(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次監視レーダシステムのモードＳの質問波と同じ周波数の無線波を検査対象波として取り込む受信回路と、
前記検査対象波のなかから、反射を経ずに受信された前記質問波に相当する直接受信相当部を検出する直接波検出部と、
前記検査対象波のなかから、前記質問波の一部である基準波の自己相関値に基づいて、前記質問波の一次反射波に相当する一次反射受信相当部を検出する反射波検出部と、
前記検査対象波のうち前記直接受信相当部と前記一次反射受信相当部との間の経過時間に基づいて前記質問波を反射する反射体の位置を演算する位置演算部と、
前記検査対象波の前記直接受信相当部に含まれる前記基準波を復調してその基準波に含まれる情報を抽出する復調部と、
前記復調部で抽出された前記情報を変調して得られる前記基準波のキャリアパターンのデジタルデータを生成する理想基準波生成部と、
前記検査対象波のキャリアパターンをデジタルデータ化するＡ／Ｄコンバータとを備え、
前記反射波検出部は、前記検査対象波のキャリアパターンのデジタルデータと、前記理想基準波生成部で生成された前記基準波のキャリアパターンのデジタルデータとから前記基準波の前記自己相関値を演算する反射型レーダ受信機。
【請求項２】
前記受信回路は、別々にアンテナが接続されかつ離れた場所に設置されて、前記検査対象波を取り込む第１受信回路と第２受信回路とからなり、
前記直接波検出部は、前記第１受信回路に取り込まれた前記検査対象波から前記直接受信相当部を検出する一方、
前記反射波検出部は、前記第２受信回路に取り込まれた前記検査対象波から前記一次反射受信相当部を検出する請求項１に記載の反射型レーダ受信機。
【請求項３】
前記基準波は、前記質問波毎に固有な部分を含みかつ全体が前記質問波のプリアンブルより長くなっている請求項１又は２に記載の反射型レーダ受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機の位置を検出する反射型レーダ受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
飛行場の航空管制局には、通常、一次監視レーダと二次監視レーダとが備えられている。一次監視レーダは、検出波を出力してから、その検出波が航空機で反射して戻ってくるまでの時間に基づいて航空機の位置を検出する。一方、二次監視レーダは、Ａ質問波及びＣ質問波を出力してから、それらに応じて航空機のトランスポンダが返信する応答波が届くまでの時間に基づいて航空機の位置を検出する。
【０００３】
また、近年の航空機の増加に対応するために、二次監視レーダが、Ａ質問波及びＣ質問波より情報量が多いモードＳの質問波を送信して、それに応じて航空機のトランスポンダが固有の情報を含んだ応答波を返信し、それに基づいて航空機の位置を検出するものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
さらには、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、航空管制局の二次監視レーダシステムの質問波を航空管制局とは無関係なレーダ受信機を利用して、航空機の位置情報を取得する技術も開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−１７９０３９号（段落［０００１］，［０００２］）
【０００６】
