二次監視レーダによるモードＳ質問の送信方法及び二次監視レーダ
【課題】ＡＴＣＲＢＳトランスポンダによるモードＳ質問への応答を低減できる二次監視レーダによるモードＳ質問の送信方法及び二次監視レーダを提供する。
【解決手段】二次監視レーダ１は、最初に送信される第１パルスＰ１と、パルスの電力レベルを制御する電力制御器２７によって、第１パルスＰ１の電力レベルＬ１よりも電力レベルＬ２が高く設定され、第１パルスＰ１の次に送信される第２パルスＰ２とを含むモードＳ質問ＱＡ１、ＱＡ２を、モードＳトランスポンダ９２Ｓを搭載した航空機９１Ｓへ送信する。
【解決手段】二次監視レーダ１は、最初に送信される第１パルスＰ１と、パルスの電力レベルを制御する電力制御器２７によって、第１パルスＰ１の電力レベルＬ１よりも電力レベルＬ２が高く設定され、第１パルスＰ１の次に送信される第２パルスＰ２とを含むモードＳ質問ＱＡ１、ＱＡ２を、モードＳトランスポンダ９２Ｓを搭載した航空機９１Ｓへ送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モードＳ信号により質問応答を行う二次監視レーダによるモードＳ質問の送信方法及び二次監視レーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、航空機に搭載されているトランスポンダに対して質問を送信するとともに、その質問に対する様々な情報を応答として受信することにより航空管制のための監視に関わる情報を取得する二次監視レーダ（ＳＳＲ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ Ｒａｄａｒ）が知られている。二次監視レーダは、従来から使用されているＡＴＣＲＢＳトランスポンダへのモードＡ／Ｃ質問と、近年開発されたモードＳトランスポンダへのモードＳ質問とを送信している。
【０００３】
上述した二次監視レーダでは、ビームドエルタイムを複数のスイープに分割する。ここで、ビームドエルタイムとは、二次監視レーダの方位方向に回転走査するアンテナ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る。そして、二次監視レーダは、各スイープをオールコール期間とロールコール期間とに分割して監視が行われる。
【０００４】
オールコール期間では、二次監視レーダは、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専用オールコール質問を送信するとともに、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専用オールコール質問を送信する。このように、オールコール期間では、２つのモードの質問を送信して、２つのトランスポンダを捕捉している。
【０００５】
一方、ロールコール期間では、二次監視レーダは、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ロールコール質問を送信して、応答が重ならないように捕捉を行っている。このモードＳロールコール質問は、モードＳアドレスを含み個別の航空機を対象として送信される。
【０００６】
両モードへの質問は、最初に送信される第１パルスと、次に送信される第２パルスとを含む。いずれのモードにおいても、第１パルスと第２パルスとのパルス間隔は等しい状態で送信されるとともに、第１パルスの電力レベルと第２パルスの電力レベルとが等しい状態で送信される。尚、これらのオールコール質問及びモードＳロールコール質問のパルス間隔等は、国際的に統一された規格に基づいて運営されている（非特許文献１参照）。
【０００７】
ここで、モードＡ／Ｃ専用オールコール質問では、第１パルスが指向性のＩＮＴパルスなのに対し、第２パルスは、無指向性のサイドローブ抑圧（ＳＬＳ：Side Lobe Suppression）パルスである。ＡＴＣＲＢＳトランスポンダは、サイドローブから受信した質問への応答を抑圧するために、第１パルスの電力レベルと第２パルスの電力レベルとを比較して、
「第１パルスの電力レベル＞第２パルスの電力レベル」
の時にのみ応答するように設定されている。これにより、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダは、ビームの中心及びその近傍に位置するときに受信した質問にのみ応答することができる。
【０００８】
ここで、モードＳ質問では、第１パルス及び第２パルスの両方が指向性を有するＩＮＴパルスなので、略同じ電力レベルで第１パルス及び第２パルスが航空機のトランスポンダに受信される。このため、上述した電力レベルの比較によって、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダは、モードＳ質問の誤認識によるモードＳ質問への応答をも抑圧することができる。
【非特許文献１】ＩＣＡＯ、「Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ａｎｎｅｘ １０ ＶｏｌｕｍｅＩＶ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ Ｒａｄａｒ ａｎｄ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ」、１９９８年７月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、「第１パルスの電力レベル＞第２パルスの電力レベル」の判定条件は調整によって異なるとともに、電波環境によっては、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダが、第１パルスと第２パルスの電力レベルが等しくなるように送信しているモードＳ質問をモードＡ／Ｃ専用オールコール質問と誤認識してしまい、応答するといった課題がある。
【００１０】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダによるモードＳ質問への応答を低減できる二次監視レーダによるモードＳ質問の送信方法及び二次監視レーダを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る二次監視レーダによるモードＳ質問の送信方法は、モードＳトランスポンダを搭載した航空機への二次監視レーダによるモードＳ質問の送信方法において、最初に第１パルスを送信する第１パルス送信ステップと、パルスの電力を制御する電力制御手段によって、第１パルスの電力レベルよりも電力レベルが高く設定された第２パルスを第１パルスの次に送信する第２パルス送信ステップとを含む。
【００１２】
本発明に係る二次監視レーダは、最初に送信する第１パルス及び第１パルスの次に送信する第２パルスを含むモードＳ質問を生成する送信制御手段と、送信制御手段に、第２パルスの電力レベルを第１パルスの電力レベルよりも大きくする電力レベル信号を供給する電力制御手段とを備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、第１パルスの電力レベルよりも第２パルスの電力レベルを高く設定することによって、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダがモードＳ質問に対して応答することを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明による第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態による二次監視レーダと航空機との関係を示す概略図である。図２は、二次監視レーダのブロック図である。図３は、モードＳ質問に含まれるパルスを説明する図である。図４は、モードＡ／Ｃ質問に含まれるパルスを説明する図である。図５は、質問及び応答のタイムスケジュールを説明する図である。尚、図３及び図４における縦軸は電力レベルを示し、横軸は時間を示す。
