旅客機操縦探秘5.4 計器着飛行図
計器進入図を用いて、計器進入の手順を簡単にまとめてみましょう。例として、東京国際空港の ILS Z RWY34R (CAT II類) 手順を挙げます。
アプローチ (Approach) とは、着陸に向かって航空機が降下し、滑走路に正対して飛行する過程のことです。アプローチ段階では、航空機の高度を調整し、滑走路に正対させ、地上の障害物を回避する必要があります。パイロットは高度な集中力を必要とし、正確な操作が求められるため、アプローチには厳格な基準と手順が定められています。上記の “ILS Z RWY34R (CAT II類)” は、東京国際空港の34R滑走路へ進入する際の(最初の、Zで命名された手順。2番目はY、3番目はXとなる)計器進入プログラムの名称を指します。
空港の最終進入コースにおいて垂直方向の降下誘導(グライドパス)が提供されるかどうかによって、進入方式は精密進入と非精密進入の2つの大別に分類されます。精密進入の誘導に使用される航法施設には、計器着陸システム ILS (Instrument Landing System、通称「盲降」システム)、マイクロ波着陸システム MLS、および精密進入レーダー PAR があります。一方、非精密進入设备には VOR、NDB、LOC、GPS などが含まれます。ILS は知名度の高い自動着陸システムの一つですので、本節で紹介する ILS Zulu RWY34R (CAT II類) 進入図では、この精密進入 ILS プログラムを例に解説します。
進入段階は、通常、初期進入(初期進入定點 IAF から中間進入定点 IF まで。到着から進入への移行であり、航法設備に従って機首を滑走路方向へ向ける)、中間進入(中間進入定点 IF から最終進入定点 FAF まで。航跡を滑走路方向に保ち、水平飛行を行い、速度や姿勢を調整して最終進入へ円滑に移行する)、最終進入(最終進入定点 FAF から着陸復行点まで。着陸航跡に沿って降下し、滑走路中心線に正対し、決断高度まで降下する)、そして着陸復行のいくつかの段階から成ります。
計器進入図は計器進入プログラムの視覚的な図表表示であり、通報欄、平面図、断面図、着陸最低気象条件などの情報が含まれています。
まず最上部の通報欄を見てみましょう。ここにはパイロットが必要とする通信周波数が記載されています。
最初の項目である TOKYO APP(東京アプローチ管制)の周波数は合計6つあり、119.1、119.4、119.7、126.5、236.8、261.2 MHz です。具体的にどの周波数を使用するかは、到着時の管制の指示(ハンドオフ)によります。
2番目の項目は航法設備の周波数情報です。計器着陸システム ILS-LOC 局の周波数は 108.9 MHz です。続く ITC は34R滑走路の識別符号であり、その後ろにモールス符号が示されています。機上の航法設備で電波を捕捉した際、パイロットはこのモールス符号を聴取し、チューニング周波数が正しいかを確認する必要があります。
LOC(ローカライザ、Localizer の略)は ILS のサブシステムであり、航空機に水平方向の誘導を提供して、滑走路中心線の延長上を正しく飛行できるようにします。ILS-LOC 局の周波数は 108.9 MHz です。
GP(グライドパス、Glide Path の略。グライドスロープとも呼ばれる)は ILS のもう一つのサブシステムであり、垂直方向の誘導を提供して、航空機が正しい角度で降下できるようにします。ILS-GP の周波数は 329.3 MHz です。
また、ローカライザとグライドパスの<a href=“http://zh.wikipedia.org/ja-cn/仪表着陆系统#.E9.A2.91.E7.8E.87.E5.88.97.E8.A1.A8"搬送波周波数はペアになっており、一度の選択で両方の受信機をチューニングできるようになっています。
一番下の CH-26x は ILS-DME 測距儀のコードです。測距儀も空港内に設置された装置であり、パイロットに対して海里単位での滑走路までの直線距離(斜距)を提供します。
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3番目の項目は塔(タワー)での使用周波数です。ここには5つあり、124.35、118.1、118.575、118.725、118.8 MHz です。具体的にどれを使用するかもアプローチ管制との連携によりますが、一般的に各周波数は特定の滑走路に対応しており、あまり変更はありません。
4番目の項目は5.1節 降下準備で触れた ATIS 放送の周波数であり、ここでは 128.8 MHz となっています。
次に平面図の部分を見てみましょう。平面図には通常、進入プログラムの地図が含まれており、地形、航法設備情報、航跡情報、各種定点などが示されています。
まず、平面図中央の灰色の部分は東京湾を指します。一方、東京国際空港は図の左上に位置し、空港を中心とした円弧は塔の管制圏の範囲を示しています。上の図は少し小さくて見づらいかもしれませんが、ここをクリックして拡大図を確認できます。図の左上には “TOWER 1148” の文字があり、これは有名なランドマークである東京塔を示していると思われます。その標高は 1148 フィートです。
