要覧（PDF） - ENRI

ご 挨 拶Welcome to the Electronic Navigation Research Institute私 は、 平 成 25 年 4 月 独 立 行 政 法 人 電 子 航 法 研 究 所 の 第 3 代 目 理 事 長 に 就 任 いたしました 山 本 憲 夫 でございます。どうぞよろしくお 願 いいたします。理 事 長山 本 憲 夫President Kazuo Yamamoto電 子 航 法 研 究 所 は、 航 空 交 通 管 理 とそれを 支 える 通 信 、 航 法 及 び 監 視 技 術 などからなる 航 空 交 通 システムに 関 する 我 が 国 唯 一 の 研 究 機 関 として、 航 空 交 通 のさらなる 増 大 、 安 全 性 の 向 上 及 び 地 球 環 境 の 保 全 などを 可 能 にする 技 術 の 実 現 をめざして研 究 開 発 に 取 り 組 んでいます。 特 に、 現 在 当 研 究 所 は 我 が 国 の 航 空 交 通 システムの円 滑 な 発 展 を 目 指 して 国 土 交 通 省 が 提 唱 している「 将 来 の 航 空 交 通 システムに 関 する 長 期 ビジョン」(CARATS)に 含 まれる 課 題 を 重 点 的 に 実 施 しており、それによりこの 長 期 ビジョンの 実 現 を 全 面 的 に 支 援 しています。当 研 究 所 は、 欧 米 の 同 様 の 研 究 機 関 と 比 べると 小 規 模 な 組 織 です。そのような 組 織 が 幅 広 い 研 究 の 要 望 に 応 えるためには、 自 らの 絶 え 間 ない 努 力 と 共 に 国 内 外 の 研 究 機 関 、 大 学 などとの 連 携 が 極 めて 重 要 と 考 えます。そこで当 研 究 所 では、 自 らの 研 究 能 力 を 高 めることに 努 めると 共 に、 限 られた 研 究 員 数 では 対 応 が 難 しい 多 様 な 研 究 依 頼に 対 しては、それらを 得 意 とする 国 内 外 の 機 関 と 連 携 することで 応 えることを 考 えています。こうして、ご 満 足 をいただける 成 果 をタイムリーに 国 民 の 皆 様 に 提 供 して 参 りますので、 引 き 続 き 関 係 する 皆 様 のご 指 導 とご 支 援 を 賜 りますようお 願 い 申 し 上 げます 。平 成 23 年 3 月 の 東 日 本 大 震 災 とそれに 続 く 津 波 により、 当 研 究 所 の 重 要 な 実 験 施 設 である 岩 沼 分 室 は 大 被 害 を受 け、 実 験 用 航 空 機 も 全 損 状 態 となりました。しかしながら、 幸 いにも 政 府 の 財 政 支 援 を 受 け、 職 員 一 同 復 旧 に 努めた 結 果 、 分 室 の 機 能 は23 年 度 末 までにほぼ 復 旧 、 実 験 用 航 空 機 も 更 新 が 実 現 して、25 年 度 初 めには 飛 行 実 験を 再 開 できる 見 通 しとなりました。この 過 程 で 皆 様 から 寄 せられましたご 支 援 に 心 より 御 礼 申 し 上 げます。My name is Kazuo YAMAMOTO. I was appointed president of Electronic Navigation research Institute (ENRI) in 2013.ENRI is the only institute in Japan conducting research relating to air traffic systems consisting of Air Traffic Management,Communication, Navigation and Surveillance technologies and is now involved in research and development to realize airtraffic increase, traffic safety enhancement and global environmental preservation. In particular, ENRI is now placing emphasison the topics included in the long-term vision for future air traffic systems, "Collaborative Actions for Renovation of Air TrafficSystems (CARATS)" proposed by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, for smooth advancement of theair traffic systems in Japan, so that ENRI can fully support the realization of the vision.Compared to similar institutes in the U.S. and Europe, ENRI is a small organization. We believe that our own continuousefforts and collaboration with national or international research institutes and/or universities will be crucially important forus to respond to wide variety of research requirements. Thus, ENRI will not only enhance its research capabilities but seekdomestic and foreign partners to respond to wide variety of research topics when ENRI itself cannot provide appropriatesolutions because of the lack of staff. As we have a will to provide people with satisfactory accomplishments timely, we wouldbe grateful if you could understand our situation and advise us for supporting our activities.Iwanuma branch, which is our important experimental facility was submerged and our experimental aircraft was totallydamaged by the Tsunami on March 11 2011. However, thanks to governmental financial support and by our efforts, almost fullfunction of the branch has resumed by the end of fiscal 2011. In addition, we succeeded in replacing our experimental aircraftand will start flight experiments by the new aircraft at the beginning of fiscal 2013. We therefore would like to express oursincere gratitude to you for your encouragement and support.1

沿革History昭 和 36 年 4 月 運 輸 技 術 研 究 所 航 空 部 に 電 子 航 法 研 究 室 設 置 。 April 1961 The Electronic Navigation Section was organized in theTransport Technology Research Institute.昭 和 38 年 4 月運 輸 技 術 研 究 所 改 組 、 船 舶 技 術 研 究 所 電 子 航 法部 となる。April 1963The Transport Technology Research Institute was reorganizedand the Electronic Navigation Section wasexpanded to become the Electronic Navigation Division ofthe Ship Research Institute.昭 和 42 年 7 月 10 日 電 子 航 法 研 究 所 設 立 。 総 務 課 、 企 画 調 査 室 、 電子 航 法 部 、 衛 星 航 法 部 を 設 置 。10 July 1967 The Electronic Navigation Research Institute (ENRI) wasestablished, consisting of the General Affairs Division, thePlanning and Program Office, the Electronic NavigationDivision, and the Satellite Navigation Division.昭 和 45 年 4 月電 子 航 法 部 を 廃 止 、 電 子 航 法 開 発 部 と 電 子 航 法 評価 部 を 設 置 。April 1970The Electronic Navigation Division was divided into theDevelopment Division and the Evaluation Division.昭 和 47 年 5 月 企 画 調 査 室 を 廃 止 、 研 究 企 画 官 を 設 置 。 May 1972 The Planning and Program Office was abolished andDeputy Director-General was established.昭 和 51 年 5 月 空 港 整 備 特 別 会 計 を 導 入 。 May 1976 A Special Account for Airport Development becameapplicable to ENRI.昭 和 51 年 10 月 岩 沼 市 に 岩 沼 分 室 を 設 置 。 October 1976 The Iwanuma Branch was organized in Iwanuma City.昭 和 53 年 10 月 航 空 施 設 部 を 設 置 。 October 1978 The Aeronautical Facilities Division was organized.平 成 13 年 1 月中 央 省 庁 等 改 革 により、 国 土 交 通 省 電 子 航 法 研 究所 となる。January 2001ENRI, Ministry of Transport was renamed ENRI,Ministry of Land, Infrastructure and Transport as centralgovernment ministries were reorganized.平 成 13 年 4 月独 立 行 政 法 人 電 子 航 法 研 究 所 設 立 。 総 務 課 に 企画 室 を 設 置 。April 2001The Electronic Navigation Research Institute, IndependentAdministrative Institution was established. The PlanningOffice was established in the General Affairs Division.平 成 14 年 4 月航 空 施 設 部 、 電 子 航 法 評 価 部 、 衛 星 航 法 部 を 航空 システム 部 、 管 制 システム 部 、 衛 星 技 術 部 に 名称 変 更 。 研 究 室 を 廃 止 し、 研 究 グループを 編 成 。April 2002The Aernautical Facilities Division, the Evaluation Division,and the Satellite Navigation Division were renamed as theAeronautical Systems Division, the Traffic ManagementSystems Division, and the Satellite Technology Division,respectively.Research groups were reorganized fromresearch sections (laboratories).平 成 16 年 3 月高 精 度 測 位 補 正 技 術 開 発 研 究 プロジェクトチーム 及び 先 進 型 地 上 走 行 誘 導 管 制 システム 開 発 プロジェクトチームを 設 置 。March 2004Project Teams for the High-Accuracy Satellite PositioningSystem and Advanced-Surface Movement Guidance andControl System were organized.平 成 17 年 3 月 関 東 空 域 再 編 関 連 研 究 プロジェクトチームを 設 置 。 March 2005 A Project Team for Kanto Airspace Redesign wasorganized.平 成 18 年 4 月研 究 企 画 統 括 を 設 置 。 企 画 室 を 廃 止 し、 企 画 課 を April 2006設 置 。4 研 究 部 制 を 廃 止 し、3 領 域 制 ( 航 空 交 通 管理 領 域 、 通 信 ・ 航 法 ・ 監 視 領 域 、 機 上 等 技 術 領 域 )を 導 入 。Director of Research Planning and Management wasestablished. The Planning Office was abolished and thePlanning Division was established. Four Research Divisionswere reorganized to three Research Departments: ATM,CNS and Airborne Systems.平 成 19 年 1 月関 東 空 域 再 編 関 連 研 究 プロジェクトチームを…廃 止 。January 2007Project Team for Kanto Airspace Redesign was abolished.平 成 19 年 4 月航 空 機 安 全 運 航 支 援 技 術 研 究 プロジェクトチームを設 置 。April 2007Project Team for Research on Flight Safety AssistanceTechnology was organized.平 成 21 年 6 月先 進 型 地 上 走 行 誘 導 管 制 システム 開 発 プロジェクトチームを 廃 止 。June 2009Project Team for Advanced-Surface Movement Guidanceand Control System was abolished.平 成 23 年 3 月高 精 度 測 位 補 正 技 術 開 発 研 究 プロジェクトチームを廃 止 。航 空 機 安 全 運 航 支 援 技 術 研 究 プロジェクトチームを廃 止 。March 2011Project Team for the High-Accuracy Satellite PositioningSystem was abolished.Project Team for Research on Flight Safety AssistanceTechnology was abolished.2平 成 24 年 4 月 通 信 ・ 航 法 ・ 監 視 領 域 、 機 上 等 技 術 領 域 を 廃 止 し、航 法 システム 領 域 、 監 視 通 信 領 域 を 設 置 。April 2012The Communication, Navigation and SurveillanceDepartment and the Airborne System TechnologyDepartment were reorganized into the Navigation SystemsDepartment and the Surveillance and the CommunicationsDepartment.