【００１５】
図１に示すように、第１実施形態による二次監視レーダ１は、トランスポンダ９２Ａ、９２Ｓが搭載された航空機９１Ａ、９１Ｓと質問及び応答を送受信して、種々の情報を得て監視するためのものである。
【００１６】
二次監視レーダ１は、地上局２に設置される。二次監視レーダ１は、アンテナ３と、送受信部４と、処理部５とを備えている。
【００１７】
図２に示すように、送受信部４は、ミキサー１１と、送信器１２と、受信器１３とを備えている。
【００１８】
ミキサー１１は、アンテナ３と、送信器１２及び受信器１３とを中継する。ミキサー１１は、送信器１２から送られる質問Ｑ、ＱＡ１、ＱＡ２をアンテナ３へと送信する。また、ミキサー１１は、アンテナ３から送られる応答Ｒ、ＲＡ１、ＲＡ２を受信器１３へと送信する。
【００１９】
送信器１２は、処理部５から入力された質問Ｑ、ＱＡ１、ＱＡ２をミキサー１１及びアンテナ３を介して、航空機９１Ａ、９１Ｓへと送信する。送信器１２は、メインビームから送信されるＩＮＴパルスを出力する主送信器（図示略）と、オムニビームから送信されるサイドローブ抑圧（ＳＬＳ）パルスを出力する副送信器（図示略）とを含む。
【００２０】
受信器１３は、質問Ｑ、ＱＡ１、ＱＡ２に対する航空機９１Ａ、９１Ｓからの応答Ｒ、ＲＡ１、ＲＡ２を、アンテナ３及びミキサー１１を介して受信する。受信器１３は、受信した応答Ｒ、ＲＡ１、ＲＡ２を、増幅検波及び量子化によるデジタル化した後、後述するＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４及びモードＳ応答処理器２３に供給する。
【００２１】
図２に示すように、処理部５は、送信制御器２１と、チャネル管理器２２と、モードＳ応答処理器２３と、ＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４と、タイミング信号発生器２５と、監視処理器２６と、電力制御器２７とを備えている。
【００２２】
送信制御器２１は、送信器１２と、チャネル管理器２２と、タイミング信号発生器２５と、監視処理器２６とに接続されている。
【００２３】
送信制御器２１は、オールコール期間ＴＡにおいて、監視処理器２６から供給される自サイトＩＤ（識別符号）及びＰＲ値（応答確率値）に基づき、モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１とモードＡ／Ｃ専用オールコール質問Ｑを生成する。
【００２４】
モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１は、図３に示すように、指向性のＩＮＴパルスである第１パルスＰ１、第２パルスＰ２及び第６パルスＰ６と、無指向性のＳＬＳパルスである第５パルスＰ５とを含む。第５パルスＰ５は、モードＳトランスポンダ９２Ｓがサイドローブやバックローブの質問に対して応答することを抑制するためのものである。送信制御器２１は、監視処理器２６を介して電力制御器２７から送られる電力レベル信号ＬＳ１に基づき、モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１の第２パルスＰ２の電力レベルＬ２が第１パルスＰ１の電力レベルＬ１に比べて大きくなるように生成する。第１パルスＰ１の電力レベルＬ１に対して、第２パルスＰ２の電力レベルＬ２は３ｄＢ以上大きいことが好ましいが、特に限定されるものではない。尚、第５パルスＰ５及び第６パルスＰ６の電力レベルは、第１パルスＰ１の電力レベルと同じＬ１である。
【００２５】
モードＡ／Ｃ専用質問Ｑは、図４に示すように、指向性のＩＮＴパルスである第１パルスＰ１及び第４パルスＰ４と、無指向性のＳＬＳパルスである第２パルスＰ２を含む。送信制御器２１は、モードＡ／Ｃ専用質問Ｑに含まれるパルスＰ１〜Ｐ４の電力レベルＬを全て等しくなるように生成する。
【００２６】
送信制御器２１は、ロールコール期間ＴＲにおいて、監視処理器２６から供給される航空機９１ＳのモードＳアドレス、距離及び方位等の航空機情報に基づき、モードＳロールコール質問ＱＡ２を生成する。モードＳロールコール質問ＱＡ２は、図３に示すモードＳ専用オールコール質問ＱＡ１と同様に、指向性のＩＮＴパルスである第１パルスＰ１、第２パルスＰ２及び第６パルスＰ６と、無指向性のＳＬＳパルスである第５パルスＰ５とを含む。ロールコール期間ＴＲにおいても、送信制御器２１は、チャネル管理器２２及び監視処理器２６を介して電力制御器２７から送られる電力レベル信号ＬＳ２に基づき、モードＳロールコール質問ＱＡ２の第２パルスＰ２の電力レベルＬ２が第１パルスＰ１の電力レベルＬ１に比べて大きくなるように生成する。
【００２７】
送信制御器２１は、送信器１２及びミキサー１１を介して、生成した各質問Ｑ、ＱＡ１、ＱＡ２をアンテナ３から送信する。
【００２８】
チャネル管理器２２は、送信制御器２１と、モードＳ応答処理器２３と、ＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４と、タイミング信号発生器２５と、監視処理器２６とに接続されている。
チャネル管理器２２は、タイミング信号発生器２５からの信号に基づき、図５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。
【００２９】
また、チャネル管理器２２は、オールコール期間ＴＡにおいて、図５に示すように、モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１及びモードＡ／Ｃ専用オールコール質問Ｑに対する応答を受信するための、検出ウインドウＷのスケジューリングを設定する。
【００３０】
チャネル管理器２２は、ロールコール期間ＴＲにおいて、モードＳロールコール質問ＱＡ２に対応するモードＳロールコール質問応答ＲＡ２を検出するための検出ウインドウＷＲのスケジューリングを設定する。更に、チャネル管理器２２は、送信制御器２１及びモードＳ応答処理器２３のＲＦチャネルにおける動作を統括制御する。具体的には、チャネル管理器２２は、ロールコール期間ＴＲにおいて、ＲＦチャネルの有効活用のために、距離が遠い航空機９１Ｓから順番に、モードＳロールコール質問ＱＡ２及びモードＳロールコール質問応答ＲＡ２が重ならないようにスケジュールする。
【００３１】
モードＳ応答処理器２３は、受信器１３と、チャネル管理器２２と、タイミング信号発生器２５と、監視処理器２６とに接続されている。モードＳ応答処理器２３は、モードＳトランスポンダ９２Ｓを搭載した航空機９１ＳからのモードＳ専用オールコール質問応答ＲＡ１及びモードＳロールコール質問応答ＲＡ２を検出して、処理する。
【００３２】
具体的には、オールコール期間ＴＡにおいて、モードＳ応答処理器２３は、受信器１３から供給されたオールコール質問応答ＲＡ１に含まれる各航空機９１ＳのモードＳアドレスや位置等の航空機情報から、自サイト（地上局）から当該航空機９１Ｓまでの距離や方位を測定する。モードＳ応答処理器２３は、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、監視処理器２６に供給する。一方、自サイトＩＤとＰＩフィールドとが、一致しないオールコール質問応答ＲＡ１は処理対象外として破棄する。
【００３３】
