分離（航空学）

航空交通管制において、分離とは、航空機同士の衝突のリスクを減らし、また、後方乱気流などの二次的要因による事故を防ぐために、航空機を他の航空機から最小距離の外側に保つという概念の名称です。分離は、地形、障害物、管制空域にも適用され、航空機は空域のブロックから最小距離を保たなければなりません。たとえば、すべての航空機は、その空域への進入が承認される前に、その空域を「所有」する管制官の承認を得る必要があります。

航空管制官は、これを実現するために、最小間隔と呼ばれる規則を適用します。これらの規則が正しく適用されている航空機のペアは、分離されていると言われます。つまり、これらの航空機が衝突するリスクは低いということです。2 機の航空機の間隔が失われると、衝突状態にあると言われます。

航空機が他の航空機の後ろを通過するか、または後続の航空機に追随する場合、先行する航空機の翼端渦が後続の航空機に及ぼす影響により、後方乱気流の最小値が適用されます。これらの最小値は、2 機の航空機の相対的なサイズによって異なります。これは、小型航空機が大型航空機の後ろを飛行する最終進入時に顕著になります。

航空管制官がすべての航空機を離着陸させているというのはよくある誤解です。航空機を離着陸させる必要があるかどうかは、航空機が飛行している空域のクラスと、パイロットが航空機を操縦している飛行規則によって異なります。米国FAAによると、パイロットは、先行する航空機によって発生する乱気流を避けるために、ターミナルエリアで航空機を適切に離着陸させ、配置する最終的な責任を負います。^[1]

航空機を飛行させるには、次の 3 つの飛行規則に従う必要があります。

• 有視界飛行方式（VFR）
• 特別有視界飛行規則（SVFR）
• 計器飛行方式（IFR）

公共交通機関のフライトは、ほとんどが IFR で運航されています。この規則では、視界の悪い地域 (雲など) での飛行が許可されているためです。一方、軽飛行機でのプライベート フライトの多くはVFR で行われています。これは、パイロットの飛行スキルのレベルが低く、パイロットが他の航空機を見て回避できる気象条件が求められるためです。その名前が示すように、SVFR は、あまり使用されない特別な規則です。分離の目的で、管制官は SVFR を IFR と同じものと見なします。

空域は、航空交通管制規則の降順で、A から G までの7 つのクラスに分けられます。クラス A から E は管制空域で、クラス G は 非管制空域です。クラス A および B の空域では、すべての航空機は互いに分離されていなければなりません。クラス G の空域では、航空機を互いに分離する必要はありません。中間のクラスでは、航空機が運航されている飛行規則に応じて、一部の航空機は互いに分離されています。たとえば、クラス D の空域では、IFR 航空機は他の IFR 航空機とは分離されていますが、VFR 航空機とは分離されておらず、VFR 航空機同士も分離されていません。

地表から高度29,000 フィート (8,800 メートル) の間では、何らかの水平方向の分離が提供されていない限り、航空機は垂直方向に 300 メートルより近づいてはなりません (注: 高度をフィートで測定する国では、300 メートルの 984.252 フィートではなく、最低 1,000 フィートが適用されます)。29,000 フィート (8,800 メートル) を超えると、縮小垂直方向の分離最小値(RVSM) を適用できる空域を除き、航空機は 600 メートル (または 2,000 フィート) より近づいてはなりません。

高度 29,000 ～ 41,000 フィート (12,500 m) の特定の空域では、より近代的な高度計と自動操縦システムを搭載した航空機のペアは、標準の 2,000 フィート (600 m) ではなく、最小 1,000 フィート (300 m) 垂直方向に離すことができます。

RVSM 空域は、ヨーロッパ、北米、アジアとアフリカの一部、および太平洋と大西洋の両方を網羅しています。RVSM 機能が存在するエリアでは、FL410 (41,000 フィート)までは 1,000 フィートの垂直間隔を利用でき、FL410 から FL600 (60,000 フィート) の間では 2,000 フィートの垂直間隔を利用できます。FL600 を超える軍用機には、RVSM の有無にかかわらず 5,000 フィートの垂直間隔を適用する必要があります。

軍用機では「MARSA」分離を適用できますが、これはこれらすべての規則に優先します。MARSA 条件 (軍が航空機の分離責任を負う) では、航空管制官は複数の軍用機の周囲の空域ブロックのみを保護します。複数の軍用機は 1 機として扱われ、管制官のスコープには 1 つのデータ タグのみが与えられます。

2 機の航空機間の距離が垂直方向の最小間隔よりも短い場合、何らかの形の水平方向の間隔が存在する必要があります。

手順による分離は、パイロットが無線で行った報告に基づいて、航空機の位置に基づいて行われる分離です。したがって、手順による分離の最小値を使用して航空交通管制を行うために、必ずしもレーダーを使用する必要はありません。手順による管制では、2 機の航空機が垂直に分離されていない期間は、「レベル変更」と呼ばれます。場合によっては、手順による分離の最小値がレーダー支援で使用するために提供されますが、前者の場合、レーダーは必ずしもレーダー分離の目的で使用することを認定されている必要はなく、分離は依然として手順によるものであるため、これをレーダー分離と混同しないことが重要です。

