JP2001051053A - 飛行体の位置確認装置 - Google Patents
飛行体の位置確認装置Info
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- JP2001051053A JP2001051053A JP23006599A JP23006599A JP2001051053A JP 2001051053 A JP2001051053 A JP 2001051053A JP 23006599 A JP23006599 A JP 23006599A JP 23006599 A JP23006599 A JP 23006599A JP 2001051053 A JP2001051053 A JP 2001051053A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 二次レーダ装置の質問信号と飛行体の応答信
号とのやりとりを傍受して飛行体の方位角及び水平距離
を検出できる飛行体の位置確認装置。 【解決手段】 指向性受信アンテナ６が質問電波２ａを
傍受する。無指向性受信アンテナ７が応答電波３ｂを傍
受する。演算回路２が応答電波３ｂを解読して飛行体Ｐ
1 の高さＨの情報を入手する。応答電波３ｂに対応する
質問電波２ａの発射時の二次レーダ装置SSR の前記指向
性送受信アンテナ１の方位角度（θ2 ）を算出し、応答
電波３ｂに対応する質問電波２ａの発射時から応答電波
３ｂを受信するまでの時間を算出し、方位角度（θ2 ）
と、本装置と二次レーダ装置との装置間距離（Ｋ）と飛
行体Ｐ1 の高さＨとから、所要の演算を行なって、二次
レーダサイトから飛行体Ｐ1 までの水平距離（Ｃ1 ）と
本装置から飛行体Ｐ1 までの水平距離（Ｄ1 ）と本装置
からの飛行体Ｐ1 の方位角（θ5 ）を算出し、表示装置
９に表示する。
号とのやりとりを傍受して飛行体の方位角及び水平距離
を検出できる飛行体の位置確認装置。 【解決手段】 指向性受信アンテナ６が質問電波２ａを
傍受する。無指向性受信アンテナ７が応答電波３ｂを傍
受する。演算回路２が応答電波３ｂを解読して飛行体Ｐ
1 の高さＨの情報を入手する。応答電波３ｂに対応する
質問電波２ａの発射時の二次レーダ装置SSR の前記指向
性送受信アンテナ１の方位角度（θ2 ）を算出し、応答
電波３ｂに対応する質問電波２ａの発射時から応答電波
３ｂを受信するまでの時間を算出し、方位角度（θ2 ）
と、本装置と二次レーダ装置との装置間距離（Ｋ）と飛
行体Ｐ1 の高さＨとから、所要の演算を行なって、二次
レーダサイトから飛行体Ｐ1 までの水平距離（Ｃ1 ）と
本装置から飛行体Ｐ1 までの水平距離（Ｄ1 ）と本装置
からの飛行体Ｐ1 の方位角（θ5 ）を算出し、表示装置
９に表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、飛行場の二次レ
ーダ装置（SSR ）の質問電波とジェット機、旅客機、セ
スナ飛行機、ヘリコプター、その他の飛行体に装備して
いるトランスポンダの応答電波とのやりとりに対して、
二次レーダサイト以外のところで電波を傍受して必要な
演算を行なうことにより飛行体の方位角及び平面距離を
検出する、確認装置（PSSR）に関し、特に、電波の傍受
により高さ情報を入手して必要な演算を行なうことによ
りSSR 又は本装置から飛行体の水平距離を正確に算出で
きて表示装置に平面位置を正確に表示でき、かつ高さを
付記表示できる、飛行体の位置確認装置に関する。
ーダ装置（SSR ）の質問電波とジェット機、旅客機、セ
スナ飛行機、ヘリコプター、その他の飛行体に装備して
いるトランスポンダの応答電波とのやりとりに対して、
二次レーダサイト以外のところで電波を傍受して必要な
演算を行なうことにより飛行体の方位角及び平面距離を
検出する、確認装置（PSSR）に関し、特に、電波の傍受
により高さ情報を入手して必要な演算を行なうことによ
りSSR 又は本装置から飛行体の水平距離を正確に算出で
きて表示装置に平面位置を正確に表示でき、かつ高さを
付記表示できる、飛行体の位置確認装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の飛行体の位置確認装置（PSSR）と
しては、特開昭６３−２９８０８４号公報の発明と特開
平８−２７８３６４号公報の発明がある。いずれの発明
も、PSSRから飛行体の直線距離を算出できるものであっ
たため、ディスプレイに投影するときは実際の平面位置
よりも遠い位置をポイント表示した。従って、PSSRから
の飛行距離が短い程飛行高さが誤差分として大きく現
れ、又、PSSRから飛行距離が遠くても飛行高さが大きい
程誤差が大きく現れる欠点があった。しかしながら、二
つの公報を読んで容易に分かるところであるが従来のPS
SRの欠点は、もっと大きな誤差を有している。特開昭６
３−２９８０８４号公報の図２に示すθは、PSSRとSSR
を結ぶ直線とSSR と飛行機の地上投影地点を結ぶ直線と
の交差角であり平面角度として算出できる角度であるに
も係わらず、PSSRとSSR を結ぶ直線とSSR と飛行機を結
ぶ直線との交差角に置き換えているので、飛行機がSSR
から近い距離を飛んでいる場合には、全く信用できない
計算が行なわれることとなっていた。このことは、特開
平８−２７８３６４号公報の発明についても全く同様で
ある。
しては、特開昭６３−２９８０８４号公報の発明と特開
平８−２７８３６４号公報の発明がある。いずれの発明
も、PSSRから飛行体の直線距離を算出できるものであっ
たため、ディスプレイに投影するときは実際の平面位置
よりも遠い位置をポイント表示した。従って、PSSRから
の飛行距離が短い程飛行高さが誤差分として大きく現
れ、又、PSSRから飛行距離が遠くても飛行高さが大きい
程誤差が大きく現れる欠点があった。しかしながら、二
つの公報を読んで容易に分かるところであるが従来のPS
SRの欠点は、もっと大きな誤差を有している。特開昭６
３−２９８０８４号公報の図２に示すθは、PSSRとSSR
を結ぶ直線とSSR と飛行機の地上投影地点を結ぶ直線と
の交差角であり平面角度として算出できる角度であるに
も係わらず、PSSRとSSR を結ぶ直線とSSR と飛行機を結
ぶ直線との交差角に置き換えているので、飛行機がSSR
から近い距離を飛んでいる場合には、全く信用できない
計算が行なわれることとなっていた。このことは、特開
平８−２７８３６４号公報の発明についても全く同様で
ある。
【０００３】他方、飛行場に装置される二次レーダ装置
（SSR ）は質問電波を発射し飛行体に装備しているトラ
ンスポンダの応答電波を受信して飛行体の方位角及び平
面距離を検出できるが、SSR から飛行体の直線距離を算
出できるものであったため、表示装置に投影するときは
実際の平面位置よりも遠い位置をポイント表示してい
た。従って、PSSRもSSR と同等の性能を有していれば足
りると考えていたが、信頼性を上げるためには、飛行体
までの直線距離ではなく水平距離を算出して表示装置に
は飛行体の正確な平面位置と高さを表示することが望ま
れていた。
（SSR ）は質問電波を発射し飛行体に装備しているトラ
ンスポンダの応答電波を受信して飛行体の方位角及び平
面距離を検出できるが、SSR から飛行体の直線距離を算
出できるものであったため、表示装置に投影するときは
実際の平面位置よりも遠い位置をポイント表示してい
た。従って、PSSRもSSR と同等の性能を有していれば足
りると考えていたが、信頼性を上げるためには、飛行体
までの直線距離ではなく水平距離を算出して表示装置に
は飛行体の正確な平面位置と高さを表示することが望ま
れていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本願発明は、上述した
点に鑑み案出したもので、飛行場の二次レーダ装置（SS
R ）の質問電波と飛行体に装備しているトランスポンダ
の応答電波とのやりとりに対して、二次レーダサイト以
外のところで電波を傍受して必要な演算を行なうことに
より飛行体の方位角及び平面距離を検出する、確認装置
（PSSR）に関し、特に、電波の傍受により高さ情報を入
手して必要な演算を行なうことによりSSR又は本装置か
ら飛行体の水平距離を正確に算出して表示装置に飛行体
の平面位置を正確に表示できかつ高さを付記表示でき
る、飛行体の位置確認装置を提供することを目的として
いる。
点に鑑み案出したもので、飛行場の二次レーダ装置（SS
R ）の質問電波と飛行体に装備しているトランスポンダ
の応答電波とのやりとりに対して、二次レーダサイト以
外のところで電波を傍受して必要な演算を行なうことに
より飛行体の方位角及び平面距離を検出する、確認装置
（PSSR）に関し、特に、電波の傍受により高さ情報を入
手して必要な演算を行なうことによりSSR又は本装置か
ら飛行体の水平距離を正確に算出して表示装置に飛行体
の平面位置を正確に表示できかつ高さを付記表示でき
る、飛行体の位置確認装置を提供することを目的として
いる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願発明は、飛行場に装
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して所要の演算を行なって飛行
体Ｐ1 の方位角及び水平距離Ｄ1 を検出する、飛行体の
位置確認装置であって、指向性受信アンテナ６と、無指
向性受信アンテナ７と、演算回路８と、表示装置９を備
え、指向性受信アンテナ６は、二次レーダ装置SSR に対
向していて、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信ア
ンテナ１が対向したときに質問電波２ａを傍受するよう
に構成され、無指向性受信アンテナ７は、前記トランス
ポンダＴ1 が発射する応答電波３ｂを傍受するように構
成され、演算回路８は、傍受した応答電波３ｂを解読し
て飛行体Ｐ1 の高さＨの情報を入手するとともに、前記
指向性受信アンテナ６による質問電波２ａの傍受時から
前記無指向性受信アンテナ７が傍受した応答電波３ｂに
対応する質問電波２ｂの傍受時までの時間と二次レーダ
装置SSR の指向性送受信アンテナ１の回転周期とから、
応答電波３ｂに対応する質問電波２ａの発射時の二次レ
ーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１の方位角度
（θ2 ）を算出するとともに、応答電波３ｂに対応する
質問電波２ａの発射時から応答電波３ｂを傍受するまで
に要した時間を検出して該電波応答時間より二次レーダ
サイトから飛行体Ｐ1 までの直線距離（Ａ1 ）と本装置
から飛行体Ｐ1 までの直線距離（Ｂ1 ）との合計距離
（Ａ1＋Ｂ1 ）を算出し、さらに、前記算出した方位角
度（θ2 ）と、本装置と二次レーダ装置との装置間距離
（Ｋ）と前記入手した飛行体Ｐ1 の高さＨとから、所要
の演算を行なって、二次レーダサイトから飛行体Ｐ1 ま
での水平距離（Ｃ1 ）と本装置から飛行体Ｐ1 までの水
平距離（Ｄ1 ）と本装置からの飛行体Ｐ1 の方位角（θ
5 ）を算出するように構成され、表示装置９は、二次レ
ーダ装置SSR と本装置の位置、飛行体Ｐ1 の平面位置、
及び飛行体Ｐ1 の高さを表示するように構成されている
ことを特徴とする飛行体の位置確認装置を提供すること
にある。
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して所要の演算を行なって飛行
体Ｐ1 の方位角及び水平距離Ｄ1 を検出する、飛行体の
位置確認装置であって、指向性受信アンテナ６と、無指
向性受信アンテナ７と、演算回路８と、表示装置９を備
え、指向性受信アンテナ６は、二次レーダ装置SSR に対
向していて、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信ア
ンテナ１が対向したときに質問電波２ａを傍受するよう
に構成され、無指向性受信アンテナ７は、前記トランス
ポンダＴ1 が発射する応答電波３ｂを傍受するように構
成され、演算回路８は、傍受した応答電波３ｂを解読し
て飛行体Ｐ1 の高さＨの情報を入手するとともに、前記
指向性受信アンテナ６による質問電波２ａの傍受時から
前記無指向性受信アンテナ７が傍受した応答電波３ｂに
対応する質問電波２ｂの傍受時までの時間と二次レーダ
装置SSR の指向性送受信アンテナ１の回転周期とから、
応答電波３ｂに対応する質問電波２ａの発射時の二次レ
ーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１の方位角度
（θ2 ）を算出するとともに、応答電波３ｂに対応する
質問電波２ａの発射時から応答電波３ｂを傍受するまで
に要した時間を検出して該電波応答時間より二次レーダ
サイトから飛行体Ｐ1 までの直線距離（Ａ1 ）と本装置
から飛行体Ｐ1 までの直線距離（Ｂ1 ）との合計距離
（Ａ1＋Ｂ1 ）を算出し、さらに、前記算出した方位角
度（θ2 ）と、本装置と二次レーダ装置との装置間距離
（Ｋ）と前記入手した飛行体Ｐ1 の高さＨとから、所要
の演算を行なって、二次レーダサイトから飛行体Ｐ1 ま
での水平距離（Ｃ1 ）と本装置から飛行体Ｐ1 までの水
平距離（Ｄ1 ）と本装置からの飛行体Ｐ1 の方位角（θ
5 ）を算出するように構成され、表示装置９は、二次レ
ーダ装置SSR と本装置の位置、飛行体Ｐ1 の平面位置、
及び飛行体Ｐ1 の高さを表示するように構成されている
ことを特徴とする飛行体の位置確認装置を提供すること
にある。
【０００６】
【発明の実施の形態】本願発明の実施の形態にかかる飛
行体の位置確認装置を図１を参照して説明する。図１に
おいて左側の、飛行場に二次レーダ装置SSR が装備され
ている。二次レーダ装置SSR は、例えば４秒間で一回転
となるように一定角速度で回転しつつ質問電波（1030MH
z ）２ｂ（別符号で示した２ａも含む）を発射するとと
もに、飛行体Ｐに装備しているトランスポンダＴが質問
電波２ｂを受信して発射する応答電波（1090MHz ）３ａ
を受信する指向性送受信アンテナ１と、各質問電波２ｂ
の発射毎に位相をずらしてSLS （Side Lobe Suppressi
n) 電波を発射する無指向性のSLS アンテナ５を備えて
いる。
行体の位置確認装置を図１を参照して説明する。図１に
おいて左側の、飛行場に二次レーダ装置SSR が装備され
ている。二次レーダ装置SSR は、例えば４秒間で一回転
となるように一定角速度で回転しつつ質問電波（1030MH
z ）２ｂ（別符号で示した２ａも含む）を発射するとと
もに、飛行体Ｐに装備しているトランスポンダＴが質問
電波２ｂを受信して発射する応答電波（1090MHz ）３ａ
を受信する指向性送受信アンテナ１と、各質問電波２ｂ
の発射毎に位相をずらしてSLS （Side Lobe Suppressi
n) 電波を発射する無指向性のSLS アンテナ５を備えて
いる。
【０００７】二次レーダ装置SSR の演算回路４について
簡単に説明する。最初は各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・
・毎の識別情報を得るため、コーダ４ａによりそれぞれ
モードＡの質問電波を作成し送信器４ｂを介して指向性
送受信アンテナ１より発射する。これに対して、各飛行
体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・・のトランスポンダＴ1 ，Ｔ2
，Ｔ3 がモードＡの質問電波２ｂをそれぞれ受信し、
それぞれの識別情報（ＩＤ番号）の応答電波３ａを発射
すると、無指向性受信アンテナ５を介し受信機４ｃで受
信し、解読機４ｄで解読する。続いて、各飛行体Ｐ1 ，
Ｐ2 ，Ｐ3 毎の高さ情報を得るため、コーダ４ａにより
それぞれモードＣの質問電波を作成し送信器４ｂを介し
