JP6969074B2

JP6969074B2 - Ａｄｓ−ｂ通報取得装置及び方法

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Publication number: JP6969074B2
Application number: JP2016107614A
Authority: JP
Inventors: 州優板倉
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2016-05-30
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2036-05-30
Also published as: JP2017215679A

Description

本発明は、ＡＤＳ−Ｂ通報取得装置及び方法に関する。

放送型自動従属監視（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＤｅｐｅｎｄｅｎｔＳｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ−Ｂｒｏａｄｃａｓｔ：ＡＤＳ−Ｂ）は、航空機に搭載された機上装置が、当該航空機の航法装置による測位結果による位置を含む航空機情報を放送するものである。当該放送を地上装置により受信することで、当該航空機の位置を取得することが可能である。

複数の航空機からの放送を地上のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置で受信することにより、航空機相互の位置関係を把握し、航空機間の安全間隔を確保するための航空管制に活用することが想定されている。

ＡＤＳ−Ｂによる航空機からの位置通報は、当該航空機から自発的に発信されたものであり、仮に当該航空機の機上装置が故障した等の理由により、誤った位置通報が放送されても、地上装置側でそれを検知することが出来ない。このため、誤った位置通報により航空管制が行われ、結果として航空機間の安全間隔が確保できなくなる問題がある。

この課題解決に関連する技術が特許文献１及び特許文献２に開示されている。例えば特許文献１に、航空機から送信されるＡＤＳ−Ｂ信号の信頼性を検査するＡＤＳ−Ｂ検査装置が開示されている。特許文献１に開示されているＡＤＳ−Ｂ検査装置は、航空機から送信されるＡＤＳ−Ｂ信号を受信し、ＳＳＲ（ＳＳＲ：ＳｅｃｏｎｄａｒｙＳｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅＲａｄａｒ：二次監視レーダ）が受信した航空機からの応答信号を取得する。ＡＤＳ−Ｂ検査装置は、ＡＤＳ−Ｂ信号に含まれる航空機の位置と、応答信号に含まれる航空機の位置とを比較し、これらが一致しないとき、ＡＤＳ−Ｂ信号の信頼性がないとする検査結果を出力する。

また特許文献２に開示されているＡＤＳ−Ｂ地上局は、受信したＡＤＳ−Ｂ信号に基づきトラック情報を新たに作成した航空機に対して、このトラック情報の作成直後にモードＳ個別質問を行ない、その応答信号を受信解読してＤＢＣ及び位置情報を取得し、位置情報に基づき航空機までの距離を算出する。また、ＡＤＳ−Ｂ地上局は、モードＳ個別質問信号の送信タイミング及びその応答としてのモードＳ個別応答信号の受信タイミングに基づいた距離情報を取得する。ＡＤＳ−Ｂ地上局は、ＤＢＣ及び距離情報が合致するか否かを判定する。

特開２００８−１３００４７号公報特開２００８−１４６４５０号公報

しかしながら特許文献１に記載の技術では、上述のようにＡＤＳ−Ｂ信号と応答信号に含まれる航空機の位置を比較して判定するものである、比較される位置はいずれも航空機内の機器で測定されるため、高い信頼性でＡＤＳ−Ｂ信号の正誤判定を行うことが困難である。

また特許文献２に記載の技術では、ＡＤＳ−Ｂ地上局は、無指向性の空中線により、ＡＤＳ−Ｂ信号ならびにモードＳ個別質問信号及び応答信号を航空機と授受する。したがって、電波の混信等の影響が想定される。

本発明の目的は、誤った位置通報が放送されたことを地上側の装置により高い信頼性で検知できるＡＤＳ−Ｂ通報取得装置及び方法を提供することにある。

本発明の１側面によるＡＤＳ−Ｂ通報取得装置は、航空機からの位置通報を受信する受信局と、前記受信局の受信可能覆域を管理する覆域管理部と、前記受信可能覆域と前記位置通報に含まれる位置との照合を行う位置情報照合部と、を有している。

