広域こういき増強ぞうきょうシステム

Wide Area Augmentation System (WAAS)

広域こういき増強ぞうきょうシステム（こういきぞうきょうしすてむ、英語えいご: Wide Area Augmentation System(WAAS)）は、グローバル・ポジショニング・システム(GPS)を補強ほきょうするために、精度せいど、完全かんぜん性せい、可用性かようせいを向上こうじょうさせることを目的もくてきとした連邦れんぽう航空局こうくうきょくが開発かいはつした航空こうくう航法こうほう援助えんじょシステム。

基本きほん的てきに、WAASは航空機こうくうきがそのカバーエリア内ないの空港くうこうへの精密せいみつアプローチを含ふくむ、飛行ひこうのすべての段階だんかいでGPSを依存いぞんできるようにすることを目的もくてきとしている^[1]。これは、重要じゅうような地域ちいきでは、地域ちいき増強ぞうきょうシステム(LAAS)を使用しようし、地上ちじょう型がた衛星えいせい航法こうほう補強ほきょうシステム（GBAS）によってさらに強化きょうかすることが可能かのうである。

WAASは、北きたアメリカとハワイにある地上ちじょう基準局きじゅんきょくのネットワークを使用しようして、西半球にしはんきゅうのGPS衛星えいせいの信号しんごうのわずかな変動へんどうを測定そくていする。基準局きじゅんきょくからの測定そくてい値ちはマスター局きょくに送おくられ、マスター局きょくは受信じゅしんした偏差へんさ補正ほせい (DC) をキューに入いれ、修正しゅうせいメッセージを静止せいし WAAS 衛星えいせいにタイムリーに (5秒びょう以上いじょうごと) 送信そうしん。これらの衛星えいせいは補正ほせいメッセージを地球ちきゅうにブロードキャストし、WAAS対応たいおうGPS受信じゅしん機きは補正ほせいメッセージを使用しようして位置いちを計算けいさん、精度せいどを向上こうじょうさせている。

国際こくさい民間みんかん航空こうくう機関きかん (ICAO) は、このタイプのシステムを衛星えいせい航法こうほう補強ほきょうシステム(SBAS)と呼よんでいる。ヨーロッパとアジアでは、独自どくじのSBASを開発かいはつしている。欧州おうしゅう静止せいし衛星えいせいナビゲーションオーバーレイサービス (EGNOS)、日本にっぽんの Multi-functional Satellite Augmentation System (MSAS)、インドのGPS支援しえんGEO拡張かくちょうナビゲーション（英語えいご版ばん）(GAGAN)、ロシアの差分さぶん補正ほせい監視かんしシステム（英語えいご版ばん）(SDCM)である。商用しょうようシステムには、StarFire（英語えいご版ばん）、OmniSTAR（英語えいご版ばん）、Hemisphere GNSS（英語えいご版ばん）(Atlas)がある。

連邦れんぽう航空局こうくうきょくのWAASのイメージ
WAASリファレンスステーション（アラスカ州しゅうウトキアグヴィク）
衛星えいせい航法こうほう補強ほきょうシステム(SBAS)のサービスエリア

WAASの目的もくてき[編集へんしゅう]

精度せいど[編集へんしゅう]

WAASシステムの主おもな目標もくひょうは、空港くうこうに機器ききの設備せつびも設置せっちせずに、航空機こうくうきがカテゴリーIのアプローチを行おこなえるようにすることであった。これにより、地上ちじょう設備せつびのない空港くうこうでも、あらゆる空港くうこう向むけに新あたらしいGPSベースの計器けいき着陸ちゃくりくアプローチ（英語えいご版ばん）を開発かいはつできるようになる。カテゴリIのアプローチでは、横よこ方向ほうこうに16メートル (52 ft)、垂直すいちょく方向ほうこうに4.0メートル (13.1 ft)の精度せいどが必要ひつようである^[2]。

