(57)【要約】【課題】モードＳ二次監視レーダにおけるビームスケジュールの使用効率の低下を抑制するとともに、航空機の監視の精度および信頼性を向上する。【解決手段】監視対象の航空機からのモードＳ個別応答信号が得られず、モードＳ個別応答信号による監視が継続できなくなった場合、監視処理部１３３は、監視対象の航空機から送信されたモードＳ拡張スキッタに含まれる航空機の位置情報を用いて、次スキャンにおけるその航空機の予測位置およびそれに応じた予測範囲を算出し、チャネル管理部１３４は、監視処理部１３３でモードＳ拡張スキッタを用いて算出された予測範囲に応じたモードＳ個別質問応答のスケジューリングを行う。【選択図】図２
2010286352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視空域をスキャンするアンテナを介して、オールコール期間においてモードＳ専用一括質問信号を送信するとともに、ロールコール期間においてモードＳ個別質問信号を送信する送信部と、
前記アンテナを介して、モードＳ専用一括質問信号に対する航空機からのモードＳ一括応答信号を受信し、モードＳ個別質問信号に対する航空機からのモードＳ個別応答信号を受信するとともに、航空機から送信されるモードＳ拡張スキッタを受信する受信部と、
前記受信部で受信したモードＳ一括応答信号またはモードＳ個別応答信号を送信した航空機である監視対象の航空機の存在する方位および前記アンテナからの距離を検出するモードＳ応答処理部と、
前記モードＳ応答処理部で検出した前記監視対象の航空機の方位および距離を用いて、前記アンテナの次スキャンにおける前記監視対象の航空機の予測範囲を算出する監視処理部と、
前記予測範囲を用いて、次スキャンにおけるモードＳ個別質問信号の送信およびモードＳ個別応答信号の受信のためのスケジューリングを行うチャネル管理部とを備え、
前記監視処理部は、前記チャネル管理部によるスケジューリングに応じたタイミングで前記監視対象の航空機からのモードＳ個別応答信号が前記受信部で得られず、モードＳ個別応答信号による監視が途切れた場合、当該航空機からのモードＳ拡張スキッタが前記受信部で受信されていれば、当該モードＳ拡張スキッタに含まれる航空機の位置情報を用いて、次スキャンにおける当該航空機の予測範囲を算出することを特徴とするモードＳ二次監視レーダ。
【請求項２】
前記監視処理部は、モードＳ個別応答信号による監視が途切れた航空機からの最新のモードＳ拡張スキッタに含まれる航空機の位置情報を用いて、前記予測範囲を算出することを特徴とする請求項１に記載のモードＳ二次監視レーダ。
【請求項３】
監視空域をスキャンするアンテナを介して、オールコール期間において送信したモードＳ専用一括質問信号に対する航空機からのモードＳ一括応答信号を受信し、ロールコール期間において送信したモードＳ個別質問信号に対する航空機からのモードＳ個別応答信号を受信するステップと、
航空機から送信されるモードＳ拡張スキッタを前記アンテナを介して受信するステップと、
モードＳ一括応答信号またはモードＳ個別応答信号を送信した航空機である監視対象の航空機の存在する方位および前記アンテナからの距離を検出するステップと、
前記監視対象の航空機の方位および距離を用いて、前記アンテナの次スキャンにおける前記監視対象の航空機の予測範囲を算出するステップと、
前記予測範囲を用いて、次スキャンにおけるモードＳ個別質問信号の送信およびモードＳ個別応答信号の受信のためのスケジューリングを行うステップとを含み、
前記予測範囲を算出するステップは、スケジューリングに応じたタイミングで前記監視対象の航空機からのモードＳ個別応答信号が得られず、モードＳ個別応答信号による監視が途切れた場合、当該航空機からのモードＳ拡張スキッタが受信されていれば、当該モードＳ拡張スキッタに含まれる航空機の位置情報を用いて、次スキャンにおける当該航空機の予測範囲を算出することを特徴とする航空機監視方法。
【請求項４】
前記予測範囲を算出するステップは、モードＳ個別応答信号による監視が途切れた航空機からの最新のモードＳ拡張スキッタに含まれる航空機の位置情報を用いて、前記予測範囲を算出することを特徴とする請求項３に記載の航空機監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空管制に用いられるモードＳ二次監視レーダ（ＳＳＲモードＳ：Secondary Surveillance Radar Mode S）および航空機監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モードＳ二次監視レーダは、航空機に搭載されているトランスポンダに対して質問信号を送信し、その質問信号に対する様々な情報を応答信号として受信することにより、航空管制のための監視に関わる情報を取得する装置である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
