(57)【要約】ＴＩＳシステムにおけるアップロードメッセージから自己警報を検知し、それによってＴＩＳ自己警報がＣＤＴＩディスプレイに表示される可能性を除去するための改善された方法及びシステム。本発明は、以前の交通情報アップリンクに自己警報が存在したかどうかを決定して、現在の情報アップリンク内のターゲットが本物であるかどうかを決定する。本発明のシステムは、加重アルゴリズム、一般的にファジー論理アルゴリズムを使用して、連続レーダ偵察内のターゲット間を区別して自己警報を識別することができる。前のアップリンクに自己警報が存在しなければ、システムはその後のＣＤＴＩ上の表示から自己警報を除去する。こうして本発明は、パイロット及び航空交通管制官用の改善された視覚的表示システムを提供する。
2004505282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＩＳシステムにおけるアップロードメッセージ内の自己警報を検知する方法であって、
自己機に近接するターゲットのＴＩＳ情報を各々が含んでいる第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージを自己機で受信し、
前記第１のＴＩＳメッセージ内のターゲットが自己機の予め定められた自己警報条件内であり、かつ前記ターゲットが前記第２のメッセージ内のどのターゲットとも関連付けられない場合に、前記第１のメッセージ内のターゲットを自己警報として識別することを含む方法。
【請求項２】
前記ＴＩＳ情報がレポートパラメータを含み、
ターゲットを識別することが、前記第１のＴＩＳメッセージ内のターゲットと前記第２のＴＩＳメッセージ内の各ターゲットとの間の対応するレポートパラメータの差の加重和を決定し、
閾値と比較した前記差の加重和に基づいて、前記第１のＴＩＳメッセージ内の前記ターゲットが前記第２のＴＩＳメッセージのターゲットのいずれかと関連付けられるかどうかを決定することをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ＴＩＳ情報が、方位、レンジ、航跡、相対高度、及び高度率パラメータを含み、
ターゲットを識別することが、
前記第１のＴＩＳメッセージ内のターゲットと前記第２のＴＩＳメッセージ内の各ターゲットとの間の対応する方位、レンジ、航跡、相対高度、及び高度率パラメータの差の加重和を決定し、
閾値と比較した前記差の加重和に基づいて、前記第１のＴＩＳメッセージ内のターゲットが前記第２のＴＩＳメッセージのターゲットのいずれかと関連付けられるかどうかを決定することをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
対応する方位、レンジ、航跡、相対高度、及び高度率パラメータの差の加重和を決定することが、レンジ及び航跡パラメータを相対高度及び高度率パラメータとは異なる程度に加重し、それによって相対高度及び高度率パラメータよりレンジ及び航跡パラメータを重視することをさらに含む請求項３記載の方法。
【請求項５】
ＴＩＳシステムにおけるアップロードメッセージ内の自己警報を検知する方法であって、
自己機に近接するターゲットのＴＩＳ情報を各々が含んでいる第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージを自己機で受信し、
自己警報を検知する目的のために、前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットについて予め定められたＴＩＳ情報を収集し、
前記第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットに対して前記第１のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットについての予め定められたＴＩＳ情報間の比較差を決定し、
各比較の差に予め定められた重みを適用し、
各比較の加重差を合計し、
合計した加重差が予め定められた閾値を超える場合に、ターゲットを除去することを含む方法。
【請求項６】
前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットについての予め定められたＴＩＳ情報を収集することが、前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットから交通方位、レンジ、相対高度、高度率、及び追跡から成るグループから少なくとも１つのＴＩＳフィールドを収集することをさらに含む請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットについての予め定められたＴＩＳ情報を収集することが、前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージから少なくとも交通方位、レンジ、相対高度、高度率及び航跡に関するＴＩＳ情報を収集することをさらに含む請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記差に予め定められた重みを適用することは、前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットについての予め定められたＴＩＳ情報間の差に、経験的データに基づき予め定められた重みを適用することをさらに含む請求項５記載の方法。
