ＤＭＥ地上装置、及びＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法
【課題】所定の信号レベル以上のＣＷ妨害波が入力されても、正常な応答信号の送信パルスを発生させることによってＤＭＥ地上装置が運用停止に至らないようにする。
【解決手段】受信機１５は、航空機（図示せず）から到来した測定用質問信号の信号レベルや自己診断を行うために質問信号発生部１８で発生させた診断用質問信号の受信信号レベルを常時監視している。受信機１５にＣＷ妨害波が到来すると、監視制御装置１７ａの質問信号発生部１８で発生させた診断用質問信号の信号レベルを可変増幅器１９で増幅し、増幅された診断用質問信号の信号レベルがＣＷ妨害波の信号レベルより高くなるように制御を行う。これにより、ＣＷ妨害波の信号レベルが高くなっても、送信機１６から空中線１１を経由して航空機へ安定した応答信号を送信することができる。したがって、ＤＭＥ地上装置１０ａは、航空機に対して安定的に距離測定情報を送信し続けることができる。
【解決手段】受信機１５は、航空機（図示せず）から到来した測定用質問信号の信号レベルや自己診断を行うために質問信号発生部１８で発生させた診断用質問信号の受信信号レベルを常時監視している。受信機１５にＣＷ妨害波が到来すると、監視制御装置１７ａの質問信号発生部１８で発生させた診断用質問信号の信号レベルを可変増幅器１９で増幅し、増幅された診断用質問信号の信号レベルがＣＷ妨害波の信号レベルより高くなるように制御を行う。これにより、ＣＷ妨害波の信号レベルが高くなっても、送信機１６から空中線１１を経由して航空機へ安定した応答信号を送信することができる。したがって、ＤＭＥ地上装置１０ａは、航空機に対して安定的に距離測定情報を送信し続けることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、航空機と地上側に設置された地上装置との間の距離を測定する距離測定装置（ＤＭＥ：Distance Measuring Equipment）及びＤＭＥによる距離情報送信方法に係り、特に、地上側に設けられているＤＭＥ地上装置、及び航空機に対して距離情報を送信するためのＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機に対して用いられるＤＭＥは、航空機に搭載されたＤＭＥ機上装置と、このＤＭＥ機上装置に対して地上側から交信するＤＭＥ地上装置とによって構成されている。そして、ＤＭＥ機上装置には質問装置（インタロゲータ）が設けられ、ＤＭＥ地上装置には応答装置（トランスポンダ）が設けられている。このような構成において、ＤＭＥ機上装置の質問装置からＤＥＭ地上装置の応答装置へＵＨＦ帯の測定用質問信号を送信し、それに対して応答装置からの応答信号（質問信号と応答信号はペアパルスとなっている）を質問装置が受信するまでの時間に基づいて、航空機とＤＭＥ地上装置との間の距離を測定している。すなわち、航空機のＤＭＥ機上装置が、測定用質問信号を送信した時刻から対応する応答信号を受信した時刻までの時間間隔に基づいて航空機とＤＭＥ地上装置との間の距離を測定している。したがって、ＤＭＥ機上装置側の質問装置とＤＥＭ地上装置側の応答装置との間で交信される信号は、ＣＷ（Continuous Wave）妨害波などによって攪乱されないように様々な対策がなされている。
【０００３】
例えば、ＤＭＥ地上装置の運用面からみて許容できる低レベルのＣＷ妨害波が持続しても、ＤＥＭ地上装置の応答装置が、ＣＷ妨害波より強い測定用質問信号を正常に検出して応答信号を送信できるようにして、距離測定サービスを常に提供できるようにした技術が開示されている(例えば、特許文献１参照)。また、この技術では、運用上許容できない強度のＣＷ妨害波があっても、所定時間以内のＣＷ妨害波であれば、運用停止に至らないようにして距離測定サービスを継続して提供できるようにしている。
【０００４】
また、ＤＭＥ地上装置の受信機に混入するＣＷ妨害波のＣＷ信号に対して逆位相の信号を加えることによってＣＷ妨害波のＣＷ信号を相殺（除去）し、ＤＭＥ地上装置が測定用質問信号を確実に受信して応答信号を送信できるようにすることにより、ＤＭＥ機上装置が正確に距離測定を行うことができるようにした技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、ＤＭＥ地上装置の受信機が、ＣＷ妨害波の雑音レベルに応じて測定用質問信号の利得を制御（増幅）することにより、ＣＷ妨害波の雑音レベルより高い信号レベルの測定用質問信号を受信することでＣＷ妨害波の成分を抑圧する技術も開示されている（例えば、特許文献３参照）。この技術によれば、ＤＭＥ地上装置の受信機は、常に、ＣＷ妨害波の雑音レベルより高い信号レベルの測定用質問信号を受信して、ＤＭＥ機上装置へ応答信号を送信することができるので、ＤＭＥ地上装置は常に正常な距離測定サービスをＤＭＥ機上装置へ提供することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−１９８８３９号公報
【特許文献２】特開平１０−０６２５２０号公報
【特許文献３】特開昭５６−１０８９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、通常のＤＭＥ地上装置は、自己診断を行うために、固定した信号レベルの診断用質問信号を監視制御装置で繰り返し発生させて受信機へ入力し、入力した診断用質問信号に対する応答信号の送信パルスをモニタしながらＤＭＥ地上装置の動作状況を常時監視している。この場合、診断用質問信号の信号レベル以上のＣＷ妨害波が外部から混入すると、受信機が正常な信号レベルの診断用質問信号を受信できなくなり、その結果、応答信号の送信パルスが発生しなくなるため、ＤＭＥ地上装置は運用を停止（シャットダウン）してしまう。
【０００８】
このことについて、図５、図６、及び図７を用いてさらに詳しく説明する。図５は、従来のＤＭＥ地上装置の一部構成を示すブロック図である。図５に示すように、ＤＭＥ地上装置３０は、自己診断を行うために、監視制御装置３７内の質問信号発生部３８にて固定レベルの診断用質問信号Ｓ３８を発生させる。そして、この診断用質問信号Ｓ３８は、方向性結合器３３を通して、デュプレクサ３４により受信機３５へ導かれる。
【０００９】
このとき、診断用質問信号Ｓ３８が受信機３５により正常な信号レベルの質問信号であると判定された場合は、ＤＭＥ地上装置３０のシステムに起因するシステム遅延時間の後に、送信機３６によって応答信号の送信パルスＳ３６を発生させる。そして、この送信パルスＳ３６は、デュプレクサ３４の方向選択により方向性結合器３３を通過し、さらに、方向性結合器３２を経由して、空中線３１からＤＭＥ機上装置（図示せず）へ放射される。このとき、送信パルスＳ３６の一部は、方向性結合器３２から監視制御装置３７内の送信パルスモニタ部４０へ入力されて常時監視される。
【００１０】
図６は、図５に示すＤＭＥ地上装置におけるＣＷ妨害波がない場合の各部の動作波形図であり、横軸に時間の流れを示し、縦軸に信号レベルを示している。したがって、図６の動作波形図を用いて、ＣＷ妨害波がない場合のＤＭＥ地上装置３０の動作について説明する。
【００１１】
先ず、図６（ａ）に示すような診断用質問信号Ｓ３８が、監視制御装置３７の質問信号発生部３８において発生する。そして、質問信号発生部３８から出力された診断用質問信号Ｓ３８は、方向性結合器３３によって、空中線３１から入力された距離を測定するための測定用質問信号と時間軸上で合併される。すなわち、図６（ｂ）に示すように、診断用質問信号Ｓ３８と測定用質問信号は受信信号として受信機３５へ入力される。そして、受信機３５によって正常な信号レベルの診断用質問信号Ｓ３８であると判定されると、この診断用質問信号Ｓ３８は、図６（ｃ）に示すように、受信機３５から送信機３６へ受信器出力信号として出力される。
【００１２】
さらに、ＤＭＥ地上装置３０のシステム構成に起因するシステム遅延時間Ｔの後、図６（ｄ）に示すように、送信機３によって応答信号の送信パルスＳ３６を発生させる。そして、この送信パルスＳ３６は、デュプレクサ３４、方向性結合器３３、及び方向性結合器３２を経由して空中線３１からＤＭＥ機上装置（図示せず）へ放射される。さらに、その送信パルスＳ３６の一部は監視制御装置３７内の送信パルスモニタ部４０へ入力される。そして、送信パルスモニタ部１０にて、診断用質問信号Ｓ３８と送信パルスＳ３６との時間間隔を計測し、システム遅延時間Ｔの後に正常に送信パルスＳ３６が存在するときは、診断用質問信号Ｓ３８の信号レベルは正常であると判断する。
【００１３】
次に、ＣＷ妨害波が存在する場合のＤＭＥ地上装置３０の動作について説明する。図７は、図５に示すＤＭＥ地上装置におけるＣＷ妨害波が存在する場合の各部の動作波形図であり、横軸に時間の流れを示し、縦軸に信号レベルを示している。したがって、図７の動作波形図を用いて、ＣＷ妨害波が存在する場合のＤＭＥ地上装置３０の動作について説明する。
【００１４】
