
航空交通管制(ATC )は、地上の航空交通管制官によって提供されるサービスであり、地上および管制空域を通過する航空機の指揮を行います。ATCの主な目的は、衝突を防ぎ、航空交通の流れを整理・促進し、パイロットに情報やその他のサポートを提供することです。[ 1 ]一部の国では、ATCは管制されていない空域の航空機に助言サービスも提供できます。管制官はレーダーを使用して割り当てられた空域で航空機の位置を監視し、無線でパイロットと通信します。[ 2 ]衝突を防ぐため、ATCは各航空機が周囲に最小限の空きスペースを維持することを保証する交通分離ルールを施行しています。ATCサービスは、自家用、軍用、商業用のフライトを含むすべての種類の航空機に提供されています。[ 3 ] フライトの種類と空域のクラスに応じて、ATCは強制的な指示または拘束力のないアドバイス(一部の国ではフライト情報として知られています)を発行する場合があります。パイロットはすべてのATCの指示に従う必要がありますが、航空機の機長は常にその安全な運航に関する最終的な権限を保持します。緊急時には、パイロットは航空機の安全を維持するために必要な範囲で航空管制の指示から逸脱することができます。[ 4 ]雷雨、強風、視界不良などの気象条件は、航空管制業務に大きな影響を与え、遅延、迂回、代替ルートの必要性につながる可能性があります。[ 5 ]
国際民間航空機関(ICAO)の規定に従い、航空管制業務は英語または地上局が使用する現地語で行われる。[ 6 ]実際には、その地域の母国語が使用されるが、要請があれば英語も使用しなければならない。[ 6 ]
1920年、イギリスのロンドン近郊にあるクロイドン空港は、世界で初めて航空管制を導入した空港となりました。 [ 7 ] 「飛行場管制塔」は高さ15フィート(5メートル)の木造の建物で、四面に窓がありました。1920年2月25日に運用が開始され、パイロットに基本的な交通情報、気象情報、位置情報を提供しました。[ 8 ] [ 9 ]
アメリカ合衆国では、航空交通管制は 3 つの部門に分かれていた。最初の航空郵便無線局 (AMRS) は第一次世界大戦後の 1922 年に設置された。このとき米国郵政局は米国陸軍が開発した技術を用いて偵察機の動きを誘導、追跡し始めた。時が経つにつれ、AMRS はフライト サービス ステーションへと変化した。今日のフライト サービス ステーションは管制指示を出さないが、パイロットにその他多くの飛行関連情報サービスを提供している。無線または電話がカバーする唯一の施設がフライト サービスである地域では、航空交通管制からの管制指示を中継する。米国で特定の空港への航空機の到着、出発、地上移動を規制する最初の空港管制塔は、1930 年にクリーブランドに開設された。1950 年代にレーダーが導入された後、大規模空港周辺の混雑した空域を監視、管制するために進入管制および出発管制施設が設置された。出発地と目的地の間の航空機の移動を指示する最初の航空路管制センター(ARTCC)は1935年にニューアークに開設され、続いて1936年にシカゴとクリーブランドに開設されました。[ 10 ]
1956年のグランドキャニオン空中衝突事故で乗員乗客128名全員が死亡した後、1958年にアメリカ合衆国の航空交通管制はFAA(連邦航空局)に委ねられ、他の国々もこれに追随した。1960年にはイギリス、フランス、ドイツ、ベネルクス3国がユーロコントロールを設立し、空域の統合を目指した。各国間で管制官をプールする最初で唯一の試みは、ユーロコントロールによって1972年に設立されたマーストリヒト高地管制センター(MUAC)で、ベルギー、ルクセンブルク、オランダ、ドイツ北西部を管轄している。2001年、欧州連合(EU)は効率性の向上と規模の経済の実現を目指し、「単一の欧州空域」の創設を目指した。[ 11 ]
ソ連では、1929年にモスクワ・イルクーツク間の航空路で最初の航空管制サービスが組織され、1930年には既存のすべての航空路に沿って管制区が定められた。[ 12 ]