トランスポンダには、ＡＴＣＲＢＳ（Air Traffic Control Rader Beacon System）トランスポンダ、モードＳトランスポンダの２種類がある。ＡＴＣＲＢＳトランスポンダを搭載した航空機（ＡＴＣＲＢＳ機）と、モードＳトランスポンダを搭載した航空機（モードＳ機）とを捕捉するために、モードＳ二次監視レーダでは、ビームドエルタイムを複数のスイープに分割し、各スイープ内をさらにオールコール期間（一括質問期間）とロールコール期間（個別質問期間）とに分け、オールコール期間とロールコール期間とで異なる処理を行っている。
【０００４】
なお、ビームドエルタイムは、方位（アジマス）方向に回転走査（スキャン）するモードＳ二次監視レーダのアンテナの回転速度と送信ビーム幅とに基づく角度範囲に対応した時間であって、一義的に決定される。
【０００５】
モードＳ二次監視レーダは、オールコール期間において、ＡＴＣＲＢＳ機を対象とするモードＡ／Ｃ専用一括質問信号を送信し、これに対するモードＡ／Ｃ応答信号を受信してＡＴＣＲＢＳ機を監視するとともに、モードＳ機を対象とするモードＳ専用一括質問信号を送信し、これに対するモードＳ一括応答信号を受信してモードＳ機を捕捉する。そして、ロールコール期間において、モードＳ二次監視レーダは、オールコール期間に捕捉したモードＳ機を対象としたモードＳ個別質問信号を送信し、これに対してモードＳ機から送信されるモードＳ個別応答信号を受信して、モードＳ機の監視を継続する。
【０００６】
モードＳ二次監視レーダでは、前スキャンにおけるモードＳ個別質問信号とモードＳ個別応答信号（またはモードＳ専用一括質問信号とモードＳ一括応答信号）の送受信によって算出した監視対象のモードＳ機の方位と距離とによる予測位置に応じて、モードＳ個別質問信号を送信する範囲（予測範囲）を決める。そして、この予測範囲内で、監視対象のモードＳ機からのモードＳ個別応答信号が受信できるまで、ロールコール期間ごとにモードＳ個別質問信号を送信する。例えば、図５（ａ）に示すように、監視対象のモードＳ機１００に対して、３つのロールコール期間にわたって合計３回のモードＳ個別質問信号を送信するように、質問および応答のスケジューリングが行われる。
【０００７】
ところで、モードＳ二次監視レーダでは、モードＳ個別応答信号の未受信や、フルーツ干渉等によりモードＳ個別応答信号が認識できない状況等が生じることがある。また、モードＳ二次監視レーダとモードＳ機との位置関係よっては、モードＳトランスポンダ側の質問未受信や応答抜けが発生することがある。これらにより、モードＳ二次監視レーダにおいて監視対象のモードＳ機の検出ができず監視が途切れることがある。
【０００８】
上記のようにモードＳ個別応答信号が得られず監視対象のモードＳ機の監視が途切れた場合、モードＳ二次監視レーダは、次スキャンにおける予測範囲を拡大する。例えば図５（ａ）のように３回のモードＳ個別質問信号を送信してもスケジュール通りにモードＳ個別応答信号が得られなかった場合、例えば図５（ｂ）に示すように、監視対象のモードＳ機１００に対して、５つのロールコール期間にわたって合計５回のモードＳ個別質問信号を送信するように、次スキャンにおける質問および応答のスケジューリングが行われる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Michael C. Stevens,“Secondary Surveillance Radar,1998,ISBN 0-89006-292-7
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、監視対象のモードＳ機の個別質問による監視が途切れた場合、次スキャンでの予測範囲を拡大するので、ビームスケジュールでのそのモードＳ機に対する割り当ての占有率が大きくなり、ビームスケジュールの使用効率が低下する。
【００１１】
予測範囲を拡大してもモードＳ個別応答信号が得られない場合、その次のスキャンにおいて、さらに予測範囲の拡大が行われる。所定スキャン以上、モードＳ個別応答信号が得られない場合は、モードＳ二次監視レーダは、オールコール期間において一括質問により改めて捕捉することになるが、モードＳ機は、個別質問による監視が継続している間は、ロックアウト機能によって、そのモードＳ機を監視しているモードＳ二次監視レーダからの一括質問には応答しない。
【００１２】
ロックアウトは、モードＳ個別質問信号を用いて制御され、モードＳ機は、ロックアウト指示が含まれたモードＳ個別質問信号を受信してから約１８秒間は、当該モードＳ機を監視しているモードＳ二次監視レーダからの一括質問には応答しないようになっている。
【００１３】
したがって、監視対象のモードＳ機の個別質問による監視が途切れた場合、そのモードＳ機がロックアウトされている間は、一括質問により改めて捕捉することもできず、監視空域に存在しているモードＳ機が監視されない状態となる。このため、モードＳ二次監視レーダによるモードＳ機の監視の精度および信頼性の向上が望まれていた。
