(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の種類の信号のそれぞれを航空機へ向けて送信する送信局と、前記複数の種類の信号のそれぞれに対する複数の種類の応答信号のそれぞれを前記航空機から受信し、該受信した応答信号を解読処理することによって測定用データを生成し、当該応答信号の受信時刻を示す受信時刻情報を前記生成した測定用データに付与して送信する複数の受信局と、前記複数の受信局のそれぞれから送信された複数の測定用データを受信し、該受信した複数の測定用データのそれぞれに付与された複数の受信時刻情報のそれぞれが示す複数の時刻の差と、前記複数の受信局のそれぞれが設置された位置を示す位置情報とに基づいて前記航空機の位置を測定する中央局とを有する航空機位置測定システムにおいて、
前記複数の種類の信号は、モードＡ／Ｃ一括質問信号を含み、
前記送信局は、前記中央局にて決定された時刻に基づいた時刻に前記複数の種類の信号のそれぞれを送信し、
前記複数の受信局のそれぞれは、前記中央局にて決定する前記モードＡ／Ｃ一括質問信号を送信する時刻に基づいて時間帯を設定し、前記複数の種類の応答信号を前記時間帯以外の時刻に受信した場合、当該応答信号が前記モードＡ／Ｃ一括質問信号に対するモードＡ／Ｃ応答信号であるか否かを判定し、当該応答信号が前記モードＡ／Ｃ応答信号である場合は当該応答信号を破棄し、当該応答信号が前記モードＡ／Ｃ応答信号でない場合は当該応答信号に基づき前記測定用データを生成する、航空機位置測定システム。
【請求項２】
請求項１に記載の航空機位置測定システムにおいて、
前記送信局は、前記複数の信号のそれぞれを送信した時刻を示す送信時刻情報を送信し、
前記中央局は、前記送信局から送信された送信時刻情報を受信し、該受信した送信時刻情報が示す時刻と、前記複数の時刻の差と、前記位置情報とに基づいて前記航空機の位置を測定する航空機位置測定システム。
【請求項３】
送信局から航空機へ向けて送信された複数の種類の信号のそれぞれに対する複数の種類の応答信号のそれぞれを前記航空機から受信し、該受信した応答信号を解読処理することによって測定用データを生成し、当該応答信号の受信時刻を示す受信時刻情報を前記生成した測定用データに付与し、前記受信時刻情報が付与された測定用データを、前記航空機の位置を測定する中央局へ送信する受信局において、
前記複数の種類の信号は、モードＡ／Ｃ一括質問信号を含み、
前記中央局にて決定する前記モードＡ／Ｃ一括質問信号を送信する時刻に基づいて時間帯を設定し、前記複数の種類の応答信号を前記時間帯以外の時刻に受信した場合、当該応答信号が前記モードＡ／Ｃ一括質問信号に対するモードＡ／Ｃ応答信号であるか否かを判定し、当該応答信号が前記モードＡ／Ｃ応答信号である場合は当該応答信号を破棄し、当該応答信号が前記モードＡ／Ｃ応答信号でない場合は当該応答信号に基づき前記測定用データを生成する受信局。
【請求項４】
複数の種類の信号のそれぞれを航空機へ向けて送信する送信局と、前記複数の種類の信号のそれぞれに対する複数の種類の応答信号のそれぞれを前記航空機から受信し、該受信した応答信号を解読処理することによって測定用データを生成し、当該応答信号の受信時刻を示す受信時刻情報を前記生成した測定用データに付与して送信する複数の受信局と、前記複数の受信局のそれぞれから送信された複数の測定用データを受信し、該受信した複数の測定用データのそれぞれに付与された複数の受信時刻情報のそれぞれが示す複数の時刻の差と、前記複数の受信局のそれぞれが設置された位置を示す位置情報とに基づいて前記航空機の位置を測定する中央局とを有する航空機位置測定システムにおけるデータ量削減方法であって、
前記複数の種類の信号は、モードＡ／Ｃ一括質問信号を含み、
前記送信局が、前記中央局にて決定された時刻に基づいた時刻に前記複数の種類の信号のそれぞれを送信する処理と、
前記複数の受信局のそれぞれが、前記中央局にて決定する前記モードＡ／Ｃ一括質問信号を送信する時刻に基づいて時間帯を設定する処理と、
