「広域航法」の版間の差分

'''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、機上に自蔵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。{{ルビ読み仮名|'''RNAV'''<ref>|アールナブ}}（{{lang-en-short|a<u>r</u>'''R'''ea <u>nav</u>igation}}</ref>|アールナブ'''NAV'''}}）とも略される。

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、無線施設からの情報を用いて誤差を補正する。そういった各種センサーを利用した装置を航空機に装備させる事で、無線施設に頼らなくても自らの位置を把握できるようにした。さらに近年では、[[グローバル・ポジショニング・システム|全地球測位システム（GPS） (GPS)]]やGPSの誤差を静止衛星や機上・地上施設で補正・補強するシステムである[[衛星測位システム]](GNSS)も利用されている。<ref>{{efn|ここでいうGNSSとは「一つ又はそれ以上の衛星群、航空機の受信機及びシステムの完全性監視機能を含み、必要に応じて要求される航法性能を提供するために補強された、全地球的位置及び時間決定システム」と定義されている（国土交通省航空局「RNAV航行の許可基準及び審査要領」）。定義上は開発中の衛星群（[[ガリレオ (測位システム)|ガリレオ]]等）の実用化も睨んで「一つ又はそれ以上の衛星群」としているが、実際に運用されている衛星航法システムは現在米国のGPSだけである。したがって現実に利用可能なGNSSとは、GPSとその補強を含めたシステムと考えてよい。</ref>}}。

;航行援助空保安無線標識施設（VOR等）の位置に縛られなくなる。

: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<ref name = "SK109">{{Sfn|園山、くらべて、耕司|2011|p=109頁</ref>}}。

[[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<ref>{{Sfn|園山、くらべて、耕司|2011|pp=24-25頁</ref><ref>}}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</ref><ref>{{Sfn|園山、くらべて、耕司|2011|p=108頁</ref>}}。

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。

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'''<ref>（{{lang-en-short|sensor-based navigation}}</ref>）という。SBNの段階では航法精度がまだどの程度なのか確定されていなかったため、精度を指定せずにRNAVを設定していた。

航法精度が指定された経路を運航するには、規定を満たす精度の航法装置を備えた機体が航空当局（日本では国土交通省航空局）の検査によってその認証を受けなければならない。航法精度は、横方向・縦方向の誤差は全飛行時間中少なくとも95％95%は示された数値の範囲を維持できる性能が求められ、日本では航法精度の数値別に下記の種類の'''RNAV'''がある。以下の記述も含めて、航空における「マイル」は「[[海里]]」(1マイル＝1852m) が用いられている。

: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<ref>{{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。</ref>}}。

: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<ref>{{Sfn|園山、くらべて、耕司|2011|pp=22-31頁</ref>}}。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。

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<ref name {{Sfn|園山耕司|2011|p= "SK109"/>109}}。

'''RNP'''<ref>（{{lang-en-short|required navigation performance}}</ref>）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航行は日本2020年7月からILSが地理的制約におより設置が難しいて実現[[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ていな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>。

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>[http{{Cite web|和書|url=https://lawelaws.e-gov.go.jp/htmldata/S27/S27F03901000056.htmldocument?lawid=327M50000800056 |title=航空法施行規則] |accessdate=2012-02-25 |work=e-Gov法令データ提供システム（2012年2月25日閲覧）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。

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'''<ref>、{{lang-en-short|minimum obstruction clearance altitude}}</ref>）などが航空局発行の「飛行方式設定基準」で示されている<ref name {{Sfn|園山耕司|2011|p= "SK109"/>109}}。

:航空路<ref>（{{lang-en-short|airway}}</ref>）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<ref>{{Sfn|園山、くらべて、耕司|2011|p=235頁</ref><ref>}}{{Sfn|園山、くらべて、耕司|2011|p=248頁</ref>}}。

;ボルデメ（VORDME） (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<ref>{{Sfn|園山、くらべて、耕司|2011|p=20頁</ref>}}。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<ref>{{Sfn|園山、くらべて、耕司|2011|pp=109頁、,261頁</ref>}}。

;遷移点<ref>（{{lang-en-short|transition point}}</ref>）

: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<ref>{{Sfn|園山、くらべて、耕司|2011|p=27頁</ref>}}。

;CPDLC<ref>CPDLC（{{lang-en-short|controller pilot data link communications}}</ref>）

: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<ref name {{Sfn|園山耕司|2011|pp= "SK235241"/>235-241}}。

;SID<ref>SID（{{lang-en-short|standard instrument departure}}</ref>）

: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<ref name = "SK235241">{{Sfn|園山、くらべて、耕司|2011|pp=235-241頁</ref>}}。

;STAR<ref>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。</ref>

: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<ref name {{Sfn|園山耕司|2011|pp= "SK235241"/>235-241}}。

;RVSM<ref>RVSM（{{lang-en-short|reduced vertical separation minimum}}</ref>）

:短縮垂直間隔とは、安全のために航空路中の飛行高度は200029,000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、100041,000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<ref name = "SK33">{{Sfn|園山、くらべて、耕司|2011|p=33頁</ref>}}。

;LNAV<ref>LNAV（{{lang-en-short|lateral navigation}}</ref>）

;VNAV<ref>VNAV（{{lang-en-short|vartical navigation}}</ref>）

;VFR<ref>VFR（{{lang-en-short|visual flight rule}}</ref>）

: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。<ref>{{Sfn|園山、くらべて、耕司|2011|pp=18-19頁,260頁</ref>}}。

;IFR<ref>IFR（{{lang-en-short|instrument flight rule}}</ref>）

:計器飛行方式のことであり、パイロットが計器を見管制官の指示に常時従って操縦する飛行方式である。<ref>園山、くらべて、19-20頁251頁</ref>

;VMC<ref>VMC（{{lang-en-short|visual meteorological condition}}</ref>）

: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。<ref>{{Sfn|園山、くらべて、耕司|2011|p=18頁</ref>}}。

== 脚注 ==

== 参考図書文献 ==

* {{Cite book |和書 |author=園山耕司著、『 |year=2011 |date=2011-12-25 |title=くらべてわかる航空管制』、秀和システム、2011年12月25日 |edition=第1版第1刷発行、 |publisher=[[秀和システム]] |ISBN=978-4-7980-3198-9 9784799031989|ref=harv}}

== 関連項目 ==