また本発明の他の側面によるＡＤＳ−Ｂ通報取得方法は、受信局の受信可能覆域を取得し、前記受信可能覆域に存在する航空機からの位置通報を受信し、前記受信可能覆域と前記位置通報に含まれる位置との照合を行う。

本発明によれば、誤った位置通報が放送されたことを地上側の装置により高い信頼性で検知できる。

図１は、第１の実施形態の構成を示すブロック図である。図２は、第１の実施形態の概略構成及び動作を説明する説明図である。図３は、第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。図４は、第１の変形例の構成を示すブロック図である。図５は、図４の動作を示すフローチャートである。図６は、図１及び図４の各部を実現する情報処理装置の構成の一例を示す図である。

図２は、本発明の第１の実施形態の概略構成及び動作を説明する説明図である。図２は、本発明の第１の実施形態のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置の受信局１１の受信可能覆域１００を上から見下ろした図であり、受信局１１は、例えば、一定の角度範囲に指向性を持つセクタアンテナを備えることにより、標準的な受信局より受信可能覆域が狭くされている。また本実施形態のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置は、受信局１１の標準的な受信局より抑制された受信可能覆域１００を管理する。例えば、ＡＤＳ−Ｂ通報取得装置は、図２に示す受信可能覆域１００の左面１０１、右面１０２、最遠面１０３、さらに図２に示していない受信可能覆域１００の上面、下面を管理する。

ＡＤＳ−Ｂ通報取得装置は、航空機３０から位置通報４０を受信すると、位置通報４０に含まれる位置１１０と、管理している受信局１１の受信可能覆域１００、すなわち図２の例では左面１０１、右面１０２、最遠面１０３、さらに受信可能覆域１００の上面、下面で囲まれる範囲内であれば、位置通報４０が正しいと判断し、図示しない航空管制装置に送信する。またＡＤＳ−Ｂ通報取得装置は、位置通報４０に含まれる位置１１０と、管理している受信局１１の受信可能覆域１００が合致しない場合、位置通報４０が誤っていると判断し誤っていると判断された位置通報４０を航空管制装置に送信しない。もしくは、位置情報４０に対して明示的に位置情報が誤っている旨の情報を付加して送信する。

このように本実施形態のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置は、位置通報４０に含まれる位置を、地上側で管理する受信可能覆域と比較することにより正誤判断する。ＡＤＳ−Ｂ通報取得装置は、モードＳ個別質問信号及び応答信号の授受を行うことがなく、したがって電波の混信の恐れも低減して、位置通報に含まれる位置を正誤判断できる。したがって本実施形態のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置は、高い信頼性で位置通報４０を正誤判断することが可能となる。また航空管制において誤った位置情報を参照することが無くなり、航空管制運用の安全性が向上する。

図１は、本発明の第１の実施形態の構成の一例を示すブロック図である。ＡＤＳ−Ｂ通報取得装置１は、図１に示すように、航空機３０からの位置通報４０を受信する受信局１１と、受信局１１の受信可能覆域１００を管理する覆域管理部１２と、受信可能覆域１００と位置通報４０に含まれる位置１１０との照合を行う位置照合部１３と、を備えている。

受信局１１は、標準的な受信局より受信可能覆域が狭くなるよう信号受信能力を抑制している。受信局１１の受信可能覆域の具体範囲としては、例えば、受信局１１を中心として１００ＮＭ（ｎａｕｔｉｃａｌｍｉｌｅ）（＝１８５．２Ｋｍ）未満の航空機３０からの位置通報４０のみ受信可能としてもよい。また、受信局１１は、一定の角度範囲に指向性を持つセクタアンテナを備えることにより、標準的な受信局より受信可能覆域が狭くしている構成としてもよい。

