JP2001110000A - ３次元情報処理方法と３次元情報処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 的確に３次元の情報を確認し適切な航路の選
択と安全な運航ができる３次元情報処理方法と３次元情
報処理システムを提供する。 【解決手段】 処理対象である空間内を３次元座標を用
いて格子状に分割することにより空間内の各位置を特定
する座標設定手段と、航空機の運航に関する情報であ
る、航空機の現在位置の情報、航空機の航路の情報、気
象情報を含む予め設定された種類の情報を取得する情報
取得手段１５と、航空機の運航に関する情報の３次元の
位置関係が適合する位置での値を各座標に対応させて設
定することにより３次元情報テーブルを作成する設定手
段１２と、３次元情報テーブルを、各時間毎に記録し、
これを参照する記憶手段１３と、運航に関する３次元デ
ータを、地上の地形を表す３次元データと併せて３次元
グラフィックにより表示する表示手段２２を備えること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、航空機等に対し気
象情報等の動的に変化する情報をリアルタイムに供給す
るシステムに関し、特に気象情報等を３次元の座標デー
タにより処理し鳥瞰図等による表示を行い、また気象等
による運航への影響を予測する３次元情報処理システム
と３次元情報処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】航空機を運航するには、安全のため航路
周辺の気象情報や他の航空機の航路等の多くの情報を注
意し確認することが必要である。

【０００３】従来、これらの情報は、航空機のパイロッ
ト等に対し管制機関から、テキストによる文章データ
や、ディスプレイ等に上空等を視点とする平面図に航空
機等の各物体の高度を数値により表示するシステムを用
いて通知が行われていた。

【０００４】しかし、航空機は３次元の上空を航行する
のであり、注意すべきこれら気象情報や他の航空機の航
路等の各情報は、３次元の空間上における位置関係を認
識することが必要である。

【０００５】このため、これら気象情報等を平面図では
なく、より詳しく分かり易く鳥瞰図等の３次元グラフィ
ックにて表示する３次元情報処理方法や３次元情報処理
システムが求められていた。

【０００６】従来の、航行に関する情報を３次元グラフ
ィックにて表示する技術には、特開平０３−０４１６０
０、特開平０９−０９１６００、特開平１１−０４４５
５１に開示された従来技術がある。

【０００７】特開平０３−０４１６００に開示された従
来技術では、他の航空機の位置を３次元グラフィックに
て表示することにより、航空機同士の衝突を回避するた
めの技術が提案されている。

【０００８】特開平０９−０９１６００に開示された従
来技術では、カーナビゲーションシステムと同様に自機
の現在位置をＧＰＳを用いて認識し、自機の周囲の地上
の地形や高層建造物等を３次元グラフィックにて表示す
る航空機用ナビゲーションシステムが提案されている。
特開平１１−０４４５５１に開示された従来技術は、特
開平０９−０９１６００と同様にＧＰＳを用いた航空機
用ナビゲーションシステムであり、他の航空機の位置デ
ータ等を受信しこれらも３次元グラフィックにて表示す
るぎじゅつが提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
３次元情報処理方法と３次元情報処理システムでは、以
下に述べるような問題点があった。

【００１０】従来では、航空機の航行のために必要とす
る気象情報等の動的に変化する３次元の情報を供給した
り、これを３次元グラフィックにて表示することができ
なかった。

【００１１】上述の特開平０３−０４１６００や特開平
０９−０９１６００に開示された従来技術では、衝突の
回避や、ナビゲーションを目的とする技術であり、気象
情報を扱うことができない。

【００１２】また、気象情報は、地形等の固定的なデー
タと異なり動的に変化する情報であるため、３次元グラ
フィックにより表示するためには最新１の詳細な３次元
の位置データが必要であり、これを入手する必要があ
る。さらに、こうした詳細な３次元の位置データを入手
しても、気象情報を３次元グラフィックにより表示する
ためには、気象情報は無形の状態の情報であるため地形
や高層建築物等の固形の障害物の表示とは異なり、表面
を塗りつぶして表示する等の表示方法をそのまま適用す
ることはできない。気象情報の表示のためには、特別な
色分け等の処理が必要である。

【００１３】しかし、特開平１１−０４４５５１に開示
された従来技術では、地形等の固定的なデータの表示機
能の他に、気象情報を管制機関から受信する機能を備え
るが、気象情報のデータを管制機関や受信した航空機の
側で３次元の位置データとするための機能がなく、また
気象情報のデータを３次元の位置関係に基づく３次元グ
ラフィックに変換するための機能を備えていない。

【００１４】また、航空機の航行に関する情報を３次元
グラフィックとして表示する場合に、航行中における気
象条件の影響に注意するため、気象条件に伴い航空機の
運航に影響を与える空域の範囲を算出しこれを表示し、
さらにこの空域を悪天候等の空域と比較し気象条件の運
航への影響を自動的に判定し、この悪天候が運航に影響
を与える空域を色分けし表示するのならば、これは悪天
候の空域を迂回するための判断等に大いに役立つものと
なる。