また、ロールコール期間ＴＲにおいて、モードＳ応答処理器２３は、先のオールコール期間ＴＡにおいて受信したモードＳアドレスを予測アドレスとし、予測アドレスと受信したモードＳアドレスとが一致する場合のみモードＳロールコール質問応答ＲＡ２を処理対象として、監視処理器２６に供給する。予測アドレスと受信したモードＳアドレスとが一致しない場合は、処理対象外として、取得したモードＳロールコール質問応答ＲＡ２を破棄する。
【００３４】
ＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４は、受信器１３と、チャネル管理器２２と、タイミング信号発生器２５と、監視処理器２６とに接続されている。ＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４は、オールコール期間ＴＡにおいて、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ９２Ａを搭載した航空機９１ＡからのモードＡ／Ｃ専用オールコール質問応答Ｒを検出して、処理する。具体的には、ＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４は、受信器１３から供給されたモードＡ／Ｃ専用オールコール質問応答Ｒを解読して、航空機９１Ａの方位及び距離の測定等を行い、航空機９１Ａの航空機情報を航空機９１Ａ毎に編集する。
【００３５】
タイミング信号発生器２５は、送信制御器２１と、チャネル管理器２２と、モードＳ応答処理器２３と、ＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４と、監視処理器２６とに接続されている。タイミング信号発生器２５は、処理部５全体のシステムを統括制御すべく、アンテナ３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。
【００３６】
監視処理器２６は、送信制御器２１と、チャネル管理器２２と、モードＳ応答処理器２３と、ＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４と、タイミング信号発生器２５とに接続されている。
【００３７】
監視処理器２６には、航空機９１Ａ、９１Ｓとの間の質問及び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、メモリに記憶されている。監視処理器２６は、相関判定を行うための相関値や、応答処理器２３、２４から供給された航空機情報がメモリに記憶されている。そして、監視処理器２６は、次に応答処理器２３、２４から供給される航空機情報と、既に記憶されている航空機情報との相関を相関値に基づいて判定し、相関がある場合は、検出レポートとして出力するとともに、当該航空機情報を含む制御信号を送信制御器２１及びチャネル管理器２２に供給する。
【００３８】
電力制御器２７は、監視処理器２６に接続されている。電力制御器２７は、モードＳ質問ＱＡ１、ＱＡ２の第２パルスＰ２の電力レベルＬ２を調整する。具体的には、電力制御器２７は、オールコール期間ＴＡにおいて、監視処理器２６を介して、第２パルスＰ２の電力レベルＬ２を第１パルスＰ１の電力レベルＬ１に比べて大きくする電力レベル信号ＬＳ１を送信制御器２１に供給する。電力制御器２７は、ロールコール期間ＴＲにおいて、監視処理器２６及びチャネル管理器２２を介して、第２パルスＰ２の電力レベルＬ２を第１パルスＰ１の電力レベルＬ１に比べて大きくする電力レベル信号ＬＳ２を送信制御器２１に供給する。
【００３９】
次に、二次監視レーダ１と送受信する航空機９１Ｓ、９１Ａについて簡潔に説明する。
【００４０】
図１に示すように、航空機９１Ａは、二次監視レーダ１のアンテナ３から送信されたモードＡ／Ｃ専用オールコール質問Ｑを受信するとともに、そのモードＡ／Ｃ専用オールコール質問Ｑに対するモードＡ／Ｃ専用オールコール質問応答Ｒを、地上局２の二次監視レーダ１に向けて送信するためのアンテナ９３Ａ及びＡＴＣＲＢＳトランスポンダ９２Ａとが搭載されている。ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ９２Ａは、送受信部９４Ａと、送受信部９４Ａに接続された信号処理部９５Ａを備えている。信号処理部９５Ａは、質問Ｑ、ＱＡ１、ＱＡ２に含まれる最初の第１パルスＰ１の電力レベルＬ１及び第２パルスＰ２の電力レベルＬ２を比較して「Ｌ１＞Ｌ２」の場合のみ応答するように構成されている。
【００４１】
航空機９１Ｓは、二次監視レーダ１のアンテナ３から送信されたモードＳ質問ＱＡ１、ＱＡ２を受信するとともに、そのモードＳ質問ＱＡ１、ＱＡ２に対するモードＳ質問応答ＲＡ１、ＲＡ２を、地上局２の二次監視レーダ１に向けて送信するためのアンテナ９３Ｓ及びモードＳトランスポンダ９２Ｓとが搭載されている。モードＳトランスポンダ９２Ｓは、送受信部９４Ｓと、送受信部９４Ｓに接続された信号処理部９５Ｓとを備えている。
【００４２】
次に、図面を参照して、二次監視レーダ１と航空機９１Ａ、９１Ｓとの送受信方法について説明する。
【００４３】
まず、チャネル管理器２２によって設定された図５に示すオールコール期間ＴＡでは、二次監視レーダ１の監視処理器２６が、送信制御器２１に自サイトＩＤ及びＰＲ値を供給する。送信制御器２１は、これらの情報に基づきオールコール質問ＱＡ１、Ｑを生成する。そして、送信制御器２１は、送信器１２及びアンテナ３を介して、オールコール質問ＱＡ１、Ｑを送信する。以下、送信制御器２１によって生成される各オールコール質問ＱＡ１、Ｑに含まれるパルスの構成について個別に説明する。
【００４４】
まず、モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１に含まれるパルスについて図３を参照して説明する。モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１を送信する際には、図３に示すように、最初に、ＩＮＴパルスである０．８μｓのパルス幅の第１パルスＰ１が送信される。次に、第１パルスＰ１が送信開始から２．０μｓ後に、ＩＮＴパルスである０．８μｓのパルス幅の第２パルスＰ２が送信される。ここで、第２パルスＰ２の電力レベルＬ２は、電力制御器２７から監視処理器２６を介して送信制御器２１に供給される電力レベル信号ＬＳ１によって、第１パルスＰ１の電力レベルＬ１よりも大きくなるように制御される。その後、ＩＮＴパルスである第６パルスＰ６が送信されるともに、ＳＬＳパルスである第５パルスＰ５が送信される。
【００４５】
次に、モードＡ／Ｃ専用オールコール質問Ｑに含まれるパルスについて図４を参照して説明する。図４に示すように、ＩＮＴパルスである０．８μｓのパルス幅の第１パルスＰ１が送信される。次に、第１パルスＰ１が送信開始から２．０μｓの後に、ＳＬＳパルスである０．８μｓのパルス幅の第２パルスＰ２が送信される。ここで、モードＡ／Ｃ専用オールコール質問Ｑを生成する際には、電力レベル信号が供給されないので、第２パルスＰ２の電力レベルＬ２は、第１パルスＰ１の電力レベルＬ１と等しくなるように制御される。その後、ＩＮＴパルスである、０．８μｓのパルス幅の第３パルスＰ３及び０．８μｓのパルス幅の第４パルスＰ４が送信される。
【００４６】
次に、チャネル管理器２２によって設定されたオールコール期間ＴＡの検出ウインドウＷの間には、航空機９１Ａ、９１Ｓから応答Ｒ、ＲＡ１が送信される。
【００４７】
具体的には、航空機９１Ｓに搭載されたモードＳトランスポンダ９２Ｓは、モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１に含まれる第１パルスＰ１と第２パルスＰ２とに含まれるプリアンブルによりモードＳ専用オールコール質問ＱＡ１であると判別して、モードＳ専用オールコール質問応答ＲＡ１を送信する。
