電子航法研究所研究発表会（第 10 回平成 22 年 6 月）

14. CPDLC
対応航空路管制卓の試作開発と評価
CPDLC
対応航空路管制卓の試作開発と評価
通信・航法・監視領域、＊塩見格一、＃青山久枝、＊金田直樹( ＊機上等技術領域 、＃ ATM 領域）※板野 賢

1. まえがき
欧州では既に航空路管制にも C P D L C（管制官 パイロット間データリンク通信）の導入が進められている。C P D L C の将来的な導入は、その時期が早くなるか遅くなるかの違いはあっても、将来的なトラジェクトリ管理等のコンセプトによるより高度な航空管制業務の実現のためには不可避であると考えられる。その様な認識に立ち、本研究は「航空管制官に、C P D L C の導入が、航空管制業務効率の改善や負荷の軽減に有効であることを体感して、肯定的に認識してもらう。」ことを目的として開始した。
そのために、C P D L C 業務模擬機能を有する航空路管制シミュレータの試作開発を進め、シミュレータにおいてはシステムの応答性や航空機の挙動に被験者として想定する管制官が違和感を持たない様に注意した。また、C P D L C 通信媒体としてはVDL-2（VHF デジタルリンク・モード 2）を想定し、そのパフォーマンスを模擬した。

図1

２．CPDLC 機能評価用シミュレータ
航空機の挙動が複雑な航空路管制空域において、 単 純 な“ 周 波 数 移 管 ” 以 外 の 管 制 指 示 のCPDLC 化が業務に及ぼす影響を机上の検討のみによって予測するのは不可能である。CPDLC 導入の効果や影響を、その整備の合理的な推進に有効なものとして評価するためには、将来的に想定される C P D L C 導入後の業務環境を十分に高い信頼性で表現するシミュレータによる業務シミュレーションが必要不可欠である。
そこで、本研究においては航空路管制業務への導入を想定した CPDLC 対応 ATS（航空管制業務）ワークステーションを試作開発し、これをユーザ・インタフェースとして、航空路管制業務において想定される CPDLC 業務作業を模擬する ATSシミュレータとして整備した ( 図 1、2 参照）。
３．CPDLC 機能試作した C P D L C 機能は、欧州の例 ( E U R O C A E
E D -110A ) などを参考に管制移管と管制指示など

CPDLC 機能評価用航空管制シミュレータの構成− 63 −

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図2

CPDLC 機能評価用航空路管制シミュレータの概観（手前が管制卓ディスプレー）最小限の機能にとどめた。図 3 に管制指示の一つである高度変更指示の CPDLC メッセージの入力手順を示す。
① 先ず、対象機をマウスで右クリックしてコマンド・リストを表示させる。
② 次に“ALT”を選択して高度リストを表示させる。
③ 指示高度を選択する。
すると、便名横に表示されるメニューが右の様に更新される。
④“OK”をクリックして、対象機に CPDLC メッセージを送ることができる。
針路指示の場合には、② の手順において“ALT”の代わりに“RTE”を選択すれば後は同様である。
C P D L C 機能評価シミュレーションにおいては、シナリオに従って隣のセクターから進入してくる航空機の移管を受ける。以後、CPDLC 対応機に対しては、高度変更と針路変更については音声通信による場合と同様な指示を CPDLC メッセージとして作成・送信し、それ以外の指示については音声通信により管制指示を発出して次のセクターまたはターミナルに移管する。当然の事ながら、
CPDLC 非対応機に対しては、従来と同様の音声通信による管制を実施する。なお、CPDLC 対応機に対するアクセプトとハンドオフは、それぞれクイック・アクション・ボタンを押すことにより実施する。

CPLDC 対応機は○シンボル，非対応機は△シンボル

図３

CPDLC 高度変更指示の入力手順

４．聞き取り調査とアンケート試作したシミュレータを東京航空交通管制部に設置して、CPDLC 対応 ATS ワークステーションの機能評価実験を実施した。実施方法は、関東北セ
クターにおける航空機の運航を想定したシミュレーション・シナリオにより、先ず、当所職員らがA T S ワークステーション機能を操作してデモを行い、次に機能評価にご協力いただいた現役の管制官諸氏に同様な操作等作業の実施をお願いし、その後で、アンケートへの記入を含む聞き取り調査として実施した。
CPDLC 機能評価に係る聞き取り調査は、以下の6 項目について実施した。
1）CPDLC 評価システムのユーザ・インタフェー
スについて
2）CPDLC で実装した指示の種類について− 64 −

