2024 要覧

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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目次
ご挨拶……………………………………………………………………………………1

理念 ／ 沿革 ………………………………………………………………………………2
組織 ／ 役職員数・予算 …………………………………………………………………3
電子航法研究所の研究長期ビジョン…………………………………………………4

電子航法研究所における重点研究開発分野について………………………………5① 航空交通の安全性及び信頼性の向上 ……………………………………………6② 航空管制の高度化と環境負荷の低減 ……………………………………………8③ 空港における運用の高度化 …………………………………………………… 10④ 航空交通を支える基盤技術の開発 …………………………………………… 13
萌芽的研究…………………………………………………………………………… 15

セキュリティ検査のための画像化レーダ技術に関する基礎的研究
大規模・可動型スケールモデルの計測技術の研究
研究開発の促進……………………………………………………………………… 16

CARATSオープンデータ
外部機関との連携
国際活動
主要施設……………………………………………………………………………… 17

実験用航空機（愛称：よつば）
SSRモードS地上局
電波無響室
研究成果の発表……………………………………………………………………… 19

イベント・講座
刊行物
研究所案内…………………………………………………………………………… 20

本所（調布）
岩沼分室

ご挨拶

電子航法研究所 所長

福島 荘之介電子航法研究所の名称である “航法” とは、航空機など移動体を目的地まで導くための技術であり、電子情報通信技術を用いた航法を “電子航法” と呼びます。現在、羽田空港の離発着は1日約1,000 便であり、他の国内空港を離発着する国内・国際線と上空通過を含めると1日約 5,000 便 が 国 内を飛 行しています。世界 の旅 客 輸 送 量（RPK）は3.98%で成長しており20 年後には現在の約 2倍になると予測されています。このような航空輸送の増大に対応し、航空機を安全に効率良く飛行させるためには、次世代の航空交通システムなど新技術の導入と航空交通管制の高度化を推進する必要があります。
当研究所は、通信・航法・監視技術などからなる航空交通システムと航空交通管制に関する我が国唯一の研究機関として、航空交通のさらなる躍進、安全性の向上、地球環境の保全を可能とする技術の実現を目指して研究開発に取り組んでいます。また、国土交通省
が提唱している「将来の航空交通システムに関する長期ビジョン」（CARATS）に含まれる課題を重点的に実施して実現を支援するとともに、デジタル・トランスフォーメーション、
カーボンニュートラル、次世代モビリティーなどに対応する研究開発を実施しています。
2024 年1月2日に羽田空港の滑走路上で旅客機が炎上する衝突事故が発生しました。
これまで当研究所は、航空交通の安全性の向上などのため国内外の研究機関とも連携して将来システムの開発に向けての研究、その国際標準化に向けた活動へ貢献してきました。
今後は、さらなる安全・安心の確保を目的として、タイムリーな技術支援や将来システムの研究開発に関しても一層の充実に取り組んで参ります。
当研究所は、2016 年に海上技術安全研究所、港湾空港技術研究所と共に国立研究開
発法人海上・港湾・航空技術研究所（うみそら研）の一員となりました。これにより、航空のみならず、海洋・港湾の技術を組み合わせた横断的な研究が可能となり、多様な交通モードを通した社会貢献への道が開けました。今後も我が国の航空・交通の発展と安全に貢献するため、一同が力を合わせて取り組む所存です。関係者の皆様におかれましては、引き続きのご指導とご支援を賜りますようお願い申し上げます。
2024 年４月１日