【００１４】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、ビームスケジュールの使用効率の低下を抑制するとともに、航空機の監視の精度および信頼性を向上することができるモードＳ二次監視レーダおよび航空機監視方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明のモードＳ二次監視レーダは、監視空域をスキャンするアンテナを介して、オールコール期間においてモードＳ専用一括質問信号を送信するとともに、ロールコール期間においてモードＳ個別質問信号を送信する送信部と、前記アンテナを介して、モードＳ専用一括質問信号に対する航空機からのモードＳ一括応答信号を受信し、モードＳ個別質問信号に対する航空機からのモードＳ個別応答信号を受信するとともに、航空機から送信されるモードＳ拡張スキッタを受信する受信部と、前記受信部で受信したモードＳ一括応答信号またはモードＳ個別応答信号を送信した航空機である監視対象の航空機の存在する方位および前記アンテナからの距離を検出するモードＳ応答処理部と、前記モードＳ応答処理部で検出した前記監視対象の航空機の方位および距離を用いて、前記アンテナの次スキャンにおける前記監視対象の航空機の予測範囲を算出する監視処理部と、前記予測範囲を用いて、次スキャンにおけるモードＳ個別質問信号の送信およびモードＳ個別応答信号の受信のためのスケジューリングを行うチャネル管理部とを備え、前記監視処理部は、前記チャネル管理部によるスケジューリングに応じたタイミングで前記監視対象の航空機からのモードＳ個別応答信号が前記受信部で得られず、モードＳ個別応答信号による監視が途切れた場合、当該航空機からのモードＳ拡張スキッタが前記受信部で受信されていれば、当該モードＳ拡張スキッタに含まれる航空機の位置情報を用いて、次スキャンにおける当該航空機の予測範囲を算出することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の航空機監視方法は、監視空域をスキャンするアンテナを介して、オールコール期間において送信したモードＳ専用一括質問信号に対する航空機からのモードＳ一括応答信号を受信し、ロールコール期間において送信したモードＳ個別質問信号に対する航空機からのモードＳ個別応答信号を受信するステップと、航空機から送信されるモードＳ拡張スキッタを前記アンテナを介して受信するステップと、モードＳ一括応答信号またはモードＳ個別応答信号を送信した航空機である監視対象の航空機の存在する方位および前記アンテナからの距離を検出するステップと、前記監視対象の航空機の方位および距離を用いて、前記アンテナの次スキャンにおける前記監視対象の航空機の予測範囲を算出するステップと、前記予測範囲を用いて、次スキャンにおけるモードＳ個別質問信号の送信およびモードＳ個別応答信号の受信のためのスケジューリングを行うステップとを含み、前記予測範囲を算出するステップは、スケジューリングに応じたタイミングで前記監視対象の航空機からのモードＳ個別応答信号が得られず、モードＳ個別応答信号による監視が途切れた場合、当該航空機からのモードＳ拡張スキッタが受信されていれば、当該モードＳ拡張スキッタに含まれる航空機の位置情報を用いて、次スキャンにおける当該航空機の予測範囲を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のモードＳ二次監視レーダおよび航空機監視方法によれば、ビームスケジュールの使用効率の低下を抑制するとともに、航空機の監視の精度および信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るモードＳ二次監視レーダ、および航空機に搭載されるモードＳトランスポンダの概略構成図である。
【図２】図１に示すモードＳ二次監視レーダの構成を示すブロック図である。
【図３】モードＳ拡張スキッタを検出する手順を示すフローチャートである。
【図４】モードＳ個別応答信号によるモードＳ機の監視が途切れた場合におけるモードＳ二次監視レーダの動作を示すフローチャートである。
【図５】ロールコール期間における予測範囲の拡大を説明するための概念図であり、（ａ）は通常時における予測範囲を示す図、（ｂ）は拡大された予測範囲を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係るモードＳ二次監視レーダ、および航空機に搭載されるモードＳトランスポンダの概略構成図、図２は、図１に示すモードＳ二次監視レーダの構成を示すブロック図である。
【００２１】
図１に示すように、モードＳ二次監視レーダ１は、監視空域を方位（アジマス）方向に回転走査（スキャン）するアンテナ１１と、アンテナ１１を介して監視空域に質問信号を送信し、トランスポンダからの応答信号を受信する送受信部１２と、質問応答を制御し、受信した応答信号に基づいて監視空域内の航空機の位置、識別情報等を含むターゲットレポートを生成して外部のレーダ情報処理システムに出力する処理部１３とを備える。アンテナ１１は、モノパルス測角に必要な和（Σ）、差（Δ）およびオムニ（Ω）の３種類の水平パターンを有する。モードＳ二次監視レーダ１は、空港や航空路の主要地点において地上に設置される。
