(57)【要約】      （修正有）【課題】二次レーダーの方位精度を測定する方法を提供する。【解決手段】レーダーの大気環境に存在する目標によって送信される、長ＡＤＳ−Ｂスキッタタイプの非請求非同期応答（６１）を探知するステップであって、スキッタの各々は、スキッタを送信する目標に関する位置情報を含むステップと、各探知に対して、長ＡＤＳ−Ｂスキッタを復号して、探知目標をスキッタに含まれる位置情報に従って突き止めることを確認するステップであって、不適合探知を拒否するステップと、各保持探知に対して、探知の時間、アンテナの主ビームの方位の値、及び受信チャンネルの各々に関する受信電力値（６１、６１１、６１２）を、探知に関連付けるステップであって、スキッタに含まれる位置情報は、探知が位置している仰角セグメントを与えるステップとを含み、時間にわたって得られる値を記憶し、測定パターンを、記憶値から、仰角セグメントによってサンプリングする。【選択図】図６
2020098201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次レーダーの仰角セグメントによってアンテナパターン（１）及び角度誤差測定値を測定する方法であって、各パターン（１１、１２、１４、１５）を受信チャンネル（５）に関連付け、
所与の時間にわたって、
−前記レーダーの大気環境に存在する目標によって送信される、長ＡＤＳ−Ｂスキッタタイプの非請求非同期応答（６１）を探知するステップであって、前記スキッタの各々は、前記スキッタを送信する前記目標に関する三次元位置情報を含むステップと、
−各探知に対して、前記長ＡＤＳ−Ｂスキッタを復号して、前記探知目標を前記スキッタに含まれる前記位置情報に従って突き止めることを確認するステップであって、不適合探知を拒否するステップと、
−各保持探知に対して、前記探知の時間、前記アンテナの主ビームの軸の方位の値、角度誤差測定電圧、及び前記ＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ、ＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋ受信チャンネルの各々に関する受信電力値（６１、６１１、６１２）を、前記探知に関連付けるステップであって、前記スキッタに含まれる前記位置情報は、前記探知が位置している前記仰角セグメントを計算によって与えるステップと
を含み、
前記時間にわたって得られる前記値を記憶し、前記測定パターン（４２”、４３”、４４”）及び前記角度誤差測定値を、前記記憶値から、仰角セグメントによってサンプリングすることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記アンテナは、
−合計パターン（ＳＵＭ）、差分パターン（ＤＩＦＦ）、前記アンテナに面する目標からの応答を拒否する制御パターン（ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ）、及び前記アンテナの後部の目標を拒否する制御パターン（ＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋ）
−合計パターン（ＳＵＭ）、差分パターン（ＤＩＦＦ）、制御パターン（ＣＯＮＴ）
−合計パターン（ＳＵＭ）、差分及び制御パターン（ＤＩＦＦ／ＣＯＮＴ）
のセットのうち１つを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
長ＡＤＳ−Ｂスキッタタイプの前記応答に、前記応答の取得を表す特性を混入し、各応答に対して、前記特性は、
−前記アンテナの各パターンに従う前記受信電力
−前記アンテナの主ローブにおける前記応答の前記角度誤差測定値
−前記応答の前記探知の前記時間
−前記探知時の前記アンテナの前記主ビームの前記軸の前記方位
のうち少なくとも１つであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記主ビームで受信された各スキッタに対して、
−前記スキッタに含まれる前記情報を利用するステップと、
−下記のように、相対方位に応じて、相対電力、及び前記アンテナの前記パターンの利得の誤差を計算するステップと、
・同じビームにおいて、前記レーダーは、同期プロットの電力を測定し、前記電力は、前記合計パターンの最大値である
・前記長ＡＤＳ−Ｂスキッタ応答に、前記合計、差分及び制御パターンに関する電力の測定値を混入し、本発明による前記方法は、下記のように、前記スキッタの前記相対方位に対して推測する
ｏＳＵＭ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）＝ＳＵＭ（ｄＢｍで）−ＳＵＭ＿ｍａｘ（ｄＢｍで）
ｏＤＩＦＦ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）＝ＤＩＦＦ（ｄＢｍで）−ＳＵＭ＿ｍａｘ（ｄＢｍで）
ｏＣＯＮＴ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）＝ＣＯＮＴ（ｄＢｍで）−ＳＵＭ＿ｍａｘ（ｄＢｍで）
・下記のように、これらの値を本発明の基準の値と比較することによって、各パターンの利得誤差を設定する（工場における前記レーダーの受信時、又はレーダー場所の受け入れ時に測定されたパターン）
ｏＳＵＭ＿ｅｒｒ（ｄＢ）＝ＳＵＭ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）−ＳＵＭ−ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（ｄＢ）
ｏＤＩＦＦ＿ｅｒｒ（ｄＢ）＝ＤＩＦＦ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）−ＤＩＦＦ−ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（ｄＢ）
ｏＣＯＮＴ＿ｅｒｒ（ｄＢ）＝ＣＯＮＴ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）−ＣＯＮＴ−ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（ｄＢ）
−前記アンテナに対する仰角における前記ビームの変形を考慮することによって角度誤差測定誤差を計算するステップと
を含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
解析の間に、前記値を、
−前記アンテナの前記方位
−前記目標の前記仰角
に従って時間とともに前記相対方位に応じて蓄積することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記所与の時間にわたって、前記角度誤差測定誤差及び各パターンの前記誤差を、３つの入力を有する表に蓄積し、１つの表を、前記角度誤差測定誤差及び各アンテナパターンの前記誤差に関連付け、第１の入力は、前記アンテナの前記主ローブの軸に応じた前記相対方位であり、第２の入力は、前記アンテナの水平整列に応じた前記目標の前記仰角であり、第３の入力は、前記アンテナ方位であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記表の各セル（相対方位、仰角）に対して、前記角度誤差測定誤差及び各パターンの前記誤差を、平均、ヒストグラム又は他のタイプの方法によって設定することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記所与の時間を定義して、前記パターンの現在の劣化を示すことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
オペレーターの制御の下で、又は自動的に、前記レーダーは、角度誤差測定表を使用して、前記主ビームで方位における前記同期目標を突き止め、空中線と呼ばれる構成要素のセットの劣化の場合に前記レーダーの高い方位精度を保証するために、前記表を前記測定角度誤差測定誤差に基づいて補正することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
