１．はじめに

２．実験の概要

CPDLC(Controller-Pilot Data Link

シミュレーション実験のため図１に示す実験シス

Communication：航空管制官 - パイロット間データテムを試作した [1]。実験システムは図１の手前からリンク通信 ) は航空管制用に用いる空 / 地間のデー

管制卓、シミュレータ本体、パイロット卓となる。

タリンク通信である。CPDLC は管制間隔が大きく管制卓を管制官役が、また、パイロット卓をパイロッ

時間的余裕がある洋上空域の航空管制には我が国等ト役が操作して実験を行った。

でも用いているが、管制間隔が小さい航空路管制に実験を行う空域としては、旧関東北セクター（シ用いているのは現在では欧州の一部空域に限られてミュレータの製作後、空域の再編があったため）をいる。

選んだ。その理由は同空域では羽田・成田空港の離しかし、我が国でも航空交通の安全性・利便性の発着便、洋上から等の通過機、福島等の小空港の離向上ならびに航空保安業務の効率化等のため、航空発着便、また、百里・横田等の軍用機等を取り扱い、局の CARATS（将来の航空交通システムに関する長管制の運用方式が変化に富んでいるためである。

期ビジョン）でも使用を検討している。

CPDLC のメッセージは ICAO（国際民間航空機関）

本研究では、国内空域に CPDLC を導入した場の標準および勧告方式では up-link で 300 種以上が合、航空管制官の通話時間がどの程度減少するかを定義されている [2]。欧州で用いている CPDLC はこ

定量的に測るため、また、国内空域ではどのようなの中のごく一部のメッセージを使用しているにすぎ

CPDLC のメッセージ・セットが必要かを検討するない。我々も操作性等の観点から以下の 3 メッセーためシミュレーション実験を行った。ここでは、実ジの使用に止めた。

験の概要と結果について述べる。

ACM（ATC 通信管理）サービスとして周波数変更指示

ACL（ATC クリアランス）サービスとしてクする

高度変更指示②

針路変更指示

リックするの３つである。
また、実験シナリオとしては３つのシナリオを用③

表示される CPDLC メニューから ALT を選択ク表示される高度一覧から指示高度を選択クリッ

クする

いて、CPDLC 対応機が占める割合を変えてどの程④度航空管制官の通話時間が変化するか測定した。各れば OK を選択クリックする

CPDLC の電文が表示されるので間違いがなけ

シナリオとも時間あたりの処理機数は 44~46 機程以上の操作で、当該航空機に対して CPDLC の高度であり、シナリオの長さは 30 から 40 分とした。

度変更指示が送付される。進路変更指示の場合は②

ま た、 使 用 す る 空 / 地 デ ー タ リ ン ク と し て はで RTE を選択クリックして同様の操作を行う。

VDL（VHF Digital Link：VHF デ ジ タ ル・ リ ン ク ）また、周波数変更指示は航空機タグを選択後、キー－ M2 を想定し、メッセージの送達には 3~10 秒

ボードの数字キー２を押下する。これにより当該航ほどの遅延を織り込んだ。CPDLC アプリケーショ

空機はハンドオフの状態になり、CPDLC の周波数ンとしては現在では複数のアプリケーションが変更指示が当該航空機に送付される。なお変更周波

提 供 さ れ て い る が、 こ の で は ATN（Aeronautical数は、航空機の行き先により自動的に選択される。

Telecommunication Network: 航空通信網）に準拠
する CPDLC アプリケーションを使用した。
また、シミュレーション実験は現役の航空管制官

４．実験結果４．
１

音声実験結果が行うことが望ましいが、実験のため同一セクター

実験は各シナリオ毎に、音声のみ（CPDLC 対応の経験者を多数さくのは実運用にも支障をきたすの機が０％）の場合と、CPDLC 対応機の割合を増やで、航空管制官役としては管制官 OB で関東北セクしていった場合で、管制官の通話時間がどう変化すターの経験者 10 名に実施してもらった。

るかを測定した。まず、音声のみの場合から始め、CPDLC 対応機の割合を増やしていった。また、管

3.CPDLC の操作方法
図２は試作したシミュレータの CPDLC で高度変更指示を行う場合の操作手順を示す。図２の○が制卓の操作や CPDLC 操作の慣熟のため、各実験の前に慣熟実験を行った。
表 １ は 管 制 官 G の 通 話 記 録 を 示 す。 表 １ 中 のCPDLC 対応機の航空機シンボルを示す。