この目標もくひょうを達成たっせいするために、WAASの仕様しようでは、少すくなくとも95%の確かく率りつで7.6メートル (25 ft)以下いかの位置いち精度せいど(横よこ方向ほうこうと垂直すいちょく方向ほうこうの両方りょうほうの測定そくてい)を提供ていきょうことが求もとめられている^[3]。特定とくていの場所ばしょでのシステムの実際じっさいの性能せいのう測定そくていでは、通常つうじょう、アメリカ合衆国あめりかがっしゅうこく本土ほんどの大半たいはん、カナダとアラスカの大だい部分ぶぶんで、横よこ方向ほうこうに1.0メートル (3 ft 3 in)、垂直すいちょく方向ほうこうに1.5メートル (4 ft 11 in)以上いじょうの精度せいどが得えられることが示しめされている^[4]。

完全かんぜん性せい[編集へんしゅう]

ナビゲーションシステムの完全かんぜん性せいには、その信号しんごうが潜在せんざい的てきに危険きけんを引ひき起おこす可能かのう性せいのある誤解ごかいを招まねくデータを提供ていきょうしているときにタイムリーな警告けいこくを提供ていきょうする機能きのうが含ふくまれる。WAAS仕様しようでは、システムがGPSまたはWAASネットワークのエラーを検出けんしゅつし、6.2秒びょう以内いないにユーザに通知つうちする必要ひつようがある^[3]。

WAAS が計器けいき飛行ひこう方式ほうしき(雲くもの中なかを飛行ひこうする)に対たいして安全あんぜんであることを証明しょうめいするには、精度せいどの要件ようけんを超こえるエラーが検出けんしゅつされない可能かのう性せいが非常ひじょうに小ちいさいことを証明しょうめいする必要ひつようがある。具体ぐたい的てきには、確かく率りつは1×10⁻⁷と記載きさいされており、年間ねんかん3秒びょう以下いかの不良ふりょうデータに相当そうとうする。これにより、受信じゅしん機きの自律じりつ的てき完全かんぜん性せい監視かんし（英語えいご版ばん）(RAIM)と同等どうとう以上いじょうの整合せいごう性せい情報じょうほうが提供ていきょうされる^[5]。

可用性かようせい[編集へんしゅう]

可用性かようせいとは、ナビゲーションシステムが精度せいどと整合せいごう性せいの要件ようけんを満みたしている確かく率りつを指さす。WAASが登場とうじょうする前まえは、GPSの仕様しようにより、システムが使用しようできない状態じょうたいが年間ねんかん合計ごうけい4日間にちかん(99%の可用性かようせい)まで許容きょようされていた。WAAS仕様しようでは、サービスエリア全体ぜんたいで 99.999%(five nines)の可用性かようせいが義務付ぎむづけられており、これは年間ねんかん5分ふん強きょうのダウンタイムに相当そうとうする^[3]^[5]。

精度せいどの比較ひかく[編集へんしゅう]