ＡＴＣ又はＩＦＦタイプの二次レーダーに搭載された前記アンテナは、少なくとも２個のパターンを含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記アンテナ（１）は、固定又は回転電子走査を有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記測定角度誤差測定誤差及び前記アンテナパターンの前記測定値を使用して、前記空中線の各要素（アンテナ、ダウンリードケーブル、回転ジョイント）に対して劣化のレベルを評価することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記パターンの前記測定値を使用して、空中線と呼ばれる構成要素の前記セットの劣化の前記レベルを評価することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法を実施することができることを特徴とする二次レーダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次レーダーのアンテナパターン及び角度誤差測定機能の方位精度を測定する方法に関する。更に、本発明は、このような方法を実施する二次レーダーに関する。
【０００２】
本発明の好ましい分野は、レーダーの性能が、航空機の探知と、数百キロメートルまでの方位における目標の非常に正確な突き止めとの両方にとって重要である航空交通管制（ＡＴＣ）である。
【背景技術】
【０００３】
これらの精度性能レベルは、ＡＴＣ又はＩＦＦで使用される二次レーダーに搭載されているアンテナのパターンの質と特に関連がある。
【０００４】
以下、明細書では、簡略化の目的で、アンテナは、下記から構成される組立体を拡張して意味するために使用される。
−主に、任意のタイプ（広い垂直開口（Ｌａｒｇｅ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  ＬＶＡ）又はビーム）のレーダーのアンテナ
−レーダーの回転部分及び固定部分を連結する回転ジョイント
−ダウンリードケーブル
【０００５】
現在、二次レーダーの方位精度の測定は、外部ビーコンを必要とする。この外部ビーコンのレーダーは、応答を利用してこの応答を突き止め、その結果、レーダーの角度誤差測定機能の正確な動作を制御する。
【０００６】
レーダー場所に設置されたアンテナ（ＡＴＣにおいて実質的に−１０度と＋１０度との間にある）の主ローブのパターンの質のより独立したレーダー測定は、下記の両方を必要とする。
−ステーションを保守モードに切り替えて、レーダー探知範囲をシステムレベルに減らすこと
−外部ツールを使用して、受信で（１０９０ＭＨｚ）、アンテナのパターン（ＳＵＭ、ＣＯＮＴ及びＤＩＦＦ）を測定すること
これは通常、一般的にレーダーに非常に近い、従って、ゼロ（レーダーと同じ高さ）に近いことが多い、非常に低い仰角値を有する外部ツールの仰角値である仰角値に対してだけ実行される一方、航空機は、レーダー使用のタイプ（「空港（Ａｉｒｐｏｒｔ）」又は「途上（Ｅｎ  Ｒｏｕｔｅ）」構成）によって、主に０．５度と２０度との間に位置している。
【０００７】
アンテナパターン及びレーダーの方位精度の周期的な予防測定がない場合、又は２つの予防測定セッション間で、レーダーの性能レベルが低下した場合だけ、時々レーダーのミッションをもはや果たさないまで、これらのパターンの劣化にユーザが気付く。この場合、停電が強いられ、最も重要で複雑なレーダー保守タスクを伴うことを踏まえて、アンテナを緊急に修理する必要がある。
【０００８】
角度誤差測定は、アンテナの軸に対する、主ビームに存在する目標のずれを測定する方法であること、二次レーダーは、このレーダーの主要ミッションで、レーダーに対する距離及び方位の両方の点で全ての探知目標を非常に正確に突き止めることを保証する必要があるので、レーダーの角度誤差測定機能は、方位精度に直接寄与するために、レーダーにとって重要であることが想起される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、特に、二次レーダーのアンテナパターンの方位精度を測定し、これによって、アンテナパターンの劣化を評価することができることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このために、本発明の主題は、二次レーダーの仰角セグメントによってアンテナパターン及び角度誤差測定値を測定する方法であって、各パターンを受信チャンネルに関連付け、
所与の時間にわたって、
−前記レーダーの大気環境に存在する目標によって送信される、長ＡＤＳ−Ｂスキッタタイプの非請求非同期応答を探知するステップであって、前記スキッタの各々は、スキッタを送信する目標に関する三次元位置情報を含むステップと、
−各探知に対して、長ＡＤＳ−Ｂスキッタを復号して、探知目標を前記スキッタに含まれる位置情報に従って突き止めることを確認するステップであって、不適合探知を拒否するステップと、
−各保持探知に対して、前記探知の時間、前記アンテナの主ビームの軸の方位の値、角度誤差測定電圧、及び前記ＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ、ＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋ受信チャンネルの各々に関する受信電力値を、前記探知に関連付けるステップであって、前記スキッタに含まれる位置情報は、前記探知が位置している仰角セグメントを計算によって与えるステップと
を含み、
前記時間にわたって得られる前記値を記憶し、測定パターン及び角度誤差測定値を、前記記憶値から、仰角セグメントによってサンプリングすることを特徴とする、方法である。
【００１１】
前記アンテナは、例えば、
−合計パターン（ＳＵＭ）、差分パターン（ＤＩＦＦ）、アンテナに面する目標からの応答を拒否する制御パターン（ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ）、及びアンテナの後部の目標を拒否する制御パターン（ＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋ）
−合計パターン（ＳＵＭ）、差分パターン（ＤＩＦＦ）、制御パターン（ＣＯＮＴ）
−合計パターン（ＳＵＭ）、差分及び制御パターン（ＤＩＦＦ／ＣＯＮＴ）
のセットのうち１つを含む。
【００１２】
特定の実装形態において、長ＡＤＳ−Ｂスキッタタイプの応答に、前記応答の取得を表す特性を混入し、各応答に対して、前記特性は、
−前記アンテナの各パターンに従う受信電力
−前記アンテナの主ローブにおける応答の角度誤差測定値
−前記応答の探知の時間
−前記探知時の前記アンテナの主ビームの軸の方位
のうち少なくとも１つである。
【００１３】
例えば、主ビームで受信された各スキッタに対して、前記方法は、
−スキッタに含まれる情報を利用するステップと、
−下記のように、相対方位に応じて、相対電力、及びアンテナのパターンの利得の誤差を計算するステップと、
・同じビームにおいて、前記レーダーは、同期プロットの前記電力を測定し、電力は、合計パターンの最大値である
・長ＡＤＳ−Ｂスキッタ応答に、合計、差分及び制御パターンに関する電力の測定値を混入し、本発明による方法は、下記のように、スキッタの相対方位に対して、推測する
ｏＳＵＭ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）＝ＳＵＭ（ｄＢｍで）−ＳＵＭ＿ｍａｘ（ｄＢｍで）
ｏＤＩＦＦ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）＝ＤＩＦＦ（ｄＢｍで）−ＳＵＭ＿ｍａｘ（ｄＢｍで）
ｏＣＯＮＴ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）＝ＣＯＮＴ（ｄＢｍで）−ＳＵＭ＿ｍａｘ（ｄＢｍで）
・下記のように、これらの値を本発明の基準の値と比較することによって、各パターンの利得誤差を設定する（工場におけるレーダーの受信時、又はレーダー場所の受け入れ時に測定されたパターン）
ｏＳＵＭ＿ｅｒｒ（ｄＢ）＝ＳＵＭ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）−ＳＵＭ−ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（ｄＢ）
ｏＤＩＦＦ＿ｅｒｒ（ｄＢ）＝ＤＩＦＦ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）−ＤＩＦＦ−ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（ｄＢ）
ｏＣＯＮＴ＿ｅｒｒ（ｄＢ）＝ＣＯＮＴ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）−ＣＯＮＴ−ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（ｄＢ）
