JP3565783B2 - 空港情報自動送信装置 - Google Patents
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Description
技術分野
この発明は、管制官がない比較的小規模空港周辺を飛行する航空機に対して着陸に必要な情報を自動送信し、航空機の安全を図るための空港情報自動送信装置に関する。
背景技術
図１４は、例えば平成７年度（第２７回）日本国運輸省電子航法研究所研究発表会講演概要第４１〜４４頁に記載された「空港面航空機自動識別表示システムの評価実験」の機能を示すブロック図である。
図１４において、１はＡＳＤＥ（Airport Surface Detection Equipment：空港面探知レーダー）のレーダーアンテナ、２は電波を発射する送信機、３は送信機２によって発射され航空機等の目標から反射された電波を受信する受信機であり、これらレーダーアンテナ１と送信機３及び受信機４により、空港内に電波を発射し航空機等の目標に反射して受信されるレーダー信号を空港面の地図情報に重ね書きして空港面を探知する空港面探知レーダー装置を構成する。
また、４はレーダー信号から目標位置を検出するＡＳＤＥ目標検出装置、５はＡＳＤＥ目標検出装置４および後述するＡＳＲ／ＳＳＲ目標検出装置８によって検出された航空機位置および航空機の識別符号と、後述するＦＤＰ９から受信される航空機の便名コードを照合することにより航空機を識別し、識別された航空機の位置及び便名を出力する追尾処理装置、６は追尾処理装置５によって識別符号が付加された航空機位置情報を表示する評価用表示装置である。
さらに、７は空港監視レーダー装置（ＡＳＲ：Airport Surveillance Rander）／二次監視レーダー装置（ＳＳＲ：Secondly Airport Surveillance Randar)（以下、ＡＳＲ／ＳＳＲと称す）、８はＡＳＲ／ＣＳＲ７のレーダー信号から目標位置（航空機位置）および航空機の識別符号を検出するＡＳＲ／ＳＳＲ目標検出装置、９は航空機の便名等が記載された飛行情報計画情報処理装置（ＦＤＰ：Flight Data Processing System）（以下、ＦＤＰと称す）を示す。なお、１３は導波管切換器を示す。
次に動作について説明する。
レーダーアンテナ１は、送信機２によって空港内に電波を発射する。発射された電波は、航空機等の目標に反射してレーダー信号となって受信機３によって受信される。受信機３によって受信されたレーダー信号は、ＡＳＤＥ目標検出装置４によってレーダー信号の振幅の大小が検出され、レーダー信号の振幅が大きいところを航空機からの電波反射として航空機の位置が算出される。
また、空港周辺を飛行している航空機は、ＡＳＲ／ＳＳＲ７によって発射された電波を反射し、レーダー信号となって反射してくる。ＡＳＲ／ＳＳＲ目標検出装置８は、そのレーダー信号から振幅の大小を検出して航空機位置を検出する。また、ＳＳＲによる質問信号により航空機のビーコンコードもデータ変換される。
上記ＡＳＤＥ目標検出装置４およびＡＳＲ／ＳＳＲ目標検出装置８によって検出された航空機位置および航空機の識別符号と、ＦＤＰ９から受信される航空機の便名コードを追尾処理装置５によって照合することにより航空機を識別し、評価用表示装置６に航空機の位置および便名を表示していた。
従来の空港面航空機自動識別表示システムは、以上のように構成されていたので、管制官が存在する比較的大規模または中規模の空港においては、管制官が航空機の位置を監視し、相互の音声通信によりパイロットと交信し、航空管制を行っていた。
しかし、小規模空港のように管制官が存在しない場合に、着陸しようとする航空機は、空港内の状況を目視によって確認してから着陸しなければならず、空港近辺まで飛行して来なければ着陸体制およびタキシング中の航空機の状態が存在する等の空港の状況が確認できなかった。また、特に、豪雨、強風等の気象状況時には着陸できないことおよび着陸時に危険を伴うこともあった。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、空港周辺の航空機に対し着陸に必要な情報を自動送信し航空機の飛行の安全性を向上することができる空港情報自動送信装置を提供することを目的とする。
発明の開示
この発明に係る空港情報自動送信装置は、空港内の目標を検出する空港内目標検出手段と、上記空港内目標検出装置からの目標位置情報に基づいて航空機の管制に必要な空港内の場所を移動する目標を判定する目標判定手段と、上記目標判定手段により判定される空港内の目標情報を空港周辺を飛行する航空機に無線送信する送信手段とを備えたものである。
また、空港周辺の気象状況を観測する気象観測手段をさらに備え、上記送信手段は、空港内の目標情報に上記気象観測手段により観測される気象情報を付加して空港周辺を飛行する航空機に無線送信することを特徴とするものである。
また、空港内に設置されて空港周辺に電波を発射し目標により反射されるレーダー信号を受信することで空港周辺を監視する空港監視レーダー装置と、上記空港監視レーダー装置からの受信信号に基づいて空港周辺の目標が空港周辺の所定領域に接近したことを検出する接近目標検出手段とをさらに備え、上記空港内目標検出手段、上記目標判定手段、上記送信手段の少なくともいずれか１つは、上記接近目標検出手段からの検出信号が入力された場合のみ動作を開始することを特徴とするものである。
また、空港内に設置されて空港周辺に電波を発射し目標により反射されるレーダー信号を受信することで空港周辺を監視する空港監視レーダー装置と、上記空港監視レーダー装置からの受信信号に基づいて目標が空港周辺の所定領域に接近したことを検出する接近目標検出手段と、上記接近目標検出手段により目標が複数検出された場合に相互の位置関係を判定して上記送信手段に出力する位置判定手段とをさらに備え、上記送信手段は、上記位置判定手段からの複数の目標の相互の位置関係に基づいて飛行中の航空機に飛行中の他機の位置情報を無線送信することを特徴とするものである。
また、上記空港内目標検出手段は、空港内に電波を発射し目標に反射して受信されるレーダー信号に基づいて空港面を探知する空港面探知レーダー装置と、上記空港面探知レーダー装置からの出力信号に基づいて目標位置を検出して目標位置情報を出力する目標検出装置とでなることを特徴とするものである。
また、上記空港内目標検出手段は、空港内を監視する工業用監視カメラと、上記工業用監視カメラによる画像をパターン認識により画像処理して目標を検出する画像処理装置とでなることを特徴とするものである。
また、上記空港内目標検出手段は、空港内を監視する赤外線監視カメラと、上記赤外線監視カメラによる画像をパターン認識により画像処理して目標を検出する画像処理装置とでなることを特徴とするものである。
また、上記空港内目標検出手段は、空港内を監視する騒音監視用マイクロホンと、上記騒音監視用マイクロホンによる騒音レベルに基づいて目標を検出する音声目標検出装置とでなることを特徴とするものである。
また、上記送信手段は、送信情報を音声放送により送信する音声放送手段を備えたことを特徴とするものである。
さらに、上記送信手段は、送信情報をテキスト情報に電文化して送信する電文送信手段を備えたことを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
図１は、この発明の実施の形態１に係る空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図、
図２は、この発明の実施の形態２に係る空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図、
図３は、この発明の実施の形態３に係る空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図、
図４は、この発明の実施の形態４に係る空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図、
図５は、この発明の実施の形態５に係る空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図、
図６は、この発明の実施の形態６に係る空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図、
図７は、この発明の実施の形態７に係る空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図、
図８は、この発明の実施の形態８に係る空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図、