【特許文献２】特開２０１４−２３１９９５号公報（段落［０００４］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記した航空管制局とは無関係なレーダ受信機で航空機の位置情報を取得するものでは、トランスポンダを搭載していない航空機やトランスポンダが故障している航空機の位置を取得することができない。また、航空管制局では、航空機の監視を二次監視レーダのみで行い、一次監視レーダを廃止して監視レーダの維持費を抑えたいという要望があるが、この場合もトランスポンダを搭載していない航空機等の監視を行うことができなくなるという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、一次監視レーダもトランスポンダも利用せずに、航空機の位置を検出することが可能な反射型レーダ受信機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、二次監視レーダシステムのモードＳの質問波と同じ周波数の無線波を検査対象波として取り込む受信回路と、前記検査対象波のなかから、反射を経ずに受信された前記質問波に相当する直接受信相当部を検出する直接波検出部と、前記検査対象波のなかから、前記質問波の一部である基準波の自己相関値に基づいて、前記質問波の一次反射波に相当する一次反射受信相当部を検出する反射波検出部と、前記検査対象波のうち前記直接受信相当部と前記一次反射受信相当部との間の経過時間に基づいて前記質問波を反射する反射体の位置を演算する位置演算部と、前記検査対象波の前記直接受信相当部に含まれる前記基準波を復調してその基準波に含まれる情報を抽出する復調部と、前記復調部で抽出された前記情報を変調して得られる前記基準波のキャリアパターンのデジタルデータを生成する理想基準波生成部と、前記検査対象波のキャリアパターンをデジタルデータ化するＡ／Ｄコンバータとを備え、前記反射波検出部は、前記検査対象波のキャリアパターンのデジタルデータと、前記理想基準波生成部で生成された前記基準波のキャリアパターンのデジタルデータとから前記基準波の前記自己相関値を演算する反射型レーダ受信機である。
【００１０】
請求項２の発明は、前記受信回路は、別々にアンテナが接続されかつ離れた場所に設置されて、前記検査対象波を取り込む第１受信回路と第２受信回路とからなり、前記直接波検出部は、前記第１受信回路に取り込まれた前記検査対象波から前記直接受信相当部を検出する一方、前記反射波検出部は、前記第２受信回路に取り込まれた前記検査対象波から前記一次反射受信相当部を検出する請求項１に記載の反射型レーダ受信機である。
【００１５】
請求項３の発明は、前記基準波は、前記質問波毎に固有な部分を含みかつ全体が前記質問波のプリアンブルより長くなっている請求項１又は２に記載の反射型レーダ受信機である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の反射型レーダ受信機では、二次監視レーダシステムのアンテナから質問波が出力されてからその質問波の一次反射波が受信されるまでの時間に基づいて質問波を反射した反射体の位置を検出する。即ち、本発明の反射型レーダ受信機によれば、一次監視レーダもトランスポンダも利用せずに、航空機の位置を検出することができる。ここで、単に二次監視レーダシステムの質問波の一次反射波を受信しようとしても、二次監視レーダシステムのレーダ波の出力は、一次監視レーダシステムのレーダ波の出力に比べて小さいため、一次反射波とノイズとを判別することができない。これに対し、本発明の反射型レーダ受信機では、質問波の一部である基準波の自己相関値に基づいて一次反射波を検出するので、比較的出力が小さい二次監視レーダシステムの質問波の一次反射波であってもノイズと判別することができる。しかも、Ａ質問波やＣ質問波ではなく、それらより長くかつ煩雑な波形状であるモードＳの質問波を利用するので、自己相関値に基づいて、一次反射波とノイズとを容易に判別することができる。これらにより、本発明の反射型レーダ受信機によれば、前述したように一次監視レーダもトランスポンダも利用せずに、航空機の位置を検出することが可能になる。
【００１８】