て指向性送受信アンテナ１より発射する。これに対し
て、各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・・のトランスポンダ
Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 がモードＣの質問電波２ｂをそれぞれ
受信し、それぞれの高度情報（Ｈ）の応答電波を発射す
ると、無指向性受信アンテナ５を介し受信機４ｃで受信
し、解読機４ｄで解読する。二次レーダ装置SSR は、指
向性送受信アンテナ１より平面的な狭い角度の広がりを
有する質問電波（1030MHz ）を一定時間毎（例えば440H
z ）に絶えず発射している。このため、飛行体Ｐに装備
しているトランスポンダＴは、指向性送信アンテナＡ1
又はＡ２が正対するときに指向性送受信アンテナ１から
発射する質問電波を10回ないし10数回受信し、各々の受
信毎に時間を置かずに応答電波（1090MHz ）を発射す
る。方位角の検出は５回目位に発射する質問電波のとき
の応答電波の入力を利用して演算する。応答電波を受信
したときは、その応答電波の基になった質問電波の発射
時の方位角を指向性送受信アンテナ１の向きから算出す
るようになっていて、方向探知精度は360 °÷４秒÷44
0 ＝0.2 °である。計算回路４ｅは、解読機４ｄからの
データを入力して、複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の方
位角θ２2 の計算と複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 まで
の直線距離Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 の計算を行なう。表示装置
４ｆは、二次レーダ装置SSR と本装置の位置を表示する
とともに、二次レーダ装置SSR からの複数の飛行体Ｐ1
，Ｐ2 ，Ｐ3 の位置（直線距離（Ａ1）を平面上に取っ
た位置）をそれぞれ点滅表示するとともに、点滅表示位
置の近傍にＩＤ番号と高度情報（Ｈ）を付記するように
なっている。
簡単に説明する。最初は各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・
・毎の識別情報を得るため、コーダ４ａによりそれぞれ
モードＡの質問電波を作成し送信器４ｂを介して指向性
送受信アンテナ１より発射する。これに対して、各飛行
体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・・のトランスポンダＴ1 ，Ｔ2
，Ｔ3 がモードＡの質問電波２ｂをそれぞれ受信し、
それぞれの識別情報（ＩＤ番号）の応答電波３ａを発射
すると、無指向性受信アンテナ５を介し受信機４ｃで受
信し、解読機４ｄで解読する。続いて、各飛行体Ｐ1 ，
Ｐ2 ，Ｐ3 毎の高さ情報を得るため、コーダ４ａにより
それぞれモードＣの質問電波を作成し送信器４ｂを介し
て指向性送受信アンテナ１より発射する。これに対し
て、各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・・のトランスポンダ
Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 がモードＣの質問電波２ｂをそれぞれ
受信し、それぞれの高度情報（Ｈ）の応答電波を発射す
ると、無指向性受信アンテナ５を介し受信機４ｃで受信
し、解読機４ｄで解読する。二次レーダ装置SSR は、指
向性送受信アンテナ１より平面的な狭い角度の広がりを
有する質問電波（1030MHz ）を一定時間毎（例えば440H
z ）に絶えず発射している。このため、飛行体Ｐに装備
しているトランスポンダＴは、指向性送信アンテナＡ1
又はＡ２が正対するときに指向性送受信アンテナ１から
発射する質問電波を10回ないし10数回受信し、各々の受
信毎に時間を置かずに応答電波（1090MHz ）を発射す
る。方位角の検出は５回目位に発射する質問電波のとき
の応答電波の入力を利用して演算する。応答電波を受信
したときは、その応答電波の基になった質問電波の発射
時の方位角を指向性送受信アンテナ１の向きから算出す
るようになっていて、方向探知精度は360 °÷４秒÷44
0 ＝0.2 °である。計算回路４ｅは、解読機４ｄからの
データを入力して、複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の方
位角θ２2 の計算と複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 まで
の直線距離Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 の計算を行なう。表示装置
４ｆは、二次レーダ装置SSR と本装置の位置を表示する
とともに、二次レーダ装置SSR からの複数の飛行体Ｐ1
，Ｐ2 ，Ｐ3 の位置（直線距離（Ａ1）を平面上に取っ
た位置）をそれぞれ点滅表示するとともに、点滅表示位
置の近傍にＩＤ番号と高度情報（Ｈ）を付記するように
なっている。
【０００８】飛行体の位置確認装置PSSRは、飛行場に装
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2，
Ｐ3 のそれぞれの高さの情報を入手するとともに、所要
の演算を行なって飛行体Ｐ1 の方位角θ5 及び本装置か
ら飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｄ1 を検出し、表示装置９
には、二次レーダ装置SSR と本装置の位置、飛行体Ｐ1
，Ｐ2 ，Ｐ3 の平面位置（直線距離（Ａ1 ，Ｂ1 ）か
ら算出した水平距離を平面上に取った位置）、及びそれ
ぞれの高さを表示するように構成されている。飛行体の
位置確認装置PSSRは、図示しない入力装置により、本装
置と二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入力することに
より、本装置と二次レーダ装置SSR の位置を点滅表示す
るようになっている。
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2，
Ｐ3 のそれぞれの高さの情報を入手するとともに、所要
の演算を行なって飛行体Ｐ1 の方位角θ5 及び本装置か
ら飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｄ1 を検出し、表示装置９
には、二次レーダ装置SSR と本装置の位置、飛行体Ｐ1
，Ｐ2 ，Ｐ3 の平面位置（直線距離（Ａ1 ，Ｂ1 ）か
ら算出した水平距離を平面上に取った位置）、及びそれ
ぞれの高さを表示するように構成されている。飛行体の
位置確認装置PSSRは、図示しない入力装置により、本装
置と二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入力することに
より、本装置と二次レーダ装置SSR の位置を点滅表示す
るようになっている。
【０００９】飛行体の位置確認装置PSSRは、指向性受信
アンテナ６と、無指向性受信アンテナ７と、演算回路８
と、表示装置９を備えてなる。指向性受信アンテナ６
は、二次レーダ装置SSR に正対するように設置されてい
て、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１
が対向したときに質問電波２ａを傍受するとともに、二
次レーダ装置SSR １の無指向性のSLS アンテナ６から発
射するSLS 電波（1030MHz ）１２を傍受する。無指向性
受信アンテナ７は、応答電波３が無指向性であることに
より、本装置の方向に放射される応答電波３ｂを傍受す
る。
アンテナ６と、無指向性受信アンテナ７と、演算回路８
と、表示装置９を備えてなる。指向性受信アンテナ６
は、二次レーダ装置SSR に正対するように設置されてい
て、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１
が対向したときに質問電波２ａを傍受するとともに、二
次レーダ装置SSR １の無指向性のSLS アンテナ６から発
射するSLS 電波（1030MHz ）１２を傍受する。無指向性
受信アンテナ７は、応答電波３が無指向性であることに
より、本装置の方向に放射される応答電波３ｂを傍受す
る。
【００１０】演算回路８は、質問電波２ａとSLS 電波１
０とを指向性受信アンテナ６を介し受信機８ａで受信し
て解読機８ｂで解読し、質問電波２ａに対応して方位カ
ウンターのリセット信号を、又、SLS 電波１０に対応し
て信号をカウント回路８ｅに出力する。トランスポンダ
Ｔから発射した応答電波３ｂを無指向性受信アンテナ７
を介し受信機８ｃで受信して解読機８ｄで解読して、識
別情報（ＩＤ番号）と高度情報（Ｈ）を照合回路８ｆに
出力するとともに、各応答電波３ｂの最初の信号の入力
検知信号を入力する毎に、カウント数をラッチするラッ
チ信号を出力する。カウント回路８ｅは、二次レーダ装
置SSR から飛行体Ｐ1 の方位角θ2 を算出するため、解
読機８ｂから方位カウンターのリセット信号を入力する
と、それまでのカウントをリセットして解読機８ｂから
入力する信号をカウント開始していき、そして、解読機
８ｄから各ラッチ信号を入力する毎に、そのときのカウ
ント数を内部のレジスタにストアする。又、カウント回
路８ｅは、二次レーダ装置SSR から飛行体Ｐ1 までの直
線距離（Ａ1 ）と飛行体Ｐ1 から本装置PSSRまでの直線
距離（Ｂ1 ）との合計距離（Ａ1 ＋Ｂ1 ）を算出するた
め、解読機８ｄからラッチ信号を入力する度に、そのと
きのクロックパルスのカウント数を距離計算回路８ｈに
出力するとともに、前記レジスタにストアしたカウント
数を方位計算回路８ｇに出力するようになっている。従
って、距離計算回路８ｈが、入力したクロックパルスの
カウント数から、質問電波２ｂと応答電波３ｂの合計の
到達時間を算出して電波の速さと掛け合わせて、二次レ
ーダ装置SSR から飛行体Ｐ1 までの直線距離（Ａ1 ）と
飛行体Ｐ1 から本装置PSSRまでの直線距離（Ｂ1 ）との
合計距離（Ａ1 ＋Ｂ1 ）を算出して照合回路８ｆに出力
するようになっている。なお、SLS 電波１０が到達する
までに要する時間は誤差になるので、計算において加味
される。又、方位計算回路８ｇが、入力したカウント数
から、応答電波３ｂに対応する質問電波２ｂの発射時
の、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１
の方位角（θ2 ）を算出して照合回路８ｆに出力するよ
うになっている。照合回路８ｆは、識別情報（ＩＤ番
号）と高度情報（Ｈ）と合計距離（Ａ1 ＋Ｂ1 ）と方位
角（θ2 ）の照合作業を行い、解析計算回路８ｉへ出力
する。解析計算回路８ｉは、以下の計算を行なう。 (1)先ず、θ3 を算出し、次いで、二次レーダ装置SSR
から飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｃ1 を算出する。詳述す
ると、前記したように、本装置の図示しない入力装置か
ら、本装置Ｐと二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入力
することにより、図中のθ1 の角度と、本装置Ｐと二次
レーダ装置SSR の距離Ｋが決まるので、θ3 は、θ3 ＝
θ1 −θ2 の式から算出する。 (2)水平距離Ｃ1 は、ピラゴラスの定理と三角関数の余
弦の定理から算出する。今、合計距離（Ａ1 ＋Ｂ1 ）は
上記のように算出した値であり、この値をＲで置き換え
ると、Ｂ1 ＝Ｒ−Ａ1 となる。△ｂｃｄにおいて、ピラ
ゴラスの定理から、Ｄ12＝Ｂ12−Ｈ2 ＝（Ｒ−Ａ1 ）2
−Ｈ2 の式（１）が成り立つ。又、△ａｃｄにおいて、
ピラゴラスの定理から、Ｃ12＝Ａ12−Ｈ2 の式（２）が
成り立つ。△ａｂｃにおいて、余弦の定理から、Ｄ12＝
Ｃ12＋Ｋ2 −２Ｃ1 ・Ｋ・Cos θ3 の式（３）が成り立
つ。式（３）中のＤ1 とＣ1 に式（１）、（２）を代入
すると、 （Ｒ−Ａ1 ）2 −Ｈ2 ＝Ａ12−Ｈ2 ＋Ｋ2 −２（Ａ12−Ｈ2 ）1/2 ・Ｋ・Cos
θ3 となる。式を変形すると、 （Ａ12−Ｈ2 ）1/2 ・Ｋ・Cos θ3 −Ｒ・Ａ1 ＝（Ｋ2
−Ｒ2 ）／２ となり、さらに式を変形すると、 Ａ12＝（（Ｋ2 −Ｒ2 ）／２＋Ｒ・Ａ1 ）2 ／（Ｋ・Co
s θ3 ）2 ＋Ｈ2 となる。ここで、ＫとＲは既知の値であるから、（Ｋ2
−Ｒ2 ）／２＝αとおけば、 Ａ12＝（α＋Ｒ・Ａ1 ）2 ／（Ｋ・Cos θ3 ）2 ＋Ｈ2 となる。従って、 Ｒ2 ・Ａ12−（Ｋ・Cos θ3 ）2 ・Ａ12＋２α・Ｒ・Ａ
1＋α2 ＋Ｈ2 ・（Ｋ・Cos θ3 ）2 ＝０ の二次方程式になり、この式は、Ａ1 のみが未知数であ
るので、二次方程式の解法の公式からＡ1 を求めること
ができる。 (3)こうして、Ａ1 を求めたら、Ｃ1 は△ａｃｄにおい
て、ピラゴラスの定理から求め、又、Ｂ1 ＝Ｒ−Ａ1 か
らＢ1 を求め、さらにＣ1 は△ｂｃｄにおいて、ピラゴ
ラスの定理から求める。 (4)図中のθ4 は、△ａｂｃにおいて、三角関数の正弦
の定理から求める。すなわち、Sin θ4 ＝Sin θ3 ×
（Ｃ1 ／Ｄ1 ）の式から数値を求め、この数値を三角関
数表の数値と対応させてθ4 を近似値として求める。 (5)θ4 を求めたら、θ5 を求める。 θ5 ＝180 °＋θ1 ＋θ5 (6)二次レーダ装置SSR 又は本装置に関する飛行体Ｐ1
，Ｐ2 ，Ｐ3 の平面位置を決める極座標計算又はＸ−
Ｙ座標計算を行なう。 以上で、解析計算回路８ｉにおける計算を終了する。解
析計算回路８ｉの数値結果のＣ1 とＤ1 とθ2 とθ5 に
関係する極座標計算又はＸ−Ｙ座標計算の値は、識別情
報（ＩＤ番号）及び高度情報（Ｈ）と照合されてレジス
タ８ｊにストアされる。
０とを指向性受信アンテナ６を介し受信機８ａで受信し
て解読機８ｂで解読し、質問電波２ａに対応して方位カ
ウンターのリセット信号を、又、SLS 電波１０に対応し
て信号をカウント回路８ｅに出力する。トランスポンダ
Ｔから発射した応答電波３ｂを無指向性受信アンテナ７
を介し受信機８ｃで受信して解読機８ｄで解読して、識
別情報（ＩＤ番号）と高度情報（Ｈ）を照合回路８ｆに
出力するとともに、各応答電波３ｂの最初の信号の入力
検知信号を入力する毎に、カウント数をラッチするラッ
チ信号を出力する。カウント回路８ｅは、二次レーダ装
置SSR から飛行体Ｐ1 の方位角θ2 を算出するため、解
読機８ｂから方位カウンターのリセット信号を入力する
と、それまでのカウントをリセットして解読機８ｂから
入力する信号をカウント開始していき、そして、解読機
８ｄから各ラッチ信号を入力する毎に、そのときのカウ
ント数を内部のレジスタにストアする。又、カウント回
路８ｅは、二次レーダ装置SSR から飛行体Ｐ1 までの直
線距離（Ａ1 ）と飛行体Ｐ1 から本装置PSSRまでの直線
距離（Ｂ1 ）との合計距離（Ａ1 ＋Ｂ1 ）を算出するた
め、解読機８ｄからラッチ信号を入力する度に、そのと
きのクロックパルスのカウント数を距離計算回路８ｈに
出力するとともに、前記レジスタにストアしたカウント
数を方位計算回路８ｇに出力するようになっている。従
って、距離計算回路８ｈが、入力したクロックパルスの
カウント数から、質問電波２ｂと応答電波３ｂの合計の
到達時間を算出して電波の速さと掛け合わせて、二次レ
ーダ装置SSR から飛行体Ｐ1 までの直線距離（Ａ1 ）と
飛行体Ｐ1 から本装置PSSRまでの直線距離（Ｂ1 ）との
合計距離（Ａ1 ＋Ｂ1 ）を算出して照合回路８ｆに出力
するようになっている。なお、SLS 電波１０が到達する
までに要する時間は誤差になるので、計算において加味
