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1 フィリピン国新 CNS/ATM システム開発プロジェクトコンサルタント業務 1903 年 12 月 17 日 ライト兄弟が初飛行に成功 初飛行を記念して 1905 年に民衆に祈念飛行を敢行 航空システムコンサルタンツ代表取締役 工学博士 技術士 茶木 理事技術部長理学博士 大谷 英一 之則 1 飛べるはずがない! 1903 年 12 月 17 日の朝 キティ ハウクにて驚いた目撃者が言った言葉である ライト兄弟は 人が長年夢に思っていたことを 12 秒間達成した 世界は今後 同じではいられなくなった はいられなくなった ここに 20 世紀で最も重要な業績を 言葉と写真で伝える 於 Kittyhawk C 2 フィリピン国新 CNS/ATM システム開発プロジェクト ( 株 ) 航空システムコンサルタンツ () は 平成 19 年 11 月 27 日 フィリピン国運輸通信省と フィリピン国新 CNS/ATMのシステム開発プロジェクトにかかるコンサルタント業務 の契約を締結しました ( 梓設計 Airways Int l Ltd. 片平エンジニアリングとのJV) フィリヒ ン国 CNS/ATM システム開発フ ロシ ェクトコンサルタント業務契約調印 ( ) 平成 14 年度に JICA で実施した フィリピン国次世代航空保安システム整備事業連携 実施設計 ( と日本工営の JV) に続くものです 3 4

2 フィリヒ ン国 CNS/ATM システム開発フ ロシ ェクトコンサルタント業務契約調印 ( ) フィリピンコンサル業務の概要 業務期間 :2008 年 2 月から2013 年 10 月 (68ヶ月) 業務内容 : 計画 設計の見直し 追加施設の設計 入札補助 施工監理の全てのフェーズにおいてフィリピン国運輸通信省をサポート 5 投入人月 : 日本人 ( 外国人 ):600 人月 フィリピン人 - エンジニア :500 人月 サポートスタッフ :1,000 人月 6 はじめに 20 世紀 21 世紀地上の航法システム 衛星利用技術による全地球的衛星利用の将来航空航法システム (FANS:Future Air Navigation System) 社長茶木の開会挨拶フィリピン国新 CNS/ATM システム開発プロジェクトシンポジウム風景 全面的に順次切り替え 国際民間航空機関 (ICAO) が決定 7 8

3 新しい航空管制 / 航法システムの整備 20 世紀後半 ~21 世紀 衛星利用が顕著 1991 年 国際民間航空機関 (ICAO) の第 10 回航空会議において 衛星を利用した将来航空航法システム (FANS) 世界各国において 新しい航空管制整備が望まれてきた が承認 国土交通省航空局は 2005 年 2 月 26 日 この FANS 計画に基づいて 将来の航空管制システムの中核となる運輸多目的衛星 1R を打ち上げた 2006 年 2 月 18 日 が打ち上げられた 運輸多目的衛星 MTSAT- 日 運輸多目的衛星新 2 号 (MTSAT-2) 2006 年 2 月 18 日 MTSAT-2 ( 運輸多目的衛星新 2 号 ) 9 10 現在及び将来の航空管制 / 航法システム 将来の航空管制 /ATM システム 通信 (C:Communication) 航法 (N:Navigation) 監視 (S:Surveillance) CNS/ATM ATM: : 航空交通管理 ATM(Air Traffic Management; 航空交通管理 ) 航空交通管制 ATC (Air Traffic Control) 航空交通流管理 ATFM(Air Traffic Flow Management) 11 12

4 将来の航空管制 /ATM システム 次世代 ATM の開発 Next Gen( 米国 )* Next Generation Air Transportation System 2025 年頃の航空交通需要に対応 衛星利用をベースとした航法 監視の導入 容量 信頼性向上 空地通信へのデジタル通信導入 安全性 セキュリティの改善 ATM への先進的自動化手段の導入 飛行環境へのインハ クト最小化 SESAR( 欧州 )* Single European Sky ATM Research 2020 年までに下記の能力目標を実現 容量 -73% 増に対応 安全度 -3 倍 環境 - 影響低減に向けての最大限の貢献 コスト低減 -ATM 直接コストの 50% カット 我が国における将来の航空交通 システムに関する長期ビジョン (CARATS: キャラッツ ) Collaborative Actions for Renovation of Air Traffic System 欧米と並ぶわが国における将来の航空交通システム CARATS 将来の航空交通システムに関する研究会 ( 産学官からなる研究会管制保安部開催 ) 2025 年及びそれ以降を見据えた我が国における将来の航空交通システムに関する長期ビジョンを検討今後のアジア太平洋地域におけるシームレススカイの実現を提言 ( 第 46 回アジア太平洋航空局長 (DGCA) 会議 ) 15 将来の航空管制 /ATM システム の実現を目指して * Global ATM の実現を目指して NextGen( 米国 ) CARATS 統合 調和 ( 日本 ) SESAR( 欧州 ) Global ATM SYSTEM * Integration and Harmonization of NextGen and SESAR into the Global ATM Framework 2008 年 9 月 16

