(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次監視レーダシステムのレーダ発信機のアンテナが一回転する間に複数回に亘って送信したＡ質問信号及びＣ質問信号の質問信号を受信して前記質問信号毎に質問データを生成する第１受信装置と、
前記レーダ発信機が送信した質問信号に対して飛行機、ヘリコプターその他の航空機に搭載のトランスポンダが一定の応答遅れ時間後に出力する回答信号を受信して回答データを生成する第２受信装置と、
時刻を刻む時刻計測手段と、
前記第１受信装置に設けられ、前記質問信号を受信する度に前記時刻計測手段による時刻に基づいて受信時刻を計測して前記質問データに含める第１タイムスタンプ手段と、
前記第２受信装置に設けられ、前記回答信号を受信する度に前記時刻計測手段による時刻に基づいて受信時刻を計測して前記回答データに含める第２タイムスタンプ手段と、
前記第２受信装置が受信した前記回答信号に含まれる前記航空機の飛行高度の情報を抽出する飛行高度抽出手段と、
前記第１受信装置が受信した前記質問信号の受信強度の変化に基づいて、各前記質問データの受信時刻で前記アンテナが何れの方向を向いているかを演算するアンテナ方向演算手段と、
前記第１受信装置及び前記第２受信装置から前記質問データ群と前記回答データ群とを取得し、各前記回答データと、各前記回答データの受信時刻から前記応答遅れ時間を差し引いた時刻に対して予め定められた一定時間以内前の受信時刻の前記質問データとをペアリングするペアリング手段と、
ペアリングされた前記回答データ及び前記質問データの各受信時刻と前記応答遅れ時間と光速度とから前記航空機が位置し得る楕円球を特定すると共に、前記飛行高度抽出手段にて抽出した前記飛行高度と前記アンテナ方向演算手段にて演算した前記アンテナの向きとから前記楕円球上の前記航空機の位置を演算する位置演算手段とを備えたことを特徴とするレーダリンクシステム。
【請求項２】
前記第１受信装置には、複数の前記レーダ発信機の質問信号を受信可能な位置に配置された場合に、それら前記レーダ発信機からの質問信号の受信波形の形状の相違に基づいて前記レーダ発信機毎に前記質問データを分別する分別手段が備えられていることを特徴とする請求項１に記載のレーダリンクシステム。
【請求項３】
前記レーダ発信機のアンテナが１回転する間に生成される前記回答データ及び前記質問データに基づいて演算可能な航空機の軌跡が、楕円の一部である湾曲した線分を描き、かつ、前記レーダ発信機のアンテナが複数回転する間に得られる前記回答データ及び前記質問データに基づいて演算可能な航空機の軌跡としての複数の線分が、同心の複数の楕円の線分を構成しているか否かにより、航空機の位置の演算結果が正しいか否かを判別するデータ信頼性判別手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のレーダリンクシステム。
【請求項４】
一次監視レーダシステムのレーダ発信機のアンテナが一回転する間に複数回に亘って送信した探索用パルス波を受信して前記探索用パルス波毎に探索データを生成する第１受信装置と、
飛行機、ヘリコプターその他の航空機で反射した前記探索用パルス波の反射パルス波を受信して反射データを生成する第２受信装置と、
時刻を刻む時刻計測手段と、
前記第１受信装置に設けられ、前記探索用パルス波を受信する度に前記時刻計測手段による時刻に基づいて受信時刻を計測して、前記探索データに含める第１タイムスタンプ手段と、
前記第２受信装置に設けられ、前記反射パルス波を受信する度に前記時刻計測手段による時刻に基づいて受信時刻を計測して、前記反射データに含める第２タイムスタンプ手段と、
前記第１受信装置が受信した前記探索用パルス波の受信強度の変化に基づいて、各前記探索データの受信時刻で前記アンテナが何れの方向を向いているかを演算するアンテナ方向演算手段と、
前記第１受信装置及び前記第２受信装置から前記探索データ群と前記反射データ群とを取得し、各前記反射データと、各前記反射データの受信時刻に対して予め定められた一定時間以内前の受信時刻の前記検索データとをペアリングするペアリング手段と、
ペアリングされた前記反射データ及び前記探索データの各受信時刻と光速度とから前記航空機が位置し得る楕円球を特定すると共に、予め設定された前記航空機の飛行高度の推定値と前記アンテナ方向演算手段にて演算した前記アンテナの向きとから前記楕円球上の前記航空機の位置を演算する位置演算手段とを備えたことを特徴とするレーダリンクシステム。
【請求項５】
前記第１受信装置及び前記第２受信装置とを別個に設け、互いに同期して同じ時刻を刻む同期時計を前記時刻計測手段として前記第１受信装置及び前記第２受信装置のそれぞれに備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載のレーダリンクシステム。
【請求項６】
前記同期時計は、ＧＰＳモジュールから取得されるＧＰＳ衛星からの時刻情報に基づいて時刻を刻むように構成されたことを特徴とする請求項５に記載のレーダリンクシステム。
【請求項７】
前記位置演算手段は、データを前記第１受信装置及び前記第２受信装置の一方又は両方から通信回線網を利用して取得することを特徴とする請求項５又は６に記載のレーダリンクシステム。
【請求項８】
１つの前記レーダ発信機に対して前記第２受信装置を複数備え、前記位置演算手段は、一の前記第２受信装置とレーダ発信機とを結ぶ直線を含んだ鉛直面上に前記航空機が位置したときに、他の前記第２受信装置を利用して前記航空機の位置を演算することを特徴とする請求項５乃至７の何れか１の請求項に記載のレーダリンクシステム。
【請求項９】
監視レーダシステムのレーダ発信機が送信源信号を送信するたびに、その送信源信号の送信時刻を通信回線網を通して取得して送信時刻データを生成する送信時刻データ生成部と、
前記レーダ発信機が送信した前記送信源信号に対して飛行機、ヘリコプターその他の航空機から回答又は反射する返信源信号を受信して、前記返信源信号を受信するたびにその受信時刻を含めた受信時刻データを生成しかつ異なる位置に配置された複数の受信時刻データ生成装置と、
各前記受信時刻データ生成装置毎に前記受信時刻データ群と前記送信時刻データ群との中から前記送信時刻と前記受信時刻との時間差が予め定められた一定時間以内前の前記送信時刻データと前記受信時刻データとをペアリングするペアリング手段と、
前記受信時刻データ生成装置毎にペアリングされた前記送信時刻データ及び前記返信時刻データの前記時間差と光速度とから前記航空機が位置し得る複数の楕円球を特定すると共に、それら楕円球同士の交線と、予め設定された推定飛行高度又は前記返信源信号に含まれる飛行高度とから前記航空機の位置を演算する位置演算手段とを備えたことを特徴とするレーダリンクシステム。
【請求項１０】
監視レーダシステムのレーダ発信機が送信源信号を送信するたびに、その送信源信号の送信時刻と前記レーダ発信機のアンテナの向きとを通信回線網を通して取得してそれら送信時刻と前記アンテナの向きの情報を含んだ送信時刻データを生成する送信時刻データ生成部と、