01

理念

ᤷ‫׫‬ጯಉ࿦႒ࢵᮦ࿦႒Чᮭʧᮩᵚጯ႔ᛏ᝚ᮬအᯐࣧᮃ
ጯ႔ƍᝏᮬ؈ʠߕᵘ̼๽ߕϠŉᵚᵣӆບໆԢȐʠᮩᙅ๦ᮗᯉ
ő໽ᮩᝏᮖᯉŚ૯ི࿦႒ூᢽᯐྜऊᮗᵣ

沿革

02

1961 年 4 月

運輸技術研究所航空部に電子航法研究室設置

1963 年 4 月

船舶技術研究所に改組、船舶技術研究所電子航法部設置

1965 年 7 月

初代実験用航空機導入（ビーチクラフトスーパー H18）

1967 年 7 月

電子航法研究所設立

1969 年 3 月

ATC 実験棟完成

1971 年 4 月

電波無響室完成

1975 年 10 月

実験用航空機の後継機導入（ビーチクラフトB99）

1976 年 10 月

宮城県岩沼市に岩沼分室を設置（実験用航空機を常置）1977 年 4 月

アンテナ試験棟完成

2001 年 1 月

中央省庁等改革により、国土交通省電子航法研究所設置

2001 年 4 月

独立行政法人 電子航法研究所として発足

2013 年 5 月

実験用航空機の後継機導入（ビーチクラフトB300、「よつば」と命名）2015 年 4 月

国立研究開発法人 電子航法研究所へ改組

2016 年 4 月

国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所として発足

2021 年 11 月

岩沼分室に新格納庫完成

組織
研究統括監
特別研究主幹
国際主幹
監

経営戦略室

事

航空交通管理領域
軌道ベース運用、管制支援システム及び空域の安全性評価等に関する研究を行ってい
ます。

総務部
監査室
企画部

航法システム領域
主に衛星航法システムを用いた航空管制や航行援助に関する研究を行っています。

管理調整・防災部

理事長

海上技術安全研究所
理事

監視通信領域
航空機の監視、通信技術等の研究 及び 他の領域の所掌に属さない研究等を行っています。

港湾空港技術研究所
研究監

電子航法研究所
国際標準化センター
研究成果を活用し産業の発展や社会ニーズに応えるため、国際標準化情報の収集、蓄積、提供を行っています。

岩沼分室

本図は、海上・港湾・航空技術研究所の組織構成を示しており、当研究所の実験拠点である仙台空港において、実験用航空機の管理、実験施設・設備の管理等を行っています。

緑色の部分が電子航法研究所の研究組織となります。

役職員数・予算
理事長

1名

理事（経営戦略室長）

1名

理事（電子航法研究所長）

1名

監

事

2024年度予算額（電子航法研究所）
運営費交付金1,352（百万円）

収入

支出

業務経費
694（百万円）

2名

研究統括監

1名

1,490
特別研究主幹（研究監併任）

1名

国際主幹

1名

事務職

12 名

研究職

38 名
（2024 年 4月1日 現在）

（百万円）

受託等経費
109（百万円）
一般管理費
42（百万円）

受託等収入
138（百万円）

人件費643（百万円）

03電子航法研究所の研究長期ビジョン
航空交通の安全と地球環境の保全を行いつつ今後の交通量増大に応えるために、国際民間航空機関は世界的ATM（航空交通管理）運用概念を策定しました。電子航法研究所ではこの運用概念の実現に向けて2008 年に研究長期ビジョンを作成し、それに基づいた新規研究の立案、必要な研究・開発の実施、成果の世界への発信を進めています。この研究長期ビジョンは社会状況の変化や新たに開発・導入された技術等に対応して見直す必要があります。そこで、電子航法研究所は CARATS* や GANP** など他の航空関係の長期ビジョンとの調和も考慮しつつ定期的に見直しを進めており、その最新版を2019 年に公表しました。将来においては、航空機の飛行軌道を予め調整、決定した上で、当該軌道上を定められた時間どおりに飛行する軌道ベース運用（Trajectory Based Operations:
TBO）が実現し、また、従前の航空機に加えて、今後増加が予想される性能や目的の異なる様々な機体の多様性に対応できる柔軟な航空交通管理が必要となります。
「空域の有効利用（運航の安全性・信頼性向上）｣、「空域の有効利用（空域運用の効率化）｣、「空港運用の効率化｣、｢航空交通システムの高度化に資する基盤技術」と大きく4つのカテゴリーに分類し、研究開発を推し進めるべきであると思慮される技術を軸にロードマップをまとめました。電子航法研究所は、このビジョンに基づき長期的な視点に立って、研究・開発に取り組んで参ります。
2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
R10 R11 R12 R13 R14 R15 R16 R17

MCMF GNSS 利用技術

運航の
安全性・
信頼性向上に係る研究開発

衝突回避技術の高度化
高高度監視能力の確保
画像認識による航法システム
ロバスト性確保のための代替航法システム
小型飛行物体に対する監視性能向上

空域の有効利用に資する研究開発

監視能力の多様化に係る技術開発
新たな航空モードに対応する空域利用

UTM 空域における運航概念及び安全評価手法の開発

空域運用の効率化に係る
研究開発

ポイント通過時刻予測精度向上

フローコリドー導入に係る自立間隔確保

TBO に対応した管制空域の最適化
軌道ベース運用に係る軌道の最適化

空対空監視能力の向上

気象情報活用の高度化
地対空通信システム

空港面の異物監視技術の高度化
空港面の監視技術の高度化
AMAN/DMAN/SMAN

空港運用の
効率化

リモートタワー高度化
柔軟な進入経路を構築するための技術開発
空港面通信システム
先進型地上航法システム
D-TAXI,DCL 高度化
有人・無人機の混在環境離着陸
RECAT 高度化
情報共有システムに係る技術