5 全体の枠組み フィリピン国新 CNS/ATM システム開発プロジェクトの概要 フィリピン国における新 CNS/ATM の運用 新 CNS/ATM システム開発プロジェクト教育訓練 機材整備人材育成 JICA 技術協力プロジェクト (2009 年 2 月から 5 年間 ) 運用手順 各種規定類の整備 フィリピン国及びマニラ FIR 人口 92 百万 ( 日本の 72%) 面積 30 万 km 2 ( 日本の 80%) 86 空港 10 Int l 15 Principal Class 1 40 Community 19 Principal Class 2 2 Military 9 隣接 FIR 年間フライト数 : 約 33 万 ~35% 通過機 ~35% NAIA 離発着機 ~30% その他 19 現用システムの課題 限定的なレーダ運用 3 エンルート SSR 局 レーダ管制 :Manila ACC, NAIA (Manila) APP, Mactan APP, Clark APP 及び Subic APP No CPDLC, no ADS-C 単独システムでの運用 レーダ管制システム間の連接なし No FDP 紙ストリップ / 手書きストリップ 音声通話による管制機関間の調整 ( 調整官の負荷大 ) 地上設置の航法支援機材に基づいたナビゲーション 信頼性の高くない地上回線 老朽化した機材 ( レーダ, 無線機, ACC, APP, 気象機材他 ) 20 人員不足

6 契約パッケージ パッケージ 1 パッケージ 2 パッケージに含まれるアイテム ATM センター建屋 エンルート SSR ATM システム ターミナルレーダ VSCS ADS-B 地上局 AIS システム VHF 無線機 AMHS/ATN マイクロ回線 GSMS(RAIM 予測 ) VSAT MET システム 2010 年 2 月現在の状況 予備審査をパスした業者に対して 予備審査終了 入札資料を発行 (2010 年 1 月 ) JICA の同意待ち 30 か月 運用開始 : 2012 年 Q4/2013 年 Q1 ( 予定 ) 工期 24 か月 運用開始 : 2012 年 Q2/Q3( ( 予定 ) 21 プロジェクトの効果 航空交通の安全性の向上 システム容量の増加 空域の柔軟かつ効率的な使用 管制間隔の短縮 ダイナミックな飛行計画の支援 飛行時間の短縮 燃料費の削減 二酸化炭素の排出量の削減 ユーザの希望するルートの実現 遅延の最小化 管制官の作業負荷の低減 22 フルターンキープロジェクト プロジェクトの特徴 機材設計 / 製造 / 試験 ( 工場, 現地 )/ トレーニング ( 工場, 現地, OJT)/ 据付 / 調整 / インテグレーション / 引き渡し 建屋建設 レーダタワー及び通信タワーの建設 土木工事 ( アクセス道路他 ) システム調達の基本コンセプト パッケージ 1 契約者がパッケージ 2 機材を含めたトータルシステムのインテグレーションに関して全ての責任を負う 汎用品の使用 運用実績のあるシステム及びソフトウェアの使用 TCO (Total Cost of Ownership) ) の削減 18 か月の CNS/ATM 基礎教育 ICAO Trainair による CNS/ATM の導入教育終了 調達機材及びシステムに則した CNS/ATM 基礎教育 2010 年 Q2 から CNS/ATM 基礎教育を開始予定 23 導入機材の概要 (1/2) マニラ ATM センター マニラ ATM センタービル ( マニラ首都圏パサイ市 ) ATM システム ACC, APP, ATFM, ASM, ADS-C 及び CPDLC の統合システム 16 管制席 ( 各席当たり管制官及び調整官の 2 名で運用 ) タワー管制卓 (8 空港 ) 訓練 評価装置 (8 管制席, 6 パイロット席 ) VSCS( ( 音声交換制御装置 ) 地対空及び地対地の音声交換 TID( ( タッチ入力表示装置 ) による操作 AISS( ( 航空情報業務システム ) EAD(European AIS Database) ) のコピーデータベースを常に保持 インターネット接続の提供 AMHS(ATS Message Handling System)/ATN シンガポール及び香港に対する ATN 接続 24

