JP2002031682A - 飛行管制用気象観測装置 - Google Patents
飛行管制用気象観測装置Info
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- JP2002031682A JP2002031682A JP2000215025A JP2000215025A JP2002031682A JP 2002031682 A JP2002031682 A JP 2002031682A JP 2000215025 A JP2000215025 A JP 2000215025A JP 2000215025 A JP2000215025 A JP 2000215025A JP 2002031682 A JP2002031682 A JP 2002031682A
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 飛行経路近傍の風・水滴分布を直接観測でき
るようにする。 【解決手段】 観測方向算出部１１にて使用滑走路また
は飛行経路情報からビーム指向方向を算出し、空中線制
御部１３によりその方向にビームを形成して乱流観測を
行う。信号処理部１７では、受信信号をＦＦＴ処理し、
周波数スペクトル積算処理を行った後、速度算出処理ま
たは強度算出処理を行う。一方、乱流観測結果から降雨
・雲有無判定を行う。この判定により降雨・雲が無い時
は速度算出処理によって速度成分を抽出し、降雨のある
時は強度算出処理によって強度成分を抽出する。風・水
滴分布算出部１８では、信号処理部１７からの速度成分
（風速情報）、強度成分（雨量情報）に対して座標変換
を含む各種処理を行い、観測方向算出部１１からのビー
ム方向に対する風・水滴分布を算出し、表示部１９にて
飛行経路と共に風・水滴分布を２次元または３次元表示
する。
るようにする。 【解決手段】 観測方向算出部１１にて使用滑走路また
は飛行経路情報からビーム指向方向を算出し、空中線制
御部１３によりその方向にビームを形成して乱流観測を
行う。信号処理部１７では、受信信号をＦＦＴ処理し、
周波数スペクトル積算処理を行った後、速度算出処理ま
たは強度算出処理を行う。一方、乱流観測結果から降雨
・雲有無判定を行う。この判定により降雨・雲が無い時
は速度算出処理によって速度成分を抽出し、降雨のある
時は強度算出処理によって強度成分を抽出する。風・水
滴分布算出部１８では、信号処理部１７からの速度成分
（風速情報）、強度成分（雨量情報）に対して座標変換
を含む各種処理を行い、観測方向算出部１１からのビー
ム方向に対する風・水滴分布を算出し、表示部１９にて
飛行経路と共に風・水滴分布を２次元または３次元表示
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、航空機や飛行船の
安全運行のために必要な飛行経路上の風分布あるいは
雨、雲等の水滴分布を直接観測し、表示する飛行管制用
気象観測装置に関する。
安全運行のために必要な飛行経路上の風分布あるいは
雨、雲等の水滴分布を直接観測し、表示する飛行管制用
気象観測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】航空機や飛行船に代表される飛行物体に
おいて、風は、安全飛行に影響を及ぼす重要な因子であ
る。特に離陸・着陸時は最も注意が必要な時である。
おいて、風は、安全飛行に影響を及ぼす重要な因子であ
る。特に離陸・着陸時は最も注意が必要な時である。
【０００３】現在、この風を観測する装置として代表的
なものに、ウインドプロファイラ、境界層レーダがあ
る。但し、現状のウインドプロファイラ及び境界層レー
ダの出力は、天頂方向に代表される一方向の風分布のみ
である。
なものに、ウインドプロファイラ、境界層レーダがあ
る。但し、現状のウインドプロファイラ及び境界層レー
ダの出力は、天頂方向に代表される一方向の風分布のみ
である。
【０００４】一方、航空機等の離着陸経路は、数度から
数十度程度の傾きを持った直線経路であり、飛行船の上
昇／下降経路も、多少でも風があると天頂方向からはず
れた経路となる。このため、飛行経路上の風分布は、現
状ではウインドプロファイラあるいは境界層レーダの出
力である天頂方向の風分布から推定することになる。
数十度程度の傾きを持った直線経路であり、飛行船の上
昇／下降経路も、多少でも風があると天頂方向からはず
れた経路となる。このため、飛行経路上の風分布は、現
状ではウインドプロファイラあるいは境界層レーダの出
力である天頂方向の風分布から推定することになる。
【０００５】しかしながら、航空機や飛行船の離着陸時
に問題となるマイクロバーストは、非常に局所的な現象
であり、航空機や飛行船の安全運行のためには、飛行経
路上の風分布を常に即座に把握できることが求められて
いる。また、飛行船においては、浮力の低下の原因とな
る雨、雲等の水滴が飛行経路上にあるかどうかも常に即
座に把握できることが求められている。
