(57)【要約】【課題】極力電波環境の悪化を避け、管制に必要なレベルまでパーシャル検出航空機の検出率を上げ、２つのレポート（モードＡ／ＣとモードＳターゲットレポート）の出力を抑制又は防止する。【解決手段】信号処理部４は通常はＳＳＲモードＳで運用し、パーシャル検出航空機がレーダの覆域又はセクタ等の所定アリアに存在することを自動検出した際、アラームを発出し、そのエリアに対しＭＩＩＰモード又はモードＳモード等、パーシャル検出航空機からもモードＡ／Ｃ応答が得られるモノパルス形式の質問を含むモードで運用する。必要なエリア等においてのみ各航空機からモードＡ／Ｃ応答を得ることにより、パーシャル検出航空機の検出率を上げることができ、かつ、不要なモードＡ／Ｃ応答を最小限にすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＳＲモードＳにおけるパーシャル検出航空機の監視方法であって、検出されたパーシャル検出航空機がレーダの所定エリア内に存在する場合にのみ、ＳＳＲモードＳからモノパルス形式の質問を含むモードに切換えることを特徴とするパーシャル検出航空機の監視方法。
【請求項２】
前記所定エリア内は、レーダの覆域の所定セクタ内であることを特徴とする請求項１記載のパーシャル検出航空機の監視方法。
【請求項３】
前記所定エリア内は、レーダの覆域の所定方位及び距離により特定した領域であることを特徴とする請求項１記載のパーシャル検出航空機の監視方法。
【請求項４】
前記モノパルス形式の質問を含むモードは、ＭＩＩＰモードであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のパーシャル検出航空機の監視方法。
【請求項５】
前記モノパルス形式の質問を含むモードは、モノパルスモードであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のパーシャル検出航空機の監視方法。
【請求項６】
ＳＳＲモードＳにより航空機から取得したモードＳアドレスが既知のパーシャル検出航空機のモードＳアドレスと一致した場合、ＳＳＲモードＳによる一括質問応答のスキャンがｎスキャン中ｍ（ｎ＞ｍ≧３）以上続いた場合又はレーダの所定エリア内で個別質問応答の航空機が一括質問応答状態に戻った回数がｌ（ｌ≧１）以上の場合の何れかの場合に、当該航空機を前記パーシャル検出航空機として検出することを特徴とする請求項１ないし５の何れかの請求項記載のパーシャル検出航空機の監視方法。
【請求項７】
パーシャル検出航空機がレーダの所定エリア内で検出された場合に、アラームを発生することを特徴とする請求項１ないし６の何れかの請求項記載のパーシャル検出航空機の監視方法。
【請求項８】
ＳＳＲモードＳにおけるパーシャル検出航空機の監視装置であって、パーシャル検出航空機がレーダの所定エリア内に存在するか否かを検出する検出手段と、前記検出手段により前記所定エリア内にパーシャル検出航空機が検出された場合に、ＳＳＲモードＳからモノパルス形式の質問を含むモードに切換える切換手段と、を備えることを特徴とするパーシャル検出航空機の監視装置。
【請求項９】
前記所定エリア内は、レーダの覆域の所定セクタ内であることを特徴とする請求項８記載のパーシャル検出航空機の監視装置。
【請求項１０】
前記所定エリア内は、レーダの覆域の所定方位及び距離により特定した領域であることを特徴とする請求項８記載のパーシャル検出航空機の監視装置。
【請求項１１】
前記モノパルス形式の質問を含むモードは、ＭＩＩＰモードであることを特徴とする請求項８、９又は１０記載のパーシャル検出航空機の監視装置。
【請求項１２】
前記モノパルス形式の質問を含むモードは、モノパルスモードであることを特徴とする請求項８、９又は１０記載のパーシャル検出航空機の監視装置。
【請求項１３】
前記検出手段は、ＳＳＲモードＳにより航空機から取得したモードＳアドレスが既知のパーシャル検出航空機のモードＳアドレスと一致した場合、ＳＳＲモードＳによる一括質問応答のスキャンがｎスキャン中ｍ（ｎ＞ｍ≧３）以上続いた場合又はレーダの特定覆域内で個別質問応答の航空機が一括質問応答状態に戻った回数がｌ（ｌ≧１）以上の場合の何れかの場合に、当該航空機を前記パーシャル検出航空機として検出することを特徴とする請求項８ないし１２の何れかの請求項記載のパーシャル検出航空機の監視装置。
【請求項１４】
前記検出手段は、パーシャル検出航空機をレーダの所定エリア内で検出した場合に、アラームを発生することを特徴とする請求項８ないし１３の何れかの請求項記載のパーシャル検出航空機の監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二次監視レーダ装置に関し、特に二次監視レーダ装置モードＳにおけるパーシャル検出航空機の監視方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本国内の民間航空用二次監視レーダ（ＳＳＲ：Secondary Surveillance Radar）では、モードＳ機能を利用した運用が開始された。
