JP7560341B2 - Aircraft information sharing system - Google Patents
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Description
本発明は、航空機の情報共有システムに関する。 The present invention relates to an aircraft information sharing system.
従来、通信衛星から得た位置情報を用いるシステムとして、例えば、特許文献1の航空機通信システムが知られている。この航空機通信システムでは、航空機から衛星通信リンクを経由して得た位置情報を用いて通信アンテナを指向させている。 Conventionally, an aircraft communication system described in Patent Document 1 is known as a system that uses position information obtained from a communication satellite. In this aircraft communication system, the communication antenna is directed using position information obtained from the aircraft via a satellite communication link.
例えば、災害時には多数の航空機を用いて、その対応に当たっている。この際、航空機の飛行における安全性、及び、対応の迅速性等が求められており、これには安定的な情報の共有化が重要である。しかしながら、特許文献1のようなシステムでは、安定的な情報の共有化について更なる改善の余地がある。 For example, in the event of a disaster, a large number of aircraft are used to respond to the disaster. In such cases, safety during aircraft flights and rapid response are required, and stable information sharing is important for this. However, in a system such as that described in Patent Document 1, there is room for further improvement in terms of stable information sharing.
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、安定的な情報の共有化を図ることができる航空機の情報共有システムを提供することを目的としている。 The present invention was made to solve these problems, and aims to provide an aircraft information sharing system that can ensure stable information sharing.
本発明のある態様に係る航空機の情報共有システムは、通信衛星及び衛星基地局を有する衛星通信システムを介して航空機と通信可能な地上通信装置と、前記航空機に搭載された航空通信装置と、を備え、前記航空通信装置は、前記衛星通信システムを介して前記地上通信装置と情報を送受信する第1航空送受信部と、アンテナにより、他の航空機に搭載された航空通信装置、及び、前記地上通信装置の少なくともいずれか一方の装置と情報を送受信する第2航空送受信部と、を有し、前記地上通信装置は、前記衛星通信システムを介して前記第1航空送受信部と情報を送受信する第1地上送受信部を有し、前記第1地上送受信部は、前記第2航空送受信部の送信機能のオンオフを切り替える情報を送信する。 An aircraft information sharing system according to one aspect of the present invention includes a ground communication device capable of communicating with an aircraft via a satellite communication system having a communication satellite and a satellite base station, and an aviation communication device mounted on the aircraft, the aviation communication device having a first aviation transceiver that transmits and receives information to and from the ground communication device via the satellite communication system, and a second aviation transceiver that transmits and receives information to and from at least one of the aviation communication devices mounted on other aircraft and the ground communication device via an antenna, the ground communication device having a first ground transceiver that transmits and receives information to and from the first aviation transceiver via the satellite communication system, and the first ground transceiver transmits information to switch the transmission function of the second aviation transceiver on and off.
この構成によれば、衛星通信システムを介して第2航空送受信部のオンオフの切替情報を地上通信装置から航空通信装置に送信する。このため、例えば、通信が割り当てられた航空機の送信機能をオンにし、それ以外の航空機の送信機能をオフにすることにより、混信を防止しながら、割り当てられた航空機は大容量の通信により情報を送信することができる。このように、情報共有システムは、安定的な情報の共有化を図ることができる。 According to this configuration, on/off switching information for the second aviation transceiver is transmitted from the ground communication device to the aviation communication device via the satellite communication system. Therefore, for example, by turning on the transmission function of the aircraft to which communications are assigned and turning off the transmission function of the other aircraft, the assigned aircraft can transmit information through large-volume communications while preventing interference. In this way, the information sharing system can ensure stable information sharing.
航空機の情報共有システムでは、前記第2航空送受信部は、直交周波数分割多重(OFDM)又は直交周波数分割多元接続(OFDMA)の方式により情報を送信してもよい。このような通信方式を用いることにより、周波数により分割した通信を、複数の航空機に割り当てることができる。各通信により複数の航空機において情報を共有することができる。 In the aircraft information sharing system, the second aircraft transceiver may transmit information using an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) or orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) method. By using such a communication method, communications divided by frequency can be assigned to multiple aircraft. Information can be shared among multiple aircraft through each communication.
航空機の情報共有システムでは、前記地上通信装置は、前記アンテナにより前記第2航空送受信部と前記情報を送受信する第2地上送受信部を有していてもよい。この構成によれば、地上通信装置と航空機との間で直接、情報を共有することができる。 In the aircraft information sharing system, the ground communication device may have a second ground transceiver that transmits and receives the information to and from the second aviation transceiver via the antenna. With this configuration, information can be shared directly between the ground communication device and the aircraft.