【００１５】しかし、従来の３次元情報処理方法や３次
元情報処理システムでは、これらの機能を実現していな
い。

【００１６】また、気象情報等の動的に変化する情報の
表示においては、現在の状態のみでなく過去の記録及び
将来の予報等が表示可能であることが好ましい。これら
の各時間におけるデータを時間順に順次表示することに
より、気象情報等の動的な変化の状況を認識することが
できる。

【００１７】しかし、従来の航空機の運航に関する情報
を３次元グラフィックにより表示する３次元情報処理方
法や３次元情報処理システムでは、この機能を実現して
いない。

【００１８】また、特定の飛行中の航空機が必要とする
情報の自動的な抽出／提供は行われていない。

【００１９】本発明の第１の目的は、上記従来技術の欠
点を解決し、航空機の航路周辺における積乱雲やウイン
ドシアの悪天候等の気象情報、他の航空機の航路等の情
報、地上の障害物等の位置関係を全て３次元のメッシュ
データにより表現し３次元の各座標におけるこれらの情
報の値を抽出し、地形数値データと併せて３次元の鳥瞰
図等の表示をすることにより、利用者が的確に３次元の
情報を確認し、適切な航路の選択と安全な運航を行うた
めの３次元情報処理方法と３次元情報処理システムを提
供することである。

【００２０】本発明の第２の目的は、上記従来技術の欠
点を解決し、悪天候等の運航の障害とその障害の発生位
置の明確な通知を実現し、この運航の障害を回避する的
確な判断を補助する３次元情報処理方法と３次元情報処
理システムを提供することである。

【００２１】本発明の第３の目的は、上記従来技術の欠
点を解決し、気象情報等の動的に変化する情報を確認し
把握するため、その詳細な３次元の位置関係の変化を表
示する３次元情報処理方法と３次元情報処理システムを
提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の３次元情報処理
システムは、３次元の位置関係を含む情報を３次元グラ
フィックにより表示する３次元情報処理システムにおい
て、処理対象である空間内を３次元座標を用いて格子状
に分割することにより前記空間内の各位置を特定する座
標設定手段と、航空機の運航に関する情報である、航空
機の現在位置の情報、前記航空機の航路の情報、気象情
報を含む予め設定された種類の情報を取得する情報取得
手段と、前記航空機の運航に関する情報の３次元の位置
関係が適合する位置での値を前記各座標に対応させて設
定することにより３次元情報テーブルを作成する設定手
段と、前記３次元情報テーブルを、各時間毎に記録し、
これを参照する記憶手段と、前記運航に関する３次元デ
ータを、地上の地形を表す３次元データと併せて３次元
グラフィックにより表示する表示手段を備えることを特
徴とする。

【００２３】請求項２の本発明の３次元情報処理システ
ムの前記気象情報は、前記航路周辺内の現在の気象状態
と、運航中の時点での気象の予報を含み、前記航空機の
航路を含む定められた一定範囲の空域を、前記航空機の
運航に影響を与える空域として算出し、この空域内の座
標を前記３次元情報テーブルに設定する空域算出手段
と、前記運航に影響を与える空域内に含まれる３次元の
前記座標が、前記気象情報における悪天候が発生してい
る空域、また運航時に悪天候が予報される空域と重複す
るかを検出し、この重複する空域内の座標を前記３次元
情報テーブルに設定する重複検出手段と、前記重複検出
手段により重複が検出された場合に、前記航空機の運航
に支障があるものと判定する判定手段を備えることを特
徴とする。

【００２４】請求項３の本発明の３次元情報処理システ
ムは、前記情報取得手段は、空港情報、滑走路情報、無
線航法設備情報、航空路情報、計器着陸装置情報、飛行
方式情報、各空港のスポット情報の内１つまたは複数の
情報を、位置情報を持つ運航に関する情報として取得
し、前記設定手段は、前記位置情報を持つ運航に関する
情報を、前記３次元情報テーブルに対し、３次元の位置
関係が適合する位置の前記各座標に設定し、前記表示手
段は、前記位置情報を持つ運航に関する情報を、３次元
グラフィックにより表示することを特徴とする。

【００２５】請求項４の本発明の３次元情報処理方法
は、３次元の位置関係を含む情報を３次元グラフィック
により表示する３次元情報処理方法において、処理対象
である空間内を３次元座標を用いて格子状に分割するこ
とにより前記空間内の各位置を特定する座標設定ステッ
プと、航空機の運航に関する情報である、航空機の現在
位置の情報、前記航空機の航路の情報、気象情報を含む
予め設定された種類の情報を取得する情報取得ステップ
と、前記航空機の運航に関する情報の３次元の位置関係
が適合する位置での値を前記各座標に対応させて設定す
ることにより３次元情報テーブルを作成する設定ステッ
プと、前記３次元情報テーブルを、各時間毎に記録し、
これを参照する記憶ステップと、前記運航に関する３次
元データを、地上の地形を表す３次元データと併せて３
次元グラフィックにより表示する表示ステップを備える
ことを特徴とする。