図９は、空港及びその周辺空域を飛行する航空機の相対関係を示した説明図、
図１０は、空港内にＡＳＤＥの代わりに工業用監視カメラを設置した例の説明図、
図１１は、工業用監視カメラによって撮影された映像を画像処理装置によってパターン認識する処理の説明図、
図１２は、マイクロホンが移動中の航空機のエンジンノイズを集音して航空機の位置を判断する原理を示す説明図、
図１３は、他の飛行中の航空機の位置の電文をディスプレイした例を示す説明図、
図１４は、従来例を示すブロック図である。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図である。
図１において、１はＡＳＤＥ（Airport Surface Detection Equipment：空港面探知レーダー）のレーダーアンテナ、２は電波を発射する送信機、３は送信機２によって発射され航空機等の目標から反射された電波を受信する受信機である。
これらレーダーアンテナ１と送信機３及び受信機４により、空港内に電波を発射し航空機等の目標に反射して受信されるレーダー信号を空港面の地図情報に重ね書きして空港面を探知する空港面探知レーダー装置を構成する。なお、１３はサーキュレータを示す。
また、４は上記受信機３のレーダー信号から目標位置を検出するＡＳＤＥ目標検出装置であり、上述した空港面探知レーダー装置の構成と共に、空港内の目標を検出する空港内目標検出手段の機能をなす。
また、新たな符号として、１０は、上記ＡＳＤＥ目標検出装置４からの目標位置情報から空港内の滑走路、誘導路等の航空機の管制に必要な場所を移動する目標を判定する目標判定装置、１１は、上記目標判定装置１０により判定される空港内の目標を空港周辺を飛行する航空機に自動的に無線送信するための音声放送装置、１２は音声放送アンテナを示し、上記音声放送装置１１と共に、空港内の目標情報を空港周辺を飛行する航空機に無線送信する送信手段を構成する。
上記構成に係る動作について説明する。
レーダーアンテナ１を介して送信機２から空港内に発射された電波は、航空機等の目標に反射してレーダー信号となって受信機３により受信される。受信後、受信機３によって受信されたレーダー信号は、ＡＳＤＥ目標検出装置４により、レーダー信号の振幅が検出されて、レーダー信号の振幅が規定値より大きいところを航空機等目標からの電波反射として航空機の位置が算出される。
ＡＳＤＥ目標検出装置４で検出された航空機等の目標は、目標判定装置１０により、過去の１スキャン前との位置の差分から移動速度が算出され、また、レーダー信号の振幅の山の広がりから航空機の大きさを算出することにより、クラッタ等の誤目標を抑圧する。検出された目標は、音声放送装置１１によって音声合成されて音声放送アンテナ１２より航空無線周波数帯域によって送信される。
次に、動作原理について図９を参照して説明する。
図９は、空港およびその周辺空域を飛行する航空機の相対関係を示した図である。レーダーアンテナ（ＡＳＤＥアンテナ）１から送信されたＡＳＤＥ電波３５は、例えば空港内の滑走路に存在する出発航空機３３で反射され、ＡＳＤＥ目標検出装置４によって検出され、その航空機の位置が移動速度および概略の大きさが目標判定装置１０によって検出される。
目標判定装置１０によって判定された航空機の位置、速度および概略の大きさ情報は、音声放送装置１１において人工的な音声に変換され、音声放送アンテナ１２を経由して、空港周辺空域を飛行する例えば着陸体勢にある着陸航空機３０の航空機の無線装置に音声データ３２となって送信される。
音声データ３２としては、空港内に存在する航空機の位置、速度、概略の大きさ情報を自動的に送信して、着陸するために障害となる航空機等が存在するか否かを空港に接近しなくても通知することができるようにしている。音声放送としては、例えば「航空機１ ２７滑走路 速度１０ノット 大きさ大」のように表現することができる。
以上のように、ＡＳＤＥによって航空機が自動的に検出され、無線による音声通信で空港内の航空機の位置、移動速度、概略の大きさが飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２による空港空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図である。
図２において、図１に示す符号と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、１４は空港周辺の気象状況を観測する気象観測手段として機能する気象情報受信装置で、音声放送装置１１は、音声放送アンテナ１２を介して気象情報受信装置１４からの気象情報を空港内の目標情報に付加して空港周辺を飛行する航空機に無線により音声放送する。
すなわち、上記実施の形態１では、空港内の航空機の位置、速度、概略の大きさのみを音声合成により自動送信していたが、この実施の形態２では、上記情報に空港周辺の気象情報を付加することにより、着陸する空港の状態を詳細に把握することができるようにしている。
気象情報としては、空港に設置された気象関係の測定器より降雨強度データ１５、降雨量データ１６、風向データ１７、風速データ１８、視界データ１９および気温、湿度データ２０の各データを気象情報受信装置１４により一元的に収集する。この気象情報データは、実施の形態１で示した原理により検出された航空機の位置、速度および概略の大きさ情報に付加して、音声放送装置１１において人工的な音声に変換され、音声合成されて音声放送アンテナ１２より航空無線周波数帯域によって送信される。
音声放送は、例えば「航空機１ ２７滑走路 速度１０ノット 大きさ大 降雨強度１６ｍｍ／ｈ 降雨量２０ｍｍ 風向南南東 風向３ノット 視界２マイル 気温２５℃ 湿度６０％」のように表現することができる。
以上のように、ＡＳＤＥによって航空機が自動的に検出され、電波による音声通信により、空港内の航空機の位置、移動速度、概略の大きさ、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度が飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３による空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図である。
図３において、図２に示す符号と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２１は、空港内に設置されて空港周辺に電波を発射し目標により反射されるレーダー信号を受信することで空港周辺を監視する空港監視二次レーダー装置（以下、ＳＳＲ：Secondly Surveillance Radarという）のＳＳＲアンテナ、２２は、上記ＳＳＲアンテナ２１の受信信号に基づいて空港周辺を飛行する目標の位置を判定し空港周辺の目標が空港周辺の所定領域に接近したことを検出するための接近目標検出用のＳＳＲ目標検出装置であり、その検出信号を受ける目標判定装置１０は、着陸航空機が存在する場合のみ上記音声放送を自動送信する音声放送装置１１を動作開始させるようになっている。
すなわち、上記実施の形態２では、空港内の他の航空機の位置、速度、概略の大きさ、降雨強度データ１５、降雨量データ１６、風向データ１７、風速データ１８、視界データ１９および気温、湿度データ２０の各気象情報を音声合成により、着陸体勢にある航空機の有無に係わらず定期的に送信することを意図するものであるが、この実施の形態３では、空港周辺に飛行する航空機が存在しない場合、常時空港内の情報を監視する必要はなく、必要な場合のみ送信するようにしている。
このため、ＳＳＲアンテナ２１を設置し、ＳＳＲ目標検出装置２２によって空港近傍を飛行中の航空機を検出し、放送を必要とする範囲に航空機が存在するときのみ音声放送装置１１を動作させればよい。
なお、この実施の形態３では、空港近傍を飛行中の航空機が存在するときのみ音声放送装置１１を動作させるようにしているが、レーダーアンテナ１、送信機２、受信機３、ＡＳＤＥ目標検出装置４、目標判定装置１０、気象情報受信装置１４も同様にして、空港近傍を飛行中の航空機が存在するときのみ動作させるようにして各空港施設の運転時間を一層低減させることができると共に航空機飛行に関する機密性を保持することができる。。
次に、動作原理について図９を参照して説明する。
図９に示すように、ＳＳＲアンテナ２１は、ＳＳＲ電波３７を上空に内かって発射し、飛行中の航空機３０から反射および応答されたＳＳＲレーダー信号を受信し、ＳＳＲ目標検出装置２２は、飛行中の航空機３０の位置およびビーコンコードを識別する。