される。又、方位計算回路８ｇが、入力したカウント数
から、応答電波３ｂに対応する質問電波２ｂの発射時
の、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１
の方位角（θ2 ）を算出して照合回路８ｆに出力するよ
うになっている。照合回路８ｆは、識別情報（ＩＤ番
号）と高度情報（Ｈ）と合計距離（Ａ1 ＋Ｂ1 ）と方位
角（θ2 ）の照合作業を行い、解析計算回路８ｉへ出力
する。解析計算回路８ｉは、以下の計算を行なう。 (1)先ず、θ3 を算出し、次いで、二次レーダ装置SSR
から飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｃ1 を算出する。詳述す
ると、前記したように、本装置の図示しない入力装置か
ら、本装置Ｐと二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入力
することにより、図中のθ1 の角度と、本装置Ｐと二次
レーダ装置SSR の距離Ｋが決まるので、θ3 は、θ3 ＝
θ1 −θ2 の式から算出する。 (2)水平距離Ｃ1 は、ピラゴラスの定理と三角関数の余
弦の定理から算出する。今、合計距離（Ａ1 ＋Ｂ1 ）は
上記のように算出した値であり、この値をＲで置き換え
ると、Ｂ1 ＝Ｒ−Ａ1 となる。△ｂｃｄにおいて、ピラ
ゴラスの定理から、Ｄ12＝Ｂ12−Ｈ2 ＝（Ｒ−Ａ1 ）2
−Ｈ2 の式（１）が成り立つ。又、△ａｃｄにおいて、
ピラゴラスの定理から、Ｃ12＝Ａ12−Ｈ2 の式（２）が
成り立つ。△ａｂｃにおいて、余弦の定理から、Ｄ12＝
Ｃ12＋Ｋ2 −２Ｃ1 ・Ｋ・Cos θ3 の式（３）が成り立
つ。式（３）中のＤ1 とＣ1 に式（１）、（２）を代入
すると、 （Ｒ−Ａ1 ）2 −Ｈ2 ＝Ａ12−Ｈ2 ＋Ｋ2 −２（Ａ12−Ｈ2 ）1/2 ・Ｋ・Cos
θ3 となる。式を変形すると、 （Ａ12−Ｈ2 ）1/2 ・Ｋ・Cos θ3 −Ｒ・Ａ1 ＝（Ｋ2
−Ｒ2 ）／２ となり、さらに式を変形すると、 Ａ12＝（（Ｋ2 −Ｒ2 ）／２＋Ｒ・Ａ1 ）2 ／（Ｋ・Co
s θ3 ）2 ＋Ｈ2 となる。ここで、ＫとＲは既知の値であるから、（Ｋ2
−Ｒ2 ）／２＝αとおけば、 Ａ12＝（α＋Ｒ・Ａ1 ）2 ／（Ｋ・Cos θ3 ）2 ＋Ｈ2 となる。従って、 Ｒ2 ・Ａ12−（Ｋ・Cos θ3 ）2 ・Ａ12＋２α・Ｒ・Ａ
1＋α2 ＋Ｈ2 ・（Ｋ・Cos θ3 ）2 ＝０ の二次方程式になり、この式は、Ａ1 のみが未知数であ
るので、二次方程式の解法の公式からＡ1 を求めること
ができる。 (3)こうして、Ａ1 を求めたら、Ｃ1 は△ａｃｄにおい
て、ピラゴラスの定理から求め、又、Ｂ1 ＝Ｒ−Ａ1 か
らＢ1 を求め、さらにＣ1 は△ｂｃｄにおいて、ピラゴ
ラスの定理から求める。 (4)図中のθ4 は、△ａｂｃにおいて、三角関数の正弦
の定理から求める。すなわち、Sin θ4 ＝Sin θ3 ×
（Ｃ1 ／Ｄ1 ）の式から数値を求め、この数値を三角関
数表の数値と対応させてθ4 を近似値として求める。 (5)θ4 を求めたら、θ5 を求める。 θ5 ＝180 °＋θ1 ＋θ5 (6)二次レーダ装置SSR 又は本装置に関する飛行体Ｐ1
，Ｐ2 ，Ｐ3 の平面位置を決める極座標計算又はＸ−
Ｙ座標計算を行なう。 以上で、解析計算回路８ｉにおける計算を終了する。解
析計算回路８ｉの数値結果のＣ1 とＤ1 とθ2 とθ5 に
関係する極座標計算又はＸ−Ｙ座標計算の値は、識別情
報（ＩＤ番号）及び高度情報（Ｈ）と照合されてレジス
タ８ｊにストアされる。
【００１１】そして、表示装置９には、二次レーダ装置
SSR と本装置の位置が表示されるとともに、レジスタ８
ｊにライトされている複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 に
関する情報がリードされて、飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の
平面位置がそれぞれ点滅表示されかつ飛行体のＩＤ番号
と高さ（Ｈ）が点滅位置の近くに付記表示されるように
なっている。
SSR と本装置の位置が表示されるとともに、レジスタ８
ｊにライトされている複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 に
関する情報がリードされて、飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の
平面位置がそれぞれ点滅表示されかつ飛行体のＩＤ番号
と高さ（Ｈ）が点滅位置の近くに付記表示されるように
なっている。
【００１２】なお、SLS 電波１０を傍受しないで、演算
装置８において作成する内部クロック信号を利用して各
質問電波の毎発射時を特定しても良い。
装置８において作成する内部クロック信号を利用して各
質問電波の毎発射時を特定しても良い。
【００１３】
【発明の効果】本願発明の飛行体の位置確認装置によれ
ば、飛行場の二次レーダ装置（SSR ）の質問電波とジェ
ット機、旅客機、セスナ飛行機、ヘリコプター、その他
の飛行体に装備しているトランスポンダの応答電波との
やりとりに対して、二次レーダサイト以外のところで電
波を傍受して高さ情報（Ｈ）を入手して必要な演算を行
なうことにより飛行体の方位角及び水平距離を正確に検
出することができ、飛行体の平面位置を表示装置に正確
に表示できかつ傍受により得られた高さ情報（Ｈ）とＩ
Ｄ番号を付記表示できる。従って、予算がなく二次レー
ダ装置を設備できないローカルな飛行場に簡易型レーダ
装置として本願発明の飛行体の位置確認装置を設備して
無線機と組み合わせて管制すれば、飛行体同士の衝突防
止に役立つ。
ば、飛行場の二次レーダ装置（SSR ）の質問電波とジェ
ット機、旅客機、セスナ飛行機、ヘリコプター、その他
の飛行体に装備しているトランスポンダの応答電波との
やりとりに対して、二次レーダサイト以外のところで電
波を傍受して高さ情報（Ｈ）を入手して必要な演算を行
なうことにより飛行体の方位角及び水平距離を正確に検
出することができ、飛行体の平面位置を表示装置に正確
に表示できかつ傍受により得られた高さ情報（Ｈ）とＩ
Ｄ番号を付記表示できる。従って、予算がなく二次レー
ダ装置を設備できないローカルな飛行場に簡易型レーダ
装置として本願発明の飛行体の位置確認装置を設備して
無線機と組み合わせて管制すれば、飛行体同士の衝突防
止に役立つ。
【図１】本願発明の実施の形態に係る飛行体の位置確認
装置を説明するための概念図である。
装置を説明するための概念図である。
SSR ・・・・二次レーダ装置 PSSR ・・・・飛行体の位置確認装置 １ ・・・・指向性送信アンテナ ２ａ，２ｂ ・・・・質問電波 ３ａ，３ｂ ・・・・応答電波 Ｐ1 ・・・・飛行体 Ｔ1 ・・・・トランスポンダ ６ ・・・・指向性受信アンテナ ７ ・・・・無指向性受信アンテナ ８ ・・・・演算回路 ９ ・・・・表示装置
【手続補正書】
【提出日】平成１１年８月１６日（１９９９．８．１
６）
６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年８月１８日（１９９９．８．１
８）
８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願発明は、飛行場に装
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して所要の演算を行なって飛行
体Ｐ1 の方位角及び水平距離Ｄ1 を検出する、飛行体の
位置確認装置であって、指向性受信アンテナ６と、無指
向性受信アンテナ７と、演算回路８と、表示装置９を備
え、指向性受信アンテナ６は、二次レーダ装置SSR に対
向していて、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信ア
ンテナ１が対向したときに質問電波２ａを傍受するよう
に構成され、無指向性受信アンテナ７は、前記トランス
ポンダＴ1 が発射する応答電波３ｂを傍受するように構
成され、演算回路８は、傍受した応答電波３ｂを解読し
て飛行体Ｐ1 の高さＨの情報を入手するとともに、前記
指向性受信アンテナ６による質問電波２ａの傍受時から
前記無指向性受信アンテナ７が傍受した応答電波３ｂに
対応する質問電波２ｂの発射時までの時間と二次レーダ
装置SSR の指向性送受信アンテナ１の回転周期とから、
応答電波３ｂに対応する質問電波２ａの発射時の二次レ
ーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１の方位角度
（θ2 ）を算出するとともに、応答電波３ｂに対応する
質問電波２ａの発射時から応答電波３ｂを傍受するまで
に要した時間を検出して該時間より二次レーダサイトか
ら飛行体Ｐ1 までの直線距離（Ａ1）と本装置から飛行
体Ｐ1 までの直線距離（Ｂ1 ）との合計距離（Ａ1 ＋Ｂ
1 ）を算出し、さらに、前記算出した方位角度（θ2 ）
と、本装置と二次レーダ装置との装置間距離（Ｋ）と前
記入手した飛行体Ｐ1 の高さＨとから、所要の演算を行
なって、二次レーダサイトから飛行体Ｐ1 までの水平距
離（Ｃ1 ）と本装置から飛行体Ｐ1 までの水平距離（Ｄ
1 ）と本装置からの飛行体Ｐ1 の方位角（θ5）を算出
するように構成され、表示装置９は、二次レーダ装置SS
R と本装置の位置、飛行体Ｐ1 の平面位置、及び飛行体
Ｐ1 の高さを表示するように構成されていることを特徴
とする飛行体の位置確認装置を提供することにある。
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して所要の演算を行なって飛行
体Ｐ1 の方位角及び水平距離Ｄ1 を検出する、飛行体の
位置確認装置であって、指向性受信アンテナ６と、無指
向性受信アンテナ７と、演算回路８と、表示装置９を備
え、指向性受信アンテナ６は、二次レーダ装置SSR に対
向していて、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信ア
ンテナ１が対向したときに質問電波２ａを傍受するよう
に構成され、無指向性受信アンテナ７は、前記トランス
ポンダＴ1 が発射する応答電波３ｂを傍受するように構
成され、演算回路８は、傍受した応答電波３ｂを解読し
て飛行体Ｐ1 の高さＨの情報を入手するとともに、前記
指向性受信アンテナ６による質問電波２ａの傍受時から
前記無指向性受信アンテナ７が傍受した応答電波３ｂに
対応する質問電波２ｂの発射時までの時間と二次レーダ
装置SSR の指向性送受信アンテナ１の回転周期とから、
応答電波３ｂに対応する質問電波２ａの発射時の二次レ
ーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１の方位角度
（θ2 ）を算出するとともに、応答電波３ｂに対応する
質問電波２ａの発射時から応答電波３ｂを傍受するまで
に要した時間を検出して該時間より二次レーダサイトか
ら飛行体Ｐ1 までの直線距離（Ａ1）と本装置から飛行
体Ｐ1 までの直線距離（Ｂ1 ）との合計距離（Ａ1 ＋Ｂ
1 ）を算出し、さらに、前記算出した方位角度（θ2 ）
と、本装置と二次レーダ装置との装置間距離（Ｋ）と前
記入手した飛行体Ｐ1 の高さＨとから、所要の演算を行
なって、二次レーダサイトから飛行体Ｐ1 までの水平距
離（Ｃ1 ）と本装置から飛行体Ｐ1 までの水平距離（Ｄ
1 ）と本装置からの飛行体Ｐ1 の方位角（θ5）を算出
するように構成され、表示装置９は、二次レーダ装置SS
R と本装置の位置、飛行体Ｐ1 の平面位置、及び飛行体
Ｐ1 の高さを表示するように構成されていることを特徴
とする飛行体の位置確認装置を提供することにある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】二次レーダ装置SSR の演算回路４について
簡単に説明する。最初は各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・
・毎の識別情報を得るため、コーダ４ａによりそれぞれ
モードＡの質問電波を作成し送信器４ｂを介して指向性
送受信アンテナ１より発射する。これに対して、各飛行
体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・・のトランスポンダＴ1 ，Ｔ2
，Ｔ3 がモードＡの質問電波２ｂをそれぞれ受信し、
それぞれの識別情報（ＩＤ番号）の応答電波３ａを発射
すると、指向性送受信アンテナ１を介し受信機４ｃで受
信し、解読機４ｄで解読する。続いて、各飛行体Ｐ1 ，
Ｐ2 ，Ｐ3 毎の高さ情報を得るため、コーダ４ａにより
それぞれモードＣの質問電波を作成し送信器４ｂを介し
て指向性送受信アンテナ１より発射する。これに対し
て、各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・・のトランスポンダ
Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 がモードＣの質問電波２ｂをそれぞれ
受信し、それぞれの高度情報（Ｈ）の応答電波を発射す
ると、指向性送受信アンテナ１を介し受信機４ｃで受信
し、解読機４ｄで解読する。二次レーダ装置SSR は、指
向性送受信アンテナ１より平面的な狭い角度の広がりを
有する質問電波（1030MHz ）を一定時間毎（例えば440H
z ）に絶えず発射している。このため、飛行体Ｐに装備
しているトランスポンダＴは、指向性送信アンテナＡ1
又はＡ２が正対するときに指向性送受信アンテナ１から
発射する質問電波を10回ないし10数回受信し、各々の受
信毎に時間を置かずに応答電波（1090MHz ）を発射す
る。方位角の検出は５回目位に発射する質問電波のとき
の応答電波の入力を利用して演算する。応答電波を受信
したときは、その応答電波の基になった質問電波の発射
時の方位角を指向性送受信アンテナ１の向きから算出す
るようになっていて、方向探知精度は360 °÷４秒÷44
0 ＝0.2 °である。計算回路４ｅは、解読機４ｄからの
データを入力して、複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の方
位角θ2 の計算と複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 までの
直線距離Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 の計算を行なう。表示装置４
ｆは、二次レーダ装置SSRの位置を表示するとともに、
複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の位置をそれぞれ点滅表
示するとともに、点滅表示位置の近傍にＩＤ番号と高度
情報（Ｈ）を付記するようになっている。
簡単に説明する。最初は各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・
・毎の識別情報を得るため、コーダ４ａによりそれぞれ
モードＡの質問電波を作成し送信器４ｂを介して指向性
送受信アンテナ１より発射する。これに対して、各飛行
体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・・のトランスポンダＴ1 ，Ｔ2
，Ｔ3 がモードＡの質問電波２ｂをそれぞれ受信し、
それぞれの識別情報（ＩＤ番号）の応答電波３ａを発射
すると、指向性送受信アンテナ１を介し受信機４ｃで受
信し、解読機４ｄで解読する。続いて、各飛行体Ｐ1 ，
Ｐ2 ，Ｐ3 毎の高さ情報を得るため、コーダ４ａにより
それぞれモードＣの質問電波を作成し送信器４ｂを介し
て指向性送受信アンテナ１より発射する。これに対し
