Passive ssr equipment

申请号 JP31139398 申请日 1998-10-30 公开(公告)号 JP3041278B1 公开(公告)日 2000-05-15
申请人 格一 塩見; 株式会社東芝; 運輸省船舶技術研究所長; 发明人 清美 今宮; 正美 伊野; 格一 塩見;
摘要 【要約】 【課題】この発明は、SSR装置からの質問 信号 を受信することなく航空機の高 精度 な 位置 検出を実現し得るようにすることにある。 【解決手段】SSR装置81,82,83の質問信号に対するキャリブレーション用の航空機A,Bから応答信号を受信して、この応答信号に基づいてSSR装置8
1,82,83の質問信号の送信タイミング及び空中線の正対タイミングを検出することにより、これら送信タイミング及び正対タイミングと航空機9からの応答信号に基づいて任意の航空機の位置を検出するように構成したものである。
权利要求 (57)【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 SSR装置から 発信される質問信号に対する航空機からの応答信号を受信する応答信号受信手段と、 この応答信号受信手段で受信したキャリブレーション用航空機からの応答信号に基づいて 、前記SSR装置から
    前記航空機に発信される質問信号の送信タイミング及び
    SSR装置の空中線正対タイミングを検出するキャリブ
    レーション手段と、このキャリブレーション手段で検出した送信タイミング及びSSR装置の空中線正対タイミングと 前記航空機か
    らの応答信号に基づいて、航空機の位置を検出する航空機位置検出手段と、この航空機位置検出手段で検出した前記航空機の位置をモニターするモニター手段とを具備したことを特徴とする受動型SSR装置。
  • 【請求項2】 SSR装置から発信される質問信号に対
    する航空機からの応答信号を受信する応答信号受信手段
    と、 この応答信号受信手段で受信したキャリブレーション用
    航空機からの応答信号に基づいて、前記SSR装置から
    前記航空機に発信される質問信号の送信タイミング及び
    SSR装置の空中線正対タイミングを検出するキャリブ
    レーション手段と、 前記キャリブレーション手段で検出した質問信号の送信
    タイミング及びSSR装置の空中線正対タイミングとを
    保持する保持部と、 前記保持部から出力した質問信号の送信タイミング及び
    SSR装置の空中線正対タイミングと前記航空機からの
    応答信号に基づいて、航空機の位置を検出する航空機位
    置検出手段と、 この航空機位置検出手段で検出した前記航空機の位置を
    モニターするモニター手段と を具備したことを特徴とす
    る受動型SSR装置。
  • 【請求項3】 キャリブレーション用航空機からの応答
    信号を受信した状態で、質問信号の送信タイミング及び
    SSR装置の空中線タイミングを前記キャリブレーショ
    ン手段により検出し、前記保持部に保持してタイミング
    情報を更新す ることを特徴とする請求項2記載の受動型
    SSR装置。
  • 【請求項4】 前記キャリブレーション手段は、少なく
    とも2機のキャリブレーション用航空機から少なくとも
    3局の予め位置情報を記憶したSSR装置への応答信号
    を受信して、前記SSR装置の位置情報と前記キャリブ
    レーション用航空機からの応答信号に基づいてキャリブ
    レーション用航空機の位置を検出し、前記キャリブレー
    ション用航空機の位置情報と前記キャリブレーション用
    航空機からの応答信号に基づいて各SSR装置から発信
    される質問信号の送信タイミング及び空中線の正対タイ
    ミングを検出することを特徴とする請求項1または請求
    項2記載の受動型SSR装置。
  • 【請求項5】 SSR装置から発信される質問信号に対
    する航空機からの応答信号を受信する応答信号受信手段
    と、 ADS(Automatic Dependent S
    urveillance)からの航空機位置情報に基づ
    いて前記応答信号受信手段で受信した応答信号の送出航
    空機を特定して、予め記憶したSSR装置の設置場所と
    前記航空機位置情報及び前記応答信号に基づいてSSR