自己相関値を演算する構成としては、基準波及び検査対象波を復調して得られる信号波同士で自己相関値を演算してもよいが、そうすると検査対象波に含まれるノイズも復調され、正確な一次反射波の検出が困難になる。これに対し、本発明の反射型レーダ受信機では、基準波及び検査対象波のキャリアパターン同士で自己相関値を演算するので、ノイズの影響が抑えられ、正確な一次反射波の検出が可能になる。
【００２０】
また、本発明の反射型レーダ受信機では、検査対象波のうち反射を経ずに受信された質問波に相当する直接受信相当部の一部又は全部を基準波として取り込んで復調し、基準波に含まれる情報を抽出する。ここで、検査対象波のうち反射を経ずに受信された質問波に相当する直接受信相当部は、強度が高いので、ノイズを含んでいたとしてもその影響を受け難く、高い精度で情報を取り出すことができる。そして、その情報を変調して基準波のデジタルデータを生成する。これにより、ノイズの影響を略受けていない基準波のキャリアパターンを使用して自己相関値を演算することができ、正確な一次反射波の検出が可能になる。
【００２１】
請求項３の反射型レーダ受信機では、基準波が質問波のプリアンブルより長くなっているので、自己相関値の信頼度が高くなり、より正確な一次反射波の検出が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る二次監視レーダの概念図
【図２】反射型レーダ受信機の回路図
【図３】反射型レーダ受信機のブロック図
【図４】自己相関値の変化を示したグラフ
【図５】検査対象波の波形図
【図６】理想的なプリアンブルの波形図
【図７】プリアンブル同士の位相の相違と自己相関値の変化を示したグラフ
【図８】レーダのモニタの表示画面
【図９】第２実施形態の反射型レーダ受信機のブロック図
【図１０】Ｓ質問波のキャリアパターンの波形図
【図１１】Ｓ質問波同士の位相の相違と自己相関値の変化を示したグラフ
【図１２】第３実施形態の反射型レーダ受信機の回路図
【図１３】その反射型レーダ受信機のブロック図
【図１４】第４実施形態の反射型レーダ受信機の回路図
【図１５】その反射型レーダ受信機のブロック図
【図１６】第５実施形態の反射型レーダ受信機の回路図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。飛行場の航空管制局に備えたモードＳに対応した二次監視レーダシステム１１は、例えば１回転４秒の周期で回転するアンテナ１１Ａ（図１参照）を有し、規定に従い１０３０［ＭＨｚ］の搬送波でＱＰＳＫ（Ｑｕａｄ−Ｐｈａｓｅ−Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調したモードＳの質問波（以下、「Ｓ質問波」という）を所定の間隔（例えば、概ね５［ｍｓ］）でアンテナ１１Ａを通して出力している。また、一般的な航空機９０（飛行機、ヘリコプター等）には、Ｓ質問波に応答するトランスポンダ９１が搭載されている。そのトランスポンダ９１は、Ｓ質問波を受信すると所定時間の経過後にモードＳの応答波を１０９０［ＭＨｚ］の周波数で出力する。すると、これを二次監視レーダシステム１１がアンテナ１１Ａを通して受信して、Ｓ質問波の出力後、応答波を受信する迄の時間に基づき、航空機９０の位置を演算して図示しないモニタに表示する。
【００２４】
ところで、航空機９０の中にはモードＳのトランスポンダ９１が搭載されていないものがある。また、トランスポンダ９１が搭載されていても故障している場合もある。これらに対し、航空管制局には、通常は、一次監視レーダが備えられている。一次監視レーダは、二次監視レーダより大きな出力で検出波を出力し、航空機９０における検出波の反射波を受信して航空機９０の位置を検出するものであるが、本実施形態の航空管制局には、その一次監視レーダの代わりに、二次監視レーダシステム１１のＳ質問波の反射波を利用して航空機９０の位置を検出する本発明に係る反射型レーダ受信機２０が備えられている。
