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[[ファイル:VORDME vs RNAV model.PNG|thumb|300px|right|[[ボルデメ]]と'''RNAV'''の比較 1<br />図上：[[超短波全方向式無線標識|VOR]]/[[距離測定装置|DME]]を経由して飛行する航法<br />図下：RNAVルートを飛行する航法]]
'''広域航法'''（こういきこうほう、{{lang-en-short|area navigation}}）とは[[航空機]]の[[航法]]の1つであり、機上に自動航法装置等を備えることで、従来の[[無線航法]]のように[[航空保安施設|航空保安無線施設]]の位置に左右されることなくルートを設定する航法システムである。{{読み仮名|'''RNAV'''|アールナブ}}（{{lang-en-short|a'''R'''ea '''NAV'''}}）とも略される。
==概要==
従来の航法システムでは、航空機は地上
広域航法では、航路上の無線施設以外に、主に[[慣性航法装置|慣性航法装置 (INS)]]を使用し、
これにより
==
;航空保安無線施設（VOR等）の位置に縛られなくなる。
:航空機は目的地までの最短経路を飛行することが理想上は可能となり、時間や[[燃料]]の節約が期待できる。また、無線施設同士を直線的に結んだ狭い航空路に縛られないため、航空路の混雑が解消され安全性も高まる。無線施設上空の天候や地形に左右される恐れが無くなるため、就航率も高まる。
;航法精度が向上する。
:航法精度が向上すればルート間の横幅や前後間隔も狭めることが可能となり、交通量の増大に対応できる。精度の向上が進めば、航空路（エンルート）だけでなく出発経路・到着経路から進入や着陸まで使用することも可能になり、従来、地形などの理由から無線施設を設置できないため実施することが不可能だった空港の計器出発・計器進入まで期待できる。地上の無線施設からの電波は地形などに遮られて無感地帯が生じるが、広域航法では衛星航法や自蔵INSといった多様な手段を用いる{{Sfn|園山耕司|2011|p=109}}。
[[ファイル:VORDME vs RNAV approaching model.PNG|thumb|300px|right|[[ボルデメ]]と'''RNAV'''の比較 2<br />着陸時に滑走路近くの[[超短波全方向式無線標識|VOR]]/[[距離測定装置|DME]]上空を一度経由してから折り返して高度を下げる航法と、RNAVルートによって滑走路の進入コースに直接進む航法。]]
ただし、実際にはRNAVで規定されたルートが存在し、出発地から目的地まで最短経路を飛行することは実現していない{{Sfn|園山耕司|2011|pp=24-25}}出発地から目的地まで最短経路を飛行する[[フレーフライト]]は広域航法の究極の姿であるが、仮に無数にある滑走路・空港間同士を直線的に結べば、そのルートは幾何級数的に膨大な数となり、互いの交点を安全に通過できるような技術的・制度的な整備がまだ発展途上であるため、実現にはしばらく掛かるとされる{{Sfn|園山耕司|2011|p=108}}。
現実には最短経路の実現より、ルートをVOR等に縛られず増やすことに重きが置かれており、逆にこれを利用してVORや[[無指向性無線標識|NDB]]等の施設を減らすことにも使われている。施設を減らせば、その維持管理費用も減少させることができる。ただし、RNAVが強く依存しているGPSについて航空以外の理由による信頼性の問題(後述の[[#RAIM予測|RAIM予測]]を参照)があるため、従来の航法を完全に置き換えるものではない。
== 歴史 ==
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しかし、慣性航法装置のみでは誤差も大きく、大きな誤差を前提とすると航空路の設定にも限界があった。さらに、航空の発達による交通量の増大で、空域の有効利用の強化を迫られ、そこでRNAVのシステムが見直されるようになった。
フライトテストを重ねながら当初はVORやDMEで慣性航法装置を補正する方法で、さらにはGPSによる補正も取り入れられるようになった。この機位を特定するために補正するセンサー（VORやDME、衛星など）を指定して行う航法を'''SBN'''
SBNによる運航を続ける中で航法精度の評価ができてきたことから、次の段階では航法精度を指定した'''PBN'''(Performance-Based Navigation) となる。その背景には、[[衛星航法補強システム]]/SBAS{{efn|衛星航法補助施設または静止衛星型衛星航法補強システムとも言う。GPSの精度を向上するための静止衛星を利用するシステム。}}（{{lang-en-short|satellite based augmentation system}}）[[人工衛星]]が多数打ち上げられるなど、[[グローバル・ポジショニング・システム|GPS]]の精度が昔とは比べ物にならないほど向上（補正）したこともあげられる。