    装置から前記航空機に発信される質問信号の送信タイミ
    ング及びSSR装置の空中線正対タイミングを検出する
    キャリブレーション手段と、 このキャリブレーション手段で検出した送信タイミング
    及びSSR装置の空中線正対タイミングと前記応答信号
    に基づいて、航空機の位置を検出する航空機位置検出手
    段と、この航空機位置検出手段で検出した前記航空機の
    位置をモニターするモニター手段とを具備したことを特
    徴とする受動型SSR装置。
  • 【請求項6】 SSR装置から発信される質問信号に対
    する航空機からの応答信号を受信する応答信号受信手段
    と、 予め設定したSSR装置の質問信号の発生時刻情報及び
    空中線の正対時刻を記憶し、共通時計の時刻に基づいて
    前記SSR装置から航空機に発信される質問信号の送信
    タイミング及び空中線正対タイミングを検出するキャリ
    ブレーション手段と、 このキャリブレーション手段で算出した送信タイミング
    及びSSR装置の空中 線正対タイミングと前記応答信号
    に基づいて、航空機からの位置を検出する航空機位置検
    出手段と、 この航空機位置検出手段で検出した前記航空機の位置を
    モニターするモニター手段とを具備したことを特徴とする受動型SSR装置。
  • 【請求項7】 前記キャリブレーション手段は、ADS
    (Automatic Dependent Surv
    eillance)からの航空機位置情報に基づいて前
    記応答信号受信手段で受信した応答信号の送出航空機を
    特定して、前記応答信号と前記航空機位置情報の時間ず
    れを検出する時間検出手段を備え、前記時間ずれに基づ
    いて共通時計の時刻を補正し、この補正時刻で少なくと
    もSSR装置から前記航空機に発信される質問信号の送
    信タイミングを検出することを特徴とする請求項6記載
    受動型SSR装置。
  • 【請求項8】 SSR装置から発信される質問信号に対
    する航空機からの応答信号を受信する応答信号受信手段
    と、 外部から共通時計の時刻に基づいた前記SSR装置の質
    問信号の送信時刻情報及び空中線正対時刻情報が入力さ
    れるものであって、この入力した前記SSR装置の質問
    信号の送信時刻情報及び空中線正対時刻情報を自らの共
    通時計の時刻に基づいて同期をとって、前記SSR装置
    から前記航空機に発信される質問信号の送信タイミング
    及びSSR装置の空中線正対タイミングを検出するキャ
    リブレーション手段と、 このキャリブレーション手段で検出した送信タイミング
    及びSSR装置の空中線正対タイミングと前記応答信号
    に基づいて、航空機の位置を検出する航空機位置検出手
    段と、 この航空機位置検出手段で検出した前記航空機の位置を
    モニターするモニター手段とを具備したことを特徴とす
    受動型SSR装置。
  • 【請求項9】 前記キャリブレーション手段に外部から
    入力される共通時計の時刻に基づいたSSR装置の質問
    信号の送信時刻情報及び空中線正対時刻情報は、他のS
    SR装置から供給されることを特徴とする請求項8記載
    の受動型SS R装置。
  • 【請求項10】 さらに、前記航空機位置検出手段で検
    出した航空機の位置情報に基づいて前記SSR装置の航
    空機走査期間における位置移動量を検出して、この位置
    移動量に基づいて前記SSR装置から航空機に発信され
    る質問信号の送信タイミングを補正する送信タイミング
    補正手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項
    9のいずれか記載の受動型SSR装置。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【発明の属する技術分野】この発明は、SSR(Sec
    ondary Surveillance Rada
    r)装置と称する二次監視レーダからの質問信号に応動する航空機からの応答信号を傍受して航空機の位置を監視する受動型SSR(SecondarySurvei
    llance Radar)装置に関する。

