説明

航空機の監視レーダシステム及び航空機の監視方法

【課題】航空機のトランスポンダから送信される捕捉スキッタまたは拡張スキッタの送信周期を利用して、モードSアドレステーブルに保持するモードSアドレスの数を必要最小限にし、かつ最新状態に保つ。
【解決手段】All Call Error Correction2はモードSアドレスを抽出し、モードSアドレステーブル5に蓄積する。Timer Reset Cntrl6は前記蓄積したモードSアドレスを、捕捉スキッタまたは拡張スキッタの送信周期よりも長い削除周期毎に削除する。Roll Call Error Correction8は航空機搭載のトランスポンダから送信される個別識別応答9から、モードSアドレス及びデータを抽出する。Comp CNTRL7は前記個別識別応答に含まれる前記モードSアドレスと、モードSアドレステーブル5内に蓄積した全てのモードSアドレスとを比較照合し、誤り訂正を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は航空機の監視レーダシステム及び航空機の監視方法に係り、特に、航空管制のWAM(Wide Area Multilateration)システムに用いられるモードSアドレスの蓄積手段を備えた航空機の監視レーダシステム及び航空機の監視方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、航空管制手段として、モードS二次監視レーダ(SSRモードS:Secondary Surveillance Radar Mode S)で各航空機の飛行を監視すると共に、監視された各航空機の飛行に関する情報(ターゲットレポート)を取得して利用している。
このモードS二次監視レーダを備えた航空機の監視レーダシステムでは、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共に、送信した質問に応答してトランスポンダから送信される応答を受信し、該受信した応答を解読することで、監視空域を飛行する航空機を監視する。
航空機の具体的な監視方法としては、従来から、WAMシステム等において、モードSアドレスをシステムに蓄積して使用する方法が知られている。
【0003】
なお、この分野に関する公知技術としては、例えば、特許文献1及び特許文献2に開示されている技術が存在している。
まず、特許文献1に開示されている公知技術は、監視空域内に存在する航空機(トランスポンダ)を適確に把握し、航空機を安全に飛行させるモードS 二次監視レーダを提供することを意図したものである。具体的には、質問に対する応答を受信すると共に、航空機から送信されるモードS拡張スキッタを受信する受信器と、応答を受信すると、応答とモードS拡張スキッタとの相関値を求める相関処理手段と、相関値に基づいて、応答を送信した航空機をロールコール質問/応答による監視対象とするか否かを判定する有効判定手段と、航空機がロールコール質問/応答による監視対象とすると判定されると、航空機のモードS アドレスを含むレコードを登録機データに追加する更新手段とを備えている。
【0004】
次に、特許文献2に開示されている公知技術は、モードS二次監視レーダによるトランスポンダの捕捉の精度を向上させることを意図した技術である。具体的には、ロールコール期間で捕捉する登録機に関する情報が登録される登録テーブルと、ロールコール期間における捕捉の対象の候補である仮登録機に関する情報が登録される仮登録テーブルと、オールコール期間に登録機以外の航空機からオールコール応答以外の信号を受信したとき、航空機を仮登録機として仮登録テーブルに登録する仮登録部と、ロールコール期間に登録機にロールコール質問を送信すると共に、仮登録機にロールコール質問を送信する送信制御部と、ロールコール質問に応答して、仮登録機からロールコール応答を受信したとき、仮登録機を新たな登録機として登録テーブルに登録する登録部とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2008−175784号公報
【特許文献2】特開2009−103555号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記背景技術で述べた従来の航空機の監視レーダシステムにあっては、例えば、WAMシステムの場合、特定の航空機を継続追尾する目的から個別識別応答(Roll Call 応答)受信時における受信データの信頼度チェックのために航空機搭載のトランスポンダからブロードキャストされる捕捉スキッタ信号、若しくは該拡張スキッタ信号から抽出したモードSアドレスをシステムのモードSアドレステーブルに蓄積する必要がある。そこで、無指向性・セクタ型の空中線を使用するWAMシステムでは、航空機が送出する送信レートが約1秒のブロードキャストされる捕捉スキッタ、または、約0.5秒でブロードキャストされる拡張スキッタに含まれるモードSアドレスを、覆域内の航空機の機体数に応じて、多数蓄積する必要が有る。
【0007】
このとき、モードSアドレス蓄積時に既にモードSアドレスが蓄積済みか否か検索して、蓄積されていなければモードSアドレスをテーブルに蓄積する必要が生じ、このため、システム内に多くの記憶素子(メモリ)を使用する必要や、処理上の負荷増大、及び処理の遅延を発生させるという問題点が有った。