【００２２】
モードＳトランスポンダ２は、アンテナ２１と、アンテナ２１を介してモードＳ二次監視レーダ１からの質問信号を受信して応答信号を送信する送受信部２２と、受信した質問信号に対する応答信号を生成する信号処理部２３とを備える。
【００２３】
また、モードＳトランスポンダ２は、放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ：Automatic Dependent Surveillance-Broadcast）等に必要な情報を含むモードＳ拡張スキッタを約０．５秒間隔で送信する機能を有しており、モードＳ拡張スキッタを生成するＡＤＳ−Ｂ処理部２４を備える。モードＳ拡張スキッタには、モードＳトランスポンダ２を搭載するモードＳ機がＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）等から取得した現在の緯度および経度を示す位置情報、およびモードＳ機の識別情報であるモードＳアドレス等が含まれる。
【００２４】
図２に示すように、モードＳ二次監視レーダ１の送受信部１２は、送受信部１２における信号の送受信を切り替える送受切替部１２１と、処理部１３で生成された質問信号をアンテナ１１および送受切替部１２１を介して送信する送信部１２２と、アンテナ１１および送受切替部１２１を介してモードＳトランスポンダ２、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ（図示せず）からの信号を受信する受信部１２３とを備える。
【００２５】
受信部１２３は、モノパルス測角処理に対応するマルチチャネル受信機であり、アンテナ１１で受信した３つのチャネル（Σ，Δ，Ω）のＲＦ（Radio Frequency）信号を、アンテナボアサイトの角度に１対１に対応したデジタルモノパルスデータと、量子化ビデオ信号とに変換し、これらを出力する。
【００２６】
モードＳ二次監視レーダ１の処理部１３は、モードＳ応答処理部１３１と、ＡＴＣＲＢＳ応答処理部１３２と、監視処理部１３３と、チャネル管理部１３４と、送信制御部１３５とを備える。
【００２７】
モードＳ応答処理部１３１は、受信部１２３から量子化ビデオ信号として入力される信号から、モードＳ一括応答信号、モードＳ個別応答信号、およびモードＳ拡張スキッタを検出する。モードＳ一括応答信号、モードＳ個別応答信号、およびモードＳ拡張スキッタは、４パルスによるプリアンブルと、データブロックとにより構成され、モードＳ応答処理部１３１は、プリアンブルに基づいて、モードＳ一括応答信号、モードＳ個別応答信号、およびモードＳ拡張スキッタを検出する。
【００２８】
また、モードＳ応答処理部１３１は、受信部から入力されたデジタルモノパルスデータを用いて、モードＳ一括応答信号、モードＳ個別応答信号を送信したターゲットのモードＳ機の存在する方位を検出する。また、モードＳ応答処理部１３１は、モードＳ一括応答信号、モードＳ個別応答信号の到着時刻、およびこれらの信号に対応する、先に送信されたモードＳ専用一括質問信号、モードＳ個別質問信号の送信時刻を用いて、アンテナ１１からターゲットのモードＳ機までの距離を算出する。
【００２９】
モードＳ応答処理部１３１は、モードＳ一括応答信号のデータブロック中のモードＳアドレスと、モードＳ一括応答信号に応じて検出したターゲットのモードＳ機の方位と距離とを含むモードＳ一括応答ターゲット情報、およびモードＳ個別応答信号のデータブロック中のモードＳアドレスと、モードＳ個別応答信号に応じて検出したターゲットのモードＳ機の方位と距離とを含むモードＳ個別応答ターゲット情報を監視処理部１３３に出力するとともに、モードＳ拡張スキッタを監視処理部１３３に出力する。
【００３０】
ＡＴＣＲＢＳ応答処理部１３２は、受信部１２３から量子化ビデオ信号として入力される信号から、モードＡ／Ｃ応答信号を検出し、これに応じて受信部から入力されたデジタルモノパルスデータを用いて、モードＡ／Ｃ応答信号を送信したＡＴＣＲＢＳトランスポンダ（図示せず）を搭載したターゲットのＡＴＣＲＢＳ機の存在する方位を検出する。また、ＡＴＣＲＢＳ応答処理部１３２は、モードＡ／Ｃ応答信号の到着時刻、およびモードＡ／Ｃ応答に対応する、先に送信されたモードＡ／Ｃ専用一括質問信号の送信時刻を用いて、アンテナ１１からターゲットの航空機までの距離を算出する。
【００３１】
ＡＴＣＲＢＳ応答処理部１３２は、モードＡ／Ｃ応答信号に応じて検出したターゲットのＡＴＣＲＢＳ機の方位と距離と、モードＡ／Ｃ応答信号に含まれるターゲットのＡＴＣＲＢＳ機の識別情報と高度情報とについて、スイープ間の相関を取り、同一のＡＴＣＲＢＳ機からの応答をまとめてモードＡ／Ｃターゲット情報として監視処理部１３３に出力する。