【００２５】
図２には、反射型レーダ受信機２０の基本的な構成が示されている。反射型レーダ受信機２０は、二次監視レーダシステム１１のＳ質問波と同じ周波数の無線波、即ち、１０３０［ＭＨｚ］の無縁波を検査対象波として取り込む。具体的には、反射型レーダ受信機２０に備えた受信回路２０Ａでは、アンテナ２１を通して無線波を受信し、増幅器２２にて増幅後、発信器２３で生成した例えば１０００［ＭＨｚ］のローカル波とミキサー２４にてミキシングして中間周波数に変換する。そして、その中間周波数の受信波を［３０ＭＨｚ］の信号のみが通過可能なバンドパスフィルタ２５に通すことで、１０３０［ＭＨｚ］の無線波を３０［ＭＨｚ］の検査対象波として抽出して取り込む。そして、反射型レーダ受信機２０は、Ｓ質問波の自己相関値に基づいて、検査対象波の中からＳ質問波の一次反射波に相当する部分を検出する。
【００２６】
その自己相関値を演算するために、反射型レーダ受信機２０に備えたＡ／Ｄコンバータ２６は、上記した検査対象波を所定のサンプリング周期（例えば、数十［ｎｓ］）でＡ／Ｄ変換して、サンプリング周期毎の検査対象波の波高を特定する受信波高データを生成し反射型レーダ受信機２０が有するＣＰＵ２９に受け渡す。ＣＰＵ２９は、ＲＯＭ２８に記憶された所定の信号処理プログラムを実行して、Ａ／Ｄコンバータ２６から受け取った受信波高データをフラッシュメモリ２７に、順次、バッファリングしていく。
【００２７】
また、ＲＯＭ２８は、本発明に係る基準波記憶部２９Ｆとして機能し、例えばＳ質問波のプリアンブルの理想波形を、前述のサンプリング周期でＡ／Ｄ変換して得られる基準波高データを記憶している。その基準波高データのデータ数は、［プリアンブルの長さ］／［サンプリング周期］で得られる一定基準数になっている。
【００２８】
ＣＰＵ２９は、前記した信号処理プログラムを実行することで、図３のブロック図で示した自己相関値演算部２９Ａ、第１検出部２９Ｂ（本発明の「直接波検出部」に相当する）、第２検出部２９Ｃ（本発明の「反射波検出部」に相当する）、位置演算部２９Ｄ等として機能する。その自己相関値演算部２９Ａは、一定基準数の受信波高データがバッファリングされたら、以下のようにして自己相関値を演算する。即ち、一定基準数をｎとし、受信波高データを生成された順番にｘ（１），ｘ（２），ｘ（３），・・・，ｘ（ｎ）とし、基準波高データを先頭側から順番にｙ（１），ｙ（２），ｙ（３），・・・，ｙ（ｎ）とすると、信号処理プログラムを実行したＣＰＵ２９は、以下の数１の式から自己相関値Φ（ｍ）を演算する。
【００２９】
【数１】
0006271475.tif 000002
【００３０】
また、自己相関値演算部２９Ａは、新たに受信波高データが１つ生成される度に、上記した自己相関値Φ（ｍ）の演算に使用した演算対象の受信波高データ群、即ち、一定基準数ｎ個の受信波高データｘ（１），ｘ（２），・・・，ｘ（ｎ）から最も古い受信波高データｘ（１）を取り除いて、その他の受信波高データｘ（２），（３），・・・，ｘ（ｎ）を受信波高データｘ（１），ｘ（２），・・・，ｘ（ｎ−１）に繰り上げ、さらに、新たに生成された受信波高データを受信波高データｘ（ｎ）として前記演算対象の受信波高データ群に加える。そして、上記した数１の式から自己相関値Φ（２）を演算する。このようにして、自己相関値演算部２９Ａは、サンプリング周期毎の自己相関値Φ（ｍ），（ｍ＝１，２，３，・・・）を順次、演算していく。
【００３１】
ここで、図４には、横軸を時間、縦軸を大きさにして、上述したサンプリング周期毎の自己相関値Φ（ｍ）を並べたグラフの一例が示されている。また、図５には、このグラフのソースデータである検査対象波が示されている。さらに、図６には、上記した自己相関値を演算するために使用される理想的なプリアンブルの波形が示されている。また、図７には、理想的なプリアンブル同士を所定量ずつ位相をずらして自己相関値を求め、横軸を位相のズレ量、縦軸を自己相関値の大きさとしたグラフが示されている。