また、モードSアドレステーブルに蓄積してあるモードSアドレスを、どの程度の時間に渡ってシステム内に保持すべきなのか、その判断が難しく、このため、モードSアドレステーブルには、より多くのモードSアドレスを蓄積することが必要になるという問題点が有った。
【0008】
また、特定の航空機の追尾に使用する個別識別応答(Roll Call 応答)は、モードSアドレステーブルに蓄積されている全てのモードSアドレスと比較照合する(即ち、モードSアドレスチェックと誤り訂正処理を行う)必要があるため、限られた時間内で処理するには継続追尾可能な航空機の機体数に影響を与えるという問題点があった。
【0009】
そこで、本発明では、WAM(Wide Area Multilateration)システム等のモードSアドレス蓄積手段において、航空機のトランスポンダからブロードキャストされるスキッタに含まれるモードSアドレスを抽出し、モードSアドレステーブルに蓄積することを骨子とする航空機の監視レーダシステムを提供するものである。
また、本発明は、蓄積したモードSアドレスを、捕捉スキッタの送信レート+α(=約1.3秒(パラメータ設定値)(「削除時間パラメータ」)の削除周期毎に、モードSアドレステーブルから削除することを骨子する航空機の監視レーダシステムを提供するものである。
【0010】
なお、前述の特許文献1,2に開示された各技術には、本発明の処理に近い構成も見られるが、前述のモードSアドレステーブルの蓄積量が多くなって継続追尾可能な航空機の機体数に影響を与えるという問題点は解決されておらず、本発明のように、航空機のトランスポンダから送信される捕捉スキッタまたは拡張スキッタの送信周期を利用することにより、モードSアドレステーブルに保持するモードSアドレスの数を必要最小限にしたり、モードSアドレステーブルに最新の情報を保持させたりするものではない。
【0011】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、航空機のトランスポンダから送信される捕捉スキッタまたは拡張スキッタの送信周期を利用することを可能にして、モードSアドレステーブルに保持するモードSアドレスの数を必要最小限にし、かつ最新の状態に保つことができることができる航空機の監視レーダシステム及び航空機の監視方法を提供することを目的としている。
【0012】
本発明の他の目的は、劣化したモードSアドレスを、タイマー制御により、予め設定可能な削除時間パラメータの周期で削除することを可能にして、航空機のトランスポンダから不規則に送信される個別識別応答(Roll Call応答)受信で得られたモードSアドレスと、モードSアドレステーブル内の全てのモードSアドレスとの比較照合を効率的に処理することができるようにした航空機の監視レーダシステム及び航空機の監視方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記課題を解決するために、本発明に係る航空機の監視レーダシステムは、航空機搭載のトランスポンダから送信される捕捉スキッタ及び拡張スキッタに含まれるモードSアドレスを抽出するモードSアドレス抽出手段と、前記抽出したモードSアドレス情報を、未使用のモードSアドレステーブル領域に蓄積するモードSアドレス蓄積手段と、前記モードSアドレステーブル領域に蓄積したモードSアドレス情報を、捕捉スキッタまたは拡張スキッタの送信周期よりも長い削除周期毎に削除するモードSアドレス削除手段と、航空機搭載のトランスポンダから不定期に送信される個別識別応答を解読して、モードSアドレス及びデータを抽出する個別識別応答抽出手段と、前記個別識別応答から抽出したモードSアドレスと、前記モードSアドレステーブル領域内に蓄積された全てのモードSアドレスとの比較照合を行って、モードSアドレスのチェック及び誤り訂正を済ませたものを処理対象とするモードSアドレスチェック手段と、を備えたことを特徴とする。
【0014】
また、本発明に係る航空機の監視方法は、航空機搭載のトランスポンダから送信される捕捉スキッタ及び拡張スキッタに含まれるモードSアドレスを抽出するモードSアドレス抽出ステップと、前記抽出したモードSアドレス情報を、未使用のモードSアドレステーブル領域に蓄積するモードSアドレス蓄積ステップと、前記モードSアドレステーブル領域に蓄積したモードSアドレス情報を、捕捉スキッタまたは拡張スキッタの送信周期よりも長い削除周期毎に削除するモードSアドレス削除ステップと、航空機搭載のトランスポンダから不定期に送信される個別識別応答を解読して、モードSアドレス及びデータを抽出する個別識別応答抽出ステップと、前記個別識別応答から抽出したモードSアドレスと、前記モードSアドレステーブル領域内に蓄積された全てのモードSアドレスとの比較照合を行って、モードSアドレスのチェック及び誤り訂正を済ませたものを処理対象とするモードSアドレスチェックステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
