レーダ情報処理装置及びレーダ情報処理プログラム
【課題】管制対象とする航空機目標を速やかに自動追跡に移行できるようにする。
【解決手段】レーダ情報処理装置３は、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）装置１から第１の更新レートで更新される第１のレーダ情報を受信し、ＰＡＲ装置２から上記第１の更新レートより高い第２の更新レートで更新される第２のレーダ情報を受信し、第１のレーダ情報と航空機の飛行計画情報とを対応付ける第１の相関処理部３１と、第１のレーダ情報をもとに第１の更新レートより短い周期で航空機の位置を予測する追跡処理部３２と、追跡処理部３２により予測された位置をもとに第１のレーダ情報と第２のレーダ情報とを対応付ける第２の相関処理部とを備える。
【解決手段】レーダ情報処理装置３は、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）装置１から第１の更新レートで更新される第１のレーダ情報を受信し、ＰＡＲ装置２から上記第１の更新レートより高い第２の更新レートで更新される第２のレーダ情報を受信し、第１のレーダ情報と航空機の飛行計画情報とを対応付ける第１の相関処理部３１と、第１のレーダ情報をもとに第１の更新レートより短い周期で航空機の位置を予測する追跡処理部３２と、追跡処理部３２により予測された位置をもとに第１のレーダ情報と第２のレーダ情報とを対応付ける第２の相関処理部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば航空管制用レーダシステムに用いられるレーダ情報処理装置及びレーダ情報処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空管制用レーダシステムには、一般的に、空港監視レーダ（ＡＳＲ：Airport Surveilance Radar）、ＳＩＦ（Selective Identification Feature）等の二次監視レーダ（ＳＳＲ：Secondary Surveilance Radar）、及び精測進入レーダ（ＰＡＲ：Precision Approach Radar）が配備されている。空港周辺空域にある航空機は、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＩＦ（ＳＳＲ））によって滑走路周辺まで誘導され、さらにＰＡＲによって滑走路至近距離まで誘導される。また、ＰＡＲのレーダ覆域内では、目標とする航空機に向けレーダ波を放射する空中線の仰角および方位角が自動で制御され、管制対象とする航空機が自動追跡される。このように各種レーダを駆使して、航空機の安全な運行を確保するための管制が行われている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】社団法人電子情報通信学会，「改訂 レーダ技術」，初版，平成８年１０月１日，ｐ．２１２−２３３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）は、ＰＡＲに比して広い覆域を必要とするため走査速度が遅くなり、レーダデータの更新レートが遅くなってしまう。これにより、ＰＡＲの覆域に入っても、すぐにＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標に基づくＰＡＲによる自動追跡に移行できないという問題がある。
【０００５】
本実施形態の目的は、管制対象とする航空機目標を速やかに自動追跡に移行することができるレーダ情報処理装置及びレーダ情報処理プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態に係るレーダ情報処理装置は、第１及び第２のレーダ装置により得られる管制対象の航空機のレーダ情報を処理する装置であって、第１の更新レートで更新される第１のレーダ情報を前記第１のレーダ装置から受信する第１の受信手段と、前記第１の更新レートより高い第２の更新レートで更新される第２のレーダ情報を前記第２のレーダ装置から受信する第２の受信手段と、前記第１のレーダ情報と前記航空機の飛行計画情報とを対応付ける第１の相関手段と、前記第１のレーダ情報をもとに前記第１の更新レートより短い周期で前記航空機の位置を予測する追跡手段と、前記追跡手段により予測された位置をもとに前記第１のレーダ情報と前記第２のレーダ情報とを対応付ける第２の相関手段と
を具備するものである。
【０００７】
本実施形態に係るレーダ情報処理プログラムは、第１及び第２のレーダ装置により得られる管制対象の航空機のレーダ情報を処理する装置に用いられるプログラムであって、コンピュータに、第１の更新レートで更新される第１のレーダ情報を前記第１のレーダ装置から受信する第１の受信処理と、前記第１の更新レートより高い第２の更新レートで更新される第２のレーダ情報を前記第２のレーダ装置から受信する第２の受信処理と、前記第１のレーダ情報と前記航空機の飛行計画情報とを対応付ける第１の相関処理と、前記第１のレーダ情報をもとに前記第１の更新レートより短い周期で前記航空機の位置を予測する追跡処理と、前記追跡手段により予測された位置をもとに前記第１のレーダ情報と前記第２のレーダ情報とを対応付ける第２の相関処理とを実行させるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るレーダ情報処理装置の構成を示す図である。
【図２】図１のレーダ情報処理装置の相関処理を示す図である。
【図３】一般的なレーダ情報処理装置の相関処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係るレーダ情報処理装置及びレーダ情報処理プログラムを説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係るレーダ情報処理装置の構成を示す図である。レーダ情報処理装置３には、ＡＳＲ（Airport Surveilance Radar）及びＳＩＦ（Selective Identification Feature）等の二次監視レーダ（ＳＳＲ：Secondary Surveilance Radar）装置１と、ＰＡＲ（Precision Approach Radar）装置２と、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）表示装置４と、ＰＡＲ表示装置５とが接続される。レーダ情報処理装置３は、第１相関処理部３１と、第２相関処理部と、追跡処理部３３とを備える。
