航空管制レーダ及びスキッタの識別方法
【課題】航空機から受信するショートスキッタとロングスキッタを識別し、航空機の捕捉に有効に利用する。
【解決手段】受信信号が、質問信号に対する応答信号であるか否かを判定する応答判定手段１３２ａと、応答判定手段によって受信信号が応答信号でないと判定された場合、当該受信信号がスキッタとして定められる規定のフォーマットに適合するか否かの信頼性を判定し、当該信頼性の判定を利用してショートスキッタ又はロングスキッタのいずれであるかを識別するＤＦ部にエラーがあるか否かを判定するＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃと、ＤＦ部信頼性判定手段によって受信信号が規定のフォーマットに適合するが、ＤＦ部にエラーがあると判定された場合、当該受信信号のデータ長に応じてショートスキッタ及びロングスキッタを抽出する抽出手段１３２ｅとを備える。
【解決手段】受信信号が、質問信号に対する応答信号であるか否かを判定する応答判定手段１３２ａと、応答判定手段によって受信信号が応答信号でないと判定された場合、当該受信信号がスキッタとして定められる規定のフォーマットに適合するか否かの信頼性を判定し、当該信頼性の判定を利用してショートスキッタ又はロングスキッタのいずれであるかを識別するＤＦ部にエラーがあるか否かを判定するＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃと、ＤＦ部信頼性判定手段によって受信信号が規定のフォーマットに適合するが、ＤＦ部にエラーがあると判定された場合、当該受信信号のデータ長に応じてショートスキッタ及びロングスキッタを抽出する抽出手段１３２ｅとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機から受信するショートスキッタとロングスキッタを識別する航空管制レーダ及びスキッタの識別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
飛行中の航空機は、地上局の航空管制レーダで監視されている。図３に示すように、航空管制レーダであるモードＳ二次監視レーダ（ＳＳＲモードＳ：Secondary Surveillance Radar Mode S）１ａは、航空機（図示せず）に搭載されているトランスポンダ２（２ａ，２ｂ）に質問を送信する。その後、モードＳ二次監視レーダ１ａは、トランスポンダ２から送信される応答を受信すると、この応答を解析して航空機を監視している（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
トランスポンダ２には、処理や送受信する信号の異なるモードＳトランスポンダ２ａとＡＴＣＲＢＳトランスポンダ２ｂとがある。モードＳ二次監視レーダ１ａは、このモードＳトランスポンダ２ａを備える航空機（モードＳ機）と、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ２ｂを備える航空機（ＡＴＣＲＢＳ機）を確実に捕捉するため、「オールコール期間」と「ロールコール期間」を設定し、各期間で異なる処理を実行している。
【０００４】
具体的には、モードＳ二次監視レーダ１ａは、オールコール期間には、モードＳ機を捕捉するためにモードＳ一括質問を送信する。また、モードＳ二次監視レーダ１ａは、モードＳ機から送信されたモードＳ応答を受信し、モードＳ機を捕捉する。その後のロールコール期間には、モードＳ二次監視レーダ１ａは、オールコール期間で捕捉したモードＳ機との間でモードＳ個別質問の送信及びモードＳ応答の受信を行うことで、このモードＳ機の捕捉を継続する。
【０００５】
また、モードＳ二次監視レーダ１ａは、オールコール期間には、ＡＴＣＲＢＳ機を捕捉するためにＡＴＣＲＢＳ一括質問を送信する。また、モードＳ二次監視レーダ１ａは、ＡＴＣＲＢＳ機から送信されたＡＴＣＲＢＳ応答を受信し、ＡＴＣＲＢＳ機を捕捉する。
【０００６】
モードＳ二次監視レーダ１ａは、送信した質問に対応する応答の他にも様々な信号を受信する。したがって、モードＳ二次監視レーダ１ａは、マルチサイト環境下におけるフルーツ（他サイトからの質問に対する応答による誤検出）の誤検出や、航空機に備えられる航空機衝突防止装置（ＡＣＡＳ）から送信されるスキッタの誤検出を防止するため、受信した信号のうち、自サイトから送信した質問信号に対する応答信号（自サイトＩＤ＝ＰＩフィールド）のみを選択して航空機の監視に利用している。
【０００７】
しかしながら、現状のモードＳ二次監視レーダ１ａでは、オールコール期間においてモードＳトランスポンダ２ａから送信されるモードＳ応答が、ＡＴＣＲＢＳ応答、フルーツ、スキッタ、フォールス等の信号と重なり、認識できない場合がある。また、地上局と航空機の位置関係を原因として、トランスポンダ２での質問の未受信又は応答抜けやモードＳ二次監視レーダ１ａでの応答の未受信等が生じた場合がある。このような場合、モードＳ二次監視レーダ１ａは、オールコール期間でモードＳ機を捕捉するまでモードＳ機を検出することができない。
【０００８】
ところで、航空機衝突防止装置（図示せず）を搭載する航空機は、モードＳ二次監視レーダ１ａからの質問に関係なく、定期的にスキッタを送信している。スキッタは、自機の存在を他の航空機通知する信号であり、航空機衝突防止装置を備える航空機は、他の航空機から送信されたスキッタを受信すると、受信するスキッタを利用して他の航空機との衝突防止に利用している。
【０００９】
モードＳ二次監視レーダ１ａにおいても航空機衝突防止装置から送信されるスキッタを受信しているが、質問信号に対する応答信号ではない（自サイトＩＤ≠ＰＩフィールド）ため、通常はスキッタを使用せずに破棄している。一方、スキッタは、モードＳアドレスを含んでおり、モードＳ二次監視レーダ１ａがこのスキッタを利用することができれば、オールコール期間に捕捉できないモードＳ機の監視が可能になると考えられる（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
スキッタは、図４に示すように、「プリアンブル」と「データブロック」とで構成されているが、データのビット数が異なる「ショートスキッタ」と「ロングスキッタ」がある。
【００１１】
図５（ａ）に示すように、ショートスキッタのデータブロックは、モードＳ専用一括質問と同一フォーマットであり、ショートスキッタであることを識別する「ＤＦ」部（５ビット）、トランスポンダの能力を表わす「ＣＡ」部（３ビット）、トランスポンダに対応するモードＳアドレスである「ＡＡ」部（２４ビット）、パリティに関する「ＰＩ」部（２４ビット）を有する５６ビットのデータである。
【００１２】
また、図５（ｂ）に示すように、ロングスキッタは、拡張スキッタであって、ロングスキッタであることを識別する「ＤＦ」部（５ビット）、トランスポンダの能力を表わす「ＣＡ」部（３ビット）、トランスポンダに対応するモードＳアドレスである「ＡＡ」部（２４ビット）、パリティに関する「ＰＩ」部（２４ビット）の他、自機位置等の情報である「ＭＥ」部（５６ビット）を有する１１２ビットのデータである。
【００１３】
スキッタの受信側では、受信した信号のＤＦ部がショートスキッタに関する値（０１０１１）である場合にはショートスキッタと判定し、ＤＦ部がロングスキッタに関する値（１０００１、１００１０、１００１１）である場合にはロングスキッタと判定する。