以上説明したように、本発明の航空機の監視レーダシステムによれば、航空機のトランスポンダから送信される捕捉スキッタまたは拡張スキッタの送信周期を利用することができるので、モードSアドレステーブルに保持するモードSアドレスの数を必要最小限にし、かつ最新の状態に保つことができることができる効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施形態に係る航空機の監視レーダシステムの全体構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明は、WAM システムにおいて、航空機に搭載されているトランスポンダから送信される捕捉スキッタ、または、拡張スキッタに含まれているモードS アドレスを取得し、効率的にシステムに蓄積する。
これにより、航空機からの個別識別応答(Roll Call 応答)受信時のモードSアドレスと蓄積したモードSアドレスとの比較照合時の処理の負荷、及び処理の遅延を抑制する。
このため、モードSアドレステーブルには必要最小限のモードSアドレス情報を保持させる。これにより、航空機のトランスポンダから不規則に送信される個別識別応答(Roll Call 応答)受信時の処理の負荷、及び処理の遅延の低減を図るものである。
【0018】
以下、本発明の航空機の監視レーダシステム及び航空機の監視方法の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る航空機の監視レーダシステムの全体構成を示す構成図である。
同図において、本実施形態の航空機の監視レーダシステムは、航空機搭載のトランスポンダからブロードキャストされる捕捉スキッタ及び拡張スキッタ1と、捕捉スキッタ及び拡張スキッタ1に含まれるモードSアドレスを抽出するAll Call Error Correction2と、後述のモードSアドレステーブル5を管理するWRn CNTRL3と、モードSアドレス情報を蓄積するMode−S ADRS Reg4と、モードSアドレステーブル5と、不要となったモードSアドレスをモードSアドレステーブル5から削除するTimer Reset Cntrl6と、受信情報をモードSアドレステーブル5内で比較照合する処理等を行うComp CNTRL7と、後述の個別識別応答9(Roll Call 応答)からモードSアドレス及びデータを抽出するRoll Call Error Correction8と、個別識別応答9(Roll Call 応答)と、を備える。
【0019】
以下、本実施形態の航空機の監視レーダシステムの構成要素について、補足説明する。
Comp CNTRL7は、受信した個別識別応答(Roll Call応答)に含まれるモードSアドレスと、モードSアドレステーブル5内に蓄積した全てのモードSアドレスとの比較照合処理(モードSアドレスチェック及び誤り訂正)を行う。
Roll Call Error Correction8は、航空機搭載のトランスポンダから送信される個別識別応答9(Roll Call応答)から、モードSアドレス及びデータを抽出する。
【0020】
以下、図1を参照しながら、本実施形態の航空機の監視レーダシステムの動作を、WAMシステムにおけるモードSアドレス蓄積方法と併せて説明する。
本実施形態の航空機の監視レーダシステム(WAMシステム)におけるモードSアドレス蓄積方法は、以下の処理ステップを有する。
(ステップ1)
航空機のトランスポンダからブロードキャストされる捕捉スキッタ及び拡張スキッタ1に含まれるモードSアドレスを、All Call Error Correction2が抽出する。
(ステップ2)
抽出したモードSアドレスを、WRn CNTRL3を介してモードSアドレステーブル5の未使用のMode−S ADRS Reg4に蓄積する。
【0021】
(ステップ3)
モードSアドレスを蓄積したMode−S ADRS Reg4は、使用中としてWRn CNTRL3によって管理される。
(ステップ4)
蓄積したモードSアドレスの保存期間はTimer Reset Cntrl6によって管理する。より具体的には、Timer Reset Cntrl6は、(捕捉スキッタの送信レート+α)(=約1.3秒(設定値))後に、蓄積したモードSアドレスをモードSアドレステーブル5から削除する(以下、上記の設定値のことを「削除時間パラメータ」と称する)。
なお、ここでは、モードSアドレスを消去する周期(即ち、削除時間パラメータの値)を、(捕捉スキッタの送信レート+α)としたが、この周期(即ち、削除時間パラメータの値)は、(拡張スキッタの送信レート+α)、として設定しても良い。
【0022】
(ステップ5)
モードSアドレスが削除された後のMode−S ADRS Reg4は、未使用のMode−S ADRS Reg4としてWRn CNTRL3が管理する。
ここで、捕捉スキッタ及び拡張スキッタ1によって通知されたモードSアドレスも、本システムの始動後に、前述の削除時間パラメータが示す保存期間に従って削除されることになる。しかし、航空機のトランスポンダからの捕捉スキッタ及び拡張スキッタ1の送信レートが約1秒または約0.5秒であるため、モードSアドレステーブル5には常に最新で必要最小限のモードSアドレスが存在することになる。また、航空機から送信される捕捉スキッタ及び拡張スキッタが受信できない状況になると、モードSアドレステーブル5から自動で削除されるため、処理対象ではなくなる。
【0023】
(ステップ6)
上記のステップ1〜5を繰り返す。これにより、モードSアドレスは、漏れや無駄が無い状態で、モードSアドレステーブル5でもって管理される。
