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航空分野において、地形認識警報システム（TAWS）は、一般的に機内搭載型システムであり、意図しない地面への衝突（「地形への制御飛行」事故、またはCFITと呼ばれる）を防止することを目的とします。[1]現在使用されている具体的なシステムは、対地接近警報システム（GPWS）と強化型対地接近警報システム（EGPWS）です。[1]米国連邦航空局（FAA）は、 GPWS、EGPWS、およびこれらに代わる将来のシステムを含む、関連するFAA基準を満たすすべての地形回避システムを包括するために、 TAWSという総称を導入しました。[1]
2007年時点で、世界の民間航空会社の5%にはまだTAWSがありませんでした。[2]国際航空運送協会による調査では、51件の事故とインシデントを調査し、47%のケースでパイロットがTAWSの警告に適切に対応していなかったことが判明しました。[3]
古いTAWSシステム、EGPWSシステムの無効化、空港がTAWSデータベースに登録されていない場合のTAWS警告の無視など、いくつかの要因により、航空機はCFIT事故のリスクにさらされる可能性があります。[4]
歴史
1970年代初頭から、CFIT事故の発生について多くの研究が行われました。これは、資格と資格を有する乗務員が操縦する正常に機能する飛行機が、乗務員が明らかに気付かないまま地形（または水面や障害物）に突っ込むという事故です。[5] 1960年代と70年代には、平均して月に1件のCFIT事故が発生し、CFITはその時代の航空旅行での死亡事故の最大の原因でした。[6]
ハネウェル社のエンジニアであるC・ドナルド・ベイトマンは、世界初の対地接近警報システム（GPWS）を開発したとされている。1971年のアラスカ航空1866便墜落事故後に実施された初期のテストでは、この装置は小型飛行機が地形を避けるのに十分な警報を発したが、事故に巻き込まれた大型のボーイング727ジェット旅客機には不十分だった。[6]ベイトマンが1960年代に開発した最も初期の装置は、高度を測定するために電波を使用し、飛行機が低すぎる場合に警報を発したが、前方を向いていなかったため、前方の急峻な地形を十分に警告することができなかった。[6]
初期のGPWS義務化
これらの初期の研究結果から、GPWSが使用されていれば、多くの事故を回避できた可能性があることが示唆されました。これらの研究と米国国家運輸安全委員会（NTSB）の勧告の結果、1974年にFAAは14 CFR 121（パート121）の認定保有者全員（つまり、大型タービンエンジン飛行機を操縦する者）と14 CFR 135（パート135）の認定保有者の一部（つまり、大型ターボジェット飛行機を操縦する者）に、TSO承認のGPWS機器を設置することを義務付けました。[5] [7]
1978年、FAAはGPWS要件を、小型飛行機（10席以上のターボジェットエンジン搭載飛行機）を運航するパート135認定保有者にまで拡大しました。これらの運航者は、差し迫った危険の有無にかかわらず、定期的に高度の呼び出しを行うTSO承認のGPWS装置または代替の地上接近勧告システムを設置する必要がありました。[8] この要件は、これらの飛行機の複雑さ、サイズ、速度、および飛行性能の特性のために必要であると考えられました。GPWS装置は、これらの飛行機のパイロットが高度を素早く回復し、CFIT事故を回避するのに不可欠であると考えられました。[5]
GPWS または FAA 承認の代替アドバイザリー システムの設置は、Part 135 に基づいて運航されるターボプロペラ機 (ターボプロップ機) には義務付けられていませんでした。これは、当時、ターボプロップ機の性能特性により、CFIT 事故の影響を受けにくいという一般的な見解があったためです。たとえば、ターボプロップ機は、ターボジェット機に比べて、高度制御が不注意で無視された状況に迅速に対応する能力が高いと考えられていました。しかし、その後の研究では、NTSB による調査を含め、ターボプロップ機が関与する CFIT 事故を分析し、GPWS 装置が使用されていれば、これらの事故の多くは回避できた可能性があることがわかりました。[5]
これらの研究の中には、代替の地上接近警報システムの有効性をGPWSと比較したものもあります。GPWSは、必要な場合にのみ警告を発し、不要な警報を最小限に抑えて最大限の警告時間を提供し、コマンド型の警告を使用するという点で優れていることがわかりました。[5]