前記複数の受信局のそれぞれが、前記複数の種類の応答信号を前記時間帯以外の時刻に受信した場合、当該応答信号が前記モードＡ／Ｃ一括質問信号に対するモードＡ／Ｃ応答信号であるか否かを判定し、当該応答信号が前記モードＡ／Ｃ応答信号である場合は当該応答信号を破棄し、当該応答信号が前記モードＡ／Ｃ応答信号でない場合は当該応答信号に基づき前記測定用データを生成する処理と、を有するデータ量削減方法。
【請求項５】
請求項４に記載のデータ量削減方法において、
前記送信局が、前記複数の信号のそれぞれを送信した時刻を示す送信時刻情報を送信する処理と、
前記中央局が、前記送信局から送信された送信時刻情報を受信し、該受信した送信時刻情報が示す時刻と、前記複数の時刻の差と、前記位置情報とに基づいて前記航空機の位置を測定する処理と、をさらに有するデータ量削減方法。
【請求項６】
送信局から航空機へ向けて送信された複数の種類の信号のそれぞれに対する複数の種類の応答信号のそれぞれを前記航空機から受信し、該受信した応答信号を解読処理することによって測定用データを生成し、当該応答信号の受信時刻を示す受信時刻情報を前記生成した測定用データに付与し、前記受信時刻情報が付与された測定用データを、前記航空機の位置を測定する中央局へ送信する受信局におけるデータ量削減方法であって、
前記複数の種類の信号は、モードＡ／Ｃ一括質問信号を含み、
前記中央局にて決定する前記モードＡ／Ｃ一括質問信号を送信する時刻に基づいて時間帯を設定する処理と、
前記複数の種類の応答信号を前記時間帯以外の時刻に受信した場合、当該応答信号が前記モードＡ／Ｃ一括質問信号に対するモードＡ／Ｃ応答信号であるか否かを判定し、当該応答信号が前記モードＡ／Ｃ応答信号である場合は当該応答信号を破棄し、当該応答信号が前記モードＡ／Ｃ応答信号でない場合は当該応答信号に基づき前記測定用データを生成する処理と、を有するデータ量削減方法。
【請求項７】
送信局から航空機へ向けて送信された複数の種類の信号のそれぞれに対する複数の種類の応答信号のそれぞれを前記航空機から受信し、該受信した応答信号を解読処理することによって測定用データを生成し、当該応答信号の受信時刻を示す受信時刻情報を前記生成した測定用データに付与し、前記受信時刻情報が付与された測定用データを、前記航空機の位置を測定する中央局へ送信する受信局において用いられるプログラムであって、
前記複数の種類の信号は、モードＡ／Ｃ一括質問信号を含み、
前記受信局に、
前記中央局にて決定する前記モードＡ／Ｃ一括質問信号を送信する時刻に基づいて時間帯を設定する機能と、
前記複数の種類の応答信号を前記時間帯以外の時刻に受信した場合、当該応答信号が前記モードＡ／Ｃ一括質問信号に対するモードＡ／Ｃ応答信号であるか否かを判定し、当該応答信号が前記モードＡ／Ｃ応答信号である場合は当該応答信号を破棄し、当該応答信号が前記モードＡ／Ｃ応答信号でない場合は当該応答信号に基づき前記測定用データを生成する機能と、を実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機の位置を測定する航空機位置測定システム、受信局、データ量削減方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空管制を目的とした航空機位置測定システムにマルチラテレーションシステムがある。なお、マルチラテレーションシステムに関する技術が例えば、特許文献１に開示されている。以下に、マルチラテレーションシステムの構成について説明する。
【０００３】
図４は、マルチラテレーションシステムの一構成例を示すブロック図である。
【０００４】
図４に示すマルチラテレーションシステムは、中央局１００と、通信回線１−１〜１−５のそれぞれを介して中央局１００に接続された受信局２００−１〜２００−５とを備えている。
【０００５】
