リモートおよび仮想タワー

リモート・バーチャル・タワー（RVT）は、空港の航空交通管制（ATS）を現地の管制塔以外の場所で実施する現代的な概念である。当初は交通量の少ない空港向けに開発されたが、2021年に主要国際空港であるロンドン・シティ空港（2019年の航空機移動回数84,260回）に導入された。^{[1] [2]}

飛行場ATSを提供する最初の遠隔タワー実装は、2015年4月にスウェーデンで承認され運用が開始され、他のEASA加盟国でも実装が順調に進んでいます。^[3] 2019年、スウェーデンのダーラナにあるスカンジナビア山脈空港は、従来の塔を使わずに遠隔制御される世界初の空港となりました。^[4]

このコンセプトは、主要空港やエプロン管制のみの緊急時対応策としても検討されている。^[5]

2023年6月12日より、ルーマニアのブラショフ空港がこの変更を実施しました。

航空管制官(ATCO) または飛行場飛行情報サービス官 (AFISO) は、空港の管制塔ではなく、リモート タワー センター (RTC) で勤務し、そこからATSを提供します。データは、窓の外からのビューではなく、空港のカメラとセンサーから取得され、大型スクリーンまたは一連のスクリーン上に高解像度のビデオ パノラマとして再構成されます。

RVT コンセプトは以下を提供することを目指しています。

• どこか別の場所にあるリモート タワー センターにいる人員による、中小規模の空港でのリモート タワー サービス。
• 管制塔ビルで火災やその他の事態が発生した場合に備え、主要空港で緊急対応サービスを提供します。緊急対応施設は、安全で近く、物理的に異なる場所に設置する必要があります。
• 地元の空港管制塔施設での視界不良時に、視覚を合成して増強し、空港での状況認識を向上させます。

ICAO文書4444、^[6]、 9426 ^[7]、およびEUROCONTROLのAFISマニュアル^[8]で定義されている航空交通サービスの全範囲は、ATCOまたはAFISOによってリモートで提供されます。空域利用者には、 ATSが空港でローカルで提供されている 場合と同様に、適切なレベルのサービスが提供されるべきです。

SESAR共同事業プロジェクトでは、1 人の人物が 1 つの空港を管理するか、1 人の人物が複数の空港を管理するかのいずれかに基づく RVT コンセプトを検討しています。

• 単一のリモートタワー: 航空管制官が単一の飛行場を制御します。
• 複数の遠隔管制塔操作（MRTO）：1人以上のオペレーターが複数の飛行場を同時に、または順番に制御します。^[9]
• 非常用タワー: 従来の空港タワーが使用不能になった場合(火災など)に、基本的なサービスを提供するために使用されます。2009年に公開された世界初のヒースロー空港の仮想非常用施設(VCF)は、飛行場から離れた窓のない部屋に設置されており、最大70%のフライトで稼働できます。^[10]
• 補助遠隔塔：空港拡張の際に新しい滑走路を遮るものなく見渡せるようにするための追加の塔。^[5]

1996年、 DLR飛行誘導研究所の科学コロキウムで、クライスとクーレンは、航空管制官がどの角度からでも観察できる、飛行場の交通を3Dで表示する投影された仮想ワークベンチを備えたATC用の「仮想ホログラフィー」コンセプトを提案しました。^[11]

2001年、「バーチャルタワー（ViTo）」のコンセプトがDLRの最初のビジョナリープロジェクト（Wettbewerb der Visionen、 WdV）コンペティションで優勝し、2002年からの最初の2年間の研究に対して20万ユーロが授与されました。^[12]このアイデアは、実際のタワーからの「窓の外」の眺めではなく、ビデオセンサーベースの監視を備えたリモートATCコントロールルームを説明していました。^{[13]低密度および中密度空港向けのリモートATSの最初の試験は、}光学センサー（カメラ）に基づいており、RTCのATCOに滑走路、空港エプロン（ランプ）、および非常に近くの空域の高品質のリアルタイム画像を提供しました。これらのリアルタイム画像は、最大360度の視野を提供する大型モニターに表示されます。

