モードＳ二次監視レーダ
【課題】オールコールにおける同一モードＳアドレスが重複受信されたときでもロールコールによる監視への移行が可能となり、また以降のオールコールにおけるターゲット検出率の低下を回避する。
【解決手段】オールコール期間に送信されたモードＳ一括質問に対する応答を受信したとき、監視処理器３９は、受信されたモードＳアドレスが他の応答のモードＳアドレスと重複しているか否かを判定する。
この監視処理器３９における判定により、モードＳアドレスが重複していると判定されたとき、重複したモードＳアドレスの各応答に対応した各個別質問に、ＧＩＣＢレジスタ情報の送信要求を含むシーケンスを付加してロールコールを行うように制御するので、ロールコールによる監視が実現できる。
またロックアウトにより、後続のオールコール期間におけるターゲット検出率低下は回避される。
【解決手段】オールコール期間に送信されたモードＳ一括質問に対する応答を受信したとき、監視処理器３９は、受信されたモードＳアドレスが他の応答のモードＳアドレスと重複しているか否かを判定する。
この監視処理器３９における判定により、モードＳアドレスが重複していると判定されたとき、重複したモードＳアドレスの各応答に対応した各個別質問に、ＧＩＣＢレジスタ情報の送信要求を含むシーケンスを付加してロールコールを行うように制御するので、ロールコールによる監視が実現できる。
またロックアウトにより、後続のオールコール期間におけるターゲット検出率低下は回避される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モードＳトランスポンダ搭載の航空機を監視可能なモードＳ二次監視レーダの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上局の二次監視レーダ（以下、ＳＳＲと称する）のターゲットには、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダを搭載した航空機とモードＳトランスポンダを搭載した航空機とがある。
【０００３】
ＡＴＣＲＢＳトランスポンダやモードＳトランスポンダを監視するＳＳＲでは、ビームドエルタイムＴ内を複数に分割し（この分割した単位をスイープとする）、各スイープ内はさらにオールコール期間とロールコール期間に分けた監視が行なわれる。ビームドエルタイムＴとは、ＳＳＲの方位方向に回転走査（スキャン）する空中線の回転速度と送信ビーム幅とに基づく角度範囲に対応した時間であり、一義的に決定される。
【０００４】
そこで、オールコール期間では、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダを搭載した航空機を対象とするモードＡ／Ｃ専用（一括）質問応答とモードＳトランスポンダを搭載した航空機を対象とするモードＳ専用一括質問応答が行われ、ロールコール期間では、モードＳ専用一括質問に対するトランスポンダの応答から得られるモードＳアドレスやターゲット（航空機）の位置情報（距離，方位）に基づき、質問応答が重ならないようにスケジューリングが行われ、モードＳ個別質問応答が行われる。（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００５】
図４は、従来のモードＳ二次監視レーダの構成と、これに監視されるターゲット（航空機）との位置関係を示した概観図で、図５は図４に示した処理部の具体的構成図、また図６は、従来のオールコール期間ＴＡ及びロールコール期間ＴＲにおける質問応答のタイミング並びにスケジューリングの説明図である。
【０００６】
そこで、図４及び図５に示したように、センサである地上のモードＳ二次監視レーダは、空中線１と、空中線１に接続され、送受切替器２１、送信器２２及び受信器２３とからなる送受信部２と、コンピュータを内蔵し、送受信部２とともにインタロゲータを構成するた処理部３とで構成される。
【０００７】
処理部３は、図５に示したように、送信器２２に接続された送信制御器３１と、受信器２３に接続されたモードＳ応答処理器３２及びＡＴＣＲＢＳ応答処理器３３と、モードＳ応答処理器３２及び送信制御器３１に接続されたチャネル管理器３４と、このチャネル管理器３４、送信制御器３１、並びにモードＳ及びＡＴＣＲＢＳの各応答処理器３２，３３に接続された監視処理器３５と、処理部３全体のシステムを統括制御すべく、空中線１の方位方向におけるシステムの動作や質問信号形成等のためのタイミングを形成して供給するタイミング信号発生器３６とで構成されている。
【０００８】
一方、ターゲット（航空機）側は、モードＳ二次監視レーダの空中線１から送信された質問を受信するとともに、その質問に対する応答すなわちモードＡ／Ｃ応答やモードＳ応答を、地上局（モードＳ二次監視レーダ）に向けて送信する空中線４と、その空中線４に接続された送受信機５と、送受信機５に接続された信号処理器６とからなり、送受信機５と信号処理器６とでトランスポンダを構成する。
【０００９】
なお、モードＳ二次監視レーダの処理部３に関し、監視処理器３５には、ターゲットとの間の質問応答に必要な自サイトＩＤ（識別符号）やＰＲ（応答確率）値等のパラメータが予め設定されている。
【００１０】
また、監視処理器３５には、ターゲットの距離や方位、並びに高度等のいわゆるターゲット情報が複数スキャンで得られたとき、その複数スキャン間で得られたターゲット情報が互いに相関の範囲内にあるか否かの判断基準となるパラメータ、すなわち相関値も予め設定され、メモリに記憶されている。
【００１１】
チャネル管理器３４は、タイミング信号発生器３６からの信号に基づき、図６（ａ）に示したように、ビームドエルタイムＴにおけるオールコール期間ＴＡ及びロールコール期間ＴＲの割り当て設定を行う。
【００１２】
またチャネル管理器３４は、オールコール時における図６（ｂ）に示したモードＳ専用一括質問ＱＡ及びモードＡ／Ｃ専用質問Ｑに対する応答を受信するための、図６（ｃ）に示した検出ウィンドウ（有効期間Ｗ）を設定するとともに、その検出ウィンドウＷを介した図６（ｄ）に示すモードＳ応答Ａ１，Ａ２の受信に基づく、ロールコール時における個別質問Ｒ１，Ｒ２と、その質問に対応した個別応答Ａ１１，Ａ２１を受信するための、図６（ｃ）に示した検出ウィンドウ（有効期間Ｗ１，Ｗ２）のスケジューリングを実行する。
【００１３】
さらに、チャネル管理器３４は、送信制御器３１及びモードＳ応答処理器３２のＲＦチャネルにおける動作を統括制御する。
【００１４】
なお、チャネル管理器３４におけるロールコール時のスケジューリングでは、ＲＦチャネルの有効活用のために、距離がより遠い方のターゲット（航空機）から順番に、各質問応答が重ならないようにスケジュールされる。
【００１５】
チャネル管理器３４により制御された送信制御器３１は、まず監視処理器３５から供給される自サイトＩＤ（識別符号）及びＰＲ（応答確率）値に基づき、オールコール期間ＴＡ（ＴＡ１）にモードＳ専用一括質問ＱＡとモードＡ／Ｃ専用質問Ｑを生成し、生成したスイープ１の各質問ＱＡ，Ｑは、送信機２２、送受切替器２１を介して空中線１から送信される。
【００１６】
空中線１のビーム内において、モードＳ専用一括質問ＱＡやモードＡ／Ｃ専用質問Ｑに対するターゲットからの応答は、空中線１、送受切替器２１を介して受信器２３に供給され、受信器２３において、増幅検波及び量子化によるディジタル化された後、モードＳ応答処理器３２及びＡＴＣＲＢＳ応答処理器３３に供給される。
【００１７】
すなわち、図６（ｂ）に示したモードＳ専用一括質問ＱＡに対し、図６（ｄ）に示したように、２機のターゲットからの応答Ａ１，Ａ２が、図６（ｃ）に示した検出ウィンドウＷを介してモードＳ応答処理器３２に供給される。
【００１８】
なお、図６では、ターゲット（トランスポンダ）からの各応答Ａ１，Ａ２は、各ターゲット固有のモードＳアドレス（861111,860123）を含むＤＦ（Downlink Format）＝１１で送信されたことを示したものである。また、図６では、説明の複雑化を避けるため、モードＡ／Ｃ専用質問Ｑに対する応答（ターゲット）はなかったものとし、図示していない。
【００１９】
応答Ａ１，Ａ２を導入したモードＳ応答処理器３２では、各応答Ａ１，Ａ２の有するモードＳアドレス（861111,860123）や位置等のターゲット情報から、自サイト（地上局）から当該ターゲットまでの距離やターゲットの方位等を測定するとともに、自サイトＩＤとＰＩ（ Parity/InterrogatorID ）フィールドが一致するか否かを判定し、一致した応答を処理対象応答として、チャネル管理器３４及び監視処理器３５に供給し、一致しない不一致応答データは処理対象外として破棄される。
【００２０】