−アンテナに対する仰角におけるビームの変形を考慮することによって角度誤差測定誤差を計算するステップと
を含む。
【００１４】
解析の間に、前記値を、例えば、
−前記アンテナの方位
−前記目標の仰角
に従って時間とともに相対方位に応じて蓄積する。
【００１５】
前記所与の時間にわたって、角度誤差測定誤差及び各パターンの誤差を、例えば、３つの入力を有する表に蓄積し、１つの表を、角度誤差測定誤差及び各アンテナパターンの誤差に関連付け、第１の入力は、アンテナの主ローブの軸に応じた相対方位であり、第２の入力は、アンテナの水平整列に応じた目標の仰角であり、第３の入力は、アンテナ方位である。角度誤差測定誤差及び各パターンの誤差の各セル（相対方位、仰角）を、例えば、平均、ヒストグラム又は他のタイプの方法によって設定する。
【００１６】
前記所与の時間を、例えば、定義して、前記パターンの現在の劣化を示す。
【００１７】
オペレーターの制御の下で、又は自動的に、前記レーダーは、角度誤差測定表を使用して、前記主ビームで方位における同期目標を突き止め、空中線と呼ばれる構成要素のセットの劣化の場合に前記レーダーの高い方位精度を保証するために、前記表を、例えば、測角度誤差測定誤差に基づいて補正する。
【００１８】
ＡＴＣ又はＩＦＦタイプの二次レーダーに搭載されたアンテナは、例えば、少なくとも２個のパターンを含む。前記アンテナは、固定又は回転電子走査を有する。
【００１９】
角度誤差測定誤差及びアンテナパターンの測定値を、例えば、使用して、空中線の各要素（アンテナ、ダウンリードケーブル、回転ジョイント）に対して劣化のレベルを評価する。
【００２０】
前記パターンの測定値を、例えば、使用して、空中線と呼ばれる構成要素のセットの劣化のレベルを評価する。
【００２１】
本発明の別の主題は、このような方法を実施する二次レーダーである。
【００２２】
本発明の他の特徴と利点は、添付図面に照らして与えられる下記の説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】モードＳ二次レーダーのブロック図の例である。
【図２】本発明のハードウェア実装形態の例示である。
【図３】ＡＴＣアンテナの例示である。
【図４】二次レーダーの典型的な同期動作の一例による例示である。
【図５】目標からの距離に応じた受信電力の例示である。
【図６】異なる目標によって送信された非同期スキッタによってアンテナのパターンをサンプリングする例による本発明の原理の例示である。
【図７】本発明による方法によって測定されるパターンの例である。
【図８】主ローブにおける目標のずれに応じた角度誤差測定電圧の曲線である。
【図９】主ローブにおける目標のずれに応じたレーダーの方位精度誤差の曲線である。
【図１０】本発明による新しい角度誤差測定表の計算後の、ずれに応じたレーダーの方位精度誤差の新しい曲線である。
【図１１】本発明による古い角度誤差測定表と新しい角度誤差測定表との間のずれに応じてレーダーの方位精度誤差を比較した主ローブの有効部分に関するズームである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
モードＳレーダーのブロック図の例を表す図１に関して、このようなレーダーの原理を概説する。
【００２５】
モードＳ二次レーダーの原理（国際民間航空機関  第１０付属書  第４巻（ＩＣＡＯ  Ａｎｎｅｘｅ  １０  ｖｏｌ．４）によって詳細に定義）は、下記の通りである。
−下記の選択的質問を送信すること
・受信者、モードＳアドレスによって指定される単一目標を示す
・又は、送信機の識別子を示す
−下記の選択的応答を受信すること
・送信機の識別子、目標の同じモードＳアドレスを示す
・又は、受信者、質問機の識別子を示す
【００２６】
通常使用中、二次レーダーは、同期モードで動作する。即ち、二次レーダーは、質問を送信して、この質問と一致する応答を待ち、（方位及び距離の）測定によって目標を突き止め、（モードＳアドレスによって）目標を識別することができる。
【００２７】
このタスクを効率的に実行するために、レーダーに、役割が通常下記の通りである数個のパターン１１、１２、１４、１５を有するアンテナ１（図１）を搭載する。
−目標から同期応答を質問して探知する合計パターン１１（以下、ＳＵＭで示す）
−ＳＵＭビームで目標を微細に突き止める差分パターン１２（ＤＩＦＦで示す）
−主ＳＵＭビームに存在しないアンテナに面する目標からの応答を阻止して拒否する第１の制御パターン１５（ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔで示す）
−アンテナの後部（従って、必ずしも主ＳＵＭビームに存在しない）における目標からの応答を阻止して拒否する第２の制御パターン１４（ＣＯＮＴ＿ｂａｃｋで示す）
【００２８】
ミッション、従ってレーダーの予想性能レベルによって、アンテナは、下記の数個のパターン、及び異なる寸法を有することができる。
−数個のパターン
・４個のパターン：  ＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ及びＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋ
・３個のパターン：  ＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ（ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ及びＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋを、アンテナレベルで一緒に分類する）
・２個のパターン：  ＳＵＭ、ＤＩＦＦ／ＣＯＮＴ（ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ及びＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋを、アンテナレベルで一緒に分類する）
−異なる寸法
・幅
ｏ高利得を与える微細主ビームを有し、方位が選択的且つ正確である広い幅を有する
・高さ
ｏ利得及び地表反射に対する保護を付加する、広い垂直開口（ＬＶＡ）タイプの高い高さを有する（主にＡＴＣ）
ｏ移動度を付加する、「ビーム」タイプの低い高さを有する（主にＩＦＦで使用）
【００２９】
ＳＵＭ及びＤＩＦＦパターンは通常、２．４度と１０度との間の３ｄＢローブでよいが、ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ及びＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋパターンは各々、実質的に１８０度を扱おうとする。
【００３０】
アンテナは、下記のパターンを有することもできる。
−「機械的」及び回転と呼ばれる固定パターン
−固定又は回転「ＡＥＳＡ」と呼ばれる電子走査を用いた変動パターン
【００３１】
以下、明細書では、使用されるアンテナパターンの数が幾つでも、アンテナが回転していようと固定されていようと、他の構成を同様に扱うことを踏まえて、最も包括的なアンテナ構成、換言すれば、回転アンテナモードにおける４個のパターンについて説明する。しかし、説明を簡略化するために、ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ及びＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋの組み合わせとしてＣＯＮＴを使用することによって、３個のパターン構成を使用することができる。
【００３２】
運用中、レーダーは、非請求応答（レーダー場所の関連質問無し）を受信し、この非請求応答は、「時間非同期誤応答（Ｆａｌｓｅ  Ｒｅｐｌｙ  Ｕｎｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ  ｉｎ  Ｔｉｍｅ）」、又はフルーツ（Ｆｒｕｉｔ）と呼ばれる。従って、下記の理由から、非請求応答に名前を付ける。
−非請求応答は、この非請求応答を拒否するレーダーによって予想されない（「誤（Ｆａｌｓｅ）」）
−非請求応答は、同じ周波数及び同じメッセージフォーマットを有する、同じレーダー探知範囲における同じ目標から得られる同期応答と非常に似た応答である（「応答（Ｒｅｐｌｙ）」）