前記レーダ発信機が送信した送信源信号に対して飛行機、ヘリコプターその他の航空機から回答又は反射する返信源信号を受信して、前記返信源信号を受信するたびにその受信時刻を含めた受信時刻データを生成しかつ異なる位置に配置された受信時刻データ生成装置と、
前記受信時刻データ群と前記送信時刻データ群との中から前記送信時刻と前記受信時刻との時間差が予め定められた一定時間以内前の前記送信時刻データと前記受信時刻データとをペアリングするペアリング手段と、
ペアリングされた前記送信時刻データ及び前記返信時刻データの前記時間差と光速度とから前記航空機が位置し得る楕円球を特定すると共に、予め設定された推定飛行高度又は前記返信源信号に含まれる飛行高度と前記アンテナの向きの情報とから前記航空機の位置を演算する位置演算手段とを備えたことを特徴とするレーダリンクシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛行機、ヘリコプターその他の航空機の位置を検出するためのレーダリンクシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、航空機の飛行位置は、飛行場に設置された一次監視レーダ又は二次監視レーダによって国土交通省航空局（以下、単に「航空局」という）によって監視されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−１７９０３９号（段落［０００１］，［０００２］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、航空機の騒音調査のためには、航空機の飛行位置を知る必要がある。しかしながら、近年、航空機の増加により、航空機の運航管理とは無関係な目的のために、各航空機の位置情報を航空局から取得することが困難になってきている。また、例えば、地震等の大災害の発生直後に緊急出動する自衛隊や報道各社の航空機、或いは、ドクターヘリ等がより安全が飛行を行うために、航空局以外から上空の他の航空機の位置情報を取得したいというニーズがある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、航空局以外から航空機の位置情報を取得可能とするレーダリンクシステムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るレーダリンクシステムは、二次監視レーダシステムのレーダ発信機のアンテナが一回転する間に複数回に亘って送信したＡ質問信号及びＣ質問信号の質問信号を受信して質問信号毎に質問データを生成する第１受信装置と、レーダ発信機が送信した質問信号に対して飛行機、ヘリコプターその他の航空機に搭載のトランスポンダが一定の応答遅れ時間後に出力する回答信号を受信して回答データを生成する第２受信装置と、時刻を刻む時刻計測手段と、第１受信装置に設けられ、質問信号を受信する度に時刻計測手段による時刻に基づいて受信時刻を計測して質問データに含める第１タイムスタンプ手段と、第２受信装置に設けられ、回答信号を受信する度に時刻計測手段による時刻に基づいて受信時刻を計測して回答データに含める第２タイムスタンプ手段と、第２受信装置が受信した回答信号に含まれる航空機の飛行高度の情報を抽出する飛行高度抽出手段と、第１受信装置が受信した質問信号の受信強度の変化に基づいて、各質問データの受信時刻でアンテナが何れの方向を向いているかを演算するアンテナ方向演算手段と、第１受信装置及び第２受信装置から質問データ群と回答データ群とを取得し、各回答データと、各回答データの受信時刻から応答遅れ時間を差し引いた時刻に対して予め定められた一定時間以内前の受信時刻の質問データとをペアリングするペアリング手段と、ペアリングされた回答データ及び質問データの各受信時刻と応答遅れ時間と光速度とから航空機が位置し得る楕円球を特定すると共に、飛行高度抽出手段にて抽出した飛行高度とアンテナ方向演算手段にて演算したアンテナの向きとから楕円球上の航空機の位置を演算する位置演算手段とを備えたところに特徴を有する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のレーダリンクシステムにおいて、第１受信装置には、複数のレーダ発信機の質問信号を受信可能な位置に配置された場合に、それらレーダ発信機からの質問信号の受信波形の形状の相違に基づいてレーダ発信機毎に質問データを分別する分別手段が備えられているところに特徴を有する。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のレーダリンクシステムにおいて、レーダ発信機のアンテナが１回転する間に生成される回答データ及び質問データに基づいて演算可能な航空機の軌跡が、楕円の一部である湾曲した線分を描き、かつ、レーダ発信機のアンテナが複数回転する間に得られる回答データ及び質問データに基づいて演算可能な航空機の軌跡としての複数の線分が、同心の複数の楕円の線分を構成しているか否かにより、航空機の位置の演算結果が正しいか否かを判別するデータ信頼性判別手段を備えたところに特徴を有する。
【０００９】
請求項４の発明に係るレーダリンクシステムは、一次監視レーダシステムのレーダ発信機のアンテナが一回転する間に複数回に亘って送信した探索用パルス波を受信して探索用パルス波毎に探索データを生成する第１受信装置と、飛行機、ヘリコプターその他の航空機で反射した探索用パルス波の反射パルス波を受信して反射データを生成する第２受信装置と、時刻を刻む時刻計測手段と、第１受信装置に設けられ、探索用パルス波を受信する度に時刻計測手段による時刻に基づいて受信時刻を計測して、探索データに含める第１タイムスタンプ手段と、第２受信装置に設けられ、反射パルス波を受信する度に時刻計測手段による時刻に基づいて受信時刻を計測して、反射データに含める第２タイムスタンプ手段と、第１受信装置が受信した探索用パルス波の受信強度の変化に基づいて、各探索データの受信時刻でアンテナが何れの方向を向いているかを演算するアンテナ方向演算手段と、第１受信装置及び第２受信装置から探索データ群と反射データ群とを取得し、各反射データと、各反射データの受信時刻に対して予め定められた一定時間以内前の受信時刻の検索データとをペアリングするペアリング手段と、ペアリングされた反射データ及び探索データの各受信時刻と光速度とから航空機が位置し得る楕円球を特定すると共に、予め設定された航空機の飛行高度の推定値とアンテナ方向演算手段にて演算したアンテナの向きとから楕円球上の航空機の位置を演算する位置演算手段とを備えたところに特徴を有する。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載のレーダリンクシステムにおいて、第１受信装置及び第２受信装置とを別個に設け、互いに同期して同じ時刻を刻む同期時計を時刻計測手段として第１受信装置及び第２受信装置のそれぞれに備えたところに特徴を有する。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５に記載のレーダリンクシステムにおいて、同期時計は、ＧＰＳモジュールから取得されるＧＰＳ衛星からの時刻情報に基づいて時刻を刻むように構成されたところに特徴を有する。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項５又は６に記載のレーダリンクシステムにおいて、位置演算手段は、データを第１受信装置及び第２受信装置の一方又は両方から通信回線網を利用して取得するところに特徴を有する。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項５乃至７の何れか１の請求項に記載のレーダリンクシステムにおいて、１つのレーダ発信機に対して第２受信装置を複数備え、位置演算手段は、一の第２受信装置とレーダ発信機とを結ぶ直線を含んだ鉛直面上に航空機が位置したときに、他の第２受信装置を利用して航空機の位置を演算するところに特徴を有する。