図７（ａ）に示すように、監視制御装置３７の質問信号発生部３８において診断用質問信号Ｓ３８が発生すると、質問信号発生部３８から出力された診断用質問信号Ｓ３８は、方向性結合器３３によって、空中線１から入力された測定用質問信号と時間軸上で合併される。すなわち、図７（ｂ）に示すように、診断用質問信号Ｓ３８と測定用質問信号は受信信号として受信機３５へ入力される。
【００１５】
このとき、図７（ｂ）に示すように、診断用質問信号Ｓ３８の信号レベルに比べて、空中線３１から混入したＣＷ妨害波の信号レベルの方が高いため、受信機３５は、この診断用質問信号Ｓ３８を正常な信号レベルの質問信号として処理することができない。そのため、図７（ｃ）に示すように、受信機３５は診断用質問信号Ｓ３８に基づく受信器出力信号を出力することができない。したがって、送信機３６は、受信器３５から受信器出力信号を受信することができないので、図７（ｄ）に示すように、システム遅延時間Ｔの後に、送信機３６から応答信号の送信パルスＳ３６が出力されない。すなわち、診断用質問信号Ｓ３８の信号レベルを基準として、システム遅延時間Ｔの後に送信パルスＳ３６が存在しないため、監視制御装置３７は、ＤＭＥ地上装置３０が通信異常であると判断する。このようにして通信異常の状態が所定時間以上に亘って継続すると、ＤＭＥ地上装置３０は運用を停止してしまう。したがって、ＤＭＥ地上装置３０は航空機に対して距離測定サービスを提供することができない。
【００１６】
なお、前述の特許文献１の技術は、ＤＭＥ地上装置の運用上許容できる低レベルのＣＷ妨害波が持続しても、そのＣＷ妨害波より強い測定用質問信号を正常に検出して応答信号を送信できるようにしているが、運用上許容できない強度の妨害波が所定時間以上に亘って発生した場合はＤＭＥ地上装置の運用が停止してしまう。したがって、この場合は、ＤＭＥ地上装置は航空機に対して距離測定サービスを提供することができない。
【００１７】
また、前述の特許文献２の技術は、所定レベルのＣＷ妨害波のＣＷ信号を除去することはできるが、測定用質問信号に対してＣＷ妨害波が強い場合やＣＷ妨害波の変動が大きい場合は、ＣＷ妨害波のＣＷ信号を打ち消すことが困難となる。したがって、ＤＭＥ地上装置はＣＷ妨害波を除去した測定用質問信号のみを入力することができなくなる。その結果、ＤＭＥ地上装置からＤＭＥ機上装置へ応答信号を送信することができないために、ＤＭＥ地上装置とＤＭＥ機上装置との間で距離の測定データを交信することができない。
【００１８】
さらに、前述の特許文献３の技術は、ＣＷ妨害波の雑音レベルに応じて測定用質問信号の利得を制御（増幅）することにより、ＣＷ妨害波の雑音レベルより高い信号レベルの測定用質問信号を受信するようにしている。しかしながら、この技術は、診断用質問信号によって自己診断しながら、ＣＷ妨害波の雑音レベルより高い診断用質問信号を生成してＤＭＥ地上装置の運用停止を防止するものではない。すなわち、この技術では、ＤＭＥ機上装置から刻々と到来する測定用質問信号がＣＷ妨害波の雑音レベルより高くなるように測定用質問信号の利得を制御している。そのため、ＤＭＥ地上装置に到来してくる大小様々な測定用質問信号を、その都度、ＣＷ妨害波の雑音レベルと比較しながら、測定用質問信号の信号レベルがＣＷ妨害波の雑音レベルより常に高くなるように利得を制御しなければならない。したがって、測定用質問信号の利得を制御するための制御系の回路構成が複雑になるためＤＭＥ地上装置がコストアップしてしまう。
【００１９】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、所定の信号レベル以上のＣＷ妨害波が入力されても、正常な応答信号の送信パルスを発生させることによって運用停止に至ることのないようなＤＭＥ地上装置、及び航空機に対して距離情報を送信するためのＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法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】
【００２０】
上記目的を達成するために、この発明の第１の構成は、地上に設置され、航空機から受信した距離測定のための測定用質問信号に対応する応答信号を前記航空機へ送信し、前記航空機と地上との距離を測定するための距離測定情報を前記航空機へ提供するＤＭＥ地上装置であって、入力されたＣＷ妨害波の信号レベルに応じて、自己診断を行うための診断用質問信号の信号レベルを制御する制御手段を備えてなることを特徴としている。
【００２１】
また、この発明の第２の構成は、地上に設置され、航空機から受信した距離測定のための測定用質問信号に対応する応答信号を前記航空機へ送信し、前記航空機と地上との距離を測定するための距離測定情報を前記航空機へ提供するＤＭＥ地上装置が、前記航空機に対して距離情報を送信するためのＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法であって、前記ＤＭＥ地上装置に入力されたＣＷ妨害波の信号レベルに応じて、自己診断を行うための診断用質問信号の信号レベルを制御する制御ステップを含んでいることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、所定の信号レベル以上のＣＷ妨害波が入力信号に混入されても、ＤＭＥ地上装置は、運用停止に至ることなく、航空機に対して距離測定情報を提供し続けることができる。その理由は次の通りである。すなわち、ＤＭＥ地上装置が受信信号レベルを常時監視し、ＣＷ妨害波が到来したと判断した場合は、制御手段（可変増幅器）を用いて診断用質問信号の信号レベルを制御することにより、診断用質問信号の信号レベルをＣＷ妨害波の信号レベル以上に上昇させている。これにより、ＣＷ妨害波の信号レベルが突然高くなっても、診断用質問信号の信号レベルはそれ以上に高くなるので、診断用質問信号に対応する応答信号の送信パルスを発生させて航空機へ送信することができる。したがって、ＤＭＥ地上装置は運用を停止することなく、航空機に対して距離測定情報を提供し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施形態１に適用されるＤＭＥ地上装置の一部構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すＤＭＥ地上装置におけるＣＷ妨害波が存在する場合の各部の動作波形図である。
【図３】この発明の実施形態２に適用されるＤＭＥ地上装置の一部構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施形態３に適用されるＤＭＥ地上装置の一部構成を示すブロック図である。
【図５】従来のＤＭＥ地上装置の一部構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示すＤＭＥ地上装置におけるＣＷ妨害波がない場合の各部の動作波形図である。
【図７】図５に示すＤＭＥ地上装置におけるＣＷ妨害波が存在する場合の各部の動作波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、地上に設置され、航空機から受信した距離測定のための測定用質問信号に対応する応答信号を航空機へ送信し、航空機と地上との距離を測定するための距離測定情報を航空機へ提供するＤＭＥ地上装置であって、入力されたＣＷ妨害波の信号レベルに応じて、自己診断を行うための診断用質問信号の信号レベルを制御する制御手段を備えることにより、所定の信号レベル以上のＣＷ妨害波が入力されても、正常な応答信号の送信パルスを発生させることによってＤＭＥ地上装置が運用停止に至らないようにするという目的を実現している。
【実施形態１】
【００２５】
以下、図面を参照して、この発明に係るＤＭＥ地上装置の実施形態１について詳細に説明する。図１は、この発明の実施形態１に適用されるＤＭＥ地上装置の一部構成を示すブロック図である。図１に示すように、この発明のＤＭＥ地上装置１０ａは、空中線１１、方向性結合器１２、１３、デュプレクサ１４、受信機１５、送信機１６、及び監視制御装置１７ａから構成されている。なお、監視制御装置１７ａは、質問信号発生部１８と可変増幅器１９と送信パルスモニタ部２０とによって構成されている。
【００２６】
空中線１１は、図示しない航空機のＤＭＥ機上装置から距離を測定するための測定用質問信号を受信したり、受信した測定用質問信号に対応する応答信号をＤＭＥ機上装置へ送信したりするためのアンテナである。方向性結合器１２、１３は、複数系統の各信号（測定用質問信号、診断用質問信号、及び応答信号など）を結合したり分配したりするための結合／分配要素である。デュプレクサ１４は、測定用質問信号や診断用質問信号や応答信号などの各種信号の系統を切り替えるための系統切替要素である。
【００２７】
受信機１５は、測定用質問信号や診断用質問信号やＣＷ妨害波を受信して、それらの信号の受信レベルに応じた信号情報を送信機１６や可変増幅器１９へ送信する機能を備えた要素である。送信機１６は、受信機１５からの信号情報に基づいて応答信号を生成し、その応答信号を、空中線１１を介して図示しない航空機のＤＭＥ機上装置へ送信する機能を備えた要素である。
【００２８】