【請求項９】
予め定められた重みを差に適用することが、相対高度及び高度率ＴＩＳ情報に適用されるものとは異なる重みをレンジ及び航跡ＴＩＳ情報に適用することをさらに含む請求項７記載の方法。
【請求項１０】
ターゲットを除去することが、経験データに基づいて合計加重差を予め定められた最大しきいレベルと比較して、前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージのターゲットの各々が関連付けられるかどうかを評価することをさらに含む請求項５記載の方法。
【請求項１１】
比較の結果として合計加重差が予め定められた閾値を超える場合に、前記第２のＴＩＳアップロードメッセージ内のターゲットを除去することが、前記第２のＴＩＳアップロードメッセージ内のターゲットのレンジをレンジの最大限界と比較することによってターゲットを除去することをさらに含む請求項５記載の方法。
【請求項１２】
比較の結果として合計加重差が予め定められた閾値を超える場合に、前記第２のＴＩＳアップロードメッセージ内のターゲットを除去することが、前記第２のアップロードメッセージ内のターゲットの相対高度を相対高度の最大限度と比較することによって除去することをさらに含む請求項５記載の方法。
【請求項１３】
比較の結果として合計加重差が予め定められた閾値を超える場合に、前記第２のＴＩＳアップロードメッセージ内のターゲットを除去することが、前記第２のメッセージ内のターゲットのレンジ及び相対高度をレンジ及び相対高度の最大限度と比較することによって除去することをさらに含む請求項５記載の方法。
【請求項１４】
ＴＩＳシステムにおける自己警報を検知して除去する方法であって、
自己機に近接するターゲットのＴＩＳ情報を各々が含んでいる第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージを自己機で受信し、
前記第１のＴＩＳメッセージ内のターゲットが自己機の予め定められた自己警報条件内であり、かつ、前記ターゲットが前記第２のＴＩＳメッセージ内のどのターゲットとも関連付けられない場合に、前記第１のメッセージ内の前記ターゲットを自己警報として識別し、
前記第１のＴＩＳメッセージ内のターゲットをＣＤＴＩディスプレイのその後の表示から除去することを含む方法。
【請求項１５】
前記ＴＩＳ情報は、レポートパラメータを含み、
ターゲットを識別することが、
前記第１のＴＩＳメッセージ内のターゲットと前記第２のＴＩＳメッセージ内の各ターゲットとの間の対応するレポートパラメータの差の加重和を決定し、
閾値と比較した前記差の加重和に基づいて、前記第１のＴＩＳメッセージ内のターゲットが前記第２のＴＩＳメッセージのターゲットのいずれかと関連付けられるかどうかを決定することをさらに含む請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記ＴＩＳ情報は、方位、レンジ、航跡、相対高度及び高度率パラメータを含み、
ターゲットを識別することが、
前記第１のＴＩＳメッセージ内のターゲットと前記第２のＴＩＳメッセージ内の各ターゲットとの間の対応する方位、レンジ、航跡、相対高度、及び高度率パラメータの差の加重和を決定し、
閾値と比較した前記差の加重和に基づいて、前記第１のＴＩＳメッセージ内の前記ターゲットが前記第２のＴＩＳメッセージのターゲットのいずれかと関連付けられるかどうかを決定することをさらに含む請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
対応する方位、レンジ、航跡、相対高度、及び高度率パラメータの差の加重和を決定することが、
レンジ及び航跡パラメータを相対高度及び高度率パラメータとは異なる程度に加重し、それによって相対高度及び高度率パラメータよりレンジ及び航跡パラメータを重視することをさらに含む請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
ＴＩＳシステムにおけるアップロードメッセージ内の自己警報を検知するためのコンピュータプログラム製品であって、
ＴＩＳシステムにおけるアップロードメッセージ内の自己警報の検出を生じさせるために媒体内に具現化されたコンピュータ読み取り可能なプログラムコード手段を有するコンピュータ使用可能媒体を含んでおり、
前記コンピュータ読み取り可能なプログラムコードは、
自己機に近接するターゲットのＴＩＳ情報を各々が含んでいる第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージを前記コンピュータに受信させるコンピュータ読み取り可能なプログラムコードと、
前記第１のＴＩＳメッセージ内のターゲットが自己機の予め定められた自己警報条件内であり、かつ、前記ターゲットが前記第２のＴＩＳメッセージ内のどのターゲットとも関連付けられない場合に、前記コンピュータに前記第１のＴＩＳメッセージ内の前記ターゲットを自己警報として識別させるコンピュータ読み取り可能なプログラムコードと、を含んで成るコンピュータプログラム製品。