航空機の情報共有システムでは、前記航空通信装置は、前記第2航空送受信部により送受信した前記情報を出力する航空出力部を有し、前記地上通信装置は、前記第2地上送受信部により送受信した前記情報を出力する地上出力部を有していてもよい。この構成によれば、第2航空送受信部と第2地上送受信部との間で送受信した情報を地上出力部及び航空出力部に出力することにより、地上及び航空機で情報を共有することができる。 In the aircraft information sharing system, the aviation communication device may have an aviation output unit that outputs the information transmitted and received by the second aviation transceiver, and the ground communication device may have a ground output unit that outputs the information transmitted and received by the second ground transceiver. With this configuration, information transmitted and received between the second aviation transceiver and the second ground transceiver is output to the ground output unit and the aviation output unit, making it possible to share information between the ground and the aircraft.
航空機の情報共有システムでは、前記地上通信装置の前記アンテナは方向を制御可能な指向性アンテナであって、前記地上通信装置は、前記航空機の飛行情報を記憶する地上記憶部と、前記飛行情報から前記航空機の位置を予測し、予測した前記位置に基づき前記指向性アンテナの向きを制御する地上制御部と、を有していてもよい。この構成によれば、地上通信装置は、例えば、通信開始時又は電波途絶時において、予測した位置に指向性アンテナを向けることにより、航空機との速やかな通信を可能とし、航空機とより円滑に情報の共有化を行うことができる。 In the aircraft information sharing system, the antenna of the ground communication device may be a directional antenna whose direction can be controlled, and the ground communication device may have a ground memory unit that stores flight information of the aircraft, and a ground control unit that predicts the position of the aircraft from the flight information and controls the orientation of the directional antenna based on the predicted position. With this configuration, the ground communication device can quickly communicate with the aircraft by pointing the directional antenna toward the predicted position, for example, when communication starts or when radio waves are interrupted, thereby enabling smoother information sharing with the aircraft.
本発明は、以上に説明した構成を有し、安定的な情報の共有化を図ることができる航空機の情報共有システムを提供することができるという効果を奏する。 The present invention has the above-described configuration and has the effect of providing an aircraft information sharing system that can achieve stable information sharing.
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。 The above objects, other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of preferred embodiments, taken in conjunction with the accompanying drawings.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that, in the following, the same or corresponding elements are given the same reference symbols throughout the drawings, and redundant explanations will be omitted.
(実施の形態1)
<航空機の情報共有システムの構成>
本発明の実施の形態1に係る航空機の情報共有システム10は、図1に示すように、複数の航空機30間において情報を共有することができるシステムである。航空機30は、ヘリコプター及び飛行機等の大気中を飛行する機械であって、航空通信装置31を備えている。航空通信装置31は、衛星通信システム50を介して地上局20と通信を行う。地上局20は、地上に配置されており、地上通信装置21を備えている。
(Embodiment 1)
<Configuration of aircraft information sharing system>
An aircraft
衛星通信システム50は、通信衛星51及び衛星基地局52を備え、通信衛星51を介して衛星基地局52と航空通信装置31との間で無線通信するシステムである。衛星基地局52は、地上に配置されており、インターネット等の地上の回線を介して地上通信装置21と通信を行う。
The