受信局２００−１〜２００−５のそれぞれは、地上の相互に異なる位置に設置されている。受信局２００−１〜２００−５のそれぞれは、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機２１−１〜２１−５のそれぞれを備えており、ＧＰＳ時刻を用いた時刻同期を行う。受信局２００−１〜２００−５のそれぞれは、二次監視レーダ（ＳＳＲ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ  Ｒａｄａｒ）装置から送信されたモードＡ／Ｃ／Ｓ質問信号に対する航空機５０からの応答信号であるモードＡ／Ｃ／Ｓ応答信号や、スキッタ信号を受信する。そして、受信局２００−１〜２００−５のそれぞれは、受信した信号を解読処理することにより、中央局１００が航空機５０の位置を測定するための測定用データを生成し、受信した時刻を示す受信時刻情報を、生成した測定用データに付与して通信回線１−１〜１−５のそれぞれを介して中央局１００へ送信する。
【０００６】
なお、モードＡ応答信号は、モードＡ質問信号に対する応答信号であり、航空機のフライトプラン毎に付与される情報を示している。また、モードＣ応答信号は、モードＣ質問信号に対応する応答信号であり、航空機の高度情報を示している。また、モードＳ応答信号は、モードＳ質問信号に対応する応答信号であり、航空機に恒久的に付与された情報を示している。
【０００７】
中央局１００は、受信局２００−１〜２００−５のそれぞれが設置されている位置を示す位置情報を記憶している。中央局１００は、受信局２００−１〜２００−５のそれぞれから送信され、受信時刻情報が付与された複数の測定用データのそれぞれを通信回線１−１〜１−５のそれぞれを介して受信する。そして、中央局１００は、受信した複数の測定用データのそれぞれに付与された複数の受信時刻情報のそれぞれが示す複数の時刻の差と位置情報とに基づいて航空機５０の位置を測定する。なお、測定する位置には高度も含まれる。
【０００８】
ここで、マルチラテレーションシステムは図４に示すように、送信局３００を備えている場合もある。
【０００９】
送信局３００は、二次監視レーダ装置が送信するモードＡ／Ｃ一括質問信号やモードＳ個別質問信号と同じ質問信号を航空機５０へ向けて送信する。従って、マルチラテレーションシステム自身が質問信号を送信した時刻を認識することができる。この場合、マルチラテレーションシステムだけで、質問信号を送信してから応答信号を受信するまでの往復の時間を検出することができ、航空機５０の位置を測定する際の精度の向上が図れる。
【００１０】
また、モードＡ応答信号とモードＣ応答信号とはフォーマットが同じである。そのため、モードＡ応答信号とモードＣ応答信号とのどちらを受信したかを区別するアルゴリズムが必要である。送信局３００を備え、マルチラテレーションシステム自身がモードＡ／Ｃ一括質問信号を送信することにより、受信した応答信号がモードＡ応答信号なのかモードＣ応答信号なのかを判別しやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−３００１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したように、マルチラテレーションシステムでは、受信局２００−１〜２００−５のそれぞれにおいて受信された信号が解読処理され、測定用データが通信回線１−１〜１−５のそれぞれを介して中央局１００へ送信される。
【００１３】
そのため、マルチラテレーションシステムが設置される環境を考慮し、受信局２００−１〜２００−５のそれぞれにおいて受信される信号の数を想定して通信回線１−１〜１−５のそれぞれの容量を決定する必要がある。
【００１４】
ここで、航空機から送信されるモードＡ／Ｃ／Ｓ応答信号のうちモードＡ／Ｃ応答信号の数は、二次監視レーダ装置の配置密度によっても異なるが、モードＳ応答信号の数に比べて数倍〜数十倍多くなる。これは、モードＳ機能を有しない二次監視レーダ装置が送信するモードＡ／Ｃ一括質問信号は、モードＳ機能を有する二次監視レーダ装置が送信するモードＳ一括質問信号に比べて１装置あたりの質問信号の送信数が多いためである。また、航空機は、全てのモードＡ／Ｃ一括質問信号に応答する一方で、二次監視レーダ装置からのロックアウト指示を受け付けている場合には、モードＳ一括質問信号に応答しないためである。
【００１５】
また、マルチラテレーションシステムでは、二次監視レーダ装置のような狭指向性の空中線が用いられておらず、無指向性または広指向性の空中線が用いられている。そのため、受信局２００−１〜２００−５のそれぞれは、航空機５０から送信されたモードＡ／Ｃ／Ｓ応答信号の全てを受信することになる。