に問題となるマイクロバーストは、非常に局所的な現象
であり、航空機や飛行船の安全運行のためには、飛行経
路上の風分布を常に即座に把握できることが求められて
いる。また、飛行船においては、浮力の低下の原因とな
る雨、雲等の水滴が飛行経路上にあるかどうかも常に即
座に把握できることが求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来では航空機や飛行船の安全運行を維持する上で重要
な、航空機の離着陸経路、あるいは飛行船の上昇／下降
経路近傍の風分布あるいは雨、雲等の水滴を直接観測す
ることのできる装置がなく、飛行経路の風・水滴分布
は、ウインドプロファイラあるいは境界層レーダの出力
である天頂方向の風分布から推定しなければならなかっ
た。このため、航空機や飛行船等の飛行物体の安全運用
を行うための運用者は、ウインドプロファイラあるいは
境界層レーダ以外にも、気象レーダ等の他の観測装置の
出力を併用して判断しており、多大な業務負荷が強いら
れていた。
来では航空機や飛行船の安全運行を維持する上で重要
な、航空機の離着陸経路、あるいは飛行船の上昇／下降
経路近傍の風分布あるいは雨、雲等の水滴を直接観測す
ることのできる装置がなく、飛行経路の風・水滴分布
は、ウインドプロファイラあるいは境界層レーダの出力
である天頂方向の風分布から推定しなければならなかっ
た。このため、航空機や飛行船等の飛行物体の安全運用
を行うための運用者は、ウインドプロファイラあるいは
境界層レーダ以外にも、気象レーダ等の他の観測装置の
出力を併用して判断しており、多大な業務負荷が強いら
れていた。
【０００７】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたもので、飛行経路近傍の風分布あるいは水滴を直
接観測し、風況把握が極めて認識しやすい形態で表示す
ることができ、これによって飛行物体の安全運用を行う
ための運用者の業務負荷を低減することのできる飛行管
制用気象観測装置を提供することを目的とする。
されたもので、飛行経路近傍の風分布あるいは水滴を直
接観測し、風況把握が極めて認識しやすい形態で表示す
ることができ、これによって飛行物体の安全運用を行う
ための運用者の業務負荷を低減することのできる飛行管
制用気象観測装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る飛行管制用気象観測装置は、ビーム方
向を制御可能な空中線を用いて、飛行物体の飛行経路に
向けて送受信ビームを形成して、受信信号のエコー成分
から飛行経路近傍の風分布あるいは水滴分布を直接観測
し表示することを特徴とする。
に、本発明に係る飛行管制用気象観測装置は、ビーム方
向を制御可能な空中線を用いて、飛行物体の飛行経路に
向けて送受信ビームを形成して、受信信号のエコー成分
から飛行経路近傍の風分布あるいは水滴分布を直接観測
し表示することを特徴とする。
【０００９】上記構成により、被管制飛行物体の飛行経
路近傍の風分布あるいは水滴分布を直接観測し表示する
ことが可能となる。
路近傍の風分布あるいは水滴分布を直接観測し表示する
ことが可能となる。
【００１０】上記構成において、前記風分布は、前記受
信信号からブラッグ散乱によるエコー成分を観測し、こ
の観測結果から算出することができる。
信信号からブラッグ散乱によるエコー成分を観測し、こ
の観測結果から算出することができる。
【００１１】上記の構成において、前記水滴分布は、前
記受信信号からレイリー散乱によるエコー成分を観測
し、この観測結果から算出することができる。
記受信信号からレイリー散乱によるエコー成分を観測
し、この観測結果から算出することができる。
【００１２】上記構成において、前記飛行経路を複数指
定して各飛行経路近傍の風分布あるいは水滴分布を時分
割で直接観測し表示することも可能である。
定して各飛行経路近傍の風分布あるいは水滴分布を時分
割で直接観測し表示することも可能である。
【００１３】上記構成において、前記飛行物体が航空機
であり、航空機の離着陸に使用する滑走路に対して１以
上の飛行経路が特定されている場合には、滑走路を指定
することで、自動的に前記１以上の飛行経路に対応する
ビーム方向を算出して、それぞれのビーム方向に時分割
で送受信ビームを形成し、各飛行経路近傍の風分布ある
いは水滴分布を時分割で直接観測し表示するようにすれ
ば、飛行経路へのビーム方向を直接指定する必要がな
く、運用者の負担を軽減することができる。
であり、航空機の離着陸に使用する滑走路に対して１以
上の飛行経路が特定されている場合には、滑走路を指定
することで、自動的に前記１以上の飛行経路に対応する
ビーム方向を算出して、それぞれのビーム方向に時分割
で送受信ビームを形成し、各飛行経路近傍の風分布ある
いは水滴分布を時分割で直接観測し表示するようにすれ
ば、飛行経路へのビーム方向を直接指定する必要がな
く、運用者の負担を軽減することができる。
