プレゼン資料 - ENRI
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8. DAPs 利 用 のための<br />
有 効 性 評 価 と 課 題<br />
監 視 通 信 領 域<br />
航 空 交 通 管 理 領 域<br />
松 永 圭 左 , 古 賀 禎<br />
瀬 之 口 敦<br />
平 成 25 年 度 ( 第 13 回 ) 電 子 航 法 研 究 所 研 究 発 表 会<br />
平 成 25 年 6 月 6-7 日<br />
1
- 発 表 内 容 -<br />
1. DAPs (Downlink Aircraft Parameters)の 概 要<br />
- 航 空 機 動 態 情 報 のATCへの 利 用<br />
- SSRモードSによるDAPsの 概 略<br />
- 導 入 時 の 問 題 点<br />
2. DAPs 評 価 試 験 の 内 容<br />
3. 試 験 結 果<br />
4. 今 後 の 検 討 事 項<br />
5. まとめ<br />
2
1.1 (1) DAPsのATCへの 利 用<br />
SSR( 二 次 監 視 レーダー)モードS<br />
・・・ 監 視 機 能 (3 次 元 位 置 , 識 別 番 号 )+ データリンク 機 能<br />
DAPs (Downlink Aircraft Parameters)<br />
航 空 機 の 動 態 情 報 ( 選 択 高 度 , 速 度 , 等 )をダウンリンク<br />
用<br />
途<br />
‣ 管 制 画 面 表 示<br />
( 状 況 認 識 の 向 上 , 管 制 指 示 の 確 認 )<br />
‣ システムツールの 入 力 データ<br />
・ 衝 突 予 測<br />
・ トラッキング, 軌 道 予 測 計 算<br />
3
1.1 (2) DAPsレーダ 表 示 画 面 ( 例 )<br />
実 際 の 管 制 卓 レーダー 画 面<br />
実 験 システムのレーダー 情 報 表 示<br />
画 面<br />
便 名<br />
指 示 高 度 気 圧 高 度<br />
対 地 速 度<br />
航 空 局<br />
HPより<br />
便 名<br />
モードSアドレス<br />
気 圧 高 度 選 択 高 度<br />
対 地 速 度 対 気 速 度 ヘディング<br />
DAPs<br />
4
1.2 (1) SSRモードSによるDAPsの 仕 組 み<br />
航 空 機<br />
質 問<br />
応 答<br />
モードS<br />
センサ<br />
モードS トランスポンダ<br />
アドレス: 0xXXXXXX<br />
BDS レジスタ<br />
BDS01<br />
BDS02<br />
・・・<br />
BDSff<br />
FMS<br />
高 度 計<br />
気 象 計<br />
動 態 …<br />
情 報<br />
(DAPs)<br />
• 255 個 の 記 憶 領 域<br />
(BDSレジスタ)<br />
… 接 続 された<br />
機 上 装 置 の<br />
動 態 情 報 を 格 納<br />
• 個 別 質 問 に<br />
要 求 するBDSを<br />
指 定<br />
GICB<br />
コントローラ<br />
収 集 データ<br />
記 憶 装 置<br />
レーダ 情 報<br />
表 示 装 置<br />
5
1.2 (2) BDSレジスタ 概 要<br />
BDSレジスタ(56bit×255)<br />
BDSコード<br />
データ 内 容<br />
(Hex)<br />
10/17/18/19 データリンク 能 力 通 報<br />
20 航 空 機 ID( 便 名 )<br />
40 航 空 機 選 択 高 度 意 図<br />
50 トラック・ 転 回 通 報<br />
60 磁 方 位 ・ 速 度 通 報<br />
30 ACAS RA<br />
05 拡 張 スキッタ・ 位 置 ( 飛 行 中 )<br />
44 気 象 情 報 ( 定 期 情 報 )<br />
65 拡 張 スキッタ 状 態 情 報<br />
利 用<br />
EHS 対 応 機<br />
( 将 来 利 用 )<br />
6
1.3 DAPs 導 入 時 の 問 題 点<br />
異 常 なDAPsデータが 存 在 (ICAO 作 業 部 会 等 で 報 告 )<br />
データの 信 頼 性 の<br />
確 保 が 必 要<br />
多 数 の 装 置 ・ 複 雑 な 構 成 ,<br />
機 体 による 多 様 性<br />
モードS<br />
トランスポンダ<br />
BDSレジスタ<br />
データ 集 約 ・<br />
形 式 処 理 I/F 装 置<br />
種 々の<br />
センサ 類<br />
Mode Control Panel<br />
Flight Management System<br />
気 象 センサ<br />
データバス<br />
航 法 データ<br />
センサ<br />
⇒ 運 用 中 の 機 体 からのダウンリンクデータをモニタする,<br />
DAPsの 有 効 性 評 価 システムを 開 発<br />
実 データを 用 いた 異 常 データ 検 出 能 力 の 検 証<br />