【００１４】
請求項９の発明に係るレーダリンクシステムは、監視レーダシステムのレーダ発信機が送信源信号を送信するたびに、その送信源信号の送信時刻を通信回線網を通して取得して送信時刻データを生成する送信時刻データ生成部と、レーダ発信機が送信した送信源信号に対して飛行機、ヘリコプターその他の航空機から回答又は反射する返信源信号を受信して、返信源信号を受信するたびにその受信時刻を含めた受信時刻データを生成しかつ異なる位置に配置された複数の受信時刻データ生成装置と、各受信時刻データ生成装置毎に受信時刻データ群と送信時刻データ群との中から送信時刻と受信時刻との時間差が予め定められた一定時間以内前の送信時刻データと受信時刻データとをペアリングするペアリング手段と、受信時刻データ生成装置毎にペアリングされた送信時刻データ及び返信時刻データの時間差と光速度とから航空機が位置し得る複数の楕円球を特定すると共に、それら楕円球同士の交線と、予め設定された推定飛行高度又は返信源信号に含まれる飛行高度とから航空機の位置を演算する位置演算手段とを備えたところに特徴を有する。
【００１５】
請求項１０の発明に係るレーダリンクシステムは、監視レーダシステムのレーダ発信機が送信源信号を送信するたびに、その送信源信号の送信時刻とレーダ発信機のアンテナの向きとを通信回線網を通して取得してそれら送信時刻とアンテナの向きの情報を含んだ送信時刻データを生成する送信時刻データ生成部と、レーダ発信機が送信した送信源信号に対して飛行機、ヘリコプターその他の航空機から回答又は反射する返信源信号を受信して、返信源信号を受信するたびにその受信時刻を含めた受信時刻データを生成しかつ異なる位置に配置された受信時刻データ生成装置と、受信時刻データ群と送信時刻データ群との中から送信時刻と受信時刻との時間差が予め定められた一定時間以内前の送信時刻データと受信時刻データとをペアリングするペアリング手段と、ペアリングされた送信時刻データ及び返信時刻データの時間差と光速度とから航空機が位置し得る楕円球を特定すると共に、予め設定された推定飛行高度又は返信源信号に含まれる飛行高度とアンテナの向きの情報とから航空機の位置を演算する位置演算手段とを備えたところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１６】
［請求項１の発明］
請求項１のレーダリンクシステムでは、第１受信装置でレーダ発信機が送信した複数の質問信号を受信して、それらの受信時刻をタイムスタンプした質問データ群を生成すると共に、第２受信装置で航空機のトランスポンダが質問信号に応答して出力する複数の回答信号を受信して、それらの受信時刻をタイムスタンプした回答データ群を生成する。これにより、質問データ群と回答データ群の中から受信時刻に基づいて互いに対応した質問データと回答データとをペアリングすることができる。そして、ペアリングした回答データ及び質問データの各受信時刻等に基づいて航空機が位置し得る楕円球を特定することができ、回答信号から抽出可能な飛行高度と、質問信号の受信強度の変化に基づいて特定可能なレーダ発信機のアンテナの向きとから、楕円球における航空機の位置を求めることができる。即ち、本発明のレーダリンクシステムによれば、二次監視レーダシステムにリンクして航空機の位置を求めることができ、航空局以外からの航空機の位置情報の取得が可能になる。
【００１７】
［請求項２の発明］
請求項２のレーダリンクシステムによれば、複数のレーダ発信機からの質問信号が混在しているエリアでも航空機の位置を求めることができる。
【００１８】
［請求項３の発明］
請求項３の構成によれば、航空機の位置の演算結果が正しいか否かをデータ信頼性判別手段によって検証するので、航空機の位置の検出結果の信頼性が向上する。
【００１９】
［請求項４の発明］
請求項４のレーダリンクシステムでは、第１受信装置でレーダ発信機から送信される複数の探索用パルス波を受信して、それらの受信時刻をタイムスタンプした探索データ群を生成すると共に、第２受信装置で、航空機で反射した探索用パルス波の反射パルス波を受信して、それらの受信時刻をタイムスタンプした反射データ群を生成する。これにより探索データ群と反射データ群の中から、受信時刻に基づいて互いに対応した探索データと反射データとをペアリングすることができる。そして、ペアリングした反射データ及び探索データの各受信時刻等に基づいて航空機が位置し得る楕円球を特定することができ、予め推定して設定可能な飛行高度と、質問信号の受信強度の変化に基づいて特定可能なレーダ発信機のアンテナの向きとから、楕円球上の航空機の位置を求めることができる。即ち、本発明のレーダリンクシステムによれば、一次監視レーダシステムにリンクして航空機の位置を求めることができ、航空局以外からの航空機の位置情報の取得が可能になる。
【００２０】
［請求項５の発明］
請求項５の構成によれば、互いに同期して同じ時刻を刻む同期時計を時刻計測手段として第１受信装置及び第２受信装置のそれぞれに備えたので、第１受信装置及び第２受信装置とを別個に設けて別々の位置に配置しても質問データと回答データとのペアリング又は、探索データと反射データとのペアリングを行うことができる。
［請求項６の発明］
請求項６の構成によれば、ＧＰＳモジュールを利用することで、複数の同期時計を容易に同期させることができる。
【００２１】
［請求項７の発明］
請求項７の構成によれば、位置演算手段が質問データ及び回答データの一方又は両方を通信回線網を利用して取得するので、迅速に航空機の位置を求めることができる。
【００２２】
［請求項８の発明］
レーダ発信機と第２受信装置とを結ぶ直線を含んだ鉛直面上に航空機が位置したときに航空機の位置を検出することができないが、請求項８の構成では、１つのレーダ発信機に対して第２受信装置を複数備え、一の第２受信装置と前レーダ発信機とを結ぶ直線を含んだ鉛直面上に航空機が位置したときに、他の第２受信装置を利用することで航空機の位置を演算することができる。
【００２３】
［請求項９の発明］