【００３２】
監視処理部１３３は、モードＳ応答処理部１３１からのモードＳ一括応答ターゲット情報とモードＳ個別応答ターゲット情報、およびＡＴＣＲＢＳ応答処理部１３２からのモードＡ／Ｃターゲット情報を総括したターゲットレポートを生成し、これを外部のレーダ情報処理システムに出力する。
【００３３】
また、監視処理部１３３は、モードＳ応答処理部１３１においてモードＳ一括応答信号またはモードＳ個別応答信号に応じて検出したターゲットのモードＳ機の方位および距離を用いて、アンテナ１１の次スキャンにおけるターゲットのモードＳ機の方位と距離とによる予測位置およびそれに応じた予測範囲を算出し、その結果をチャネル管理部１３４に通知する。
【００３４】
また、監視処理部１３３は、モードＳ応答処理部１３１から取得したモードＳ拡張スキッタをメモリ（図示せず）に保存し、保存しているモードＳ拡張スキッタの送信元と同じモードＳ機からのモードＳ拡張スキッタを新たに取得した場合は、新たに取得したモードＳ拡張スキッタに更新する。
【００３５】
監視処理部１３３は、チャネル管理部１３４によるスケジューリングに応じたタイミングで個別質問による監視対象のモードＳ機からのモードＳ個別応答信号が得られず監視が途切れた場合、その航空機からのモードＳ拡張スキッタが受信部で受信されてメモリに保存されていれば、そのモードＳ拡張スキッタに含まれるモードＳ機の位置情報を用いて、次スキャンにおけるそのモードＳ機の予測位置およびそれに応じた予測範囲を算出する。
【００３６】
チャネル管理部１３４は、モードＳ二次監視レーダ１におけるＲＦチャネルの利用を、オールコール期間およびロールコール期間に配分する。ロールコール期間については、チャネル管理部１３４は、監視処理部１３３で算出されたターゲットのモードＳ機の予測範囲を用いて、次スキャンのロールコール期間におけるモードＳ個別質問信号の送信およびモードＳ個別応答信号の受信のためのスケジューリングを行う。
【００３７】
送信制御部１３５は、チャネル管理部１３４のスケジューリングにしたがって質問信号を生成し、これを送信部１２２に供給する。
【００３８】
次に、モードＳ二次監視レーダ１の動作について説明する。
【００３９】
オールコール期間において、送信制御部１３５は、チャネル管理部１３４の管理の下、ＡＴＣＲＢＳ機を対象とするモードＡ／Ｃ専用一括質問信号、モードＳ機を対象とするモードＳ専用質問信号を生成し、これらを送信部１２２に出力し、送受切替部１２１およびアンテナ１１を介して監視空域に送信させる。
【００４０】
モードＡ／Ｃ専用一括質問信号を受信したＡＴＣＲＢＳ機のＡＴＣＲＢＳトランスポンダは、そのＡＴＣＲＢＳ機の識別情報および高度情報を含むモードＡ／Ｃ応答信号を送信する。
【００４１】
モードＳ専用一括質問信号を受信したモードＳ機のモードＳトランスポンダ２の信号処理部２３は、自機のモードＳアドレスをデータブロック中に含むモードＳ一括応答信号を生成し、これを送受信部２２を介して送信する。この際、信号処理部２３は、モードＳ専用一括質問信号に含まれるモードＳ二次監視レーダ１の識別情報であるサイトＩＤを、モードＳ一括応答信号のデータブロックのＰＩ（Parity/Interrogator ID）フィールドのパリティに重ね書きする。
【００４２】
モードＳトランスポンダ２から送信されるモードＡ／Ｃ応答信号およびモードＳ一括応答信号は、モードＳ二次監視レーダ１のアンテナ１１で受信され、送受切替部１２１を介して受信部１２３に出力される。
【００４３】
受信部１２３は、アンテナ１１から送受切替部１２１を介して入力される信号を、デジタルモノパルスデータと、量子化ビデオ信号とに変換し、これらをモードＳ応答処理部１３１およびＡＴＣＲＢＳ応答処理部１３２に出力する。
【００４４】
モードＳ応答処理部１３１は、受信部１２３から量子化ビデオ信号として入力される信号から、プリアンブルパルスに基づいて、モードＳ一括応答信号を検出する。ここで、モードＳ応答処理部１３１は、モードＳ一括応答信号のデータブロックのＰＩフィールドのパリティに重ね書きされた値をデコードした結果が、モードＳ二次監視レーダ１のサイトＩＤ（自サイトＩＤ）と一致する場合に、正常な応答として処理対象とし、自サイトＩＤと一致しない場合は、その信号を処理対象外として破棄する。ただし、後述するように、モードＳ拡張スキッタについては破棄しない。
【００４５】
そして、モードＳ応答処理部１３１は、処理対象のモードＳ一括応答信号、およびこれに対応したデジタルモノパルスデータ等に基づいて、モードＳ一括応答ターゲット情報を生成し、これを監視処理部１３３に出力する。
【００４６】
ＡＴＣＲＢＳ応答処理部１３２は、受信部１２３から量子化ビデオ信号として入力される信号からモードＡ／Ｃ応答信号を検出し、このモードＡ／Ｃ応答信号、およびこれに対応したデジタルモノパルスデータ等に基づいて、ターゲットのＡＴＣＲＢＳ機の方位と距離とを検出する。
【００４７】