    【0002】

    【従来の技術】周知のように、航空機は、飛翔中において、各地に配備されたSSR装置から送出されるSSR
    質問信号を受信すると、その質問信号に対してトランスポンダを介して所望の応答信号を送出することが義務付けられられている。 そこで、従来より、これらSSR装置からの質問信号と、所望の航空機からの応答信号との双方の信号を受信して、所望の航空機の位置を検出する受動型SSR装置がある。

    【0003】このような受動型SSR装置の検出原理は、図13に示すようにSSR装置と航空機との距離をR1とし、航空機から受信位置Xまでの距離をR2とすると、質問信号と応答信号の伝搬時間が距離(R1+R
    2)に対応される。 即ち、航空機は、SSR装置と受信位置Xとを2つの焦点とし、距離(R1+R2)を長径とする楕円上の1点に存在し、そのSSR装置と受信位置Xを結ぶ直線と、SSR装置と航空機を結ぶ直線のなす度θに基づいて航空機の2次元平面上の位置が検出される。

    【0004】しかしながら、上記受動型SSR装置では、その受信点とSSR装置との間に高い山や建築物等が存在して、SSR装置からの質問信号の高精度な受信が困難となった場合、航空機の位置検出が困難となるために、使用環境に制約を有する。

    【0005】

    【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従来の受動型SSR装置では、SSR装置からの質問信号を傍受できないと、航空機の位置の検出が困難であるという問題を有する。

    【0006】この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、SSR装置からの質問信号を受信することなく航空機の高精度な位置検出を実現し得るようにした受動型SSR装置を提供することを目的とする。

    【0007】

    【課題を解決するための手段】この発明は、SSR装置から発信される質問信号に対する航空機からの応答信号を受信する応答信号受信手段と、この応答信号受信手段で受信したキャリブレーション用航空機からの応答信号に基づいて、前記SSR装置から前記航空機に発信される質問信号の送信タイミング及びSSR装置の空中線正対タイミングを検出するキャリブレーション手段と、このキャリブレーション手段で検出した送信タイミング
    SSR装置の空中線正対タイミングと前記航空機からの応答信号に基づいて航空機の位置を検出する航空機位置検出手段と、この航空機位置検出手段で検出した前記航空機の位置をモニターするモニター手段とを備えて受動型SSR装置を構成した。 また、この発明は、 SS
    R装置から発信される質問信号に対する航空機からの応
    答信号を受信する応答信号受信手段と、この応答信号受
    信手段で受信したキャリブレーション用航空機からの応
    答信号に基づいて、前記SSR装置から前記航空機に発
    信される質問信号の送信タイミング及びSSR装置の空
    中線正対タイミングを検出するキャリブレーション手段
    と、前記キャリブレーション手段で検出した質問信号の
    送信タイミング及びSSR装置の空中線正対タイミング
    とを保持する保持部と、前記保持部から出した質問信
    号の送信タイミング及びSSR装置の空中線正対タイミ
    ングと前記航空機からの応答信号に基づいて、航空機の
    位置を検出する航空機位置検出手段と、この航空機位置
    検出手段で検出した前記航空機の位置をモニターするモ
    ニター手段とを備えて受動型SSR装置を構成した。

    【0008】上記構成によれば、SSR装置からの質問信号に対するキャリブレーション用航空機から応答信号を受信して、この応答信号に基づいてSSR装置からの質問信号の送信タイミング及び空中線の正対タイミングを検出することにより、これら送信タイミング及び正対タイミングと航空機からの応答信号に基づいて当該航空機の2次元平面上の位置を検出している。 従って、SS
    R装置からの質問信号の受信が困難な場所においても航空機の高精度な2次元平面上の位置の検出が可能となる。

    【0009】また、この発明は、SSR装置から発信さ<br>れる質問信号に対する航空機からの応答信号を受信する応答信号受信手段と、ADS(Automatic D
    ependent Surveillance)からの航空機位置情報に基づいて前記応答信号受信手段で受信した応答信号の送出航空機を特定して、予め記憶したS
    SR装置の設置場所と前記航空機位置情報及び前記応答信号に基づいてSSR装置から前記航空機に発信される
    質問信号の送信タイミング及びSSR装置の空中線正対
    タイミングを検出するキャリブレーション手段と、このキャリブレーション手段で検出した送信タイミング及びSSR装置の空中線正対タイミングと前記応答信号に基づいて、航空機の位置を検出する航空機位置検出手段と、この航空機位置検出手段で検出した前記航空機の位置をモニターするモニター手段とを備えて受動型SSR
    装置を構成した。

    【0010】上記構成によれば、ADSからの航空機位置情報が入力された状態で、SSR装置からの質問信号に対する航空機から応答信号を受信して送出航空機を特定し、航空機の位置と応答信号の受信タイミングからS
    SR装置からの質問信号の送信タイミング及び空中線の正対タイミングを検出する。 また、前記応答信号の受信タイミングと前記航空機位置情報の時間データに基づいて双方の時間ずれを求めて、この時間ずれデータに基づいてSSR装置からの質問信号の送信タイミング及び空中線の正対タイミングを補正することにより、これら送信タイミング及び正対タイミングと航空機からの応答信号に基づいて当該航空機の位置を検出している。 従って、SSR装置からの質問信号の受信が困難な場所においても航空機の高精度な位置の検出が可能となる。

