(57)【要約】【課題】ＡＴＣＲＢＳトランスポンダが送信した応答信号がモードＡコード又はモードＣコードのいずれであるかを容易に識別する。【解決手段】処理装置は、入力手段と、測位手段と、変換手段と、判定手段とを備える。入力手段は、受信装置が受信したＡＴＣＲＢＳトランスポンダを搭載する航空機から送信された応答信号及び受信装置における当該応答信号の受信時刻を複数の受信装置から入力する。測位手段は、入力した応答信号及び受信時刻から、同一の応答信号の各受信装置での受信時刻を利用し、当該応答信号を送信した航空機の座標及び高度を特定する位置を測位する。変換手段は、入力した応答信号を高度に変換する。判定手段は、測位された位置に含まれる航空機の高度と、応答信号から変換された高度とが所定の相関範囲内であるとき当該応答信号はモードＣコードであり、所定の相関範囲内でないとき当該応答信号はモードＡコードであると判定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ装置からの質問信号に対して航空機から送信された応答信号を受信する少なくとも４台の異なる場所に設置される受信装置と、複数の前記受信装置における応答信号の受信時刻の差を利用して当該応答信号を送信した時点の航空機の位置を測位する処理装置とが接続される広域マルチラテレーションシステムで利用される前記処理装置であって、
受信装置が受信したＡＴＣＲＢＳトランスポンダを搭載する航空機から送信された応答信号及び前記受信装置における当該応答信号の受信時刻を少なくとも４台の異なる場所に設置される受信装置から入力する入力手段と、
前記入力手段が入力した応答信号及び受信時刻から、同一の応答信号の各受信装置での受信時刻を利用し、当該応答信号を送信した航空機の座標及び高度を特定する位置を測位する測位手段と、
前記入力手段が入力した応答信号を高度に変換する変換手段と、
前記測位手段で測位された位置に含まれる航空機の高度と、前記変換手段で応答信号から変換された高度とが所定の相関範囲内であるとき当該応答信号はモードＣコードであり、所定の相関範囲内でないとき当該応答信号はモードＡコードであると判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、航空機が送信する応答を受信して航空機を監視する広域マルチラテレーションシステムで利用する処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機の飛行の監視には、航空機に質問信号を送信し、これに対して航空機のトランスポンダから送信される応答信号を受信し、応答信号を解析して航空機を監視するモードＳ二次監視レーダ（ＳＳＲモードＳ：Secondary Surveillance Radar Mode S）等のレーダ装置が利用されている。
【０００３】
また、近年では、航空機の応答信号を複数の受信装置で受信し、各受信装置での受信時刻の差を利用して航空機の位置を測位するとともに、航空機に対して質問信号を送信して例えばモードＡコード等の必要なデータを取得する広域マルチラテレーションシステム（ＷＡＭ：Wide Area Multilateration）の開発も進められている。
【０００４】
ここで、航空機に搭載されるトランスポンダにはモードＳトランスポンダとＡＴＣＲＢＳトランスポンダの２種類がある。ＡＴＣＲＢＳトランスポンダが送信する応答信号には、モードＡコードとモードＣコードとがあるが、応答信号にはモードＡコード又はモードＣコードを識別する情報は含まれていない。
【０００５】
すなわち、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダは、レーダ装置からの質問信号がモードＡ質問であるとき、モードＡコードを応答信号として送信し、質問信号がモードＣ質問であるときモードＣコードを応答信号として送信する。したがって、レーダ装置ではモードＡコード又はモードＣコードのいずれを応答信号として受信するかを把握しているため、レーダ装置及びトランスポンダ間では、モードＡコード又はモードＣコードを識別する情報の送信は不要であるためである。
【０００６】
したがって、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダが二次監視レーダに対して送信した応答信号を広域マルチラテレーションシステムにおいて利用する場合、応答信号がモードＡコード又はモードＣコードのいずれであるかを識別する必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Michael C. Stevens “Secondary Surveillance Radar” 1988, ISBN 0-89006-292-7.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、広域マルチラテレーションシステムで利用する処理装置において、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダが送信した応答信号がモードＡコード又はモードＣコードのいずれであるかを容易に識別する処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態に係る処理装置は、入力手段と、測位手段と、変換手段と、判定手段とを備える。入力手段は、受信装置が受信したＡＴＣＲＢＳトランスポンダを搭載する航空機から送信された応答信号及び受信装置における当該応答信号の受信時刻を複数の受信装置から入力する。測位手段は、入力した応答信号及び受信時刻から、同一の応答信号の各受信装置での受信時刻を利用し、当該応答信号を送信した航空機の座標及び高度を特定する位置を測位する。変換手段は、入力した応答信号を高度に変換する。判定手段は、測位された位置に含まれる航空機の高度と、応答信号から変換された高度とが所定の相関範囲内であるとき当該応答信号はモードＣコードであり、所定の相関範囲内でないとき当該応答信号はモードＡコードであると判定する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る処理装置について説明するブロック図である。