(ステップ7)
一方、航空機のトランスポンダから不規則に送信される個別識別応答9(Roll Call 応答)を、Roll Call Error Correction8が解読(デコード)してモードSアドレス(+データ)を抽出すると、Comp CNTRL7は、該解読したモードSアドレスを、モードSアドレステーブル5内のモードSアドレスと比較照合し、その後の処理を行う。
この際、モードSアドレステーブル5には、必要最小限の処理対象機のモードSアドレスが存在するため、比較照合処理の回数を低減することが可能となると共に、処理時間の遅延などを回避することができる。
【0024】
なお、本発明に係るモードSアドレスを蓄積する方法は、WAMシステムとは限らず、以下に示す各システムでも適用可能である。
1.HMU (Hight Monitoring Unit)システム。
2.ADS−B (Automatic Dependent Surveillance−Broadcast)システム。
【0025】
この実施形態によれば、航空機のトランスポンダから送信される捕捉スキッタ及び拡張スキッタ1の送信周期を利用することにより、モードSアドレステーブル5のモードSアドレスを、必要最小限にすると共に、常に最新の状態に保つことができる効果が有る。
また、劣化したモードSアドレスは、Timer Reset Cntrl6の管理により、削除時間パラメータにて自動で削除するので、航空機のトランスポンダから不規則に送信される個別識別応答9(Roll Call 応答)を受信した場合の、Comp CNTRL7によるモードSアドレステーブル5内のモードSアドレス比較照合処理を効率的に行うことが可能となり、継続追尾可能な航空機の機体数を増やすことができる効果が有る。
【符号の説明】
【0026】
1 捕捉スキッタ及び拡張スキッタ
2 All Call Error Correction
3 WRn CNTRL
4 Mode−S ADRS Reg
5 モードSアドレステーブル
6 Timer Reset Cntrl
7 Comp CNTRL
8 Roll Call Error Correction
9 個別識別応答(Roll Call 応答)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
航空機搭載のトランスポンダから送信される捕捉スキッタ及び拡張スキッタに含まれるモードSアドレスを抽出するモードSアドレス抽出手段と、
前記抽出したモードSアドレス情報を、未使用のモードSアドレステーブル領域に蓄積するモードSアドレス蓄積手段と、
前記モードSアドレステーブル領域に蓄積したモードSアドレス情報を、捕捉スキッタまたは拡張スキッタの送信周期よりも長い削除周期毎に削除するモードSアドレス削除手段と、
航空機搭載のトランスポンダから不定期に送信される個別識別応答を解読して、モードSアドレス及びデータを抽出する個別識別応答抽出手段と、
前記個別識別応答から抽出したモードSアドレスと、前記モードSアドレステーブル領域内に蓄積された全てのモードSアドレスとの比較照合を行って、モードSアドレスのチェック及び誤り訂正を済ませたものを処理対象とするモードSアドレスチェック手段と、
を備えたことを特徴とする航空機の監視レーダシステム。
【請求項2】
前記モードSアドレス削除手段における前記モードSアドレス情報の前記削除周期は、設定値として予め設定することができることを特徴とする請求項1記載の航空機の監視レーダシステム。
【請求項3】
航空機用のWAM(Wide Area Multilateration)システムの構築に適用されることを特徴とする請求項1または請求項2記載の航空機の監視レーダシステム。
【請求項4】
航空機搭載のトランスポンダから送信される捕捉スキッタ及び拡張スキッタに含まれるモードSアドレスを抽出するモードSアドレス抽出ステップと、
前記抽出したモードSアドレス情報を、未使用のモードSアドレステーブル領域に蓄積するモードSアドレス蓄積ステップと、
前記モードSアドレステーブル領域に蓄積したモードSアドレス情報を、捕捉スキッタまたは拡張スキッタの送信周期よりも長い削除周期毎に削除するモードSアドレス削除ステップと、
航空機搭載のトランスポンダから不定期に送信される個別識別応答を解読して、モードSアドレス及びデータを抽出する個別識別応答抽出ステップと、
前記個別識別応答から抽出したモードSアドレスと、前記モードSアドレステーブル領域内に蓄積された全てのモードSアドレスとの比較照合を行って、モードSアドレスのチェック及び誤り訂正を済ませたものを処理対象とするモードSアドレスチェックステップと、を有することを特徴とする航空機の監視方法。

【図1】
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【公開番号】特開2012−107974(P2012−107974A)
【公開日】平成24年6月7日(2012.6.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−256604(P2010−256604)
【出願日】平成22年11月17日(2010.11.17)
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
【Fターム(参考)】