【００１６】
これらにより、受信局２００−１〜２００−５のそれぞれから大量の測定用データが中央局１００へ送信されることになり、通信回線１−１〜１−５として大容量の通信回線が必要となる。
【００１７】
そのため、マルチラテレーションシステムを新たに構築する際、通信回線１−１〜１−５として既存の専用線や既設の光ファイバ回線を用いることができない場合、大容量の通信回線を新たに準備する必要があり、通信コストが高くなってしまうという問題点がある。
【００１８】
また、中央局１００では複数の航空機のそれぞれの位置を測定するために、受信した複数の測定用データのそれぞれを複数の航空機毎に分類する必要がある。この場合、大量の測定用データを分類するための処理が必要となり、中央局１００の負荷が高くなってしまうという問題点がある。
【００１９】
なお、マルチラテレーションシステムにおいて、航空管制に必要となる航空機の位置を示すデータを作成するためには、複数の受信局のそれぞれにて受信された信号から生成された測定用データの全てを中央局へ送信する必要はない。航空機の位置を示すデータを１秒間に１回程度作成できるような量の測定用データが中央局へ送信されれば十分である。
【００２０】
本発明は、通信コストの低減と中央局の負荷の低減とを実現することができる航空機位置測定システム、受信局、データ量削減方法およびプログラム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】
【００２１】
上記目的を達成するために本発明の航空機位置測定システムは、複数の種類の信号のそれぞれを航空機へ向けて送信する送信局と、前記複数の種類の信号のそれぞれに対する複数の種類の応答信号のそれぞれを前記航空機から受信し、該受信した応答信号を解読処理することによって測定用データを生成し、当該応答信号の受信時刻を示す受信時刻情報を前記生成した測定用データに付与して送信する複数の受信局と、前記複数の受信局のそれぞれから送信された複数の測定用データを受信し、該受信した複数の測定用データのそれぞれに付与された複数の受信時刻情報のそれぞれが示す複数の時刻の差と、前記複数の受信局のそれぞれが設置された位置を示す位置情報とに基づいて前記航空機の位置を測定する中央局とを有する航空機位置測定システムにおいて、
前記送信局は、前記中央局にて決定された時刻に基づいた時刻に前記複数の種類の信号のそれぞれを送信し、
前記複数の受信局のそれぞれは、前記複数の種類の信号のうち所定の種類の信号を送信する時刻として前記中央局にて決定された時刻に基づいて時間帯を設定し、前記複数の種類の応答信号のうち前記所定の種類の信号に対する応答信号を前記時間帯以外の時刻に受信した場合、当該受信した応答信号を破棄する。
【００２２】
また、上記目的を達成するために本発明の受信局は、送信局から航空機へ向けて送信された複数の種類の信号のそれぞれに対する複数の種類の応答信号のそれぞれを前記航空機から受信し、該受信した応答信号を解読処理することによって測定用データを生成し、当該応答信号の受信時刻を示す受信時刻情報を前記生成した測定用データに付与し、前記受信時刻情報が付与された測定用データを、前記航空機の位置を測定する中央局へ送信する受信局において、
前記送信局が前記複数の種類の信号のうち所定の種類の信号を送信する時刻として前記中央局にて決定された時刻に基づいて時間帯を設定し、前記複数の種類の応答信号のうち前記所定の種類の信号に対する応答信号を前記時間帯以外の時刻に受信した場合、当該受信した応答信号を破棄する。
【００２３】
また、上記目的を達成するために本発明のデータ量削減方法は、複数の種類の信号のそれぞれを航空機へ向けて送信する送信局と、前記複数の種類の信号のそれぞれに対する複数の種類の応答信号のそれぞれを前記航空機から受信し、該受信した応答信号を解読処理することによって測定用データを生成し、当該応答信号の受信時刻を示す受信時刻情報を前記生成した測定用データに付与して送信する複数の受信局と、前記複数の受信局のそれぞれから送信された複数の測定用データを受信し、該受信した複数の測定用データのそれぞれに付与された複数の受信時刻情報のそれぞれが示す複数の時刻の差と、前記複数の受信局のそれぞれが設置された位置を示す位置情報とに基づいて前記航空機の位置を測定する中央局とを有する航空機位置測定システムにおけるデータ量削減方法であって、