【００１１】
レーダ情報処理装置３は、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）装置１により得られた空港周辺の航空機を示すＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標のレーダ情報（第１のレーダ情報）を第１の更新レート（例えば、４秒周期）で受信する。また、レーダ情報処理装置３は、ＰＡＲ装置２により得られた滑走路周辺の航空機を示すＰＡＲ目標のレーダ情報（第２のレーダ情報）を第２の更新レート（例えば、０．５〜３秒周期）で受信している。
【００１２】
第１相関処理部３１は、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標のレーダ情報と飛行情報管理システム等から提供される航空機の飛行計画情報とを対応付ける相関処理を行う。ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）表示装置４には、レーダビデオ信号と共に航空機の型式、飛行高度などが重畳されたＰＰＩ映像が表示される。
【００１３】
追跡処理部３３は、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標のレーダ情報をもとに上記第１の更新レートより短い周期で（例えば、１秒毎に）、航空機の位置を予測する。追跡した予測位置を表す情報は、飛行計画情報と対応付けられたＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標のレーダ情報と共に、第２相関処理部３２へ送られる。
【００１４】
第２相関処理部３２は、追跡処理部３３により予測された位置をもとにＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標のレーダ情報とＰＡＲ目標のレーダ情報とを対応付ける第２の相関処理を行う。この第２の相関処理によって管制対象の航空機が特定され、ＰＡＲ装置２による自動追跡に移行される。ＰＡＲ表示装置５には、滑走路の接地基準点からの航空機の高低方向及び方位方向の位置を示したＥＰＩ映像が表示される。
【００１５】
このように構成されたレーダ情報処理装置３の動作について説明する。図２は、レーダ情報処理装置３の相関処理を示す図である。
【００１６】
図２に示すように、追跡処理部３３は、４秒周期で受信されるＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標の追跡処理を１秒周期で実施し、この予測位置に基づいてＰＡＲ目標との相関処理を行う。このようにすることで、ＰＡＲ目標とＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標の相関が得られるまでの時間を最大３秒＋α（α；処理時間）とすることができる。
【００１７】
図３に従来のレーダ情報処理装置の相関処理を示す。従来方式では、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標とＰＡＲ目標との相関処理は、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標の更新レートを基準に実施される。このため、図３に示すように、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標の更新レートが４秒であり、ＰＡＲ捜索時の更新レートが０．５〜３秒であるため、ＰＡＲ目標とＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標との相関が得られるまでに、最大で7秒＋α（α；処理時間）要することになる。
【００１８】
これに対し、本実施形態によれば、上記図２に示したように、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標のレーダ情報をもとにＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）装置１の更新レートより短い周期で目標の位置を予測追跡し、この予測位置に基づいてのＰＡＲ目標との相関処理を行う。このようにすることで、従来方式よりＰＡＲ目標とＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標との相関が得られるまでの時間が短縮され、航空機目標がＰＡＲの覆域に入ってからＰＡＲの自動追跡に移行するまでの時間を短縮することができる。
【００１９】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００２０】
１…ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）装置、２…ＰＡＲ装置、３…レーダ情報処理装置、４…ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）表示装置、５…ＰＡＲ表示装置、３１…第１相関処理部、３２…第２相関処理部、３３…追跡処理部。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば航空管制用レーダシステムに用いられるレーダ情報処理装置及びレーダ情報処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空管制用レーダシステムには、一般的に、空港監視レーダ（ＡＳＲ：Airport Surveilance Radar）、ＳＩＦ（Selective Identification Feature）等の二次監視レーダ（ＳＳＲ：Secondary Surveilance Radar）、及び精測進入レーダ（ＰＡＲ：Precision Approach Radar）が配備されている。空港周辺空域にある航空機は、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＩＦ（ＳＳＲ））によって滑走路周辺まで誘導され、さらにＰＡＲによって滑走路至近距離まで誘導される。また、ＰＡＲのレーダ覆域内では、目標とする航空機に向けレーダ波を放射する空中線の仰角および方位角が自動で制御され、管制対象とする航空機が自動追跡される。このように各種レーダを駆使して、航空機の安全な運行を確保するための管制が行われている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】社団法人電子情報通信学会，「改訂 レーダ技術」，初版，平成８年１０月１日，ｐ．２１２−２３３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）は、ＰＡＲに比して広い覆域を必要とするため走査速度が遅くなり、レーダデータの更新レートが遅くなってしまう。これにより、ＰＡＲの覆域に入っても、すぐにＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標に基づくＰＡＲによる自動追跡に移行できないという問題がある。
