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航空分野において、ACARS（/ ˈ eɪ k ɑːr z / ; Aircraft Communications Addressing and Reporting Systemの頭字語）は、航空機と地上局の間でエアバンド無線または衛星を介して短いメッセージを送信するためのデジタルデータリンクシステムです。このプロトコルはARINCによって設計され、1978年にTelex形式を使用して導入されました[1] 。その後、 SITAによってさらに多くのACARS無線局が追加されました。
ACARSの歴史
航空業界でデータリンクが導入される前は、航空機と地上要員間のすべての通信は、VHFまたはHF音声無線を使用した音声通信で飛行乗務員によって行われていました。多くの場合、音声中継情報には専任の無線オペレーターが関与し、デジタル メッセージが航空会社のテレタイプ システムまたは後継システムに送信されます。
さらに、フライト クルーと客室乗務員の時給は、航空機が飛行中かどうか、地上にいる場合はゲートにいるかどうかによって決まります。フライト クルーは、これらの時間を音声で地理的に分散している無線通信士に報告します。航空会社は、偶発的または意図的であるかどうかにかかわらず、不正確さを排除するために自己報告時間を排除したいと考えました。そうすることで、人間の無線通信士が報告を受け取る必要性も減りました。
乗務員の作業負荷を軽減し、データの整合性を向上させるため、ARINCのエンジニアリング部門は、1978年7月に自動タイムクロックシステムとしてACARSシステムを導入した。テレダイン・コントロールズが航空電子機器を製造し、最初の顧客はピエモント航空であった。[2]この略語は元々「Arinc Communications Addressing and Reporting System」と拡張された。[3]後に「Aircraft Communications, Addressing and Reporting System」に変更された。元々の航空電子機器規格はARINC 597であり、ドア、パーキングブレーキ、車輪の重量センサー用の個別入力で構成されるACARS管理ユニットを定義し、飛行段階を自動的に判断し、テレックスメッセージを生成して送信した。また、既存のVHF音声無線でレポートを送信するために使用されたMSKモデムも含まれていた。ACARSのグローバル規格は、航空電子工学委員会（AEEC）によって準備された。 ACARS 運用初日には約 4,000 件の取引がありましたが、大手航空会社で広く使用されるようになったのは 1980 年代になってからでした。
初期の ACARS システムは、デジタルデータ バスインターフェイス、飛行管理システム、サーマル プリンターを備えた航空機をサポートするために長年にわたって拡張されました。
システムの説明と機能
ACARS という用語は、機上の機器、地上の機器、およびサービス プロバイダーで構成される完全な航空および地上システムを指します。
搭載型ACARS機器[4]は、ルーターを備えたエンドシステムで構成されており、ルーターは空中地上サブネットを介してメッセージをルーティングします。
地上設備は、メッセージの処理とルーティングを行う AFEPS (Arinc Front End Processor System) と呼ばれる中央サイトのコンピューターによって管理される無線トランシーバーのネットワークで構成されています。通常、地上の ACARS ユニットは、連邦航空局などの政府機関[明確化が必要] [疑わしい-議論が必要]、または小規模航空会社や一般航空の場合はサードパーティのサブスクリプションサービスです。[出典が必要]通常、政府機関はクリアランスを担当し、航空会社の運営部門はゲートの割り当て、メンテナンス、乗客のニーズに対応します。
地上処理システム
地上システムの提供は、参加する航空管制サービス プロバイダー (ANSP) または航空機オペレーターのいずれかの責任です。航空機オペレーターは、多くの場合、データリンク サービス プロバイダー (DSP) または別のサービス プロバイダーにその機能を委託します。航空機からのメッセージ、特に自動生成されたメッセージは、メッセージの種類に応じて事前に構成できるため、地上から発信されたメッセージが適切な航空機に届くように構成できるのと同様に、適切な受信者に自動的に配信されます。[引用が必要]
航空機の ACARS 機器は、DSP によって地上の機器とリンクされています。ACARS ネットワークはポイントツーポイント テレックス ネットワークをモデルにしているため、すべてのメッセージは中央処理場所に送られ、ルーティングされます。ARINCとSITAが 2 つの主要なサービス プロバイダーであり、一部の地域では他のプロバイダーによる小規模な運用が行われています。一部の地域では、複数のサービス プロバイダーが存在します。