    【0011】さらに、この発明は、SSR装置から発信される質問信号に対する航空機からの応答信号を受信す<br>る応答信号受信手段と、予め設定したSSR装置の質問信号の発生時刻情報及び空中線の正対時刻を記憶し、共通時計の時刻に基づいて前記SSR装置から航空機に発信される質問信号の送信タイミング及び空中線正対タイミングを検出するキャリブレーション手段と、このキャリブレーション手段で算出した送信タイミング及びSS
    R装置の空中線正対タイミングと前記応答信号に基づいて、航空機からの位置を検出する航空機位置検出手段と、この航空機位置検出手段で検出した前記航空機の位置をモニターするモニター手段とを備えて受動型SSR
    装置を構成した。

    【0012】上記構成によれば、予め記憶したSSR装置の質問信号の発生時刻情報及び空中線の正対時刻情報と共通時計の時刻に基づいてSSR装置から質問信号の送信タイミング及び空中線正対タイミングを検出することにより、これら送信タイミング及び正対タイミングと航空機からの応答信号に基づいて当該航空機の位置を検出している。 従って、SSR装置からの質問信号の受信が困難な場所においても航空機の高精度な位置の検出が可能となる。

    【0013】また、この発明は、キャリブレーション手段に、ADSからの航空機位置情報に基づいて前記応答信号受信手段で受信した応答信号の送出航空機を特定して、前記応答信号と前記航空機位置情報とSSR装置の位置情報、SSR装置から航空機に送出される質問信号の送信タイミングを検出するように構成した。

    【0014】上記構成によれば、応答信号と航空機位置情報との時間ずれを検出して、この時間ずれに基づいて送信タイミングを補正して、その補正タイミングにより、少なくとも送信タイミングを検出していることにより、さらに高精度な送信タイミングの検出が可能となる。

    【0015】さらに、この発明は、SSR装置から発信
    される質問信号に対する航空機からの応答信号を受信する応答信号受信手段と、外部から共通時計の時刻に基づいた前記SSR装置の質問信号の送信時刻情報及び空中線正対時刻情報が入力されるものであって、この入力した前記SSR装置の質問信号の送信時刻情報及び空中線正対時刻情報を自らの共通時計の時刻に基づいて同期をとって、前記SSR装置から前記航空機に発信される質問信号の送信タイミング及びSSR装置の空中線正対タイミングを検出するキャリブレーション手段と、このキャリブレーション手段で検出した送信タイミング及びS
    SR装置の空中線正対タイミングと前記応答信号に基づいて、航空機の位置を検出する航空機位置検出手段と、
    この航空機位置検出手段で検出した前記航空機の位置をモニターするモニター手段とを備えて受動型SSR装置を構成した。

    【0016】上記構成によれば、外部から共通時計の時刻に基づいたSSR装置の質問信号の発生時刻情報及び空中線の正対時刻情報が供給されると、この質問信号の発生時刻情報及び空中線の正対時刻情報を、自らの共通時計の時刻で補正してSSR装置から航空機に送出される質問信号の送信タイミング及び空中線正対タイミングを検出することにより、これら送信タイミング及び正対タイミングと航空機からの応答信号に基づいて当該航空機の位置を検出している。 従って、SSR装置からの質問信号の受信が困難な場所においても航空機の高精度な位置の検出が可能となる。

    【0017】

    【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

    【0018】図1は、この発明の一実施の形態に係る受動型SSR装置を示すもので、受信アンテナ10には、
    応答信号受信機11が接続される。 受信アンテナ10
    は、航空機9からのSSR装置81(82,83)の質問信号に対する応答信号を受信して応答信号受信機11
    に出力する。 応答信号受信機11は、信号処理系の入力処理部12に接続される。 この入力処理部12には、その出力端に、距離検出部13及び角度検出部14の各一方の入力端が接続され、入力した応答信号を距離検出部13及び角度検出部14にそれぞれ出力する。

    【0019】また、入力処理部12の出力端には、キャリブレーション部15が接続される。 キャリブレーション部15の出力端には、質問信号送信タイミング保持部16及びSSR空中線正対タイミング保持部17が接続され、後述するように質問信号の送信タイミング及び空中線正対タイミングを生成して質問信号送信タイミング保持部16及びSSR空中線正対タイミング保持部17
    に出力する。 これら質問信号送信タイミング保持部16
    及びSSR空中線正対タイミング保持部17は、入力した質問信号送信タイミング及び空中線正対タイミングを保持する。

    【0020】このうち質問信号送信タイミング保持部1
    6の出力端には、上記距離検出部13の他方の入力端が接続され、入力した送信タイミング信号を距離検出部1
    3に出力する。 距離検出部13は、その出力端が航空機位置検出部18に接続され、入力した応答信号及び質問信号送信タイミング信号に基づいてSSR装置81(8
    2,83)及びモニター用航空機9との距離Rを検出して航空機位置検出部18に出力する。