<br />
異 常 データ 発 生 頻 度 の 確 認<br />
7
- 発 表 内 容 -<br />
1. DAPs (Downlink Aircraft Parameters)の 概 要<br />
- 航 空 機 動 態 情 報 のATCへの 利 用<br />
- SSRモードSによるDAPsの 概 略<br />
- 導 入 時 の 問 題 点<br />
2. DAPs 評 価 試 験 の 内 容<br />
3. 試 験 結 果<br />
4. 今 後 の 検 討 事 項<br />
5. まとめ<br />
8
2.1 DAPs 評 価 試 験 の 内 容<br />
‣ MIT-DAPs 評 価 試 験 ( 全 44 項 目 )<br />
EHSに 必 要 なBDSレジスタに 関 する 試 験<br />
・ 静 的 情 報 試 験 (27 項 目 )・・・ 構 成 ・ 能 力 ・ 状 態 等<br />
・ 動 的 情 報 試 験 (9 項 目 ) ・・・ 速 度 等 の 値<br />
< 新 規 試 験 項 目 ><br />
‣ 追 加 静 的 情 報 試 験 (22 項 目 )<br />
・ BDS10に 関 する 試 験 (1 項 目 )<br />
・ 将 来 利 用 BDS(BDS05/44/65)に 関 する 試 験 (4 項 目 )<br />
・ レジスタ 間 の 相 関 事 項 に 関 する 試 験 (17 項 目 )<br />
‣ 通 信 ・データ 処 理 エラー 検 出 試 験 (2 項 目 )<br />
9
2.2 静 的 情 報 試 験 (MIT 試 験 , 追 加 試 験 )の 例 - BDS10 -<br />
BDS10(データリンク 能 力 通 報 レジスタ)<br />
ビット<br />
番 号<br />
内 容 ICAO 規 定 試 験<br />
番 号<br />
1: 8 BDSコード = 0x10 TM13<br />
10:14 予 約 領 域 = 0 TE02<br />
16 ACAS 稼 働 状 況 = 1 TE24<br />
17:23 モードSサブネットバージョン = 3,4,5 TM14<br />
25 モードS 固 有 サービス 能 力 = 1 TM15<br />
33 便 名 情 報 能 力 = 1 TM16<br />
35 SIC( 監 視 識 別 コード) 能 力 = 1 TM17<br />
各 ビット/ 領 域 値 のICAO 規 定 値 との 適 合 を 確 認<br />
10
2.3 DAPs 評 価 試 験<br />
– 通 信 ・データ 処 理 エラー 検 出 試 験 ( 新 規 ) ―<br />
• ゼロBDS<br />
BDSレジスタの 全 56ビットが’0’<br />
• BDSスワップ<br />
同 一 スキャンで, 同 一 機 体 からダウンリンクした<br />
複 数 のBDSレジスタ 間 で, 全 56ビットが 同 じ 値 となる<br />
BDSスワップ 発 生 例<br />
11
- 発 表 内 容 -<br />
1. DAPs (Downlink Aircraft Parameters)の 概 要<br />
- 航 空 機 動 態 情 報 のATCへの 利 用<br />
- SSRモードSによるDAPsの 概 略<br />
- 導 入 時 の 問 題 点<br />
2. DAPs 評 価 試 験 の 内 容<br />
3. 試 験 結 果<br />
4. 今 後 の 検 討 事 項<br />
5. まとめ<br />
12
3.1 試 験 に 使 用 した 収 集 データ<br />
• 調 布 SSRモードS 実 験 局<br />
覆 域 : 250 NM<br />
周 期 : 10 sec<br />
解 析 対 象 データ 期 間<br />
2011 年 6 月 ~2012 年 10 月<br />
(17ヶ 月 分 )<br />
機 数 : 3,192<br />
Latitude[Degree]<br />
41<br />
40<br />
39<br />
38<br />
37<br />
36<br />
35<br />
34<br />
33<br />
覆 域<br />
高 度 :<br />
・ 10,000 ft<br />
・ 20,000 ft<br />
・ 30,000 ft<br />
・ 40,000 ft<br />
航 跡 数 : 256,536<br />
ターゲット 数 : 39,091,727<br />
32<br />
31<br />
135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145<br />
Longtitude[Degree]<br />
13
3.2 (1) 静 的 情 報 試 験 結 果 - 結 果 例 -<br />
BDS20 関 連 試 験 項 目 例<br />
: BDSコード(BDS20 中 ) =‘0x20’<br />
: BDS20データ 有 効 フラグ(BDS17 中 )<br />
= BDS20 実 装 済 みフラグ (BDS18 中 )<br />
試 験<br />
番 号<br />
試 験 回 数<br />
総 回 数<br />
異 常<br />
回 数<br />
総 機 数<br />
機 数<br />
異 常 発 生 機 数<br />
全 試 験 異 常<br />
(2 回 以 上 )<br />