オールコール時において、自サイトＩＤとＰＩフィールドの一致が確認され、処理対象とされた応答の供給を受けた監視処理器３５は、空中線１における前回スキャンの同方位で得られた応答との間で、モードＳオールコールが一致し、かつ距離及び方位が予め指定（予測）された範囲内にあり、しかも予め設定された相関の範囲内にある応答について、検出レポートを作成して登録し出力する。ここで、相関がとれない応答データは破棄される。
【００２１】
また、スキャン間で相関を有するとされた応答のターゲット情報は、監視処理器３５からチャネル管理器３４に供給される。
【００２２】
また、監視処理器３５は、オールコールで受信した各応答Ａ１，Ａ２のモードＳアドレスが所管の監視覆域内で重複するものがないことを確認して、ロールコール時における個別質問Ｒ１，Ｒ２をスケジューリングするようチャネル管理器３４に指令する。
【００２３】
ここで、もしも受信した各応答Ａ１，Ａ２のモードＳアドレスが互いに重複した場合、あるいは所管の監視覆域内で既に捕捉してターゲットとの間で重複するものを受信したとすると、いずれかがフォルス(誤り)であることが考えられるので、航空機の安全上、その重複したトランスポンダ（ターゲット）全てが改めてオールコールによる初期捕捉の対象とされる。
【００２４】
従って、重複した相手方のターゲットがたとえ既にロールコールの監視対象となっていたとしても、その重複した相手方のトランスポンダに対するロールコールは中止され、改めてオールコールによる初期捕捉が行われる。
【００２５】
図６では、応答Ａ１，Ａ２はいずれもモードＳアドレスの重複はなく、また自サイトＩＤとＰＩフィールドとの一致が確認されるとともに、前回スキャンの同方位で得られた応答との間でのモードＳオールコールが一致し、かつ距離及び方位等が予め指定された範囲内で互いに相関がとれたものであり、正常に受信処理されたものであることを示している。
【００２６】
従って、監視処理器３５から応答Ａ１，Ａ２に関するターゲット情報（距離，方位情報）を受けたチャネル管理器３４は、距離の遠いターゲットから順にスケジューリングを行い、スケジュール結果を送信制御器３１及びモードＳ応答処理器３２に供給される。
【００２７】
なお、ロールコールに移行したターゲットには、オールコールに応答しないようにロックアウトが指示される。
【００２８】
チャネル管理器３４による、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示された応答Ａ１，Ａ２に対応した個別質問Ｒ１，Ｒ２のスケジューリングにより、送信制御器３１はその個別質問Ｒ１，Ｒ２が空中線１を介して送信されるので、これを受信した各対応するトランスポンダからの個別応答Ａ１１，Ａ２１は、空中線１、送受切替器２１、受信器２３を介して受信され、オールコール時と同様に、増幅検波及びディジタル化されてモードＳ応答処理器３２に供給される。
【００２９】
図６（ｃ）に示したパターンの検出ウィンドウＷ1，Ｗ2を介して個別応答Ａ１１，Ａ２１を取り込んだモードＳ応答処理器３２は、プリアンブル検出及びメッセージ解読等を行うと同時に、先のオールコールで捕捉したターゲットのモードＳアドレスを予測モードアドレスとし、その予測モードアドレスとロールコール時に受信して解読したモードＳアドレスとが一致するか否か判定し、アドレスが一致したターゲットの個別応答Ａ１１，Ａ２１を処理対象として監視処理器３５に供給する。なお、図６では、個別質問Ｒ１，Ｒ２はＵＦ（Uplink Format）＝４で送信され（図６（ｂ））、それに対するターゲットからの個別応答Ａ１１，Ａ２１は、ＤＦ（Downlink Format）＝４で送信されたことを示している（図６（ｄ））。
【００３０】
モードＳ応答処理器３２において処理対象と判定された個別応答は、監視処理器３５において、検出レポートの作成、登録、及び出力が行われ、処理対象外のデータは破棄される。
【００３１】
なお、モードＳ二次監視レーダにおいてＳＳＲモードＡ／Ｃ専用の応答は、オールコール時におけるＡＴＣＲＢＳ応答処理器３３での受信処理、及び監視処理器３５におけるスキャン間の相関の有無の判定を経てレポート出力される。
【００３２】
上記のように、オールコール期間に正しく捕捉されたモードＳトランスポンダのターゲット（航空機）は、ロックアウトの指示を受けつつ個別質問（ロールコール）での監視が行なわれる。
【００３３】
上記説明のように、図６では、オールコールにおけるモードＳ一括質問（ＱＡ）に対するターゲット２機のトランスポンダから、それぞれ固有のモードＳアドレス（861111,860123）が重複することなく、適正に応答Ａ１，Ａ２受信されたものとして説明したが、例えばマルチパス等により、あるいは何らかのトラブルにより、ターゲット１機からの応答がタイミングを異にし、重複して受信されることがある。
【００３４】
また、同一のモードＳアドレスを持つ複数のターゲットからの応答により、重複することがある。
【００３５】
すなわち、図７（ｄ）に示したように、オールコール期間ＴＡ１における図７（ｂ）に示したモードＳ専用一括質問ＱＡに対する応答Ａ１，Ａ２が、同一モードＳアドレス（861111,861111）を有するものとの重複した受信が行なわれ、モードＳ応答処理器３２を介して監視処理器３５に供給されると、監視処理器３５は、一旦これら同一モードＳアドレス（861111,861111）をメモリに記憶するとともに、今回記憶した各モードＳアドレスをキーにした読み出しを行い、重複したモードＳアドレスの有無を判定する。
【００３６】
重複したモードＳアドレスの有無の判定は、今回取得したモードＳアドレス間の判定のみならず、所管の監視領域内のターゲット全てが対象とされる。
【００３７】
そこで、図７（ｄ）に示したように、監視処理器３５が、判定により、同一オールコールにおける応答Ａ１，Ａ２の各モードＳアドレス（861111,861111）が重複していることを検知すると、航空機の安全上、図７に示したように、モードＳアドレス（861111,861111）が重複した応答Ａ１，Ａ２に対するロールコールでのスケジュールは実行されることなく、当該応答Ａ１，Ａ２のトランスポンダは、次のスイープ２以降も、改めてオールコール（ＴＡ２〜）による初期捕捉の対象とされる。
【００３８】
なお、上記説明は、二つの応答Ａ１，Ａ２が同一モードＳアドレスを示して重複したものとして説明したが、モードＳアドレスが３つ以上の重複した場合も同様に処理される。
【非特許文献１】吉田 孝 監修「改定 レーダ技術」社団法人電子情報通信学会、平成８年１０月１日発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３９】
上記のように、従来のモードＳ二次監視レーダでは、オールコール期間において受信された応答のモードＳアドレスが、当該地上局の監視覆域内で互いに重複するものがある場合は、たとえそれらが同一ターゲットからのものであったとしても、航空機の安全上から、その重複したターゲットに対するロールコールは行われることなく、引き続きオールコールによる初期捕捉の対象となる。
【００４０】
このように、モードＳアドレスの重複受信があったとき、たとえそれら重複したモードＳアドレスが１ターゲットからの適正なモードＳアドレスからなる応答であったとしても、ロールコールの対象とされることなく、引き続きオールコールの対象とされて残る。
【００４１】
その結果、本来、監視対象となるはずの航空機を監視できない要因となった。また、限られた時間長のオールコール期間にあっては、監視区域内に新たに入ってくる航空機の捕捉を制限することとなり、モードＳトランスポンダ搭載機はもとより、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ航空機の検出率をも低下させる要因となった。
【００４２】
そこで本発明は、モードＳトランスポンダからの応答のモードＳアドレスが、たとえ重複受信されたとしても、ロールコールによる監視対象への判定精度の向上とオールコール期間における検出率低下を抑制可能なモードＳ二次監視レーダ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】
【００４３】
本発明のモードＳ二次監視レーダは、オールコール期間にモードＳ一括質問（オールコール）を送信する第１の送信手段と、この第１の送信手段によって送信された前記モードＳ一括質問に対する応答を受信し、受信された応答のモードＳアドレスに重複したものがあるか否かを判定する第１の判定手段と、この第１の判定手段により、前記応答のモードＳアドレスに重複したものがあると判定されたとき、その重複するモードＳアドレスに対応し、かつトランスポンダ固有のＧＩＣＢレジスタ情報の送信要求を含む個別質問をスケジュールして送信する第２の送信手段と、この第２の送信手段による応答から、オールコールにて監視対象とするべきか否かを判定する第２の判定手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４４】
