JP6790464B2 - 位置照合装置、ａｄｓ−ｂ通報取得装置及び位置照合方法 - Google Patents

Description

本発明は、位置照合装置、ＡＤＳ−Ｂ通報取得装置及び位置照合方法に関する。

放送型自動従属監視（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ−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：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ Ｒａｄａｒ：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、判定の精度は航空機内の機器の精度に依存する。

また特許文献２に記載の技術では、ＡＤＳ−Ｂ地上局は、ＡＤＳ−Ｂ信号に含まれる位置がモードＳ個別質問信号の送信タイミングと応答信号の受信タイミングにより計算された距離と合致するか否かを判定する。したがって、距離が等しい範囲で位置が大きくずれていても、それを検知することは困難である。

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位置照合装置、ＡＤＳ−Ｂ通報取得装置及び位置照合方法を提供することにある。

本発明の１側面による位置照合装置は、航空機から受信された位置通報を取得する位置通報取得部と、マルチラテレーション測位された前記航空機の位置を取得するマルチラテレーション測位位置取得部と、前記マルチラテレーション測位された位置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通報取得装置は、航空機からの位置通報を受信する受信局と、マルチラテレーション測位された前記航空機の位置を取得するマルチラテレーション測位位置取得部と、前記マルチラテレーション測位による位置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。

また本発明のさらに他の側面による位置照合方法は、航空機からの位置通報を取得し、マルチラテレーション測位された前記航空機の位置を取得し、前記マルチラテレーション測位された位置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、第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。 図６は、第２の変形例の構成を示すブロック図である。 図７は、第３の変形例の構成を示すブロック図である。 図８は、図１、図４、図６及び図７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。ＡＤＳ−Ｂ通報の位置照合装置１は、図２に示すように、航空機３０からのＡＤＳ−Ｂによる位置通報を受信する受信局１１と、航空機のマルチラテレーション（ＭＬＡＴ：ｍｕｌｔｉｌａｔｅｒａｔｉｏｎ）測位を行うマルチラテレーション装置１２に接続されている。また位置照合装置１は、マルチラテレーション装置１２によるＭＬＡＴ測位位置１００と位置通報に含まれる位置１１０との照合を行う。マルチラテレーション装置１２は、航空機３０から送信されたＳＳＲ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ Ｒａｄａｒ：二次監視レーダ）の応答信号４１等を例えば４つの地点で受信してマルチラテレーション測位を行い、ＭＬＡＴ測位位置１００を出力する。位置照合装置１は、受信局１１が受信した位置通報４０に含まれる位置１１０と、マルチラテレーション測位によるＭＬＡＴ測位位置１００が合致する場合、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、位置照合装置１は、ＭＬＡＴ測位位置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が誤っていると判断し、図示しない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通報の位置照合装置１は、ＡＤＳ−Ｂによる位置通報４０に含まれる位置を、信頼性が高く高精度なマルチラテレーション測位による位置との比較により正誤判断を行う。マルチラテレーション測位による位置は、ＳＳＲの応答信号に含まれる航空機の位置１１０とは異なり、地上側で応答信号等を受信した時刻に基づいて測定した結果である。したがって本実施形態の位置照合装置１は、航空機上の装置の精度によらず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。
マルチラテレーション装置１２は、マルチラテレーション測位を行うのに必要な数、例えば４つの受信局１１を備えている。受信局１１は、航空機３０からの位置通報４０を受信するとともにＳＳＲの応答信号４１も受信する。受信局１１は、位置が既知であり、航空機３０から応答信号４１を受信し、その受信時刻や識別情報などを含む情報をマルチラテレーション装置１２に出力する。

マルチラテレーション装置１２は、航空機３０から送信された応答信号４１を例えば４つの受信局１１において受信し、同じ応答信号４１についての４つの受信時刻及び受信局の位置から４つの連立方程式を作成し、その連立方程式を解くことにより航空機３０のマルチラテレーション測位を行い、ＭＬＡＴ測位位置１００を出力する。なお、マルチラテレーション装置１２は、ＡＤＳ−Ｂによる、航空機３０からの位置通報４０を４つの受信局１１が受信した受信時刻及び４つの受信局の位置から４つの連立方程式を作成し、その連立方程式を解くことによりマルチラテレーション測位を行ってもよい。

位置照合装置１は、図１に示すように、受信局１１から位置通報４０を取得する位置通報取得部１４と、マルチラテレーション部１２から、マルチラテレーション測位によって得られたＭＬＡＴ測位位置１００を取得するＭＬＡＴ位置取得部１５と、位置照合部１３を備えている。

