モードＳトランスポンダ送信信号解読装置及びモードＳトランスポンダ送信信号解読方法
【課題】モードＳトランスポンダから送信された信号を正確に解読することが可能なモードＳトランスポンダ送信信号解読装置及びモードＳトランスポンダ送信信号解読方法を提供する。
【解決手段】モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理部４３と、微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算部４４と、相関演算処理により得られた相関の度合に基づいてパルスを再生するパルス再生部４５と、再生されたパルスに対してゲート処理と位相同期処理とを行うパルス位相同期部４６と、ゲート処理と位相同期処理とがなされたパルスを基にモードＳトランスポンダ送信信号を解読するパルス解読部４７とを設ける。
【解決手段】モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理部４３と、微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算部４４と、相関演算処理により得られた相関の度合に基づいてパルスを再生するパルス再生部４５と、再生されたパルスに対してゲート処理と位相同期処理とを行うパルス位相同期部４６と、ゲート処理と位相同期処理とがなされたパルスを基にモードＳトランスポンダ送信信号を解読するパルス解読部４７とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機に搭載されるトランスポンダへ送信したモードＳ質問信号に対するモードＳ応答信号やトランスポンダが送信するモードＳスキッタ信号（モードＳショートスキッタ信号及びモードＳ拡張スキッタ信号）を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読装置及びモードＳトランスポンダ送信信号解読方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空管制に使用される航空機監視用レーダは、一次監視レーダ（ＰＳＲ：Primary Surveillance Radar）と、二次監視レーダ（ＳＳＲ：Secondary Surveillance Radar）とに大別される。
【０００３】
上記のＰＳＲは、地上から電波を発し、これの反射波を受信処理することにより航空機の位置情報を取得する。
【０００４】
一方、ＳＳＲは、地上から質問信号を送信し、これに対するトランスポンダからの応答信号を受信することにより航空機に関する各種情報を取得する。
【０００５】
なお、このＳＳＲは、得ようとする情報の種別によりモードＡ、モードＣ、モードＳに分類され、モードＡは航空機の識別情報を得るためのものであり、モードＣは高度情報を得るためのものであり、モードＳは上記の情報に加えて進路情報や速度情報等を得るためのである（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
また、モードＳ用トランスポンダは、モードＳ応答信号と同様の信号形式を有し、且つ２４ビットアドレスからなるモードＳショートスキッタ信号と、同じくモードＳ応答信号と同様の信号形式を有し、且つ自機の位置や速度等の情報を示すモードＳ拡張スキッタ信号とを送信する機能を有している。なお、以降の説明においては、適宜、前記のモードＳショートスキッタ信号とモードＳ拡張スキッタ信号とを“モードＳスキッタ信号”と総称する。
【０００７】
上記のモードＳスキッタ信号は、モードＳ用トランスポンダから一定間隔をもって自動的に送信され、地上局だけでなく航空機でも受信可能である。このため、放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ：Automatic Dependent Surveillance Broad Assistance）に用いることができる。
【非特許文献１】橋田芳男、大友恒、久慈義則「航空管制用二次監視レーダ−ＳＳＲモードＳ」、東芝レビューVol.59 No.2（2004）、ｐ58-61.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のＳＳＲモードＳの応答信号及びモードＳスキッタ信号を解読するにあたっては、図１１（ａ）に示すように閾値を設定し、この閾値より出力が大であり、且つ図１１（ｂ）に示すようにパルス幅が所定の範囲内にあるものを信号として認識していた。
【０００９】
なお、図１１（ｂ）においては、パルスＷの幅が所定範囲内にあり、パルスＸの幅が所定範囲の下限値を満たしておらず、パルスＺの幅が所定範囲の上限値を超えている場合を示している。つまりパルスＷのみが正しい信号として認識される。
【００１０】
しかしながら、図１２（ａ）に示すように、地上局１０２からのモードＳ質問信号１０３に対して航空機１０１から地上局１０２に送信されたモードＳ応答信号の直進波１０４が同じモードＳ応答信号の反射波１０５に干渉されることがある。また、この現象はモードＳスキッタ信号を受信する際にも発生することがある。
【００１１】
なお、以降の説明においては、適宜、上記のモードＳ応答信号及びモードＳスキッタ信号を“モードＳトランスポンダ送信信号”と総称する。
【００１２】
上記のような反射波による干渉は到達経路による位相差が原因で発生し、この際に地上局１０２が受信するモードＳトランスポンダ送信信号の強度Ｐは以下の式で表される。
【００１３】
［数１］
P=αsinωt+Βsin(ω(t+d))・・・・・（１）
【００１４】
なお、上記の式（１）におけるＰは受信強度、αは直進波の減推量、Βは反射波の減推量、ｄは到達時間差である。
【００１５】
また、図１２（ｂ）に示すように、地上局１０２の監視範囲内に航空機が複数存在する場合、航空機１０１からのモードＳトランスポンダ送信信号１０４と、航空機１０６からのモードＳトランスポンダ送信信号（非同期信号）１０７とが干渉することがある。
【００１６】
つまり、図１３（ａ）に示すパルスを直進波１０４、図１３（ｂ）に示すパルスを反射波１０５あるいは非同期信号１０７とすると、これら２つのパルスの位相が同一である場合は、図１３（ｃ）に示すような合成波が形成されてしまう。このパルスは上記の所定幅の上限値を超えていると誤認され、この結果、正しい信号として認識されない。したがって、モードＳトランスポンダ送信信号を正しく解読することができなくなる。
【００１７】
一方、２つのパルスの位相が異なる場合は、図１３（ｄ）に示すような合成波が形成されてしまう。このパルスは上記の所定幅の下限値を満たさないと誤認され、この結果、正しい信号として認識されない。したがって、図１３（ｃ）に示した場合と同様にモードＳトランスポンダ送信信号を正しく解読することができなくなる。
【００１８】
このような事情に鑑み本発明は、モードＳトランスポンダ送信信号を正確に解読することが可能なモードＳトランスポンダ送信信号解読装置及びモードＳトランスポンダ送信信号解読方法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】
【００１９】
請求項１に記載の本発明は、航空機に搭載されるトランスポンダが送信するモードＳトランスポンダ送信信号を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読装置であって、モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理手段と、微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算手段と、相関演算処理により得られた相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいて、相関演算処理された信号におけるパルスの位置を特定し、パルスを再生するパルス再生手段と、モードＳ信号の規格に基づいて、再生されたパルスに対してゲート処理と位相同期処理とを行う位相同期手段と、ゲート処理と位相同期処理とがなされたパルスを基にモードＳトランスポンダ送信信号を解読する解読手段とを有することを要旨とする。