7 導入機材の概要 (2/2) GSMS(GNSS Signal Monitoring System) RAIM (ABAS) 予測用途 インターネット接続の提供 WAFS(World Area Forecast System) ) データ受信システム 上層気象予測データの ATM システムへの提供 (4D トラジェクトリ更新用途 ) SIGWX チャートの作成と管制官への提供 気象衛星雲画像処理システム 気象庁 DB から HRIT(High Rate Info. Transmission) ) データの取得 衛星雲画像の作成と管制官への提供 通信 エンルート, ターミナル及び ATIS VHF 無線機 : 19 サイト, 60+ 無線機 VSAT ネットワーク : 40+ VSAT マイクロ回線 : 10 回線 監視 エンルート SSR モード S: 3 新規, 2 更新 ターミナルレーダ : 4 新規, 1 更新 ADS-B 地上局 : 2 新規 新規 25 マニラ首都圏パサイ市 CAAP 敷地内 T-3 マニラ ATN センター T-2 T-1 マニラ ATM センター位置 マニラ ATM センター 通信タワー厚生施設電源建屋マニラ ATM センターマニラ ATM センター鳥瞰図 9,500m 2 ( 敷地面積 ) 2 階建て 4,100m 2 ( 延べ床面積 ) 電源建屋 厚生施設他を付設 26 ATM システム (1/2) Manila ACC( ( レーダ制御 ) 及び Mactan サブ ACC( ( 非レーダ制御 ) の統合 8 セクター 3 インナーセクター : 主に NAIA 離発着機 5 アウターセクター : 主に上空通過機 Clark (1) NAIA (2) Kalibo (1) ATM システム (2/2) 管制卓 主卓 : 28 LCD (2k x 2k) 補助卓 : 24 LCD (1,920 x 1,200) TID: 地対空及び地対地通信 キーホ ート / マウス / ヘット セット / ハント セット 電子ストリップ Bacolod (1) Mactan (2) Davao (1) セクター分割 APP の統合 ( 括弧内は管制席数 ) Clark, NAIA, Kalibo, Bacolod, Mactan 及び Davao APP の統合 8 管制席 コスト削減及びより少ない要員での運用 27 管制官相互の調整作業が容易 8 エンルート及び 8 アプローチ管制席 2 統括席及びその他のワークステーションを部屋の中央部に配置 ATMC 管制室レイアウト ( 予定 ) タワー管制卓 24 高輝度 LCD (1,920 x 1,200) マッフ / チャート上にトラックテ ータを表示 電子ストリップ 8 空港に設置 28

8 ATM データ処理 (1/4) 機能名称概要 SDP 6 エンルート SSR, 7 ターミナルレーダ, 2 ADS-B 地上 ( 監視データ処局, 及び SSR Mode S で取得される DAPs (Downlink 理 ) Aircraft Parameter) ) の統合処理 マルチセンサー追尾処理 ( 異種センサーの融合 ) 安全性確保のためのツール STCA (Short Term Conflict Alert) MSAW (Minimum Safe Altitude Warning) DAIW (Danger Area Infringement Warning) APM (Approach Path Monitoring) CLAM (Cleared Altitude Adherence Monitoring) AIDC(ATS 機関間データ通信 ) 近隣 ACC とのターゲットハンドオフ SDP 障害に備えたレーダバイパスモード 監視データ ( レーダ, ADS-B) ) を管制卓に直接入力する機能 29 Approach Path Monitoring (APM) Final Approach Fix Altitude Monitor Initiate Point Approach Violation Area Altitude Monitor Cutoff Point Glideslope Approach Monitor Box Runway 警報発行条件 :(1) 現在高度が想定したグライドスロープ以下 (2) 予測トラック高度が想定したグライドスロープ以下 30 ATM データ処理 (2/4) ATM データ処理 (3/4) 機能名称 FDP ( フライトデータ処理 ) 概要 フライトプラン処理 正確な 4D トラジェクトリの予測 監視データ ルートデータ ( 例 : 航空路 フィックス ) ATC プロシジャ ( 例 :ATC クリアランス ) BADA (Base of Aircraft Data) ) に基づく航空機の性能モデル 風や気温の 4D 予測データ (WAFS) 電子ストリップ No FDP 及び紙ストリップから電子ストリップへの移行 FDP 障害時に備えた 管制卓における自立モードの実装 安全性確保のためのツール MTCP (Medium Term Conflict Probe) PASP (Pre Altitude-Change Safety Probe) ルート変更前のルートシミュレーション RVSM(Reduced Vertical Separation Minima) ) 監視 31 機能名称 ATFM ( 航空交通流管理 ) ASM ( 空域管理 ) 概要 セクター単位での現在及び将来の負荷監視 エンルート, NAIA APP 及び NAIA タワーにおける到着機管理 (AMAN: Arrival Manager ) タイムライン表示 NAIA DEP における出発機管理 (DMAN: Departure Manager) NAIA における AMANとDMAN の連接 ( 課題 ) 大型機と小型機 (GA) の混在による管理の困難さ SMGC 機材の未整備による Taxiing 時間の管理の困難さ 空域構成管理 動的及び計画に基づく管理 任意の形状及び範囲 ALTREV(Altitude Reservation) ) 管理 非移動及び移動 32