【請求項１９】
前記ＴＩＳ情報は、レポートパラメータを含み、
前記コンピュータにターゲットを識別させるための前記コンピュータ読み取り可能なプログラムコードは、
前記第１のＴＩＳメッセージ内のターゲットと前記第２のＴＩＳメッセージ内の各ターゲットとの間の対応するレポートパラメータの差の加重和を前記コンピュータに決定させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムコードと、
閾値と比較した前記差の加重和に基づいて、前記第１のＴＩＳメッセージ内のターゲットが前記第２のＴＩＳメッセージのターゲットのいずれかと関連付けられるかどうかを前記コンピュータに決定させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムコードと、をさらに含む請求項１８記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２０】
前記ＴＩＳ情報は、方位、交通レンジ、交通航跡、相対高度、及び高度率パラメータを含み、
前記コンピュータにターゲットを識別させるコンピュータ読み取り可能なプログラムコードが、
前記第１のＴＩＳメッセージ内のターゲットと前記第２のＴＩＳメッセージ内の各ターゲットとの間の対応する方位、レンジ、航跡、相対高度、及び高度率パラメータの差の加重和を前記コンピュータに決定させるためのコンピュータ可読プログラムコードと、
閾値と比較した前記差の加重和に基づいて、前記第１ＴＩＳメッセージ内の前記ターゲットが前記第２ＴＩＳメッセージのターゲットのいずれかと関連付けられるかどうかを前記コンピュータに決定させるためのコンピュータ可読プログラムコードと、をさらに含む請求項１９記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２１】
対応する方位、レンジ、航跡、相対高度、及び高度率パラメータの差の加重和を前記コンピュータに決定させるための前記コンピュータ読み取り可能なプログラムコードは、前記レンジ及び航跡パラメータを前記相対高度及び高度率パラメータとは異なる程度に前記コンピュータに加重させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムコードをさらに含む請求項２０記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２２】
ＴＩＳシステムにおけるアップロードメッセージ内の自己警報を検知するための方法を実行するために機械によって実行可能な命令のプログラムを触知可能に実現する前記機械によって読取可能なプログラム格納装置であって、
その方法は、
自己機に近接するターゲットのＴＩＳ情報を各々が含んでいる第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージを受信し、
自己警報を検知する目的のために、前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットについて予め定められたＴＩＳ情報を収集し、
前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットの予め定められたＴＩＳ情報間の差を決定し、
前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットの予め定められたＴＩＳ情報間の前記差に予め定められた重みを適用し、
前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットの予め定められたＴＩＳ情報の前記加重差を合計し、
前記合計加重差を予め定められた最大しきいレベルと比較して、前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内のターゲットの各々が関連付けられるかどうかを評価し、
前記比較の結果、前記合計加重差が前記予め定められた閾値を超える場合に、前記第２のＴＩＳアップロードメッセージ内のターゲットを除去することを含むプログラム格納装置。
【請求項２３】
前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットについて予め定められたＴＩＳ情報を収集することが、前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットから、方位、レンジ、相対高度、高度率、及び交通航跡から成るグループから少なくとも１つのＴＩＳフィールドを収集することをさらに含む請求項２２記載のプログラム格納装置。
【請求項２４】
前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットについて予め定められたＴＩＳ情報を収集することが、前記第１及び第２ＴＩＳアップロードメッセージから交通方位、レンジ、相対高度、高度率、及び航跡に関するＴＩＳ情報を収集することをさらに含む請求項２２記載のプログラム格納装置。
【請求項２５】