前記送信局が、前記中央局にて決定された時刻に基づいた時刻に前記複数の種類の信号のそれぞれを送信する処理と、
前記複数の受信局のそれぞれが、前記複数の種類の信号のうち所定の種類の信号を送信する時刻として前記中央局にて決定された時刻に基づいて時間帯を設定する処理と、
前記複数の受信局のそれぞれが、前記複数の種類の応答信号のうち前記所定の種類の信号に対する応答信号を前記時間帯以外の時刻に受信した場合、当該受信した応答信号を破棄する処理と、を有する。
【００２４】
また、上記目的を達成するために本発明のデータ量削減方法は、送信局から航空機へ向けて送信された複数の種類の信号のそれぞれに対する複数の種類の応答信号のそれぞれを前記航空機から受信し、該受信した応答信号を解読処理することによって測定用データを生成し、当該応答信号の受信時刻を示す受信時刻情報を前記生成した測定用データに付与し、前記受信時刻情報が付与された測定用データを、前記航空機の位置を測定する中央局へ送信する受信局におけるデータ量削減方法であって、
前記送信局が前記複数の種類の信号のうち所定の種類の信号を送信する時刻として前記中央局にて決定された時刻に基づいて時間帯を設定する処理と、
前記複数の種類の応答信号のうち前記所定の種類の信号に対する応答信号を前記時間帯以外の時刻に受信した場合、当該受信した応答信号を破棄する処理と、を有する。
【００２５】
また、上記目的を達成するために本発明のプログラムは、送信局から航空機へ向けて送信された複数の種類の信号のそれぞれに対する複数の種類の応答信号のそれぞれを前記航空機から受信し、該受信した応答信号を解読処理することによって測定用データを生成し、当該応答信号の受信時刻を示す受信時刻情報を前記生成した測定用データに付与し、前記受信時刻情報が付与された測定用データを、前記航空機の位置を測定する中央局へ送信する受信局に、
前記送信局が前記複数の種類の信号のうち所定の種類の信号を送信する時刻として前記中央局にて決定された時刻に基づいて時間帯を設定する機能と、
前記複数の種類の応答信号のうち前記所定の種類の信号に対する応答信号を前記時間帯以外の時刻に受信した場合、当該受信した応答信号を破棄する機能と、を実現させる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は以上説明したように構成されているので、航空機の位置を測定するために必要最小限の測定用データだけが複数の受信局のそれぞれから中央局へ送信されることになり、通信コストの低減と中央局の負荷の低減とを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の航空機位置測定システムの実施の一形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した航空機位置測定システムの動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】図１に示した受信局の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】マルチラテレーションシステムの一構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
図１は、本発明の航空機位置測定システムの実施の一形態の構成を示すブロック図である。
【００３０】
本実施形態の航空機位置測定システムは図１に示すように、中央局１０と、通信回線１−１〜１−５のそれぞれを介して中央局１０に接続された受信局２０−１〜２０−５と、通信回線２を介して中央局１０に接続された送信局３０とを備えている。
【００３１】
中央局１０は、受信局２０−１〜２０−５のそれぞれが設置されている位置を示す位置情報を記憶している。中央局１０は、複数の種類の信号であるモードＡ／Ｃ一括質問信号やモードＳ個別質問信号のそれぞれを送信する時刻やその内容を決定する。そして、中央局１０は、決定した時刻および内容を示す送信予約情報を受信局２０−１〜２０−５のそれぞれへ送信する。また、中央局１０は、送信予約情報を送信局３０へ送信する。