て、各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・・のトランスポンダ
Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 がモードＣの質問電波２ｂをそれぞれ
受信し、それぞれの高度情報（Ｈ）の応答電波を発射す
ると、指向性送受信アンテナ１を介し受信機４ｃで受信
し、解読機４ｄで解読する。二次レーダ装置SSR は、指
向性送受信アンテナ１より平面的な狭い角度の広がりを
有する質問電波（1030MHz ）を一定時間毎（例えば440H
z ）に絶えず発射している。このため、飛行体Ｐに装備
しているトランスポンダＴは、指向性送信アンテナＡ1
又はＡ２が正対するときに指向性送受信アンテナ１から
発射する質問電波を10回ないし10数回受信し、各々の受
信毎に時間を置かずに応答電波（1090MHz ）を発射す
る。方位角の検出は５回目位に発射する質問電波のとき
の応答電波の入力を利用して演算する。応答電波を受信
したときは、その応答電波の基になった質問電波の発射
時の方位角を指向性送受信アンテナ１の向きから算出す
るようになっていて、方向探知精度は360 °÷４秒÷44
0 ＝0.2 °である。計算回路４ｅは、解読機４ｄからの
データを入力して、複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の方
位角θ2 の計算と複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 までの
直線距離Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 の計算を行なう。表示装置４
ｆは、二次レーダ装置SSRの位置を表示するとともに、
複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の位置をそれぞれ点滅表
示するとともに、点滅表示位置の近傍にＩＤ番号と高度
情報（Ｈ）を付記するようになっている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】飛行体の位置確認装置PSSRは、指向性受信
アンテナ６と、無指向性受信アンテナ７と、演算回路８
と、表示装置９を備えてなる。指向性受信アンテナ６
は、二次レーダ装置SSR に正対するように設置されてい
て、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１
が対向したときに質問電波２ａを傍受するとともに、二
次レーダ装置SSRの無指向性のSLS アンテナ５から発射
するSLS 電波（1030MHz ）１０を傍受する。無指向性受
信アンテナ７は、応答電波が無指向性であることによ
り、本装置の方向に放射される応答電波３ｂを傍受す
る。
アンテナ６と、無指向性受信アンテナ７と、演算回路８
と、表示装置９を備えてなる。指向性受信アンテナ６
は、二次レーダ装置SSR に正対するように設置されてい
て、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１
が対向したときに質問電波２ａを傍受するとともに、二
次レーダ装置SSRの無指向性のSLS アンテナ５から発射
するSLS 電波（1030MHz ）１０を傍受する。無指向性受
信アンテナ７は、応答電波が無指向性であることによ
り、本装置の方向に放射される応答電波３ｂを傍受す
る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】演算回路８は、質問電波２ａとSLS 電波１
０とを指向性受信アンテナ６を介し受信機８ａで受信し
て解読機８ｂで解読し、質問電波２ａに対応して方位カ
ウンターのリセット信号及び距離カウンターのリセット
信号を、又、SLS 電波１０に対応して信号をそれぞれカ
ウント回路８ｅに出力する。トランスポンダＴから発射
した応答電波３ｂを無指向性受信アンテナ７を介し受信
機８ｃで受信して解読機８ｄで解読して、識別情報（Ｉ
Ｄ番号）と高度情報（Ｈ）を照合回路８ｆに出力すると
ともに、各応答電波３ｂの最初の信号の入力検知信号を
入力する毎に、カウント数をラッチするラッチ信号を出
力する。カウント回路８ｅは、二次レーダ装置SSR を通
る経度線との交差角である飛行体Ｐ1 の方位角θ2 を算
出するため、解読機８ｂから方位カウンターのリセット
信号を入力すると、それまでのカウントをリセットして
解読機８ｂから入力する信号をカウント開始していき、
そして、解読機８ｄから各ラッチ信号を入力する毎に、
そのときのカウント数を内部のレジスタにストアする。
又、カウント回路８ｅは、二次レーダ装置SSR から飛行
体Ｐ1 までの直線距離（Ａ1 ）と飛行体Ｐ1 から本装置
PSSRまでの直線距離（Ｂ1 ）との合計距離（Ａ1 ＋Ｂ1
）を算出するため、解読機８ｄからラッチ信号を入力
する度に、そのときのクロックパルスのカウント数を距
離計算回路８ｈに出力するとともに、前記レジスタにス
トアしたカウント数を方位計算回路８ｇに出力するよう
になっている。従って、距離計算回路８ｈが、入力した
クロックパルスのカウント数から、質問電波２ｂと応答
電波３ｂの合計の到達時間を算出して電波の速さと掛け
合わせて、二次レーダ装置SSR から飛行体Ｐ1 までの直
線距離（Ａ1 ）と飛行体Ｐ1 から本装置PSSRまでの直線
距離（Ｂ1 ）との合計距離（Ａ1 ＋Ｂ1 ）を算出して照
合回路８ｆに出力するようになっている。なお、SLS 電
波１０が到達するまでに要する時間は誤差になるので、
計算において加味される。又、方位計算回路８ｇが、入
力したカウント数から、応答電波３ｂに対応する質問電
波２ｂの発射時の、二次レーダ装置SSR の前記指向性送
受信アンテナ１の方位角（θ2 ）を算出して照合回路８
ｆに出力するようになっている。照合回路８ｆは、識別
情報（ＩＤ番号）と高度情報（Ｈ）と合計距離（Ａ1 ＋
Ｂ1 ）と方位角（θ2 ）の照合作業を行い、解析計算回
路８ｉへ出力する。解析計算回路８ｉは、以下の計算を
行なう。 (1)先ず、θ3 を算出し、次いで、二次レーダ装置SSR
から飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｃ1 を算出する。詳述す
ると、前記したように、本装置の図示しない入力装置か
ら、本装置Ｐと二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入力
することにより、図中のθ1 の角度と、本装置Ｐと二次
レーダ装置SSR の距離Ｋが決まるので、θ3 は、θ3 ＝
θ1 −θ2 の式から算出する。 (2)水平距離Ｃ1 は、ピラゴラスの定理と三角関数の余
弦の定理から算出する。今、合計距離（Ａ1 ＋Ｂ1 ）は
上記のように算出した値であり、この値をＲで置き換え
ると、Ｂ1 ＝Ｒ−Ａ1 となる。△ｂｃｄにおいて、ピラ
ゴラスの定理から、Ｄ12＝Ｂ12−Ｈ2 ＝（Ｒ−Ａ1 ）2
−Ｈ2 の式（１）が成り立つ。又、△ａｃｄにおいて、
ピラゴラスの定理から、Ｃ12＝Ａ12−Ｈ2 の式（２）が
成り立つ。△ａｂｃにおいて、余弦の定理から、Ｄ12＝
Ｃ12＋Ｋ2 −２Ｃ1 ・Ｋ・Cos θ3 の式（３）が成り立
つ。式（３）中のＤ1 とＣ1 に式（１）、（２）を代入
すると、 （Ｒ−Ａ1 ）2 −Ｈ2 ＝Ａ12−Ｈ2 ＋Ｋ2 −２（Ａ12−Ｈ2 ）1/2 ・Ｋ・Cos
θ3 となる。式を変形すると、 （Ａ12−Ｈ2 ）1/2 ・Ｋ・Cos θ3 −Ｒ・Ａ1 ＝（Ｋ2
−Ｒ2 ）／２ となり、さらに式を変形すると、 Ａ12＝（（Ｋ2 −Ｒ2 ）／２＋Ｒ・Ａ1 ）2 ／（Ｋ・Co
s θ3 ）2 ＋Ｈ2 となる。ここで、ＫとＲは既知の値であるから、（Ｋ2
−Ｒ2 ）／２＝αとおけば、 Ａ12＝（α＋Ｒ・Ａ1 ）2 ／（Ｋ・Cos θ3 ）2 ＋Ｈ2 となる。従って、 Ｒ2 ・Ａ12−（Ｋ・Cos θ3 ）2 ・Ａ12＋２α・Ｒ・Ａ
1＋α2 ＋Ｈ2 ・（Ｋ・Cos θ3 ）2 ＝０ の二次方程式になり、この式は、Ａ1 のみが未知数であ
るので、二次方程式の解法の公式からＡ1 を求めること
ができる。 (3)こうして、Ａ1 を求めたら、Ｃ1 は△ａｃｄにおい
て、ピラゴラスの定理から求め、又、Ｂ1 ＝Ｒ−Ａ1 か
らＢ1 を求め、さらにＣ1 は△ｂｃｄにおいて、ピラゴ
ラスの定理から求める。 (4)図中のθ4 は、△ａｂｃにおいて、三角関数の正弦
の定理から求める。すなわち、Sin θ4 ＝Sin θ3 ×
（Ｃ1 ／Ｄ1 ）の式から数値を求め、この数値を三角関
数表の数値と対応させてθ4 を近似値として求める。 (5)θ4 を求めたら、θ5 を求める。 θ5 ＝180 °＋θ1 ＋θ5 (6)二次レーダ装置SSR 又は本装置に関する飛行体Ｐ1
，Ｐ2 ，Ｐ3 の平面位置を決める極座標計算又はＸ−
Ｙ座標計算を行なう。 以上で、解析計算回路８ｉにおける計算を終了する。解
析計算回路８ｉの数値結果のＣ1 とＤ1 とθ2 とθ5 に
関係する極座標計算又はＸ−Ｙ座標計算の値は、識別情
報（ＩＤ番号）及び高度情報（Ｈ）と照合されてレジス
タ８ｊにストアされる。
０とを指向性受信アンテナ６を介し受信機８ａで受信し
て解読機８ｂで解読し、質問電波２ａに対応して方位カ
ウンターのリセット信号及び距離カウンターのリセット
信号を、又、SLS 電波１０に対応して信号をそれぞれカ
ウント回路８ｅに出力する。トランスポンダＴから発射
した応答電波３ｂを無指向性受信アンテナ７を介し受信
機８ｃで受信して解読機８ｄで解読して、識別情報（Ｉ
Ｄ番号）と高度情報（Ｈ）を照合回路８ｆに出力すると
ともに、各応答電波３ｂの最初の信号の入力検知信号を
入力する毎に、カウント数をラッチするラッチ信号を出
力する。カウント回路８ｅは、二次レーダ装置SSR を通
る経度線との交差角である飛行体Ｐ1 の方位角θ2 を算
出するため、解読機８ｂから方位カウンターのリセット
信号を入力すると、それまでのカウントをリセットして
解読機８ｂから入力する信号をカウント開始していき、
そして、解読機８ｄから各ラッチ信号を入力する毎に、
そのときのカウント数を内部のレジスタにストアする。
又、カウント回路８ｅは、二次レーダ装置SSR から飛行
体Ｐ1 までの直線距離（Ａ1 ）と飛行体Ｐ1 から本装置
PSSRまでの直線距離（Ｂ1 ）との合計距離（Ａ1 ＋Ｂ1
）を算出するため、解読機８ｄからラッチ信号を入力
する度に、そのときのクロックパルスのカウント数を距
離計算回路８ｈに出力するとともに、前記レジスタにス
トアしたカウント数を方位計算回路８ｇに出力するよう
になっている。従って、距離計算回路８ｈが、入力した
クロックパルスのカウント数から、質問電波２ｂと応答
電波３ｂの合計の到達時間を算出して電波の速さと掛け
合わせて、二次レーダ装置SSR から飛行体Ｐ1 までの直
線距離（Ａ1 ）と飛行体Ｐ1 から本装置PSSRまでの直線
距離（Ｂ1 ）との合計距離（Ａ1 ＋Ｂ1 ）を算出して照
合回路８ｆに出力するようになっている。なお、SLS 電
波１０が到達するまでに要する時間は誤差になるので、
計算において加味される。又、方位計算回路８ｇが、入
力したカウント数から、応答電波３ｂに対応する質問電
波２ｂの発射時の、二次レーダ装置SSR の前記指向性送
受信アンテナ１の方位角（θ2 ）を算出して照合回路８
ｆに出力するようになっている。照合回路８ｆは、識別
情報（ＩＤ番号）と高度情報（Ｈ）と合計距離（Ａ1 ＋
Ｂ1 ）と方位角（θ2 ）の照合作業を行い、解析計算回
路８ｉへ出力する。解析計算回路８ｉは、以下の計算を
行なう。 (1)先ず、θ3 を算出し、次いで、二次レーダ装置SSR
から飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｃ1 を算出する。詳述す
ると、前記したように、本装置の図示しない入力装置か
ら、本装置Ｐと二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入力
することにより、図中のθ1 の角度と、本装置Ｐと二次
レーダ装置SSR の距離Ｋが決まるので、θ3 は、θ3 ＝
θ1 −θ2 の式から算出する。 (2)水平距離Ｃ1 は、ピラゴラスの定理と三角関数の余
弦の定理から算出する。今、合計距離（Ａ1 ＋Ｂ1 ）は
上記のように算出した値であり、この値をＲで置き換え
ると、Ｂ1 ＝Ｒ−Ａ1 となる。△ｂｃｄにおいて、ピラ
ゴラスの定理から、Ｄ12＝Ｂ12−Ｈ2 ＝（Ｒ−Ａ1 ）2
−Ｈ2 の式（１）が成り立つ。又、△ａｃｄにおいて、
ピラゴラスの定理から、Ｃ12＝Ａ12−Ｈ2 の式（２）が
成り立つ。△ａｂｃにおいて、余弦の定理から、Ｄ12＝
Ｃ12＋Ｋ2 −２Ｃ1 ・Ｋ・Cos θ3 の式（３）が成り立
つ。式（３）中のＤ1 とＣ1 に式（１）、（２）を代入
すると、 （Ｒ−Ａ1 ）2 −Ｈ2 ＝Ａ12−Ｈ2 ＋Ｋ2 −２（Ａ12−Ｈ2 ）1/2 ・Ｋ・Cos
θ3 となる。式を変形すると、 （Ａ12−Ｈ2 ）1/2 ・Ｋ・Cos θ3 −Ｒ・Ａ1 ＝（Ｋ2
−Ｒ2 ）／２ となり、さらに式を変形すると、 Ａ12＝（（Ｋ2 −Ｒ2 ）／２＋Ｒ・Ａ1 ）2 ／（Ｋ・Co
s θ3 ）2 ＋Ｈ2 となる。ここで、ＫとＲは既知の値であるから、（Ｋ2
−Ｒ2 ）／２＝αとおけば、 Ａ12＝（α＋Ｒ・Ａ1 ）2 ／（Ｋ・Cos θ3 ）2 ＋Ｈ2 となる。従って、 Ｒ2 ・Ａ12−（Ｋ・Cos θ3 ）2 ・Ａ12＋２α・Ｒ・Ａ
1＋α2 ＋Ｈ2 ・（Ｋ・Cos θ3 ）2 ＝０ の二次方程式になり、この式は、Ａ1 のみが未知数であ
るので、二次方程式の解法の公式からＡ1 を求めること
ができる。 (3)こうして、Ａ1 を求めたら、Ｃ1 は△ａｃｄにおい
て、ピラゴラスの定理から求め、又、Ｂ1 ＝Ｒ−Ａ1 か
らＢ1 を求め、さらにＣ1 は△ｂｃｄにおいて、ピラゴ
ラスの定理から求める。 (4)図中のθ4 は、△ａｂｃにおいて、三角関数の正弦
の定理から求める。すなわち、Sin θ4 ＝Sin θ3 ×
（Ｃ1 ／Ｄ1 ）の式から数値を求め、この数値を三角関
数表の数値と対応させてθ4 を近似値として求める。 (5)θ4 を求めたら、θ5 を求める。 θ5 ＝180 °＋θ1 ＋θ5 (6)二次レーダ装置SSR 又は本装置に関する飛行体Ｐ1
，Ｐ2 ，Ｐ3 の平面位置を決める極座標計算又はＸ−
Ｙ座標計算を行なう。 以上で、解析計算回路８ｉにおける計算を終了する。解
析計算回路８ｉの数値結果のＣ1 とＤ1 とθ2 とθ5 に
関係する極座標計算又はＸ−Ｙ座標計算の値は、識別情
報（ＩＤ番号）及び高度情報（Ｈ）と照合されてレジス
タ８ｊにストアされる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年９月７日（１９９９．９．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 飛行体の位置確認装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、飛行場の二次レ
ーダ装置（SSR ）の質問電波とジェット機、旅客機、セ
スナ飛行機、ヘリコプター、その他の飛行体に装備して
いるトランスポンダの応答電波とのやりとりに対して、
二次レーダサイト以外のところで電波を傍受して必要な
演算を行なうことにより飛行体の方位角及び平面距離を
検出する、確認装置（PSSR）に関し、特に、電波の傍受
により高さ情報を入手して必要な演算を行なうことによ
りSSR 又は本装置から飛行体の水平距離を正確に算出で
きて表示装置に平面位置を正確に表示でき、かつ高さを
付記表示できる、飛行体の位置確認装置に関する。
ーダ装置（SSR ）の質問電波とジェット機、旅客機、セ
スナ飛行機、ヘリコプター、その他の飛行体に装備して
いるトランスポンダの応答電波とのやりとりに対して、
二次レーダサイト以外のところで電波を傍受して必要な