【００２６】請求項５の本発明の３次元情報処理方法の
前記気象情報は、前記航路周辺内の現在の気象状態と、
運航中の時点での気象の予報を含み、前記航空機の航路
を含む定められた一定範囲の空域を、前記航空機の運航
に影響を与える空域として算出し、この空域内の座標を
前記３次元情報テーブルに設定する空域算出ステップ
と、前記運航に影響を与える空域内に含まれる３次元の
前記座標が、前記気象情報における悪天候が発生してい
る空域、また運航時に悪天候が予報される空域と重複す
るかを検出し、この重複する空域内の座標を前記３次元
情報テーブルに設定する重複検出ステップと、前記重複
検出ステップにより重複が検出された場合に、前記航空
機の運航に支障があるものと判定する判定ステップを備
えることを特徴とする。

【００２７】請求項６の本発明の３次元情報処理方法の
前記情報取得ステップは、空港情報、滑走路情報、無線
航法設備情報、航空路情報、計器着陸装置情報、飛行方
式情報、各空港のスポット情報の内１つまたは複数の情
報を、位置情報を持つ運航に関する情報として取得し、
前記設定ステップは、前記位置情報を持つ運航に関する
情報を、前記３次元情報テーブルに対し、３次元の位置
関係が適合する位置の前記各座標に設定し、前記表示ス
テップは、前記位置情報を持つ運航に関する情報を、３
次元グラフィックにより表示することを特徴とする。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００２９】本発明は、航空機２の現在位置からその航
空機２の進行方向の指定範囲で生じた積乱雲やウインド
シアなどの気象データ、障害物、航空が備える設備、他
の航空機の位置などのデータを全て３次元メッシュデー
タにより表現し、地形数値データ等と併せて表示するも
のであり、３次元での鳥瞰図などの表示を行う。

【００３０】ここで、メッシュデータによる表現とは、
３次元の座標により空間内の位置を示し、気象データや
他の航空機の航路等の３次元の空間上での位置関係を伴
う情報を、この各座標の位置における情報の値を用いて
表現することをいい、例えば、気象情報では風速、風向
等の全ての座標での値により表現する。

【００３１】また、これら各種の情報をメッシュデータ
の表現に変換するメッシュデータ化とは、空間内を（緯
度、経度、高度）等による３次元の座標を用いて格子状
に分割し空間内の各位置を特定し、この格子状の各空間
を示す（または座標点の位置を示す）各座標のそれぞれ
に対し、気象データや他の航空機の航路等の３次元の空
間上での位置関係を伴う情報を、３次元の位置関係に基
づき各座標に対応する情報の値を測定や算出、または外
部の情報の提供機関より入手し、これを３次元の各座標
毎に設定することで３次元の情報のテーブルを作成する
ことである。

【００３２】なお、本発明のメッシュデータは、現在国
土地理院により地形データを３次元の数値情報として取
り扱うために使用されている数値情報標高データと同等
のものとし、空域にメッシュをかけ空域を立方体あるい
は立方体に近い長方体メッシュにより表現したものであ
る。

【００３３】図１は、本発明の第１の実施の形態による
３次元情報処理システムの構成を示すブロック図であ
る。

【００３４】図１を参照すると、本実施の形態の３次元
情報処理システムは、３次元情報の処理と提供を行う３
次元情報処理装置１０と、３次元情報の表示を行う３次
元情報表示装置２０とを備える。

【００３５】３次元情報処理装置１０は、管制機関１内
等に備えられ、航空機２の運航に必要とする気象等の各
種情報を３次元のメッシュデータにより提供するもので
ある。

【００３６】３次元情報処理装置１０は、本装置の制御
を行う制御部１１と、３次元情報の処理のための演算を
行う演算部１２と、気象等の各種情報を記録する記憶部
１３と、処理中に生じるデータを一時記録するための一
時記憶ファイル１４と、気象や運航に関する最新の情報
を入力するための入力部１５と、３次元のメッシュデー
タを送信するための通信部１６とを備える。

【００３７】３次元情報表示装置２０は、航空機２内等
に備えられ、パイロット等に対し航空機２の運航に必要
とする気象等の各種情報を、３次元グラフィックにより
表示するものである。

【００３８】３次元情報表示装置２０は、本装置の制御
を行う制御部２１と、３次元情報の表示を行う表示部２
２と、表示に関する操作を行う表示部２３と、３次元の
メッシュデータを受信するための通信部２４とを備え、
かつ航空機２内に備えられ飛行管理を自動的に行うシス
テムであるＦＭＳ２９（Ｆｌｉｇｈｔ Ｍａｎａｇｅｍ
ｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に接続している。

【００３９】演算部１２は、３次元情報の処理のための
演算として、航空機２の緯度経度高度により表される現
在位置Ａや、航路、速度等のデータを参照し、指定時間
ｎ分後の予測位置Ｂ（ｎ）を算出したり、図３の例に示
す航路を中心とする（または現在位置Ａとｎ分後の予測
位置Ｂ（ｎ）の間の航路を中心とする）半径Ｃの円柱状
の空域の座標を算出したり、この円柱状の空域を航空機
２の運航に影響を与える空域として他の航空機の航路や
悪天候の発生している空域と重ならないかを座標の比較
により判定する等の処理を行う。