9 機能名称 ADS-C CPDLC ルート設計支援 評価ツール ATM データ処理 (4/4) 概要 洋上空域における管制間隔の短縮 例 :80NM 30NM ARINC745 及び ATN ADS-C 機能 ADS-C 機に対するトラック追尾と監視 ADS-C ルート一致の監視 周期的 ADS-C リポート及びその他の ADS-C リポートに対する欠測の監視 高度一致の監視 縦方向及び横方向のルート逸脱の監視 ACARS 及び ATN のデュアルスタック機能 ATN を用いた ACARS 通信 (ARINC637) NAIA における Departure Clearance(ARINC623) RNAV ルート, APP プロシジャ等の設計 シミュレーションによる検証 33 AISS EAD のコピーデータベースを ATMCで常に保持 TCO(Total Cost of Ownership) ) の低減 ソフトウェア及びデータベースの継続的な維持と更新 VSAT 及びインターネットを介したローカル端末からのデータベースアクセス 柔軟性と信頼性の確保 EAD SIN/HKG Manual SW Web Server/ Firewall Manila ATMC ATN Authorized Users AMHS Server AIS Server Router AIS/AMHS Terminal VSAT WAN ATN Router AIS/AMHS Terminal NOTAM の管理と配信 フライトプラン管理 PIB(Pre-Flight Information Bulletin) ) の提供 eaip, emet, emap/echart etod( ( 地形及び障害物データベース ) Mactan AFC AMHS Server Fire wall AIS Server EAD AIS/AMHS/ATN ブロック図 34 エンルート SSR 5 新規 + 1 既設 (Tagaytay) 3 新設 ( エンルート SSR 覆域の拡張 ) Aparri( ( 北東 ) Palawan( ( 西 ) Zamboanga( ( 南西 ) SSR によるマニラ FIR のカバー率 40% 65%(Davao ターミナルレーダを含む ) 2 更新 ( 老朽化 SSR) Laoag( ( 新サイト ) 及び Mt. Majic SSR リポートは VSAT やマイクロ回線を介して ATMC に伝送 3 SSR( ( 現在 ) NEW 6 SSR( ( プロジェクト完成後 ) 新 ( 海抜 563m) エンルート SSR の覆域を補完 ( 南東 ) するために Davao OLD ターミナルレーダも使用 180NM SSR レンジ 旧 ( 海抜 8m) ATM システムのセンサー 融合処理によりターミナル レーダのデータもエンルート FL290 に使用可能 Laoag の覆域比較 ( 新旧サイト ) 新 Laoag SSR サイト 35 SSR 覆域 (FL290) Laoag Laoag Aparri Tagaytay Tagaytay Mt.Majic Mt. Majic Palawan Zamboanga Davao 3 エンルート SSR による現行の覆域プロジェクト完成後の 6 エンルート SSR 及び ( マニラ FIR の約 40% をカバー ) Davao ターミナルレーダによる覆域 ( マニラ FIR の約 65% をカバー ) 36