空港周辺の環境を管理する主な方法は、空港管制塔からの目視観測です。管制塔は通常、空港敷地内に位置する、窓のある背の高い建物です。航空管制官(通常「管制官」と略されます)は、空港の誘導路や滑走路を飛行する航空機や車両、そして空港付近の上空(空港の規定により、通常5~10海里(9~19キロメートル、6~12マイル))を飛行する航空機の分離と効率的な移動を担当します。管制官は、規則と手順を正確かつ効果的に適用して業務を遂行する必要がありますが、状況の変化に応じて柔軟に対応し、多くの場合、時間的なプレッシャーも伴います。[ 13 ]一般人とこの種のシステムで働く職員のストレスを比較した研究では、管制官のストレスレベルが著しく高いことが示されました。このばらつきは、少なくとも部分的には、職務の特性によって説明できます。[ 14 ]
リモート仮想タワー(RVT)は、航空管制官が地元の空港の管制塔以外の場所にいても航空管制サービスを提供できるシステムです。[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]
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地上管制(地上移動管制、GMCとも呼ばれる)は空港の移動エリアを担当しています。[ 18 ]
混雑する空港の中には、表面移動レーダー(SMR)を備えているところもあります。[ 18 ]
航空管制(パイロットにはタワーまたはタワーコントロールとして知られている)は、アクティブな滑走路面の管理を担当しています。[ 18 ]
クリアランス・デリバリーは、航空機に経路許可を発行する役職であり、通常はタキシングを開始する前に発行されます。これらの許可には、航空機が出発後に飛行する予定の経路の詳細が記載されています。[ 18 ]
サプライチェーンマネジメントの分野における「サプライチェーンコントロールタワー」の概念は、航空管制塔が提供する「エンドツーエンドの可視性」を反映しています。[ 19 ]ガートナーのアシュトック・グプタ氏は、サプライチェーンコントロールタワーは「人、プロセス、データ、組織、テクノロジーを組み合わせることで、可視性、制御、意思決定を改善」できると述べています。[ 20 ]
必須周波数 (MF)、必須交通勧告周波数 (MTAF)、または航空/地上無線 (A/G) を備えた空港とは、管制塔を持たないものの、到着および出発する航空機が、公表された周波数で他の航空機または無線通信士と通信する必要がある空港のことです。
アメリカ合衆国では、ケチカン国際空港(14 CFR 93.151 )のように、義務周波数空港は稀ですが、カナダ、オーストラリア、イギリス、ノルウェーなどの国では一般的です。多くの場合、MF空港またはMTAF空港は、定期旅客便はあるものの、管制塔の維持に必要な交通量が不足している空港です。周波数を監視しているフライトサービススペシャリストがいる場合、そのスペシャリストはパイロットに交通、天候、路面状況に関するアドバイスを提供し、航路管制官からのIFR許可を中継することはできますが、自ら許可を与えることはできません。
英国では、このタイプの空港は、コールサインの接尾辞「Radio」を用いた航空/地上無線サービスが提供されていると言われています。これは、VFRのみの一般航空機の交通量が中程度の空港で提供されています。
カナダの MF 空港の例としては、キングストン/ノーマン ロジャース空港やクージュアク空港などがあります。

米国では、TRACONは3桁の英数字コードでさらに指定されます。例えば、シカゴTRACONはC90です。[ 21 ]

エリアコントロールセンターは、ターミナルコントロールセンターとは対照的に、着陸や離陸する航空機ではなく、主にIFRトラフィック、つまり計器飛行による高高度飛行の航空機を制御する特定のタイプの航空交通管制センターです。 [ 22 ] 各エリアコントロールセンターには飛行情報領域が割り当てられており、海岸近くの特定のエリアコントロールセンターは、海上を飛行する航空機の監視も担当しています。[ 22 ] エリアコントロールセンターは、悪条件に対処するために航空機のルートを変更したり、分離を確保するために航空機の進路を指示したりするなど、他のタイプの航空交通管制と同様の任務を遂行します。