前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットの予め定められたＴＩＳ情報間の前記差に予め定められた重みを適用することが、前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットの予め定められたＴＩＳ情報間の前記差に、経験的飛行テストデータに基づいて予め定められた重みを適用することをさらに含む請求項２２記載のプログラム格納装置。
【請求項２６】
前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の各ターゲットの予め定められたＴＩＳ情報間の前記差に予め定められた重みを適用することが、レンジ及び航跡ＴＩＳ情報に対してより大きい重みを適用し、相対高度及び高度率ＴＩＳ情報に対してより小さい重みを適用することをさらに含む請求項２２記載のプログラム格納装置。
【請求項２７】
前記合計加重差を予め定められた最大しきいレベルと比較して、前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内のターゲットの各々が関連付けられるかどうかを評価することは、前記合計加重さを経験的飛行テストデータに基づいて予め定められた最大しきいレベルと比較して、前記第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージ内のターゲットの各々が関連付けられるかどうかを評価することをさらに含む請求項２２記載のプログラム格納装置。
【請求項２８】
前記比較の結果、前記合計加重差が前記予め定められた閾値を超える場合に、前記第２のＴＩＳアップロードメッセージ内のターゲットを除去することが、前記第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の前記ターゲットのレンジをレンジの最大限度と比較することによりターゲットを除去することをさらに含む請求項２２記載のプログラム格納装置。
【請求項２９】
前記比較の結果、前記合計加重差が前記予め定められた閾値を超える場合に、前記第２のＴＩＳアップロードメッセージ内のターゲットを除去することが、前記第２ＴＩＳアップロードメッセージ内の前記ターゲットの相対高度を相対高度の最大限度と比較することにより除去することをさらに含む請求項２２記載のプログラム格納装置。
【請求項３０】
前記比較の結果、前記合計加重差が前記予め定められた閾値を超える場合に、前記第２のＴＩＳアップロードメッセージ内のターゲットを除去することが、前記第２のＴＩＳアップロードメッセージ内の前記ターゲットのレンジ及び相対高度をレンジ及び相対高度の最大限度と比較することにより除去することをさらに含む請求項２２記載のプログラム格納装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、追跡システムで自己警報を検知しかつ除去するための方法及びシステムに関し、さらに詳しくは、空対地追跡システムで自己警報すなわち自分自身の航空機を表わすターゲットを検知しかつ除去するための方法及びシステムに関する。
【０００２】
（発明の背景）
ＴＩＳ（交通情報サービス）は、地上の航空交通管制二次監視レーダ（ＳＳＲ）が近くの航空機に関する交通情報をＳＳＲレンジ内の適切に装備した航空機に送信する技術である。送信は特定の航空機をアドレス指定し、高度または識別インタロゲーションと共に送られる。次に、送信のアドレス指定先の航空機はそのようなものを受信し、ＳＳＲによって問い合わされている近くの航空機に関する情報をパイロットに表示する。
【０００３】
多くの理由のため（例えば信号反射、離着陸ＴＩＳカバレージエリア、偏向モードスタンプオーダ（ｄｅｆｌｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ Ｓｔａｍｐ ｏｒｄｅｒｓ））、地上局はインタロゲーションからの応答を誤って解釈するかもしれない。その結果、地上局はアドレス指定された航空機を別の航空機と誤解し、偽警報（すなわち自己警報）をアップリンクするかもしれない。したがって、ＴＩＳシステムでは、空中衝突の脅威をもたらすかもしれない明確なターゲットを識別する情報から自分自身の航空機を識別するアップリンク情報（ＴＩＳ自己警報）を効率的に区別できることが望ましい。ＴＩＳ自己警報は、真の脅威からパイロットの注意をそらし、本質的な飛行操作（例えば離陸または着陸）を妨げるので、望ましくない。
【０００４】
当業者には周知の通り、地上レーダ局から送信される各ＴＩＳメッセージまたは同報通信は、一般的に、近くの各航空機（ターゲット）の次の情報を含む。
【０００５】
１．地上の自己機の航跡に対する自己機からターゲット航空機までの角度と定義され、約６度刻みで量子化される交通方位。
【０００６】
２．自己機とターゲット航空機との間の高度差と定義され、約０．１２５ｎｍ（海里）刻みで量子化されるレンジ。
【０００７】
３．自己機とターゲット航空機との間の距離と定義され、約１００フィート刻みで量子化される相対高度。正の値は航空機が自己機より上にあることを指し、負の値は航空機が自己機より下にあることを指す。
【０００８】
４．高度率はターゲット航空機が５００フィート／秒より高速度で上昇しているか（１の値）、それとも下降しているか（２の値）、あるいは水平飛行中であるか（値３）の標識である。