【００１４】上記構成において、前記飛行経路に最も近
い方向を一次近似により算出し、その方向の風分布ある
いは水滴分布を直接観測し表示することで、曲がりくね
った飛行経路にも対応することができる。
い方向を一次近似により算出し、その方向の風分布ある
いは水滴分布を直接観測し表示することで、曲がりくね
った飛行経路にも対応することができる。
【００１５】上記構成において、前記飛行経路と飛行経
路近傍の風分布あるいは水滴分布を、任意の２方向から
の投影表示を行う、あるいは３次元的に表示すること
で、運用者がその分布を把握しやすくなり、その業務負
担を軽減することができる。
路近傍の風分布あるいは水滴分布を、任意の２方向から
の投影表示を行う、あるいは３次元的に表示すること
で、運用者がその分布を把握しやすくなり、その業務負
担を軽減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００１７】ここで、本発明による気象観測装置におい
ては、現状のウインドプロファイラで用いられているＵ
ＨＦ帯あるいは境界層レーダで用いられているＬ帯より
も高い帯域の周波数を使用することで、小型で高指向性
を有する空中線を使用可能とする。そして、この空中線
によって形成されるビームを任意の方向に指向させ、そ
の方向のブラッグ散乱による反射波から乱流域を特定
し、その乱流域の移動から風向・風速を算出する機能と
組み合わせることで、あらゆる方向に対する風分布を可
能にする。さらに、降雨・雲といった水滴がある場合に
は、レイリー散乱による比較的強い反射波が得られるこ
とを利用して、水滴分布の観測も可能とする。
ては、現状のウインドプロファイラで用いられているＵ
ＨＦ帯あるいは境界層レーダで用いられているＬ帯より
も高い帯域の周波数を使用することで、小型で高指向性
を有する空中線を使用可能とする。そして、この空中線
によって形成されるビームを任意の方向に指向させ、そ
の方向のブラッグ散乱による反射波から乱流域を特定
し、その乱流域の移動から風向・風速を算出する機能と
組み合わせることで、あらゆる方向に対する風分布を可
能にする。さらに、降雨・雲といった水滴がある場合に
は、レイリー散乱による比較的強い反射波が得られるこ
とを利用して、水滴分布の観測も可能とする。
【００１８】図１は本発明に係る気象観測装置の全体構
成を示すブロック図である。図１において、観測方向算
出部１１は、外部管制機器等から航空機が離着陸で使用
する滑走路や飛行船等の飛行経路を入力し、空中線部１
２から見た航空機の離陸・着陸経路あるいは飛行船の飛
行経路方向を算出して、その方向にビームを指向させる
ためのアジマス角、エレベーション角による指向制御情
報を求めるもので、この指向制御情報は空中線制御部１
３及び風／水滴分布算出部１８へそれぞれ出力される。
成を示すブロック図である。図１において、観測方向算
出部１１は、外部管制機器等から航空機が離着陸で使用
する滑走路や飛行船等の飛行経路を入力し、空中線部１
２から見た航空機の離陸・着陸経路あるいは飛行船の飛
行経路方向を算出して、その方向にビームを指向させる
ためのアジマス角、エレベーション角による指向制御情
報を求めるもので、この指向制御情報は空中線制御部１
３及び風／水滴分布算出部１８へそれぞれ出力される。
【００１９】空中線部１２は、空間の任意の方向へビー
ムを形成することが可能なもので、送受信切替部１４か
ら入力した送信パルス信号をビーム方向へ電波として送
信すると共に、その反射波を受信し、その受信信号を送
受信切替部１４へ出力する機能を有する。
ムを形成することが可能なもので、送受信切替部１４か
ら入力した送信パルス信号をビーム方向へ電波として送
信すると共に、その反射波を受信し、その受信信号を送
受信切替部１４へ出力する機能を有する。
【００２０】空中線制御部１３は、上記空中線部１２に
対し、観測方向算出部１１から入力されたアジマス角及
びエレベーション角の方向にビーム方向を指向させる機
能を有する。
対し、観測方向算出部１１から入力されたアジマス角及
びエレベーション角の方向にビーム方向を指向させる機
能を有する。
【００２１】送受信切替部１４は、送信部１５からの送
信パルス信号を空中線部１２へ出力し、空中線部１２か
らの受信信号を受信部１６へ出力するための信号切替を
行う機能を有する。
信パルス信号を空中線部１２へ出力し、空中線部１２か
らの受信信号を受信部１６へ出力するための信号切替を
行う機能を有する。
【００２２】送信部１５は、観測距離に応じた周期で繰
り返し送信パルス信号を発生し、送受信切替部１４へ出
力すると共に、パルス送信タイミングを示すトリガ信号
を生成して受信部１６へ出力する機能を有する。
り返し送信パルス信号を発生し、送受信切替部１４へ出
力すると共に、パルス送信タイミングを示すトリガ信号
を生成して受信部１６へ出力する機能を有する。
【００２３】受信部１６は、送信部１５からのトリガ信
号の間隔で送受信切替部１４からの受信信号を取り込