飛行中の航空機３０の位置は、ＳＳＲアンテナ２１によって受信されたレーダー信号を元にＳＳＲ目標検出装置２２においてレーダー信号の振幅が規定振幅を越えたことを検出して航空機の位置を算出する。さらに、ＳＳＲ目標検出装置２２において、この航空機が空港周辺の所定領域に接近したこと、例えば空港毎に規定される航空路定点を通過したこと、言い換えれば例えば当該空港から半径２０ｋｍの範囲内に進入したことを判定し、この航空路定点以内に飛行する場合のみ、その判定信号を受ける目標判定装置１０により音声放送装置１１を動作させることにより、必要な場合のみ空港内の航空機の位置、速度、概略の大きさでなる空港内の目標情報と、降雨強度データ、降雨量データ、風向データ、風速データ、視界データおよび気温、湿度データでなる気象情報を音声合成により自動送信することができる。
以上のように、ＡＳＤＥによって航空機が自動的に検出され、電波による音声通信で空港内の航空機の位置、移動速度、概略の大きさ、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度が飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、航空機の運行の安全性向上に寄与することができるとともに、飛行中の航空機の位置が空港の所定領域に接近した場合のみ、各空港施設を動作させるようにしたので、各空港施設の運転時間を低減させることができると共に、航空機飛行に関する機密性を保持することができる。
実施の形態４．
図４は、この発明の実施の形態４による空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図である。
図４において、図３に示す符号と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２３は、ＳＳＲ目標検出装置２２により空港周辺の所定領域に接近する航空機が複数存在することが検出された場合に複数の航空機の相互の位置関係を判定して目標判定装置１０を介して音声放送装置１１及び音声放送アンテナ１２により飛行中の航空機に他機の位置情報を無線送信すべくなされたＳＳＲ位置判定装置である。
すなわち、上記実施の形態３では、空港内の他の航空機の位置、速度、概略の大きさ、降雨強度データ、降雨量データ、風向データ、風速データ、視界データおよび気温、湿度データの各気象データを空港周辺の規定位置に航空機が存在する場合のみ自動的に音声合成して送信していたが、この実施の形態４では、空港周辺に航空機が複数飛行する場合、ＳＳＲアンテナ２１によって得られたレーダー信号を元にＳＳＲ目標検出装置２２によって検出された航空機の位置情報およびビーコンコードをもとに相互の位置関係をＳＳＲ位置判定装置２３にて判定し、飛行中の航空機の位置情報を実施の形態３で示した音声放送に付加することにより、管制官の指示がなくとも空港周辺を飛行する他機の位置を把握することができるようにしている。
音声放送は、例えば「航空機１ ２７滑走路 速度１０ノット 大きさ大 降雨強度１６ｍｍ／ｈ 降雨量２０ｍｍ 風向南南東 風向３ノット 視界２マイル 気温２５℃ 湿度６０％、航空機２ 空港より２８° 方向５マイル 速度８０ノット 大きさ小……」のように表現することができる。
次に、動作原理を図９を参照して説明する。
空港周辺を飛行中の着陸航空機３０および着陸航空機３１を操縦中のパイロットは、管制官からの連絡がない場合に相互の位置関係がわからず、目視による位置判定しかできない。しかし、この実施の形態４によれば、空港周辺空域を監視するＳＳＲアンテナ２１による受信信号に基づいて音声合成装置１１および音声放送アンテナ１２により相互に他機の位置情報が航空無線周波数帯域によって送信されることにより、航空管制官との連絡を行わないでも、各航空機を操縦中のパイロットの目視以上の長距離においても他機の存在を知ることができる。
以上のように、ＡＳＤＥによって航空機が自動的に検出され、電波による音声通信で空港内の航空機の位置、移動速度、概略の大きさ、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度が飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、また、飛行中の複数の航空機位置も把握できるため、空港周辺空域から空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
実施の形態５．
図５は、この発明の実施の形態５による空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図である。
図５において、図４に示す符号と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２４は空港内を監視する工業用監視カメラ、２５は工業用監視カメラ２４による画像をパターン認識により画像処理して目標を検出する画像処理装置である。
上記実施の形態３では、空港内の他の航空機の位置が速度、概略の大きさを検出する手段としてＡＳＤＥを使用していたが、この実施の形態５では、これに代え、工業用監視カメラ２４を使用し、工業用監視カメラ２４の画像信号を画像処理装置２５においてパターン認識することにより、航空機の位置、速度、概略の大きさを認識することができ、ＡＳＤＥを使用するより装置の価格を安価にすることができる。
次に、動作原理を図１０および図１１を参照して説明する。
図１０は空港内に図１に示すＡＳＤＥレーダー装置（レーダーアンテナ１）の代りに工業用監視カメラ２４を設置した運用図である。この図１０では、工業用監視カメラ２４は、１台のみ設置されているが、滑走路、誘導路、スポット等に重要なエリアを監視出来るように複数台設置される。
また、図１１は、工業用監視カメラ２４によって撮影された映像を画像処理装置２５によってパターン認識する処理を示す。同図では、ｎ−１次の時刻に入力される画像とｎ次の時刻に入力される画像の差分を算出することにより、移動物体である航空機を抽出し、位置を算出する。また。航空機の移動差分距離から速度、画素の数から大きさをそれぞれ算出する。
この方法により、航空機等目標の位置、速度、概略の大きさを算出することができる。
以上のように、ＡＳＤＥの代りに安価な工業用監視カメラを使用してパターン認識による画像処理によって航空機を自動的に検出し、電波による音声通信で空港内の航空機の位置、移動速度、概略の大きさ、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度が飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、また、飛行中の複数の航空機位置も把握でき、空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
実施の形態６．
図６は、この発明の実施の形態６による空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図である。
図６において、図４に示す符号と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２６は空港内を監視する赤外線監視カメラであり、この赤外線監視カメラ２６による画像は画像処理装置２５のパターン認識により画像処理されて目標が検出される。
すなわち、上記実施の形態５では、空港内の他の航空機の位置、速度、概略の大きさを検出する手段として、工業用監視カメラ２４を使用し、工業用監視カメラ２４の画像信号を画像処理装置２５によりパターン認識することにより航空機の位置、速度、概略の大きさを認識したが、この実施の形態６では、工業用監視カメラ２４を赤外線監視カメラ２６に代えることにより、夜間においても照明を必要とせずに、実施の形態５と同様の効果を得ることができる。
以上のように、工業用監視カメラの代りに夜間でも撮影できる赤外線監視カメラを使用してパターン認識による画像処理によって航空機を自動的に検出し、電波による音声通信で空港内の航空機の位置、移動速度、概略の大きさ、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度が飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、また、飛行中の複数の航空機位置も把握できるため、空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
実施の形態７．
図７は、この発明の実施の形態７による空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図である。
