Flexible Use of Airspace

空域の柔軟な運用
国や FIR 境界線ではなくユーザの運用要件を満たすような空域管理概念

Ｇ
GAGAN

GPS Aided GEO Augmented Navigation

印国の SBASGALILEOGALILEO

欧州の全地球的測位衛星システム

GANP

Global Air Navigation (Capacity & Efficiency) Plan

世界航空交通計画

GAP

Ground Access Point

地上アクセスポイント

GAST-D

GBAS Approach Service Type D

GPS/GLONASS の L1 信号一周波を用いて補強情報を生成するカテゴリーⅢ着陸に対応した
GBAS

GBAS

Ground-Based Augmentation System

地上型衛星航法補強システム

用語解説（GBAS）
GBT

Ground-Based Transceiver

地上局，または地上送受信装置

GEO

Geo-stationary Earth Orbit

静止軌道(衛星)

GEONET

GNSS Earth Observation Network System

国土地理院 GNSS 連続観測システム

用語解説（GEONET）
GES

Ground Earth Station(衛星通信施設の)地球局

GICB

Ground-Initiated Comm-B

地上喚起 Comm-B

用語解説（地上喚起 Comm-B）
GIM

Ground-based Interval Management

航空機間隔を管理する AMAN の拡張システム

GIVE

Grid Ionospheric Vertical Error

電離圏格子点垂直誤差

GLONASS

Global Navigation Satellite System

露国の全地球的測位衛星システム

GLS

GNSS Landing System（場合により，GBAS Landing System）

GNSS 着陸システム（場合により，GBAS 着陸システム）

GNSS

Global Navigation Satellite System

全地球的航法衛星システム

用語解説（GNSS）
GP

Glide Path

グライド・パス

用語解説（ILS）
GPAS

Graded Proximity Advisory System

段階的接近警報システム

GPS

Global Positioning System

米国の全地球的測位システム

GUFI

Globally Unique Flight Identifier

航空機識別子GUI

Graphical User Interface

視覚的操作部

Ｈ

-145-

HAL

Horizontal Alert Limit

水平警報限界用語解説（保護レベルと警報限界）
HF

High Frequency

短波

HF

Human factor

人的要素

HMI

Human-Machine Interface

人間機械インタフェース

HMI

Hazardous Misleading Information

危険な誤誘導情報

HMU

Height Monitoring Unit

高度監視装置

HPL

Horizontal Protection Level

水平保護レベル

用語解説（保護レベルと警報限界）
Ｉ
IAATC

International Advanced Aviation Technologies
Conference

国際次世代航空技術会議

IATAInternational Air Transport Association

国際航空運送協会

ICAO

International Civil Aviation Organization

国際民間航空機関

用語解説（ICAO）
ICAP

Integrated Control Advice Processing System

管制支援処理システム

ICAS

International Council of the Aeronautical Sciences

国際航空科学会議

ICNS

Integrated Communications Navigation andSurveillance

CNS の国際学会

ICSANEInternational Conference on Space, Aeronauticaland Navigational Electronics

宇宙航行エレクトロニクス国際会議(国際学会)

ID

Identifier

識別符号

IEEE

Institute of Electrical and Electronics Engineers

米国電気電子学会

IES

International Ionospheric Effect Symposium

電離圏の影響に関する国際シンポジウム

IFM

Ionosphere Field Monitor

電離圏フィールドモニタ

IFPP

Instrumental Flight Procedures Panel

計器飛行方式パネル(ICAO)IFRInstrument Flight Rules

計器飛行方式IGSInternational GPS Service

国際 GPS 事業

IGWG

International GBAS Working Group

国際 GBAS ワーキンググループ会議

ILS

Instrument Landing System

計器着陸装置

用語解説（ILS）
IM

Interval Management

間隔管理

IMU

Inertial Measurement Unit

慣性計測装置INCS

Independent Non-Cooperative Surveillance

独立非協調監視システム

-146-

INS

Inertial Navigation System

慣性航法装置ION

Institute of Navigation

米国航法学会IP

Information Paper

インフォメーションペーパー

IPInformation Provider

情報提供業者

IPInternet Protocol

インターネットプロトコル

IPACG

Informal Pacific ATC Coordinating Group

日米航空管制調整グループ会議

IPL

Interference Path Loss

干渉経路損失IPSInternet Protocol Suite

インターネットプロトコルスイート

ISA

International Standard Atmosphere

国際標準大気モデル

ISTF

Ionospheric Studies Taskforce

電離圏データ収集・共有タスクフォース(ICAO)IS-QZSSInterface Specification-QZSS

準天頂衛星システムユーザインタフェース仕様書

IT

Information Technology

情報技術

ITP

In Trail Procedure

機上監視上昇降下方式(ノンレーダ空域において ADS-B 監視機能を活用し短縮管制間隔を適用して上昇降下を実施す
る方式)

ITRF

International Terrestrial Reference Frame

国際地球基準座標系

ITU

International Telecommunication Union

国際電気通信連合

IWACInternational Workshop on ATM/CNS

ATM/CNS に関する国際ワークショップ

IWG

SBAS Technical Interoperability Working Group

SBAS 相互運用性作業グループ

IWXXM

ICAO Meteorological Information. ExchangeModel

国際民間航空機関気象情報交換モデル（ICAO が管理している）

JAXA

Japan Aerospace Exploration Agency

国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

JCAB

Japan Civil Aviation Bureau

国土交通省航空局

JICA

Japan International Cooperation Agency

独立行政法人国際協力機構

JPL

Jet Propulsion Laboratory

ジェット推進研究所（米国）

JPGU

Japan Geoscience Union

日本地球惑星科学連合

KAIST

Korea Advanced Institute of Science andTechnology

韓国科学技術院

KARI

Korea Aerospace Research Institute

韓国航空宇宙研究院

KASI

Korea Astronomy Space Science Institute

韓国天文宇宙科学研究院

KAU

Korea Aerospace University

韓国航空大学

Ｊ

K

-147-

KICTEP

Korea Institute of Construction and Transportation
Technology Evaluation and Planning

韓国建設・運輸技術評価計画機構

KMITL

King Mongkut’s Institute of Technology
Ladkrabang

タイ・モンクット王工科大学ラカバン

KOTI

The Korea Transport Institute

韓国交通研究院

L1-SAIF

L1 Submeter-class Augmentation with Integrity
Function

完全性機能を有するサブメートル級補強信号(準
天頂衛星)

LAPAN

Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional(National Institute of Aeronautics and Space)

インドネシア国立航空宇宙研究所

LDA

Localizer Type Directional Aid

ローカライザ－型式方向援助施設

LDACS

L-band Digital Aeronautical Communication
System

L 帯デジタル航空通信システム

LEO

Low Earth Orbit

低軌道(衛星)LFM

Local Forecast Model

局地予報モデル

LPV200Localizer Performance with Vertical Guidance 200

決心高度（着陸するか否かをパイロットが判断する高度）200 フィートまで利用可能な進入モード
用語解説（LPV-200）

LOC

Localizer

ローカライザ－。計器着陸装置（ILS）を構成するもので滑走路の中心線を示す。

Ｌ

用語解説（ILS）
Ｍ
MAC

Medium Access Control

メディアアクセス制御

MASPS

Minimum Aviation System Performance Standards

航空システム最低性能要件

METP

Meteorology Panel

気象パネル（ICAO）

MIAMMedia Independent Aircraft Messaging

装置独立型航空機メッセージング

MIMO

Multiple-Input Multiple Output

複数アンテナを用いた無線通信の送受信技術

MLAT

Multilateration(system)

