距離測定装置

距離測定装置（きょりそくていそうち）は距離を測定するあらゆる装置を指すが、本項目では航空機用の航法支援用二次レーダー設備であるDME（航空用DME）について説明する。

VOR/DME地上局
中央のアンテナがDME、周りを囲むのはVOR

距離測定装置 (DME, distance measuring equipment) は、無線通信により航空機と地上局との距離を航空機から測定する装置である。DMEは「ディーエムイー」の他に「デメ」と発音されることがあり、日本の法令で呼び方が定められていない。総務省のHPでは「ディーエムイー」と表記されている。

VOR/DMEの呼び方には「ブイオーアール　ディーエムイー」「ブイオーアール　デメ」「ボル　デメ」がある。

仕組み

 

VOR/DME地上施設の概要
航空機上のインタロゲータは質問信号を送信する。地上のDME施設が質問信号を受信すると、自動的に応答信号を返信する。
1.DMEアンテナ 2.VORアンテナ 3.VOR送信機 4.DME受信/送信機 5.質問信号波 6.応答信号波 7.VOR信号波^{[注 1]}

 

VOR/DME機上装置
1.DMEインタロゲータ/受信機 2.DME距離信号 3.VOR受信機 4.VOR方位信号

DMEは地上施設と航空機上の電子装置から構成される。

航空機上のインタロゲータ(interrogator)がインタロゲータ用周波数の1つのチャンネルを使い、電波によって個別の特徴をもった一連のパルスによりなる質問信号を送出し続ける。地上のトランスポンダは、それらを受信すると対応するチャンネルでそれぞれにパルス対の応答信号として50マイクロ秒後に送出し続ける。

機上のインタロゲータは50マイクロ秒以上遅れて到達する応答信号を対応するトランスポンダ周波数内のチャンネルで受信を試みるが、距離ゲートと呼ばれる特定時間遅れたパルスだけを通過させる仕組みによって、自ら発した質問信号より50マイクロ秒から少しずつ遅らせながら距離ゲートと呼ばれる時間フィルタによって応答パルスを選別することで、自機に向けて返信された信号だけを捜索する。この捜索状態 (Search mode) のために少し時間が必要となり、距離ゲートを通過して70%以上と安定的に自機向の信号が受信できるようになると追跡状態 (Track mode) に移る。追跡状態では自機の移動に合わせて距離ゲートを調整しながら距離を算出し続ける。

航空機が別のDME周波数チャンネルに切り替えたり、着陸して機上の装置を停止することで質問信号が発信されなくなるまで、またはDME局から遠く離れて電波が到達しなくなるまで、非常に混雑してDME局が返答できなくなるまで、質問信号に対して応答信号は自動的に返され続ける。

インタロゲータは電波の伝播速度が一定であることを利用して、質問信号送出から応答信号受信までの時間差から自機と地上局との斜め距離を算出する^[1]。

使用チャンネル

DMEチャンネルは1Xから始まって1Y, 2X, 2Y, 3Yと数字とXとYの組み合わせによる126Yまでの126×2チャンネルが用いられ、17XからはVOR/ILSにも同じチャンネル番号が割り振られている。

• 波長: UHF帯を使用
• 周波数: インタロゲータとトランスポンダは常に63MHz差で応答する
  • インタロゲータ: 1,025 - 1,150MHz
  • トランスポンダ: 962 - 1,213MHz
• チャンネル幅: 100kHz

通常トランスポンダはVORに併設され、同じ位置に配置されたVORが選択された場合DMEのインタロゲータは自動的に対応するようになっている。このような施設はVOR/DME（ヴォルデメ、ボルデメ）と呼ばれる。 また、滑走路接地点までの距離を測定するために計器着陸装置（ILS）のGPアンテナに併設するDMEもある。このようなDMEはターミナルDME（T-DME）と呼ばれる。

1つのDME地上局では最大100機ほどの航空機に距離情報を提供することができる^[1] が、これを上回る量のアクセスがあった場合には弱い電波、即ち遠くにいる機体を無視することによって負荷がかからないようにする。

DME設備では電波見通距離内の200-300nmほどの範囲に対して、0.5nm程度の精度で距離を測定できるが、航空機がDME局に近い場合は高度の影響があることを考慮しなければならない。たとえば航空機がDME局の真上にいる場合、DME計器が示す距離は0ではなくその航空機の高度ということになる。

DMEの距離情報から対地速度と地上局までの到達時間を導くことができる。

DMEは30秒に1回、3文字で構成される、自局の識別符号をモールス信号形式で発信している。日本国内では、DME局は3文字目に"D"、VOR/DME局では3文字目に"E"（VOR電波も同一の識別符号で発信）、T-DMEは1文字目に"I"（ILSローカライザーと同一の識別符号）を表記して区別している。