【００１４】
図６に示すように、一般的なモードＳ二次監視レーダ１ａは、送受信部１２において信号の送受信を切り替える送受切替器１２１、信号を送信する送信器１２２及び信号を受信する受信器１２３を備えている。また、信号処理部１３において、信号の送信を制御する送信制御部１３１、モードＳ機から受信する信号を処理するモードＳ応答処理部１３７、ＡＴＣＲＢＳ機から受信する信号を処理するＡＴＣＲＢＳ応答処理部１３３、受信した信号に基づいてターゲットレポートを生成して航空機の飛行を監視する監視処理部１３５、オールコール期間及びロールコール期間を管理するチャネル管理部１３４及びアンテナ１の走査のタイミング信号を発生するタイミング信号発生部１３６を備えている。
【００１５】
モードＳ二次監視レーダ１ａが受信するスキッタを利用するためには、例えば、図６に示すように、モードＳ応答処理部１３７は、送信制御部１３１で送信した質問に対して受信したモードＳ応答を処理する応答処理手段１３７ｂの他、受信した信号がモードＳ応答であるかスキッタであるかを判定する応答判定手段１３７ａと、スキッタがショートスキッタであるかロングスキッタであるかを識別する識別手段１３７ｃと、ショートスキッタのエラー訂正を実行する第１訂正手段１３７ｄと、ロングスキッタのエラー訂正を実行する第２訂正手段１３７ｅと、スキッタを航空機の捕捉のために処理するスキッタ処理手段１３７ｆとを備えることが必要と考えられる。
【００１６】
この場合、図７に示すフローチャートにあるように、受信器１２３が信号を受信すると（Ｓ０１）、応答判定手段１３７ａはＰＩフィールドが自サイトＩＤと一致するか否かを判定する（Ｓ０２）。ＰＩフィールドと自サイトＩＤが一致しない場合（ステップＳ０２でＹｅｓ）、識別手段１３７ｃは、受信した信号はスキッタであるとして信号のＤＦ部を参照し、ショートスキッタであるか否かを判定する（Ｓ０３）。
【００１７】
ショートスキッタである場合（Ｓ０３でＹｅｓ）、第１訂正手段１３７ｄは、受信した信号をショートスキッタとしてエラーの判定をし、エラーが存在する場合には、エラーを訂正し、（Ｓ０４）、訂正の結果、信号に含まれる全てのエラーが訂正されたか否かを判定する（Ｓ０６）。
【００１８】
一方、ショートスキッタでない場合（Ｓ０３でＮｏ）、第２訂正手段１３７ｅは、受信した信号をロングスキッタとしてエラーの判定をし、エラーを訂正し（Ｓ０５）、訂正の結果、信号に含まれる全てのエラーが訂正されたか否かを判定する（Ｓ０６）。
【００１９】
スキッタ処理手段１３７ｆは、訂正手段１３７ｄ，１３７ｅで全てのエラーが訂正されたと判定された信号を（Ｓ０６でＮｏ）、有効なスキッタとして処理する（Ｓ０７）。
【００２０】
一方、訂正手段１３７ｄ，１３７ｅは、エラーがあると判定した信号を（Ｓ０６でＹｅｓ）、無効なスキッタとして破棄する（Ｓ０８）。仮に、ステップＳ０１で受信した信号が質問に対する応答でスキッタではないとき、ステップＳ０６においてエラーがあると判定されて、ステップＳ０８において破棄される。
【００２１】
また、ステップＳ０２の判定において応答判定手段１３７ａによって、ＰＩフィールドが自サイトＩＤと一致する場合（ステップＳ０２でＮｏ）、応答処理手段１３７ｂは、信号を質問に対する応答として処理する（Ｓ０９）。
【００２２】
その後、モードＳ二次監視レーダ１ａでは、終了の操作があるまで、ステップＳ０１〜Ｓ０９の処理を繰り返す（Ｓ１０）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開２００８−１７５７８４号公報
【非特許文献】
【００２４】
【非特許文献１】Michael C. Stevens “Secondary Surveillance Radar” 1998, ISBN 0-89006-292-7
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
モードＳ二次監視レーダ１ａにおいて、図７を用いて上述した処理を採用した場合、ステップＳ０３において信号のＤＦ部を利用してショートスキッタであるかロングスキッタであるかを判定しているが、ＤＦ部にエラーが発生していた場合には、正しく判定することができず、受信する全てのスキッタを有効に利用できないおそれがある。
【００２６】
従って本発明は、航空機から受信するショートスキッタとロングスキッタを識別し、航空機の捕捉に有効に利用するモードＳ二次監視レーダ及びスキッタの識別方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の特徴に係る航空管制レーダは、航空機から送信される応答信号を受信すると、当該応答信号を利用して航空機の飛行を監視する航空管制レーダであって、受信信号が、質問信号に対する応答信号であるか否かを判定する応答判定手段と、応答判定手段によって受信信号が応答信号でないと判定された場合、当該受信信号がスキッタとして定められる規定のフォーマットに適合するか否かの信頼性を判定し、当該信頼性の判定結果を利用してショートスキッタ又はロングスキッタのいずれであるかを識別するＤＦ部にエラーがあるか否かを判定するＤＦ部信頼性判定手段と、ＤＦ部信頼性判定手段によって受信信号が規定のフォーマットに適合するが、ＤＦ部にエラーがあると判定された場合、当該受信信号のデータ長に応じてショートスキッタ及びロングスキッタを抽出する抽出手段とを備え、受信したショートスキッタ及びロングスキッタを利用して航空機の捕捉を実行する。
【００２８】
また、本発明の特徴に係るスキッタの識別方法は、航空機から送信される応答信号を受信すると、当該応答信号を利用して航空機の飛行を監視する航空管制レーダにおいて、受信するスキッタの種類を識別するスキッタの識別方法であって、信号を受信するステップと、受信信号が質問信号に対する応答信号であるか否かを判定するステップと、応答信号でないと判定された受信信号が、スキッタとして定められる規定のフォーマットに適合し、かつショートスキッタ又はロングスキッタのいずれであるかを識別するＤＦ部にエラーがあるか否かを判定するステップと、規定のフォーマットに適合し、かつＤＦ部にエラーがあると判定された受信信号から、信号のデータ長に応じてショートスキッタ及びロングスキッタを抽出するステップとを備えている。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、航空機から受信するスキッタを、ショートスキッタとロングスキッタとに識別し、航空機の捕捉に有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の最良の実施形態に係るモードＳ二次監視レーダの構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】図１のモードＳ二次監視レーダで実行される処理の一例を説明するフローチャートである。
【図３】一般的なモードＳ二次監視レーダとトランスポンダを表わす概略図である。
【図４】スキッタのフォーマットを説明する図である。
【図５】スキッタのデータブロックのフォーマットを説明する図である。
【図６】従来のモードＳ二次監視レーダの構成を説明する機能ブロック図である。