【００３２】
図７に示すように、理想的なプリアンブル同士の自己相関値を求めた場合、両プリアンブルの位相が互いにずれていても自己相関値がゼロにならないことがあるが、位相が完全に一致したときには、それ以外の場合に比べて自己相関値が極めて大きくなる。このことから、Ｓ質問波のプリアンブルは、自己相関値に基づいて同一波形か否かの判別材料になり得ることが分かる。
【００３３】
これに鑑みれば、図４に示された自己相関値のグラフのうち、符号Ａで示すように自己相関値が他と比べて著しく大きくなっている山（以下、「第１の山Ａ」という）は、反射型レーダ受信機２０がＳ質問波を反射を経ずに受信したもの（以下、これを「直接受信相当部」という）と推定することができる。そこで第１検出部２９Ｂは、例えば図４に示すように自己相関値が予め定められた第１基準値Ｋ１以上となった部分を直接受信相当部として検出し、その直接受信相当部の、例えば、消滅時刻（図４の詳細には、第１の山Ａの右端の時刻）を原点時刻Ｐ１として記憶する。
【００３４】
また、図４のグラフには、符号Ｂ，Ｃで示すように自己相関値が第１の山Ａよりは小さいが、グラフ全体の中では比較的が大きい山（以下、「第２の山Ｂ，Ｃ」という）が存在する。このような第２の山Ｂ，Ｃは、反射型レーダ受信機２０がＳ質問波を一次反射（１回の反射）を経て受信したもの（以下、これを「一次反射受信相当部」という）と推定することができる。また、自己相関値が瞬間的に第２の山Ｂ，Ｃと同等に大きくなるポイントも複数散在するが、このようなポイントはノイズであると推定される。そこで第２検出部２９Ｃは、検査対象波のうち例えば自己相関値が予め定められた第２基準値Ｋ２以上、第１基準値Ｋ１未満となった部分を前記ノイズを含めて一次反射受信相当部として検出し、それら一次反射受信相当部の発生時刻（サンプリング時刻）を反射時刻として記憶する。なお、図４において第２基準値Ｋ２を意味する基準線が、ノイズに相当する突起を横切ったときの幅は僅かであるが、第２の各山Ｂ，Ｃを横切ったときの幅は大きくなることからも分かるように、ノイズに対応する複数の反射時刻は散在し、第２の各山Ｂ，Ｃに対応する複数の反射時刻は纏まった状態になる。
【００３５】
位置演算部２９Ｄは、原点時刻Ｐ１と各反射時刻との間の時間差に基づいて、公知な方法にてＳ質問波を反射する反射体の位置を演算する。
【００３６】
具体的には、位置演算部２９Ｄは、地図上で特定される二次監視レーダシステム１１のアンテナ１１Ａの位置とＧＰＳで特定される反射型レーダ受信機２０のアンテナ２１の位置とアンテナ１１Ａの回転速度と原点時刻Ｐ１とから、アンテナ１１ＡからＳ質問波が出力された時刻（以下、これを送信時刻という）とその送信方向（アンテナ１１Ａの回転位置）とをペアリングしたプロファイリングデータを作成する。
【００３７】
次いで、位置演算部２９Ｄは、反射時刻と、その反射時刻より前でかつ所定期間（例えば、５０［μｓ］）内の送信時刻とをペアリングし、それらペアリングされた反射時刻と送信時刻との差分ΔＴ１と光の速度ｃとに基づき、Ｓ質問波が二次監視レーダシステム１１のアンテナ１１Ａから反射体を経て反射型レーダ受信機２０のアンテナ２１に受信されるまでの総伝播距離を演算する。そして、総伝播距離に基づいて２つのアンテナ１１Ａ，２１の位置を焦点とする楕円を演算し、ペアリングされた送信時刻におけるＳ質問波の前記送信方向と、一般的な飛行高度の推定値とから反射体の３次元空間上の位置を演算すると共に、アンテナ１１Ａから反射体までの水平距離を演算する。
【００３８】
そして、図８に示すように、二次監視レーダシステム１１のアンテナ１１Ａを中心としたモニタ３０において、上記した水平距離だけ中心から離れかつ上記した原点方向上となる位置に第２の山Ｂの頂点に相当するドット（図８の白い点）を表示する。
【００３９】