組 織 と 役 職 員 数Organization and Number of PersonnelDirector of Research Planning and ManagementPresidentExecutive DirectorGeneral Affairs DivisionPlanning DivisionAuditorAir Traffic Management DepartmentStudies on trajectory based operations, development of ATC supporting system and safetyassessment of airspace.Iwanuma BranchNavigation Systems DepartmentThe Navigation Systems Department researches mainly aviation traffic control andnavigationsupport using satellite navigation systems.Surveilance and Communucations DepartmentThe Surveillance and the Communications Department researches aircraft surveillance,communication technologies, and studies not under the jurisdiction of other departments.BudgetFY2013UnitMillions of YenFacilities maintenanceexpense subsidyCommissionedResearch IncomeTotal AccountOperational SubsidiesSalaries and OtherPersonnel ExpendituresAdministrativeExpendituresTotal AccountCommissionedResearch ExpendituresFacilities maintenanceexpenseResearchExpenditures3

第 3 期 中 期 計 画 ( 平 成 23~27 年 度 )の 概 要Summary of Third-Mid-term Plan(2011-2015) Strategic Implementation of Research and Development- Seek for social and government needs- Strategically select and implement highly necessary and importantresearch and development (R&D) themes- Open to public the review results by outside experts so as to assure thetransparency of research and development activities4

電 子 航 法 研 究 所 の 研 究 長 期 ビジョンENRI's R&D Long-term Vision航 空 交 通 の 安 全 と 地 球 環 境 の 保 全 を 行 いつつ 今 後 の 交 通 量 増 大 に 応 えるためには、 新 たな 世 界 的 ATM( 航 空 交 通管 理 ) 運 用 概 念 が 必 要 、と 言 われています。この 運 用 概 念 実 現 のため、 電 子 航 法 研 究 所 では 平 成 20 年 7 月 研 究 長 期ビジョンを 作 成 し、それに 基 づいた 新 規 研 究 の 立 案 、 必 要 な 研 究 ・ 開 発 の 実 施 、 成 果 の 世 界 への 発 信 を 進 めてきました。この 研 究 長 期 ビジョンは 社 会 状 況 の 変 化 や 新 たに 開 発 ・ 導 入 された 技 術 等 に 対 応 して 見 直 す 必 要 があります。そこで、電 子 航 法 研 究 所 ではまず 我 が 国 が 直 面 する 課 題 を 抽 出 し、それをもとに 重 点 化 するべき 研 究 課 題 を 決 定 して 研 究 課 題 間の 関 連 やその 短 期 、 中 期 及 び 長 期 的 目 標 を 明 白 にすると 共 に、CARATS*など 他 の 航 空 関 係 長 期 ビジョンとの 調 和 も考 慮 しつつこの 見 直 しをすすめ、 平 成 23 年 3 月 に 新 しい 研 究 長 期 ビジョンを 発 表 しました。この 新 しい 研 究 長 期 ビジョンでは、 今 後 十 数 年 間 に 実 施 するべき 研 究 を「 飛 行 中 の 運 航 高 度 化 」、「 空 港 付 近 での 運航 高 度 化 」 及 び「 空 地 を 結 ぶ 技 術 、 安 全 性 向 上 技 術 」の 三 分 野 に 大 別 し、ロードマップの 形 で 示 しています。 電 子 航法 研 究 所 は 今 後 このビジョンに 基 づき 長 期 的 な 視 点 に 立 って 研 究 、 開 発 に 取 り 組 んでまいります。また、 今 後 「 世 界 に通 じる 中 核 的 研 究 機 関 」をめざす 所 存 ですので、そのために 必 要 となる 研 究 員 の「 研 究 力 」 向 上 が 図 れるよう、この 長 期ビジョンでは 研 究 の 継 続 性 についても 重 視 しています。A new global ATM operational concept is essential for air traffic safety, environmental preservation and for future trafficincrease. To contribute to realizing this concept, ENRI established the long term research vision in July 2008 and have beenconducting research, development and announcement of the results to the world. This research vision is to be occasionallyrevised when social environment relating to ATM changes or new ATM systems have been developed and introduced. Then, wechose the problems we are now facing, decided important research topics from them, made the relationships among those topicsclear, defined short, mid and long term research objectives and tried to harmonize our research with other projects concerningATM as CARATS* in the process of this revision. ENRI made public the new long term research vision in March 2011.The new research vision exhibits our research topics for a coming dozen years as a road map in which the topics are classifiedinto three categories as “advanced operation in the air”, “advanced operation on or close to the airport” and “technologies linkingground and air and for safety enhancement”. Now, ENRI will conduct researches with a long term viewpoint as this vision. AsENRI has a determined to become a center of excellence in ATM research in the world, continuity of research is also emphasizedin the vision so that each ENRI researcher can extend and enhance his/her research potential.advanced in-flight operationadvanced flightoperation airportsCARATS*: Collaborative Actions for Renovation of Air Traffic Systems: 国 土 交 通 省 航 空 局 で 進 めている 将 来 の 航 空 交 通 システムのあり 方 に 関 する 検 討 会 でまとめられた 長 期 ビジョン5

電 子 航 法 研 究 所 における 重 点 研 究 開 発 分 野 についてMajor Research Areas of ENRI平 成 23 年 度 より 開 始 されている 第 3 期 中 期 目 標 期 間 (5 年 計 画 )においては、 社 会 ニーズである 航 空 交 通 量 の 増 大や 航 空 交 通 の 安 全 性 に 寄 与 する 研 究 を 重 点 的 に 実 施 すると 共 に、これらの 研 究 成 果 が 航 空 行 政 等 でも 有 益 に 活 用 されるよう 取 り 組 むこととしています 。これらの 目 標 より、 当 研 究 所 では、 航 空 交 通 容 量 拡 大 や 運 航 の 効 率 性 向 上 及 び 消 費 燃 料 節 減 を 目 的 とした「1 飛 行中 の 運 航 高 度 化 に 関 する 研 究 開 発 」、 東 京 国 際 空 港 等 の 混 雑 空 港 における 処 理 容 量 拡 大 を 目 指 す「2 空 港 付 近 の 運航 高 度 化 に 関 する 研 究 開 発 」、 安 全 で 効 率 的 な 運 航 を 目 的 とする「3 空 地 を 結 ぶ 技 術 及 び 安 全 に 関 する 研 究 開 発 」の3つを 重 点 研 究 開 発 分 野 として 設 定 しました。In the implementation period of ENRI’s third five-year mid-term plan, which started in fiscal 2011, ENRI is focusing onresearches contributing to air traffic expansion and air traffic safety as social needs while making efforts so that the results ofthese researches will be utilized for the aviation administration.Accordingly, ENRI set the following researches as three intensive R&D themes: (1) Research and development of advancedin-flight operation for the purpose of a capacity expansion of air traffic, improvement in operational efficiency, and reduction infuel consumption. (2) Research and development of advanced flights near airports in the aim of an expansion of the processingcapacities of congested airports, such as Tokyo International Airport. (3) Research and development of technology and safetyconnecting the sky and ground for the purpose of safe and efficient flight operations.6

