日本における航空衛星通信トラフィックの現状
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監視通信領域
住谷 泰人、大津山 卓哉
航法システム領域 坂井 丈泰、齊藤 真二、山 康博
航空交通管理領域 福田 豊、蔭山 康太

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はじめに

No.2

 背景

空域ベース運航からトラジェクトリベース運航へ
CNSシステムと運航
 通信（C）：位置情報等の伝送

航空通信量調査 ～航空衛星通信システム
傾向分析
過去の調査結果との比較
 まとめ

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Electronic Navigation Research Institute背景 ～空域ベースとトラジェクトリベース

No.3

 空域ベース運用

空域#B

空域#C

空域#A

空域#D

 トラジェクトリベース運用：TBO(Trajectory Based Operation)
航空交通管制における航空機の運用時間を綿密に管理調整

戦略的な時間管理・調整
出発空港

目的空港

•CNS(通信・航法・監視)/ATM(航空交通管理)システムの利用•データリンクを用いた機上・地上システムの情報共有
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航空交通システムの運用改善
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航空機の運航と通信・航法・監視システム
GPS

No.4

衛星通信(Communication)

航法(Navigation)

監視情報等
監視(Surveillance)
航法施設
監視レーダ
空港 飛行情報等 管制機関(ATM)第12回電子航法研究所研究発表会

航空地球局(衛星センタ)2012/6/8

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現行と将来のCNSシステム・飛行フェーズ
出発・離陸・上昇巡航

No.5

降下・着陸・到着

通信 VHF通信(C) (Analog → VDL)
衛星通信
(Inmarsat3→4,Iridium→ Iridium Next)
AeroMACS(空港)

VHF通信
VHF通信
(Analog → VDL)
(Analog → VDL)
衛星通信(Inmarsat3→4, 衛星通信(Inmarsat3→4,Iridium→ Iridium Next)
Iridium → Iridium Next)
HF通信
AeroMACS(空港)LDACS

航法 RNP, PBN(N) GPS/GNSS
ILS
慣性航法システム

RNP, PBN
GPS/GNSS
慣性航法システム

RNP, PBN
GPS/GNSSILS
慣性航法システム

監視 SSRモードS(S) WAM（MLAT）
ADS-B
ASAS

SSRモードS
DAPS(データリンク)
ADS-B
ASAS

SSRモードS
WAM（MLAT）
ADS-B
ASAS

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航空通信システムの概念図

No.6

 通信システム

衛星

衛星通信

ATC（航空交通管制）
AOC（運航管理通信）
公衆回線

航空地球局
管制センタ
(ATM)

HF通信

HF通信局

VHF通信

通信を用いた
情報共有

VHF
基地局

VHF覆域
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通信トラフィック
による影響
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航空通信システムにおけるトラフィックの現状例

No.7

 航空衛星通信量の現状解析

データ：航空機～（衛星）～（衛星センタ）～管制機関(ATMセンタ）
期間：2011年4月1日～2012年3月31日（1年間）
衛星１．時間帯別（月平均/曜日平均）
ADSレポートを送信した航空機数
ADSレポート数

航空機

２．時間帯別（メッセージの伝送間隔）
ADSレポート、ADSレポートを含む全メッセージ

３．航空機種類別
航空機あたりのADSレポート数とメッセージ長

航空地球局
管制機関 (衛星センタ)

ADS：自動位置情報伝送・監視機能(Automatic Dependent Surveillance)

自律的かつ自動的に航空機から自身の位置情報を送信（送信時刻の情報も含まれる）
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No.8

緯度（度）

例：ADSレポートを送信した航空機位置経度（度）

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１．ADSレポート送信の平均航空機数（月/曜日)

No.9

約2~7倍のばらつき

102機(MAX)

ばらつき（月平均＞曜日平均）

5機(MIN)

利用の多い時間帯※参考：MAX 72機（2008年頃）

利用の少ない時間帯

30%増
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１．平均ADSレポート数（月/曜日)

No.10

航空機数よりもばらつきが大きい
航空機数（最大）と不一致

ばらつき（月平均＞曜日平均）※参考：MAX 500件程度（2008年頃）

約２倍

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２．ADSレポートの伝送間隔（送信・受信）例

No.11

ADSレポート送受信間隔（2008年, 4～5時）

頻度

頻度

ADSレポート送受信間隔（2011年, 4～5時）

間隔(秒)

間隔(秒)

送信間隔と受信間隔は必ずしも一致しない

広い伝送間隔：ほぼ同様

0～2秒の伝送間隔：3年間で1.6～2倍弱

伝送間隔：指数分布曲線にほぼ一致
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Electronic Navigation Research Institute２．時間帯別伝送間隔(ADSレポート/全メッセージ)

No.12間隔(秒)•全メッセージの伝送間隔：
ADSレポートの1/3程度（2008年と2011年で傾向は不変）•2011年：（2008年と比べて）伝送間隔が35%程度減少（航空機数が約30%増＋ レポート数が約2倍）

間隔(秒)•将来予測：複数要因の考慮
航空機数の増加＋ 伝送間隔の減少※全メッセージ：受信時刻のみで解析（ADSレポート以外の送信時刻は不明）
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３．機種別ADSレポート(件数・メッセージ長）

No.13※1 octet = 8 bit

2011年度上半期(2011年4月～9月)

2011年度下半期(2011年10月～2012年3月)

 B777: 長いメッセージの場合に段階的に減少
 B737, B747: 特定のメッセージ長の頻度が大 B767: 特定のメッセージ長の頻度が大＋ 段階的な減少

 B787: 上半期と下半期で異なる傾向
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まとめ

No.14

 将来にむけたトラジェクトリベース運航・CNS/ATMシステム
 位置情報等の伝送→ 通信（データリンク）の現状調査

通信トラフィックの傾向分析（日本周辺の航空衛星通信システム）
位置情報の伝送に着目 → ADSレポート
 結果：

通信トラフィックの増大傾向（過去と比較）
ADSレポート数：約２倍(MAX)航空機数：約３０％増(MAX)伝送間隔：約３５％減
類似の傾向（過去と比較）
時間変移
機種に基づく特徴(レポート数とメッセージ長)
 今後の検討：他の要素・トラフィックに着目した分析等
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謝辞

No.15

 本解析にあたり、データ収集のご協力と共に、貴重なご意見等をいただきました国土交通省航空局及び大阪航空局神戸衛星センタの関係各位に感謝申しあげます

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