【０００３】
図１１は従来の通常のＳＳＲモードＳシステムの概要を示す図である。ＳＳＲモードＳシステムは、航空機に質問信号を送信するレーダアンテナ、信号処理部４等を備えるＳＳＲモードＳ地上局のＳＳＲ装置と、質問信号に応答信号を返送するモードＳ対応のトランスポンダでなる機上装置と、で構成される。
【０００４】
図１２はＳＳＲ装置の信号処理部の構成を示す図である。通常、ＳＳＲ装置では、信号処理部として現用／予備等としての２系統（Ａ-ｃｈとＢ-ｃｈ）の信号処理装置が装備されており、また、モードＳの運用モードだけでなく、従来型のモードＡ／Ｃ質問（Ｐ４パルス無）のみを行うモノパルスモードという２種類のいずれかのモードを取ることができる機能を具備している。現在の運用形態では２系統の信号処理装置の両ｃｈ共に同じ図１２（ａ）に示すモードＳモード１５、１７又は図１２（ｂ）に示すモノパルスモード１８、１９の設定により運用している。
【０００５】
図１３はモードＡ／Ｃ専用一括呼出質問波形（Ｐ４パルス有）を示す図であり、図１４はモードＳ専用一括／個別質問波形を示す図である。通常のＳＳＲモードＳシステムでは、ＳＳＲモードＳ地上局は図１４に示すモードＳ質問と、図１３に示すモードＡ／Ｃ質問（Ｐ４パルス有）を航空機に送信し、航空機に搭載されたモードＳ対応トランスポンダは図１１に示すようにモードＳ質問のみに応答し、モードＳ非対応トランスポンダは、モードＡ／Ｃ質問（Ｐ４パルス有）のみに応答する。また、通常のＳＳＲモードＳシステムの運用では、モードＳ専用一括質問及びモードＡ／Ｃ専用一括質問を繰り返し行っており、必要に応じてモードＳ個別質問を行っている。
【０００６】
図１５はモードＳ応答信号波形を示す図であり、図１６はモードＡ／Ｃ応答信号波形を示す図である。モードＳ航空機に搭載されているモードＳ対応トランスポンダは、図１１に示すとおり、ＳＳＲのモードＳ一括質問もしくはモードＳ個別質問１に対し、図１５に示すモードＳ応答２を返し、レーダはそれを取得することにより、信号処理部４にてその航空機のモードＳターゲットレポート５を生成して出力し航空機を監視している。通常のモードＳ航空機であれば、レーダの覆域内では、ほぼ１００％の確率で航空機を監視することができる（詳細は非特許文献１参照）。
【０００７】
ところで、モードＳ機能を利用した二次監視レーダ（モードＳ二次監視レーダ）の運用開始後、航空機に搭載されているモードＳ対応及びモードＡ／Ｃのみ対応（モードＳ非対応）のトランスポンダが、モードＳ二次監視レーダ（ＳＳＲ）からの質問信号（図１３、図１４）を正確に解読できず、間違って応答することがある航空機が存在することが分かっており、この問題への対処方法及び装置として、ＳＳＲモードＳ地上局での不良トランスポンダ応答除去システムが提案されている（特許文献１参照）。この方式は、モードＡ／Ｃ専用一括質問（Ｐ４パルス有り）に応答するモードＳ対応トランスポンダや、モードＳ専用一括質問に応答するモードＡ／Ｃのみ対応（モードＳ非対応）のトランスポンダの応答を除去するものである。
【０００８】
しかし、モードＳ二次監視レーダの運用後、さらに、航空機に搭載されているモードＳ対応のトランスポンダがモードＳ一括質問もしくはモードＳ個別質問に対し、図１５に示すような応答をせず、管制に十分な応答が得られない航空機が稀にあることが分かった。これをパーシャル検出航空機と呼び、航空管制運用上、航空機の監視が行えない可能性のある航空機として問題となっている。
【０００９】
図１７及び図１８は航空機の応答による航跡を示す図である。本来のＳＳＲモードＳシステムの機能からみると、通常の航空機の応答をレーダが監視することの出来る範囲、すなわち覆域内で時系列に並べることにより作成できる航跡は、図１７に示すように１本の連続線として描かれるのに対し、パーシャル検出航空機は覆域内において応答したり、応答しなかったりするため、その航跡は図１８に示すように破線状となる。
【００１０】
パーシャル検出航空機の原因は、航空機側の整備不良等、さまざまな理由が考えられているが、現段階では特定できていない。しかしながら、レーダ側では、これらの航空機を出来る限り検出し、管制運用上できる限り影響がないようにすることが要求される。
【００１１】
ところが、このパーシャル検出航空機に対して、図１９に示す従来型の質問方式であるモードＡ／Ｃ質問（ＳＳＲモードＳシステムで使用しているモードＡ／Ｃ専用一括質問の図１１に対し、Ｐ４パルスが無い）を行うと、問題なく図１６に示すモードＡ／Ｃ応答があり、モードＳに限らず、従来型のＳＳＲシステムを含めて、ＳＳＲシステム側で検出することが出来ることがわかった。なお、図１１に示すように、モードＡ／Ｃ専用一括質問３に対しては、通常のモードＳ対応トランスポンダを搭載している航空機、パーシャル検出航空機共、何の応答も返さない（図１１の７）。
【００１２】