飛 行 中 の 運 航 高 度 化 に 関 する 研 究 開 発 ( 航 空 路 の 容 量 拡 大 )Research and development of advanced in-flight operation混 雑 する 空 域 での 航 空 交 通 容 量 拡 大 と 運 航 の 効 率 性 向 上 及 び 消 費 燃 料 節 減 による 環 境 保 全 への 貢 献 などを 目 指 し、航 空 機 の 位 置 と 時 刻 を 精 密 に 予 測 ・ 管 理 し 航 空 管 制 への 活 用 を 目 的 とする 研 究 、 新 たな 管 制 運 用 方 式 の 導 入 効 果 推定 手 法 の 確 立 、 洋 上 空 域 から 空 港 への 到 着 までの 経 路 の 最 適 化 の 実 現 を 図 る 研 究 等 を 進 めています。Aiming for the expansion of air traffic capacity, improvement of operation efficiency, and contribution to environmentalpreservation through reduction of fuel consumption, ENRI is advancing its research including a study on ATM utilizing preciseprediction of aircraft position and time, a study to establish methods to evaluate effects of new air traffic control procedures, anda study to achieve optimized routes of aircraft arriving at airports from oceanic airspace.飛 行 中 の 運 航 高 度 化 に 関 する 研 究 開 発 ( 航 空 路 の 容 量 拡 大 )/ Research and development of advanced in-flight operationATMパフォーマンスの 研 究Study on ATM Performance空 交 通 の 安 全 や 効 率 性 の 向 上 を 目 的 として、 航 空 交航 通 管 理 (ATM)においては 新 技 術 の 導 入 などが 進 められています。これらの 新 技 術 の 導 入 などを 効 果 的 に 進 めるためには、 運 航 実 績 データなどを 用 いたATMの 性 能 (パフォーマンス)の 定 量 的 な 評 価 が 不 可 欠 となります。 評 価 結 果 の検 討 により、 現 在 の 運 航 における 問 題 点 の 把 握 あるいは 新技 術 の 導 入 などの 効 果 の 検 証 が 可 能 となります。しかしながら、 我 が 国 ではATMのパフォーマンスを 定 量 的 に 把 握 する手 法 が 確 立 しておらず、 定 量 的 な 指 標 の 確 立 が 必 要 とされます。また、 近 年 はATMを 対 象 とした 高 速 シミュレーション 手 法が 発 達 しています。 高 速 シミュレーション 手 法 の 導 入 により、直 接 的 な 計 測 が 困 難 なパフォーマンス 指 標 の 推 定 などが 可能 となります。当 研 究 所 では、ATMパフォーマンスの 指 標 、および 指 標値 の 算 出 手 法 を 検 討 しています。また、この 算 出 手 法 を 実運 用 データに 適 用 することで、 日 本 のATMパフォーマンスの試 行 評 価 を 行 っています。 同 時 に 高 速 シミュレーションなどによるATMパフォーマンスの 推 定 手 法 を 研 究 しています。New technologies to ensure efficient and safe airtransportation while accommodating the growth indemand, are being introduced into the ATM.To evaluate the effect of such technologies, it is indispensableto measure ATM performance using actual data, which will helpidentify areas requiring improvement.However, quantitative evaluation methodology for ATM is yetto be sufficiently established in Japan.At the same time,introduction of fast time simulation shouldrealize effective estimation for ATM performance indices that cannot be measured directly from actual data.ENRI has been developing a scheme for data analyses as wellas evaluating the current status of the Japanese ATM system. Inaddition,ENRI is studying fast-time simulation methodology forthe purpose of ATM performance estimation.7

飛 行 中 の 運 航 高 度 化 に 関 する 研 究 開 発 ( 航 空 路 の 容 量 拡 大 )/ Research…and…development…of…advanced…in-fl…ight…operation到 着 経 路 を 含 めた 洋 上 経 路 の 最 適 化 の 研 究Optimization of Oceanic Tracks including Arrival Route用 者 設 定 経 路 (UPR)の 飛 行 は 適 用 対 象 経 路 が 拡 大利 し 設 定 条 件 も 緩 和 が 進 んできましたが、 動 的 経 路 変更 方 式 の 導 入 (DARP)により 洋 上 経 路 はますます 複 雑 化 してきています。また、 巡 航 から 最 終 進 入 まで 途 中 で 水 平 飛行 をせずに 連 続 的 な 降 下 で 到 着 できるCDOが 一 部 の 空 港 で試 行 されています。このような 状 況 をふまえ、 最 短 所 要 時 間 や 最 小 燃 料 消 費といった 観 点 から、 洋 上 経 路 ~ 到 着 経 路 における 効 率 的 な飛 行 の 実 現 に 向 けた 研 究 を 行 っています。 本 研 究 では、 洋上 空 域 での 巡 航 から 最 終 進 入 まで 途 中 で 水 平 飛 行 をせずに連 続 的 な 降 下 で 到 着 できるCDOの 実 現 を 目 指 します。そのためには、 国 内 交 通 流 との 調 和 、 複 数 到 着 機 のCDOといった2つの 運 用 上 の 課 題 に 取 り 組 む 必 要 があります。国 内 交 通 流 と 効 率 よく 調 和 するためには 正 確 な 通 過 時 間予 測 及 び 通 過 高 度 が 重 要 であり、 洋 上 トラジェクトリの 予 測精 度 の 向 上 を 目 指 します。また、 複 数 の 到 着 機 が 連 続 してCDOで 着 陸 するには 不 確 定 要 素 の 多 いCDOの 到 着 機 同士 の 間 隔 設 定 の 確 保 が 不 可 欠 であり、ASAS 監 視 情 報 を機 上 で 利 用 するFIMによる 間 隔 設 定 や 予 測 誤 差 の 吸 収 を 検討 します。We are studying to realize efficient oceanic route andarrival route satisfying minimum time track or minimumfuel track. However, implementation of Dynamic AirborneReroute Procedure has made oceanic route more complex. AndContinuous Descent Operations that allows continuous descentand approach without intermediate level flight, have beententatively introduced in some airports.The purpose of this study is to realize smooth and efficientflight in all flight phases from oceanic to approach with a view tominimizing flight time and fuel consumption.To attain the purpose, we are now conducting researchto connect oceanic flight to CDO smoothly by harmonizingdomestic and oceanic flights and by realization of multiple andsuccessive CDOs.Since accurate estimation of arrival time and altitude isimportant, for the harmonization we will consider arrival timeprediction errors for oceanic trajectories. The other is keepingseparation with uncertain CDO trajectories due to the series ofsome CDO arrivals. Flight-deck Interval Management (FIM) basedCDO which is one of the applications of Airborne SurveillanceApplications System (ASAS) and absorption of prediction errorare also considered.UPRDARPDepartureUPR:User Preferred Route: 利 用 者 設 定 経 路 ( 航 空 路や 公 示 経 路 ではなく、 運 航 者 が 飛 行 したい 経 路 .燃 料 最 小 や 時 間 最 短 などの 条 件 も 運 航 者 による)DARP: Dynamic Airborne Reroute Procedure: 動 的 経 路 変更 方 式 ( 出 発 後 により 最 適 な 経 路 に 変 更 する 方 式 )FIMCDO: Continuous Descent Operation: 連 続 降 下 方 式TA: Tailored Arrival:テイラード アライバ ル( C D O の 一 種 )CDO / TAASAS: Airborne Surveillance Applications System: 機 上 監視 応 用 システム84000ft 210knot /7000ft 250knot /12000ftFIM:Flight-deck Interval Management: 機 上 ベース 間 隔管 理

飛 行 中 の 運 航 高 度 化 に 関 する 研 究 開 発 ( 航 空 路 の 容 量 拡 大 )/ Research…and…development…of…advanced…in-fl…ight…operation「Full 4D」の 運 用 方 式 に 関 する 研 究Research on “Full 4D” Trajectory-Based Operations空 交 通 管 理 (ATM:…Air…Traffic…Management)シ航 ステムは、 将 来 的 な 航 空 需 要 の 増 加 に 対 応 するため、 安 全 性 を 維 持 しながら 容 量 と 効 率 を 高 める 必 要 があります。これらに 対 応 するため、 国 際 民 間 航 空 機 関 (ICAO)は将 来 のグローバルATMシステム 計 画 を 作 成 しました。これは4 次 元 軌 道 ベース 運 用 (4D…TBO:…Trajectory-Based…Operations)に 基 づき、ATMシステムを 段 階 的 に 改 善 するもので、 最 終 的 に、 航 空 機 は「Full…4D…TBO」の 概 念 で運 用 されることを 想 定 しています。「Full…4D…TBO」において、 各 航 空 機 は 他 の 航 空 機 との干 渉 がない(コンフリクトフリー)4 次 元 経 路 を 高 精 度 に 飛 行します。ICAOの 計 画 では、Full…4D…TBOの 運 用 は2030年 頃 から 運 用 が 開 始 することを 目 指 しています。しかしながら、新 しい 航 空 システム 開 発 には 時 間 がかかるため、Full…4D…TBOの 概 念 及 び 課 題 の 明 確 化 には 今 から 着 手 する 必 要 があります。 研 究 課 題 は、コンフリクト 解 決 の 最 適 化 、 航 空 交通 流 の 管 理 方 式 、 不 確 定 性 への 対 応 及 び 効 率 と 安 全 のバランスが 含 まれます。この 研 究 では、Full…4D…TBO 概 念 の 明 確 化 と 課 題 の 洗い 出 しを 目 指 してファストタイムシミュレーション 環 境 を 構 築 し、課 題 解 決 方 法 を 提 案 します。また、 複 数 の4 次 元 経 路 の 間の 干 渉 を 最 適 に 解 決 できるアルゴリズムを 開 発 して 評 価 することを 目 指 します。To cope with the ever increasing demand for airtransportation, the capacity of the air traffic management(ATM) system must be increased while maintaining safety andboosting efficiency. To achieve this, the International CivilAviation Organisation (ICAO) has created a plan for future ATMin which a key element will be four-dimensional (4D) trajectorybasedoperations (TBO). The ultimate development of 4D TBOis the so-called “Full 4D” concept, where aircraft will fly preciselyalong conflict-free trajectories defined in time and space. Full 4DTBO is expected to become available around 2030, but becauseof the time required for new aviation systems to be developed,research is now necessary to make the concept more concreteand to identify areas that require further study. Research issuesinclude the optimal resolution of conflicts, methods of structuringtraffic flows, dealing with uncertainty, and the tradeoff betweenefficiency and safety (robustness).In this research, Full 4D TBO operational environment will beimplemented in fast-time simulation to clarify operating rules andidentify issues, and an algorithm will be developed and evaluatedfor optimally resolving conflicts between multiple aircraft 4Dtrajectories.「Full…4D」 軌 道 ベース 運 用Full 4D Trajectory-Based Operations航 空 機 は、 運 用 者 の 要 望 した 経 路 に 基 づいた他 航 空 機 と 干 渉 がない(コンフリクトフリー)4 次元 経 路 を 精 密 に 飛 行 する。Aircraft fly precisely along conflict-free 4Dtrajectories based on user-preferred trajectories.9