【図７】従来のモードＳ二次監視レーダで実行される処理の一例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１を用いて本発明の最良の実施形態に係るモードＳ二次監視レーダ１について説明する。モードＳ二次監視レーダ１は、図３を用いて上述したモードＳ二次監視レーダ１ａと同様に、地上局に設置されており、航空機に備えられるトランスポンダ２との質問応答に基づいて航空機を監視する。以下の説明において、従来と同一の構成については、上述の説明と同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
図１に示すように、本発明の最良の実施形態に係るモードＳ二次監視レーダ１は、アンテナ１１と、アンテナ１１を介して信号を送受信する送受信部１２と、送受信部１２に接続され、質問応答を制御するとともに受信する応答Ａに基づいてターゲットレポートを生成して出力する信号処理部１３とを備えている。
【００３３】
送受信部１２は、送受切替器１２１、送信器１２２及び受信器１２３を備え、アンテナ１１を介して質問を送信するとともに、アンテナ１１で受信する応答を信号処理部１３に出力している。
【００３４】
また、信号処理部１３は、質問の送信制御を制御する送信制御部１３１、受信したモードＳ応答を処理するモードＳ応答処理部１３２、受信したＡＴＣＲＢＳ応答を処理するＡＴＣＲＢＳ応答処理部１３３、オールコール期間及びロールコール期間をスケジューリングするチャネル管理部１３４、応答に応じてターゲットレポートを生成する監視処理部１３５、アンテナ１の走査のタイミング信号を発生するタイミング信号発生部１３６を備えている。
【００３５】
すなわち、信号処理部１３は、図６に示す信号処理部１３ａと比較すると、モードＳ応答処理部１３７に代えて、モードＳ応答処理部１３２を備えている点で異なる。モードＳ応答処理部１３２は、図１に示すように、応答判定手段１３２ａ、応答処理手段１３２ｂ、ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃ、識別手段１３２ｄ、抽出手段１３２ｅ、第１訂正手段１３２ｆ、第２訂正手段１３２ｇ及びスキッタ処理手段１３２ｈを有している。
【００３６】
応答判定手段１３２ａは、受信した信号のＰＩフィールドが自サイトＩＤと一致するか否かによって、受信した信号が質問に対する応答であるか又はスキッタであるかを判定し、質問に対する応答であるときには、応答処理手段１３２ｂに出力する。すなわち、応答判定手段１３２ａは、信号のＰＩフィールドと自サイトＩＤとが一致する信号を、モードＳ二次監視レーダ１が送信した質問に対してトランスポンダ２から送信された応答であると判定する。
【００３７】
また、応答判定手段１３２ａは、信号のＰＩフィールドと自サイトＩＤとが一致しない信号を航空機から送信されたスキッタであると判定し、ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃに出力する。すなわち、応答判定手段１３２ａは、応答以外の信号を全てスキッタと判定する。
【００３８】
ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃは、応答判定手段１３２ａでスキッタと判定された信号のフォーマットがスキッタとして定められているフォーマットに適合するか否かを判定することにより、信号の信頼性（エラーが存在するか否か）を判定する。具体的には、ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃは、信号のパルス間隔が、スキッタに定められる規定のパルス間隔であるか否かを判定し、ＤＦ部にエラーがあるか否かによって信号の信頼性を判定する。
【００３９】
ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃは、規定のフォーマットであって、ＤＦ部にエラーのない信号を有効なスキッタとして識別手段１３２ｄに出力する。一方、ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃは、信号のパルス間隔が既定のパルス間隔でない信号が、ＤＦ部にエラーがある信号を抽出手段１３２ｅに出力する。すなわち、ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃは、ＤＦ部にエラーが発生しておらず、ＤＦ部からスキッタの種別を判定することのできる信号のみを識別手段１３２ｄに出力し、スキッタとして定められる規定のパルス間隔ではあるが、ＤＦ部にエラーが発生している信号は抽出手段１３２ｅに出力する。なお、ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃは、スキッタとして定められる規定のパルス間隔ではない信号をスキッタではないとして破棄する。
【００４０】
識別手段１３２ｄは、ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃにおいて、ＤＦ部の信頼性があると判定された信号のＤＦ部を参照し、ショートスキッタ又はロングスキッタのいずれであるかを識別する。また、識別手段１３２ｄは、ショートスキッタと識別した信号を第１訂正手段１３２ｆに出力し、ロングスキッタと識別した信号を第２訂正手段１３２ｇに出力する。
【００４１】
抽出手段１３２ｅは、応答判定手段１３２ａでスキッタと判定されたとともに、ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃでＤＦ部の信頼性がないと判定された信号が、１１２ビットの範囲で信頼性があるか否かを判定し、１１２ビットの範囲で信頼性があると判定された場合、この信号をロングスキッタとして抽出する。また、抽出手段１３２ｅは、１１２ビットの範囲で信頼性がないと判定された場合、この信号が５６ビットの範囲で信頼性があるか否かを判定し、５６ビットの範囲で信頼性があると判定された場合、この信号をショートスキッタとして抽出する。さらに、抽出手段１３２ｅは、ロングスキッタを第２訂正手段１３２ｇに出力し、ショートスキッタを第１訂正手段１３２ｆに出力する。
【００４２】
また、抽出手段１３２ｅは、１１２ビットの範囲でも５６ビットの範囲でも信頼性がないと判定された信号を無効な信号として破棄する。すなわち、応答判定手段１３２ａではスキッタと判定された信号であっても、抽出手段１３２ｅによってロングスキッタ又はショートスキッタでないと判定された場合には、最終的にスキッタではないと判定されて破棄される。
【００４３】
第１訂正手段１３２ｆは、識別手段１３２ｄ又は抽出手段１３２ｅから入力した信号（ショートスキッタ）のエラーの有無を判定し、信号にエラーがあると判定された場合、このエラーを訂正する。具体的には、第１訂正手段１３２ｆは、信号のＰＩ部を参照し、コードを「０」としてＣＲＣ（巡回冗長検査）を利用して信号に含まれるエラーを訂正する。ここで、第１訂正手段１３２ｆは、エラーが訂正できなかった信号を無効な信号として破棄する。また、第１訂正手段１３２ｆは、エラーのないショートスキッタ及びエラーを訂正することのできたショートスキッタを、有効なスキッタとしてスキッタ処理手段１３２ｈに出力する。
【００４４】
また、第２訂正手段１３２ｇは、識別手段１３２ｄ又は抽出手段１３２ｅから入力した信号（ロングスキッタ）のエラーの有無を判定し、信号にエラーがあると判定された場合、このエラーを訂正する。具体的には、第２訂正手段１３２ｇは、第１訂正手段１３２ｆと同様に、ＣＲＣを利用してエラーを訂正する。ここで、第２訂正手段１３２ｇは、エラーが訂正できなかった信号を無効な信号として破棄する。また、第２訂正手段１３２ｇは、エラーのないロングスキッタ及びエラーを訂正することのできたロングスキッタを、有効なスキッタとしてスキッタ処理手段１３２ｈに出力する。