【０００９】
５．航跡は４５度刻みで量子化されるターゲット航空機の対地航跡角と定義される。
【００１０】
経験的な飛行テストデータに基づき、ＴＩＳ自己警報は一般的に、（ａ）自己機から０．１２５（１／８）ｎｍ未満のレンジ、及び（ｂ）２００フィート未満の相対高度を持つＴＩＳターゲットと定義することができる。したがって、簡略化された方法は、上記の条件（すなわち自己警報条件）を満たすＴＩＳターゲットを自己警報と識別し、それが航空機のコックピット内のＣＤＴＩ（交通情報のコックピットディスプレイ）に現れないようにＴＩＳ自己警報を適切に除去することであろう。しかし、この方法は、例えば（１）時折自己警報条件から外れるＴＩＳ自己警報、または（２）徐々に自己警報条件内に飛び込んでくるときに、ＣＤＴＩが現れない実在のＴＩＳターゲットを適切に処理しないので受入れられない。従って、自己警報条件を拡大すると（１）は解決されるが、（２）に関する問題は逆に大きくなる。
【００１１】
ＴＩＳ自己警報は、定義上自己機の反映であるので、ＴＩＳ自己警報は自己機の航跡に非常に近接した航跡を持つはずであるという基本的仮定を行なうことができる。この仮定を使用して、拡大自己警報条件（例えば（ａ）自己機から０．８７５ｎｍ未満のレンジ、及び（ｂ）５００フィート未満の相対高度）に備え、自己機の航跡に近接したＴＩＳ自己警報航跡を持つＴＩＳ自己警報フィルタリング方式を構築することが可能であろう。このＴＩＳ検知方法をここでは簡略フィルタリングアルゴリズムと呼ぶ。
【００１２】
しかし、この型のＴＩＳ自己警報フィルタリング方式は、追加的欠点を生み出す。すなわち、（３）自己機と編隊飛行するＴＩＳターゲットが自己警報として誤って識別され、したがって除去される。この状況を改善するために、自己警報条件はさらに拡張される（例えば（ａ）自己機から１．６２５ｎｍ未満のレンジ、及び（ｂ）１０００フィート未満の相対高度）。加えて、ＴＩＳターゲットがこれらの拡張自己警報条件内にある場合、以前のＴＩＳアップロードメッセージに少なくとも１つのＴＩＳターゲットが拡張条件内に現れた場合、ＴＩＳターゲットは保持される。この型の拡張条件フィルタリングは、徐々に自己警報条件内に飛び込んでくるときにＣＤＴＩから消える実在のＴＩＳターゲットに関する欠点（２）をも処理する。
【００１３】
しかし、拡張条件フィルタリング方式シナリオでさえも、ＴＩＳ自己警報の不正確さを導く様々な問題が現れる。例えば、特定の状態で、自己機の航跡は連続ＴＩＳアップロードメッセージ間で大きく飛躍する。加えて、特定の状態で、ＴＩＳ自己警報の航跡は連続ＴＩＳアップロードメッセージ間で大きく飛躍する。上述した簡略フィルタリング方式及び拡張条件フィルタリング方式は、連続ＴＩＳメッセージ間の航跡のこれらの顕著な変化を考慮していない。この欠点は、ＴＩＳ自己警報と自己機とを関連付けるフィルタリング方式の能力に影響を及ぼす。
【００１４】
前述のフィルタリング方式によって提示される不正確さの別の例は、特定の状態で、ＴＩＳ自己警報の高度が、連続ＴＩＳアップロードメッセージ間で大きく（約１０００フィート）飛躍し、あるいは知られないようになる。この状況で、上述したフィルタリング方式は、ＴＩＳターゲットが自己警報条件内にあるかどうかを検査することが不能になる。ひとたびフィルタリング方式が不能になると、ＴＩＳ自己警報がＣＤＴＩに現れ、次に、不能化は次回の連続アップロードメッセージに含まれる他の自己警報が全てＣＤＴＩに表示されるようになる。同様の事に関連して、１つの実在のＴＩＳターゲットが前回のＴＩＳメッセージの拡張条件に現れた場合、ＴＩＳ自己警報は検知されなくなる。
【００１５】
したがって、ＴＩＳ自己警報を検知して除去するための効率的かつ信頼できる方法に対して、満たされない要望が存在する。希望される検知及び除去の方法及びシステムは、２回の連続ＴＩＳアップロードメッセージ間の高度ＴＩＳターゲット相関を提供すべきである。加えて、ＴＩＳ自己警報を検知して除去するための改善されたシステム及び方法は、ＴＩＳの不安定さの影響を最小化するより柔軟なメカニズムを提供すべきである。
【００１６】
（発明の要約）
本発明は、ＴＩＳアップロードメッセージからＴＩＳ自己警報を検知する際の改善であり、それによりＴＩＳ自己警報がＣＤＴＩディスプレイに現れる可能性を除去することとしたものである。本発明は、自己警報が前回の交通情報アップリンクに存在したかどうかを決定して、現在の情報アップリンクのターゲットが本物であるかどうかを決定する。本発明に係るシステムは、加重アルゴリズム、一般的にファジー論理アルゴリズムを使用して、連続レーダ偵察でターゲット間を区別して、自己警報を識別することができる。以前のアップリンクに自己警報が存在しなかった場合には、システムはＣＤＴＩのその後の表示から自己警報を除去する。したがって、本発明はパイロット及び航空交通管制官用の改善された視覚的表示システムを提供する。本発明は、また飛行航空機の付近にいる実在のターゲットを追跡する、パイロット及び航空交通管制官用のより正確な視覚的表示装置をも提供する。
【００１７】