通信衛星51は、宇宙空間に配置されており、航空通信装置31と衛星基地局52との間の通信を中継する。通信衛星51は、1つであっても、複数であってもよい。また、衛星基地局52は、1つの通信衛星51を介して航空通信装置31と通信してもよいし、複数の通信衛星51の中継を介して航空通信装置31と通信してもよい。
The
<航空通信装置、地上通信装置及び衛星基地局の構成>
図2に示すように、航空通信装置31は、第1航空アンテナ32、第2航空アンテナ33、第1航空送受信部34、航空制御部35、航空記憶部36、第2航空送受信部37及び測位アンテナ38を有している。
<Configuration of aviation communication equipment, ground communication equipment, and satellite base station>
As shown in Figure 2, the
第1航空送受信部34は、IPトランシーバ等の送受信器であって、通信衛星51との無線通信によって衛星基地局52と情報を送受信する。第1航空送受信部34は、衛星基地局52から通信衛星51を介して第1航空アンテナ32により情報を受信する受信器、及び、衛星基地局52へ通信衛星51を介して第1航空アンテナ32により情報を送信する送信器を有している。なお、第1航空送受信部34は、本実施の形態では受信部と送信部とが一体的に形成されているが、受信機を有する受信部と送信機を有する送信部とが別々に形成されていてもよい。
The
また、第1航空送受信部34は、全地球測位システムGPS等の測位システムから測位アンテナ38により自己の位置情報を受信する。なお、第1航空アンテナ32からの情報を送受信する第1航空送受信部34とは別に、測位アンテナ38から位置情報を受信する測位部が航空通信装置31に設けられていてもよい。
The
第2航空送受信部37は、IPトランシーバ等の送受信器であって、第2航空アンテナ33により情報を受信する受信器、及び、第2航空アンテナ33により情報を送信する送信器を有している。例えば、第2航空送受信部37は、他の航空通信装置31の第2航空送受信部37と情報を送受信する。なお、第2航空送受信部37は、本実施の形態では受信部と送信部とが一体的に形成されているが、受信機を有する受信部と送信機を有する送信部とが別々に形成されていてもよい。
The
第2航空アンテナ33は、第1航空アンテナ32とは別に航空機30に搭載されたアンテナであって、指向性を持たない無指向性アンテナである。ただ、第2航空アンテナ33は、指向性アンテナであってもよい。この場合、例えば、航空制御部35、第1航空送受信部34から取得された他の航空機30の位置情報に基づいて第2航空アンテナ33を他の航空機30に指向する。
The
航空制御部35はプロセッサー(例えば、CPU)等の演算処理装置により構成されている。航空記憶部36は、航空制御部35がアクセス可能なメモリ(例えば、RAM、ROM)により構成されており、航空通信装置31の制御プログラム、及び、自己を他の航空機30と識別可能な識別情報を記憶している。
The
航空制御部35がこの制御プログラムを実行することにより、航空通信装置31の各部を制御する。例えば、航空制御部35は、第1航空送受信部34、第2航空送受信部37及び航空記憶部36から情報を取得したり、第1航空送受信部34、第2航空送受信部37及び航空記憶部36に情報を出力したりする。
The
衛星通信システム50の衛星基地局52は、第1航空送受信部34から通信衛星51を介して情報を受信し、第1航空送受信部34へ通信衛星51を介して情報を送信する。また、衛星基地局52は、地上の通信回線を介して地上通信装置21からの情報を受信し、地上の通信回線を介して地上通信装置21へ情報を送信する。
The
地上通信装置21は、第1地上送受信部22、地上制御部23及び地上記憶部24を有している。第1地上送受信部22は、IPトランシーバ等の送受信器であって、地上の通信回線を介して衛星基地局52から情報を受信する受信器、及び、地上の通信回線を介して衛星基地局52へ情報を送信する送信器を有している。これにより、第1地上送受信部22は、衛星通信システム50を介して第1航空送受信部34と情報を送受信することができる。なお、第1地上送受信部22は、本実施の形態では受信部と送信部とが一体的に形成されているが、受信機を有する受信部と送信機を有する送信部とが別々に形成されていてもよい。
The
地上制御部23は、プロセッサー(例えば、CPU)等の演算処理装置により構成されている。地上記憶部24は、地上制御部23がアクセス可能なメモリ(例えば、RAM、ROM)により構成されており、地上通信装置21の制御プログラムなどを記憶している。地上制御部23は、この制御プログラムを実行することにより、地上通信装置21の各部を制御する。例えば、地上制御部23は、第1地上送受信部22、地上記憶部24、他の記憶媒体、入力装置、インターネット等の通信回線等から情報を取得したり、第1地上送受信部22及び地上記憶部24に情報を出力したりする。
The
また、地上制御部23は、航空通信装置31の第2航空送受信部37の送信機能のオンオフを切り替える情報(切替情報)を第1地上送受信部22から衛星通信システム50を介して第1航空送受信部34へ送信する。この切替情報は、第2航空送受信部37を送信可能にする送信オン情報、及び、第2航空送受信部37を送信不可能にする送信オフ情報を有している。これにより、第2航空送受信部37の送信機能のオン及びオフは、地上制御部23により制御される。
The
さらに、地上制御部23は、航空通信装置31の第2航空送受信部37の受信機能のオンオフの切替情報を第1地上送受信部22から衛星通信システム50を介して第1航空送受信部34へ送信する。この切替情報は、第2航空送受信部37を受信可能にする受信オン情報、及び、第2航空送受信部37を受信不可能にする受信オフ情報を有している。これにより、第2航空送受信部37の受信機能のオン及びオフは、地上制御部23により制御される。
Furthermore, the
<第2航空送受信部の通信>
第2航空送受信部37は、例えば、直交周波数分割多重(OFDM)方式により情報を送信する。OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)によれば、通信の周波数帯域において複数のサブキャリア(搬送波)を用い、この複数のサブキャリアに情報を分割して送信する。これにより、情報を高密度化して送信することができる。
<Communication by the second aviation transceiver unit>
The second
<航空機の情報共有方法>