アンテナ諸元

電波型式

VXX

アンテナ型式

スタックアレー

無線局としての航空用DME

日本では、電波法施行規則第2条第1項第51号の2に「「航空用DME」とは、960MHzから1,215MHzまでの周波数の電波を使用し、航空機において、当該航空機から地表の定点までの見通し距離を測定するための無線航行業務を行う設備」と定義している。

地上設備は無線航行陸上局として、機上設備は他の通信機器とあわせ(航空機局)として免許される。但し、自衛隊の航空機については自衛隊法第112条第1項により無線局の免許を要しない。 機上DME、地上DMEの周波数は、電波法施行規則第13条第3項に別表第2号によると規定されており、これを抜粋する。

チヤネル	周波数(MHz)
	機上DME	地上DME
1X	1025	962
1Y	1025	1088
2X	1026	963
2Y	1026	1089
3X	1027	964
3Y	1027	1090
4X	1028	965
4Y	1028	1091
5X	1029	966
5Y	1029	1092
6X	1030	967
6Y	1030	1093
7X	1031	968
7Y	1031	1094
8X	1032	969
8Y	1032	1095
9X	1033	970
9Y	1033	1096
10X	1034	971
10Y	1034	1097
11X	1035	972
11Y	1035	1098
12X	1036	973
12Y	1036	1099
13X	1037	974
13Y	1037	1100
14X	1038	975
14Y	1038	1101
15X	976	1039
15Y	1039	1102
16X	1040	977
16Y	1040	1103
17X	1041	978
17Y	1041	1104
17Z	1041	1104
18X	1042	979
18W	1042	979
18Y	1042	1105
18Z	1042	1105
19X	1043	980
19Y	1043	1106
19Z	1043	1106
20X	1044	981
20W	1044	981
20Y	1044	1107
20Z	1044	1107
21X	1045	982
21Y	1045	1108
21Z	1045	1108
22X	1046	983
22W	1046	983
22Y	1046	1109
22Z	1046	1109
23X	1047	984
23Y	1047	1110
23Z	1047	1110
24X	1048	985
24W	1048	985
24Y	1048	1111
24Z	1048	1111
25X	1049	986
25Y	1049	1112
25Z	1049	1112
26X	1050	987
26W	1050	987
26Y	1050	1113
26Z	1050	1113
27X	1051	988
27Y	1051	1114
27Z	1051	1114
28X	1052	989
28W	1052	989
28Y	1052	1115
28Z	1052	1115
29X	1053	990
29Y	1053	1116
29Z	1053	1116
30X	1054	991
30W	1054	991
30Y	1054	1117
30Z	1054	1117
31X	1055	992
31Y	1055	1118
31Z	1055	1118
32X	1056	993
32W	1056	993
32Y	1056	1119
32Z	1056	1119
33X	1057	994
33Y	1057	1120
33Z	1057	1120
34X	1058	995
34W	1058	995
34Y	1058	1121
34Z	1058	1121
35X	1059	996
35Y	1059	1122
35Z	1059	1122
36X	1060	997
36W	1060	997
36Y	1060	1123
36Z	1060	1123
37X	1061	998
37Y	1061	1124
37Z	1061	1124
38X	1062	999
38W	1062	999
38Y	1062	1125
38Z	1062	1125
39X	1063	1000
39Y	1063	1126
39Z	1063	1126
40X	1064	1001
40W	1064	1001
40Y	1064	1127
40Z	1064	1127
41X	1065	1002
41Y	1065	1128
41Z	1065	1128
42X	1066	1003
42W	1066	1003
42Y	1066	1129
42Z	1066	1129
43X	1067	1004
43Y	1067	1130
43Z	1067	1130
44X	1068	1005
44W	1068	1005
44Y	1068	1131
44Z	1069	1131
45X	1069	1006
45Y	1069	1132
45Z	1069	1132
46X	1070	1007
46W	1070	1007
46Y	1070	1133
46Z	1070	1133
47X	1071	1008
47Y	1071	1134
47Z	1071	1134
48X	1072	1009
48W	1072	1009
48Y	1072	1135
48Z	1072	1135
49X	1073	1010
49Y	1073	1136
49Z	1073	1136
50X	1074	1011
50W	1074	1011
50Y	1074	1137
50Z	1074	1137
51X	1075	1012
51Y	1075	1138
51Z	1075	1138
52X	1076	1013
52W	1076	1013
52Y	1076	1138
52Z	1076	1139
53X	1077	1014
53Y	1077	1140
53Z	1077	1140
54X	1078	1015
54W	1078	1015
54Y	1078	1141
54Z	1078	1141
55X	1079	1016
55Y	1079	1142
55Z	1079	1142
56X	1080	1017
56W	1080	1017
56Y	1080	1143
56Z	1080	1143
57X	1081	1018
57Y	1081	1144
58X	1082	1019
58Y	1082	1145
