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距離測定装置

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
（航空用DMEから転送）
VOR/DME地上局
中央のアンテナがDME、周りを囲むのはVOR

距離測定装置（きょりそくていそうち）は距離を測定するあらゆる装置を指すが、本項目では航空機用の航法支援用二次レーダー設備であるDME（航空用DME）について説明する。

距離測定装置 (DME, distance measuring equipment) は、無線通信により航空機と地上局との距離を航空機から測定する装置である。DMEは「ディーエムイー」の他に「デメ」と発音されることがあり、日本の法令で呼び方が定められていない。総務省のHPでは「ディーエムイー」と表記されている。

VOR/DMEの呼び方には「ブイオーアール　ディーエムイー」「ブイオーアール　デメ」「ボル　デメ」がある。

仕組み

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VOR/DME地上施設の概要
航空機上のインタロゲータは質問信号を送信する。地上のDME施設が質問信号を受信すると、自動的に応答信号を返信する。
1.DMEアンテナ 2.VORアンテナ 3.VOR送信機 4.DME受信/送信機 5.質問信号波 6.応答信号波 7.VOR信号波[注 1]
VOR/DME機上装置
1.DMEインタロゲータ/受信機 2.DME距離信号 3.VOR受信機 4.VOR方位信号

DMEは地上施設と航空機上の電子装置から構成される。

航空機上のインタロゲータ(interrogator)がインタロゲータ用周波数の1つのチャンネルを使い、電波によって個別の特徴をもった一連のパルスによりなる質問信号を送出し続ける。地上のトランスポンダは、それらを受信すると対応するチャンネルでそれぞれにパルス対の応答信号として50マイクロ秒後に送出し続ける。

機上のインタロゲータは50マイクロ秒以上遅れて到達する応答信号を対応するトランスポンダ周波数内のチャンネルで受信を試みるが、距離ゲートと呼ばれる特定時間遅れたパルスだけを通過させる仕組みによって、自ら発した質問信号より50マイクロ秒から少しずつ遅らせながら距離ゲートと呼ばれる時間フィルタによって応答パルスを選別することで、自機に向けて返信された信号だけを捜索する。この捜索状態 (Search mode) のために少し時間が必要となり、距離ゲートを通過して70%以上と安定的に自機向の信号が受信できるようになると追跡状態 (Track mode) に移る。追跡状態では自機の移動に合わせて距離ゲートを調整しながら距離を算出し続ける。

航空機が別のDME周波数チャンネルに切り替えたり、着陸して機上の装置を停止することで質問信号が発信されなくなるまで、またはDME局から遠く離れて電波が到達しなくなるまで、非常に混雑してDME局が返答できなくなるまで、質問信号に対して応答信号は自動的に返され続ける。

インタロゲータは電波の伝播速度が一定であることを利用して、質問信号送出から応答信号受信までの時間差から自機と地上局との斜め距離を算出する[1]。

使用チャンネル

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DMEチャンネルは1Xから始まって1Y, 2X, 2Y, 3Yと数字とXとYの組み合わせによる126Yまでの126×2チャンネルが用いられ、17XからはVOR/ILSにも同じチャンネル番号が割り振られている。

  • 波長: UHF帯を使用
  • 周波数: インタロゲータとトランスポンダは常に63MHz差で応答する
    • インタロゲータ: 1,025 - 1,150MHz
    • トランスポンダ: 962 - 1,213MHz
  • チャンネル幅: 100kHz

通常トランスポンダはVORに併設され、同じ位置に配置されたVORが選択された場合DMEのインタロゲータは自動的に対応するようになっている。このような施設はVOR/DME（ヴォルデメ、ボルデメ）と呼ばれる。 また、滑走路接地点までの距離を測定するために計器着陸装置（ILS）のGPアンテナに併設するDMEもある。このようなDMEはターミナルDME（T-DME）と呼ばれる。

1つのDME地上局では最大100機ほどの航空機に距離情報を提供することができる[1] が、これを上回る量のアクセスがあった場合には弱い電波、即ち遠くにいる機体を無視することによって負荷がかからないようにする。

DME設備では電波見通距離内の200-300nmほどの範囲に対して、0.5nm程度の精度で距離を測定できるが、航空機がDME局に近い場合は高度の影響があることを考慮しなければならない。たとえば航空機がDME局の真上にいる場合、DME計器が示す距離は0ではなくその航空機の高度ということになる。

DMEの距離情報から対地速度と地上局までの到達時間を導くことができる。

DMEは30秒に1回、3文字で構成される、自局の識別符号をモールス信号形式で発信している。日本国内では、DME局は3文字目に"D"、VOR/DME局では3文字目に"E"（VOR電波も同一の識別符号で発信）、T-DMEは1文字目に"I"（ILSローカライザーと同一の識別符号）を表記して区別している。