【００４８】
一方、航空機９１Ａに搭載されたＡＴＣＲＢＳトランスポンダ９２Ａは、モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１の第１パルスＰ１の電力レベルＬ１と第２パルスＰ２の電力レベルＬ２とを比較する。ここで、モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１は、第１パルスＰ１及び第２パルスＰ２の両方が指向性のＩＮＴパルスなので、受信されても「Ｌ１＜Ｌ２」状態を維持する。従って、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ９２Ａは、モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１に対しては応答しない。尚、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ９２Ａが搭載された航空機９１Ａでは、モードＡ／Ｃ専用オールコール質問Ｑの第１パルスＰ１の電力レベルＬと第２パルスＰ２の電力レベルＬを比較して、受信時に「Ｌ１＞Ｌ２」と判定されたモードＡ／Ｃ専用オールコール質問Ｑに対しては、モードＡ／Ｃ専用オールコール質問応答Ｒを送信する。
【００４９】
次に、チャネル管理器２２によって設定されたオールコール期間ＴＡの検出ウインドウＷの間にオールコール質問応答Ｒ、ＲＡ１を受信した二次監視レーダ１では、以下の処理が行われる。
【００５０】
まず、モードＳ専用オールコール質問応答ＲＡ１が入力されたモードＳ応答処理器２３では、モードＳ専用オールコール質問応答ＲＡ１の有するモードＳアドレスを取得するとともに、位置等の航空機情報から、地上局２から当該航空機９１Ｓまでの距離や方位等を測定する。そして、モードＳ応答処理器２３は、自サイトＩＤとＰＩ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、監視処理器２６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する。
【００５１】
モードＡ／Ｃ専用オールコール質問応答Ｒが入力されたＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４では、地上局２から当該航空機９１Ａまでの距離や高度等を測定するとともに、自サイトＩＤとＰＩ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、監視処理器２６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する。
【００５２】
次に、チャネル管理器２２によって設定された図５に示すロールコール期間ＴＲでは、モードＳトランスポンダ９２Ｓを搭載した航空機９１ＳにモードＳロールコール質問ＱＡ２が送信される。モードＳロールコール質問ＱＡ２は、モードＳアドレスに基づいていずれかの航空機９１Ｓを特定して送信する。モードＳロールコール質問ＱＡ２は、図３に示すモードＳ専用オールコール質問ＱＡ１と同様の波形を有する。即ち、第２パルスＰ２の電力レベルＬ２は、電力制御器２７から監視処理器２６及びチャネル管理器２２を介して送信される電力レベル信号ＬＳ２によって、第１パルスＰ１の電力レベルＬ１よりも大きくなるように制御されて、モードＳロールコール質問ＱＡ２は送信される。
【００５３】
次に、チャネル管理器２２によって設定されたロールコール期間ＴＲの検出ウインドウＷＲの間に、モードＳトランスポンダ９２Ｓを搭載した航空機９１Ｓから応答ＲＡ２が送信される。
【００５４】
具体的には、モードＳトランスポンダ９２Ｓが搭載された航空機９１Ｓでは、モードＳロールコール質問ＱＡ２に含まれるモードＳアドレスを解読して、自機へのモードＳロールコール質問ＱＡ２に対してのみモードＳロールコール応答ＲＡ２を送信する。
【００５５】
一方、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ９２Ａが搭載された航空機９１Ａでは、モードＳロールコール質問ＱＡ２を受信しても、第１パルスＰ１及び第２パルスＰ２の電力レベルが「Ｌ１＜Ｌ２」なので、モードＳロールコール質問ＱＡ２に対しては応答しない。
【００５６】
以後、同様の動作によって、これらの質問Ｑ、ＱＡ１、ＱＡ２及び応答Ｒ、ＲＡ１、ＲＡ２が、二次監視レーダ１及び航空機９１Ａ、９１Ｓとの間で送受信される。
【００５７】
上述したように、第１実施形態による二次監視レーダ１は、第１パルスＰ１の電力レベルＬ１よりも第２パルスＰ２の電力レベルＬ２を大きく設定した状態で、モードＳ質問ＱＡ１、ＱＡ２を送信している。このため、「Ｌ１＞Ｌ２」の場合のみ応答するように設定されたＡＴＣＲＢＳトランスポンダ９２Ａが、モードＳ質問ＱＡ１、ＱＡ２を誤認識して、応答することを低減できる。
【００５８】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００５９】
上述した実施形態における数値等は適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１実施形態による二次監視レーダと航空機との関係を示す概略図である。
【図２】二次監視レーダのブロック図である。
【図３】モードＳ質問に含まれるパルスを説明する図である。
【図４】モードＡ／Ｃ質問に含まれるパルスを説明する図である。
【図５】質問及び応答のタイムスケジュールを説明する図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 二次監視レーダ
２ 地上局
３ アンテナ
４ 送受信部
５ 処理部
１１ ミキサー
１２ 送信器
１３ 受信器
２１ 送信制御器
２２ チャネル管理器
２３ 応答処理器
２４ 応答処理器
２５ タイミング信号発生器
２６ 監視処理器
２７ 電力制御器
９１Ｓ、９１Ａ 航空機
９２Ｓ、９２Ａ トランスポンダ
９３Ｓ、９３Ａ アンテナ
９４Ｓ、９４Ａ 送受信部
９５Ｓ、９５Ａ 信号処理部
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ 電力レベル
ＬＳ１、ＬＳ２ 電力レベル信号
Ｐ１〜Ｐ６ パルス
Ｑ モードＡ／Ｃ専用オールコール質問
ＱＡ１ モードＳ専用オールコール質問
ＱＡ２ モードＳロールコール質問
Ｒ モードＡ／Ｃ専用オールコール質問応答
ＲＡ１ モードＳ専用オールコール質問応答
ＲＡ２ モードＳロールコール質問応答
Ｔ ビームドエルタイム
ＴＡ オールコール期間
ＴＲ ロールコール期間
Ｗ 検出ウインドウ
ＷＲ 検出ウインドウ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モードＳ信号により質問応答を行う二次監視レーダによるモードＳ質問の送信方法及び二次監視レーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、航空機に搭載されているトランスポンダに対して質問を送信するとともに、その質問に対する様々な情報を応答として受信することにより航空管制のための監視に関わる情報を取得する二次監視レーダ（ＳＳＲ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ Ｒａｄａｒ）が知られている。二次監視レーダは、従来から使用されているＡＴＣＲＢＳトランスポンダへのモードＡ／Ｃ質問と、近年開発されたモードＳトランスポンダへのモードＳ質問とを送信している。