【００３２】
送信局３０は、中央局１０から送信された送信予約情報を受信する。そして、送信局３０は、受信した情報が示す時刻にモードＡ／Ｃ一括質問信号やモードＳ個別質問信号を無指向性空中線（不図示）もしくは広指向性空中線（不図示）を用いて航空機５０に向けて送信する。なお、無指向性空中線と広指向性空中線とのどちらを使用するかは、送信局３０や受信局２０−１〜２０−５が設置される位置や、航空機位置測定システムの覆域、すなわち航空機の位置の測定を行う範囲等を考慮して決定される。
【００３３】
受信局２０−１〜２０−５のそれぞれは、地上の相互に異なる位置に設置されている。受信局２０−１〜２０−５のそれぞれは、ＧＰＳ受信機２１−１〜２１−５のそれぞれを備えており、ＧＰＳ時刻を用いた時刻同期を行う。受信局２０−１〜２０−５のそれぞれは、航空機５０から送信されたモードＡ／Ｃ／Ｓ応答信号や、スキッタ信号を無指向性空中線（不図示）または広指向性空中線（不図示）を用いて受信する。また、受信局２０−１〜２０−５のそれぞれは、中央局１０から送信された送信予約情報を受信する。そして、受信局２０−１〜２０−５のそれぞれは、受信した送信予約情報が示すモードＡ／Ｃ一括質問信号を送信する時刻に基づいて特定信号受信時間帯を設定する。特定信号受信時間帯の長さは、航空機位置測定システムの覆域から計算される。すなわち、航空機位置測定システムの覆域が４０ＮＭ（ノーティカルマイル）であれば、その範囲に存在するどの航空機からも応答信号を受信できるように特定信号受信時間帯の長さを確保する。例えば４０ＮＭに存在する航空機からの応答信号を受信する場合、４０ＮＭの往復距離を時間に換算すると、約４９４.４μｓｅｃとなるため、これに航空機位置測定システム固有の遅延時間を加えた時間を特定信号受信時間帯の長さとする。受信局２０−１〜２０−５のそれぞれは、信号を受信すると、信号を受信した時刻が特定信号受信時間帯の時刻であるかどうかを確認する。確認の結果、信号を受信した時刻が特定信号受信時間帯以外の時刻である場合、受信局２０−１〜２０−５のそれぞれは、受信した信号がモードＡ／Ｃ応答信号であるかどうかを確認する。確認の結果、受信した信号がモードＡ／Ｃ応答信号でない場合、つまり、受信した信号がモードＳ応答信号やスキッタ信号である場合、受信局２０−１〜２０−５のそれぞれは、受信した信号を解読処理することにより、中央局１０が航空機５０の位置を測定するための測定用データを生成する。そして、受信局２０−１〜２０−５のそれぞれは、その信号を受信した時刻を示す受信時刻情報を、生成した測定用データに付与して通信回線１−１〜１−５のそれぞれを介して中央局１０へ送信する。一方、受信した信号がモードＡ／Ｃ応答信号であるかどうかを確認した結果、受信した信号がモードＡ／Ｃ応答信号である場合、受信局２０−１〜２０−５のそれぞれは、測定用データを生成せずに、受信した信号（モードＡ／Ｃ応答信号）を破棄する。つまり、この場合、測定用データが中央局１０へ送信されない。なお、信号を受信した時刻が特定信号受信時間帯の時刻である場合には、受信局２０−１〜２０−５のそれぞれは、受信した信号を解読処理することによって測定用データを生成する。そして、受信局２０−１〜２０−５のそれぞれは、その信号を受信した時刻を示す受信時刻情報を、生成した測定用データに付与して通信回線１−１〜１−５のそれぞれを介して中央局１０へ送信する。
【００３４】
なお、中央局１０は、受信局２０−１〜２０−５のそれぞれから送信され、受信時刻情報が付与された複数の測定用データのそれぞれを通信回線１−１〜１−５のそれぞれを介して受信する。そして、中央局１０は、受信した複数の測定用データのそれぞれに付与された複数の受信時刻情報のそれぞれが示す複数の時刻の差と、位置情報とに基づいて航空機５０の位置を測定する。なお、測定する位置には高度も含まれる。
【００３５】
以下に、上記のように構成された航空機位置測定システムの動作について説明する。
【００３６】
図２は、図１に示した航空機位置測定システムの動作を説明するためのタイムチャートである。