航空交通
システムの
高度化に資する
基盤技術

シームレスな航空通信
空地高速データリンク
航法システム基盤の高度化
航空機の安全性確保に係る技術
ATM パフォーマンス評価
無線関連基礎および応用技術*CARATS：Collaborative Actions for Renovation of Air Traﬃc Systems：国土交通省航空局で進めている将来の航空交通システムに関する長期ビジョン**GANP：Global Air Navigation Plan：国際民間航空機関（International Civil Aviation Organization: ICAO）が中心となってまとめた長期的な世界航空航法計画

04

電子航法研究所における重点研究開発分野について

国土交通省が推進する政策の実現に貢献していくことは当研究所のミッションです。国土交通省は、安全・安心な航空輸送の実現、需要回復・増大への的確な対応、航空分野のグリーン施策及び航空イノベーションに係る政策を推進するとともに、安全で秩序ある効率的な航空交通を確保するため航空管制等の航空保安業務を実施しています。2023年度より開始した国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所第２期中長期目標期間（7年間）において当研究所は、政策推進における技術的課題への対応や航空保安業務への支援のため、以下の４つの重点研究開
発分野を設定しています。
① 航空交通の安全性及び信頼性の向上② 航空管制の高度化と環境負荷の低減③ 空港における運用の高度化④ 航空交通を支える基盤技術の開発① 航空交通の安全性及び信頼性の向上② 航空管制の高度化と環境負荷の低減③ 空港における運用の高度化④ 航空交通を支える基盤技術の開発05

① 航空交通の安全性及び信頼性の向上
航空需要の増大に対応して航空交通容量を拡大するには、航空交通の安全性と信頼性の向上が必要です。
このため､航空機運航を支援する衛星・地上施設について、高性能化、用途の拡大などによって安全性を高める技術、施設の障害発生時に運航への影響を最小化する技術などに関する研究開発に取り組みます。

1. 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
航空航法では全地球航法衛星システム（GNSS）の利用が進んでいます。米国の GPS、ロシアの GLONASS、欧州の Galileo、中国の Beidou が使用可能となり、航空機が GNSS を航法に使用するために必要な SBAS や GBASといった補強システムも複数の GNSS に対応しなければなりません。GNSS では電離圏の影響により性能が低下する
ことが課題となっていますが、複数 GNSS への対応と同時に複数周波数の航法信号を使用することで電離圏の影
響を大きく低減できます。また、GNSS に対する妨害波や偽信号に対するセキュリティ対策を施す必要があります。

GalileoなどGPS以外の
GNSS

1（衛星型衛星航法
SBAS
補強装置）
GPS

相互運用性の検証

GNSS精密進入

他プロバイダによる
SBAS及びGBAS

妨害波対策

GBAS
（地上型衛星航法補強装置）

2. 次世代 SBAS による北極域補強に関する研究
北 極 域を通る航空路や海洋航 路においてもGNSS を利用することはできますが、補強システムの一種である
SBAS を利用して安全な航法とすることができません。SBAS の現行の規格では静止軌道（GEO）から信号を放送するため、北極域ではその信号を受信することができないためです。それに対して SBAS の次世代規格では、傾斜対地同期軌道（IGSO）からも信号を放送することができるようになります。これによって中緯度の上空から信号が放送されるため、北極域においても SBAS を利用することができるようになることが期待されます。
た だ し、北 極 域 は 従 来Galileo

SBAS 技 術を開 発してきた日本とは電離圏等の環
境 特 性 が大きく異 なることが知られています。そのため、北 極 域において十分な安 全 性をSBAS が担保するためには、その環境に合わせた補強技術を開発する必要があります。

06

次世代SBASGPS

3. 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
効率的な航空機の運航のため全飛行フェーズにおいて RNP 経路の導入が進められています。RNP 経路では自律的に経路を飛行する能力が求められるため、監視警報能力を持つ GNSS 装置のみが現在使用されています。しかし、GNSS には脆弱性があるため、バックアップ航法を構築しておく必要があります。本研究では、地上 DME 設
備の監視警報能力を強化
し、DME に よる 測 位 をバックアップとする研究を進めるとともに、地上

異常検出
排除

RNP経路

DME 設 備を複 数 利 用して高精度な測位を実現す（伝搬異常）
マルチパス

るマ ル チ DME 方 式 や、
マルチパス等によって異マルチDME測位

反射常となる地 上 DME 局を検出・排除して監視警報
能 力を 強 化 する 研 究 を

地上DME局

監視警報能力の強化

行っています。

4. WAM・ADS-B 用高機能空中線による航空路監視の効率的整備に関する研究
我が国の航空路監視では従来の二次監視レーダに加えて広域マルチラテレー
ション（WAM）の運 用が開始され、今方向探知

後は ADS-B も使用される計画です。
高機能空中線

しかしながら、地上設備の増加も課題となっており、本研究では、WAM・ADS-Bの整備をより効果的に行うための高機
能空中線に取り組んでいます。高機能空WAM/ADS-B
地上局

