独立行政法人 電子航法研究所
通信・航法・監視領域


マルチラテレーションの研究



電子航法研究所が行っている「マルチラテレーションの研究」について紹介します関連ページ

マルチラテレーションとは?

マルチラテレーションは,空港面を走行する航空機を監視する新しいセンサです.空港面マップ上に航空機の位置を表示することが出来ます.

首都圏大規模空港などにおいて滑走路の増設や拡張が進められる中,これらの空港の空港面では高密度運航が強いられています.このような状況の中でも常に安全で円滑な地上走行の確保が必要ですが,夜間や悪天候などの低視程時でも確実な航空機監視を実現するため,新しい空港面管制支援システムの一部として,マルチラテレーション監視システムの導入が進められています.

これまで,大規模空港などで空港面監視を実現するシステムとして「空港面探知レーダ(ASDE)」が利用されていましたが,これには次の様な課題がありました.

・ 航空機の機影は確認できるが,識別情報が得られない
・ 非常に高い周波数の電波を使用するため,雨が降ると性能が低下する
・ 建物の陰など,検出できないエリア(ブラインドエリア)が存在する

それに対して,マルチラテレーションは,このような課題を解決できる特長をもっています.

・ 航空機が送信する信号に識別情報が含まれている
・ 雨によって減衰しにくい周波数の電波を使用している
・ 受信局の配置次第で全てのエリアを監視できる

国内では,マルチラテレーションはASDEを補完するシステムとして,既に東京国際空港(羽田空港),成田国際空港で運用が開始されています.(2010年12月現在)

電子航法研究所は,実運用の開始に先立ち,各空港において「導入評価試験」を実施しました.


実験評価用表示装置の表示例(東京国際空港)


評価用マルチラテレーション受信局の例(左)とASDE(右)

マルチラテレーションの測位原理

マルチラテレーションシステムは地上に配置した複数の受信局(固定点)によって構成されます.航空機トランスポンダから送信される信号(スキッタ信号)を3局以上の受信局で受信して,その受信時刻差を利用すると,航空機位置を算出することが出来ます(双曲線測位計算).

ある時刻に送信された信号は,送信場所(航空機の居る位置)と受信局との間の直線距離を,電波の速さ(光の速さ)で割って得られる時間をかけて,受信局に到達します.この時,各受信局でその信号が到着した時刻を正確に観測します.当然,航空機からの距離によって各受信局の受信時刻に差が生じますが,この時刻差を基に計算すると,航空機はある双曲線の上のいずれかの場所に居ることになります(双曲線の定義より).

下の図では,受信局1と受信局3の間で得られる双曲線と,受信局2と受信局3の間で得られる双曲線の交点の位置に航空機が居ることが分かります.

アニメーションはこちら(GIF1.1MB)


研究成果

マルチラテレーションに関するより詳しい説明,および電子航法研究所が行う関連研究・発展研究に関する情報は,以下の文献等をご参照下さい

電子航法研究所報告(論文)
番号 発行年 題目 報告書
第125号 2010年 空港面マルチラテレーションの導入評価結果
18.5MB

電子航法研究所 研究発表会
発表年 題目 講演概要 プレゼン資料
2010年 関西国際空港マルチラテレーション導入評価
2.7MB

4.5MB
2010年 光ファイバ接続型受動監視システム(OCTPASS)
信号処理装置の試作・評価

4.7MB

1.3MB
2010年 広域マルチラテレーションの基礎実験結果
1.3MB

8.1MB
2009年 成田国際空港マルチラテレーション監視システムの導入評価
1.0MB

2.5MB
2007年 東京国際空港におけるマルチラテレーション監視システムの評価結果
708kB

1.7MB
2006年 マルチラテレーション監視システムの導入調査 (1)
−東京国際空港におけるマルチラテレーション評価について−

683kB

2.7MB
2006年 マルチラテレーション監視システムの導入調査 (2)
−ASDEとの連接による相互補完機能について−

980kB

3.0MB
2005年 光ファイバ信号伝送技術を使用した受動型測位方式の評価実験
335kB
-
2005年 設置方法を改善したマルチラテレーション監視の空港面評価
511kB
-
2004年 ACAS信号を用いた受動型測位方式の評価実験
1.7MB
-
2004年 マルチラテレーション対応ADS-Bの空港面評価
1.1MB
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(※研究所報告のページ研究発表会のページから抜粋しています)


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