【図２】図１処理装置における処理の一例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を用いて実施形態に係る処理装置について説明する。図１に示すように、実施形態に係る処理装置１０は、広域マルチラテレーションシステム１で利用される装置であって、航空機３０に搭載されるトランスポンダ３１が送信する信号を入力して処理する装置である。この処理装置１０は、レーダ装置４０からの質問信号に対してトランスポンダ３１から送信された応答信号を受信する少なくとも４台の装置２０，２０ａ〜２０ｃと接続されている。処理装置１０は、複数の装置２０，２０ａ〜２０ｃにおける応答信号の受信時刻の差を利用して当該応答信号を送信した航空機３０の位置を測位することができる。
【００１２】
なお、図１に示す例では、複数の装置２０，２０ａ〜２０ｃのうち１つは、信号の受信の他、信号の送信も可能な送受信装置２０となっている。また、図１に示す例では、処理装置１０と接続される装置２０，２０ａ〜２０ｃは４台であるが、４台以上であればその数は限定されず、応答信号を受信する装置の数が多い程、測位される航空機３０の位置が正確かつブラインド領域がなくなる。
【００１３】
図１に示すように、処理装置１０は、送受信装置２０及び受信装置２０ａ〜２０ｃと接続されており、各装置２０，２０ａ〜２０ｃから航空機３０のトランスポンダ３１が送信した応答信号及びこの応答信号の各装置２０，２０ａ〜２０ｃでの受信時刻を入力する。処理装置１０は、モードＳ処理部１１とＡＴＣＲＢＳ処理部１２とを備えており、入力した応答信号及び受信時刻のうち、モードＳトランスポンダから送信された応答信号及び受信時刻とはモードＳ処理部１１で処理され、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダから送信された応答信号及び受信時刻とはＡＴＣＲＢＳ処理部１２で処理される。ここで、モードＳトランスポンダから送信された応答信号及び受信時刻の処理については従来と同様であるため、モードＳ処理部１１についての説明は省略する。
【００１４】
ＡＴＣＲＢＳ処理部１２は、図１に示すように、各装置２０，２０ａ〜２０ｃから応答信号及び受信時刻を入力する入力手段１２１と、複数の受信時刻を利用して応答信号を送信した時点での航空機３０の位置を測位する測位手段１２２と、応答信号を高度に変換する変換手段１２３と、変換手段１２３で変換された高度が測位手段１２２で測位された位置と相関の範囲内かに応じて応答信号の種別を判定する判定手段１２４と、判定結果に応じて航空機データを生成する処理手段１２５とを備えている。
【００１５】
図２に示すフローチャートにあるように、ＡＴＣＲＢＳ処理部１２では、まず、入力手段１２１が、各装置２０，２０ａ〜２０ｃから応答信号及び受信時刻を入力する（Ｓ１）。具体的には、入力手段１２１は、送受信装置２０及び受信装置２０ａ〜２０ｃから、各装置２０，２０ａ〜２０ｃが受信したＡＴＣＲＢＳトランスポンダを搭載する航空機の応答信号及びこの応答信号の受信時刻を入力する。また、入力手段１２１は、入力した応答信号及び受信時刻を測位手段１２２及び変換手段１２３へ出力する。ここで、入力手段１２１が入力する応答信号は、フライトプラン情報であるモードＡコード又は高度情報であるモードＣコードのいずれかであるが、入力手段１２１が入力した時点ではいずれであるか識別されていない。
【００１６】
応答信号及び受信時刻を入力した測位手段１２２は、各装置２０，２０ａ〜２０ｃにおける同一の応答信号の受信時刻の差を利用して、応答信号送信時の航空機３０の位置（座標及び高度）を測位する（Ｓ２）。また、測位手段１２２は、測位結果を判定手段１２４に出力する。ここで、測位手段１２２は、異なる４箇所の装置２０，２０ａ〜２０ｃにおける受信時刻を入力しているため、航空機の座標に加えて高度を特定する位置を求めることができる。
【００１７】
なお、いずれかの装置２０，２０ａ〜２０ｃで応答信号が受信されず、４箇所での受信時刻を取得できていない場合、測位手段１２２は、座標及び高度を測位できないため、測位不可である旨の測位結果を出力する。
【００１８】
また、応答信号及び受信時刻を入力した変換手段１２３は、応答信号を高度に変換する（Ｓ３）。具体的には、変換手段１２３は、応答信号を高度情報であるモードＣコードと仮定して応答信号を高度に変換（ｆｅｅｔ変換）し、変換結果を判定手段１２４に出力する。
【００１９】
ＡＴＣＲＢＳトランスポンダから送信される応答信号はフライトプラン情報であるモードＡコード又は高度情報であるモードＣコードのいずれかである。したがって、応答信号がモードＡコードであるとき、変換手段１２３による変換によって意味のない情報が得られるが、応答信号がモードＣコードであれば、変換手段１２３によって得られる情報は、正しい高度情報である。なお、ステップＳ２及びＳ３の処理の順序はいずれが先でもよく、並列して実行することもできる。
