管制経験者によるCDO運用拡大に必要な要件の検討
航空交通管理領域
平林 博子
ビクラマシンハ ナヴィンダ
虎谷 大地

キトマル

内容
• CDOについて• CDOの課題• 日本におけるCDOの実施方式• 到着機にかかる管制業務フロー• 管制経験者によるリアルタイムシミュレーション実験• CDO実施判断支援ツール• シミュレーション実験結果から• 可否判断に有効な支援情報• 航空機運航効率と管制運航効率のトレードオフ• まとめ2

Continuous Descent Operations (CDO)
CDO（継続降下運航）
エンジン推力最小状態で巡航高度から連続的に降下・消費燃料削減効果
・騒音低減効果米国
Optimized Profile Descents (OPD)方式のRNAV STARをコア空港へ導入

STAR; Standard Terminal Arrival
Source: FAA NextGen Portfolio OPD例）ミネアポリス空港において約80 %の到着機が継続的な降下を実施
OPD導入により平均15ガロン（約47 kg）の燃料節減
Source 2017 June, FAA NextGen Performance Snapshots※OPDは高度、速度にある程度の制限がある。

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Continuous Descent Operations (CDO)
欧州
2015年タスクフォースを立ち上げ現状分析、導入効果の推定
CDO実施率・7,500 ftからは41 %・Top Of Decentからは24 %・TODから平均217秒の水平飛行(46 kgの燃料に相当)
Source: EUROCONTROL Continuous Climb and Descent Operations

ICAOのGANP ASBUにおけるモジュールのひとつ

Source: ICAO Doc 9750-AN/963 2016-2030 GANPICAO; International Civil Aviation Organization
GANP; Global Air Navigation Plan
ASBU; Aviation System Block Upgrades4

Continuous Descent Operations (CDO)
我が国におけるCARATSにおける施策のひとつ
CARATSロードマップ OI-13

Source: CARATSロードマップ（2018年度改訂）※CARATS ATM検討ワーキンググループで、開始時期の見直しを検討中CARATS; Collaborative Actions for Renovation of Air Traffic Systems

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CDOの課題
CDO（継続降下運航）
エンジン推力最小状態で巡航高度から連続的に降下・消費燃料削減効果
・騒音低減効果
しかし、全ての到着機がCDOを実施することは困難
・気象条件
・航空機間間隔の維持
・軌道予測の不確かさ
・管制官ワークロード etc.

一方、シミュレーション計算から潜在的CDO運用可能到着機は存在する
CDO運用拡大のために潜在的CDO運用可能到着機に関する支援情報を管制官に提供
リアルタイムシミュレーション実験・CDO許可判断時における管制運用上の課題抽出
・許可判断に必要な要素提案

6日本におけるCDO
CDO運用方式 関西国際空港• CDO対象経路・適用時間帯
到着予定時刻23時~翌7時（日本時間）• 実施方式

移管点

パイロット

CDO対象経路

TOD 10分前まで CDO要求

CDO経路
TOD、移管点の通過予定時刻

管制機関

CDO承認

移管点：
航空路レーダー管制からターミナルレーダー管制への業務移管点

Top Of Descent
航空路レーダーターミナルレーダー7到着機に関する管制業務フロー
通常の降下CDO実施可否判断が必要

航空路レーダーターミナルレーダー

CDO降下

通信量が多くなる調整が多くなる
飛行場

CDO実施可否判断を支援

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管制経験者によるリアルタイムシミュレーション
CDO要求を受けた管制官
 TODより手前の時点でCDO実施の可否判断
 TOD10分前 ～ STAR終点

CDO運用拡大に有効

CDO要求時点及びその後におけるCDO承認の管制官の可否判断を支援する情報の提供

CDO承認の管制官の可否判断時の課題抽出
CDO承認の管制官の可否判断に必要な要素⇒リアルタイムシミュレーションの実施
Top Of Descent
航空路レーダーSTAR終点ターミナルレーダー

STAR; Standard instrument arrival9

管制経験者によるリアルタイムシミュレーション• 対象

関西国際空港到着機• シナリオの範囲

関西ターミナルレーダー空域とその周辺の航空路レーダー空域• 関西国際空港到着機全てがCDOを要求すると仮定

航空路レーダー担当席
コマンド席

ターミナルレーダー担当席
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CDO実施判断支援ツール
レーダー模擬画面
支援情報提示画面

支援情報では、競合機の存在を提示

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CDO実施判断支援ツール マトリックス表示航空路レーダー担当席用支援情報
飛行高度

時刻 07：00

FL370

CDOで降下した場合、10分間に競合機が存在する可能性を表す

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CDO実施判断支援ツール タイムライン表示
ターミナルレーダー担当席用支援情報

ウェイポイント

経路交差地点

到着機の滑走路間隔

出発機

現在時刻

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シミュレーション結果から• CDO実施を難しくする要因• CDO機の飛行高度の予測の困難性• 早期にCDO承認の可否を判断
 CDO機の飛行高度の予測の困難性

担当空域外での移管
航空路レーダーターミナルレーダー14

シミュレーション結果から
 CDO機の飛行高度の予測の困難性

垂直間隔設定不可
管制間隔

 早期にCDO承認の可否を判断
CDO承認発出Top Of Descent

競合機の想定困難

CDO承認発出からSTAR終点までの間に想定される競合機の予測STAR終点

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CDO可否判断に有効な支援情報• 競合機の存在を早期に提示

軌道予測の誤差範囲がどこまでマトリックス表示
許容できるか？
航空路管制において有効関連機の詳細情報の提示も必要
情報の正確性が求められる
タイムライン表示
全体の流れの把握に活用
到着機同士の間隔
出発機の情報フロアマネージャー等の席における活用• CDO機の予測軌道の提示
将来の軌道ベース運用時の管制運用における課題と共通
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航空機運航効率と管制運航効率のトレードオフ
CDO到着機と出発機の関係
例１）出発経路と競合点が遠方となる到着経路を選択
CDO可能となる状況は増加 ⇔ 飛行時間の延伸、消費燃料の増加（１~２分、数百ポンド※）※型式により異なる
例２）出発機を待機
到着機はCDO実施 ⇔ 出発機は最大7分程度出発待機

到着経路E

出発経路
約13NM

到着経路D

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まとめ
• CDO 消費燃料削減効果、騒音低減効果• CDOの課題• 気象条件、軌道予測の不確かさ、管制官ワークロード• CDO要求時点 CDO承認の管制官の可否判断を支援する
情報の提供• 管制官の可否判断時の課題抽出、必要な要素提案• 競合機の存在を早期に提示する管制支援情報の有効性• 将来の軌道ベース運用時の管制運用における課題と共通• 航空機運航効率と管制運航効率のトレードオフ

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今後

• リアルタイムシミュレーション• 誤差、制限付きCDOの反映• 軌道情報からのパフォーマンス値の比較• CDO軌道予測アルゴリズム開発

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謝辞
飛行スケジュールに関するデータ提供の協力をいただきました航空局関係者各位

及びリアルタイムシミュレーション実験協力者各位に感謝いたします。

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