そこで、図１９に示す従来型のモードＡ／Ｃ質問を行うとパーシャル検出航空機から応答を得られるという性質を利用して、パーシャル検出航空機を監視するためにＭＩＩＰ（Mode S Intermediate Interrogation Pattern）という方式が提唱されている。この方式は、ＳＳＲモードＳシステムにおいて、通常のモードＳ一括／個別質問（図１３、図１４）に加え、Ｐ４パルスが有るモードＡ／Ｃ専用一括質問の代わりに、Ｐ４パルスが無いモードＡ／Ｃ質問（図１９）を行うようにし、パーシャル検出航空機からモードＳ応答（図１５）が無かった場合でも、モードＡ／Ｃ応答が得られることにより、航跡を連続線とすることができ、航空管制上では、通常の航空機と同様に扱うことが出来るようにしたものである。
【００１３】
しかし、この方式では２つのターゲットレポートが出力されることがある。これは通常のモードＳ航空機及びパーシャル検出航空機から、モードＳ応答とモードＡ／Ｃ応答の両方の応答があった場合には、各応答を信号処理装置４にて処理し、その航空機のモードＳターゲットレポート及びモードＡ／Ｃターゲットレポートを生成して出力し、２つの出力をコンバイナ（相関処理装置）で処理することにより、モードＡコードの一致や検出位置の近似をキーにし、一つの航空機としてまとめ、モードＳとモードＡ／Ｃターゲットレポート間で相関が取れた場合はモードＳターゲットレポートを出力し、モードＡ／Ｃの応答しかなかった場合はモードＡ／Ｃターゲットレポートを出力し、更に、前者の場合に相関が取れなかった場合は両方のレポートを出力するように構成しているからである。
【００１４】
【特許文献１】特開２００５−３４５２８３号公報
【非特許文献１】MANUAL OF THE SECONDARY SURVEILLANCE RADAR (SSR) SYSTEMS, Third Edition, ICAO (International Civil Aviation Organization:国際民間航空機関.)編集 Doc 9684-AN/951, 2004, P.1-1 Chapter 1 and Chapter 3
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
前述のように、通常のＳＳＲモードＳシステムは、モードＳ質問（図１４）とモードＡ／Ｃ質問（Ｐ４パルス有）（図１３）のみが使用され、モードＳ対応トランスポンダはモードＳ質問のみに応答し、それ以外のモードＳ非対応トランスポンダは、モードＡ／Ｃ質問（Ｐ４パルス有）のみに応答するという性質を利用したレーダである（図１１）。モードＳの個別質問応答の性質から、従来のモードＡ／Ｃのみの質問を行うレーダに比べて、レーダ及びトランスポンダ側の発射電波の数を減らすことが出来、電波環境をよくするという利点があった。
【００１６】
しかし、パーシャル検出航空機の検出率を上げるために、ＭＩＩＰという方式を採用すると、全てのモードＳ航空機に対して従来型のモードＡ／Ｃ質問（Ｐ４パルス無）（図１９）を行って応答を得ることになり、電波環境は前述の図１１の純粋なモードＳシステム運用時から比べると悪化する、また、コンバイナでの相関が十分に行えず同じ航空機に対して２つのレポート（モードＡ／Ｃターゲットレポート、モードＳターゲットレポート）を出力する可能性がある、という問題点がある。
【００１７】
本発明の目的は、前述の課題を解決するものであり、極力電波環境の悪化を避け、管制に必要なレベルまでパーシャル検出航空機の検出率を上げることを可能とした二次監視レーダ装置モードＳにおけるパーシャル検出航空機の検視方法及び装置を提供することにある。
【００１８】
本発明の他の目的は、同じ航空機の応答に対しコンバイナにより２つのレポート（モードＡ／Ｃターゲットレポート、モードＳターゲットレポート）の出力を抑制又は防止することが可能な二次監視レーダ装置モードＳにおけるパーシャル検出航空機の監視方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明のパーシャル検出航空機の監視方法は、ＳＳＲモードＳにおけるパーシャル検出航空機の監視方法であって、検出されたパーシャル検出航空機がレーダの所定エリア内に存在する場合にのみ、ＳＳＲモードＳからモノパルス形式の質問を含むモードに切換えることを特徴とし、前記所定エリア内は、レーダの覆域の所定セクタ内、又はレーダの覆域の所定方位及び距離により特定した領域であることを特徴とする。また、前記モノパルス形式の質問を含むモードは、ＭＩＩＰモード又はモノパルスモードであることを特徴とする。更に、パーシャル検出航空機の検出は、ＳＳＲモードＳにより航空機から取得したモードＳアドレスが既知のパーシャル検出航空機のモードＳアドレスと一致した場合、ＳＳＲモードＳによる一括質問応答のスキャンがｎスキャン中ｍ（ｎ＞ｍ≧３）以上続いた場合又はレーダの所定エリア内で個別質問応答の航空機が一括質問応答状態に戻った回数がｌ（ｌ≧１）以上の場合の何れかの場合に、当該航空機を前記パーシャル検出航空機として検出し、パーシャル検出航空機がレーダの所定エリア内で検出された場合に、アラームを発生することを特徴とする。