み、この受信信号に対して周波数変換、増幅等の処理を
行った後、信号処理部１７へ出力する機能を有する。
号の間隔で送受信切替部１４からの受信信号を取り込
み、この受信信号に対して周波数変換、増幅等の処理を
行った後、信号処理部１７へ出力する機能を有する。
【００２４】信号処理部１７は、受信部１６から入力し
た信号に対して、各種信号処理（ＦＦＴ処理、周波数ス
ペクトル積算処理、強度算出処理、速度算出処理等）を
行い、速度成分（風速情報）あるいは強度成分（雨量情
報）を抽出後、風／水滴分布算出部１８へ出力する機能
を有する。
た信号に対して、各種信号処理（ＦＦＴ処理、周波数ス
ペクトル積算処理、強度算出処理、速度算出処理等）を
行い、速度成分（風速情報）あるいは強度成分（雨量情
報）を抽出後、風／水滴分布算出部１８へ出力する機能
を有する。
【００２５】風／水滴分布算出部１８は、信号処理部１
７から入力した速度成分（風速情報）あるいは強度成分
（雨量情報）と観測方向算出部１１から入力した空中線
部１２のビーム指向方向（アジマス角、エレベーション
角）からビーム方向の風あるいは水滴分布を算出した
後、表示部１９へ出力する機能を有する。
７から入力した速度成分（風速情報）あるいは強度成分
（雨量情報）と観測方向算出部１１から入力した空中線
部１２のビーム指向方向（アジマス角、エレベーション
角）からビーム方向の風あるいは水滴分布を算出した
後、表示部１９へ出力する機能を有する。
【００２６】表示部１９は、風／水滴分布算出部１８か
ら入力した風／水滴分布情報を基に、航空機が離着陸で
使用する滑走路や飛行船等の飛行経路近傍の風分布ある
いは雨雲等の水滴分布を画面上に表示する機能を有す
る。
ら入力した風／水滴分布情報を基に、航空機が離着陸で
使用する滑走路や飛行船等の飛行経路近傍の風分布ある
いは雨雲等の水滴分布を画面上に表示する機能を有す
る。
【００２７】上記構成による気象観測装置において、以
下、従来のウインドプロファイラや境界層レーダと比較
しながら、その具体的な処理動作を説明する。
下、従来のウインドプロファイラや境界層レーダと比較
しながら、その具体的な処理動作を説明する。
【００２８】まず、従来のウインドプロファイラや境界
層レーダでは、図２に示すパターンでビーム走査を行っ
ている。すなわち、まずビーム方向を天頂（方位角０
°、仰角９０°）に向けて乱流観測を行い、次に天頂か
らわずかに北方向（方位角０°、仰角（９０−α）°）
にふって乱流観測を行い、次に天頂からわずかに東方向
（方位角＋９０°、仰角（９０−α）°）にふって乱流
観測を行い、以上３方向それぞれの相対関係から天頂方
向における高度別風分布を得る。そして、このような処
理を周期的に繰り返し、統計的な風分布を得ている。
層レーダでは、図２に示すパターンでビーム走査を行っ
ている。すなわち、まずビーム方向を天頂（方位角０
°、仰角９０°）に向けて乱流観測を行い、次に天頂か
らわずかに北方向（方位角０°、仰角（９０−α）°）
にふって乱流観測を行い、次に天頂からわずかに東方向
（方位角＋９０°、仰角（９０−α）°）にふって乱流
観測を行い、以上３方向それぞれの相対関係から天頂方
向における高度別風分布を得る。そして、このような処
理を周期的に繰り返し、統計的な風分布を得ている。
【００２９】これに対し、本装置においては、空中線制
御部１３により、図３に示すように、観測方向算出部１
１から指定されたアジマス角及びエレベーション角の方
向にビームを形成する。図３の例では、アジマス角＋４
５°及びエレベーション角３０°の指定入力（乱流観測
１）と、アジマス角−１３５°及びエレベーション角６
０°の指定入力（乱流観測２）があった場合を示してい
る。各指定入力に対し、空中線制御部１３では、指定方
向にビームを指向させて乱流観測を行い、同一方位角で
仰角方向にわずかにふって乱流観測を行い、その仰角を
維持して指定方位角から＋９０°回転させて乱流観測を
行い、以上３方向それぞれの乱流観測結果を信号処理部
１７に入力する。
御部１３により、図３に示すように、観測方向算出部１
１から指定されたアジマス角及びエレベーション角の方
向にビームを形成する。図３の例では、アジマス角＋４
５°及びエレベーション角３０°の指定入力（乱流観測
１）と、アジマス角−１３５°及びエレベーション角６
０°の指定入力（乱流観測２）があった場合を示してい
る。各指定入力に対し、空中線制御部１３では、指定方
向にビームを指向させて乱流観測を行い、同一方位角で
仰角方向にわずかにふって乱流観測を行い、その仰角を
維持して指定方位角から＋９０°回転させて乱流観測を
行い、以上３方向それぞれの乱流観測結果を信号処理部
１７に入力する。
【００３０】信号処理部１７では、図４に示すように、
上記３方向それぞれの受信信号をＦＦＴ（高速フーリエ
変換）処理（Ｓ１）して時間領域の信号から周波数領域
の信号に変換し、周波数スペクトル積算処理（Ｓ２）を
行った後、速度算出処理（Ｓ３）または強度算出処理
（Ｓ４）を行う。