マルチラテレーション

用語解説（マルチラテレーション）
MLIT

Ministry of Land, Infrastructure, Transport andTourism

国土交通省

MMBB 法

Modified MBB (Messerschmidt, Bölkow undBlohm)

日本の航空交通流管理において航空路管制セク
タの管制作業量を予測する方法で MBB 法を我が国用に修正したもの

MMR

Multi-Mode Receiver

マルチモード受信機（機上装置）

MOPS

Minimum Operational Performance Standards

最低運用性能基準

MPAT

National Institute of Maritime, Port and Aviation
Technology

国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所

-148-

MSAS

MTSAT Satellite-based Augmentation System/
Michibiki Satellite-based Augmentation System

日本の SBAS。運用開始時（2007 年 9 月）の静止
衛星は MTSAT であったが，2020 年 4 月から準天頂衛星みちびきを利用。

MSPSR

Multi-Static Primary Surveillance Radar

マルチスタティックレーダ（従来型 1 次レーダの代替を目指して検討されている新型レーダシ
ステム）

MTBO

Mean Time Between Outages

施設が障害により停止に至るまでの平均時間

MTCD

Medium-Term Conflict Detection

中期コンフリクト検出

MTSAT

Multi-Functional Transport Satellite

運輸多目的衛星

MU レーダMiddle and Upper Atmosphere Radar

中層超高層大気観測用大型レーダ

用語解説（MU レーダ）
MUSIC

MUltiple SIgnal Classification

MUSIC 法（強いて訳せば，多重信号分類法）

NACp

Navigation Accuracy Category - position

航法位置精度カテゴリー

NARAHG

North Asia Regional ATFM Harmonization Group

北東アジア地域交通流管理調整グループ

NASA

National Aeronautics and Space Administration

米国航空宇宙局

NASA-TLX

NASA Task Load Index

NASA が開発した業務負荷指標

NAV

Navigation or Navaids

航法，または航行援助施設

NCAR

The National Center for Atmospheric Research

米国大気科学研究連合

NEDO

New Energy and Industrial Technology
Development Organization

国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構

NextGenNext Generation Air Transportation System

次世代航空交通システムに関する統合的なビジ
ョン(米国)

NIC

Navigation Integrity Category

航法インテグリティカテゴリー

NLR

Royal Netherlands Aerospace Centre

オランダ航空宇宙研究所

NM

Nautical Mile

海里，マイルNMRINational Maritime Research Institute

海上技術安全研究所（MPAT）

NOPAC

North Pacific, or Northern Pacific

北太平洋ルート

NIC

Navigation Integrity Category

航法インテグリティカテゴリー

NICT

National Institute of Information andCommunications Technology

国立研究開発法人情報通信研究機構

NPAT

Network Performance Assessment Center

性能評価センター（航空局の組織）

NSP

Navigation Systems Panel

航法システムパネル（ICAO）

NTSB

National Transportation Safety Board

米国運輸安全委員会

Ｎ

Ｏ

-149-

OCTPASS

Optically Connected Passive Surveillance System

光ファイバ接続型受動監視システム

OPD

Optimized Profile Descent

最適プロファイルの降下

OSEDOperational Services and Environment Definition

運用サービス及び環境の記述

PANS-ATM

Procedures for Air Navigation Services - Air Traffic
Management

航空業務手続 - 航空交通管理（ICAO のドキュメント）PANS-OPS

Procedures for Air Navigation Services - Aircraft
Operations

航空業務手続 - 航空機運航（ICAO のドキュメント）PARI

Port and Airport Research Institute

港湾空港技術研究所（MPAT）

PBCS

Performance Based Communication andSurveillance

性能準拠型通信監視に基づく管制運用

PBN

Performance Based Navigation

性能準拠型航法Ｐ

用語解説（PBN）
PED

Portable Electronic Device

携帯電子機器PFD

Primary Flight Display

プライマリ・フライト・ディスプレイ（コックピット計器の一部）

PPD

Personal Privacy Device/
Personal Protection Device

個人用保護デバイス(自分の位置を知られないた
めに GPS 妨害電波等を出す機器)

PSR

Primary Surveillance Radar

一次監視レーダ

QoS

Quality of Services

サービス品質QZSS

Quasi-Zenith Satellite System

準天頂衛星システムＱ

用語解説（準天頂衛星システム）
Ｒ
RA

Radio Altimeter

電波高度計

RA

Resolution Advisory

TCAS における回避指示

RAG

Remote Air-Ground communication (service)

リモート対空通信施設(“service”まで含む場合は“他飛行場援助業務”，
例えば「RAG 業務」や「RAG 空港」等)

RAIM

Receiver Autonomous Integrity Monitoring

受信機による完全性の自律的監視

RASMAGThe Regional Airspace Safety Monitoring AdvisoryGroup

アジア太平洋地域空域安全監視諮問グループ

RCAG

Remote Control Air Ground/
Remote-Controlled Air-Ground communication site

航空路管制機関から遠隔制御される VHF,UHF の航空路用対空通信施設

RCS

Radar Cross Section

レーダ反射断面積

RDT

Remote / Digital Tower

リモートデジタルタワー

-150-

RF

Radio Frequency

無線周波数

RF

Radius to Fix

円弧旋回

RIN

Royal Institute of Navigation

英国航法学会

RMA

Regional Monitoring Agency

地域監視機関RMACG

Regional Monitoring Agencies Coordination Group

地域監視機関調整グループ

RNAV

Area Navigation

広域航法→EMA/RMA

用語解説(RNAV)
RNP

Required Navigation Performance

航法性能要件。RNP による経路を飛行する航空
機には，航法性能の監視警報機能が必要。

用語解説(RNP 適合機)
RNP-AR

Required Navigation Performance-Authorization
Required

円弧旋回経路を含み，特別に認められた機体とパイロットのみが運航できる進入方式

RoF

Radio-over-Fiber

光ファイバ無線

RPASP

Remotely Piloted Aircraft Systems Panel

遠隔操縦航空機システムパネル(ICAO)