    【0021】他方、SSR空中線正対タイミング保持部17の出力端は、上記角度検出部14の他方の入力端に接続され、入力した空中線正対タイミング信号を角度検出部14に出力する。 角度検出部14は、その出力端が上記航空機位置検出部18に接続され、入力した応答信号及び空中線正対タイミング信号に基づいて角度θを検出して航空機位置検出部18に出力する。

    【0022】なお、空中線正対タイミングとは、一方向に回転しているSSR装置空中線の向きが受動型SSR
    装置に対して正対する状態をいう。 受動型SSR装置においては、空中線正対タイミングに対する航空機からの応答信号受信タイミングの時間差から、SSR装置を中心に見た時の航空機の方位を検出する。

    【0023】また、航空機位置検出部18の出力端には、モニター表示処理部191が接続され、入力した航空機9の距離情報及び角度情報に基づいた画像データを生成してモニター表示処理部191に出力する。 モニター表示処理部191は、その出力端にモニター部192
    が接続され、入力した位置表示画像データを画像処理して所望の航空機画像を生成してモニター部192に出力して航空機画像を表示する。

    【0024】ここで、上記キャリブレーション部の詳細について説明する。 このキャリブレーション部15は、
    例えば図2に示すように上記入力処理部12を介して応答信号が信号検出部151に入力される。 この信号検出部151は、例えば予め設定したSSR装置81,8
    2,83からの質問信号に対して上空を飛行する2機の航空機A,Bからの6個の応答信号が入力されたのを検出すると、その6個の応答信号を算出部152に出力する。

    【0025】算出部152は、SSR装置81,82,
    83の各位置情報及び当該SSR装置81,82,83
    からの質問信号の繰返し周期t1,t2,t3を記憶しており、これらSSR装置81,82,83の各質問信号に対して航空機A,Bからそれぞれ応答信号が入力される(図3参照)。 ここで、算出部152は、図4に示すようにSSR装置81,82,83からの各質問信号に対する航空機A,Bの各応答期間を、それぞれL1
    1,L12,L21,L22,L31,L32とすると、例えば応答期間L11の略中央部から応答期間L1
    2の略中央部までの間に対応されることで、SSR装置81と航空機A,Bとのなす角度θ1を、航空機A,B
    のSSR装置81への応答信号に基づいて検出される。

    【0026】また、SSR装置82と航空機A,Bとのなす角度θ2は、応答期間L21の略中央部から応答期間L22の略中央部までの間に対応され、同様に航空機A,BのSSR装置82への応答信号に基づいて算出される。 そして、SSR装置83と航空機A,Bとのなす角度θ3は、応答期間L31の略中央部から応答期間L
    32の略中央部までの間に対応され、同様に航空機A,
    BのSSR装置83への応答信号に基づいて算出される。

    【0027】上記算出部152には、位置検出部153
    が接続され、算出した角度(θ1〜θ3)情報を位置検出部153に出力する。 位置検出部153は、入力した角度(θ1〜θ3)情報に基づいて航空機A,Bの位置を検出してタイミング検出部154に出力する。 タイミング検出部には、上記信号検出部151の出力端が接続され、航空機A,Bの位置情報と各航空機A,Bからの応答信号に基づいてSSR装置81,82,83の各送信タイミング及び各空中線正対タイミングを検出して上記質問信号送信タイミング保持部16及びSSR空中線正対タイミング保持部17に出力する。

    【0028】上記キャリブレーション部15は、例えばSSR装置81,82,83からの質問信号に対する2
    機の航空機A,Bからの応答信号を受信した状態で、質問信号タイミング及び空中線正対タイミングを生成して、質問信号送信タイミング保持部16及びSSR空中線正対タイミング保持部17に出力してタイミング情報を更新する。

    【0029】なお、上記キャリブレーション部15は、
    位置情報及び質問信号の繰返し周期か既知のSSR装置81,82,83と2機の航空機A,Bを用いてキャリブレーションを実行するように構成した場合で説明したが、この配置構成数に限ることなく、構成可能である。

