プレゼン資料 - ENRI

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

Annex10
Mode S formats
interrogation or uplink formats
reply or downlink formats
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Maximum Update Interval of Registers
BDS code The maximum update Interval [sec]
40 1.0
50 1.3
60 1.3
‣ The maximum update Interval
= The time between availability of data that causes a change in
Register and the time that the change is made to Register
‣ The parameter data will be expired (status bit and data field
be set to ‘0’) in twice of maximum update interval.
RTCA Do-181E MOPS for Air Traffic Control Radar Beacon System
/ Mode Select (ATCRBS/Mode S) Airborne Equipment
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