航空機30の情報共有方法は、図1及び図2に示す情報共有システム10により図3のフローチャートに沿って実行される。この共有方法は、地上通信装置21の地上制御部23及び航空通信装置31の航空制御部35により実行される。ここでは、例えば、複数の航空機30のうちのある航空機30(送信航空機30a)が、対象情報を保持しており、この対象情報を1つ又は複数の他の航空機30(受信航空機30b)と共有する場合について説明する。
<How aircraft information is shared>
The information sharing method of the
なお、対象情報として、例えば、静止画及び動画等の画像、及び、文字で表されるテキスト等が例示される。対象情報は、送信航空機30aの航空記憶部36に記憶されている情報であってもよく、また、第1航空送受信部34、第2航空送受信部37、他の記憶媒体及び入力装置等から取得された情報であってもよい。
Examples of the target information include images such as still images and videos, and text expressed in characters. The target information may be information stored in the
受信航空機30bは、送信航空機30a以外の航空機30のうち、送信航空機30aの第2航空送受信部37と第2航空送受信部37にて通信可能な航空機30である。例えば、第2航空アンテナ33が無指向性アンテナである場合、受信航空機30bは送信航空機30aから数km以内において送信航空機30aと通信可能である。また、第2航空アンテナ33が指向性アンテナである場合、第2航空アンテナ33が無指向性アンテナである場合よりも送信航空機30aから長距離において、送信航空機30aと通信可能である。
The receiving
なお、以下では、対象エリアに位置する航空機30のうち、送信航空機30a及び受信航空機30b以外の航空機30をエリア航空機30cと称する。対象エリアは、送信航空機30aの位置及び受信航空機30bの位置を含むエリアであって、送信航空機30a及び受信航空機30bの少なくともいずれか1つの航空機30と第2航空アンテナ33を介して電波干渉する航空機30の位置を含むエリアである。
In the following, among the
具体的には、例えば、各航空機30の航空通信装置31は、自己の位置情報及び識別情報を衛星通信システム50を介して地上通信装置21に対し、数秒から数分毎に常時、送信する(ステップS10)。地上通信装置21は、航空機30の位置情報及び識別情報を常時、取得し、これらを対応付けて地上記憶部24に記憶する(ステップS11)。
Specifically, for example, the
地上通信装置21は情報共有要求を取得する(ステップS12)。この情報共有要求は、送信航空機30aの識別情報及び受信航空機30bの識別情報を含んでいる。例えば、情報共有要求は、地上局20においてユーザが入力装置等を用いて操作することによって地上通信装置21に入力される。しかしながら、情報共有要求の入力はこれに限定されない。例えば、航空機30において、ユーザが情報共有要求を生成し、衛星通信システム50を介して地上通信装置21に送信してもよい。
The
そして、地上通信装置21は、情報共有要求から送信航空機30aの識別情報及び受信航空機30bの識別情報を取得する。また、このときに送信航空機30a及び受信航空機30bの少なくともいずれか1つの航空機30と電波干渉する位置にある航空機30は、対象エリアに位置する航空機30である。よって、地上通信装置21は、この航空機30のうち、送信航空機30a及び受信航空機30b以外の航空機30をエリア航空機30cとして、エリア航空機30cの識別情報を地上記憶部24から取得する(ステップS13)。
Then, the
それから、地上通信装置21は、対象エリア内の全航空機30(送信航空機30a、受信航空機30b及びエリア航空機30c)の識別情報及び送受信オフ情報を衛星通信システム50を介して航空機30a、30b、30cに送信する(ステップS14)。送受信オフ情報は、送信オフ情報及び受信オフ情報を含む。これらの航空機30a、30b、30cは、送受信オフ情報を受信し、送受信オフ情報に基づいて第2航空送受信部37の送信機能及び受信機能をオフにする(ステップS15)。これにより、航空機30a、30b、30cの第2航空送受信部37は、受信及び送信が不可能な状態になる。
Then, the
なお、送信航空機30aの送信オフ情報、受信航空機30bの送信オフ情報及びエリア航空機30cの送信オフ情報は、互いに同じであるが、互いに異なっていてもよい。例えば、送信航空機30aの第2航空送受信部37、受信航空機30bの第2航空送受信部37及びエリア航空機30cの第2航空送受信部37において互いの機種が異なる場合、送信航空機30aの送信オフ情報、受信航空機30bの送信オフ情報及びエリア航空機30cの送信オフ情報は、互いに異なっていてもよい。また、送信オン情報、受信オフ情報及び受信オン情報についても、送信オフ情報と同様である。
The transmission off information of the transmitting
それから、地上通信装置21は、受信航空機30bの識別情報及び受信オン情報を衛星通信システム50を介して受信航空機30bに送信する(ステップS16)。受信航空機30bは、受信オン情報を受信し、受信オン情報に基づいて第2航空送受信部37の受信機能をオンにする(ステップS17)。これにより、受信航空機30bの第2航空送受信部37は、受信可能であって、送信不可能な状態になる。
Then, the
また、地上通信装置21は、送信航空機30aの識別情報及び送信オン情報を衛星通信システム50を介して送信航空機30aに送信する(ステップS18)。送信航空機30aは、送信オン情報を受信し、送信オン情報に基づいて第2航空送受信部37の送信機能をオンにする(ステップS19)。これにより、送信航空機30aの第2航空送受信部37は、送信可能であって、受信不可能な状態になる。
The
このように送信航空機30aが送信可能であって、受信航空機30bが受信可能な状態において、送信航空機30aは対象情報を航空記憶部36等から取得して第2航空送受信部37により送信する(ステップS20)。これにより、受信航空機30bは送信航空機30aからの対象情報を取得し、これらの航空機30a、30bは対象情報を共有することができる。
In this manner, when the transmitting
この際、対象エリアにおいて、送信航空機30aが送信可能であって、エリア航空機30cが送信不可能な状態になっている。このため、送信航空機30aからの送信情報に、エリア航空機30cからの送信情報が混じらず、受信航空機30bは対象情報を安定的に受信することができる。