【００４０】通信部１６は、航空機２へのデータ通信処
理を行い、航空機２の側では通信部２４がこれに対応す
る。

【００４１】通信部１６、通信部２４による空地間のデ
ータ送信方法としては、公的機間で使用されているデー
タリンクを使用した管制機関／パイロット間の管制通信
であるＣＰＤＬＣ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｐｉｌｏｔ
ＤａｔａＬｉｎｋ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）の
利用や、データリンクを使用したパイロットに対する管
制機間からの情報提供用通信であるＤ−ＦＩＳ（Ｄａｔ
ａｌｉｎｋ Ｆｌｉｇｈｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）の利用や、公衆回線用通信を利用し
た送信などが考えられる。しかし、現時点ではＣＰＤＬ
ＣやＤ−ＦＩＳではグラフィックデータは取り扱いがな
いことから、本実施例では公衆回線通信による送信を行
うものとする。

【００４２】記憶部１３に格納され記憶するデータに
は、国土地理院等による３次元の地形数値データや、各
航空機２の航路周辺の気象情報等の３次元メッシュデー
タや、各航空機２のフライト毎の飛行計画等を含む。

【００４３】この、記憶部１３に格納される航空機２の
航路周辺の気象情報等の３次元メッシュデータは、図４
の例に示すように、（１）航空機２の航路を含む十分に
広い範囲の空域の３次元座標データ、（２）３次元座標
データと実際の空域内の位置の対応表、（３）各３次元
座標が各航空機の現在位置や航路であるか、また各航空
機が影響を受けると想定される範囲の空域に含まれるか
を示すデータ、（４）各３次元座標の位置における気象
情報のデータ、等を含むものであり、また（５）航空保
安諸施設、業務、方式などの設置変更または危険の存在
などについて行う運航関係者への通知であるＮＯＴＡＭ
（Ｎｏｔｉｃｅ Ｔｏ Ａｉｒｍｅｎ）のデータ、を含
むものとしても良い。

【００４４】また、記憶部１３に格納されるフライト毎
の飛行計画の情報は、航空機２が離陸から着陸し駐機場
に入るまでに通過する座標点と、目的地の空港名、その
航空機２を特定するアドレス等の情報等を含むものであ
る。なお、このデータは現在、航空機内に設置されてい
る飛行管理（航法、操縦、推力調整、誘導など）を自動
的に行うシステムであるＦＭＳ２９（Ｆｌｉｇｈｔ Ｍ
ａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ）で使用している航法
用データベースで記憶されている情報に含まれている情
報であり、ＡＲＩＮＣ４２４ＣＯＤＩＮＧ ＲＵＬＥに
よる国際ルールに基づいて作成されているものである。

【００４５】また、一時記憶ファイル１４は、記憶部１
３の記憶を補助するため演算部１２により発生する処理
途中のデータ等を記録する。

【００４６】入力部１５は、航空機２の現在位置Ａや、
気象データやＮＯＴＡＭ等のデータを３次元情報処理装
置１０内の記憶部１３に登録をする。

【００４７】表示部２２は、３次元情報処理装置１０か
ら送信される情報を、操作部２３により指定した情報を
指定した形式で表示する。

【００４８】この表示部２２による表示の形式は、視点
をパイロットの位置に設定した鳥瞰図の表示としたり、
平面図での表示等を選択できるものとし、また、３次元
情報処理装置１０から送信される数多くの情報の内から
表示をしたい１つまたは複数の情報を選択する機能を備
えるものとする。これにより、３次元の仮想空間にパイ
ロット等の利用者に対し必要な情報を擬似的に表示する
ことにより、利用者に対し情報を的確に通知する。

【００４９】なお、悪天候等の気象情報の表示は、風速
が利用者が指定する一定速度以上である座標の空域を色
分けする等により、暴風域を表示することが可能であ
り、またこれら暴風域に色を付けることにより背後の地
形等の情報が表示されなくなること防止するためには、
暴風域等を半透明の色により着色する等の方法がある。

【００５０】次に、本実施の形態の動作について図面を
参照し詳細に説明する。

【００５１】図２は、本実施の形態の３次元情報の処理
を説明するためのフローチャートである。

【００５２】図２を参照すると、本実施の形態の３次元
情報の処理は次の５つの処理が順次実行される。

【００５３】すなわち、航空機２の進路等、航空機２へ
の影響を想定する空域の３次元メッシュデータを登録
（ステップ２０１）、気象情報等を３次元メッシュデー
タに登録（ステップ２０２）、気象情報等による飛行へ
の影響を判定（ステップ２０３）、３次元情報表示装置
２０への３次元メッシュデータの送信（ステップ２０
４）、３次元メッシュデータの表示（ステップ２０５）
の処理が実行される。

【００５４】次に、この５つの各処理を詳細に説明す
る。

【００５５】ステップ２０１：航空機２の進路等、航空
機２への影響を想定する空域の３次元メッシュデータを
登録 図３は本発明の第１の実施の形態の３次元情報の処理を
行う空域等の一例を示すブロック図であり、図４は本発
明の第１の実施の形態の記憶部に格納される３次元メッ
シュデータの一例を示す図であり、図５は本発明の第１
の実施の形態の３次元メッシュデータの各座標に対応す
る空域の一例を示す図である。