59X	1083	1020
59Y	1083	1146
60X	1084	1021
60Y	1084	1147
61X	1085	1022
61Y	1085	1148
62X	1086	1023
62Y	1086	1149
63X	1087	1024
63Y	1087	1150
64X	1088	1151
64Y	1088	1025
65X	1089	1152
65Y	1089	1026
66X	1090	1153
66Y	1090	1027
67X	1091	1154
67Y	1091	1028
68X	1092	1155
68Y	1092	1029
69X	1093	1156
69Y	1093	1030
70X	1094	1157
70Y	1094	1031
71X	1095	1158
71Y	1095	1032
72X	1096	1159
72Y	1096	1033
73X	1097	1160
73Y	1097	1034
74X	1098	1161
74Y	1098	1035
75X	1099	1162
75Y	1099	1036
76X	1100	1163
76Y	1100	1037
77X	1101	1164
77Y	1101	1038
78X	1103	1165
78Y	1103	1039
79X	1103	1166
79Y	1103	1040
80X	1104	1167
80Y	1104	1041
80Z	1104	1041
81X	1105	1168
81Y	1105	1042
81Z	1105	1042
82X	1106	1169
82Y	1106	1043
82Z	1106	1043
83X	1107	1170
83Y	1107	1044
83Z	1107	1044
84X	1108	1171
84Y	1108	1045
84Z	1108	1045
85X	1109	1172
85Y	1109	1046
85Z	1109	1046
86X	1110	1173
86Y	1110	1047
86Z	1110	1047
87X	1111	1174
87Y	1111	1048
87Z	1111	1048
88X	1112	1175
88Y	1112	1049
88Z	1112	1049
89X	1113	1176
89Y	1113	1050
89Z	1113	1050
90X	1114	1177
90Y	1114	1051
90Z	114	1051
91X	1115	1178
91Y	1115	1052
91Z	1115	1052
92X	1116	1179
92Y	1116	1053
92Z	1116	1053
93X	1117	1180
93Y	1117	1054
93Z	1117	1054
94X	1118	1181
94Y	1118	1055
94Z	1118	1055
95X	1119	1182
95Y	1119	1056
95Z	1119	1056
96X	1120	1183
96Y	1120	1057
96Z	1120	1057
97X	1121	1184
97Y	1121	1058
97Z	1121	1058
98X	1122	1185
98Y	1122	1059
98Z	1122	1059
99X	1123	1186
99Y	1123	1060
99Z	1123	1060
100X	1124	1187
100Y	1124	1061
100Z	1124	1061
101X	1125	1188
101Y	1125	1062
101Z	1125	1062
102X	1126	1189
102Y	1126	1063
102Z	1126	1063
103X	1127	1190
103Y	1127	1064
103Z	1127	1064
104X	1128	1191
104Y	1128	1065
104Z	1128	1065
105X	1129	1192
105Y	1129	1066
105Z	1129	1066
106X	1130	1193
106Y	1130	1067
106Z	1130	1067
107X	1131	1194
107Y	1131	1068
107Z	1131	1068
108X	1132	1195
108Y	1132	1069
108Z	1132	1069
109X	1133	1196
109Y	1133	1070
109Z	1133	1070
110X	1134	1197
110Y	1134	1071
110Z	1134	1071
111X	1135	1198
111Y	1135	1072
111Z	1135	1072
112X	1136	1199
112Y	1136	1073
112Z	1136	1073
113X	1137	1200
113Y	1137	1074
113Z	1137	1074
114X	1138	1201
114Y	1138	1075
114Z	1138	1075
115X	1139	1202
115Y	1139	1076
115Z	1139	1076
116X	1140	1203
116Y	1140	1077
116Z	1140	1077
117X	1141	1204
117Y	1141	1078
117Z	1141	1078
118X	1142	1205
118Y	1142	1079
118Z	1142	1079
119X	1143	1206
119Y	1143	1080
119Z	1143	1080
120X	1144	1207
120Y	1144	1081
121X	1145	1208
121Y	1145	1082
122X	1146	1209
122Y	1146	1083
123X	1147	1210
123Y	1147	1084
124X	1148	1211
124Y	1148	1085
125X	1149	1212
125Y	1149	1086
126X	1150	1213
126Y	1150	1087

脚注

[脚注の使い方]

注釈

1. ^ DMEとVORの地上局は2つが1つの施設に収容されていることが多く、図ではそういった共用局を示す。

出典

1. ^ ^{a b} 加藤昭英『航空電子・電気設備』（第2）社団法人日本航空技術協会〈航空工学講座〉、2008年3月31日。ISBN (978-4-902151-30-5)。 

関連項目

• 航空交通管制
• 航空保安施設
• アビオニクス

外部リンク

• 国土交通省航空局