中線は方向探知機能等を備えることで、

WAM/ADS-B
地上局

従来よりも少ない地上局数で必要な監視性能を実現することを目指します。

5. 二次監視レーダ（SSR）モードS の新機能利用技術の研究
SSR モード S は導入後約 20 年が経過しますが、国外においては新機能の利用についての検討が進むなど新たな技術課題が出現しています。本研究では、複数の地上局を協調的に運用する技術と運用の信頼性を検証する手法などの 検 討 を行 います。
また、航空機の動態情報

新たな航空機動態情報の取得や利用の技術についての検討を地上に伝送する技術では国際標準で新たなパラメータが 定義されるなど
拡 張 が 進 んでいます。新パラメータは TBO 予測性

新たな地上局番号を適用して運用し、隣接地上局で協調監視能の向上などに寄与でき

1

る可能 性 が あり、データ取得や利用技術などについての検討を行います。

地上局A

地上局B

07

② 航空管制の高度化と環境負荷の低減
航空需要の増大への対応には定時性の確保、環境負荷の低減及び次世代航空モビリティの考慮も重要な観点です。これを踏まえ、飛行空域の効率的な利用による空域容量の拡大、運航の堅牢性や次世代航空モビ
リティに対応した空域管理など航空管制の高度化等に関する研究開発に取り組みます。

1. 国際交通流の円滑化に関する研究
アジア地域内及びアジア北米間の航空交通量の増加傾向が予測されています。環境への影響を抑えつつ円滑な国
際交通流を実現するため、航空交通管理（Air Traﬃc Management：ATM）の高度化が求められます。日本の航空交通流だけでなく、隣接する飛行情報区（Flight Information Region：FIR）間で協力的に進めることで、効率化を図り環境に優しい国際交通流を形成させることが可能となります。本研究では、FIR 間を通過する航空交
通流の理想的な飛行計画を可能とするフリールート空域（Free Route Airspace：FRA）概念と効果を調査分析します。また、FIR 間の円滑な交 通 流 実現のための国 際 航 空交 通 流管 理（Air Traﬃc Flow Management：
ATFM）の方式及び情報交換を検討しています。

FIR境界線

FIR境界線

航空機は固定航空路を飛行し、FIR 境界線を固定点で通過するので、交通が集中し、混雑が発生する。

FRA において、航空機は固定航空路によらず自由に飛行する。国と国の間のシームレス運用により、FIR 境界
線を跨ぐ場合、固定点を通過する必要がなくなる。

2. AMAN/DMAN/SMAN 統合運用に関する研究
航空交通のボトルネックである滑走路の効率的な運用には、到着交通の管理機能（Arrival Manager: AMAN）、
出発交通の管理機能（Departure Manager: DMAN）の統合、さらには航空機が安全かつ円滑な走行を目的とした空港面での交通管理機能（Surface Manager: SMAN）が求められます。本研究では到着・出発・空港面の航空交通の管理機能を統合する効率的な運用方法を研究開発します。さらに欧州等の研究機関や国内メーカーと連携し、社会実装に向けた課題解決を目指します。
●出発・到着時刻予測●滑走路使用の効率化

出発管理

出発便

到着管理
駐機場

到着便

●スポット出発時刻の管理●地上走行時刻の削減●混雑回避●地上走行時間の削減
●混雑回避

誘導路

空港面管理

08

3. 気象情報及び航空交通流を考慮した軌道調整技術に関する研究
協調的な運航前の計画軌道調整の実現には国際的に調和の取れた将来の航空交通システムの構築が必要であり、
気象予測、航空機の運航状況、空域容量等を加味した効率的かつ最適な軌道調整技術に関する研究開発が求められています。本研究では、高度変更を含む悪天回避モデルの高度化及び空域の混雑率等を活用した軌道生成技術の提案を通じて、悪天回避及び交通流制御状況等を考慮した軌道生成技術を開発します。また、航跡データや管制官のシステム入力記録等を活用した空域容量算出技術の評価及び気象予報を勘案した空域容量モデルの提案により、悪天候の不確実性を反映した空域容量算出技術を開発します。

悪天候
混雑域

悪天回避軌道通常の飛行高度

混雑回避軌道通常の飛行経路

軌道生成技術
空域容量

航跡データ

管制官のシステム
入力記録

空域容量モデル（予測変換）

気象予報
時刻

空域容量算出技術

4. 次世代航空モビリティの運用環境構築に関する研究
近年、次世代航空モビリティと呼ばれる新たな航空機が登場しています。次世代航空モビリティはこれまでの航空機とは異なる飛び方をすることがあるため、次世代航空モビリティと既存の航空機が安全に共存する方法を構築する必要があります。本研究では特に、次世代航空モビリティと既存の航空機が安全、かつ円滑に共存することができる、低高度の運用環境の構築を目指しています。
航空交通管制区