覆域管理部１２は、受信局１１の受信可能覆域１００を管理するため、例えば、受信可能覆域１００を囲む各面を設定する。例えば図２に示す例では、受信可能覆域を囲む左面１０１、右面１０２、上面、下面は、例えば、受信局１１に備えられたアンテナの指向性の仕様に基づいて覆域管理部１２に設定されてもよい。また最遠面１０３は、受信局１１の信号受信能力に基づいて、例えば半径１００ＮＭの球面に設定されてもよい。またユーザの操作により覆域管理部１２に受信可能覆域を囲む各面、すなわち左面１０１、右面１０２、上面、下面及び最遠面１０３が設定されてもよい。

またユーザの設定により受信局１１の信号受信能力及び受信局１１に備えられたアンテナの指向性が抑制可能に構成されている場合、覆域管理部１２は、設定された受信局１１の信号受信能力に基づいて受信局１１と最遠面１０３の距離を変更し、設定された指向性に基づいて受信可能覆域を囲む各面を変更してもよい。

また覆域管理部１２は、受信可能覆域１００を囲む各面の全部又は１部は、天候等に応じて変更されてもよい。例えば覆域管理部１２は、図示しないセンサを備え、センサが検知した天候等による電波の届きやすさの変化に応じて受信局１１と最遠面１０３の距離が変更されてもよい。

なお覆域管理部１２に設定される受信可能覆域１００は上記に限られず、任意の空間定義を可能とする。

位置照合部１３は、航空機３０から位置通報４０を受信すると、位置通報４０を解析して位置通報４０に含まれる航空機の位置１１０を取得する。また位置照合部１３は、受信局１１の受信可能覆域１００、例えば受信可能覆域１００を囲む左面１０１、右面１０２、上面、下面及び最遠面１０３を覆域管理部１２から取得する。なお受信可能覆域１００の定義は図２に示したような形状に限られず、図２に示したような形状以外に、任意の空間定義可能である。

位置照合部は、位置通報４０に含まれる位置１１０と、受信局１１の受信可能覆域１００が合致する場合、すなわち図２の例であれば位置通報４０に含まれる位置１１０が、左面１０１、右面１０２、上面、下面及び最遠面１０３で囲まれる範囲など、定義された受信可能覆域１００の範囲内であれば、位置通報４０が正しいと判断し、図示しない航空管制装置に送信する。

また受信可能覆域１００と位置通報４０に含まれる位置１１０が合致しない場合、すなわち位置通報４０に含まれる位置１１０が、図２の例であれば受信局１１の左面１０１、右面１０２、上面、下面及び最遠面１０３で囲まれる範囲など、定義された受信可能覆域１００の範囲外であれば、位置通報４０が誤っていると判断し位置通報４０を棄却する。すなわち、位置照合部１３は、誤っていると判断された位置通報４０を航空管制装置に送信しない。もしくは、位置情報４０に対して明示的に位置情報が誤っている旨の情報を付加して送信する。

このように本実施形態のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置１は、位置通報に含まれる位置と、地上側で管理する受信可能覆域との比較により正誤判断する。本実施形態のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置１は、モードＳ個別質問信号及び応答信号の授受を行うことなく、したがって電波の混信の恐れも低減して、位置通報に含まれる位置を正誤判断できる。したがって本実施形態のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置１は、高い信頼性で位置通報４０を正誤判断することが可能となる。また航空管制において誤った位置情報を参照することが無くなり、航空管制運用の安全性が向上する。

なお図１及び後述の変形例に示すＡＤＳ−Ｂ通報取得装置の各構成要素は、機能単位のブロックを示している。本実施形態のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置１の各構成要素の一部又は全部は、例えば図６に示すような情報処理装置５０とプログラムとの任意の組み合わせにより実現されてもよい。情報処理装置５０は、一例として、以下のような構成を含む。

・ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）５１
・ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）５２
・ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）５３
・ＲＡＭ５３にロードされるプログラム５４
・プログラム５４を格納する記憶装置５５
・記録媒体５６の読み書きを行うドライブ装置５７
・通信ネットワーク５９と接続する通信インタフェース５８
・データの入出力を行う入出力インタフェース６０
・各構成要素を接続するバス６１
本実施形態及び後述の変形例のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置の各構成要素は、これらの機能を実現するプログラム５４をＣＰＵ５１が取得して実行することで実現される。各装置の各構成要素の機能を実現するプログラム５４は、例えば、予め記憶装置５５やＲＯＭ５２やＲＡＭ５３に格納されており、必要に応じてＣＰＵ５１が読み出す。

