手続き制御

手順制御は、レーダーを使用せずに航空管制サービスを提供する方法です。これは、レーダーによる監視が法外な費用がかかるか、まったく実現不可能な、特に人口の少ない陸地や海域など、世界のさまざまな地域で使用されています。また、交通量の非常に少ない空港や、夜間の交通量ではレーダー管制位置に人員を配置することができない空港、またはレーダーが故障した場合のバックアップ システムとして使用することもできます。

航空交通管制では、航空機の衝突リスクは分離規則を適用することで管理されます。これらの規則では、航空機は最小垂直距離で分離されている必要があります。垂直分離が不可能な場合は、さまざまな方法で定義された最小水平距離で分離されている必要があります。水平分離を決定する方法の 1 つは、管制官が航空機のレーダー反射を観測して、少なくとも最小水平距離が離れていることを確かめることです。これがレーダー管制の本質であり、おそらく一般の人々に最もよく知られている航空交通管制の形式です。

しかし、昔はレーダーはあまり一般的ではなく、コストや技術的な実現可能性の理由から、現在でも世界の一部の地域では一般的ではありません。手順制御は、垂直に分離されていない航空機に対して、時間、所定のルートの地理、または地上のナビゲーション支援に基づく航空機の位置レポートに基づいて水平方向の分離を提供することにより、レーダーのない地域の航空機に提供できる航空交通管制の形式です。

手順制御の中心的なルールは、各航空機が事前に決められたルート（航空路）に進入することを許可され、同じ高度で同じルートまたは交差するルートを飛行する航空機は、他の航空機との飛行時間が 10 分以内（利用可能な無線航法ビーコンの精度によっては 15 分以内の場合もあります）にならないようにすることです。

手順制御を使用して、管制官は各航空機の飛行進捗ストリップに基づいて航空機の位置を頭の中で把握する必要があります。飛行進捗ストリップには、経路、高度、報告ポイントの推定所要時間が記載されています。この情報はセクター内の他のすべての航空機と比較され、競合があるかどうかが判断されます。競合する航空機については、管制官は、競合する航空機を互いに分離すると同時に、他のすべての航空機から分離されたままにする高度、速度、または経路の変更を発行します。このようにしてすべての競合が解決されると、セクターは「分離された」と見なされ、管制官は、新しい航空機が追加されたとき、航空機の高度を変更する必要がある場合、または航空機が以前の推定よりも大幅に早くまたは遅く報告ポイントに到着した場合にのみ、競合を再度確認する必要があります。

管制官が衝突を最もよく検出するために飛行進行ストリップを整理するために使用する主な手法は 2 つあります。高度によるグループ化と、ルートの交差点 (固定掲示エリア) によるグループ化です。高度によるグループ化は、大洋横断セクターなど、セクター内のほとんどの航空機が巡航高度で水平になる傾向がある場合に、最も簡単で一般的な方法です。各航空機のストリップは、高度に応じて「ベイ」(ストリップ ラックのラベル付きセクション) に配置されます。異なる高度で巡航している航空機は、飛行ルートや推定時間に関係なく衝突することはないため、相互にチェックする必要はありません。同じ高度 (つまり、同じベイ) にある航空機のみをさらに評価する必要があります。航空機が新しい高度に移行する必要がある場合 (巡航レベルの変更、空港への降下、空港からの上昇など)、現在の高度と目的地の高度の間にあるベイにある他の航空機とのみチェックする必要があります。

ただし、セクター内で多数の出発と到着があるために高度の変化が激しい場合は、ポストエリア固定方式の方が簡単です。この手法が正当化されるほどの交通量がある世界中のほとんどの空港では、少なくとも上昇と到着エリアをカバーするレーダーがあり、その間のポイントについては手順による制御のみが必要であるため、これは今日ではあまり知られていない方法です (この場合は高度グループ化の方が効率的である可能性があります)。