上記３方向それぞれの受信信号をＦＦＴ（高速フーリエ
変換）処理（Ｓ１）して時間領域の信号から周波数領域
の信号に変換し、周波数スペクトル積算処理（Ｓ２）を
行った後、速度算出処理（Ｓ３）または強度算出処理
（Ｓ４）を行う。
【００３１】一方、図３中に示すように、初回の指定方
向における乱流観測結果から降雨・雲有無判定（Ｓ５）
を行う。この判定は、ビーム指向方向に降雨・雲が存在
すれば、そのレイリー散乱により比較的大きなエコー成
分が現れることを利用して、受信強度がある一定値を越
えたことを検出することで、降雨・雲の存在を識別す
る。この降雨・雲有無判定により、降雨・雲が無い時は
速度算出処理（Ｓ３）によりピーク値から速度成分を抽
出し、降雨のある時は強度算出処理（Ｓ４）により平均
値から強度成分を抽出する。このようにして抽出された
速度成分は風速情報となり、強度成分は雨量情報とな
る。
向における乱流観測結果から降雨・雲有無判定（Ｓ５）
を行う。この判定は、ビーム指向方向に降雨・雲が存在
すれば、そのレイリー散乱により比較的大きなエコー成
分が現れることを利用して、受信強度がある一定値を越
えたことを検出することで、降雨・雲の存在を識別す
る。この降雨・雲有無判定により、降雨・雲が無い時は
速度算出処理（Ｓ３）によりピーク値から速度成分を抽
出し、降雨のある時は強度算出処理（Ｓ４）により平均
値から強度成分を抽出する。このようにして抽出された
速度成分は風速情報となり、強度成分は雨量情報とな
る。
【００３２】風／水滴分布算出部１８では、信号処理部
１７から入力する速度成分（風速情報）あるいは強度成
分（雨量情報）に対して座標変換を含む各種処理を行
い、観測方向算出部１１から与えられる空中線ビーム方
向（アジマス角、エレベーション角）に対する風／水滴
分布を算出する。
１７から入力する速度成分（風速情報）あるいは強度成
分（雨量情報）に対して座標変換を含む各種処理を行
い、観測方向算出部１１から与えられる空中線ビーム方
向（アジマス角、エレベーション角）に対する風／水滴
分布を算出する。
【００３３】以上のように、本実施形態の気象観測装置
は、現状のウインドプロファイラや境界層レーダが天頂
方向に代表される一方向の風分布しか直接観測できなか
ったのに対して、任意の方向に対する風分布を複数方向
に連続的に高い指向性で直接観測し、表示することが可
能となる。また、現状のウインドプロファイラや境界層
レーダでは不可能であった観測方向に対する雲や雨等の
水滴分布を直接観測し、表示することが可能となる。
は、現状のウインドプロファイラや境界層レーダが天頂
方向に代表される一方向の風分布しか直接観測できなか
ったのに対して、任意の方向に対する風分布を複数方向
に連続的に高い指向性で直接観測し、表示することが可
能となる。また、現状のウインドプロファイラや境界層
レーダでは不可能であった観測方向に対する雲や雨等の
水滴分布を直接観測し、表示することが可能となる。
【００３４】次に、本発明の特徴となる動作例について
説明する。図１に示す構成のうち、本発明の特徴的な動
作を行う観測方向算出部１１、風・水滴分布算出部１８
及び表示部１９について、それぞれの動作例を以下の
（１）〜（３）に示す。
説明する。図１に示す構成のうち、本発明の特徴的な動
作を行う観測方向算出部１１、風・水滴分布算出部１８
及び表示部１９について、それぞれの動作例を以下の
（１）〜（３）に示す。
【００３５】（１）観測方向算出部１１ 空港に設置する場合、各滑走路に応じて航空機の離陸経
路や着陸経路が存在する。観測方向算出部１１において
は、現在使用されている滑走路情報を外部機器（管制機
器等）から入力し、空中線部１２から見た現在使用され
ている離着陸経路への方向を算出し、空中線ビーム方向
（アジマス角、エレベーション角）として空中線制御部
１３及び風・水滴分布算出部１８へ出力するものとす
る。また、複数の離着陸経路が使用されている場合は、
時分割にてそれぞれの離着陸経路方向に対する空中線ビ
ーム方向（アジマス角、エレベーション角）を算出し、
空中線制御部１３及び風・水滴分布算出部１８へ出力す
るものとする。
路や着陸経路が存在する。観測方向算出部１１において
は、現在使用されている滑走路情報を外部機器（管制機
器等）から入力し、空中線部１２から見た現在使用され
ている離着陸経路への方向を算出し、空中線ビーム方向
（アジマス角、エレベーション角）として空中線制御部
１３及び風・水滴分布算出部１８へ出力するものとす
る。また、複数の離着陸経路が使用されている場合は、
時分割にてそれぞれの離着陸経路方向に対する空中線ビ
ーム方向（アジマス角、エレベーション角）を算出し、
空中線制御部１３及び風・水滴分布算出部１８へ出力す
るものとする。
【００３６】また、航空機の様に直線的に離着陸を行わ
ない飛行船の様な飛行物体の場合、上昇／下降経路を外
部機器（管制機器等）から入力し、空中線部１２から見
た飛行経路の直線方向を算出し、その方向を空中線ビー