これらの報告書とNTSBの勧告に基づき、1992年にFAAは§135.153を改正し、10席以上の乗客席を備えたすべてのタービンエンジン搭載航空機にGPWS装置の搭載を義務付けました。[5] [9]
EGPWS と TAWS への進化
これらの規則が公布された後、地形マッピング技術の進歩により、飛行乗務員に優れた状況認識を提供する新しいタイプの対地接近警報システムの開発が可能になった。FAA は、強化対地接近警報システム (EGPWS) として知られるこの種の装置の特定の設置を承認した。しかし、提案された最終規則では、FAA はより広い用語「地形認識および警報システム (TAWS)」を使用している。これは、FAA が、提案された最終規則に含まれる改善された基準を満たすさまざまなシステムが近い将来に開発される可能性があると予想しているためである。[5] EGPWS の成功を可能にした画期的な進歩は、1991 年のソビエト連邦の崩壊後に起こった。ソビエト連邦は世界の詳細な地形地図を作成しており、政治的混乱により入手可能になった後、ベイトマンはエンジニアリング ディレクターを説得してその地図を購入させ、より早い地形警報を可能にした。[6]
TAWS は、既存の GPWS システムよりも早く、前方を見通す能力と着陸態勢での継続的な操作により、乗務員に迫りくる地形の音声および視覚による警告を提供することで改善されています。これらの改善により、乗務員はよりスムーズで段階的な修正措置を講じる時間が増えます。[5] ユナイテッド航空はEGPWS 技術を早期に採用しました。1995年のアメリカン航空 965 便の CFIT は、同社がすべての航空機に EGPWS を追加することを納得させました。ボーイング 757には以前の GPWS が搭載されていましたが、地形警告は墜落のわずか 13 秒前に発せられました。[6]
1998年、FAAは通知第98-11号「地形認識および警報システム」を発行し[10]、6席以上の乗客席（操縦席と副操縦席を除く）を持つ型式認定を受けたすべてのタービンエンジン搭載の米国登録航空機に、FAA承認の地形認識および警報システムを装備することを提案した[5] 。
2000年3月23日、FAAは修正案91-263、121-273、および135-75（修正案135.154）を発行した。[11]これらの修正案は、運航規則を改正し、乗客席が6席以上（操縦席と副操縦席を除く）の米国登録タービンエンジン搭載航空機すべてにFAA承認のTAWSを装備することを義務付けた。[5] この義務は、2002年3月29日以降に製造された航空機にのみ適用される。 [12]
2006年までに、航空機の不調による事故はCFITを上回り、航空機事故による死亡者の主な原因となったが、これはTAWSの普及によるものであった。[13] 2006年3月7日、NTSBはFAAに対し、少なくとも6人の乗客を運ぶことが認定されている米国登録のタービンエンジン式ヘリコプターすべてに地形認識警報システムの装備を義務付けるよう要請した。[14] 2000年当時、ヘリコプターの独特の飛行特性に対応する技術はまだ開発されていなかった。メキシコ湾での、8人の石油サービス要員を輸送していた2人のパイロットを乗せたEra Aviation Sikorsky S-76A++ヘリコプターの致命的なヘリコプター墜落事故は、この決定を促した多くの墜落事故の1つであった。[15] [16]
バラク・オバマ大統領は、 GPWSの発明とその後のEGPWS/TAWSへの発展に対して、2010年にベイトマンに国家技術革新賞を授与した。 [6] [17]
仕組み
現代のTAWSは、デジタル標高データと航空機の計器値を使用して、航空機の将来の位置が地面と交差するかどうかを予測します。[18]これにより、飛行乗務員は「差し迫った地形の早期の聴覚的および視覚的警告、前方監視能力、着陸構成での継続的な操作」を提供されます。[19]
TAWSの種類
クラス A TAWS には、以下のクラス B TAWS のすべての要件が含まれており、さらに次の 3 つの警告と表示要件が追加されています。
- 地形への接近率が高すぎる警告
- 着陸設定警告でない場合に地形に突入する飛行
- ILSグライドスロープ警報からの過度の下方逸脱
- 必須: クラス A TAWS 設備には、航空機に関連する周囲の地形または障害物、あるいはその両方を表示する地形認識ディスプレイが備え付けられている必要があります。