進入管制区

航空交通管制圏

バーティポート09

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ャ作成に関する研究
時間管理手法の一つとして、

時間管理運用

到着機間隔を確保するメタリ
ングの導入 が 進められてい航空交通流管理ます。新たな機能を導入する
際に、全 体の安 全 性や効率

出発制御時刻（EDCT）

通過地点の時刻の指定（CFDT）

メタリング

航空管制による順序間隔付を損なうことなく既存のシス

空港運用

テムと整合して働くようにすることが 重 要です。本 研 究
では、個々のシステムやそれらが 互いに連 接する部分に焦点を当て、全運航フェーズで効率的な時間管理運用が実現できるようなアーキテク
チャの作成を行っています。

③ 空港における運用の高度化
空港では、航空管制や空港面管理などの業務が行われており、新技術を活用して業務を効率化していくとともに、空港の機能を最大限発揮させるため、滑走路運用の効率を高める必要があります。このため、管制塔の業務を高度化する技術、航空機等の新たな監視技術、柔軟で環境負荷の低い離着陸経路の設定などに関する研究開発に取り組みます。

1. 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
リモート・デジタルタワーのシステムでは、実際に飛行場（タワー）にいる場合と同様に、オペレータは空港面の安全状
況の監視、確認を行うため通常のタワー管制業務と同様にネットワークを通じて提供される空港からの映像情報が重要です。タワー環境は気象や時間帯で変化しますが、映像技術や監視センサー技術を用いて、運用に最適なシステムを検討する必要があります。また、拡張現実技術を用い、デジタル処理した画像データに様々な支援情報やコンピュータ合
成映像等を必要に合わせて提供することができます。このような映像やセンサー、ネットワーク等の IoT 技術を活用し、視覚的な情報を補うことで、遠隔業務でも安全性や効率性を今まで以上に高いレベルで実現することが期待されています。
ネットワークカメラ

リモート・デジタルタワー空港（光学、赤外線等）
・固定カメラ（光学、赤外線等）
・望遠可動カメラ

MLATセンサー（ENRI OCTPASS）
8チャンネル・監視センサー・気象情報センサー
PTZカメラ

・無線通信

通信ネットワーク
運用センター・パノラマディスプレイ（AR合成）
・運行スケジュール情報（運航票）
・監視センサー情 報パネル
・気象情報パネル
・通信端末
・PTZカメラ制御

102. 空港用マルチ監視技術活用に関する研究
航空管制に利用される監視システムは、対象となる空域や運用方法に従って管制官に適切な情報を提供できるよ
うに、マルチ監視と呼ばれる複数の監視技術の組み合わせから成り立っています。そのため、構成される監視シス
テム全体の性能が基準を満足していなければなりません。これまでは航空路や空港周辺を中心に議論が展開されましたが、主に空港面（空港場面）は電波の遮蔽やマルチパスによる信号の歪みが監視性能（位置精度や検出率、更新頻度等）に大きく影響するため多くの課題が残っています。電子航法研究所では、このような環境下におけるマルチ監視技術活用のための監視性能評価手法に関する研究開発を行っています。

補完技術

Rx2

マルチ監視の導入

ブラインドの改善

遮蔽

Rx1

PSR

マルチパス

代替技術

信号
新信号処理
マルチパス耐性
監視エリアの拡張

遮蔽エリアをカバー
評価手法の開発
Rx3

エリア毎、監視技術毎の性能を推定
最適な監視センサーの組み合わせ

3. GBAS を活用した着陸運用の高度化に関する技術開発
全地球航法衛星システム（GNSS）を利用した地上型衛星航法補強システム（GBAS）では、GNSS 衛星からの測
位信号の信頼性を向上する補強情報や進入経路情報を地上から放送して視程がよくない天候においても航空機が安全に滑走路に進入着陸する支援をします。GBAS は、従来の計器着陸システム（ILS）と比較してより柔軟な進入経路を設定して燃料消費や騒音等の環境負荷の低減や、滑走路上に ILS 電波の保護エリアを必要としないこと
から滑走路の効率的な利用が期待されています。電子航法研究所ではこれらの利点を活かして、より柔軟な進入経路の選択から滑走路離脱までを一連の進入着陸として支援する研究開発を行っています。