RTA

Required Time of Arrival

指定通貨時刻RTCA

Radio Technical Commission for Aeronautics

航空無線技術委員会（米国）

RTF

Robot Test Field

ロボットテストフィールド

RTK-GPS

Real-time Kinematic GPS

リアルタイムキネマティック GPS

RWSLRunway Status Light

滑走路状態表示灯システム

RVSM

Reduced Vertical Separation Minima

短縮垂直間隔基準

用語解説（RVSM）
Ｓ
SAIF

Submeter-class Augmentation with Integrity
Function

インテグリティ機能を有するサブメーター級の補正（信号）

用語解説（インテグリティ）
SANE

Space, Aeronautical and Navigational Electronics

電子情報通信学会 宇宙・航行エレクトロニクス
研究会

SARPs

Standards and Recommended Practices

標準及び勧告方式（国際民間航空条約附属書）

SASP

Separation and Airspace Safety Panel

管制間隔・空域安全パネル（ICAO）

SBAS

Satellite-Based Augmentation System

静止衛星型衛星航法補強システム

用語解説（SBAS）
SCAS

Specifying CFDT for Arrival Spacing Programme

特定ポイント(FIX)離脱時刻の指定による航空交
通流管理

SDR

Software Defined Radio

ソフトウェア無線

SESAR

Single European Sky ATM Research

欧州における 2020 年を目指した新世代の ATMシステムに関する近代化プログラム

-151-

SID

Standard Instrument Departure

標準計器出発方式

SMAN

Surface MANager

空港面管理システム※Surface MANagement System と同義
SMR

Surface Movement Radar

空港面探知レーダ

SORA

Specific Operations Risk Assessment

無人航空機の安全性評価手法

SP

Surveillance Panel

監視パネル（ICAO）

SQM

Signal Quality Monitoring

品質監視装置SSR

Secondary Surveillance Radar

二次監視レーダ

用語解説（SSR）
STAR

Standard Terminal Arrival Route

標準計器到着方式

STBC-CPSpace Time Block Coded-Continuous Phase
Modulation

時空間ブロック符号化位相連続変調

SURICG

Surveillance Implementation Coordination Group

監視実施調整会議

SVM

Service Volume Model

サービスボリュームモデル

SWIM

System Wide Information Management

情報共有基盤（運航に係る全ての情報を包括的に管理し，関係者のだれもが必要な時に必要な情報にアクセスできるネットワーク）

用語解説（SWIM）

Ｔ
TA

Traffic Advisory

TCAS における接近情報

TACAN

Tactical Air Navigation System

極超短波全方向方位距離測定装置

TAP

Terminal Area Procedure

ターミナル空域飛行方式

TAP

Terminal Area Path

ターミナルエリアの経路

TAPS

Trajectorized Airport traffic data Processing System

空港管制処理システム

TBO

Trajectory Based Operation

軌道ベース運用

用語解説（トラジェクトリ）TCAS

Traffic Alert and Collision Avoidance System

→

TDMA

Time Division Multiple Access

時分割多重接続

TEAM

Trajectorized Enhanced Aviation Management
System

航空交通管理処理システム

TEC

Total Electron Content

電離圏総全電子数

TEPS

Trajectorized En-route traffic data Processing
System

航空路管制処理システム

TIS

Traffic Information Service

交通情報サービス

TMA

Terminal Maneuvering Area

ターミナル管制空域

-152-

ACAS

TMC

Technical Management Center

技術管理センター（国土交通省航空局の組織）

TOD

Top of Descent

降下開始点

TOPS

Trajectorized Oceanic traffic data Processing
System

洋上管制処理システム

T-PED

Transmitting Portable Electronic Device

携帯電子機器(PED)のうち，意図的に電波を放射するもの

TRACON

Terminal Radar Approach Control

ターミナルレーダ管制業務

TSAT

Target Start-up Approval Time

スポット出発承認時刻

TSG

Technical subgroup

技術サブグループ（ICAO SP）

UASSG

Unmanned Aircraft Systems Study Group

無人航空機スタディーグループ（ICAO）

UAS

Unmanned Aircraft System

無人航空機システム

UAV

Unmanned Aerial Vehicle

無人航空機

UCAR

University Corporation for Atmospheric Research

米国大気研究大学連合

UDRE

User Differential Range Estimate

利用者ディファレンシャル距離推定

UHF

Ultra High Frequency

極超短波（300MHz から 3,000MHz）

UI

User Interface

ユーザインターフェース

UPR

User Preferred Routes

利用者設定経路

URSI

Union Radio-Scientifique Internationale

国際電波科学連合

USRP

Universal Software Radio Peripheral

汎用ソフトウェア無線周辺装置

UTC

Coordinated Universal Time

協定世界時

UTM

UAS Traffic Management

無人航空機交通管理

UWB

Ultra Wide Band超広帯域無線,ウルトラワイドバンド

Ｕ

用語解説（ウルトラワイドバンド）

Ｖ
VAL

Vertical Alert Limit

垂直警報限界用語解説（保護レベルと警報限界）
VDB

VHF Data Broadcast

GBAS 用補正情報伝送システムまたはその信号

VDL

VHF Digital Link

航空管制用デジタル対空無線システム

用語解説（VDL）
VFR

Visual Flight Rules

有視界飛行方式

用語解説（VFR）
VHF

Very High Frequency

超短波（30MHz から 300MHz）-153-VOR/DMEVHF Omni-directional Radio Range / Distance
Measuring Equipment

超短波全方向式無線標識施設

VR

Virtual Reality

仮想現実

VPL

Vertical Protection Level

垂直保護レベル/

距離測定装置

用語解説（VOR/DME）

用語解説（保護レベルと警報限界）
VRS

Virtual Reference Station

仮想基準点

用語解説（VRS）

Ｗ
WAIC

Wireless Avionics Intra-Communications

航空機内データ通信

用語解説（WAIC）
WAM

Wide Area Multilateration

広域マルチラテレーション

用語解説（マルチラテレーション）
WAAS

Wide Area Augmentation System

米国の SBAS

用語解説（GNSS）
Wifi

Wireless Fidelity

無線 LAN 機器間の相互接続性認証規格

WMO

World Meteorological Organization

世界気象機関

WPWorking Paper

ワーキングペーパー

WRCWorld Radiocommunication Conference

世界無線通信会議

WXXM

Weather Information Exchange Model

気象情報交換モデル

4DP

4-Dimensional Point

4 次元ポイント

4DT

4-Dimensional Trajectory

4 次元軌道0-9※ 用語解説（）のマークが付いている略語については，（-154-）内の用語が「用語解説」に記載されている。

２．用語解説
飛行中や地上走行中の航空機等の移動体の位置を監視
英数字する手段のひとつ。各航空機が GNSS 等の測位システム
を用いて取得した位置情報を地上又は他の航空機に向けて放送する方式。信号のキャリアには 1,090MHz の拡張[ABAS](Aircraft-Based Augmentation System)

スキッタが主に用いられる。
→ASAS，GNSS，拡張スキッタ，マルチラテレーション

機上型衛星航法補強システム。
航空機における衛星航法の自律補強システム。受信機単体で衛星航法の信頼性を高める方式と GPS 受信機[APV](Approach Procedure with Vertical Guidance)と IRU （Inertial Reference Unit）または気圧高度計を使い衛星航法の信頼性を高める方式がある。一般的には，

垂直誘導付進入方式。

航空機に搭載した受信機単体で衛星航法の信頼性を高

非精精密進入方式と精密進入方式の中間に位置する，

める RAIM （Receiver Autonomous Integrity Monitoring）

水平と垂直ガイダンスを用いるが，精密進入要件を満による方式が使われる。RAIM では，5 個以上の GPS 衛

足しない方式。気圧高度計に基づく垂直ガイダンスを星から得たデータから，GPS 衛星の異常を検出し使用行う APV/Barometric Vertical Navigation (BARAO/VNAV)を停止する方式と，6 個以上の GPS 衛星から得たデーと SBAS による垂直ガイダンスを行う APV I と APV II