請求項９の構成によれば、航空局から航空機の位置情報を取得できないが、監視レーダシステムのレーダ発信機が送信源信号を送信する送信時刻を取得可能である場合に、航空機の位置を求めることができる。即ち、送信時刻データ生成部が監視レーダシステムのレーダ発信機が送信源信号を送信するたびに、その送信源信号の送信時刻を通信回線網を通して取得して送信時刻データを生成し、異なる位置に配置された複数の受信時刻データ生成装置が、レーダ発信機が送信した送信源信号に対して航空機から回答又は反射する返信源信号を受信して、その受信時刻を含めた受信時刻データを生成する。これにより
各受信時刻データ生成装置毎に受信時刻データ群と送信時刻データ群との中から送信時刻と受信時刻との時間差が予め定められた一定時間以内前の送信時刻データと受信時刻データとをペアリングすることができる。そして、受信時刻データ生成装置毎にペアリングされた送信時刻データ及び返信時刻データの時間差と光速度とから航空機が位置し得る複数の楕円球を特定すると共に、それら楕円球同士の交線と、予め設定された推定飛行高度又は返信源信号に含まれる飛行高度とから航空機の位置を求めることができる。即ち、本発明のレーダリンクシステムによれば、一次監視レーダシステムにリンクして航空機の位置を求めることができ、航空局以外からの航空機の位置情報の取得が可能になる。
【００２４】
［請求項１０］
請求項１０の構成によれな、航空局から航空機の位置情報を取得できないが、監視レーダシステムのレーダ発信機が送信源信号を送信する送信時刻を取得可能である場合に、航空機の位置を求めることができる。即ち、送信時刻データ生成部が監視レーダシステムのレーダ発信機が送信源信号を送信するたびに、その送信源信号の送信時刻とアンテナの向きの情報とを通信回線網を通して取得して送信時刻データを生成し、受信時刻データ生成装置が、レーダ発信機が送信した送信源信号に対して航空機から回答又は反射する返信源信号を受信して、その受信時刻を含めた受信時刻データを生成する。これにより受信時刻データ群と送信時刻データ群との中から送信時刻と受信時刻との時間差が予め定められた一定時間以内前の送信時刻データと受信時刻データとをペアリングすることができる。そして、ペアリングされた送信時刻データ及び返信時刻データの時間差と光速度とから航空機が位置し得る楕円球を特定すると共に、予め設定された推定飛行高度又は返信源信号に含まれる飛行高度とアンテナの向きとから航空機の位置を求めることができる。即ち、本発明のレーダリンクシステムによれば、一次監視レーダシステムにリンクして航空機の位置を求めることができ、航空局以外からの航空機の位置情報の取得が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーダリンクシステムの概念図
【図２】（Ａ）ＳＳＲ送受信機が出力する質問信号群の概念図，（Ｂ）Ａ質問信号の概念図，（Ｃ）Ｃ質問信号の概念図
【図３】ＳＳＲパルス波の受信強度とアンテナの向きとの関係を示した概念図
【図４】（Ａ）１つのＳＳＲ送受信機の質問信号群を第１受信装置で受信したときの受信強度の変化を示す概念図，（Ｂ）２つのＳＳＲ送受信機の質問信号群を第１受信装置で受信したときの受信強度の変化を示す概念図
【図５】パルス波形の形状の相違を示した概念図
【図６】レーダリンクシステム全体の構成を示した概念図
【図７】第１受信装置の信号処理回路の構成を示したブロック図
【図８】第２受信装置の信号処理回路の構成を示したブロック図
【図９】位置演算装置の信号処理回路の構成を示したブロック図
【図１０】質問データと回答データの概念図
【図１１】航空機の位置検出の原理を示した概念図
【図１２】データの信頼性を判別する原理を示した概念図
【図１３】第２実施形態のレーダリンクシステム全体の構成を示した概念図
【図１４】第１受信装置の信号処理回路の構成を示したブロック図
【図１５】第２受信装置の信号処理回路の構成を示したブロック図
【図１６】位置演算装置の信号処理回路の構成を示したブロック図
【図１７】第３実施形態のレーダリンクシステム全体の構成を示した概念図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１２に基づいて説明する。図１の符号１０は、飛行場の航空局に設けられた一般的なレーダ発信塔であって、ＰＳＲ（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ  Ｒａｄａｒ）送受信機１１の送受信用のアンテナ１１Ａと、ＳＳＲ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ  Ｒａｄａｒ）送受信機１２の送受信用のアンテナ１２Ａと、ＳＳＲに付属のＳＬＳ（Ｓｉｄｅ  Ｌｏｂｅ  Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ）送信機１３の送信用のアンテナ１３Ａとを備えている。なお、飛行場には、レーダ発信塔１０Ｒを１つだけ備えた飛行場と、レーダ発信塔１０Ｒを２つ備えた飛行場とがある。また、ＳＳＲ送受信機１２には、スタガートリガー仕様と通常仕様とがある。
【００２７】
ＳＳＲ送受信機１２のアンテナ１２Ａは、例えば１回転４秒の周期で回転し、通常仕様のＳＳＲ送受信機１２においては、図２（Ａ）に示すように、例えば５［ｍｓｅｃ］の一定周期でＡ質問信号又はＣ質問信号とを送信する。スタガートリガー仕様と通常仕様のＳＳＲ送受信機１２は、Ａ質問信号又はＣ質問信号とを送信する間隔が、５±Δｔ［ｍｓｅｃ］（Δｔは、０．５［ｍｓｅｃ］以下のランダムな値）のランダムな間隔である点のみが通常仕様と異なる
【００２８】
ＳＳＲ送受信機１２によるＡ質問信号とＣ質問信号の送信パターンには、Ａ質問とＣ質問とを交互に送信するパターンや、「Ａ質問・Ａ質問・Ｃ質問」のパターンや「Ａ質問・Ｃ質問・Ｃ質問」のパターンのように複数のパターンがあり、２つのレーダ発信塔１０Ｒ，１０Ｒを備えた飛行場では、通常、両レーダ発信塔１０Ｒ，１０ＲのＳＳＲ送受信機１２，１２によるＡ質問信号及びＣ質問信号の送信パターンが異なっている。
【００２９】
Ａ質問信号は、図２（Ｂ）に示すように、８［μｓｅｃ］の間隔を開けた２つのパルス波で構成され、Ｃ質問信号は、図２（Ｃ）に示すように、２１［μｓｅｃ］の間隔を開けた２つのパルス波で構成されている。そして、ＳＳＲ送受信機１２は、Ａ質問信号及びＣ質問信号を構成する各パルス波を、１０３０［ＭＨｚ］の搬送波で変調し、１．０［ｋｗ］の出力強度で出力している。以下、ＳＳＲ送受信機１２が出力するパルス波を、適宜、「ＳＳＲパルス波」という。なお、上記した例では、５［ｍｓｅｃ］の一定周でＡ質問信号又はＣ質問信号を送信する通常仕様のＳＳＲ送受信機１２を例示したが、通常仕様のＳＳＲ送受信機１２，１２を２つ備えた飛行場では、一般に、２つのＳＳＲ送受信機１２，１２がＡ質問信号及びＣ質問信号を送信する周期が異なっている。即ち、２つのＳＳＲ送受信機１２，１２のパルス繰返周波数を異なっている。
【００３０】