At this time, in the target area, the transmitting
さらに、エリア航空機30cの送受信が不可能な状態になっているため、送信航空機30aと受信航空機30bに送受信が限定されている。このため、送信航空機30aと受信航空機30bとの間において大容量の通信が確保され、対象情報を効率良く送受信することができる。
Furthermore, because
また、対象情報の送信にOFDMの変調方式を採用すると、送信航空機30aは対象情報を高速度で送信することができる。このため、送信航空機30aと受信航空機30bとの間において対象情報を効率良く送受信することができる。
In addition, by using the OFDM modulation method to transmit the target information, the transmitting
それから、送信航空機30aは、対象情報の送信を示す送信情報と共に、自己の識別情報を衛星通信システム50を介して地上通信装置21に送信する(ステップS21)。地上通信装置21は、これらの情報を受信して、送信航空機30aによる対象情報の送信が終了したと判定する。これにより、地上通信装置21は、対象エリア内の航空機30a、30b、30cの識別情報及び送受信オフ情報を衛星通信システム50を介して航空機30a、30b、30cに送信する(ステップS22)。これらの航空機30a、30b、30cは、送受信オフ情報を受信し、送受信オフ情報に基づいて第2航空送受信部37の送信機能及び受信機能をオフにする(ステップS23)。このようにして、送信航空機30aと受信航空機30bとの通信が終了する。
Then, the transmitting
一般的に、大容量のデータを長距離伝送する場合、幅広い帯域の電波を送信したり、送信電力を大きくしたりする。しかしながら、利用できる周波数範囲は限られているため、幅広い帯域の電波を送信することは難しい。また、送信電力を大きくすると、電波の干渉の影響範囲が拡大し、安定的にデータを送信することは難しい。 Generally, when transmitting large volumes of data over long distances, radio waves over a wide bandwidth are transmitted and the transmission power is increased. However, because the available frequency range is limited, it is difficult to transmit radio waves over a wide bandwidth. Furthermore, increasing the transmission power expands the range of radio interference, making it difficult to transmit data stably.
また、地上局20が多数の航空機30と同一のシステムで通信する場合、航空機30毎に異なる周波数を用いたり、時間分割多重接続により周波数を共有化したりする。この場合、利用できる周波数範囲は限られているため、航空機30毎に異なる周波数を割り当てると、データの伝送効率が悪くなる。また、時間分割多重接続では、データを伝送する必要のない航空機30にも一定周期で電波を送信するため、データの伝送効率が悪くなる。
In addition, when the
そこで、地上通信装置21は、航空機30の位置情報等を衛星通信システム50を介して取得し、これに基づき第2航空送受信部37の送信機能のオンオフを切り替える。このように、航空機30の位置情報等を衛星通信システム50を介して取得することにより、地上通信装置21と航空機30との距離等に影響なく、これらの間に通信を確立することができる。また、航空機30がデータの送信を行う必要がない場合にはその送信機能を停止させることにより、データ送信を必要とする航空機30が効率よくデータ伝送することができる。よって、通信容量を低下させずに多くの航空機30が要領よくデータ伝送でき、大容量のデータを長距離伝送することができる。
The
なお、上記ステップS22において、地上通信装置21は、S21の送信航空機30aからの送信情報に基づいて送受信オフ情報を航空機30に送信したが、送受信オフ情報の送信のタイミングはこれに限定されない。例えば、地上通信装置21は、S16の送信航空機30aへの受信オン情報の送信、又は、S18の送信オン情報の送信から所定時間後に送受信オフ情報を送信してもよい。この場合、S21の処理は省略される。
In the above step S22, the
また、上記構成では、地上通信装置21は第2航空送受信部37の受信機能のオンオフを切り替えたが、受信機能のオンオフを切り替えなくてもよい。この場合、第2航空送受信部37の受信機能はオン状態に設定されている。この状態で、地上通信装置21は、S14にて送信オフ情報を対象エリア内の航空機30に送信してから、S18にて送信オン情報を送信航空機30aに送信し、S16の受信オン情報の送信を省略してもよい。この場合であっても、対象エリアにおいて送信航空機30aのみが送信可能であるため、送信航空機30aからの情報にエリア航空機30cからの情報が混信せず、受信航空機30bは対象情報を送信航空機30aから安定的に受信することができる。
In the above configuration, the
さらに、上記構成において、対象エリアは予め定められており、対象エリアの位置情報が地上記憶部24に記憶されていてもよい。この場合、ステップS13において、地上通信装置21は、情報共有要求から取得した送信航空機30aの識別情報及び受信航空機30bの識別情報に基づき地上記憶部24から送信航空機30aの位置情報及び受信航空機30bの位置情報を取得する。そして、送信航空機30a及び受信航空機30bの位置情報を含む対象エリアを地上記憶部24の情報に基づいて特定する。そして、地上通信装置21は、位置情報が対象エリア内に含まれる航空機30を対象エリア内の航空機30とし、この航空機30のうち、送信航空機30a及び受信航空機30b以外の航空機30をエリア航空機30cとして、エリア航空機30cの識別情報を地上記憶部24から取得する。
Furthermore, in the above configuration, the target area may be predetermined, and the location information of the target area may be stored in the
(実施の形態2)
<航空機の情報共有システムの構成>