それでも、例えば経路レーダーがより普及した 1960 年代以前は、固定掲示エリア方式が米国の経路システムで主に使用されていた手法でした。この方法は、鉄道のディスパッチで使用されていた同様の手法から発展したものです。異なる経路上の航空機が衝突する可能性は、他の経路との交差点、または同じ経路上の航空機との交差点のみであるため、衝突の検出が簡単になります。セクター内の各交差点 (「固定掲示エリア」) は、ストリップ ラック上の個別のベイに作成され、各航空機に対して複数のストリップが印刷されます (ベイごとに 1 つ)。次に、管制官は、各ベイ内のストリップを、航空機がその地点を通過すると予想される推定時刻で並べ替えます。互いに 10 分以内に交差すると推定される航空機のみが衝突の可能性があるとみなされ、その時点で高度が比較され、実際に衝突があるかどうかが判断されます。ただし、同じ経路 (どちらの方向でも) 上の航空機は、交差点での通過時間に関係なく、衝突の有無を確認する必要があります。

新しい高度が発行されると、その航空機のすべてのストリップに新しいデータを注釈し、通過するすべての交差点で間隔を再度確認する必要があります。これは、必要なストリップが 1 つだけの高度によるグループ化方法よりも手間がかかりますが、すべての交差点と時刻が事前に計算され、別々に配置されるため、上昇中と下降中の複数の航空機の間で起こり得る衝突をこの方法では簡単に識別または除外できます。高度によるグループ化方法では、高度に基づいて 2 機の航空機が衝突すると判断された場合、管制官は交差点と時刻を手動で決定し、衝突をさらに判断または排除する必要があります。

IFR航空機が使用するすべての滑走路には、通常、手順による進入が定義され、公開されています。これには通常、航空機が空港内または空港付近 (必要に応じて航空機が待機できる場所) のフィックス (航法援助または「ビーコン」) 上を飛行し、設定された軌道で空港から離れて降下しながら飛行し (「ビーコン アウトバウンド」)、その後、空港から (おそらく 10 マイル) ある地点で、滑走路に沿って空港に向かって引き返し、進入を行います (「インバウンド トラックが確立」または単に「確立」になる)。

手順による進入管制では、一度に 1 機の航空機のみが進入できるようにすることで分離が維持されます。つまり、次の航空機が待機状態を離れて進入を開始する前に、先行する航空機が空港の管制塔から視認できるか、着陸したことを報告している必要があります。

レーダーを備えた空港では、手順による進入は通常、航空機が無線障害に見舞われた場合、または訓練目的でのみ使用されます。レーダーのない空港やレーダーが利用できない場合は、これが IFR 飛行が空港に進入する唯一の手段となります。

レーダーのない空港では、手順によるアプローチを飛行場管制と組み合わせて、空港のすべての航空機とターミナル空域内のすべての出入り便の管制サービスを提供する場合があります。ほとんどの航空機はこの空域内で同じ場所 (つまり空港の滑走路) へ/または同じ場所から飛行するため、手順による管制官はさまざまな分離基準を使用して、空港への/または空港からの航空交通の安全で迅速な流れを実現します。

これらの場所で一般的に使用される分離の 1 つは、トラック分離です。これは、航法援助施設へのまたは航法援助施設からの異なるトラック上の 2 機の航空機は、少なくとも 1 機が航法援助施設から最小距離にある限り、互いに分離する必要があることを規定しています。必要な距離は、トラックがどれだけ離れているかによって異なります。たとえば、トラックが 60° 離れている 2 機の航空機は、トラックが 13° 離れている 2 機の航空機と比較して、互いに離れるために航法援助施設から遠く離れる必要はありません。

飛行中のジェット機は、1分あたり約8NMの速度で飛行する傾向があるため、手順制御を使用した10〜15分の飛行時間間隔は、同じ高度の航空機間の距離が約80〜120NM（150〜220 km、92〜138マイル）に相当します。飛行中のレーダーでの標準的な間隔はわずか5NMです。同様に、一般的な手順アプローチでは、5〜10分ごとに1機の航空機が着陸する可能性がありますが、レーダーを使用すると、90秒ごとに1機の着陸が可能になります。レーダーベースの航空交通管制を提供することで、空域容量が大幅に増加します。

• 英国 CAP493 航空交通管制マニュアル パート 1 セクション 1、第 3 章、見出し 8 以降 (英国は ICAO の 15 分ルールを実施しておらず、代わりに標準の 10 分ルールを使用していることに注意してください)
• 米国 FAA 命令 7110.65 (「コンテンツ」の下の最新の命令をクリックし、第 6 章までスクロールします) 手順上の分離に関する米国航空交通管制規則 (米国では「非レーダー」と呼ばれます)。