上記のように、本発明のモードＳ二次監視レーダは、検出されたモードＳアドレスが重複していると判定されたとき、その重複するモードＳアドレスを送信したと見られるトランスポンダに対して、ＧＩＣＢ（Ground Initiated Comm-B）レジスタ情報の送信要求を含むロールコールを送信する。
【００４５】
すなわち、本発明によれば、たとえモードＳアドレスが重複したターゲットでも、従来のように、オールコール対象として残存することなく、ロックアウト指示されてロールコールに移行することができる。また、モードＳアドレスが重複したターゲットが、引き続き次のスイープでもオールコールの対象として残存しないことから、当該監視覆域に新たに入ってくるターゲットの検出率が低下するのを回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明によるモードＳ二次監視レーダの一実施例を図１ないし図３を参照して詳細に説明する。なお、図４ないし図７に示した従来のモードＳ二次監視レーダと同一構成には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００４７】
図１は、本発明に係るモードＳ二次監視レーダの一実施例を示した構成図である。
【００４８】
図１に示したように、センサである地上局のモードＳ二次監視レーダは、空中線１と、空中線１に接続された送受信部２と、送受信部２に接続されてコンピュータを内蔵した処理部３とで構成される。
【００４９】
空中線１は、送受信部２の送受切替器２１を介して、送信器２２及び受信器２３に接続され、送信器２２及び受信器２３は処理部３に接続されている。
【００５０】
処理部３は、送信器２２に接続された送信制御器３７と、受信器２３に接続されたモードＳ応答処理器３２及びＡＴＣＲＢＳ応答処理器３３と、モードＳ応答処理器３２及び送信制御器３７に接続されたチャネル管理器３８と、このチャネル管理器３８、送信制御器３７、並びにモードＳ及びＡＴＣＲＢＳの各応答処理器３２，３３に接続された監視処理器３９と、処理部３全体のシステムを統括制御し、空中線１の方位方向におけるビーム走査のタイミング信号を生成して供給するタイミング信号発生器３６とで構成される。
【００５１】
監視処理器３９には、ターゲット（航空機）に対する質問応答に必要な自サイトＩＤやＰＲ値等のパラメータが予め設定され、また、ターゲットとの間の質問応答により、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ及びモードＳトランスポンダからの応答データに基づいて得られたターゲット情報を導入し、モードＳ専用一括質問に対する応答の中に同一モードＳアドレスの重複受信があるか否かを判定し、モードＳアドレスの重複受信が無いと判定したときには、従来と同様にターゲット情報を生成し、各対応する個別質問に対するスケジューリングによりロールコールを行うようチャネル管理器３８及び送信制御器３７に指令するとともに、検出レポートを作成し、登録し、出力する。
【００５２】
なお、監視処理器３９には、従来と同様に、モードＳトランスポンダ搭載のターゲットに関し、相関処理を行うための相関値が予め設定されている。
【００５３】
また、監視処理器３９は、従来と同様に、ターゲットへのオールコールに対する応答に、モードＳアドレスの重複があるか否かの判定を行う（第１の判定手段）ものであるが、この実施例の監視処理器３９は、それに加えて、もしもモードＳアドレスの重複があると判定したときには、そのモードＳアドレスが重複したと見られるトランスポンダ（ターゲット）に向けて、ＧＩＣＢ（Ground Initiated Comm-B）レジスタにある個別情報、すなわちＧＩＣＢレジスタ情報（例えば、航空機識別符号）の送信要求のシーケンスを付加した個別質問のスケジューリングを行うよう、チャネル管理器３８及び送信制御器３７に指令する。
【００５４】
従って、監視処理器３９から、モードＳアドレスが重複したと見られるトランスポンダ（ターゲット）に向けて、ＧＩＣＢレジスタ情報の送信要求のシーケンスを付加した個別質問のスケジューリングを行うよう指令を受けたチャネル管理器３８は、タイミング信号発生器３６からの信号に基づき、従来と同様に、ビームドエルタイムＴにおけるオールコール期間及びロールコール期間の割り当てと、監視処理器３９からのターゲット情報に基づくロールコール期間内のスケジューリングにより、送受切替器２１の切り替え動作に同期した検出ウィンドウを設定する。
【００５５】
なお、この実施例に係るモードＳ二次監視レーダでも、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ搭載機からの応答信号を受信し、その検出レポートの作成し、登録し、出力する。
【００５６】
図１の構成図、図２に示したスケジュール図、及び図３に示したフローチャートを参照し、上記説明のこの実施例に係るモードＳ二次監視レーダの動作手順を詳細説明する。なお、図２に示したスケジュール図は、図７に示した従来のモードＳ二次監視レーダにおけるスケジュール図に対応して示したものである。
【００５７】
すなわち、図２（ａ）に示したオールコール期間ＴＡ１において、送信器２２及び空中線１を介して送信された、図２（ｂ）に示す応答確率１のモードＳ専用一括質問ＱＡに対し、ターゲット側からの応答Ａ１，Ａ２は、空中線１、受信器２３を介して受信され、図２（ｃ）に示した検出ウィンドウＷによりモードＳ応答処理器３２に供給される（ステップ３Ａ）。
【００５８】
図２は、オールコール期間ＴＡ１におけるモードＳ専用一括質問ＱＡに対し、二つのモードＳアドレス（861111,861111）が共通した応答Ａ１，Ａ２が重複受信されたことを示している。なお、図２では、説明の複雑さを避けるために、ＡＴＣＲＢＳ一括質問Ｑ及びその応答の図示を省略し、示していない。
【００５９】
そこで、モードＳ応答処理器３２は、各応答Ａ１，Ａ２に関し、自サイトＩＤとＰＩフィールドが一致するか否か判定し（ステップ３Ｂ）、ここで自サイトＩＤとＰＩフィールドが一致する（ＹＥＳ）と判定された応答のターゲット（距離及び方位）情報は、処理対象として監視処理器３９に供給されメモリ（記憶）される（ステップ３Ｃ）。
【００６０】
ステップ３Ｂにおいて、自サイトＩＤとＰＩフィールドが一致しない（ＮＯ）と判定された応答は、モードＳ応答処理器３２では処理対象外とされ、破棄される。
【００６１】
ステップ３Ｂで自サイトＩＤとＰＩフィールドが一致する（ＹＥＳ）と判定された応答（Ａ１，Ａ２）は適正なものと判定され、ステップ３Ｃに移行し、ターゲット情報（距離・方位）の取得操作及びメモリへの記憶操作が実行される。
【００６２】
ステップ３Ｃの後、ステップ３Ｄに移行し、監視処理器３９はまず、従来と同様に、メモリをサーチして前回スキャンのターゲット情報を読み出し、モードＳ専用一括質問の応答であり、その読み出したターゲット情報と、今回のターゲット情報とが予め指定された相関の範囲内にあるか否かを判定する。
【００６３】
ステップ３Ｄにおいて、読み出したターゲット情報がモードＳ専用一括質問の応答でない場合はもちろんのこと、読み出したターゲット情報がモードＳ専用一括質問の応答であっても、両者の相関が所定範囲内にないとき（ＮＯ）は、そのデータは破棄される。
【００６４】
ステップ３Ｄにおいて、モードＳ専用一括質問の応答であり、その読み出したターゲット情報と、今回のターゲット情報とが予め指定された相関の範囲内にある（ＹＥＳ）と判定されたとき、ステップ３Ｅに移行する。
【００６５】
ステップ３Ｅにおいて、監視処理器３９は、メモリをサーチして読み出し、同一のモードＳアドレスが存在するか否か、すなわち重複したモードＳアドレスの有無を判定する（第１の判定手段）。
【００６６】
そこで、ステップ３Ｅにおいて、図２（ｄ）に示したように、応答Ａ１，Ａ２が受信され、各応答Ａ１，Ａ２のモードＳアドレス（861111,861111）が共通し、重複している（ＹＥＳ）と判定されたときには、図２（ｂ），（ｃ）に示したように、各応答Ａ１，Ａ２に対応したロールコールのスケジューリングを行い、そのスケジュールされたロールコールの質問に、トランスポンダ固有のＧＩＣＢレジスタ情報（例えば、固有の航空機識別符号）の送信を要求するシーケンスを付加するよう、チャネル管理器３８及び送信制御器３１に指令する（ステップ３Ｆ）。
【００６７】
すなわち、ステップ３Ｆにおいて、チャネル管理器３８における、同一モードＳアドレス（861111,861111）の応答Ａ１，Ａ２に対するスケジューリングにより、送信制御器３１は、その同一モードＳアドレス応答Ａ１，Ａ２のトランスポンダに向けて、ＧＩＣＢレジスタ情報の送信要求のシーケンスを追加し、図２（ｂ）に示す個別質問（ロールコール）Ｒ１（Ａ１），Ｒ２（Ａ２）を送信する。