第２の山Ｂ，Ｃのうち頂点以外で第２基準値Ｋ２以上となった部分に相当するドットも上記した頂点のドットの表示と同様にモニタ３０に表示される。つまり、モニタ３０には、第２の山Ｂ，Ｃに相当するドット群は、図８の符号Ｎで示した部分のように、纏まった状態でモニタ３０に表示される。これに対し、ノイズに対応したドットは図８上に散在する白い点として表示される。これにより、モニタ３０上では、ノイズによるドット表示と反射体によるドット表示とを区別することができる。また、反射体が航空機であって移動している場合には、時間の経過と共にドット群がモニタ３０上で移動し、例えば、ビルや山脈等である場合は、時間が経過しても一定位置に留まって表示される。これにより、モニタ３０上では、Ｓ質問波を反射するビル等と航空機とを区別することができる。
【００４０】
なお、図８で符号Ｌで示されているドット群は、空港近傍のビル群であり、符号Ｍで示されているドット群は山脈であり、符号Ｎで示されているドット群は航空機である。
【００４１】
上記したように本実施形態の反射型レーダ受信機２０では、一次監視レーダもトランスポンダも利用せずに、二次監視レーダシステム１１のＳ質問波の反射波を利用して反射体の位置を検出することができる。ここで、単に二次監視レーダシステム１１から出力される質問波の一次反射波を受信しようとしても、二次監視レーダシステム１１のレーダ波の出力は、一次監視レーダシステムのレーダ波の出力に比べて小さいため、一次反射波とノイズとを判別することができない。これに対し、本実施形態の反射型レーダ受信機２０では、質問波の一部である基準波の自己相関値に基づいて一次反射波を検出するので、比較的出力が小さい二次監視レーダシステム１１の質問波の一次反射波でってもノイズと判別することができる。しかも、Ａ質問波やＣ質問波ではなく、それらより長くかつ煩雑な波形状であるモードＳの質問波を利用するので、自己相関値に基づいて一次反射波とノイズとを容易に判別することができる。これらにより、本実施形態の反射型レーダ受信機２０によれば、前述したように一次監視レーダもトランスポンダも利用せずに、航空機の位置を検出することが可能になり、航空管制局の一次監視レーダを廃止して監視レーダの維持費を抑えることができる。
【００４２】
ところで、自己相関値を演算する構成としては、基準波及び検査対象波を復調して得られる信号波同士で自己相関値を演算してもよいが、そうすると検査対象波に含まれるノイズも復調され、正確な一次反射波の検出が困難になり得る。これに対し、本実施形態の反射型レーダ受信機２０では、基準波及び検査対象波のキャリアパターン同士で自己相関値を演算するので、ノイズの影響が抑えられ、正確な一次反射波の検出が可能になる。また、基準波のキャリアパターンのデジタルデータをＲＯＭ２８に記憶し、そのＲＯＭ２８に記憶されたノイズの影響を全く受けていない基準波のキャリアパターンを使用して自己相関値を演算するので、正確な一次反射波の検出が可能になる。
【００４３】
［第２実施形態］
本実施形態は、図９〜図１１に示されており、前記第１実施形態の反射型レーダ受信機２０は、ノイズを含まない理想的なプリアンブルに係る基準波高データ群を予め基準波記憶部２９Ｆに記憶していたが、本実施形態の反射型レーダ受信機２０Ｖは、検査対象波の直接受信相当部の全体を基準波として取り込み、基準波高データ群を逐一生成して、基準波記憶部２９Ｆに記憶する点が異なる。
【００４４】