クラスB TAWSは米国FAAによって次のように定義されています: [2] [21] TSO -C151bおよびRTCA DO-161A で定義されている機器のクラス。 [22]少なくとも、以下の状況で警報を発します。
- 必要な地形クリアランスの削減
- 差し迫った地形衝突
- 早すぎる降下
- 降下率が高すぎる
- 離陸後の上昇率の低下または高度の低下
- 非精密進入中に、航空機を地表または最も近い滑走路の標高から 500 フィートまで降下させます (音声コールアウト「Five Hundred」)。
- オプション: クラス B TAWS の設置により、航空機に関連する周囲の地形または障害物、あるいはその両方を表示する地形認識ディスプレイが提供される場合があります。
クラスCは、クラスB機器の搭載が義務付けられていない小型一般航空機向けの自主装備を定義しています。 [20]これには、パイロット席を除いて乗客席が6席未満のピストン駆動およびタービン駆動の航空機向けの最小運用性能基準が含まれます。クラスCのTAWS機器は、FAAが規定する小型航空機の改造により、クラスBのTAWSのすべての要件を満たす必要があります。[20] FAAは、小型航空機での自主的なTAWSの使用を容易にするためにクラスCを開発しました。[23]
効果と統計
GPWSが開発される前は、大型旅客機で年間3.5件のCFITによる死亡事故が発生していたが、1970年代半ばには年間2件に減少した。2006年の報告書によると、米国FAAが大型航空機にそのような装置の搭載を義務付けた1974年から報告書の時点まで、米国領空での大型ジェット機によるCFIT墜落で死亡した乗客は1人もいなかったという。[24]
1974 年以降も、初期の GPWS システムの「盲点」により、GPWS では防ぐことのできなかった CFIT 事故がいくつか発生しました。より高度なシステムが開発されました。
古いTAWS、またはEGPWSの無効化、または空港がデータベースにない場合の警告の無視[25]は、依然として航空機をCFITインシデントに対して脆弱なままにします。2010年4月、ポーランド空軍のツポレフTu-154M航空機がロシアのスモレンスク近郊でCFIT事故の可能性のある事故で墜落しました[26]。ポーランド大統領を含むすべての乗客と乗員が死亡しました。[27] [28] [29] [30] この航空機は、ツーソンのユニバーサルアビオニクスシステムズ製のTAWSを搭載していました。[27]ロシアの州間航空委員会によると、TAWSはオンになっていました。[31]しかし、航空機が着陸しようとしていた空港（スモレンスク（XUBS））はTAWSデータベースにありません。[32] [33] 2008年1月、ポーランド空軍のカーサC-295MがEGPWSを装備していたにもかかわらず、ポーランドのミロスワヴィエツ近郊でCFIT事故で墜落しました。調査の結果、EGPWSの警告音が無効になっており、機長はEGPWSの適切な訓練を受けていなかったことが判明した。[34]
参照
- 航空記事の索引
- 航空、航空電子工学、航空宇宙、航空学の略語一覧
- 空中衝突回避システム
- 地形への制御飛行(CFIT)
- デジタルフライバイワイヤ
- 対地接近警報システム/強化GPWS
- 滑走路認識および勧告システム
参考文献
- ^ abc 連邦航空局、地形認識警報システム（TAWS）の設置がパート23航空機に承認されました。2016年1月19日アーカイブ、Wayback Machine、2000年6月14日
- ^ ab 「2009年の予測 - 安全とセキュリティは低迷」。Flight International 。 2020年1月27日閲覧。
- ^ 「セクション 10 - 対地接近警報システム (GPWS) / 地形認識警報システム (TAWS)」。IATA 管制飛行による地形への突入事故分析レポート (2008-2017 データ) (PDF) (レポート)。国際航空運送協会。2018 年。25 ページ。2020年 1 月 27 日時点のオリジナルからアーカイブ(PDF) 。2020 年1 月 27 日閲覧。
- ^ fika (2010年4月27日)。 「「Lotniska w Smoleńsku mogło nie być w bazie GPWS」 – Polska – Informacje – portal TVN24.pl – 27.04.2010」。 Tvn24.pl 。2011 年10 月 18 日に取得。