空港からのライブ ビデオ フィードのほかに、ATCO は、音声通信システム、気象システム、飛行計画システム、監視表示システムなど、ローカル管制塔ビルにあるのと同じ航空交通管理 コンピュータ システムを利用できます。装備のレベルは、それが制御された TWR サービスであるか、特定の空港で提供されているフライト情報サービスであるかによって異なります。空港の複雑さ、交通量、気象条件によっては、表面移動レーダー ( SMR) やローカル エリアマルチラテレーション(LAM)からの信号入力を備えた高度な表面移動誘導および制御システム(A-SMGCS) で光学画像を補完することが望ましい場合があります。

RVTコンセプトは、他の以前の研究開発イニシアチブ（DLR、DFS、LFV、Searidge Technologies、SAAB、FREQUENTIS、Indra Sistemas 、FP6 EUプロジェクトARTなど）に加えて、 SESAR共同事業（SJU）の一環として開発中です。SJUでは、作業パッケージ6で運用コンセプトを開発し、作業パッケージ12でRVT機能を有効にするための関連技術を開発しています。^{[14] 2012年から2015年にかけて、SESAR共同事業プロジェクト06.08.04および06.09.03の一環として、ドイツ、スペイン（} ENAIRE）、ノルウェー（Avinor ）、スウェーデン（LFV）のいくつかの選ばれた空港でライブ検証トライアルが計画されました。

エアサービス・オーストラリアは、 2012年後半からオーストラリア中部のアリススプリングス空港でサーブ・グループのRVT技術を評価する予定であり、 ^[15]管制センターはアデレードに設置された。^{[16] 2019年、エアサービス・オーストラリアは、}シドニー空港（SYD）およびおそらく他のオーストラリアの空港でのデジタル空港サービスプログラムのプロバイダーとしてシーリッジを選択し、^[17] 2020年にデジタルタワーの試験を開始する予定である。 ^[18]

2009年3月、サーブグループとLFVは、既存のリモートタワーコンセプトのライブシャドウモードデモンストレーションを実施しました。^{[19]このデモンストレーションは、}スウェーデン南部のエンゲルホルム空港（ICAO：ESTA）の離着陸便を制御するマルメ航空管制センター（ATCC）に設置されたリモートタワーセンター施設で行われました。このトライアル中の緊急時対応メカニズムとして、エンゲルホルムのローカル管制塔にはATCOが配置されました。

2010 年に DLR は、初めて人間が関与するリモート タワー センター シミュレーションを実施しました。このシミュレーションでは、リモート コントローラーが、2 つの異なる低利用者空港で同時に交通を操作しました。いくつかの偏りがあったにもかかわらず、コントローラーの状況認識は平均以上で、作業負荷は平均範囲内にとどまり、初めて運用の実現可能性を示すことができました。

DLR飛行誘導研究所、サーブグループ、LVF、インドラ、DFSはリモートタワー開発の主な原動力であり、SESAR共同事業プロジェクト、北ヨーロッパATM産業グループ（NATMIG）^{[20]およびLFV NORACON [21]}を通じてSAABに代表されています。

2011年3月8日から10日にアムステルダムで開催されたATC Globalで、^[22] SESAR Joint Undertakingは式典を開催し、プロジェクト6.9.3「リモート＆バーチャルタワー」が「最も先進的な導入」賞を受賞しました。^[23]賞はSESAR Joint Undertakingのエグゼクティブディレクター、Patrick Ky氏から授与され、プロジェクト6.9.3のプロジェクトマネージャーであるNORACONのGöran Lindqvist氏が受け取りました。

2016年6月、アイルランド航空局は遠隔タワー実証のためのSESAR共同事業資金を獲得した。単一モード操作の検証後、プロジェクトはシャノンとコークに同時にサービスを提供するために複数の遠隔タワー操作（MRTO）をテストした。ダブリンを拠点とするセンターはSAABが設計した技術を使用した。^[24]

スコットランドでは、ハイランド・アンド・アイランズ空港公社（HIAL）が11基の管制塔のうち5基（インヴァネス、2019年の航空機移動回数31,338回、ダンディー、2019年の航空機移動回数43,354回、サンバラ、18,056回、カークウォール、14,247回、ストーノウェー、2019年の航空機移動回数9444回）^[1]をインヴァネスの遠隔管制塔センターに移設する計画だった。^[25]統合監視センター（CSC）^[26] 3,400万ポンドのプロジェクトは英国最大規模だった。最初の空港は2023年に、最後の空港は2027年に運用開始予定だった。^[25]しかし、スタッフの抗議とその後の資金削減により、約1,000万ポンドが費やされ、2022年8月24日にプロジェクトは中止された。^[27]