【００４５】
スキッタ処理手段１３２ｈは、入力するスキッタを有効なスキッタとして航空機の捕捉に利用するために処理する。
【００４６】
続いて、図２に示すフローチャートを用いて、本発明の実施形態に係るスキッタ識別方法の処理について説明する。ここで、図２において、図７を用いて上述した従来と同一の処理については、同一の符号を付す。
【００４７】
受信器１２３が信号を受信すると（Ｓ０１）、応答判定手段１３２ａは、受信した信号のＰＩフィールドが自サイトＩＤと一致するか否かを判定する（Ｓ０２）。ここで、応答判定手段１３２ａは、ＰＩフィールドと自サイトＩＤが一致しない場合（Ｓ０２でＮＯ）、受信した信号をスキッタと特定してＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃに出力する。ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃは、スキッタと特定された信号の信頼性を判定する（Ｓ２１）。
【００４８】
その後、ステップＳ２１における信号の信頼性判定の結果、信号のＤＦ部にエラーがなかったとき（Ｓ２２でＮＯ）、識別手段１３２ｄは、信号のＤＦ部に基づいて、信号がショートスキッタであるか又はロングスキッタであるかを判定する（Ｓ２３）。また、信号のＤＦ部にエラーがあったとき、抽出手段１３２ｅは、信号が１１２ビットの範囲で信頼性があるか否かを判定し、信号がロングスキッタであるか否かを判定する（Ｓ２４）。一方、ロングスキッタでないと判定した場合（Ｓ２４でＮＯ）、抽出手段１３２ｅは、信号が５６ビットの範囲で信頼性があるか否かを判定することで、信号がショートスキッタであるか否かを判定する（Ｓ２５）。
【００４９】
第１訂正手段１３２ｆは、識別手段１３２ｄでショートスキッタであると判定（Ｓ２３でＹＥＳ）又は、抽出手段１３２ｅでショートスキッタであると判定（Ｓ２５でＹＥＳ）された信号のエラーを判定し、エラーを訂正する（Ｓ０４）。
【００５０】
また、第２訂正手段１３２ｇは、識別手段１３２ｄでロングスキッタであると判定（Ｓ２３でＮＯ）又は、抽出手段１３２ｅでロングスキッタであると判定（Ｓ２４でＹＥＳ）された信号のエラーを判定し、エラーを訂正する（Ｓ０５）。
【００５１】
その後、スキッタ処理手段１３２ｈは、エラーの含まれないスキッタ、第１訂正手段１３２ｆ又は第２訂正手段１３２ｇでエラーが訂正されたスキッタを、有効なスキッタとして処理する（Ｓ０６でＮＯ，Ｓ０７）。
【００５２】
また、抽出手段１３２ｅは、ロングスキッタでもショートスキッタでもない信号（Ｓ２５でＮＯ）を無効な信号として破棄し、第１訂正手段１３２ｆ及び第２訂正手段１３２ｇでも、エラー訂正ができなかった信号（Ｓ０６でＹＥＳ）を無効な信号として破棄する（Ｓ０８）。
【００５３】
一方、応答処理手段１３２ｂは、応答判定手段１３２ａで信号のＰＩフィールドと自サイトＩＤが一致すると判定された信号（Ｓ０２でＮＯ）を、質問に対する有効な応答として処理する（Ｓ０９）。
【００５４】
上述したモードＳ二次監視レーダ１によれば、信号のＤＦ部にエラーが発生していても、データのビット数を利用して抽出手段１３２ｅにおいてロングスキッタおよびショートスキッタを抽出することができる。したがって、ＤＦ部にエラーが発生したスキッタであっても、有効なスキッタとして利用することができる。すなわち、航空機から受信するショートスキッタとロングスキッタをＤＦ部を使用しなくても識別し、航空機の捕捉に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…二次監視レーダ
２…トランスポンダ
２ａ…モードＳトランスポンダ
２ｂ…ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ
１１…アンテナ
１２…送受信部
１２１…送受切替器
１２２…送信器（送信手段）
１２３…受信器（受信手段）
１３…信号処理部
１３１…送信制御部
１３２…モードＳ応答処理部
１３２ａ…応答判定手段
１３２ｂ…応答処理手段
１３２ｃ…ＤＦ部信頼性判定手段
１３２ｄ…識別手段
１３２ｅ…抽出手段
１３２ｆ…第１訂正手段
１３２ｇ…第２訂正手段
１３２ｈ…スキッタ処理手段
１３３…ＡＴＣＲＢＳ応答処理部
１３４…チャネル管理部
１３５…監視処理部
１３６…タイミング信号発生部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機から受信するショートスキッタとロングスキッタを識別する航空管制レーダ及びスキッタの識別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
飛行中の航空機は、地上局の航空管制レーダで監視されている。図３に示すように、航空管制レーダであるモードＳ二次監視レーダ（ＳＳＲモードＳ：Secondary Surveillance Radar Mode S）１ａは、航空機（図示せず）に搭載されているトランスポンダ２（２ａ，２ｂ）に質問を送信する。その後、モードＳ二次監視レーダ１ａは、トランスポンダ２から送信される応答を受信すると、この応答を解析して航空機を監視している（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
トランスポンダ２には、処理や送受信する信号の異なるモードＳトランスポンダ２ａとＡＴＣＲＢＳトランスポンダ２ｂとがある。モードＳ二次監視レーダ１ａは、このモードＳトランスポンダ２ａを備える航空機（モードＳ機）と、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ２ｂを備える航空機（ＡＴＣＲＢＳ機）を確実に捕捉するため、「オールコール期間」と「ロールコール期間」を設定し、各期間で異なる処理を実行している。
【０００４】
具体的には、モードＳ二次監視レーダ１ａは、オールコール期間には、モードＳ機を捕捉するためにモードＳ一括質問を送信する。また、モードＳ二次監視レーダ１ａは、モードＳ機から送信されたモードＳ応答を受信し、モードＳ機を捕捉する。その後のロールコール期間には、モードＳ二次監視レーダ１ａは、オールコール期間で捕捉したモードＳ機との間でモードＳ個別質問の送信及びモードＳ応答の受信を行うことで、このモードＳ機の捕捉を継続する。
【０００５】
また、モードＳ二次監視レーダ１ａは、オールコール期間には、ＡＴＣＲＢＳ機を捕捉するためにＡＴＣＲＢＳ一括質問を送信する。また、モードＳ二次監視レーダ１ａは、ＡＴＣＲＢＳ機から送信されたＡＴＣＲＢＳ応答を受信し、ＡＴＣＲＢＳ機を捕捉する。
【０００６】
モードＳ二次監視レーダ１ａは、送信した質問に対応する応答の他にも様々な信号を受信する。したがって、モードＳ二次監視レーダ１ａは、マルチサイト環境下におけるフルーツ（他サイトからの質問に対する応答による誤検出）の誤検出や、航空機に備えられる航空機衝突防止装置（ＡＣＡＳ）から送信されるスキッタの誤検出を防止するため、受信した信号のうち、自サイトから送信した質問信号に対する応答信号（自サイトＩＤ＝ＰＩフィールド）のみを選択して航空機の監視に利用している。
【０００７】
