航空航法（エアナビゲーション）とは？VFR・IFRの基礎と違い
航空航法（エアナビゲーション）の基礎をわかりやすく解説。VFRとIFRの違いや装置・手順、天候別のナビゲーション法を初心者向けに紹介。
エアナビゲーションは、飛行中のナビゲーションです。航空機に乗るパイロットが、自分の正確な位置を知り、道をあやつるために使用します。迷子になると、山にぶつかったり、危険な場所に飛んだり、着陸する場所が見つからなかったりするので、重要なことなのです。航空航法は、天候によって大きく2種類に分かれる。天気がいいときは、パイロットは地図を使って視覚的にナビゲートします。しかし、悪天候で地面が見えないときは、特殊な無線航法装置を使ったり、管制官がナビゲートしたりする。最初の航法はVFR（visual flight rules）航法と呼ばれる。2つ目は、IFR（計器飛行方式）です。
VFR（視程飛行）とは
VFRは視界と地上の目標物に頼って飛ぶ方式です。パイロットは地図、地形、道路、河川、空港などを見て位置を確認し、進路を決めます。主な特徴は次の通りです。
- 目視が基本：地上や他機を直接見て避ける（see-and-avoid）のが原則です。
- 気象条件の制限：天候が良く、一定の視程や雲との距離（クラウドクリアランス）が保たれる必要があります。具体的な数値は国や空域によって定められています。
- 柔軟な運航：離着陸や経路変更が比較的自由ですが、管制空域では管制官の指示に従う必要があります。
- 機器要件：基本的な計器と通信機器があれば運航できますが、夜間や特定空域では追加装備が必要です。
IFR（計器飛行方式）とは
IFRは主に機内の計器と地上・衛星航法設備、管制の援助に頼って飛ぶ方式です。視界が悪い状況や雲の中でも安全に飛べるよう設計されています。主な特徴は次の通りです。
- 計器中心：姿勢指示器、方向指示器、気圧高度計、対気速度計、垂直速度計など計器で機体の状態を把握して飛行します。
- 管制との連携：多くの場合、ATC（航空管制）から経路や高度のクリアランスを受け、管制官が他機との間隔を保つ支援を行います。
- 航法機器の利用：ILS、VOR、DME、GNSS（GPS）など多様な航法手段を用いて位置や進入経路を確定します。
- 訓練と資格：IFR運航にはインストゥルメント・レーティング（計器飛行資格）が必要で、計器による飛行技術と手続きの知識が求められます。
VFRとIFRの主な違い（要点）
- 視認に頼るか計器に頼るか：VFRは視覚、IFRは計器・管制。
- 安全確保の方法：VFRはパイロット自身の目で衝突回避、IFRは管制による分離と精密な航法。
- 必要な手続き：IFRは通常、出発前のフライトプラン提出とATCからのクリアランスが必須。VFRでも空域や運航形態でフライトプランが必要な場合があります。
- 装備要件：IFR機は通信・航法機器、姿勢計や複数の電源など冗長性を持つ機材が求められることが多いです。
代表的な航法機器と用語
- GPS／GNSS：衛星を使った位置測位。現代の航法の基本。
- VOR（全方位無線標識）：方位を示す地上局で、ラジオ方位を元に航法する。
- ILS（計器着陸装置）：滑走路への精密進入を支援する着陸用航法。
- DME（距離測定装置）：地上局からの距離を示す。
- 慣性航法、RNAV（経路航法）：レーダーや地上設備がなくても経路を作る技術。
運航判断と安全上の注意点
どちらの方式でも安全判断が最も重要です。主な注意点は次の通りです。
- 天候評価：出発前・飛行中に天候の変化を常に確認し、VFRで危険な気象が予想される場合はIFRに切り替えるか出発を延期します。
- 機材と人の準備：IFR運航では計器の信頼性、通信の確保、パイロットの計器飛行能力が不可欠です。
- 飛行計画と管制への通報：IFRではクリアランスを必ず受け、VFRでも必要に応じてフライトプランや進入許可を取りましょう。
- 特別な運用：視界が狭い空域ではSpecial VFRや計器到着ルートが用いられることがあり、地域の運用ルールに従う必要があります。
パイロットの訓練と資格
VFRは基本的な操縦訓練で学ぶ一方、IFRには追加の計器飛行訓練と資格（インストゥルメント・レーティング）が必要です。訓練では、計器のみでの姿勢維持、航法手順、通信手順、緊急時の対応（計器飛行時の視界喪失や計器故障など）を重点的に学びます。
まとめ