具体的には、反射型レーダ受信機２０Ｖに備えたＣＰＵ２９は、ＲＯＭ２８に記憶された信号処理プログラムを実行することで、図９に示した復調部２９Ｇ、理想基準波生成部２９Ｈ等として機能する。復調部２９Ｇは、検査対象波のうち波高が予め定められた基準レベル以上となった部位を直接受信相当部と特定し、その直接受信相当部の全体を本発明に係る基準波として復調して、Ｓ質問波に含まれる情報（「０」と「１」とからなる二値情報）を抽出する。そして、理想基準波生成部２９Ｈが、前記した情報を変調して得られる基準波のキャリアパターンを求めて、その基準波のキャリアパターンに係る複数の基準波高データを生成して基準波記憶部２９Ｆに記憶する。なお、基準波高データのデータ数は、［直接受信相当部の全体の長さ］／［サンプリング周期］で得られる一定基準数になっている。そして、前記第１実施形態と同様に、検査対象波のキャリアパターンを構成する複数の受信波高データと、基準波のキャリアパターンを構成する複数の基準波高データとから自己相関値演算部２９Ａが自己相関値を演算し、ＣＰＵ２９Ｄが反射体の位置を演算してモニタ３０に表示する。
【００４５】
ところで、検査対象波のうち直接受信相当部は、受信強度が高いので、ノイズを含んでいたとしてもその影響を受け難く、高い精度で情報を復調することができる。そして、情報を変調して得られる基準波のキャリアパターンの基準波高データを生成するので、ノイズの影響を略受けていない基準波のキャリアパターンを使用して自己相関値を演算することができ、正確な一次反射波の検出が可能になる。また、本実施形態では、検査対象波の直接受信相当部の全体を基準波としたので、直接受信相当部の一部（例えば、プリアンブル）を基準波とした場合に比べて自己相関値の信頼度が高くなり、より正確な一次反射波の検出が可能になる。
【００４６】
なお、図１０には、Ｓ質問波の全体（即ち、検査対象波のうち直接受信相当部の全体）のキャリアパターンが示されている。そして、図７に示したプリアンブルでプリアンブル自体の自己相関値を求めたものと同様に、Ｓ質問波の全体でＳ質問波の全体の自己相関値を求めたものが図１１に示されている。これら図７と図１１とを比較しても、検査対象波のうち直接受信相当部の全体を基準波とした場合の方が、直接受信相当部の一部（例えば、プリアンブル）を基準波とした場合に比べて自己相関値の信頼度が高くなることが分かる。
【００４７】
［第３実施形態］
本実施形態は、図１２及び図１３に示されている。本実施形態の反射型レーダ受信機２０Ｗは、飛行場の近傍（例えば、飛行場から半径５［ｋｍ］以内）に配置される第１受信装置２０Ｓ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）に配置される第２受信装置２０Ｔとからなる。また、第１と第２の受信装置２０Ｓ，２０Ｔは、図１２に示すように前記第１実施形態の反射型レーダ受信機２０にＧＰＳモジュール３１とＷｉＭＡＸ端末３２とを追加した電器的構成を有し、インターネット回線を通して互いに接続されている。なお、第１受信装置２０Ｓの受信回路２０Ａが本発明に係る「第１受信回路」に相当し、第２受信装置２０Ｔの受信回路２０Ａが本発明に係る「第２受信回路」に相当する。
【００４８】
第１受信装置２０ＳのＣＰＵ２９は、前記第１実施形態の反射型レーダ受信機２０と同様に信号処理プログラムを実行して、図１３の上側に示すように自己相関値演算部２９Ａ，第１検出部２９Ｂ等として機能すると共に、タイムスタンプ部２９Ｊとしても機能する。そして、第１実施形態と同様に、第１検出部２９Ｂが直接受信相当部を検出し、タイムスタンプ部２９Ｊが、その直接受信相当部の前述の消滅時刻をＧＰＳモジュール３１の時計機能に基づいて特定し、それを原点時刻として第２受信装置２０Ｔに付与する。
【００４９】
第２受信装置２０ＴのＣＰＵ２９は、前記第１実施形態の反射型レーダ受信機２０と同様に信号処理プログラムを実行して、図１３の下側に示すように自己相関値演算部２９Ａ，第２検出部２９Ｃ等として機能すると共に、タイムスタンプ部２９Ｊ、位置演算部２９Ｄとしても機能する。そして、第１実施形態と同様に、第２検出部２９Ｃが一次反射受信相当部を検出し、タイムスタンプ部２９Ｊが、その一時反射受信相当部の発生時刻をＧＰＳモジュール３１の時計機能に基づいて特定して、それを反射時刻として位置演算部２９Ｄに付与する。
【００５０】
