VHF（超短波）通信：航空機が地上管制塔と交信する方法

    航空機が離陸または着陸するたびに、パイロットはマイクに向かって話します：「タワー、こちらフライトXX、タキシング許可を要求します」、そしてタワーは直ちに指示を出します。この空と地上の音声対話は、VHF（Very High Frequency）通信システムに依存しています。今日は、航空機がVHFを使用して塔と双方向音声通信を行う方法を見ていきます。

図1：航空機と地上管制塔のイラスト（元記事より）

1. VHF通信とは何か？

VHFはVery High Frequencyの略で、超短波通信のことです。

周波数範囲は30MHzから300MHzの間にあり、航空機のVHF通信システムはこの範囲内で動作し、最大有効通信距離は200海里です。

動作帯域：118.000MHz～136.990MHz。（121.5MHzは国際的に指定された緊急周波数です。）

伝搬特性：見通し線伝搬、直線伝搬、地球の曲率によって制限されます。航空機が高く飛ぶほど通信範囲は長くなります。低高度や地形による遮断時には信号が減衰します。

機能：航空機↔地上管制（タワー、進入管制、エリア管制）間の音声通信、および航空機間の空対地／空対空音声通話。これは民間航空における主要な音声通信手段です。

重要な区別：

正しい：VHFは外部無線であり、地上タワーや他の航空機と通信するために使用されます。

誤り：フライトインターコミュニケーション／サービスインターコミュニケーションは航空機内部の閉ループであり、外部に無線信号を送信しないため、塔はそれを受信できません。

2. 航空機VHFシステムハードウェア

現代の民間旅客機は一般的に3つの独立したVHFシステムを搭載しています。各VHF通信システムは送受信機とアンテナで構成され、3つのアンテナは機体の異なる位置に取り付けられています。取り付け位置は機種によって異なります。

VHF送受信機：胴体のアビオニクスベイに設置され、信号の送受信を担当します。

無線管理パネル（RMP）：機能は以下の通りです。(1) VHFおよびHF通信システム用の周波数選択ノブ、(2) 2つの周波数表示ウィンドウ — 左ウィンドウはシステムが現在使用中の周波数を表示し、右ウィンドウは待機周波数を表示します、(3) 転送キー、2つの表示ウィンドウに表示されている周波数値を交換するために使用します、(4) システム選択キー、使用する通信システムを選択するために使用します。

図2：無線管理パネル（RMP）のレイアウト

コックピットマイクとヘッドセット：パイロットは管制指示を話したり聞いたりします。

アンテナ：機体の上部/下部にあり、電波を送受信します。

3つのVHFシステムは独立して動作できます。

3. 完全な通話フロー：航空機が塔とどのように通信するか

ステップ1 — 周波数を合わせる：パイロットはVHFパネルを対応する管制ユニットの周波数に合わせる。例えば、タワー周波数の118.100 MHzなど。

ステップ2 — PTT送信キー（Push-To-Talk、押して話す）を押す：パイロットは操縦桿/パネルのPTTボタンを押し続ける。押している間だけ話すことができ、離すと聞くことしかできない。

これがVHFの核心的な仕組みです。一度に話せるのは一方だけであり、双方が同時に話すことはできません。

PTTを押し続けると、航空機が無線信号を送信し、塔が受信します。

PTTを離すと、航空機が受信して塔の指示を聞きます。

同じVHF周波数に合わせた2機の航空機も互いに呼び出すことができ、空対空通信が可能です。

4. VHF通信の特性と限界

4.1 見通し線通信

低高度では範囲が限られますが、航空機が高高度に上昇するにつれて通信距離は大幅に増加します。山や建物に遮られると、ノイズや通信途絶が発生することがあります。

4.2 同時通話不可

送信するにはPTTを押す必要があります。パイロットがPTTを押し続けていると、管制官が話しているときに航空機は管制官の声を聞くことができません。

4.3 複数の航空機が同じ周波数を共有する

多くの航空機が同じ塔周波数を共有しており、順番に呼び出しを行い、互いに話を遮ることはできません。

4.4 2セットVHF冗長設計

VHF1が故障した場合、VHF2に切り替えて通信を継続します。両方のセットが故障した場合、航空機は空対地音声通信を失います。

5. よくある誤解

誤解：VHFとクルーインターフォンは同じシステムである。

事実：VHFは外部無線であり、インターフォンは航空機内の内部通信であり、外部に送信することはありません。

誤解：VHFの電源を入れれば、話し続けることができる。

事実：話すにはPTT送信キーを押し続ける必要があり、離すと聞くことしかできません。

誤解：VHFは長距離、見通し外通信を実現できる。

事実：VHFは見通し線通信であり、低空飛行では範囲が制限される。長距離の大洋横断通信はHF（高周波）に依存する。

まとめ

一文要約：VHFは民間航空機の主要な空地通信ツールであり、機載の送受信機とアンテナを通じて無線の送受信を完了する。パイロットはPTTキーを押し続けて音声を送信し、離すと塔からの指示を聞くことができ、航空機と塔の間の双方向対話を実現する。3つのVHFシステムは互いにバックアップし合い、航空機内部のインターホンや放送システムとは独立している。

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