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「航路標識システムの研究開発」の報告書

 事業名 航路標識システムの研究開発
 団体名 日本航路標識協会  


■事業の内容

(1) 陸上レーダにおける航行援助情報画像の伝送方式に関する調査研究
[1] 委員会による検討
 画像伝送システム調査研究委員会及び作業部会により、次の各項を検討して委託研究の指導を行った。
a. 調査方針の検討
b. 伝送方式等の検討
c. 自動切替方式の検討
d. 結果の検討評価
[2] 委託による自動切替装置の調査研究
 セナー(株)に委託して次の各項について実施した。
a. 自動切替装置の設計
b. 同装置の試作
c. 同装置の実験
d. 伝送試験

(2) 電波航法用の新方式受信機に関する調査研究
[1] 委員会による検討
 電波航法用受信機調査研究委員会を4回、作業部会を5回開催して次の各項を検討し指導するとともに、成果の取りまとめを行った。
a. 調査方針の検討
b. 受信機構成回路等の検討
c. 基礎実験案及び設計案の検討
[2] 委託による受信回路等の調査研究
 この研究は下記のように4件に分けて委託し下記のとおり実施した。
a. 古野電気(株)に委託して、次の各項について実施した。
(a) 基礎実験
 デッカ、オメガの電波信号を比較演算し、良い方のデータを出力とする方法、切替える受信距離基礎的事項をマイクロCPU、液晶表示器等を使用して実験した。
(b) 試作機器の設計
 (a)の結果を使用し信号演算回路としての試作機を設計した。
(c) 集積化の検討
 この回路用のLSIを新規に開発するメリットは少ない。
b. 受信回路
 (株)光電製作所に委託して実施した。
(a) 基礎実験
 デッカとオメガの電波信号を干渉等がなく小型化できる限度、共通化できる部分の基礎的事項をプリント板等に組み実験した。
(b) 試作機器の設計
 (a)の結果を使用し、新受信回路として評価するための回路を設計した。
(c) 集積化の検討
 受信回路の自動追尾系は集積化するメリットがあることが確認できた。
c. 表示方式
 セナー(株)に委託して、次の各項について実施した。
(a) 基礎実験
 測定結果の表示の方法についてユーザの経験や意向を収集するとともに表示法として考えられるルミネサンス表示器のほか各種の資材を比較実験する基礎的事項の実験を行った。
(b) 試作器の設計
 (a)の結果を使用し、最適な方式として発光ダイオードを使用した表示方式を考え、シミュレーションテスト用の装置の回路を設計した。
(c) 集積化の検討
 駆動回路用のLSIを新規に開発するメリットは少ない。
d. レーンスリップ防止回路
 日本無線(株)に委託して次の各項について実施した。
(a) 基礎実験
・ 空電等のために受信できないとき、あるいは異状値が出るときのあらゆるデータを収集し、信号処理器、プリンター等を使用して状態をとらえる基礎実験を実施した。
(b) 試作機器の設計
・ [3]の結果を利用し(異状が同時に起る場合、単独に起る場合、特定の局信号のみに起る)これに対応するシミュレーター用の試作機の回路を設計した。
(c) 集積化の検討
・ この回路用のLS工を新規に開発するメリットは少ない。

(3) 航路標識機能に影響を及ぼす背景光対策のための調査研究
[1] 委員会による調査研究
 委員会及び作業部会を開催し、次の各項について検討を行った。
a. 調査研究の方針
b. 海上評価実験機の機種の決定及び実験方法
c. 実験データによる評価
[2] 委託による海上評価実験機の製作、海上実験及び実験結果の評価岳洋燈機工業(株)に委託し、次の各項について実施した。
a. 海上評価実験機の設計と製作
b. 横浜港において海上評価実験
実験日時   昭和59年10月21日(15:30〜23:00)
実験場所   横浜港横浜航路沖合
実験用船舶  設標船「ほくと」
実験参加者  委員等     10名
関係官庁者   24名
委託先関係者  11名
事務局1名
計       46名
実験方法   評価実験機を横浜外防波堤北灯台及び同南灯台に設置して、灯質・光度をそれぞれ変化させ、同灯台沖合4浬と3浬地点より視認し、その見え方を評価した。
c. 実験データの整理解析
 海上評価実験で得られた19名のデータを整理し、その結果を解析した。
[3] 海上実験用ポスターの製作及び周知
 海上実験は灯台の灯火を一時変更するので、実験日時、変更灯質等を利用船舶に周知さすため、ポスター1000枚を印刷し、海事関係団体に第三管区海上保安本部、海上保安部を通じて配布した。

(4) 規格・検定研究
[1] 委員会による調査研究
 1委員会及び作業部会を開催し、次の検討及び決定を行った。
a. 研究方針の検討
b. 規格の検討及び作成
c. 検定方法の検討
d. 検定用施設及び機材の検討

(5) IALA工業会員委員会への出席及びIALA理事会
[1] 工業会員委員会
a. 第7回IALA工業会員委員会が9月19、20日イギリス(ロンドン)において開催された際、本協会副会長宮村栄輔を同委員会に出席させ、各国関係者と機器の情報及び意見の交換を行った。
b. 納期  59.9.17〜59.9.22
[2] IALA理事会
a. 第60回IALA理事会が5月16、17日日本(東京)において及び第61回理事会が11月22、23日フランス(パリ)において、それぞれ開催された際、本協会嘱託片山雅弘を同理事会に政府委員の補助者として参加させ、各国に技術上の情報を提供して、我が国の状況を正確に周知するとともに各国の情報収集を行った。
b. 期間
第60回理事会
59.5.16〜59.5.17
第61回理事会
59.11.20〜59.11.25