図７において、図４に示す符号と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２７は空港内の騒音を監視するための騒音監視用マイクロホン、４４は騒音監視用マイクロホン２７による騒音検出レベルに基づいて空港内の目標を検出する音声目標検出装置である。
上記実施の形態３では、空港内の航空機の位置、速度、概略の大きさを検出する手段としてＡＳＤＥを使用したが、空港内の滑走路、誘導路、スポット等の航空機の走行エリアに指向性の強い騒音監視用マイクロホン２７を複数設置し、航空機のエンジンノイズを集音することにより、音声目標検出装置４４により航空機の発するエンジンノイズのレベルの高低の検出により空港内に存在する航空機の概略の位置を算出することができる。
次に、動作原理を図１０および図１２を参照して説明する。
図１０に示すマイクロホン２７は、滑走路、誘導路、スポット等に重要なエリアを監視出来るよう複数台設置する。
また、図１２は、マイクロホン２７が移動中の航空機のエンジンノイズを集音して航空機の位置を判断する原理を示す。同図において、航空機がマイクロホンＡ側を走行しているため、マイクロホンＡは、規定値以上の音量を集音することが可能であるが、マイクロホンＢは航空機から距離が離れているため十分な音量を得ることができない。そのため、現在移動中の航空機は、マイクロホンＡ側であるということが算出できる。
以上のように、マイクロホンを使用し、空港内の航空機のエンジンノイズを参考に航空機の概略の位置を判定し、電波による音声通信で空港内の航空機の概略の位置、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度が飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、また、飛行中の複数の航空機位置も把握できるため、空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。また、マイクロホンを使用したため安価な構成で空港内目標を検出することができる。
実施の形態８．
図８は、この発明の実施の形態８による空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図である。
図８において、図４に示す符号と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２８と２９は送信情報をテキスト情報に電文化して送信するためのテキスト電文作成装置と電文放送アンテナである。
上記実施の形態３では、空港内の航空機の位置、移動速度、概略の大きさ、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度、他の飛行中の航空機位置を音声によってパイロットに送信していたが、この実施の形態８のように、送信情報を電文にすることで記録することが可能となる。電文の送信は、電文をコード化して航空機が通常搭載している航空無線周波数帯域を使用して行う。
動作原理を図１３を参照して説明する。
図１３は、実施の形態３の処理によって得られた空港内の他の航空機の位置、移動速度、概略の大きさ、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度、飛行中の他の航空機位置の電文をディスプレイした例を示す。このように、航空機は、無線装置にデコード器と表示ディスプレイを装着することにより、文字によって確認することができる。
以上のように、音声無線に電文データをコード化して伝送し、航空機に搭載されたディスプレイにおいて空港内の航空機の概略の位置、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度が飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、また、飛行中の複数の航空機位置も把握できるため、空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
以上のように、この発明によれば、空港内の航空機が自動的に検出され、電波による音声通信で空港内の航空機の位置、移動速度、概略の大きさが飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
また、空港内に既に設置されている航法施設の気象状況を測定する装置から降雨強度データ、降雨量データ、風向データ、風速データ、視界データ、気温、湿度データを気象情報受信装置に入力し、目標の位置、速度、大きさ情報に付加した情報を音声情報に変換して、航空無線周波数帯域の電波による音声通信で飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
また、航空機のビーコンコードを得るために航空機に電波を送信する二次監視レーダー装置（ＳＳＲ）と、ＳＳＲによって受信される航空機のビーコンコードをコード変換し航空機の位置とビーコンコードを出力するＳＳＲ目標検出装置により、接近中の航空機が検出されたときのみ、各空港施設を動作させるようにしたので、各空港施設を不必要な場合は休止させて運転時間を低減させることができると共に、航空機飛行に関する機密性を保持することができる。
また、飛行中の航空機の位置情報とビーコンコードから飛行中の複数の航空機の位置関係を算出し、航空機間隔が適正であるか否かの情報を送信するようにしたので、飛行中の複数の航空機位置も把握できるため、空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
また、ＡＳＤＥの代りに工業用監視カメラを設置し、工業用監視カメラで得られた映像をパターン認識により画像処理し、航空機の位置、速度、大きさを算出するようにしたので、安価な構成で空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
また、工業用監視カメラの代りに夜間でも暗視できる赤外線カメラを設置し、赤外線カメラで得られた映像をパターン認識により画像処理し、航空機の位置、速度、大きさを算出するようにしたので、夜間でも空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
また、工業用監視カメラの代りに空港の各ポイントにマイクロホンを設置し、マイクロホンで集音した航空機のエンジン音から航空機の有無および概略の位置を算出するようにしたので、工事規模が少なく、かつ安価な構成で空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
また、音声情報の代りに電文テキスト情報を送信情報として送信し、ディスプレイに表示するため、記録が残せ空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
産業上の利用の可能性
以上のように、この発明によれば、管制官がいない比較的小規模の空港において、着陸しようとする空港周辺の航空機に対し、空港内及び空港周辺の状況を自動的に無線送信することで、航空機の飛行の安全性を向上することができる。
この発明は、管制官がない比較的小規模空港周辺を飛行する航空機に対して着陸に必要な情報を自動送信し、航空機の安全を図るための空港情報自動送信装置に関する。
背景技術
図１４は、例えば平成７年度（第２７回）日本国運輸省電子航法研究所研究発表会講演概要第４１〜４４頁に記載された「空港面航空機自動識別表示システムの評価実験」の機能を示すブロック図である。
図１４において、１はＡＳＤＥ（Airport Surface Detection Equipment：空港面探知レーダー）のレーダーアンテナ、２は電波を発射する送信機、３は送信機２によって発射され航空機等の目標から反射された電波を受信する受信機であり、これらレーダーアンテナ１と送信機３及び受信機４により、空港内に電波を発射し航空機等の目標に反射して受信されるレーダー信号を空港面の地図情報に重ね書きして空港面を探知する空港面探知レーダー装置を構成する。
また、４はレーダー信号から目標位置を検出するＡＳＤＥ目標検出装置、５はＡＳＤＥ目標検出装置４および後述するＡＳＲ／ＳＳＲ目標検出装置８によって検出された航空機位置および航空機の識別符号と、後述するＦＤＰ９から受信される航空機の便名コードを照合することにより航空機を識別し、識別された航空機の位置及び便名を出力する追尾処理装置、６は追尾処理装置５によって識別符号が付加された航空機位置情報を表示する評価用表示装置である。