飛 行 中 の 運 航 高 度 化 に 関 する 研 究 開 発 ( 航 空 路 の 容 量 拡 大 )/ Research…and…development…of…advanced…in-fl…ight…operation航 空 路 監 視 技 術 高 度 化 の 研 究Study on Advanced En-route Surveillance technology後 の 航 空 交 通 管 理 の 運 用 概 念 として 軌 道 ベース 運 用今 (TBO)が 位 置 づけられており、TBO 実 現 のためシームレスかつ 高 性 能 な 航 空 機 監 視 が 要 求 されています。 高 性能 な 航 空 機 監 視 のため、 従 来 型 の 二 次 監 視 レーダー(SSR)から、 高 性 能 な 広 域 マルチラテレーション(WAM)への 移行 が 進 められており、 更 には 衛 星 航 法 システム(GNSS)をベースとした 高 機 能 な 放 送 型 自 動 位 置 情 報 伝 送 ・ 監 視 機 能(ADS-B)の 導 入 も 計 画 されています。しかしながら、これらの 監 視 技 術 (WAM/ADS-B)を 航 空 路 に 適 用 する 場 合 、十 分 な 洋 上 覆 域 を 確 保 するには 高 機 能 空 中 線 の 開 発 が 必要 等 の 課 題 が 存 在 します。 一 方 、TBOにおいては 機 上 ・ 地上 間 での 軌 道 情 報 の 共 有 を 可 能 とするデータリンクが 必 要 不可 欠 であり、WAM/ADS-BによるオンディマンドなSSRモードSデータリンクの 実 現 も 期 待 されています。当 研 究 所 では、WAM/ADS-Bの 洋 上 覆 域 を 拡 張 するとともに、 信 号 環 境 に 配 慮 したモードSデータリンクを 実 現 する技 術 の 開 発 を 進 めています。Implementation of TBO, a future operational concept ofair traffic management, demands aeronautical surveillancewith seamless and high performance. Thus, the aeronauticalsurveillance system has been upgraded from the conventionalSSR to the high performance WAM. Furthermore, it has beenplanned to introduce the advanced ADS-B based on the GNSS.However, if these surveillance technologies (WAM/ADS-B)are applied en-route, to ensure sufficient coverage in oceanicairspace, there are challenges that need to be addressed like thedevelopment of a sophisticated antenna. On the other hand, itis necessary to implement an SSR Mode-S data-link with ondemandoperation by WAM/ADS-B, since any data-link forsharing trajectory information between avionics and groundsystems is indispensable in TBO operation.ENRI is developing technologies using WAM/ADS-B, such ascoverage expansion in oceanic airspace, and a Mode-S data-linkthat cares about the signal environment.高 機 能 空 中 線Sophisticated antennaデータリンクData-link監 視SurveillanceWAM/ADS-B systemWAM/ADS-B:・ 洋 上 エリアにおける 覆 域 の 拡 張Coverage expansion on oceanic area・ 信 号 環 境 に 配 慮 したモードSデータリンクMode-S data-link with a low environmental impactGNSSTDOA自 機 位 置Own PositionWAM受 信 局Receiver放 送BroadcastADS-BWAMは、 航 空 機 が 送 信 する 信 号 を 複 数 の 受 信 局 で 検 出して、 検 出 時 間 差 (TDOA)から 航 空 機 の 位 置 を 測 定 する。ADS-Bでは、 航 空 機 がGNSSから 得 た 自 機 の 位 置 を 放 送 して、その 情 報 を 受 信 局 が 検 出 することで 航 空 機 の 位 置 を 得る。WAMとADS-Bは 同 じ 形 式 の 信 号 を 利 用 するので 共 用( 同 時 運 用 )が 可 能 である。On WAM, receivers detect signals transmitted from aircraft,and the aircraft positions are determined by TDOA. On ADS-B,aircraft broadcast their own positions based on GNSS, andreceivers detect the information as the aircraft positions. WAMand ADS-B are compatible, because they use signals of sameformat.10TBO: Trajectory Based Operation: 軌 道 ベース 運 用 , WAM: Wide Area Multilateration: 広 域 マルチラテレーション, ADS-B: AutomaticDependent Surveillance-Broadcast 放 送 型 自 動 位 置 情 報 伝 送 ・ 監 視 機 能 , SSR: Secondary Surveillance Radar: 二 次 監 視 レーダ, GNSS:Global Navigation Satellite System: 全 地 球 的 航 法 衛 星 システム TDOA: Time Deference of Arrival: 検 出 時 間 差 ,

空 港 付 近 の 運 航 高 度 化 に 関 する 研 究 開 発 ( 混 雑 空 港 の 処 理 容 量 拡 大 )/ Research…and…development…of…advanced…fl…ights…near…airportsカテゴリIII 着 陸 に 対 応 したGBAS(GAST-D)の 安 全 性 設 計 および 検 証 技 術 の 開 発A study of safety design and its validation for CAT-III GBAS (GAST-D)地 球 航 法 衛 星 システム(GNSS)による 衛 星 航 法 で 全全 ての 飛 行 フェーズをサポートするGNSS 運 航 が 期 待 されています。 特 に、 精 密 進 入 及 び 着 陸 には 精 度 とともに 高い 安 全 性 が 要 求 されており、 地 上 型 補 強 システム(GBAS)は 空 港 内 に 設 けた 地 上 装 置 を 利 用 して 高 精 度 測 位 を 可 能 とする 補 正 情 報 やGNSS 信 号 に 異 常 があった 場 合 に 警 報 を発 する 等 の 補 強 情 報 を 空 港 周 辺 の 航 空 機 に 対 して 放 送 してこれを 実 現 するシステムです。 精 密 進 入 及 び 着 陸 はその初 期 段 階 であるカテゴリI(CAT-I)から 最 終 段 階 のカテゴリIII(CAT-III)まであり、GBASによるCAT-I 運 航 に 関 しては 既に 運 用 されている 国 もあります。現 在 、 国 際 民 間 航 空 機 関 (ICAO)はより 高 い 安 全 性 が要 求 されるCAT-III 着 陸 をGPSのL1 信 号 を 利 用 して 実 現 するGBASの 規 格 であるGAST-Dの 標 準 化 作 業 を 進 めています。 電 子 航 法 研 究 所 では 電 離 圏 、 積 雪 等 、 我 が 国 の 環 境下 におけるリスクに 対 応 したGAST-Dを 実 現 するため、 安 全性 設 計 及 びそれを 評 価 ・ 検 証 する 技 術 開 発 を 行 っています。具 体 的 にはGAST-Dに 対 応 する 地 上 装 置 に 関 して、リスク検 討 と 安 全 性 設 計 及 び 評 価 を 行 いながら 研 究 装 置 を 開 発 するとともに、 実 際 の 空 港 環 境 下 に 設 置 して 実 験 用 航 空 機 による 飛 行 実 験 を 含 めた 検 証 を 行 います。 特 に、 欧 米 とは 大きく 異 なる 電 離 圏 リスクについては 日 本 周 辺 のアジア 太 平 洋地 域 を 含 めてGBASに 与 える 脅 威 をモデル 化 すると 同 時 にその 妥 当 性 の 検 証 を 行 います。これらの 検 証 活 動 により 我 が国 の 環 境 に 対 応 したGAST-D 安 全 性 設 計 ・ 評 価 手 法 の 確立 とともにICAOのGAST-D 国 際 標 準 作 業 にも 貢 献 します。また、GNSS 信 号 に 対 する 電 波 干 渉 リスク 対 策 や 設 置 基 準の 策 定 も 重 要 な 課 題 となっています。It is expected to realize seamless GNSS (Global NavigationSatellite System)-based operations for all phases of flight.GBAS (Ground Based Augmentation System) is a system whichgenerates correction and alert information on GNSS rangingsignals with ground facilities in an airport and broadcasts them toaircraft because high positioning accuracy and safety assuranceare required for precision approaches and landing phases offlight. The precision approach and landing phase is classified fromCAT-I to CAT-III for its initial and final stages. Currently, GBASCAT-I operations have been implemented in some airports ofthe world.CAT-III precision approach which requires extremely highsafety is a challenge to realize seamless GNSS based operations.ICAO (International Civil Aviation Organization) has developeda baseline SARPs (Standards and Recommended Particles) forGBAS Approach Service Type D (GAST-D) which is a CAT-III GBAS using a GPS L1 signal. ENRI develops technologiesfor safety design of GAST-D with consideration of risks underJapanese environment such as ionosphere anomaly and deepsnow. To achieve the purpose, we develop a research prototypeof GAST-D ground subsystem for safety design and its validationincluding flight experiments. An ionospheric threat model forAsia and Pacific region is also developed and validated to mitigateionospheric integrity risk which is one of the most importantissue for GAST-D but is variable in region to region. Ourvalidation activities contribute not only to development of safetyassessment methods under Japanese environment but also toactivities for development and validation of the baseline SARPsin ICAO. Developments of mitigation methods for a risk ofradio interference to GNSS signals and siting criteria for groundfacilities are also important subjects.GBASの 概 要Concept of GBASCAT-III…GBAS(GAST-D)と 電 離 圏 リスクCAT-III GBAS (GAST-D) and a risk of ionospheric disturbances13

