電子航法研究所研究発表会（第 11 回平成 23 年６月）

4．COCRとATN空／地アプリケーションについての検討
通信・航法・監視領域

１．はじめに１．はじめに※板野賢

通信アプリケーションなどを定めたものである [2]。

航空管制業務の安全性、効率性の向上、周波数のCOCR は無線通信のアプリケーションの一部とし有効活用等の観点から、空地デジタル通信の広範なて、明らかに ATN の空 / 地アプリケーションを利導入が必要となっている。このため、欧米では安全用しているが、COCR では管制業務ごとに細分化しで効率的な航空管制業務を行うためには、どのようて記述され、ATN 空 / 地アプリケーションとの関なデータリンク・アプリケーションが必要かを検討連が把握しにくい。

している。

本 研 究 で は、ATN 空 / 地 ア プ リ ケ ー シ ョ ン とCOCR(Communications Operating Concept andCOCR の関連を明らかにして、将来の航空管制業務Requirements for the Future Radio System: 将来無にどのような空 / 地アプリケーションが必要かを検[1]線システムでの通信の運用概念と要件 ) はユーロ・討した。

コントロールと FAA（連邦航空局）により検討が進められ、将来の航空管制用の無線通信の運用概念と２．COCR
空空/ 地アプリケーションの概要
２．COCRととATN
ATN/ 地アプリケーションの概要要件を定めるものである。

COCR にはフェーズ１と２があり、フェーズ 1 で一方、ICAO（国際民間航空機関）では、将来のは音声通信が主体でデータリンクはその補完的なも航空通信用のネットワークとして ATN（航空通信網） のと位置づけている。フェーズ２ではデータリンクの普及を進めている。ATN は通信基盤のみならず、 が主体となり、音声からデータへのパラダイムシフ
プロトコル、ATN 上で働く空 / 地ならびに地 / 地の
表１

トが起こると予想しており、2030 年ぐらいから本COCR フェーズ２の ATS サービス（COCR

OSED/SPRC

April 13 2007 より）'/06'DWD/LQN&,6&OHDUDQFH),6)OLJKW

$96$GYLVRU\)36)OLJKW

(,6(PHUJHQF\'66'HOHJDWHG

0,60LVFHOODQHR

0DQDJHPHQW
6HUYLFHV㸧,QVWUXFWLRQ6HUYLFHV㸧,QIRUPDWLRQ6HUYLFHV㸧6HUYLFHV㸧

3RVLWLRQ,QWHQW
3UHIHUHQFHV,QIRUPDWLRQ6HUYLFHV㸧

6HSDUDWLRQ6HUYLFHV㸧XV6HUYLFHV㸧

'DWD/LQN
/RJRQ

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'DWD/LQN
$XWRPDWLF

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6HUYLFH㸧
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$OHUW

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6HOI

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6HSDUDWLRQ
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'&/'DWD/LQN
2SHUDWLRQDO
7HUPLQDO

$&0'RZQVWUHDP&OHDUDQFH
'6&,QIRUPDWLRQ'27,6'DWD/LQN

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'6,*－ 21 －

電子航法研究所研究発表会（第 11 回平成 23 年６月）

図1

DLL のメッセージ交換 （COCROSED/SPRC

April 13 2007 より）

⯟✵ᶵ

/RJRQ
஺᥮$SS᝟ሗ
ド᫂᭩㟁Ꮚ⨫ྡ᭦᪂᭦᪂/RJRQ஺᥮ࢥࣥࢱࢡࢺᆅୖ䝅䝇䝔䝮'䛾䜰䝗䝺䝇 ᆅୖ㌿㏦ᆅୖࢩࢫࢸ࣒$ ᆅୖ㌿㏦ᆅୖࢩࢫࢸ࣒%ᆅୖࢩࢫࢸ࣒&ᆅୖࢩࢫࢸ࣒'図2

CM によるアプリケーション情報の交換

格的な運用が始まると予想している。などを比較してどの空 / 地アプリケーションが使用

表１に COCR フェーズ２の ATS（航空管制業務） されているかを推定した。
サービスを示す。COCR では ATS サービスは８つの例えば図 1 は、表１の DLL（Data Link Logon) サー