さらに、７は空港監視レーダー装置（ＡＳＲ：Airport Surveillance Rander）／二次監視レーダー装置（ＳＳＲ：Secondly Airport Surveillance Randar)（以下、ＡＳＲ／ＳＳＲと称す）、８はＡＳＲ／ＣＳＲ７のレーダー信号から目標位置（航空機位置）および航空機の識別符号を検出するＡＳＲ／ＳＳＲ目標検出装置、９は航空機の便名等が記載された飛行情報計画情報処理装置（ＦＤＰ：Flight Data Processing System）（以下、ＦＤＰと称す）を示す。なお、１３は導波管切換器を示す。
次に動作について説明する。
レーダーアンテナ１は、送信機２によって空港内に電波を発射する。発射された電波は、航空機等の目標に反射してレーダー信号となって受信機３によって受信される。受信機３によって受信されたレーダー信号は、ＡＳＤＥ目標検出装置４によってレーダー信号の振幅の大小が検出され、レーダー信号の振幅が大きいところを航空機からの電波反射として航空機の位置が算出される。
また、空港周辺を飛行している航空機は、ＡＳＲ／ＳＳＲ７によって発射された電波を反射し、レーダー信号となって反射してくる。ＡＳＲ／ＳＳＲ目標検出装置８は、そのレーダー信号から振幅の大小を検出して航空機位置を検出する。また、ＳＳＲによる質問信号により航空機のビーコンコードもデータ変換される。
上記ＡＳＤＥ目標検出装置４およびＡＳＲ／ＳＳＲ目標検出装置８によって検出された航空機位置および航空機の識別符号と、ＦＤＰ９から受信される航空機の便名コードを追尾処理装置５によって照合することにより航空機を識別し、評価用表示装置６に航空機の位置および便名を表示していた。
従来の空港面航空機自動識別表示システムは、以上のように構成されていたので、管制官が存在する比較的大規模または中規模の空港においては、管制官が航空機の位置を監視し、相互の音声通信によりパイロットと交信し、航空管制を行っていた。
しかし、小規模空港のように管制官が存在しない場合に、着陸しようとする航空機は、空港内の状況を目視によって確認してから着陸しなければならず、空港近辺まで飛行して来なければ着陸体制およびタキシング中の航空機の状態が存在する等の空港の状況が確認できなかった。また、特に、豪雨、強風等の気象状況時には着陸できないことおよび着陸時に危険を伴うこともあった。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、空港周辺の航空機に対し着陸に必要な情報を自動送信し航空機の飛行の安全性を向上することができる空港情報自動送信装置を提供することを目的とする。
発明の開示
この発明に係る空港情報自動送信装置は、空港内の目標を検出する空港内目標検出手段と、上記空港内目標検出装置からの目標位置情報に基づいて航空機の管制に必要な空港内の場所を移動する目標を判定する目標判定手段と、上記目標判定手段により判定される空港内の目標情報を空港周辺を飛行する航空機に無線送信する送信手段とを備えたものである。
また、空港周辺の気象状況を観測する気象観測手段をさらに備え、上記送信手段は、空港内の目標情報に上記気象観測手段により観測される気象情報を付加して空港周辺を飛行する航空機に無線送信することを特徴とするものである。
また、空港内に設置されて空港周辺に電波を発射し目標により反射されるレーダー信号を受信することで空港周辺を監視する空港監視レーダー装置と、上記空港監視レーダー装置からの受信信号に基づいて空港周辺の目標が空港周辺の所定領域に接近したことを検出する接近目標検出手段とをさらに備え、上記空港内目標検出手段、上記目標判定手段、上記送信手段の少なくともいずれか１つは、上記接近目標検出手段からの検出信号が入力された場合のみ動作を開始することを特徴とするものである。
また、空港内に設置されて空港周辺に電波を発射し目標により反射されるレーダー信号を受信することで空港周辺を監視する空港監視レーダー装置と、上記空港監視レーダー装置からの受信信号に基づいて目標が空港周辺の所定領域に接近したことを検出する接近目標検出手段と、上記接近目標検出手段により目標が複数検出された場合に相互の位置関係を判定して上記送信手段に出力する位置判定手段とをさらに備え、上記送信手段は、上記位置判定手段からの複数の目標の相互の位置関係に基づいて飛行中の航空機に飛行中の他機の位置情報を無線送信することを特徴とするものである。
また、上記空港内目標検出手段は、空港内に電波を発射し目標に反射して受信されるレーダー信号に基づいて空港面を探知する空港面探知レーダー装置と、上記空港面探知レーダー装置からの出力信号に基づいて目標位置を検出して目標位置情報を出力する目標検出装置とでなることを特徴とするものである。
また、上記空港内目標検出手段は、空港内を監視する工業用監視カメラと、上記工業用監視カメラによる画像をパターン認識により画像処理して目標を検出する画像処理装置とでなることを特徴とするものである。
また、上記空港内目標検出手段は、空港内を監視する赤外線監視カメラと、上記赤外線監視カメラによる画像をパターン認識により画像処理して目標を検出する画像処理装置とでなることを特徴とするものである。
また、上記空港内目標検出手段は、空港内を監視する騒音監視用マイクロホンと、上記騒音監視用マイクロホンによる騒音レベルに基づいて目標を検出する音声目標検出装置とでなることを特徴とするものである。
また、上記送信手段は、送信情報を音声放送により送信する音声放送手段を備えたことを特徴とするものである。
さらに、上記送信手段は、送信情報をテキスト情報に電文化して送信する電文送信手段を備えたことを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
図１は、この発明の実施の形態１に係る空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図、
図２は、この発明の実施の形態２に係る空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図、
図３は、この発明の実施の形態３に係る空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図、
図４は、この発明の実施の形態４に係る空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図、
図５は、この発明の実施の形態５に係る空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図、
図６は、この発明の実施の形態６に係る空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図、
図７は、この発明の実施の形態７に係る空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図、
図８は、この発明の実施の形態８に係る空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図、
図９は、空港及びその周辺空域を飛行する航空機の相対関係を示した説明図、
図１０は、空港内にＡＳＤＥの代わりに工業用監視カメラを設置した例の説明図、
図１１は、工業用監視カメラによって撮影された映像を画像処理装置によってパターン認識する処理の説明図、
図１２は、マイクロホンが移動中の航空機のエンジンノイズを集音して航空機の位置を判断する原理を示す説明図、
図１３は、他の飛行中の航空機の位置の電文をディスプレイした例を示す説明図、
図１４は、従来例を示すブロック図である。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図である。
図１において、１はＡＳＤＥ（Airport Surface Detection Equipment：空港面探知レーダー）のレーダーアンテナ、２は電波を発射する送信機、３は送信機２によって発射され航空機等の目標から反射された電波を受信する受信機である。
これらレーダーアンテナ１と送信機３及び受信機４により、空港内に電波を発射し航空機等の目標に反射して受信されるレーダー信号を空港面の地図情報に重ね書きして空港面を探知する空港面探知レーダー装置を構成する。なお、１３はサーキュレータを示す。
また、４は上記受信機３のレーダー信号から目標位置を検出するＡＳＤＥ目標検出装置であり、上述した空港面探知レーダー装置の構成と共に、空港内の目標を検出する空港内目標検出手段の機能をなす。
また、新たな符号として、１０は、上記ＡＳＤＥ目標検出装置４からの目標位置情報から空港内の滑走路、誘導路等の航空機の管制に必要な場所を移動する目標を判定する目標判定装置、１１は、上記目標判定装置１０により判定される空港内の目標を空港周辺を飛行する航空機に自動的に無線送信するための音声放送装置、１２は音声放送アンテナを示し、上記音声放送装置１１と共に、空港内の目標情報を空港周辺を飛行する航空機に無線送信する送信手段を構成する。