高角度進入
GNSS衛星滑走路の効率的使用

第2エイミングポイント
への進入
VDBアンテナ
VDBアンテナ

通常の精密進入

GBAS地上装置

滑走路離脱支援11

4. 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
ミリ波レーダシステムおよび様々なセンシング技術を活用した滑走路異物（FOD）監視システムは、空港運用に係る安全性向上のために導入が進められています。FOD 監視システムは、FOD を自動検知し、空港運用者に情報を提供する、空港運用を支える新しい監視システムです。本研究開発では、誤検知率の低減、システム信頼性向上および低コスト化に向けた検討を行っています。

タイヤ片

金属片
FOD監視システム信頼性評価・
低コスト化

FOD

ポリタンクキャップ

空港滑走路における監視環境
変動評価/対策（天候・季節
変動・FOD以外の誤検知）
異物回収端末等を活用した
FOD監視システムによる滑走路維持方式の効率化

5. 飛行方式に係る安全と効率に関する研究
飛行方式は、設計の専門家により国際民間航空機関（ICAO）基準をもとに、膨大な作業を経て設計されており、業務の効率化が求められています。本研究では、最適な飛行方式を自動的に設計するためのアルゴリズムの改良を行っています。単純な飛行方式の設計は実現できたので、今後は複雑な設計への対応やユーザビリティの向上を図り、効率化された設計業務を支援することが期待されます。

最適化アルゴリズム・飛行方式設計支援ツール

従来の飛行経路

経路案❶
経
経路案❷

設計条件

飛行方式設計支援ツール

最適経路の提示

可用性の確認

飛行方式の設計条件□地表面・障害物との間隔

飛行方式設計者からのフィードバックを頂きながら支援ツールのユーザビリティを向上させる□旋回半径□セグメントの長さ□航空機の特性□環境への配慮など

12

最適化された飛行経路

フィード
バック

④ 航空交通を支える基盤技術の開発
航空交通を支えるシステムの高度化に資する基盤技術の開発や技術的課題の解決が必要です。
このため、航空交通においてデジタル化を促進するための基盤技術及び航空機との無線通信を支える基盤技術などに関する研究開発に取り組みます。

1. 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
欧米では、SWIM* 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共有し、相互運用性と協調性の実現が進められています。また国際民間航空機関（ICAO）では、FF-ICE** の導入を推進し、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思決定を図り、更に空地統合 SWIM を利用した軌道ベース運用を目指しています。こ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ッセージの交換による各種情報の共有だけではなく、運航の安全性に係る情報の品質を保証する高度な SWIM 情報サービスも求められています。本研究では、グローバルな協調的意思決定の実現に向けて、異なる運用要件に適応できる広域 SWIM 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一貫して保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連携評価を行います。
アシュアランスサービス
サービス
連携

サービス
連携

広域SWIMサービス

制限空域
異常気象
情報
提供者

管制
機関

飛行情報区1

航空
会社

情報
提供者

管制
機関

航空
会社

情報
提供者

管制
機関

航空
会社

飛行情報区3

飛行情報区2
運用レベルが異なる飛行情報区の間でのサービス管理*SWIM: System-Wide Information Management**FF-ICE: Flight & Flow Information for a Collaborative Environment

2. 航空管制用データ通信の大容量化に資する研究
航空機の運航は、主に航空機と管制機関の間の音声及びデータ通信によって支えられています。現在の航空機と管制機関の間のデータ通信は、テキストが中心で扱える情報量が限られています。今後、航空機と地上管制機関の間での軌道情報の共有（軌道ベース運用）をはじめ、管制官及びパイロットの状況認識を支援する様々な情報を取り扱うことが必要とされています。本研究では、航空交通量増大への対応のための大容量通信メディアの整備に向け、飛行フェーズごとの通信性能要件の検討及び通信制御方式の設計開発を通して、空地情報共有アプリケー
ションの実現に資する通信技術の提案を行うことを目的としています。

衛星通信

HF通信
VHF通信
航空管制ネットワーク

VHF通信

AeroMACS

13

3. 電波高度計と同一/ 隣接周波数利用システムの周波数共有に関する研究
電波高度計は航空機と地上の距離を計測する機器であり、着陸時のみではなく、空中衝突防止装置や翼の制御等
において様々な飛行フェーズで航空機制御システムへの入力情報として利用されています。一方で隣接および同一周波数帯域では、様々な電波利用システムの運用がされています。本研究開発では、電波高度計の干渉発生条件
を取得・分析することで、干渉を避けるための条件の明確化を行います。

大規模電磁界数値解析技術を用いた、電波高度計の干渉発生推定技術の実現

WAIC機器

電波高度計の干渉発生電力・周波数条件の干渉発生条件の明確化
取得・分析による、

電波高度計

Sub-6帯5G
モバイルシステム

Sub-6帯5G
モバイルシステム反射

次世代電波高度計の国際標準化活動への寄与、
航空当局/電波管理当局および運航者/通信事業者へ情報提供

4. 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
衛星航法（GNSS）には電波が伝わる経路上の様々な現象が影響を与えます。日本は電離圏の変動が大きい磁気
低緯度に位置しているため、GNSS は電離圏の影響を受けやすく、安全性が重要な航空航法では性能を制限する要因になっています。宇宙天気の情報を活用することで、日本を含む磁気低緯度地域においてGNSS を用いた航空航法が安全に利用できる環境を実現していきます。
太陽
GNSS衛星