なお、プログラム５４は、通信ネットワーク５９を介してＣＰＵ５１に供給されてもよいし、予め記録媒体５６に格納されており、ドライブ装置５７が当該プログラムを読み出してＣＰＵ５１に供給してもよい。

本実施形態及び後述の変形例のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置の実現方法には、様々な変形例がある。例えば、ＡＤＳ−Ｂ通報取得装置の各構成要素は、構成要素毎にそれぞれ別個の情報処理装置とプログラムとの任意の組み合わせにより実現されてもよい。また、各装置が備える複数の構成要素が、一つの情報処理装置とプログラムとの任意の組み合わせにより実現されてもよい。

また、本実施形態及び後述の変形例のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置の各構成要素の一部又は全部は、その他の汎用または専用の回路（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）、プロセッサ等やこれらの組み合わせによって実現される。これらは、単一のチップによって構成されてもよいし、バスを介して接続される複数のチップによって構成されてもよい。各装置の各構成要素の一部又は全部は、上述した回路等とプログラムとの組み合わせによって実現されてもよい。

本実施形態及び後述の変形例のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置の各構成要素の一部又は全部が複数の情報処理装置や回路等により実現される場合には、複数の情報処理装置や回路等は、集中配置されてもよいし、分散配置されてもよい。例えば、情報処理装置や回路等は、クライアントアンドサーバシステム、クラウドコンピューティングシステム等、各々が通信ネットワークを介して接続される形態として実現されてもよい。

次に本実施形態の動作について説明する。図３は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。まず受信可能覆域１００が標準的な受信局より抑制された受信局１１により航空機３０から位置通報４０が受信される（ステップＳ１）。

次に、位置照合部１３は、覆域管理部１２が管理している受信局１１の受信可能覆域１００を取得する（ステップＳ２）。位置照合部１３は、図２の例であれば、受信可能覆域１００を囲む各面、すなわち左面１０１、右面１０２、上面、下面及び最遠面１０３、など定義された受信可能覆域１００を囲む面を覆域管理部１２から取得する。

そして位置照合部１３は、受信可能覆域１００と位置通報４０に含まれる位置１１０との照合を行う（ステップＳ３）。位置照合部１３は、受信可能覆域１００と位置１１０が合致するか、判断する（ステップＳ４）。例えば位置照合部１３は、位置通報４０に含まれる位置１１０が、覆域管理部１２から取得した受信可能覆域１００を囲む各面、すなわち図２の例では左面１０１、右面１０２、上面、下面及び最遠面１０３で囲まれる範囲内か、判断する。受信可能覆域１００と位置１１０が合致する場合、位置照合部１３は、位置通報４０が正しいと判断し、図示しない航空管制装置に送信する（ステップＳ５）。また、受信可能覆域１００と位置１１０が合致しない場合、すなわち位置通報４０に含まれる位置１１０が、覆域管理部１２から取得した各面で囲まれる範囲外であれば、位置照合部１３は、位置通報が誤っていると判断し、誤った位置通報４０のデータを棄却する（ステップＳ６）。すなわち位置照合部１３は、誤っていると判断した位置通報４０のデータを航空管制装置に送信しない。もしくは、位置情報４０に対して明示的に位置情報が誤っている旨の情報を付加して送信する。

以上説明したように、本実施形態のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置１は、標準的な受信局より受信可能覆域１００が抑制された受信局１１により航空機３０から位置通報４０を受信し、位置通報４０に含まれていた位置１１０と覆域管理部１２からの受信可能覆域１００を照合して、位置通報４０の正誤を判断する。このようにして本実施形態のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置１は、モードＳ個別質問信号及び応答信号の授受を行うことなく、したがって電波の混信の恐れも低減して、位置通報に含まれる位置を正誤判断できる。したがって本実施形態のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置１は、高い信頼性で位置通報４０を正誤判断することが可能となる。また航空管制において誤った位置情報を参照することが無くなり、航空管制運用の安全性が向上する。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