    【0030】このように、上記受動型SSR装置は、S
    SR装置81,82,83の質問信号に対するキャリブレーション用の航空機A,Bから応答信号を受信して、
    この応答信号に基づいてSSR装置81,82,83の質問信号の送信タイミング及び空中線の正対タイミングを検出することにより、これら送信タイミング及び正対タイミングと航空機9からの応答信号に基づいて当該航空機の2次元平面上の位置を検出するように構成した。
    これによれば、SSR装置81,82,83の質問信号の受信が困難な場所においてもモニター用の航空機9の高精度な2次元平面上の位置の検出が可能となり、その使用環境に制約を受けないことにより、使い勝手の向上が図れる。

    【0031】また、この発明は、その他の実施の形態として、図5乃至図12に示すようにキャリブレーション手段を構成してもよく、いずれも同様の効果が期待される。 但し、図5乃至図12においては、前記図1乃至図4と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

    【0032】先ず、図5乃至図7に示す実施の形態は、
    キャリブレーション部20に該当航空機応答信号検出部201が設けられ(図5参照)、この該当航空機応答信号検出部201には、上記入力処理部12を介してキャリブレーション用航空機からのSSR装置の質問信号に対する応答信号が入力される(図6参照)。 同時に、該当航空機応答信号検出部201には、周知のADS(A
    utomatic Dependent Survei
    llance)からの航空機の位置情報が入力される。
    該当航空機応答信号検出部201の出力端には、タイミング検出部202が接続され、航空機位置データに基づいて航空機の応答信号を特定してタイミング検出部20
    2に出力する。

    【0033】ここで、タイミング検出部202には、予め記憶したSSR装置の位置データと応答信号と航空機の位置データが入力される。 受信した応答信号は、受信タイミングより電波伝搬時間分だけ前に送出されたものである。 SSR装置と航空機の位置情報から電波伝搬時間が算出でき、ここから、質問信号の送信タイミングを算出する。

    【0034】また、当該航空機応答信号検出部201の出力端には、周知のGPS(Global Posit
    ioning Syistem)等の上記ADSとの共通時計203を介して分検出部204が接続され、入力した応答信号とADSで入手した航空機情報の時間ずれ分に相当するターゲット移動距離を検出し、補正信号検出部204に出力する。 この時刻ずれ分の航空機の移動に基づいて補正した補正信号を生成して上記タイミング検出部202に出力する。

    【0035】ここで、タイミング検出部202は、補正信号により質問信号の送信タイミング及び空中線正対タイミングを補正する。

    【0036】即ち、タイミング検出部202は、航空機位置データに基づいて位置を特定した応答信号が入力される。 ここで、応答信号送信タイミングは、図7中t4
    前がSSR装置の質問信号の送出タイミングとして求められ、このt4がR1+R2を質問信号と応答信号が伝搬する時間に対応される。

    【0037】また、タイミング検出部202は、上記ポジション情報により位置の特定された航空機の応答信号の送信タイミング(応答の有無)からSSR装置の質問繰返し周期t2を求め、図6に示すように特定した航空機の位置と、SSR装置の位置と、受信位置Xの3点位置に基づいて角度θを求める。 次に、これら周期t2に基づいて、SSR装置の空中線が角度θだけ回転する時間t3を求めて、上記応答信号の送信タイミングt4に時間t3を加算したタイミングを空中線正対タイミングとして検出する。

    【0038】なお、この実施の形態の場合には、質問信号送信タイミング及び空中線正対タイミングをADSの航空機位置情報が入力した状態で、繰返し改新するように構成することが可能である。

    【0039】また、図8に示す実施の形態では、キャリブレーション部21に周知のGPS(Global P
    ositioning Syistem)等の共通時計211が設けられ、この共通時計211の出力端には、
    質問信号送信タイミング検出部212及びSSR空中線正対タイミング検出部213が接続される。 このうち質問信号送信タイミング検出部212の出力端には、上記質問信号送信タイミング保持部16が接続される。 他方、SSR空中線正対タイミング検出部213の出力端には、上記SSR空中線正対タイミング保持部17が接続される。

    【0040】上記質問信号送信タイミング検出部212
    には、既知のSSR装置の質問信号発生時刻情報が記憶され、この質問信号発生時刻情報と入力した共通時計の時刻データに基づいて質問信号送信タイミングを生成して上記質問信号送信タイミング保持部16に出力する。

    【0041】また、SSR空中線正対タイミング検出部213には、上記SSR装置の空中線正対タイミング時刻情報が記憶され、この空中線正対タイミング情報と入力した共通時計211の時刻データに基づいて空中線正対タイミングを生成して上記SSR空中線正対タイミング保持部17に出力する。