上記構成に係る動作について説明する。
レーダーアンテナ１を介して送信機２から空港内に発射された電波は、航空機等の目標に反射してレーダー信号となって受信機３により受信される。受信後、受信機３によって受信されたレーダー信号は、ＡＳＤＥ目標検出装置４により、レーダー信号の振幅が検出されて、レーダー信号の振幅が規定値より大きいところを航空機等目標からの電波反射として航空機の位置が算出される。
ＡＳＤＥ目標検出装置４で検出された航空機等の目標は、目標判定装置１０により、過去の１スキャン前との位置の差分から移動速度が算出され、また、レーダー信号の振幅の山の広がりから航空機の大きさを算出することにより、クラッタ等の誤目標を抑圧する。検出された目標は、音声放送装置１１によって音声合成されて音声放送アンテナ１２より航空無線周波数帯域によって送信される。
次に、動作原理について図９を参照して説明する。
図９は、空港およびその周辺空域を飛行する航空機の相対関係を示した図である。レーダーアンテナ（ＡＳＤＥアンテナ）１から送信されたＡＳＤＥ電波３５は、例えば空港内の滑走路に存在する出発航空機３３で反射され、ＡＳＤＥ目標検出装置４によって検出され、その航空機の位置が移動速度および概略の大きさが目標判定装置１０によって検出される。
目標判定装置１０によって判定された航空機の位置、速度および概略の大きさ情報は、音声放送装置１１において人工的な音声に変換され、音声放送アンテナ１２を経由して、空港周辺空域を飛行する例えば着陸体勢にある着陸航空機３０の航空機の無線装置に音声データ３２となって送信される。
音声データ３２としては、空港内に存在する航空機の位置、速度、概略の大きさ情報を自動的に送信して、着陸するために障害となる航空機等が存在するか否かを空港に接近しなくても通知することができるようにしている。音声放送としては、例えば「航空機１ ２７滑走路 速度１０ノット 大きさ大」のように表現することができる。
以上のように、ＡＳＤＥによって航空機が自動的に検出され、無線による音声通信で空港内の航空機の位置、移動速度、概略の大きさが飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２による空港空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図である。
図２において、図１に示す符号と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、１４は空港周辺の気象状況を観測する気象観測手段として機能する気象情報受信装置で、音声放送装置１１は、音声放送アンテナ１２を介して気象情報受信装置１４からの気象情報を空港内の目標情報に付加して空港周辺を飛行する航空機に無線により音声放送する。
すなわち、上記実施の形態１では、空港内の航空機の位置、速度、概略の大きさのみを音声合成により自動送信していたが、この実施の形態２では、上記情報に空港周辺の気象情報を付加することにより、着陸する空港の状態を詳細に把握することができるようにしている。
気象情報としては、空港に設置された気象関係の測定器より降雨強度データ１５、降雨量データ１６、風向データ１７、風速データ１８、視界データ１９および気温、湿度データ２０の各データを気象情報受信装置１４により一元的に収集する。この気象情報データは、実施の形態１で示した原理により検出された航空機の位置、速度および概略の大きさ情報に付加して、音声放送装置１１において人工的な音声に変換され、音声合成されて音声放送アンテナ１２より航空無線周波数帯域によって送信される。
音声放送は、例えば「航空機１ ２７滑走路 速度１０ノット 大きさ大 降雨強度１６ｍｍ／ｈ 降雨量２０ｍｍ 風向南南東 風向３ノット 視界２マイル 気温２５℃ 湿度６０％」のように表現することができる。
以上のように、ＡＳＤＥによって航空機が自動的に検出され、電波による音声通信により、空港内の航空機の位置、移動速度、概略の大きさ、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度が飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３による空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図である。
図３において、図２に示す符号と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２１は、空港内に設置されて空港周辺に電波を発射し目標により反射されるレーダー信号を受信することで空港周辺を監視する空港監視二次レーダー装置（以下、ＳＳＲ：Secondly Surveillance Radarという）のＳＳＲアンテナ、２２は、上記ＳＳＲアンテナ２１の受信信号に基づいて空港周辺を飛行する目標の位置を判定し空港周辺の目標が空港周辺の所定領域に接近したことを検出するための接近目標検出用のＳＳＲ目標検出装置であり、その検出信号を受ける目標判定装置１０は、着陸航空機が存在する場合のみ上記音声放送を自動送信する音声放送装置１１を動作開始させるようになっている。
すなわち、上記実施の形態２では、空港内の他の航空機の位置、速度、概略の大きさ、降雨強度データ１５、降雨量データ１６、風向データ１７、風速データ１８、視界データ１９および気温、湿度データ２０の各気象情報を音声合成により、着陸体勢にある航空機の有無に係わらず定期的に送信することを意図するものであるが、この実施の形態３では、空港周辺に飛行する航空機が存在しない場合、常時空港内の情報を監視する必要はなく、必要な場合のみ送信するようにしている。
このため、ＳＳＲアンテナ２１を設置し、ＳＳＲ目標検出装置２２によって空港近傍を飛行中の航空機を検出し、放送を必要とする範囲に航空機が存在するときのみ音声放送装置１１を動作させればよい。
なお、この実施の形態３では、空港近傍を飛行中の航空機が存在するときのみ音声放送装置１１を動作させるようにしているが、レーダーアンテナ１、送信機２、受信機３、ＡＳＤＥ目標検出装置４、目標判定装置１０、気象情報受信装置１４も同様にして、空港近傍を飛行中の航空機が存在するときのみ動作させるようにして各空港施設の運転時間を一層低減させることができると共に航空機飛行に関する機密性を保持することができる。。
次に、動作原理について図９を参照して説明する。
図９に示すように、ＳＳＲアンテナ２１は、ＳＳＲ電波３７を上空に内かって発射し、飛行中の航空機３０から反射および応答されたＳＳＲレーダー信号を受信し、ＳＳＲ目標検出装置２２は、飛行中の航空機３０の位置およびビーコンコードを識別する。
飛行中の航空機３０の位置は、ＳＳＲアンテナ２１によって受信されたレーダー信号を元にＳＳＲ目標検出装置２２においてレーダー信号の振幅が規定振幅を越えたことを検出して航空機の位置を算出する。さらに、ＳＳＲ目標検出装置２２において、この航空機が空港周辺の所定領域に接近したこと、例えば空港毎に規定される航空路定点を通過したこと、言い換えれば例えば当該空港から半径２０ｋｍの範囲内に進入したことを判定し、この航空路定点以内に飛行する場合のみ、その判定信号を受ける目標判定装置１０により音声放送装置１１を動作させることにより、必要な場合のみ空港内の航空機の位置、速度、概略の大きさでなる空港内の目標情報と、降雨強度データ、降雨量データ、風向データ、風速データ、視界データおよび気温、湿度データでなる気象情報を音声合成により自動送信することができる。
以上のように、ＡＳＤＥによって航空機が自動的に検出され、電波による音声通信で空港内の航空機の位置、移動速度、概略の大きさ、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度が飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、航空機の運行の安全性向上に寄与することができるとともに、飛行中の航空機の位置が空港の所定領域に接近した場合のみ、各空港施設を動作させるようにしたので、各空港施設の運転時間を低減させることができると共に、航空機飛行に関する機密性を保持することができる。
実施の形態４．
図４は、この発明の実施の形態４による空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図である。
図４において、図３に示す符号と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２３は、ＳＳＲ目標検出装置２２により空港周辺の所定領域に接近する航空機が複数存在することが検出された場合に複数の航空機の相互の位置関係を判定して目標判定装置１０を介して音声放送装置１１及び音声放送アンテナ１２により飛行中の航空機に他機の位置情報を無線送信すべくなされたＳＳＲ位置判定装置である。