ム方向（アジマス角、エレベーション角）として空中線
制御部１３及び風・水滴分布算出部１８へ出力するもの
とする。空中線部１２から見た飛行経路の直線方向は、
各飛行経路に対する一次近似（最小二乗法等）で求めた
直線方向とすることが一例として考えられる。
ない飛行船の様な飛行物体の場合、上昇／下降経路を外
部機器（管制機器等）から入力し、空中線部１２から見
た飛行経路の直線方向を算出し、その方向を空中線ビー
ム方向（アジマス角、エレベーション角）として空中線
制御部１３及び風・水滴分布算出部１８へ出力するもの
とする。空中線部１２から見た飛行経路の直線方向は、
各飛行経路に対する一次近似（最小二乗法等）で求めた
直線方向とすることが一例として考えられる。
【００３７】（２）風・水滴分布算出部１８ 観測方向算出部１１から入力した空中線ビームのアジマ
ス及びエレベーション方向に基づき、その方向の風分布
あるいは雨、雲等の水滴分布を直接観測して求め、表示
部１９へ出力する。
ス及びエレベーション方向に基づき、その方向の風分布
あるいは雨、雲等の水滴分布を直接観測して求め、表示
部１９へ出力する。
【００３８】（３）表示部１９ 風・水滴分布算出部１８から入力する風分布あるいは
雨、雲等の水滴分布を飛行経路と共に２次元あるいは３
次元的に表示する。
雨、雲等の水滴分布を飛行経路と共に２次元あるいは３
次元的に表示する。
【００３９】空港で使用する場合における風分布の表示
例を図５に示す。図５は、飛行場管制に適用した例であ
り、航空機の離陸経路及び着陸経路上の風分布を滑走路
方向と滑走路に垂直な方向の２つの方向から投影表示し
た例である。
例を図５に示す。図５は、飛行場管制に適用した例であ
り、航空機の離陸経路及び着陸経路上の風分布を滑走路
方向と滑走路に垂直な方向の２つの方向から投影表示し
た例である。
【００４０】次に、飛行船運用時（上昇時）における表
示例を図６及び図７に示す。図６は飛行船運用における
２次元表示の例であり、飛行船の打ち上げ経路近傍の風
分布を南北方向と東西方向に代表される２つの方向から
表示したものである。
示例を図６及び図７に示す。図６は飛行船運用における
２次元表示の例であり、飛行船の打ち上げ経路近傍の風
分布を南北方向と東西方向に代表される２つの方向から
表示したものである。
【００４１】図７は飛行船運用における３次元表示の例
であり、飛行船の打ち上げ経路近傍の風分布を３次元的
に表示したものである。
であり、飛行船の打ち上げ経路近傍の風分布を３次元的
に表示したものである。
【００４２】以上、図５〜図７に示す風分布の表示例か
ら明らかなように、本装置によれば、飛行経路近傍の風
況を運用者が把握しやすい形式にて表示することができ
る。この結果、航空機や飛行船等の飛行物体の安全運用
を行うための運用者の業務負荷を大幅に低減することが
可能となる。
ら明らかなように、本装置によれば、飛行経路近傍の風
況を運用者が把握しやすい形式にて表示することができ
る。この結果、航空機や飛行船等の飛行物体の安全運用
を行うための運用者の業務負荷を大幅に低減することが
可能となる。
【００４３】特に航空機にとって離着陸の時は向かい風
であることが安全上望ましいため、この表示は風向の変
更による離陸・着陸滑走路の変更（ランウェイチェン
ジ）時期の判断に対して非常に有効な情報となる。そし
て、このランウェイチェンジ実施後も、本装置を用いれ
ばランウェイチェンジ実施後の離着陸経路に対応した表
示内容へ即座に変更することが可能なことにより、飛行
経路近傍の風況を常に連続的に把握することが可能とな
る。
であることが安全上望ましいため、この表示は風向の変
更による離陸・着陸滑走路の変更（ランウェイチェン
ジ）時期の判断に対して非常に有効な情報となる。そし
て、このランウェイチェンジ実施後も、本装置を用いれ
ばランウェイチェンジ実施後の離着陸経路に対応した表
示内容へ即座に変更することが可能なことにより、飛行
経路近傍の風況を常に連続的に把握することが可能とな
る。
【００４４】また、上記風分布だけでなく飛行船の浮力
低下の原因となる雲や降雨の水滴分布を直接観測し表示
することも可能であり、飛行船の安全運用を行うための
業務負荷をさらに大幅に低減することも可能となる。
低下の原因となる雲や降雨の水滴分布を直接観測し表示
することも可能であり、飛行船の安全運用を行うための
業務負荷をさらに大幅に低減することも可能となる。
【００４５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る飛行管
制用気象観測装置によれば、航空機の離陸・着陸経路や
飛行船の上昇／下降経路近傍の風分布あるいは雨、雲等
の水滴分布を直接観測し、飛行経路近傍の風況や雲状等
を運用者が把握しやすい形式にて表示することにより、
航空機や飛行船等の飛行物体の安全運用を行うための運
用者の業務負荷を大幅に低減することが可能となる。特
に、航空機の離着陸においては向かい風であることが安
全上望ましいが、この表示は風向の変更による離陸・着