アンテナ諸元

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電波型式
VXX
アンテナ型式
スタックアレー

無線局としての航空用DME

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日本では、電波法施行規則第2条第1項第51号の2に「「航空用DME」とは、960MHzから1,215MHzまでの周波数の電波を使用し、航空機において、当該航空機から地表の定点までの見通し距離を測定するための無線航行業務を行う設備」と定義している。

地上設備は無線航行陸上局として、機上設備は他の通信機器とあわせ航空機局として免許される。但し、自衛隊の航空機については自衛隊法第112条第1項により無線局の免許を要しない。 機上DME、地上DMEの周波数は、電波法施行規則第13条第3項に別表第2号によると規定されており、これを抜粋する。

チヤネル 周波数(MHz)
機上DME 地上DME
1X 1025 962
1Y 1025 1088
2X 1026 963
2Y 1026 1089
3X 1027 964
3Y 1027 1090
4X 1028 965
4Y 1028 1091
5X 1029 966
5Y 1029 1092
6X 1030 967
6Y 1030 1093
7X 1031 968
7Y 1031 1094
8X 1032 969
8Y 1032 1095
9X 1033 970
9Y 1033 1096
10X 1034 971
10Y 1034 1097
11X 1035 972
11Y 1035 1098
12X 1036 973
12Y 1036 1099
13X 1037 974
13Y 1037 1100
14X 1038 975
14Y 1038 1101
15X 976 1039
15Y 1039 1102
16X 1040 977
16Y 1040 1103
17X 1041 978
17Y 1041 1104
17Z 1041 1104
18X 1042 979
18W 1042 979
18Y 1042 1105
18Z 1042 1105
19X 1043 980
19Y 1043 1106
19Z 1043 1106
20X 1044 981
20W 1044 981
20Y 1044 1107
20Z 1044 1107
21X 1045 982
21Y 1045 1108
21Z 1045 1108
22X 1046 983
22W 1046 983
22Y 1046 1109
22Z 1046 1109
23X 1047 984
23Y 1047 1110
23Z 1047 1110
24X 1048 985
24W 1048 985
24Y 1048 1111
24Z 1048 1111
25X 1049 986
25Y 1049 1112
25Z 1049 1112
26X 1050 987
26W 1050 987
26Y 1050 1113
26Z 1050 1113
27X 1051 988
27Y 1051 1114
27Z 1051 1114
28X 1052 989
28W 1052 989
28Y 1052 1115
28Z 1052 1115
29X 1053 990
29Y 1053 1116
29Z 1053 1116
30X 1054 991
30W 1054 991
30Y 1054 1117
30Z 1054 1117
31X 1055 992
31Y 1055 1118
31Z 1055 1118
32X 1056 993
32W 1056 993
32Y 1056 1119
32Z 1056 1119
33X 1057 994
33Y 1057 1120
33Z 1057 1120
34X 1058 995
34W 1058 995
34Y 1058 1121
34Z 1058 1121
35X 1059 996
35Y 1059 1122
35Z 1059 1122
36X 1060 997
36W 1060 997
36Y 1060 1123
36Z 1060 1123
37X 1061 998
37Y 1061 1124
37Z 1061 1124
38X 1062 999
38W 1062 999
38Y 1062 1125
38Z 1062 1125
39X 1063 1000
39Y 1063 1126
39Z 1063 1126
40X 1064 1001
40W 1064 1001
40Y 1064 1127
40Z 1064 1127
41X 1065 1002
41Y 1065 1128
41Z 1065 1128
42X 1066 1003
42W 1066 1003
42Y 1066 1129
42Z 1066 1129
43X 1067 1004
43Y 1067 1130
43Z 1067 1130
44X 1068 1005
44W 1068 1005
44Y 1068 1131
44Z 1069 1131
45X 1069 1006
45Y 1069 1132
45Z 1069 1132
46X 1070 1007
46W 1070 1007
46Y 1070 1133
46Z 1070 1133
47X 1071 1008
47Y 1071 1134
47Z 1071 1134
48X 1072 1009
48W 1072 1009
48Y 1072 1135
48Z 1072 1135
49X 1073 1010
49Y 1073 1136
49Z 1073 1136
50X 1074 1011
50W 1074 1011
50Y 1074 1137
50Z 1074 1137
51X 1075 1012
51Y 1075 1138
51Z 1075 1138
52X 1076 1013
52W 1076 1013
52Y 1076 1138
52Z 1076 1139
53X 1077 1014
53Y 1077 1140
53Z 1077 1140
54X 1078 1015
54W 1078 1015
54Y 1078 1141
54Z 1078 1141
55X 1079 1016
55Y 1079 1142
55Z 1079 1142
56X 1080 1017
56W 1080 1017
56Y 1080 1143
56Z 1080 1143
57X 1081 1018
57Y 1081 1144
