超短波全方向式無線標識

超短波全方向式無線標識施設（ちょうたんぱ ぜんほうこうしき むせんひょうしき しせつ、英語: VHF Omnidirectional Range、VOR）は、VHF帯（超短波帯）の電波を用いる航空機用無線標識。標識局を中心として航空機がどの方向にいるかを知ることができる。多くの場合DMEと併設される。

概要

VORは、標識局のモールス符号（又は音声）による識別符号を合成した信号、及び空中受信器材が標識局から航空機までの磁方位（地球の磁北に対するVOR局からの方位）を求めるための信号を放射状に発射する。この放射状の指向性電波に沿った線を、VOR用語で「ラジアル」と呼ぶ。チャート上の異なるVOR局からの2つのラジアルの交点から、航空機の的確な位置を得ることもできる。
VORは、以前のVAR（Visual-Aural Range）システムから発達し、パイロットが選択可能な標識局への、又は標識局からの360本のコースを提供するように設計されている。1950年代に広く設置された初期のVORは、機械的に回転するアンテナが付いた真空管送信機であった。1960年代初期に、完全に半導体素子を用いた装置と交換され始め、旧来の中長波周波数帯域による無線標識と4コース方向指示のシステム(レンジ (電波航法))に取って変わり、1960年代の主要な無線航法システムとなった。それまでの無線標識のいくつかは、4コース方向指示機能を取り外し、中長波無指向性無線標識（Non-Directional Beacon, NDB）として残されている。
VORの大きな利点は、標識局への、又は標識局からの信頼できる航路（ラジアル）を選択でき、簡単にパイロットがたどることができる無線信号を提供するということである。「ビクター・エアウェイ（VHF用）」（18,000ft以下）及び「ジェット・ルート」（18,000ft以上）として米国で知られている「エア・ハイウェイ」の全米的ネットワークは、VORと空港とを結んで形成されている。航空機はVOR受信機で順番通りに標識局に選局し、その後、RMI（Radio Magnetic Indicator）上の所望のコースをたどるか、従来のVOR指示計又はHSI（Horizontal Situation Indicator：VOR指示計をより洗練したバージョン）にそのコースの設定してコース・ポインターを表示器の中央に保持するかのどちらかによって標識局から標識局までの的確な経路をたどることができる。
VORはまた、構造上の複合的な要因のためにNDBより優れた正確さと信頼性を提供する。とりわけ、山など起伏のある地形と海岸線の周辺でのコース湾曲及び雷雨からの干渉が少ない。一方で、VHF周波数帯を使用するため、VOR局の受信可能範囲は見通し距離に限る。つまり、VOR（及びDME）の有効な範囲を地平線までに制限し、山などの遮蔽物がある場合はその範囲はさらに狭くなる。これは、適正な運用を提供するためには主な航空路に沿って標識局の広いネットワークが必要であることを意味する。なお、このような受信可能範囲も考慮して航空路の最低経路高度は定められている。
VOR送信局を設置し、維持するのは費用がかかった（最初のうちは、航空機の受信器材もそうであった。）が、今日の民間航空では中長波周波数の測距装置と無線標識はVORにほとんど完全に代わっており、今後、全地球測位システム（GPS）に置き換えられるところである。VORネットワークは現在の航空路システムを運用するうえでかなり大きなコストを要しているが、現代の半導体素子による送信器材は以前の装置より非常に少ない保守で運用可能になっている。