【００２０】
請求項２に記載の本発明は、航空機に搭載されるトランスポンダが送信するモードＳトランスポンダ送信信号を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読装置であって、モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理手段と、微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算手段と、相関演算処理により得られた相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいて、相関演算処理された信号におけるパルスの位置を特定し、パルスを再生するパルス再生手段と、モードＳ信号の規格により定められたパルスのパターンから再生されたパルスに最も類似するパルスのパターンを選択するパターン選択手段と、選択されたパルスのパターンに基づいてパルス位置同期処理を行う位置同期手段と、パルス位置同期処理がなされたパルスを基にモードＳトランスポンダ送信信号を解読する解読手段と、類似したパルスのパターンを選択するにあたっての基準位置に誤差が発生した際に、誤差の補正値を算出する補正値算出手段とを有し、パターン選択手段は、補正値に基づいて基準位置を逐次補正することを要旨とする。
【００２１】
請求項３に記載の本発明は、航空機に搭載されるトランスポンダが送信するモードＳトランスポンダ送信信号を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読方法であって、モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理工程と、微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算工程と、相関演算処理により得られた相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいて、相関演算処理された信号におけるパルスの位置を特定し、パルスを再生するパルス再生工程と、モードＳ信号の規格に基づいて、再生されたパルスに対してゲート処理と位相同期処理とを行う位相同期工程と、ゲート処理と位相同期処理とがなされたパルスを基にモードＳトランスポンダ送信信号を解読する解読工程とを有することを要旨とする。
【００２２】
請求項４に記載の本発明は、航空機に搭載されるトランスポンダが送信するモードＳトランスポンダ送信信号を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読方法であって、モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理工程と、微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算工程と、相関演算処理により得られた相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいて、相関演算処理された信号におけるパルスの位置を特定し、パルスを再生するパルス再生工程と、モードＳ信号の規格により定められたパルスのパターンから再生されたパルスに最も類似するパルスのパターンを選択するパターン選択工程と、選択されたパルスのパターンに基づいてパルス位置同期処理を行う位置同期工程と、パルス位置同期処理がなされたパルスを基にモードＳトランスポンダ送信信号を解読する解読工程と、類似したパルスのパターンを選択するにあたっての基準位置に誤差が発生した際に、誤差の補正値を算出する補正値算出工程とを有し、パターン選択工程においては、補正値に基づいて基準位置を逐次補正することを要旨とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明においては、モードＳトランスポンダ送信信号を解読するにあたって、微分処理、相関演算処理、パルス再生処理、ゲート処理、位相同期処理を行う。
【００２４】
また、微分処理、相関演算処理、パルス再生処理、パターン選択処理、位置同期処理、補正値算出処理を行う。
【００２５】
したがって、モードＳトランスポンダ送信信号を正確に解読することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を提示しつつ本発明のモードＳトランスポンダ送信信号解読装置及びモードＳトランスポンダ送信信号解読方法について説明する。
なお、以下の実施例は、あくまでも本発明の説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であれば、これらの各要素又は全要素を含んだ各種の実施例を採用することが可能であるが、これらの実施例も本発明の範囲に含まれる。
また、以下の実施例を説明するための全図において、同一の要素には同一の符号を付与し、これに関する反復説明は省略する。
【実施例１】
【００２７】
図１は、本発明の第１の実施例に係るＳＳＲ（二次監視レーダ）システム１の構成図である。
ＳＳＲシステム１は、水平方向に３６０°回転可能な地上設置型レーダアンテナを備えるレーダアンテナ装置２と、送受信装置３と、モードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａと、航空機５に搭載されるトランスポンダ（モードＳトランスポンダ）６とからなる。
【００２８】
送受信装置３は、レーダアンテナ装置２を介してモードＳ質問信号７を送信し、これを受信したトランスポンダ６は、受信したモードＳ質問信号に対するモードＳ応答信号８を送信する。このモードＳ応答信号８は、レーダアンテナ装置２及び送受信装置３により受信され、モードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａにより解読される。つまり、このモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａは、モードＳ応答信号解読装置として機能する。
【００２９】
なお、本図においてはモードＳ質問信号の生成部やユーザへ各種情報を提示するためのインタフェース部などの記載は省略している。
【００３０】
図２は、図１に示した本発明の第１の実施例（実施例１）に係るモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａの構成図である。
このモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａは、検波部４１と、Ａ／Ｄ変換部４２と、微分処理部４３と、相関演算部４４と、パルス再生部４５と、パルス位相同期部４６と、パルス解読部４７とからなる。
【００３１】
検波部４１は、受信されたＲＦ信号に対して検波処理を行い、Ａ／Ｄ変換部４２は、検波された信号（検波信号）を多値デジタル信号に変換する。
【００３２】
微分処理部４３は、図３（ａ）に示すような波形を有するデジタル信号を微分処理する。この微分処理を得た信号の波形は図３（ｂ）に示すようになる。
【００３３】
相関演算部４４は、微分化された信号（微分化信号）に対して相関演算処理を行う。この処理においては、微分化信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合（強さ）を演算する。
【００３４】
モードＳ応答信号は、その規格によりパルス幅が１．０μｓあるいは０．５μｓに定められているため、Ｐ(ｔ)・(−Ｐ(ｔ＋０．５))あるいはＰ(ｔ)・(−Ｐ(ｔ＋１．０))に強い相関（図４中のＡ、Ｂ及びＣ）が表れる。
【００３５】
