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公開番号2025071564
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-08
出願番号2023181841
出願日2023-10-23
発明の名称異物監視装置における誤警報率を低減する方法及びこの方法を用いた異物監視装置。
出願人国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所,株式会社国際電気
代理人個人
主分類G08G 1/00 20060101AFI20250428BHJP(信号)
要約【課題】滑走路上等に静止した航空機等が異物として誤検出されることによる警報が発せられることを防ぎ、誤警報率を低減する方法及びこの方法を用いた異物監視装置を提供する。さらに、航空機等の近傍にある異物を探知可能とする。
【解決手段】外部の航空機の監視システムとの入出力手段と、機種毎の航空機等の形状に即した機種モデルとを有し、外部の航空機の監視システムから受信した監視情報に含まれる位置情報を用いて、航空機等の位置を特定し、監視情報に含まれる機種の情報を用いて機種モデルを選択するとともに、監視情報に含まれる機首の向きの情報を用いて機種モデルの向きを決定し、特定した航空機等の位置に基づいて、航空機等が存在する位置から選択した機種モデル及び決定した機種モデルの向きの状態に即した範囲については異物の判定から除外することにより、異物として誤検出されることを防ぎ、誤警報率を低減するとともに、航空機等の近傍にある異物を探知可能とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
空港の監視領域における滑走路上及び誘導路上の異物を探知するためのミリ波レーダ部と、
検出した異物の画像データを取得するための高感度カメラ部と、
前記ミリ波レーダ部と前記高感度カメラ部との連動制御を行う連動制御部と、
前記ミリ波レーダ部の検知信号により監視領域における滑走路上及び誘導路上に異物が存在するか否かの判定を行うとともに、異物が検出された場合に警報を発するデータ処理・表示部と、
前記データ処理・表示部が発した警報を受信する運用者端末とを有し、空港の監視領域における滑走路上及び誘導路上の異物を検出する異物監視装置において、
前記データ処理・表示部は、前記空港の監視領域における航空機や車両の位置を監視する外部の航空機の監視システムとの入出力手段を有し、
前記データ処理・表示部は、前記入出力手段を介して、前記航空機の監視システムから監視情報を受信し、
前記データ処理・表示部は、受信した前記監視情報に含まれる航空機や車両の位置情報を用いて、前記空港の監視領域における航空機や車両の位置を特定し、
前記データ処理・表示部は、この特定した前記空港の監視領域における航空機や車両の位置に基づいて、前記空港の監視領域における滑走路上及び誘導路上に異物が存在するか否かの判定から除外することにより、前記空港の監視領域における航空機や車両が誤って異物として検出されることによる誤警報が発せられることを防ぎ、誤警報率を低減すること
を特徴とする異物監視装置における誤警報率を低減する方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記監視情報は、さらに航空機や車両の寸法情報を含み、
前記データ処理・表示部は、前記監視情報に含まれる航空機や車両の位置情報及び寸法情報を用いて、航空機や車両が存在する位置から寸法情報の範囲については、前記異物が存在するか否かの判定から除外すること
を特徴とする請求項１に記載の異物監視装置における誤警報率を低減する方法。
【請求項３】
前記監視情報は、さらに航空機や車両の機首の向きの情報及び機種情報を含み、
前記データ処理・表示部は、前記異物が存在するか否かの判定から除外する範囲を決定するためのモデルであって、航空機や車両の機種毎に機種の形状に即した機種モデルを有し、
前記データ処理・表示部は、前記監視情報に含まれる航空機や車両の機種の情報を用いて機種モデルを選択するとともに、前記監視情報に含まれる航空機や車両の機首の向きの情報を用いて前記機種モデルの向きを決定し、
前記データ処理・表示部は、前記監視情報に含まれる航空機や車両の位置情報と、選択した前記機種モデル及び決定した前記機種モデルの向きとを用いて、航空機や車両が存在する位置から選択した前記機種モデル及び決定した前記機種モデルの向きの状態に即した範囲については、前記異物が存在するか否かの判定から除外すること