ここで、図３には、ＳＳＲ送受信機１２から一定距離に離れた位置に設置された受信機でＳＳＲパルス波を受信した際の受信強度と、ＳＳＲ送受信機１２のアンテナ１２Ａの回転位置との関係が模式的に示されている。同図では、ＳＳＲ送受信機１２のアンテナ１２Ａが受信機に正対した位置を回転角原点とし、そこからＳＳＲ送受信機１２のアンテナ１２Ａを回転したときの各回転角度毎の受信強度が、同図の原点Ｐ１から距離にして示されている。同図に示すように、ＳＳＲパルス波の受信強度は、ＳＳＲ送受信機１２のアンテナ１２Ａが回転角原点に位置したときに最も大きくなるが、ＳＳＲ送受信機１２のアンテナ１２Ａが何れの方向を向いていてもＳＳＲ送受信機１２から輻射されたＳＳＲパルス波が受信機に受信される。このため、ＳＳＲ送受信機１２からのＳＳＲパルス波だけでは、受信機は、ＳＳＲ送受信機１２から離れているためにＳＳＲパルス波の受信強度が低いのか、ＳＳＲ送受信機１２と正対していないためにＳＳＲパルス波の受信強度が低いのかを判別できない。
【００３１】
そこで、受信機が、ＳＳＲ送受信機１２のアンテナ１２Ａが回転角原点で出力したＳＳＲパルス波を受信したか、回転角原点以外の位置で出力したＳＳＲパルス波を受信したかを判別可能とするために、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示すように、Ａ質問信号の最初のＳＳＲパルス波の出力タイミングから２［μｓｅｃ］後、及び、Ｃ質問信号の最初のＳＳＲパルス波の出力タイミングから２［μｓｅｃ］後に、それぞれ、ＳＬＳ送信機１３が、パルス波（以下、適宜「ＳＬＳパルス波」という）を、ＳＳＲ送受信機１２と同じ１０３０［ＭＨｚ］の搬送波で変調して上空全方向に出力している。
【００３２】
また、そのＳＬＳ送信機１３によるＳＬＳパルス波の出力強度は、ＳＳＲ送受信機１２によるＳＳＲパルス波の出力強度（１．０［ｋｗ］）より小さくなっている。具体的には、ＳＳＲ送受信機１２と受信機とが正対した回転角原点から数度以内の範囲（以下、「正対範囲」という）で、ＳＳＲパルス波がＳＬＳパルス波より高い受信強度になり、正対範囲の外側では、ＳＳＲパルス波がＳＬＳパルス波より低い受信強度になるようにＳＬＳ送信機１３の出力強度が設定されている。なお、ＳＳＲ送受信機１２は、４秒で１回転しているので、上記した正対範囲は、時間にして数十［ｍｓｅｃ］に相当する。
【００３３】
なお、スタガートリガー仕様のＳＳＲ送受信機１２も、通常仕様のＳＳＲ送受信機１２と同じように質問信号の最初のＳＳＲパルス波の出力タイミングから２［μｓｅｃ］後にＳＬＳパルス波を出力する。
【００３４】
一般に航空機（例えば、飛行機、ヘリコプター、飛行船、気球）には、ＳＳＲ送受信機１２からのＡ質問信号とＣ質問信号に返答するためのトランスポンダ１９（図１参照）が搭載されている。このトランスポンダ１９は、１０３０［ＭＨｚ］の周波数で、２つのパルス波を受信した場合に、それらのうち後のパルス波に対する先のパルス波の受信強度の比（以下、「２パルス受信強度比」という）が予め定められた一定の基準比と一定の許容誤差範囲内で一致していた場合にのみ往信する。具体的には、トランスポンダ１９は、Ａ質問信号を受信した場合には、そのＡ質問信号を構成する最後のＳＳＲパルス波を受信したタイミングから予め決められた応答遅れ時間後のタイミングで航空機の「ＩＤナンバー」の回答信号を出力すると共に、Ｃ質問信号を受けた場合には、そのＣ質問信号を構成する最後の正対ＳＳＲパルス波を受信したタイミングから前記応答遅れ時間後のタイミングで航空機の「飛行高度」の回答信号を出力する。また、それら「ＩＤナンバー」及び「飛行高度」の回答信号は複数のパルス波で構成され、トランスポンダ１９は、それらパルス波を１０９０［ＭＨｚ］の搬送波で変調して出力する。すると、それら回答信号が飛行場に設置されたＳＳＲ送受信機１２で受信され、これにより航空局は、何れのＩＤナンバーの航空機がどの位置を飛行しているかを検出して管理することができるようになっている。
【００３５】
なお、ＰＳＲ送受信機１１のアンテナ１１Ａは、ＳＳＲ送受信機１２のアンテナ１２Ａと一体回転している。また、ＰＳＲ送受信機１１は、例えば２．５［ｍｓｅｃ］の周期で探索用パルス波（以下、「ＰＳＲパルス波」という）を２．８［ＧＨｚ］の搬送波で変調して、例えば３０［ｋｗ］で出力している。そして、ＰＳＲパルス波が航空機で反射したときの反射波が、飛行場の敷地内に設置されたＰＳＲ送受信機１１で受信され、これにより航空局は、トランスポンダ１９が故障した航空機や、トランスポンダ１９を有しない航空機の位置を検出して管理することができるようになっている。
【００３６】
さて、図１に示すように、本実施形態のレーダリンクシステム１０は、例えば複数の飛行場の近傍（例えば、５［ｋｍ］以内）に配置された複数の第１受信装置２１と、飛行場から離れた遠隔の地（例えば、飛行場から１０〜１００［ｋｍ］離れた位置）に分散して配置された複数の第２受信装置４０と、それら複数の第１受信装置２１及び複数の第２受信装置４０にインターネット回線を通して接続された位置演算装置６０とからなる。
【００３７】
図６に示すように、第１受信装置２１は、受信回路２２と、ＧＰＳモジュール２３と、Ａ／Ｄコンバーター２４と、信号処理回路２５と、ＷｉＭＡＸ端末２６と、モニタ２７と、操作部２８とを備えている。そして、第１受信装置２１は、ＷｉＭＡＸ端末２６による無線通信回線網とインターネット回線網を介して位置演算装置６０に接続されている。
【００３８】
ＧＰＳモジュール２３は、複数のＧＰＳ衛星から取得した時間情報に基づいて演算した位置情報とＧＰＳ時刻情報とを信号処理回路２５に付与する。また、受信回路２２は、ＳＳＲ送受信機１２の出力周波数（１０３０［ＭＨｚ］）の無線波を受信して復調する。そして、その受信回路２２にて復調されたアナログの受信信号を、Ａ／Ｄコンバーター２４にて、例えば、０．１〜０．３［μｓｅｃ］の一定のサンプリング周期でデジタルの受信信号に変換して信号処理回路２５に取り込んでいる。
【００３９】
信号処理回路２５は、ＣＰＵ２５ＡとＲＡＭ２５ＢとＲＯＭ２５Ｃとフラッシュメモリ２５Ｄとを備えている。そして、第１受信装置２１を起動すると、ＣＰＵ２５Ａが、ＲＯＭ２５Ｃに記憶した初期設定プログラムを実行し、作業者にレーダ発信塔１０Ｒの設置位置データと、ＳＳＲ送受信機１２及びＳＬＳ送信機１３の各パルス繰返周波数（ＰＰＳ）の入力を求める。ここで、レーダ発信塔１０Ｒの位置は地図で知ることができ、ＳＳＲ送受信機１２及びＳＬＳ送信機１３のパルス繰返周波数の仕様データは、予め別途計測して知ることができる。そこで、作業者は、レーダ発信塔１０Ｒを１つ備えた飛行場では、その１つのレーダ発信塔１０Ｒの位置データを入力すると共に、ＳＳＲ送受信機１２及びＳＬＳ送信機１３の各パルス繰返周波数の仕様データを入力する。また、レーダ発信塔１０Ｒを２つ備えた飛行場では、各レーダ発信塔１０Ｒ毎の位置データと、各ＳＳＲ送受信機１２毎及び各ＳＬＳ送信機１３毎のパルス繰返周波数の仕様データを入力する。すると、ＣＰＵ２５Ａが、それら入力データをフラッシュメモリ２５Ｄに書き込むと共に、上記した位置データとＧＰＳモジュール２３からの位置情報とに基づいてＳＳＲ送受信機１２のアンテナ１２Ａが第１受信装置２１に正対したときの向き、即ち、ＳＳＲ送受信機１２のアンテナ１２Ａの回転角原点における向きを特定する原点向データを演算する。そして、第１受信装置２１自体の装置識別番号と各レーダ発信塔１０Ｒの位置データと、各レーダ発信塔１０Ｒが有するＳＳＲ送受信機１２のアンテナ１２Ａの原点向データとを位置演算装置６０に送信して初期設定プログラムを終了する。