パルス再生部４５は、前記の相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいてパルスの位置を特定し、パルス列を再生する。なお、この際には相関の度合の閾値が用いられ、この閾値以上の相関度合を有する部分にパルスが再生される。
【００３６】
パルス位相同期部４６は、モードＳ信号の規格に基づいて、再生されたパルス列（再生パルス列）に対してゲート処理と位相同期処理とを行う。
【００３７】
このパルス位相同期部４６は、ゲート処理部４６１と同期実行部４６２とからなる。
【００３８】
ゲート処理部４６１は、図５に示すとおり、其々において異なる遅延時間が設定されたディレイ回路５０、ＳＲフリップフロップ回路５１、ＯＲ回路５２、ＡＮＤ回路５３からなる。
【００３９】
このゲート処理部４６１は、図６に示すように、１．０μｓおきに開閉時間が０．５μｓのゲートを生成する。モードＳ信号の規格においては、そのパルス幅が０．５μｓであり、パルスの繰り返し間隔は１．０μｓであるため、図中のＧに示すような不正な信号がゲートを通過することを防止できる。したがって、この後の位相同期処理及び解読処理を正確に行うことが可能となる。
【００４０】
なお、本実施例においては、ゲートの開閉時間が０．５μｓである場合を示したが、これに限定されず、ゲートの生成間隔がモードＳ信号の規格に応じた１．０μｓであり、且つゲートの開閉時間が信号を通過させるに十分な時間であればよい。
【００４１】
同期実行部４６２は、上記のゲートが生成された後に位相同期処理を行う。
【００４２】
パルス解読部４７は、前記のゲート処理と位相同期処理とがなされたパルスを基にモードＳ応答信号を解読する。
【００４３】
以上のとおり、本実施例におけるモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａは、位相同期処置を行う際に不正な信号がゲートを通過することを防止する。したがって、モードＳ応答信号を正確に解読することができる。
【実施例２】
【００４４】
図７は、本発明の第２の実施例（実施例２）に係るモードＳトランスポンダ送信信号解読装置（モードＳ応答信号解読装置）４ｂの構成図である。
このモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ｂは、上記のモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａに変更を加えたものであり、パルス位相同期部４６に代えてパターン選択部４８とパルス位置同期部４９とが設けられている。
【００４５】
モードＳ信号のパルスの反復パターンは、予め定められており、図８（ａ）から（ｄ）に示すもののいずれかである。
【００４６】
上記のパターン選択部４８は、これらのパルスのパターンから再生されたパルス列に最も類似するパルスのパターンを選択する。
【００４７】
パルス位置同期部４９は、選択されたパルスのパターンに基づいてパルス位置同期処理を行う。
【００４８】
なお、上記のパルス選択を行うにあたっては、その基準位置に誤差が発生する可能性がる。このため、パルス位置同期部４９は、この誤差の補正値を算出し、これをパターン選択部４８にフィードバックし、パターン選択部４８は、この同期位置補正信号に基づいて基準位置を逐次補正する。
【００４９】
以下、図９を参照しつつ、上記の処理の詳細について説明する。
パルス選択を行うにあたっての基準は、Ｌ、Ｎ、Ｐ、Ｔ、Ｖであり、Ｍの幅を計測することにより基準Ｎにおける補正値を算出し、次に、Ｏの幅を計測することにより基準Ｐの補正値を算出するというように、全ての基準における補正値が継続的に算出される。
【００５０】
なお、Ｒはパルスが存在しないため基準とはなりえず、基準Ｔにおける補正値は、区間Ｑの倍数、つまり区間Ｑ及びＳの幅に基づいて算出される。
【００５１】
パルス解読部４７は、上記のパルス位置同期処理がなされたパルスを基に前記モードＳ応答信号を解読する。
【００５２】
以上のとおり、本実施例のモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ｂにおいては、パルス位置同期処理を行う際に予め適切なパルスのパターンを選択するため不正な信号が介在することを防止できる。また、パルスのパターンを選択する際の基準位置を逐次補正するためパルスパターンの選択を適切に行うことができる。したがって、モードＳ応答信号を正確に解読することが可能となる。
【実施例３】
【００５３】
上記の実施例においては、本発明のモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａまたは４ｂをＳＳＲシステムに適用し、これらのモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａ及び４ｂが前記のモードＳトランスポンダ送信信号のうちモードＳ応答信号８を解読する場合を示したが、これに限定されない。
【００５４】
つまり、本発明のモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａ及び４ｂは、前記のモードＳスキッタ信号を用いるＡＤＳ−Ｂ（放送型自動従属監視）システムにも適用可能であり、前記のモードＳトランスポンダ送信信号のうちモードＳスキッタ信号を解読することもできる。以下の実施例は、この場合を示すものである。
【００５５】
図１０は、本発明の第３の実施例（実施例３）に係るＡＤＳ−Ｂシステム９の構成図である。
このＡＤＳ−Ｂシステム９は、航空機５（本図では、５ａ及び５ｂの２機）に搭載されるトランスポンダ６と、アンテナ６１と、受信装置６２と、モードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａ又は４ｂと、地上設置型のオムニアンテナ１０と、受信装置１１と、モードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａ又は４ｂとからなる。
【００５６】
つまり、本実施例のＡＤＳ−Ｂシステム１においては、モードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａ又は４ｂが地上だけでなく、航空機５内にも設けられる。
【００５７】
なお、上記の航空機５ａ及び５ｂのモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａ又は４ｂは、機内の任意の場所に設置することができる。
【００５８】
トランスポンダ６は、モードＳスキッタ信号（モードＳショートスキッタ信号、モードＳ拡張スキッタ信号）１２を所定の間隔をもって自動送信する。
【００５９】
送信されたスキッタ信号１２は、航空機５の受信装置６２と、地上の受信装置１１により受信される。
【００６０】
つまり、ＡＤＳ−Ｂシステム９においては、地上からの航空機監視のみならず、航空機５間での相互監視も可能である。
【００６１】
また、従来の監視レーダでは、山間部や低高度を飛行する小型航空機の監視は困難であったが、オムニアンテナ１０は山間部等にも容易に設置可能であるため、地形や監視対象の状態に影響されずに監視を行うことができる。
【００６２】
また、上記のモードＳショートスキッタ信号は、航空機の初期捕捉等に用いることができるため、本実施例のＡＤＳ−Ｂシステム９を航空機衝突防止装置（ＡＣＡＳ：Airborne Collision Avoidance System）として機能させることができる。
【００６３】
一方、モードＳ拡張スキッタ信号は、前記のモードＳ拡張スキッタ信号の信号長を拡張することによりデータ伝送量を増大させたものであり、自機の位置、速度、便名、進路変更の意図の有無といった様々な情報を送信することができる。したがって、本実施例のＡＤＳ−Ｂシステム９を航空機間隔維持装置（ＡＳＡＳ：Airborne Separation Assurance System）として機能させることもできる。
【００６４】