【００６８】
従って、ステップ３Ｆでは、そのロールコールＲ１（Ａ１），Ｒ２（Ａ２）に対応し、同一モードＳアドレス応答Ａ１，Ａ２の各トランスポンダからは、図２（ｄ）に示したように、それぞれ固有のＧＩＣＢレジスタ情報（＃Ａ１，＃Ａ２）を含む応答Ａ１１，Ａ２１が、図２（ｃ）に示したウィンドウＷ1，Ｗ2を介して受信される。
【００６９】
なお、ステップ３Ｅにおいて、監視処理器３９が同一モードＳアドレスの応答Ａ１，Ａ２が受信されない（ＮＯ）と判定したときには、ステップ３Ｇに移行し、従来と同様に、チャネル管理器３４及び送信制御器３１は、相関が取れたターゲット情報に基づくスケジューリングによるロールコールを実行し、続くステップ３Ｈにおける、対応するターゲットからの応答が、検出ウィンドウを介してモードＳ応答処理器３２に導入されるので、モードＳ応答処理器３２は、プリアンブル検出等によるデータ解読を行って出力するとともに、今回取得のモードＳアドレスが前回のスキャンにより予測されたアドレスと一致するか否か判定する。
【００７０】
ステップ３Ｈにおいて、ここでモードＳアドレス等のデータが予め予測されたアドレスと一致している（ＹＥＳ）と判定したときには、処理対象として監視処理器３５に供給され、ここで監視処理器３５は、検出レポートの作成、登録、及び出力が行なわれる（ステップ３Ｉ）、と同時に、ステップ３Ｊに移行するので、チャネル管理器３４及び送信制御器３１は、応答確率１による次のオールコールを実行し、ステップ３Ａに戻る。
【００７１】
なお、ステップ３Ｈにおいて、モードＳアドレス等のデータが予め予測されたアドレスと一致していない（ＮＯ）と判定されたとき、データは破棄される。
【００７２】
そこで、上記ステップ３Ｆに戻り、同一モードＳアドレスの応答に対し、ＧＩＣＢレジスタ情報送信要求のロールコールの実行により、ＧＩＣＢレジスタ情報の応答を受信し、解読された信号は、監視処理器３９において、ＧＩＣＢレジスタ情報が一致する受信応答があるか否かを判定する（ステップ３Ｋ）。
【００７３】
ステップ３Ｋにおいて、ＧＩＣＢレジスタ情報が一致する受信応答である（ＹＥＳ）と判定されたとき、先のオールコールにおいて同一のモードＳアドレス（861111）が重複して受信された応答Ａ１，Ａ２は、同一ターゲットからの応答であることを意味するので、次のスイープにおいて、いずれか１の応答（Ａ１またはＡ２）を選択し（ステップ３Ｌ）、前述のステップ３Ｇに移行する。選択されない方の応答は破棄される。つまり、ステップ３Ｋ，３Ｌにおいて、監視制御器３９は、ＧＩＣＢレジスタ情報の送信要求を含む個別質問に対する応答から、重複した機数の検出により、オールコールにて監視対象とするべきか否かを判定する（第２の判定手段）ものである。
【００７４】
そこで、先に同一のモードＳアドレス（861111）が重複して受信された応答Ａ１，Ａ２は、結局は１個のターゲットからの送信された適正な応答であることが判明するので、続くステップ３Ｇにおいて、その選択された応答のターゲットに対し、そのターゲット情報に基づく通常のスケジューリングにより個別質問（ロールコール）が実行される。
【００７５】
なお、先のステップ３Ｋにおいて、ＧＩＣＢレジスタ情報が一致しない受信応答である（ＮＯ）と判定された場合は、同一モードＳアドレス（861111）を有する応答Ａ１，Ａ２は、互いに異なるターゲットからの応答であることを意味する。従って、ステップ３Ｋにおいて、ＧＩＣＢレジスタ情報が一致しない受信応答である（ＮＯ）と判定された場合も、ステップ３Ｇに移行し、各応答Ａ１，Ａ２にそれぞれ対応した個別質問が実行される。
【００７６】
この実施例に関する上記説明では、ステップ３Ｅの操作において、メモリをサーチして同一モードＳアドレスがあるか否かの判定を行ったとき、図２に示したように、そのスキャンのビームドエル期間内あるいは１オールコール期間内における応答（Ａ１，Ａ２）間で、モードＳアドレスが共通する応答が存在するものとして説明したが、航空機管制上、当該地上局が監視対象とする覆域内のターゲット（航空機）間に、モードＳアドレスが一致するターゲットの存在はあってはならないことから、メモリをサーチして同一モードＳがあるか否かの判定は、当該地上局が監視対象としている覆域内での他のスキャンにおいて既に捕捉され、既にロールコール対象となっているターゲットのモードＳアドレスとの間でも、重複の有無が判定される。
【００７７】
従って、上記ステップ３Ｆでは、モードＳアドレスが重複したターゲットの他方が、既スキャンにおいて、既にロールコール対象となっているとしても、そのターゲットに対して、改めてＧＩＣＢレジスタ情報送信要求のロールコールがスケジューリングされ実行される。
【００７８】
上記実施例の説明では、説明の便宜上、オールコールにおいて、二つのモードＳ応答Ａ１，Ａ２のモードＳアドレスが重複していたものとして説明したが、三つ以上のモードＳアドレスが重複した場合にも、同様に、それぞれＧＩＣＢレジスタ情報の送信要求のロールコールが実行され、上記ステップ３Ｋにおける各応答の航空機識別符号の一致及び不一致の場合分けに応じて、ステップ３Ｌを介してあるいは直接、ステップ３Ｇ以下の通常のロールコールによる個別質問の応答受信処理へと移行するので、モードＳアドレスが重複受信された応答の中で、真に実在するターゲット（航空機）数を検出することができる。
【００７９】
なお、同一モードＳアドレスが重複して受信される要因としては、前述のように、反射によるマルチパス受信による場合も考えられる。マルチパスによる場合は、反射位置に対する地上局と当該ターゲット（航空機）との間の相対位置関係が起因していることが多いことから、時間が経過し、地上局とターゲットとの位置関係の変化から、同一モードＳアドレスの重複受信が解消されることもある。
【００８０】
また、ステップ３Ｊでは、図２に示したように、次のスイープ２におけるオールコール期間ＴＡ２におけるオールコール質問ＱＡが実行されるが、この実施例に係るモードＳ二次監視レーダによれば、前回スイープ１におけるオールコールＴＡ１において、たとえモードＳアドレスが複数重複して受信されたとしても、従来のように、後続のスイープにおいてオールコールの対象とされることがなく、ロックアウト指示が掛けられてロールコールに移行するので、次のオールコールＴＡ２以降におけるモードＳトランスポンダ搭載機はもとより、ＡＣＴＲＢＳトランスポンダ航空機に対する検知率低下を回避できる。
【００８１】
また、上記実施例の説明において、処理部３はハードウエアで構成されているかのように説明したが、実際には、処理部３における各信号処理はコンピュータのソフトウエア上で実現される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係るモードＳ二次監視レーダの一実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示したモードＳ二次監視レーダにおいて、重複してモードＳアドレスを検出したときのスケジュール説明図である。
【図３】図１に示したモードＳ二次監視レーダの動作手順を示したフローチャートである。
【図４】従来のモードＳ二次監視レーダによる監視状態を示した概観図である。
【図５】図４に示したモードＳ二次監視レーダの構成図である。
【図６】図４に示したモードＳ二次監視レーダのスケジュール説明図である。
【図７】図４に示したモードＳ二次監視レーダが重複してモードＳアドレスを検出したときのスケジュール説明図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ 空中線
２ 送受信部
２１ 送受切替器
２２ 送信器
２３ 受信器
３ 処理部
３１ 送信制御器
３２ モードＳ応答処理器
３３ ＡＴＣＲＢＳ応答処理器
３４ チャネル管理器
３５ 監視処理器
３６ タイミング信号発生器
３７ 送信制御器（第１，第２の送信手段）
３８ チャネル管理器（第１，第２の送信手段）
３９ 監視処理器（第１，第２の送信手段、第１，第２の判定手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モードＳトランスポンダ搭載の航空機を監視可能なモードＳ二次監視レーダの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上局の二次監視レーダ（以下、ＳＳＲと称する）のターゲットには、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダを搭載した航空機とモードＳトランスポンダを搭載した航空機とがある。
【０００３】