タから GPS 衛星の異常を検出し，その衛星だけを排除がある。水平警報限界（APV I および APV II）は 40ｍする方式がある。多くの旅客機には 5 個以上の GPS 衛で垂直警報限界はそれぞれ 50ｍ（APV I）と 20ｍ（APV星から得たデータから，GPS 衛星の異常を検出する方II）である。APV I は FAA では LPV（Localizer Performance

式の受信機が使われている。

with Vertical Guidance）と呼ばれる。DA（Decision Altitude）
は 250ft まで。LPV 200 は WAAS
（Wide Area Augmentation
System）の性能に基づき，LPV において警報限界 35ｍ[ACAS](Airborne Collision Avoidance System)とし，DA200ft までとした進入方式。

航空機衝突防止装置。
航空機同士が空中衝突する危険を抑える目的で開発[ASA](Airborne Surveillance Application)

されたコンピュータ制御のアビオニクス装置である。
地上の航空管制システムには依存せずに航空機の周囲

機上監視応用。

を監視し，空中衝突 の恐れがある他の航空機の存在を

他の航空機との安全間隔維持のために飛行乗務員を操縦士に警告する。57,00kg 以上または客席数 19 以上支援する航空機搭載監視を基本とした航空機システム。
過去には，の 全 て の 航 空 機 に 国 際 民 間 航 空 機 関 （ ICAO ：ASAS(Airborne Separation AssistanceInternational Civil Aviation Organization）が装備を義務付

System または Airborne Separation Assurances System)とけている。

呼称したが，最新の ICAO 文書等では ASA と統一してあつかっている。

[ADS-B](Automatic

Dependent

Surveillance-

Broadcast)[A-SMGCS]

放送型自動位置情報伝送・監視機能-155-(Advanced Surface Movement Guidance
and Control System）

先進型地上走行誘導管制システム。
[CDM]

空港面内の航空機及び車両が安全に走行できるように，その位置を正確に把握し，経路設定，誘導，管制を(Collaborative Decision Making)

協調的意思決定。

行うシステム。

航空交通管理（ATM：Air Traffic Management）におい

近年の幹線空港等の大規模化に伴う空港面レイアウて，管制機関，気象機関，航空会社の運航管理者，パイトの複雑化および空港需要増大に伴う高密度運航に対ロットといった航空交通の関係者の持っている情報を応するため，また，夜間や霧などのために視程が低い状

共有することにより，各関係者がより適切な判断を下況下でも航空機等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軽減する次世代システムであり，監視，経路設定，誘導，管制の 4 つの基本機能で構成させるようにすることで ATM の効果を向上する仕組み。
具体的には，天候などによる空域容量，空港容量の変化，機材繰りによる出発遅延といった現状に関する情れる。

報，各関係者の予定や意図，状況予測の情報の共有によ→マルチラテレーション，拡張スキッタって各関係者の状況認識を向上し，予定の修正などの判断に資することにより，交通量／交通流の予測精度[CAT Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ]

や ATM の利便性を向上するために用いられる。

(Category 1,2,3)

情報共有の手段は，ATM センターでの CDM 会議のICAO の定める精密進入の運用区分。

ほか，各関係者間の通信として電話，専用ネットワーク

航空機の性能，パイロットの資格，ILS 施設の性能，

回線など様々なものを用いうるが，将来の情報共有環
境である SWIM の活用も検討されている。

航空灯火の種別などによって，航空機がどの段階まで進入可能かを決めた運用区分。
・ CAT Ⅰ・ CAT Ⅱ

・空港 CDM

決心高度（DA: Decision Altitude）が滑走路末端からの高さ 60m 以上で，RVR（滑走CDM の考え方を空港面の交通流に適用し，空港面

路視距離，Runway Visual Range）が 550mの混雑の緩和を図るとともに，空港面の交通状況に以上の場合に ILS または GLS 等を利用し応じた，より確かな離陸時刻の予測を，航空交通流て進入および着陸を行う。LPV 200 は管理（ATFM：Air Traffic Flow Management）に提供す

SBAS CAT I とされている。

ることによって ATFM の精度を向上する仕組みを空決心高（DH：滑走路末端からの高さ，

港 CDM という。

Decision Height）が 30m 以上で，RVR が300m 以上の場合に，ILS または GLS 等を[CDO]利用して進入および着陸を行う。
・ CAT Ⅲ(Continuous Descent Operations)

DH がない，または 30m 未満であって，継続降下運航。

RVR が 50m 以上の場合に，主に自動操縦到着機が水平飛行を行わず最小のエンジンスラスト

により ILS または GLS 等を用いて進入おで最終進入地点（FAF; Final Approach Fix）まで連続降よび着陸を行う。フェールパッシブまた下する運航方式で，消費燃焼削減効果とそれに伴う二はフェールオペレーショナル着陸装置の酸化炭素排出削減効果，騒音の低減効果，管制官―パイ装備により，警戒高（AH：Alert Height）

ロット間通信負荷の削減効果などがある。CDA（連続降が設定される。

下到着，連続降下アプローチ），OPD（最適プロファイ→ ILSル降下)，TA（Tailored Arrival），3D/4D パス到着管理などとも呼ばれる。特に降下開始点（TOD：Top Of Descent）
から連続的に降下するものが最適の CDO である。

-156-

わが国でもいくつかの空港において CDO を実施して[DGPS]

いるが，軌道の不確実性が高く周辺空域の管制処理容量を低下させるため，現在は交通量の少ない時間帯に(Differential GPS)

ディファレンシャル GPS。

限って運用されている。CDO の運用拡大のためには空3 次元の位置（緯度，経度，高さ）が明確で固定され域設計や経路条件の工夫だけでなく，予測精度の向上

た GPS 受信局（基準局）の GPS 受信信号を使い，受信や軌道管理の確実性が必要であり，FMS の機能拡張やされた GPS 衛星からの距離情報を補正することで，精軌道管理の高度化が不可欠である。

度の高い位置を求める方式をいう。航空における SBAS，→FMS，トラジェクトリ

GBAS にも DGPS の原理が使用されている。
→GNSS[CFDT](Calculated Fixed Departure Time)[DME］

CFDT（Calculated Fix Departure Time）は，1,2 時間先の空域混雑状況を予測し，対象となる飛行中の航空機へ（Distance Measuring Equipment）

距離測定装置。

CFDT FIX とよばれる特定地点の通過時刻を指定すること

航空機が 960MHz～1,215MHz の周波数を使い，地上によって，空域・空港の混雑回避を行う航空交通流管理のDME 局に質問し，地上 DME 局がその応答を決まった一手法。主に交通量の観点から制御を行う。

時間 （50μS）と 63 MHz 異なる周波数で返すことによ

CFDT は飛行中の通過時刻を制御するものであり，軌道って，航空機がその応答を受信し，電波の到達時間を計

ベース運用（TBO）につながる初期的な時間管理運用とな測することにより地上 DME 局までの距離を得るシスる。

テム。
DME は VOR に併設されて，航空機に位置情報（距離－方位情報）を提供する短距離援助方式として使用[CNS]されることが多い。また，ローカライザまたはグライド(Communication, Navigation and Surveillance)