また、本実施例におけるモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａ及び４ｂの機能・構成等は上記の実施例１及び２と同様である。したがって、モードＳスキッタ信号を正確に解読することができる。
【００６５】
＜マルチラテレーション機能＞
上記の全ての実施例においては、レーダアンテナ装置２及び送受信装置３（図１）やオムニアンテナ１０及び受信装置１１（図１０）がそれぞれ１個である場合を示したが、これらを３個以上離隔して配置することにより上記のＳＳＲシステム１及びＡＤＳ−Ｂシステム９にマルチラテレーション機能を付与することができる。
【００６６】
マルチラテレーションにおいては、航空機から送信される応答信号やスキッタ信号等を３箇所以上の受信局で受信する。次に、受信局間における受信時刻差を各受信局と航空機との距離の差に変換し、この距離差が一定であるという条件からなる双曲線同士の交点を求めることにより航空機の位置を算出する。
【００６７】
このマルチラテレーションは、悪天候等による監視性能の低下やマルチパスによる監視対象の誤認を防止できる。このため、空港面におけるレーダ監視が及ばない領域の監視等に適している。
【００６８】
なお、上記のようなモードＳトランスポンダ送信信号解読装置を用いるモードＳトランスポンダ送信信号解読方法も本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施例に係る二次監視レーダシステムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るモードＳ応答信号解読装置の構成を示す図である。
【図３】微分処理を説明するための図である。
【図４】相関演算処理を説明するための図である。
【図５】図２のゲート処理部の詳細を示す図である。
【図６】ゲート処理を説明するための図である。
【図７】本発明の第２の実施例に係るモードＳ応答信号解読装置の構成を示す図である。
【図８】モードＳ応答信号のパルスのパターンを示す図である。
【図９】パルス位置同期処理を説明するための図である。
【図１０】本発明の第３の実施例に係る放送型自動従属監視システムの構成を示す図である。
【図１１】従来の応答信号の解読方法を説明するための図である。
【図１２】応答信号の反射ならびに干渉を説明するための図である。
【図１３】応答信号のパルス変化を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７０】
１…ＳＳＲ（二次監視レーダ）システム、２…レーダアンテナ装置、３…送受信装置、４…モードＳ応答信号解読装置、５…航空機、６…トランスポンダ、７…モードＳ質問信号、８…モードＳ応答信号、９…ＡＤＳ−Ｂ（放送型自動従属監視）システム、１０…オムニアンテナ、１１…受信装置、１２…モードＳスキッタ信号、４１…検波部、４２…Ａ／Ｄ変換部、４３…微分処理部、４４…相関演算部、４５…パルス再生部、４６…パルス位相同期部、４７…パルス解読部、４８…パターン選択部、４９…パルス解読部、４９…ディレイ回路、５０…ＳＲフリップフロップ回路、５１…ＯＲ回路、５２…ＡＮＤ回路、６１…アンテナ、６２…受信装置、４６１…ゲート処理部、４６２…同期実行部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機に搭載されるトランスポンダへ送信したモードＳ質問信号に対するモードＳ応答信号やトランスポンダが送信するモードＳスキッタ信号（モードＳショートスキッタ信号及びモードＳ拡張スキッタ信号）を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読装置及びモードＳトランスポンダ送信信号解読方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空管制に使用される航空機監視用レーダは、一次監視レーダ（ＰＳＲ：Primary Surveillance Radar）と、二次監視レーダ（ＳＳＲ：Secondary Surveillance Radar）とに大別される。
【０００３】
上記のＰＳＲは、地上から電波を発し、これの反射波を受信処理することにより航空機の位置情報を取得する。
【０００４】
一方、ＳＳＲは、地上から質問信号を送信し、これに対するトランスポンダからの応答信号を受信することにより航空機に関する各種情報を取得する。
【０００５】
なお、このＳＳＲは、得ようとする情報の種別によりモードＡ、モードＣ、モードＳに分類され、モードＡは航空機の識別情報を得るためのものであり、モードＣは高度情報を得るためのものであり、モードＳは上記の情報に加えて進路情報や速度情報等を得るためのである（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
また、モードＳ用トランスポンダは、モードＳ応答信号と同様の信号形式を有し、且つ２４ビットアドレスからなるモードＳショートスキッタ信号と、同じくモードＳ応答信号と同様の信号形式を有し、且つ自機の位置や速度等の情報を示すモードＳ拡張スキッタ信号とを送信する機能を有している。なお、以降の説明においては、適宜、前記のモードＳショートスキッタ信号とモードＳ拡張スキッタ信号とを“モードＳスキッタ信号”と総称する。
【０００７】
上記のモードＳスキッタ信号は、モードＳ用トランスポンダから一定間隔をもって自動的に送信され、地上局だけでなく航空機でも受信可能である。このため、放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ：Automatic Dependent Surveillance Broad Assistance）に用いることができる。
【非特許文献１】橋田芳男、大友恒、久慈義則「航空管制用二次監視レーダ−ＳＳＲモードＳ」、東芝レビューVol.59 No.2（2004）、ｐ58-61.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のＳＳＲモードＳの応答信号及びモードＳスキッタ信号を解読するにあたっては、図１１（ａ）に示すように閾値を設定し、この閾値より出力が大であり、且つ図１１（ｂ）に示すようにパルス幅が所定の範囲内にあるものを信号として認識していた。
【０００９】
なお、図１１（ｂ）においては、パルスＷの幅が所定範囲内にあり、パルスＸの幅が所定範囲の下限値を満たしておらず、パルスＺの幅が所定範囲の上限値を超えている場合を示している。つまりパルスＷのみが正しい信号として認識される。
【００１０】
しかしながら、図１２（ａ）に示すように、地上局１０２からのモードＳ質問信号１０３に対して航空機１０１から地上局１０２に送信されたモードＳ応答信号の直進波１０４が同じモードＳ応答信号の反射波１０５に干渉されることがある。また、この現象はモードＳスキッタ信号を受信する際にも発生することがある。
【００１１】
なお、以降の説明においては、適宜、上記のモードＳ応答信号及びモードＳスキッタ信号を“モードＳトランスポンダ送信信号”と総称する。
【００１２】
上記のような反射波による干渉は到達経路による位相差が原因で発生し、この際に地上局１０２が受信するモードＳトランスポンダ送信信号の強度Ｐは以下の式で表される。
【００１３】
［数１］
P=αsinωt+Βsin(ω(t+d))・・・・・（１）
【００１４】
なお、上記の式（１）におけるＰは受信強度、αは直進波の減推量、Βは反射波の減推量、ｄは到達時間差である。
【００１５】
また、図１２（ｂ）に示すように、地上局１０２の監視範囲内に航空機が複数存在する場合、航空機１０１からのモードＳトランスポンダ送信信号１０４と、航空機１０６からのモードＳトランスポンダ送信信号（非同期信号）１０７とが干渉することがある。
【００１６】
