ギルハムコード

ギルハムコードは、9線式^[1]から11線式[2] の並列インターフェイス^[2]を使用するゼロパディングされた12ビットバイナリコードであり、エンコード高度計またはアナログ航空データコンピュータとデジタルトランスポンダの間で補正されていない気圧高度を送信するために使用されます。これはグレイコードの修正形式であり、航空電子工学の文献では単に「グレイコード」と呼ばれることもあります。^[3]

Gillham インターフェースとコードは、1950 年代に導入された12 ビットIFF Mark Xシステムから派生したものです。民間トランスポンダーの照会モード AとC は、1960 年に航空交通管制(ATC) と二次監視レーダー(SSR)で定義されました。

このコードは、運輸民間航空省航空航法サービスの信号士官で、 1955年の女王誕生日叙勲で大英帝国勲章（MBE）の民間人に任命されたロナルド・ライオネル・ギルハムにちなんで名付けられました。^{[4]彼は、英国で「Plan Ahead」として知られる第2世代の航空交通管制システムの仕様を策定した}国際航空運送協会（IATA）委員会の英国代表であり、改良されたグレイコードを使用するというアイデアを思いついたと言われています。^{[注 1]}最終的なコードの変種は、1962年1月/2月に開催されたICAO通信部門会議（VII COM）向けに1961年後半に開発され、^{[5] 1962}年のFAAレポートに記載されています。^{[7] [8] [9]}ギルハムコードという用語が作られた正確な時期と状況は不明ですが、1963年にはこのコードはすでにこの名前で認識されていました。^{[10] [11]} 1960年代半ばまでに、このコードはMOA–ギルハムコード^[12]またはICAO–ギルハムコードとしても知られるようになりました。 1968年にはARINC 572でもこのコードが指定されました。^{[13] [14]}

かつては航空交通管制の目的で自動高度送信用にICAOによって推奨されていましたが^{[9] [15]、}このインターフェースは現在では推奨されておらず^[2]、新型航空機では主に最新のシリアル通信に置き換えられています。

高度エンコーダは、圧力センサーと信号調整電子機器を内蔵した小さな金属製の箱の形をしています。 ^{[16] [17]}圧力センサーは加熱されることが多く、ウォームアップ時間が必要で、その間は高度情報は利用できないか不正確になります。旧式のユニットではウォームアップに最長 10 分かかることがありますが、最新のユニットでは 2 分未満でウォームアップします。最新のエンコーダの中には、加熱されない「インスタント オン」タイプのセンサーを組み込んだものもあります。旧式のユニットのウォームアップ中は、高度情報が徐々に増加し、最終的に最終値に落ち着く場合があります。通常、これは問題にはなりません。なぜなら、電力は通常、航空機が滑走路に入る前に供給されるため、離陸後すぐに正しい高度情報を送信するからです。^[18]

エンコーダにはオープンコレクタ出力があり、14 V または 28 V の電気システムと互換性があります。^{[引用が必要]}

高さ情報は、D2 D4 A1 A2 A4 B1 B2 B4 C1 C2 C4と指定された11本の別々の行を使用して、並列形式の11の2進数として表されます。^[3] 12番目のビットとして、ギルハムコードにはD1ビットが含まれていますが、これは使用されず、実際のアプリケーションではゼロに設定されます。

高度エンコーダのクラスによって、利用可能なビットがすべて使用されるわけではありません。すべてA、B、Cビットを使用します。高度制限が増加すると、より多くのDビットが必要になります。30700フィートまではDビットは必要ありません（9線式インターフェース^[1]）。これは、ほとんどの軽量一般航空機に適しています。62700フィートまではD4が必要です（10線式インターフェース^[2]）。126700フィートまではD4とD2が必要です（11線式インターフェース^[2]）。D1は使用されません。^{[19] [20]}

ビットD2（msbit）からB4（lsbit）は、標準の8ビット反射バイナリコード（グレイコード）で、500フィート単位（ベース高度-1000±250フィート以上）の気圧高度をエンコードします。^{[19] [21] [22] [23] [24]}仕様はコード1000000（126500±250フィート）で停止し、それを超えるとD1が最上位ビットとして必要になります。

ビットC1、C2、C4は、Giannini Datexコードタイプ^{[12] [25] [26] [27] [28]}（最初の5つの状態はO'BrienコードタイプII ^{[29] [5] [23] [24] [27] [28]}に似ている）のミラーリングされた5状態3ビットグレーBCDコードを使用して、500フィートの高度からのオフセットを100フィート単位でエンコードします。^[3]具体的には、500フィートコードのパリティが偶数の場合、コード001、011、010、110、100は、500フィートの高度を基準として-200、-100、0、+100、+200フィートをエンコードします。パリティが奇数の場合、割り当ては逆になります。^{[19] [21]}コード000、101、111は使用されない。^{[30] : 13(6.17–21)}

ギルハムコードは様々な方法で解読できる。標準的な手法ではハードウェア^[30]またはソフトウェアソリューションを使用する。後者ではルックアップテーブルがよく使用されるが、アルゴリズム的アプローチも採用できる。^[21]

• 航空管制レーダービーコンシステム（ATCRBS）
• 選択的識別機能(SIF)
• IFFコード
• 飛行レベル
• ARINC 429

• 軍事ハンドブック: エンコーダー - シャフト角度からデジタル化(PDF)。米国国防総省。1991-09-30。MIL-HDBK-231A。2020-07-25にオリジナルからアーカイブ(PDF) 。2020-07-25に取得。(注: MIL-HDBK-231(AS) (1970-07-01) に取って代わります。)
• 付録 10 - 第 4 巻 - 監視レーダーおよび衝突回避システム、Wayback Machineで 2014 年 5 月 6 日にアーカイブ済み、第 4 版、ICAO、280 ページ、2007 年。
• DO-181E ATCRBS / モード S 航空機搭載機器の最小運用性能基準、Rev E、RTCA、2011。
• アシュリー、アラン (1960 年 9 月)。ATCレーダー ビーコン システムによる高度報告の研究。ニューヨーク州ディア パーク: 航空計器研究所。レポート 5791-23。
  • 「ATC レーダー ビーコン システムによる高度報告の研究」。技術レポートの統合概要: 一般配布。1957–1962 (概要)。1962 年。p. #62-45。