VOR指示計の使用方法

パイロットがあるVOR局に真東から接近したい場合、その局に到達するためには真西に飛行しなければならない。このときパイロットは、VOR指示計の方位板の頂点で「27（270°）」の数字がプライマリ・インデックスと呼ばれるコース・ポインターと整列するまでOBSを使用してコンパス・ダイヤルを回転させる。選局済みであるVOR受信機が90°ラジアル（VOR局から見て真東）を抽出したとき、CDI指針は中央に位置しTO/FROM指示器は「TO」を示す。VOR局に向かう場合、パイロットは標識局がある方向とは逆方向をVOR指示計にセットしなければならないことに気をつける。つまり、VOR指示計がVOR局へのコースが270°であることを示す間、航空機はVOR局の90°ラジアルを辿っている。これを「090ラジアルにて進入する(proceeding inbound on the 090 degree radial)」と呼ぶ。その後、パイロットはCDI指針を中央に維持しておくことでVOR局へのコースを辿ることができる。CDI指針が左右どちらかに片寄っていくようならば、それが再び中央に戻るまでパイロットは指針の方へ旋回する。航空機がVOR局の上空を通過すると、TO/FROM指示器は「FR」(From)を示し、航空機は「270°ラジアルにて離脱する(proceeding outbound on the 270 degree radial)」状態となる。航空機が「混乱の円錐(cone of confusion)」すなわちそのVOR局の直上付近にあるとき、CDI指針が振動するか振り切れることがあるが、VOR局を通り越して短い距離を飛行すると指針は再び中央へ戻る。
右の具体例では、OBSスケールがプライマリ・インデックス指示254°にセットされており、指針は中央に位置し、TO/FROM指示器は「FR」(From)を示している。 このVOR指示計は、航空機が254°ラジアル（VOR局から見て西南西）上にあることを示している。また、TO/FROM指示器が「TO」を示していれば、航空機は74°ラジアル上にあり、VOR局へのコース磁方位は254°であることを意味する。ただし、航空機がどの方向へ飛んでいるかという実測表示がまったくない点にも注意しなければならない。画像にあるVOR指示計の表示は、航空機が仮に真北へ飛行していたとしても、航空機が254°ラジアルを横切った瞬間にVOR受信機にて選局されていれば表示され得る。なぜならば、機上のVOR受信機のアンテナは無指向性（全方位の電波を受信できる。）だからである。そのためVOR受信機がパイロットの望むVOR局を正しく選局していることが非常に重要で、VOR受信機の操作パネル（VOR指示計とは別にある）で選局後に、そのVOR局が発しているモールス信号（あるいは合成音声）による識別符号を聞いて確認する。

配置・運用

多くの場合、VOR局と同じ位置に、DME（Distance Measuring Equipment）又は軍用のTACAN（TACtical Air Navigation、DMEの距離機能と軍のパイロットに民間のVORと同じようなデータを提供するTACAN方位角機能の両方を含む。）を配置している。同じ位置に配置されたVORとTACANビーコンを、VORTAC （ボルタック）と呼び、DME付きのVORをVOR/DMEと呼ぶ。DMEによる距離を伴うVORラジアルは、1つの標識局による位置特定を可能にする。なおDMEとTACANの距離測定システムは同一であり、VORTACにおいてはTACAN側の距離測定システムが稼働している。民間航空機はVORTACとVOR-DMEを同一視できる。
DMEは、パイロットに地上局からの航空機の傾斜距離を提供する。傾斜距離は標識局から航空機までを直線で結んだ距離であり、直接距離、すなわち航空機の真下の1点からの地面に沿った距離（航空機の高度とピタゴラスの定理を使って計算できる。）ではない。航空機が局の非常に近くにいる場合を除き、直接距離と傾斜距離の違いは取るに足りないものである。標識局からの距離とラジアルを知ることによって、航空機の位置を、1つの標識局から航空図の上でプロットできる。
計器飛行のための装備を持つ大部分の航空機は、2つのVOR受信機を備えている。主受信機（VOR1）にバックアップを提供することと同様に、別のVOR局からの特定のラジアルをいつ横切るかを見るために第2受信機（VOR2）を見ている間にも、パイロットが（VOR1に設定している。）あるVOR局に対するラジアルを簡単にたどることを可能にする。

表記

航空図には世界中のVOR/DME局の位置が示されているが、そのVORから見て磁北がどの方向であるのか必ず記されている。航空図は一般的な地形図と違い、必ずしも図の上方向が真北（しんぽく）になっているとは限らないが、磁北と真北は異なるためVORのシンボルが示す北は図の経線（子午線）と平行の方向を指していないことがほとんどである。このことからも、真北が航空機にとって重要でないことがわかる。
VOR局は、航空路の交差点として使われている。典型的な航空路は、標識局から標識局まで直線的にとぶ。民間旅客機に乗ったとき、航空機が新しいコースへのターンによって時折折れ曲がった直線で飛んでいることに気づくことがある。航空機がVOR局の上を通過したときに、しばしばこのようなターンを行う。異なるVOR標識局からの2つのラジアルが交差する航法参照点もある。これらの交差点が、航空路に沿って図示されていることもあるが、図示されていないこともある。