位置演算部２９Ｄは、付与された反射時刻と、第１受信装置２０Ｓから取得した原点時刻と、第１と第２の受信装置２０Ｓ，２０Ｔの位置と、二次監視レーダシステム１１のアンテナ１１Ａの位置とから、第１実施形態と略同一な公知な方法にてＳ質問波を反射する反射体の位置を演算してモニタ３０に表示する。
【００５１】
［第４実施形態］
本実施形態は、図１４及び図１５に示されている。図１４に示すように、本実施形態の反射型レーダ受信機２０Ｘは、例えば、第１実施形態の反射型レーダ受信機２０にＷｉＭＡＸ端末３２を追加した電器的構成を有し、インターネット回線を通して二次監視レーダシステム１１に接続されている。そして、図１５に示すように、反射型レーダ受信機２０Ｘの位置演算部２９Ｄが、二次監視レーダシステム１１からＳ質問波の送信時刻と送信方向の前述のプロファイリングデータを取得し、そのプロファイリングデータと第２検出部２９Ｃで検出した反射時刻とに基づいて、前記第１実施形態と同様に、反射体の位置を演算してモニタ３０に表示する。本実施形態によっても第１実施形態と同様の効果を奏する。なお、本実施形態では、位置演算部２９Ｄは、本発明に係る「位置演算部」の他、「送信時刻取得手段」及び「受信時刻取得手段」に相当する。
【００５２】
［第５実施形態］
本実施形態の反射型レーダ受信機２０Ｙは、図１６に示されており、二次監視レーダシステム１１Ｙに組み込まれている。本実施形態の二次監視レーダシステム１１Ｙは、反射型レーダ受信機２０Ｙを除いた部分が公知な構成になっている。即ち、二次監視レーダシステム１１Ｙの制御回路１１Ｄは、送信回路１１Ｂを概ね５［ｍｓ］の間隔で駆動してＳ質問波をアンテナ１１Ａを通して出力させる。また、制御回路１１Ｄは、各Ｓ質問波の送信時刻と送信方向の前述のプロファイリングデータを生成する。さらに、制御回路１１Ｄは、アンテナ１１Ａを通して１０９０［ＭＨｚ］の信号を受信回路１１Ｃに受信させると共に復調させ、航空機のトランポンダがＳ質問波に対して返信した回答信号を取り込む。そして、回答信号の受信時刻とプロファイリングされているＳ質問波の送信時刻及び送信方向とに基づいて航空機の位置を検出し、モニタ１１Ｅの表示する。
【００５３】
これに対し、本実施形態の反射型レーダ受信機２０ＹのＣＰＵ２９は、制御回路１１Ｄからプロファイリングデータを受け取ると共に、アンテナ１１Ａを通して１０３０［ＭＨｚ］の信号を受信回路２０Ａに受信させる。そして、第１実施形態と同様の処理にて受信波のうち一次反射受信相当部の発生時刻としての反射時刻を求め、その反射時刻とプロファイリングデータとから航空機の位置を検出してモニタ３０に表示する。
【００５４】
本実施形態の構成によれは、航空管制局の一次監視レーダを廃止して維持管理費等を抑えることができる。
【００５５】
［他の実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上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。
【符号の説明】
【００５６】
１１，１１Ｙ    二次監視レーダシステム
１１Ａ    アンテナ
２０，２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ    反射型レーダ受信機
２０Ａ    受信回路
２９Ａ    自己相関値演算部
２９Ｂ    第１検出部（直接波検出部）
２９Ｃ    第２検出部（反射波検出部）
２９Ｄ    位置演算部（送信時刻取得手段，受信時刻取得手段）
２９Ｆ    基準波記憶部
２９Ｇ    復調部
２９Ｈ    理想基準波生成部
３０    モニタ
【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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