監視制御装置１７ａ内の質問信号発生部１８は、ＤＭＥ地上装置１０ａが自己診断を行うために、固定レベルの診断用質問信号を生成するための要素である。可変増幅器１９は、受信機１５からの信号情報に含まれるＣＷ妨害波の信号レベルに応じて診断用質問信号の信号レベルを制御（増幅）する機能を備えた要素である。送信パルスモニタ部２０は、送信機１６から空中線１１を介してＤＭＥ機上装置（図示せず）へ送信される応答信号の送信パルスの一部を抽出してモニタする監視手段である。
【００２９】
このような構成のＤＭＥ地上装置１０ａにおいて、空中線１１にて受信した航空機のＤＭＥ機上装置からの測定用質問信号は、方向性結合器１２、１３を介して、デュプレクサ１４によって受信機１５へ導かれる。そして、受信機１５によって所定の信号レベルの測定用質問信号であると判定された場合は、その旨の情報が受信機２５から送信機２６へ送信される。これにより、ＤＭＥ地上装置１のシステムに依存するシステム遅延時間の後に、送信機１６によって応答信号の送信パルスＳ１６を発生させる。そして、応答信号の送信パルスＳ１６は送信機１６からデュプレクサ１４ヘ送信される。さらに、デュプレクサ１４によって応答信号の送信パルスＳ６の送信系統が選択され、その応答信号の送信パルスＳ１６は方向性結合器１３、１２を介して空中線１１より空間に放射され、図示しない航空機のＤＭＥ機上装置へ送信される。
【００３０】
また、ＤＭＥ地上装置１０ａは、自己診断を行うために、監視制御装置１７ａ内の質問信号発生部１８にて固定レベルの診断用質問信号Ｓ１８を発生させ、この診断用質問信号Ｓ１８を可変増幅器１９にて所定の信号レベルに増幅し、信号レベルの高い診断用質問信号Ｓ１９にして監視制御装置７より外部へ送信する。すなわち、質問信号発生部１８にて発生した診断用質問信号Ｓ１８の信号レベルがＣＷ妨害波の信号レベルより低いときは、可変増幅器１９にて、ＣＷ妨害波の信号レベルより高い信号レベルに増幅した診断用質問信号Ｓ１９として監視制御装置１７ａより外部へ送信する。そして、この診断用質問信号Ｓ１９は、方向性結合器３１３を介して、デュプレクサ１４により受信機１５へ導かれる。
【００３１】
このようにして、デュプレクサ１４から受信機１５へ入力された診断用質問信号Ｓ１９が、ＣＷ妨害波の信号レベルより高い信号レベルであると受信機１５によって判定されると、システム遅延時間の後に、送信機１６によって応答信号の送信パルスＳ１６を発生させる。そして、応答信号の送信パルスＳ１６は、デュプレクサ１４の方向選択によって方向性結合器１３を通過し、さらに、方向性結合器１２を介して空中線１１から航空機のＤＭＥ機上装置（図示せず）へ放射されると共に、その送信パルスＳ１６の一部は監視制御装置１７ａ内の送信パルスモニタ部２０へ入力されて常時監視される。
【００３２】
次に、図１に示すＤＭＥ地上装置１０ａにおいてＣＷ妨害波が存在する場合の動作について説明する。図２は、図１に示すＤＭＥ地上装置におけるＣＷ妨害波が存在する場合の各部の動作波形図である。耐干渉型のＤＭＥ地上装置１０ａは、自己診断を行うために、監視制御装置１７ａ内の質問信号発生部１８にて診断用質問信号Ｓ１８を発生させ、さらに、可変増幅器１９で所定の信号レベルに増幅し、図２（ａ）に示すような診断用質問信号Ｓ１９を生成する。
【００３３】
さらに、増幅された診断用質問信号Ｓ１９は、方向性結合器１３を介してデュプレクサ１４により受信機１５へ導かれる。一方、空中線１１から入力された測定用質問信号に混入されたＣＷ妨害波も、方向性結合器１２、１３とデュプレクサ１４を通して受信機１５へ入力される。その結果、受信機１５へ入力された受信信号は、図２（ｂ）のように、診断用質問信号Ｓ１９と測定用質問信号とが時間軸上に配列され、可変増幅器１９で増幅された診断用質問信号Ｓ１９の信号レベルはＣＷ妨害波の信号レベルより高い状態となる。なお、図２(Ｂ)では、航空機からの強い測定用質問信号の一部もＣＷ妨害波の信号レベルより高い状態となっている。
【００３４】
このとき、受信機１５は、図２（ｂ）に示すような受信信号の信号レベル（受信レベル）を常時監視し、可変増幅器１９に対してその受信レベルを出力している。したがって、可変増幅器１９は、ＣＷ妨害波の信号レベルがさらに上昇した場合は、受信機１６から入力したＣＷ妨害波の受信レベルの情報に基づいて、上昇したＣＷ妨害波の信号レベル以上になるように診断用質問信号Ｓ１９の信号レベルを上昇させる。
【００３５】
これにより、入力されたＣＷ妨害波の信号レベルが突然高くなったとしても、診断用質問信号Ｓ１９の信号レベルは可変増幅器１９によってＣＷ妨害波の信号レベルより上昇するので、受信機１５は診断用質問信号Ｓ１９を正常な信号レベルの質問信号と判定することができる。したがって、受信機１５は、図２（ｃ）に示すような受信機出力信号を送信することができる。
【００３６】
このようにして、受信機１５から図２（ｃ）に示すような受信機出力信号が送信機１６へ送信されると、図２（ｄ）に示すように、ＤＭＥ地上装置１のシステムに起因するシステム遅延時間Ｔの後に、送信機６は診断用質問信号Ｓ１９に対応する応答信号の送信パルスＳ１６を発生させ、その応答信号の送信パルスＳ１６をデュプレクサ１４へ出力する。そして、この応答信号の送信パルスＳ１６は、デュプレクサ１４から方向性結合器１３を通過し、さらに、方向性結合器１２を介して空中線１１からＤＭＥ機上装置（図示せず）へ放射されると共に、その送信パルスＳ１６の一部は監視制御装置１７ａ内の送信パルスモニタ部２０へ入力されて常時監視される。
【００３７】
これによって、送信パルスモニタ部２０は、診断用質問信号Ｓ１９と応答信号の送信パルスＳ１６との時間間隔を計測し、システム遅延時間Ｔの後に正常に送信パルスＳ１６が送信されたので、ＤＭＥ地上装置１０ａは正常に動作していると判断する。これによって所定の信号レベル以上のＣＷ妨害波が測定用質問信号に混入しても、ＤＭＥ地上装置１０ａは運用停止に至ることはない。
【００３８】
すなわち、この発明のＤＭＥ地上装置１０ａによれば、受信機１５にて図２（ｂ）に示すような受信信号の信号レベルとＣＷ妨害波の信号レベルとを常時監視し、それらの信号レベルの情報を可変増幅器１９へ出力している。これにより、監視制御装置１７ａ内において、質問信号発生部１８が所定レベルの診断用質問信号Ｓ１８を発生させると、可変増幅器１９は、受信機１０ａからの信号レベル情報に基づいて診断用質問信号Ｓ１８を制御し、可変増幅器１９から出力される診断用質問信号Ｓ１９の信号レベルがＣＷ妨害波の信号レベル以上になるように増幅作用を行う。
【００３９】
これによって、受信機１５は正常に診断用質問信号Ｓ１９を処理（デコード）して、図２（ｃ）に示すような受信機出力信号を送信器１６へ送信できるため、送信機１６は、システム遅延時間Ｔの後に、図２（ｄ）に示すような正常な送信パルスＳ１６を発生させ、空中線１１から図示しない航空機のＤＭＥ機上装置へ応答信号を送信することができる。これにより、ＤＭＥ地上装置１０ａは、ＣＷ妨害波の信号レベルが高くなっても運用停止にはならないので、航空機のＤＭＥ機上装置に対して距離測定情報を提供し続けることができる。
【００４０】
以上に述べた説明を要約すると、この発明の実施形態１に係る耐干渉型のＤＭＥ地上装置１０ａによれば、受信機１５は、航空機（図示せず）から到来した測定用質問信号の信号レベルや、自己診断を行うために質問信号発生部１８で発生させた診断用質問信号の受信信号レベルを、常時監視している。そして、受信機１５にＣＷ妨害波が到来したと判断した場合は、監視制御装置１７ａの質問信号発生部１８で発生させた診断用質問信号の信号レベルを可変増幅器１９で増幅し、増幅された診断用質問信号Ｓ１９の信号レベルがＣＷ妨害波の信号レベルより高くなるように制御を行う。これにより、ＣＷ妨害波の信号レベルが高くなっても、送信機１６から空中線１１を経由して航空機へ安定した応答信号を送信することができる。したがって、ＤＭＥ地上装置１０ａは、ＣＷ妨害波の信号レベルが高くなっても、航空機に対して安定的に距離測定情報を送信し続けることができる。
【実施形態２】
【００４１】
実施形態１のＤＭＥ地上装置１０ａでは、監視制御装置１７ａに可変増幅器１９を設け、この可変増幅器１９がＣＷ妨害波の信号レベルに応じて診断用質問信号の信号レベルを制御することにより、診断用質問信号の信号レベルがＣＷ妨害波の信号レベルより常に高くなるようにして、ＤＭＥ地上装置１０ａの運用停止を防止している。そこで、実施形態２のＤＭＥ地上装置では、実施形態１のＤＭＥ地上装置１０ａの作用・効果に加えて、受信機１５にて監視している受信信号レベルを表示させるための表示部を設けることにより、外部からＤＭＥ地上装置へ混入するＣＷ妨害波の信号レベルを目視で確認できるようにした。
【００４２】
図３は、この発明の実施形態２に適用されるＤＭＥ地上装置の一部構成を示すブロック図である。すなわち、図３に示すように、監視制御装置１７ｂ内に表示部２１を設け、受信機１５が監視している受信信号の信号レベルを表示部２１に表示させる。これによって、ＤＭＥ地上装置１０ｂへ混入するＣＷ妨害波の信号レベルを目視で確認することができるので、ＣＷ妨害波の信号レベルの高さを目視で確認しながら、手動にて可変増幅器１９のボリュームを調整して、診断用質問信号Ｓ１９の信号レベルがＣＷ妨害波の信号レベルより高くなるように調整することができる。なお、追加された表示部２１以外の構成要素は図１と同じであるので重複説明は省略する。