ＡＴＣＲＢＳトランスポンダやモードＳトランスポンダを監視するＳＳＲでは、ビームドエルタイムＴ内を複数に分割し（この分割した単位をスイープとする）、各スイープ内はさらにオールコール期間とロールコール期間に分けた監視が行なわれる。ビームドエルタイムＴとは、ＳＳＲの方位方向に回転走査（スキャン）する空中線の回転速度と送信ビーム幅とに基づく角度範囲に対応した時間であり、一義的に決定される。
【０００４】
そこで、オールコール期間では、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダを搭載した航空機を対象とするモードＡ／Ｃ専用（一括）質問応答とモードＳトランスポンダを搭載した航空機を対象とするモードＳ専用一括質問応答が行われ、ロールコール期間では、モードＳ専用一括質問に対するトランスポンダの応答から得られるモードＳアドレスやターゲット（航空機）の位置情報（距離，方位）に基づき、質問応答が重ならないようにスケジューリングが行われ、モードＳ個別質問応答が行われる。（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００５】
図４は、従来のモードＳ二次監視レーダの構成と、これに監視されるターゲット（航空機）との位置関係を示した概観図で、図５は図４に示した処理部の具体的構成図、また図６は、従来のオールコール期間ＴＡ及びロールコール期間ＴＲにおける質問応答のタイミング並びにスケジューリングの説明図である。
【０００６】
そこで、図４及び図５に示したように、センサである地上のモードＳ二次監視レーダは、空中線１と、空中線１に接続され、送受切替器２１、送信器２２及び受信器２３とからなる送受信部２と、コンピュータを内蔵し、送受信部２とともにインタロゲータを構成するた処理部３とで構成される。
【０００７】
処理部３は、図５に示したように、送信器２２に接続された送信制御器３１と、受信器２３に接続されたモードＳ応答処理器３２及びＡＴＣＲＢＳ応答処理器３３と、モードＳ応答処理器３２及び送信制御器３１に接続されたチャネル管理器３４と、このチャネル管理器３４、送信制御器３１、並びにモードＳ及びＡＴＣＲＢＳの各応答処理器３２，３３に接続された監視処理器３５と、処理部３全体のシステムを統括制御すべく、空中線１の方位方向におけるシステムの動作や質問信号形成等のためのタイミングを形成して供給するタイミング信号発生器３６とで構成されている。
【０００８】
一方、ターゲット（航空機）側は、モードＳ二次監視レーダの空中線１から送信された質問を受信するとともに、その質問に対する応答すなわちモードＡ／Ｃ応答やモードＳ応答を、地上局（モードＳ二次監視レーダ）に向けて送信する空中線４と、その空中線４に接続された送受信機５と、送受信機５に接続された信号処理器６とからなり、送受信機５と信号処理器６とでトランスポンダを構成する。
【０００９】
なお、モードＳ二次監視レーダの処理部３に関し、監視処理器３５には、ターゲットとの間の質問応答に必要な自サイトＩＤ（識別符号）やＰＲ（応答確率）値等のパラメータが予め設定されている。
【００１０】
また、監視処理器３５には、ターゲットの距離や方位、並びに高度等のいわゆるターゲット情報が複数スキャンで得られたとき、その複数スキャン間で得られたターゲット情報が互いに相関の範囲内にあるか否かの判断基準となるパラメータ、すなわち相関値も予め設定され、メモリに記憶されている。
【００１１】
チャネル管理器３４は、タイミング信号発生器３６からの信号に基づき、図６（ａ）に示したように、ビームドエルタイムＴにおけるオールコール期間ＴＡ及びロールコール期間ＴＲの割り当て設定を行う。
【００１２】
またチャネル管理器３４は、オールコール時における図６（ｂ）に示したモードＳ専用一括質問ＱＡ及びモードＡ／Ｃ専用質問Ｑに対する応答を受信するための、図６（ｃ）に示した検出ウィンドウ（有効期間Ｗ）を設定するとともに、その検出ウィンドウＷを介した図６（ｄ）に示すモードＳ応答Ａ１，Ａ２の受信に基づく、ロールコール時における個別質問Ｒ１，Ｒ２と、その質問に対応した個別応答Ａ１１，Ａ２１を受信するための、図６（ｃ）に示した検出ウィンドウ（有効期間Ｗ１，Ｗ２）のスケジューリングを実行する。
【００１３】
さらに、チャネル管理器３４は、送信制御器３１及びモードＳ応答処理器３２のＲＦチャネルにおける動作を統括制御する。
【００１４】
なお、チャネル管理器３４におけるロールコール時のスケジューリングでは、ＲＦチャネルの有効活用のために、距離がより遠い方のターゲット（航空機）から順番に、各質問応答が重ならないようにスケジュールされる。
【００１５】
チャネル管理器３４により制御された送信制御器３１は、まず監視処理器３５から供給される自サイトＩＤ（識別符号）及びＰＲ（応答確率）値に基づき、オールコール期間ＴＡ（ＴＡ１）にモードＳ専用一括質問ＱＡとモードＡ／Ｃ専用質問Ｑを生成し、生成したスイープ１の各質問ＱＡ，Ｑは、送信機２２、送受切替器２１を介して空中線１から送信される。
【００１６】
空中線１のビーム内において、モードＳ専用一括質問ＱＡやモードＡ／Ｃ専用質問Ｑに対するターゲットからの応答は、空中線１、送受切替器２１を介して受信器２３に供給され、受信器２３において、増幅検波及び量子化によるディジタル化された後、モードＳ応答処理器３２及びＡＴＣＲＢＳ応答処理器３３に供給される。
【００１７】
すなわち、図６（ｂ）に示したモードＳ専用一括質問ＱＡに対し、図６（ｄ）に示したように、２機のターゲットからの応答Ａ１，Ａ２が、図６（ｃ）に示した検出ウィンドウＷを介してモードＳ応答処理器３２に供給される。
【００１８】
なお、図６では、ターゲット（トランスポンダ）からの各応答Ａ１，Ａ２は、各ターゲット固有のモードＳアドレス（861111,860123）を含むＤＦ（Downlink Format）＝１１で送信されたことを示したものである。また、図６では、説明の複雑化を避けるため、モードＡ／Ｃ専用質問Ｑに対する応答（ターゲット）はなかったものとし、図示していない。
【００１９】
応答Ａ１，Ａ２を導入したモードＳ応答処理器３２では、各応答Ａ１，Ａ２の有するモードＳアドレス（861111,860123）や位置等のターゲット情報から、自サイト（地上局）から当該ターゲットまでの距離やターゲットの方位等を測定するとともに、自サイトＩＤとＰＩ（ Parity/InterrogatorID ）フィールドが一致するか否かを判定し、一致した応答を処理対象応答として、チャネル管理器３４及び監視処理器３５に供給し、一致しない不一致応答データは処理対象外として破棄される。
【００２０】
オールコール時において、自サイトＩＤとＰＩフィールドの一致が確認され、処理対象とされた応答の供給を受けた監視処理器３５は、空中線１における前回スキャンの同方位で得られた応答との間で、モードＳオールコールが一致し、かつ距離及び方位が予め指定（予測）された範囲内にあり、しかも予め設定された相関の範囲内にある応答について、検出レポートを作成して登録し出力する。ここで、相関がとれない応答データは破棄される。
【００２１】
また、スキャン間で相関を有するとされた応答のターゲット情報は、監視処理器３５からチャネル管理器３４に供給される。
【００２２】
また、監視処理器３５は、オールコールで受信した各応答Ａ１，Ａ２のモードＳアドレスが所管の監視覆域内で重複するものがないことを確認して、ロールコール時における個別質問Ｒ１，Ｒ２をスケジューリングするようチャネル管理器３４に指令する。
【００２３】
ここで、もしも受信した各応答Ａ１，Ａ２のモードＳアドレスが互いに重複した場合、あるいは所管の監視覆域内で既に捕捉してターゲットとの間で重複するものを受信したとすると、いずれかがフォルス(誤り)であることが考えられるので、航空機の安全上、その重複したトランスポンダ（ターゲット）全てが改めてオールコールによる初期捕捉の対象とされる。
【００２４】
従って、重複した相手方のターゲットがたとえ既にロールコールの監視対象となっていたとしても、その重複した相手方のトランスポンダに対するロールコールは中止され、改めてオールコールによる初期捕捉が行われる。
【００２５】
図６では、応答Ａ１，Ａ２はいずれもモードＳアドレスの重複はなく、また自サイトＩＤとＰＩフィールドとの一致が確認されるとともに、前回スキャンの同方位で得られた応答との間でのモードＳオールコールが一致し、かつ距離及び方位等が予め指定された範囲内で互いに相関がとれたものであり、正常に受信処理されたものであることを示している。
【００２６】
従って、監視処理器３５から応答Ａ１，Ａ２に関するターゲット情報（距離，方位情報）を受けたチャネル管理器３４は、距離の遠いターゲットから順にスケジューリングを行い、スケジュール結果を送信制御器３１及びモードＳ応答処理器３２に供給される。
【００２７】