(6) 諸外国航路標識事業及び関係システム等の開発状況の実態調査
 59.12.4〜59.12.12本協会嘱託豊福滋善をフランス、エジプト両国に派遣し、両国の航路標識事業及び関係システム等の開発状況の実態調査及び関係資料の収集を行った。
■事業の成果

[1] 陸上レーダにおける航行援助情報画像の伝送方式に関する調査研究
 本年度調査研究の結果、次のような結論を得て3ケ年にわたる調査研究を終了した。
(1) 船上受信付加装置
・ 表示器としてRGB入力の市販TVを利用できる。
・ マップ情報を含めて、インテリジェント機能を持たせる必要がある。
・ 利用者のニーズに合わせて、自動化に傾注することなく、手動機能も考慮すべきである。
(2) 送信信号変換装置
・ 船上装置の処理負担を軽減するため、可能な限り前処理を行う。
・ 同一海域を複数のレーダで包括している地域では、レーダをチェーン化し、統合して信号の前処理をして送信する。
(3) 無線伝送装置
・ VHFを使用すると、伝送速度はFSKで1200ビット/Sが限界である。
・ 付号訂正のための冗長ビットを考慮すると、更新周期と、一括送信海域に制限がある。
なお、この方式の実現のためには下記の基礎研究を要する。
(1) チェーン化した各レーダ映像信号をキー送信局に伝送する方式
(2) チェーン内の各レーダ映像の同一船舶の位置整合の方式
(3) 送信側処理、伝選、受信側処理を含めたトータル処理時間と、更新周期の検討

[2] 電波航法用の新方式受信機に関する調査研究
 本年度においては、デッカとオメガの両電波を受信処理する新方式のハイブリッド受信機の設計にとって必要な基礎的データの取得、方式設計、プログラムの作成、および試作回路・機器の設計を行った。また、ハイブリッド受信機の小型化、高信頼化、高安定化を目指して、そのある部分をLSI化する可能性についても検討を行ったが項目の各々について、得られた主な結論は次のとおりである。
(1) 信号演算回路
 デッカとオメガの両信号から導かれる位置データの日時による変動に関するデータを採取し、このデータをもとに解析と検討を行って信号演算処理方式のプログラムが作成できた。
 主な点は、次の通り。
・ デッカ・オメガ両者に対するLOP値と経緯度相互変換。
・ デッカ・オメガ切換判定。
・ 重複覆域でのデッカとオメガの経緯度差記録を利用して、オメガ利用海域での誤差の日周変化を補正するハイブリット演算。
(2) 受信回路
 高周波部、その他の実験と検討の結果
・ アンテナは、オメガとデッカで共通使用が可能である。
・ アンテナカップラと、アナログ回路の大部分について、共通化は困難であり、IC化もメリットが少ない。
・ リミッタアンプ部については、共通回路とし、かつ、ハイブリッドIC化の可能性がある。
・ 位相追尾部、S/Nサンプリング部、各種クロックのデバイダ、オメガのバースト同期検出については、共通のセミカスタムLSI化によって、経済性の範囲で、小型化、安定化に寄与することができる。
また、LSI化可能な部分のうち、キーとなる位相追尾部(オメガ用)について、実験回路1チャンネルを市販ICにて組み、動作を確認できたので試作設計ができた。
(3) 表示方式
・ 複合受信機における表示内容と表示方式について、利用者に対するアンケートを実施し、その結果を用いて表示モードとして、目的地モード、ラインモード、航海モード、確認モードの設定と表示内容と表示方法を作成できた。
・ 表示器としては、見易さ、発光色、柔軟性、明瞭度などの観点から、ELD(エレクトロルミネッセンス表示)が適当との結論を得た。
また、表示器駆動用LSIは現在は汎用LSIを用いて構成するのが、最も適当であるとの結論を得た。
(4) レーンスリップ防止回路
・ オメガ、デッカ両受信機により、実際の信号を観測し、種々の受信不能状態の様子を記録し、レーンスリップを防止する方法として。過去のLOP値の動きから推定する、受信状態信号に基づいてオメガ、あるいはデッカのデータを選ぶ、いずれのデータも使えないときは、DRデータ(ジャイロコンパスとログデータによる)を用いるの三段階により実施するとの結論を得た。またレーンスリップ防止回路については、市販の汎用LSIを用いて構成するのが、最も適当であるとの結論を得た。

[3] 航路標識機能に影響を及ぼす背景光対策のための調査研究
 本研究によって背景光に対応できる新システムによる実験灯器の開発と、その海上評価実験による実証が行われたため、今後、大都市をひかえた港湾標識における実用機の開発が可能となり航行船舶の安全に寄与される。

[4] 規格・検定研究
 本年度の研究主題である、海上標識機器の規格案の検討・作成をほぼ終了し、本研究の一段階を迎え、検定制度の研究に進むことができた。
 海上標識機器の規格化は、一般船舶は勿論設置管理者にとっても有益であり、今後検定制度の研究によって、将来同制度の導入が図れれば航行船舶の安全に寄与すること大である。

[5] IALA工業会員委員会への出席及びIALA理事会の際の意見交換
 IALA工業会員委員会及びIALA理事会において、参加各国の関係者と技術上の情報収集及び意見交換を行ったことは、今後の当協会の事業運営上寄与するところ大であると思料される。

[6] 諸外国航路標識事業及び関係システム等の開発状況の実態調査
 航路標識について先進国であるフランス、エジプト両国における航路標識事業の管理運営及び施設、機器の開発状況の実態並びに船舶交通システムの実態を調査できたことは我が国の航路標識事業の発展に寄与するところ大と思料される。





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更新日: 2021年12月4日

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