−非請求応答は、別のレーダーからではなくてこのレーダーからの質問、又は周期的に目標によって送信される質問に関連付けられず、例えばＡＤＳ−Ｂスキッタである（「時間非同期（Ｕｎｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ  ｉｎ  Ｔｉｍｅ）」）
【００３３】
非請求応答の非同期特性によって、フルーツは、全てのアンテナパターン上でレーダーによって受信される。
【００３４】
最後に、モードＳフルーツを、各目標に関連付けられた単一モードＳアドレスによって識別することができる。
【００３５】
二次レーダーによって生成されるフルーツを、処理前にフィルタリングされる必要がある障害として現在処理するけれども、有利なことに、本発明は、レーダーの角度誤差測定精度及びアンテナパターンを測定する処理中に長ＡＤＳ−Ｂスキッタであるフルーツを利用する。
【００３６】
結論として、アンテナの主ローブのパターンの測定は、レーダーの運用動作に影響を及ぼすことなく連続的に実行され、記載のアンテナのタイプに関係なく適用できる。
【００３７】
レーダーが受信するモードＳフルーツの中で、ＡＤＳ−Ｂスキッタは、別の質問機（レーダー、ＷＡＭなど）によって請求されないけれども、航空機自体によって請求無しで生成されて、航空機の存在を合図し、長ＡＤＳ−Ｂスキッタ（ＤＦ１７）の場合、ＧＰＳ信号を利用することによって、正確に計算された航空機の位置を更に与える。
【００３８】
同じモードＳプロトコル（国際民間航空機関  第１０付属書  第４巻（ＩＣＡＯ  Ａｎｎｅｘｅ  １０  ｖｏｌ．４）によって詳細に定義されたメッセージ）を用いた長ＡＤＳ−Ｂスキッタの受信機の基本原理は、下記の通りである。
−下記の非請求、従って非同期選択的応答を受信すること
・送信機の識別子、上述の選択的質問及び応答でレーダーに送信されるモードＳアドレスと同じ目標のモードＳアドレス（２４ビットフィールド）を示す
・メッセージ（ＤＦ＝１７）の内容の性質は、メッセージのＴＣフィールドに応じて可変である
ｏ１〜４「航空機識別」
ｏ５〜８「地表面位置」
ｏ９〜１８「飛行位置（気圧高度（Ｂａｒｏ  Ａｌｔ））」
ｏ１９「飛行速度」
ｏ２０〜２２「飛行位置（全地球的航法衛星システムの高さ（ＧＮＳＳ  Ｈｅｉｇｈｔ））」
ｏ２３「試験メッセージ」
ｏ２４「地表面システム状態」
ｏ２５〜２７「予約」
ｏ２８「拡張スキッタＡＣ状態」
ｏ２９「目標状況及び状態（Ｖ．２）」
ｏ３０「予約」
ｏ３１「航空機運航状態」
【００３９】
上述のリストは、一例として与えられ、変わることがある。
【００４０】
本発明は、高度、気圧又は全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）に関連付けられたスキッタを同報通信する応答機を搭載した目標の三次元位置を与える、９〜１８又は２０〜２２の対応するＴＣフィールドのＤＦ１７スキッタを特に利用する。
【００４１】
従って、通常使用中、ＡＤＳ−Ｂ＿ｉｎ受信機は、同期モードで動作する。即ち、ＡＤＳ−Ｂ＿ｉｎ受信機は、目標の位置（方位及び距離）及び識別（モードＳアドレス）用のレーダーのモードＳメッセージと非常に似たモードＳメッセージを３６０度にわたって受信する。
【００４２】
このタスクを効率的に実行するために、ＡＤＳ−Ｂ＿ｉｎ受信機に、下記を搭載する。
−日常構成である３６０度の探知範囲を有する全方向性アンテナ
−又は、全体で３６０度の探知範囲を有する下記の数本の広いパターンアンテナ
・最も広く使用されている構成である、連続して１８０度を超える探知範囲を有する２本のアンテナ
・まれに、１２０度を超える探知範囲を有する３本のアンテナ、又は９０度を超える探知範囲を有する４本のアンテナ
これらのアンテナの役割は、（合計タイプの）単一パターンによって、目標から非同期応答を探知して、上述のフォーマットに従ってこの非同期応答の内容を復号することだけである。
【００４３】
二次レーダー及びＡＤＳ−Ｂ受信機が、略同じメッセージ（応答メッセージの同じ１０９０ＭＨｚの周波数、同じ波形、同じデータ構造）を利用することを考えると、下記のように、レーダーのアンテナの異なるパターンを介して、及び主にそうするが単独ではなく、全方向性アンテナを介して、非同期ＡＤＳ−Ｂスキッタを受信することによって、非同期ＡＤＳ−Ｂスキッタを受信する機能をレーダーに組み込むのは容易である。
−アンテナのパターンに各々関連付けられた数個の受信機によって
・４個のパターン（ＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ及びＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋ）を有するアンテナの場合
・３個のパターン（ＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ）を有するアンテナの場合
・２個のパターン（ＳＵＭ、ＤＩＦＦ／ＣＯＮＴ）を有するアンテナの場合
【００４４】
本発明の状況において、この構成、即ち、アンテナが４個、３個又は２個のパターンのいずれを含むかに従って、レーダーは、アンテナの各パターンに関連付けられた１個の受信機を備える。
【００４５】
より詳細に本発明を説明する前に、図１のモードＳレーダーの構成要素を説明する。ブロック図は、下記のように、モードＳレーダーの同期動作、並びに左側及び右側の間を交差する矢印による質問及び応答の間の同期を示す。
−左側に、質問の生成による部分１００
−右側に、関連応答の同期処理による部分２００
【００４６】
主な要素の機能を、以下概説する。
【００４７】
アンテナ１は、４個のパターン（ＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ及びＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋ）又は３個のパターン（ＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ）又は２個のパターン（ＳＵＭ、ＤＩＦＦ／ＣＯＮＴ）に従って、１０３０ＭＨｚで質問の放射、及び１０９０ＭＨｚで返答としての応答の放射を保証する。
【００４８】
回転アンテナの場合、回転ジョイント２及びダウンリードケーブルは、下記を保証する。
−レーダーの回転部分と固定部分との間の４個のパターンに対して独立に１０３０ＭＨｚで送信され、１０９０ＭＨｚで受信される信号のＲＦ結合
−アンテナの主ローブの軸の方位２０１における位置の同報通信
【００４９】
ＲＦ処理は、下記を含む。
−４個のパターンに対して独立に１０３０ＭＨｚで送信され、１０９０ＭＨｚで受信される信号間のＲＦ結合を保証するデュプレクサ又はサーキュレータ３
−下記を保証する送信機４
・ＳＵＭパターン上の１０３０ＭＨｚにおける質問の送信
・ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ及びＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋパターンによる１０３０ＭＨｚにおけるＳＵＭローブ以外の応答機の阻止
・異なる二次プロトコル（ＩＦＦ、ＳＳＲ及びモードＳ）に対して同じ
−４個のＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ及びＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋパターン上の１０９０ＭＨｚにおける応答の受信、及び異なる二次プロトコル（ＩＦＦ、ＳＳＲ及びモードＳ）に対する角度誤差測定値の計算を保証する受信機５
【００５０】
リアルタイム処理は、下記を含む。
−異なる二次プロトコル（ＩＦＦ、ＳＳＲ及びモードＳ）に対する関連質問及び受信期間のリアルタイム管理を保証する時空管理６
−下記を保証する信号処理７
・異なる二次プロトコル（ＩＦＦ、ＳＳＲ及びモードＳ）に対する質問に関連付けられた受信期間における応答の処理
・下記の４個のパターンの利用によるアンテナの主ローブにおける同期応答の探知及び復号
ｏＳＵＭ：  主ローブで受信された応答を探知すること
ｏＤＩＦＦ：  主ＳＵＭローブで受信された応答を方位で微細に突き止め、おそらくは絡み合った応答を区別すること
ｏＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ及びＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋ：  主ＳＵＭローブにおける探知の場合、二次ＳＵＭ及びＤＩＦＦローブで受信された応答を拒否すること