しかしながら、現状のモードＳ二次監視レーダ１ａでは、オールコール期間においてモードＳトランスポンダ２ａから送信されるモードＳ応答が、ＡＴＣＲＢＳ応答、フルーツ、スキッタ、フォールス等の信号と重なり、認識できない場合がある。また、地上局と航空機の位置関係を原因として、トランスポンダ２での質問の未受信又は応答抜けやモードＳ二次監視レーダ１ａでの応答の未受信等が生じた場合がある。このような場合、モードＳ二次監視レーダ１ａは、オールコール期間でモードＳ機を捕捉するまでモードＳ機を検出することができない。
【０００８】
ところで、航空機衝突防止装置（図示せず）を搭載する航空機は、モードＳ二次監視レーダ１ａからの質問に関係なく、定期的にスキッタを送信している。スキッタは、自機の存在を他の航空機通知する信号であり、航空機衝突防止装置を備える航空機は、他の航空機から送信されたスキッタを受信すると、受信するスキッタを利用して他の航空機との衝突防止に利用している。
【０００９】
モードＳ二次監視レーダ１ａにおいても航空機衝突防止装置から送信されるスキッタを受信しているが、質問信号に対する応答信号ではない（自サイトＩＤ≠ＰＩフィールド）ため、通常はスキッタを使用せずに破棄している。一方、スキッタは、モードＳアドレスを含んでおり、モードＳ二次監視レーダ１ａがこのスキッタを利用することができれば、オールコール期間に捕捉できないモードＳ機の監視が可能になると考えられる（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
スキッタは、図４に示すように、「プリアンブル」と「データブロック」とで構成されているが、データのビット数が異なる「ショートスキッタ」と「ロングスキッタ」がある。
【００１１】
図５（ａ）に示すように、ショートスキッタのデータブロックは、モードＳ専用一括質問と同一フォーマットであり、ショートスキッタであることを識別する「ＤＦ」部（５ビット）、トランスポンダの能力を表わす「ＣＡ」部（３ビット）、トランスポンダに対応するモードＳアドレスである「ＡＡ」部（２４ビット）、パリティに関する「ＰＩ」部（２４ビット）を有する５６ビットのデータである。
【００１２】
また、図５（ｂ）に示すように、ロングスキッタは、拡張スキッタであって、ロングスキッタであることを識別する「ＤＦ」部（５ビット）、トランスポンダの能力を表わす「ＣＡ」部（３ビット）、トランスポンダに対応するモードＳアドレスである「ＡＡ」部（２４ビット）、パリティに関する「ＰＩ」部（２４ビット）の他、自機位置等の情報である「ＭＥ」部（５６ビット）を有する１１２ビットのデータである。
【００１３】
スキッタの受信側では、受信した信号のＤＦ部がショートスキッタに関する値（０１０１１）である場合にはショートスキッタと判定し、ＤＦ部がロングスキッタに関する値（１０００１、１００１０、１００１１）である場合にはロングスキッタと判定する。
【００１４】
図６に示すように、一般的なモードＳ二次監視レーダ１ａは、送受信部１２において信号の送受信を切り替える送受切替器１２１、信号を送信する送信器１２２及び信号を受信する受信器１２３を備えている。また、信号処理部１３において、信号の送信を制御する送信制御部１３１、モードＳ機から受信する信号を処理するモードＳ応答処理部１３７、ＡＴＣＲＢＳ機から受信する信号を処理するＡＴＣＲＢＳ応答処理部１３３、受信した信号に基づいてターゲットレポートを生成して航空機の飛行を監視する監視処理部１３５、オールコール期間及びロールコール期間を管理するチャネル管理部１３４及びアンテナ１の走査のタイミング信号を発生するタイミング信号発生部１３６を備えている。
【００１５】
モードＳ二次監視レーダ１ａが受信するスキッタを利用するためには、例えば、図６に示すように、モードＳ応答処理部１３７は、送信制御部１３１で送信した質問に対して受信したモードＳ応答を処理する応答処理手段１３７ｂの他、受信した信号がモードＳ応答であるかスキッタであるかを判定する応答判定手段１３７ａと、スキッタがショートスキッタであるかロングスキッタであるかを識別する識別手段１３７ｃと、ショートスキッタのエラー訂正を実行する第１訂正手段１３７ｄと、ロングスキッタのエラー訂正を実行する第２訂正手段１３７ｅと、スキッタを航空機の捕捉のために処理するスキッタ処理手段１３７ｆとを備えることが必要と考えられる。
【００１６】
この場合、図７に示すフローチャートにあるように、受信器１２３が信号を受信すると（Ｓ０１）、応答判定手段１３７ａはＰＩフィールドが自サイトＩＤと一致するか否かを判定する（Ｓ０２）。ＰＩフィールドと自サイトＩＤが一致しない場合（ステップＳ０２でＹｅｓ）、識別手段１３７ｃは、受信した信号はスキッタであるとして信号のＤＦ部を参照し、ショートスキッタであるか否かを判定する（Ｓ０３）。
【００１７】
ショートスキッタである場合（Ｓ０３でＹｅｓ）、第１訂正手段１３７ｄは、受信した信号をショートスキッタとしてエラーの判定をし、エラーが存在する場合には、エラーを訂正し、（Ｓ０４）、訂正の結果、信号に含まれる全てのエラーが訂正されたか否かを判定する（Ｓ０６）。
【００１８】
一方、ショートスキッタでない場合（Ｓ０３でＮｏ）、第２訂正手段１３７ｅは、受信した信号をロングスキッタとしてエラーの判定をし、エラーを訂正し（Ｓ０５）、訂正の結果、信号に含まれる全てのエラーが訂正されたか否かを判定する（Ｓ０６）。
【００１９】
スキッタ処理手段１３７ｆは、訂正手段１３７ｄ，１３７ｅで全てのエラーが訂正されたと判定された信号を（Ｓ０６でＮｏ）、有効なスキッタとして処理する（Ｓ０７）。
【００２０】
一方、訂正手段１３７ｄ，１３７ｅは、エラーがあると判定した信号を（Ｓ０６でＹｅｓ）、無効なスキッタとして破棄する（Ｓ０８）。仮に、ステップＳ０１で受信した信号が質問に対する応答でスキッタではないとき、ステップＳ０６においてエラーがあると判定されて、ステップＳ０８において破棄される。
【００２１】
また、ステップＳ０２の判定において応答判定手段１３７ａによって、ＰＩフィールドが自サイトＩＤと一致する場合（ステップＳ０２でＮｏ）、応答処理手段１３７ｂは、信号を質問に対する応答として処理する（Ｓ０９）。
【００２２】
その後、モードＳ二次監視レーダ１ａでは、終了の操作があるまで、ステップＳ０１〜Ｓ０９の処理を繰り返す（Ｓ１０）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開２００８−１７５７８４号公報
【非特許文献】
【００２４】
【非特許文献１】Michael C. Stevens “Secondary Surveillance Radar” 1998, ISBN 0-89006-292-7
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
モードＳ二次監視レーダ１ａにおいて、図７を用いて上述した処理を採用した場合、ステップＳ０３において信号のＤＦ部を利用してショートスキッタであるかロングスキッタであるかを判定しているが、ＤＦ部にエラーが発生していた場合には、正しく判定することができず、受信する全てのスキッタを有効に利用できないおそれがある。
【００２６】