陸滑走路の変更（ランウェイチェンジ）時期の判断に対
して非常に有効な情報となる。そして、このランウェイ
チェンジ実施後も、観測方向の変更とそれに対応した表
示内容へ即座に変更することが可能なことにより、飛行
経路近傍の風況を常に連続的に把握することが可能とな
る。
制用気象観測装置によれば、航空機の離陸・着陸経路や
飛行船の上昇／下降経路近傍の風分布あるいは雨、雲等
の水滴分布を直接観測し、飛行経路近傍の風況や雲状等
を運用者が把握しやすい形式にて表示することにより、
航空機や飛行船等の飛行物体の安全運用を行うための運
用者の業務負荷を大幅に低減することが可能となる。特
に、航空機の離着陸においては向かい風であることが安
全上望ましいが、この表示は風向の変更による離陸・着
陸滑走路の変更（ランウェイチェンジ）時期の判断に対
して非常に有効な情報となる。そして、このランウェイ
チェンジ実施後も、観測方向の変更とそれに対応した表
示内容へ即座に変更することが可能なことにより、飛行
経路近傍の風況を常に連続的に把握することが可能とな
る。
【００４６】飛行船の様な直線的に離着陸を行わない飛
行物体の場合においても、上昇／下降経路に極めて近い
方向の風分布を直接観測し表示することが可能となる。
また、風だけでなく、飛行船の浮力低下の原因となる雨
や雲等の水滴分布を観測することも可能となることか
ら、風分布だけでなく雲や降雨等の水滴分布も把握する
ことが可能となり、飛行船の安全運用を行うための業務
負荷を大幅に低減することが可能となる。
行物体の場合においても、上昇／下降経路に極めて近い
方向の風分布を直接観測し表示することが可能となる。
また、風だけでなく、飛行船の浮力低下の原因となる雨
や雲等の水滴分布を観測することも可能となることか
ら、風分布だけでなく雲や降雨等の水滴分布も把握する
ことが可能となり、飛行船の安全運用を行うための業務
負荷を大幅に低減することが可能となる。
【００４７】したがって、飛行経路近傍の風分布あるい
は水滴を直接観測し、風況把握が極めて認識しやすい形
態で表示することができ、これによって飛行物体の安全
運用を行うための運用者の業務負荷を低減することので
きる飛行管制用気象観測装置を提供することができる。
は水滴を直接観測し、風況把握が極めて認識しやすい形
態で表示することができ、これによって飛行物体の安全
運用を行うための運用者の業務負荷を低減することので
きる飛行管制用気象観測装置を提供することができる。
【図１】 本発明に係る飛行管制用気象観測装置の一実
施形態の全体構成を示すブロック図。
施形態の全体構成を示すブロック図。
【図２】 同実施形態の装置と比較するための、従来の
ウインドプロファイラまたは境界層レーダのビーム走査
パターンを示す図。
ウインドプロファイラまたは境界層レーダのビーム走査
パターンを示す図。
【図３】 同実施形態のビーム走査パターンを示す図。
【図４】 同実施形態の信号処理部の処理手順を示す
図。
図。
【図５】 同実施形態において、空港で使用する場合に
おける風分布の表示例を示す図。
おける風分布の表示例を示す図。
【図６】 同実施形態において、飛行船運用時（上昇
時）における２次元表示の例を示す図。
時）における２次元表示の例を示す図。
【図７】 同実施形態において、飛行船運用時（上昇
時）における３次元表示の例を示す図。
時）における３次元表示の例を示す図。
１１…観測方向算出部 １２…空中線部 １３…空中線制御部 １４…送受信切替部 １５…送信部 １６…受信部 １７…信号処理部 １８…風／水滴分布算出部 １９…表示部
Claims (8)
- 【請求項１】 ビーム方向を制御可能な空中線を用い
て、飛行物体の飛行経路に向けて送受信ビームを形成し
て、受信信号のエコー成分から飛行経路近傍の風分布あ
るいは水滴分布を直接観測し表示することを特徴とする
飛行管制用気象観測装置。 - 【請求項２】 前記風分布は、前記受信信号からブラッ
グ散乱によるエコー成分を観測し、この観測結果から算
出することを特徴とする請求項１記載の飛行管制用気象
観測装置。 - 【請求項３】 前記水滴分布は、前記受信信号からレイ
リー散乱によるエコー成分を観測し、この観測結果から
算出することを特徴とする請求項１記載の飛行管制用気
象観測装置。 - 【請求項４】 前記飛行経路を複数指定して各飛行経路
近傍の風分布あるいは水滴分布を時分割で直接観測し表
示することを特徴とする請求項１記載の飛行管制用気象
観測装置。 - 【請求項５】 前記飛行物体が航空機であり、航空機の
離着陸に使用する滑走路に対して１以上の飛行経路が特
定されているとき、滑走路を指定することで、自動的に
前記１以上の飛行経路に対応するビーム方向を算出し
て、それぞれのビーム方向に時分割で送受信ビームを形
成し、各飛行経路近傍の風分布あるいは水滴分布を時分
割で直接観測し表示することを特徴とする請求項１記載
の飛行管制用気象観測装置。 - 【請求項６】 前記飛行経路に最も近い方向を一次近似