そして、ＡＴＣＲＢＳ応答処理部１３２は、検出したターゲットのＡＴＣＲＢＳ機の方位と距離と、モードＡ／Ｃ応答信号に含まれるターゲットのＡＴＣＲＢＳ機の識別情報と高度情報とについて、スイープ間の相関を取り、同一のＡＴＣＲＢＳ機からの応答をまとめてモードＡ／Ｃターゲット情報として監視処理部１３３に出力する。
【００４８】
監視処理部１３３は、モードＳ応答処理部１３１においてモードＳ一括応答信号に応じて検出したターゲットのモードＳ機の方位および距離を用いて、アンテナ１１の次スキャンにおけるターゲットのモードＳ機の方位と距離とによる予測位置およびそれに応じた予測範囲を算出し、その結果をチャネル管理部１３４に通知する。
【００４９】
チャネル管理部１３４は、監視処理部１３３で算出されたターゲットのモードＳ機の予測範囲を用いて、オールコール期間に受信したモードＳ一括応答信号の送信元である監視対象のモードＳ機の監視を継続するために、次スキャンにおけるモードＳ個別質問信号の送信およびモードＳ個別応答信号の受信のためのスケジューリングを行う。
【００５０】
上記のようにして、オールコール期間においては、モードＳ二次監視レーダ１は、モードＳ機およびＡＴＣＲＢＳ機を捕捉する。ＡＴＣＲＢＳ機については、オールコール期間における監視を継続する。モードＳ機については、ロールコール期間において、オールコール期間で捕捉した監視対象のモードＳ機の監視を継続する。
【００５１】
ロールコール期間においては、送信制御部１３５は、チャネル管理部１３４の管理の下、オールコール期間に受信したモードＳ一括応答信号から取得した監視対象のモードＳ機のモードＳアドレスをデータブロック中に含む、監視対象のモードＳ機を対象とするモードＳ個別質問信号を生成し、これを送信部１２２に出力し、送受切替部１２１およびアンテナ１１を介して送信させる。モードＳ個別質問信号には、ロックアウト指示が含まれる。モードＳ個別質問信号は、監視処理部１３３で算出された予測位置に応じた予測範囲内で、ロールコール期間ごとに送信される。
【００５２】
自機のモードＳアドレスを含むモードＳ個別質問信号を受信したモードＳ機のモードＳトランスポンダ２の信号処理部２３は、自機のモードＳアドレスをデータブロック中に含むモードＳ個別応答信号を生成し、これを送受信部２２を介して送信する。
【００５３】
モードＳ個別応答信号は、モードＳ二次監視レーダ１のアンテナ１１で受信され、送受切替部１２１を介して受信部１２３に出力される。
【００５４】
受信部１２３は、アンテナ１１から送受切替部１２１を介して入力される信号を、デジタルモノパルスデータと、量子化ビデオ信号とに変換し、これらをモードＳ応答処理部１３１およびＡＴＣＲＢＳ応答処理部１３２に出力する。
【００５５】
モードＳ応答処理部１３１は、受信部１２３から量子化ビデオ信号として入力される信号から、プリアンブルパルスに基づいて、モードＳ個別応答信号を検出する。ここで、モードＳ応答処理部１３１は、モードＳ個別応答信号のデータブロック中のモードＳアドレスが、予測アドレスと一致する場合に、正常な応答として処理対象とし、予測アドレスと一致しない場合は、その信号を処理対象外として破棄する。予測アドレスは、モードＳ個別応答信号に含まれるべきモードＳアドレスであり、対応するモードＳ個別質問信号に含まれていたモードＳアドレスである。なお、ＡＴＣＲＢＳ応答処理部１３２は、モードＳ個別応答信号が入力されても処理を行わない。
【００５６】
そして、モードＳ応答処理部１３１は、処理対象のモードＳ個別応答信号、およびこれに対応したデジタルモノパルスデータ等に基づいて、モードＳ個別応答ターゲット情報を生成し、これを監視処理部１３３に出力する。
【００５７】
監視処理部１３３は、モードＳ応答処理部１３１においてモードＳ個別応答信号に応じて検出した監視対象のモードＳ機の方位および距離を用いて、アンテナ１１の次スキャンにおける監視対象のモードＳ機の方位と距離とによる予測位置およびそれに応じた予測範囲を算出し、その結果をチャネル管理部１３４に通知する。
【００５８】
チャネル管理部１３４は、監視処理部１３３で算出された監視対象のモードＳ機の予測範囲を用いて、次スキャンにおけるモードＳ個別質問信号の送信およびモードＳ個別応答信号の受信のためのスケジューリングを行う。
【００５９】
なお、前述のように、モードＳ個別質問信号は、監視処理部１３３で算出された予測位置に応じた予測範囲内で、ロールコール期間ごとに送信されるようにスケジューリングされる。このため、１回のスキャンの中で１つの監視対象のモードＳ機に対してモードＳ個別質問信号が複数回送信されるようにスケジューリングされることがあるが、この場合、例えば１回目のモードＳ個別質問信号に対してモードＳ個別応答信号が得られると、その旨がモードＳ応答処理部１３１からチャネル管理部１３４に通知され、チャネル管理部１３４による送信制御部１３５の制御により、そのスキャンにおけるそれ以降のモードＳ個別質問信号の送信は省略される。
【００６０】