なお、ロールコールに移行したターゲットには、オールコールに応答しないようにロックアウトが指示される。
【００２８】
チャネル管理器３４による、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示された応答Ａ１，Ａ２に対応した個別質問Ｒ１，Ｒ２のスケジューリングにより、送信制御器３１はその個別質問Ｒ１，Ｒ２が空中線１を介して送信されるので、これを受信した各対応するトランスポンダからの個別応答Ａ１１，Ａ２１は、空中線１、送受切替器２１、受信器２３を介して受信され、オールコール時と同様に、増幅検波及びディジタル化されてモードＳ応答処理器３２に供給される。
【００２９】
図６（ｃ）に示したパターンの検出ウィンドウＷ1，Ｗ2を介して個別応答Ａ１１，Ａ２１を取り込んだモードＳ応答処理器３２は、プリアンブル検出及びメッセージ解読等を行うと同時に、先のオールコールで捕捉したターゲットのモードＳアドレスを予測モードアドレスとし、その予測モードアドレスとロールコール時に受信して解読したモードＳアドレスとが一致するか否か判定し、アドレスが一致したターゲットの個別応答Ａ１１，Ａ２１を処理対象として監視処理器３５に供給する。なお、図６では、個別質問Ｒ１，Ｒ２はＵＦ（Uplink Format）＝４で送信され（図６（ｂ））、それに対するターゲットからの個別応答Ａ１１，Ａ２１は、ＤＦ（Downlink Format）＝４で送信されたことを示している（図６（ｄ））。
【００３０】
モードＳ応答処理器３２において処理対象と判定された個別応答は、監視処理器３５において、検出レポートの作成、登録、及び出力が行われ、処理対象外のデータは破棄される。
【００３１】
なお、モードＳ二次監視レーダにおいてＳＳＲモードＡ／Ｃ専用の応答は、オールコール時におけるＡＴＣＲＢＳ応答処理器３３での受信処理、及び監視処理器３５におけるスキャン間の相関の有無の判定を経てレポート出力される。
【００３２】
上記のように、オールコール期間に正しく捕捉されたモードＳトランスポンダのターゲット（航空機）は、ロックアウトの指示を受けつつ個別質問（ロールコール）での監視が行なわれる。
【００３３】
上記説明のように、図６では、オールコールにおけるモードＳ一括質問（ＱＡ）に対するターゲット２機のトランスポンダから、それぞれ固有のモードＳアドレス（861111,860123）が重複することなく、適正に応答Ａ１，Ａ２受信されたものとして説明したが、例えばマルチパス等により、あるいは何らかのトラブルにより、ターゲット１機からの応答がタイミングを異にし、重複して受信されることがある。
【００３４】
また、同一のモードＳアドレスを持つ複数のターゲットからの応答により、重複することがある。
【００３５】
すなわち、図７（ｄ）に示したように、オールコール期間ＴＡ１における図７（ｂ）に示したモードＳ専用一括質問ＱＡに対する応答Ａ１，Ａ２が、同一モードＳアドレス（861111,861111）を有するものとの重複した受信が行なわれ、モードＳ応答処理器３２を介して監視処理器３５に供給されると、監視処理器３５は、一旦これら同一モードＳアドレス（861111,861111）をメモリに記憶するとともに、今回記憶した各モードＳアドレスをキーにした読み出しを行い、重複したモードＳアドレスの有無を判定する。
【００３６】
重複したモードＳアドレスの有無の判定は、今回取得したモードＳアドレス間の判定のみならず、所管の監視領域内のターゲット全てが対象とされる。
【００３７】
そこで、図７（ｄ）に示したように、監視処理器３５が、判定により、同一オールコールにおける応答Ａ１，Ａ２の各モードＳアドレス（861111,861111）が重複していることを検知すると、航空機の安全上、図７に示したように、モードＳアドレス（861111,861111）が重複した応答Ａ１，Ａ２に対するロールコールでのスケジュールは実行されることなく、当該応答Ａ１，Ａ２のトランスポンダは、次のスイープ２以降も、改めてオールコール（ＴＡ２〜）による初期捕捉の対象とされる。
【００３８】
なお、上記説明は、二つの応答Ａ１，Ａ２が同一モードＳアドレスを示して重複したものとして説明したが、モードＳアドレスが３つ以上の重複した場合も同様に処理される。
【非特許文献１】吉田 孝 監修「改定 レーダ技術」社団法人電子情報通信学会、平成８年１０月１日発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３９】
上記のように、従来のモードＳ二次監視レーダでは、オールコール期間において受信された応答のモードＳアドレスが、当該地上局の監視覆域内で互いに重複するものがある場合は、たとえそれらが同一ターゲットからのものであったとしても、航空機の安全上から、その重複したターゲットに対するロールコールは行われることなく、引き続きオールコールによる初期捕捉の対象となる。
【００４０】
このように、モードＳアドレスの重複受信があったとき、たとえそれら重複したモードＳアドレスが１ターゲットからの適正なモードＳアドレスからなる応答であったとしても、ロールコールの対象とされることなく、引き続きオールコールの対象とされて残る。
【００４１】
その結果、本来、監視対象となるはずの航空機を監視できない要因となった。また、限られた時間長のオールコール期間にあっては、監視区域内に新たに入ってくる航空機の捕捉を制限することとなり、モードＳトランスポンダ搭載機はもとより、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ航空機の検出率をも低下させる要因となった。
【００４２】
そこで本発明は、モードＳトランスポンダからの応答のモードＳアドレスが、たとえ重複受信されたとしても、ロールコールによる監視対象への判定精度の向上とオールコール期間における検出率低下を抑制可能なモードＳ二次監視レーダ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】
【００４３】
本発明のモードＳ二次監視レーダは、オールコール期間にモードＳ一括質問（オールコール）を送信する第１の送信手段と、この第１の送信手段によって送信された前記モードＳ一括質問に対する応答を受信し、受信された応答のモードＳアドレスに重複したものがあるか否かを判定する第１の判定手段と、この第１の判定手段により、前記応答のモードＳアドレスに重複したものがあると判定されたとき、その重複するモードＳアドレスに対応し、かつトランスポンダ固有のＧＩＣＢレジスタ情報の送信要求を含む個別質問をスケジュールして送信する第２の送信手段と、この第２の送信手段による応答から、オールコールにて監視対象とするべきか否かを判定する第２の判定手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４４】
上記のように、本発明のモードＳ二次監視レーダは、検出されたモードＳアドレスが重複していると判定されたとき、その重複するモードＳアドレスを送信したと見られるトランスポンダに対して、ＧＩＣＢ（Ground Initiated Comm-B）レジスタ情報の送信要求を含むロールコールを送信する。
【００４５】
すなわち、本発明によれば、たとえモードＳアドレスが重複したターゲットでも、従来のように、オールコール対象として残存することなく、ロックアウト指示されてロールコールに移行することができる。また、モードＳアドレスが重複したターゲットが、引き続き次のスイープでもオールコールの対象として残存しないことから、当該監視覆域に新たに入ってくるターゲットの検出率が低下するのを回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明によるモードＳ二次監視レーダの一実施例を図１ないし図３を参照して詳細に説明する。なお、図４ないし図７に示した従来のモードＳ二次監視レーダと同一構成には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００４７】
図１は、本発明に係るモードＳ二次監視レーダの一実施例を示した構成図である。
【００４８】
図１に示したように、センサである地上局のモードＳ二次監視レーダは、空中線１と、空中線１に接続された送受信部２と、送受信部２に接続されてコンピュータを内蔵した処理部３とで構成される。
【００４９】
空中線１は、送受信部２の送受切替器２１を介して、送信器２２及び受信器２３に接続され、送信器２２及び受信器２３は処理部３に接続されている。
【００５０】
処理部３は、送信器２２に接続された送信制御器３７と、受信器２３に接続されたモードＳ応答処理器３２及びＡＴＣＲＢＳ応答処理器３３と、モードＳ応答処理器３２及び送信制御器３７に接続されたチャネル管理器３８と、このチャネル管理器３８、送信制御器３７、並びにモードＳ及びＡＴＣＲＢＳの各応答処理器３２，３３に接続された監視処理器３９と、処理部３全体のシステムを統括制御し、空中線１の方位方向におけるビーム走査のタイミング信号を生成して供給するタイミング信号発生器３６とで構成される。