10 福岡 FIR との SSR カバレッジのオーバラップ Laoag Miyakojima Miyakojima N892 L625 Laoag Taipei FIR G581 B348 N884 B462 Fukuoka FIR A582 A590 Aparri Aparri Manila FIR SSR カバレッジのオーバラップ (FL350) FL350 における福岡 FIR とマニラ FIR 間のレーダハンドオフの可能性 B462, N884( ( 可能性大 ) A582(FL350 では不可, より高高度では覆域が伸びるため可能性あり ) ルート N892 L625 B348 B462 N884 A582 A590 主要ルート 出発地 目的地 TPE/KOR/JPN SIN/KUL SIN/KUL TPE/KOR/JPN AUS/NZ CHN/TPE/KOR CHN/TPE/KOR AUS/NZ SIN/KUL/MNL JPN JPN MNL SIN/KUL/MNL JPN JPN SIN/KUL/MNL SIN/KUL/MNL JPN JPN SIN/KUL/MNL 37 エンルート SSR の特徴 250NM SSR レンジ SSR モード S Enhanced Mode Operation 個別監視 + コールサイン / フライト状態 / 他の取得 + DAP の取得 マルチサイトプロトコル SSR 地上局間の地上ネットワークなし GICB( ( 地上喚起 Comm-B) ) を用いた機上データ (DAP) のダウンロード 位置データ ( 緯度, 経度, 高度 ) 対地ベクター (GS, Track Angle, Vertical rate) 対空ベクター (IAS, Magnetic Heading) 設定高度 (FMS に設定された高度 ) DAP はマルチセンサー追尾及び 4D トラジェクトリの計算に使用 DAP は管制卓上にも表示 38 ターミナルレーダ 5 新規 ASR/SSR + 2 既設 (NAIA#1, Clark) 4 新設 : NAIA#2, Kalibo/Caticlan, Bacolod/Iloilo, Davao 1 更新 : Mactan 60NM ASR レンジ 180NM SSR 拡張レンジ (Clark) エンルート SSR の補完 NAIA#2 ATM システムによるマルチセンサー追尾処理 SSR Mode S Enhanced Mode Operation Kalibo/Caticlan GICB を用いた DAP のダウンロード マルチサイトプロトコル Bacolod/Iloilo Mactan レーダリポートは VSAT やマイクロ回線を介して ATM システムに伝送 Davao ATM システムあるいは伝送回線の障害に備えて 8 空港に設置されるタワー管制卓にもマイクロ回線あるいは光ファイターミナルレーダサイト (( ) は既設 ) バを介して同じデータを同時に伝送 39 ADS-B 地上局 新規技術 GNSS を用いて機上で測定した位 RTCA DO-260/260A/260B( ( 機上規格 ) 置情報等を 1090MHz 拡張スキッターを用いて放送 EUROCAE ED-129( ( 地上規格 ) 2 ADS-B 地上局 (Manila, Puerto Princesa) エンルート監視 (250NM レンジ ) エンルート SSR のカバレッジギャップを ADS-B 地上局で補完 (Puerto Princesa) 安価な初期投資額 運用 保守 維持費 ( 対レーダ ) マニラ FIR 内では 50% 程度の ADS-B 装備率 ADS-B 地上局による SSR カバレッジジャップの補完 Puerto ADS-B 地上局 SSR カバレッジギャップ ADS-B 地上局の設置例 40

11 WAFS データ受信システム WAFS データ 6 時間毎に放送 6, 12, 18, 24 及び 36 時間後の上層気象予測データ SIGWX データ及び OPMET データ 上層気象予測データ 風 温度 ジオポテンシャル高度 他 75 x 75NM メッシュ ( 水平面 ) 10 あるいは 6 層 ( 垂直面 ;FL050 ~ 530) 4D トラジェクトリの更新に使用 飛行ルートに沿った気象データの垂直断面例水平面における上層気象チャート例 41 SIGWX チャート例 フィリピン国新 CNS/ATM システム開発プロジェクトサマリー プロジェクト名称 :The New CNS/ATM Systems Development Project サービスプロバイダー : CAAP (Civil Aviation Authority of the Philippines) 総予算 : 約 240 億円 内円借款分 : 約 220 億円 (JICA) コンサルタント : JV(2007 年 11 月契約 ) 機材調達 工事契約 : 2010 年 Q2/Q3( ( 見込み ) 運用開始 : 2012 年 Q4/2013 年 Q1( ( 見込み ) 42 おわり ご静聴ありがとう ございました 43

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