【０００５】
本実施形態の目的は、管制対象とする航空機目標を速やかに自動追跡に移行することができるレーダ情報処理装置及びレーダ情報処理プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態に係るレーダ情報処理装置は、第１及び第２のレーダ装置により得られる管制対象の航空機のレーダ情報を処理する装置であって、第１の更新レートで更新される第１のレーダ情報を前記第１のレーダ装置から受信する第１の受信手段と、前記第１の更新レートより高い第２の更新レートで更新される第２のレーダ情報を前記第２のレーダ装置から受信する第２の受信手段と、前記第１のレーダ情報と前記航空機の飛行計画情報とを対応付ける第１の相関手段と、前記第１のレーダ情報をもとに前記第１の更新レートより短い周期で前記航空機の位置を予測する追跡手段と、前記追跡手段により予測された位置をもとに前記第１のレーダ情報と前記第２のレーダ情報とを対応付ける第２の相関手段と
を具備するものである。
【０００７】
本実施形態に係るレーダ情報処理プログラムは、第１及び第２のレーダ装置により得られる管制対象の航空機のレーダ情報を処理する装置に用いられるプログラムであって、コンピュータに、第１の更新レートで更新される第１のレーダ情報を前記第１のレーダ装置から受信する第１の受信処理と、前記第１の更新レートより高い第２の更新レートで更新される第２のレーダ情報を前記第２のレーダ装置から受信する第２の受信処理と、前記第１のレーダ情報と前記航空機の飛行計画情報とを対応付ける第１の相関処理と、前記第１のレーダ情報をもとに前記第１の更新レートより短い周期で前記航空機の位置を予測する追跡処理と、前記追跡手段により予測された位置をもとに前記第１のレーダ情報と前記第２のレーダ情報とを対応付ける第２の相関処理とを実行させるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るレーダ情報処理装置の構成を示す図である。
【図２】図１のレーダ情報処理装置の相関処理を示す図である。
【図３】一般的なレーダ情報処理装置の相関処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係るレーダ情報処理装置及びレーダ情報処理プログラムを説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係るレーダ情報処理装置の構成を示す図である。レーダ情報処理装置３には、ＡＳＲ（Airport Surveilance Radar）及びＳＩＦ（Selective Identification Feature）等の二次監視レーダ（ＳＳＲ：Secondary Surveilance Radar）装置１と、ＰＡＲ（Precision Approach Radar）装置２と、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）表示装置４と、ＰＡＲ表示装置５とが接続される。レーダ情報処理装置３は、第１相関処理部３１と、第２相関処理部と、追跡処理部３３とを備える。
【００１１】
レーダ情報処理装置３は、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）装置１により得られた空港周辺の航空機を示すＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標のレーダ情報（第１のレーダ情報）を第１の更新レート（例えば、４秒周期）で受信する。また、レーダ情報処理装置３は、ＰＡＲ装置２により得られた滑走路周辺の航空機を示すＰＡＲ目標のレーダ情報（第２のレーダ情報）を第２の更新レート（例えば、０．５〜３秒周期）で受信している。
【００１２】
第１相関処理部３１は、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標のレーダ情報と飛行情報管理システム等から提供される航空機の飛行計画情報とを対応付ける相関処理を行う。ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）表示装置４には、レーダビデオ信号と共に航空機の型式、飛行高度などが重畳されたＰＰＩ映像が表示される。
【００１３】
追跡処理部３３は、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標のレーダ情報をもとに上記第１の更新レートより短い周期で（例えば、１秒毎に）、航空機の位置を予測する。追跡した予測位置を表す情報は、飛行計画情報と対応付けられたＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標のレーダ情報と共に、第２相関処理部３２へ送られる。
【００１４】
第２相関処理部３２は、追跡処理部３３により予測された位置をもとにＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標のレーダ情報とＰＡＲ目標のレーダ情報とを対応付ける第２の相関処理を行う。この第２の相関処理によって管制対象の航空機が特定され、ＰＡＲ装置２による自動追跡に移行される。ＰＡＲ表示装置５には、滑走路の接地基準点からの航空機の高低方向及び方位方向の位置を示したＥＰＩ映像が表示される。
【００１５】
このように構成されたレーダ情報処理装置３の動作について説明する。図２は、レーダ情報処理装置３の相関処理を示す図である。
【００１６】