ACM は前述した周波数変更指示を示す。表 1 から①

どのシナリオでも、CPDLC 対応機の割合が増加す

まず航空機シンボルに付随するタグを右クリッるに従って通話時間は減少する。音声通信のみの場
合と比べ CPDLC 対応機の割合が 80% では、通話時間は１／２以下になり、シナリオ A では１／３以下になる。特に、ACM での効果は大きく、音声のみの場合と比べ CPDLC 対応機の割合が 80% では、全シナリオで ACM の通話時間は１／３以下に、シナリオ A、C では１／４以下になった。また、シナリオ C だけ 4 件の試行例があるのは、管制官 G の実験装置や CPDLC への慣熟が早く、シナリオ C の実験を行う際に慣熟実験を行う必要がなかったことによる。
表 2 は 管 制 官 B の 通 話 記 録 を 示 す。 表 １ と 比
べて通話時間は管制官によりかなり変化するが、CPDLC 対応機の割合が増えるにつれ通話時間が減少する傾向や、ACM での通話時間の減少が大きい傾向は同じである。これは、他の管制官も同様な傾向であった。
表３は各シナリオ毎の平均の通話記録を示す。
10 名の被験者のうち 8 名の記録の平均をとった。
各シナリオの平均の場合も、CPDLC 対応機の割合れるため、実験前に慣熟実験を必要とした。このたが増加するに従って通話時間は減少する。また、音め、管制官 G を省く全員の試行回数は各シナリオ声通信のみの場合と比べて CPDLC 対応機の割合が共に 3 回になった。管制官 G は例外的に慣熟が早く、80％では、通話時間は１／３程度になり、ACM のシナリオ A、B の実験を行った後のシナリオ C では通話時間は１／３から１／４程度になる。なお、各慣熟実験の必要がなくなり、4 回の試行を行えた。

管制官ともに実験装置の操作や CPDLC の操作に慣４．
２

管制官の意見及び実験結果の考察場合があった。このため、遅延に関しては不満な

どの実験シナリオでも、CPDLC 対応機の割合が意見が多かった。また、「CPDLC は通常時は非常に増えるにつれ管制官の通話時間は減少する傾向が見

便利な機能だと思うが、悪天時交通量が増えるとられた。しかし、CPDLC 対応機の割合が 30％では、 CPDLC の使用は困難になると思う」と言う意見も「30％混在はとても難しい。ほとんどが音声で通信しているので（CPDLC 対応機だと言うことを）つい忘れる。
」、「CPDLC 対応機と非対応機の区別がつあった。
また、CPDLC の機能追加としては、速度変更指示とダイレクト指示を望む意見が多かった。

きにくい」「混乱する」などの否定的な意見が多かっ、た。また、CPDLC 対応機に音声で喋りかけ、途中５．まとめで誤りに気付いて、CPDLC での通信に切り替える

CPDLC 対応の航空路管制シミュレータを試作し、場合がしばしば見られた。一方、CPDLC 対応機の航空管制経験者を招いて航空路管制シミュレーショ

割合が 80％では、「80％になるとミスも少なくなっン実験を行った。

た。静かで考える時間がとれた。
」「話す時間が少な実験の結果、CPDLC により管制官の通話時間はくなり、考える時間がもてたと思う。
」「集中できる」 減少し、CPDLC 対応機の割合が大きいほど減少時と言う肯定的な意見が増えた。

間も大きくなる。特に ACM での効果は大きかった。

ACM の通話時間は、１通話あたり約 4 秒程度か

しかし、CPDLC 対応機の割合が少ない 30% の場

かるが、CPDLC では慣れれば 1 秒以下で操作を行合、「難しい」、「混乱する」等の否定的な意見が多うことが可能である。このため、ACM の通信に関く、一方 CPDLC 対応機の割合が 80% の場合は、「考しては、CPDLC 対応機 80％では音声通信のみの場える時間がとれた」、「静かだ」、「集中できる」等肯合と比べて、今回の実験では 30 分あたり 30 ～ 40定的な意見が増えた。このため、航空路管制への秒程度の時間的余裕が生まれるはずである。CPDLCCPDLC の導入の際には、例えば高々度セクターで対応機の割合が 80％の場合で「考える時間がとれは CPDLC 非対応機は航行させないなど、CPDLC 対た」などの意見が出てきたのは、CPDLC を用いる応機を集中させる工夫が必要かもしれない。

ことで上記の様な時間的余裕ができたことが一因と

また、データリンクの遅延については、不満な意考えられる。一方、CPDLC 対応機 30％の場合では、 見が多かった。現状の遅延では、気象条件等が悪く「考える時間がとれた」と言う意見は皆無であった。 パイロットから否定的な応答が返ってくる場合が多CPDLC の高度・方位変更指示については、否定的な意見として操作性や表示方法の改善を求める意

くなると、伝送遅延が大きすぎて CPDLC で管制を行うことは困難になると考えられる。

見が多かった。肯定的な意見としては、「言い間違い聞き違いを防ぐことができる」、「SAY

AGAIN な参考文献

どで複数回同じことを話すことがあるが、CPDLC[1]

では 1 回ですませることができる」などがあった。

管制卓の試作開発と評価 ”、第 10 回電子航法研究

また、データリンクの遅延については、今回の実験では VDL-M2 の遅延を模擬しているため、送信してから応答が返ってくるまで 20 秒以上かかる

板野、塩見、青山、金田：“CPDLC 対応航空路所研究発表会講演概要、2010.6[2]

ICAO Doc.9705 edition 3, 2002.