【００５６】まず、３次元情報処理装置１０は、航空機
２の現在位置Ａ（緯度、経度、高度）等の現在の情報を
受信し入力する。

【００５７】次に、演算部１２により、入力された航空
機２の現在位置Ａと、記憶部１３に記録されている航路
等の情報を元に、指定時間ｎ分後の予測位置Ｂ（ｎ）を
算出する。

【００５８】この予測位置Ｂ（ｎ）の算出においては、
球面三角法を用いることにより、精度の高いデータの算
出が可能である。

【００５９】さらに、演算部１２により、この予測位置
Ｂ（ｎ）の結果を受けて、航空機２の現在位置Ａから予
測位置Ｂ（ｎ）までを含む、航路を中心とする半径Ｃの
円柱状の３次元の空域を、この航空機２に関する影響が
想定される空域として３次元メッシュデータに登録す
る。

【００６０】これにより、図３の例に示されるように、
航路を中心とする半径Ｃの円柱状の３次元の空域が選択
される。また、本実施の形態では図４や図５に示される
ように、３次元メッシュデータの各座標を、空域の高
度、緯度、経度に対応させることにより、各座標の位置
を指定している。

【００６１】ステップ２０２：気象情報等を３次元メッ
シュデータに登録 次に、３次元メッシュデータの各座標における気象情報
の値等を登録する。

【００６２】これは、気象情報（主に悪天情報）の現在
の状態や、将来の予報、またＮＯＴＡＭ等の運航に関す
る情報を、それぞれの情報にかかわる場所（悪天候の発
生場所等）の３次元メッシュデータの座標に対し登録す
るものである。図４に示された例では、気象情報を“レ
ベル１”、“レベル２”、・・・の形式により登録して
いる。

【００６３】ステップ２０３：気象情報等による飛行へ
の影響を判定 次に、ステップ２０１により登録された航空機２への影
響を想定する空域の情報と、ステップ２０２により登録
された各空域における気象情報等により、今回の飛行へ
の影響を判定する。

【００６４】この判定は、本実施の形態では、演算部１
２により、３次元メッシュデータの航空機２の航路を中
心とする円柱状の空域の座標と、運航に悪影響が予想さ
れる悪天候等の空域の座標が重複しているかどうかを調
べ、重複がある場合に飛行への影響や問題があると判定
をするものである。

【００６５】演算部１２によるこの重複部分の調査は、
３次元メッシュデータの各座標に対し、重複部分が非重
複部分であるかを示す識別を付けて、対象の航空機２を
示すアドレスデータと共に一時記憶ファイル１４に記録
することにより行われる。

【００６６】図３の例においては、航路の周辺の空域を
示す円柱状の立体と、悪天候の発生した空域を示す球形
の立体が重複しているため、悪影響が予想される重複部
分から他の非重複部分に対し航空機２が迂回することが
求められる。

【００６７】ステップ２０４：表示装置への３次元メッ
シュデータの送信 次に、３次元情報処理装置１０から３次元情報表示装置
２０に対し、３次元メッシュデータを送信する。

【００６８】本実施の形態では、地上の管制機関１内の
３次元情報処理装置１０から、上空の航空機２内の３次
元情報表示装置２０に対し、３次元メッシュデータを送
信する。

【００６９】また、３次元メッシュデータの送信におい
ては、航空機２の航路近辺の全ての空域のメッシュデー
タを送信する方式のみではなく、前回送信した３次元メ
ッシュデータから変更のあった部分のみの変更データを
送信するものとしてもよい。

【００７０】また、記憶部１３内に、地上の地形を表す
３次元のメッシュデータを記録し、これを上記の航路や
気象等の動的に変化するメッシュデータと共に３次元情
報表示装置２０に送信することで、パイロット等の利用
者に３次元のメッシュデータの表示をより理解し易くす
ることができる。これは、国土地理院等による地形の数
値データを用いるものであり、半固定的なメッシュデー
タとして利用できる。

【００７１】また、本実施の形態のように航空機２内で
表示する場合においては、こうした地形を表す３次元の
メッシュデータ等を航空機２内の３次元情報表示装置２
０に備えることにより、より処理効率が向上する。

【００７２】ステップ２０５：３次元メッシュデータの
表示 最後に、３次元情報表示装置２０により３次元メッシュ
データの表示を行う。

【００７３】これは、送信された３次元メッシュデータ
を、表示部２２により、航路の近辺の空域や、悪天候の
空域等のそれぞれに色分けをし、利用者が操作部２３に
より指定した場所の指定した情報を３次元グラフィック
により表示するものである。

【００７４】またこれらの空域の重複部分には、またさ
らに色分けを行い表示を行うものとしてもよい。この場
合、重複部分の判定はステップ２０３による重複部分の
判定と同様にして、３次元情報処理装置１０内の演算部
１２により行うことができる。