上記のように、モードＳ二次監視レーダ１では、モードＳ機およびＡＴＣＲＢＳ機を捕捉、監視するために用いるモードＡ／Ｃ応答信号、モードＳ一括応答信号、モードＳ個別応答信号を受信しているが、それ以外に、質問信号とは関係なくモードＳトランスポンダ２から約０．５秒間隔で送信されているモードＳ拡張スキッタを受信する。
【００６１】
従来、モードＳ拡張スキッタは、モードＳ二次監視レーダで受信されても処理対象外として破棄されていた。本実施の形態では、モードＳ拡張スキッタを、モードＳ個別応答信号によるモードＳ機の監視が途切れた場合に、そのモードＳ機の監視を継続するために用いる。
【００６２】
そのため、モードＳ応答処理部１３１は、オールコール期間において、図３に示すフローチャートの手順でモードＳ拡張スキッタを検出している。なお、ロールコール期間においては、モードＳ応答処理部１３１は、チャネル管理部１３４のスケジューリングに応じた予想応答時刻内に検出されるモードＳ個別応答信号のみを受け付けており、モードＳ拡張スキッタは破棄している。
【００６３】
図３のステップＳ１０において、アンテナ１１を介して信号を受信すると、受信部１２３は、アンテナ１１で受信した３つのチャネル（Σ，Δ，Ω）のＲＦ信号を、アンテナボアサイトの角度に１対１に対応したデジタルモノパルスデータと、量子化ビデオ信号とに変換し、これらを出力する。
【００６４】
次いで、ステップＳ２０において、モードＳ応答処理部１３１は、受信部１２３の出力を受けて、量子化ビデオ信号として入力される信号のデータブロックの前に位置するプリアンブルパルスに基づいて、モードＳ一括応答信号およびモードＳ拡張スキッタを検出し、これらの信号のデータブロックのＰＩフィールドのパリティに重ね書きされた値をデコードした結果が、モードＳ二次監視レーダ１の自サイトＩＤと一致する（ＰＩフィールド＝自サイトＩＤ）か否かを判断する。
【００６５】
ＰＩフィールド＝自サイトＩＤである場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、ステップＳ３０において、モードＳ応答処理部１３１は、受信した信号がモードＳ一括応答信号であると判定する。
【００６６】
ＰＩフィールド＝自サイトＩＤでない場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、ステップＳ４０において、モードＳ応答処理部１３１は、入力された信号のデータブロック中のフォーマット番号がモードＳ拡張スキッタのフォーマット番号である１７または１８であり、かつ、ＰＩフィールドのパリティに重ね書きされた値をデコードした結果が０（ＰＩフィールド＝０）であるか否かを判断する。
【００６７】
フォーマット番号が１７または１８であり、かつ、ＰＩフィールド＝０である場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、ステップＳ５０において、モードＳ応答処理部１３１は、受信した信号がモードＳ拡張スキッタであると判定する。
【００６８】
モードＳ応答処理部１３１は、モードＳ拡張スキッタを監視処理部１３３に出力する。監視処理部１３３は、モードＳ応答処理部１３１から取得したモードＳ拡張スキッタをメモリ（図示せず）に保存し、保存しているモードＳ拡張スキッタの送信元と同じモードＳ機からのモードＳ拡張スキッタを新たに取得した場合は、新たに取得したモードＳ拡張スキッタに更新し、各モードＳ機について常に最新のモードＳ拡張スキッタを保存するようにする。
【００６９】
フォーマット番号が１７でも１８でもない、またはＰＩフィールド＝０でない場合（ステップＳ４０：ＮＯ）、ステップＳ６０において、モードＳ応答処理部１３１は、受信した信号を処理対象外として破棄する。
【００７０】
前述のように、モードＳ二次監視レーダ１では、ロールコール期間におけるモードＳ個別質問応答により、オールコール期間で捕捉した監視対象のモードＳ機の監視を継続する。しかし、モードＳ二次監視レーダ１では、モードＳ個別応答信号の未受信や、モードＳトランスポンダ２側の質問未受信や応答抜け等が発生することがあり、このため、モードＳ個別応答信号によるモードＳ機の監視が途切れることがある。
【００７１】
このようにモードＳ個別応答信号によるモードＳ機の監視が途切れた場合におけるモードＳ二次監視レーダ１の動作について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００７２】
ステップＳ１１０において、監視処理部１３３は、モードＳ個別応答信号による監視が途切れた監視対象のモードＳ機があるか否かを判断する。
【００７３】
例えば、送受信部１２において、チャネル管理部１３４によるスケジューリングに応じて、１回のスキャンの中で、ある監視対象のモードＳ機に対して複数のロールコール期間にわたってロールコール期間ごとに１回ずつモードＳ個別質問信号を送信したが、いずれのロールコール期間でも対応するモードＳ機からのモードＳ個別応答信号が得られなかった場合、監視処理部１３３は、そのモードＳ機の監視が途切れたと判断する。監視が途切れた監視対象のモードＳ機がある場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０に進み、監視が途切れた監視対象のモードＳ機がない場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ステップＳ１５０に進む。