従って本発明は、航空機から受信するショートスキッタとロングスキッタを識別し、航空機の捕捉に有効に利用するモードＳ二次監視レーダ及びスキッタの識別方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の特徴に係る航空管制レーダは、航空機から送信される応答信号を受信すると、当該応答信号を利用して航空機の飛行を監視する航空管制レーダであって、受信信号が、質問信号に対する応答信号であるか否かを判定する応答判定手段と、応答判定手段によって受信信号が応答信号でないと判定された場合、当該受信信号がスキッタとして定められる規定のフォーマットに適合するか否かの信頼性を判定し、当該信頼性の判定結果を利用してショートスキッタ又はロングスキッタのいずれであるかを識別するＤＦ部にエラーがあるか否かを判定するＤＦ部信頼性判定手段と、ＤＦ部信頼性判定手段によって受信信号が規定のフォーマットに適合するが、ＤＦ部にエラーがあると判定された場合、当該受信信号のデータ長に応じてショートスキッタ及びロングスキッタを抽出する抽出手段とを備え、受信したショートスキッタ及びロングスキッタを利用して航空機の捕捉を実行する。
【００２８】
また、本発明の特徴に係るスキッタの識別方法は、航空機から送信される応答信号を受信すると、当該応答信号を利用して航空機の飛行を監視する航空管制レーダにおいて、受信するスキッタの種類を識別するスキッタの識別方法であって、信号を受信するステップと、受信信号が質問信号に対する応答信号であるか否かを判定するステップと、応答信号でないと判定された受信信号が、スキッタとして定められる規定のフォーマットに適合し、かつショートスキッタ又はロングスキッタのいずれであるかを識別するＤＦ部にエラーがあるか否かを判定するステップと、規定のフォーマットに適合し、かつＤＦ部にエラーがあると判定された受信信号から、信号のデータ長に応じてショートスキッタ及びロングスキッタを抽出するステップとを備えている。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、航空機から受信するスキッタを、ショートスキッタとロングスキッタとに識別し、航空機の捕捉に有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の最良の実施形態に係るモードＳ二次監視レーダの構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】図１のモードＳ二次監視レーダで実行される処理の一例を説明するフローチャートである。
【図３】一般的なモードＳ二次監視レーダとトランスポンダを表わす概略図である。
【図４】スキッタのフォーマットを説明する図である。
【図５】スキッタのデータブロックのフォーマットを説明する図である。
【図６】従来のモードＳ二次監視レーダの構成を説明する機能ブロック図である。
【図７】従来のモードＳ二次監視レーダで実行される処理の一例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１を用いて本発明の最良の実施形態に係るモードＳ二次監視レーダ１について説明する。モードＳ二次監視レーダ１は、図３を用いて上述したモードＳ二次監視レーダ１ａと同様に、地上局に設置されており、航空機に備えられるトランスポンダ２との質問応答に基づいて航空機を監視する。以下の説明において、従来と同一の構成については、上述の説明と同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
図１に示すように、本発明の最良の実施形態に係るモードＳ二次監視レーダ１は、アンテナ１１と、アンテナ１１を介して信号を送受信する送受信部１２と、送受信部１２に接続され、質問応答を制御するとともに受信する応答Ａに基づいてターゲットレポートを生成して出力する信号処理部１３とを備えている。
【００３３】
送受信部１２は、送受切替器１２１、送信器１２２及び受信器１２３を備え、アンテナ１１を介して質問を送信するとともに、アンテナ１１で受信する応答を信号処理部１３に出力している。
【００３４】
また、信号処理部１３は、質問の送信制御を制御する送信制御部１３１、受信したモードＳ応答を処理するモードＳ応答処理部１３２、受信したＡＴＣＲＢＳ応答を処理するＡＴＣＲＢＳ応答処理部１３３、オールコール期間及びロールコール期間をスケジューリングするチャネル管理部１３４、応答に応じてターゲットレポートを生成する監視処理部１３５、アンテナ１の走査のタイミング信号を発生するタイミング信号発生部１３６を備えている。
【００３５】
すなわち、信号処理部１３は、図６に示す信号処理部１３ａと比較すると、モードＳ応答処理部１３７に代えて、モードＳ応答処理部１３２を備えている点で異なる。モードＳ応答処理部１３２は、図１に示すように、応答判定手段１３２ａ、応答処理手段１３２ｂ、ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃ、識別手段１３２ｄ、抽出手段１３２ｅ、第１訂正手段１３２ｆ、第２訂正手段１３２ｇ及びスキッタ処理手段１３２ｈを有している。
【００３６】
応答判定手段１３２ａは、受信した信号のＰＩフィールドが自サイトＩＤと一致するか否かによって、受信した信号が質問に対する応答であるか又はスキッタであるかを判定し、質問に対する応答であるときには、応答処理手段１３２ｂに出力する。すなわち、応答判定手段１３２ａは、信号のＰＩフィールドと自サイトＩＤとが一致する信号を、モードＳ二次監視レーダ１が送信した質問に対してトランスポンダ２から送信された応答であると判定する。
【００３７】
また、応答判定手段１３２ａは、信号のＰＩフィールドと自サイトＩＤとが一致しない信号を航空機から送信されたスキッタであると判定し、ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃに出力する。すなわち、応答判定手段１３２ａは、応答以外の信号を全てスキッタと判定する。
【００３８】
ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃは、応答判定手段１３２ａでスキッタと判定された信号のフォーマットがスキッタとして定められているフォーマットに適合するか否かを判定することにより、信号の信頼性（エラーが存在するか否か）を判定する。具体的には、ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃは、信号のパルス間隔が、スキッタに定められる規定のパルス間隔であるか否かを判定し、ＤＦ部にエラーがあるか否かによって信号の信頼性を判定する。
【００３９】
ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃは、規定のフォーマットであって、ＤＦ部にエラーのない信号を有効なスキッタとして識別手段１３２ｄに出力する。一方、ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃは、信号のパルス間隔が既定のパルス間隔でない信号が、ＤＦ部にエラーがある信号を抽出手段１３２ｅに出力する。すなわち、ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃは、ＤＦ部にエラーが発生しておらず、ＤＦ部からスキッタの種別を判定することのできる信号のみを識別手段１３２ｄに出力し、スキッタとして定められる規定のパルス間隔ではあるが、ＤＦ部にエラーが発生している信号は抽出手段１３２ｅに出力する。なお、ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃは、スキッタとして定められる規定のパルス間隔ではない信号をスキッタではないとして破棄する。
