航空交通システムのための監視データ統合の最適化

优化空中交通系统的监视数据集成

• 批准号: 15K06602
• 负责人: 宮沢 与和
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15K06602/
• 关键词: 誤差モデル; 状態推定; 監視データ; 最適化; 航空交通管理; 監視情報; Data fusion

航空交通システムは交通量の増大と多様化するニーズに対応してより安全で効率的な運航が求められており，そのために通信と情報技術を駆使した新しい航空交通管理の研究開発が進められている．監視データは航空交通を制御するためのセンサ情報であり，その精度と信頼性の確保は新しい航空交通管理の実現にとって必須である．監視装置は多種多様なものがあり，現在は収集したデータの簡単な切り替えによって対応している．航空交通の精密な制御を行うためにはモデルと理論に基づいた監視情報の統合が必要であり，その技術を開発することが本研究の目的である．昨年度は，計測された位置データを用いて航空機の飛行状態を推定する技術を応用して位置データの最適推定を行う方法を提案し，国土交通省が公開したCARATS Open Data（日本空域のエンルート2次レーダデータを統合した監視情報）を機内で計測記録したGPSデータを用いて監視データの誤差の性質を解析した．今年度は，実際のデータを用いて推定技術の検討を行った．具体的には貨物輸送機に搭載された飛行記録装置（QAR）の位置データを用いて飛行状態推定を行い，QARに記録された高精度な飛行状態と比較して推定方法の妥当性を検証した．また，推定に必要な誤差モデルを導くために実際の監視データを解析した．具体的にはCARATS Open Dataの新しく追加された2013年度および2014年度データについて昨年度の解析と同様にGPSデータを用いて誤差の性質を調べた．離着陸時に空港の滑走路上を走行する航空機のADS-Bデータを用いてADS-Bの誤差のモデルを導いた．位置情報に付帯する時刻データの誤差を考慮する推定方法も提案した．多様な異なる性質を持つ監視データに対応する推定技術にまとめていくことは今後の課題であり，研究は継続して進めていく必要がある．

为了应对日益增长的交通量和多样化的需求，要求空中交通系统更加安全和高效地运行，为此，正在研究和开发充分利用通信和信息技术的新型空中交通管理系统。监控数据是控制空中交通的传感器信息，保证其准确性和可靠性对于实现新型空中交通管理至关重要。监测设备种类繁多，目前只需切换采集数据即可处理。为了精确控制空中交通，需要基于模型和理论整合监测信息，本研究的目的就是开发这项技术。去年，我们提出了一种通过应用利用测量位置数据估计飞机飞行状况的技术来最佳估计位置数据的方法。我们利用飞机上测量和记录的 GPS 数据（与雷达集成的监测信息）分析了监测数据的误差性质。数据）。今年，我们使用实际数据研究了估计技术。具体来说，我们利用安装在货运飞机上的飞行记录器（QAR）的位置数据来估计飞行状态，并通过与QAR中记录的高精度飞行状态进行比较来验证估计方法的有效性。此外，还对实际监测数据进行了分析，推导出估算所需的误差模型。具体来说，我们使用 CARATS Open Data 中新添加的 2013 年和 2014 年数据的 GPS 数据调查了误差的性质，与去年的分析类似。我们利用起飞和着陆期间在机场跑道上行驶的飞机的 ADS-B 数据得出了 ADS-B 误差模型。我们还提出了一种估计方法，该方法考虑了附加到位置信息的时间数据的误差。未来的挑战是编制能够处理具有各种不同特征的监测数据的估计技术，并且研究需要继续。

项目成果

Accuracy Evaluation of an Aircraft Performance Model using Cargo Flight Data for Air Traffic Management Research

使用货运飞行数据进行飞机性能模型的准确性评估用于空中交通管理研究

• 发表时间: 2016
• 作者: Keiichi Tamura; Akinori Harada; Yuki Higuchi; Haruki Matsuda; Yoshikazu Miyazawa
• 通讯作者: Yoshikazu Miyazawa

An Evaluation of CARATS Open Data Accuracy

CARATS 开放数据准确性评估

• DOI: 10.2322/astj.15.15
• 发表时间: 2016
• 作者: 重冨貞成; 松田治樹; 小塚智之; 宮沢与和
• 通讯作者: 宮沢与和

貨物便の飛行データを用いた航空機の性能モデルに関する研究

利用货运航班飞行数据的飞机性能模型研究

• 发表时间: 2017
• 作者: 田村 恵一; 原田 明徳; 樋口 雄紀; 松田 治樹; 宮沢 与和
• 通讯作者: 宮沢 与和

CARATS Open Dataの精度に関する検討（その２）

CARATS开放数据准确性研究（二）

• 发表时间: 2017
• 作者: 寺山亮太;森俊介;東野伸一郎;宮沢与和
• 通讯作者: 宮沢与和