位置照合部１３は、位置通報取得部１４から位置通報４０を解析し位置通報４０に含まれる位置１１０を抽出する。位置照合部１３は、位置通報４０に含まれる位置１１０をマルチラテレーション装置１２から取得したマルチラテレーション測位によるＭＬＡＴ測位位置１００と照合する。位置通報４０に含まれる位置１１０とマルチラテレーション測位によるＭＬＡＴ測位位置１００が合致する場合、すなわち位置通報４０に含まれる位置１１０と、マルチラテレーション測位によるＭＬＡＴ測位位置１００の誤差が所定の範囲内であれば、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。なお位置照合部１３には、この判断のために使用される所定の範囲が予め設定されているとしてよい。

また、位置照合部１３は、ＭＬＡＴ測位位置１００と位置通報４０に含まれる位置１１０が合致しない場合に位置通報４０を記録する記録部１４を備えている。ＭＬＡＴ測位位置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と、ＭＬＡＴ測位位置１００の誤差が所定の範囲外の場合、位置照合部１３は、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通報の位置照合装置１は、位置通報４０に含まれる位置と、信頼性が高く高精度なマルチラテレーション測位による位置との比較により位置通報４０の正誤判断を行う。したがって位置照合装置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。また位置照合装置１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ので、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に示すＡＤＳ−Ｂ通報取得装置１及び後述の変形例の各構成要素は、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及び後述の各変形例の各構成要素の一部又は全部は、例えば図８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（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５１
・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５２
・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）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
本実施形態の位置照合装置１及び後述の変形例の各構成要素は、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。

位置照合装置１及び後述の変形例の実現方法には、様々な変形例がある。例えば、位置照合装置１及び後述の変形例の各構成要素は、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、ＡＤＳ−Ｂ通報取得装置１及び後述の各変形例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。

位置照合装置１及び後述の変形例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。まず受信局１１により航空機３０から位置通報４０が受信されると、位置通報取得部１４が、受信局１１から位置通報４０を取得する（ステップＳ１）。

次に、ＭＬＡＴ位置取得部１５は、マルチラテレーション装置１２からマルチラテレーション測位によるＭＬＡＴ測位位置１００を取得する（ステップＳ２）。

そして位置照合部１３は、マルチラテレーション測位によるＭＬＡＴ測位位置１００と位置通報４０に含まれる航空機３０の位置１１０との照合を行い（ステップＳ３）、ＭＬＡＴ測位位置１００と位置通報４０に含まれる位置１１０が合致するか、判断する（ステップＳ４）。例えば位置通報４０に含まれる位置１１０とＭＬＡＴ測位位置１００との誤差が所定の範囲内か、判断する。

ＭＬＡＴ測位位置１００と位置通報４０に含まれる位置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、ＭＬＡＴ測位位置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とＭＬＡＴ測位位置１００との誤差が所定の範囲外であれば、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通報の位置照合装置１は、ＡＤＳ−Ｂによる位置通報４０に含まれる位置を、信頼性が高く高精度な地上側でのＭＬＡＴ測位による測位位置１００と比較することにより、位置通報４０の正誤判断を行う。したがって本実施形態のＡＤＳ−Ｂ通報取得装置１は、航空機上の装置の精度によらず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。また位置照合装置１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ので、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。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、位置照合装置は、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１６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の変形例の位置照合装置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１６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、ＭＬＡＴ測位位置１００と位置通報４０に含まれる位置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、ＭＬＡＴ測位位置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とＭＬＡＴ測位位置１００との誤差が所定の範囲外であり、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１６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図３の例と同様である。

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１６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る。

更に他の変形例として、図１の複数の装置を１つの装置に備えた構成としてもよい。例えば受信局と位置照合装置を１つの装置に備え、ＡＤＳ−Ｂ通報取得装置とした構成としてもよい。図６は、第２の変形例の構成を示すブロック図である。ＡＤＳ−Ｂ通報取得装置３は、図６に示すように、受信局１１と、マルチラテレーション装置１２からマルチラテレーション測位されたＭＬＡＴ位置１００を取得するＭＬＡＴ位置取得部１５を備え、位置照合部１３が、受信局１１が受信した位置通報４０に含まれる位置１１０とＭＬＡＴ位置１００とを照合する。これらが合致する場合、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。これらが合致しない場合、すなわち位置通報４０に含まれる位置１１０とＭＬＡＴ測位位置１００との誤差が所定の範囲外の場合、位置通報４０のデータを記録部１６に保存する。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図１の例と同様である。