- ^ abcdefghij 「Part 23航空機向け地形認識および警報システム（TAWS）の設置が承認、諮問回覧23-18」（PDF）。米国運輸省連邦航空局。2000年6月14日。 2020年1月31日閲覧。
注: 原文は米国FAA通達AC23-18 [1] からコピーしたもので、2017年12月1日にWayback Machineにアーカイブされています。米国政府の著作物であるため、著作権はなく、自由に複製できるため、ここに含まれています。原文には含まれていない追加または削減されたテキストと書式は、明確さと強調のためにここに追加されています。 - ^ abcdef レビン、アラン（2016年8月10日）。「この男のおかげで、飛行機が山に墜落することはもうない」ブルームバーグ。 2020年2月1日閲覧。
- ^ 14 CFR 121.360および14 CFR 135.153 、39 FR 44439に掲載： 「パート 121 - 認証および運用: 国内、旗国、および補助航空会社および大型航空機の商業運航者 | 対地接近警報システム」( PDF)。連邦官報。39 (248): 44439–40。1974 年 12 月 18 日。
- ^ 14 CFR 135.153 、43 FR 28176に掲載： 「パート 121 - 認証および運用：国内、旗国、および補助航空会社および大型航空機の商業運航者、パート 123 - 認証および運用：大型飛行機を使用する航空旅行クラブ、パート 135 - エアタクシー運航者および小型航空機の商業運航者 | 特別連邦航空規則第 30 号、地上接近警報システム」（PDF）。連邦官報。43 (126): 28176–77。1978 年 6 月 29 日。
- ^ 14 CFR 135.153 、57 FR 9944に掲載： 「14 CFR Part 135 [Docket No. 26202; Amendment No. 135–42] RIN 2120–AD29 |対地接近警報システム」（PDF）。連邦官報。57 (55): 9944–51。1992 年 3 月 20 日。
- ^ 63 FR 45628、1998年8月26日
- ^ 65 FR 16736、2000年3月29日、2001年3月29日発効
- ^ 「Sec. 121.354 – 地形認識および警報システム」連邦航空局。2016年12月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年4月29日閲覧。
- ^ Burin, James M. (2013年1月26日). 「CFITの歓迎されない復帰」. Flight Safety Foundation . 2020年2月1日閲覧。
- ^ 「安全勧告A-06-019」。国家運輸安全委員会。2006年3月24日。 2020年1月31日閲覧。
- ^ 地形への制御飛行、Era Aviation、シコルスキーS-76A++、N579EH | 航空事故報告書（AAR）06-02（報告書）。国家運輸安全委員会。2006年3月7日。 2020年1月31日閲覧。
- ^ 「NTSB、乗客6人以上を乗せるすべてのタービンエンジン搭載ヘリコプターに地形衝突回避システムの搭載を要求」sirs.com 。 2016年1月16日閲覧。
- ^ Dunn, Sydni (2010). 「C. Donald Bateman、航空宇宙技術」。The National Medals 。 2020年2月1日閲覧。
- ^ 「衝突回避システムに関する当社の意見」。Eastern Avionics International。2007年4月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年4月29日閲覧。
- ^ 「Avionics Intel: TAWS」(PDF) 。Aircraft Electronics Association。 2006年5月28日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2007年4月29日閲覧。
- ^ abc 「現在の技術標準命令」RGL.FAA.gov 。 2011年10月18日閲覧。
- ^ 定義は米国 FAA 回覧 AC23-18 からコピーされました。米国政府の著作物であるため、著作権はなく、自由にコピーできるため、ここに含まれています。オリジナルに含まれていない追加のテキスト、書式設定、太字は、明確さと強調のためにここに追加されています。