図２に示すように、追跡処理部３３は、４秒周期で受信されるＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標の追跡処理を１秒周期で実施し、この予測位置に基づいてＰＡＲ目標との相関処理を行う。このようにすることで、ＰＡＲ目標とＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標の相関が得られるまでの時間を最大３秒＋α（α；処理時間）とすることができる。
【００１７】
図３に従来のレーダ情報処理装置の相関処理を示す。従来方式では、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標とＰＡＲ目標との相関処理は、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標の更新レートを基準に実施される。このため、図３に示すように、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標の更新レートが４秒であり、ＰＡＲ捜索時の更新レートが０．５〜３秒であるため、ＰＡＲ目標とＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標との相関が得られるまでに、最大で7秒＋α（α；処理時間）要することになる。
【００１８】
これに対し、本実施形態によれば、上記図２に示したように、ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標のレーダ情報をもとにＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）装置１の更新レートより短い周期で目標の位置を予測追跡し、この予測位置に基づいてのＰＡＲ目標との相関処理を行う。このようにすることで、従来方式よりＰＡＲ目標とＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）目標との相関が得られるまでの時間が短縮され、航空機目標がＰＡＲの覆域に入ってからＰＡＲの自動追跡に移行するまでの時間を短縮することができる。
【００１９】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００２０】
１…ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）装置、２…ＰＡＲ装置、３…レーダ情報処理装置、４…ＡＳＲ／ＳＩＦ（ＳＳＲ）表示装置、５…ＰＡＲ表示装置、３１…第１相関処理部、３２…第２相関処理部、３３…追跡処理部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２のレーダ装置により得られる管制対象の航空機のレーダ情報を処理する装置であって、
第１の更新レートで更新される第１のレーダ情報を前記第１のレーダ装置から受信する第１の受信手段と、
前記第１の更新レートより高い第２の更新レートで更新される第２のレーダ情報を前記第２のレーダ装置から受信する第２の受信手段と、
前記第１のレーダ情報と前記航空機の飛行計画情報とを対応付ける第１の相関手段と、
前記第１のレーダ情報をもとに前記第１の更新レートより短い周期で前記航空機の位置を予測する追跡手段と、
前記追跡手段により予測された位置をもとに前記第１のレーダ情報と前記第２のレーダ情報とを対応付ける第２の相関手段と
を具備することを特徴とするレーダ情報処理装置。
【請求項２】
第１及び第２のレーダ装置により得られる管制対象の航空機のレーダ情報を処理する装置に用いられるプログラムであって、
コンピュータに、
第１の更新レートで更新される第１のレーダ情報を前記第１のレーダ装置から受信する第１の受信処理と、
前記第１の更新レートより高い第２の更新レートで更新される第２のレーダ情報を前記第２のレーダ装置から受信する第２の受信処理と、
前記第１のレーダ情報と前記航空機の飛行計画情報とを対応付ける第１の相関処理と、
前記第１のレーダ情報をもとに前記第１の更新レートより短い周期で前記航空機の位置を予測する追跡処理と、
前記追跡手段により予測された位置をもとに前記第１のレーダ情報と前記第２のレーダ情報とを対応付ける第２の相関処理と
を実行させることを特徴とするレーダ情報処理プログラム。
【請求項１】
第１及び第２のレーダ装置により得られる管制対象の航空機のレーダ情報を処理する装置であって、
第１の更新レートで更新される第１のレーダ情報を前記第１のレーダ装置から受信する第１の受信手段と、
前記第１の更新レートより高い第２の更新レートで更新される第２のレーダ情報を前記第２のレーダ装置から受信する第２の受信手段と、
前記第１のレーダ情報と前記航空機の飛行計画情報とを対応付ける第１の相関手段と、
前記第１のレーダ情報をもとに前記第１の更新レートより短い周期で前記航空機の位置を予測する追跡手段と、
前記追跡手段により予測された位置をもとに前記第１のレーダ情報と前記第２のレーダ情報とを対応付ける第２の相関手段と
を具備することを特徴とするレーダ情報処理装置。
【請求項２】
第１及び第２のレーダ装置により得られる管制対象の航空機のレーダ情報を処理する装置に用いられるプログラムであって、
コンピュータに、
第１の更新レートで更新される第１のレーダ情報を前記第１のレーダ装置から受信する第１の受信処理と、
前記第１の更新レートより高い第２の更新レートで更新される第２のレーダ情報を前記第２のレーダ装置から受信する第２の受信処理と、
前記第１のレーダ情報と前記航空機の飛行計画情報とを対応付ける第１の相関処理と、
前記第１のレーダ情報をもとに前記第１の更新レートより短い周期で前記航空機の位置を予測する追跡処理と、
前記追跡手段により予測された位置をもとに前記第１のレーダ情報と前記第２のレーダ情報とを対応付ける第２の相関処理と
を実行させることを特徴とするレーダ情報処理プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−７９５６（Ｐ２０１２−７９５６Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４３１４４（Ｐ２０１０−１４３１４４）
【出願日】平成２２年６月２３日（２０１０．６．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２３日（２０１０．６．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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