このような構成でも、上述の第１の実施形態、第１の変形例の効果と同様に、高い信頼性で位置通報４０を正誤判断でき、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という効果が得られる。また誤った位置通報４０のデータを記録部１６に保存することにより、誤った位置通報４０を事後確認することが可能となる。

さらに、受信局と、マルチラテレーション装置と、位置照合装置を１つの装置に備えたＡＤＳ−Ｂ通報取得装置として構成してもよい。図７は、図１の第３の変形例の構成を示すブロック図である。ＡＤＳ−Ｂ通報取得装置４は、図７に示すように、受信局１１と、マルチラテレーション装置１２と、を備え、位置照合部１３が、受信局１１からＡＤＳ−Ｂによる位置通報４０を取得し、マルチラテレーション装置１２からマルチラテレーション測位されたＭＬＡＴ測位位置１００を取得し、位置通報４０に含まれる位置１１０をＭＬＡＴ測位位置１００と照合する。マルチラテレーション装置１２から取得したＭＬＡＴ測位位置１００と、位置通報４０に含まれる位置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。またこれらが合致しない場合、すなわち位置通報４０に含まれる位置１１０とＭＬＡＴ測位位置１００との誤差が所定の範囲外での場合、位置通報４０のデータを記録部１６に保存する。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図１の例と同様である。

このような構成でも、上述の第１の実施形態、第１及び第２の変形例の効果と同様に、高い信頼性で位置通報４０を正誤判断でき、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という効果が得られる。また誤った位置通報４０のデータを記録部１４に保存することにより、誤った位置通報４０を事後確認することが可能となる。

１、２ 位置照合装置
３、４ ＡＤＳ−Ｂ通報取得装置
１１ 受信局
１２ マルチラテレーション装置
１３ 位置照合部
１４ 位置通報取得部
１５ ＭＬＡＴ位置取得部
１６ 記録部
３０ 航空機
４０ 位置通報
４１ 応答信号
５０ 情報処理装置
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＯＭ
５３ ＲＡＭ
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 ＭＬＡＴ測位位置
１１０ 位置

Claims (7)

1. 航空機から受信された位置通報を取得する位置通報取得部と、
   マルチラテレーション測位された前記航空機の位置を取得するマルチラテレーション測位位置取得部と、
   前記マルチラテレーション測位された位置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、
   を有する位置照合装置を備え、
   前記位置情報照合部は、前記マルチラテレーション測位された位置と前記位置通報に含まれる位置とが合致するか判断し、合致しない場合、前記位置通報を航空管制装置に送信しない位置照合装置。
2. 前記マルチラテレーション測位された位置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に記載の位置照合装置。
3. 前記位置情報照合部は、前記マルチラテレーション測位された位置と前記位置通報に含まれる位置との誤差が所定の範囲内にあるか判断することにより前記照合を行う、請求項１または２に記載の位置照合装置。
4. 航空機からの位置通報を受信する受信局と、
   マルチラテレーション測位された前記航空機の位置を取得するマルチラテレーション測位位置取得部と、
   前記マルチラテレーション測位による位置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、
   前記位置情報照合部は、前記マルチラテレーション測位された位置と前記位置通報に含まれる位置とが合致するか判断し、合致しない場合、前記位置通報を航空管制装置に送信しないＡＤＳ−Ｂ通報取得装置。
5. 航空機からの位置通報を受信する受信局と、
   前記航空機のマルチラテレーション測位を行うマルチラテレーション部と、
   前記マルチラテレーション測位された前記航空機の位置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、
   前記位置情報照合部は、前記マルチラテレーション測位された位置と前記位置通報に含まれる位置とが合致するか判断し、合致しない場合、前記位置通報を航空管制装置に送信しないＡＤＳ−Ｂ通報取得装置。
6. 航空機からの位置通報を取得し、
   マルチラテレーション測位された前記航空機の位置を取得し、
   前記マルチラテレーション測位された位置と前記位置通報に含まれる位置との照合を行い、
   前記マルチラテレーション測位された位置と前記位置通報に含まれる位置とが合致するか判断し、合致しない場合、前記位置通報を航空管制装置に送信しない位置照合方法。
7. 航空機からの位置通報を取得する処理と、
   マルチラテレーション測位された前記航空機の位置を取得する処理と、
   前記マルチラテレーション測位された位置と前記位置通報に含まれる位置との照合を行う処理と、
   前記マルチラテレーション測位された位置と前記位置通報に含まれる位置とが合致するか判断し、合致しない場合、前記位置通報を航空管制装置に送信しない処理を
   コンピュータに実行させるプログラム。

Images