【００２０】
本発明のパーシャル検出航空機の監視装置は、ＳＳＲモードＳにおけるパーシャル検出航空機の監視装置であって、パーシャル検出航空機がレーダの所定エリア内に存在するか否かを検出する検出手段と、前記検出手段により前記所定エリア内にパーシャル検出航空機が検出された場合に、ＳＳＲモードＳからモノパルス形式の質問を含むモードに切換える切換手段と、を備え、前記所定エリア内は、レーダの覆域の所定セクタ内、又はレーダの覆域の所定方位及び距離により特定した領域であることを特徴とする。また、前記モノパルス形式の質問を含むモードは、ＭＩＩＰモード又はモノパルスモードであることを特徴とする。更に、前記検出手段は、ＳＳＲモードＳにより航空機から取得したモードＳアドレスが既知のパーシャル検出航空機のモードＳアドレスと一致した場合、ＳＳＲモードＳによる一括質問応答のスキャンがｎスキャン中ｍ（ｎ＞ｍ≧３）以上続いた場合又はレーダの特定覆域内で個別質問応答の航空機が一括質問応答状態に戻った回数がｌ（ｌ≧１）以上の場合の何れかの場合に、当該航空機を前記パーシャル検出航空機として検出し、パーシャル検出航空機をレーダの所定エリア内で検出した場合に、アラームを発生することを特徴とする。
【００２１】
より具体的には、本発明は、ＳＳＲモードＳシステムの一方の信号処理装置（Ａ−ｃｈ）をモードＳモードで運用できるように設定し、他方の信号処理装置（Ｂ−ｃｈ）をＭＩＩＰモードで運用できるように設定し（例えば図１、図３）、通常はＭＩＩＰモードなしで動作させ（例えば図１（ａ））、パーシャル検出航空機を覆域、セクタ等の所定エリアで自動検出した場合（例えば図４）、パーシャル検出航空機が所定エリアに入ってきたことを知らせるアラーム（ＬＥＤ、及び、警報）を発出し、パーシャル検出航空機のいる前記所定エリアに対してのみＭＩＩＰモードを動作させ（例えば図１（ｂ））、パーシャル検出航空機を通常機と同じように検出できるようにし、電波環境の悪化を避け、パーシャル検出航空機の検出率の向上を図るものである。
【００２２】
また、本発明は、ＭＩＩＰモードを使用しない別の発明として、ＳＳＲモードＳシステムの一方の信号処理装置（Ａ-ｃｈ）をモードＳモードで運用できるようにし、他方の信号処理装置（Ｂ-ｃｈ）を従来型のモードＡ／Ｃ質問（Ｐ４パルス無）のみを行うモノパルスモードにて運用できるように設定し（例えば図９、１０）、通常は、信号処理装置（Ａ-ｃｈ）にて動作させ（例えば図９（ａ））、パーシャル検出航空機を覆域、セクタ等の所定エリアで自動検出した場合（例えば図４）、パーシャル検出航空機が所定エリアに入ってきたことを知らせるアラーム（ＬＥＤ、及び、警報）を発出し、信号処理装置（Ｂ-ｃｈ）に切換え、パーシャル検出航空機のいる前記所定エリアに対してのみモノパルスモードを動作させ（例えば図９（ｂ））、モードＳ質問は行わずに、パーシャル検出航空機の検出率の向上を図るものである。
【発明の効果】
【００２３】
第１の効果は、必要な場合のみにパーシャル検出航空機の検出にＭＩＩＰモードもしくはモノパルスモード等のモノパルス形式の質問を含むモードを利用するため、必要なモードＳ一括質問、及び／又は、モードＡ／Ｃ質問に対する応答を抑制することが出来、電波環境への影響を最小限にすることができる。
【００２４】
その理由は、例えば全ての覆域でＭＩＩＰモードを実施すると、正常なモードＳトランスポンダからの通常のモードＳ運用では不要であるモードＡ／Ｃ応答が増えて電波の利用率が上がるのに対し、本発明では、ＭＩＩＰモードは必要なエリアのみに限定されるから、パーシャル検出航空機の検出率を上げることができ、かつ、不要なモードＡ／Ｃ応答を最小限にすることができるからである。
【００２５】
また、例えば全ての時間でモノパルスモードを実施すると、モードＳの機能を持ったトランスポンダの性能を活かすことができず、従来どおりのモードＡ／Ｃ応答数となり、モードＳと比較して質問数が多く、さらに個別質問を行わないため、電波の利用率が上がるのに対し、本発明では必要な場合（時間）又はエリアのみモノパルスモードとすることにより、モードＳの質問応答の性能を活かしつつ、パーシャル検出航空機の検出率を上げることができ、かつ、不要なモードＡ／Ｃ応答を最小限にすることができるからである。
【００２６】
第２の効果は、コンバイナ処理９で、モードＳターゲットレポート５とモードＡ／Ｃターゲットレポート８を誤相関する場合や相関不可となった場合に、必要な情報が管制官に伝わらなかったり、重複した情報が伝わる可能性があるが、本発明では、エリアを限定するために、これらの影響を最小限にとどめることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（発明の実施の形態）
次に、本発明のＳＳＲモードＳにおけるパーシャル検出航空機の監視方法及び装置の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
（実施の形態１の構成）