【０００３】
上述した二次監視レーダでは、ビームドエルタイムを複数のスイープに分割する。ここで、ビームドエルタイムとは、二次監視レーダの方位方向に回転走査するアンテナ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る。そして、二次監視レーダは、各スイープをオールコール期間とロールコール期間とに分割して監視が行われる。
【０００４】
オールコール期間では、二次監視レーダは、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専用オールコール質問を送信するとともに、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専用オールコール質問を送信する。このように、オールコール期間では、２つのモードの質問を送信して、２つのトランスポンダを捕捉している。
【０００５】
一方、ロールコール期間では、二次監視レーダは、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ロールコール質問を送信して、応答が重ならないように捕捉を行っている。このモードＳロールコール質問は、モードＳアドレスを含み個別の航空機を対象として送信される。
【０００６】
両モードへの質問は、最初に送信される第１パルスと、次に送信される第２パルスとを含む。いずれのモードにおいても、第１パルスと第２パルスとのパルス間隔は等しい状態で送信されるとともに、第１パルスの電力レベルと第２パルスの電力レベルとが等しい状態で送信される。尚、これらのオールコール質問及びモードＳロールコール質問のパルス間隔等は、国際的に統一された規格に基づいて運営されている（非特許文献１参照）。
【０００７】
ここで、モードＡ／Ｃ専用オールコール質問では、第１パルスが指向性のＩＮＴパルスなのに対し、第２パルスは、無指向性のサイドローブ抑圧（ＳＬＳ：Side Lobe Suppression）パルスである。ＡＴＣＲＢＳトランスポンダは、サイドローブから受信した質問への応答を抑圧するために、第１パルスの電力レベルと第２パルスの電力レベルとを比較して、
「第１パルスの電力レベル＞第２パルスの電力レベル」
の時にのみ応答するように設定されている。これにより、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダは、ビームの中心及びその近傍に位置するときに受信した質問にのみ応答することができる。
【０００８】
ここで、モードＳ質問では、第１パルス及び第２パルスの両方が指向性を有するＩＮＴパルスなので、略同じ電力レベルで第１パルス及び第２パルスが航空機のトランスポンダに受信される。このため、上述した電力レベルの比較によって、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダは、モードＳ質問の誤認識によるモードＳ質問への応答をも抑圧することができる。
【非特許文献１】ＩＣＡＯ、「Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ａｎｎｅｘ １０ ＶｏｌｕｍｅＩＶ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ Ｒａｄａｒ ａｎｄ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ」、１９９８年７月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、「第１パルスの電力レベル＞第２パルスの電力レベル」の判定条件は調整によって異なるとともに、電波環境によっては、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダが、第１パルスと第２パルスの電力レベルが等しくなるように送信しているモードＳ質問をモードＡ／Ｃ専用オールコール質問と誤認識してしまい、応答するといった課題がある。
【００１０】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダによるモードＳ質問への応答を低減できる二次監視レーダによるモードＳ質問の送信方法及び二次監視レーダを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る二次監視レーダによるモードＳ質問の送信方法は、モードＳトランスポンダを搭載した航空機への二次監視レーダによるモードＳ質問の送信方法において、最初に第１パルスを送信する第１パルス送信ステップと、パルスの電力を制御する電力制御手段によって、第１パルスの電力レベルよりも電力レベルが高く設定された第２パルスを第１パルスの次に送信する第２パルス送信ステップとを含む。
【００１２】
本発明に係る二次監視レーダは、最初に送信する第１パルス及び第１パルスの次に送信する第２パルスを含むモードＳ質問を生成する送信制御手段と、送信制御手段に、第２パルスの電力レベルを第１パルスの電力レベルよりも大きくする電力レベル信号を供給する電力制御手段とを備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、第１パルスの電力レベルよりも第２パルスの電力レベルを高く設定することによって、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダがモードＳ質問に対して応答することを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明による第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態による二次監視レーダと航空機との関係を示す概略図である。図２は、二次監視レーダのブロック図である。図３は、モードＳ質問に含まれるパルスを説明する図である。図４は、モードＡ／Ｃ質問に含まれるパルスを説明する図である。図５は、質問及び応答のタイムスケジュールを説明する図である。尚、図３及び図４における縦軸は電力レベルを示し、横軸は時間を示す。
【００１５】
図１に示すように、第１実施形態による二次監視レーダ１は、トランスポンダ９２Ａ、９２Ｓが搭載された航空機９１Ａ、９１Ｓと質問及び応答を送受信して、種々の情報を得て監視するためのものである。
【００１６】
二次監視レーダ１は、地上局２に設置される。二次監視レーダ１は、アンテナ３と、送受信部４と、処理部５とを備えている。
【００１７】
図２に示すように、送受信部４は、ミキサー１１と、送信器１２と、受信器１３とを備えている。
【００１８】
ミキサー１１は、アンテナ３と、送信器１２及び受信器１３とを中継する。ミキサー１１は、送信器１２から送られる質問Ｑ、ＱＡ１、ＱＡ２をアンテナ３へと送信する。また、ミキサー１１は、アンテナ３から送られる応答Ｒ、ＲＡ１、ＲＡ２を受信器１３へと送信する。
【００１９】
送信器１２は、処理部５から入力された質問Ｑ、ＱＡ１、ＱＡ２をミキサー１１及びアンテナ３を介して、航空機９１Ａ、９１Ｓへと送信する。送信器１２は、メインビームから送信されるＩＮＴパルスを出力する主送信器（図示略）と、オムニビームから送信されるサイドローブ抑圧（ＳＬＳ）パルスを出力する副送信器（図示略）とを含む。
【００２０】
受信器１３は、質問Ｑ、ＱＡ１、ＱＡ２に対する航空機９１Ａ、９１Ｓからの応答Ｒ、ＲＡ１、ＲＡ２を、アンテナ３及びミキサー１１を介して受信する。受信器１３は、受信した応答Ｒ、ＲＡ１、ＲＡ２を、増幅検波及び量子化によるデジタル化した後、後述するＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４及びモードＳ応答処理器２３に供給する。