エリアに分けられ、全部で 30 のサービスに細分化

ビスのメッセージ交換のシーケンスを示したものでされている。

あるが、図とメッセ−ジの内容から明らかに CM ア

一方、ATN は ICAO により開発が進められ、空 /プリケーションによるアプリケーション情報の交換

地アプリケーションとしては CM（コンテキスト管と同一と推定できる。図２に CM によるアプリケー理）、CPDLC（管制官 - パイロット間データリンク

ション情報の交換を示す。

通信）、ADS（自動従属監視）ならびに FIS（フライト情報業務）の４つがある。

こ の よ う に し て、COCR の 各 ATS サ ー ビ ス とATN 空 / 地アプリケーションとの関係を調べ、以COCR の各 ATS サービスと ATN 空 / 地アプリケー

下にその調査結果をまとめる。

ションとの関係は簡単には把握しにくい。ATS サービスの説明には、使用されている空 / 地アプリケー

３．調査結果３．調査結果ション名が明記されている場合もあるが、そうでな

３．
１ Data Link
Link Management
Management Service（データリ
３．
Service（データリ

い場合は ATS サービスのデータ伝送シーケンス図ング管理サービス）
ンク管理サービス）と ATN 空 / 地アプリケーションの伝送シーケンス

DLL サービスは前にも述べたように CM アプリ－ 22 －

電子航法研究所研究発表会（第 11 回平成 23 年６月）

ケーションそのものである。一方、ACM（ATC 通FLIPINT（フライト・パス・インテント）サービ信管理）サービスは CPDLC の一部で、CPDLC のな

スだけがアドレス型の ADS のみ用いる。FMS（フかで contact や monitor で始まる電文のサービスでライト管理システム）により予測されたトラジェクあり、通信アプリケーションとしてはスタートやエトリ情報をダウンリンクできるので、将来のトランド処理を伴う。

ジェクトリ管理ではダウンリンクでの主力サービスとなるであろが、このサービスが可能な ATN の

２ Clearance
Clearance Instruction
ク リ ア ラ ADS アプリケーションを搭載した航空機はまだ存
３．２
InstructionService（Service（クリアランス指示サービス）
ンス指示サービス）在しない。

全て CPDLC と思われる。

SAP（システム・アクセス・パラメタズ）サービ
スは ADS レポート以外に方位と大気速度情報をダ

３．
FlightInformation
InformationService（フライト情報
Service （フライト情 ウンリンク可能で、アドレス型でも放送型でも用い３ Flight報サービス）
サービス）

られる。

全て FIS アプリケーションと思われる。但し、アPPD サービスは希望のフライトレベルやルートドレス型（１対１の通信を本報告ではこう呼ぶことなどパイロットのプレファランスをダウンリンクにする）と放送型（1 対多の通信）の通信があり、 するもので、 アドレス型なら CPDLC、放送型ならATN でサポートしているのはアドレス型に限られモード S のアプリケーションが使用されると思われる。また、各種のサービスがあるが ICAO の SARPる。

ｓ（標準化と勧告方式）でデータフォーマットが定まっているのは ATIS と META だけである。このた

３．６（緊急情６ Emergency
EmergencyInformation
Information Service
Service（緊急情め、ノータムなどのデータフォーマットが標準化さ報サービス）
報サービス )れる必要がある。

電文自体は CPDLC でも送信可能なものであるが、また、アドレス型の FIS は航空機側からパイロッ

緊急通信のため CPDLC の優先度を上げるだけでよトによって起動される（航空機起動）アプリケーショ

いのか、別に高速なデータリンクが必要なのかは現ンであり、ICAO の SARP ｓ上でも航空機起動のも時点では不明になっている。のしかない。しかし、D-SIGMET は地上側の管制官によりイベント起動されるものであり、このため地

３．
Delegated Separation
７ DelegatedSeparation Service（代理型セパService（代理型セパ上起動の FIS を開発する必要がある。

