(57)【要約】      （修正有）【課題】設置場所に応じてシステム遅延時間を測定するための調整を行う必要のないＤＭＥ地上装置などを提供する。【解決手段】航空機から送信される質問信号を受信し前記航空機に応答信号を送信するＤＭＥ空中線と、前記応答信号の送信を検出する空中線検出部と、第１のケーブルを介して接続される方向性結合器と、方向性結合器に接続され応答信号を生成し所定のシステム遅延時間後に応答信号を送出するトランスポンダ部と、前記空中線検出部に第２のケーブルを介して接続され、前記トランスポンダ部を監視する監視制御部と、を有するＤＭＥ地上装置であって、前記システム遅延時間を測定するときには、前記監視制御部において生成し送出した擬似質問信号を前記方向性結合器を介して前記トランスポンダ部に入力し、この擬似質問信号に対応する応答信号を送出し、前記監視制御部に有するシステム遅延測定部に送ることにより、前記システム遅延時間を測定する。【選択図】図１
2008286683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機から送信される質問信号を受信し前記航空機に応答信号を送信するＤＭＥ空中線と、
このＤＭＥ空中線に接続され、前記応答信号の送信を検出する空中線検出部と、
この空中線検出部に第１のケーブルを介して接続される方向性結合器と、
この方向性結合器に接続され前記質問信号を受けて対応する応答信号を生成し所定のシステム遅延時間後にこの応答信号を送出するトランスポンダ部と、
前記空中線検出部に第２のケーブルを介して接続され、前記トランスポンダ部を監視する監視制御部と、を有するＤＭＥ地上装置であって、
前記システム遅延時間を測定するときには、前記監視制御部において生成し送出した擬似質問信号を前記方向性結合器を介して前記トランスポンダ部に入力し、この擬似質問信号に対応する応答信号を送出し、前記方向性結合器を介し前記空中線検出部を介することなく前記監視制御部に有するシステム遅延測定部に送ることにより、前記システム遅延時間を測定することを特徴とするＤＭＥ地上装置。
【請求項２】
航空機から送信される質問信号を受信し前記航空機に応答信号を送信するＤＭＥ空中線と、
このＤＭＥ空中線に接続され、前記応答信号の送信を検出する空中線検出部と、
この空中線検出部に第１のケーブルを介して接続される方向性結合器と、
この方向性結合器に接続され前記質問信号を受ける質問信号再生部及びこの質問信号再生部において再生された質問信号から対応する応答信号を生成し所定のシステム遅延時間後に送出する応答信号生成部を有するトランスポンダ部と、
前記空中線検出部に第２のケーブルを介して接続され応答信号を再生する応答信号再生部と、擬似質問信号を生成する擬似質問信号生成部と、前記システム遅延時間を測定するシステム遅延時間測定部を有し、前記トランスポンダ部を監視する監視制御部と、を有するＤＭＥ地上装置であって、
前記システム遅延時間を測定するときには、前記擬似質問信号生成部において生成し送出した擬似質問信号を、前記方向性結合器を介して前記トランスポンダ部の質問信号再生部に入力し、前記応答信号生成部から送出された応答信号を前記方向性結合器を介して前記監視制御部のシステム遅延測定部に送ることにより前記システム遅延時間を測定することを特徴とするＤＭＥ地上装置。
【請求項３】
航空機から送信される質問信号を受信し前記航空機に応答信号を送信するＤＭＥ空中線と、
このＤＭＥ空中線に接続され、前記応答信号の送信を検出する空中線検出部と、
第１端子と第２端子は互いに信号を入出力し第３端子は前記第１端子と所定の結合度で結合する電気的特性を有し、前記空中線検出部に第１のケーブルを介してこの第２端子に接続された方向性結合器と、
この方向性結合器の第１端子に入力端子を接続され前記質問信号を受ける質問信号再生部と、この質問信号再生部において再生された質問信号から対応する応答信号を生成し所定のシステム遅延時間後に前記方向性結合器の第１端子にこの応答信号を送出する応答信号生成部を有するトランスポンダ部と、