横方向の間隔の最小値は、通常、視覚、推測航法、内部航法情報源、または無線航法補助装置（「ビーコン」） から導き出された航空機の位置に基づいています。

ビーコンの場合、分離するには、航空機はビーコンから一定の距離（時間またはDMEで測定）にある必要があり、ビーコンまでの航跡またはビーコンからの航跡が最小角度で分岐している必要があります。

その他の横方向の分離は、たとえば北大西洋トラック システムなど、事前に決定されたルートの地理によって定義される場合があります。

2 機の航空機が横方向に分離されておらず、互いに 45 度以内 (またはその逆) の経路をたどっている場合、それらの航空機は同じ経路をたどっているとみなされ、何らかの形の縦方向の分離が存在するはずです。

経度間隔は、DME で測定される時間または距離に基づきます。黄金律は 10 分ルールです。同じルートを飛行する 2 機の航空機は、互いに 15 分以内の飛行時間で接近してはいけません。航法衛星が十分にカバーされている地域では、この間隔は 10 分に短縮されます。先行する航空機が後続の航空機よりも速い場合は、速度の差に応じてさらに短縮されることがあります。

航跡が 45 度以上で二分される航空機は交差していると言われますが、この場合、横方向の間隔が再び存在するようになるまでにそれほど時間がかからないため、縦方向の間隔は適用できません。

レーダー間隔は、適切に調整されたレーダーシステムで観測された 2 機の航空機からのレーダー反射が互いに一定の最小水平距離離れていることを管制官が観察することによって適用されます。実際に使用される距離はさまざまです。経路空域では 5NM (9.26km) が一般的で、低高度のターミナル空域では 3NM が一般的です。特に長距離やレーダー カバレッジの信頼性が低い地域では、10NM が使用されることもあります。

規則の実例として、米国FAAの規則はFAA命令7110.65で公開されています。この規則は複雑で、航空機、レーダーアンテナからの距離、使用するレーダーの種類、飛行高度などに応じて異なる分離距離（3NMから10NM）が許可されています。^[2]

特定の特殊なケースでは、コントローラーが分離を通常必要な最小値以下に減らすことがあります。

飛行場または「タワー」の管制官は、大きな窓のある高いタワーで勤務します。天気が良いときは、タワーから航空機が見えない場合を除き (たとえば、ランプ エリアから離陸するヘリコプターなど)、飛行場の周辺を飛行する航空機を見ることができます。また、飛行場の周辺を飛行する航空機は低速で飛行する傾向があります。したがって、飛行場の管制官が両方の航空機を見ることができる場合、または両方の航空機が互いを見ることができると報告する場合、または後続の航空機が先行する航空機を見ることができると報告する場合、管制官は衝突を防ぐのに十分な標準間隔を短縮することができます。

ユーロコントロールはSESARプロジェクトの一環として、滑走路間隔を最適化し、3海里から2.5海里（5.6kmから4.6km）に短縮している。シミュレーションでは、高速出口を設置できないチューリッヒの滑走路14での処理能力が最大14％増加し、滑走路占有時間が長くなることが分かった。^[3]

衝突とは、2機以上の航空機が最小間隔を失っている状況を指します。これは、それ自体が航空機が衝突の危険にさらされていることを意味するものではありません。しかし、最小間隔はリスク軽減のために設定されているため、このような状況の発生を防ぐことが管制官の重要な仕事です。衝突はデータアシスタントによって検出され、管制官に報告されます。データアシスタントは衝突の解決方法を提案しますが、管制官は提案された指示に従う義務はありません。衝突は、飛行中の航空機間の距離が、通常水平距離5海里（9 km）および/または垂直距離1,000フィート（300 m）と見なされる定義基準に違反した場合に発生します。これらの距離は、航空機の保護ゾーン、つまり他の航空機によって侵害されるべきではない航空機の周囲の空域を定義します。^[4]

2 機以上の航空機が特定の地点 (ほとんどの場合、特定の町) を通過すると、局所的な衝突が発生します^[要出典]。局所的な衝突は、次の条件の少なくとも 1 つが満たされた場合に発生します。

• 時間的な距離は4分以内であり、
• 宇宙での距離は 30 飛行単位 (つまり 30 海里) 以下です。

2 機の航空機が反対方向から互いに向かって飛行している場合、対向衝突が発生します。管制官は、フライト プログレス ストリップの情報を見て、次の点をチェックすることで対向衝突を検出できます。

• 1機の航空機が都市Aから都市Bへ飛行し、もう1機が都市Bから都市Aへ飛行する場合、
• 都市A上空を飛行する最初の飛行機と都市B上空を飛行する2番目の飛行機の時間的距離、および都市A上空を飛行する2番目の飛行機と都市B上空を飛行する最初の飛行機の時間的距離を比較すると、飛行中のどの時点でも4分以内の差が生じる場合、または
• 都市 A 上空を飛行する最初の飛行機の高度と都市 B 上空を飛行する 2 番目の飛行機の高度を比較し、次に都市 A 上空を飛行する 2 番目の飛行機の高度と都市 B 上空を飛行する最初の飛行機の高度を比較すると、飛行中のどの時点でも 30 飛行単位 (海里) 以下の分離が生じます。

• 自己分離
• 交通衝突回避システム – 航空機衝突回避システム

• 2009年12月にEUROCONTROL暫定理事会で承認された、空域侵害リスク削減のための欧州行動計画