演算を行なうことにより飛行体の方位角及び平面距離を
検出する、確認装置（PSSR）に関し、特に、電波の傍受
により高さ情報を入手して必要な演算を行なうことによ
りSSR 又は本装置から飛行体の水平距離を正確に算出で
きて表示装置に平面位置を正確に表示でき、かつ高さを
付記表示できる、飛行体の位置確認装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の飛行体の位置確認装置（PSSR）と
しては、特開昭６３−２９８０８４号公報の発明と特開
平８−２７８３６４号公報の発明がある。いずれの発明
も、PSSRから飛行体の直線距離を算出できるものであっ
たため、ディスプレイに投影するときは実際の平面位置
よりも遠い位置をポイント表示した。従って、PSSRから
の飛行距離が短い程飛行高さが誤差分として大きく現
れ、又、PSSRから飛行距離が遠くても飛行高さが大きい
程誤差が大きく現れる欠点があった。しかしながら、二
つの公報を読んで容易に分かるところであるが従来のPS
SRの欠点は、もっと大きな誤差を有している。特開昭６
３−２９８０８４号公報の図２に示すθは、PSSRとSSR
を結ぶ直線とSSR と飛行機の地上投影地点を結ぶ直線と
の交差角であり平面角度として算出できる角度であるに
も係わらず、PSSRとSSR を結ぶ直線とSSR と飛行機を結
ぶ直線との交差角に置き換えているので、飛行機がSSR
から近い距離を飛んでいる場合には、全く信用できない
計算が行なわれることとなっていた。このことは、特開
平８−２７８３６４号公報の発明についても全く同様で
ある。
しては、特開昭６３−２９８０８４号公報の発明と特開
平８−２７８３６４号公報の発明がある。いずれの発明
も、PSSRから飛行体の直線距離を算出できるものであっ
たため、ディスプレイに投影するときは実際の平面位置
よりも遠い位置をポイント表示した。従って、PSSRから
の飛行距離が短い程飛行高さが誤差分として大きく現
れ、又、PSSRから飛行距離が遠くても飛行高さが大きい
程誤差が大きく現れる欠点があった。しかしながら、二
つの公報を読んで容易に分かるところであるが従来のPS
SRの欠点は、もっと大きな誤差を有している。特開昭６
３−２９８０８４号公報の図２に示すθは、PSSRとSSR
を結ぶ直線とSSR と飛行機の地上投影地点を結ぶ直線と
の交差角であり平面角度として算出できる角度であるに
も係わらず、PSSRとSSR を結ぶ直線とSSR と飛行機を結
ぶ直線との交差角に置き換えているので、飛行機がSSR
から近い距離を飛んでいる場合には、全く信用できない
計算が行なわれることとなっていた。このことは、特開
平８−２７８３６４号公報の発明についても全く同様で
ある。
【０００３】他方、飛行場に装置される二次レーダ装置
（SSR ）は質問電波を発射し飛行体に装備しているトラ
ンスポンダの応答電波を受信して飛行体の方位角及び平
面距離を検出できるが、SSR から飛行体の直線距離を算
出できるものであったため、表示装置に投影するときは
実際の平面位置よりも遠い位置をポイント表示してい
た。従って、PSSRもSSR と同等の性能を有していれば足
りると考えていたが、信頼性を上げるためには、飛行体
までの直線距離ではなく水平距離を算出して表示装置に
は飛行体の正確な平面位置と高さを表示することが望ま
れていた。
（SSR ）は質問電波を発射し飛行体に装備しているトラ
ンスポンダの応答電波を受信して飛行体の方位角及び平
面距離を検出できるが、SSR から飛行体の直線距離を算
出できるものであったため、表示装置に投影するときは
実際の平面位置よりも遠い位置をポイント表示してい
た。従って、PSSRもSSR と同等の性能を有していれば足
りると考えていたが、信頼性を上げるためには、飛行体
までの直線距離ではなく水平距離を算出して表示装置に
は飛行体の正確な平面位置と高さを表示することが望ま
れていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本願発明は、上述した
点に鑑み案出したもので、飛行場の二次レーダ装置（SS
R ）の質問電波と飛行体に装備しているトランスポンダ
の応答電波とのやりとりに対して、二次レーダサイト以
外のところで電波を傍受して必要な演算を行なうことに
より飛行体の方位角及び平面距離を検出する、確認装置
（PSSR）に関し、特に、電波の傍受により高さ情報を入
手して必要な演算を行なうことによりSSR又は本装置か
ら飛行体の水平距離を正確に算出して表示装置に飛行体
の平面位置を正確に表示できかつ高さを付記表示でき
る、飛行体の位置確認装置を提供することを目的として
いる。
点に鑑み案出したもので、飛行場の二次レーダ装置（SS
R ）の質問電波と飛行体に装備しているトランスポンダ
の応答電波とのやりとりに対して、二次レーダサイト以
外のところで電波を傍受して必要な演算を行なうことに
より飛行体の方位角及び平面距離を検出する、確認装置
（PSSR）に関し、特に、電波の傍受により高さ情報を入
手して必要な演算を行なうことによりSSR又は本装置か
ら飛行体の水平距離を正確に算出して表示装置に飛行体
の平面位置を正確に表示できかつ高さを付記表示でき
る、飛行体の位置確認装置を提供することを目的として
いる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願発明は、飛行場に装
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して所要の演算を行なって飛行
体Ｐ1 の方位角及び水平距離Ｄ1 を検出する、飛行体の
位置確認装置であって、指向性受信アンテナ６と、無指
向性受信アンテナ７と、演算回路８と、表示装置９を備
え、指向性受信アンテナ６は、二次レーダ装置SSR に対
向していて、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信ア
ンテナ１が対向したときに質問電波２ａを傍受するよう
に構成され、無指向性受信アンテナ７は、前記トランス
ポンダＴ1 が発射する応答電波３ｂを傍受するように構
成され、演算回路８は、傍受した応答電波３ｂを解読し
て飛行体Ｐ1 の高さＨの情報を入手するとともに、前記
指向性受信アンテナ６による質問電波２ａの傍受時から
前記無指向性受信アンテナ７が傍受した応答電波３ｂに
対応する質問電波２ｂの発射時までの時間と二次レーダ
装置SSR の指向性送受信アンテナ１の回転周期とから、
応答電波３ｂに対応する質問電波２ａの発射時の二次レ
ーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１の方位角度
（θ2 ）を算出するとともに、応答電波３ｂに対応する
質問電波２ａの発射時から応答電波３ｂを傍受するまで
に要した時間を検出して該時間より二次レーダサイトか
ら飛行体Ｐ1 までの直線距離（A1）と本装置から飛行体
Ｐ1 までの直線距離（B1 ）との合計距離（A1 ＋B1 ）
を算出し、さらに、前記算出した方位角度（θ2 ）と、
本装置と二次レーダ装置との装置間距離（Ｋ）と前記入
手した飛行体Ｐ1 の高さＨとから、所要の演算を行なっ
て、二次レーダサイトから飛行体Ｐ1 までの水平距離
（Ｃ１ ）と本装置から飛行体Ｐ1 までの水平距離（Ｄ1
）と本装置からの飛行体Ｐ1 の方位角（θ５）を算出
するように構成され、表示装置９は、二次レーダ装置SS
R と本装置の位置、飛行体Ｐ1 の平面位置、及び飛行体
Ｐ1 の高さを表示するように構成されていることを特徴
とする飛行体の位置確認装置を提供することにある。
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して所要の演算を行なって飛行
体Ｐ1 の方位角及び水平距離Ｄ1 を検出する、飛行体の
位置確認装置であって、指向性受信アンテナ６と、無指
向性受信アンテナ７と、演算回路８と、表示装置９を備
え、指向性受信アンテナ６は、二次レーダ装置SSR に対
向していて、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信ア
ンテナ１が対向したときに質問電波２ａを傍受するよう
に構成され、無指向性受信アンテナ７は、前記トランス
ポンダＴ1 が発射する応答電波３ｂを傍受するように構
成され、演算回路８は、傍受した応答電波３ｂを解読し
て飛行体Ｐ1 の高さＨの情報を入手するとともに、前記
指向性受信アンテナ６による質問電波２ａの傍受時から
前記無指向性受信アンテナ７が傍受した応答電波３ｂに
対応する質問電波２ｂの発射時までの時間と二次レーダ
装置SSR の指向性送受信アンテナ１の回転周期とから、
応答電波３ｂに対応する質問電波２ａの発射時の二次レ
ーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１の方位角度
（θ2 ）を算出するとともに、応答電波３ｂに対応する
質問電波２ａの発射時から応答電波３ｂを傍受するまで
に要した時間を検出して該時間より二次レーダサイトか
ら飛行体Ｐ1 までの直線距離（A1）と本装置から飛行体
Ｐ1 までの直線距離（B1 ）との合計距離（A1 ＋B1 ）
を算出し、さらに、前記算出した方位角度（θ2 ）と、
本装置と二次レーダ装置との装置間距離（Ｋ）と前記入
手した飛行体Ｐ1 の高さＨとから、所要の演算を行なっ
て、二次レーダサイトから飛行体Ｐ1 までの水平距離
（Ｃ１ ）と本装置から飛行体Ｐ1 までの水平距離（Ｄ1
）と本装置からの飛行体Ｐ1 の方位角（θ５）を算出
するように構成され、表示装置９は、二次レーダ装置SS
R と本装置の位置、飛行体Ｐ1 の平面位置、及び飛行体
Ｐ1 の高さを表示するように構成されていることを特徴
とする飛行体の位置確認装置を提供することにある。
【０００６】
【発明の実施の形態】本願発明の実施の形態にかかる飛
行体の位置確認装置を図１を参照して説明する。図１に
おいて左側の、飛行場に二次レーダ装置SSR が装備され
ている。二次レーダ装置SSR は、例えば４秒間で一回転
となるように一定角速度で回転しつつ質問電波（1030MH
z ）2ｂ（別符号で示した２ａも含む）を発射するとと
もに、飛行体Ｐに装備しているトランスポンダＴが質問
電波２ｂを受信して発射する応答電波（1090MHz ）３ａ
を受信する指向性送受信アンテナ１と、各質問電波２ｂ
の発射毎に位相をずらしてSLS （Side Lobe Suppressi
n) 電波を発射する無指向性のSLS アンテナ５を備えて
いる。
行体の位置確認装置を図１を参照して説明する。図１に
おいて左側の、飛行場に二次レーダ装置SSR が装備され
ている。二次レーダ装置SSR は、例えば４秒間で一回転
となるように一定角速度で回転しつつ質問電波（1030MH
z ）2ｂ（別符号で示した２ａも含む）を発射するとと
もに、飛行体Ｐに装備しているトランスポンダＴが質問
電波２ｂを受信して発射する応答電波（1090MHz ）３ａ
を受信する指向性送受信アンテナ１と、各質問電波２ｂ
の発射毎に位相をずらしてSLS （Side Lobe Suppressi
n) 電波を発射する無指向性のSLS アンテナ５を備えて
いる。
【０００７】二次レーダ装置SSR の演算回路４について
簡単に説明する。最初は各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ３ ，
・・毎の識別情報を得るため、コーダ４ａによりそれぞ
れモードＡの質問電波を作成し送信器４ｂを介して指向
性送受信アンテナ１より発射する。これに対して、各飛
行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ３ ，・・のトランスポンダＴ1 ，
Ｔ2 ，Ｔ３ がモードＡの質問電波２ｂをそれぞれ受信
し、それぞれの識別情報（ＩＤ番号）の応答電波３ａを
発射すると、指向性送受信アンテナ１を介し受信機４ｃ
で受信し、解読機４ｄで解読する。続いて、各飛行体Ｐ
1 ，Ｐ2 ，Ｐ３ 毎の高さ情報を得るため、コーダ４ａ
によりそれぞれモードＣの質問電波を作成し送信器４ｂ
を介して指向性送受信アンテナ１より発射する。これに
対して、各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ３ ，・・のトランス
ポンダＴ1 ，Ｔ2 ，Ｔ３ がモードＣの質問電波２ｂを
それぞれ受信し、それぞれの高度情報（Ｈ）の応答電波
を発射すると、指向性送受信アンテナ１を介し受信機４
ｃで受信し、解読機４ｄで解読する。二次レーダ装置SS
R は、指向性送受信アンテナ１より平面的な狭い角度の
広がりを有する質問電波（1030MHz ）を一定時間毎（例
えば440Hz ）に絶えず発射している。このため、飛行体
Ｐに装備しているトランスポンダＴは、指向性送信アン
テナA1 又はA2が正対するときに指向性送受信アンテナ
１から発射する質問電波を10回ないし10数回受信し、各
々の受信毎に時間を置かずに応答電波（1090MHz ）を発
射する。方位角の検出は５回目位に発射する質問電波の
ときの応答電波の入力を利用して演算する。応答電波を
受信したときは、その応答電波の基になった質問電波の
発射時の方位角を指向性送受信アンテナ１の向きから算
出するようになっていて、方向探知精度は360 °÷４秒
÷440 ＝0.2 °である。計算回路４ｅは、解読機４ｄか
らのデータを入力して、複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ 2 ，Ｐ３
の方位角θ2 の計算と複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ３
までの直線距離A1 ，A2 ，Ａ3 の計算を行なう。表示装
置４ｆは、二次レーダ装置SSRの位置を表示するととも
に、複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ３ の位置をそれぞれ
点滅表示するとともに、点滅表示位置の近傍にＩＤ番号
と高度情報（Ｈ）を付記するようになっている。
簡単に説明する。最初は各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ３ ，
・・毎の識別情報を得るため、コーダ４ａによりそれぞ
れモードＡの質問電波を作成し送信器４ｂを介して指向
性送受信アンテナ１より発射する。これに対して、各飛
行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ３ ，・・のトランスポンダＴ1 ，
Ｔ2 ，Ｔ３ がモードＡの質問電波２ｂをそれぞれ受信
し、それぞれの識別情報（ＩＤ番号）の応答電波３ａを
発射すると、指向性送受信アンテナ１を介し受信機４ｃ
で受信し、解読機４ｄで解読する。続いて、各飛行体Ｐ
1 ，Ｐ2 ，Ｐ３ 毎の高さ情報を得るため、コーダ４ａ
によりそれぞれモードＣの質問電波を作成し送信器４ｂ
を介して指向性送受信アンテナ１より発射する。これに
対して、各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ３ ，・・のトランス
ポンダＴ1 ，Ｔ2 ，Ｔ３ がモードＣの質問電波２ｂを
それぞれ受信し、それぞれの高度情報（Ｈ）の応答電波
を発射すると、指向性送受信アンテナ１を介し受信機４
ｃで受信し、解読機４ｄで解読する。二次レーダ装置SS
R は、指向性送受信アンテナ１より平面的な狭い角度の
広がりを有する質問電波（1030MHz ）を一定時間毎（例
えば440Hz ）に絶えず発射している。このため、飛行体
Ｐに装備しているトランスポンダＴは、指向性送信アン
テナA1 又はA2が正対するときに指向性送受信アンテナ
１から発射する質問電波を10回ないし10数回受信し、各
々の受信毎に時間を置かずに応答電波（1090MHz ）を発