つまり、図１３（ａ）に示すパルスを直進波１０４、図１３（ｂ）に示すパルスを反射波１０５あるいは非同期信号１０７とすると、これら２つのパルスの位相が同一である場合は、図１３（ｃ）に示すような合成波が形成されてしまう。このパルスは上記の所定幅の上限値を超えていると誤認され、この結果、正しい信号として認識されない。したがって、モードＳトランスポンダ送信信号を正しく解読することができなくなる。
【００１７】
一方、２つのパルスの位相が異なる場合は、図１３（ｄ）に示すような合成波が形成されてしまう。このパルスは上記の所定幅の下限値を満たさないと誤認され、この結果、正しい信号として認識されない。したがって、図１３（ｃ）に示した場合と同様にモードＳトランスポンダ送信信号を正しく解読することができなくなる。
【００１８】
このような事情に鑑み本発明は、モードＳトランスポンダ送信信号を正確に解読することが可能なモードＳトランスポンダ送信信号解読装置及びモードＳトランスポンダ送信信号解読方法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】
【００１９】
請求項１に記載の本発明は、航空機に搭載されるトランスポンダが送信するモードＳトランスポンダ送信信号を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読装置であって、モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理手段と、微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算手段と、相関演算処理により得られた相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいて、相関演算処理された信号におけるパルスの位置を特定し、パルスを再生するパルス再生手段と、モードＳ信号の規格に基づいて、再生されたパルスに対してゲート処理と位相同期処理とを行う位相同期手段と、ゲート処理と位相同期処理とがなされたパルスを基にモードＳトランスポンダ送信信号を解読する解読手段とを有することを要旨とする。
【００２０】
請求項２に記載の本発明は、航空機に搭載されるトランスポンダが送信するモードＳトランスポンダ送信信号を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読装置であって、モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理手段と、微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算手段と、相関演算処理により得られた相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいて、相関演算処理された信号におけるパルスの位置を特定し、パルスを再生するパルス再生手段と、モードＳ信号の規格により定められたパルスのパターンから再生されたパルスに最も類似するパルスのパターンを選択するパターン選択手段と、選択されたパルスのパターンに基づいてパルス位置同期処理を行う位置同期手段と、パルス位置同期処理がなされたパルスを基にモードＳトランスポンダ送信信号を解読する解読手段と、類似したパルスのパターンを選択するにあたっての基準位置に誤差が発生した際に、誤差の補正値を算出する補正値算出手段とを有し、パターン選択手段は、補正値に基づいて基準位置を逐次補正することを要旨とする。
【００２１】
請求項３に記載の本発明は、航空機に搭載されるトランスポンダが送信するモードＳトランスポンダ送信信号を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読方法であって、モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理工程と、微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算工程と、相関演算処理により得られた相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいて、相関演算処理された信号におけるパルスの位置を特定し、パルスを再生するパルス再生工程と、モードＳ信号の規格に基づいて、再生されたパルスに対してゲート処理と位相同期処理とを行う位相同期工程と、ゲート処理と位相同期処理とがなされたパルスを基にモードＳトランスポンダ送信信号を解読する解読工程とを有することを要旨とする。
【００２２】
請求項４に記載の本発明は、航空機に搭載されるトランスポンダが送信するモードＳトランスポンダ送信信号を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読方法であって、モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理工程と、微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算工程と、相関演算処理により得られた相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいて、相関演算処理された信号におけるパルスの位置を特定し、パルスを再生するパルス再生工程と、モードＳ信号の規格により定められたパルスのパターンから再生されたパルスに最も類似するパルスのパターンを選択するパターン選択工程と、選択されたパルスのパターンに基づいてパルス位置同期処理を行う位置同期工程と、パルス位置同期処理がなされたパルスを基にモードＳトランスポンダ送信信号を解読する解読工程と、類似したパルスのパターンを選択するにあたっての基準位置に誤差が発生した際に、誤差の補正値を算出する補正値算出工程とを有し、パターン選択工程においては、補正値に基づいて基準位置を逐次補正することを要旨とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明においては、モードＳトランスポンダ送信信号を解読するにあたって、微分処理、相関演算処理、パルス再生処理、ゲート処理、位相同期処理を行う。
【００２４】
また、微分処理、相関演算処理、パルス再生処理、パターン選択処理、位置同期処理、補正値算出処理を行う。
【００２５】
したがって、モードＳトランスポンダ送信信号を正確に解読することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を提示しつつ本発明のモードＳトランスポンダ送信信号解読装置及びモードＳトランスポンダ送信信号解読方法について説明する。
なお、以下の実施例は、あくまでも本発明の説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であれば、これらの各要素又は全要素を含んだ各種の実施例を採用することが可能であるが、これらの実施例も本発明の範囲に含まれる。
また、以下の実施例を説明するための全図において、同一の要素には同一の符号を付与し、これに関する反復説明は省略する。
【実施例１】
【００２７】
図１は、本発明の第１の実施例に係るＳＳＲ（二次監視レーダ）システム１の構成図である。
ＳＳＲシステム１は、水平方向に３６０°回転可能な地上設置型レーダアンテナを備えるレーダアンテナ装置２と、送受信装置３と、モードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａと、航空機５に搭載されるトランスポンダ（モードＳトランスポンダ）６とからなる。
【００２８】
送受信装置３は、レーダアンテナ装置２を介してモードＳ質問信号７を送信し、これを受信したトランスポンダ６は、受信したモードＳ質問信号に対するモードＳ応答信号８を送信する。このモードＳ応答信号８は、レーダアンテナ装置２及び送受信装置３により受信され、モードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａにより解読される。つまり、このモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａは、モードＳ応答信号解読装置として機能する。