【００４０】
初期設定プログラムを終了すると、ＣＰＵ２５Ａは、例えばＲＯＭ２５Ｃに記憶した時間計測プログラムと、タイムスタンププログラムと、パルス分別プログラムと、原点マーキングプログラムと、Ａ・Ｃ質問分別プログラムを含む複数のプログラムとを、所定周期（例えば０．０５［μｓｅｃ］）で並行して実行する。これにより、ＣＰＵ２５Ａは、図７に示したＧＰＳ同期時計３０，タイムスタンプ部３１、パルス分別部３２、原点マーキング部３３と、Ａ・Ｃ質問分別部３４として機能する。
【００４１】
そのＧＰＳ同期時計３０は、ＧＰＳ時刻情報に基づいて例えば０．０１［μｓｅｃ］の精度で時刻を刻む時計である。また、タイムスタンプ部３１は、受信信号の受信時刻をＡ／Ｄコンバーター２４のサンプリング周期毎にＧＰＳ同期時計３０にて求め、それら受信時刻と受信強度とを対応付けた時刻・強度データを生成する。
【００４２】
パルス分別部３２は、時刻・強度データから受信信号に含まれる複数のパルス波を抽出するパルス抽出処理を行う。具体的には、受信強度が予め定められた一定時間以上に亘って閾値以上の値になったものをパルス波として抽出する。そして、抽出されたパルス波群を、フラッシュメモリ２５Ｄに記憶されたパルス繰返周波数の仕様データに基づいて、ＳＳＲのパルス波と、ＳＬＳのパルス波とに分別し、さらに、２つの各ＳＳＲ送受信機１２及び２つのＳＬＳ送信機１３のパルス繰返周波数の仕様データがフラッシュメモリ２５Ｄに記憶されている場合には、第１のＳＳＲのパルス波、第２のＳＳＲのパルス波、第１のＳＬＳのパルス波、及び、第２のＳＬＳのパルス波に分別する。
【００４３】
ここで、受信信号に含まれるパルス波群が密集又は重畳しているために、パルス繰返周波数の仕様データでは、上記した分別を行えない場合がある。そのような場合には、各送受信機に固有のパルス波の形状に基づいてパルス波群を分別する。具体的には、同じ構造のＳＳＲ送受信機１２，１２同士であっても、各ＳＳＲ送受信機１２の電波伝搬経路のばらつき等によりパルス波の形状が相違する。２つのＳＬＳ送信機１３，１３同士の間でも同様であり、ＳＳＲ送受信機１２とＳＬＳ送信機１３との間でも同様である。よって、例えば、レーダ発信塔１０Ｒを２つ備えた飛行場の近傍に設置した第１受信装置２１にて抽出されるパルス波群は、相似形のパルス波を同一種類とすると、図５に示すように、４種類の形状のパルス波に分別することができる。
【００４４】
そこで、パルス分別部３２は、例えば、パルス波に含まれる頂点の数と、頂点同士の間の時間差と、頂点同士の間の受信強度差とが同じパルス波を、同じ送信機から出力された同一グループのパルス波と推定して、第１のＳＳＲのパルス波、第２のＳＳＲのパルス波、第１のＳＬＳのパルス波、及び、第２のＳＬＳのパルス波等のように、パルス波群を送信機毎に種別する。そして各種類のパルス波群に含まれる１つずつのパルス波につき、その立ち上がりタイミングの受信時刻と、パルス波の受信強度の最大値と、送信元を区別するための送信機識別番号とを対応付けたパルス波データを生成する。
【００４５】
原点マーキング部３３は、ＳＳＲのパルス波データ群から、その送信元と推定されるＳＳＲ送受信機１２と第１受信装置２１とが正対する時刻を検出する。具体的には、ＳＳＲパルス波のパルス波データ群の受信強度は、図４（Ａ）に示すように、４秒に１回の周期で正弦波状に徐々に高くなってから徐々に低くなるように変化する。そして、原点マーキング部３３は、その受信強度が正弦波状に変化するピーク点のパルス波データの受信時刻で、ＳＳＲ送受信機１２が第１受信装置２１と正対すると判断して、その受信時刻を有したパルス波データの送信機識別番号に回転角原点であることを特定するための原点マークを付加する。
【００４６】
なお、レーダ発信塔１０Ｒを２つ備えた飛行場の近傍に第１受信装置２１を設置された場合には、図４（Ｂ）に示すように、２つのＳＳＲ送受信機１２，１２に対応して、受信強度のピーク点が４秒に２回生じるが、原点マーキング部３３は、第１のＳＳＲのパルス波データに対する原点マークの付与と、第２のＳＳＲのパルス波データに対する原点マークの付与の両方を行う。
【００４７】
Ａ・Ｃ質問分別部３４は、同じレーダ発信塔１０ＲのＳＳＲ送受信機１２とＳＬＳ送信機１３に対応したＳＬＳのパルス波データ群とＳＳＲのパルス波データ群とを合わせ、それらパルス波データ群をＡ質問信号及びＣ質問信号の各質問信号１つ分のパルス波グループにグループ分けする。そして、それら各質問信号１つ分のパルス波グループにおける最後のパルスの立ち上がりタイミングの受信時刻と、その質問信号がＡ質問かＣ質問であるかの質問種別情報と、原点マークの有無とを対応付けした質問データ（図１０の符号１０１，１０２参照）を生成する。そして、それら質問データを、例えば、４０［ｍｓｅｃ］毎まとめて位置演算装置６０に送信する。ここで、質問データを４０［ｍｓｅｃ］毎まとめて送信するのは、ＳＳＲ送受信機１２が航空機に正対してＳＳＲパルス波を送信することが可能な期間は、上記したように数十［ｍｓｅｃ］であり、その数十［ｍｓｅｃ］を含む長い期間（即ち、４０［ｍｓｅｃ］）毎、質問データを纏めて位置演算装置６０に送信して、航空機の位置を検出する処理を行うためである。
【００４８】
図６に示すように、第２受信装置４０は、受信回路４２と、ＧＰＳモジュール４３と、Ａ／Ｄコンバーター４４と、信号処理回路４５と、ＷｉＭＡＸ端末４６と、モニタ４７と、操作部４８とを備えている。そして、第２受信装置４０は、ＷｉＭＡＸ端末４６による無線通信回線網とインターネット回線網を介して位置演算装置６０に接続されている。また、第２受信装置４０においても、第１受信装置２１と場合と同様に、ＧＰＳモジュール４３が位置情報とＧＰＳ時刻情報とを信号処理回路４５に付与する。受信回路４２は、トランスポンダの出力周波数（例えば、１０９０［ＭＨｚ］）の無線波を受信して復調し、その復調されたアナログの受信信号を、Ａ／Ｄコンバーター４４にて、例えば、０．１〜０．３［μｓｅｃ］の一定のサンプリング周期でデジタルの受信信号に変換し、信号処理回路４５に取り込む。
【００４９】
信号処理回路４５は、ＣＰＵ４５ＡとＲＡＭ４５ＢとＲＯＭ４５Ｃとフラッシュメモリ４５Ｄとを備えている。そして、第２受信装置４０を起動すると、ＣＰＵ４５Ａが、ＲＯＭ４５Ｃに記憶した初期設定プログラムを実行し、ＧＰＳモジュール４３からの位置情報と、第２受信装置４０の装置識別番号とを位置演算装置６０に送信して初期設定プログラムを終了する。
【００５０】
初期設定プログラムを終了すると、ＣＰＵ４５Ａは、例えばＲＯＭ４５Ｃに記憶した時間計測プログラムと、タイムスタンププログラムと、パルス抽出プログラム、Ａ・Ｃ回答判別プログラムとを含む複数のプログラムを所定周期で並行して実行することで、図８に示したＧＰＳ同期時計５０，タイムスタンプ部５１、パルス抽出部５２、Ａ・Ｃ回答分別部５３として機能する。
【００５１】