こうした過程を経て、[[2007年]]4月にRNAVのシステムが全面的に見直され、[[国際民間航空機関|ICAO（国際民間航空機関）]]において国際基準が決定された。この国際基準はICAO PBN マニュアル (Doc 9613) として配布されている。
日本では、国際基準が設定されたことを受け、[[日本航空|JAL]]や[[全日本空輸|ANA]]が2007年[[9月]]に本格的に運用することを発表した<ref>{{Cite web|和書| url =http://www.jal.com/ja/press/0001122/1122.html| title =JAL、新高精度航法 (RNAV) 運航を開始！！| publisher = [[日本航空|JAL]]プレスリリース第07078号| accessdate = 2007年9月25日}}</ref><ref>{{Cite web|和書| url =http://www.ana.co.jp/pr/07-0709/07-108.html| title =高精度航法 (RNAV) の本格導入について| publisher = [[全日本空輸|ANA]]プレスリリース第07‐108号| accessdate = 2007年9月25日}}</ref>。
本格運用以前には、1992年6月より評価用の3本のルートから始まり、広域航法の運用評価が行われていた<ref>{{cite journal| author = 天井 治| coauthors = 長岡 栄| date = 1993-05-26| title = RNAV機の横方向経路逸脱量の解析| journal = 電子情報通信学会技術研究報告| volume = Vol.93| issue = No.66| pages = pp. 9-15| naid = 110003289291| accessdate = 2007年9月26日}}</ref>。
さらに、GNSS精度向上のためのGBAS{{efn|地上型補強システム。地上施設によりGNSSを補強するシステム。衛星利用よりさらに細やかに補強を行うことができ、到着や進入のみならず、着陸の段階にまで使用可能なレベルを目指している。}}（{{lang-en-short|ground-based augmentation system}}）も開発されており、米国等では一部実用化されている。
== 航法精度 ==
航法精度が指定された経路
;RNP10 (RNAV10)
:航法精度は10マイル。主として洋上等において必要とされる{{efn|本来「RNP10」は「RNAV10」と呼ばれるべきであったが、RNAVの国際基準が策定される以前から「RNP」の名で運用が始まっていたため、そのまま慣習的にRNP10とも呼ばれることになった。}}。
;RNAV5
:航法精度は5マイル。主として
;RNAV1
:航法精度は1マイル。一部はエンルートも含むが、主として飛行場付近の空域のSIDとSTARにおいて必要とされる{{Sfn|園山耕司|2011|pp=22-31}}。米国での旧名称はUS-RNAV Type-B。欧州や一部の国のP-RNAVも同義と考えてよい。
;航法精度が指定されないRNAV
:RNAVの評価運用時代にはエンルートにおいてRNP4基準で策定されながらも、精度を指定しないRNAV経路が存在した。日本のRNAV経路はすべて精度を指定して再編されている。一部の国ではまだ精度が指定されないRNAV経路がターミナル空域・エンルートの双方に存在する。
米国ではさらにRNAV2（航法精度2マイル、旧名称 US-RNAV Type-A、主にエンルートで使用）も運用されている。日本にRNAV2はないが、後述の「特別な方式による航行」のRNAV許可基準においてRNAV1に対応するものをRNAV1/2として設定しているため、日本のRNAV1を許可された航空機は米国のRNAV2の飛行が可能である。
以上の1マイル以上の航法精度においては必ずしも衛星を利用する必要はない。しかし、計器進入を行うにあたってさらに精度が求められるRNAV/GNSS進入も実用化されている。
==
航法精度が指定されているRNAV、特にRNAV1やRNAV(GNSS)アプローチにおいては、GPSの使用が精度実現のために欠かせない。しかし、GPSは衛星の配置や保守作業、当局の都合などにより必要な精度を保証できなくなる場合がある<ref>[https://fdc.blog.ss-blog.jp/2010-08-23-1 酔っぱらいライダーの独り言 GPS RAIM予測] 2014年5月14日閲覧。RAIM予測の結果RNAVアプローチが使用できなかった事例。</ref>{{出典無効|date=2015-03-27 |title=Wikipedia:検証可能性#自主公表された情報源}}。このため、航法精度が指定されているRNAVを使用する空域にあっては、要求される精度を満足できない時間が発生するかどうかを予測する必要がある。この作業は[[:en:Receiver autonomous integrity monitoring#RAIM prediction|RAIM予測]]と呼ばれる。