電離圏
空港

データ
監視局

情報

電離圏監視レーダ

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萌芽的研究

セキュリティ検査のための画像化レーダ技術に関する基礎的研究
空港のように乗客に対するセキュリティ検査を実施する場所では、検査に要する時間が検査効率に左右されるため、高速に検査が可能な機器が求められています。ミリ波レーダ技術を活用し、着衣下に隠された物体を映像化するシステムの基本原理を検証したところ、ミリ波画像の高精細化、高分解能化が必要なことがわかりました。このような撮像性能の向上を図るため、熱雑音受信時のコントラスト向上手法や、３次元レーダの画像化に必要となる計算処理速度や空間分解能を向上させる手法を開発しています。

電波イメージャ

危険物検出

歩行者

大規模・可動型スケールモデルの計測技術の研究
従来より、実際の電波環境を模擬するため、縮小模型を利用したスケールモデルは、建設物等の影響を見積もるために、広く使われている手法です。近年、測定可能な周波数が高くなることで、縮小率を上げて、より小さなモ
デル、あるいは、今までに適用できなかった大きな環境を模擬できる可能性が出てきました。本研究は、高縮小率を利用した場合の試験用電波の位相特性や、可動モデルによって発生する電波の変調度を計測する技術を開発し、将来のスケールモデルの適用可能範囲・条件を定めることを目指しています。

模型
送信

散乱波
（変調）
散乱

送信

縮小
1/N
送信

計測器

実
験
室
内
で
再
現

送信

航法設備

無線機

現実の寸法
（VHFからマイクロ波）

スケールモデル（ミリ波）

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研究開発の促進

CARATSオープンデータ
安全で効率的な航空交通システムの構築には、研究開発の促進・裾野拡大が重要です。
国土交通省は定期航空便の航跡データと気象データを CARATS* オープンデータとして一般へ提供しています。
当研究所では航跡データの変換やデータ用ツールの作成など研究開発の活性化のための取組みを行っています。
データは多くの大学や研究機関などに提供され、様々な研究成果が報告されています。
* 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

CARATSオープンデータフォーマット

飛行場面

航跡動画表示ツール PlotSurface

航跡動画表示ツールPlotTrack

データの申請方法等（CARATS公式webサイト）

CARATS Open Data 関連情報のページ

https://www.mlit.go.jp/koku/
koku̲fr13̲000006.html

https://www.enri.go.jp/jp/research/organization/atm/carats̲open̲data.html

外部機関との連携

国際活動

当研究所の研究成果を社会に還元するために、大当研究所では研究開発成果を活用し、国際民間航学や民間企業あるいは他の国立研究開発法人などと空機関（ICAO）による国際標準または民間標準のの共同研究、受託研究の活用のほか、政府出資金を策定への積極的な参画、国際会議の主催・共催、参活用した委託研究、人事交流、研究所からの研究者加を推進しています。併せて、海外機関との連携をの派遣などの取組を推進しています。

通じて我が国の技術およびシステムの海外展開の支援など戦略的な活動に取り組んでいます。

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主要施設

実験用航空機（愛称：よつば）
本航空機は、当研究所で試作・開発された研究システムを搭載して、実際の飛行による実験や評価試験を行うための実験用航空機で、通信・航法・監視等の様々な研究に活用されています。

よつば紹介動画やフライトの状況（実験用航空機のページ）
https://www.enri.go.jp/jp/research/facility/aircraft.html

赤：研究用途として装備されている実験用のアンテナ
青：通常の航空機に装備されている運航用のアンテナ

登録番号

JA35EN

全備重量

6.8t

型式

ビーチクラフトB300（キングエア350）

発動機

プラット＆ホイットニーPT6A-60A

全長

14.23 m

プロペラ

ハーツェルHC-B4MP-3C

全幅17.65 mアビオニクス

全高

4.36 mコリンズ プロライン21

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SSRモードS地上局
SSR モード S は、監視機能を向上すると共にデータリンク機能を付加した航空管制用レーダです。現在、欧州を中心に SSR モード S を用いた航空機情報ダウンリンクや地上局連携などの新技術の検討が進められています。当研究所では、これらの新技術を検証するため、SSR モード S 地上局を整備し、実航空機の監視実験を行っています。