【００２９】
なお、本図においてはモードＳ質問信号の生成部やユーザへ各種情報を提示するためのインタフェース部などの記載は省略している。
【００３０】
図２は、図１に示した本発明の第１の実施例（実施例１）に係るモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａの構成図である。
このモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａは、検波部４１と、Ａ／Ｄ変換部４２と、微分処理部４３と、相関演算部４４と、パルス再生部４５と、パルス位相同期部４６と、パルス解読部４７とからなる。
【００３１】
検波部４１は、受信されたＲＦ信号に対して検波処理を行い、Ａ／Ｄ変換部４２は、検波された信号（検波信号）を多値デジタル信号に変換する。
【００３２】
微分処理部４３は、図３（ａ）に示すような波形を有するデジタル信号を微分処理する。この微分処理を得た信号の波形は図３（ｂ）に示すようになる。
【００３３】
相関演算部４４は、微分化された信号（微分化信号）に対して相関演算処理を行う。この処理においては、微分化信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合（強さ）を演算する。
【００３４】
モードＳ応答信号は、その規格によりパルス幅が１．０μｓあるいは０．５μｓに定められているため、Ｐ(ｔ)・(−Ｐ(ｔ＋０．５))あるいはＰ(ｔ)・(−Ｐ(ｔ＋１．０))に強い相関（図４中のＡ、Ｂ及びＣ）が表れる。
【００３５】
パルス再生部４５は、前記の相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいてパルスの位置を特定し、パルス列を再生する。なお、この際には相関の度合の閾値が用いられ、この閾値以上の相関度合を有する部分にパルスが再生される。
【００３６】
パルス位相同期部４６は、モードＳ信号の規格に基づいて、再生されたパルス列（再生パルス列）に対してゲート処理と位相同期処理とを行う。
【００３７】
このパルス位相同期部４６は、ゲート処理部４６１と同期実行部４６２とからなる。
【００３８】
ゲート処理部４６１は、図５に示すとおり、其々において異なる遅延時間が設定されたディレイ回路５０、ＳＲフリップフロップ回路５１、ＯＲ回路５２、ＡＮＤ回路５３からなる。
【００３９】
このゲート処理部４６１は、図６に示すように、１．０μｓおきに開閉時間が０．５μｓのゲートを生成する。モードＳ信号の規格においては、そのパルス幅が０．５μｓであり、パルスの繰り返し間隔は１．０μｓであるため、図中のＧに示すような不正な信号がゲートを通過することを防止できる。したがって、この後の位相同期処理及び解読処理を正確に行うことが可能となる。
【００４０】
なお、本実施例においては、ゲートの開閉時間が０．５μｓである場合を示したが、これに限定されず、ゲートの生成間隔がモードＳ信号の規格に応じた１．０μｓであり、且つゲートの開閉時間が信号を通過させるに十分な時間であればよい。
【００４１】
同期実行部４６２は、上記のゲートが生成された後に位相同期処理を行う。
【００４２】
パルス解読部４７は、前記のゲート処理と位相同期処理とがなされたパルスを基にモードＳ応答信号を解読する。
【００４３】
以上のとおり、本実施例におけるモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａは、位相同期処置を行う際に不正な信号がゲートを通過することを防止する。したがって、モードＳ応答信号を正確に解読することができる。
【実施例２】
【００４４】
図７は、本発明の第２の実施例（実施例２）に係るモードＳトランスポンダ送信信号解読装置（モードＳ応答信号解読装置）４ｂの構成図である。
このモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ｂは、上記のモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａに変更を加えたものであり、パルス位相同期部４６に代えてパターン選択部４８とパルス位置同期部４９とが設けられている。
【００４５】
モードＳ信号のパルスの反復パターンは、予め定められており、図８（ａ）から（ｄ）に示すもののいずれかである。
【００４６】
上記のパターン選択部４８は、これらのパルスのパターンから再生されたパルス列に最も類似するパルスのパターンを選択する。
【００４７】
パルス位置同期部４９は、選択されたパルスのパターンに基づいてパルス位置同期処理を行う。
【００４８】
なお、上記のパルス選択を行うにあたっては、その基準位置に誤差が発生する可能性がる。このため、パルス位置同期部４９は、この誤差の補正値を算出し、これをパターン選択部４８にフィードバックし、パターン選択部４８は、この同期位置補正信号に基づいて基準位置を逐次補正する。
【００４９】
以下、図９を参照しつつ、上記の処理の詳細について説明する。
パルス選択を行うにあたっての基準は、Ｌ、Ｎ、Ｐ、Ｔ、Ｖであり、Ｍの幅を計測することにより基準Ｎにおける補正値を算出し、次に、Ｏの幅を計測することにより基準Ｐの補正値を算出するというように、全ての基準における補正値が継続的に算出される。
【００５０】
なお、Ｒはパルスが存在しないため基準とはなりえず、基準Ｔにおける補正値は、区間Ｑの倍数、つまり区間Ｑ及びＳの幅に基づいて算出される。
【００５１】
パルス解読部４７は、上記のパルス位置同期処理がなされたパルスを基に前記モードＳ応答信号を解読する。
【００５２】
以上のとおり、本実施例のモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ｂにおいては、パルス位置同期処理を行う際に予め適切なパルスのパターンを選択するため不正な信号が介在することを防止できる。また、パルスのパターンを選択する際の基準位置を逐次補正するためパルスパターンの選択を適切に行うことができる。したがって、モードＳ応答信号を正確に解読することが可能となる。
【実施例３】
【００５３】
上記の実施例においては、本発明のモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａまたは４ｂをＳＳＲシステムに適用し、これらのモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａ及び４ｂが前記のモードＳトランスポンダ送信信号のうちモードＳ応答信号８を解読する場合を示したが、これに限定されない。
【００５４】
つまり、本発明のモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａ及び４ｂは、前記のモードＳスキッタ信号を用いるＡＤＳ−Ｂ（放送型自動従属監視）システムにも適用可能であり、前記のモードＳトランスポンダ送信信号のうちモードＳスキッタ信号を解読することもできる。以下の実施例は、この場合を示すものである。
【００５５】
図１０は、本発明の第３の実施例（実施例３）に係るＡＤＳ−Ｂシステム９の構成図である。
このＡＤＳ−Ｂシステム９は、航空機５（本図では、５ａ及び５ｂの２機）に搭載されるトランスポンダ６と、アンテナ６１と、受信装置６２と、モードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａ又は４ｂと、地上設置型のオムニアンテナ１０と、受信装置１１と、モードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａ又は４ｂとからなる。
【００５６】
つまり、本実施例のＡＤＳ−Ｂシステム１においては、モードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａ又は４ｂが地上だけでなく、航空機５内にも設けられる。