58X 1082 1019
58Y 1082 1145
59X 1083 1020
59Y 1083 1146
60X 1084 1021
60Y 1084 1147
61X 1085 1022
61Y 1085 1148
62X 1086 1023
62Y 1086 1149
63X 1087 1024
63Y 1087 1150
64X 1088 1151
64Y 1088 1025
65X 1089 1152
65Y 1089 1026
66X 1090 1153
66Y 1090 1027
67X 1091 1154
67Y 1091 1028
68X 1092 1155
68Y 1092 1029
69X 1093 1156
69Y 1093 1030
70X 1094 1157
70Y 1094 1031
71X 1095 1158
71Y 1095 1032
72X 1096 1159
72Y 1096 1033
73X 1097 1160
73Y 1097 1034
74X 1098 1161
74Y 1098 1035
75X 1099 1162
75Y 1099 1036
76X 1100 1163
76Y 1100 1037
77X 1101 1164
77Y 1101 1038
78X 1103 1165
78Y 1103 1039
79X 1103 1166
79Y 1103 1040
80X 1104 1167
80Y 1104 1041
80Z 1104 1041
81X 1105 1168
81Y 1105 1042
81Z 1105 1042
82X 1106 1169
82Y 1106 1043
82Z 1106 1043
83X 1107 1170
83Y 1107 1044
83Z 1107 1044
84X 1108 1171
84Y 1108 1045
84Z 1108 1045
85X 1109 1172
85Y 1109 1046
85Z 1109 1046
86X 1110 1173
86Y 1110 1047
86Z 1110 1047
87X 1111 1174
87Y 1111 1048
87Z 1111 1048
88X 1112 1175
88Y 1112 1049
88Z 1112 1049
89X 1113 1176
89Y 1113 1050
89Z 1113 1050
90X 1114 1177
90Y 1114 1051
90Z 114 1051
91X 1115 1178
91Y 1115 1052
91Z 1115 1052
92X 1116 1179
92Y 1116 1053
92Z 1116 1053
93X 1117 1180
93Y 1117 1054
93Z 1117 1054
94X 1118 1181
94Y 1118 1055
94Z 1118 1055
95X 1119 1182
95Y 1119 1056
95Z 1119 1056
96X 1120 1183
96Y 1120 1057
96Z 1120 1057
97X 1121 1184
97Y 1121 1058
97Z 1121 1058
98X 1122 1185
98Y 1122 1059
98Z 1122 1059
99X 1123 1186
99Y 1123 1060
99Z 1123 1060
100X 1124 1187
100Y 1124 1061
100Z 1124 1061
101X 1125 1188
101Y 1125 1062
101Z 1125 1062
102X 1126 1189
102Y 1126 1063
102Z 1126 1063
103X 1127 1190
103Y 1127 1064
103Z 1127 1064
104X 1128 1191
104Y 1128 1065
104Z 1128 1065
105X 1129 1192
105Y 1129 1066
105Z 1129 1066
106X 1130 1193
106Y 1130 1067
106Z 1130 1067
107X 1131 1194
107Y 1131 1068
107Z 1131 1068
108X 1132 1195
108Y 1132 1069
108Z 1132 1069
109X 1133 1196
109Y 1133 1070
109Z 1133 1070
110X 1134 1197
110Y 1134 1071
110Z 1134 1071
111X 1135 1198
111Y 1135 1072
111Z 1135 1072
112X 1136 1199
112Y 1136 1073
112Z 1136 1073
113X 1137 1200
113Y 1137 1074
113Z 1137 1074
114X 1138 1201
114Y 1138 1075
114Z 1138 1075
115X 1139 1202
115Y 1139 1076
115Z 1139 1076
116X 1140 1203
116Y 1140 1077
116Z 1140 1077
117X 1141 1204
117Y 1141 1078
117Z 1141 1078
118X 1142 1205
118Y 1142 1079
118Z 1142 1079
119X 1143 1206
119Y 1143 1080
119Z 1143 1080
120X 1144 1207
120Y 1144 1081
121X 1145 1208
121Y 1145 1082
122X 1146 1209
122Y 1146 1083
123X 1147 1210
123Y 1147 1084
124X 1148 1211
124Y 1148 1085
125X 1149 1212
125Y 1149 1086
126X 1150 1213
126Y 1150 1087

脚注

[編集]
[脚注の使い方]

注釈

[編集]
  1. ^ DMEとVORの地上局は2つが1つの施設に収容されていることが多く、図ではそういった共用局を示す。

出典

[編集]
  1. ^ a b 加藤昭英『航空電子・電気設備』（第2）社団法人日本航空技術協会〈航空工学講座〉、2008年3月31日。ISBN 978-4-902151-30-5。 

関連項目

[編集]

外部リンク

[編集]
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