空 港 付 近 の 運 航 高 度 化 に 関 する 研 究 開 発 ( 混 雑 空 港 の 処 理 容 量 拡 大 )/ Research and development of advanced flights near airportsGNSSを 利 用 した 曲 線 経 路 による 精 密 進 入 着 陸 方 式 等 の 高 度 な 飛 行 方 式 の 研 究Study on Advanced Landing Procedures such as Curved Precision Approach utilizingGlobal Navigation Satellite System地 球 航 法 衛 星 システム(Global Navigation Satellite全 System(GNSS))において、 特 に 地 上 型 衛 星 航 法補 強 システム(GBAS)の 特 長 を 十 分 に 活 かした 飛 行 方 式 は未 開 発 であり、 先 進 的 な 飛 行 方 式 の 開 発 が 望 まれています。当 研 究 所 では、 我 が 国 特 有 の 狭 隘 な 地 形 での 飛 行 や 夜間 の 海 上 に 限 られた 飛 行 等 環 境 面 での 制 約 や、 悪 天 時 の飛 行 の 制 約 を 解 消 し、 空 域 や 空 港 の 処 理 容 量 の 拡 大 や、燃 料 消 費 、 騒 音 ・ 排 出 ガスの 削 減 等 効 率 的 な 運 航 を 可 能とするため、GBASの 特 長 を 生 かした 曲 線 精 密 進 入 、ディスプレイスドスレショールド、 高 角 度 進 入 、 同 時 平 行 進 入 等 高度 な 飛 行 方 式 基 準 の 実 現 に 向 けた 研 究 を、 各 空 港 で 必 要 とされる 高 度 な 飛 行 方 式 のニーズを 見 極 めつつ 行 い、これに貢 献 していきます。曲 線 進 入 には、 現 在 RNP-AR(Required NavigationPerformance - Authorized Required)が 運 用 されていますが、 非 精 密 進 入 であるため、さらに 決 心 高 度 の 低 い 曲 線精 密 進 入 の 開 発 が 望 まれております。曲 線 精 密 進 入 の 飛 行 方 式 としては、RNP(RequiredNavigation Performance)の 曲 線 パスからGBASの 直 線パスに 会 合 し 進 入 する 方 法 、 直 線 パスのみならず 曲 線 パスも 合 わせて、GBAS のTAP(Terminal Area Path) 機 能を 利 用 して 進 入 する 方 法 の 二 種 類 があります。当 研 究 所 では、それぞれの 方 式 の 技 術 的 課 題 の 解 決 に取 り 組 んで 行 きます。また、 飛 行 方 式 基 準 策 定 のためには、ナビゲーションシステムエラー(NSE)やフライトテクニカルエラー(FTE)の 定 量 的 評 価 や、 飛 行 回 数 を 重 ねた 統 計 的 な検 証 が 必 要 です。そのため 実 機 による 飛 行 実 験 に 加 えて、GBASの 機 能 が 付 いた 飛 行 シミュレータを 開 発 し、それにより 各 飛 行 方 式 での 飛 行 の 評 価 を 行 うことにより、GBASの特 長 を 生 かした 飛 行 方 式 基 準 の 策 定 に 貢 献 します。In the Global Navigation Satellite System (GNSS), especiallyflight procedures taking full advantage of the Ground-BasedAugmentation System (GBAS) have not been developed yet, sosuch advanced flight procedures need to be developed.In order to enable expansion of air space and airportcapacity and more efficient operation realizing reduction of fuelconsumption from Japanese narrow airspaces due to terrains,noise sensitive areas, and also in bad weather, ENRI finds outthe advanced flight procedures desired at each airport andimplements research for realization of advanced flight procedureusing GBAS such as curved precision approach, displacedthreshold, and closely separated parallel operations.Currently, RNR-AR (Required Navigation Performance-Authorization Required) is used only as curved approach.However, since it is non-precision approach, development of thecurved precision approach with lower decision height is desired.Regarding the flight procedures of the curved precisionapproaches, there are two methods of approach which leadsfrom curved path of RNP (Required Navigation Performance) tostraight path of the GBAS final, and an approach which utilizesthe GBAS not only in the final straight path but also in the curvedpath with a function of the TAP (Terminal Area Path).ENRI copes with solution of technical subjects of the eachflight procedure. Furthermore, in order to draw up the flightprocedure standards quantitative evaluation on navigationsystem error (NSE) and flight technical error (FTE), andstatistical verification by lots of flight are necessary. Therefore,ENRI develops a flight simulator with a function of the GBAS,evaluates each flight procedure with it in addition to actual flightexperiments and contributes to drawing up the GBAS flightprocedure standards.14RNP-AR: Required Navigation Performance Authorization Required: 着 陸 時 の 旋 回 飛 行 において、 特 別 に 認 められた 機 体 とパイロットのみが 運 航 できるRNP 運 航TAP: Terminal Area Procedure :ターミナル 空 域 飛 行 方 式

空 地 を 結 ぶ 技 術 及 び 安 全 に 関 する 研 究 開 発 ( 安 全 で 効 率 的 な 運 航 の 実 現 )Research and development of technology and safety connecting the air and ground安 全 かつ 効 率 的 な 運 航 の 実 現 、 航 空 通 信 のボトルネック 解 消 及 び 航 空 用 データリンクの 導 入 、ヒューマンエラーの低 減 やシステムの 信 頼 性 向 上 などを 目 指 し、 航 空 機 内 で 電 子 機 器 を 使 用 するための 要 件 を 明 らかにする 研 究 、モバイルWiMAX 技 術 を 空 港 分 野 に 適 用 したシステムの 開 発 等 を 進 めています。Aiming for the achievement of safe and efficient navigation, resolution of aeronautical communication bottlenecks, introductionof aviation data links, reduction of human errors, and improved system reliability, ENRI is researching how to make clearrequirements for using portable electronic devices in aircraft cabin and is developing a system to apply the mobile WiMAXTechnology to the airport field.空 地 を 結 ぶ 技 術 及 び 安 全 に 関 する 研 究 開 発 ( 安 全 で 効 率 的 な 運 航 の 実 現 )/ Research and development of technology and safety connecting the sky and ground航 空 管 制 官 の 業 務 負 荷 状 態 計 測 手 法 の 開 発Study on Measurement of ATC Controllers’ Workload空 管 制 業 務 の 様 な 精 神 性 作 業 におけるヒューマン・エ航 ラーの 防 止 には、 個 々 人 が 精 神 的 なゆとりを 持 って 業務 を 遂 行 する 事 が 重 要 です。 本 研 究 では、 航 空 管 制 業 務内 容 と 業 務 負 荷 量 との 関 係 を 明 らかにし、 適 正 な 業 務 時 間の 算 定 等 を 目 的 とした 業 務 負 荷 モデルの 実 現 を 目 指 してい…ます。また、これまでの 実 験 の 結 果 から、 業 務 中 の 管 制 指 示 等の 発 話 によっても、これをリアルタイムに 評 価 することで、 居眠 りを 起 こす 可 能 性 の 上 昇 を 検 出 することの 可 能 性 が 示 されています。In the prevention of human error in mental work like ATC, it isimportant that every ATC controller does his or her work ingood mental condition. The aim of this study is to quantify therelation between the ATC work and its workload, as well as tobe able to estimate proper work time.As the result of some experiments, we have also confirmedthat it is possible to evaluate the probability of occurrence ofdrowsiness by processing ATC controllers' vocal instructions inreal time.Reading for 10 seconds before and after ATC work15