前記空中線検出部に第２のケーブルを介して接続され応答信号を再生する応答信号再生部と、擬似質問信号を生成する擬似質問信号生成部と、第１端子への入力信号を第２端子に出力し第２端子への入力信号を第３端子に出力する電気的特性を有し、前記擬似質問信号生成部からの擬似質問信号を第１端子に入力し第３端子からの出力信号を応答信号再生部に出力する第１のサーキュレータと、前記システム遅延時間を測定するシステム遅延時間測定部を有し、前記トランスポンダ部を監視する監視制御部と、を有するＤＭＥ地上装置であって、
前記システム遅延時間を測定するときには、前記擬似質問信号生成部において生成し送出した擬似質問信号を前記第１のサーキュレータ及び前記方向性結合器を介して前記トランスポンダ部の質問信号再生部に入力し、前記応答信号生成部から送出された応答信号を前記方向性結合器の第３端子から出力し前記監視制御部の前記第１のサーキュレータの第２端子に入力し前記応答信号再生部を介してシステム遅延測定部に送ることにより前記システム遅延時間を測定することを特徴とするＤＭＥ地上装置。
【請求項４】
前記トランスポンダ部は、第１端子に入力された信号を第２端子に出力し第２端子に入力された信号を第３端子に出力する電気的特性を有し、前記応答信号生成部の出力端子にその第１端子を接続され前記方向性結合器の第１の端子にその第２の端子を接続され、前記質問信号再生部の入力端子にその第３端子を接続された第２のサーキュレータを、更に有することを特徴とする請求項３記載のＤＭＥ地上装置。
【請求項５】
航空機から送信される質問信号をＤＭＥ空中線により受信し、空中線検出部及び方向性結合器を介してトランスポンダ部に送り、前記質問信号を受けて対応する応答信号を生成し所定のシステム遅延時間後にこの応答信号を送出し、前記ＤＭＥ空中線から前記応答信号を送信することにより前記航空機から距離を測定するＤＭＥ地上装置におけるシステム遅延時間の測定方法であって、
前記トランスポンダ部を監視する監視制御部に有する擬似質問信号生成部から擬似質問信号を生成して前記方向性結合器を介して前記トランスポンダ部に入力する質問信号入力ステップと、
この質問信号入力ステップにより入力された質問信号に対応する応答信号を生成し所定のシステム遅延時間の後に前記トランスポンダ部から出力する応答信号出力ステップと、
この応答信号出力ステップにより出力された応答信号を前記監視制御部に送り、この監視制御部において前記擬似質問信号送出から前記応答信号を受けた時点までの時間を測定することによりシステム遅延時間を測定する遅延時間測定ステップとを有することを特徴とするＤＭＥ地上装置のシステム遅延時間の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機と地上装置間の距離を測定する距離測定装置（ＤＭＥ）に係り、特に地上装置から送信する信号の遅延量を測定するＤＭＥ地上装置及びシステム遅延時間の想定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＤＭＥ地上装置における遅延時間の測定監視には、ＤＭＥ空中線のモニタ出力を用いていた。
【０００３】
即ち図４に示すように、ＤＭＥ地上装置４０は、ＤＭＥ空中線４１と、空中線検出部４２と、ＤＭＥ空中線４１により受信された航空機からの質問信号を方向性結合器４３を介して受けた質問信号を解析し、対応する応答信号を生成するトランスポンダ部４４と、このトランスポンダ部４４を方向性結合器４３を介して監視する監視制御部４５から成る。
【０００４】
方向性結合器４３と空中線検出部４２はケーブルＣＢ４１により接続され、空中線検出部４２と応答信号再生部４７はケーブルＣＢ４２により接続されている。
【０００５】