このコンセプトは、何年も前にDLR飛行誘導研究所で始まったブラウンシュヴァイクでも現実になりつつあります。2024年半ばから、DFS Aviation Services GmbH (DAS) は、FREQUENTIS テクノロジーを導入し、ブラウンシュヴァイクから集中的にブラウンシュヴァイク＝ヴォルフスブルク空港とエムデン空港で航空管制サービスを運営する予定です。

2015年4月21日午前12時現在、オルンシェルツヴィーク/ギデオ空港（OER/ESNO）はスンツヴァル/ミッドランダ（SDL/ESNN）の遠隔航空管制サービスを使用して運営されている。これは世界初のRVTの実用展開であると報告されている。^{[28] [29]}このシステムは2015年夏にリースバーグエグゼクティブ空港でテストされた。^[30]

2019年12月、スウェーデンに従来の管制塔のない新しい空港（スカンジナビア山脈空港、SCR/ESKS）がオープンしました。これは、仮想管制塔のみを備えた最初の空港（スンツヴァルから運営）です。 ^[4]

2015年10月1日、FAAはノーザンコロラド地域空港（FNL / KFNL）（旧称フォートコリンズ-ラブランド市営空港）を米国で最初のFAA公認の仮想航空管制塔テストサイトとして発表しました。^[31]機器とシーリッジテクノロジーズリモートタワーシステムは2018年から2019年にかけて空港に設置され、その後すぐに新しい仮想技術の初期テストと評価が開始されました。^[32] 2023年のリモートタワーの認証と開設の計画はCOVID-19の影響で遅れています。^[32]

ドイツの航空管制プロバイダーDFSは、効率的な労働力カバーと空港運営コストの削減を実現するために、ザールブリュッケン、エアフルト、ドレスデンのすべての航空交通管制業務をライプツィヒの遠隔管制センターに移管することを決定しました。2018年12月4日、ザールブリュッケン空港に到着したルクスエアの地域航空会社が、ライプツィヒ東450キロにあるドイツ航空管制センター（DFS）の遠隔管制センターから遠隔で着陸許可を受けた最初の航空機となりました。エアフルト空港は2022年に続き、ドレスデン空港は2024年に運用開始の予定です。DFSは、オーストリアのテクノロジー企業Frequentisと共同で遠隔管制システムを開発し、ビデオセンサーと赤外線センサーはドイツのグループRheinmetall Defence Electronicsから提供されています。 DLR は、エアフルト空港でのプロトタイプ テスト設備と、ブラウンシュヴァイクの DLR リモート タワー ラボでのリアルタイム シミュレーションによるコンセプト検証 (2012 ～ 2016 年) を通じて、開発および検証フェーズをサポートしました。

2018年12月13日、英国初のデジタル航空管制センターの遠隔タワーがクランフィールド空港（EGTC）にオープンした。^[33]この技術はSAAB社によって提供され、航空管制官は古いタワーから400ヤード離れた建物に配置されていた。^[34]

2020年10月20日、アビノールはノルウェーのボードーに遠隔管制塔センターを開設した。これは、交通量の少ないノルウェーのSTOL港向けの費用対効果の高いソリューションである。 ^[35]遠隔管制塔技術は、2022年末までにノルウェーの合計15空港に展開される予定である。^[36]そこから管制される最初の空港は、 2020年10月7日のヴァルドー空港（750km離れた場所）であった。 ^[37] 2022年10月現在、8つの空港がこのセンターから遠隔管制されているが、計画は約1年遅れている。^[38]

ロンドン・シティ空港（LCY/EGLC）は、2021年初頭にスワンウィックのセンターからNATSが提供する遠隔ATCに切り替えました。^{[2] [39]}

ルーマニアでは、 2023年6月15日に就航を開始したブラショフ・ギンバフ国際空港は、400km離れたアラド国際空港から運営される完全リモートシステムを導入している。^{[40] [41] [42] [43]}

