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2017年3月26日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第20期工学第2章航法支援施設 (2)ILSその3
 
              第2章航法支援施設
                 (2)ILSその3

今回は、航空機が着陸する滑走路に対し左右のズレを
どの様に航空機へ知らせてくるかと言うお話を致しま
す。
航法支援施設に関する技術書は、  一般的には、 国土
交通省航空局の無線従事者(第1級陸上無線技術士)
の方だけがみられる書物にしか書かれていない為にそ
の他の書物は、勿論の事ネット上でも間違った事が書
かれています。
これから、航空無線技術士になる方は、この場で正し
い、原理を理解しておいて下さい。
試験の範囲を多少超えるお話になりますが、範囲を少
し超えた知識は 、 試験の際、 余裕になりますのでお
話をします。
試験問題も間違う事が有ります。
その際、知識に余裕があれば、多分、出題者は、こう
言う答えを期待しているのだろうと気を利かせて答え
る事が出来ます。重要なのは、出題者の意図に沿って
答える
です。(この事については、 クロちゃんさん
の受験体験記
にも書かれています。)

それでは、本題です。

前回 ILSシステムの概要をお話しました。その中で滑
走路から見て航空機が滑走路のセンターラインより右
に居る時は、 90 [Hz] の信号が、 左にいる時は、
150 [Hz] の信号がそれぞれ強く検波され、そして、
センターラインの延長線上に居る時は、 90 [Hz] と
150 [Hz] の信号が 同じ強さで検波されると言うお
話をしました。

今回は、その理由について少し、お話をします。
下の図は、パワー・スペクトラムと呼ばれ、横軸が周
波数で高さは、それぞれの周波数毎の電力を表してい
ます。


上の図をご覧ください。 ローカライザーから直陸して
来る航空機へ輻射される、 3 つのビーム(電波の輻射
される幅が狭い場合 、ビームと表現します。)の中身
を表しています。皆様は、ローカライザーの後にいて、
前にローカライザー、その前に滑走路、 そしてその先
から航空機が降下して来ると思って下さい。 皆様から
見て滑走路の真ん中方向へは、図の真ん中のビームが、
左側へは、左下のビーム、そして、右側へは、右下の
ビームがそれぞれ輻射されます。
。  図の一番上のビームは、 滑走路の延長線と合わせ
て輻射される電波ですので 90 [Hz] と 150 [Hz]  の
正弦波で振幅変調された電波です。
この変調方法は、VHF帯での航空無線と同じですの
で搬送波のFoと その周波数より 90 [Hz] 高い周波数
と 90 [Hz] 低い周波数及び 150 [Hz] 高い周波数と
150 [Hz] 低い周波数にそれぞれ側波帯が現れていま
す。
この電波を受信し検波しますと 90 [Hz] と150 [Hz]
の信号が同じ強さで得られます。


続きは、記事をお買い求めの上、お読み下さい。
今回の記事は、他では、見られないILSの原理を
正確に分かりやすく解説しています。
この機会をお見逃し
なく。
当塾は、今年の10月でまる10年になります。
ここまで続けてこられましたのは、皆様方のお陰と感謝して
います。
今後も、低価格で分かりやすい合格の為の講座を続けてま
いる所存ですので、宜しくお願いいたします。
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2017年3月25日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第20期工学第2章航法支援施設 (2)ILSその2
 
                     第2章航法支援施設
                    (2)ILS その2

前回から 4 回に分けて、ILS のお話を致しています。
ILSとは、 (Instrument Landing System) 計器着
陸方式の事です。
飛行機は 離陸する時と着陸する時が 一番危険だと言
われてます。着陸の事を緩やかな墜落と言う位です。
広島空港の アシアナ機の事故では、 局所的に発生す
る 上昇気流の直ぐ後の下降気流をセットとした ダウ
ン  バースにより上昇気流に遭遇し、下降の為の操作
をした後 下降気流に遭遇して、 必要以上に降下した
為にローカライザーにぶつかった事故の様です。
さて、広い空を飛んで来た航空機は  空の広さに比べ
て僅か 60[m] 程度の幅の滑走路の真ん中の白線(雪
国では、黄色)上に着陸する事が出来ます。
例えば、降下して来た航空機が低い雲の中に入り見通
しが悪く、滑走路が見え無い時があります。それでも
、航空機は、見えない滑走路へ向かって着陸を続けま
す。 
やっと滑走路迄が見えた時には、滑走路迄の距離が時
間にして1〜2分と言う事もあります。
皆様が、乗っている飛行機のパイロットは、天候の悪
い時に実は、滑走路が見えないまま、時速300 Km程
の高速で滑走路を目掛けて飛行している事があるので
す。