航空機の位置は主に以下の種類のレーダーによって決定されます。



監視能力を拡張するために、一部の航空航法サービス提供者(例:エアサービス・オーストラリア、米国連邦航空局、Nav Canadaなど)は、自動従属監視ブロードキャスト(ADS-B)を実装している。この新しい技術は、レーダーの概念を逆転させるものである。レーダーがトランスポンダーに問い合わせてターゲットを「発見」する代わりに、ADS-B を搭載した航空機は、航空機に搭載された航法装置によって決定された位置レポートを「ブロードキャスト」する。ADS-C は自動従属監視の別のモードであるが、ADS-C は「契約」モードで動作し、航空機は所定の時間間隔に基づいて自動的にまたはパイロットによって開始されて位置を報告します。また、管制官が特定の理由でより迅速に航空機の位置を確立するために、より頻繁な報告を要求することも可能である。[ 23 ] ただし、各報告の費用は ADS サービス提供者から航空機を運航する会社に請求されるためADS-Cは、レーダーシステムのインフラが設置できない場所(例えば水上)でも使用できるため、重要な技術です。現在、運用表示システムが配備されており、ADS-C入力を画面表示の一部として受け付けています。[ 24 ]
レーダーアーカイブシステム(RAS)は、すべてのレーダー情報を電子的に記録し、数週間保存します。この情報は捜索救助に役立ちます。航空機がレーダー画面から「消えた」場合、管制官は航空機からの最後のレーダー反射を確認して、その位置を特定することができます。例として、以下の引用文献の墜落報告書をご覧ください。[ 25 ]
航空管制エラーは、飛行中の航空機間の間隔(垂直または水平)が、米国連邦航空局(FAA)が米国国内向けに定めた最小間隔を下回った場合に発生します。空港周辺のターミナル管制区域(TCA)における最小間隔は、航路基準よりも低くなっています。エラーは通常、管制官が業務の集中した時間帯の後に発生し、管制官が気を緩め、最小間隔の喪失につながる交通量や状況を見落としがちです。[ 26 ]

民間航空航法サービス機構(CANSO)によると、気象は世界の航空交通に大きな影響を与えており、航空交通の遅延の70%以上は悪天候に起因しています。これらの混乱は、大陸をまたいで広範囲にわたる遅延、航空管制による経路変更、そして欠航を引き起こします。2024年には、ヨーロッパでは2023年と比較して、気象関連の航路遅延が40%増加しました。悪天候の増加により、これらの事象の頻度と深刻度が増す中、CANSOは、気象が運航に与える影響を軽減するために、世界の航空関係者間の協力とリアルタイムの解決策を強く求めました。[ 27 ]
世界の航空管制インフラは地域によって大きく異なる複雑なネットワークであり、多くの国が時代遅れの技術、人員不足、増加する交通需要に関連した課題に直面している。欧州や米国の一部地域ではSESARやNextGenなどの近代化プログラムが実施されているが[ 28 ]、特に発展途上国では多くの地域で依然として旧式のレーダーシステムと音声ベースの通信に依存しており、効率性と安全性が制限されている。こうした格差が遅延の一因となり、世界の航空交通管理の全体的な回復力が低下している。ICAOによると、将来の航空需要を満たすには、航空管制システムの調整とデジタル化の加速が不可欠である[ 29 ] 。 同様に、国際航空運送協会(IATA)の2024年の報告書は、パンデミック後の成長に対応し、ネットワーク全体の持続可能性を確保するために、拡張可能なデータ駆動型インフラへの投資の緊急性を強調している[ 30 ] 。