【００２１】
図２に示すように、処理部５は、送信制御器２１と、チャネル管理器２２と、モードＳ応答処理器２３と、ＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４と、タイミング信号発生器２５と、監視処理器２６と、電力制御器２７とを備えている。
【００２２】
送信制御器２１は、送信器１２と、チャネル管理器２２と、タイミング信号発生器２５と、監視処理器２６とに接続されている。
【００２３】
送信制御器２１は、オールコール期間ＴＡにおいて、監視処理器２６から供給される自サイトＩＤ（識別符号）及びＰＲ値（応答確率値）に基づき、モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１とモードＡ／Ｃ専用オールコール質問Ｑを生成する。
【００２４】
モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１は、図３に示すように、指向性のＩＮＴパルスである第１パルスＰ１、第２パルスＰ２及び第６パルスＰ６と、無指向性のＳＬＳパルスである第５パルスＰ５とを含む。第５パルスＰ５は、モードＳトランスポンダ９２Ｓがサイドローブやバックローブの質問に対して応答することを抑制するためのものである。送信制御器２１は、監視処理器２６を介して電力制御器２７から送られる電力レベル信号ＬＳ１に基づき、モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１の第２パルスＰ２の電力レベルＬ２が第１パルスＰ１の電力レベルＬ１に比べて大きくなるように生成する。第１パルスＰ１の電力レベルＬ１に対して、第２パルスＰ２の電力レベルＬ２は３ｄＢ以上大きいことが好ましいが、特に限定されるものではない。尚、第５パルスＰ５及び第６パルスＰ６の電力レベルは、第１パルスＰ１の電力レベルと同じＬ１である。
【００２５】
モードＡ／Ｃ専用質問Ｑは、図４に示すように、指向性のＩＮＴパルスである第１パルスＰ１及び第４パルスＰ４と、無指向性のＳＬＳパルスである第２パルスＰ２を含む。送信制御器２１は、モードＡ／Ｃ専用質問Ｑに含まれるパルスＰ１〜Ｐ４の電力レベルＬを全て等しくなるように生成する。
【００２６】
送信制御器２１は、ロールコール期間ＴＲにおいて、監視処理器２６から供給される航空機９１ＳのモードＳアドレス、距離及び方位等の航空機情報に基づき、モードＳロールコール質問ＱＡ２を生成する。モードＳロールコール質問ＱＡ２は、図３に示すモードＳ専用オールコール質問ＱＡ１と同様に、指向性のＩＮＴパルスである第１パルスＰ１、第２パルスＰ２及び第６パルスＰ６と、無指向性のＳＬＳパルスである第５パルスＰ５とを含む。ロールコール期間ＴＲにおいても、送信制御器２１は、チャネル管理器２２及び監視処理器２６を介して電力制御器２７から送られる電力レベル信号ＬＳ２に基づき、モードＳロールコール質問ＱＡ２の第２パルスＰ２の電力レベルＬ２が第１パルスＰ１の電力レベルＬ１に比べて大きくなるように生成する。
【００２７】
送信制御器２１は、送信器１２及びミキサー１１を介して、生成した各質問Ｑ、ＱＡ１、ＱＡ２をアンテナ３から送信する。
【００２８】
チャネル管理器２２は、送信制御器２１と、モードＳ応答処理器２３と、ＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４と、タイミング信号発生器２５と、監視処理器２６とに接続されている。
チャネル管理器２２は、タイミング信号発生器２５からの信号に基づき、図５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。
【００２９】
また、チャネル管理器２２は、オールコール期間ＴＡにおいて、図５に示すように、モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１及びモードＡ／Ｃ専用オールコール質問Ｑに対する応答を受信するための、検出ウインドウＷのスケジューリングを設定する。
【００３０】
チャネル管理器２２は、ロールコール期間ＴＲにおいて、モードＳロールコール質問ＱＡ２に対応するモードＳロールコール質問応答ＲＡ２を検出するための検出ウインドウＷＲのスケジューリングを設定する。更に、チャネル管理器２２は、送信制御器２１及びモードＳ応答処理器２３のＲＦチャネルにおける動作を統括制御する。具体的には、チャネル管理器２２は、ロールコール期間ＴＲにおいて、ＲＦチャネルの有効活用のために、距離が遠い航空機９１Ｓから順番に、モードＳロールコール質問ＱＡ２及びモードＳロールコール質問応答ＲＡ２が重ならないようにスケジュールする。
【００３１】
モードＳ応答処理器２３は、受信器１３と、チャネル管理器２２と、タイミング信号発生器２５と、監視処理器２６とに接続されている。モードＳ応答処理器２３は、モードＳトランスポンダ９２Ｓを搭載した航空機９１ＳからのモードＳ専用オールコール質問応答ＲＡ１及びモードＳロールコール質問応答ＲＡ２を検出して、処理する。
【００３２】
具体的には、オールコール期間ＴＡにおいて、モードＳ応答処理器２３は、受信器１３から供給されたオールコール質問応答ＲＡ１に含まれる各航空機９１ＳのモードＳアドレスや位置等の航空機情報から、自サイト（地上局）から当該航空機９１Ｓまでの距離や方位を測定する。モードＳ応答処理器２３は、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、監視処理器２６に供給する。一方、自サイトＩＤとＰＩフィールドとが、一致しないオールコール質問応答ＲＡ１は処理対象外として破棄する。
【００３３】
また、ロールコール期間ＴＲにおいて、モードＳ応答処理器２３は、先のオールコール期間ＴＡにおいて受信したモードＳアドレスを予測アドレスとし、予測アドレスと受信したモードＳアドレスとが一致する場合のみモードＳロールコール質問応答ＲＡ２を処理対象として、監視処理器２６に供給する。予測アドレスと受信したモードＳアドレスとが一致しない場合は、処理対象外として、取得したモードＳロールコール質問応答ＲＡ２を破棄する。
【００３４】
ＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４は、受信器１３と、チャネル管理器２２と、タイミング信号発生器２５と、監視処理器２６とに接続されている。ＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４は、オールコール期間ＴＡにおいて、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ９２Ａを搭載した航空機９１ＡからのモードＡ／Ｃ専用オールコール質問応答Ｒを検出して、処理する。具体的には、ＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４は、受信器１３から供給されたモードＡ／Ｃ専用オールコール質問応答Ｒを解読して、航空機９１Ａの方位及び距離の測定等を行い、航空機９１Ａの航空機情報を航空機９１Ａ毎に編集する。
【００３５】
タイミング信号発生器２５は、送信制御器２１と、チャネル管理器２２と、モードＳ応答処理器２３と、ＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４と、監視処理器２６とに接続されている。タイミング信号発生器２５は、処理部５全体のシステムを統括制御すべく、アンテナ３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。