【００７５】また、表示部２２による表示は、平面図で
の表示や、視点をパイロットの位置に設定した鳥瞰図表
示に切り替える機能を備えることにより、３次元の仮想
空間にパイロットにとって必要な情報を擬似的に表示す
ることができるものとする。ここでの、３次元メッシュ
データを用いて指定した視点からの鳥瞰図の表示を行う
３次元情報の処理においては、特別の処理を必要とする
ものではなく、現在一般に使用されている処理システム
を組み込むことにより実現が可能である。

【００７６】以上のように、本実施の形態の３次元情報
処理システムでは、航空機の航路周辺における積乱雲や
ウインドシアの悪天候等の気象情報、他の航空機の航路
等の情報、地上の障害物等の位置関係を全て３次元のメ
ッシュデータにより表現し３次元の各座標におけるこれ
らの情報の値を抽出し、地形数値データと併せて３次元
の鳥瞰図等の表示をすることができる。

【００７７】次に、本発明の第２の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。

【００７８】図６は、本発明の第２の実施の形態による
３次元情報処理システムの構成を示すブロック図であ
る。

【００７９】図６を参照すると、本実施の形態の３次元
情報処理システムの、図１に示された第１の実施の形態
との違いは、３次元情報処理装置１０ａ内の記憶部１３
に対し、各種の運航に関する３次元情報を格納しこれを
参照するための運航に関する３次元情報記憶部１７を備
えることであり、これにより第１の実施の形態において
記憶部１３が格納するよりも更に多くの種類の情報を、
利用者に提供することにより、利用者の状況把握をより
向上させるものである。

【００８０】運航に関する３次元情報記憶部１７は、空
港の情報（名前、飛行場標点等）、滑走路情報（滑走路
番号、滑走路の磁方位、滑走路長、滑走路端の座標及び
標高等）、ＶＨＦ ＮＡＶＡＩＤＳ（無線航法設備）の
情報（識別ＩＤ、周波数、座標、標高、使用有効到達距
離等）、航空路情報（航空路の名前、構成するＷＡＹＰ
ＯＩＮＴ、ＮＡＶＡＩＤＳ名等）、ＩＬＳ（計器着陸装
置）情報（ＩＬＳの識別ＩＤ、周波数、磁方位、座標、
グライドスロープの設定角度等）、飛行方式情報（ＳＩ
Ｄ：標準計器出発方式、ＳＴＡＲ：標準到着経路、ＡＰ
ＰＲＯＡＣＨ：進入方式を構成するＷＡＩＰＯＩＮＴ、
ＮＡＶＡＩＤＳの情報）、スポット情報（各空港のスポ
ット番号及び座標）などを全て運航で必要な位置情報を
もつ情報（ＡＩＳデータ）等の各３次元座標毎のデータ
を３次元メッシュデータとして記憶している。

【００８１】そして、この運航に関する３次元情報記憶
部１７内の各情報は、通信部１６、通信部２４により３
次元情報表示装置２０ａに送信され、利用者の操作部２
３ａによる操作に従い選択された情報を表示部２２ａに
鳥瞰図等の３次元グラフィックにより表示するものであ
る。

【００８２】この表示される３次元グラフィックは、第
１の実施例と同様に、複数の情報を重ね合わせて表示し
たり、重なり部分を色分けして表示するものとする。

【００８３】また、本システムの他の部分の処理もこれ
と同様に、新たな種類の情報が追加したことに対応する
のみで、第１の実施例と同様の処理を実行するものとす
る。

【００８４】また、この運航に関する３次元情報記憶部
１７内の各情報は、予め半固定的に記録しておいたり、
また入力部１５ａにより新しいデータに随時更新をする
等の、各情報に適した方法により情報を格納する。また
この情報の格納時には、必要に応じて演算部１２ａによ
りデータを３次元メッシュデータに変換し記録を行うも
のとする。

【００８５】なお、上述の様に、この運航に関する３次
元情報記憶部１７内の各情報は、それぞれ互いに独立し
た内容の情報であり、表示においても個々の情報をそれ
ぞれ個別に選択して表示でき、またシステムの他の各部
（制御部１１ａ、演算部１２ａ、入力部１５ａ、制御部
２１ａ、表示部２２ａ、操作部２３ａ等）においても各
情報のそれぞれに対しほぼ同様の処理を行うのであるこ
とからも、運航に関する３次元情報記憶部１７を用いて
追加する情報の種類は上記の例に限る必要はなく、本実
施の形態と同様の方法により、必要とする種類の情報を
選択して追加することで、瞰図等の３次元グラフィック
により表示をすることができる。

【００８６】また、このように利用する情報の種類の追
加、削減を行っても、システムの変更すべき点は少なく
かつ容易であるため、本発明の３次元情報処理システム
では、必要に応じた情報の種類の追加、削減に対し十分
に対応することができる。

【００８７】以上のように、本実施の形態の３次元情報
処理システムでは、第１の実施の形態の３次元情報処理
システムの効果に加えて、更に多くの種類の運航に関す
る情報を表示することができるため、利用者はより詳し
い状況の把握が可能となる。