空 地 を 結 ぶ 技 術 及 び 安 全 に 関 する 研 究 開 発 ( 安 全 で 効 率 的 な 運 航 の 実 現 )/ Research…and…development…of…technology…and…safety…connecting…the…sky…and…groundWiMAX 技 術 を 用 いたCバンド 空 港 空 地 通 信 網 に 関 する 研 究Study on C-band Aeronautical Mobile Airport Communication System using WiMAXTechnology空 交 通 需 要 の 増 大 に 伴 い、 空 港 周 辺 を 中 心 に、 航航 空 通 信 量 の 増 加 が 懸 念 されています。 現 在 、 空 港 近傍 の 航 空 通 信 の 混 雑 緩 和 のため、 空 港 面 用 の 新 しい 高 性能 な 移 動 体 空 地 通 信 システムが 考 えられています。このシステムは、5GHz 帯 …(Cバンド)において、 公 衆 回 線 で 普 及 しているWiMAX 技 術 を 航 空 分 野 に 適 用 しています。WiMAXでは、 複 数 のアンテナ 利 用 等 により 高 速 伝 送 を 可 能 にしています。当 研 究 所 では、 航 空 に 適 用 可 能 な 高 速 データリンク 技 術の 研 究 開 発 を 以 前 より 進 めています。このような 研 究 開 発 のノウハウ 等 をもとに、WiMAX 技 術 を 航 空 に 適 用 したこのシステムの 国 際 標 準 規 格 の 策 定 作 業 に 参 画 し、プロトタイプ開 発 を 進 めています。Aeronautical communication traffics are expected to increasein airport areas with increase of air traffi c volume. A newaeronautical mobile communication system will be employed formitigation of the communication congestion in airport areas. Thissystem is the WiMAX (Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess) technology using in public line in the frequency of about5 GHz (C-band). WiMAX applies the technology for high-speedcommunication such as antenna system composed by multipleantennas.ENRI has already studied high-speed datalink technology foraeronautical application. ENRI takes part in task groups for thedevelopments of the international standard specifi cation in thissystem using WiMAX technology and develops the experimentalprototype of the system based on our technical know-how.覆 域 (Cell)高 速 データリンク(High-speed Datalink)覆 域 (Cell)16

受 託 研 究 ・ 基 盤 的 研 究 等Commissioned Research, Fundamental Research■ 基 盤 的 研 究電 子 航 法 に 関 連 する 国 際 的 な 技 術 動 向 を 踏 まえつつ、 将 来 的 な 発 展 が 期 待 される 技 術 に 関 する 基 礎 的 な 研 究 、 将来 の 航 空 交 通 システムの 基 盤 技 術 として 有 望 な 先 進 的 、 革 新 的 技 術 の 応 用 に 関 する 研 究 、 斬 新 な 発 想 に 基 づく 萌 芽的 な 研 究 等 を 実 施 しています。■ 受 託 研 究 ・ 請 負 研 究国 、 地 方 自 治 体 、 企 業 等 からの 依 頼 に 基 づき 電 子 航 法 に 関 する 試 験 、 調 査 、 研 究 及 び 開 発 を 行 っています。また、これまでに 行 ってきた 研 究 成 果 等 の 技 術 移 転 についても 取 り 組 んでいます。■ 競 争 的 資 金 による 研 究電 子 航 法 に 関 する 試 験 、 調 査 、 研 究 及 び 開 発 を 行 うにあたって 積 極 的 に 競 争 的 資 金 獲 得 を 目 指 すことにより、 研 究活 動 の 活 性 化 、 研 究 者 の 能 力 向 上 に 努 めています。■ Basic ResearchConsidering the international technical trend of electronic navigation, ENRI conducts basic researches on technologies that areexpected to develop in the future, applications of advanced, innovative technologies that can become promising infrastructuraltechnologies supporting air traffic systems in the future, and exploratory researches based on new ideas.■ Commissioned ResearchesAt the request of the national government, local governments, or private enterprises, ENRI is conducting tests, investigations,and research and development related to electronic navigation. Furthermore, ENRI is working on the transfer of technologiesincluding the results of researches conducted.■ Researches Supported by Competitive FundsENRI aims for the active procurement of competitive funds to conduct tests, investigations, and research and developmentconcerning electronic navigation in pursuit of the vitalization of research activities and improvements in the capabilities of researchers.受 託 研 究 ・ 基 盤 的 研 究 等 / Commissioned Research, Fundamental Research90GHz 帯 リニアセルによる 高 精 度 イメージング 技 術 に 関 する 研 究 開 発Research-and-development of the high precision imaging technology using the 90-GHzband linear cell2 000 年 のコンコルド 事 故 以 来 、 空 港 滑 走 路 の 異 物 を 監視 するシステムへの 要 望 は 高 くなっています。ミリ 波 は波 長 が 短 く、 数 cm 程 度 の 金 属 片 であっても 電 波 が 反 射 されるので、ミリ 波 レーダーは 滑 走 路 異 物 監 視 システムのセンサーとして 有 望 視 されています。しかしながら、 本 用 途 にミリ 波 レーダーを 用 いる 場 合 には 車 用 レーダーの1000 倍 高 い 感 度 が必 要 とされています。それでだけでなく、 一 つのセンサーで 監視 できる 範 囲 は 非 常 に 小 さくなるため、 滑 走 路 全 体 を 監 視 するためには 多 数 のセンサーを 配 置 する 必 要 があります。本 研 究 開 発 では90GHz 帯 と 波 長 の 短 い 電 波 を 利 用 したセンサーを 直 線 のセル 状 に 並 べたイメージングシステムの 開発 を 行 っています。 多 数 の 路 面 側 装 置 と 管 制 側 装 置 をファイバー 無 線 で 接 続 して、 広 大 な 監 視 範 囲 を 一 つの 管 制 側 装置 で 見 渡 すことが 可 能 となります。The request to the surveillance system of the Foreign Objectand Debris (FOD) on an airport runway has been gettinghigher since the Concorde accident in 2000. The millimeter waveradar is regarded as a promising sensor for FOD surveillanceon a runaway since millimeter wave is reflected even if FODis several-centimeter length because of the short wavelength.However, when using millimeter wave radar for this purpose,it is said that the radar requires 1000 times higher sensitivityof obstacle detection radar for vehicles. Moreover, it needs toprovide many sensors in order to monitor the whole runwaysince the coverage by a single sensor is very small.In this research and development, the imaging system whicharranged the 90-GHz band sensors with short wavelength in theshape of linear cell is developed. It becomes possible to monitorthe vast surveillance area with only one control equipment whichis connected to many roadbed sensors by the radio over fiber.17

管 制 処 理 プロセス 可 視 化 ツール(COMPASi)の 開 発Development of Process Visualization Tool of ATC Tasks(COMPASi)制 処 理 プロセス 可 視 化 ツールCOMPASi(COgnitive…管 system…Model…for…simulating…Projectionbased…behaviors…of…Air…traffic…controller…in…dynamic…Situations)は、 当 研 究 所 が 東 京 大 学 、 東 北 大 学 と 共 同 で管 制 官 の 認 知 プロセスの 分 析 やモデル 化 手 法 に 関 して 行 ってきた 研 究 の 一 環 として 開 発 した 航 空 管 制 シミュレーション&可 視 化 ツールです。 模 擬 された 航 空 交 通 状 況 において、 各航 空 機 に 対 して 必 要 な 管 制 処 理 を 自 動 的 に 検 知 し、 各 航 空機 の 便 名 やシンボルの 色 として 表 示 します。さらに、それを時 系 列 グラフとして 出 力 することにより、 管 制 官 が 行 った 管制 処 理 の「 過 程 」を 見 える 化 することができます。この 処 理 過 程 の 可 視 化 は、シミュレータ 訓 練 結 果 の 効 果的 なレビューに 活 用 できるため、 効 率 的 で 質 の 高 い 管 制 官養 成 訓 練 の 実 現 に 役 立 つものと 考 えられます。また、 新 たな 管 制 運 用 手 法 の 導 入 による 管 制 官 の 負 荷 軽 減 効 果 や 運航 効 率 の 客 観 的 評 価 にも 寄 与 することが 期 待 されます。受 託 研 究 ・ 基 盤 的 研 究 等 / Commissioned…Research,…Fundamental…ResearchCOMPASi is a PC-based tool that visualizes air trafficcontroller tasks in simulated scenarios. ENRI is carryingout research with the University of Tokyo and Tohoku Universityto analyze and model controllers’ cognitive process. COMPASiis one of the products of this research. COMPASi automaticallyidentifies tasks in an evolving traffic situation and visualizes theirdemand levels by color coded aircraft call signs and symbols ona simulated radar screen. Temporal transitions between tasksare also visualized as a time-series graph, which reflects how thecontroller handles the traffic.COMPASi has two applications. The first is to improve theefficiency of controller training by allowing more effective debriefingafter simulator training sessions. The second is to aid theevaluation of new air traffic control and management systemsand procedures. Through analysis of the complexities and flowsof predicted tasks, COMPASi can contribute to objectivelyassessing controller workload and air traffic flow efficiency innew air traffic control and management systems.フローコリドーの 基 礎 的 研 究Basic Study on Flow Corridor密 度 空 域 においてより 安 全 かつ 効 率 的 な 運 航 を 実 現高 するために、フローコリドーと 呼 ばれる 空 域 における 新しい 運 用 概 念 が 考 えられています。航 空 機 が 自 律 的 な 間 隔 維 持 を 行 いつつ 同 一 方 向 へ 飛 行する 交 通 需 要 の 多 い 経 路 に 配 置 される 細 長 い 筒 状 や 帯 状 などの 空 域 を、フローコリドーとして 想 定 しています。 従 来 の 空域 と 分 離 された 空 域 において、 各 航 空 機 が 機 上 装 置 を 活 用した 自 律 的 な 運 航 を 行 うことにより、より 効 率 的 に 空 域 を 利用 することができ 交 通 容 量 の 増 加 が 期 待 されます。当 研 究 所 では、フローコリドーにおける 交 通 流 をモデル 化し、 効 果 的 な 高 密 度 運 航 を 実 現 し 得 る 運 用 方 法 や、 適 切な 配 置 について 検 討 しています。受 託 研 究 ・ 基 盤 的 研 究 等 / Commissioned…Research,…Fundamental…ResearchFlow corridor is generally assumed as long tubed airspace inwhich aircraft are flying in the same direction. In the corridor,aircraft are self-separated using advanced CNS technologyand the corridor is segregated from the conventional airspace.Being free from workload constraint associated with ATC, theimplementation of the operation will result in increases in enroute capacity. To implement the fl ow corridor operation, theoperational procedures are indispensable.ENRI has been studying the operational procedures and thelocation of corridors to realize effective high density operation.18