【００３６】
監視処理器２６は、送信制御器２１と、チャネル管理器２２と、モードＳ応答処理器２３と、ＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４と、タイミング信号発生器２５とに接続されている。
【００３７】
監視処理器２６には、航空機９１Ａ、９１Ｓとの間の質問及び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、メモリに記憶されている。監視処理器２６は、相関判定を行うための相関値や、応答処理器２３、２４から供給された航空機情報がメモリに記憶されている。そして、監視処理器２６は、次に応答処理器２３、２４から供給される航空機情報と、既に記憶されている航空機情報との相関を相関値に基づいて判定し、相関がある場合は、検出レポートとして出力するとともに、当該航空機情報を含む制御信号を送信制御器２１及びチャネル管理器２２に供給する。
【００３８】
電力制御器２７は、監視処理器２６に接続されている。電力制御器２７は、モードＳ質問ＱＡ１、ＱＡ２の第２パルスＰ２の電力レベルＬ２を調整する。具体的には、電力制御器２７は、オールコール期間ＴＡにおいて、監視処理器２６を介して、第２パルスＰ２の電力レベルＬ２を第１パルスＰ１の電力レベルＬ１に比べて大きくする電力レベル信号ＬＳ１を送信制御器２１に供給する。電力制御器２７は、ロールコール期間ＴＲにおいて、監視処理器２６及びチャネル管理器２２を介して、第２パルスＰ２の電力レベルＬ２を第１パルスＰ１の電力レベルＬ１に比べて大きくする電力レベル信号ＬＳ２を送信制御器２１に供給する。
【００３９】
次に、二次監視レーダ１と送受信する航空機９１Ｓ、９１Ａについて簡潔に説明する。
【００４０】
図１に示すように、航空機９１Ａは、二次監視レーダ１のアンテナ３から送信されたモードＡ／Ｃ専用オールコール質問Ｑを受信するとともに、そのモードＡ／Ｃ専用オールコール質問Ｑに対するモードＡ／Ｃ専用オールコール質問応答Ｒを、地上局２の二次監視レーダ１に向けて送信するためのアンテナ９３Ａ及びＡＴＣＲＢＳトランスポンダ９２Ａとが搭載されている。ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ９２Ａは、送受信部９４Ａと、送受信部９４Ａに接続された信号処理部９５Ａを備えている。信号処理部９５Ａは、質問Ｑ、ＱＡ１、ＱＡ２に含まれる最初の第１パルスＰ１の電力レベルＬ１及び第２パルスＰ２の電力レベルＬ２を比較して「Ｌ１＞Ｌ２」の場合のみ応答するように構成されている。
【００４１】
航空機９１Ｓは、二次監視レーダ１のアンテナ３から送信されたモードＳ質問ＱＡ１、ＱＡ２を受信するとともに、そのモードＳ質問ＱＡ１、ＱＡ２に対するモードＳ質問応答ＲＡ１、ＲＡ２を、地上局２の二次監視レーダ１に向けて送信するためのアンテナ９３Ｓ及びモードＳトランスポンダ９２Ｓとが搭載されている。モードＳトランスポンダ９２Ｓは、送受信部９４Ｓと、送受信部９４Ｓに接続された信号処理部９５Ｓとを備えている。
【００４２】
次に、図面を参照して、二次監視レーダ１と航空機９１Ａ、９１Ｓとの送受信方法について説明する。
【００４３】
まず、チャネル管理器２２によって設定された図５に示すオールコール期間ＴＡでは、二次監視レーダ１の監視処理器２６が、送信制御器２１に自サイトＩＤ及びＰＲ値を供給する。送信制御器２１は、これらの情報に基づきオールコール質問ＱＡ１、Ｑを生成する。そして、送信制御器２１は、送信器１２及びアンテナ３を介して、オールコール質問ＱＡ１、Ｑを送信する。以下、送信制御器２１によって生成される各オールコール質問ＱＡ１、Ｑに含まれるパルスの構成について個別に説明する。
【００４４】
まず、モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１に含まれるパルスについて図３を参照して説明する。モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１を送信する際には、図３に示すように、最初に、ＩＮＴパルスである０．８μｓのパルス幅の第１パルスＰ１が送信される。次に、第１パルスＰ１が送信開始から２．０μｓ後に、ＩＮＴパルスである０．８μｓのパルス幅の第２パルスＰ２が送信される。ここで、第２パルスＰ２の電力レベルＬ２は、電力制御器２７から監視処理器２６を介して送信制御器２１に供給される電力レベル信号ＬＳ１によって、第１パルスＰ１の電力レベルＬ１よりも大きくなるように制御される。その後、ＩＮＴパルスである第６パルスＰ６が送信されるともに、ＳＬＳパルスである第５パルスＰ５が送信される。
【００４５】
次に、モードＡ／Ｃ専用オールコール質問Ｑに含まれるパルスについて図４を参照して説明する。図４に示すように、ＩＮＴパルスである０．８μｓのパルス幅の第１パルスＰ１が送信される。次に、第１パルスＰ１が送信開始から２．０μｓの後に、ＳＬＳパルスである０．８μｓのパルス幅の第２パルスＰ２が送信される。ここで、モードＡ／Ｃ専用オールコール質問Ｑを生成する際には、電力レベル信号が供給されないので、第２パルスＰ２の電力レベルＬ２は、第１パルスＰ１の電力レベルＬ１と等しくなるように制御される。その後、ＩＮＴパルスである、０．８μｓのパルス幅の第３パルスＰ３及び０．８μｓのパルス幅の第４パルスＰ４が送信される。
【００４６】
次に、チャネル管理器２２によって設定されたオールコール期間ＴＡの検出ウインドウＷの間には、航空機９１Ａ、９１Ｓから応答Ｒ、ＲＡ１が送信される。
【００４７】
具体的には、航空機９１Ｓに搭載されたモードＳトランスポンダ９２Ｓは、モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１に含まれる第１パルスＰ１と第２パルスＰ２とに含まれるプリアンブルによりモードＳ専用オールコール質問ＱＡ１であると判別して、モードＳ専用オールコール質問応答ＲＡ１を送信する。
【００４８】
一方、航空機９１Ａに搭載されたＡＴＣＲＢＳトランスポンダ９２Ａは、モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１の第１パルスＰ１の電力レベルＬ１と第２パルスＰ２の電力レベルＬ２とを比較する。ここで、モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１は、第１パルスＰ１及び第２パルスＰ２の両方が指向性のＩＮＴパルスなので、受信されても「Ｌ１＜Ｌ２」状態を維持する。従って、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ９２Ａは、モードＳ専用オールコール質問ＱＡ１に対しては応答しない。尚、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ９２Ａが搭載された航空機９１Ａでは、モードＡ／Ｃ専用オールコール質問Ｑの第１パルスＰ１の電力レベルＬと第２パルスＰ２の電力レベルＬを比較して、受信時に「Ｌ１＞Ｌ２」と判定されたモードＡ／Ｃ専用オールコール質問Ｑに対しては、モードＡ／Ｃ専用オールコール質問応答Ｒを送信する。
【００４９】
次に、チャネル管理器２２によって設定されたオールコール期間ＴＡの検出ウインドウＷの間にオールコール質問応答Ｒ、ＲＡ１を受信した二次監視レーダ１では、以下の処理が行われる。
【００５０】