射する。方位角の検出は５回目位に発射する質問電波の
ときの応答電波の入力を利用して演算する。応答電波を
受信したときは、その応答電波の基になった質問電波の
発射時の方位角を指向性送受信アンテナ１の向きから算
出するようになっていて、方向探知精度は360 °÷４秒
÷440 ＝0.2 °である。計算回路４ｅは、解読機４ｄか
らのデータを入力して、複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ 2 ，Ｐ３
の方位角θ2 の計算と複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ３
までの直線距離A1 ，A2 ，Ａ3 の計算を行なう。表示装
置４ｆは、二次レーダ装置SSRの位置を表示するととも
に、複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ３ の位置をそれぞれ
点滅表示するとともに、点滅表示位置の近傍にＩＤ番号
と高度情報（Ｈ）を付記するようになっている。
【０００８】飛行体の位置確認装置PSSRは、飛行場に装
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2，
Ｐ３ のそれぞれの高さの情報を入手するとともに、所
要の演算を行なって飛行体Ｐ1 の方位角θ５ 及び本装
置から飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｄ1 を検出し、表示装
置９には、二次レーダ装置SSR と本装置の位置、飛行体
Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ ３ の平面位置（直線距離（A1 ，B1 ）
から算出した水平距離を平面上に取った位置）、及びそ
れぞれの高さを表示するように構成されている。飛行体
の位置確認装置PSSRは、図示しない入力装置により、本
装置と二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入力すること
により、本装置と二次レーダ装置SSR の位置を点滅表示
するようになっている。
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2，
Ｐ３ のそれぞれの高さの情報を入手するとともに、所
要の演算を行なって飛行体Ｐ1 の方位角θ５ 及び本装
置から飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｄ1 を検出し、表示装
置９には、二次レーダ装置SSR と本装置の位置、飛行体
Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ ３ の平面位置（直線距離（A1 ，B1 ）
から算出した水平距離を平面上に取った位置）、及びそ
れぞれの高さを表示するように構成されている。飛行体
の位置確認装置PSSRは、図示しない入力装置により、本
装置と二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入力すること
により、本装置と二次レーダ装置SSR の位置を点滅表示
するようになっている。
【０００９】飛行体の位置確認装置PSSRは、指向性受信
アンテナ６と、無指向性受信アンテナ７と、演算回路８
と、表示装置９を備えてなる。指向性受信アンテナ６
は、二次レーダ装置SSR に正対するように設置されてい
て、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１
が対向したときに質問電波２ａを傍受するとともに、二
次レーダ装置SSRの無指向性のSLS アンテナ５から発射
するSLS 電波（1030MHz ）１０を傍受する。無指向性受
信アンテナ７は、応答電波が無指向性であることによ
り、本装置の方向に放射される応答電波３ｂを傍受す
る。
アンテナ６と、無指向性受信アンテナ７と、演算回路８
と、表示装置９を備えてなる。指向性受信アンテナ６
は、二次レーダ装置SSR に正対するように設置されてい
て、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１
が対向したときに質問電波２ａを傍受するとともに、二
次レーダ装置SSRの無指向性のSLS アンテナ５から発射
するSLS 電波（1030MHz ）１０を傍受する。無指向性受
信アンテナ７は、応答電波が無指向性であることによ
り、本装置の方向に放射される応答電波３ｂを傍受す
る。
【００１０】演算回路８は、質問電波２ａとSLS 電波１
０とを指向性受信アンテナ６を介し受信機８ａで受信し
て解読機８ｂで解読し、質問電波２ａに対応して方位カ
ウンターのリセット信号及び距離カウンターのリセット
信号を、又、SLS 電波１０に対応して信号をそれぞれカ
ウント回路８ｅに出力する。トランスポンダＴから発射
した応答電波３ｂを無指向性受信アンテナ７を介し受信
機８ｃで受信して解読機８ｄで解読して、識別情報（Ｉ
Ｄ番号）と高度情報（Ｈ）を照合回路８ｆに出力すると
ともに、各応答電波３ｂの最初の信号の入力検知信号を
入力する毎に、カウント数をラッチするラッチ信号を出
力する。カウント回路８ｅは、二次レーダ装置SSR を通
る経度線との交差角である飛行体Ｐ1 の方位角θ2 を算
出するため、解読機８ｂから方位カウンターのリセット
信号を入力すると、それまでのカウントをリセットして
解読機８ｂから入力する信号をカウント開始していき、
そして、解読機８ｄから各ラッチ信号を入力する毎に、
そのときのカウント数を内部のレジスタにストアする。
又、カウント回路８ｅは、二次レーダ装置SSR から飛行
体Ｐ1 までの直線距離（A1 ）と飛行体Ｐ1 から本装置P
SSRまでの直線距離（B1 ）との合計距離（A1＋B1 ）を
算出するため、解読機８ｄからラッチ信号を入力する度
に、そのときのクロックパルスのカウント数を距離計算
回路８ｈに出力するとともに、前記レジスタにストアし
たカウント数を方位計算回路８ｇに出力するようになっ
ている。従って、距離計算回路８ｈが、入力したクロッ
クパルスのカウント数から、質問電波２ｂと応答電波３
ｂの合計の到達時間を算出して電波の速さと掛け合わせ
て、二次レーダ装置SSR から飛行体Ｐ1 までの直線距離
（A1 ）と飛行体Ｐ1 から本装置PSSRまでの直線距離（B
1 ）との合計距離（A1 ＋B1 ）を算出して照合回路８ｆ
に出力するようになっている。なお、SLS 電波１０が到
達するまでに要する時間は誤差になるので、計算におい
て加味される。又、方位計算回路８ｇが、入力したカウ
ント数から、応答電波３ｂに対応する質問電波２ｂの発
射時の、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテ
ナ１の方位角（θ2 ）を算出して照合回路８ｆに出力す
るようになっている。照合回路８ｆは、識別情報（ＩＤ
番号）と高度情報（Ｈ）と合計距離（A1 ＋B 1 ）と方位
角（θ2 ）の照合作業を行い、解析計算回路８ｉへ出力
する。解析計算回路８ｉは、以下の計算を行なう。 (1)先ず、θ３ を算出し、次いで、二次レーダ装置SSR
から飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｃ１ を算出する。詳述
すると、前記したように、本装置の図示しない入力装置
から、本装置Ｐと二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入
力することにより、図中のθ1 の角度と、本装置Ｐと二
次レーダ装置SSR の距離Ｋが決まるので、θ３ は、θ
３ ＝θ1 −θ2 の式から算出する。 (2)水平距離Ｃ１ は、ピラゴラスの定理と三角関数の余
弦の定理から算出する。今、合計距離（A1 ＋B1 ）は上
記のように算出した値であり、この値をＲで置き換える
と、B1 ＝Ｒ−A1 となる。△ｂｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から、Ｄ1 2＝B1 2−H2＝（Ｒ−A1 ）2 −H2 の
式（１）が成り立つ。又、△ａｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から、Ｃ１ 2＝A1 2−H2 の式（２）が成り立
つ。△ａｂｃにおいて、余弦の定理から、Ｄ1 2＝Ｃ１ 2
＋K2 −２Ｃ１ ・Ｋ・Cos θ３ の式（３）が成り立
つ。式（３）中のＤ1 とＣ１ に式（１）、（２）を代
入すると、 （Ｒ−A1 ）2 −H2 ＝A1 2−H2 ＋K2 −２（A1 2−H2 ） 1/2 ・Ｋ・Cos θ３ となる。式を変形すると、 （A1 2−H2 ） 1/2 ・Ｋ・Cos θ３ −Ｒ・A1 ＝（K2 −
Ｒ2 ）2 となり、さらに式を変形すると、 A1 2＝（（K2 −Ｒ2 ）2＋Ｒ・A1 ）2 ／（Ｋ・Cos θ３
）2 ＋H2 となる。ここで、ＫとＲは既知の値であるから、（K2
−Ｒ2 ）2＝αとおけば、 A1 2＝（α＋Ｒ・A1 ）2 ／（Ｋ・Cos θ３ ）2 ＋H2 となる。従って、 Ｒ2 ・A1 2−（Ｋ・Cos θ３ ）2 ・A1 2＋２α・Ｒ・A1
＋α2 ＋H2 ・（Ｋ・Cos θ３ ）2 ＝０ の二次方程式になり、この式は、A1 のみが未知数であ
るので、二次方程式の解法の公式からA1 を求めること
ができる。 (3)こうして、A1 を求めたら、Ｃ１ は△ａｃｄにおい
て、ピラゴラスの定理から求め、又、B1 ＝Ｒ−A1 から
B1 を求め、さらにＣ１ は△ｂｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から求める。 (4)図中のθ４ は、△ａｂｃにおいて、三角関数の正弦
の定理から求める。すなわち、Sin θ４ ＝Sin θ３ ×
（Ｃ１ ／Ｄ1 ）の式から数値を求め、この数値を三角
関数表の数値と対応させてθ４ を近似値として求め
る。 (5)θ４ を求めたら、θ５ を求める。 θ５ ＝180 °＋θ1 ＋θ５ (6)二次レーダ装置SSR 又は本装置に関する飛行体Ｐ
1 ，Ｐ2 ，Ｐ３ の平面位置を決める極座標計算又はＸ
−Ｙ座標計算を行なう。 以上で、解析計算回路８ｉにおける計算を終了する。解
析計算回路８ｉの数値結果のＣ１ とＤ1 とθ2 とθ５
に関係する極座標計算又はＸ−Ｙ座標計算の値は、識別
情報（ＩＤ番号）及び高度情報（Ｈ）と照合されてレジ
スタ８ｊにストアされる。
０とを指向性受信アンテナ６を介し受信機８ａで受信し
て解読機８ｂで解読し、質問電波２ａに対応して方位カ
ウンターのリセット信号及び距離カウンターのリセット
信号を、又、SLS 電波１０に対応して信号をそれぞれカ
ウント回路８ｅに出力する。トランスポンダＴから発射
した応答電波３ｂを無指向性受信アンテナ７を介し受信
機８ｃで受信して解読機８ｄで解読して、識別情報（Ｉ
Ｄ番号）と高度情報（Ｈ）を照合回路８ｆに出力すると
ともに、各応答電波３ｂの最初の信号の入力検知信号を
入力する毎に、カウント数をラッチするラッチ信号を出
力する。カウント回路８ｅは、二次レーダ装置SSR を通
る経度線との交差角である飛行体Ｐ1 の方位角θ2 を算
出するため、解読機８ｂから方位カウンターのリセット
信号を入力すると、それまでのカウントをリセットして
解読機８ｂから入力する信号をカウント開始していき、
そして、解読機８ｄから各ラッチ信号を入力する毎に、
そのときのカウント数を内部のレジスタにストアする。
又、カウント回路８ｅは、二次レーダ装置SSR から飛行
体Ｐ1 までの直線距離（A1 ）と飛行体Ｐ1 から本装置P
SSRまでの直線距離（B1 ）との合計距離（A1＋B1 ）を
算出するため、解読機８ｄからラッチ信号を入力する度
に、そのときのクロックパルスのカウント数を距離計算
回路８ｈに出力するとともに、前記レジスタにストアし
たカウント数を方位計算回路８ｇに出力するようになっ
ている。従って、距離計算回路８ｈが、入力したクロッ
クパルスのカウント数から、質問電波２ｂと応答電波３
ｂの合計の到達時間を算出して電波の速さと掛け合わせ
て、二次レーダ装置SSR から飛行体Ｐ1 までの直線距離
（A1 ）と飛行体Ｐ1 から本装置PSSRまでの直線距離（B
1 ）との合計距離（A1 ＋B1 ）を算出して照合回路８ｆ
に出力するようになっている。なお、SLS 電波１０が到
達するまでに要する時間は誤差になるので、計算におい
て加味される。又、方位計算回路８ｇが、入力したカウ
ント数から、応答電波３ｂに対応する質問電波２ｂの発
射時の、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテ
ナ１の方位角（θ2 ）を算出して照合回路８ｆに出力す
るようになっている。照合回路８ｆは、識別情報（ＩＤ
番号）と高度情報（Ｈ）と合計距離（A1 ＋B 1 ）と方位
角（θ2 ）の照合作業を行い、解析計算回路８ｉへ出力
する。解析計算回路８ｉは、以下の計算を行なう。 (1)先ず、θ３ を算出し、次いで、二次レーダ装置SSR
から飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｃ１ を算出する。詳述
すると、前記したように、本装置の図示しない入力装置
から、本装置Ｐと二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入
力することにより、図中のθ1 の角度と、本装置Ｐと二
次レーダ装置SSR の距離Ｋが決まるので、θ３ は、θ
３ ＝θ1 −θ2 の式から算出する。 (2)水平距離Ｃ１ は、ピラゴラスの定理と三角関数の余
弦の定理から算出する。今、合計距離（A1 ＋B1 ）は上
記のように算出した値であり、この値をＲで置き換える
と、B1 ＝Ｒ−A1 となる。△ｂｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から、Ｄ1 2＝B1 2−H2＝（Ｒ−A1 ）2 −H2 の
式（１）が成り立つ。又、△ａｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から、Ｃ１ 2＝A1 2−H2 の式（２）が成り立
つ。△ａｂｃにおいて、余弦の定理から、Ｄ1 2＝Ｃ１ 2
＋K2 −２Ｃ１ ・Ｋ・Cos θ３ の式（３）が成り立
つ。式（３）中のＤ1 とＣ１ に式（１）、（２）を代
入すると、 （Ｒ−A1 ）2 −H2 ＝A1 2−H2 ＋K2 −２（A1 2−H2 ） 1/2 ・Ｋ・Cos θ３ となる。式を変形すると、 （A1 2−H2 ） 1/2 ・Ｋ・Cos θ３ −Ｒ・A1 ＝（K2 −
Ｒ2 ）2 となり、さらに式を変形すると、 A1 2＝（（K2 −Ｒ2 ）2＋Ｒ・A1 ）2 ／（Ｋ・Cos θ３
）2 ＋H2 となる。ここで、ＫとＲは既知の値であるから、（K2
−Ｒ2 ）2＝αとおけば、 A1 2＝（α＋Ｒ・A1 ）2 ／（Ｋ・Cos θ３ ）2 ＋H2 となる。従って、 Ｒ2 ・A1 2−（Ｋ・Cos θ３ ）2 ・A1 2＋２α・Ｒ・A1
＋α2 ＋H2 ・（Ｋ・Cos θ３ ）2 ＝０ の二次方程式になり、この式は、A1 のみが未知数であ
るので、二次方程式の解法の公式からA1 を求めること
ができる。 (3)こうして、A1 を求めたら、Ｃ１ は△ａｃｄにおい
て、ピラゴラスの定理から求め、又、B1 ＝Ｒ−A1 から
B1 を求め、さらにＣ１ は△ｂｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から求める。 (4)図中のθ４ は、△ａｂｃにおいて、三角関数の正弦
の定理から求める。すなわち、Sin θ４ ＝Sin θ３ ×
（Ｃ１ ／Ｄ1 ）の式から数値を求め、この数値を三角
関数表の数値と対応させてθ４ を近似値として求め