パスと併設し，ILS における着陸点までの距離情報を連続して提供する精密進入援助施設(Terminal DME: T-

通信，航法，監視。現在の航空運航の実現を可能とすDME)としても使用される。

る空地通信システム，衛星航法システムと地上無線施

また，近年では複数の DME を使い航空機が FMS を設を用いる航法システム，及び航空機監視システムの使った RNAV における位置センサとしても使われてい総称。

る。
→VOR，VOR/DME，FMS[DAPs](Downlink Aircraft Parameters)

航空機動態情報のダウンリンク技術。

[EFB](Electronic Flight Bag)SSR（Secondary Surveillance Radar，二次監視レーダ）
モード S を用いて，選択高度，対地速度，対気速度など

電子フライトバッグ。

の航空機の動態情報をダウンリンクする技術。地上に従来は紙媒体による資料（例えば，飛行規程や航空図）て，リアルタイム性の高い航空機の情報を利用するこや航空運送事業者の運航管理業務により航空機乗組員とが可能になり，管制官の状況認識の向上やシステムに提供されてきたデータ（例えば，飛行性能計算）を操の位置予測精度の向上が期待できる。

縦室において電子的に表示する機器-157-

[EUROCAE](European Organisation
Aviation Equipment)

for

Civil

[GBAS](Ground-Based Augmentation System)

欧州民間航空用装置製造業者機構。

地上型衛星航法補強システム。

航空に関する要求事項・技術的コンセプトの調査検

GNSS による航空機に対する精密進入を可能とする

討に取り組み，提言を行うと共に技術基準の設定を行ことを目的として，GNSS 単独では不足する航法精度，

うことを目的とした欧州の民間非営利団体。

安全性基準を達成するため補強情報を放送する航法シ
ステム。

[EUROCONTROL]DGPS の原理に基づいており，空港に 3～4 局の基準

(European Organisation for the
Safety of Air Navigation)

局を設置し，VHF（108～118MHz）の 1 波の時分割デジ
タル信号により補正情報，インテグリティ情報，進入経

日本語では欧州航空（航法）安全機関，
欧州管制機関，ユーロコントロールなどと呼ばれる。
欧州の空域についての管制，及びその研究等を行っ

路情報等を航空機に放送する地上局と，その放送信号と機上で受信する GNSS 信号を元に，選択した進入コースに誘導する GBAS 受信機からなる。1 つのシステている機関である。

ムで複数の侵入経路に対応し 48 の進入コースを放送することが可能。ICAO 国際標準は，CAT I， II，III の標[FAA]

準化されており，現在 CAT I までが実用化されている。

(Federal Aviation Administration)→GNSS，CAT
米連邦航空局。
民間航空の管制や保安を所掌する米国の行政機関。

(GNSS Earth Observation Network[GEONET]

日本の国土交通省航空局にあたる。

System)

国土地理院 GNSS 連続観測システム。
[FMS]

全 国 約 1,200 ヶ 所 に 設 置 さ れ た 電 子 基 準 点 と(Flight Management System)

GEONET 中央局（茨城県つくば市）からなる，高密度
飛行管理装置。計器誘導を行うための機上装置。

で高精度な測量網の構築と広域の地殻変動の監視を目RNAV において機上側の要となる。旧来の自動操縦装的とした連続観測システムである。

置は主に航空機の姿勢を安定させ，経路上にある近くの VOR/DME へ針路を向ける程度の機能であったが，[GNSS]

コンピュータの性能の向上により，FMS では経路全体(Global Navigation Satellite System)の情報をあらかじめ記憶させておくことができ，経路
全地球的航法衛星システム。

と自機の位置関係を正確に求めることができるため，

4 基以上の測位衛星から送られる衛星の時刻信号や無線標識を結ぶ折れ線状になる従来型の経路設定より

軌道情報などから，受信機が受信信号を利用し，受信局も自由度の大きい効率的な経路管理が可能となり，まの位置（緯度，経度，高さ）と時刻を求めるシステム。

た，離陸から着陸に至るまでの航行を自動化すること米国が運用中の GPS （Global Positioning System），ロが可能となった。

シアが運用中の GLONASS （Global Orbiting Navigation

ボーイング 767，エアバス 310 以降に開発された航空

Satellite System ）， 中 国 が 運 用 中 の BDS （ BeiDou

機には標準装備されている。

Navigation Satellite System），欧州連合が整備中の Galileo→RNAVなどがある。
ICAO では，測位衛星群とその機能を補完する補強シ-158-

ステムを組み合わせた総体としての航法用測位システにも活用されており，施設性能に応じて CAT ⅠからⅢ

ムが GNSS である。航空機に使うためには補強システの区分がある。
→CAT

ムとしては，以下の 3 種類がある。
• SBAS 静止衛星型衛星航法補強システム• GBAS 地上型衛星航法補強システム（Localizer Performance with Vertical
Guidance 200）

[LPV 200]• ABAS 航空機に搭載した受信機単体で航法→アベイラビリティ，インテグリティ，コンティニ

LPV 200 は WAAS の性能に基づき，LPV において垂ュイティ，電離圏遅延

直警報限界 35ｍとし，DA 200ft までとしたアプローチ
方式。

[ICAO]FAA の WAAS を用いる LPV（Localizer Performance(International Civil Aviation Organization)with Vertical Guidance）は ICAO では APV I と呼ばれる。
LPV の DA は 250ft まで。

国際民間航空機関。

→APV，CAT Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ

民間航空機の運用方式などについて国際法的な取り決めおよび技術的標準の策定と普及を目的とした国連の専門機関。1947 年創立。2022 年 7 月 1 日現在，193(Middle and Upper Atmosphere[MU レーダ]

ヶ国が加盟している。
航空機のライセンス管理，空港の標識，安全のためのRadar)

京都大学生存圏研究所

性能仕様，管制方式，事故調査様式などについての国際

信楽 MU 観測所の主要観測施設。

法的な取り決めおよび技術的標準を策定し，民間航空

中層・超高層および下層大気観測用 VHF 帯大型レーに関する基本的な国際法である「国際民間航空条約」とダであり，高度 1～25km の対流圏・下部成層圏，高度

して明文化している。

60～100km の中間圏，下部熱圏及び高度 100～500km の

加盟国における民間航空に関する法令は国際民間航電離圏領域の観測が行われている。

空条約に準拠しており，日本の航空法も同様である。
当研究所は，技術に関する「標準および勧告方式」（Standard and Recommended Procedures：SARPs）の策定[PBN](Performance Based Navigation)に携わっているほか，航空行政に関する国際会議に日本代表団のテクニカルアドバイザとして参加している。

航法に使用するセンサの種別によらず，航空機に求められる航法精度により飛行経路の規格及び航空機，
乗務員に関する要件が仕様として定められた広域航法。

[ILS](Instrument Landing System)

計器着陸装置。

[RNAV](Area Navigation)

