最短距離

1.飛行コース
 飛行ルートは、出発地から目的地までの最短距離(大圏コース)を表す。実際の飛行ルートは、気象予報などを考慮して、もっとも効率がよく飛行時間の短いルートを選択する(ミニマム・タイム・トラック(MTT))。
 日本を離発着するフライトはジェット気流(偏西風)によって大きく影響を受ける。西行きと東行きでは、飛行時間が大きく変わるのもこのためである。
 とくに、太平洋上空を飛行するホノルル線やアメリカ西海岸線は、ジェット気流の影響を受けやすいため、MTTとなるルートを毎日設定し直す。
 地図は紙の上には下の図のように表される。従って例えば、東京からニューヨークに飛行する場合、地図上で東京とニューヨークを結ぶ直線を進むと勘違いされることが多い。しかし実際は、アラスカの上空を通ってニューヨークに到着している。地球儀上で考えてみるとすぐに分かることである。下の地図で赤道上の点AとB間を進むときも、最短距離は赤道上を進むコースではない。



2.最短経路
 平面上での2点間の最短経路は直線である。
 球面の場合は、2点を結ぶ大円の一部が最短経路になる。球面と平面が交わるとき、共通部分は円となる。このうち交差する平面が球の中心を通る場合にできる円の半径は最も大きくなり、特に大円(だいえん)と呼ばれる。P1とP2を結ぶ弧のうち最短距離になるのは、弧が大円の一部である場合。
 地球は楕円体で近似される。楕円体面における大円は大圏と呼ばれる。飛行機の飛行コースの最短ルートは、大圏の一部である。
 厳密に言うと、大圏コースは必ずしも最短ルートではない。地球上の2点を結ぶ最短距離は測地線と呼ばれる。測地線は非常に複雑な計算をしなければ求められない。実用上は測地線と大圏コースはほとんど同じと考えて良い。
 なお、ある地点Aにおいて北(真北)の方向から右回り(時計廻り)に他の地点Bの方向を測った水平角を、AにおけるBの方位角と言う。方位角を計算することにより、東京からニューヨークへの最短経路は、放物線を描くように北向きに進むことが分かる。