各種かくしゅ無線むせんナビゲーションシステムの精度せいどの比較ひかく
システム	95%の精度せいど (横よこ方向ほうこう/垂直すいちょく方向ほうこう)	詳細しょうさい
LORAN-C 仕様しよう	460 m / 460 m	LORAN-Cシステムの指定していされた最低さいていの精度せいど。
距離きょり測定そくてい装置そうち (DME) 仕様しよう	185 m (直線ちょくせん)	DMEは、無線むせん通信つうしんにより航空機こうくうきと地上ちじょう局きょくとの直線ちょくせん距離きょりを航空機こうくうきから測定そくていする装置そうち。
GPS 仕様しよう	100 m / 150 m	Selective Availability (SA) オプションがオンになっているGPSシステムの指定してい精度せいど。SAは2000年ねん5月がつ2日にちに解除かいじょされた。
LORAN-C 測定そくていされた再現さいげん性せい	50 m / 50 m	アメリカ沿岸えんがん警備けいび隊たいは、時差じさモードで50メートルの「位置いちに戻もどる」精度せいどを報告ほうこく。
ディファレンシャルGPS (DGPS)	10 m / 10 m	ディファレンシャルGPS (DGPS) 最低さいてい精度せいど。アメリカ合衆国あめりかがっしゅうこく運輸省うんゆしょうとアメリカ国防総省こくぼうそうしょうが共同きょうどうで発表はっぴょうした2001年ねんの連邦れんぽう無線むせんナビゲーションシステム（FRS）レポートによると、精度せいどは施設しせつからの距離きょりによって低下ていかし、1m未満みまんの場合ばあいもあるが、通常つうじょうは10m未満みまんの精度せいど。
eLORAN再現さいげん性せい	8 m / 8 m	利用りよう可能かのうなすべての信号しんごうとHフィールドアンテナを同時どうじに使用しようし報告ほうこくされた精度せいど。
広域こういき増強ぞうきょうシステム(WAAS)仕様しよう	7.6 m / 7.6 m	高こう精度せいどアプローチで使用しようするためにWAASが提供ていきょうしなければならない最低さいていの精度せいど。
GPS 測定そくてい	2.5 m / 4.7 m	FAAのNational Satellite Test Bed(NSTB)の調査ちょうさ結果けっかに基もとづいて、Selective Availability (SA) をオフにした状態じょうたいでのシステムの実際じっさいの測定そくてい精度せいど(受信じゅしん機きエラーを除のぞく)。
広域こういき増強ぞうきょうシステム(WAAS)測定そくてい	0.9 m / 1.3 m	NSTBの調査ちょうさ結果けっかに基もとづく、システムの実際じっさいに測定そくていされた精度せいど(受信じゅしん機きエラーを除のぞく)。
地域ちいき増強ぞうきょうシステム (LAAS) 仕様しよう		LAASプログラムの目標もくひょうは、カテゴリーIIIC 機能きのうを提供ていきょうすることで、航空機こうくうきは「オートランド」システムを利用りようして視界しかいゼロで着陸ちゃくりくすることができ、<1mという非常ひじょうに高たかい精度せいどを示しめす^[6]。

脚注きゃくちゅう[編集へんしゅう]

^ Federal Aviation Administration (FAA) FAQ for WAAS
^ Federal Aviation Administration (FAA), Press Release FAA Announces Major Milestone for Wide Area Augmentation System (WAAS). March 24, 2006.
^ ^a ^b ^c FAA. Specification for the Wide Area Augmentation System(WAAS) Archived 2008-10-04 at the Wayback Machine.. FAA-E- 2892b. August 13, 2001.
^ National Satellite Test Bed (NSTB), WAAS PAN Report (July 2006). Retrieved November 22nd, 2006.
^ ^a ^b US House of Representatives Committee on Transportation's Subcommittee on Aviation Hearing on Cost Overruns & Delays in the FAA's Wide Area Augmentation System (WAAS) & Related Radio Spectrum Issues. June 29, 2000
^ Aircraft Instrumentation and Systems. page 279 chapter "9. Aircraft Navigation Systems" section "2 Ground Based Augmentation Systems"

外部がいぶリンク[編集へんしゅう]

FAA WJHTC's Real-Time Interactive WAAS Performance Display（英語えいご）
FAA's WAAS program（英語えいご）
Garmin's What is WAAS?（英語えいご）
WAAS coverage in Canada（英語えいご）

[FAA_WAAS_FAQ-1] Federal Aviation Administration (FAA) FAQ for WAAS

[faa.gov-2] Federal Aviation Administration (FAA), Press Release FAA Announces Major Milestone for Wide Area Augmentation System (WAAS). March 24, 2006.

[WASSspec-3] FAA. Specification for the Wide Area Augmentation System(WAAS) Archived 2008-10-04 at the Wayback Machine.. FAA-E- 2892b. August 13, 2001.

[WAAS_NSTB_PAN_Report_Jul06-4] National Satellite Test Bed (NSTB), WAAS PAN Report (July 2006). Retrieved November 22nd, 2006.

[House_Subcommitee_0600-5] US House of Representatives Committee on Transportation's Subcommittee on Aviation Hearing on Cost Overruns & Delays in the FAA's Wide Area Augmentation System (WAAS) & Related Radio Spectrum Issues. June 29, 2000

[6] Aircraft Instrumentation and Systems. page 279 chapter "9. Aircraft Navigation Systems" section "2 Ground Based Augmentation Systems"

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