新 方 式 マルチラテレーションの 実 用 化 評 価 研 究Practical Study on Advanced Multilateration System “OCTPASS”マ ルチラテレーションは、 航 空 機 の 地 上 走 行 位 置 を 監 視するためのシステムであり、 主 要 空 港 において、その処 理 容 量 拡 大 のために 導 入 が 進 められています。航 空 機 が 送 信 する 無 線 信 号 を 空 港 内 に 設 置 した 複 数 の受 信 局 で 検 出 し、その 受 信 時 刻 差 を 利 用 して 航 空 機 位 置 を算 出 しますが、 空 港 ターミナルビルや 搭 乗 ブリッジ 等 の 建 物の 影 響 により、マルチパス 信 号 干 渉 が 生 じると、 性 能 が 低下 することがあります。当 研 究 所 が 開 発 した 光 ファイバ 接 続 型 受 動 監 視 システム(OCTPASS)は、この 課 題 を 克 服 し、 信 号 干 渉 に 強 く、高 性 能 なマルチラテレーションを 実 現 しました。 受 信 した 無線 信 号 を、 光 ファイバ 無 線 技 術 を 用 いて 光 に 変 換 し、そのまま 中 央 処 理 部 で 集 約 処 理 するという 新 しい 方 式 を 採 用 しており、このOCTPASSの 実 用 化 に 向 け、 仙 台 空 港 において評 価 試 験 を 実 施 しています。受 託 研 究 ・ 基 盤 的 研 究 等 / Commissioned…Research,…Fundamental…ResearchMultilateration (MLAT), that is an aircraft surveillancesystem on airport surface, has been installed at majorairports for their expansion of air traffic capacity.MLAT receivers detect RF signals transmitted by aircraft, andthe aircraft positions are calculated using a hyperbolic positioningmethod. However, the multipath interference signal reflectedon structures such as terminal buildings and passenger boardingbridges sometimes degrades the MLAT performance.ENRI has developed an advanced multilateration called"Optically Connected Passive Surveillance System (OCTPASS)",which has better interference immunity in a multipathenvironment. OCTPASS applies a new technical approach of RFsignal convergence from all receiver stations using Radio overFiber (RoF) technology. OCTPASS is being evaluated at SendaiAirport for practical implementation.マルチラテレーションMultilateration (MLAT)受 信 局Receiver双 曲 線 測 位 計 算Hyperbolic Positioning19

受 託 研 究 ・ 基 盤 的 研 究 等 / Commissioned…Research,…Fundamental…ResearchSWIM 指 向 な 情 報 処 理 システム 構 築 技 術 の 調 査Research and Investigation on SWIM-oriented Development of ATC InformationProcessing System空 機 の 効 率 的 な 運 航 には、 管 制 機 関 相 互 の 情 報 交航 換 の 円 滑 化 に 加 え、 航 空 会 社 も 含 めたより 広 い 範 囲での 情 報 共 有 に 基 づく 協 調 的 な 意 思 決 定 過 程 の 円 滑 化 が必 要 不 可 欠 です。 当 所 では、ともすれば 複 雑 化 してしまう 大規 模 な 情 報 処 理 システムを 効 率 的 に 運 用 できる 様 に 再 構 築する 方 法 論 について 研 究 しています。The collaborative decision-making process based on theinformation sharing among ATC facilities and airlines isessential for efficient operation of aircraft. ENRI is studyingthe methodology for reconstruction of the ATC informationprocessinginfrastructure whose complexity is always increasingday by day. / Current / Future / CurrentSOA GovernanceSW IM CorporateGovernanceIT Governance / FutureSOA GovernanceAdoption & ExecutionCorporate GovernanceIT GovernanceSOA Governanceネットワーク 構 造Network ArchitectureガバナンスGovernanceGNSS 高 度 利 用 のための 電 離 圏 データ 収 集 ・ 共 有Ionospheric data collection and sharing for advanced use of GNSS受 託 研 究 ・ 基 盤 的 研 究 等 / Commissioned…Research,…Fundamental…Research離 圏 は 衛 星 航 法 (GNSS) 用 電 波 の 遅 延 やシンチレー電 ションの 原 因 となり、 大 きな 誤 差 要 因 となっています。日 本 は 電 離 圏 変 動 が 大 きな 磁 気 低 緯 度 地 域 に 位 置 しており、 電 離 圏 の 影 響 の 適 切 な 考 慮 が 非 常 に 重 要 となっています。 国 内 外 の 研 究 機 関 やICAOと 協 力 してデータ 収 集 ・ 共 有 ・解 析 を 進 め、 日 本 を 含 む 磁 気 低 緯 度 地 域 の 電 離 圏 の 特 性を 明 らかにし、 衛 星 航 法 の 利 用 促 進 に 役 立 てるための 研 究を 行 っています。Ionospheric delay and scintillation of GNSS signals can resultsin the ranging/positioning errors. In the magnetic low latituderegion where the ionospheric variations are intense, appropriatecharacterization of the ionosphere is very important. ENRI isworking on ionospheric data collection, analysis, and sharing incollaboration with research organizations in Japan and overseasas well as ICAO to facilitate GNSS implementation for aviation inthe low magnetic latitude region.Satellite signalIonospheric density(delay) variationIonosphericirregularitiesScintillationCorrection errorReference stationEnhancedpositioning error電 離 圏 密 度 の 世 界 分 布 の 例 ( 日 本 時 間 12 時 )Global distribution of ionosopheric density (12 JST)20

研 究 成 果 紹 介Introduction of research results研 究 成 果 紹 介 / Introduction…of…research…results携 帯 電 子 機 器 に 対 する 航 空 機 上 システムの 耐 電 磁 干 渉 性 能 に 関 する 研 究Study on Proofing Airborne Systems Against Electromagnetic Interference FromPortable Electronic Devices行 機 に 乗 ると「 電 子 機 器 の 使 用 はお 控 えください」とい飛 うアナウンスをよく 耳 にします。これは 電 子 機 器 が 動 作するときに 電 波 を 発 し、それが 航 空 機 の 搭 載 システムに 影 響を 与 える( 電 磁 干 渉 といいます) 恐 れがあるためです。 当 研究 所 では、 客 室 内 の 電 波 がどのように 機 内 を 伝 わり、 直 接 あるいはアンテナを 通 してどの 程 度 電 磁 干 渉 を 起 こす 可 能 性 があるか、その 影 響 はどこまで 許 容 可 能 であるかについて、また、このような 電 磁 干 渉 の 可 能 性 を 低 減 するために 必 要 となる 手 法 について 研 究 を 行 っています。 国 土 交 通 省 航 空 局 では、 平 成 23 年 4 月 1 日 に「 航 空 機 の 運 航 の 安 全 に 支 障 を及 ぼすおそれのある 電 子 機 器 等 を 定 める 告 示 」の 改 正 が 行 われ、 携 帯 電 話 等 について 航 空 機 停 止 中 で 乗 降 口 が 空 いている 間 は 使 用 可 能 となる 等 の 規 制 緩 和 が 図 られましたが、 当該 研 究 で 開 発 した 安 全 性 評 価 により 行 われたものです。ENRI is now studying how radio waves generated in thecabin propagate through the plane, how much such wavescan interfere with the system directly or via antennas, and howmuch EMI can be tolerated. In addition, the institute is workingon a method required for reducing the possibility of suchEMI. The Civil Aviation Bureau (CAB) of the Ministry of Land,Infrastructure, Transport, and Tourism (MILT) revised the publicnotice specifying electronic devices which may hinder safetyof aircraft navigation on April 1, 2011. The revision is based onthe safety assessment developed during the relevant study. Itspurpose was to mitigate regulations, including the restricted useof mobile phones, by permitting such use while the airplane isstopped and the passenger doors are open.研 究 成 果 紹 介 / Introduction…of…research…results東 京 港 臨 海 道 路 橋 の 江 東 VOR/DMEへの 影 響 に 係 る 実 験 調 査Experimental research concerning the impact on a Koto VOR/DME station near theTokyo-Port Seaside Bridge土 交 通 省 関 東 地 方 整 備 局 及 び 東 京 都 により 建 設 され国 た 東 京 港 臨 海 道 路 ( 東 京 ゲートブリッジ: 平 成 24 年2 月 開 通 )については、 当 初 この 横 断 橋 付 近 に 江 東 VOR/DME 局 があることから、 横 断 橋 の 建 設 によりVORコースに誤 差 が 生 じることが 懸 念 されました。当 研 究 所 では、 建 設 計 画 の 際 にこのコース 誤 差 に 関 する予 測 計 算 精 度 の 調 査 を 行 うため、 電 波 無 響 室 にて 橋 梁 の200 分 の1 縮 尺 模 型 を 用 いた 実 験 を 行 いました。その 結 果 、従 来 のシミュレーションプログラムによりコース 誤 差 予 測 が 可能 であるとの 結 論 を 得 ることができました。さらに 当 該 施 設 への 影 響 が 事 前 に 判 明 したことにより、 道 路 整 備 の 計 画 段 階で 施 設 を 移 転 することができたため、 事 後 に 判 明 した 場 合 と比 較 し 予 算 を 十 分 の 一 以 下 に 削 減 できたことなど、 当 研 究所 の 調 査 結 果 が 以 降 の 建 設 計 画 に 活 用 されています。The Tokyo-Port Seaside Bridge (Tokyo Gate Bridge) wasconstructed by the Kanto Regional Development Bureauand Tokyo Metropolitan Government. The bridge was openedin February 2012. Before starting the construction, it wasconcerned that the bridge my cause some errors in KOTO VOR/DME course because the station was very close to the bridge.To research the precision of predictive calculation of courseerrors during construction planning, we experimented using a1:200 scale bridge model in an anechoic chamber. As a result, wedrew the conclusion that the conventional simulation programcan predict course errors. In addition, our research results wereeffectively utilized in subsequent construction plans. For example,since the impact of the bridge on the station was revealed inadvance, relocation of the VOR/DME was realized at the stage ofroad development planning. The cost for the relocation was 10%or less, compared to what the cost would have been if the impactwas detected after the construction plan was carried out.道 路 橋 の200 分 の1 縮 尺 模 型1:200 Scale Road Bridge Model21