を特徴とする請求項１に記載の異物監視装置における誤警報率を低減する方法。
【請求項４】
前記データ処理・表示部は、さらに前記ミリ波レーダ部の検知信号から得られる反射エコーから推定される寸法の情報と組み合わせて前記異物が存在するか否かの判定から除外する範囲を決定すること
を特徴とする請求項３に記載の異物監視装置における誤警報率を低減する方法。
【請求項５】
前記監視情報は、ＡＳＴＥＲＩＸ形式の情報であること
を特徴とする請求項１～請求項４の何れかに記載の異物監視装置における誤警報率を低減する方法。
【請求項６】
前記航空機の監視システムは、ＭＬＡＴであること
を特徴とする請求項５に記載の異物監視装置における誤警報率を低減する方法。
【請求項７】
前記航空機の監視システムは、ＡＤＳ－Ｂを利用した監視システムであること
を特徴とする請求項５に記載の異物監視装置における誤警報率を低減する方法。
【請求項８】
前記航空機の監視システムは、空港を監視するレーダからの航空機の位置情報と飛行計画情報とを照合し、空港を離着陸する航空機の位置情報の処理を行うシステムであること
を特徴とする請求項５に記載の異物監視装置における誤警報率を低減する方法。
【請求項９】
前記航空機の監視システムは、ＴＡＰＳであること
を特徴とする請求項８に記載の異物監視装置における誤警報率を低減する方法。
【請求項１０】
請求項１～請求項４の何れかに記載の異物監視装置における誤警報率を低減する方法を用いたこと
を特徴とする誤警報率を低減する方法を用いた異物監視装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、異物監視装置における誤警報率を低減する方法及びこの方法を用いた監視装置に関し、特に、空港の監視領域における滑走路上及び誘導路上に静止した航空機や車両等を異物として誤認識しないようにすることにより、静止した航空機や車両等がＦＯＤとして誤検出されることによる警報（異物アラート）が発せられることを防ぎ、異物監視装置における誤警報率、即ち、誤警報を発する確率を低減する方法及びこの方法を用いた異物監視装置に関するものである。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
空港の滑走路上や広いグランド上等、特に、監視領域である滑走路上や誘導路上にある障害物、例えば、タイヤ片、灯火、ボルトやナット、燃料キャップ、コンクリート片、金属片等の異物は、ＦＯＤ（Foreign object debris：滑走路異物）と呼ばれ、これらのＦＯＤは監視領域を走行する航空機等の移動体に損害を与え、事故等の危険な状態を引き起こす可能性がある。そのため、空港の監視領域における滑走路上及び誘導路上の異物を探知して事故を未然に防ぐシステムが求められている。その一環として、例えば、滑走路上の異物を探知するために、可視・赤外カメラやレーダ等の様々な装置を組み合わせた監視装置が、滑走路上や誘導路上を監視領域とするように配置され、監視領域にある異物を検出する監視システム等の研究開発が行われている。
【０００３】
この監視領域にある異物を検出する監視システムとして、特許文献１に記載の監視管理システムや、特許文献２に記載の監視システムがある。特許文献１に記載の監視管理システムは、図２に示すように、複数のレーダ装置１０１による測定データを使用して路面上の異物の有無を判定する監視管理システムであって、複数のレーダ装置１０１の測定範囲を管理するレーダ装置管理情報と、複数の監視領域を管理する監視領域管理情報とを保持し、複数のレーダ装置の測定範囲において、第１監視領域のユーザ指定を受け付け、第１監視領域の位置情報を、監視領域管理情報に格納し、複数のレーダ装置の測定レーダデータ値から、第１監視領域に含まれる測定点の測定レーダデータ値を選択し、選択した測定レーダデータ値に基づき、第１監視領域における異物の有無を判定し、第１監視領域における異物の有無を示す監視結果画像を出力する監視管理システムである。
【０００４】
特許文献２に記載の監視システム５００は、図３に示すように、飛行場の画像を獲得するための１つまたは複数のカメラ５０８と、１つまたは複数のカメラ５０８によって獲得された画像から飛行場内の異物、破片または損害を検出するための処理装置と、飛行場内の兵器衝撃を検出して、１つまたは複数のカメラ９５１に、検出された兵器衝撃の領域中の画像を獲得するように指示するための兵器衝撃監視システム９５０とを備える飛行場内の異物、破片または損害を検出するための監視システムである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１５－１９４３７１号公報