【００５１】
監視処理器３９には、ターゲット（航空機）に対する質問応答に必要な自サイトＩＤやＰＲ値等のパラメータが予め設定され、また、ターゲットとの間の質問応答により、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ及びモードＳトランスポンダからの応答データに基づいて得られたターゲット情報を導入し、モードＳ専用一括質問に対する応答の中に同一モードＳアドレスの重複受信があるか否かを判定し、モードＳアドレスの重複受信が無いと判定したときには、従来と同様にターゲット情報を生成し、各対応する個別質問に対するスケジューリングによりロールコールを行うようチャネル管理器３８及び送信制御器３７に指令するとともに、検出レポートを作成し、登録し、出力する。
【００５２】
なお、監視処理器３９には、従来と同様に、モードＳトランスポンダ搭載のターゲットに関し、相関処理を行うための相関値が予め設定されている。
【００５３】
また、監視処理器３９は、従来と同様に、ターゲットへのオールコールに対する応答に、モードＳアドレスの重複があるか否かの判定を行う（第１の判定手段）ものであるが、この実施例の監視処理器３９は、それに加えて、もしもモードＳアドレスの重複があると判定したときには、そのモードＳアドレスが重複したと見られるトランスポンダ（ターゲット）に向けて、ＧＩＣＢ（Ground Initiated Comm-B）レジスタにある個別情報、すなわちＧＩＣＢレジスタ情報（例えば、航空機識別符号）の送信要求のシーケンスを付加した個別質問のスケジューリングを行うよう、チャネル管理器３８及び送信制御器３７に指令する。
【００５４】
従って、監視処理器３９から、モードＳアドレスが重複したと見られるトランスポンダ（ターゲット）に向けて、ＧＩＣＢレジスタ情報の送信要求のシーケンスを付加した個別質問のスケジューリングを行うよう指令を受けたチャネル管理器３８は、タイミング信号発生器３６からの信号に基づき、従来と同様に、ビームドエルタイムＴにおけるオールコール期間及びロールコール期間の割り当てと、監視処理器３９からのターゲット情報に基づくロールコール期間内のスケジューリングにより、送受切替器２１の切り替え動作に同期した検出ウィンドウを設定する。
【００５５】
なお、この実施例に係るモードＳ二次監視レーダでも、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ搭載機からの応答信号を受信し、その検出レポートの作成し、登録し、出力する。
【００５６】
図１の構成図、図２に示したスケジュール図、及び図３に示したフローチャートを参照し、上記説明のこの実施例に係るモードＳ二次監視レーダの動作手順を詳細説明する。なお、図２に示したスケジュール図は、図７に示した従来のモードＳ二次監視レーダにおけるスケジュール図に対応して示したものである。
【００５７】
すなわち、図２（ａ）に示したオールコール期間ＴＡ１において、送信器２２及び空中線１を介して送信された、図２（ｂ）に示す応答確率１のモードＳ専用一括質問ＱＡに対し、ターゲット側からの応答Ａ１，Ａ２は、空中線１、受信器２３を介して受信され、図２（ｃ）に示した検出ウィンドウＷによりモードＳ応答処理器３２に供給される（ステップ３Ａ）。
【００５８】
図２は、オールコール期間ＴＡ１におけるモードＳ専用一括質問ＱＡに対し、二つのモードＳアドレス（861111,861111）が共通した応答Ａ１，Ａ２が重複受信されたことを示している。なお、図２では、説明の複雑さを避けるために、ＡＴＣＲＢＳ一括質問Ｑ及びその応答の図示を省略し、示していない。
【００５９】
そこで、モードＳ応答処理器３２は、各応答Ａ１，Ａ２に関し、自サイトＩＤとＰＩフィールドが一致するか否か判定し（ステップ３Ｂ）、ここで自サイトＩＤとＰＩフィールドが一致する（ＹＥＳ）と判定された応答のターゲット（距離及び方位）情報は、処理対象として監視処理器３９に供給されメモリ（記憶）される（ステップ３Ｃ）。
【００６０】
ステップ３Ｂにおいて、自サイトＩＤとＰＩフィールドが一致しない（ＮＯ）と判定された応答は、モードＳ応答処理器３２では処理対象外とされ、破棄される。
【００６１】
ステップ３Ｂで自サイトＩＤとＰＩフィールドが一致する（ＹＥＳ）と判定された応答（Ａ１，Ａ２）は適正なものと判定され、ステップ３Ｃに移行し、ターゲット情報（距離・方位）の取得操作及びメモリへの記憶操作が実行される。
【００６２】
ステップ３Ｃの後、ステップ３Ｄに移行し、監視処理器３９はまず、従来と同様に、メモリをサーチして前回スキャンのターゲット情報を読み出し、モードＳ専用一括質問の応答であり、その読み出したターゲット情報と、今回のターゲット情報とが予め指定された相関の範囲内にあるか否かを判定する。
【００６３】
ステップ３Ｄにおいて、読み出したターゲット情報がモードＳ専用一括質問の応答でない場合はもちろんのこと、読み出したターゲット情報がモードＳ専用一括質問の応答であっても、両者の相関が所定範囲内にないとき（ＮＯ）は、そのデータは破棄される。
【００６４】
ステップ３Ｄにおいて、モードＳ専用一括質問の応答であり、その読み出したターゲット情報と、今回のターゲット情報とが予め指定された相関の範囲内にある（ＹＥＳ）と判定されたとき、ステップ３Ｅに移行する。
【００６５】
ステップ３Ｅにおいて、監視処理器３９は、メモリをサーチして読み出し、同一のモードＳアドレスが存在するか否か、すなわち重複したモードＳアドレスの有無を判定する（第１の判定手段）。
【００６６】
そこで、ステップ３Ｅにおいて、図２（ｄ）に示したように、応答Ａ１，Ａ２が受信され、各応答Ａ１，Ａ２のモードＳアドレス（861111,861111）が共通し、重複している（ＹＥＳ）と判定されたときには、図２（ｂ），（ｃ）に示したように、各応答Ａ１，Ａ２に対応したロールコールのスケジューリングを行い、そのスケジュールされたロールコールの質問に、トランスポンダ固有のＧＩＣＢレジスタ情報（例えば、固有の航空機識別符号）の送信を要求するシーケンスを付加するよう、チャネル管理器３８及び送信制御器３１に指令する（ステップ３Ｆ）。
【００６７】
すなわち、ステップ３Ｆにおいて、チャネル管理器３８における、同一モードＳアドレス（861111,861111）の応答Ａ１，Ａ２に対するスケジューリングにより、送信制御器３１は、その同一モードＳアドレス応答Ａ１，Ａ２のトランスポンダに向けて、ＧＩＣＢレジスタ情報の送信要求のシーケンスを追加し、図２（ｂ）に示す個別質問（ロールコール）Ｒ１（Ａ１），Ｒ２（Ａ２）を送信する。
【００６８】
従って、ステップ３Ｆでは、そのロールコールＲ１（Ａ１），Ｒ２（Ａ２）に対応し、同一モードＳアドレス応答Ａ１，Ａ２の各トランスポンダからは、図２（ｄ）に示したように、それぞれ固有のＧＩＣＢレジスタ情報（＃Ａ１，＃Ａ２）を含む応答Ａ１１，Ａ２１が、図２（ｃ）に示したウィンドウＷ1，Ｗ2を介して受信される。
【００６９】
なお、ステップ３Ｅにおいて、監視処理器３９が同一モードＳアドレスの応答Ａ１，Ａ２が受信されない（ＮＯ）と判定したときには、ステップ３Ｇに移行し、従来と同様に、チャネル管理器３４及び送信制御器３１は、相関が取れたターゲット情報に基づくスケジューリングによるロールコールを実行し、続くステップ３Ｈにおける、対応するターゲットからの応答が、検出ウィンドウを介してモードＳ応答処理器３２に導入されるので、モードＳ応答処理器３２は、プリアンブル検出等によるデータ解読を行って出力するとともに、今回取得のモードＳアドレスが前回のスキャンにより予測されたアドレスと一致するか否か判定する。
【００７０】
ステップ３Ｈにおいて、ここでモードＳアドレス等のデータが予め予測されたアドレスと一致している（ＹＥＳ）と判定したときには、処理対象として監視処理器３５に供給され、ここで監視処理器３５は、検出レポートの作成、登録、及び出力が行なわれる（ステップ３Ｉ）、と同時に、ステップ３Ｊに移行するので、チャネル管理器３４及び送信制御器３１は、応答確率１による次のオールコールを実行し、ステップ３Ａに戻る。
【００７１】
なお、ステップ３Ｈにおいて、モードＳアドレス等のデータが予め予測されたアドレスと一致していない（ＮＯ）と判定されたとき、データは破棄される。
【００７２】
そこで、上記ステップ３Ｆに戻り、同一モードＳアドレスの応答に対し、ＧＩＣＢレジスタ情報送信要求のロールコールの実行により、ＧＩＣＢレジスタ情報の応答を受信し、解読された信号は、監視処理器３９において、ＧＩＣＢレジスタ情報が一致する受信応答があるか否かを判定する（ステップ３Ｋ）。