【００２０】
測位手段１２２から測位結果を入力するとともに、変換手段１２３から変換結果を入力した判定手段１２４は、ステップＳ２で測位手段１２２により受信時刻から測位された位置に含まれる高度と、ステップＳ３で変換手段１２３により応答信号から変換された高度とが所定の相関範囲内であるかを判定し、判定結果に基づいて応答信号がモードＡコードであるか又はモードＣコードであるか否かを分類する（Ｓ４）。
【００２１】
すなわち、応答信号がモードＣコードであれば、応答信号の受信時刻から測位された高度と、応答信号から変換された高度とが、誤差はあるものの、略一致すると考えられるためである。したがって、判定手段１２４で判定に利用する相関範囲は、測位手段１２２で測位される高度の誤差の範囲によって定められる。また、判定手段１２４は、相関範囲内である場合には対象の応答信号はモードＣコードであると判定し、相関範囲内でない場合には対象の応答信号はモードＡコードであると判定する。その後、判定手段１２４は、応答信号に、この応答信号から測位された位置及びこの応答信号がモードＡコード又はモードＣコードのいずれであるかの判定結果を関連づけた応答信号データを処理手段１２５に出力する。
【００２２】
例えば、入力手段１２１は、複数の応答信号及び受信時刻を入力すると、入力した応答信号から同一の応答信号を選択し、応答信号に全ての装置での受信時刻関連づけて測位手段１２２及び変換手段１２３へ出力することで、測位手段１２２及び変換手段１２３で同一の応答信号についての処理を容易にすることができる。
【００２３】
応答信号データを入力した処理手段１２５は、入力した応答信号データから必要なモードＡコード及びモードＣコードを使用して航空機データを生成する（Ｓ５）。このとき、処理手段１２５は、入力する応答信号データから、同一の航空機３０から送信された応答信号に関する応答データを抽出して航空機データを生成し、それ以外の応答データは不要な信号として破棄する。
【００２４】
レーダ装置４０は、モードＡ質問とモードＣ質問とを決められたパターン（例えば、交互）で送信する。したがって、航空機３０も、レーダ装置４０に合わせて、モードＡコードとモードＣコードとを決められたパターンで送信する。例えば、モードＡコードとモードＣコードが交互に送信される場合、モードＡコードを送信した位置とモードＣコードを送信した位置とは異なるものの、この位置の差は航空機３０が移動可能な範囲内である。したがって、処理手段１２５は、航空機３０による応答信号の送信パターンと航空機３０が移動可能な範囲から、同一の航空機３０が連続して送信したモードＡコードとモードＣコードを特定することができ、同一の航空機３０が送信した応答信号（モードＡコード、モードＣコード）を含む応答データを選択することができる。一方、このような連続して送信されていないモードＡコードとモードＣコードを含む応答データについては、処理することはできないため、処理手段１２５は、不要なデータとして破棄する。したがって、処理手段１２５で必要な応答データを選択することで、処理装置１０は、信頼性の高い応答信号のみを利用することができる。
【００２５】
広域マルチラテレーションシステム１では、処理装置１０のモードＳ処理部１１で得られた応答信号の処理結果と、上述したように処理装置１０のＡＴＣＲＢＳ処理部１２で得られた応答信号の処理結果（航空機データ）とを利用して航空機３０を監視することができる。なお、広域マルチラテレーションシステム１における航空機３０の監視に関する処理は処理装置１０内で実行してもよいし、処理装置１０とは別に設けた装置（図示せず）で実行してもよい。
【００２６】
上述したように、実施形態に係る処理装置１０は、同一の応答信号の異なる場所での受信時刻の差を利用して測位により得られる高度と、応答信号の変換により得られる高度とを比較して、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダから得られる応答信号をモードＡコードとモードＣコードとに分類することができる。したがって、広域マルチラテレーションシステム１においてモードＡコード又はモードＣコードの種別を含まないＡＴＣＲＢＳトランスポンダから受信する応答信号の有効利用が可能となる。
【００２７】
また、処理装置１０は、測位により得られる高度と、変換により得られる高度とを比較して、相関範囲内の応答信号のみを利用する。したがって、広域マルチラテレーションシステム１において応答信号から正確な測位結果が得られない場合や誤りを含む応答信号を変換した場合にはこれらの応答信号は使用しないため、信頼性の高いデータのみを利用することが可能となる。
【００２８】
上記のように、本発明を実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなる。また、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。
【符号の説明】
【００２９】
１…広域マルチラテレーションシステム
１０…処理装置
１１…処理部
１２…ＡＴＣＲＢＳ処理部
１２１…入力手段
１２２…測位手段
１２３…変換手段
１２４…判定手段
１２５…処理手段
２０…送受信装置
２０ａ〜２０ｃ…受信装置
３０…航空機
３１…トランスポンダ
４０…レーダ装置
【図１】
2012247238.tif 000003
【図２】
2012247238.tif 000004