ILS 計器着陸システムのコースは、図中で矢羽根状の短い線がついた大きな矢印で表現されており、非常に目立ちます。その方向は進入方向に沿って、空港の滑走路先を指しています。矢印の近くにある “IM” の文字は、内側マーカー (IM) の位置を示しています。内側マーカーは滑走路入り口に近い位置を示し、“D0.3 ITC” はここが ITC 測距儀から 0.3 海里離れていることを意味します。マーカーも一種の地上航法施設であり、外側マーカー OM (Outer Marker)、中間マーカー MM (Middle Marker)、内側マーカー IM (Inner Marker) があり、滑走路入り口に対する航空機の大まかな距離情報を提供します。平面図ではナツメ形の記号で示されます。
平面図の右下には最低扇区高度 MSA の情報が記載されています。空港内の HME VOR を中心とし、空域を複数の扇区に分け、それぞれの空域の MSA が公示されています。MSA は、パイロットに対して離陸出発および到着進入時の最低安全高度を提供します。360度~180度の扇区は 6300 フィート、180度~270度の扇区は 3100 フィート、270度~360度の扇区は 2500 フィートとなっています。この図から分かるように、空港西側の扇区最低高度は東側に比べて明らかに高くなっています。これは空港の西側が東京の市街地であるのに対し、東側は東京湾の海上であるためです。障害物は当然西側の方がはるかに多いため、安全高度も高く設定される必要があります。
平面図では太い実線で進入航跡が描かれています。その起点となる初期進入定点 IAF (Initial Approach Fix) は、平面図の中下部に3箇所、CREAM、SINGO、ARLON 定点として見つかります。図中の各定点にはその経緯度と最低安全高度の情報が記されており、ここでは高度 4000 フィートとなっています。したがって、降下プロセスにおいて、パイロットは IAF に到達した時点で、航空機の高度を 4000 フィート、またはそれ以上にまで下げるように操作します。SINGO IAF には、その定点から ITC 測距儀までの距離も示されており、“D20.3 ITC” はここが空港から 20.3 海里離れていることを示しています。
着陸復行の航跡は、先端に矢印のついた破線で描かれます。上の図の左上を見ると、滑走路方向に沿ってから 15 度の方位角へ転じ、“to KASGA” とある航跡が復行コースです。
航跡線には磁針路の情報も記されています。例えば、CREAM から CLOAK 定点間の航跡は 247 度の磁針路、CLOAK から CAMEL 定点間は 307 度、ARLON から CAMEL 定点間は 006 度、SINGO から CAMEL 定点間は 337 度となっています。同時に、磁針路の下には小さな文字で真針路も記されており、数値の後ろに大文字の T で示されます(例:CREAM から CLOAK 定点間の航跡は 240 度の真針路など)。
針路の情報の上には、各定点間の距離情報も提供されています。例えば、CREAM から CLOAK 定点間は 3.8 海里、CLOAK から CAMEL 間は 3 海里、ARLON から CAMEL 間は 1.9 海里、SINGO から CAMEL 間は 2.5 海里です。
進入プロセスにおいて、もう2つの重要な定点は中間進入定点 IF (Intermediate Fix) と最終進入定点 FAF (Final Approach Fix) です。異なる方向から飛来した航空機は、異なる IAF を経由して針路を調整し、中間進入定点 IF で合流した後、FAF へと飛行を継続し、その後、航空機は最終の ILS グライドパスに沿った降下プロセスに入ります。
平面図の右側にある NOTE(注記)には、この進入プログラムを使用する際の注意事項が記されています。一つは、CREAM と ARLON の初期進入定点を使用する航空機は、エリアナビゲーション(RNAV)または DME/IRU/GUSS などの航法設備を搭装していなければならないということ、もう一つは、事前にレーダー誘導を受ける必要があるということです。
図の左下には速度制限の情報も示されています。ITC 測距儀から 10 海里(約 18 km)の地点での速度制限は 180 ノット(約 330 km/h)、5 海里(約 9 km)の地点では 160 ノット(約 300 km/h)となっています。
次に、進入図の断面図部分について解説します。断面図は、進入プログラムの飛行航跡を立体的な図で直感的に表現したもので、通常、降下航跡、各種空域の定点、推奨降下高度、および着陸復行の図記号が含まれます。

上図の降下航跡は、右から左へ向かう矢印付きの太い実線で、中間進入定点 IF CAMEL から FAF CACAO へ、そして内側マーカー IM へ降下する過程を表しています。IF での推奨飛行高度は 4000 フィート、ITC からの距離は 17.8 海里(滑走路入り口からは 17.6 海里)です。
IF から FAF までは航空機は 337 度の磁針路で水平飛行を維持し、ITC 測距点から 12.1 海里(滑走路入り口から 11.9 海里)の地点にある最終進入定点 FAF(非精密進入プログラムの FAF は図中でマルタ十字 Maltese Cross で示されますが、精密進入プログラムの最終進入セグメントの始点は最終進入点 FAP と呼ばれ、通常は図中に特定の記号は記載されません)に到達した時点で降下を開始します。垂直ナビゲーション降下線は内側マーカー IM で終了しており、図には垂直ナビゲーションの降下角が 3.0 度、磁針路が 337 度であることが示されています。