本発明の一側面によれば、自己警報であるかもしれないターゲットについての連続ＴＩＳメッセージ内の交通レンジ、交通航跡、相対高度及び高度率の間の変化の加重和が決定される。飛行テストデータから経験的に、実在のＴＩＳターゲットの連続レンジ及び航跡レポート間の変化は、同じ実ターゲットの相対高度及び高度率レポートより安定していることが決定されている。したがって、デルタレンジ及びデルタ航跡に適用される重みは、デルタ相対高度及びデルタ高度率に適用される重みより高い。加重和が閾値より低ければ、連続アップロードメッセージからの２つのＴＩＳターゲットが関連付けられる（すなわち理に適った実ターゲットである）ことが決定される。ＴＩＳターゲットが予め定められたＴＩＳ自己警報シリンダ内に現れ、前のメッセージのどのＴＩＳターゲットとも関連付けられない場合、ＴＩＳターゲットは自己警報と識別され、ＣＤＴＩに表示されないように除去される。
【００１８】
好ましい実施形態では、本発明に係るシステムは経験的飛行テストに基づく特定の重みを適用する。デルタレンジ及びデルタ航跡の値は係数０．１によって加重され、デルタ相対高度及びデルタ高度率は係数０．０７によって加重され、閾値は０．７４に設定される。総加重和が閾値未満である場合には、連続アップロードメッセージからの２つのＴＩＳターゲットは関連付けられる。ＴＩＳターゲットが予め定められたＴＩＳ自己警報条件内に現れ、他のアップロードメッセージからの以前のどのＴＩＳターゲットとも関連付けられない場合には、ＴＩＳターゲットは自己警報と識別され、除去される。
【００１９】
（発明の詳細な説明）
本発明については、今から以下でより詳細に説明する。しかし、本発明は多くの異なる形態で具現することができ、ここに記載する実施形態に限定されると解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が充分かつ完全となりかつ当業者に発明の範囲を充分に伝えるように、提示するものである。
【００２０】
本発明によれば、ＴＩＳ自己警報を検知して、それによりＴＩＳ自己警報がＣＤＴＩディスプレイに現れる可能性を除去するための方法及びシステムをここに提供する。方法及びシステムは、連続ＴＩＳアップロードメッセージ内のターゲット属性間の差を加重して、メッセージにＴＩＳ自己警報が含まれるかどうかを決定する連想アルゴリズムを提供する。本発明の一実施形態では、連想アルゴリズムはファジー論理（すなわち確率モデル）、さらに詳しくは加重アルゴリズムを実現してＴＩＳ自己警報の可能性を決定する。
【００２１】
図１は、簡略化されたＴＩＳシステムの略図である。自己機１０は、自己機に一般的に近接している他のターゲットに直接関係があるデータを含むＴＩＳメッセージを受信する。自己機がＴＩＳメッセージを受信すると、メッセージ内のターゲットデータが、自己機内の乗員にターゲット２０のような周囲のターゲットの正確な位置データを提供する手段として、コックピット内のＣＤＴＩ端末に表示される。周囲のターゲットに関係するデータは、地上レーダ局３０によって編集されてアップロードされる。これに関して、自己機が受信するＴＩＳアップロードメッセージは、自己機に関する情報を含むかもしれず、含まないかもしれない。しかし、ＴＩＳアップロードが自己機に関する情報を含む場合には、自己機はこの情報を実ターゲットに対抗して「自己警報」として区別することができなければならない。ＴＩＳアップロードメッセージ内のターゲットが自己警報として区別されると、それはＣＤＴＩに表示されないように除去される。
【００２２】
図２は、本発明の実施形態に係るＴＩＳシステムでアップロードメッセージ内の自己警報を検知するための方法の流れ図である。最初にステップ５０で、自己機は第１及び第２のＴＩＳアップロードメッセージを受信する。ＴＩＳアップロードメッセージは、自己機のカバレージエリア内のターゲットのＴＩＳ情報を含む。ＴＩＳアップロードメッセージを受信すると、ステップ６０で、第１のＴＩＳメッセージ内の１つまたはそれ以上のターゲットが（ａ）自己機の予め定められた自己警報条件内であり、かつ（ｂ）ターゲットが第２のＴＩＳメッセージ内のどのターゲットとも関連付けられない場合、ターゲットを自己警報と識別するプロセスが行なわれる。
【００２３】
ＴＩＳアップロードメッセージ内に見つかったターゲットＴＩＳ情報は、例えば、交通方位、レンジ、交通航跡、相対高度、高度率、及び類似物などのレポートパラメータを含む。本発明の実施形態に従ってターゲットを自己警報と識別することは、第１のＴＩＳメッセージ内のターゲットと第２のＴＩＳメッセージ内の各ターゲットとの間の対応するレポートパラメータの差の加重和を計算することを必然的に伴う。ひとたびこの計算が行なわれると、予め定められた閾値に対する差の加重和の比較に基づいて、第１のＴＩＳメッセージ内のターゲットが第２のＴＩＳメッセージのターゲットのいずれかと関連付けることができるかどうかの決定が行なわれる。本発明の一実施形態では、交通レンジ及び交通航跡レポートパラメータは、相対高度及び高度率レポートパラメータより大きく加重される。
【００２４】
図３は、本発明の実施形態に係るＴＩＳ自己警報を検知するための連想アルゴリズム内の４つの段階の流れ図である。プロセスの第１段階１００は、ＴＩＳアップロードメッセージからのデータの収集を含む。アルゴリズムの第２段階２００は、連想計算の実行を含む。アルゴリズムの第３段階３００は、最小連想値がしきい限界値を超えるかどうかを決定する連想プロセスを含む。第４段階４００は、現在のＴＩＳメッセージが自己警報であるかどうかを決定するフィルタリングプロセスを含み、したがってＴＩＳ自己警報をＣＤＴＩディスプレイから除外するようにフィルタリングを保証する。