見方

右図に実際の航空図の例を示す。図の中央に見えるVOR/DMEのシンボルを中心とする青い円がVOR/DMEに関連する表示である。VOR/DMEシンボルの付近にVOR/DME局の名前が書かれている。この例では、局名が「HANGTOWN」で「HNW」という識別符号が与えられているのがわかる。また、この局にアクセスするための周波数「115.5」（MHz）が示されている。VOR受信機をこの周波数に合わせることでこのVORからの方位を知ることができるようになる。
また、各VORを通る航路が薄い青色で示されている。これらがVORを基準にしてどの方角に飛ぶ航路なのか0～360°の数値で示してある。この数値さえわかれば、磁気偏角によって磁北と真北の方向が大きく異なっていても航路を誤らずに飛行できる。例えば、アメリカのアラスカ州北海岸近辺では磁気偏角が真北に対して西に40°以上もずれているため、まっすぐ北極点に向かって飛行していたとしてもコンパスは北東（40°）方向に飛行していると示すことになる（磁北は航空機から見て左に40°方向にある。）。よって、アラスカ州北海岸にあるVORから北極点に向かう航路があったとすれば、その航路を示す線には“40°”と記されている。ちなみに、真北が基準であれば、“360°”と記されていなければならない。
その下の図は、航空図からVORに関する部分だけを抜き出したものである。中心のシンボルから円周に向かって矢印で示されているのが磁北の方位である。この例でも、磁北が航空図の真上を向いているわけではないことがわかる。また、円周には5°ごとに目盛りが振られ、30°ごとにインデックスが振られている。なお、方位の一の桁は省略されている。
VOR、VOR/DME及びVORTACは航空図上で左のようなシンボルで表される。このシンボルは必ずしもすべての航空図に共通のものというわけではなく、異なったシンボルで描かれていることもあり、この場合は当該航空図の凡例に従う。

具体例

実際に航空機からVORを見た場合の例を次に示す。図に示されている航空機はすべて115.5MHzの「ABC」VORを選択しているものとする。

例A

右図の例は、航空機の機首方向がVORからの方位と一致している場合である。この場合、39°ラジアル（赤線、北東方向）と80°ラジアル（青線、北寄り東方向）の上に航空機があり、それぞれのVOR指示計にラジアルの方位と同じ方位が設定されていれば、CDIは中央に位置している。また、TO/FROM指示器にはともに「FROM」（FR）が示される。

例B

右図の例は、航空機の機首が必ずしもVORからの方位と一致していない場合である。39°ラジアル（赤線）の上にある航空機は2機あり、双発機はVORの方向へ向かって飛行している。この場合、CDIが中央にあればVOR指示計にはラジアルの角度と180°反対方向の219°が設定されていることになる。また、TO/FROM指示器には「TO」が示される。
80°ラジアル（青線）の上にある航空機の機首は、VORのラジアルと平行ではなく、80°ラジアルを横切るように飛行している。VOR指示計に80°又は260°が設定されていれば、一時的にCDIが中央に位置し、TO/FROM指示器にそれぞれ「FROM」又は「TO」の表示が出る。
また、39°ラジアル上の双発機と同じようにVOR指示計に219°を設定してVOR局に向かおうとしている場合には、CDIは39°ラジアルが航空機から見てもっと右にあることを示すために右のほうへ寄っている。

精度

VORシステムはおおむね±1.4°の精度が期待される。しかし (時間にして) 99.94%は誤差が±0.35°より少ないというテストデータがある。VORシステムは自己監視を行なっており、誤差が1.0°を上回る場合には停止するようになっている。
ARINC 711-10（2002年1月30日版）では、VOR受信機の精度は95%の確率で0.4°以内になければならないと規定している。どのような受信機でもこの基準を遵守し、これ以上の精度でなければならない。

将来

現在使われている航空機無線航法システムの多くが全地球測位システム（GPS）のような何らかの宇宙からのナビゲーション・システムに置き換きかえられていくことが考えられている（詳しくは全地球測位システムを参照）。VORは、多数の局が広域を覆う必要があるため、特にその可能性が高い。衛星によるGPSは、水平方向におよそ100ft（30m）以内の誤差で確実に航空機の位置を特定することができる。この誤差は、静止衛星を用いてアメリカ合衆国で現在サービスが行われているWAAS（Wide Area Augmentation System）によってGPSを強化することによって、水平方向及び垂直方向に約10ft（3m）にまで縮小される。LAAS（Local Area Augmentation System）と呼ばれる更なるGPSの改良は、その補正情報を送信するためにVORと同じVHF帯を使うことを計画している。これは、いくばくかの既存のVOR施設に閉鎖、又は干渉を避けるために異なる周波数への移行を要求することもあるだろう。
もっとも、全世界的な規模で見た場合、世界中で飛行している国際線、国内線すべての航空機にGPS器材を一度に搭載することは現実的に困難である。新造される航空機から順にGPS器材を搭載していき、いずれはすべての航空機を改修してGPS航法へ移行していくのが順当な流れであり、GPSへの完全な移行はなお年月を要する。また、航空機又は人工衛星に搭載されたGPS器材が故障した場合なども想定した二次的なシステムとしてVORが存続していくことも十分に考えられる。このようなことから、VORは今しばらくは現役であり続けることだろう。