滑走路への進入経路を示す指向性電波を地上から送信し，航空機側に経路からの水平，垂直偏位を表示する

広域航法。

システム。航空機はこの変異をゼロにするように手動

地上無線施設（VOR/DME 等）から得られる位置情報，
GNSS や機上の慣性航法装置から得られる位置情報をまたは自動操縦することで経路に追従できる。

もとに，機上に搭載した FMS を活用して，自機の位置

正しい進入経路からの水平方向の偏位を提示するロや飛行方向を確認しながら飛行する航法。

ーカライザ，垂直方向の偏位を提示するグライドスロープ（グライドパス），滑走路までの距離を提示する

従来，陸上の航空路は地上の航空保安無線施設

DME から成る。特に，悪天候の民間航空機の進入着陸（VOR/DME 等）間を結んで設定されていたが，高機能-159-

→GNSS

な機上装置である FMS の導入により，RNAV では地上の航空保安無線施設の地理的な位置に拘束されることなく直行的，可変的な経路の設定が可能となり，空域を有効に活用できる。現在では，標準計器出発方式（SID），
標準計器到着方式（STAR）に用いられている。

[SSR](Secondary Surveillance Radar)

二次監視レーダ。

→FMS，セクタ

一次監視レーダ(Primary Surveillance Radar: PSR)が照
射電磁波の反射波により航空機の位置を監視するのに[RNP 適合機]

対し，SSR は航空機に質問信号を送り，機上のトランス(Require Navigation Performance)

ポンダから応答信号として計器情報（高度など）を地上飛行中の 95％において，指定位置の前後左右 4NM 以へ送信させることで監視を行う。

内の誤差に収まる航法精度を持つ航空機のことを

覆域の航空機へ一括して質問信号を送るモード A お

RNP4 適合機といい，同様に航法精度 10NM 以内のもの

よびモード C はこれまでの航空管制用レーダの主流では RNP10 適合機という。

あったが，応答信号の内容が航空機識別信号と高度情報のみであり，運航量の増加に伴って応答信号の重畳が激しくなったため性能の限界に至りつつある。

[RVSM](Reduced Vertical Separation Minima)

モード S （Selective）は，質問信号の送信の際に航空機識別信号を用いることで個々の航空機と選択的に交短縮垂直間隔基準。

信を行うことが可能である。また，情報容量の多いモー

29,000ft 以上の巡航高度においても 1,000ft の垂直間

ド S ロング応答信号を用いたデータリンク機能により，隔を適用する方式。日本の国内の空域においても 2005

高度だけでなく位置，針路，速度，ウェイポイントなど

年 9 月 30 日に導入され，一部を除き日本の管轄する空多様な情報を得ることが可能で，航空機の増加への対域すべてで RVSM が適用されることとなった。

応の必要性から世界的に徐々に普及している。
一次監視レーダとは異なり機上装置が大きな役割を[SBAS]

果たす監視手段であるため，航空機には SSR の運用モ(Satellite-Based Augmentation System)

ードに対応した信頼性の高い機上装置を搭載すること
静止衛星型衛星航法補強システム。GPS を航空航法が必要となる。

用途に利用するにあたり，不足する精度および信頼性

地上から機上への送信には 1030MHz，機上から地上を補う補強システム。

への送信には 1090MHz の周波数帯を用いる。
→拡張スキッタ

静止衛星を用いて，衛星時計誤差情報，衛星軌道誤差
情報，電離圏遅延量情報などの補強信号を放送し，SBAS 受信機が放送された情報を元に衛星の利用可の[SWIM]

判断並びに測位情報の向上を行うシステムで，ICAO(System-Wide Information Management)（国際民間航空機関）により国際標準規格として制定されている。国土交通省の MTSAT（運輸多目的衛星）を用いた日本の SBAS を MSAS という。他に米国の統合情報管理。
次世代航空管制システムに関する各施策を実現する
ために情報とサービスを共有する汎用で高機能な仕組

WAAS，欧州の EGNOS，インドの GAGAN がある。

みと，この仕組みを構築するためのステークホルダー

日本固有の問題として，陸地が細長い形状であるた間の共通認識に基づく計画。従来の RDP（Radar Data

め基準局設置による効果や電離圏の影響が欧米より大Processing）システム，管制通信システム，エアライン

きいため，独自の解決策が求められる。

運航システム等々をネットワーク連携し，データの一-160-貫性を持たすことから異なるシステム間の通信を可能

モード 4： 19.2kbps の転送速度があり，欧州では ADS-とすることで，CDM（Collaborative Decision Making）に

B 用の監視データの送受信に用いることが検発展させるためのテクノロジー。すなわち，SWIM の技

討されている。

術基盤はシステム間通信であり，SWIM のノードにシステム内通信である管制部，空港，空地通信等が連結さ[VFR］れる構造となる。

（Visual Flight Rules）

有視界飛行方式[VDL]

パイロットの目視に頼り，パイロット自身の判断に(VHF Digital Link)

よって飛行を行なう方式。
次世代の空地間デジタル通信方式。
空地間デ－タ通信としては従来 ACARS （Aircraft[VOR］

Communications Addressing and Reporting System）が用いられているが，低速（2.4 kbps）である，誤り訂正機能（VHF Omni-directional Range）

超短波全方向式無線標識。

がない，高伝送負荷時に伝送遅延が大きいなどの欠点

超短波を用いて有効通達距離内の全ての航空機に対があり，航空交通管制用として十分な性能を持ってい

し，VOR 施設からの磁北に対する方位を連続的に指示ない。

することができ，航空路の要所に VOR 施設を設置する

VDL は ACARS の問題点を解決するために ICAO で標準化された空地間デ－タ通信方式である。VDL では，
誤り訂正機能をもつため信頼性が高く，また通信速度

ことにより，航空機は正確に航空路を飛行することができる。また，VHF 帯を利用しているため雷等の影響が少なく，飛行コースを正確に指示することができる。

も大幅に向上している。

通常，DME を併設し，VOR/DME（方位・距離情報提現在，用途に応じて以下の各モードの実用化が提案

供施設）として使用される。

され，実用化が検討されている。

→DME，VOR/DME

モード 2： 31.5kbps の転送速度があり，管制用データの通信に用いる。プロトコルが ATN（航空用
通信ネットワーク）に対応している。ただし，[VOR/DME]

CSMA（搬送波感知多元接続。無線 LAN と同(VHF Omni-directional Radiorange /Distance Measuring Equipment)

VOR（超短波全方向式無線標識）と DME（距離測定

じ）方式であるため，通信対象の航空機が増加装置）を組み合わせた無線標識施設。

するに従って通信に待ち時間が発生する。
モード 3： TDMA（時分割多元接続。一部の携帯電話と同じ）方式によってひとつの回線で 4 つの[VRS]

チャンネルを並列に用いることができ，合計で 31.5kbps の通信速度である。また，音声を(Virtual Reference Station)

仮想基準点。

デジタル信号化することにより，データと音複数の電子基準点の観測データから測定地点のすぐ声を一緒に送ることも可能である。また，多チ

そばに，あたかも基準点があるかのような状態をつく

ャンネル性を活かし，3 チャンネルのデータとり出す技術

1 チャンネルの音声，といった使い分けや，2機の航空機で 2 チャンネルずつ用いることで同一の回線を 2 機で共有する，などの運用も[WAIC]

可能である。

-161-(Wireless Avionics Intra-Communications)航空機内データ通信。
4.2 GHz から 4.4 GHz までの周波数帯を用い航空機内の内部通信の無線化を行う技術。機体の各種センサ信号等の航空機の運航に関わる通信を対象としており，
乗客サービスに利用されるものではない。これまで有線で接続されていた通信の一部を無線化することで，機体の軽量化を図ることが可能となり，燃費向上や
CO2 排出削減が期待されている。一方で，同一周波数帯ではこれまで航空機電波高度計が運用されていることから，自機や他機の電波高度計に影響を与えずにWAIC デバイスを利用することができる技術開発・共用検討が重要である。

