2014.10.22
【Webマガジン Vol.12 – Oct., 2014】航空機開発におけるテレメトリー技術
WEBマガジン
- この記事の監修者
- コーンズテクノロジー編集部
- コーンズテクノロジーでは先進的な製品・技術を日本産業界へ紹介する技術専門商社として、通信計測・自動車・防衛セキュリティ・電子機器装置・航空宇宙・産業機械といった技術分野のお役立ち情報を紹介しています。
-
テレメトリーを構成するアイテム
試験飛行で収拾したい情報を計測するために、各部にセンサーを配置しますが、これらの計測値はいくつもの機材を経由して、地上のモニター員に届けられます。ここではその経路と経路上にある機材の役割をご紹介します。
A. 機上設備
- a-1 センサ
目的に応じたセンサーを測定箇所に取り付けます。振動、歪み、温度などのベーシックな計測から、エンジンの回転や操舵の状態などの機体の状態、高度や速度などの飛行の状態など、試験の目的に応じたさまざまな情報が取得されます。 - a-2 シグナルコンディショナー
センサーを接続して、計測値をデジタル信号に変換する装置です。センサーが必要とする電源を供給する機能も持ちます。測定精度を上げるためには、小型のユニットをセンサーの近くに配置することが求められます。 - a-3 マルチプレクサー
複数のシグナルコンディショナーで収拾したデータを、一つのデータに集約する装置です。システム化されたシグナルコンディショナーでは、マルチプレクサーの機能を併せ持つものもあります。 - a-4 変調器
デジタルのデータを電波として送信できるように、デジタル信号を符号化し、RF（Radio Frequency）に変調します。ベーシックなFM変調から、多くのデータを送れる最新の変調技術など、目的に応じて様々です。 - a-5 送信器
変調された信号を、長距離伝送に必用なパワーに増幅します。変調器と一体化した小型のユニットを使う場合もあります。 - a-6 送信アンテナ
信号を電波に乗せて地上に送るためのアンテナです。通常は機体の下方に付けられますが、アクロバットな飛行を行う場合や、空港内での安定した通信確保のために、上部や翼に付けられる場合もあります。
米国TTC社製品を中心に組み立てた、
機上システムのイメージ。
B. 地上設備
- b-1 受信アンテナ
多くの場合、移動する航空機を追尾するトラッキングアンテナを使用します。航空機側のアンテナが固定アンテナとなるので、スペースに余裕がある地上側をトラッキングアンテナとして、通信距離を稼ぎます。恒久的に設置する固定型や、試験の時のみ設置する移動型があります。 - b-2 レシーバー
アンテナで取得したRF信号から、目的の信号を抜き出すチューナーを備えます。複数のレシーバーを搭載して、ダイバーシティ機能を使用するケースもあります。 - b-3 復調器
レシーバーで取得したRF信号（または処理に適した周波数に変換したIF信号）から、デジタルデータに変換します。 - b-4 モニター装置
デジタルデータを、視覚的にわかりやすい方法で表示します。古くから使われてきた、ペンレコーダーによるチャート表示や、最新の3Dグラフィックを使ったビジュアル表示まで、時代や目的に応じて、様々なモニター方法が存在します。
Sバンド帯の電波を受信する米国TelAntCo社
のトラッキングアンテナ。
写真は固定局用で、車両に積んで移動できる
タイプもある。
C. その他の付帯設備
- c-1 データレコーダ
計測の結果をレポートしたり、後で詳しく解析したりするために、データを記録する必要があります。通常はテレメトリーでの通信障害を回避するために、機体側にデータレコーダを搭載します。しかしバックアップや、レコーダーを搭載できないような計測の場合、地上側にレコーダーをセットする場合もあります。
記録媒体は古くはペンレコーダーや磁気テープへの出力を使っていましたが、現在は振動などの影響を受けにくい、半導体メモリが主流になっています。
フランス／ドイツのゾディアック社は、航空機
搭載用に特化した、 さまざまなデータ
レコーダーを供給している。