    【0042】さらに、図9に示す実施の形態では、キャリブレーション部22に該当航空機応答信号検出部22
    1が設けられ、この該当航空機応答信号検出部221には、上記入力処理部12を介してキャリブレーション用航空機からのSSR装置の質問信号に対する応答信号が入力される。 同時に、該当航空機応答信号検出部221
    には、周知のADS(Automatic Depen
    dent Surveillance)からの航空機の位置情報が入力される。 該当航空機応答信号検出部22
    1の出力端には、周知のGPS(Global Pos
    itioning Syistem)等の上記ADSとの共通時計222を介して時刻ずれ分検出部223の一方の入力端が接続される。 この時刻ずれ分検出部223
    には、その他方の入力端に上記ADSからの航空機位置情報が入力され、その時間データと入力した応答信号の共通時計に基づく時刻データとの時刻ずれを検出して、
    その時刻ずれに対応した補正信号を生成する。

    【0043】そして、時刻ずれ分検出部223の出力端には、時刻微調部224が接続される。 この時刻微調部224には、周知のGPS(Global Posit
    ioning Syistem)等の共通時計225の出力端が接続され、この共通時計225の時刻データを補正信号に基づいて補正して質問信号送信タイミング検出部226に出力する。

    【0044】質問信号送信タイミング検出部226には、既知のSSR装置の質問信号発生時刻情報が記憶され、この質問信号発生時刻情報と時刻微調部224の出力に基づいて質問信号送信タイミングを生成して上記質問信号送信タイミング保持部16に出力する。

    【0045】また、上記共通時計225の出力端には、
    SSR空中線正対タイミング検出部227が接続される。 このSSR空中線正対タイミング検出部227には、上記SSR装置の空中線正対タイミング時刻情報が記憶され、この空中線正対タイミング情報と入力した共通時計225の時刻データに基づいて空中線正対タイミングを生成して上記SSR空中線正対タイミング保持部17に出力する。

    【0046】この実施の形態の場合には、質問信号送信タイミング及び空中線正対タイミングをADSの航空機位置情報が入力した状態で、繰返し改新するように構成することが可能である。

    【0047】さらに、図10に示す実施の形態では、S
    SR装置23の応答信号受信系241に信号処理部24
    2が接続され、この信号処理部242には、応答信号受信系241で受信したSSR装置23の質問信号に対する航空機25からの応答信号が導かれる。

    【0048】上記信号処理部242には、周知のGPS
    (Global Positioning Syist
    em)等の共通時計243が設けられ、SSR装置23
    からの質問信号の送信時刻及びSSR装置23の空中線正対時刻が入力される。

    【0049】この信号処理部242は、入力したSSR
    装置23の質問信号の送信時刻及びSSR装置23の空中線正対時刻と、共通時計243の時刻データに基づいて質問信号送信タイミング及び空中線正対タイミングを生成する。 そして、信号処理部242は、生成した質問信号送信タイミング及び空中線正対タイミングと、応答信号受信系241を介して入力された応答信号とに基づいて航空機25の距離R1,R2と角度θを求めて航空機位置を検出して、この航空機位置に基づいた航空機画像を生成して、モニター部244に出力して該モニター部244に航空機画像を表示する。

    【0050】ここで、上述したSSR装置23からの質問信号の送信時刻情報及びSSR装置23の空中線正対時刻情報は、例えば応答信号受信系261及び質問信号受信系262を備えた他の受動型SSR装置26で検出した質問信号送信タイミング及び空中線正対タイミングを、周知のGPS(Global Positioni
    ng Syistem)等の共通時計263の時刻データに基づいて変換して生成され、上記通信手段(図示せず)を介して信号処理部242に供給される。

    【0051】また、さらに、図11に示す実施の形態では、セルフキャリブレーション機能を付加したもので、
    航空機に位置移動量を検出する位置移動量検出部27を上記航空機位置検出部18の出力端に接続配置して、この位置移動量検出部27の出力端を、上記質問信号送信タイミング保持部16に接続する。 この位置移動量検出部27は、入力した航空機の位置情報に基づいて、例えばSSR装置での航空機に対する1回の走査中における当該航空機の位置移動量を検出して、この位置移動量を補正量とする補正信号を質問信号送信タイミング保持部16に出力する。 質問信号送信タイミング保持部16
    は、入力した補正信号に基づいて、保持した送信タイミングを保持し、この補正後の送信タイミングを上記距離検出部13に出力する。