-162-

ムの異常を検知し，ある時間内に警報（アラート）を発して利用を中止させることが必須となる。システムのかな

安全性の指標の一つである。
ICAO の標準では，CAT I の着陸のためには 6 秒以内
着 陸 1 回 あ た り ， ILS な ど の 地 上 シ ス テ ム に は[アベイラビリティ](Availability)

99.99998%以上が要求されている。
GPS の場合，測位衛星が故障通知信号を発信するの有用性。また，有効性，利用率，稼働率ともいう。通は異常発生から数分から数時間かかるために，航空機

信，航法または監視システムなどが正常に利用できる

で衛星航法を使用することができなかった。ABAS，時間の割合。

GBAS，SBAS 等の補強システムの導入によって GNSS

通信，航法及ぶ監視システムである航空保安システへの監視を行うことがリアルタイムに行うことが可能

ムでは，故障，異常や運用環境などでシステムの利用がとなったために航空航法への利用が可能となった。

できない時間が生じると，他のシステムに切り替えた→アベイラビリティ，コンティニュイティ，保護レ

り航空機の運航自体を取りやめたりといった対応が必ベル

要となるために，システム運用面における重要な指標である。特に，衛星航法システムにおいては，使用不可
能になった場合，広い空域で使用できなくなる場合が[ウルトラワイドバンド](Ultra-Wide Band)

多いために，代替えの航空路や着陸する空港にも影響が出るために，安全性にも影響する。ICAO の標準では，

超広帯域無線。UWB と略す。

衛星航法による CAT I の着陸に対して，99%～99.999%

デジタル家電等，一般用途での使用が検討されている無線データ通信の方式。数百 Mbps のデータ転送速度のアベイラビリティが要求されている。

を実現するために 3GHz 程度から 10GHz 程度にわたる→インテグリティ，コンティニュイティ，保護レベ

広い帯域を用いる。そのため，GHz 帯のさまざまな通ル

信機器との干渉が懸念されており，検証の必要性が訴えられている。短距離通信を目的としているため信号[誤り訂正符号](Error Correction Code)の強度は小さくすることが予定されているが，GPS な
ど信号強度の弱い衛星通信に深刻な影響を与えるおそ

デジタルデータにおいて誤り(エラー)が発生した場れがある。特に航空機内で使用された場合には，機上の合に，それを検出し訂正するために使用される符号のGPS 信号受信機器のすぐ近くでの動作となるため，問こと。例えばリード・ソロモン符号は地上デジタル放送

題はさらに深刻である。

や QR コード(2 次元バーコード)等で利用されている。

現在は規格の策定段階にあり，干渉の問題により帯域自体の見直しも検討されている。

[インテグリティ](Integrity)[エフェメリス]

完全性。システムに問題が生じたことが検知され，定められた時間内に利用者に警報が発せられる確率。

(Ephemeris)

GNSS における，各衛星毎の正確な軌道情報データ。

例えば測位システムにおいて，システムの故障など

このデータを基に，信号を送信した時刻における衛星により異常な測位信号が出た場合，そのシステムによの正確な位置を計算することが出来る。

る測位情報に疑いを持たずそのまま用いることは危険を招く。よって，安全を確保するためには，測位システ-163-

そのシステムは実用に堪えないものとなる。正誤にか[拡張スキッタ](Extended Squitter)

かわらず警報が出ない，つまり，システムの異常自体が起きず，誤警報を含み異常検出の警報が発生しない確

SSR モード S の応答信号と同形式の信号を多目的に活用するためのデジタル信号の規格。1090ES とも略す。
モード S トランスポンダ等から送信される。

率がコンティニュイティであり，安全性の指標のひとつである。
→アベイラビリティ，インテグリティ

1,090MHz の周波数帯を用い，8 マイクロ秒のプリア
ンブルと，それに続く 112 マイクロ秒，112 ビットのデータブロックから成る。信号内の通信速度は 1Mbps で[コンフリクト](Conflict)ある。
レーダによらない監視機能である ADS-B やマルチラ

航行中の航空機同士が接近し，所定の管制間隔を満

テレーション，航空機間で間隔の監視を行う ACAS（航足できない状態。

空機衝突防止装置），などに活用される。
→ADS-B，SSR，マルチラテレーション[準天頂衛星システム](Quasi-Zenith Satellite
System: QZSS)

日本のほぼ真上に位置する静止衛星，というコンセ[高カテゴリ]プトを実現するために複数の人工衛星を用いるシステ
ム。通称「みちびき」。

計器着陸装置の性能が高いこと。
→CAT Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ

2018 年 11 月 1 日から 4 基体制でサービスを開始した。
静止衛星の欠点として，原理上，赤道上空にしか配置[航空機動態情報](Aircraft Parameters)

できないため，高緯度の地域ほど地上から衛星を見る
ときの仰角が低くなり，山や建物に遮られて衛星との航行中の航空機におけるリアルタイムな状態を示す

通信が不可能となるということがある。日本上空にほ情報。選択高度，トラック角，対地速度，対気速度等がぼ静止している人工衛星があれば，地上ではアンテナある。

を真上に向けるだけで通信が可能となるため，より多→DAPs，地上喚起 Comm-B

くの場所で静止衛星の機能を活用することができると期待される。準天頂衛星システムは，地上から見ると 8[コンティニュイティ]の字型を描く軌道（24 時間で地球を 1 周し，そのうち(Continuity)

8 時間ほど日本の上空を通る。高度は静止衛星と同じ）の 3 基の衛星が交代で日本の上空を通ることでこの目連続性。測位や通信が途切れずに連続して行われる的を達成する。

確率。
航空機の進入着陸においては，高カテゴリ着陸では官民の連携で整備が進められており，国家機関ではDH より低い地点で誘導信号が途絶えた場合，航空機を内閣府，総務省，文部科学省，経済産業省，国土交通省

滑走路までに誘導ができなくなるために，安全性に直が協同で担当している。
測位および航法の分野では，GNSS における補強シス

接関わる要件である。
一般的には，測位システムの異常を検出する能力（イテムなどのための通信衛星としての用途のほか，測位

ンテグリティ）が上がったとしても，実際に異常が生じ衛星の代替手段として静止衛星を用いることも検討さたり，異常でもないにもかかわらず異常を知らせる警れており，準天頂衛星は静止衛星からの信号が届かな

報（誤警報）が出たりすることが頻繁に起こるならば，い場所（山間部やビルが密集している場所など）での測-164-

位方法としての活用が期待されている。
[電離圏シンチレーション][セクタ](Ionospheric
Scintillation)

電離圏での電子密度の不規則な構造により，通過す(Sector)

る電波の振幅や位相が急激に変動する現象。
航空管制の業務を分担するために分割された空域の最小単位。
[電離圏遅延]航空交通管制（ATC）は監視能力や管制の処理能力の制約からセクタごとに独立して行われている。航空機(Ionosphere Delay)