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3）評価用シナリオについて
4）CPDLC の有用性について
5）CPDLC の利用で業務負荷について
6）その他各項目について、先ず質問の趣旨を当所研究の実験実施者が説明し、シミュレーションにご協力いただいた管制官諸氏との質疑応答形式で意見を述べていただき，その後でアンケートにご意見等を記述していただいた。
５．アンケート結果および聞き取り調査結果
実施したアンケートの集計結果と聞き取り調査結果の一部を紹介する。
航空路管制卓用ユーザ・インタフェースの機能・デザイン、及びその操作性について以下の結果を得た（表１）。
高度・進路の変更指示入力について、ポップアップ・メニューにより選択する方式では、必要な項目を選択するためにスクロール等の操作

表１が必要になる場合が多く、「直接にテンキーによる入力が好ましい」等の意見が存在した。しかしながら、CPDLC による高度等の変更指示入力においては、誤入力が送信された場合のリカバリがかなりの作業時間を要す上に面倒であるため、極力誤入力を排除するためにも、マウス等のポインティング・デバイスによる選択入力を利用しなければならない。
テンキーによる入力を容認する場合には、最低 限、 入 力 値 が メ ニ ュ ー 項 目 に 存 在 す る 等 のチェック機能を併用する必要がある。
マウス・ホィールを使用して選択値を決定する方式は、ポップアップ・メニューから選択する方式よりは操作性に優れて好評であった。
ダウンリンク・メッセージについては確認しづらさを訴える意見が多い。ダウンリンク・メッ
セージの表示ウィンドウは全ての航空機に共通に一つしか設定しておらず、情報表示を必要とする航空機を選択しなければ、その内容を確認

ユーザ・インターフェースおよびデザインのアンケート結果− 65 −

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表２

CPDLC の有用性、業務負荷への影響についてのアンケートすることができない。よって、航空機 A に管制指示発出後に、航空機 B を選択し航空機 B に管制指示を発出したとすれば、航空機 B からの応答メッセージはその状況で確認可能であるが、航空機 Aからの応答を確認するためには、航空機 A に何らの指示等を行わない場合であっても、再び航空機A を選択する必要がある。航空機 B の選択時に航空機 A からの応答があった場合に、自動的に航空機 A が選択される様なことは、管制官における航空機の誤認に繋がるため、簡単には実装する事はできない機能であるが、多くの航空機に逐次管制指示を発出した場合に未確認の侭に置かれる応答情報が多数存在する可能性に対しては、何等かのシステム的な対策を講じる必要がある。最低限、応答情報受信後の経過時間等をパラメータとして、その内容に対する確認忘れを防ぐ機能の実現は必要と考えられる。
また、レーダ・イメージにおける航空機位置情報の表示において、CPDLC 対応機と非対応機の識別は、○と△のシンボルにより行っているが、「やや分かりづらい」との意見が多く、慣熟の問題は存在すると考えられるが、より良い識別シン
ボルの検討等は、業務負荷が大きい場合におけるヒューマン・エラー防止の観点から、継続的な検討が必要と思われる。
「アクセプト」と「ハンドオフ」の管制移管に関しては、予想通り肯定的な意見が多かった。しかし、我が国の航空路管制では単純に隣接セクターやターミナルに移管する以外に、かなり離れたセクター等に移管する場合もあり、さらなる改善を求める意見も多かった。
表 2 は C P D L C の有用性と業務負荷に与える影響についてのアンケート結果である。CPDLC の有用性と業務負荷の改善については肯定的な回答が多かった。これはユーザ・インタフェースのデザインや、CPDLC 評価環境としてのシミュレータとしての機能等について、「使い難い」等の感想が本聞取り調査実験の範囲においては皆無であったことを考えれば、有用性や業務負荷の増減に係る見込みにおいて肯定的な意見や感想が多かった事は十分に納得できる。しかし逆に、例外処理等の発生しないシミュレーション・シナリオによるシミュレーション結果であるにもかかわらず、多少なりとも否定的な意見や感想が存在した事を重く受け止めなければならない。
６．まとめ
航空路管制業務への導入を想定した C P D L C 対
応 A T S ワークステーションを試作開発し、これをユーザ・インタフェースとして、航空路管制業務において想定される C P D L C 業務作業を模擬する A T S シミュレータとして整備した。試作したシミュレータを東京航空交通管制部に設置して、CPDLC 対応 ATS ワークステーションの機能評価のアンケートと聞き取り調査を実施した。
アンケート結果から、CPDLC による管制移管については肯定的な意見が多く、また、CPDLC の有用性や業務負荷の増減に係る見込みにおいて肯定的な意見や感想が多かった。
謝辞
評価実験にご協力頂いた東京航空交通管制部ならびに航空局の関係諸氏に感謝致します。

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