図１は本実施の形態のＳＳＲモードＳにおけるパーシャル検出航空機の監視システムを示す図である。図１（ａ）に示す通常動作時のＳＳＲモードＳモード（モードＳモード）のシステムと図１（ｂ）に示すＭＩＩＰ（Mode S Intermediate Interrogation Pattern）モード動作時のＭＩＩＰモードのシステムとで構成される。
【００２９】
本実施の形態のＭＩＩＰモードでは、従来のモードＳモードのシステムでは使用しなかったＰ４パルスが無いモノパルス形式の質問（モードＡ／Ｃ質問（図１９））とモードＳ一括質問／個別質問とを交互に行う方式が採用される。また、本システムによりモードＳ航空機もモードＡ／Ｃ応答することとなり、モードＡ／Ｃ質問とモードＳ質問の応答により生成されるモードＳターゲットレポート５とモードＡ／Ｃターゲットレポート８は、コンバイナ９で結合し、１又は２つのターゲットレポートを生成して出力される。より具体的なシステム構成は以下のとおりである。
【００３０】
通常動作時は、図１（ａ）に示すように、質問を受けて応答を折り返す動作６を行うモードＳ航空機に搭載されたモードＳ対応トランスポンダ、及び、同様に図示しない非モードＳ航空機に搭載されたモードＳ非対応トランスポンダと、各トランスポンダに送信するそれぞれモードＳ一括質問／個別質問１及びモードＡ／Ｃ質問（Ｐ４パルス有）３のパルス変調信号の生成処理、及び、モードＳ対応トランスポンダからの前記モードＳ一括質問／個別質問１に対するモードＳ応答２、モードＳ非対応トランスポンダからの前記モードＡ／Ｃ質問３に対する応答の受信処理を行い、モードＳターゲットレポート５を出力するレーダの信号処理部４と、から構成される。
【００３１】
ＭＩＩＰモード動作時は、図１（ｂ）に示すように、同様にモードＳ対応トランスポンダ、及び、モードＳ非対応トランスポンダと、各トランスポンダに送信するそれぞれモードＳ一括質問／個別質問１及びモードＡ／Ｃ質問（Ｐ４パルス無）１０のパルス変調信号の生成処理、及び、モードＳ対応トランスポンダからの前記モードＳ一括質問／個別質問１に対するモードＳ応答２及びモードＳ対応トランスポンダ及びモードＳ非対応トランスポンダからのモードＡ／Ｃ質問（Ｐ４パルス無）１０に対するモードＡ／Ｃ応答１１の受信処理を行い、モードＳターゲットレポート５、モードＡ／Ｃターゲットレポート８を出力するレーダの信号処理部４と、それらのターゲットレポート５、８からモードＡコードや位置情報キーとして相関処理を行うコンバイナ処理装置９から構成される。
【００３２】
信号処理部４は、パーシャル検出航空機の存在を常時監視し、パーシャル検出航空機が検出されるまでは図１（ａ）に示す通常動作のＳＳＲモードＳの運用とし、パーシャル検出航空機が検出されると図１（ｂ）に示すＭＩＩＰモードの運用に切換えるように構成される。
【００３３】
図２は現行質問繰り返しと本実施の形態の質問繰り返しの信号形式を示す図である。現行の質問繰り返しは、Ｐ２として示すように、モードＳ一括質問Ｓと、モードＡ専用一括質問（Ｐ４パルス有り）Ａｓ及びモードＣ専用一括質問（Ｐ４パルス有り）Ｃｓであるのに対し、本実施の形態では、覆域内のパーシャル検出航空機に対し、Ｐ１として示すように、モードＳ一括質問Ｓと、モードＡ質問（Ｐ４パルス無し）Ａ及びモードＣ質問（Ｐ４パルス無し）Ｃである。このため信号処理部４は、モードＳモードとＭＩＩＰモードの２系統の信号処理を可能とし、パーシャル検出航空機の有無の監視及びその監視結果により前記２系統の信号処理の何れかで運用するように構成される。
【００３４】
図３はかかる信号処理部の構成を示す図である。信号処理部４は、前述のモードＳモードの処理を行う信号処理装置Ａ-ｃｈ１５と、前述のＭＩＩＰモードの処理を行う信号処理装置Ｂ-ｃｈ１７と、両信号処理装置の切換え等を制御する制御監視装置１６とでなり、信号処理装置Ａ-ｃｈ１５及び信号処理装置Ｂ-ｃｈ１７が出力するターゲットレポート５、８をコンバイナ処理装置９に出力するように構成される。
【００３５】
ここで各信号処理装置は、パーシャル航空機のモードＳアドレスやエリア（覆域）等のデータベース等に基づき、アンテナ回転によるビームスキャン毎の航空機の各モードの質問応答によるパーシャル検出航空機の検出、一括質問応答のスキャンの頻度等によるパーシャル検出航空機の検出、個別質問応答から一括質問応答への切換え回数によるパーシャル検出航空機の検出等の検出手段としての機能、パーシャル航空機が所定エリア内に存在するか否かを制御監視装置１６に通知する機能、及びアラームを表示、発出するアラーム機能等を備え、制御監視装置１６は、信号処理装置からの前記通知によりモードＳモードの信号処理装置Ａ-ｃｈ１５からＭＩＩＰモードの信号処理装置Ｂ-ｃｈ１７への切換え、ＭＩＩＰモードの信号処理装置Ｂ-ｃｈ１７からモードＳモードの信号処理装置Ａ-ｃｈ１５への切換えを行う切換手段としての機能等を備えている。
【００３６】