まず、モードＳ専用オールコール質問応答ＲＡ１が入力されたモードＳ応答処理器２３では、モードＳ専用オールコール質問応答ＲＡ１の有するモードＳアドレスを取得するとともに、位置等の航空機情報から、地上局２から当該航空機９１Ｓまでの距離や方位等を測定する。そして、モードＳ応答処理器２３は、自サイトＩＤとＰＩ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、監視処理器２６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する。
【００５１】
モードＡ／Ｃ専用オールコール質問応答Ｒが入力されたＡＴＣＲＢＳ応答処理器２４では、地上局２から当該航空機９１Ａまでの距離や高度等を測定するとともに、自サイトＩＤとＰＩ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、監視処理器２６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する。
【００５２】
次に、チャネル管理器２２によって設定された図５に示すロールコール期間ＴＲでは、モードＳトランスポンダ９２Ｓを搭載した航空機９１ＳにモードＳロールコール質問ＱＡ２が送信される。モードＳロールコール質問ＱＡ２は、モードＳアドレスに基づいていずれかの航空機９１Ｓを特定して送信する。モードＳロールコール質問ＱＡ２は、図３に示すモードＳ専用オールコール質問ＱＡ１と同様の波形を有する。即ち、第２パルスＰ２の電力レベルＬ２は、電力制御器２７から監視処理器２６及びチャネル管理器２２を介して送信される電力レベル信号ＬＳ２によって、第１パルスＰ１の電力レベルＬ１よりも大きくなるように制御されて、モードＳロールコール質問ＱＡ２は送信される。
【００５３】
次に、チャネル管理器２２によって設定されたロールコール期間ＴＲの検出ウインドウＷＲの間に、モードＳトランスポンダ９２Ｓを搭載した航空機９１Ｓから応答ＲＡ２が送信される。
【００５４】
具体的には、モードＳトランスポンダ９２Ｓが搭載された航空機９１Ｓでは、モードＳロールコール質問ＱＡ２に含まれるモードＳアドレスを解読して、自機へのモードＳロールコール質問ＱＡ２に対してのみモードＳロールコール応答ＲＡ２を送信する。
【００５５】
一方、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ９２Ａが搭載された航空機９１Ａでは、モードＳロールコール質問ＱＡ２を受信しても、第１パルスＰ１及び第２パルスＰ２の電力レベルが「Ｌ１＜Ｌ２」なので、モードＳロールコール質問ＱＡ２に対しては応答しない。
【００５６】
以後、同様の動作によって、これらの質問Ｑ、ＱＡ１、ＱＡ２及び応答Ｒ、ＲＡ１、ＲＡ２が、二次監視レーダ１及び航空機９１Ａ、９１Ｓとの間で送受信される。
【００５７】
上述したように、第１実施形態による二次監視レーダ１は、第１パルスＰ１の電力レベルＬ１よりも第２パルスＰ２の電力レベルＬ２を大きく設定した状態で、モードＳ質問ＱＡ１、ＱＡ２を送信している。このため、「Ｌ１＞Ｌ２」の場合のみ応答するように設定されたＡＴＣＲＢＳトランスポンダ９２Ａが、モードＳ質問ＱＡ１、ＱＡ２を誤認識して、応答することを低減できる。
【００５８】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００５９】
上述した実施形態における数値等は適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１実施形態による二次監視レーダと航空機との関係を示す概略図である。
【図２】二次監視レーダのブロック図である。
【図３】モードＳ質問に含まれるパルスを説明する図である。
【図４】モードＡ／Ｃ質問に含まれるパルスを説明する図である。
【図５】質問及び応答のタイムスケジュールを説明する図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 二次監視レーダ
２ 地上局
３ アンテナ
４ 送受信部
５ 処理部
１１ ミキサー
１２ 送信器
１３ 受信器
２１ 送信制御器
２２ チャネル管理器
２３ 応答処理器
２４ 応答処理器
２５ タイミング信号発生器
２６ 監視処理器
２７ 電力制御器
９１Ｓ、９１Ａ 航空機
９２Ｓ、９２Ａ トランスポンダ
９３Ｓ、９３Ａ アンテナ
９４Ｓ、９４Ａ 送受信部
９５Ｓ、９５Ａ 信号処理部
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ 電力レベル
ＬＳ１、ＬＳ２ 電力レベル信号
Ｐ１〜Ｐ６ パルス
Ｑ モードＡ／Ｃ専用オールコール質問
ＱＡ１ モードＳ専用オールコール質問
ＱＡ２ モードＳロールコール質問
Ｒ モードＡ／Ｃ専用オールコール質問応答
ＲＡ１ モードＳ専用オールコール質問応答
ＲＡ２ モードＳロールコール質問応答
Ｔ ビームドエルタイム
ＴＡ オールコール期間
ＴＲ ロールコール期間
Ｗ 検出ウインドウ
ＷＲ 検出ウインドウ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モードＳトランスポンダを搭載した航空機への二次監視レーダによるモードＳ質問の送信方法において、
最初に第１パルスを送信する第１パルス送信ステップと、
パルスの電力を制御する電力制御手段によって、前記第１パルスの電力レベルよりも電力レベルが高く設定された第２パルスを前記第１パルスの次に送信する第２パルス送信ステップとを備えることを特徴とする二次監視レーダによるモードＳ質問の送信方法。
【請求項２】
前記第２パルス送信ステップは、
全ての航空機に同じ質問を送信するオールコール期間、及び、各航空機に個別の質問を送信するロールコール期間の両方の期間で行われることを特徴とする請求項１に記載の二次監視レーダによるモードＳ質問の送信方法。
【請求項３】
最初に送信する第１パルス及び前記第１パルスの次に送信する第２パルスを含むモードＳ質問を生成する送信制御手段と、
前記送信制御手段に、前記第２パルスの電力レベルを前記第１パルスの電力レベルよりも大きくする電力レベル信号を供給する電力制御手段とを備えることを特徴とする二次監視レーダ。
【請求項１】
モードＳトランスポンダを搭載した航空機への二次監視レーダによるモードＳ質問の送信方法において、
最初に第１パルスを送信する第１パルス送信ステップと、
パルスの電力を制御する電力制御手段によって、前記第１パルスの電力レベルよりも電力レベルが高く設定された第２パルスを前記第１パルスの次に送信する第２パルス送信ステップとを備えることを特徴とする二次監視レーダによるモードＳ質問の送信方法。
【請求項２】
前記第２パルス送信ステップは、
全ての航空機に同じ質問を送信するオールコール期間、及び、各航空機に個別の質問を送信するロールコール期間の両方の期間で行われることを特徴とする請求項１に記載の二次監視レーダによるモードＳ質問の送信方法。
【請求項３】
最初に送信する第１パルス及び前記第１パルスの次に送信する第２パルスを含むモードＳ質問を生成する送信制御手段と、
前記送信制御手段に、前記第２パルスの電力レベルを前記第１パルスの電力レベルよりも大きくする電力レベル信号を供給する電力制御手段とを備えることを特徴とする二次監視レーダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−７１７４５（Ｐ２０１０−７１７４５Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３８０６７（Ｐ２００８−２３８０６７）
【出願日】平成２０年９月１７日（２００８．９．１７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１７日（２００８．９．１７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]