2014年に欧州民間航空機器機構（EUROCAE）はワーキンググループ（WG）100「リモートおよびバーチャルタワー」を設立しました。WG-100は、ドイツ航空宇宙センター（DLR）の議長とEUROCONTROLの事務局長の下で発足しました。WG-100はさらに、世界中の30社を超える企業の積極的な貢献者（航空航法サービスメーカーとサービスプロバイダー）で構成されており、EASA、ICAO、SESAR、そして最新のSESAR2020プロジェクト「PJ05リモートタワー」と緊密に連携して活動しています。^[44]このグループは、リモートタワー光学システムの標準を開発するための第一歩として任務を負いました。2016年9月には、ED-240リモートタワー光学システムの最小航空システム性能仕様書が公開されました。これらの MASPS は、センサーからディスプレイまでのチェーン全体を網羅し、空港への ATS のリモート提供の実装に使用されるすべての光学センサー構成 (可視スペクトルおよび赤外線スペクトル) に適用できます。この標準は、ベンダーと顧客が最適な運用システムのパフォーマンスを定量化し、標準化された方法で検証するのに役立ちます。

その後、WG-100の作業は、以前のMASPS（リビジョンA）の拡張に焦点を合わせ、「視覚追跡」と自動パン・チルト・ズーム（PTZ）カメラオブジェクト追跡技術を含めました。「視覚追跡」とは、光学センサーからのビデオの画像処理によってのみ得られた情報を使用して、視覚的プレゼンテーション上のオブジェクトの表示を拡張し、オペレーターの状況認識を向上させることと理解されています。PTZオブジェクト追跡機能は、PTZカメラを移動するターゲットに取り付け、それを自動的に継続的に追跡して表示します。MASPS ED-240Aは2018年11月13日に公開されました。^{[45] [46]}

2019年2月、EASAは遠隔飛行場航空交通サービスに関するガイダンス資料を発行し、運用状況、単一および複数の運用モード、システムとトレーニングの考慮事項、変更管理、空域利用者への影響の可能性を概説しました。この資料には、実装と運用上の使用のためのチェックリストが含まれています。^[47]

2021年1月、民間航空航法サービス機構（CANSO）は、定義、背景と技術情報、課題と利点、4つのケーススタディ、リモートタワー運用の開始に関するガイダンスを含む、リモートタワーとデジタルタワー向けのCANSOガイダンス資料を発行しました。 ^[48] 2023年8月には更新された第2版が発行され、「サービスと情報の集中化」、「デジタルタワーの相互依存性」、「ライフサイクル管理」、「高度なコンセプトアプリケーション」、「ドローンの管理と検出」に関する新しいセクションと新しい実装ケーススタディが追加されました。^[49]

RVT の主な利点はコスト効率であると予想されます。

コスト削減は、以下の要因によって生じます。

• 地方空港に管制塔の建物や施設を建設し維持する必要はありません。^[50]遠隔タワーと施設の建設および運用コストは、従来のタワーに比べてはるかに低くなります。^[9]
• 特に、中程度から低い交通量の複数の空港に一元的な場所からサービスを提供することにより、人的資源（ATCO および AFISO）をより効率的に活用します。
• 空港で現地に ATM システムを設置して維持する必要性が減ります。地方空港から遠隔タワー センターまでのデータ通信ネットワークを使用することで、複数の技術システムを一元化できるため、コスト削減が可能になります。年間乗客数が 100 万人未満の地方空港の 75% 以上が赤字です。[ ^9]これらのコストを共有することで、年間 130 万ユーロを節約できます (シャノン空港とコーク空港をダブリンから管理する場合)。^[9]

また、空港の主要営業時間外に予定されているフライトをより良く、よりコスト効率よくサービスしたり、小規模な空港が通常閉鎖される夜間に 航空交通管制サービスを利用して、不定期の交通（救急飛行や捜索救助ヘリコプター）に対応したりできる可能性も大いにあります。

初期の費用便益計算（例えば2008年のLFV-ROTによる）と比較すると、技術の進歩によりこのコンセプトはさらに実現可能となり、例えばビデオはHD規格を採用し、高解像度カメラのコストは2018年頃には1万ユーロ以上から5,000ユーロ未満に低下した。^[51]