本発明の実施の形態2に係る航空機30の情報共有システム10では、図4に示すように、地上通信装置21は地上アンテナ27及び第2地上送受信部25をさらに備えている。これ以外の実施の形態2に係る構成、作用及び効果は実施の形態1と同様である。
(Embodiment 2)
<Configuration of aircraft information sharing system>
As shown in Fig. 4, in the
地上アンテナ27は、パラボラアンテナ等の指向性アンテナであって、航空機30に指向されている。地上制御部23は、航空機30の位置情報に基づいて地上アンテナ27を航空機30に向ける。
The
第2地上送受信部25は、IPトランシーバ等の送受信器であって、第2航空送受信部37から第2航空アンテナ33を介して送信された情報を地上アンテナ27により受信する受信器、及び、情報を地上アンテナ27により第2航空送受信部37へ第2航空アンテナ33を介して送信する送信器を有している。なお、第2地上送受信部25は、本実施の形態では受信部と送信部とが一体的に形成されているが、受信機を有する受信部と送信機を有する送信部が別々に形成されていてもよい。
The
<航空機の情報共有方法>
航空機30の情報共有方法は、図1及び図4に示す航空機30の情報共有システム10により図5のフローチャートに沿って実行される。ここでは、送信航空機30aの対象情報を受信航空機30b及び地上通信装置21と共有する場合について説明する。図5に示すフローでは、図3のS21の処理を省略し、ステップS17とステップS18との間にステップS30の処理を実行する。
<How aircraft information is shared>
The information sharing method for the
具体的には、各航空機30の航空通信装置31は航空機30の位置情報及び識別情報を衛星通信システム50を介して送信し(ステップS10)、地上通信装置21はこれらを取得して記憶する(ステップS11)。また、地上通信装置21は情報共有要求を取得し(ステップS12)、情報共有要求から送信航空機30aの識別情報及び受信航空機30bの識別情報を取得する。また、地上通信装置21は、送信航空機30aの識別情報及び受信航空機30bの識別情報に基づいて送信航空機30aの位置情報及び受信航空機30bの位置情報を地上記憶部24から取得する。そして、地上通信装置21は、この位置情報を含む対象エリア内の航空機30のうち、送信航空機30a及び受信航空機30b以外の航空機30をエリア航空機30cとして、エリア航空機30cの識別情報を地上記憶部24から取得する(ステップS13)。
Specifically, the
地上通信装置21は、対象エリア内の航空機30a、30b、30cに送受信オフ情報を衛星通信システム50を介して送信し(ステップS14)、航空機30a、30b、30cは送受信オフ情報に基づいて第2航空送受信部37の送信機能及び受信機能をオフにする(ステップS15)。
The
その後、地上通信装置21は、受信オン情報を衛星通信システム50を介して受信航空機30bに送信し(ステップS16)、受信航空機30bは受信オン情報に基づいて第2航空送受信部37の受信機能をオンにする(ステップS17)。また、地上通信装置21は、送信航空機30aの位置情報に基づき地上アンテナ27の向きを送信航空機30aに調整する(ステップS30)。このように地上アンテナ27を送信航空機30aへ指向することにより、受信航空機30b及び地上通信装置21が情報を受信可能な状態になる。
Then, the
ここで、地上通信装置21は送信オン情報を衛星通信システム50を介して送信航空機30aに送信し(ステップS18)、送信航空機30aは送信オン情報に基づいて第2航空送受信部37の送信機能をオンにする(ステップS19)。
The
送信航空機30aは対象情報を第2航空送受信部37により送信する(ステップS20)。これにより、受信航空機30bは対象情報を第2航空送受信部37により受信し、地上通信装置21は地上アンテナ27を介して第2地上送受信部25により受信する。このため、送信航空機30a、受信航空機30b及び地上通信装置21は対象情報を共有することができる。この際、地上通信装置21は、指向性の地上アンテナ27により対象情報を効率良く受信することができるため、安定的な情報の共有化が可能となる。
The transmitting
そして、地上通信装置21は、送受信オフ情報を対象エリア内の航空機30a、30b、30cに衛星通信システム50を介して送信して(ステップS22)、航空機30a、30b、30cは送受信オフ情報に基づいて第2航空送受信部37の送信機能及び受信機能をオフにする(ステップS23)。このようにして、航空機30の情報共有方法を終了する。
Then, the
なお、地上アンテナ27は、指向性アンテナに限定されず、無指向性アンテナであってもよい。この場合、図5のフローチャートにおいてS30の処理は省略される。
The
また、上記構成では、S16及びS17の処理にて受信航空機30bにおける第2航空送受信部37の受信機能をオンにしてから、S20にて送信航空機30aは対象情報を送信した。但し、S16及びS17の処理を省略してもよい。この場合、送信航空機30aからの対象情報は、受信航空機30bに受信されず、地上通信装置21に受信される。このため、送信航空機30a及び地上通信装置21は対象情報を共有することができる。
In addition, in the above configuration, the receiving function of the
さらに、地上通信装置21が対象情報を保持しており、この対象情報を航空機30と供給してもよい。この場合、地上通信装置21は、対象エリア内の航空機30における第2航空送受信部37の送信機能及び受信機能をオフにした後、送信航空機30aの受信機能をオンにし、地上アンテナ27を送信航空機30aへ指向して、対象情報を地上アンテナ27により送信航空機30aに送信する。それから、地上通信装置21は、送信航空機30aにおける第2航空送受信部37の受信機能をオフにして送信機能をオンにすると共に、受信航空機30bの第2航空送受信部37の受信機能をオンにする。これにより、送信航空機30aは対象情報を送信し、受信航空機30bは対象情報を受信するため、送信航空機30a、受信航空機30b及び地上通信装置21は対象情報を共有することができる。
Furthermore, the
<変形例1>
実施の形態2の変形例1において、地上制御部23が航空機30の位置を予測してもよい。例えば、航空機30は、自己の識別情報及び飛行情報を第1航空送受信部34により衛星通信システム50を介して地上通信装置21へ所定時間毎に送信する。この飛行情報は、例えば、航空機30の位置情報、速度、姿勢及び経路情報を有していてもよい。但し、航空機30の経路情報は、地上通信装置21に予め記憶されていてもよい。