ACARS メッセージの種類
ACARS メッセージには、大きく分けて次の 3 つの種類があります。
制御メッセージは航空機とその基地間の通信に使用され、メッセージはARINC標準633に従って標準化されているか、ARINC標準618に従ってユーザー定義されています。[6]このようなメッセージの内容には、OOOIイベント、飛行計画、気象情報、機器の状態、接続便のステータスなどがあります。
OOOIイベント
ACARSの主な機能は、業界ではOOOIイベント（ゲート外、地上離陸、地上、ゲート内）と呼ばれる各主要飛行段階の開始を自動的に検出して報告することです。[ 7]これらのOOOIイベントは、ドア、パーキングブレーキ、ストラットに取り付けられた航空機センサーからの入力を使用して検出されます。各飛行段階の開始時に、飛行段階、発生時刻、機内燃料の量、飛行の出発地と目的地などの関連情報を説明するACARSメッセージが地上に送信されます。これらのメッセージは、航空機と乗組員の状態を追跡するために使用されます。
フライト管理システムインターフェース
ACARS は飛行管理システム(FMS)とインターフェイスし、地上から FMS に飛行計画と気象情報を送信する通信システムとして機能します。これにより、航空会社は飛行中に FMS を更新でき、乗務員は新しい気象条件や代替飛行計画を評価できます。
機器の健全性とメンテナンスデータ
ACARS は、航空機のさまざまなシステムやセンサーの状態に関する情報を航空機から地上局にリアルタイムで送信するために使用されます。メンテナンスの障害や異常なイベントも詳細なメッセージとともに地上局に送信され、航空会社はこれを使用して機器の状態を監視し、修理やメンテナンス活動をより適切に計画します。
Pingメッセージ
自動pingメッセージは、航空機と通信局との接続をテストするために使用されます。[8]航空機のACARSユニットが事前に設定された時間間隔よりも長い間沈黙していた場合、地上局は航空機にpingを送信できます（直接または衛星経由）。ping応答は、ACARS通信が正常であることを示します。
手動で送信されたメッセージ
ACARS はコックピットのインタラクティブ ディスプレイ ユニットとインターフェイスし、フライト クルーはこれを使用して、気象情報や許可の要求、接続便の状況など、地上局との間で技術的なメッセージやレポートを送受信できます。地上局からの応答も ACARS を介して航空機で受信されます。各航空会社は、ニーズに合わせて ACARS をこの役割にカスタマイズします。
通信の詳細
ACARSメッセージは、VHFやHFなどの通信方法を選択して、地上に直接送信するか、最小シフトキーイング（MSK）変調を使用して衛星経由で送信することができます。[9]
ACARS は、航空機の現在のエリアに VHF 地上局ネットワークが存在する場合、VHF 経由でメッセージを送信できます。VHF 通信は見通し線伝播であり、通常の範囲は高高度で最大 200 海里です。VHF がない場合は、HF ネットワークまたは衛星通信が使用可能であれば使用できます。衛星の通信範囲は高緯度 (極地横断飛行) では制限される場合があります。
航空事故およびインシデントにおけるACARSの役割
2009年のエールフランス447便墜落事故を受けて、フライトレコーダーの紛失による影響を軽減するためにACARSを「オンラインブラックボックス」[11]にする議論があった。しかし、ACARSシステムには変更は加えられなかった。
2014年3月、ACARSメッセージとACARS衛星通信データのドップラー分析は、マレーシア航空370便のおおよその位置を追跡する取り組みにおいて非常に重要な役割を果たしました。MH370便の機内の主要なACARSシステムはオフになっていましたが、Classic Aeroと呼ばれる2番目のACARSシステムは、飛行機の電源が入っている限りアクティブであり、 1時間ごとにインマルサット衛星への接続を確立しようとし続けました。[12]
エジプト航空804便のエアバスA320に搭載されていたACARSユニットは、2016年5月19日に地中海に墜落し、乗客乗員66人全員が死亡する前に、トイレと航空電子機器ベイに煙が存在することを示すACARSメッセージを送信していた。[13]
2021年2月24日、ヨハネスブルグのORタンボ国際空港からブリュッセルへ向かう南アフリカ航空便のACARSユニットは、「アルファフロアイベント」に関するACARSメッセージを送信しました。これは、エアバスA340-600のエンベロープ保護システムが作動し、パイロットの指示を無視して離陸時の失速を防いだときに発生したものです。[14]