すなわち、上記実施の形態３では、空港内の他の航空機の位置、速度、概略の大きさ、降雨強度データ、降雨量データ、風向データ、風速データ、視界データおよび気温、湿度データの各気象データを空港周辺の規定位置に航空機が存在する場合のみ自動的に音声合成して送信していたが、この実施の形態４では、空港周辺に航空機が複数飛行する場合、ＳＳＲアンテナ２１によって得られたレーダー信号を元にＳＳＲ目標検出装置２２によって検出された航空機の位置情報およびビーコンコードをもとに相互の位置関係をＳＳＲ位置判定装置２３にて判定し、飛行中の航空機の位置情報を実施の形態３で示した音声放送に付加することにより、管制官の指示がなくとも空港周辺を飛行する他機の位置を把握することができるようにしている。
音声放送は、例えば「航空機１ ２７滑走路 速度１０ノット 大きさ大 降雨強度１６ｍｍ／ｈ 降雨量２０ｍｍ 風向南南東 風向３ノット 視界２マイル 気温２５℃ 湿度６０％、航空機２ 空港より２８° 方向５マイル 速度８０ノット 大きさ小……」のように表現することができる。
次に、動作原理を図９を参照して説明する。
空港周辺を飛行中の着陸航空機３０および着陸航空機３１を操縦中のパイロットは、管制官からの連絡がない場合に相互の位置関係がわからず、目視による位置判定しかできない。しかし、この実施の形態４によれば、空港周辺空域を監視するＳＳＲアンテナ２１による受信信号に基づいて音声合成装置１１および音声放送アンテナ１２により相互に他機の位置情報が航空無線周波数帯域によって送信されることにより、航空管制官との連絡を行わないでも、各航空機を操縦中のパイロットの目視以上の長距離においても他機の存在を知ることができる。
以上のように、ＡＳＤＥによって航空機が自動的に検出され、電波による音声通信で空港内の航空機の位置、移動速度、概略の大きさ、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度が飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、また、飛行中の複数の航空機位置も把握できるため、空港周辺空域から空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
実施の形態５．
図５は、この発明の実施の形態５による空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図である。
図５において、図４に示す符号と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２４は空港内を監視する工業用監視カメラ、２５は工業用監視カメラ２４による画像をパターン認識により画像処理して目標を検出する画像処理装置である。
上記実施の形態３では、空港内の他の航空機の位置が速度、概略の大きさを検出する手段としてＡＳＤＥを使用していたが、この実施の形態５では、これに代え、工業用監視カメラ２４を使用し、工業用監視カメラ２４の画像信号を画像処理装置２５においてパターン認識することにより、航空機の位置、速度、概略の大きさを認識することができ、ＡＳＤＥを使用するより装置の価格を安価にすることができる。
次に、動作原理を図１０および図１１を参照して説明する。
図１０は空港内に図１に示すＡＳＤＥレーダー装置（レーダーアンテナ１）の代りに工業用監視カメラ２４を設置した運用図である。この図１０では、工業用監視カメラ２４は、１台のみ設置されているが、滑走路、誘導路、スポット等に重要なエリアを監視出来るように複数台設置される。
また、図１１は、工業用監視カメラ２４によって撮影された映像を画像処理装置２５によってパターン認識する処理を示す。同図では、ｎ−１次の時刻に入力される画像とｎ次の時刻に入力される画像の差分を算出することにより、移動物体である航空機を抽出し、位置を算出する。また。航空機の移動差分距離から速度、画素の数から大きさをそれぞれ算出する。
この方法により、航空機等目標の位置、速度、概略の大きさを算出することができる。
以上のように、ＡＳＤＥの代りに安価な工業用監視カメラを使用してパターン認識による画像処理によって航空機を自動的に検出し、電波による音声通信で空港内の航空機の位置、移動速度、概略の大きさ、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度が飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、また、飛行中の複数の航空機位置も把握でき、空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
実施の形態６．
図６は、この発明の実施の形態６による空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図である。
図６において、図４に示す符号と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２６は空港内を監視する赤外線監視カメラであり、この赤外線監視カメラ２６による画像は画像処理装置２５のパターン認識により画像処理されて目標が検出される。
すなわち、上記実施の形態５では、空港内の他の航空機の位置、速度、概略の大きさを検出する手段として、工業用監視カメラ２４を使用し、工業用監視カメラ２４の画像信号を画像処理装置２５によりパターン認識することにより航空機の位置、速度、概略の大きさを認識したが、この実施の形態６では、工業用監視カメラ２４を赤外線監視カメラ２６に代えることにより、夜間においても照明を必要とせずに、実施の形態５と同様の効果を得ることができる。
以上のように、工業用監視カメラの代りに夜間でも撮影できる赤外線監視カメラを使用してパターン認識による画像処理によって航空機を自動的に検出し、電波による音声通信で空港内の航空機の位置、移動速度、概略の大きさ、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度が飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、また、飛行中の複数の航空機位置も把握できるため、空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
実施の形態７．
図７は、この発明の実施の形態７による空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図である。
図７において、図４に示す符号と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２７は空港内の騒音を監視するための騒音監視用マイクロホン、４４は騒音監視用マイクロホン２７による騒音検出レベルに基づいて空港内の目標を検出する音声目標検出装置である。
上記実施の形態３では、空港内の航空機の位置、速度、概略の大きさを検出する手段としてＡＳＤＥを使用したが、空港内の滑走路、誘導路、スポット等の航空機の走行エリアに指向性の強い騒音監視用マイクロホン２７を複数設置し、航空機のエンジンノイズを集音することにより、音声目標検出装置４４により航空機の発するエンジンノイズのレベルの高低の検出により空港内に存在する航空機の概略の位置を算出することができる。
次に、動作原理を図１０および図１２を参照して説明する。
図１０に示すマイクロホン２７は、滑走路、誘導路、スポット等に重要なエリアを監視出来るよう複数台設置する。
また、図１２は、マイクロホン２７が移動中の航空機のエンジンノイズを集音して航空機の位置を判断する原理を示す。同図において、航空機がマイクロホンＡ側を走行しているため、マイクロホンＡは、規定値以上の音量を集音することが可能であるが、マイクロホンＢは航空機から距離が離れているため十分な音量を得ることができない。そのため、現在移動中の航空機は、マイクロホンＡ側であるということが算出できる。
以上のように、マイクロホンを使用し、空港内の航空機のエンジンノイズを参考に航空機の概略の位置を判定し、電波による音声通信で空港内の航空機の概略の位置、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度が飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、また、飛行中の複数の航空機位置も把握できるため、空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。また、マイクロホンを使用したため安価な構成で空港内目標を検出することができる。