例えば、ＡＤＳ−Ｂ通報取得装置は、受信可能覆域１００と位置通報４０に含まれる位置１１０が合致しない場合、位置通報４０を記録する記録部１４を備えてもよい。

図４は、第１の変形例の構成を示すブロック図である。図４に示すように、第１の変形例のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置２は、誤っていると判断された位置通報４０のデータを保存する記録部１４を備えている点で図１の構成と異なる。

図５は、図４の動作を示すフローチャートである。本変形例では、図３に示すステップＳ１からＳ４と同じ処理を行った後、図３に示すステップＳ５と同様、受信可能覆域１００と位置１１０が合致する場合、位置照合部１３は、位置通報４０が正しいと判断し、図示しない航空管制装置に送信する（ステップＳ５）。一方、受信可能覆域１００と位置１１０が合致しない場合、すなわち位置通報４０に含まれる位置１１０が、覆域管理部１２から取得した各面で囲まれる範囲外であり、位置照合部１３は、位置通報が誤っていると判断した場合、本変形例では、誤った位置通報４０のデータを記録部１４に保存する（ステップＳ１０）。なお本変形例でも、位置照合部１３は、誤っていると判断した位置通報４０のデータの取り扱いは実施例と同様である。

このような構成とすることにより、上述の第１の実施形態と同じ効果が得られるとともに、記録部１４に保存された誤った位置通報４０を事後確認することが可能となり、航空管制運用の品質向上につながる。

１、２ＡＤＳ−Ｂ通報取得装置
１１受信局
１２覆域管理部
１３位置照合部
１４記録部
３０航空機
４０位置通報
５０情報処理装置
５１ＣＰＵ
５２ＲＯＭ
５３ＲＡＭ
５４プログラム
５５記憶装置
５６記録媒体
５７ドライブ装置
５８通信インタフェース
５９通信ネットワーク
６０入出力インタフェース
６１バス
１００受信可能覆域
１０１左面
１０２右面
１０３最遠面
１１０位置

Claims

航空機からの位置通報を受信する受信局と、
前記受信局の受信可能覆域を管理する覆域管理部と、
前記受信可能覆域と前記位置通報に含まれる位置との照合を行う位置照合部と、
を有し、
前記覆域管理部は、前記受信可能覆域を囲む各面を管理し、前記受信局の信号受信能力又は指向性に基づいて前記受信可能覆域を囲む前記各面を変更する
ＡＤＳ−Ｂ通報取得装置。
前記位置照合部は、前記位置通報に含まれる位置と前記受信可能覆域とが合致するか判断し、合致しない場合、前記位置通報を棄却する、請求項１に記載のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置。
前記受信可能覆域と前記位置通報に含まれる位置とが合致しない場合、前記位置通報を記録する記録部を更に有する請求項１又は２に記載のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置。
前記位置照合部は、前記位置通報に含まれる位置が前記各面に囲まれる範囲内にあるか判断する、請求項１から３のいずれかに記載のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置。
受信局の受信可能覆域を取得し、
前記受信可能覆域に存在する航空機からの位置通報を受信し、
前記受信可能覆域と前記位置通報に含まれる位置との照合を行い、
前記受信可能覆域を囲む各面を管理し、前記受信局の信号受信能力又は指向性に基づいて前記受信可能覆域を囲む前記各面を変更する
ＡＤＳ−Ｂ通報取得方法。
受信局の受信可能覆域を取得する処理と、
前記受信可能覆域に存在する航空機からの位置通報を受信する処理と、
前記受信可能覆域と前記位置通報に含まれる位置との照合を行う処理と、
前記受信可能覆域を囲む各面を管理し、前記受信局の信号受信能力又は指向性に基づいて前記受信可能覆域を囲む前記各面を変更する処理とを、
コンピュータに実行させるプログラム。