着陸復行点は、計器進入プログラムにおいて必要な目視参照を取得できず、着陸復行を開始しなければならない位置です。復行航跡は図中で矢印付きの破線で表されます。精密進入プログラムでは、着陸復行点は航空機がグライドパスに沿って降下し、決断高度に達した位置に相当します。一方、非精密進入プログラムでは、着陸復行点はある航法局または、航法局からの距離で表されます。着陸復行を実行する際は、磁針路 337 度を維持して 800 フィートまで上昇した後、右旋回して HME VOR 局の 15 度/SYE VOR 局の 195 度のラジアルに合流し、4000 フィートまで上昇します。その後、KASGA 定点でホールディングパターン(待機経路)に入ります。このホールディングパターンの情報は平面図の右上に記載されています。
断面図の下には着陸最低基準の表があり、航空機が進入時に満たさなければならない着陸基準が示されており、目視飛行への切り替えの制限条件となります。最低基準には最低高度と最低視程または滑走路視距離 (RVR, Runway Visual Range) が含まれます。精密進入の最低高度は決断高度 (DA, Decision Altitude) と決断高 (DH, Decision Height) であり、非精密進入の最低高度は最低降下高度 (MDA, Minimum Descent Altitude) と最低降下高 (MDH, Minimum Descent Height) です。天候が悪く、ILS 進入の最終段階で滑走路が見えない状態で無理に着陸しようとすると、重大な航空事故につながることが多いため、パイロットは各進入プログラムの着陸最低基準を厳守しなければなりません。もし決断高度を通過するまでに進入に必要な目視参照を確保できていない場合は、決断高度で着陸復行を行わなければなりません。
決断高度 DA は平均海水面 (mean sea level) を基準にしていますが、決断高 DH は滑走路の入り口標高 を基準にしています。DH は ILS CAT II 以上の精密進入、つまり DH が 200 ft 以下の場合に使用され、この場合は気圧高度計ではなく無線高度計を使用すべきです。
ここでは、直線進入着陸の場合、カテゴリー II の ILS の DA は 120 フィート、DH は 100 フィート、無線高度 RA (Radio Altitude) は 100 フィート、RVR は 350 メートルとなっています。一方、カテゴリー I の場合、DA は 220 フィート、DH は 200 フィート、RVR は 550 メートルです。視経回着陸の場合、MDA は 730 フィート、MDH は 709 フィート、視程は航空機の分類によって異なり、A および B クラスは 1600 メートル、C クラスは 2400 メートル、D クラスは 3200 メートルとなっています。
現代の旅客機の飛行データベースには、到着および進入の完全なデータが含まれています。パイロットは CDU で必要な空港の到着プログラム(STAR)、進入プログラム、および滑走路を選択するだけで、CDUの航路ページで着陸滑走路に向けた更新されたすべての航路情報を確認できます。

最後に参考情報として、盲降(ILS)の等級と航空機の等級の定義を記載します: 計器着陸システムは、その精密さに基づいていくつかの等級に分類されます。
| 等級 | 決断高 (DH) | 滑走路視距離 (RVR) |
| 第一種計器着陸システム (CAT I) | 200フィート以上 | 550メートル以上または視程800メートル以上 |
| 第二種計器着陸システム (CAT II) | 100フィート以上かつ200フィート未満 | 350メートル以上 |
| 第三A種計器着陸システム (CAT IIIA) | 100フィート未満または決断高なし | 200メートル以上 |
| 第三B種計器着陸システム (CAT IIIB) | 50フィート未満または決断高なし | 75メートル以上かつ200メートル未満 |
| 第三C種計器着陸システム (CAT IIIC) | 決断高なし | 滑走路視距離の制限なし |
航空機の進入速度は、計器進入プログラムで実行される各種機動に必要な空域および視程に直接的な影響を与えます。具体的な計器進入プログラムにおける航空機の操縦可能性の標準化された基礎を提供するため、最大着陸重量における着陸形態(フラップ等の設定)に基づき、滑走路入り口における航空機の速度 Vat によって、ICAO は航空機を以下の5つのカテゴリーに分類しています。 ●A類 指示対気速度 169km/h 未満; ●B類 指示対気速度 169km/h 以上、224km/h 未満; ●C類 指示対気速度 224km/h 以上、261km/h 未満; ●D類 指示対気速度 261km/h 以上、307km/h 未満; ●E類 指示対気速度 307km/h 以上、391km/h 未満。
航空機の等級分類について、国際民間航空機関 (ICAO) の Doc 8168 OPS/611 Aircraft Operations における説明部分を貼り付けて、皆様の参考に供します。

完