以下、信号処理装置が所定エリア等にパーシャル航空機が存在するか否かを所定のアルゴリズムにより判定し、制御監視装置１６が２系統の信号処理装置Ａ-ｃｈ１５、Ｂ-ｃｈ１７の何れかへの切換え制御を行う動作について説明する。
【００３７】
（実施の形態１の動作）
本実施の形態１では、図１（ａ）に示すように通常ＭＩＩＰモードなしで動作させる。レーダの信号処理部４の例えば信号処理装置Ａ-ｃｈ１５にて生成したモードＳ一括質問／個別質問１を送信し、航空機に搭載されているトランスポンダは、前記質問を受けてモードＳ応答２の折り返し動作６によりモードＳ応答２を送信する。信号処理装置Ａ-ｃｈ１５では、モードＳ応答２の受信処理を行い、モードＳターゲットレポート５を生成、出力する。このときの覆域はレーダアンテナを中心とする通常モードの覆域円である。
【００３８】
図４は、パーシャル航空機が存在するか否かを判定するフローチャートを示す図である。信号処理装置の受信処理において、常時行っている覆域内のパーシャル検出航空機の自動検知の処理を示すものであり、パーシャル検出航空機の３つの判定条件のステップ（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３）とパーシャル検出航空機であるか否かを確定するステップ（Ｓ１４、Ｓ１５）とからなる。
【００３９】
第１の判定条件として、パーシャル検出航空機は特定のモードＳアドレスのものであることが多いという経験則を利用し、パーシャル航空機が既知の場合に予めそのモードＳアドレスをデータベース（ＤＢ）化し、モードＳ応答２から得られたモードＳアドレスと前記データベースを比較し、データベース中のモードＳアドレスと一致したか否かを判断し（Ｓ１１）、一致した場合（ＹＥＳ）に、当該モードＳ応答を行った航空機をパーシャル検出航空機と判定し、パーシャル検出航空機が覆域内に現れたことを知らせるため、例えばＬＥＤ表示、警報等のアラームを発生する（ステップＳ１５）。
【００４０】
次に、ステップＳ１１の判断がＮＯの場合、第２の判定条件として、スキャン数と各航空機の一括質問応答数を計数し、一括質問応答のスキャンのｎスキャンの中で、１つ以上の一括質問応答のあったスキャンがｍ（ｎ，ｍ：任意、ｎ＞ｍ≧３）個以上続いたか否かを判断し（ステップＳ１２）、ｍ個以上続いた場合（ＹＥＳ）に、当該航空機をパーシャル検出航空機と判定するステップＳ１５に移行する。
【００４１】
更に、ステップＳ１２の判断がＮＯの場合、第３の判定条件として、データベース化された有効な覆域内において、個別質問応答が継続していた航空機がオールコール応答状態に戻った回数がｌ（ｌ≧１）回以上あったか否かを判断し（ステップＳ１３）、ｌ（ｌ≧１）回以上あった場合（ＹＥＳ）に同様にステップＳ１５に移行する。
【００４２】
そして、ステップ１５のアラーム時には、信号処理部４の信号処理装置Ａ-ｃｈ１５は、制御監視装置１６に覆域内のパーシャル検出航空機の存在を通知し、制御監視装置１６は覆域に対してＭＩＩＰモードを動作させる。
【００４３】
図５は制御監視装置１６の切換え制御の処理フローチャートを示す図である。モードＳモードの信号処理装置Ａ-ｃｈ１５がパーシャル検出航空機を検出（アラーム発生）すると（ステップＳ２１）、制御監視装置１６はモードＳモードの信号処理装置Ａ-ｃｈ１５からＭＩＩＰモードの信号処理装置Ｂ-ｃｈ１７への切換えを行い（ステップＳ２２）。また、ステップＳ２１で、パーシャル検出航空機が検出されない場合はＭＩＩＰモードの信号処理装置Ｂ-ｃｈ１７からモードＳモードの信号処理装置Ａ-ｃｈ１５への切換えを行う（ステップＳ２３）。
【００４４】
図６は、レーダを中心にして真上から見た覆域円と運用モードを示す図である。覆域１４の全域に通常のモードＳモードもしくはＭＩＩＰモードの何れかのモードが切換えて動作させた例であり、パーシャル検出航空機が存在する場合にも通常機と同じように検出率を上げることが可能である。
【００４５】
また、本実施の形態の他の動作例として、レーダの覆域円の１ないし複数のセクタに対してのみモードＳモードもしくはＭＩＩＰモードの何れかのモードを切換えて動作させることができる。
【００４６】
図７は制御監視装置１６のセクタ別の切換え制御の処理フローチャートを示す図である。モードＳモードの信号処理装置が所定の１ないし複数のセクタにおいてパーシャル検出航空機を検出（アラーム発生）すると（ステップＳ３１）、質問タイミングが当該セクタ内か否かを判断し（ステップＳ３２）、当該セクタ内の場合に、制御監視装置１６はモードＳモードの信号処理装置Ａ-ｃｈ１５からＭＩＩＰモードの信号処理装置Ｂ-ｃｈ１７への切換えを行い（ステップＳ３３）。また、ステップＳ３１で、パーシャル検出航空機が検出されない場合及びステップＳ３２で質問タイミングが前記セクタ内でない場合に、ＭＩＩＰモードの信号処理装置Ｂ-ｃｈ１７からモードＳモードの信号処理装置Ａ-ｃｈ１５への切換えを行う（ステップＳ３４）。
【００４７】