【００５１】
アンテナの主ローブにおける処理は、下記を含む。
−下記を保証するローブに存在する目標の管理８
・異なる二次プロトコルＩＦＦ、ＳＳＲ及びモードＳに対して次のローブで実行されるべきトランザクション（質問及び応答）の準備
・丁度実行されているトランザクションの状態に応じた今後の「ロールコール（Ｒｏｌｌ  ｃａｌｌ）」期間におけるモードＳ質問及び応答の配置
−質問で使用されるプロトコルに従ってローブで受信された同期応答から異なる二次プロトコルＩＦＦ、ＳＳＲ及びモードＳの各々に対するプロットの形成を保証する抽出器９
【００５２】
マルチターン処理１０は、下記を含む。
−目標（アンテナランデブー）の位置の予測を保証する探知範囲における目標で実行されるべきモードＳタスクの管理１０１、及び内部及び外部要求と前ターンのトランザクションの状態とに従ってこれらの位置で実行されるべきタスクの準備
−性能レベル（誤プロットの除去、特に復号データの確認）を向上させ、目標の今後の位置を予測するために、目標の追尾を保証する、プロット及び探知範囲における目標の追尾１０２の関連付け
【００５３】
ユーザとのインターフェースにより、レーダーは、異なる要求を考慮して、プロット及び目標追尾を表示することができる。
【００５４】
従って、前の測定値から実行される位置予測の使用による次のターンに関する質問に基づくモードＳの選択的質問原理は、これらの測定値の精度に対して概念的に極めて敏感である。測定位置誤差は、下記に対して、次のターンが行われる場合、導くことができる次のターンに関するモードＳレーダーの予測位置誤差を引き起こす。
−目標の実際の位置に対して方位で悪く位置決めされるので、意味のない選択的質問
−又は、最悪の場合、そのターンにおける目標の探知不能
【００５５】
従って、角度誤差測定値の使用に基づくレーダーの方位測定の精度を「監視する」ことは非常に重要である。
【００５６】
図２は、４個のパターンを有するアンテナを有するモードＳレーダーに適用される本発明のハードウェア実装形態を例示する。図２は、本発明に特有である追加要素を有する、図１のレーダーのブロック図を示す。モードＳレーダーに適用される本発明の主な要素を、図２の太い破線で表す。
【００５７】
モードＳレーダーの動作は同期であるけれども、追加処理２１、２２は、送信と関連がなく、アンテナの主ローブの軸の方位位置２３だけを利用することが分かる。
【００５８】
要素の大部分は、変わらないままであり、これによって、下記の両方を支持する。
−モードＳレーダーの運用動作における本発明の非侵害
−レーダーが同じ受信機を介して利用する下記の同じ要素を用いた測定
・アンテナ
・回転ジョイント
・ダウンリードケーブル
【００５９】
第１の処理２１を追加して、ＡＤＳ−Ｂスキッタの受信を処理する。第１の処理２１は、（質問に関連付けられた受信期間と無関係に）モードＳにおける非同期応答の継続処理を保証する。この処理２１は、下記のために、４個のアンテナパターン（ＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ及びＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋ）を別々に等しく利用することによって、非同期応答の探知及び復号を保証する。
−全ての非同期及び同期受信応答を探知する
−これらの応答を復号して、その応答からモードＳアドレスを抽出する
−各復号応答に、特に下記の特性を混入する
・探知時間
・探知時のアンテナの主ローブの軸の方位
・ＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ及びＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋパターンにおける受信電力
・ＡＤＳ−Ｂ応答の角度誤差測定値、即ち、アンテナの軸に対する応答のずれの測定値
【００６０】
このために、時空管理６は、アンテナの主ローブの方位位置２３を、モードＳ非同期応答の継続処理２１に送信する。
【００６１】
同時に有利なことに、同期応答の混入は、角度誤差測定値によって補完される、ＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ及びＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋパターンで測定される電力を介して得られる。
【００６２】
抽出器９では、ＳＵＭで測定される電力のモードＳプロットの混入も得られる。
【００６３】
第２の追加要素２２は、長ＡＤＳ−Ｂスキッタ応答（ＤＦ１７）に含まれるデータ、及びレーダーによるこれらのスキッタ応答の特性の測定値を記憶して相関させる。特に、第２の追加要素２２は、長ＡＤＳ−Ｂスキッタで与えられた位置を利用することによって、仰角における３個のＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ及びＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋアンテナパターン、及び仰角における角度誤差測定誤差の計算を実行する。この第２の処理は、マルチターン処理に追加され、目標の位置は、モードＳアドレスを有するスキッタで送信され、時間及び位置は、ＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ及びＣＯＮＴ＿Ｂａｃｋで測定された電力、角度誤差測定値及びアンテナ方位のこの同じスキッタ応答を用いて測定された値によって補完される。
【００６４】
この第２の追加要素２２は、長ＡＤＳ−Ｂスキッタが下記の通りであるという事実を利用することである本発明の原理を実施する。
−ＡＤＳ−Ｂスキッタの期間とレーダーの回転との間で本質的に非同期である
−いつ何時でも受信され、従って、ＡＤＳ−Ｂスキッタは、異なる相対方位でアンテナの主ビームのパターンをサンプリングする
−異なる目標によって送信され、ＡＤＳ−Ｂスキッタは、異なる仰角でアンテナの主ビームのパターンをサンプリングし、目標のＡＤＳ−Ｂスキッタは仰角を生成している
−レーダーの位置測定値以外の正確な位置測定値を送信する（長ＡＤＳ−ＢスキッタのＧＰＳ位置）
−同じスキッタに関するレーダータイプの測定を行うことができる
【００６５】
より詳細に本発明を説明する前に、図３に例示する二次レーダーのＡＴＣアンテナの表示を踏まえて、本発明の原理を概説する。この例において、アンテナは、ＬＶＡタイプのアンテナである。このアンテナは、Ｐ個のダイポールを各々が含むＮ個のバー、例えば、１１個の要素を各々が有する３５個のバーを含む。本発明は、レーダーによって、応答機の位置（ＬＡＴ−ＬＯＮＧ）、及び応答機の位置の探知及び測定を指定するＤＦ１７メッセージの内容を利用する。Ｎ個のバー間で受信されたエネルギーの分布により、方位における位置を測定することができ、各バーのダイポール間で受信されたエネルギーの分布は、仰角パターンを定義する。
【００６６】
バー間の分配器のレベルで、又はバーのレベル又はバーのダイポールのレベルで局部的な劣化を分離するために、本発明は、仰角セグメントによって測定値を蓄積する。本発明は、所与の期間（例えば、１日）にわたって実質的に全てのアンテナローブを含むことができる長ＡＤＳ−Ｂスキッタ（ＤＦ１７）及び高度と距離における（従って、仰角における）目標の視差の非同期性である。
【００６７】
従って、後述されるように、本発明は、特に、レーダーの主ビームでレーダーによって受信されたＡＤＳ−Ｂスキッタの仰角セグメントによってアンテナの軸に対するずれを測定し、ＡＤＳ−Ｂスキッタによって与えられた位置と、同じＡＤＳ−Ｂスキッタ上でレーダーによる角度誤差測定値によって同時に測定された位置との間の差に基づいて、角度誤差測定機能用のレーダーによって使用される角度誤差測定曲線の誤差を測定し、長期間にわたって（例えば、毎日）、仰角セグメントによってこれらの誤差を統合することである。
【００６８】
同様に、ＡＤＳ−Ｂスキッタに関連付けられた各パターンにおける電力の測定値により、ローブにおけるＡＤＳ−Ｂスキッタのずれに対してＳＵＭ、ＤＩＦＦ及びＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ対ＳＵＭ＿ｍａｘの相対電力を計算して、長期間にわたって（毎日）、仰角セグメントによってこれらの測定値を統合することができる。
【００６９】