【００８８】なお、上述の各実施の形態のように航空機
２内に設置する３次元情報表示装置２０により表示する
場合には、３次元情報処理装置１０が行う処理の一部を
航空機２の側で行うものとしても良い。つまり、航空機
２内の装置の一部である演算処理装置を利用したり、航
空機２の側で航行中に自機や他機の位置情報や自機の飛
行計画の情報を取得したり、３次元情報表示装置２０等
の航空機２内に国土地理院等による３次元の地形数値デ
ータを格納するものである。

【００８９】また、上述の各実施の形態においては、３
次元情報処理装置１０、１０ａを管制機関１内に、３次
元情報表示装置２０、２０ａを航空機２等に設置してい
るが、これらの各装置の設置場所は何ら限定されるもの
ではない。

【００９０】例えば、３次元情報処理装置１０からの情
報を、ネットワーク等を経由しパーソナルコンピュータ
により受信し、３次元情報表示装置２０の機能を実現す
るソフトウエアのプログラムを用いてこれを表示するも
のとしても良い。またこの場合には、パーソナルコンピ
ュータの側に、地形図情報等の様々なデータをＣＤ−Ｒ
ＯＭ等を用いて備えることにより、これらのデータを併
せて表示するという実施の形態が考えられる。

【００９１】また、これら本システムを構成する３次元
情報処理装置１０、３次元情報表示装置２０の２つの装
置を別々の場所に設置する必要もなく、３次元情報処理
装置１０内に３次元情報表示装置２０の表示機能を備え
るものとしても良い。

【００９２】また、３次元情報表示装置２０は、受信し
た３次元メッシュデータの履歴をとり、時間順に表示す
ることにより、状況を動的に認識することが可能とな
り、より利用者の情報の把握と予測の向上が実現する。

【００９３】また、飛行場の滑走路や駐機場、建物や、
航空機２自体の形状等も数値データ／メッシュデータ化
すると、運航シミュレーション等、多用な応用に用いる
ことができる。

【００９４】航空機２に影響があると想定される空域は
円柱状の立体としたが、その形状は特に限定するもので
ない。

【００９５】飛行中の航空機２を特定するためにデータ
リンクアドレスを使用しているが、航空機２を一意に識
別できるものであれば限定しない。

【００９６】以上好ましい実施の形態及び実施例をあげ
て本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形
態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思
想の範囲内において様々に変形して実施することができ
る。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の３次元情報
処理方法と３次元情報処理システムによれば、以下のよ
うな効果が達成される。

【００９８】第１に、航空機の航路周辺における積乱雲
やウインドシアの悪天候等の気象情報、他の航空機の航
路等の情報、地上の障害物等の位置関係を全て３次元の
メッシュデータにより表現し３次元の各座標におけるこ
れらの情報の値を抽出し、地形数値データと併せて３次
元の鳥瞰図等の表示をすることにより、利用者が的確に
３次元の情報を確認し、適切な航路の選択と安全な運航
を行うことができる。

【００９９】第２に、気象条件等により運航への影響を
与える空域の範囲を算出しこれを表示し、さらにこの空
域を悪天候等の空域と比較し気象条件の運航への影響を
自動的に判定し、またこの悪天候が運航に影響を与える
空域を色分けし３次元グラフィックにより表示すること
により、悪天候等の運航の障害とその障害の発生位置の
明確な通知を実現し、利用者に対しこの運航の障害を回
避する的確な判断を補助することができる。

【０１００】第３に、各種の３次元情報の現在の状態や
過去の記録及び将来の予報等のデータを記録し、かつこ
れを時間順にその詳細な３次元の位置関係の変化を順次
表示することにより、利用者が気象情報等の動的に変化
する情報を確認し把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態による３次元情報
処理システムの構成を示すブロック図である。