特表２０１４－５１３６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような異物監視装置（ＦＯＤ監視システム）の最低性能要件として、欧州民間航空機器機構（EUROCAE：European Organization for Civil Aviation Equipment）発行のEUROCAE ED-235 MASPS（Minimum Aviation System Performance Standards）等の国際基準が定められており、例えば、探知すべきＦＯＤの対象物や、晴天時探知率が９５％以上、誤警報率は１５％以下といったように性能要件が定められている。
【０００７】
航空機や車両等の移動体は、当然のことながら探知すべきＦＯＤの対象外であり、従来の異物監視システムでは、滑走路上や誘導路上を走行している航空機や車両等のように、移動しているものについては、ＦＯＤとして誤検出しないように、ＦＯＤであるか否かの判定をする範囲からは除外して、ＦＯＤの検出を行っている。
【０００８】
しかしながら、条件により、例えば、滑走路上や誘導路上に航空機や車両等が静止している場合等には、この滑走路上や誘導路上に静止している航空機や車両等をＦＯＤとして誤検出し、実際にはＦＯＤが存在しないのにもかかわらず、ＦＯＤを検出したとの誤警報を発する可能性がある。その結果として、誤警報を発する確率が上がり、誤警報率が悪くなるという問題点があった。
【０００９】
また、ＦＯＤが航空機や車両等から落下したものである場合等は、航空機や車両等の近傍にあるＦＯＤを探知することが難しいという問題点もあった。例えば、特許文献１に記載の監視管理システムのように、複数のレーダ装置による測定データを使用して路面上の異物の有無を判定する監視管理システムの場合、探知すべきＦＯＤの反射電力と比較すると、航空機や車両等の反射電力は過大であるため受信電力の飽和の問題が起こり得る。したがって、レーダ装置の覆域内に存在する航空機や車両等（以下、単に覆域内の航空機や車両等と記す。）に対してはレーダ装置からの送信を止めたり、送信電力を低減したりする必要があり、このような場合、覆域内の航空機や車両等の近傍にあるＦＯＤを探知することは非常に困難であるという問題点があった。さらに、特許文献１に記載の監視管理システムの他にも、ライダ（ＬｉＤＡＲ：ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎＡｎｄＲａｎｇｉｎｇ）や特定小電力ミリ波レーダを利用した異物（ＦＯＤ）監視装置があるが、特許文献１に記載の監視管理システムと同様に、覆域内の航空機や車両等が存在する走査エリアに対して、レーダセンサの送信を停止させたり、送信出力を低減させたりする必要があり、同様に覆域内の航空機や車両等の近傍にあるＦＯＤを探知することは非常に困難であるという問題点があった。また、特許文献２に記載の監視システムのように、１つまたは複数のカメラによって獲得された画像から飛行場内の異物を検出する監視システムの場合、カメラによる画像取得は、飛行場の明るさや気象条件、その他外的要因の影響を受けやすく、航空機や車両等の近傍にあるＦＯＤを航空機や車両等と切り分けて探知するのは困難であるという問題点があった。
【００１０】
本願発明は、上記のような問題点を鑑みなされたもので、空港の監視領域における滑走路上及び誘導路上に静止した航空機や車両等を異物として誤認識しないようにすることにより、静止した航空機や車両等がＦＯＤとして誤検出されることによる警報（異物アラート）が発せられることを防ぎ、異物監視装置における誤警報率、即ち、誤警報を発する確率を低減することを目的としている。また、空港の監視領域における滑走路上及び誘導路上に静止した航空機や車両等を異物として誤認識しないように、ＦＯＤであるか否かの判定から除外する範囲を詳細に決定して、ＦＯＤであるか否かの判定から除外することにより、航空機や車両等の近傍に存在するＦＯＤを探知可能とすることをさらなる目的としている。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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