GPS 衛星からの信号が電離圏を通る際に生じる遅延。

の増加，運航頻度の増大に伴い，今後，羽田・成田など

GPS 信号の最大の誤差要因となる。電離圏は時々刻々の大空港を抱えるセクタの慢性的な混雑が予想されると状態が変化するため，誤差の補正のためには電離圏

ため，空域の再編，可変的なセクタ設定による効率的なの状態のリアルタイム観測が不可欠である。

空域管理などに大きな期待が寄せられている。

日本は磁気赤道に近く，世界的な平均に比べて電離→RNAV圏変動が大きく欧米とは電離圏遅延の振る舞いが異なるため，日本に適した対策が課題となっている。

[ソフトウェア無線](Software Defined Radio)
じょうらん[電離圏 擾 乱 ]汎用性の高いハードウェア(無線用電子回路)を用いて，制御ソフトウェアの書換えにより多種多様な無線

電離圏の状態が突発的原因により，時間的・空間的に通信方式に対応する技術。

[地上喚起 Comm-B](Ionospheric Disturbance)

通常とは異なる急激な変動を示すこと。

(Ground-Initiated Comm-B)[トラジェクトリ]

略称 GICB。

(Trajectory)

航空機の軌道。

SSR モード S の通信プロトコルの一種。地上からの軌道管理，軌道ベース運用等が将来の航空交通管理

質問信号に応じてただちに機上データをダウンリンク

運用として注目されている。

する方式。リアルタイムに情報をダウンリンクできる・ 軌道管理（TM：Trajectory Management）

ため，例えば速度監視能力の向上に役立てることがで空域計画と交通流管理を満足させながら，交きる。

通流全体の中で各軌道を効率的にする軌道の

→SSR

調整機能
・ 軌道ベース運用（TBO：Trajectory-Based Operations）[追尾]

全ての航空機の運航の計画と実行の基盤と(Tracking)

して 4 次元軌道（4DT：航空機の飛行中と地上航空機監視において，航空機の観測位置をもとにタ

走行中の緯度，経度，時刻で表される一連の位

ーゲットの速度やその後の予測位置等を推定し，監視

置情報のこと。許容誤差範囲も含む）を利用す

データの平滑や補完，次の観測での利用を行う技術のる運用方式。

こと。代表的な例として α－β フィルタ追尾，カルマン
フィルタ追尾等がある。

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局間の受信時刻差から航空機の位置を測定する監視シス[フェージング](Fading)テム。
マルチラテレーションでは，受信局間の受信時刻差を電波の受信点においてその受信レベルが時間ととも各受信局と航空機との距離差に変換して，距離差が一定に変動する現象。

である条件からなる双曲線同士の交点を求めることで航空機の位置を算出する。
[プラズマバブル]

マルチラテレーションの特徴としては，悪天候でも性(Plasma Bubble)

能が劣化しないこと，測位に用いる SSR 応答信号などに
磁気赤道に近い地域に特有な電離圏の不規則構造の含まれている情報を用いて航空機の識別情報（コールサひとつ。電離圏下部にある電子密度の低い領域が泡状

イン）を表示する機能を付加できることが挙げられ，従に電離圏上部へ急速に上昇する現象。電離圏遅延量の来の ASDE（空港面探知レーダ）で指摘されている問題

急激な空間変化と信号強度の急激な変動（シンチレー

点が改善できる。また，建造物等による遮蔽の影響でション）を伴い，GNSS を用いた測位においては深刻な

ASDE では監視できない領域（ブラインドエリア）に対擾乱となる。

しても，受信局の配置を対応させることにより監視できることから空港面監視センサとしての活用が期待され，
国内主要空港にて順次運用が開始されている。

[保護レベルと警報限界](Protection Level)

従来のマルチラテレーションは主に空港地上面を監視対象としていたが，航空路を飛行中の航空機も監視対象と保護レベルはインテグリティを確保するために用いられる，測位誤差の信頼性根拠となる指標。具体的には，する広域マルチラテレーションの整備も進んでいる。
→A-SMGCS，拡張スキッタ

機上受信機で下賜される衛星装置と各衛星の距離報告の誤差から見積もられた測位誤差の最大値に近い 6σ
程の値。

[マルチパス](Multipath)

保護レベルが警報限界を超えた場合は航法システム
が警報（アラート）を出して利用不可となるため，保護

多重経路伝搬。

レベルの低減はアベイラビリティの向上につながる。

電波を用いた計測の際に，計測器で観測される電波→アベイラビリティ，インテグリティ

は測定対象からまっすぐに届いたものだけではなく，山や建物など，計測環境に存在するさまざまな構造物[マックナンバーテクニック](Mach Number

によって反射して届いたものも含まれる。これによっTechnique)て測定信号が干渉を受けることにより生じる計測誤差をマルチパス誤差という。

29,000 フィート以上の高高度において，同一高度をGPS を用いた測位では地面・海面によるマルチパス

飛行する航空機間の縦間隔を短縮・維持するため，航空のほか航空機の機体自体によるマルチパスが問題であ機にマック(マッハ)ナンバーを指定して速度調整をする，マルチラテレーションでは地面や建物によるマルる管制手法のこと。

チパスが問題である。

[マルチラテレーション](Multilateration)[メタリング](Metering)

航空機に搭載されたトランスポンダから送信されるス
メタリングは，主に混雑空港の到着機を対象とし，メキッタや SSR 応答信号を 3 カ所以上の受信局で受信し，タリング FIX とよばれる特定の地点における通過時刻-166-

を指定することにより，航空機の順序付けや間隔設定を行う機能である。軌道ベース運用（TBO）に繋がる，時間管理運用を構成する機能の一つとして検討が進められている。
メタリングには，メタリング FIX を固定した「固定メタリング」と，天候や交通状況に応じて任意の地点で間隔設定を行う「動的メタリング」がある。メタリングは，
メタリング FIX 通過のある程度前の段階から交通流を組み立て，時刻の指定により柔軟に間隔を設定することにより，戦略的に航空交通流を管理し，空港容量・空域
容量の最大限の活用を図ることを目的としている。

[レジリエンス工学](Resilience Engineering)

レジリエンス工学は，2004 年頃から欧米で提唱されている新しい安全学。従来の安全学は，安全達成の方法論として「不安全要素を取り除くこと」を重視していたが，レジリエンス工学では「変化の中で次々と新たに生じる安全上のリスクを事前に予測・検出し，対処する能力」の実現を目指している。変化の中で，安全性や生産性といった互いに矛盾する目標間のバランスを適宜調整しながら，業務を成功裏に継続する能力を「レジリエンス」と言う。

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令和4年度

電子航法研究所年報

令和5年8月3日

発行

編集兼発行人

国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所
電子航法研究所

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国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所
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Electronic Navigation Research Institute，National Institute of Maritime，Port and Aviation Technology
7-42-23，Jindaijihigashi-machi, Chofu, Tokyo, 182-0012，Japan○本冊子は，グリーン購入法（国等による環境物品等の調達の推進等に関する法律）に基づく基本方針の判断の基準を満たす紙を使用しています。
○リサイクル適正の表示：紙へリサイクル可
本冊子はグリーン購入法に基づく基本方針における「印刷」に係る判断の基準に従い，印刷用の紙へのリサイクルに適した材料[Ａランク]のみを用いて作製しています。