2023年2月19日、ハワイ付近の航空機の航路に大きな白い風船が目撃されたというACARSの報告が多数あった。 [15] [16]
航空業界以外でのACARSの用途
2002 年、ACARS がNOAA 観測システム アーキテクチャに追加されました。これにより、民間航空機は気象機関の予報モデルで使用する気象データ プロバイダーとして機能し、風や気温などの気象観測データを ACARS ネットワーク経由で送信できるようになりました。NOAA はリアルタイムの天気図を提供しています。
参照
- 航空電子工学における頭字語と略語
- 航空通信ネットワーク(ATN)
- 将来の航空航法システム(FANS)
- セルカル
参考文献
- ^ Carlsson, Barbara (2002 年 10 月). 「GLOBALink/VHF: The Future Is Now」(PDF) . The Global Link (プレス リリース). p. 4. 2006 年 2 月 11 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2007 年1 月 24 日に閲覧。
- ^ 「ACARS is in and Working」、Piedmonitor、Piedmont Airlines、1978年5月～6月、 2024年1月7日閲覧。
- ^ 「ARINC 通信アドレス指定および報告システム」(PDF) 。 2011年7月6日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2011年9月22日閲覧。
- ^ 「ARINC 特性 758-2 通信管理ユニット (CMU) マーク 2」。ARINC。2005 年 7 月。2012 年 6 月 10 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年3 月 27 日閲覧。
- ^ 「ARINC 仕様 623-3 文字指向航空交通サービス (ATS) アプリケーション」。ARINC。2005 年 4 月。2012 年 5 月 10 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年3 月 28 日閲覧。
- ^ 「ARINC 仕様 618-7 航空/地上文字指向プロトコル仕様」。ARINC。2013 年 6 月。2014 年 3 月 28 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年3 月 28 日閲覧。
- ^ 「OOOIデータ」FAA。
- ^ ホッペンブラウワーズ、ジェローン。 「ACARS ドキュメント」。アカーズ。2014 年3 月 26 日に取得。
- ^ Tooley, Michael H.; Wyatt, David (2007).航空機通信および航法システム: 原理、操作および保守。アムステルダム: Elsevier/Butterworth- Heineman。ISBN 978-0750681377. OCLC 127107537.
- ^ アンダーソン、ライオネル K. (2010)。 ACARS – ユーザーガイド。ラス・アタラヤス。 p. 5.ISBN 978-1-4457-8847-0. 2014年3月24日閲覧。
- ^ “Online-Black-Box soll Crashs schneller aufklären” [クラッシュをより迅速に解決するオンライン ブラック ボックス]. Spiegel-Online (ドイツ語)。 2009 年 6 月 6 日。2009 年6 月 6 日に取得。
- ^ レイナー、ゴードン、コリンズ、ニック。「MH370：英国は重大な遅延をめぐって非難合戦の中心に」。テレグラフ。英国。 2014年3月28日閲覧。
- ^ Hradecky, Simon (2017年5月22日). 「墜落: エジプトのA320が2016年5月19日に地中海上空で火災、爆発物の痕跡発見」The Aviation Herald . ザルツブルク、オーストリア. 2017年5月22日閲覧。
- ^ 「SAA、'極めて危険な'離陸後に調査を受ける」。BusinessLIVE。
- ^ ロゴウェイ、タイラー、トレビシック、ジョセフ（2023年2月20日）。「パイロット、ハワイ東方で大型の白い高高度気球を警告（更新）」。ザ・ドライブ。
- ^ 「パイロットがハワイ近海に「大きな白い風船」が浮かんでいると報告」ニューズウィーク、2023年2月20日。
外部リンク
- ACARSの発明者、ARINC
- acarsd、Linux/Windows 用の無料 ACARS デコーダー ソフトウェア
- ARINC 標準文書リスト、ARINC 標準の一覧と説明