【００５７】
なお、上記の航空機５ａ及び５ｂのモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａ又は４ｂは、機内の任意の場所に設置することができる。
【００５８】
トランスポンダ６は、モードＳスキッタ信号（モードＳショートスキッタ信号、モードＳ拡張スキッタ信号）１２を所定の間隔をもって自動送信する。
【００５９】
送信されたスキッタ信号１２は、航空機５の受信装置６２と、地上の受信装置１１により受信される。
【００６０】
つまり、ＡＤＳ−Ｂシステム９においては、地上からの航空機監視のみならず、航空機５間での相互監視も可能である。
【００６１】
また、従来の監視レーダでは、山間部や低高度を飛行する小型航空機の監視は困難であったが、オムニアンテナ１０は山間部等にも容易に設置可能であるため、地形や監視対象の状態に影響されずに監視を行うことができる。
【００６２】
また、上記のモードＳショートスキッタ信号は、航空機の初期捕捉等に用いることができるため、本実施例のＡＤＳ−Ｂシステム９を航空機衝突防止装置（ＡＣＡＳ：Airborne Collision Avoidance System）として機能させることができる。
【００６３】
一方、モードＳ拡張スキッタ信号は、前記のモードＳ拡張スキッタ信号の信号長を拡張することによりデータ伝送量を増大させたものであり、自機の位置、速度、便名、進路変更の意図の有無といった様々な情報を送信することができる。したがって、本実施例のＡＤＳ−Ｂシステム９を航空機間隔維持装置（ＡＳＡＳ：Airborne Separation Assurance System）として機能させることもできる。
【００６４】
また、本実施例におけるモードＳトランスポンダ送信信号解読装置４ａ及び４ｂの機能・構成等は上記の実施例１及び２と同様である。したがって、モードＳスキッタ信号を正確に解読することができる。
【００６５】
＜マルチラテレーション機能＞
上記の全ての実施例においては、レーダアンテナ装置２及び送受信装置３（図１）やオムニアンテナ１０及び受信装置１１（図１０）がそれぞれ１個である場合を示したが、これらを３個以上離隔して配置することにより上記のＳＳＲシステム１及びＡＤＳ−Ｂシステム９にマルチラテレーション機能を付与することができる。
【００６６】
マルチラテレーションにおいては、航空機から送信される応答信号やスキッタ信号等を３箇所以上の受信局で受信する。次に、受信局間における受信時刻差を各受信局と航空機との距離の差に変換し、この距離差が一定であるという条件からなる双曲線同士の交点を求めることにより航空機の位置を算出する。
【００６７】
このマルチラテレーションは、悪天候等による監視性能の低下やマルチパスによる監視対象の誤認を防止できる。このため、空港面におけるレーダ監視が及ばない領域の監視等に適している。
【００６８】
なお、上記のようなモードＳトランスポンダ送信信号解読装置を用いるモードＳトランスポンダ送信信号解読方法も本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施例に係る二次監視レーダシステムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るモードＳ応答信号解読装置の構成を示す図である。
【図３】微分処理を説明するための図である。
【図４】相関演算処理を説明するための図である。
【図５】図２のゲート処理部の詳細を示す図である。
【図６】ゲート処理を説明するための図である。
【図７】本発明の第２の実施例に係るモードＳ応答信号解読装置の構成を示す図である。
【図８】モードＳ応答信号のパルスのパターンを示す図である。
【図９】パルス位置同期処理を説明するための図である。
【図１０】本発明の第３の実施例に係る放送型自動従属監視システムの構成を示す図である。
【図１１】従来の応答信号の解読方法を説明するための図である。
【図１２】応答信号の反射ならびに干渉を説明するための図である。
【図１３】応答信号のパルス変化を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７０】
１…ＳＳＲ（二次監視レーダ）システム、２…レーダアンテナ装置、３…送受信装置、４…モードＳ応答信号解読装置、５…航空機、６…トランスポンダ、７…モードＳ質問信号、８…モードＳ応答信号、９…ＡＤＳ−Ｂ（放送型自動従属監視）システム、１０…オムニアンテナ、１１…受信装置、１２…モードＳスキッタ信号、４１…検波部、４２…Ａ／Ｄ変換部、４３…微分処理部、４４…相関演算部、４５…パルス再生部、４６…パルス位相同期部、４７…パルス解読部、４８…パターン選択部、４９…パルス解読部、４９…ディレイ回路、５０…ＳＲフリップフロップ回路、５１…ＯＲ回路、５２…ＡＮＤ回路、６１…アンテナ、６２…受信装置、４６１…ゲート処理部、４６２…同期実行部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機に搭載されるトランスポンダが送信するモードＳトランスポンダ送信信号を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読装置であって、
前記モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理手段と、
前記微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算手段と、
前記相関演算処理により得られた相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいて、前記相関演算処理された信号におけるパルスの位置を特定し、当該パルスを再生するパルス再生手段と、
モードＳ信号の規格に基づいて、前記再生されたパルスに対してゲート処理と位相同期処理とを行う位相同期手段と、
前記ゲート処理と前記位相同期処理とがなされたパルスを基に前記モードＳトランスポンダ送信信号を解読する解読手段と
を有することを特徴とするモードＳトランスポンダ送信信号解読装置。
【請求項２】
航空機に搭載されるトランスポンダが送信するモードＳトランスポンダ送信信号を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読装置であって、
前記モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理手段と、
前記微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算手段と、
前記相関演算処理により得られた相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいて、前記相関演算処理された信号におけるパルスの位置を特定し、当該パルスを再生するパルス再生手段と、
モードＳ信号の規格により定められたパルスのパターンから前記再生されたパルスに最も類似するパルスのパターンを選択するパターン選択手段と、
前記選択されたパルスのパターンに基づいてパルス位置同期処理を行う位置同期手段と、
前記パルス位置同期処理がなされたパルスを基に前記モードＳトランスポンダ送信信号を解読する解読手段と、
前記類似したパルスのパターンを選択するにあたっての基準位置に誤差が発生した際に、当該誤差の補正値を算出する補正値算出手段と
を有し、
前記パターン選択手段は、前記補正値に基づいて前記基準位置を逐次補正する
ことを特徴とするモードＳトランスポンダ送信信号解読装置。
【請求項３】
航空機に搭載されるトランスポンダが送信するモードＳトランスポンダ送信信号を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読方法であって、
前記モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理工程と、