交通量の少ない空港は、同時に管制することができます（複数の遠隔管制塔操作 – MRTO）。例えば、ダブリン空港の遠隔管制塔センター構想では、100マイル以上離れたコーク（2019年の航空機の移動回数は21,442回）とシャノン（2019年の航空機の移動回数は13,151回）に航空交通管制サービスを提供しています。^{[52] [9]} 2016年の総移動回数は50,242回でした。^[9]従来の管制塔と比較して、アイルランドのシャノンとコークのMRTOでは、航空管制官（ATCO）4人の給与（年間40万ポンド）の節約と、保守および建設コストの削減（年間80万ポンドの節約）が見込まれていました。^[9]

管制官の給与面での節約は、人員削減の懸念を引き起こす。スコットランドでは、影響を受ける4つの空港のHIALの航空管制職員が島からインヴァネスの新しい遠隔センターに移転する予定だったが^[26]、新しいセンターでの雇用を希望したのは従業員のわずか11％（調査回答54人中6人）または7％（予想回答90人中6人）であり、移転ではなく毎日通勤することを検討している人もいた。^{[26] [53]}英国の航空管制官を代表するプロスペクト労働組合は、中央集権化計画が進めば、計画は地域経済に「非常に重大な悪影響」をもたらすと評価し^[54]、 48人^[26]の職員が人員削減のリスク（年間総給与220万ポンド）^[26]、「納税者に非常に大きな負担」^[55]（2022年8月までに990万ポンドが支出^{[56] [57]}）があるとした。 2022年8月24日、HIALは政府からの資金が大幅に削減されたため、プロジェクトを終了することを決定しました。^[27]

国際航空管制官協会連盟（IFATCA）は、試験の限界を理由に複数同時運用モードに批判的である。シミュレーションされたシナリオはすべて、死角がある可能性のある現実の選択されたサンプルであり、一貫性のない結果を示している。^[58]作業負荷の調査も欠落しており、飛行場と航空会社の節約額は不確実である。^[58]

2020年、欧州コックピット協会（ECA）も同様の理由で複数の運用モードを支持しなかった。「人的要因、運用上および技術的影響、適切な緩和策」についてさらに研究する必要があるとしている。複数の管制塔の資格を持つ航空管制官はほとんどいなかったため、1シフトで空港、手順、気象条件を変更することによる状況認識への影響は十分に研究されておらず、このような頻繁な変更はエラーを引き起こし、運用の安全性を低下させる可能性がある。^[5]

一部の人は異論を唱えるかもしれないが、RVT の概念と、クレイトン・クリステンセンとマイケル・レイナーが著書「イノベーターズ・ソリューション」で定義した破壊的イノベーションの基準との間には強い類似点がある。この技術とその実用性を詳しく調べると、視覚的な観察を監視システムに置き換えることで飛行場管理の進化を示す持続可能なイノベーションとして分類する方が適切であることがわかる。

• N. Fürstenau、「統合のためのバーチャル リアリティ、第 12 回科学セミナー議事録: 統合の課題」、DLR、飛行誘導研究所、2002 年 10 月 30 日～31 日、DLR-Mitteilung として出版予定、www.dlr.de/
• N. Fürstenau、M. Rudolph、M. Schmidt、B. Werther、Virtual Tower、「Wettbewerb der Visionen 2001 – 2004」、Hrsg.ドイツ空軍飛行センター (2004) pp. 16 – 21
• N. Fürstenau、Virtual Tower、第 5 回 ATM R&D シンポジウム (DLR、Eurocontrol、EC)、ブラウンシュヴァイク、2005 年 10 月 11 日～13 日 http://atmsymposium.dlr.de 2016 年 3 月 4 日にWayback Machineにアーカイブ
• Möhlenbrink, C., Papenfuß, A., & Jakobi, J. (2012). 遠隔タワー管制センターにおける作業組織における作業負荷の役割。Air Traffic Control Quarterly、20(1)、5-26。

• 遠隔飛行場航空交通サービスに関する EASA ガイダンス資料 (2019)
• 英国民間航空局の規制要件
• ATC ネットワークによるリモート タワーとデジタル タワー (特別速報シリーズ 2020/21)
• リモートタワー - IFATCA によるインタラクティブ マップ