【００４０】
識別手段１３２ｄは、ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃにおいて、ＤＦ部の信頼性があると判定された信号のＤＦ部を参照し、ショートスキッタ又はロングスキッタのいずれであるかを識別する。また、識別手段１３２ｄは、ショートスキッタと識別した信号を第１訂正手段１３２ｆに出力し、ロングスキッタと識別した信号を第２訂正手段１３２ｇに出力する。
【００４１】
抽出手段１３２ｅは、応答判定手段１３２ａでスキッタと判定されたとともに、ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃでＤＦ部の信頼性がないと判定された信号が、１１２ビットの範囲で信頼性があるか否かを判定し、１１２ビットの範囲で信頼性があると判定された場合、この信号をロングスキッタとして抽出する。また、抽出手段１３２ｅは、１１２ビットの範囲で信頼性がないと判定された場合、この信号が５６ビットの範囲で信頼性があるか否かを判定し、５６ビットの範囲で信頼性があると判定された場合、この信号をショートスキッタとして抽出する。さらに、抽出手段１３２ｅは、ロングスキッタを第２訂正手段１３２ｇに出力し、ショートスキッタを第１訂正手段１３２ｆに出力する。
【００４２】
また、抽出手段１３２ｅは、１１２ビットの範囲でも５６ビットの範囲でも信頼性がないと判定された信号を無効な信号として破棄する。すなわち、応答判定手段１３２ａではスキッタと判定された信号であっても、抽出手段１３２ｅによってロングスキッタ又はショートスキッタでないと判定された場合には、最終的にスキッタではないと判定されて破棄される。
【００４３】
第１訂正手段１３２ｆは、識別手段１３２ｄ又は抽出手段１３２ｅから入力した信号（ショートスキッタ）のエラーの有無を判定し、信号にエラーがあると判定された場合、このエラーを訂正する。具体的には、第１訂正手段１３２ｆは、信号のＰＩ部を参照し、コードを「０」としてＣＲＣ（巡回冗長検査）を利用して信号に含まれるエラーを訂正する。ここで、第１訂正手段１３２ｆは、エラーが訂正できなかった信号を無効な信号として破棄する。また、第１訂正手段１３２ｆは、エラーのないショートスキッタ及びエラーを訂正することのできたショートスキッタを、有効なスキッタとしてスキッタ処理手段１３２ｈに出力する。
【００４４】
また、第２訂正手段１３２ｇは、識別手段１３２ｄ又は抽出手段１３２ｅから入力した信号（ロングスキッタ）のエラーの有無を判定し、信号にエラーがあると判定された場合、このエラーを訂正する。具体的には、第２訂正手段１３２ｇは、第１訂正手段１３２ｆと同様に、ＣＲＣを利用してエラーを訂正する。ここで、第２訂正手段１３２ｇは、エラーが訂正できなかった信号を無効な信号として破棄する。また、第２訂正手段１３２ｇは、エラーのないロングスキッタ及びエラーを訂正することのできたロングスキッタを、有効なスキッタとしてスキッタ処理手段１３２ｈに出力する。
【００４５】
スキッタ処理手段１３２ｈは、入力するスキッタを有効なスキッタとして航空機の捕捉に利用するために処理する。
【００４６】
続いて、図２に示すフローチャートを用いて、本発明の実施形態に係るスキッタ識別方法の処理について説明する。ここで、図２において、図７を用いて上述した従来と同一の処理については、同一の符号を付す。
【００４７】
受信器１２３が信号を受信すると（Ｓ０１）、応答判定手段１３２ａは、受信した信号のＰＩフィールドが自サイトＩＤと一致するか否かを判定する（Ｓ０２）。ここで、応答判定手段１３２ａは、ＰＩフィールドと自サイトＩＤが一致しない場合（Ｓ０２でＮＯ）、受信した信号をスキッタと特定してＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃに出力する。ＤＦ部信頼性判定手段１３２ｃは、スキッタと特定された信号の信頼性を判定する（Ｓ２１）。
【００４８】
その後、ステップＳ２１における信号の信頼性判定の結果、信号のＤＦ部にエラーがなかったとき（Ｓ２２でＮＯ）、識別手段１３２ｄは、信号のＤＦ部に基づいて、信号がショートスキッタであるか又はロングスキッタであるかを判定する（Ｓ２３）。また、信号のＤＦ部にエラーがあったとき、抽出手段１３２ｅは、信号が１１２ビットの範囲で信頼性があるか否かを判定し、信号がロングスキッタであるか否かを判定する（Ｓ２４）。一方、ロングスキッタでないと判定した場合（Ｓ２４でＮＯ）、抽出手段１３２ｅは、信号が５６ビットの範囲で信頼性があるか否かを判定することで、信号がショートスキッタであるか否かを判定する（Ｓ２５）。
【００４９】
第１訂正手段１３２ｆは、識別手段１３２ｄでショートスキッタであると判定（Ｓ２３でＹＥＳ）又は、抽出手段１３２ｅでショートスキッタであると判定（Ｓ２５でＹＥＳ）された信号のエラーを判定し、エラーを訂正する（Ｓ０４）。
【００５０】
また、第２訂正手段１３２ｇは、識別手段１３２ｄでロングスキッタであると判定（Ｓ２３でＮＯ）又は、抽出手段１３２ｅでロングスキッタであると判定（Ｓ２４でＹＥＳ）された信号のエラーを判定し、エラーを訂正する（Ｓ０５）。
【００５１】
その後、スキッタ処理手段１３２ｈは、エラーの含まれないスキッタ、第１訂正手段１３２ｆ又は第２訂正手段１３２ｇでエラーが訂正されたスキッタを、有効なスキッタとして処理する（Ｓ０６でＮＯ，Ｓ０７）。
【００５２】
また、抽出手段１３２ｅは、ロングスキッタでもショートスキッタでもない信号（Ｓ２５でＮＯ）を無効な信号として破棄し、第１訂正手段１３２ｆ及び第２訂正手段１３２ｇでも、エラー訂正ができなかった信号（Ｓ０６でＹＥＳ）を無効な信号として破棄する（Ｓ０８）。
【００５３】
一方、応答処理手段１３２ｂは、応答判定手段１３２ａで信号のＰＩフィールドと自サイトＩＤが一致すると判定された信号（Ｓ０２でＮＯ）を、質問に対する有効な応答として処理する（Ｓ０９）。
【００５４】
上述したモードＳ二次監視レーダ１によれば、信号のＤＦ部にエラーが発生していても、データのビット数を利用して抽出手段１３２ｅにおいてロングスキッタおよびショートスキッタを抽出することができる。したがって、ＤＦ部にエラーが発生したスキッタであっても、有効なスキッタとして利用することができる。すなわち、航空機から受信するショートスキッタとロングスキッタをＤＦ部を使用しなくても識別し、航空機の捕捉に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…二次監視レーダ
２…トランスポンダ
２ａ…モードＳトランスポンダ
２ｂ…ＡＴＣＲＢＳトランスポンダ
１１…アンテナ
１２…送受信部
１２１…送受切替器
１２２…送信器（送信手段）
１２３…受信器（受信手段）
１３…信号処理部
１３１…送信制御部
１３２…モードＳ応答処理部
１３２ａ…応答判定手段
１３２ｂ…応答処理手段
１３２ｃ…ＤＦ部信頼性判定手段
１３２ｄ…識別手段
１３２ｅ…抽出手段
１３２ｆ…第１訂正手段
１３２ｇ…第２訂正手段
１３２ｈ…スキッタ処理手段
１３３…ＡＴＣＲＢＳ応答処理部
１３４…チャネル管理部
１３５…監視処理部
１３６…タイミング信号発生部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機から送信される応答信号を受信すると、当該応答信号を利用して航空機の飛行を監視する航空管制レーダであって、