る。 (5)θ４ を求めたら、θ５ を求める。 θ５ ＝180 °＋θ1 ＋θ５ (6)二次レーダ装置SSR 又は本装置に関する飛行体Ｐ
1 ，Ｐ2 ，Ｐ３ の平面位置を決める極座標計算又はＸ
−Ｙ座標計算を行なう。 以上で、解析計算回路８ｉにおける計算を終了する。解
析計算回路８ｉの数値結果のＣ１ とＤ1 とθ2 とθ５
に関係する極座標計算又はＸ−Ｙ座標計算の値は、識別
情報（ＩＤ番号）及び高度情報（Ｈ）と照合されてレジ
スタ８ｊにストアされる。
【００１１】そして、表示装置９には、二次レーダ装置
SSR と本装置の位置が表示されるとともに、レジスタ８
ｊにライトされている複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ３
に関する情報がリードされて、飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ３
の平面位置がそれぞれ点滅表示されかつ飛行体のＩＤ
番号と高さ（Ｈ）が点滅位置の近くに付記表示されるよ
うになっている。
SSR と本装置の位置が表示されるとともに、レジスタ８
ｊにライトされている複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ３
に関する情報がリードされて、飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ３
の平面位置がそれぞれ点滅表示されかつ飛行体のＩＤ
番号と高さ（Ｈ）が点滅位置の近くに付記表示されるよ
うになっている。
【００１２】なお、SLS 電波１０を傍受しないで、演算
装置８において作成する内部クロック信号を利用して各
質問電波の毎発射時を特定しても良い。
装置８において作成する内部クロック信号を利用して各
質問電波の毎発射時を特定しても良い。
【００１３】
【発明の効果】本願発明の飛行体の位置確認装置によれ
ば、飛行場の二次レーダ装置（SSR ）の質問電波とジェ
ット機、旅客機、セスナ飛行機、ヘリコプター、その他
の飛行体に装備しているトランスポンダの応答電波との
やりとりに対して、二次レーダサイト以外のところで電
波を傍受して高さ情報（Ｈ）を入手して必要な演算を行
なうことにより飛行体の方位角及び水平距離を正確に検
出することができ、飛行体の平面位置を表示装置に正確
に表示できかつ傍受により得られた高さ情報（Ｈ）とＩ
Ｄ番号を付記表示できる。従って、予算がなく二次レー
ダ装置を設備できないローカルな飛行場に簡易型レーダ
装置として本願発明の飛行体の位置確認装置を設備して
無線機と組み合わせて管制すれば、飛行体同士の衝突防
止に役立つ。
ば、飛行場の二次レーダ装置（SSR ）の質問電波とジェ
ット機、旅客機、セスナ飛行機、ヘリコプター、その他
の飛行体に装備しているトランスポンダの応答電波との
やりとりに対して、二次レーダサイト以外のところで電
波を傍受して高さ情報（Ｈ）を入手して必要な演算を行
なうことにより飛行体の方位角及び水平距離を正確に検
出することができ、飛行体の平面位置を表示装置に正確
に表示できかつ傍受により得られた高さ情報（Ｈ）とＩ
Ｄ番号を付記表示できる。従って、予算がなく二次レー
ダ装置を設備できないローカルな飛行場に簡易型レーダ
装置として本願発明の飛行体の位置確認装置を設備して
無線機と組み合わせて管制すれば、飛行体同士の衝突防
止に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態に係る飛行体の位置確認
装置を説明するための概念図である。
装置を説明するための概念図である。
【符号の説明】 SSR ・・・・二次レーダ装置 PSSR ・・・・飛行体の位置確認装置 １ ・・・・指向性送信アンテナ ２A2ｂ ・・・・質問電波 ３ａ，３ｂ ・・・・応答電波 Ｐ1 ・・・・飛行体 Ｔ1 ・・・・トランスポンダ ６ ・・・・指向性受信アンテナ ７ ・・・・無指向性受信アンテナ ８ ・・・・演算回路 ９ ・・・・表示装置 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年９月１０日（１９９９．９．１
０）
０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 飛行体の位置確認装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、飛行場の二次レ
ーダ装置（SSR ）の質問電波とジェット機、旅客機、セ
スナ飛行機、ヘリコプター、その他の飛行体に装備して
いるトランスポンダの応答電波とのやりとりに対して、
二次レーダサイト以外のところで電波を傍受して必要な
演算を行なうことにより飛行体の方位角及び平面距離を
検出する、確認装置（PSSR）に関し、特に、電波の傍受
により高さ情報を入手して必要な演算を行なうことによ
りSSR 又は本装置から飛行体の水平距離を正確に算出で
きて表示装置に平面位置を正確に表示でき、かつ高さを
付記表示できる、飛行体の位置確認装置に関する。
ーダ装置（SSR ）の質問電波とジェット機、旅客機、セ
スナ飛行機、ヘリコプター、その他の飛行体に装備して
いるトランスポンダの応答電波とのやりとりに対して、
二次レーダサイト以外のところで電波を傍受して必要な
演算を行なうことにより飛行体の方位角及び平面距離を
検出する、確認装置（PSSR）に関し、特に、電波の傍受
により高さ情報を入手して必要な演算を行なうことによ
りSSR 又は本装置から飛行体の水平距離を正確に算出で
きて表示装置に平面位置を正確に表示でき、かつ高さを
付記表示できる、飛行体の位置確認装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の飛行体の位置確認装置（PSSR）と
しては、特開昭６３−２９８０８４号公報の発明と特開
平８−２７８３６４号公報の発明がある。いずれの発明
も、PSSRから飛行体の直線距離を算出できるものであっ
たため、ディスプレイに投影するときは実際の平面位置
よりも遠い位置をポイント表示した。従って、PSSRから
の飛行距離が短い程飛行高さが誤差分として大きく現
れ、又、PSSRから飛行距離が遠くても飛行高さが大きい
程誤差が大きく現れる欠点があった。しかしながら、二
つの公報を読んで容易に分かるところであるが従来のPS
SRの欠点は、もっと大きな誤差を有している。特開昭６
３−２９８０８４号公報の図２に示すθは、PSSRとSSR
を結ぶ直線とSSR と飛行機の地上投影地点を結ぶ直線と
の交差角であり平面角度として算出できる角度であるに
も係わらず、PSSRとSSR を結ぶ直線とSSR と飛行機を結
ぶ直線との交差角に置き換えているので、飛行機がSSR
から近い距離を飛んでいる場合には、全く信用できない
計算が行なわれることとなっていた。このことは、特開
平８−２７８３６４号公報の発明についても全く同様で
ある。
しては、特開昭６３−２９８０８４号公報の発明と特開
平８−２７８３６４号公報の発明がある。いずれの発明
も、PSSRから飛行体の直線距離を算出できるものであっ
たため、ディスプレイに投影するときは実際の平面位置
よりも遠い位置をポイント表示した。従って、PSSRから
の飛行距離が短い程飛行高さが誤差分として大きく現
れ、又、PSSRから飛行距離が遠くても飛行高さが大きい
程誤差が大きく現れる欠点があった。しかしながら、二
つの公報を読んで容易に分かるところであるが従来のPS
SRの欠点は、もっと大きな誤差を有している。特開昭６
３−２９８０８４号公報の図２に示すθは、PSSRとSSR
を結ぶ直線とSSR と飛行機の地上投影地点を結ぶ直線と
の交差角であり平面角度として算出できる角度であるに
も係わらず、PSSRとSSR を結ぶ直線とSSR と飛行機を結
ぶ直線との交差角に置き換えているので、飛行機がSSR
から近い距離を飛んでいる場合には、全く信用できない
計算が行なわれることとなっていた。このことは、特開
平８−２７８３６４号公報の発明についても全く同様で
ある。
【０００３】他方、飛行場に装置される二次レーダ装置
（SSR ）は質問電波を発射し飛行体に装備しているトラ
ンスポンダの応答電波を受信して飛行体の方位角及び平
面距離を検出できるが、SSR から飛行体の直線距離を算
出できるものであったため、表示装置に投影するときは
実際の平面位置よりも遠い位置をポイント表示してい
た。従って、PSSRもSSR と同等の性能を有していれば足
りると考えていたが、信頼性を上げるためには、飛行体
までの直線距離ではなく水平距離を算出して表示装置に
は飛行体の正確な平面位置と高さを表示することが望ま
れていた。
（SSR ）は質問電波を発射し飛行体に装備しているトラ
ンスポンダの応答電波を受信して飛行体の方位角及び平
面距離を検出できるが、SSR から飛行体の直線距離を算
出できるものであったため、表示装置に投影するときは
実際の平面位置よりも遠い位置をポイント表示してい
た。従って、PSSRもSSR と同等の性能を有していれば足
りると考えていたが、信頼性を上げるためには、飛行体
までの直線距離ではなく水平距離を算出して表示装置に
は飛行体の正確な平面位置と高さを表示することが望ま
れていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本願発明は、上述した
点に鑑み案出したもので、飛行場の二次レーダ装置（SS
R ）の質問電波と飛行体に装備しているトランスポンダ
の応答電波とのやりとりに対して、二次レーダサイト以
外のところで電波を傍受して必要な演算を行なうことに
より飛行体の方位角及び平面距離を検出する、確認装置
（PSSR）に関し、特に、電波の傍受により高さ情報を入
手して必要な演算を行なうことによりSSR又は本装置か
ら飛行体の水平距離を正確に算出して表示装置に飛行体
の平面位置を正確に表示できかつ高さを付記表示でき
る、飛行体の位置確認装置を提供することを目的として
いる。
点に鑑み案出したもので、飛行場の二次レーダ装置（SS
R ）の質問電波と飛行体に装備しているトランスポンダ
の応答電波とのやりとりに対して、二次レーダサイト以
外のところで電波を傍受して必要な演算を行なうことに
より飛行体の方位角及び平面距離を検出する、確認装置
（PSSR）に関し、特に、電波の傍受により高さ情報を入
手して必要な演算を行なうことによりSSR又は本装置か
ら飛行体の水平距離を正確に算出して表示装置に飛行体
の平面位置を正確に表示できかつ高さを付記表示でき
る、飛行体の位置確認装置を提供することを目的として
いる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願発明は、飛行場に装
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して所要の演算を行なって飛行
体Ｐ1 の方位角及び水平距離Ｄ1 を検出する、飛行体の
位置確認装置であって、指向性受信アンテナ６と、無指
向性受信アンテナ７と、演算回路８と、表示装置９を備
え、指向性受信アンテナ６は、二次レーダ装置SSR に対
向していて、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信ア
ンテナ１が対向したときに質問電波２ａを傍受するよう
に構成され、無指向性受信アンテナ７は、前記トランス
ポンダＴ1 が発射する応答電波３ｂを傍受するように構
成され、演算回路８は、傍受した応答電波３ｂを解読し
て飛行体Ｐ1 の高度情報（Ｈ1）を入手するとともに、
前記指向性受信アンテナ６による質問電波２ａの傍受時
から前記無指向性受信アンテナ７が傍受した応答電波３
ｂに対応する質問電波２ｂの発射時までの時間と二次レ
ーダ装置SSR の指向性送受信アンテナ１の回転周期とか
ら、応答電波３ｂに対応する質問電波２ａの発射時の二
次レーダ装置SSRの前記指向性送受信アンテナ１の方位
角度（θ2 ）を算出するとともに、応答電波３ｂに対応
する質問電波２ａの発射時から応答電波３ｂを傍受する
までに要した時間を検出して該時間より二次レーダサイ
トから飛行体Ｐ1 までの直線距離（A1 ）と本装置から
飛行体Ｐ1 までの直線距離（B1 ）との合計距離（A1 ＋
B1 ）を算出し、さらに、前記算出した方位角度（θ
2 ）と、本装置と二次レーダ装置との装置間距離（Ｋ）
と前記入手した飛行体Ｐ1 の高度情報（Ｈ1）とから、
所要の演算を行なって、二次レーダサイトから飛行体Ｐ
1 までの水平距離（Ｃ１）と本装置から飛行体Ｐ1 まで
の水平距離（Ｄ1 ）と本装置からの飛行体Ｐ1 の方位角
（θ5 ）を算出するように構成され、表示装置９は、二
次レーダ装置SSRと本装置の位置、飛行体Ｐ1 の平面位
置、及び飛行体Ｐ1 の高さを表示するように構成されて
いることを特徴とする飛行体の位置確認装置を提供する
ことにある。
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して所要の演算を行なって飛行
体Ｐ1 の方位角及び水平距離Ｄ1 を検出する、飛行体の
位置確認装置であって、指向性受信アンテナ６と、無指
向性受信アンテナ７と、演算回路８と、表示装置９を備
え、指向性受信アンテナ６は、二次レーダ装置SSR に対
向していて、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信ア
ンテナ１が対向したときに質問電波２ａを傍受するよう
に構成され、無指向性受信アンテナ７は、前記トランス
ポンダＴ1 が発射する応答電波３ｂを傍受するように構
成され、演算回路８は、傍受した応答電波３ｂを解読し
て飛行体Ｐ1 の高度情報（Ｈ1）を入手するとともに、
前記指向性受信アンテナ６による質問電波２ａの傍受時
から前記無指向性受信アンテナ７が傍受した応答電波３
ｂに対応する質問電波２ｂの発射時までの時間と二次レ
ーダ装置SSR の指向性送受信アンテナ１の回転周期とか
ら、応答電波３ｂに対応する質問電波２ａの発射時の二
次レーダ装置SSRの前記指向性送受信アンテナ１の方位
角度（θ2 ）を算出するとともに、応答電波３ｂに対応
する質問電波２ａの発射時から応答電波３ｂを傍受する
までに要した時間を検出して該時間より二次レーダサイ
トから飛行体Ｐ1 までの直線距離（A1 ）と本装置から
飛行体Ｐ1 までの直線距離（B1 ）との合計距離（A1 ＋
B1 ）を算出し、さらに、前記算出した方位角度（θ
2 ）と、本装置と二次レーダ装置との装置間距離（Ｋ）
と前記入手した飛行体Ｐ1 の高度情報（Ｈ1）とから、
所要の演算を行なって、二次レーダサイトから飛行体Ｐ
1 までの水平距離（Ｃ１）と本装置から飛行体Ｐ1 まで
の水平距離（Ｄ1 ）と本装置からの飛行体Ｐ1 の方位角
（θ5 ）を算出するように構成され、表示装置９は、二
次レーダ装置SSRと本装置の位置、飛行体Ｐ1 の平面位
置、及び飛行体Ｐ1 の高さを表示するように構成されて
いることを特徴とする飛行体の位置確認装置を提供する
ことにある。
【０００６】
【発明の実施の形態】本願発明の実施の形態にかかる飛
行体の位置確認装置を図１を参照して説明する。図１に
おいて左側の、飛行場に二次レーダ装置SSR が装備され
ている。二次レーダ装置SSR は、例えば４秒間で一回転
となるように一定角速度で回転しつつ質問電波（1030MH
z ）2ｂ（別符号で示した２ａも含む）を発射するとと
もに、飛行体Ｐに装備しているトランスポンダＴが質問
電波２ｂを受信して発射する応答電波（1090MHz ）３ａ
を受信する指向性送受信アンテナ１と、各質問電波２ｂ
の発射毎に位相をずらしてSLS （Side Lobe Suppressi
n) 電波を発射する無指向性のSLS アンテナ５を備えて
いる。
行体の位置確認装置を図１を参照して説明する。図１に
おいて左側の、飛行場に二次レーダ装置SSR が装備され
ている。二次レーダ装置SSR は、例えば４秒間で一回転
となるように一定角速度で回転しつつ質問電波（1030MH