【００７３】
ステップ３Ｋにおいて、ＧＩＣＢレジスタ情報が一致する受信応答である（ＹＥＳ）と判定されたとき、先のオールコールにおいて同一のモードＳアドレス（861111）が重複して受信された応答Ａ１，Ａ２は、同一ターゲットからの応答であることを意味するので、次のスイープにおいて、いずれか１の応答（Ａ１またはＡ２）を選択し（ステップ３Ｌ）、前述のステップ３Ｇに移行する。選択されない方の応答は破棄される。つまり、ステップ３Ｋ，３Ｌにおいて、監視制御器３９は、ＧＩＣＢレジスタ情報の送信要求を含む個別質問に対する応答から、重複した機数の検出により、オールコールにて監視対象とするべきか否かを判定する（第２の判定手段）ものである。
【００７４】
そこで、先に同一のモードＳアドレス（861111）が重複して受信された応答Ａ１，Ａ２は、結局は１個のターゲットからの送信された適正な応答であることが判明するので、続くステップ３Ｇにおいて、その選択された応答のターゲットに対し、そのターゲット情報に基づく通常のスケジューリングにより個別質問（ロールコール）が実行される。
【００７５】
なお、先のステップ３Ｋにおいて、ＧＩＣＢレジスタ情報が一致しない受信応答である（ＮＯ）と判定された場合は、同一モードＳアドレス（861111）を有する応答Ａ１，Ａ２は、互いに異なるターゲットからの応答であることを意味する。従って、ステップ３Ｋにおいて、ＧＩＣＢレジスタ情報が一致しない受信応答である（ＮＯ）と判定された場合も、ステップ３Ｇに移行し、各応答Ａ１，Ａ２にそれぞれ対応した個別質問が実行される。
【００７６】
この実施例に関する上記説明では、ステップ３Ｅの操作において、メモリをサーチして同一モードＳアドレスがあるか否かの判定を行ったとき、図２に示したように、そのスキャンのビームドエル期間内あるいは１オールコール期間内における応答（Ａ１，Ａ２）間で、モードＳアドレスが共通する応答が存在するものとして説明したが、航空機管制上、当該地上局が監視対象とする覆域内のターゲット（航空機）間に、モードＳアドレスが一致するターゲットの存在はあってはならないことから、メモリをサーチして同一モードＳがあるか否かの判定は、当該地上局が監視対象としている覆域内での他のスキャンにおいて既に捕捉され、既にロールコール対象となっているターゲットのモードＳアドレスとの間でも、重複の有無が判定される。
【００７７】
従って、上記ステップ３Ｆでは、モードＳアドレスが重複したターゲットの他方が、既スキャンにおいて、既にロールコール対象となっているとしても、そのターゲットに対して、改めてＧＩＣＢレジスタ情報送信要求のロールコールがスケジューリングされ実行される。
【００７８】
上記実施例の説明では、説明の便宜上、オールコールにおいて、二つのモードＳ応答Ａ１，Ａ２のモードＳアドレスが重複していたものとして説明したが、三つ以上のモードＳアドレスが重複した場合にも、同様に、それぞれＧＩＣＢレジスタ情報の送信要求のロールコールが実行され、上記ステップ３Ｋにおける各応答の航空機識別符号の一致及び不一致の場合分けに応じて、ステップ３Ｌを介してあるいは直接、ステップ３Ｇ以下の通常のロールコールによる個別質問の応答受信処理へと移行するので、モードＳアドレスが重複受信された応答の中で、真に実在するターゲット（航空機）数を検出することができる。
【００７９】
なお、同一モードＳアドレスが重複して受信される要因としては、前述のように、反射によるマルチパス受信による場合も考えられる。マルチパスによる場合は、反射位置に対する地上局と当該ターゲット（航空機）との間の相対位置関係が起因していることが多いことから、時間が経過し、地上局とターゲットとの位置関係の変化から、同一モードＳアドレスの重複受信が解消されることもある。
【００８０】
また、ステップ３Ｊでは、図２に示したように、次のスイープ２におけるオールコール期間ＴＡ２におけるオールコール質問ＱＡが実行されるが、この実施例に係るモードＳ二次監視レーダによれば、前回スイープ１におけるオールコールＴＡ１において、たとえモードＳアドレスが複数重複して受信されたとしても、従来のように、後続のスイープにおいてオールコールの対象とされることがなく、ロックアウト指示が掛けられてロールコールに移行するので、次のオールコールＴＡ２以降におけるモードＳトランスポンダ搭載機はもとより、ＡＣＴＲＢＳトランスポンダ航空機に対する検知率低下を回避できる。
【００８１】
また、上記実施例の説明において、処理部３はハードウエアで構成されているかのように説明したが、実際には、処理部３における各信号処理はコンピュータのソフトウエア上で実現される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係るモードＳ二次監視レーダの一実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示したモードＳ二次監視レーダにおいて、重複してモードＳアドレスを検出したときのスケジュール説明図である。
【図３】図１に示したモードＳ二次監視レーダの動作手順を示したフローチャートである。
【図４】従来のモードＳ二次監視レーダによる監視状態を示した概観図である。
【図５】図４に示したモードＳ二次監視レーダの構成図である。
【図６】図４に示したモードＳ二次監視レーダのスケジュール説明図である。
【図７】図４に示したモードＳ二次監視レーダが重複してモードＳアドレスを検出したときのスケジュール説明図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ 空中線
２ 送受信部
２１ 送受切替器
２２ 送信器
２３ 受信器
３ 処理部
３１ 送信制御器
３２ モードＳ応答処理器
３３ ＡＴＣＲＢＳ応答処理器
３４ チャネル管理器
３５ 監視処理器
３６ タイミング信号発生器
３７ 送信制御器（第１，第２の送信手段）
３８ チャネル管理器（第１，第２の送信手段）
３９ 監視処理器（第１，第２の送信手段、第１，第２の判定手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オールコール期間にモードＳ一括質問（オールコール）を送信する第１の送信手段と、
この第１の送信手段によって送信された前記モードＳ一括質問に対する応答を受信し、受信された応答のモードＳアドレスに重複したものがあるか否かを判定する第１の判定手段と、
この第１の判定手段により、前記応答のモードＳアドレスに重複したものがあると判定されたとき、その重複するモードＳアドレスに対応し、かつトランスポンダ固有のＧＩＣＢレジスタ情報の送信要求を含む個別質問をスケジュールして送信する第２の送信手段と、
この第２の送信手段による応答から、オールコールにて監視対象とするべきか否かを判定する第２の判定手段と
を具備することを特徴とするモードＳ二次監視レーダ。
【請求項２】
前記第２の送信手段は、前記応答のモードＳアドレスに重複したものがないと前記判定手段において判定したとき、高度情報または識別情報の送信要求を含む前記応答に対応した個別質問をスケジュールして送信することを特徴とする請求項１に記載のモードＳ二次監視レーダ。
【請求項１】
オールコール期間にモードＳ一括質問（オールコール）を送信する第１の送信手段と、
この第１の送信手段によって送信された前記モードＳ一括質問に対する応答を受信し、受信された応答のモードＳアドレスに重複したものがあるか否かを判定する第１の判定手段と、
この第１の判定手段により、前記応答のモードＳアドレスに重複したものがあると判定されたとき、その重複するモードＳアドレスに対応し、かつトランスポンダ固有のＧＩＣＢレジスタ情報の送信要求を含む個別質問をスケジュールして送信する第２の送信手段と、
この第２の送信手段による応答から、オールコールにて監視対象とするべきか否かを判定する第２の判定手段と
を具備することを特徴とするモードＳ二次監視レーダ。
【請求項２】
前記第２の送信手段は、前記応答のモードＳアドレスに重複したものがないと前記判定手段において判定したとき、高度情報または識別情報の送信要求を含む前記応答に対応した個別質問をスケジュールして送信することを特徴とする請求項１に記載のモードＳ二次監視レーダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−８８６５（Ｐ２００８−８８６５Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８２２２７（Ｐ２００６−１８２２２７）
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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