そして、質問信号の受信から応答信号の送信までのシステム遅延量を測定監視するに際しては、監視制御部４５内に擬似質問信号生成部４６を有して、これから発生した擬似質問信号が、方向性結合器４３の第３端子からトランスポンダ部４４に入れられる。擬似質問信号はトランスポンダ部４４内では、例えばサーキュレータ４４ｃを介して質問信号再生部４４ａに入力され、その時点からシステム遅延量に対応する時間だけ遅れて応答信号が応答信号生成部４４ｂから出力されサーキュレータ４４ｃから方向性結合器４３の第１端子に入力されこの第２端子から出力されて空中線検出部４２に入りその応答信号が監視制御部４５内の応答信号再生部４７内に入る。
【０００６】
擬似質問信号生成部４６から出力される擬似質問信号の出力タイミング及び応答信号再生部４７で受信されるタイミングは、システム遅延測定部４８で測定され、所定のシステム遅延量が生じているか調べられる。
【０００７】
ここでＤＭＥ空中線４１及び空中線検出器４２は一体として、通常、監視制御部４５やトランスポンダ部４４から離れた場所に設置される。したがって、方向性結合器４３から空中線検出器４２までの距離（ケーブルＣＢ４１の長さ）、及び空中線検出器４２から監視制御部４５までの距離(ケーブルＣＢ４２の長さ)が伝達時間として問題となり、しかもこれらの空中線検出器４２とトランスポンダ部４４や監視制御部４５までの距離は、ＤＭＥ地上装置を設置する場所によって異なる場合が多い。したがって、システム遅延時間を測定するに際しては、ＤＭＥ地上装置の設置する場所に応じて、これらのケーブル長に起因する補正時間を変えて、除く補正を行う必要があった。
【０００８】
例えば、特許文献１に記載されているシステム遅延モニタもこのように、ケーブル（フィーダ）長によって生ずる遅延時間を除く補正をするものである。
【特許文献１】特開平３−７８６８３号公開公報、第１図
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、システム遅延時間を測定するに際して、トランスポンダ部や監視制御部とＤＭＥ空中線が長いケーブルにより接続されていてもその間の伝達時間による補正をする必要がなく、したがって設置場所に応じてシステム遅延時間を測定するための調整を行う必要のないＤＭＥ地上装置など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】
【００１０】
本発明の請求項１によれば、航空機から送信される質問信号を受信し前記航空機に応答信号を送信するＤＭＥ空中線と、このＤＭＥ空中線に接続され、前記応答信号の送信を検出する空中線検出部と、この空中線検出部に第１のケーブルを介して接続される方向性結合器と、この方向性結合器に接続され前記質問信号を受けて対応する応答信号を生成し所定のシステム遅延時間後にこの応答信号を送出するトランスポンダ部と、前記空中線検出部に第２のケーブルを介して接続され、前記トランスポンダ部を監視する監視制御部と、を有するＤＭＥ地上装置であって、前記システム遅延時間を測定するときには、前記監視制御部において生成し送出した擬似質問信号を前記方向性結合器を介して前記トランスポンダ部に入力し、この擬似質問信号に対応する応答信号を送出し、前記方向性結合器を介し前記空中線検出部を介することなく前記監視制御部に有するシステム遅延測定部に送ることにより、前記システム遅延時間を測定することを特徴とするＤＭＥ地上装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、設置場所に応じてシステム遅延時間を測定するための調整を行う必要のないＤＭＥ地上装置などが得られる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は本発明一実施形態の全体構成を示す図である。
【００１３】
図１に本発明一実施形態のＤＭＥ地上装置の構成を示す。このＤＭＥ地上装置１０は、送信信号を送信し該当航空機からの応答信号を受信するＤＭＥ空中線１１と、このＤＭＥ空中線から質問信号が受けられたことあるいはこの空中線へ応答信号が送られたことを検出する空中線検出部１２と、ＤＭＥ空中線１１により受信された航空機からの質問信号を、方向性結合器１３ａを介して受けて再生し、対応する応答信号を生成するトランスポンダ部１４と、このトランスポンダ部１４の動作を、方向性結合器１３ａを介して監視する監視制御部１５から成る。
