アビオニクス(Avionics, エイヴィオニクス)とは、航空機に搭載され飛行のために使用される電子機器のこと。航空(Aviation, アビエーション、エイヴィエーション)と電子機器(electronics, エレクトロニクス)から合成された用語である。
アビオニクスには、通信機器、航法システム、自動操縦装置、飛行管理システム (FMS) などがある。乗客のためのビデオシステム(インフライトエンターテインメント、IFE)などの、操縦とは直接関係ない電子機器もアビオニクスに含める場合がある。こうした機器の多くは組み込み型コンピュータを内蔵している。宇宙機(宇宙船や探査機・衛星等)に搭載される電子機器もアビオニクスに含まれる。
目次
1 歴史
1.1 通信
1.2 航法
1.2.1 無指向性無線標識
1.2.2 超短波全方向式無線標識
1.2.3 距離測定装置
1.2.4 LORAN
1.2.5 計器着陸装置
1.2.6 トランスポンダ
1.3 補助システムと診断システム
2 最近の技術
2.1 グローバル・ポジショニング・システム (GPS)
2.1.1 航路飛行における変化
2.1.2 着陸進入における変化
2.2 グラスコクピット
3 関連項目
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無線電話機(双方向音声ラジオ)システムは第二次世界大戦以前から航空機に実装されていて、今日に至るまで軍用機の任務飛行における連携確保と軍民両機の航空交通管制のために広く使われている。初期のシステムは真空管を使っていてサイズと重量が大きかったため、操縦室の制御盤以外は邪魔にならないところに置かれた。第二次世界大戦終結後まもなくVHF周波数の標準化がなされ、その後真空管利用システムはトランジスタラジオシステムに取って代わられた。1960年代以降は大規模な変革は起こっていない。
最初期の航法システムでは、操縦士か航法士がヘッドフォンを装着し、両耳に流れる音を比較して航路から外れていないかを判断しなければならなかった。
後に航法システムは以下のようなシステムに分かれて発展していった。
NDB/ADF システム
VOR システム
DME
ILS システム
ATCRBS トランスポンダ
GPS 受信機
無指向性無線標識 (Non-directional (Radio)beacon, NDB) は、広範囲に使用された最初の電子航法システムである。それまでは色のついた光によって夜間航路を示していたが、これは全方位に電波を発する高出力のNDBで置き換えられた。航空機は、機上に搭載するDF(Direction Finder, 方向探知器)またはADF(Automatic Direction Finder, 自動方向探知機)でNDBからの信号を受け取る。ADF表示器の針は、航空機のヘディング(機首方位)と、NDBのある方向との角度差を示す。NDBは長波帯と中波帯を使い、安価であるために小規模な空港では今日(2005年)でもまだ使用されているが、急速にGPSに取って代わられてきている。これは主に航空機に搭載するADF機器とNDB局を維持するコストが高いためである。
超短波全方向式無線標識 (VHF Omni(directional) Range, VOR) は雷雨による干渉に強く、ADFよりも精度が高い。VORは現在でも航空管制システムの根幹となっている。VOR受信機は、選択中のVOR波の送信施設が磁北から何度の位置にあるかを示すことができる。この情報を元に、進路偏向表示装置 (Course Deviation Indicator, CDI) に航路からのずれ (deviation) が表示される。多くのVOR受信機・送信施設には距離測定装置 (Distance Measuring Equipment, DME) の受信機・送信施設がそれぞれ付属しており、局と航空機の間の斜め距離を表示することができる。
距離測定装置 (Distance Measurement Equipment, DME) は、航空機にVOR局との距離を知らせるシステムである。航空図に記載されたVOR局との方位差がVORによりわかり、距離がDMEによりわかるので、パイロットは自機の位置を知ることができる。このシステムはVOR/DME(ヴォルデメ、ボルデメ)と呼ばれる。DMEは、アメリカや日本で使用される軍用航法システム TACAN (TACtical Air Navigation) の一部にもなっている。VOR と TACAN を統合した地上局は VOR-TAC(ヴォルタック、ボルタック)と呼ばれる。VOR と DME または VOR と TACAN で使用する周波数は、国際標準によりセットにされている。パイロットが特定のVOR周波数を選択すると、対応する DME や TACAN の周波数を自動的に選択する機能が機器に内蔵されている。