<Modification 1>
In the first modification of the second embodiment, the
地上通信装置21は、地上制御部23が航空機30の識別情報及び飛行情報を受信し、これらを対応付けて地上記憶部24に記憶する。しかしながら、地上通信装置21はこれらの情報を衛星通信システム50を介して受信するため、航空機30の実際の現在位置と、受信された航空機30の位置情報とにずれがある場合がある。
In the
このような場合、地上制御部23は、これまでに得た飛行情報に基づいて航空機30の位置を予測する。そして、地上制御部23は、予測した位置に基づき地上アンテナ27の向きを航空機30に合わせる。これにより、地上通信装置21及び航空機30においてより円滑に情報の共有化を行うことができる。
In such a case, the
例えば、地上通信装置21が航空機30の位置情報を入手する間隔が長い場合、及び、航空機30の位置情報を取得できない場合であっても、航空機30の予測位置に指向性アンテナの地上アンテナ27を向けることにより航空機30と通信し、情報を共有化することができる。また、電波が届かない場所に航空機30がある場合、地上通信装置21は、通信開始時又は電波途絶時において航空機30の予測位置に地上アンテナ27を向けることにより、電波が届く場所に航空機30が移動した際に速やかに航空機30と通信し、情報を共有化することができる。
For example, even if the
<変形例2>
上記全ての実施の形態及び変形例において、第2航空送受信部37の通信に、OFDMの変調方式が用いられたが、変調方式はこれに限定されない。例えば、第2航空送受信部37の通信に、OFDMにTDMA(Time Division Multiple Access)を組み合わせた変調方式を採用してもよい。これによれば、通信の周波数帯域は、TDMAによって一定時間毎に複数の航空機30のそれぞれに割り当てられる。割り当てられた航空機30は、情報を通信の周波数帯域において複数のサブキャリアに分割して送信する。
<Modification 2>
In all the above embodiments and modifications, the OFDM modulation method is used for the communication of the
ここで、地上通信装置21は、通信が割り当てられた送信航空機30aの第2航空送受信部37の送信機能をオンにし、それ以外の他の航空機30の第2航空送受信部37の送信機能をオフにする、送信機能の切り替えを所定時間毎に行う。これにより、送信航空機30aの第2航空送受信部37から情報が送信される際に、他の航空機30の第2航空送受信部37から情報が送信されない。これにより、混信が防止されるため、受信航空機30bは送信航空機30aからの対象情報を安定的に受信して送信航空機30aと共有することができる。
Here, the
また、第2航空送受信部37の通信に、直交周波数分割多元接続(OFDMA)の変調方式が採用されてもよい。OFDMA(Orthogonal frequency-division multiple access)によれば、通信の周波数帯域が、周波数により複数の周波数帯域に分割される。複数の周波数帯域が、複数の航空機30にそれぞれ割り当てられる。割り当てられた航空機30は、分割された各周波数帯域において複数のサブキャリアに情報を分けて送信する。
In addition, the
このため、地上通信装置21は、通信が割り当てられた送信航空機30aの第2航空送受信部37の送信機能をオンにし、それ以外の他の航空機30の第2航空送受信部37の送信機能をオフにする送信機能の切り替えを、分割された各周波数帯域で行う。これにより、送信航空機30aの第2航空送受信部37から情報が送信される際に、他の航空機30の第2航空送受信部37から情報が送信されない。これにより、混信が防止されるため、受信航空機30bは送信航空機30aと対象情報を安定的に共有することができる。
For this reason, the
<変形例3>
上記全ての実施の形態及び変形例において、図4に示すように、航空通信装置31が航空出力部39をさらに有し、地上通信装置21が地上出力部26をさらに有していてもよい。航空出力部39及び地上出力部26は、情報を出力する機器であって、例えば、スクリーン等の表示部、及び、スピーカ等の報知部である。
<Modification 3>
In all of the above-described embodiments and modifications, as shown in Fig. 4, the
航空出力部39は、第1航空送受信部34及び第2航空送受信部37により受信された情報、並びに、航空記憶部36及び他の記憶媒体等から取得した情報を出力する。地上出力部26は、第1地上送受信部22及び第2地上送受信部25により受信された情報、並びに、地上記憶部24及び他の記憶媒体等から取得した情報を出力する。このように、航空機30のユーザ及び地上局20のユーザは、各出力部39、26に出力された情報を共有し、この情報に基づいて的確に任務を遂行し、災害時等の対応を迅速に行うことができる。
The
なお、上記全実施の形態は、互いに相手を排除しない限り、互いに組み合わせてもよい。また、上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。 All of the above embodiments may be combined with each other as long as they do not exclude each other. Furthermore, many improvements and other embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the above description. Therefore, the above description should be interpreted as merely illustrative and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode for carrying out the present invention. Details of the structure and/or function of the present invention may be substantially changed without departing from the spirit of the present invention.