霧で数m先が見えない時、高速道路を高速で走行して
いる様なものです。
それでも、滑走路の白線上に直陸する事が出来ます。
その着陸を助けてくれる のが ISL です。非常に 重要
な航法支援施設です。その為、試験には、良く出題さ
れます。 
今回は、フライト・シュミレーションソフトを使って
ILS を擬似体験してみます。

今回、使いますソフトは、Microsoft 社の Flight Simu-
lator 2004  です。

着陸しますのは、仙台空港の B滑走路です。今回の機
材は、セスナ172 スカイホークです。
通常ですと、 小型機用は、 A滑走路を使用するのです
が、ILS が有りませんので 中型機が使用します B滑走
路へ着陸してみます。

絵が小さくて見にくいのですが、 画面中央上部の海岸
線より 少し上に濃い緑の所がありますが、そこが仙台
空港です。
仙台空港の B滑走路の諸元は、以下の通りです。

 長さ  :3000[m]
 幅   :  45[m]
  方位   :271°
 周波数 :111.7 [MHz]
識別信号 :ISD

諸元でも書きましたが、滑走路の幅は、45[m] です。
有視界飛行時でも速度の遅い小型機では、難なく着陸
できますが、セスナで計器直陸をしてみます。


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2017年3月23日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第20期工学第2章航法支援施設 (2)ILSその1
 
            第2章航法支援施設
                 (2)ILSその1

今回から4回に分けてILSのお話をします。
2015年4月に広島空港で韓国の旅客機が ILSに衝突すると
言う事故が有りました事をご記憶でしょうか?当時は、航
空機の着陸における電波誘導に関心を持って頂けた事と思
いますが事件事故が毎日の様にありますので、お忘れの方
は、当時の事を思い出しながらこれからのお話をお読み頂
きたいと思います。 

ただ、 TV の報道の中には、正しくないものもありました
ので、今回は、ILS の構成から先にお話をする事としまし
た。

1.ILS の働き
ILSには、大きく分けて3つの役割が有ります。1 つは、
走路
センター・ライン上に航空機を導
くこと。
2つ目は、適正な降下率で着陸させること</span>です。
ラジコンの飛行機を飛ばした経験のある方や フライトシュ
ミレーションの経験のある方なら お分かりになると思いま
すが、衝撃の無い滑らかな着陸をする為には、 適正な降下
率で降下する必要があります。降下率が大きければ、滑走
路に接地した際に、航空機の車輪を破損してしまうかも知
れません。また、降下率が小さければ、滑走路の長さの中
間近くで滑走路に接地する事になりオーバーランしてしま
うかも知れません。 
適正な降下角度は、3°です。
そして、3つ目は、航空機から滑走路迄の距離を伝える
とです。

2.ILS の構成
ILS は、記事の2-1項から2-3項までの 3種類の施設を1組
みとして構成されています。 先ほど、Google earthで 広
島空港を見たのですが、航空写真が古く、未だに事故機が
まだ、映っていましたが 広島空港では、ILSが分かりづら
いので、伊丹空港をご覧になりながらこれからの記事をお
読みになるとより理解が進む事と思います。
Google earthで ”伊丹空港” を検索しますと滑走路が 2本
見えます。画面の上側を北にしますと画面下側の滑走路が
大型機用で画面の方位を変えずに滑走路の右の端を見て頂
きますと滑走路上に "32L"と書かれています。
滑走路の呼び方は 滑走路に書かれた数字を添えてrunway
32 とか ranway14 と呼ばれます。(福岡空港でしたら
runway 16 と runway34 です。) </span>
runway32L とは、方位が 320°方向へ向いての離直陸位
置を示し、”L” は、2 本以上ある滑走路の 左側である事
を示しています。それでは、 画面を250 [m] 程戻ります
と分かりずらいのですが  滑走路左脇に赤と白の市松模様
の箱の様なものが2つありその直ぐ右に同じく赤と白に塗
り分けられた 鉄の柱の様な物があります。これが 2-2 項
でご説明しますグライド・パスです。 
それでは、滑走路を一気に左端迄行ってみます。
滑走路上には、”14R”と書いてあります。 これは、 方位
140° 方向へ離直陸する滑走路で2 本ある滑走路の右側で
ある事を示しています。滑走路の端から更に120 [m] 程
左を見ますと滑走路前方を横切る道路の手前に 赤色の横
長の構造物が見えます。これが、2-1項のローカライザー
です。 