【実施形態３】
【００４３】
実施形態３のＤＭＥ地上装置では、実施形態２に加えて、受信機１５にて監視しているＣＷ妨害波の信号レベルに対してある規定レベルを設定し、ＣＷ妨害波の信号レベルが規定レベルを超えた場合は警報等を発生させ、ユーザに注意を喚起する警報器を備えることで常時監視が可能となる。
【００４４】
図４は、この発明の実施形態３に適用されるＤＭＥ地上装置の一部構成を示すブロック図である。すなわち、図４に示すように、監視制御装置１７には、表示部２１に加えてさらに警報器２２を設ける。これによって、ＣＷ妨害波の信号レベルが規定レベルを超えた場合は、警報器２２を鳴動させてユーザに注意を喚起することができるので、ＤＭＥ地上装置１０ｃが運用状態にあるか否かを常時監視することが可能となる。
【００４５】
以上、この発明に係るＤＭＥ地上装置の幾つかの実施形態について、図面を参照して詳述してきたが、この発明によるＤＭＥ地上装置の具体的な構成は、上述した各実施形態に限られるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもそれらはこの発明に含まれる。例えば、自己診断機能を持たないＤＭＥ地上装置においては、ＣＷ妨害波の信号レベルが高くなったら、空中線から入力される測定用質問信号の信号レベルをＣＷ妨害波の信号レベルより高くするように可変増幅器で増幅させる。これによって、ＣＷ妨害波の信号レベルが高くなってもＤＭＥ地上装置の運用停止を回避することができる。
【００４６】
《まとめ》
以上説明したように、一般的なＤＭＥ地上装置は、自己診断を行うために、自ら固定レベルの診断用質問信号を発生させ、その診断用質問信号が正常に受信されて、対応する応答信号の送信パルスが生成されているか否かを常時モニタしている。ここで、所定レベル以上のＣＷ妨害波が混入された場合は診断用質問信号を受信できなくなるために応答信号の送信パルスが生成されなくなるので、ＤＭＥ地上装置は運用停止となってしまう。
【００４７】
そこで、この発明のＤＭＥ地上装置は、混入するＣＷ妨害波の信号レベルを常時監視し、ＣＷ妨害波の信号レベルが高くなった場合は、診断用質問信号の信号レベルをそのＣＷ妨害波の信号レベルより高くすることにより、応答信号の送信パルスを安定的に生成している。これによって、ＤＭＥ地上装置は運用停止に至ることなく、航空機に対して安定した距離測定情報を提供し続けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
この発明のＤＭＥ地上装置は、診断用質問信号の信号レベルがＣＷ妨害波の信号レベルより常に高くなるように制御することにより、ＤＭＥ地上装置の運用停止を防止することができるので、例えば、民間の航空管制施設や防衛省の航空施設などにおいて有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、３０ ＤＭＥ地上装置
１１、３１ 空中線
１２、１３、３２、３３ 方向性結合器
１４、３４ デュプレクサ
１５、３５ 受信機（受信手段）
１６、３６ 送信機（送信手段）
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、３７ 監視制御装置
１８、３８ 質問信号発生部（質問信号発生手段）
１９ 可変増幅器（制御手段）
２０、４０ 送信パルスモニタ部
２１ 表示部（表示手段）
２２ 警報器（警報手段）
Ｓ１６、Ｓ３６ 応答信号の送信パルス
Ｓ１８、Ｓ３８ 質問信号発生部１８で生成された診断用質問信号
Ｓ１９ 可変増幅器１９で増幅された診断用質問信号
【技術分野】
【０００１】
この発明は、航空機と地上側に設置された地上装置との間の距離を測定する距離測定装置（ＤＭＥ：Distance Measuring Equipment）及びＤＭＥによる距離情報送信方法に係り、特に、地上側に設けられているＤＭＥ地上装置、及び航空機に対して距離情報を送信するためのＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機に対して用いられるＤＭＥは、航空機に搭載されたＤＭＥ機上装置と、このＤＭＥ機上装置に対して地上側から交信するＤＭＥ地上装置とによって構成されている。そして、ＤＭＥ機上装置には質問装置（インタロゲータ）が設けられ、ＤＭＥ地上装置には応答装置（トランスポンダ）が設けられている。このような構成において、ＤＭＥ機上装置の質問装置からＤＥＭ地上装置の応答装置へＵＨＦ帯の測定用質問信号を送信し、それに対して応答装置からの応答信号（質問信号と応答信号はペアパルスとなっている）を質問装置が受信するまでの時間に基づいて、航空機とＤＭＥ地上装置との間の距離を測定している。すなわち、航空機のＤＭＥ機上装置が、測定用質問信号を送信した時刻から対応する応答信号を受信した時刻までの時間間隔に基づいて航空機とＤＭＥ地上装置との間の距離を測定している。したがって、ＤＭＥ機上装置側の質問装置とＤＥＭ地上装置側の応答装置との間で交信される信号は、ＣＷ（Continuous Wave）妨害波などによって攪乱されないように様々な対策がなされている。
【０００３】
例えば、ＤＭＥ地上装置の運用面からみて許容できる低レベルのＣＷ妨害波が持続しても、ＤＥＭ地上装置の応答装置が、ＣＷ妨害波より強い測定用質問信号を正常に検出して応答信号を送信できるようにして、距離測定サービスを常に提供できるようにした技術が開示されている(例えば、特許文献１参照)。また、この技術では、運用上許容できない強度のＣＷ妨害波があっても、所定時間以内のＣＷ妨害波であれば、運用停止に至らないようにして距離測定サービスを継続して提供できるようにしている。
【０００４】
また、ＤＭＥ地上装置の受信機に混入するＣＷ妨害波のＣＷ信号に対して逆位相の信号を加えることによってＣＷ妨害波のＣＷ信号を相殺（除去）し、ＤＭＥ地上装置が測定用質問信号を確実に受信して応答信号を送信できるようにすることにより、ＤＭＥ機上装置が正確に距離測定を行うことができるようにした技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、ＤＭＥ地上装置の受信機が、ＣＷ妨害波の雑音レベルに応じて測定用質問信号の利得を制御（増幅）することにより、ＣＷ妨害波の雑音レベルより高い信号レベルの測定用質問信号を受信することでＣＷ妨害波の成分を抑圧する技術も開示されている（例えば、特許文献３参照）。この技術によれば、ＤＭＥ地上装置の受信機は、常に、ＣＷ妨害波の雑音レベルより高い信号レベルの測定用質問信号を受信して、ＤＭＥ機上装置へ応答信号を送信することができるので、ＤＭＥ地上装置は常に正常な距離測定サービスをＤＭＥ機上装置へ提供することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−１９８８３９号公報
【特許文献２】特開平１０−０６２５２０号公報
【特許文献３】特開昭５６−１０８９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、通常のＤＭＥ地上装置は、自己診断を行うために、固定した信号レベルの診断用質問信号を監視制御装置で繰り返し発生させて受信機へ入力し、入力した診断用質問信号に対する応答信号の送信パルスをモニタしながらＤＭＥ地上装置の動作状況を常時監視している。この場合、診断用質問信号の信号レベル以上のＣＷ妨害波が外部から混入すると、受信機が正常な信号レベルの診断用質問信号を受信できなくなり、その結果、応答信号の送信パルスが発生しなくなるため、ＤＭＥ地上装置は運用を停止（シャットダウン）してしまう。
【０００８】
このことについて、図５、図６、及び図７を用いてさらに詳しく説明する。図５は、従来のＤＭＥ地上装置の一部構成を示すブロック図である。図５に示すように、ＤＭＥ地上装置３０は、自己診断を行うために、監視制御装置３７内の質問信号発生部３８にて固定レベルの診断用質問信号Ｓ３８を発生させる。そして、この診断用質問信号Ｓ３８は、方向性結合器３３を通して、デュプレクサ３４により受信機３５へ導かれる。
【０００９】
このとき、診断用質問信号Ｓ３８が受信機３５により正常な信号レベルの質問信号であると判定された場合は、ＤＭＥ地上装置３０のシステムに起因するシステム遅延時間の後に、送信機３６によって応答信号の送信パルスＳ３６を発生させる。そして、この送信パルスＳ３６は、デュプレクサ３４の方向選択により方向性結合器３３を通過し、さらに、方向性結合器３２を経由して、空中線３１からＤＭＥ機上装置（図示せず）へ放射される。このとき、送信パルスＳ３６の一部は、方向性結合器３２から監視制御装置３７内の送信パルスモニタ部４０へ入力されて常時監視される。
【００１０】
図６は、図５に示すＤＭＥ地上装置におけるＣＷ妨害波がない場合の各部の動作波形図であり、横軸に時間の流れを示し、縦軸に信号レベルを示している。したがって、図６の動作波形図を用いて、ＣＷ妨害波がない場合のＤＭＥ地上装置３０の動作について説明する。
【００１１】