本発明の航空機の情報共有システムは、安定的な情報の共有化を図ることができる航空機の情報共有システム等として有用である。 The aircraft information sharing system of the present invention is useful as an aircraft information sharing system that can achieve stable information sharing.
10 :情報共有システム
21 :地上通信装置
22 :第1地上送受信部
23 :地上制御部
24 :地上記憶部
25 :第2地上送受信部
26 :地上出力部
27 :地上アンテナ(アンテナ)
30 :航空機
31 :航空通信装置
33 :第2航空アンテナ(アンテナ)
34 :第1航空送受信部
37 :第2航空送受信部
39 :航空出力部
50 :衛星通信システム
51 :通信衛星
52 :衛星基地局
10: Information sharing system 21: Ground communication device 22: First ground transmission/reception unit 23: Ground control unit 24: Ground storage unit 25: Second ground transmission/reception unit 26: Ground output unit 27: Ground antenna (antenna)
30: Aircraft 31: Aviation communication device 33: Second aviation antenna (antenna)
34: First aeronautical transceiver unit 37: Second aeronautical transceiver unit 39: Aeronautical output unit 50: Satellite communication system 51: Communication satellite 52: Satellite base station
Claims (5)
前記航空機に搭載された航空通信装置と、を備え、
前記航空通信装置は、
前記衛星通信システムを介して前記地上通信装置と情報を送受信する第1航空送受信部と、
アンテナにより、他の航空機に搭載された航空通信装置、及び、前記地上通信装置の少なくともいずれか一方の装置と情報を送受信する第2航空送受信部と、を有し、
前記地上通信装置は、
前記衛星通信システムを介して前記第1航空送受信部と情報を送受信する第1地上送受信部を有し、
前記第1地上送受信部は、前記第2航空送受信部の送信機能のオンオフを切り替える情報を送信する、航空機の情報共有システム。 a ground communication device capable of communicating with an aircraft via a satellite communication system having a communication satellite and a satellite base station;
and an aviation communication device installed on the aircraft,
The aviation communication device includes:
a first aeronautical transceiver that transmits and receives information to and from the ground communication device via the satellite communication system;
a second aviation transceiver for transmitting and receiving information to and from at least one of an aviation communication device mounted on another aircraft and the ground communication device via an antenna;
The ground communication device includes:
a first ground transceiver for transmitting and receiving information to and from the first aeronautical transceiver via the satellite communication system;
An information sharing system for an aircraft, wherein the first ground transceiver transmits information for switching on and off a transmission function of the second aviation transceiver.
前記地上通信装置は、前記第2地上送受信部により送受信した前記情報を出力する地上出力部を有している、請求項3に記載の航空機の情報共有システム。 the aviation communication device has an aviation output unit that outputs the information transmitted and received by the second aviation transceiver unit,
4. The aircraft information sharing system according to claim 3, wherein the ground communication device has a ground output unit that outputs the information transmitted and received by the second ground transceiver unit.
前記地上通信装置は、
前記航空機の飛行情報を記憶する地上記憶部と、
前記飛行情報から前記航空機の位置を予測し、予測した前記位置に基づき前記指向性アンテナの向きを制御する地上制御部と、を有している、請求項3又は4に記載の航空機の情報共有システム。
The antenna of the ground communication device is a directional antenna whose direction can be controlled,
The ground communication device includes:
A ground memory unit that stores flight information of the aircraft;
5. The aircraft information sharing system of claim 3, further comprising: a ground control unit that predicts the position of the aircraft from the flight information and controls the orientation of the directional antenna based on the predicted position.
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