RAIM予測の結果、航法精度を満足できない時間帯が発生する見込みがある場合は、その旨[[ノータム|NOTAM]]にて告知される。地域によっては、WWWなどで確認することも出来る。該当する時間帯にあっては、その前後における一定の余裕時間を含め、RNAVは使用できない。
== RNAV経路名 ==
エンルートにおける国際RNAV経路の名は、[[国際民間航空機関|ICAO]]が各国と調整して決めており、L,M,N,Pの内の1文字に、1から999までの番号を付した名前が与えられる。国内RNAV経路の名は各国が独自で決められ、Q,T,Y,Zの内の1文字に、1から999までの番号を付した名前が与えられる{{Sfn|園山耕司|2011|p=109}}。
== RNP ==
'''RNP'''（{{lang-en-short|required navigation performance}}）とは、機上の性能監視機能と警報機能を必要とする特別なRNAVである。一般的なRNAVは監視・警報機能がないため、洋上を除きそのバックアップとして[[航空交通管制]]用レーダーの覆域下でなければ航行できないのに対し、RNPはレーダー覆域でなくても航行できるのが大きな違いである。
基準としてはエンルート用のRNP4（航法精度4マイル）、ターミナル用のBasic-RNP1（航法精度1マイル）、進入用のRNP APCH（航法精度1マイル）、進入用のRNP AR APCH（航法精度0.3マイルまたは0.3マイル未満）が設定されているが、日本において本格的なRNP航行は2020年7月からILSが地理的制約により設置が難しい[[松本空港]]に<ref>[https://www.pref.nagano.lg.jp/hisho/kensei/soshiki/soshiki/bukaigi/documents/20200716houkoku1.pdf 信州まつもと空港に新しい進入方式が導入されます]</ref>、また、2022年時点で地方空港をはじめ、徐々に普及しつつある<ref>{{Cite web |url=http://atcaj.or.jp/wordpress/wp-content/uploads/2022/11/2022_ATS_Symposium_1.pdf |title=航空管制の現状とこれから |access-date=2023-12-22 |publisher=一般財団法人 航空交通管制協会}}</ref>。
RNP AR APCH0.3が東京国際空港等で実験的に2012年より実施されている。
参考に、かつてRNPという言葉は一般のRNAVにおける「航法精度要件」の意味として使われていた時代があった。今でも一部にそういう使われ方をしている文章があるが、現行の国際基準では上記の定義に変更されているため、注意が必要である。
==
=== 航空法での扱い ===
日本の広域航法は航空法上「[[距離測定装置|DME]]、SBASその他の無線施設からの電波の受信又は慣性航法装置の利用により任意の経路を飛行する方式」と定義され<ref>{{Cite web|和書|url=https://elaws.e-gov.go.jp/document?lawid=327M50000800056 |title=航空法施行規則 |accessdate=2012-02-25 |work=e-Gov法令検索 |publisher=総務省行政管理局}}</ref>、許容される航法精度が指定された経路又は空域において行わなければならない航法である。
本格的な運用に伴い、広域航法による飛行は「特別な方式による航行」の1つとされた。したがってRNAVを行うには、航空機が必要な性能及び装置を有していること、乗員、整備員、運航管理者が航行に必要な知識及び能力を有していること、実施要領が適切に定められていること、航行の安全を確保するために必要な措置が講じられていることなどについて運航者（つまり航空会社など）が国土交通大臣の許可を受けなければならない。
=== 距離 ===
日本のRNAVルートは4-6マイルの幅や地表の障害物からの垂直間隔（最低障害物間隔高度、'''MOCA'''、{{lang-en-short|minimum obstruction clearance altitude}}）などが航空局発行の「飛行方式設定基準」で示されている{{Sfn|園山耕司|2011|p=109}}。
== 航空航法用語 ==
;エンルート
:航空路（{{lang-en-short|airway}}）やジェットルート、直行経路、RNAV、洋上トランジションに飛行場近くでの遷移経路（トランジション）まで含んだ航空機の通過する飛行区間の内でも巡航部分を含むものの総称である{{Sfn|園山耕司|2011|p=235}}{{Sfn|園山耕司|2011|p=248}}。
;ボルデメ (VORDME)
:[[超短波全方向式無線標識|VOR]] と [[距離測定装置|DME]] を併用する航法援助無線施設の一種である{{Sfn|園山耕司|2011|p=20}}。VOR と [[戦術航法装置|TACAN]] の併用で「VORTAC」と呼ばれることもあるが、同じような役割を果たしている{{Sfn|園山耕司|2011|pp=109,261}}。