先ず、図６（ａ）に示すような診断用質問信号Ｓ３８が、監視制御装置３７の質問信号発生部３８において発生する。そして、質問信号発生部３８から出力された診断用質問信号Ｓ３８は、方向性結合器３３によって、空中線３１から入力された距離を測定するための測定用質問信号と時間軸上で合併される。すなわち、図６（ｂ）に示すように、診断用質問信号Ｓ３８と測定用質問信号は受信信号として受信機３５へ入力される。そして、受信機３５によって正常な信号レベルの診断用質問信号Ｓ３８であると判定されると、この診断用質問信号Ｓ３８は、図６（ｃ）に示すように、受信機３５から送信機３６へ受信器出力信号として出力される。
【００１２】
さらに、ＤＭＥ地上装置３０のシステム構成に起因するシステム遅延時間Ｔの後、図６（ｄ）に示すように、送信機３によって応答信号の送信パルスＳ３６を発生させる。そして、この送信パルスＳ３６は、デュプレクサ３４、方向性結合器３３、及び方向性結合器３２を経由して空中線３１からＤＭＥ機上装置（図示せず）へ放射される。さらに、その送信パルスＳ３６の一部は監視制御装置３７内の送信パルスモニタ部４０へ入力される。そして、送信パルスモニタ部１０にて、診断用質問信号Ｓ３８と送信パルスＳ３６との時間間隔を計測し、システム遅延時間Ｔの後に正常に送信パルスＳ３６が存在するときは、診断用質問信号Ｓ３８の信号レベルは正常であると判断する。
【００１３】
次に、ＣＷ妨害波が存在する場合のＤＭＥ地上装置３０の動作について説明する。図７は、図５に示すＤＭＥ地上装置におけるＣＷ妨害波が存在する場合の各部の動作波形図であり、横軸に時間の流れを示し、縦軸に信号レベルを示している。したがって、図７の動作波形図を用いて、ＣＷ妨害波が存在する場合のＤＭＥ地上装置３０の動作について説明する。
【００１４】
図７（ａ）に示すように、監視制御装置３７の質問信号発生部３８において診断用質問信号Ｓ３８が発生すると、質問信号発生部３８から出力された診断用質問信号Ｓ３８は、方向性結合器３３によって、空中線１から入力された測定用質問信号と時間軸上で合併される。すなわち、図７（ｂ）に示すように、診断用質問信号Ｓ３８と測定用質問信号は受信信号として受信機３５へ入力される。
【００１５】
このとき、図７（ｂ）に示すように、診断用質問信号Ｓ３８の信号レベルに比べて、空中線３１から混入したＣＷ妨害波の信号レベルの方が高いため、受信機３５は、この診断用質問信号Ｓ３８を正常な信号レベルの質問信号として処理することができない。そのため、図７（ｃ）に示すように、受信機３５は診断用質問信号Ｓ３８に基づく受信器出力信号を出力することができない。したがって、送信機３６は、受信器３５から受信器出力信号を受信することができないので、図７（ｄ）に示すように、システム遅延時間Ｔの後に、送信機３６から応答信号の送信パルスＳ３６が出力されない。すなわち、診断用質問信号Ｓ３８の信号レベルを基準として、システム遅延時間Ｔの後に送信パルスＳ３６が存在しないため、監視制御装置３７は、ＤＭＥ地上装置３０が通信異常であると判断する。このようにして通信異常の状態が所定時間以上に亘って継続すると、ＤＭＥ地上装置３０は運用を停止してしまう。したがって、ＤＭＥ地上装置３０は航空機に対して距離測定サービスを提供することができない。
【００１６】
なお、前述の特許文献１の技術は、ＤＭＥ地上装置の運用上許容できる低レベルのＣＷ妨害波が持続しても、そのＣＷ妨害波より強い測定用質問信号を正常に検出して応答信号を送信できるようにしているが、運用上許容できない強度の妨害波が所定時間以上に亘って発生した場合はＤＭＥ地上装置の運用が停止してしまう。したがって、この場合は、ＤＭＥ地上装置は航空機に対して距離測定サービスを提供することができない。
【００１７】
また、前述の特許文献２の技術は、所定レベルのＣＷ妨害波のＣＷ信号を除去することはできるが、測定用質問信号に対してＣＷ妨害波が強い場合やＣＷ妨害波の変動が大きい場合は、ＣＷ妨害波のＣＷ信号を打ち消すことが困難となる。したがって、ＤＭＥ地上装置はＣＷ妨害波を除去した測定用質問信号のみを入力することができなくなる。その結果、ＤＭＥ地上装置からＤＭＥ機上装置へ応答信号を送信することができないために、ＤＭＥ地上装置とＤＭＥ機上装置との間で距離の測定データを交信することができない。
【００１８】
さらに、前述の特許文献３の技術は、ＣＷ妨害波の雑音レベルに応じて測定用質問信号の利得を制御（増幅）することにより、ＣＷ妨害波の雑音レベルより高い信号レベルの測定用質問信号を受信するようにしている。しかしながら、この技術は、診断用質問信号によって自己診断しながら、ＣＷ妨害波の雑音レベルより高い診断用質問信号を生成してＤＭＥ地上装置の運用停止を防止するものではない。すなわち、この技術では、ＤＭＥ機上装置から刻々と到来する測定用質問信号がＣＷ妨害波の雑音レベルより高くなるように測定用質問信号の利得を制御している。そのため、ＤＭＥ地上装置に到来してくる大小様々な測定用質問信号を、その都度、ＣＷ妨害波の雑音レベルと比較しながら、測定用質問信号の信号レベルがＣＷ妨害波の雑音レベルより常に高くなるように利得を制御しなければならない。したがって、測定用質問信号の利得を制御するための制御系の回路構成が複雑になるためＤＭＥ地上装置がコストアップしてしまう。
【００１９】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、所定の信号レベル以上のＣＷ妨害波が入力されても、正常な応答信号の送信パルスを発生させることによって運用停止に至ることのないようなＤＭＥ地上装置、及び航空機に対して距離情報を送信するためのＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法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】
【００２０】
上記目的を達成するために、この発明の第１の構成は、地上に設置され、航空機から受信した距離測定のための測定用質問信号に対応する応答信号を前記航空機へ送信し、前記航空機と地上との距離を測定するための距離測定情報を前記航空機へ提供するＤＭＥ地上装置であって、入力されたＣＷ妨害波の信号レベルに応じて、自己診断を行うための診断用質問信号の信号レベルを制御する制御手段を備えてなることを特徴としている。
【００２１】
また、この発明の第２の構成は、地上に設置され、航空機から受信した距離測定のための測定用質問信号に対応する応答信号を前記航空機へ送信し、前記航空機と地上との距離を測定するための距離測定情報を前記航空機へ提供するＤＭＥ地上装置が、前記航空機に対して距離情報を送信するためのＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法であって、前記ＤＭＥ地上装置に入力されたＣＷ妨害波の信号レベルに応じて、自己診断を行うための診断用質問信号の信号レベルを制御する制御ステップを含んでいることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、所定の信号レベル以上のＣＷ妨害波が入力信号に混入されても、ＤＭＥ地上装置は、運用停止に至ることなく、航空機に対して距離測定情報を提供し続けることができる。その理由は次の通りである。すなわち、ＤＭＥ地上装置が受信信号レベルを常時監視し、ＣＷ妨害波が到来したと判断した場合は、制御手段（可変増幅器）を用いて診断用質問信号の信号レベルを制御することにより、診断用質問信号の信号レベルをＣＷ妨害波の信号レベル以上に上昇させている。これにより、ＣＷ妨害波の信号レベルが突然高くなっても、診断用質問信号の信号レベルはそれ以上に高くなるので、診断用質問信号に対応する応答信号の送信パルスを発生させて航空機へ送信することができる。したがって、ＤＭＥ地上装置は運用を停止することなく、航空機に対して距離測定情報を提供し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施形態１に適用されるＤＭＥ地上装置の一部構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すＤＭＥ地上装置におけるＣＷ妨害波が存在する場合の各部の動作波形図である。
【図３】この発明の実施形態２に適用されるＤＭＥ地上装置の一部構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施形態３に適用されるＤＭＥ地上装置の一部構成を示すブロック図である。
【図５】従来のＤＭＥ地上装置の一部構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示すＤＭＥ地上装置におけるＣＷ妨害波がない場合の各部の動作波形図である。
【図７】図５に示すＤＭＥ地上装置におけるＣＷ妨害波が存在する場合の各部の動作波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、地上に設置され、航空機から受信した距離測定のための測定用質問信号に対応する応答信号を航空機へ送信し、航空機と地上との距離を測定するための距離測定情報を航空機へ提供するＤＭＥ地上装置であって、入力されたＣＷ妨害波の信号レベルに応じて、自己診断を行うための診断用質問信号の信号レベルを制御する制御手段を備えることにより、所定の信号レベル以上のＣＷ妨害波が入力されても、正常な応答信号の送信パルスを発生させることによってＤＭＥ地上装置が運用停止に至らないようにするという目的を実現している。