主 要 施 設Main FacilitiesSSRモードS 地 上 局SSR Mode S ground stationS SRモードSは、 監 視 機 能 を 向 上 すると 共 にデータリンク機 能 を 付 加 した 航 空 管 制 用 レーダです。 現 在 、 欧 州 を中 心 にSSRモードSを 用 いた 航 空 機 情 報 ダウンリンクや 地 上局 連 携 などの 新 技 術 の 検 討 が 進 められています。 当 研 究 所では、これらの 新 技 術 を 検 証 するため、SSRモードS 地 上 局を 整 備 し、 実 航 空 機 の 監 視 実 験 を 行 っています。主 要 施 設 / Main FacilitiesSecondary Surveillance Radar (SSR) Mode S is an air trafficcontrol radar system with improved surveillance and datalinkcapability. European states are preparing to use the new ModeS technologies such as Downlink Aircraft Parameters (DAPs)and ground station coordination. To prepare for the future useof the technologies in Japan, ENRI has developed an SSR Mode Sground station and is performing test monitoring of real aircraft.電 波 無 響 室Radio Anechoic Chamber波 無 響 室 は 電 子 航 法 装 置 などの 電 波 使 用 機 器 に 対電 し、 無 限 に 広 い 空 間 と 同 じ 環 境 条 件 を 提 供 する 施 設です。 実 験 機 器 を 屋 外 で 実 際 に 使 用 する 前 に、この 中 で 電波 を 送 受 信 する 試 験 を 行 います。また、アンテナの 送 受 信特 性 を 測 定 するためにも 使 用 されます。高 精 度 の 測 定 をするためには、 外 部 から 侵 入 する 電 波 や電 波 無 響 室 内 で 反 射 する 電 波 が 測 定 中 の 電 波 に 干 渉 しないようにする 必 要 があります。また、 電 波 無 響 室 内 の 電 波が 外 部 に 漏 洩 しないようにする 必 要 もあります。このため、電 波 無 響 室 は 金 属 製 のシールド 内 部 にあり、その 内 壁 は 電波 吸 収 材 で 覆 われています。主 要 施 設 / Main FacilitiesThe radio anechoic chamber provides a free-space environmentfor radio wave propagation. It is used for testing radionavigation equipment before field experiments. It is also used forantenna pattern measurement.The anechoic chamber is built in a shielded box. Its insideceiling, walls and floor are covered by electromagnetic absorbers,because reducing interference improves measurement accuracy.22

実 験 用 航 空 機Aircraft for researches機 は、 当 研 究 所 で 試 作 ・ 開 発 されたシステムについて、本 実 飛 行 による 実 験 や 評 価 試 験 を 行 うための 航 空 機 で、平 成 23 年 度 まで 使 用 されてきたB-99の 後 継 機 です。 通 信 、航 法 及 び 監 視 等 様 々な 研 究 に 使 用 されています。主 要 施 設 / Main FacilitiesThis aircraft is used for flight experiments and evaluation ofnewly designed and developed systems in various researchon communications, navigation, and surveillance, and others.This aircraft is a successor of Beechcraft B-99 that had beenemployed for researches until 2011.登 録 番 号 (Reg. No.) JA35EN型 式 (Model) Beechcraft B300 (KingAir 350)全 長 (Length) 14.3m全 幅 (Width) 17.8m全 高 (Height) 4.4m全 備 重 量 (Max. Weight) 6.8t発 動 機 (Engines) Pratt & Whitney PT6A-60Aプロペラ (Propellers) Hartzell HC-B4MP-3Cアビオニクス (Avionics) Collins Pro Line 21TRANSPONDER ANTENNA VHF Comm ANTENNA C-Band ANTENNA GPS ANTENNA GNSS ANTENNANAVVHF/UHFANTENNA C-Band ANTENNA L-Band ANTENNA DME ANTENNAMARKER BEACON ANTENNATRANSPONDER ANTENNA VHF Comm ANTENNA C-Band ANTENNA TCAS ANTENNAACASUHFANTENNA ADF ANTENNARADIO ALTIMETER ANTENNABEACON ANTENNA実 験 用 航 空 機 に 装 着 してあるアンテナ 群Antennas Installed in the Aircraft for researches23

ホームページ成 果 の 普 及Dissemination of Research ResultsWeb Site URL: http://www.enri.go.jp当 研 究 所 の 概 要 や 研 究 内 容 、 公 表 資 料 等 について 公 開 しています。We provide an outline of information on the institute, our main research activities, publications,and more through our web site.産 業 財 産 権Industrial Properties当 研 究 所 で 保 有 する 特 許 権 等 の 産 業 財 産 権 については、 利 ・ 活 用 いただける 方 々と 実 施契 約 を 締 結 しています。ご 興 味 のある 方 はお 気 軽 に 企 画 第 三 係 までお 問 い 合 わせください。ENRI allows the use of its industrial property rights including patent rights under license contracts.Please feel free to contact Planning Section 3 if you are interested.ホームページWeb Site講 演 会ENRI Workshop研 究 業 務 の 中 から 最 も 関 心 の 高 いテーマを 設 定 し、 都 内 で 講 演 を 行 います。また、 平 成 24 年度 は 規 模 を 拡 大 して、 第 3 回 目 となる 国 際 ワークショップ(EIWAC2013)として 開 催 いたしました。Selecting a theme of great interest from out of our research activities, ENRI has held the thirdinternational workshop (EIWAC2013) in February, 2013 in central Tokyo.講 演 会ENRI Workshop研 究 発 表 会Presentation of Research Results当 研 究 所 の 職 員 が 行 った 研 究 等 についての 発 表 会 を6 月 に 行 っています。また、 講 演 の 概要 についても 刊 行 しています。ENRI presents an overview of our research activities conducted in the previous year annually inearly June. Presentation abstracts are published.出 前 講 座Open Lecture Service空 港 などの 現 場 に 出 向 き 研 究 業 務 の 紹 介 を 行 うとともに、 意 見 交 換 を 行 っています。ENRI will visit other organizations such as airport offices and airline offices as requested, toprovide an open lecture on our research activities and to exchange opinions.研 究 発 表 会Presentation of Research空 の 日Aviation Day国 土 交 通 省 主 催 の 空 の 日 イベント 等 に 参 加 し、 研 究 業 務 や 実 験 システムの 紹 介 をしています。ENRI participate in the events on Aviation Day to introduce our research activities andexperimental systems.出 前 講 座Open Lecture Service一 般 公 開Open House Day当 研 究 所 の 活 動 について 子 供 や 一 般 の 方 に 広 く 理 解 して 頂 くための 一 般 公 開 を 実 施 しています。( 年 1 回 )ENRI will exhibit our facilities and present our typical research activities to the public annually inorder to facilitate widespread understanding of ENRI research activities.空 の 日Aviation Day24刊 行 物Publications●… 電 子 航 法 研 究 所 報 告 :Electronic Navigation Research Institute Technical Reports当 研 究 所 の 研 究 の 成 果 をとりまとめた 報 告 書 を 刊 行 しています。(ISSN…1341-9102: 不 定 期 刊 )ENRI will publish detailed report papers on individual research items that have been conductedprevious year in ENRI. (Annual publication)●… 電 子 航 法 研 究 所 年 報 :Electronic Navigation Research Institute Annual Reports当 研 究 所 における1 年 間 の 研 究 活 動 実 績 等 についての 報 告 書 を 刊 行 しています。( 年 刊 )ENRI will publish annual reports that give overviews of research activities conducted withinthe previous year in ENRI. (Annual publication)一 般 公 開Open House Day

研 究 所 案 内How to Access ENRINavigation Systems DepartmentSurveilance andCommunucations DepartmentSurveilance and Communucations Department Surveilance and Communucations Department25