レーション・サービス）
レーション・サービス）
全て ADS-B と CPDLC の組み合わせと思われる。

３．４ Advisory Service（アドバイザリー・サーService（アドバイザリー・サー

代理型セパレーション・サービスは、ADS-B によビス）りセパレーション自体は航空機が自立的に管理するARMAND（到着管理情報デリバリー）サービス

が、CPDLC による管制官のクリアランスが必要なは ATIS 情報を地上側から提供するようなものなのサービスで、３．
８で述べる空対空セルフ・セパレーで、地上起動型の FIS で実現可能に思われる。

ションの前の段階と思われる。

DYNAV（動的ルート提供）サービスは CPDLC のサービスの一つである DSC（ダウン・ストリーム・３．
Miscellaneous（種々の）サービス
８ Miscellaneous（種々の）サービス

クリアランス：航空機起動）を地上側から提供する

AIRSEP（空対空セルフ・セパレーション）サーようなものなので、地上起動型の DSC で実現可能

ビスに必要な通信アプリケーションは ADS-B だけに思われる。

で、ほかの空 / 地または空 / 空アプリケーションは不要になっている。ADS-B により航空機が自立的に

３．５
Flight/Position/Intent Preference
３．
５ Flight/Position/lntent
Preference Service
Service（フライトサービス）( フライト//位置
位置//意図意図 プレファレンスプレファレンス・サービス)

セパレーションを管理して運行する。
WAKE（ウェイク）サービスはモード S を用いたPPD（パイロット・プレファレンス・ダウンリンク） 放送型の WAKE データの送信と思われる。
サービスを除いて ADS と思われる。但し、ADS もA-EXEC（自動 exec）サービスはタービュランス

アドレス型と放送型（ADS-B) が使用されている。などの危険を地上側で検出した場合に、管制官が当－ 23 －

電子航法研究所研究発表会（第 11 回平成 23 年６月）

該航空機に A-EXEC コマンドを送信することで、航４．まとめ
４．まとめ

空機が自動的に回避行動を行うもので、現時点ではCOCR の ATS サービスと ATN 空 / 地アプリケー

どのような通信アプリケーションを用いるのか不明

ションについて検討した。COCR では性能要件や安である。FMS が CPDLC の通信内容を完全に理解で全性要件なども言及されている。現在のアドレスきるようになれば CPDLC でも可能なのかもしれな型のデータリンクの主要メディアは VDL-2 が有力い。

であるが、この性能要件などから VDL-2 は COCRフェーズ１の能力しか持たない。今後フェーズ２に３．
調査結果の考察９ 調査結果の考察移行するには VDL-2 に変わるメディアの開発が必調 査 の 結 果、 ア ド レ ス 型 の ほ と ん ど の 通 信 は要である。

ATN 空 / 地アプリケーションを用いたものと思わ

一方、COCR で用いられる放送型の通信に使用される。但し、緊急情報サービスのように CPDLC のれるのは、ADS-B、FIS-B、TIS-B などほとんどがモー優先度を上げるだけでよいのか、それとも別の高速

ド S のアプリケーションと思われる。しかし、モーリンクが必要なのか不明のものがある。

ド S では他の通信メディアと異なり、通信パケット

また、ARMAND サービスや D-SIGMET サービス間の衝突は考慮されていない。このため、モード Sを実現するには地上起動型の FIS アプリケーション

データが混在する状況でのパケット衝突などの影響が必要なこと、DYNAV サービスを行うには地上起を検証する必要がある。

動型の DSC が必要なことなど、ATN-SARP ｓを含めたアプリケーションの改修が必要である。

ATN 空 / 地アプリケーションについては、地上起動の FIS の作成などの改修や、未定のデータフォー

一 方、FIS や Flight/Position/Intent Preference

マットの標準化など改善すべき点はあるが、今後全Service などにはアドレス型の通信以外に放送型のく新たなアプリケーションを開発する必要はなさそ通信が多く用いられる。これらは、モード S を利用うである。

したアプリケーションで ADS-B、FIS-B、TIS-B などと考えられる。また、
現在ではまだデータフォーマッ

参考文献

トは定義されていないがモード S を用いた放送型の[1]通信と思われるものがある（WAKE サービスなど）。 [2]－ 24 －

COCR OSED/SPRC, April 13 2007.
ICAO Doc.9705 edition 3, 2002.