【図２】 本発明の第１の実施の形態による３次元情報
の処理を説明するためのフローチャートである。

【図３】 本発明の第１の実施の形態の３次元情報の処
理を行う空域等の一例を示すブロック図である。

【図４】 本発明の第１の実施の形態の記憶部に格納さ
れる３次元メッシュデータの一例を示す図である。

【図５】 本発明の第１の実施の形態の３次元メッシュ
データの各座標に対応する空域の一例を示す図である。

【図６】 本発明の第１の実施の形態による３次元情報
処理システムの構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１、１ａ 管制機関 １０、１０ａ ３次元情報処理装置 １１、１１ａ 制御部 １２、１２ａ 演算部 １３ 記憶部 １４ 一時記憶ファイル １５、１５ａ 入力部 １６ 通信部 １７ 運航に関する３次元情報記憶部 ２、２ａ 管制機関 ２０、２０ａ ３次元情報表示装置 ２１、２１ａ 制御部 ２２、２２ａ 表示部 ２３、２３ａ 操作部 ２４ 通信部 ２９ ＦＭＳ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｂ 29/00 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３６０ Ｆターム(参考） 2C032 HB05 HB25 HC09 HC22 HC23 HC27 HD01 HD03 HD16 HD21 2F029 AA05 AB12 AC03 AC13 AC16 5B050 AA03 BA17 CA08 EA19 EA27 EA28 FA02 FA05 FA17 5H180 AA26 EE02 EE12 FF27 FF38 5J062 AA01 BB03 CC11 HH04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３次元の位置関係を含む情報を３次元グ
   ラフィックにより表示する３次元情報処理システムにお
   いて、 処理対象である空間内を３次元座標を用いて格子状に分
   割することにより前記空間内の各位置を特定する座標設
   定手段と、 航空機の運航に関する情報である、航空機の現在位置の
   情報、前記航空機の航路の情報、気象情報を含む予め設
   定された種類の情報を取得する情報取得手段と、 前記航空機の運航に関する情報の３次元の位置関係が適
   合する位置での値を前記各座標に対応させて設定するこ
   とにより３次元情報テーブルを作成する設定手段と、 前記３次元情報テーブルを、各時間毎に記録し、これを
   参照する記憶手段と、 前記運航に関する３次元データを、地上の地形を表す３
   次元データと併せて３次元グラフィックにより表示する
   表示手段を備えることを特徴とする３次元情報処理シス
   テム。
2. 【請求項２】 前記気象情報は、 前記航路周辺内の現在の気象状態と、運航中の時点での
   気象の予報を含み、 前記３次元情報処理システムは、 前記航空機の航路を含む定められた一定範囲の空域を、
   前記航空機の運航に影響を与える空域として算出し、こ
   の空域内の座標を前記３次元情報テーブルに設定する空
   域算出手段と、 前記運航に影響を与える空域内に含まれる３次元の前記
   座標が、前記気象情報における悪天候が発生している空
   域、また運航時に悪天候が予報される空域と重複するか
   を検出し、この重複する空域内の座標を前記３次元情報
   テーブルに設定する重複検出手段と、 前記重複検出手段により重複が検出された場合に、前記
   航空機の運航に支障があるものと判定する判定手段を備
   えることを特徴とする請求項１に記載の３次元情報処理
   システム。
3. 【請求項３】 前記情報取得手段は、 空港情報、滑走路情報、無線航法設備情報、航空路情
   報、計器着陸装置情報、飛行方式情報、各空港のスポッ
   ト情報の内１つまたは複数の情報を、位置情報を持つ運
   航に関する情報として取得し、 前記設定手段は、 前記位置情報を持つ運航に関する情報を、前記３次元情
   報テーブルに対し、３次元の位置関係が適合する位置の
   前記各座標に設定し、 前記表示手段は、 前記位置情報を持つ運航に関する情報を、３次元グラフ
   ィックにより表示することを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の３次元情報処理システム。
4. 【請求項４】 ３次元の位置関係を含む情報を３次元グ
   ラフィックにより表示する３次元情報処理方法におい
   て、 処理対象である空間内を３次元座標を用いて格子状に分
   割することにより前記空間内の各位置を特定する座標設
   定ステップと、 航空機の運航に関する情報である、航空機の現在位置の
   情報、前記航空機の航路の情報、気象情報を含む予め設
   定された種類の情報を取得する情報取得ステップと、 前記航空機の運航に関する情報の３次元の位置関係が適
   合する位置での値を前記各座標に対応させて設定するこ
   とにより３次元情報テーブルを作成する設定ステップ
   と、 前記３次元情報テーブルを、各時間毎に記録し、これを
   参照する記憶ステップと、 前記運航に関する３次元データを、地上の地形を表す３
   次元データと併せて３次元グラフィックにより表示する
   表示ステップを備えることを特徴とする３次元情報処理
   方法。
5. 【請求項５】 前記気象情報は、 前記航路周辺内の現在の気象状態と、運航中の時点での
   気象の予報を含み、 前記３次元情報処理方法は、 前記航空機の航路を含む定められた一定範囲の空域を、
   前記航空機の運航に影響を与える空域として算出し、こ
   の空域内の座標を前記３次元情報テーブルに設定する空
   域算出ステップと、 前記運航に影響を与える空域内に含まれる３次元の前記
   座標が、前記気象情報における悪天候が発生している空
   域、また運航時に悪天候が予報される空域と重複するか
   を検出し、この重複する空域内の座標を前記３次元情報
   テーブルに設定する重複検出ステップと、 前記重複検出ステップにより重複が検出された場合に、
   前記航空機の運航に支障があるものと判定する判定ステ
   ップを備えることを特徴とする請求項４に記載の３次元
   情報処理システム。
6. 【請求項６】 前記情報取得ステップは、 空港情報、滑走路情報、無線航法設備情報、航空路情
   報、計器着陸装置情報、飛行方式情報、各空港のスポッ
   ト情報の内１つまたは複数の情報を、位置情報を持つ運
   航に関する情報として取得し、 前記設定ステップは、 前記位置情報を持つ運航に関する情報を、前記３次元情
   報テーブルに対し、３次元の位置関係が適合する位置の
   前記各座標に設定し、 前記表示ステップは、 前記位置情報を持つ運航に関する情報を、３次元グラフ
   ィックにより表示することを特徴とする請求項４または
   請求項５に記載の３次元情報処理方法。