【００１４】
トランスポンダ部１４は、方向性結合器１３ａを介して受けた質問信号を入力される例えば３端子のサーキュレータ１４ｃと、このサーキュレータ１４ｃから入力される質問信号再生部１４ａと、この質問信号再生部１４ａにおいて解析された結果に基いて応答信号及び擬似口頭信号を生成し所定のシステム遅延時間の後にサーキュレータ１４ｃに出力する応答信号生成部１４ｂとを有する。
【００１５】
監視制御部１５は、擬似質問信号を生成する擬似質問信号生成部１６と、例えば３端子のサーキュレータ１３ｂと、空中線検出部１２からの応答信号及びサーキュレータ１３ｂを介して入力される擬似応答信号を受信する応答信号再生部１７と、擬似質問信号生成部１６から質問信号を送出した時点から応答信号再生部１７において擬似応答信号を受信するまでの時間を測定するシステム遅延測定部１８とを有する。空中線検出部１２と方向性結合器１３ａは第１のケーブルＣＢ１１により接続され、空中線検出部１２と応答信号再生部１７は、第２のケーブルＣＢ１２により接続されている。
【００１６】
トランスポンダ部１４内のサーキュレータ１４ｃは、第１端子に入力された信号を第２端子に出力し第２端子に入力された信号を第３端子に出力し、第３端子に入力された信号を第１端子に出力する電気的特性を有する。そしてサーキュレータ１４ｃの第１端子は応答信号生成部１４ｂの出力端子に接続され、その第２端子を方向性結合器１３ａの第１端子に接続され、第３端子は質問信号再生部１４ａの入力端子に接続されている。
【００１７】
監視制御部１５内のサーキュレータ１３ｂは、第１端子に入力された信号を第２端子に出力し第２端子に入力された信号を第３端子に出力し、第３端子に入力された信号を第１端子に出力する電気的特性を有する。そして、このサーキュレータ１３ｂの第１端子は擬似質問信号生成部１６の出力端子に接続され、その第３端子は応答信号再生部１７の入力端子に接続され、第２端子は方向性結合器１３ａの第３端子に接続されている。
【００１８】
一方、方向性結合器１３ａの第１端子はサーキュレータ１４ｃの第２端子に接続され、第２端子は空中線検出器１２に入力端子に接続されている。方向性結合器１３ａは例えば図２に示すように構成される。第３端子は第１端子と、例えば結合度３０ｄＢで結合され、第４端子は第２端子と同様に結合度３０ｄＢで結合されている。第４端子には終端抵抗２１が接続されているので、実際には第１、第２、第３の３端子を有するものと同じである。
【００１９】
この第１端子から入力された高周波（ＲＦ）信号は第３端子には−３０ｄＢで出力され残りはほとんど減衰なく第２端子に出力される。第２端子から入力された信号は第４端子に例えば−３０ｄＢで伝送されるが終端抵抗２１において零となるが、他はほとんど減衰なく第１端子に出力される。一方、第３端子から入力されたＲＦ信号は第１端子に−３０ｄＢで出力される。したがって、図１に示すＤＭＥ地上装置において、方向性結合器１３ａの第３端子に入力された信号は−３０ｄＢでこの第２端子に出力される。
【００２０】
サーキュレータ１４ｃの第２端子から出力され方向性結合器１３ａの第１端子に入力された信号はこの第２端子にそのまま出力されるが、この第３端子には−３０ｄＢで信号が出力されることになる。
【００２１】
次に本発明のこの実施形態のＤＭＥ地上装置の動作を説明する。まず航空機と交信を行う通常のモード（交信モード）について簡単に述べる。特定の航空機から質問信号が飛来すると、このＤＭＥ地上装置１０のＤＭＥ空中線１１により質問信号を受信される。質問信号は方向性結合器１３ａの第２端子に入力されこの第１端子から出力され、サーキュレータ１４ｃの第２端子に入力されその第３端子から出力されて質問信号再生部１４ａに入力される。この質問信号再生部１４ａに入力された質問信号はここで再生され解析され、質問信号を発した当該航空機の情報は応答信号生成部１４ｂに伝えられる。