管制能力の制約と交通量の増加は、フライトのキャンセルや遅延につながります。[ 31 ] [ 32 ]アメリカでは、2012年から2017年の間にATCによる遅延が69%増加しました。 [ 11 ] ATCの人員配置の問題は、混雑の大きな要因でした。[ 33 ]推定では、より効率的なATCは、待機パターンと迂回航空路を回避することで、航空燃料を5~10%節約できることが示唆されています。[ 11 ]
したがって、遅延は航空管制の制限によるものだという説明は、航空会社が賠償請求を拒否するためによく使われる正当化理由となっている。[ 34 ]しかし、いくつかの欧州の裁判所は、この論理的根拠は誤って適用される場合があり、航空会社が遅延や欠航を回避するためにすべての対策を講じていないにもかかわらず、遅延を航空管制のせいにしていると判断している。[ 35 ] [ 36 ]
安全な航空交通分離の前提条件は、固有のコールサインの割り当てと使用です。これらは、要請に基づきICAOから恒久的に割り当てらており、通常は定期便に、また一部の空軍とその他の軍隊では軍用飛行に割り当てます。AAL872 や VLG1011 のように、2 文字または 3 文字の組み合わせにフライト番号を続けた表記のコールサインがあります。そのため、これらはフライト プランや ATC レーダー ラベルに表示されます。また、パイロットと航空交通管制官間の無線通信に使用される音声または無線電話のコールサインもあります。これらは、表記のコールサインと常に同一であるとは限りません。音声コールサインの例としては、表記の「BAW832」ではなく「Speedbird 832」が挙げられます。これは、ATC と航空機との混同を減らすために使用されます。デフォルトでは、その他のフライトのコールサインは、航空機の登録番号(米国ではテール ナンバー) で、たとえば「N12345」、「C-GABC」、「EC-IZD」などがあります。これらの機体番号の短縮無線電話コールサインは、 NATOフォネティックアルファベットを用いた最後の3文字(例:ABC、 C-GABCの場合はアルファ・ブラボー・チャーリーと発音)、または最後の3桁の数字(例: N12345の場合はスリー・フォー・ファイブ)です。アメリカ合衆国では、プレフィックスは最初の登録文字の代わりに航空機の型式、モデル、または製造元となる場合があります。例えば、「N11842」は「セスナ842」となります。[ 37 ]
連邦航空局(FAA)はソフトウェア開発に30億ドル以上を費やしてきたが、完全自動化システムは未だ実現されていない。2002年、英国はハンプシャー州スワンウィックにあるロンドン管制センター(LACC)に新たな管制センターを開設し、ロンドン・ヒースロー空港の北に位置するミドルセックス州ウェスト・ドレイトンにある混雑した郊外センターの負担を軽減した。ロンドン管制センターではロッキード・マーティン社のソフトウェアが主流となっている。しかし、当初はソフトウェアと通信の問題に悩まされ、遅延や時折の停止が発生していた。[ 38 ]
コントローラーをさらに支援するために、さまざまなドメインでいくつかのツールが利用可能です。

米国では、交通規制手順のいくつかの変更が検討されています。
欧州では、単一欧州スカイATM研究(SESAR)[ 42 ]プログラムが、将来(2020年以降)の航空交通需要に対応するための新たな手法、技術、手順、システムの開発を計画している。2018年10月、欧州管制官組合は、新技術は利用者のコストを削減する一方で、雇用を脅かす可能性があるため、ATC改善目標の設定は「時間と労力の無駄」だと一蹴した。2019年4月、EUは「デジタル・ヨーロピアン・スカイ」を提唱した。これは、共通のデジタル化標準を導入することでコストを削減し、各国のATCを統合するのではなく、管制官が必要な場所に移動できるようにすることを重視している。統合だけではすべての問題が解決するわけではないからだ。大陸規模のアメリカと中国で単一の航空管制サービスを展開しても、混雑は緩和されない。ユーロコントロールは、便を混雑の少ない路線に迂回させることで遅延を削減しようとしている。4月に開港したイスタンブールの新空港に対応するため、ヨーロッパ全域の飛行経路が再設計されたが、この余剰容量は増加する航空旅行需要によって吸収されるだろう。[ 11 ]