;遷移点（{{lang-en-short|transition point}}）
:出発空港近くのSIDや到着空港STARと、航空路との交差する点であり、航空機は遷移点で空中の仮想的な道である空路を乗り換える{{Sfn|園山耕司|2011|p=27}}。
;CPDLC（{{lang-en-short|controller pilot data link communications}}）
:コントローラ-パイロット間データリンク通信のことであり、航空交通管制センターと飛行中の航空機とを結ぶ無線通信システムである{{Sfn|園山耕司|2011|pp=235-241}}。
;SID（{{lang-en-short|standard instrument departure}}）
:IFR（計器飛行方式）における標準計器出発経路（標準計器出発方式）のことであり、飛行場近くにおいて出発時に用いられる経路、高度、制限事項などから構成される航路であり、その方式全体を指す{{Sfn|園山耕司|2011|pp=235-241}}。
;STAR（{{lang-en-short|standard instrument arrival}}）、旧称: {{lang|en|standard terminal arrival route}}。欧州に倣って2010年より日本でも名称としてICAOの正式用語である {{lang|en|standard instrument arrival}} が用いられ、{{lang|en|standard terminal arrival route}} は旧称となった。ただし米国では現在も後者を正式名称として使用している。
:IFR（計器飛行方式）における標準計器到着方式（標準計器到着経路）のことであり、飛行場近くにおいて到着時に用いられる経路、高度、制限事項などから構成される航路であり、その方式全体を指す{{Sfn|園山耕司|2011|pp=235-241}}。
;RVSM（{{lang-en-short|reduced vertical separation minimum}}）
:短縮垂直間隔とは、安全のために航空路中の飛行高度は29,000フィート以上においては2,000フィート間隔の垂直距離が設定されているが、フライトレベルを正確に保てる機体が増えたことに対応して、41,000フィート以下までは1,000フィート間隔へと設定を半減させたものである。RVSM設定の空域内を飛行するには、独立した2系統の高度測定システム、自動応答装置（トランスポンダー）、高度監視警報システム、自動高度制御システムを装備する必要がある{{Sfn|園山耕司|2011|p=33}}。
;LNAV（{{lang-en-short|lateral navigation}}）
:FMS（[[飛行管理装置]]）を用いて水平移動を行う航法である。
;VNAV（{{lang-en-short|vartical navigation}}）
:FMSを用いて垂直移動を行う航法である。
;VFR（{{lang-en-short|visual flight rule}}）
:有視界飛行方式のことであり、パイロットが目視して操縦する飛行方式である{{Sfn|園山耕司|2011|pp=18-19,260}}。
;IFR（{{lang-en-short|instrument flight rule}}）
:計器飛行方式のことであり、パイロットが管制官の指示に常時従って操縦する飛行方式である。
;VMC（{{lang-en-short|visual meteorological condition}}）
:有視界気象状態のことであり、VFRによる飛行では必須条件となる。3000メートル以上の高度で8000メートル以上の飛行視程があり、飛行機から上下300メートル以内と水平方向に1500メートル以内に雲が無い。3000メートル未満の高度で5000メートル以上の飛行視程があり、飛行機から上方150メートル以内、下方300メートル以内と水平方向に600メートル以内に雲が無い{{Sfn|園山耕司|2011|p=18}}。
== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
=== 注釈 ===
{{Notelist}}
=== 出典 ===
{{Reflist|2}}
== 参考文献 ==
* {{Cite book |和書 |author=園山耕司 |year=2011 |date=2011-12-25 |title=くらべてわかる航空管制 |edition=第1版第1刷 |publisher=[[秀和システム]] |ISBN=978-4-7980-3198-9 |ref=harv}}
== 関連項目 ==
* [[無線航法]]
* [[航空交通管制]]
* [[MTSAT]]
{{Normdaten}}
{{デフォルトソート:こういきこうほう}}
[[Category:航空交通管制]]
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