【実施形態１】
【００２５】
以下、図面を参照して、この発明に係るＤＭＥ地上装置の実施形態１について詳細に説明する。図１は、この発明の実施形態１に適用されるＤＭＥ地上装置の一部構成を示すブロック図である。図１に示すように、この発明のＤＭＥ地上装置１０ａは、空中線１１、方向性結合器１２、１３、デュプレクサ１４、受信機１５、送信機１６、及び監視制御装置１７ａから構成されている。なお、監視制御装置１７ａは、質問信号発生部１８と可変増幅器１９と送信パルスモニタ部２０とによって構成されている。
【００２６】
空中線１１は、図示しない航空機のＤＭＥ機上装置から距離を測定するための測定用質問信号を受信したり、受信した測定用質問信号に対応する応答信号をＤＭＥ機上装置へ送信したりするためのアンテナである。方向性結合器１２、１３は、複数系統の各信号（測定用質問信号、診断用質問信号、及び応答信号など）を結合したり分配したりするための結合／分配要素である。デュプレクサ１４は、測定用質問信号や診断用質問信号や応答信号などの各種信号の系統を切り替えるための系統切替要素である。
【００２７】
受信機１５は、測定用質問信号や診断用質問信号やＣＷ妨害波を受信して、それらの信号の受信レベルに応じた信号情報を送信機１６や可変増幅器１９へ送信する機能を備えた要素である。送信機１６は、受信機１５からの信号情報に基づいて応答信号を生成し、その応答信号を、空中線１１を介して図示しない航空機のＤＭＥ機上装置へ送信する機能を備えた要素である。
【００２８】
監視制御装置１７ａ内の質問信号発生部１８は、ＤＭＥ地上装置１０ａが自己診断を行うために、固定レベルの診断用質問信号を生成するための要素である。可変増幅器１９は、受信機１５からの信号情報に含まれるＣＷ妨害波の信号レベルに応じて診断用質問信号の信号レベルを制御（増幅）する機能を備えた要素である。送信パルスモニタ部２０は、送信機１６から空中線１１を介してＤＭＥ機上装置（図示せず）へ送信される応答信号の送信パルスの一部を抽出してモニタする監視手段である。
【００２９】
このような構成のＤＭＥ地上装置１０ａにおいて、空中線１１にて受信した航空機のＤＭＥ機上装置からの測定用質問信号は、方向性結合器１２、１３を介して、デュプレクサ１４によって受信機１５へ導かれる。そして、受信機１５によって所定の信号レベルの測定用質問信号であると判定された場合は、その旨の情報が受信機２５から送信機２６へ送信される。これにより、ＤＭＥ地上装置１のシステムに依存するシステム遅延時間の後に、送信機１６によって応答信号の送信パルスＳ１６を発生させる。そして、応答信号の送信パルスＳ１６は送信機１６からデュプレクサ１４ヘ送信される。さらに、デュプレクサ１４によって応答信号の送信パルスＳ６の送信系統が選択され、その応答信号の送信パルスＳ１６は方向性結合器１３、１２を介して空中線１１より空間に放射され、図示しない航空機のＤＭＥ機上装置へ送信される。
【００３０】
また、ＤＭＥ地上装置１０ａは、自己診断を行うために、監視制御装置１７ａ内の質問信号発生部１８にて固定レベルの診断用質問信号Ｓ１８を発生させ、この診断用質問信号Ｓ１８を可変増幅器１９にて所定の信号レベルに増幅し、信号レベルの高い診断用質問信号Ｓ１９にして監視制御装置７より外部へ送信する。すなわち、質問信号発生部１８にて発生した診断用質問信号Ｓ１８の信号レベルがＣＷ妨害波の信号レベルより低いときは、可変増幅器１９にて、ＣＷ妨害波の信号レベルより高い信号レベルに増幅した診断用質問信号Ｓ１９として監視制御装置１７ａより外部へ送信する。そして、この診断用質問信号Ｓ１９は、方向性結合器３１３を介して、デュプレクサ１４により受信機１５へ導かれる。
【００３１】
このようにして、デュプレクサ１４から受信機１５へ入力された診断用質問信号Ｓ１９が、ＣＷ妨害波の信号レベルより高い信号レベルであると受信機１５によって判定されると、システム遅延時間の後に、送信機１６によって応答信号の送信パルスＳ１６を発生させる。そして、応答信号の送信パルスＳ１６は、デュプレクサ１４の方向選択によって方向性結合器１３を通過し、さらに、方向性結合器１２を介して空中線１１から航空機のＤＭＥ機上装置（図示せず）へ放射されると共に、その送信パルスＳ１６の一部は監視制御装置１７ａ内の送信パルスモニタ部２０へ入力されて常時監視される。
【００３２】
次に、図１に示すＤＭＥ地上装置１０ａにおいてＣＷ妨害波が存在する場合の動作について説明する。図２は、図１に示すＤＭＥ地上装置におけるＣＷ妨害波が存在する場合の各部の動作波形図である。耐干渉型のＤＭＥ地上装置１０ａは、自己診断を行うために、監視制御装置１７ａ内の質問信号発生部１８にて診断用質問信号Ｓ１８を発生させ、さらに、可変増幅器１９で所定の信号レベルに増幅し、図２（ａ）に示すような診断用質問信号Ｓ１９を生成する。
【００３３】
さらに、増幅された診断用質問信号Ｓ１９は、方向性結合器１３を介してデュプレクサ１４により受信機１５へ導かれる。一方、空中線１１から入力された測定用質問信号に混入されたＣＷ妨害波も、方向性結合器１２、１３とデュプレクサ１４を通して受信機１５へ入力される。その結果、受信機１５へ入力された受信信号は、図２（ｂ）のように、診断用質問信号Ｓ１９と測定用質問信号とが時間軸上に配列され、可変増幅器１９で増幅された診断用質問信号Ｓ１９の信号レベルはＣＷ妨害波の信号レベルより高い状態となる。なお、図２(Ｂ)では、航空機からの強い測定用質問信号の一部もＣＷ妨害波の信号レベルより高い状態となっている。
【００３４】
このとき、受信機１５は、図２（ｂ）に示すような受信信号の信号レベル（受信レベル）を常時監視し、可変増幅器１９に対してその受信レベルを出力している。したがって、可変増幅器１９は、ＣＷ妨害波の信号レベルがさらに上昇した場合は、受信機１６から入力したＣＷ妨害波の受信レベルの情報に基づいて、上昇したＣＷ妨害波の信号レベル以上になるように診断用質問信号Ｓ１９の信号レベルを上昇させる。
【００３５】
これにより、入力されたＣＷ妨害波の信号レベルが突然高くなったとしても、診断用質問信号Ｓ１９の信号レベルは可変増幅器１９によってＣＷ妨害波の信号レベルより上昇するので、受信機１５は診断用質問信号Ｓ１９を正常な信号レベルの質問信号と判定することができる。したがって、受信機１５は、図２（ｃ）に示すような受信機出力信号を送信することができる。
【００３６】
このようにして、受信機１５から図２（ｃ）に示すような受信機出力信号が送信機１６へ送信されると、図２（ｄ）に示すように、ＤＭＥ地上装置１のシステムに起因するシステム遅延時間Ｔの後に、送信機６は診断用質問信号Ｓ１９に対応する応答信号の送信パルスＳ１６を発生させ、その応答信号の送信パルスＳ１６をデュプレクサ１４へ出力する。そして、この応答信号の送信パルスＳ１６は、デュプレクサ１４から方向性結合器１３を通過し、さらに、方向性結合器１２を介して空中線１１からＤＭＥ機上装置（図示せず）へ放射されると共に、その送信パルスＳ１６の一部は監視制御装置１７ａ内の送信パルスモニタ部２０へ入力されて常時監視される。
【００３７】
これによって、送信パルスモニタ部２０は、診断用質問信号Ｓ１９と応答信号の送信パルスＳ１６との時間間隔を計測し、システム遅延時間Ｔの後に正常に送信パルスＳ１６が送信されたので、ＤＭＥ地上装置１０ａは正常に動作していると判断する。これによって所定の信号レベル以上のＣＷ妨害波が測定用質問信号に混入しても、ＤＭＥ地上装置１０ａは運用停止に至ることはない。
【００３８】
すなわち、この発明のＤＭＥ地上装置１０ａによれば、受信機１５にて図２（ｂ）に示すような受信信号の信号レベルとＣＷ妨害波の信号レベルとを常時監視し、それらの信号レベルの情報を可変増幅器１９へ出力している。これにより、監視制御装置１７ａ内において、質問信号発生部１８が所定レベルの診断用質問信号Ｓ１８を発生させると、可変増幅器１９は、受信機１０ａからの信号レベル情報に基づいて診断用質問信号Ｓ１８を制御し、可変増幅器１９から出力される診断用質問信号Ｓ１９の信号レベルがＣＷ妨害波の信号レベル以上になるように増幅作用を行う。
【００３９】
これによって、受信機１５は正常に診断用質問信号Ｓ１９を処理（デコード）して、図２（ｃ）に示すような受信機出力信号を送信器１６へ送信できるため、送信機１６は、システム遅延時間Ｔの後に、図２（ｄ）に示すような正常な送信パルスＳ１６を発生させ、空中線１１から図示しない航空機のＤＭＥ機上装置へ応答信号を送信することができる。これにより、ＤＭＥ地上装置１０ａは、ＣＷ妨害波の信号レベルが高くなっても運用停止にはならないので、航空機のＤＭＥ機上装置に対して距離測定情報を提供し続けることができる。
【００４０】