ＧＰＳ同期時計５０及びタイムスタンプ部５１に関しては、第１受信装置２１のＧＰＳ同期時計３０及びタイムスタンプ部３１と同じである。パルス抽出部５２は、第１受信装置２１のパルス分別部３２と同様に、タイムスタンプ部５１にて生成された時刻・強度データから受信信号に含まれる複数のパルス波を抽出する。そして、それらパルス波群を、Ａ・Ｃ回答分別部５３が、Ａ質問信号に対する回答信号のパルス波グループと、Ｃ質問信号に対する回答信号のパルス波グループとに分ける。また、Ａ・Ｃ回答分別部５３は、各回答信号１つ分のパルス波グループにおける先頭のパルスの立ち上がりタイミングの受信時刻と、回答信号から特定される航空機の飛行高度又は航空機のＩＤナンバーとを対応付けした回答データ（図１０の符号２０１，２０２参照）を生成する。そして、それら回答データを４０［ｍｓｅｃ］毎まとめて位置演算装置６０に送信する。
【００５２】
図６に示すように、位置演算装置６０は、信号処理回路６１と、モニタ６２と、操作部６３とを備えている。また、信号処理回路６１は、ＣＰＵ６１ＡとＲＡＭ６１ＢとＲＯＭ６１Ｃとフラッシュメモリ６１Ｄとを備えている。そのＣＰＵ６１Ａは、例えばＲＯＭ６１Ｃに記憶した初期登録プログラム、データペアリングプログラムと、位置演算プログラム、データ信頼性判別プログラムとを含む複数のプログラムを所定周期で並行して実行することで、図９に示した初期登録部６５、データペアリング部６６、位置演算部６７、データ信頼性判別部６８として機能する。
【００５３】
初期登録部６５は、第１受信装置２１から初期設定のデータが送信されてくると、その送信データに含まれる第１受信装置２１の装置識別番号と、（１つ又は２つの）レーダ発信塔１０Ｒの位置データと、各レーダ発信塔１０Ｒが有するＳＳＲ送受信機１２の安定の原点向データとをフラッシュメモリ６１Ｄに書き込む。また、初期登録部６５は第２受信装置４０から初期設定のデータが送信されてくると、送信データに含まれる第２受信装置４０の位置情報と装置識別番号とをフラッシュメモリ６１Ｄに書き込む。
【００５４】
データペアリング部６６は、第２受信装置４０から送信された４０［ｍｓｅｃ］分の回答データ群を取り込み、それら各回答データが有する受信時刻からトランスポンダ１９の前記応答遅れ時間を差し引いてレーダ到達時刻に変換する。次いで、データペアリング部６６は、各回答データが有するレーダ到達時刻と、既に複数の第１受信装置２１から取り込み済みの各質問データが有する受信時刻としてのレーダ発射時刻とを比較し、「レーダ到達時刻に対してレーダ発射時刻が所定期間（例えば、５０［μｓｅｃ］）以内の前である」という関係を有する回答データと質問データとを選定し、それら選定した質問データと回答データとが共に「Ａ質問・Ａ回答」又は「Ｃ質問・Ｃ回答」で対応している場合に、それら質問データと回答データとをペアリングする。そして、データペアリング部６６は、回答データとペアリングされた質問データを最も多く有する質問データ群を特定し、その質問データ群の送信元であるＳＳＲ送受信機１２のアンテナ１２Ａの原点向データとレーダ発信塔１０Ｒの位置情報とをフラッシュメモリ６１Ｄから取り込む。
【００５５】
位置演算部６７は、ペアリングされた回答データと質問データのレーダ到達時刻とレーダ発射時刻との差分に光の速度を乗じることで、ＳＳＲ送受信機１２からの航空機までの直線距離と、その航空機から第２受信装置４０までの直線距離との和であるパルス伝達距離を求める。そして、図１１（Ａ）に示すように、レーダ発信塔１０Ｒの設置位置である「Ａ」と、第２受信装置４０の設置位置である「Ｂ」とを焦点Ａ，Ｂとしかつそれら焦点Ａ，Ｂから任意の点までの距離の和が上記パルス伝達距離となる楕円球９０を、航空機が位置し得る範囲と特定する。
【００５６】
次いで、位置演算部６７は、質問データのレーダ発射時刻と、その質問データが属する質問データ群における原点マーク付きの質問データのレーダ発射時刻との差分と、さらに、ＳＳＲ送受信機１２のアンテナ１２Ａの原点向データとから、回答データとペアリングされた質問データのレーダ発射時刻におけるＳＳＲ送受信機１２のアンテナ１２Ａの向き、即ち、回転原点からの旋回角θを演算する。そして、図１１（Ｂ）に示すように、焦点Ａを通過する鉛直軸を含みかつ回転原点からの旋回角θだけ回転した鉛直面９１を特定して、航空機の位置を、楕円球９０と鉛直面９１との交線９１Ａ上に絞り込む。
【００５７】
さらに、位置演算部６７は、回答データ群に含まれるＣ質問に対する回答の「飛行高度」から、図１１（Ｃ）に示すように楕円球９０を水平に横切る水平面９２を特定して、その水平面９２と楕円球９０との交線９２Ａと、上記した楕円球９０と鉛直面９１との交線９１Ａとの交点Ｐ９４を、航空機の位置として特定する。そして、同様の処理をペアリングされた全ての回答データと質問データに関して行い、楕円球９０の位置及び軌跡を求め、航空機の位置をモニタ６２に表示したり、要求に応じて、インターネットを介して第２受信装置４０等に送信する。
【００５８】
ところで、図１２に示すように、ＳＳＲ送受信機１２のアンテナ１２Ａが１回転するたびに、航空機の位置を複数ポイントずつ特定することができる。そして、これら航空機の位置を結んで軌跡を求めると、その軌跡は、楕円の一部の線分を構成することになる。そして、ＳＳＲ送受信機１２の１回転毎の航空機の軌跡が、同心の複数の楕円の線分を構成することになる。この点に鑑み、データ信頼性判別部６８は、位置演算部６７で求めた航空機の複数の軌跡が、複数の楕円の一部を構成し、かつ、複数の楕円が同心関係にある場合には、データの信頼性が高いと判断し、そうでない場合には、データの信頼性が低いと判断してその旨の警告をして初期設定データの修正を促すと共に、自己修正機能により、質問データが送信元となるＳＳＲ送受信機１２を別のＳＳＲ送受信機１２に置き換えて航空機の位置を演算し直して、再度、上記データの信頼性を判断する。
【００５９】
なお、本実施形態では上記した第２受信装置４０が異なる位置に複数配置されていて、位置演算装置６０は、航空機の位置を演算して解が求まらない場合又は異常値となった場合には、航空機が一の第２受信装置４０とレーダリンクシステム１０とを結ぶ直線を含んだ鉛直面上に位置したと判断し、他の第２受信装置４０の回答データを利用して航空機の位置を演算するように構成されている。
【００６０】
以上説明してきた本実施形態を纏めると、本実施形態のレーダリンクシステム１０では、第１受信装置２１でＳＳＲ送受信機１２が送信した複数の質問信号を受信して、それらの受信時刻をタイムスタンプした質問データ群を生成すると共に、第２受信装置４０で航空機のトランスポンダ１９が質問信号に応答して出力する複数の回答信号を受信して、それらの受信時刻をタイムスタンプした回答データ群を生成する。これにより、質問データ群と回答データ群の中から受信時刻に基づいて互いに対応した質問データと回答データとをペアリングすることができる。そして、ペアリングした回答データ及び質問データの各受信時刻等に基づいて航空機が位置し得る楕円球９０を特定することができ、回答信号から抽出した飛行高度と、質問信号の受信強度の変化に基づいて特定したＳＳＲ送受信機１２のアンテナ１２Ａの向きとから、楕円球９０における航空機の位置を求めることができる。即ち、本実施形態のレーダリンクシステム１０によれば、二次監視レーダシステムにリンクして航空機の位置を求めることができ、航空局以外からの航空機の位置情報の取得が可能になる。