このようにして、レーダーの運用動作に支障を与えずに、ビーコン無しで、実現可能性ＡＤＳ−Ｂを搭載した航空機を用いるだけで、仰角セグメントによって独立して、レーダー、又はより全体的にはレーダーの主ビームの方位精度の現在の低下を特に自動探知することができる。
【００７０】
原理は、レーダーがスキッタを送信した瞬間にレーダーの主ローブに存在する航空機の場合に対応するレーダーの主ビームでレーダーによって受信された長ＡＤＳ−Ｂスキッタであるフルーツ（非同期応答）を使用することである。実際に、目標を突き止める主要ミッションによって、長ＡＤＳ−ＢスキッタＤＦ１７は、目標の緯度経度位置（ＬＡＴ−ＬＯＮＧ）と本質的に関連がある。
【００７１】
ＡＤＳ−Ｂスキッタの受信時に、任意の他のフルーツと同様に、ＡＤＳ−Ｂスキッタに、レーダーアンテナの異なるパターンで受信された電力、及びレーダーのローブで受信された任意の応答に関する測定角度誤差測定値（この角度誤差測定値は、主ビーム、より詳細には、アンテナの軸の近傍、即ち、３ｄＢローブで２．４度のＡＴＣアンテナに対して、−２．５度〜＋２．５度の範囲でだけ意味がある）を混入する。
【００７２】
本発明は、レーダーによって確認されたＡＤＳ−Ｂスキッタだけを利用する。即ち、責務の航空探知範囲の監視の動作タスクでレーダーに対して同じ目標によって積極的に応答された選択的質問を使用し、これによって、宣言位置が誤りである場合があるなりすましから、又はレーダーの事前探知で様々な誤差を飛行が示している目標から、ＡＤＳ−Ｂスキッタを考慮するのを回避する。
【００７３】
従って、有利なことに、本発明は、アンテナの軸に対する相対方位における位置が主ビーム（アンテナ、ＡＴＣ又はＩＦＦのタイプに依存するパラメータ）で長ＡＤＳ−Ｂスキッタを定める長ＡＤＳ−Ｂスキッタを利用する。従って、各長ＡＤＳ−Ｂスキッタに対して、本発明は、下記を計算する。
−スキッタのＬＡＴ−ＬＯＮＧ位置及びレーダーのＬＡＴ−ＬＯＮＧ位置を利用することによって相対方位を正確に計算し、従って、レーダーのアンテナのビームにおけるずれを与える
−（レーダーの探知機能に必要な）レーダーの同じ受信連鎖によってスキッタの準同時同期プロットのＳＵＭ、ＤＩＦＦ及びＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔパターン対ＳＵＭ＿ｍａｘから測定された相対電力を計算する
−（レーダーの方位位置機能に必要な）レーダーの同じ受信連鎖によって測定された角度誤差測定電圧を計算する
−下記のように、アンテナの理論曲線を有する誤差を計算する
・レーダーの位置に対する目標の仰角に従って
・下記におけるスキッタの方位に従って
ｏＳＵＭ、ＤＩＦＦ及びＣＯＮＴ対ＳＵＭ＿ｍａｘパターンに対する相対振幅
ｏレーダーの運用動作に支障を与えずに、同じ応答で、応答の角度誤差測定電圧に応じて目標の測定ずれを与える角度誤差測定表を参照した角度誤差測定値
【００７４】
測定範囲を拡大する、従って主ビームのパターンの監視の精度を向上させるために、本発明は、レーダーに対する目標の仰角の余弦の点でアンテナのパターンの閃光の影響（従って、特に角度誤差測定機能）を考慮するように各仰角セグメントに対する計算を実行することに留意すべきである。
【００７５】
個々の測定値の高精度を保証するために、例えば、下記を利用する。
−ＳＵＭ、ＤＩＦＦ及びＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔビームの測定値に対する十分なダイナミックレンジを保証しながら、受信機の雑音の影響を制限するために、強いレベル（短距離）のスキッタを利用する
−ＡＤＳ−Ｂスキッタの探知時に目標によって送信された目標の位置の精度の影響を最小化することによって角度誤差測定誤差の測定値を最適化するために、（仰角に従って）短距離及び中距離で目標からスキッタを利用する（スキッタの測定ＧＰＳ位置とレーダーによるスキッタの受信時間との間の可変待ち時間）
【００７６】
かなりの時間、これらの測定値を蓄積すると、レーダーが利用する仰角、方位及び相対方位の全ての値を含むことができ、従って、保持された３軸による誤差の計算の精度を向上させることができる。更に、（例えば、１度ピッチを有する）方位セグメントによってこれらの誤差（相対方位に応じた角度誤差測定値及び振幅）を蓄積すると、所与の方位と関連がある特異点を示すことができる。
【００７７】
これらの誤差を、（例えば、自動手段によって）解析する。解析結果が、（角度誤差測定値と同様に振幅において）過剰な数の誤差を評価する場合、下記のように、劣化の原因に関する推定を行うことができる。
−解析結果が、スキッタの方位、又は相対方位、又は仰角に左右されない場合、
・ダウンリードケーブルの劣化と関連がある可能性がある。
−解析結果が、スキッタの方位に左右され、相対方位又は仰角に左右されない場合、
・レーダーのアンテナの固定部分及び回転部分を連結する回転ジョイントの劣化と関連がある可能性がある。
−解析結果が、相対方位に左右され、スキッタの方位又は仰角に左右されない場合、
・アンテナの垂直ダイポール又はアンテナの分配器の劣化と関連がある可能性がある。
−解析結果が、相対方位及び仰角に左右され、スキッタの方位に左右されない場合、
・アンテナの垂直ダイポールの放射要素の劣化と関連がある可能性がある。
【００７８】
劣化の原因に関する他の推定を行うことができる。
【００７９】
従って、これらの測定値の継続解析は、ＨＵＭＳ（「Ｈｅａｌｔｈ  ａｎｄ  Ｕｓａｇｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」）タイプの手法でレーダーの性能レベルが低下する前に計画可能な修理作業を必要ならば行うために、自動警報を可能にする。
【００８０】
「長ＡＤＳ−Ｂスキッタ」応答の復号に関して、第１０付属書の第３章（ｃｈａｐｔｅｒ  ３  ｏｆ  Ａｎｎｅｘｅ  １０）の航空電気通信（Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ  ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）では、モードＳ応答（ダウンリンク）フォーマットを要約する。
【００８１】
長ＡＤＳ−Ｂスキッタ（ＤＦ１７及びＤＦ１８）は、実際に、レーダーが処理する同期応答と同一のメッセージフォーマットを有する。従って、非同期応答に関する同様の処理を同期応答に関する処理として使用すると、２種類のメッセージに従う同一パターン測定値を得ることができ、従って、共通の結論、即ち、非同期応答によって測定されたアンテナの劣化は同期応答に完全に適用できるという結論をこの測定値から推測することができる。
【００８２】
本発明に従うレーダーによる応答の探知は、数値データが一例として与えられる、アンテナのパターンに従って下記の表１に要約されるように、これらの応答が同期であるか非同期であるかによって異なる。
【００８３】
【表１】
2020098201.tif 000003
【００８４】
本発明によれば、全ての非同期応答に、各パターンによる測定電力が混入されている。
【００８５】
異なるモードＳ同期応答及び非同期応答は、下記におけるモードＳアドレスに関して非常に似ている。
−パリティフィールド
−又は、データフィールド
【００８６】
モードＳアドレスは、応答機の固有識別子であり、従って、通常同期処理のように非同期処理で、目標を識別して、レーダーの選択的質問を介して、ＡＤＳ−Ｂスキッタがレーダーの探知範囲で確かに実際の目標であることを保証することができる。
【００８７】
本発明は、疑わしいと考えられる、即ち、レーダーの選択的質問によって確認されないＡＤＳ−Ｂスキッタを考慮しない。
【００８８】
図４は、下記のように、２つの限界４０（約−２度まで）、４０’（約＋２度まで）によって囲まれた方位範囲内で３個のパターン（ＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ）を有する従来のＡＴＣアンテナの主ビームを送信及び受信の両方で利用する二次レーダーの典型的な同期動作を一例として示す。
−ＳＵＭ
・質問４１’を用いた応答機（曲線４１）に対する質問の生成
・応答４２’ を用いた応答機（曲線４２）の応答の探知
−ＤＩＦＦ
・アンテナ（曲線４３）の軸に対する応答の突き止め
・特定のタイプのレーダーの場合、絡み合った応答の区別
−アンテナ（曲線４４）のビームで処理されるべき応答の範囲を定めるＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ
・ＩＳＬＳ：  主ビームの中心の外側で応答機を送信（１０３０ＭＨｚ）で阻止する（応答機によって拒否された質問に対応する図４における星印を参照）