SSRモードS局の空中線レーダ表示画面

電波無響室
電波無響室は電波を使う機器に対して無限に広い空間と同じ環境条件を提供する施設です。この部屋は、大きな鉄板のシールド箱により、外部から侵入する電波を遮蔽し、内部の電波の漏洩を抑えます。また、内部で発生した
電波は内壁の電波吸収体で吸収されて、無反射状態を作り出します。電波無響室は、電波を使用するレーダや通信機の性能試験やアンテナの送受信特性を測定するために使用されています。

内部寸法（有効容積） 32.0 m 6.2 ｍ 4.2 ｍ
使用周波数帯域
無反射範囲

181〜110 GHz
23 m以上反射減衰量（中心部） 50 dB 以上
遮蔽減衰量（中心部） 90 dB 以上

研究成果の発表

イベント・講座■研究発表会
毎年6月頃、当研究所の研究員が行った研究等について発表会を行っています。講演の概要については、当研究所のホームページにおいて公開しています。

■国際ワークショップ
国際ワークショップを隔年で開催しており、国際機関の代表から基調講演を頂き、世界各国から航空管制、通信・航法・監視の研究者、行政機関や企業の専門家の方々に講演・参加を頂いています。

■講演会
研究業務の中から関心の高いテーマを設定し、都内において隔年で講演会を開催しており、企業、行政機関、一般の方々に広く参加頂いています。

■出前講座
行政機関、企業、教育機関などに出向き、研究業務の紹介を行うとともに、意見交換を行っています。

■一般公開
毎年４月に行われる「科学技術週間」の行事の一環として、隣接する3研究所が合同で一般の方に施設を公開し、日ごろの研究活動の一部や取り組みをご紹介しています。

刊行物●電子航法研究所報告（不定期刊）
当研究所の研究の成果をとりまとめた報告書を刊行しています。
ISSN 2758-2973（オンライン）1341-9102（冊子）●電子航法研究所年報（年刊）
当研究所における１年間の研究活動実績等についての報告書を刊行しています。
ISSN 2759-0887（オンラインのみ）

電子航法研究所報告のダウンロード

電子航法研究所年報のダウンロード

https://www.enri.go.jp/jp/research/outcome/report.html

https://www.enri.go.jp/jp/about/information/publication.html

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研究所案内スマートフォン等での表示（ENRIへのアクセスのページ）

本所（調布）●所 在 地https://www.enri.go.jp/jp/about/access.html〒182-0012 東京都調布市深大寺東町7丁目42番地23
TEL 0422-41-3165（代表） FAX 0422-41-3169（代表）●交通案内

最寄りの駅から路線バスをご利用下さい。

１．三鷹駅（JR）南口より

八幡神社

正門への最寄りのバス停は「三鷹農協前」です。

③のりば「鷹66 調布駅北口」行⑦のりば「鷹54 仙川」行、または「鷹54 晃華学園東」行⑧のりば「鷹55 野ヶ谷」
行、
または「鷹59 三鷹駅」循環
２．吉祥寺駅（JR・京王井の頭線）南口より③のりば「吉01 武蔵境駅南口」行④のりば「吉06 調布駅北口」行

バス停（三鷹農協前）⑧のりば「吉14 調布駅北口」行
３．調布駅（京王線）北口より⑪のりば「吉14 吉祥寺駅」行、または「鷹66 三鷹駅」行

正門⑫のりば「吉06 吉祥寺駅」行●施設配置図

正門

岩沼分室●所 在 地〒989-2421 宮城県岩沼市下野郷字北長沼4
TEL 0223-24-3871 FAX 0223-24-3892●交通案内

仙台空港または最寄りの駅から路線バスをご利用下さい。
１．仙台空港ターミナルビルより「岩沼市民バス 空港線 岩沼駅東口」
行 …「航空大学校前」下車「仙台バス 臨空循環バス 岩沼駅東口」
行 …「航空大学校前」下車
２．館腰駅（JR）より「仙台バス 臨空循環バス 仙台空港」行 …「関迎」下車
３．岩沼駅（JR）より「仙台バス 臨空循環バス 仙台空港」行 …「関迎」下車「岩沼市民バス 空港線 仙台空港」行…「海上保安学校前」または「航空大学校前」下車

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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〒182-0012 東京都調布市深大寺東町7丁目42番地23〈お問い合わせ先〉企画部 研究計画課
電話 0422-41-3168 FAX 0422-41-3186
メール info-k@enri.go.jp
ホームページ https://www.enri.go.jp/

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○本誌の著作権は、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に帰属します。本誌に掲載された図等の全部または一部を複製・転載あるいはその他に利用する場合は、個人が研究・学習・教育に利用する場合を除き、当研究所の許諾を得ることが必要です。

○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。

要覧（電子版）のダウンロード
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