【００３７】
まず、受信局２０−１〜２０−５のそれぞれと送信局３０とは、ＧＰＳ受信機２１−１〜２１−５のそれぞれとＧＰＳ受信機３１とを用いてＧＰＳ衛星６０から信号を受信することによって時刻同期を取る。なお、ＧＰＳ受信機を用いた時刻同期は、例えば特開２０１０−２３０４４８号公報に記載された方法を用いることによって精度良く行うことが可能である。
【００３８】
そして、受信局２０−１〜２０−５または送信局３０は、ＧＰＳ衛星６０から受信した信号に基づいてＧＰＳ受信データを生成して通信回線１−１〜１−５，２を介して中央局１０に送信する。
【００３９】
中央局１０は、受信局２０−１〜２０−５または送信局３０から送信されたＧＰＳ受信データを受信し、受信したＧＰＳデータを用いて時刻同期を取る。
【００４０】
次に、中央局１０は、モードＡ／Ｃ一括質問信号やモードＳ個別質問信号を送信する時刻や内容を決定する。
【００４１】
そして、時刻ｔ１において中央局１０は、決定した時刻や内容を示す送信予約情報を通信回線１−１〜１−５，２を介して受信局２０−１〜２０−５のそれぞれと送信局３０とへ送信する。
【００４２】
時刻ｔ２において送信局３０は、中央局１０から送信された送信予約情報７１を受信する。
【００４３】
そして、送信局３０は、送信予約情報が示す時刻ｔ３に、無指向性空中線または広指向性空中線を用いて質問信号７２を送信する。
【００４４】
時刻ｔ５において航空機５０は、送信局３０から送信された質問信号７２を受信する。
【００４５】
そして、時刻ｔ６において航空機５０は、受信した質問信号７２の種類に応じた応答信号７３を送信する。
【００４６】
以降、受信局２０−１〜２０−５のうち受信局２０−１の動作について説明するが、受信局２０−２〜２０−５も受信局２０−１と同様の動作を行う。
【００４７】
図３は、図１に示した受信局２０−１の動作を説明するためのフローチャートである。
【００４８】
時刻ｔ２において受信局２０−１は、中央局１０から送信された送信予約情報７１を時受信する（ステップＳ１）。なお、ここでは、送信予約情報７１がモードＡ／Ｃ一括質問信号を送信する時刻として時刻ｔ３を示しているものとする。
【００４９】
そして、受信局２０−１は、受信した送信予約情報７１が示す時刻ｔ３に基づいて特定信号受信時間帯を設定する（ステップＳ２）。ここでは、時刻ｔ４から時刻ｔ８までの間が受信局２０−１における特定信号受信時間帯として設定されるものとする。
【００５０】
時刻ｔ７において受信局２０−１は、航空機５０から送信された応答信号７３を受信する（ステップＳ３）。
【００５１】
そして、受信局２０−１は、応答信号７３を受信した時刻が特定信号受信時間帯の時刻であるかどうかを確認する（ステップＳ４）。
【００５２】
ステップＳ４における確認の結果、応答信号７３を受信した時刻が特定信号受信時間帯以外の時刻である場合、次に、受信局２０−１は、受信した応答信号７３がモードＡ／Ｃ応答信号であるかどうかを確認する（ステップＳ５）。
【００５３】
ステップＳ５における確認の結果、受信した応答信号７３がモードＡ／Ｃ応答信号でない場合、受信局２０−１は、受信した応答信号７３を解読処理することによって測定用データを生成し、生成した測定用データに受信時刻情報を付与して通信回線１−１を介して中央局１０へ送信する（ステップＳ６）。
【００５４】
なお、ステップＳ４における確認の結果、応答信号７３を受信した時刻が特定信号受信時間帯の時刻である場合には、ステップＳ６の動作へ遷移する。
【００５５】
ここで、例えば図２に示すように、時刻ｔ１０において航空機５０が、二次監視レーダ装置から送信された質問信号７４を受信した場合を考えてみる。
【００５６】
この場合、質問信号７４がモードＡ／Ｃ一括質問信号であるとすると、時刻ｔ１１において航空機は、モードＡ／Ｃ応答信号である応答信号７５を送信する。
【００５７】
受信局２０−１は、航空機５０から送信された応答信号７５を時刻ｔ１２において受信すると、上述したステップＳ４の動作に従い、応答信号７５を受信した時刻が特定信号受信時間帯の時刻であるかどうかを確認する。
【００５８】