【００２５】
前述の通り、典型的なＴＩＳメッセージは、交通ブロック内に（１）交通方位、（２）レンジ、（３）相対高度、（４）高度率、及び（５）航跡に対応するフィールドを含む。発明の一実施形態では、これらのフィールドは段階１００で現在のＴＩＳメッセージから収集され、その後の連想計算に基づいてＴＩＳ自己警報が存在するかどうかを決定するために使用される。ＴＩＳメッセージは追加フィールドを含むことができ、その後の連想計算（すなわち加重段階）で追加フィールドを使用することができることが議論でき、かつ、ここに開示する発明の概念内であることに注目されたい。さらなる議論を理解するために、現在のＴＩＳアップロードメッセージからのデータは添字ｉを付けて参照され、前のＴＩＳアップロードメッセージからのデータは添字ｊを付けて参照される。加えて、交通方位はＢＲと表わされ、レンジはＲＧと表わされ、相対高度はＲＡと表わされ、高度率はＡＲと表され、航跡はＴＫと表わされる。
【００２６】
段階２００で、アルゴリズムの第２段階は連想計算を実行することを含む。
【００２７】
図４は、連続ＴＩＳメッセージにおける予め定められたＴＩＳメッセージフィールド間の変化の加重和を決定するための例証的プロセスの流れ図である。本発明の一実施形態では、予め定められたＴＩＳメッセージフィールドは（１）交通方位、（２）レンジ、（３）相対高度、（４）高度率、及び（５）航跡を含む。ステップ２１０で、連続ＴＩＳメッセージにおける予め定められたＴＩＳメッセージフィールド間の定量化可能な差を決定する計算が行なわれる。発明の一実施形態では、これらの計算は次のように表わされる。
【００２８】
【数１】
ΔＢＲｉｊ＝｜ＢＲｉ−ＢＲｊ｜
ΔＲＧｉｊ＝｜ＲＧｉ−ＲＧｊ｜
ΔＡＲｉｊ＝｜ＡＲｉ−ＡＲｊ｜
ΔＴＫｉｊ＝｜ＴＫｉ−ＴＫｊ｜
ステップ２２０で、連続ＴＩＳメッセージの連想値を決定する計算が行なわれる。連想値は、（ステップ２１０で計算された）個々のＴＩＳメッセージフィールドの差と予め定められた割当て重みの全ての積を合計することによって決定される。発明の一実施形態では、この合計計算は次のように表わされる。
【００２９】
【数２】
Δｉｊ＝ΔＢＲｉｊ×ＷＢＲ＋ΔＲＧｉｊ×ＷＲＧ＋ΔＲＡｉｊ×ＷＲＡ＋ΔＡＲｉｊ×ＷＡＲ＋ΔＴＫｉｊ×ＷＴＫ
ここで、Ｗは対応する交通方位（ＢＲ）、レンジ（ＲＧ）、相対高度（ＲＡ）、高度率（ＡＲ）、及び航跡（ＴＫ）に対する予め定められた割当て重みに等しい。
【００３０】
本発明の一実施形態では、飛行テストに基づいて、（ＴＩＳ自己警報に対抗して）実在のＴＩＳターゲットに対しては、連続ＴＩＩＳメッセージ内の交通レンジ（ＲＧ）及び交通航跡（ＴＫ）間の変化は、相対高度（ＲＡ）及び高度率（ＡＲ）の変化より安定していることが経験的に決定されている。したがって、デルタ交通レンジ（ΔＲＧ）及びデルタ交通航跡（ΔＴＫ）に適用される重みは、デルタ相対高度（ΔＲＡ）及びデルタ高度率（ΔＡＲ）に適用される重みとは異なる（開示する実施形態では、より高い）。開示した実施形態では、デルタ交通レンジ及びデルタ航跡は０．１の係数によって加重され、デルタ相対高度及びデルタ高度率は０．０７の係数によって加重される。加えて、飛行テストに基づいて、デルタ交通方位（ΔＢＲ）はＴＩＳ自己警報の決定において比較的重要ではないことが経験的に決定されており、したがって、本発明の一実施形態では、デルタ交通方位は０．０の係数によって加重される。開示された発明を目的として、示した加重係数は単なる例であることに注意されたい。経験的にまたは他の方法で決定された他の加重係数を予め定めることができ、それはここで開示する発明の概念の範囲内である。
【００３１】
ステップ２３０では、連想値が計算されると、連想値は次いで、各要素が１つの連想値に対応するＩ×Ｊ個の要素によって定義される連想配列（ＡＡ）にファイルされる。
【００３２】
図３を参照すると、段階３００で、アルゴリズムの第３段階は、最小連想値がしきい限界値を超えるかどうかを決定する連想プロセスの実行を含む。図５は、連想配列内の最小値が予め定められたしきい限界値を超えるかどうかを決定する例証的プロセスの流れ図である。ステップ３１０では、連想配列内の最小連想値が見い出だされ、ステップ３２０では、この最小連想値が予め定められたしきい限界値より大きいかどうかの決定が行なわれる。発明の好ましい実施形態では、連想アルゴリズムのしきい限界は、飛行テストに基づいて、経験的に０．７４であると決定された。経験的にまたは他の方法で、他のしきい限界を予め定められることができ、ここに開示する発明の概念内である。
【００３３】