    【0052】ここで、航空機は、上述したようにSSR
    装置の空中線1回転又は質問信号電波発射スケジュールの1ピリオド(期間)あたり、航空機に対する1走査中において複回連続した応答信号を得るが、この複数回の連続した応答信号の応答時間が非常に短く、SSR装置/受動型SSR装置に対する航空機の距離は、ほとんど動かない。 SSR装置のビーム方向は、空中線回転タイミング又は電波発射スケジュールにしたがってわずかに動く。 従って、SSR装置から1機の航空機に対する1
    走査として、SSR装置を中心とし、スラントレンジを半径とする円周上の方位方向に空中線のビーム幅程度の幅をもって並ぶ。 即ち、航空機がSSR装置からの質問信号の送信タイミングを正しく認識している状態では、
    図12中Y1〜Y6の同一楕円円周上位置を採るが、その送信タイミングを誤って認識していると、航空機の位置が例えば、図12中A1〜A6又はB1〜B6の如く位置移動(図12中B1〜B6では、遠ざかる状態を示す)して検出される。 そこで、上記位置移動検出部27
    は、航空機の位置移動量を送信タイミングの補正量として補正信号を生成して上記質問信号送信タイミング保持部16に出力する。 以上のように、セルフキャリブレーションが可能となる。

    【0053】なお、この送信タイミングの補正方式としては、上述した各種のキャリブレーション方式において適用することが可能である。 また、空中線が電子走査タイプ等で構成され、ランダムスキャンの場合においても、空中線からの質問信号電波発射のスケジュールを認識していれば上述と同様に航空機位置の検出が可能である。

    【0054】よって、この発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論である。

    【0055】

    【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば、簡易な構成で、SSR装置からの質問信号を受信することなく航空機の高精度な位置検出を実現し得るようにした受動型SSR装置を提供することができる。

    【図面の簡単な説明】

    【図1】この発明の一実施の形態に係る受動型SSR装置の構成を示したブロック図である。

    【図2】図1のキャリブレーション部を取出して示したブロック図である。

    【図3】図2のキャリブレーション動作を説明するために示した動作説明図である。

    【図4】図2で処理する応答信号の波形を示した波形図である。

    【図5】この発明の他の実施の形態を示したブロック図である。

    【図6】図5の処理動作を説明するために示した動作説明図である。

    【図7】図5で処理する応答信号の波形を示した波形図である。

    【図8】この発明の他の実施の形態を示したブロック図である。

    【図9】この発明の他の実施の形態を示したブロック図である。

    【図10】この発明の他の実施の形態を示したブロック図である。

    【図11】この発明の他の実施の形態を示したブロック図である。

    【図12】図11の補正処理の概念を説明するために示した動作説明図である。

    【図13】従来の問題点を説明するために示した動作説明図である。

    【符号の説明】

    9 … 航空機。 10 … 受信アンテナ。 81、82、83 … SSR装置。 11 応答信号受信機。 12 … 入力処理部。 13 … 距離検出部。 14 … 角度検出部。 15 … キャリブレーション部。 16 … 質問信号送信タイミング保持部。 17 … SSR空中線正対タイミング保持部。 18 … 航空機位置検出部。 151 … 信号処理部。 152 … 演算部。 153 … 位置検出部。 154 … タイミング検出部。 191 … モニター表示処理部。 192 … モニター部。 20、21,22 … キャリブレーション部。 201、221 … 該当航空機応答信号検出部。 202 … タイミング検出部。 203、222 … ADSとの共通時計。 204、223 … 補正信号分検出部。 211、225 … 共通時計。 212、226 … 質問信号送信タイミング検出部。 213、227 … SSR空中線正対タイミング検出部。 224 … 時刻微調部。 23 … SSR装置。 241 … 応答信号受信系。 242 … 信号処理部。 243 … 共通時計。 244 … モニター部。 25 … 航空機。 26 … 受動型SSR装置。 261 … 応答信号受信系。 262 … 質問信号受信系。 263 … 共通時計。 27 … 位置移動量検出部。

    ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊野 正美 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝小向工場内 (72)発明者 今宮 清美 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝小向工場内 審査官 宮川 哲伸 (56)参考文献 特開 平5−142341(JP,A) 特開 昭63−298084(JP,A) 特開 昭63−266381(JP,A) 特開 昭60−222782(JP,A) 特開 平5−122025(JP,A) 特開 平5−234000(JP,A) 特表 昭61−501727(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 G08G 5/00

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