図８は、同じく、レーダを中心にして真上から見た覆域円と運用モードを示す図である。覆域をセクタ別に分割し、ＭＩＩＰモードを動作させるセクタ１２、通常のモードＳを動作させるセクタ１３に分割して、モードを切換えて動作させた例であり、パーシャル検出航空機が存在するセクタ１２内のみでＭＩＩＰモードによりその検出率を上げることを可能としている。
【００４８】
本例では、信号処理装置は、アラーム時にパーシャル検出航空機の存在するセクタｎ（レーダに規定された１１．２５度の範囲等）、もしくは航空機がセクタｎをまたぐことを考慮したセクタｎの前後を含む範囲のセクタｎ−１，ｎ，ｎ＋１に対してのみＭＩＩＰモードを動作させ、パーシャル検出航空機を通常機と同じように検出率を上げ、それ以外のセクタ１３では変更無く通常のモードＳを動作させるように構成すると好適である。
【００４９】
以上のように、信号処理部４は、覆域、セクタ等の所定のエリア内にパーシャル検出航空機を検出すると、ＭＩＩＰモードで運用するとともに当該パーシャル検出航空機の追尾を継続して行い、前記所定のエリア外になったことを判断したところで、元のモードに戻す動作を行う。つまり、信号処理装置Ａ-ｃｈ１５又はＢ-ｃｈ１７は所定のエリア内でパーシャル検出航空機が存在しないことを判断すると、これを制御監視装置１６に通知し、制御監視装置１６はＭＩＩＰモードの信号処理装置Ｂ-ｃｈ１７からモードＳモードの信号処理装置Ａ-ｃｈ１５への切換えを行う。
【００５０】
本実施の形態１では、必要な場合のみにＭＩＩＰモードが動作するため、必要な一括質問に対する応答を抑制することが出来、電波環境への影響を最小限にすることができる。また、２つのターゲットレポートが出力されたとしてもＭＩＩＰモードが動作は限られたエリアでのみ行われることから、そのような状況は最小限に抑制することができる。
【００５１】
（実施の形態２の構成）
本発明の第２の実施の形態２の二次監視レーダ装置モードＳにおけるパーシャル検出航空機の監視方法及び装置について説明する。
【００５２】
図９は本発明の第２の実施の形態のシステムを示す図である。本システムは図１に示すシステム構成と同様であるが、図１（ｂ）に示すパーシャル検出航空機の検出方式として、第１の実施の形態のＭＩＩＰモードに代えてモノパルスモードを使用するものである。
【００５３】
図１０は本実施の形態２の信号処理部の構成を示す図である。質問形式がモードＳモードにて運用する設定のＳＳＲモードＳシステムの信号処理装置Ａ-ｃｈ１５、従来型のモードＡ／Ｃ質問（Ｐ４パルス無）のみを行うモノパルスモードにて運用する設定の信号処理装置Ｂ−ｃｈ１９、及び、信号処理装置Ａ-ｃｈ１５と信号処理装置（Ｂ-ｃｈ）１９の間で監視し、各信号処理装置Ａ-ｃｈ１５、Ｂ-ｃｈ１９間の切換え制御を行う制御監視装置１６から構成される。信号処理装置Ａ-ｃｈ１５、Ｂ-ｃｈ１９のパーシャル検出航空機の存在及び不存在の自動検知等の機能及び制御監視装置１６の切換え機能は第１の実施の形態と同様である。
【００５４】
（実施の形態２の動作）
本実施の形態２では、ＳＳＲ装置が装備する２系統（Ａ-ｃｈ、Ｂ-ｃｈ）の信号処理装置Ａ-ｃｈ１５、Ｂ-ｃｈ１９を利用し、運用モードとして片方でモードＳモード（ＭＩＩＰは利用しない）、もう一方で従来型のモードＡ／Ｃ質問（Ｐ４パルス無）のみを行うモノパルスモードとすることにより、パーシャル検出航空機の検出率を上げるものである。
【００５５】
つまり、図１０に示す信号処理装置Ａ-ｃｈ１５をモードＳ運用（ＭＩＩＰは動作させない）とし、信号処理装置Ｂ-ｃｈ１９をモノパルスモード運用に設定し、通常は、信号処理装置（Ａ-ｃｈ）１５で運用させ、信号処理装置（Ａ-ｃｈ）１５が第１の実施の形態で行った方法と同じように図４に示す処理によりパーシャル検出航空機を自動検知した場合、切換え制御を行う制御監視装置１６にそれを通知し、制御監視装置１６は信号処理装置（Ｂ-ｃｈ）１９に切換える。モードＳモードだけでなく、モノパルスモードという２種類のいずれかのモードを取ることができる機能の切換えによりパーシャル検出航空機を含め、全てのモードＳ航空機がモードＡ／Ｃ質問に応答することによりパーシャル検出航空機の検出率を上げることができる。
【００５６】
本実施の形態２においても、信号処理部４は、モードＳモードからモノパルスモードに切換え後、対象となるパーシャル検出航空機の追尾を行い、パーシャル検出航空機が覆域外になったことを判断すると、モノパルスモードから元のモードＳモードに戻す切換え制御を行う。また、パーシャル検出航空機の検出及び切換え制御のエリアの態様も図５〜８と同様に設定、制御することが可能である。
【００５７】
本実施の形態２においても、必要な場合のみにモノパルスモードとするため、必要な一括質問に対する応答を抑制することが出来、電波環境への影響を最小限にすることができる。更に、セクタ等の所定のエリアでのパーシャル検出航空機の検出後はモノパルスモードに切換ることにより、信号処理部４の出力はモードＡ／Ｃターゲットレポートのみとなり、複数のターゲットレポートの出力は回避される。
【００５８】
（他の実施の形態）