TM23 405,619 0 3,173 0 0<br />
TE12 384,281 1,274 3,187 73 5<br />
ICNS2013<br />
14
3.2 (2) 静 的 情 報 試 験 結 果<br />
試 験 20 項 目 (/ 全 試 験 49 項 目 中 )でエラー 検 出<br />
‣ 不 適 切 な 機 上 装 置 の 設 定 によるエラー<br />
・ 機 体 で 一 貫 したエラー<br />
・ 偶 発 的 な( 情 報 の 設 定 タイミングに 起 因 する)エラー<br />
‣ 機 上 装 置 の 故 障 によるエラー<br />
‣ 不 適 切 な 入 力 データ( 便 名 情 報 )によるエラー<br />
・ 入 力 データ/ 入 力 ツールの 不 具 合<br />
15
3.3 通 信 ・データ 処 理 エラー 検 出 試 験 結 果<br />
発 生 頻 度<br />
• ゼロBDS<br />
• BDSスワップ<br />
約 10,000 分 の1(0.01%)<br />
約 百 万 分 の1<br />
試 験 試 験 内 容<br />
試 験 回 数<br />
番 号<br />
総 回 数 異 常 回 数<br />
TE62 ゼロBDS 39,091,727 3,022<br />
TE63 BDSスワップ 39,091,727 27<br />
評 価 試 験 の 有 効 性 が 確 認 できた<br />
16
- 発 表 内 容 -<br />
1. DAPs (Downlink Aircraft Parameters)の 概 要<br />
- 航 空 機 動 態 情 報 のATCへの 利 用<br />
- SSRモードSによるDAPsの 概 略<br />
- 導 入 時 の 問 題 点<br />
2. DAPs 評 価 試 験 の 内 容<br />
3. 試 験 結 果<br />
4. 今 後 の 検 討 事 項<br />
5. まとめ<br />
17
4. DAPs 利 用 に 向 けた 検 討 事 項 - 最 終 的 な 対 処 方 法 ー<br />
エラー 発 生 原 因<br />
・・・ 不 適 切 な 設 定 , 不 適 切 なデータ 入 力 ,<br />
偶 発 的 ( 通 信 ・データ 処 理 )エラー, 機 器 故 障<br />
<br />
評 価 試 験<br />
試 験 項 目 毎 のエラー 検 出<br />
アプリケーションからの 性 能 要 件<br />
・・・ 精 度 , 更 新 頻 度 , 許 容 誤 り/ 欠 損 率 , 等<br />
対 処 方 法<br />
・・・ 異 常 判 定 ( 使 用 不 可 ) 対 象 の 範 囲 / 期 間<br />
18
5. まとめ<br />
• DAPs 有 効 性 評 価 システムを 開 発<br />
- 静 的 情 報 試 験 (MIT 試 験 項 目 + 新 規 試 験 項 目 )<br />
- 通 信 ・データ 処 理 エラー 検 出 試 験<br />
• 実 データを 用 いた 評 価 を 実 施<br />
試 験 によるエラー 検 出 が 可 能 であることを 確 認<br />
ゼロBDS,BDSスワップの 存 在 ( 発 生 頻 度 )<br />
<br />
発 生 原 因 の 分 析<br />
今 後 の 課 題<br />
原 因 / 性 能 要 件 を 踏 まえた 対 処 方 法 の 開 発 ・ 検 証<br />
19
(Backup slides)<br />
20
Annex10<br />
Mode S interrogation pulse sequence<br />
データブロック(56 or 112 bit)<br />
DPSK 4Mbit/s<br />
21
Annex10<br />
Mode S reply<br />
データブロック(56 or 112 bit)<br />
パルス 位 置 変 調<br />
22
Annex10<br />
Mode S formats<br />
interrogation or uplink formats<br />
reply or downlink formats<br />
23
Maximum Update Interval of Registers<br />
BDS code The maximum update Interval [sec]<br />
40 1.0<br />
50 1.3<br />
60 1.3<br />
‣ The maximum update Interval<br />
= The time between availability of data that causes a change in<br />
Register and the time that the change is made to Register<br />
‣ The parameter data will be expired (status bit and data field<br />
be set to ‘0’) in twice of maximum update interval.<br />
RTCA Do-181E MOPS for Air Traffic Control Radar Beacon System<br />
/ Mode Select (ATCRBS/Mode S) Airborne Equipment<br />
24