【００６１】
［第２実施形態］
本実施形態のレーダリンクシステム１０Ｖは、図１３〜図１６に示されており、ＰＳＲ送受信機１１が送信する探索用パルス波（以下、「ＰＳＲパルス波」という）を利用する点が前記第１実施形態と異なる。即ち、本実施形態のレーダリンクシステム１０の全体のハード的な構成は、図６に示された前記第１実施形態のレーダリンクシステム１０と同じであり、第１受信装置２１と第２受信装置４０と位置演算装置６０とを備えている。そして、第１受信装置２１及び第２受信装置４０の受信回路２２Ｖ，４２ＶがそれぞれＰＳＲ送受信機１１用に２．８［ＧＨｚ］の信号を受信する点と、第１受信装置２１，第２受信装置４０，位置演算装置６０の各ＣＰＵ２５Ａ，４５Ａ，６１Ａが実行するプログラムが第１実施形態と異なる。
【００６２】
図１４に示すように、第１受信装置２１のＣＰＵ２５Ａは、所定のプログラムを実行することで、ＧＰＳ同期時計３０、タイムスタンプ部３１とパルス分別部３２Ｖと原点マーキング部３３として機能する。本実施形態のパルス分別部３２Ｖでは、時刻・強度データパルス波群からパルス波群を抽出し、２つの各ＰＳＲ送受信機１１の仕様データがフラッシュメモリ２５Ｄに記憶されている場合に、抽出されたパルス群を第１のＰＳＲのパルス波、第２のＰＳＲのパルス波に分別する。そして各種類のパルス波群に含まれる１つずつのパルス波につき、その立ち上がりタイミングの受信時刻と、パルス波の受信強度の最大値と、送信元を区別するための送信機識別番号とを対応付けた検索データ（前記第１実施形態の「パルス波データ」に相当する）を生成する。そして、原点マーキング部３３にて一部の探索データに原点マークの付与を行い、探索データ群をインターネットを介して位置演算装置６０に送信する。
【００６３】
図１５に示すように、第２受信装置４０のＣＰＵ４５Ａは、所定のプログラムを実行することで、ＧＰＳ同期時計５０，タイムスタンプ部５１Ｖ、パルス抽出部５２として機能する。本実施形態のパルス抽出部５２では、時刻・強度データパルス波群からパルス波群を抽出し、パルス波群に含まれる１つずつのパルス波につき、その立ち上がりタイミングの受信時刻を含む反射データを生成する。
【００６４】
図１６に示すように、位置演算装置６０のＣＰＵ６１Ａは、所定のプログラムを実行することで、初期登録部６５、データペアリング部６６、位置演算部６７Ｖ、データ信頼性判別部６８として機能する。また、位置演算装置６０のフラッシュメモリ６１Ｄには、航空機の飛行高度の推定値が記憶されている。そして、本実施形態の位置演算部６７Ｖは、各反射データと、その反射データの受信時刻に対して予め定められた一定時間以内前の受信時刻の検索データとをペアリングし、ペアリングされた反射データ及び探索データの各受信時刻と光速度とから航空機が位置し得る楕円球を特定する。そして、飛行高度の推定値とアンテナの向きとから楕円球上の前記航空機の位置を演算する。その他の構成に関しては、前記第１実施形態と同じであるので、重複した説明は省略する。
【００６５】
［第３実施形態］
本実施形態のレーダリンクシステム１０Ｗは、図１７に示されており、二次監視レーダシステムにインターネットを介して接続された位置演算装置６０Ｗと複数の第２受信装置４０Ｗとからなる。位置演算装置６０ＷのＣＰＵ６１Ａは、所定のプログラムを実行することで、二次監視レーダシステムのＳＳＲ送受信機１２が質問信号を本発明の「送信源信号」として送信するたびに、それら送信源信号の送信時刻を通信回線網（インターネット）を通して取得し、それら送信時刻を含めた送信時刻データを生成する送信時刻データ生成部として機能するようになっている。
【００６６】
また、各第２受信装置４０ＷのＣＰＵ４５Ａは、所定のプログラムを実行することで、ＳＳＲ送受信機１２が送信した送信源信号に対して航空機が送信する回答信号を本発明に係る「返信源信号」として受信し、それら返信源信号を受信するたびにその受信時刻を含めた受信時刻データを信号処理回路４５にて生成するように構成されている。
【００６７】
位置演算装置６０Ｗは、前記第１実施形態と同様に、第２受信装置４０Ｗ毎に受信時刻データと送信時刻データとをペアリングし、第２受信装置４０Ｗ毎にペアリングされた返信時刻データと送信時刻データとの時間差と光速度とから航空機が位置し得る複数の楕円球を特定すると共に、それら楕円球同士の交線と飛行高度とから航空機の位置を演算するように構成されている。本実施形態の構成によれば、航空局から航空機の位置情報を取得できないが、二次監視レーダシステムのレーダ発信機が送信源信号を送信する送信時刻を取得可能である場合に、航空機の位置を求めることができる。
【００６８】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００６９】
（１）前記第１実施形態では、第１受信装置２１と第２受信装置４０と位置演算装置６０とが別々に設けられて、インターネット等の通信回線網にて接続されていたが、位置演算装置６０を、第１受信装置２１又は第２受信装置４０の何れかに一体に設けた構成にしてもよいし、第１受信装置２１と第２受信装置４０と位置演算装置６０とを一体に設けた構成にしてもよい。
【００７０】
（２）前記第３実施形態では、ＳＳＲ送受信機を有する二次監視レーダシステムから送信時刻のデータを取得していたが、ＰＳＲ送受信機を有する一次監視レーダシステムから送信時刻のデータを取得する構成にしてもよい。
【００７１】
（３）前記第３実施形態の変形例として、監視レーダシステムから送信時刻と共にアンテナの向きのデータも取得し、航空機の位置検出に利用してもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１０，１０Ｖ，１０Ｗ    レーダリンクシステム
１１  ＰＳＲ送受信機
１２  ＳＳＲ送受信機
１３  ＳＬＳ送受信機
１９  トランスポンダ
２１    第１受信装置
２３，４３    ＧＰＳモジュール
３０，５０  ＧＰＳ同期時計
３１，５１，５１Ｖ    タイムスタンプ部
３２，３２Ｖ    パルス分別部
３３    原点マーキング部
４０，４０Ｗ    第２受信装置
６０，６０Ｗ    位置演算装置
６６    データペアリング部
６７，６７Ｖ    位置演算部
６８    データ信頼性判別部
９０    楕円球
【図２】
0005761859.tif 000002
【図３】
0005761859.tif 000003
【図４】
0005761859.tif 000004
【図５】
0005761859.tif 000005
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１】
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