【００２２】
応答信号生成部１４ｂは上記質問信号に対して対応する応答信号を生成し、質問信号を受信してからこの地上装置に固有のシステム時間を考慮したタイミングで、その応答信号をサーキュレータ１４ｃの第１端子に入力する。サーキュレータ１４ｃはその入力信号を第２端子から出力し方向性結合器１３ａの第１端子に入力される。方向性結合器１３ａの第２端子から出力された応答信号は空中線検出部１２を介してＤＭＥ空中線１１から送信される。
【００２３】
次にこのＤＭＥ地上装置１０においてシステム遅延時間を測定するシステム遅延測定モードにおける動作を、図３を用いて説明する。
【００２４】
システム遅延時間の測定に際しては、監視制御部１５の擬似質問信号生成部１６から擬似質問信号を送出する。この擬似質問信号は図３（ａ）に示すように、各々パルス幅３．５μｓの２つのパルスから成るツインパルスとして出力される。この出力の時点をシステム遅延測定部１８が記憶しておく。
【００２５】
一般に、ＤＭＥ（ＤＭＥ／Ｎ）では、Ｘチャンネルモードと、Ｙチャンネルモードとあり、航空機から送信されるツインパルスはこれらのチャンネルに応じてその間隔が１２μｓと３６μｓとに変えられる。
【００２６】
例えば、質問信号がＸチャンネルモードの場合の擬似質問信号であるとすれば、ツインパルスの間隔は１２μｓとされる。
【００２７】
このツインパルスの擬似質問信号は、サーキュレータ１３ｂの第１端子に入力され第２端子から出力され方向性結合器１３ａの第３端子に入力され、サーキュレータ１４ｃの第２端子に入力され、この第３端子から質問信号再生部１４ａに入力される（図３（ｂ））。
【００２８】
監視制御部１５と方向性結合器１３ａとトランスポンダ部１４は、ＤＭＥ地上装置のほぼ同じ場所に置かれているので、擬似質問信号生成部１６から出力されて質問信号再生部１４ａに受信されるまでの時間は非常に微小である。
【００２９】
次に、トランスポンダ部１４の応答信号生成部１４ｂでは、質問信号再生部１４ａで受信した信号がそのツインパルスの間隔からＸチャンネルモードの質問信号であることを認識して同じ間隔のツインパルスから成る応答信号を生成し、質問信号を受信した時点からシステム遅延時間後のタイミングで、その応答信号を送出する（図３（ｃ））。この応答信号は、サーキュレータ１４ｃの第１端子に入力され第２端子から出力され、方向性結合器１３ａの第１端子に入力される。方向性結合器１３ａの第１端子に入力された応答信号は、その第２端子にも出力されるが、−３０ｄＢで第３端子にも出力される。
【００３０】
方向性結合器１３ａの第３端子から出力された応答信号は、サーキュレータ１３ｂの第２端子に入力され、この第３端子から出力され、応答信号再生部１７に入力される。応答信号再生部１７に入力された応答信号はシステム遅延測定部１８に入力される(図３（ｄ）)。
【００３１】
上述のように、トランスポンダ部１４と方向性結合器１３ａと監視制御部１５が近い場所に設けられているので、図３（ｃ）と図３（ｄ）に示すように、応答信号生成部１４ｂから応答信号が送出された時点とシステム遅延時間測定部１８においてこの応答信号が受信された時点の差はほとんどない。
【００３２】
したがって、図３に示すように、擬似質問信号生成部１６から出力された擬似質問信号の例えば先のパルス立ち上がり時点から、サーキュレータ１３ｂから応答信号再生部１７に入力された応答信号の先のパルスの立ち上がり時点までの時間ＳＤを実際のシステム遅延時間として、システム遅延測定部１８において測定することができる。
【００３３】
なお、本発明のこの実施形態においては、応答信号生成部１４ｂから送出された応答信号は、方向性結合器１３ａの第２端子からも出力され空中線検出部１２を介して応答信号部１７にも入力されるが、システム遅延時間を測定する、遅延測定モードにおいては無視される。
【００３４】