連想配列の最小連想値がしきい限界より大きいと決定された場合、ステップ３３０では、連想アルゴリズムのフィルタリング段階である第４段階（図１）が後に続く。連想配列の最小連想値がしきい限界未満であると決定された場合、ステップ３４０では、現在のＴＩＳメッセージ（ｉ）のターゲット及び前のＴＩＳメッセージ（ｊ）のターゲットが以前に関連付けられたことがあるかどうかについて決定が行なわれる（すなわち、同一ターゲットであるか判定される）。現在及び前のＴＩＳメッセージが関連付けられたことがある場合、ステップ３５０では、現在のＴＩＳターゲットが本物と確定され、ＣＤＴＩディスプレイに表示される。現在及び前のＴＩＳメッセージが関連付けられたことがないと決定された場合、ステップ３６０では、現在及び前のＴＩＳメッセージが関連付けられ、現在のＴＩＳターゲットが本物と確定され、ＣＤＴＩディスプレイに表示される。ステップ３７０で、最小値との連想値は連想配列内で、しきい限界値より大きい予め定められたデフォルト最大値にリセットされる。このリセットプロセスは、連想値が反復連想プロセスに再び考察されないように後に続く。リセットプロセスの完了後、プロセスはステップ３１０に戻り、連想配列内で新しい最小連想値が見出だされる。
【００３４】
図３を参照すると、段階４００では、連想アルゴリズムの第４段階が、現在のＴＩＳメッセージが自己警報であるかどうかを決定するフィルタリングプロセスを含み、したがってＴＩＳ自己警報をＣＤＴＩディスプレイから除外するようにフィルタリングを保証する。図６は、現在のＴＩＳメッセージをＴＩＳ自己警報として宣言し、それによってＣＤＴＩディスプレイから除外するようにフィルタリングすべきかどうかの決定に含まれるプロセスを示す流れ図である。前述した通り、ステップ３２０（図５）では、最小連想値がしきい限界値より大きいことが決定された場合、フィルタリング段階が後に続く。ステップ４１０で、現在のＴＩＳメッセージ内の各ターゲットが予め定められた自己警報条件内であるかどうかの決定が行なわれる。前述した通り、自己警報条件は一般的に交通レンジ及び相対高度に従って定義されるが、他の予め定められた自己警報条件も可能である。発明の一実施形態では、交通レンジ自己警報条件は約０．１２５ないし約２．０ｎｍ未満、好ましくは約０．８７５ｎｍ未満であり、相対高度自己警報条件は約２００フィートないし約１０００フィート未満、好ましくは約５００フィート未満である。ターゲットについて自己警報条件が満たされない（すなわちレンジまたは高度が予め定められた限界より大きい）ことが決定された場合、ステップ４２０で、ターゲットは実ターゲットと決定され、ＣＤＴＩに表示される。自己警報条件が満たされたことが決定されると、ステップ４３０では、現在のＴＩＳメッセージのターゲットが前のＴＩＳターゲットのいずれかのターゲットと関連付けられたことがあるかどうかに関して決定が行なわれる。現在のＴＩＳメッセージのターゲットが前のＴＩＳメッセージのターゲットと以前に関連付けられたことがあると決定された場合、ステップ４２０で、ターゲットは実ターゲットと決定され、ＣＤＴＩに表示される。現在のＴＩＳメッセージのターゲットが前のＴＩＳメッセージのターゲットと以前に関連付けられたことが無い場合には、ステップ４４０で現在のＴＩＳメッセージの非関連付けターゲットは自己警報と確定され、その後のＣＤＴＩメッセージから除去される。
【００３５】
したがって、本発明は、ＴＩＳシステムにおけるアップロードメッセージから自己警報を検知し、それによってかかる自己警報がＣＤＴＩディスプレイに現れる可能性を除去するための改善されたシステム及び方法を提供する。したがって、本発明はパイロット及び航空交通管制官用の改善された視覚的表示システムを提供する。本発明はまた、飛行航空機の付近にいる実ターゲットを追跡するパイロット及び航空交通管制官用のより正確な視覚的表示装置を提供する。
【００３６】
上記の説明及び添付の図面に提示した教示の恩恵を受けた本発明の関連技術の当業者は、本発明の多くの変形及び他の実施形態を思い付くであろう。したがって、本発明は開示された特定の実施形態に限定されず、他の実施形態も請求の範囲内に含まれるものと解釈されることを理解されたい。ここでは特定の用語を使用したが、それらは限定の目的のためではなく、一般的かつ説明的な意味で使用したにすぎない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明の実施形態に係るＴＩＳシステムにおける航空機通信の略図である。
【図２】
図２は、本発明の実施形態に係るＴＩＳシステムでアップロードメッセージ内の自己警報を検知するための流れ図である。
【図３】
図３は、本発明の実施形態に係るＴＩＳシステムでアップロードメッセージ内の自己警報を検知するための段階の流れ図である。
【図４】
図４は、本発明の実施形態に係るＴＩＳシステムでアップロードメッセージ内の自己警報を検知する図３に示したプロセスの第２段階（連想値の決定）の流れ図である。
【図５】
図５は、本発明の実施形態に係るＴＩＳシステムでアップロードメッセージ内の自己警報を検知する図３に示したプロセスの第３段階（ターゲット関連性の決定）の流れ図である。
【図６】
図６は、本発明の実施形態に係るＴＩＳシステムでアップロードメッセージ内の自己警報を検知する図３に示したプロセスの第４段階（フィルタリングによる自己警報の決定）の流れ図である。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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