・ＲＳＬＳ：  主ビームの中心の外側で応答を受信（１０９０ＭＨｚ）時に拒否する
【００８９】
図５は、目標の距離に応じた受信電力を例示する。アンテナのパターンを表す図４の曲線は、処理されるべき信号の電力ダイナミックレンジが、主ビームで、パターン間で相対的に２５ｄＢ〜３５ｄＢのオーダーであることを示す。曲線５１は、目標の距離に応じて受信される目標毎（即ち、プロット毎）の平均電力を示す。ダウンリンクレーダー量の典型であるこの曲線５１により、目標から受信される信号の電力を評価することができる。高いダイナミックレンジ及び精度を保証するために、本発明による方法は、電力レベルが、レーダーによるＡＤＳ−Ｂ応答の探知及び復号の閾値５２を超える少なくとも３５ｄＢである近接目標だけを使用する。本発明のために考慮された長ＡＤＳ−Ｂスキッタは、レーダーの主ビームで受信されるスキッタであることを考えると、同期モードでレーダーに応答する場合、スキッタのレベルは、同じ目標のレベルに近い。実際に、例えば、パターンの測定の場合、目標がレーダーの５０Ｎｍ以内であり、この値をオペレーターがパラメータによって調整することができる長ＡＤＳ−Ｂスキッタだけを使用することになる。
【００９０】
図６は、異なる目標によって送信された約１０個のスキッタによって１０９０ＭＨｚで受信の際にアンテナのパターンをサンプリングする例によって本発明の原理を例示する。パターンは、質問パターン４１だけが削除されている同期使用の場合で説明された図４のパターンと同じである。有利なことに、本発明は、実行される測定のタイプによって距離で選択された異なる仰角に従う機会の目標で、二次レーダーのアンテナの主ビームのパターンを高精度で永続的に測定するために長ＡＤＳ−Ｂスキッタを利用する。
【００９１】
レーダーの主ビームが目標を照らす場合、目標は、図４に示すようなレーダーによって選択的に質問され、目標は、目標自体の速度で、図６に例示するような長ＡＤＳ−Ｂスキッタを含むスキッタを自動送信することができる。
【００９２】
図６は、曲線４２、４３、４４でそれぞれ表す３個のパターン（ＳＵＭ、ＤＩＦＦ及びＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔ）の典型的なＡＴＣ又はＩＦＦアンテナを示す。
【００９３】
所与の瞬間に、アンテナの軸から−５度〜＋５度の方位に存在する異なる目標は、長スキッタ６１を送信することができる。ローブで探知される各スキッタに、下記を混入する。
−３個のパターン４２、４３、４４に関する受信レベル、従って、ＳＵＭパターン４２に関するレベル６１、ＤＩＦＦパターン４３に関するレベル６１１、ＣＯＮＴ＿Ｆｒｏｎｔパターン４４に関するレベル６１２で、スキッタを受信する
−ＤＩＦＦ及びＳＵＭで受信された応答信号からレーダーによって計算された角度誤差測定電圧
−相対方位対アンテナの軸（横座標  Ｘ軸）
【００９４】
目標からの距離に従って、受信レベル対レーダーの測定閾値によって与えられる信号（縦座標  Ｙ軸）のダイナミックレンジは、所要のダイナミックレンジ（約３５ｄＢ）を有することができる。
【００９５】
各スキッタは、下記のように、目標のモードＳアドレスを特徴とする。
−幾つかのスキッタは、目標のＬＡＴ−ＬＯＮＧ位置を与える
−他のスキッタは、目標の高度を与える（気圧又はＧＮＳＳ）
【００９６】
下記の間の非同期性は、
−方位及び仰角における目標の位置
−レーダーのビームの回転
−目標による長ＡＤＳ−Ｂスキッタの自発的送信
長期間にわたってレーダーのアンテナの回転の間中、下記における全ての可能な位置をサンプリングすることを可能にする。
−相対方位
−仰角（目標の距離及び高度を与えるＬＡＴ−ＬＯＮＧ位置から推測）
−アンテナビームの軸の方位
【００９７】
更に、ＡＤＳ−Ｂスキッタからの測定値を蓄積する。この目的のために、本発明は、レーダーの同期追尾と同様な方法でＡＤＳ−Ｂ追尾を構築するために、全ての長ＡＤＳ−Ｂスキッタ（非同期）を追尾する。これらの追尾は、下記を主に特徴とする。
−モードＳアドレス
−目標の現在位置、及び三次元（方位、距離、高度）における目標の速度ベクトル
−目標の現在の電力
−本発明による方法によるこの追尾の可能な使用
【００９８】
目標からのスキッタをアンテナの主ビームで受信しない場合でも、上述のデータの追尾を混入するために、このスキッタを追尾する。
【００９９】
実際に、ＴＣの値に従って、長ＡＤＳ−ＢスキッタＤＦ１７は、データ、特に、ＬＡＴ−ＬＯＮＧ位置及び高度を含む。
【０１００】
主ビームで受信される各使用可能なスキッタ（レーダーによって確認されたスキッタ）に対して（この主ビームは、スキッタの受信時にアンテナの軸から相対方位で、例えば多くても−１０度〜１０度（この角度範囲は限定されないことを踏まえて）だけずれ、本発明を、−１８０度〜１８０度にわたって適用することができる）、本発明による方法は、
−スキッタに含まれる情報を利用するステップと、
−追尾のデータから不明情報を完全にするステップと、
−下記のように、相対方位に応じて、相対電力、及びアンテナのパターンの利得の誤差を計算するステップと、
・同じビームにおいて、レーダーは、同期プロット（図４参照）の電力を測定し、この電力は、目標からこの距離でこのレーダー構成によって得ることができるＳＵＭ＿ｍａｘ値（ｄＢｍで）である
・長ＡＤＳ−Ｂスキッタの応答に、ＳＵＭ、ＤＩＦＦ及びＣＯＮＴパターンに関する電力測定値（ｄＢｍで）を混入し、本発明による方法は、下記のように、スキッタの相対方位に対して、推測する
ｏＳＵＭ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）＝ＳＵＭ（ｄＢｍで）−ＳＵＭ＿ｍａｘ（ｄＢｍで）
ｏＤＩＦＦ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）＝ＤＩＦＦ（ｄＢｍで）−ＳＵＭ＿ｍａｘ（ｄＢｍで）
ｏＣＯＮＴ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）＝ＣＯＮＴ（ｄＢｍで）−ＳＵＭ＿ｍａｘ（ｄＢｍで）
を含む。
ＳＵＭ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）、ＳＵＭ（ｄＢｍで）及びＳＵＭ＿ｍａｘ（ｄＢｍで）を、下記のように定義する。図４（又は図６）における曲線は、アンテナの軸の相対方位におけるずれに従って、ＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴアンテナパターンの、アンテナの軸における最大電力ＳＵＭ＿ｍａｘに対する相対利得（ｄＢｍで）を表す。ＡＤＳ−Ｂ応答を、特定のずれで受信した場合、電力（ｄＢｍで）の測定を、３個のパターンに従って実行する。
【０１０１】
ＤＩＦＦ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）及びＤＩＦＦ（ｄＢｍで）、ＣＯＮＴ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）及びＣＯＮＴ（ｄＢｍで）を、ＤＩＦＦ及びＣＯＮＴパターンに対して同様に定義する。
【０１０２】
ｄＢｍでＳＵＭ＿ｍａｘとここで呼ばれるＡＤＳ−Ｂフルーツと時間的に最も近い同期プロットの電力を、３個のパターンに関するＡＤＳ−Ｂの電力と比較することによって、相対利得の曲線４２”（ＳＵＭ）、曲線４３”（ＤＩＦＦ）及び曲線４４”（ＣＯＮＴ）の点を、下記のように説明される図７に表すようなずれに従って得る。
・下記のように、これらの値を本発明の基準の値と比較することによって、各パターンの利得誤差を設定する（工場におけるレーダーの受信時、又はレーダー場所の受け入れ時に測定されたパターン）
ｏＳＵＭ＿ｅｒｒ（ｄＢ）＝ＳＵＭ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）−ＳＵＭ−ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（ｄＢ）
ｏＤＩＦＦ＿ｅｒｒ（ｄＢ）＝ＤＩＦＦ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）−ＤＩＦＦ−ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（ｄＢ）
ｏＣＯＮＴ＿ｅｒｒ（ｄＢ）＝ＣＯＮＴ−ｒｅｌａｔｉｖｅ（ｄＢ）−ＣＯＮＴ−ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（ｄＢ）