従来のＤＭＥ地上装置を示す図４において、システム遅延測定部４８において、応答信号生成部４４ｂから送出され応答信号を、方向性結合器４３から空中線検出部４２経由で応答信号再生部４７に入力されたタイミングで測定すると、図３（ｄ‘）に示すように、方向性結合器４３と空中線検出器４２及び空中線検出器４２と応答信号再生部４７の間のケーブル長によって変わる信号伝達時間ΔＤが無視できず、この遅延時間と実際のシステム遅延時間ＳＤの和（ＳＤ+ΔＤ）として遅延時間が測定されてしまっていた。本発明のこの実施形態によれば、ＳＤを正確に測定することができる利点がある。
【００３５】
なお上記実施形態においてサーキュレータ１３ｂ及びサーキュレータ１４ｃは、第１端子に入力された信号は第２端子に出力され、第２端子に入力された信号は第３端子に出力され、第３端子に入力された信号は第１端子に出力される電気的特性を有するものを用いていた。しかし、第３端子に入力された信号は第１端子に出力する特性を有しなくてもよく、４端子を有するサーキュレータの第４端子を終端抵抗に接続するような構成であってもよい。
【００３６】
また本発明において、質問信号及び応答信号は上記実施形態における間隔のツインパルスである必要はなく、ツインパルスである必要もない。
【００３７】
この実施形態のシステム遅延時間の測定方法は、航空機から送信される質問信号をＤＭＥ空中線１１により受信し、空中線検出部１２及び方向性結合器１３ａを介してトランスポンダ部１４に送り、前記質問信号を受けて対応する応答信号を生成し所定のシステム遅延時間後にこの応答信号を送出し、前記ＤＭＥ空中線１１から前記応答信号を送信することにより前記航空機から距離を測定するＤＭＥ地上装置におけるシステム遅延時間の測定方法であって、まず前記トランスポンダ部１４を監視する監視制御部１５に有する擬似質問信号生成部１６から擬似質問信号を生成して前記方向性結合器１３ａを介して前記トランスポンダ部１４に入力する。
【００３８】
次にこれにより入力された質問信号に対応する応答信号を生成し所定のシステム遅延時間の後に前記トランスポンダ部１４から出力する。次に、これにより出力された応答信号を前記監視制御部１５に送り、この監視制御部１５において前記擬似質問信号送出から前記応答信号を受けた時点までの時間をシステム遅延測定部１８において測定することによりシステム遅延時間を測定する。
【００３９】
以上述べたように、本発明によれば、トランスポンダ部とＤＭＥ空中線が離れていてもその間の伝達時間による補正をする必要のない、ＤＭＥ地上装置などを得ることができる。
【００４０】
本発明は上記実施形態に限られずその技術思想の範囲内で種々変形して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明一実施形態のＤＭＥ地上装置の構成を示す図。
【図２】図１に示したＤＭＥ地上装置の方向性結合器１３ａの特性を説明するための図。
【図３】本発明一実施形態のＤＭＥ地上装置において遅延測定モード時の動作を説明するためのタイミング図。
【図４】従来のＤＭＥ地上装置の一例の構成を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
１０，４０・・・ＤＭＥ地上装置、
１１，４１・・・ＤＭＥ空中線、
１２，４２・・・空中線検出部、
１３ａ，４３・・・方向性結合器、
１４，４４・・・トランスポンダ部、
１４ａ，４４ａ・・・質問信号再生部、
１４ｂ，４４ｂ・・・応答信号生成部、
１３ｂ，１４ｃ，４４ｃ・・・サーキュレータ、
１５，４５・・・監視制御部、
１６，４６・・・擬似質問信号生成部、
１７，４７・・・応答信号再生部、
１８，４８・・・システム遅延測定部、
ＣＢ１１，ＣＢ４１・・・第１のケーブル、
ＣＢ１２，ＣＢ４２・・・第２のケーブル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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