- ^ テキストは元々 TSO-C151a からコピーされたものです。これらの仕様は TSO-C151b で変更されている可能性があり、現在の正確性を確認する必要があります。
- ^ William Reynish (2006 年 4 月 1 日)。「Avionics Magazine :: Terrain Avoidance Technology: What Lies Ahead?」。AviationToday.com。2007年 3 月 17 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011 年10 月 18 日閲覧。
- ^ サバティーニ、ニコラス。「事故率への下方圧力」連邦航空局。 2009年3月19日閲覧。
- ^ “「Lotniska w Smoleńsku mogło nie być w bazie GPWS」 – Polska – Informacje – portal TVN24.pl – 27.04.2010". TVN24.pl。 2010 年 4 月 27 日。2011 年10 月 17 日に取得。
- ^ Wacław Radziwinowicz、モスクワ、ミシガン州 (2010 年 4 月 19 日)。 「Śledztwo. Jak doszło do katastrofy」。ワイボルザ.pl 。2011 年10 月 17 日に取得。
{{cite web}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ ab レビン、アラン (2010 年 4 月 13 日)。「ポーランドの事故でデバイスが疑問を呼ぶ」USA Today。
- ^ “Tu-154 miał システム ostrzegania. Nie zadziałał?”.テレビ情報2010 年 4 月 15 日。2011 年10 月 17 日に取得。
- ^ “Smolot prezydenta nie miał prawa się rozbić!”.ファクト.pl。 2010 年 4 月 19 日。2011 年10 月 17 日に取得。
- ^ “Wprost 24 – Nie było nacisków na załogę Tu-154、zapis czarnych skrzynek będzie upubliczniony”. Wprost.pl。 2010 年 4 月 16 日。2011 年10 月 17 日に取得。
- ^ 「Untitled Page」。2010年3月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年4月24日閲覧。
- ^ 「アーカイブコピー」（PDF） 。 2011年7月17日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2010年4月18日閲覧。
{{cite web}}: CS1 maint: アーカイブされたコピーをタイトルとして (リンク) - ^ Universal Avionics Systems Corporation (2011年7月12日). 「Unknown Datum Codes」(PDF) . uasc.com . 2011年7月17日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2022年2月11日閲覧。
- ^ 「ASN 航空機事故 CASA C-295M 019 ミロスラヴィエツ AB」。Aviation-safety.net 。 2011年10月17日閲覧。
外部リンク
- ハネウェル強化型対地接近警報システム (EGPWS)
- FAR Sec. 121.354 – 地形認識および警報システム 2016 年 12 月 8 日にWayback Machineにアーカイブされました
- 地形認識および警報システム; 最終規則
- TSO-C151b 地形回避警報システム PDF アーカイブ 2011 年 7 月 22 日、Wayback Machineにて、TSO-C151b ウェブページ アーカイブ 2017 年 3 月 20 日、Wayback Machineにて
- TAWS - FAA が安全への新たな接近を義務付ける (Gary Picou 著)