・主ローブに対して、アンテナに対する仰角におけるビームの変形を考慮することによって、レーダーによって測定された位置を、ビームでＡＤＳ−ＢスキッタのずれのためにＡＤＳ−Ｂスキッタで送信された位置と比較することによって、角度誤差測定誤差を設定する。
【０１０３】
解析の間に、これらの異なる値を、下記に従って相対方位に応じて蓄積する。
−アンテナの方位（例えば、度のピッチ）
−あらゆる方位
−目標の仰角
【０１０４】
主ローブで探知された、位置に依存しないＡＤＳ−Ｂスキッタの使用は、下記の２つの大きな利点を提示する。
−ＡＤＳ−Ｂスキッタ及び同期プロットの準同時受信に続いて、主ビーム（軸から−１０度〜＋１０度）におけるパターンの測定に対して、目標によって送信される電力は、プロットの同期応答とスキッタの非同期応答との両方に対して一定であり、３個のＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴパターンの非常に正確な相対測定値を有することができる
−レーダーの方位精度の「監視」に対して、ＡＤＳ−Ｂ応答から直接ＡＤＳ−Ｂスキッタを送信している目標の方位位置のレーダー方法による測定は、目標が送信位置と測定位置との間で移動していないので、角度誤差測定誤差の非常に正確な測定値を有することができる
【０１０５】
図７は、−５度と＋５度との間で、ＳＵＭパターン（測定パターン４２”）、ＤＩＦＦパターン（測定パターン４３”）及びＣＯＮＴパターン（測定パターン４４”）を再構成することができるこれらの値の蓄積を例示する。この例において、ＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴパターンの太字部分は、約１８０００個の応答で得られる。
【０１０６】
工場受け入れプロットは、約０．０５度と等しい相対方位ピッチで通常行われる。
【０１０７】
そのオーダーの精度を有するために、解析時間は、各セル（方位、仰角、相対方位）で十分なサンプルを有するように十分長い（例えば、１日のオーダー）必要がある。実際に、アンテナのパターンをサンプリングすると考えられる場所でレーダーに対する相対位置に応じた目標であり、その結果、解析の時間だけ、十分な測定値を収集することができる。
【０１０８】
ここで与えられた数値は、概略の指標としてだけ与えられ、実質的に、精度の点で、リフレッシュ速度の点で、及びレーダーに近い航空機から入手できるフルーツのリフレッシュ速度に従って、特にオペレーターの必要性に応じて、オペレーターによって数値をパラメータ化することができることに留意すべきである。
【０１０９】
図８は、主ローブにおけるずれに応じた角度誤差測定電圧の曲線の有効部分に関するズームを示す。この曲線を、アンテナの軸に対する主ローブのずれを評価するために、主ローブで受信される同期又は非同期応答のＤＩＦＦ／ＳＵＭ比の測定値に応じてレーダーによって使用される角度誤差測定表に逆転して記憶する。
【０１１０】
垂直点線８１、８２は、−３ｄＢで２．４度のＬＶＡアンテナに関連付けられたレーダーによって通常利用される曲線の有効ゾーンを画定する。
【０１１１】
図９は、主ローブにおける目標のずれに応じた多数の応答（８０００個を超える）にわたる方位における誤差の曲線のプロットを示す。曲線は、０．０８度の標準偏差によってレーダーの予想方位精度と比較してローブエッジで±０．１度に近い誤差を有するわずかな傾斜を示し始めることに留意されよう。一例としてこのレーダーで定義されるように、角度誤差測定表は、点線９１、９２の間にある範囲に明確に限定され、一例としてレーダーによって利用されないこの範囲のはるか外側を横切る誤差に対して通常である。
【０１１２】
本発明は、レーダー場所に搭載されているアンテナ（工場受け入れで）の工場プロットに応じて、異なるＳＵＭ、ＤＩＦＦ、ＣＯＮＴ及び角度誤差測定誤差アンテナパターンのテンプレートを設定する。
【０１１３】
アンテナ及び角度誤差測定誤差パターンの計算の後、典型的に毎日、本発明による方法は、実行測定値をこのテンプレートと比較して、テンプレートの外側の点の集計を生成し、パターン及び角度誤差測定値を測定するために使用されるフルーツの量及び質を考慮することによって、テンプレートを重み付けする。
【０１１４】
このＨＵＭＳ集計（典型的に毎日）により、アンテナ（ケーブル及び回転ジョイントを含む）の潜在的な現在の劣化を評価することができる。
【０１１５】
更に、特に空中線の異なるタイプの劣化に応じてアンテナパターンの特性変形及び角度誤差測定曲線の変形を設定していることによって、本発明は、下記のように、劣化要素を提案する。
−方位、相対方位及び仰角は何であっても、ＳＵＭ、ＤＩＦＦ及び／又はＣＯＮＴパターンの均一レベルの損失
・ｘｄＢだけＲＦケーブルの損失の増加
−方位、相対方位及び仰角は何であっても、方位精度の損失
・ｘｄＢだけＲＦケーブル、ＳＵＭ又はＤＩＦＦの損失の増加
−相対方位及び仰角は何であっても、特定の方位における方位精度の損失
・１つ又は複数の所与の方位で、ＸＸの振幅又はＹＹの位相における回転ジョイントの劣化
−方位及び仰角は何であっても、特定の相対方位におけるパターンの変形
・放射柱の劣化、又はアンテナの分配器のレベルにおける劣化
【０１１６】
劣化の他の兆候も得ることができる。
【０１１７】
３個のアンテナパターン及び角度誤差測定値のこの継続解析を、数個のテンプレートに対して実行する。この継続解析により、同じ空中線を用いたレーダー又はＡＤＳ−Ｂ受信機を劣化又は故障と最終的に明らかにすることができる性能レベルの低下を機能的に定量化することができる。
【０１１８】
性能を保証する通常のテンプレート以外に、通常の劣化の後のアンテナパターンの変形を関連付けている空中線の通常の劣化を検出するために、専用テンプレートを設けることができる。
【０１１９】
最後に、劣化の傾向の毎日の追跡により、レーダーを動作不能にするような方法でレーダーの性能レベルに影響を与える前に、レーダー場所への介入の限界日の予定を決めることができる。
【０１２０】
更に、本発明の追加の利点は、下記の通りである。角度誤差測定機能の誤差の設定（例えば、毎日）により、角度誤差測定機能が、オペレーターにとってまだ受け入れ可能な許容テンプレートの範囲内のままである場合、ビームで方位における同期目標を突き止めるためにレーダーが使用する角度誤差測定表を補正することができ、従って、空中線の劣化又は空中線の老化が始まった場合、レーダーの高い方位精度を更に保証することができる。空中線は、少なくともアンテナ１、ダウンリードケーブル及び回転ジョイントから構成される組立体である。
【０１２１】
図１０は、主ローブにおける目標のずれに応じた同じ多数の応答（８０００個を超える）にわたる新しい角度誤差測定表の計算後の、本発明による新しい方位誤差曲線のプロットを示す。方位誤差曲線は、最高最低振幅が全部明らかに±０．０５度未満である誤差を示す略平坦であることに留意せよ。
【０１２２】
図１１は、同じ多数の応答（８０００個を超える）にわたって本発明による古い角度誤差測定表又は新しい角度誤差測定表を使用することによって、目標のずれに応じて方位誤差曲線のプロットを比較することによるローブの有効部分に関するズームを示す。
【０１２３】
ここですぐに注目すべきなのは、同期応答のずれによるレーダーの方位精度における利得である。ローブにおける目標の位置が何であっても、新しい角度誤差測定曲線を用いて、方位誤差は、非常に低く、殆ど一定である。
【符号の説明】
【０１２４】
１  アンテナ
２  回転ジョイント
３  サーキュレータ
４  送信機
５  受信機
６  時空管理
７  信号処理
８  管理
９  抽出器
１０  マルチターン処理
２１  第１の追加処理
２２  第２の追加処理
２３  方位位置
４０、４０’  限界
４１  曲線
４１’  質問
４２  曲線
４２’  応答
４２”  測定パターン
４３  曲線
４３”  測定パターン
４４  曲線
４４”  測定パターン
５１  曲線
５２  閾値
６１、６１１、６１２  レベル
８１、８２  垂直点線
９１、９２  点線
１０１  管理
１０２  追尾
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020098201.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020098201.tif 000012
【図１０】
2020098201.tif 000013
【図１１】
2020098201.tif 000014
【外国語明細書】
2020098201000001.pdf