2021 Fiscal Year Annual Research Report
Precise prediction of operational flight trajectory for four-dimensional management of air traffic flow
| Project/Area Number |
19K15116
|
|---|
| Research Institution | Kochi University of Technology |
|---|
Principal Investigator |
原田 明徳 高知工科大学, システム工学群, 准教授 (70785112)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 航空交通管理 / 軌道予測 / 時間ベース軌道管理 / 軌道最適化 / 運航効率向上 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，我が国の先進的な航空交通流管理システム実現の鍵となる高精度な軌道予測の計算技術を確立することを目的として実施した．「精緻な数値モデルに基づく最適軌道による軌道予測」という独自の方法を提案し，定期運航便の飛行軌道をより高精度に予測する方法を検討した．
本研究では主に，地上において軌道予測を行うことを想定し飛行管理システムFMSの機能を模擬する計算ツールの開発に取り組んだ．ツールのベースとなる飛行軌道最適化により求められる軌道の精度は機体質量および経済性の指標であるコストインデックスCIに大きく依存することが分かっていた．CIは航空会社が定めるパラメタであり各フライトにおいてその値は公開されておらず，また実際のCI値が得られたとしても，軌道最適化ツールでは機体性能モデルの誤差や計算方法の違いなどによりFMSが生成する飛行軌道と同一の軌道は得られない．そのため，燃料消費量と飛行時間を用いてCIに類似するパラメタを定義し，これを出発前あるいは上昇中の早い段階で分かる情報から推定するモデルを作成した．同モデルにより推定したパラメタから得られた最適軌道を用いることで500km程度先の点までの飛行時間を，季節の違いによる飛行時間のばらつきによらず精度よく予測可能であることが明らかとなった．予測に用いる最適軌道の精度向上および飛行時間の予測精度評価において，航空会社から提供を受けた実飛行データが大いに役立った．
また，本研究を通じて，正確な軌道予測のための機体質量の推定という新たな課題の創出にもつながった．さらに，FMSのコマンド通りの飛行を再現しデータ化する方法として提案した市販のフライトシミュレータの利用に関して，実飛行データとの比較により，航空交通管理の研究における活用の可能性を見出すことができた．
|
