ガンダー自動航空交通システム
ガンダー自動航空交通システム(GAATS) は、ガンダー地域管制センター(ACC) の洋上空域の航空交通管制のためにNAV CANADAが使用するコンピュータ システムです。
洋上空域での航空交通管制手順（北大西洋運用および空域マニュアル、ICAO NAT Doc 007を参照）は、航空機の監視が限られていることと、パイロットとの通信が歴史的に信頼性が低いこと（ただし、最近の開発により、両方とも大幅に改善されています）により、ほとんどの大陸空域の手順とは大きく異なります。したがって、運用は戦術的というより戦略的である必要があります。たとえば、飛行機が洋上ルート上の各ウェイポイントに到達する時間は、ACC の管制官が、飛行機が洋上空域に入る前に、反対側の海岸に到達するまで他の飛行機と衝突しないことが保証される許可を飛行機に発行できるように、可能な限り正確に計算する必要があります。このような許可には、洋上への進入時刻、ルート、高度、速度が指定されます。
GAATS は、重要な安全監視などの重要な機能を自動化することにより、この運用において航空管制スタッフをサポートするように特別に設計されています。
主な機能
- 飛行計画の取得
- 4次元高層気象予報に基づく飛行時間計算
- 隣接する航空管制施設とのデータ交換
- 管制官・操縦士データリンク通信（CPDLC）による飛行乗務員との通信
- 飛行ルートの割り当て
- 北大西洋の分離基準に準拠した航空機間の衝突予測と警報（ICAO NAT Doc-008）
- 飛行適合性監視
- 航空機と予約空域の衝突予測
- フライトクリアランスの配達
- 北大西洋組織追跡システム（NATS）を毎日生成し、普及するためのツール
- 宇宙ベースのADS-BやADS-Cを含むさまざまなチャネルを通じて航空機の位置レポートを受信
- 状況表示を含む管制官ワークステーション（従来のレーダー表示に似ていますが、統合された監視データと飛行経路予測に基づいています）
- フライトストリップの印刷と表示
北大西洋作戦
北大西洋空域は世界で最も交通量の多い海洋空域であり、北米とヨーロッパの間で1日あたり最大3,000便が発着しています。交通量のピークは夜間の東行きと日中の西行きの時間帯に発生します。この空域には複数の管制センターがありますが、交通量の大半は英国のNATSが運営するガンダー海洋航空管制センター（Gander Oceanic ACC）とシャンウィック海洋管制センター（Shanwick Oceanic Control）によって処理されています。両空域の境界は西経30度にあり、この地点でフライトは一方のセンターの管轄からもう一方のセンターの管轄へと移行します。その結果、GAATSとシャンウィックのフライトデータシステム（現在ではGAATSのバージョン）の間で、大量のフライト調整メッセージがやり取りされています。
歴史
GAATSの最初のバージョンは、カナダ運輸省向けにIBMによって開発され、1968年に運用開始されました。飛行計画の処理、ルートの割り当て、飛行記録の印刷、位置報告の処理、さらには衝突予測といった重要なコア機能を提供していました。しかし、外部システムとの接続はできませんでした。当時、隣接する管制センターには独自の飛行データ自動化システムがなかったため、音声による調整やその他の手作業が依然として必要でした。
初期のGAATSはIBM 1800コンピュータ（基本的にはメインフレームに搭載されたミニコンピュータ）上に実装されていました。CRTディスプレイはまだ存在していなかったため、管制官が飛行計画の変更を迅速に入力できるよう、GAATSでは専用の光る押しボタンパネルが使用されていました。このパネルは、ルート全体の変更を含む飛行計画の迅速な修正を可能にするために巧妙に設計されていました。
プログラミングはパンチカードとラインプリンタを用いて行われ、低水準機械語命令（アセンブリ言語）のみが使用され、オペレーティングシステムは使用されていませんでした。毎年のアップグレードを通じて、新しい機能が徐々に追加されました。1970年代初頭、GAATSはスコットランドのプレストウィックにある管制センターで英国のシステムに接続され、初の海洋航空管制データリンクが構築され、大量の音声調整が不要になりました。
GAATSの第2バージョンは、最新のプラットフォームであるDigital Equipment Corporation社製PDP-11ミニコンピュータ（ RSX-11Mオペレーティングシステムを搭載し、高級言語Pascalでプログラミング）上に完全に書き直されたものでした。このシステムは1981年に運用を開始し、管制センターの業務を新棟に移転すると同時に、旧システムからのホットカットオーバーも行われました。このシステムにより、すべての管制官とサポートスタッフにCRT/キーボード付きテキスト端末が提供されました。
数年後、航空交通量の増加と新機能の導入によりシステム性能が逼迫し始めたため、PDP-11コンピュータはDigital Equipment MicroVAXシステムに置き換えられました。ソフトウェアはVMSオペレーティングシステムとVAX Pascalに移植されました。その後、ハードウェアのアップグレードによりCompaq Alpha 1000Aサーバが導入されました。このプラットフォームでは、特に他の施設やシステムとのデータリンクなど、追加機能が追加されました。
世界初の航空・地上航空管制データリンク
1980年代にジェット機の設計が近代化されると、運航乗務員は3人から2人へと移行し、航空機関士は不要となりました。これは、重要な洋上許可伝達プロセスに課題をもたらしました。洋上許可伝達プロセスでは、管制官が洋上空域に入る前に運航乗務員に音声で連絡し、洋上を横断する経路全体を伝えます。安全上の理由から、2人の運航乗務員が許可を聞き、書き留め、航空機の飛行管理システム（FMS）に入力する必要があります。2人乗りの乗務員では、このプロセス中に機体を実際に操縦する乗務員がいなくなってしまいます。
エア・カナダはこの問題の解決に先駆け、ガンダー航空管制センター（Gander ACC）と協力し、同社の航空機通信アドレス・報告システム（ACARS）の空対地ネットワークを改良し、GAATSから航空機へ洋上航行許可を直接送信できるようにしました。航空機はGAATSの確認のため、電子的にリードバックを送信します。許可が確認されると、パイロットはボタンを押すだけでルートポイントをFMSに直接転送できます。現在、このプロセスは一般的に管制官・パイロット間データリンク通信（CPDLC）を通じて処理されています。
最近のアップグレード
2014年頃、NAV CANADAはGAATS+と呼ばれる大規模なアップグレードを実施しました。その最も重要な機能の一つは、宇宙ベースのADS-Bデータストリームの統合でした。これにより、航空機間隔の短縮、パイロットの要求への迅速な承認、飛行プロファイルの逸脱の監視の改善、緊急経路変更への対応力向上など、航空管制サービスが大幅に強化されました。航空機の間隔が狭まることで、ルート、高度、速度の面でより最適な飛行軌道を実現し、燃料消費量を大幅に削減できます。
管制官のワークステーションも、従来の紙のフライトストリップに代わる電子フライトストリップなど、より洗練されたツールで強化されました。
参考文献