実施の形態８．
図８は、この発明の実施の形態８による空港情報自動送信装置の構成を示すブロック図である。
図８において、図４に示す符号と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２８と２９は送信情報をテキスト情報に電文化して送信するためのテキスト電文作成装置と電文放送アンテナである。
上記実施の形態３では、空港内の航空機の位置、移動速度、概略の大きさ、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度、他の飛行中の航空機位置を音声によってパイロットに送信していたが、この実施の形態８のように、送信情報を電文にすることで記録することが可能となる。電文の送信は、電文をコード化して航空機が通常搭載している航空無線周波数帯域を使用して行う。
動作原理を図１３を参照して説明する。
図１３は、実施の形態３の処理によって得られた空港内の他の航空機の位置、移動速度、概略の大きさ、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度、飛行中の他の航空機位置の電文をディスプレイした例を示す。このように、航空機は、無線装置にデコード器と表示ディスプレイを装着することにより、文字によって確認することができる。
以上のように、音声無線に電文データをコード化して伝送し、航空機に搭載されたディスプレイにおいて空港内の航空機の概略の位置、降雨量、降雨強度、風速、風向、視界、気温、湿度が飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、また、飛行中の複数の航空機位置も把握できるため、空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
以上のように、この発明によれば、空港内の航空機が自動的に検出され、電波による音声通信で空港内の航空機の位置、移動速度、概略の大きさが飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
また、空港内に既に設置されている航法施設の気象状況を測定する装置から降雨強度データ、降雨量データ、風向データ、風速データ、視界データ、気温、湿度データを気象情報受信装置に入力し、目標の位置、速度、大きさ情報に付加した情報を音声情報に変換して、航空無線周波数帯域の電波による音声通信で飛行中の航空機のパイロットに送信されるので、着陸空港の交通状況が目視以外の方法で確認でき、航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
また、航空機のビーコンコードを得るために航空機に電波を送信する二次監視レーダー装置（ＳＳＲ）と、ＳＳＲによって受信される航空機のビーコンコードをコード変換し航空機の位置とビーコンコードを出力するＳＳＲ目標検出装置により、接近中の航空機が検出されたときのみ、各空港施設を動作させるようにしたので、各空港施設を不必要な場合は休止させて運転時間を低減させることができると共に、航空機飛行に関する機密性を保持することができる。
また、飛行中の航空機の位置情報とビーコンコードから飛行中の複数の航空機の位置関係を算出し、航空機間隔が適正であるか否かの情報を送信するようにしたので、飛行中の複数の航空機位置も把握できるため、空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
また、ＡＳＤＥの代りに工業用監視カメラを設置し、工業用監視カメラで得られた映像をパターン認識により画像処理し、航空機の位置、速度、大きさを算出するようにしたので、安価な構成で空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
また、工業用監視カメラの代りに夜間でも暗視できる赤外線カメラを設置し、赤外線カメラで得られた映像をパターン認識により画像処理し、航空機の位置、速度、大きさを算出するようにしたので、夜間でも空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
また、工業用監視カメラの代りに空港の各ポイントにマイクロホンを設置し、マイクロホンで集音した航空機のエンジン音から航空機の有無および概略の位置を算出するようにしたので、工事規模が少なく、かつ安価な構成で空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
また、音声情報の代りに電文テキスト情報を送信情報として送信し、ディスプレイに表示するため、記録が残せ空港周辺空域および空港内における航空機の運行の安全性向上に寄与することができる。
産業上の利用の可能性
以上のように、この発明によれば、管制官がいない比較的小規模の空港において、着陸しようとする空港周辺の航空機に対し、空港内及び空港周辺の状況を自動的に無線送信することで、航空機の飛行の安全性を向上することができる。
Claims (10)
- 空港内の目標を検出する空港内目標検出手段と、
上記空港内目標検出装置からの目標位置情報に基づいて航空機の管制に必要な空港内の場所を移動する目標を判定する目標判定手段と、
上記目標判定手段により判定される空港内の目標情報を空港周辺を飛行する航空機に無線送信する送信手段と
を備えた空港情報自動送信装置。 - 請求項１に記載の空港情報自動送信装置において、空港周辺の気象状況を観測する気象観測手段をさらに備え、上記送信手段は、空港内の目標情報に上記気象観測手段により観測される気象情報を付加して空港周辺を飛行する航空機に無線送信することを特徴とする空港情報自動送信装置。
- 請求項１に記載の空港情報自動送信装置において、空港内に設置されて空港周辺に電波を発射し目標により反射されるレーダー信号を受信することで空港周辺を監視する空港監視レーダー装置と、上記空港監視レーダー装置からの受信信号に基づいて空港周辺の目標が空港周辺の所定領域に接近したことを検出する接近目標検出手段とをさらに備え、上記空港内目標検出手段、上記目標判定手段、上記送信手段の少なくともいずれか１つは、上記接近目標検出手段からの検出信号が入力された場合のみ動作を開始することを特徴とする空港情報自動送信装置。
- 請求項１に記載の空港情報自動送信装置において、空港内に設置されて空港周辺に電波を発射し目標により反射されるレーダー信号を受信することで空港周辺を監視する空港監視レーダー装置と、上記空港監視レーダー装置からの受信信号に基づいて目標が空港周辺の所定領域に接近したことを検出する接近目標検出手段と、上記接近目標検出手段により目標が複数検出された場合に相互の位置関係を判定して上記送信手段に出力する位置判定手段とをさらに備え、上記送信手段は、上記位置判定手段からの複数の目標の相互の位置関係に基づいて飛行中の航空機に飛行中の他機の位置情報を無線送信することを特徴とする空港情報自動送信装置。
- 請求項１に記載の空港情報自動送信装置において、上記空港内目標検出手段は、空港内に電波を発射し目標に反射して受信されるレーダー信号に基づいて空港面を探知する空港面探知レーダー装置と、上記空港面探知レーダー装置からの出力信号に基づいて目標位置を検出して目標位置情報を出力する目標検出装置とでなることを特徴とする空港情報自動送信装置。
- 請求項１に記載の空港情報自動送信装置において、上記空港内目標検出手段は、空港内を監視する工業用監視カメラと、上記工業用監視カメラによる画像をパターン認識により画像処理して目標を検出する画像処理装置とでなることを特徴とする空港情報自動送信装置。
- 請求項１に記載の空港情報自動送信装置において、上記空港内目標検出手段は、空港内を監視する赤外線監視カメラと、上記赤外線監視カメラによる画像をパターン認識により画像処理して目標を検出する画像処理装置とでなることを特徴とする空港情報自動送信装置。
- 請求項１に記載の空港情報自動送信装置において、上記空港内目標検出手段は、空港内を監視する騒音監視用マイクロホンと、上記騒音監視用マイクロホンによる騒音レベルに基づいて目標を検出する音声目標検出装置とでなることを特徴とする空港情報自動送信装置。
- 請求項１に記載の空港情報自動送信装置において、上記送信手段は、送信情報を音声放送により送信する音声放送手段を備えたことを特徴とする空港情報自動送信装置。
- 請求項１に記載の空港情報自動送信装置において、上記送信手段は、送信情報をテキスト情報に電文化して送信する電文送信手段を備えたことを特徴とする空港情報自動送信装置。
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