以上に述べた説明を要約すると、この発明の実施形態１に係る耐干渉型のＤＭＥ地上装置１０ａによれば、受信機１５は、航空機（図示せず）から到来した測定用質問信号の信号レベルや、自己診断を行うために質問信号発生部１８で発生させた診断用質問信号の受信信号レベルを、常時監視している。そして、受信機１５にＣＷ妨害波が到来したと判断した場合は、監視制御装置１７ａの質問信号発生部１８で発生させた診断用質問信号の信号レベルを可変増幅器１９で増幅し、増幅された診断用質問信号Ｓ１９の信号レベルがＣＷ妨害波の信号レベルより高くなるように制御を行う。これにより、ＣＷ妨害波の信号レベルが高くなっても、送信機１６から空中線１１を経由して航空機へ安定した応答信号を送信することができる。したがって、ＤＭＥ地上装置１０ａは、ＣＷ妨害波の信号レベルが高くなっても、航空機に対して安定的に距離測定情報を送信し続けることができる。
【実施形態２】
【００４１】
実施形態１のＤＭＥ地上装置１０ａでは、監視制御装置１７ａに可変増幅器１９を設け、この可変増幅器１９がＣＷ妨害波の信号レベルに応じて診断用質問信号の信号レベルを制御することにより、診断用質問信号の信号レベルがＣＷ妨害波の信号レベルより常に高くなるようにして、ＤＭＥ地上装置１０ａの運用停止を防止している。そこで、実施形態２のＤＭＥ地上装置では、実施形態１のＤＭＥ地上装置１０ａの作用・効果に加えて、受信機１５にて監視している受信信号レベルを表示させるための表示部を設けることにより、外部からＤＭＥ地上装置へ混入するＣＷ妨害波の信号レベルを目視で確認できるようにした。
【００４２】
図３は、この発明の実施形態２に適用されるＤＭＥ地上装置の一部構成を示すブロック図である。すなわち、図３に示すように、監視制御装置１７ｂ内に表示部２１を設け、受信機１５が監視している受信信号の信号レベルを表示部２１に表示させる。これによって、ＤＭＥ地上装置１０ｂへ混入するＣＷ妨害波の信号レベルを目視で確認することができるので、ＣＷ妨害波の信号レベルの高さを目視で確認しながら、手動にて可変増幅器１９のボリュームを調整して、診断用質問信号Ｓ１９の信号レベルがＣＷ妨害波の信号レベルより高くなるように調整することができる。なお、追加された表示部２１以外の構成要素は図１と同じであるので重複説明は省略する。
【実施形態３】
【００４３】
実施形態３のＤＭＥ地上装置では、実施形態２に加えて、受信機１５にて監視しているＣＷ妨害波の信号レベルに対してある規定レベルを設定し、ＣＷ妨害波の信号レベルが規定レベルを超えた場合は警報等を発生させ、ユーザに注意を喚起する警報器を備えることで常時監視が可能となる。
【００４４】
図４は、この発明の実施形態３に適用されるＤＭＥ地上装置の一部構成を示すブロック図である。すなわち、図４に示すように、監視制御装置１７には、表示部２１に加えてさらに警報器２２を設ける。これによって、ＣＷ妨害波の信号レベルが規定レベルを超えた場合は、警報器２２を鳴動させてユーザに注意を喚起することができるので、ＤＭＥ地上装置１０ｃが運用状態にあるか否かを常時監視することが可能となる。
【００４５】
以上、この発明に係るＤＭＥ地上装置の幾つかの実施形態について、図面を参照して詳述してきたが、この発明によるＤＭＥ地上装置の具体的な構成は、上述した各実施形態に限られるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもそれらはこの発明に含まれる。例えば、自己診断機能を持たないＤＭＥ地上装置においては、ＣＷ妨害波の信号レベルが高くなったら、空中線から入力される測定用質問信号の信号レベルをＣＷ妨害波の信号レベルより高くするように可変増幅器で増幅させる。これによって、ＣＷ妨害波の信号レベルが高くなってもＤＭＥ地上装置の運用停止を回避することができる。
【００４６】
《まとめ》
以上説明したように、一般的なＤＭＥ地上装置は、自己診断を行うために、自ら固定レベルの診断用質問信号を発生させ、その診断用質問信号が正常に受信されて、対応する応答信号の送信パルスが生成されているか否かを常時モニタしている。ここで、所定レベル以上のＣＷ妨害波が混入された場合は診断用質問信号を受信できなくなるために応答信号の送信パルスが生成されなくなるので、ＤＭＥ地上装置は運用停止となってしまう。
【００４７】
そこで、この発明のＤＭＥ地上装置は、混入するＣＷ妨害波の信号レベルを常時監視し、ＣＷ妨害波の信号レベルが高くなった場合は、診断用質問信号の信号レベルをそのＣＷ妨害波の信号レベルより高くすることにより、応答信号の送信パルスを安定的に生成している。これによって、ＤＭＥ地上装置は運用停止に至ることなく、航空機に対して安定した距離測定情報を提供し続けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
この発明のＤＭＥ地上装置は、診断用質問信号の信号レベルがＣＷ妨害波の信号レベルより常に高くなるように制御することにより、ＤＭＥ地上装置の運用停止を防止することができるので、例えば、民間の航空管制施設や防衛省の航空施設などにおいて有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、３０ ＤＭＥ地上装置
１１、３１ 空中線
１２、１３、３２、３３ 方向性結合器
１４、３４ デュプレクサ
１５、３５ 受信機（受信手段）
１６、３６ 送信機（送信手段）
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、３７ 監視制御装置
１８、３８ 質問信号発生部（質問信号発生手段）
１９ 可変増幅器（制御手段）
２０、４０ 送信パルスモニタ部
２１ 表示部（表示手段）
２２ 警報器（警報手段）
Ｓ１６、Ｓ３６ 応答信号の送信パルス
Ｓ１８、Ｓ３８ 質問信号発生部１８で生成された診断用質問信号
Ｓ１９ 可変増幅器１９で増幅された診断用質問信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に設置され、航空機から受信した距離測定のための測定用質問信号に対応する応答信号を前記航空機へ送信し、前記航空機と地上との距離を測定するための距離測定情報を前記航空機へ提供するＤＭＥ地上装置であって、
入力されたＣＷ妨害波の信号レベルに応じて、自己診断を行うための診断用質問信号の信号レベルを制御する制御手段を備えることを特徴とするＤＭＥ地上装置。
【請求項２】
地上に設置され、航空機と地上との距離を測定するための距離測定情報を前記航空機へ提供するＤＭＥ地上装置であって、
前記航空機から距離測定のための測定用質問信号を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した測定用質問信号に対応する応答信号を発生させ、その応答信号を前記航空機へ送信する送信手段と、
自己診断を行うための診断用質問信号を発生させる質問信号発生手段と、
前記受信手段に入力されたＣＷ妨害波の信号レベルに応じて、前記質問信号発生手段が発生させた診断用質問信号の信号レベルを制御する制御手段と
を備えることを特徴とするＤＭＥ地上装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記診断用質問信号の信号レベルが前記ＣＷ妨害波の信号レベルより高くなるように増幅作用を行うことを特徴とする請求項１記載のＤＭＥ地上装置。
【請求項４】
前記受信手段は、自己に入力されたＣＷ妨害波の信号レベルをリアルタイムで前記制御手段へ送信し、
前記制御手段は、前記質問信号発生手段が発生させた診断用質問信号の信号レベルが、前記受信手段からリアルタイムで受信したＣＷ妨害波の信号レベルより高くなるように増幅作用を行うことを特徴とする請求項２記載のＤＭＥ地上装置。
【請求項５】
前記送信手段は、前記制御手段で増幅された診断用質問信号の信号レベルが前記ＣＷ妨害波の信号レベルより高いときに、前記航空機へ応答信号を送信することを特徴とする請求項４記載のＤＭＥ地上装置。
【請求項６】
さらに、前記受信手段が受信したＣＷ妨害波の信号レベルを表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項２、４、又は５記載のＤＭＥ地上装置。
【請求項７】
さらに、前記受信手段が受信したＣＷ妨害波の信号レベルがあらかじめ設定した規定レベル以上のときに警報を発生させる警報手段を備えることを特徴とする請求項６記載のＤＭＥ地上装置。
【請求項８】
地上に設置され、航空機から受信した距離測定のための測定用質問信号に対応する応答信号を前記航空機へ送信し、前記航空機と地上との距離を測定するための距離測定情報を前記航空機へ提供するＤＭＥ地上装置が、前記航空機に対して距離情報を送信するためのＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法であって、
前記ＤＭＥ地上装置に入力されたＣＷ妨害波の信号レベルに応じて、自己診断を行うための診断用質問信号の信号レベルを制御する制御ステップを含むことを特徴とするＤＭＥ地上装置による距離情報送信定方法。
【請求項９】
地上に設置され、航空機と地上との距離を測定するための距離測定情報を前記航空機へ提供するＤＭＥ地上装置が、前記航空機に対して距離情報を送信するためのＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法であって、
