並列タイトル等Flight test evaluation of the ILS on the Mega-Float airport using the MuPAL-epsilon research helicopter
タイトル（掲載誌）航空宇宙技術研究所報告 = Technical Report of National Aerospace Laboratory
一般注記メガフロート(超大型浮体式海洋構造物)技術研究組合および電子航法研究所との共同により、横須賀沖に建設されたメガフロート空港において、ILS(計器着陸システム)の電波特性などを評価するための飛行実験を実施した。メガフロート上に設置されたILSアンテナからの電波信号は、メガフロートの材質や周辺の構造物の影響により、地上空港のILSとは異なる特性を有する可能性がある。航空宇宙技術研究所の実験用ヘリコプタMuPAL-εは、母機のILS受信機の出力を記録するとともに、DGPS/INS(ディファレンシャルGPSと慣性航法システムの複合装置)により自機の位置を正確に計測する機能を有するため、両者を比較することによりILSの信号精度を求めることができる。また、ヘリコプタ特有の飛行能力、即ちホバリング、垂直上昇、左右横進などの飛行パターンにより、ILSの信号精度の空間的な変動を直接計測することが可能となる。この実験の結果、メガフロートのILSの信号精度は場所ごとに異なる特性を有し、複雑なパターンで変化していることが明らかとなった。これらの飛行実験結果を電子航法研究所で行われたILS電波の数値解析結果と比較することにより、この複雑な変動パターンが、メガフロートの表面を形成するアスファルト舗装と構造材の鋼板との間のILS電波の多重反射、メガフロートのエッジ部分での電波の回折、およびメガフロート上の管制塔、ドルフィン(メガフロートを係留するための杭)、近くに位置する灯台などの構造物による電波の反射と回折、などに起因することが明らかとなった。また、今回の飛行実験では、ILSの電波特性の評価以外に、陸上の空港やヘリポートへ着陸進入する場合との比較によるパイロット・ワークロードの評価、電波高度計やドップラー速度計といった電波を利用する計器類の動作確認、およびメガフロート上での騒音計測なども実施され、これらの観点からは陸上空港と有意な差がないことが確認された。
Flight test evaluation of an Instrument Landing System (ILS) sited on the Mega-Float, an experimental floating airport, was conducted using the National Aerospace Laboratory of Japan's MuPAL-epsilon research helicopter. As a possible solution to the need for new airports, the Technological Research Association of Mega-Float has been developing floating airport technologies and has constructed the world's largest floating marine structure offshore of Yokosuka, in Tokyo Bay, as an experimental facility. This so-called Mega-Float has a runway measuring 1,000 meters long, 60 meters wide (the entire facility is up to 120 meters wide), and 3 meters thick. Since the Mega-Float is constructed mainly from steel, there is the possibility of electromagnetic influence affecting radio waves emitted by equipment such as ILS transmitters, radio altimeter, and Doppler velocimeter. The ILS glide slope radio signal, which is formed by both direct radio waves from an antenna and ground reflection waves, is thought to be particularly susceptible to such influences. To investigate possible radio anomalies, MuPAL-epsilon conducted ILS approaches to compare received ILS signals with accurate position data obtained from an onboard hybrid DGPS/INS navigation system. ILS sweep maneuvers that exploit the unique flight capabilities of a helicopter, such as hover, vertical climb and sideways flight, were also carried out around the ILS approach path. Some characteristic ILS signal errors were observed, such as a periodic fluctuation of the glide slope signal and an asymmetric variation of the localizer signal. Numerical analysis conducted by the Electronic Navigation Research Institute revealed that these radio anomalies were mainly due to the diffraction of radio waves by the edges of the Mega-Float structure, the control tower located beside its runway, and 'dolphin' structures (piles to which the Mega-Float is moored in the open water). The presented ILS evaluation method was thus demonstrated to be effective for directly measuring the spatial distributions of ILS signal errors and clarifying their causes.
資料番号: AA0032788000
レポート番号: NAL TR-1429
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連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
提供元機関・データベース宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