前記微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算工程と、
前記相関演算処理により得られた相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいて、前記相関演算処理された信号におけるパルスの位置を特定し、当該パルスを再生するパルス再生工程と、
モードＳ信号の規格に基づいて、前記再生されたパルスに対してゲート処理と位相同期処理とを行う位相同期工程と、
前記ゲート処理と前記位相同期処理とがなされたパルスを基に前記モードＳトランスポンダ送信信号を解読する解読工程と
を有することを特徴とするモードＳトランスポンダ送信信号解読方法。
【請求項４】
航空機に搭載されるトランスポンダが送信するモードＳトランスポンダ送信信号を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読方法であって、
前記モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理工程と、
前記微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算工程と、
前記相関演算処理により得られた相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいて、前記相関演算処理された信号におけるパルスの位置を特定し、当該パルスを再生するパルス再生工程と、
モードＳ信号の規格により定められたパルスのパターンから前記再生されたパルスに最も類似するパルスのパターンを選択するパターン選択工程と、
前記選択されたパルスのパターンに基づいてパルス位置同期処理を行う位置同期工程と、
前記パルス位置同期処理がなされたパルスを基に前記モードＳトランスポンダ送信信号を解読する解読工程と、
前記類似したパルスのパターンを選択するにあたっての基準位置に誤差が発生した際に、当該誤差の補正値を算出する補正値算出工程と
を有し、
前記パターン選択工程においては、前記補正値に基づいて前記基準位置を逐次補正する
ことを特徴とするモードＳトランスポンダ送信信号解読方法。
【請求項１】
航空機に搭載されるトランスポンダが送信するモードＳトランスポンダ送信信号を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読装置であって、
前記モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理手段と、
前記微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算手段と、
前記相関演算処理により得られた相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいて、前記相関演算処理された信号におけるパルスの位置を特定し、当該パルスを再生するパルス再生手段と、
モードＳ信号の規格に基づいて、前記再生されたパルスに対してゲート処理と位相同期処理とを行う位相同期手段と、
前記ゲート処理と前記位相同期処理とがなされたパルスを基に前記モードＳトランスポンダ送信信号を解読する解読手段と
を有することを特徴とするモードＳトランスポンダ送信信号解読装置。
【請求項２】
航空機に搭載されるトランスポンダが送信するモードＳトランスポンダ送信信号を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読装置であって、
前記モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理手段と、
前記微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算手段と、
前記相関演算処理により得られた相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいて、前記相関演算処理された信号におけるパルスの位置を特定し、当該パルスを再生するパルス再生手段と、
モードＳ信号の規格により定められたパルスのパターンから前記再生されたパルスに最も類似するパルスのパターンを選択するパターン選択手段と、
前記選択されたパルスのパターンに基づいてパルス位置同期処理を行う位置同期手段と、
前記パルス位置同期処理がなされたパルスを基に前記モードＳトランスポンダ送信信号を解読する解読手段と、
前記類似したパルスのパターンを選択するにあたっての基準位置に誤差が発生した際に、当該誤差の補正値を算出する補正値算出手段と
を有し、
前記パターン選択手段は、前記補正値に基づいて前記基準位置を逐次補正する
ことを特徴とするモードＳトランスポンダ送信信号解読装置。
【請求項３】
航空機に搭載されるトランスポンダが送信するモードＳトランスポンダ送信信号を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読方法であって、
前記モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理工程と、
前記微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算工程と、
前記相関演算処理により得られた相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいて、前記相関演算処理された信号におけるパルスの位置を特定し、当該パルスを再生するパルス再生工程と、
モードＳ信号の規格に基づいて、前記再生されたパルスに対してゲート処理と位相同期処理とを行う位相同期工程と、
前記ゲート処理と前記位相同期処理とがなされたパルスを基に前記モードＳトランスポンダ送信信号を解読する解読工程と
を有することを特徴とするモードＳトランスポンダ送信信号解読方法。
【請求項４】
航空機に搭載されるトランスポンダが送信するモードＳトランスポンダ送信信号を解読するモードＳトランスポンダ送信信号解読方法であって、
前記モードＳトランスポンダ送信信号に対して微分処理を行う微分処理工程と、
前記微分処理がなされた信号における強度の上昇変化率と下降変化率との相関の度合を演算する相関演算工程と、
前記相関演算処理により得られた相関の度合とモードＳ信号の規格とに基づいて、前記相関演算処理された信号におけるパルスの位置を特定し、当該パルスを再生するパルス再生工程と、
モードＳ信号の規格により定められたパルスのパターンから前記再生されたパルスに最も類似するパルスのパターンを選択するパターン選択工程と、
前記選択されたパルスのパターンに基づいてパルス位置同期処理を行う位置同期工程と、
前記パルス位置同期処理がなされたパルスを基に前記モードＳトランスポンダ送信信号を解読する解読工程と、
前記類似したパルスのパターンを選択するにあたっての基準位置に誤差が発生した際に、当該誤差の補正値を算出する補正値算出工程と
を有し、
前記パターン選択工程においては、前記補正値に基づいて前記基準位置を逐次補正する
ことを特徴とするモードＳトランスポンダ送信信号解読方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−１６２３２４（Ｐ２００６−１６２３２４Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５１１６３（Ｐ２００４−３５１１６３）
【出願日】平成１６年１２月３日（２００４．１２．３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月３日（２００４．１２．３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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