それでは、各施設を細かく見てみましょう。
       

2−1.ローカライザー(Localizer)


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2017年3月22日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第20期工学第2章航法支援施設 (1)VOR_DMEその5
 
          第2章航法支援施設
           (1)VORとDMEその5

前々回迄に航空機から見たVOR局の方位が分かる仕組
みをお話いたしましたので今回は、 VOR  の使い方を
お話致します。</p>
<p>1.小型機のVOR計器
図-6を見ながら、以下の説明を読んで下さい。

  
伊丹空港(大阪空港:RJOO)のVOR を例にお話いたし
ます。
貴方の操縦する航空機が 伊丹空港の周辺 を飛行中とし
ます。
VORの受信機の周波数を 113.9[Mhz] に合わせますと
、伊丹空港のVOR局の  識別符号である OWE が可聴
音のモールス符号で  −−−   ・−−  ・  ( ツーツー
ツー    トツーツー   ト ) と聞こえてきます。
これで伊丹のVOR 局を受信している事が分かります。

次に図-6 の左下のツマミ(OBS と言います)を回して
図の様に 白い針が上を軸として 真っ直ぐ下を向く様に
します。 
その時、目盛の上の値が貴方の航空機から見た VOR局
の方位です。
図-6では、 メータの上が Nになっていますので、伊丹
空港のVOR は、 真北にある事になります。 すなわち、
貴方は、VORの真南にいる事になります。
真ん中の白い針をCDI (Course Deviation Indicator)
と言います。 CDI は、上の端を軸として下の端が左右
に振れる様になっています。</p>
<p>仮にCDI が少し、 図-6 より右に振れていたとしますと
VOR から真南に引いた線より少し、 西側にいる事にな
ります。

ここで、チョット注意ですが、図-6では、機首も真北に
向いていますが、CDIが真っ直ぐ上を向いているからと
言っても、これは、貴方の航空機が VOR の真南にいる
事を示しているだけで 機首の方向を示している訳では、
有りません。
機首の方位は、コンパスで確認します。
さて、もう1つ 計器の中で説明する必要のある物があり
ます。
図-6のCDI の右の三角形に注目して下さい。
これは、TO/FROM  の表示で、 上を向いている場合
は、VOR 局が先の方にある事を示します。 三角形の底
辺に対して頂点の向いている方向が VOR の方向となり
ますので頂点が 下を向いていれば、VOR を通過した事
になります。
頂点が上をむいていれば、 ”TO”  VOR。 下を向いてい
れば、”FORM”  VOR。と言う事になります。 


2.大型機のVOR計器
 
上の絵は、 マイクロソフト社のフライトシュミレーション 2004の Boeing 
777-300のコックピットです。前方に見える空港は、hamaさん制作の中部
国際空港です。


Boeing747-100 の頃は、 小型機の様な計器が沢山並
べられていました。

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                 第2章航法支援施設 
                           (1)VORとDMEその4

今回は、通常、VOR と併設されて VOR 迄の距離を知るため
に使用される DME についてお話をいたします。
DME の構成と距離を測定できる仕組み、そして、距離を求め
る式の説明をいたします。式の説明では、なぜ、12.3 と言う
数字が出てくるのか詳しくお話をいたします。

 注 赤字は、試験に必要ですので、覚えて下さい。
   青字は、余裕があったら覚えて下さい。 

>DME とは、 Distance Measuring Equipment(ディー・エ
ム・イーまたは、デメと言います。)の事です。
DME は、 二次レーダー(一次レーダーは、発射した電波の反
射を見て対称物の位置や方向を知りますが、二次レーダーは、
質問電波に対する応答電波で必要な情報を得る)の技術を使っ
ています。

 
※図の航空機は、kansai氏の許可を得て使用させて頂いています。
  著作権は、kansai氏に所属します。

DMEで求める距離は、航空機からDME迄の距離です。
その距離;Rは、地図上での水平距離では、有りません。
航空機は、 空を飛んでいますので、 上の図の様に航空機の高
度:h が有りますので、水平距離:Lでは、なくR になります

よって DME の真上を飛行しても 距離は、 高度を表しますの
で"0" には、なりません。

それでは、DMEの仕組みをお話します。
まず、 航空機側の インタロゲータ(Interrogator:質問機
から UHF帯の電波で質問パルス(2つのパルスを1組としも
の)を発射します。


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