【００７４】
ステップＳ１２０では、監視処理部１３３は、監視が途切れたモードＳ機からのモードＳ拡張スキッタがメモリに保存されているか否かを判断する。保存されている場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、ステップＳ１３０に進み、保存されていない場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、ステップＳ１４０に進む。
【００７５】
ステップＳ１３０では、モードＳ拡張スキッタを用いたロールコール処理が行われる。このモードＳ拡張スキッタを用いたロールコール処理において、監視処理部１３３は、メモリに保存された、監視が途切れたモードＳ機からの最新のモードＳ拡張スキッタに含まれるモードＳ機の位置情報を用いて、次スキャンにおけるそのモードＳ機の予測位置およびそれに応じた予測範囲を算出し、その結果をチャネル管理部１３４に通知する。そして、チャネル管理部１３４は、監視処理部１３３で算出された監視対象のモードＳ機の予測範囲を用いて、次スキャンにおけるモードＳ個別質問応答のスケジューリングを行う。
【００７６】
ステップＳ１４０では、再捕捉のためのロールコール処理が行われる。この再捕捉のためのロールコール処理において、監視処理部１３３は、今回のスキャンにおける予測範囲を拡大した予測範囲を次スキャンにおける監視対象のモードＳ機の予測範囲として算出し、その結果をチャネル管理部１３４に通知する。そして、チャネル管理部１３４は、監視処理部１３３で算出された、拡大された予測範囲を用いて、次スキャンにおけるモードＳ個別質問応答のスケジューリングを行う。
【００７７】
例えば、今回のスキャンにおいては、図５（ａ）に示すように、監視対象のモードＳ機１００に対して、３つのロールコール期間にわたって合計３回のモードＳ個別質問信号を送信するようにスケジューリングされていたとすると、次スキャンにおいては、例えば図５（ｂ）に示すように、監視対象のモードＳ機１００に対して、５つのロールコール期間にわたって合計５回のモードＳ個別質問信号を送信するように予測範囲を拡大して、次スキャンにおける質問および応答のスケジューリングが行われる。
【００７８】
予測範囲を拡大しても監視が途切れたモードＳ機からのモードＳ個別応答信号が得られない場合、その次のスキャンにおいて、さらに予測範囲の拡大が行われる。所定スキャン以上、監視が途切れたモードＳ機からのモードＳ個別応答信号が得られない場合は、そのモードＳ機に対するモードＳ個別応答信号の送信は停止され、そのモードＳ機は、ロックアウトの解除後、オールコール期間において通常の初期捕捉方法により再捕捉される。
【００７９】
ステップＳ１５０では、通常のロールコール処理により、モードＳ一括応答信号またはモードＳ個別応答信号に基づき、監視処理部１３３は次スキャンにおける監視対象のモードＳ機の予測位置およびそれに応じた予測範囲を算出し、チャネル管理部１３４は予測範囲を用いて次スキャンにおけるモードＳ個別質問応答のスケジューリングを行う。
【００８０】
上記説明のように本実施の形態によれば、監視対象のモードＳ機からのモードＳ個別応答信号が得られず、モードＳ個別応答信号による監視が継続できなくなった場合に、予測範囲の拡大を行わず、モードＳ拡張スキッタに含まれるモードＳ機の位置情報を用いて、次スキャンにおけるそのモードＳ機の予測位置およびそれに応じた予測範囲を算出し、これに応じたモードＳ個別質問応答のスケジューリングを行うことで、監視対象のモードＳ機の監視を継続する。これにより、予測範囲の拡大によるビームスケジュールの使用効率の低下を回避するとともに、ほぼ定期的に送信されているモードＳ拡張スキッタを監視の継続に用いることで、モードＳ機の監視の精度および信頼性を向上することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１  モードＳ二次監視レーダ
１１  アンテナ
１２  送受信部
１２１  送受切替部
１２２  送信部
１２３  受信部
１３  処理部
１３１  モードＳ応答処理部
１３２  ＡＴＣＲＢＳ応答処理部
１３３  監視処理部
１３４  チャネル管理部
１３５  送信制御部
２  モードＳトランスポンダ
２１  アンテナ
２２  送受信部
２３  信号処理部
【図１】
2010286352.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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