前記航空機から距離測定のための測定用質問信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信された測定用質問信号に対応する応答信号を発生させ、その応答信号を前記航空機へ送信する送信ステップと、
自己診断を行うための診断用質問信号を発生させる質問信号発生ステップと、
前記受信ステップの過程で入力されたＣＷ妨害波の信号レベルに応じて、前記質問信号発生ステップで発生させた診断用質問信号の信号レベルを制御する制御ステップと
を含むことを特徴とするＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法。
【請求項１０】
前記制御ステップにおいて、前記診断用質問信号の信号レベルが前記ＣＷ妨害波の信号レベルより高くなるように増幅作用を行うことを特徴とする請求項８記載のＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法。
【請求項１１】
前記受信ステップにおいて、ＤＭＥ地上装置に入力されたＣＷ妨害波の信号レベルをリアルタイムで監視し、
前記制御ステップにおいて、前記質問信号発生ステップで発生させた診断用質問信号の信号レベルが、前記受信ステップで監視されているＣＷ妨害波の信号レベルより高くなるように増幅作用を行うことを特徴とする請求項９記載のＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法。
【請求項１２】
前記送信ステップにおいて、前記制御ステップで増幅された診断用質問信号の信号レベルが前記ＣＷ妨害波の信号レベルより高いときに、前記航空機へ応答信号を送信することを特徴とする請求項１１記載のＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法。
【請求項１３】
さらに、前記受信ステップで受信されたＣＷ妨害波の信号レベルを表示する表示ステップを含むことを特徴とする請求項９，１１、又は１２記載のＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法。
【請求項１４】
さらに、前記受信ステップで受信されたＣＷ妨害波の信号レベルがあらかじめ設定した規定レベル以上のときに警報を発生させる警報ステップを含むことを特徴とする請求項１３記載のＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法。
【請求項１】
地上に設置され、航空機から受信した距離測定のための測定用質問信号に対応する応答信号を前記航空機へ送信し、前記航空機と地上との距離を測定するための距離測定情報を前記航空機へ提供するＤＭＥ地上装置であって、
入力されたＣＷ妨害波の信号レベルに応じて、自己診断を行うための診断用質問信号の信号レベルを制御する制御手段を備えることを特徴とするＤＭＥ地上装置。
【請求項２】
地上に設置され、航空機と地上との距離を測定するための距離測定情報を前記航空機へ提供するＤＭＥ地上装置であって、
前記航空機から距離測定のための測定用質問信号を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した測定用質問信号に対応する応答信号を発生させ、その応答信号を前記航空機へ送信する送信手段と、
自己診断を行うための診断用質問信号を発生させる質問信号発生手段と、
前記受信手段に入力されたＣＷ妨害波の信号レベルに応じて、前記質問信号発生手段が発生させた診断用質問信号の信号レベルを制御する制御手段と
を備えることを特徴とするＤＭＥ地上装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記診断用質問信号の信号レベルが前記ＣＷ妨害波の信号レベルより高くなるように増幅作用を行うことを特徴とする請求項１記載のＤＭＥ地上装置。
【請求項４】
前記受信手段は、自己に入力されたＣＷ妨害波の信号レベルをリアルタイムで前記制御手段へ送信し、
前記制御手段は、前記質問信号発生手段が発生させた診断用質問信号の信号レベルが、前記受信手段からリアルタイムで受信したＣＷ妨害波の信号レベルより高くなるように増幅作用を行うことを特徴とする請求項２記載のＤＭＥ地上装置。
【請求項５】
前記送信手段は、前記制御手段で増幅された診断用質問信号の信号レベルが前記ＣＷ妨害波の信号レベルより高いときに、前記航空機へ応答信号を送信することを特徴とする請求項４記載のＤＭＥ地上装置。
【請求項６】
さらに、前記受信手段が受信したＣＷ妨害波の信号レベルを表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項２、４、又は５記載のＤＭＥ地上装置。
【請求項７】
さらに、前記受信手段が受信したＣＷ妨害波の信号レベルがあらかじめ設定した規定レベル以上のときに警報を発生させる警報手段を備えることを特徴とする請求項６記載のＤＭＥ地上装置。
【請求項８】
地上に設置され、航空機から受信した距離測定のための測定用質問信号に対応する応答信号を前記航空機へ送信し、前記航空機と地上との距離を測定するための距離測定情報を前記航空機へ提供するＤＭＥ地上装置が、前記航空機に対して距離情報を送信するためのＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法であって、
前記ＤＭＥ地上装置に入力されたＣＷ妨害波の信号レベルに応じて、自己診断を行うための診断用質問信号の信号レベルを制御する制御ステップを含むことを特徴とするＤＭＥ地上装置による距離情報送信定方法。
【請求項９】
地上に設置され、航空機と地上との距離を測定するための距離測定情報を前記航空機へ提供するＤＭＥ地上装置が、前記航空機に対して距離情報を送信するためのＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法であって、
前記航空機から距離測定のための測定用質問信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信された測定用質問信号に対応する応答信号を発生させ、その応答信号を前記航空機へ送信する送信ステップと、
自己診断を行うための診断用質問信号を発生させる質問信号発生ステップと、
前記受信ステップの過程で入力されたＣＷ妨害波の信号レベルに応じて、前記質問信号発生ステップで発生させた診断用質問信号の信号レベルを制御する制御ステップと
を含むことを特徴とするＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法。
【請求項１０】
前記制御ステップにおいて、前記診断用質問信号の信号レベルが前記ＣＷ妨害波の信号レベルより高くなるように増幅作用を行うことを特徴とする請求項８記載のＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法。
【請求項１１】
前記受信ステップにおいて、ＤＭＥ地上装置に入力されたＣＷ妨害波の信号レベルをリアルタイムで監視し、
前記制御ステップにおいて、前記質問信号発生ステップで発生させた診断用質問信号の信号レベルが、前記受信ステップで監視されているＣＷ妨害波の信号レベルより高くなるように増幅作用を行うことを特徴とする請求項９記載のＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法。
【請求項１２】
前記送信ステップにおいて、前記制御ステップで増幅された診断用質問信号の信号レベルが前記ＣＷ妨害波の信号レベルより高いときに、前記航空機へ応答信号を送信することを特徴とする請求項１１記載のＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法。
【請求項１３】
さらに、前記受信ステップで受信されたＣＷ妨害波の信号レベルを表示する表示ステップを含むことを特徴とする請求項９，１１、又は１２記載のＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法。
【請求項１４】
さらに、前記受信ステップで受信されたＣＷ妨害波の信号レベルがあらかじめ設定した規定レベル以上のときに警報を発生させる警報ステップを含むことを特徴とする請求項１３記載のＤＭＥ地上装置による距離情報送信方法。
【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２０１１−１０６９５６（Ｐ２０１１−１０６９５６Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６２１０６（Ｐ２００９−２６２１０６）
【出願日】平成２１年１１月１７日（２００９．１１．１７）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１７日（２００９．１１．１７）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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