西ヨーロッパの高給職は、より安価な労働力を求めて東へ移転する可能性があります。スペインの管制官の平均年収は20万ユーロを超え、これはスペインの平均年収の7倍以上であり、パイロットよりも高く、2010年には少なくとも10人の管制官が年収81万ユーロ(110万ドル)以上を稼いでいました。フランスの管制官は2004年から2016年にかけて、合計9ヶ月間ストライキを行いました。[ 11 ]
多くの国々でも航空管制サービス提供者の民営化や株式会社化が進んでいる。[ 47 ] ATCサービス提供者にはいくつかのモデルが考えられる。一つ目は、現在米国で行われているように、ATCサービスを政府機関の一部にするというものである。このモデルの問題は、資金調達に一貫性がなく、サービスの開発や運営に支障が出る可能性があることである。議員が期限までに予算を承認できない場合、資金がなくなることもある。民営化の推進派も反対派も、安定した資金調達がATCインフラのアップグレードを成功させる主な要因の1つであることを認識している。資金調達の問題には、予算削減やプロジェクトの政治化などがある。[ 48 ] 推進派は、ATCサービスを民間企業に移すことで長期的に資金調達を安定させ、より予測可能な計画と新技術の展開、ならびに人員のトレーニングが可能になると主張している。 2024年11月現在、アメリカ合衆国には民間企業がスタッフを派遣している契約管制塔が265基あり、FAAが1982年に設立したFAA契約管制塔プログラムを通じて管理している。これらの契約管制塔は、アメリカ合衆国の連邦航空管制塔全体の51%をカバーしている[ 49 ]。
もう一つのモデルは、政府系企業に航空管制サービスを提供させることである。このモデルはドイツで採用されており、資金は利用料で賄われている。さらにもう一つのモデルは、営利企業に航空管制サービスを運営させることである。これはイギリスで採用されているモデルだが、同国のシステムにはいくつかの問題があり、例えば2014年12月には大規模な障害が発生し、遅延や欠航を引き起こしたが、これはこの企業が実施したコスト削減策が原因とされている。実際、同年初めには、ドイツ政府が所有するこの企業がイギリスのガトウィック空港に航空管制サービスを提供する入札に勝利している。最後のモデルは、アメリカが移行する際にしばしば提案されるモデルであり、カナダで採用されているように、非営利団体が航空管制サービスを運営するというものである。[ 50 ]
カナダのシステムは、民営化推進派が最も頻繁にモデルとして用いるシステムである。カナダでは、航空管制の民営化が民間非営利団体であるNav Canadaの設立によって成功を収めている。Nav Canadaはコスト削減に成功し、官僚的な煩雑な手続きの多くを廃止することで新技術の導入を迅速化している。その結果、飛行時間が短縮され、燃料消費量も削減された。また、新技術の導入により、飛行の安全性も向上している。Nav Canadaは、航空機の重量と飛行距離に基づいて航空会社から徴収する手数料によって運営されている。[ 51 ]
航空管制は、いくつかの例外を除いて各国政府によって運営されています。欧州連合では、イタリアのみが民間株主です。[ 11 ] 民営化は価格の低下を保証するものではありません。競争がないため、MUACの利益率は2017年に70%でしたが、政府は固定期間の譲歩を提供することができます。[ 11 ]
アメリカ合衆国の空域は21のゾーン(センター)に分割され、各ゾーンはセクターに分割されています。また、各ゾーン内には直径約50マイル(80キロメートル)の空域があり、TRACON(ターミナル・レーダー進入管制)空域と呼ばれています。各TRACON空域内には複数の空港があり、それぞれ半径5マイル(8キロメートル)の空域を有しています。FAA管制塔オペレーター(CTO)/航空交通管制官は、航空交通に関するすべての手続きにおいてFAA命令7110.65に従います。 [ 52 ]