により算出し、その方向の風分布あるいは水滴分布を直
接観測し表示することを特徴とする請求項１記載の飛行
管制用気象観測装置。 - 【請求項７】 前記飛行経路と飛行経路近傍の風分布あ
るいは水滴分布を、任意の２方向からの投影表示を行う
ことを特徴とする請求項１記載の飛行管制用気象観測装
置。 - 【請求項８】 前記飛行経路と飛行経路近傍の風分布あ
るいは水滴分布を３次元的に表示することを特徴とする
請求項１記載の飛行管制用気象観測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000215025A JP2002031682A (ja) | 2000-07-14 | 2000-07-14 | 飛行管制用気象観測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000215025A JP2002031682A (ja) | 2000-07-14 | 2000-07-14 | 飛行管制用気象観測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002031682A true JP2002031682A (ja) | 2002-01-31 |
Family
ID=18710515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000215025A Pending JP2002031682A (ja) | 2000-07-14 | 2000-07-14 | 飛行管制用気象観測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002031682A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007240190A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Toshiba Corp | 空港用気象レーダ装置とその運用方法 |
| JP2013224884A (ja) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Japan Radio Co Ltd | 水蒸気観測装置および気象レーダ |
| EP3046092A1 (en) * | 2013-09-12 | 2016-07-20 | Japan Aerospace Exploration Agency | Landing decision assistance system, landing decision assistance method, and landing decision assistance program |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07505222A (ja) * | 1992-03-26 | 1995-06-08 | スサール・アーエス | 空気現象の検出および測定のための方法および装置ならびにそのような装置に使用する送信機および受信機 |
| JPH08226968A (ja) * | 1995-02-21 | 1996-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ管制移管方法及びレーダ信号処理装置 |
| JPH11258358A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | 空港気象危険度判定処理装置 |
| JP2000009857A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-14 | Mitsubishi Electric Corp | 気象レーダ装置 |
-
2000
- 2000-07-14 JP JP2000215025A patent/JP2002031682A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP3046092A4 (en) * | 2013-09-12 | 2017-09-13 | Japan Aerospace Exploration Agency | Landing decision assistance system, landing decision assistance method, and landing decision assistance program |
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Legal Events
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050502 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051129 |