以上の実施の形態では、パーシャル検出航空機の検出後、ＭＩＩＰ又はモノパルスモードに切換える例を示したが、本発明は従来型の質問方式であるＰ４パルスが無いモードＡ／Ｃ質問を行うことによりパーシャル検出航空機から問題なくモードＡ／Ｃ応答が得られるという性質により、モードＳに限らず従来型のＳＳＲシステムを含めて、ＳＳＲシステム側で検出することが出来るという知見に基づくものであるから、ＳＳＲモードＳとＭＩＩＰ又はモノパルスモードの組み合わせは、基本的にはＳＳＲモードＳとモノパルス形式の質問を含むモードとの組み合わせによるパーシャル検出航空機の検出及び監視を行うことが可能なシステムである。
【００５９】
また、以上のモードの切り替えを行うレーダの所定のエリアとしては、レーダアンテナを中心とする円状領域である覆域円やセクタ領域等に限られるものではなく、前記領域内の所定の距離及び方位で規定された特定領域とすることが可能であることはいうまでもない。この場合、信号処理部４にはこれらのエリアの情報のデータベースを所有するように構成し、当該領域で信号処理装置の切換えを行うように構成される。
【００６０】
更に、前記実施の形態では図４に示す処理によるパーシャル検出航空機の存在及び不存在の自動検知を信号処理装置Ａ-ｃｈ、Ｂ-ｃｈが行う例を説明したが、制御監視装置１６が動作中の信号処理装置を監視することで、検出手段として図４に示すパーシャル検出航空機の存在及び不存在の自動検知の処理を行うとともに、信号処理装置Ａ-ｃｈ、Ｂ-ｃｈ間の切換えを行うように構成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明によれば、モードＳ質問を用いて運用する二次監視レーダに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施の形態のＳＳＲモードＳにおけるパーシャル検出航空機の監視システムを示す図である。
【図２】現行質問繰り返しと本実施の形態の質問繰り返しの信号形式を示す図である。
【図３】信号処理部の構成を示す図である。
【図４】パーシャル航空機の自動検出の処理フローチャートを示す図である。
【図５】制御監視装置１６の切換え制御の処理フローチャートを示す図である。
【図６】レーダを中心にして真上から見た覆域円と運用モードを示す図である。
【図７】制御監視装置１６のセクタ別の切換え制御の処理フローチャートを示す図である。
【図８】レーダを中心にして真上から見た覆域円と運用モードを示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態の監視システムを示す図である。
【図１０】第２の実施の形態の信号処理部の構成を示す図である。
【図１１】従来の通常のＳＳＲモードＳシステムの概要を示す図である。
【図１２】ＳＳＲ装置の信号処理部の構成を示す図である。
【図１３】モードＡ／Ｃ専用一括呼出質問波形（Ｐ４パルス有）を示す図である。
【図１４】モードＳ専用一括／個別質問波形を示す図である。
【図１５】モードＳ応答信号波形を示す図である。
【図１６】モードＡ／Ｃ応答信号波形を示す図である。
【図１７】航空機の正常応答による航跡例（レーダを中心とする覆域円）を示す図である。
【図１８】パーシャル検出航空機の異常応答による航跡例を示す図である。
【図１９】従来型の質問方式であるモードＡ／Ｃ質問波形を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  モードＳ一括／個別質問
２  モードＳ応答
３  モードＡ／Ｃ専用一括質問（Ｐ４パルス有）
４  信号処理部
５  モードＳターゲットレポート
６  航空機のトランスポンダの折り返し応答
７  航空機のトランスポンダの無応答
８  モードＡ／Ｃターゲットレポート
９  コンバイナ処理（相関処理）装置
１０  モードＡ／Ｃ質問（Ｐ４パルス無）
１１  モードＡ／Ｃ応答
１２  ＭＩＩＰモードで動作するセクタ
１３  通常モードで動作する覆域
１４  通常モード又はＭＩＩＰモードのいずれかで動作する覆域
Ｐ１  ＭＩＩＰによる一括質問の繰り返し例
Ｐ２  通常のモードＳ動作時の一括質問の繰り返し例
１５  モードＳモードで動作する信号処理装置（Ａ-ｃｈ）
１６  制御監視装置
１７  モードＳモードで動作する信号処理装置（Ｂ-ｃｈ）
１８  モノパルスモードで動作する信号処理装置（Ａ-ｃｈ）
１９  モノパルスモードで動作する信号処理装置（Ｂ-ｃｈ）
【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】
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【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１８】
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【図１９】
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