航空航法（エアナビゲーション）は、安全に目的地へ到達するための技術と手続きの総称です。天候や空域に応じてVFR（視程飛行）とIFR（計器飛行）を使い分けます。VFRは視覚を用いた柔軟な飛行、IFRは計器と管制を用いた精密な飛行が特徴です。どちらの方式でも正しい装備、適切な訓練、そして慎重な判断が欠かせません。
VFRナビゲーション
ビジュアルフライトルールでは、パイロットは地図とコンパスを使い、地上を見ます。飛行の準備をするときは、地図上で大きな都市、湖、丘、川、道路、森林など、目に見える大きな地点を選びます。飛行中は、選んだポイントを探し、正しい道を進むことを確認する。地表が見えるような天候でなければならない。雲の中に入ってはいけない。パイロットはまた、他の航空機を探さなければならない。他の航空機に近づきすぎないようにするのもパイロットの責任です。これを "See and avoid "といいます。
IFRナビゲーション
計器飛行方式で飛行する場合、パイロットは好きな場所を飛行することができません。決められたルートだけを飛行しなければならないのです。航空機には、GPSやレーダーなど、電波を利用する特殊な装置を多数搭載しなければならない。飛行ルートは、主に電波ビーコンからビーコンへとつながっています。パイロットはビーコンの周波数を正しく設定し、方位を判断して飛行しなければならない。GPSは正確な位置の把握に役立つ。また、航空機にはレーダー・トランスポンダーが搭載され、管制官のレーダー画面に表示される特殊なコードを送信している。パイロットは外が見えないので、管制官の言うとおりにしなければならない。管制官は飛行機が墜落しないように気を配っています。
風の影響
航海において風は大きな問題である。パイロットが飛行機を東（90°）に飛ばすようにセットしたとする。もし、北風が吹いたら、飛行機は南へ吹き飛ばされる。そして、飛行機は南東（135°）に飛ぶことになる。つまり、正確に東に飛ぶには、パイロットは飛行機を北東にセットしなければならない。これはあくまで一例です。実際には、風はどの方向からも、どのような速度で吹いてくるかわからない。そのため、パイロットは風を観察し、風の影響を補正する方法を知っておく必要があります。
飛行機が速くなると、風はあまり重要ではなくなります。ですから、小型の低速練習機にとっては、風は常に機体の向きを変えています。しかし、もっとスピードの出る大型旅客機では、離陸と着陸の時以外は、風の影響はありません。
質問と回答
Q:航空航法とは何ですか?
A: エアナビゲーションとは、様々な道具や計器を使用して飛行中に航行するプロセスのことで、パイロットが空中で自分の進むべき道を見つけたり、位置を把握したりするのに役立ちます。
Q: なぜ航空航法が重要なのですか?
A: 航法が重要なのは、パイロットが危険な場所や障害物を避け、目的地までの道を見つけるのに役立つからです。それによって事故を防ぎ、安全を確保することができるのです。
Q: 天候が良い場合、パイロットはどのように航行するのですか?
A: 天候が良い場合、パイロットは地図や海図を使って視覚的に航行します。この航法はVFR（ビジュアルフライトルール）航法と呼ばれています。
Q: 飛行中に天候が悪くなったらどうなりますか?
A: 天候が悪く地面が見えない場合、パイロットは特殊な無線航法計器を使って航行します。また、管制官によるナビゲーションも可能です。この方法はIFR（計器飛行方式）と呼ばれています。
Q: 気象条件による2種類の航法とは何ですか?
A: 天候による航法には2種類あります: VFR航法とIFR航法です。パイロットは天候が良い時にはVFR航法を、天候が悪い時にはIFR航法を使用します。
Q: なぜパイロットは無線航法計器を使って航行するのですか?
A: パイロットは悪天候の時、地上が見えないので無線航法計器を使って航行します。無線航法計器があれば、安全に航行することができます。
Q:飛行中に航空航法を使用しない場合のリスクは何ですか?
A: パイロットが飛行中に航空航法を使用しないと、道に迷ったり、山などの障害物にぶつかったり、危険な場所に飛んだり、着陸する場所が見つからなかったりする可能性があります。これは事故につながり、乗客・乗員の安全を危険にさらすことになります。
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