受信信号が、質問信号に対する応答信号であるか否かを判定する応答判定手段と、
前記応答判定手段によって受信信号が応答信号でないと判定された場合、当該受信信号がスキッタとして定められる規定のフォーマットに適合するか否かの信頼性を判定し、当該信頼性の判定結果を利用してショートスキッタ又はロングスキッタのいずれであるかを識別するＤＦ部にエラーがあるか否かを判定するＤＦ部信頼性判定手段と、
前記ＤＦ部信頼性判定手段によって受信信号が規定のフォーマットに適合するが、ＤＦ部にエラーがあると判定された場合、当該受信信号のデータ長に応じてショートスキッタ及びロングスキッタを抽出する抽出手段とを備え、
受信したショートスキッタ及びロングスキッタを利用して航空機の捕捉を実行することを特徴とする航空管制レーダ。
【請求項２】
ショートスキッタとして抽出された受信信号のエラーを訂正する第１訂正手段と、
ロングスキッタとして抽出された受信信号のエラーを訂正する第２訂正手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の航空管制レーダ。
【請求項３】
前記ＤＦ部信頼性判定手段によって受信信号が規定のフォーマットに適合し、かつＤＦ部にエラーがないと判定された場合、当該受信信号のＤＦ部に応じてショートスキッタであるか否かを判定するとともに、当該受信信号がショートスキッタであるとき前記第１訂正手段に出力し、当該受信信号がショートスキッタでないとき前記第２訂正手段に出力する識別手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の航空管制レーダ。
【請求項４】
前記抽出手段は、前記ＤＦ部信頼性判定手段によってＤＦ部にエラーがあると判定された受信信号が１１２ビットの範囲で信頼性があるとき、当該受信信号をロングスキッタとして抽出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の航空管制レーダ。
【請求項５】
前記抽出手段は、前記ＤＦ部信頼性判定手段によってＤＦ部にエラーのあると判定された受信信号が１１２ビットの範囲で信頼性がなく、かつ５６ビットの範囲で信頼性があるとき、当該受信信号をショートスキッタとして抽出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の航空管制レーダ。
【請求項６】
航空機から送信される応答信号を受信すると、当該応答信号を利用して航空機の飛行を監視する航空管制レーダにおいて、受信するスキッタの種類を識別するスキッタの識別方法であって、
信号を受信するステップと、
受信信号が質問信号に対する応答信号であるか否かを判定するステップと、
応答信号でないと判定された受信信号が、スキッタとして定められる規定のフォーマットに適合し、かつショートスキッタ又はロングスキッタのいずれであるかを識別するＤＦ部にエラーがあるか否かを判定するステップと、
規定のフォーマットに適合し、かつＤＦ部にエラーがあると判定された受信信号から、信号のデータ長に応じてショートスキッタ及びロングスキッタを抽出するステップと、
を備えることを特徴とするスキッタの識別方法。
【請求項１】
航空機から送信される応答信号を受信すると、当該応答信号を利用して航空機の飛行を監視する航空管制レーダであって、
受信信号が、質問信号に対する応答信号であるか否かを判定する応答判定手段と、
前記応答判定手段によって受信信号が応答信号でないと判定された場合、当該受信信号がスキッタとして定められる規定のフォーマットに適合するか否かの信頼性を判定し、当該信頼性の判定結果を利用してショートスキッタ又はロングスキッタのいずれであるかを識別するＤＦ部にエラーがあるか否かを判定するＤＦ部信頼性判定手段と、
前記ＤＦ部信頼性判定手段によって受信信号が規定のフォーマットに適合するが、ＤＦ部にエラーがあると判定された場合、当該受信信号のデータ長に応じてショートスキッタ及びロングスキッタを抽出する抽出手段とを備え、
受信したショートスキッタ及びロングスキッタを利用して航空機の捕捉を実行することを特徴とする航空管制レーダ。
【請求項２】
ショートスキッタとして抽出された受信信号のエラーを訂正する第１訂正手段と、
ロングスキッタとして抽出された受信信号のエラーを訂正する第２訂正手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の航空管制レーダ。
【請求項３】
前記ＤＦ部信頼性判定手段によって受信信号が規定のフォーマットに適合し、かつＤＦ部にエラーがないと判定された場合、当該受信信号のＤＦ部に応じてショートスキッタであるか否かを判定するとともに、当該受信信号がショートスキッタであるとき前記第１訂正手段に出力し、当該受信信号がショートスキッタでないとき前記第２訂正手段に出力する識別手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の航空管制レーダ。
【請求項４】
前記抽出手段は、前記ＤＦ部信頼性判定手段によってＤＦ部にエラーがあると判定された受信信号が１１２ビットの範囲で信頼性があるとき、当該受信信号をロングスキッタとして抽出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の航空管制レーダ。
【請求項５】
前記抽出手段は、前記ＤＦ部信頼性判定手段によってＤＦ部にエラーのあると判定された受信信号が１１２ビットの範囲で信頼性がなく、かつ５６ビットの範囲で信頼性があるとき、当該受信信号をショートスキッタとして抽出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の航空管制レーダ。
【請求項６】
航空機から送信される応答信号を受信すると、当該応答信号を利用して航空機の飛行を監視する航空管制レーダにおいて、受信するスキッタの種類を識別するスキッタの識別方法であって、
信号を受信するステップと、
受信信号が質問信号に対する応答信号であるか否かを判定するステップと、
応答信号でないと判定された受信信号が、スキッタとして定められる規定のフォーマットに適合し、かつショートスキッタ又はロングスキッタのいずれであるかを識別するＤＦ部にエラーがあるか否かを判定するステップと、
規定のフォーマットに適合し、かつＤＦ部にエラーがあると判定された受信信号から、信号のデータ長に応じてショートスキッタ及びロングスキッタを抽出するステップと、
を備えることを特徴とするスキッタの識別方法。
【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２０１０−１６０５５４（Ｐ２０１０−１６０５５４Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８１６（Ｐ２００９−８１６）
【出願日】平成２１年１月６日（２００９．１．６）
【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７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月６日（２００９．１．６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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