ここでは、応答信号７５を受信した時刻はｔ１２であり、特定信号受信時間帯として設定されたｔ４からｔ８までの間の時刻ではない。従って、次に、受信局２０−１は、上述したステップＳ５の動作に従い、受信した応答信号７５がモードＡ／Ｃ応答信号であるかどうかを確認する
ここでは、受信した応答信号７５はモードＡ／Ｃ応答信号である。従って、受信局２０−１は、測定用データを生成せずに、受信した応答信号７５を破棄する（ステップＳ７）。
【００５９】
このように本実施形態において送信局３０は、中央局１０にて決定された時刻に基づいた時刻に複数の種類の信号のそれぞれを送信する。
【００６０】
また、受信局２０−１〜２０−５のそれぞれは、モードＡ／Ｃ一括質問信号を送信する時刻として中央局１０にて決定された時刻に基づいて特定信号受信時間帯を設定する。
【００６１】
そして、受信局２０−１〜２０−５のそれぞれは、モードＡ／Ｃ応答信号を特定信号受信時間帯以外の時刻に受信した場合、その受信したモードＡ／Ｃ応答信号を破棄する。
【００６２】
これにより、航空機５０の位置を測定するために必要最小限の測定用データだけが受信局２０−１〜２０−５のそれぞれから通信回線１−１〜１−５のそれぞれを介して中央局１０へ送信されることになる。従って、通信コストの低減と中央局１０の負荷の低減とを実現することができる
また、モードＡ／Ｃ応答信号が受信されたかどうかを常に監視する必要がなくなり、航空機５０の位置を測定するために必ずしも必要でない応答信号を効率的に削減することができる。
【００６３】
なお、本実施形態においては、受信局の数を５個としたが、受信局の数が６個以上の場合でも、上述したのと同様の方法でモードＡ／Ｃ応答信号の処理を行うことができる。
【００６４】
また、本実施形態では、中央局１０が、モードＡ／Ｃ一括質問信号やモードＳ質問信号等を送信する時刻を決定した。この場合、送信局３０における処理の都合上、送信局３０は、中央局１０が決定した時刻よりも多少前後して質問信号を送信する可能性がある。
【００６５】
この場合、送信局３０が、実際に質問信号を送信した時刻を示す送信時刻情報を中央局１０へ送信するようにすればよい。そして、中央局１０が、受信した複数の測定用データと、受信した複数の測定用データのそれぞれに付与された複数の受信時刻情報のそれぞれが示す複数の時刻の差と、送信時刻情報が示す時刻とから航空機５０の位置を測定する。これにより、中央局１０における航空機の位置の測定の精度を向上させることができる。
【００６６】
また、本実施形態においては、受信局２０−１〜２０−５と送信局３０とは別装置としていたが、送信局３０は受信局２０−１〜２０−５のいずれかと一体化されていても良い。この場合、送信局が一体化されている受信局は、質問信号を送信した時刻と応答信号を受信した時刻とを、ＧＰＳ受信機を用いて時刻同期を行った場合よりも正確に認識することができる。
【００６７】
そのため、送信局が一体化されている受信局は、航空機５０との間の距離をより正確に測定することができる。その値を、中央局１０にフィードバックさせることにより、中央局１０における航空機の位置の測定の精度を向上させることができる。
【００６８】
なお、本発明においては、受信局内の処理は上述の専用のハードウェアにより実現されるもの以外に、その機能を実現するためのプログラムを受信局にて読取可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを受信局に読み込ませ、実行するものであっても良い。受信局にて読取可能な記録媒体とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＤＶＤ、ＣＤなどの移設可能な記録媒体の他、受信局に内蔵されたＨＤＤなどを指す。
【符号の説明】
【００６９】
１−１〜１−５，２    通信回線
１０    中央局
２０−１〜２０−５    受信局
２１−１〜２１−５，３１    ＧＰＳ受信機
３０    送信局
５０    航空機
６０    ＧＰＳ衛星
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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