z ）2ｂ（別符号で示した２ａも含む）を発射するとと
もに、飛行体Ｐに装備しているトランスポンダＴが質問
電波２ｂを受信して発射する応答電波（1090MHz ）３ａ
を受信する指向性送受信アンテナ１と、各質問電波２ｂ
の発射毎に位相をずらしてSLS （Side Lobe Suppressi
n) 電波を発射する無指向性のSLS アンテナ５を備えて
いる。
【０００７】二次レーダ装置SSR の演算回路４について
簡単に説明する。最初は各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・
・毎の識別情報を得るため、コーダ４ａによりそれぞれ
モードＡの質問電波を作成し送信器４ｂを介して指向性
送受信アンテナ１より発射する。これに対して、各飛行
体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・・のトランスポンダＴ1 ，Ｔ
2 ，Ｔ3 がモードＡの質問電波２ｂをそれぞれ受信し、
それぞれの識別情報（ＩＤ番号）の応答電波３ａを発射
すると、指向性送受信アンテナ１を介し受信機４ｃで受
信し、解読機４ｄで解読する。続いて、各飛行体Ｐ1 ，
Ｐ2 ，Ｐ3 毎の高さ情報を得るため、コーダ４ａにより
それぞれモードＣの質問電波を作成し送信器４ｂを介し
て指向性送受信アンテナ１より発射する。これに対し
て、各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・・のトランスポンダ
Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 がモードＣの質問電波２ｂをそれぞれ
受信し、それぞれの高度情報（Ｈ1）の応答電波を発射
すると、指向性送受信アンテナ１を介し受信機４ｃで受
信し、解読機４ｄで解読する。二次レーダ装置SSR は、
指向性送受信アンテナ１より平面的な狭い角度の広がり
を有する質問電波（1030MHz ）を一定時間毎（例えば44
0Hz ）に絶えず発射している。このため、飛行体Ｐに装
備しているトランスポンダＴは、指向性送信アンテナA1
又はA2が正対するときに指向性送受信アンテナ１から
発射する質問電波を10回ないし10数回受信し、各々の受
信毎に時間を置かずに応答電波（1090MHz ）を発射す
る。方位角の検出は５回目位に発射する質問電波のとき
の応答電波の入力を利用して演算する。応答電波を受信
したときは、その応答電波の基になった質問電波の発射
時の方位角を指向性送受信アンテナ１の向きから算出す
るようになっていて、方向探知精度は360 °÷４秒÷44
0 ＝0.2 °である。計算回路４ｅは、解読機４ｄからの
データを入力して、複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ 2 ，Ｐ3 の方
位角θ2 の計算と複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 までの
直線距離A1，A2 ，Ａ3 の計算を行なう。表示装置４ｆ
は、二次レーダ装置SSRの位置を表示するとともに、複
数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の位置をそれぞれ点滅表示
するとともに、点滅表示位置の近傍にＩＤ番号と高度情
報（Ｈ1）を付記するようになっている。
簡単に説明する。最初は各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・
・毎の識別情報を得るため、コーダ４ａによりそれぞれ
モードＡの質問電波を作成し送信器４ｂを介して指向性
送受信アンテナ１より発射する。これに対して、各飛行
体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・・のトランスポンダＴ1 ，Ｔ
2 ，Ｔ3 がモードＡの質問電波２ｂをそれぞれ受信し、
それぞれの識別情報（ＩＤ番号）の応答電波３ａを発射
すると、指向性送受信アンテナ１を介し受信機４ｃで受
信し、解読機４ｄで解読する。続いて、各飛行体Ｐ1 ，
Ｐ2 ，Ｐ3 毎の高さ情報を得るため、コーダ４ａにより
それぞれモードＣの質問電波を作成し送信器４ｂを介し
て指向性送受信アンテナ１より発射する。これに対し
て、各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・・のトランスポンダ
Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 がモードＣの質問電波２ｂをそれぞれ
受信し、それぞれの高度情報（Ｈ1）の応答電波を発射
すると、指向性送受信アンテナ１を介し受信機４ｃで受
信し、解読機４ｄで解読する。二次レーダ装置SSR は、
指向性送受信アンテナ１より平面的な狭い角度の広がり
を有する質問電波（1030MHz ）を一定時間毎（例えば44
0Hz ）に絶えず発射している。このため、飛行体Ｐに装
備しているトランスポンダＴは、指向性送信アンテナA1
又はA2が正対するときに指向性送受信アンテナ１から
発射する質問電波を10回ないし10数回受信し、各々の受
信毎に時間を置かずに応答電波（1090MHz ）を発射す
る。方位角の検出は５回目位に発射する質問電波のとき
の応答電波の入力を利用して演算する。応答電波を受信
したときは、その応答電波の基になった質問電波の発射
時の方位角を指向性送受信アンテナ１の向きから算出す
るようになっていて、方向探知精度は360 °÷４秒÷44
0 ＝0.2 °である。計算回路４ｅは、解読機４ｄからの
データを入力して、複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ 2 ，Ｐ3 の方
位角θ2 の計算と複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 までの
直線距離A1，A2 ，Ａ3 の計算を行なう。表示装置４ｆ
は、二次レーダ装置SSRの位置を表示するとともに、複
数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の位置をそれぞれ点滅表示
するとともに、点滅表示位置の近傍にＩＤ番号と高度情
報（Ｈ1）を付記するようになっている。
【０００８】飛行体の位置確認装置PSSRは、飛行場に装
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2，
Ｐ3 のそれぞれの高さの情報を入手するとともに、所要
の演算を行なって飛行体Ｐ1 の方位角θ5 及び本装置か
ら飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｄ1 を検出し、表示装置９
には、二次レーダ装置SSR と本装置の位置、飛行体Ｐ
1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の平面位置（直線距離（A1 ，B1 ）から
算出した水平距離を平面上に取った位置）、及びそれぞ
れの高さを表示するように構成されている。飛行体の位
置確認装置PSSRは、図示しない入力装置により、本装置
と二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入力することによ
り、本装置と二次レーダ装置SSR の位置を点滅表示する
ようになっている。
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2，
Ｐ3 のそれぞれの高さの情報を入手するとともに、所要
の演算を行なって飛行体Ｐ1 の方位角θ5 及び本装置か
ら飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｄ1 を検出し、表示装置９
には、二次レーダ装置SSR と本装置の位置、飛行体Ｐ
1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の平面位置（直線距離（A1 ，B1 ）から
算出した水平距離を平面上に取った位置）、及びそれぞ
れの高さを表示するように構成されている。飛行体の位
置確認装置PSSRは、図示しない入力装置により、本装置
と二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入力することによ
り、本装置と二次レーダ装置SSR の位置を点滅表示する
ようになっている。
【０００９】飛行体の位置確認装置PSSRは、指向性受信
アンテナ６と、無指向性受信アンテナ７と、演算回路８
と、表示装置９を備えてなる。指向性受信アンテナ６
は、二次レーダ装置SSR に正対するように設置されてい
て、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１
が対向したときに質問電波２ａを傍受するとともに、二
次レーダ装置SSRの無指向性のSLS アンテナ５から発射
するSLS 電波（1030MHz ）１０を傍受する。無指向性受
信アンテナ７は、応答電波が無指向性であることによ
り、本装置の方向に放射される応答電波３ｂを傍受す
る。
アンテナ６と、無指向性受信アンテナ７と、演算回路８
と、表示装置９を備えてなる。指向性受信アンテナ６
は、二次レーダ装置SSR に正対するように設置されてい
て、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１
が対向したときに質問電波２ａを傍受するとともに、二
次レーダ装置SSRの無指向性のSLS アンテナ５から発射
するSLS 電波（1030MHz ）１０を傍受する。無指向性受
信アンテナ７は、応答電波が無指向性であることによ
り、本装置の方向に放射される応答電波３ｂを傍受す
る。
【００１０】演算回路８は、質問電波２ａとSLS 電波１
０とを指向性受信アンテナ６を介し受信機８ａで受信し
て解読機８ｂで解読し、質問電波２ａに対応して方位カ
ウンターのリセット信号及び距離カウンターのリセット
信号を、又、SLS 電波１０に対応して信号をそれぞれカ
ウント回路８ｅに出力する。トランスポンダＴから発射
した応答電波３ｂを無指向性受信アンテナ７を介し受信
機８ｃで受信して解読機８ｄで解読して、識別情報（Ｉ
Ｄ番号）と高度情報（Ｈ1）を照合回路８ｆに出力する
とともに、各応答電波３ｂの最初の信号の入力検知信号
を入力する毎に、カウント数をラッチするラッチ信号を
出力する。カウント回路８ｅは、二次レーダ装置SSR を
通る経度線との交差角である飛行体Ｐ1 の方位角θ2 を
算出するため、解読機８ｂから方位カウンターのリセッ
ト信号を入力すると、それまでのカウントをリセットし
て解読機８ｂから入力する信号をカウント開始してい
き、そして、解読機８ｄから各ラッチ信号を入力する毎
に、そのときのカウント数を内部のレジスタにストアす
る。又、カウント回路８ｅは、二次レーダ装置SSR から
飛行体Ｐ1 までの直線距離（A1 ）と飛行体Ｐ1 から本
装置PSSRまでの直線距離（B1 ）との合計距離（A1＋B
1 ）を算出するため、解読機８ｄからラッチ信号を入力
する度に、そのときのクロックパルスのカウント数を距
離計算回路８ｈに出力するとともに、前記レジスタにス
トアしたカウント数を方位計算回路８ｇに出力するよう
になっている。従って、距離計算回路８ｈが、入力した
クロックパルスのカウント数から、質問電波２ｂと応答
電波３ｂの合計の到達時間を算出して電波の速さと掛け
合わせて、二次レーダ装置SSR から飛行体Ｐ1 までの直
線距離（A1 ）と飛行体Ｐ1 から本装置PSSRまでの直線
距離（B1 ）との合計距離（A1 ＋B1 ）を算出して照合
回路８ｆに出力するようになっている。なお、SLS 電波
１０が到達するまでに要する時間は誤差になるので、計
算において加味される。又、方位計算回路８ｇが、入力
したカウント数から、応答電波３ｂに対応する質問電波
２ｂの発射時の、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受
信アンテナ１の方位角（θ2 ）を算出して照合回路８ｆ
に出力するようになっている。照合回路８ｆは、識別情
報（ＩＤ番号）と高度情報（Ｈ1）と合計距離（A1 ＋B1
）と方位角（θ2 ）の照合作業を行い、解析計算回路
８ｉへ出力する。解析計算回路８ｉは、以下の計算を行
なう。 (1)先ず、θ3 を算出し、次いで、二次レーダ装置SSR
から飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｃ１ を算出する。詳述
すると、前記したように、本装置の図示しない入力装置
から、本装置Ｐと二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入
力することにより、図中のθ1 の角度と、本装置Ｐと二
次レーダ装置SSR の距離Ｋが決まるので、θ3 は、θ3
＝θ1 −θ2 の式から算出する。 (2)水平距離Ｃ１ は、ピラゴラスの定理と三角関数の余
弦の定理から算出する。今、合計距離（A1 ＋B1 ）は上
記のように算出した値であり、この値をＲで置き換える
と、B1 ＝Ｒ−A1 となる。△ｂｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から、Ｄ1 2＝B1 2−H1 2 ＝（Ｒ−A1 ）2 −H1 2 の
式（１）が成り立つ。又、△ａｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から、Ｃ１ 2＝A1 2−H1 2 の式（２）が成り立
つ。△ａｂｃにおいて、余弦の定理から、Ｄ1 2＝Ｃ１ 2
＋K2 −２Ｃ１ ・Ｋ・Cos θ3 の式（３）が成り立つ。
式（３）中のＤ1 とＣ１ に式（１）、（２）を代入す
ると、 （Ｒ−A1 ）2 −H1 2 ＝A1 2−H1 2 ＋K2 −２（A1 2−H1 2 ） 1/2 ・Ｋ・Cos θ3 となる。式を変形すると、 （A1 2−H1 2 ） 1/2 ・Ｋ・Cos θ3 −Ｒ・A1 ＝（K2 −
Ｒ2 ）2 となり、さらに式を変形すると、 A1 2＝（（K2 −Ｒ2 ）2＋Ｒ・A1 ）2 ／（Ｋ・Cos θ
3 ）2 ＋H1 2 となる。ここで、ＫとＲは既知の値であるから、（K2
−Ｒ2 ）2＝αとおけば、 A1 2＝（α＋Ｒ・A1 ）2 ／（Ｋ・Cos θ3 ）2 ＋H1 2 となる。従って、 Ｒ2 ・A1 2−（Ｋ・Cos θ3 ）2 ・A1 2＋２α・Ｒ・A1＋
α2 ＋H1 2 ・（Ｋ・Cos θ3 ）2 ＝０ の二次方程式になり、この式は、A1 のみが未知数であ
るので、二次方程式の解法の公式からA1 を求めること
ができる。 (3)こうして、A1 を求めたら、Ｃ1 は△ａｃｄにおい
て、ピラゴラスの定理から求め、又、B1 ＝Ｒ−A1 から
B1 を求め、さらにＣ1 は△ｂｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から求める。 (4)図中のθ4 は、△ａｂｃにおいて、三角関数の正弦
の定理から求める。すなわち、Sin θ4 ＝Sin θ3 ×
（Ｃ1 ／Ｄ1 ）の式から数値を求め、この数値を三角関
数表の数値と対応させてθ４ を近似値として求める。 (5)θ4 を求めたら、θ5 を求める。 θ5 ＝180 °＋θ1 ＋θ5 (6)二次レーダ装置SSR 又は本装置に関する飛行体Ｐ
1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の平面位置を決める極座標計算又はＸ−
Ｙ座標計算を行なう。 以上で、解析計算回路８ｉにおける計算を終了する。解
析計算回路８ｉの数値結果のＣ1 とＤ1 とθ2 とθ5 に
関係する極座標計算又はＸ−Ｙ座標計算の値は、識別情
報（ＩＤ番号）及び高度情報（Ｈ1）と照合されてレジ
スタ８ｊにストアされる。
０とを指向性受信アンテナ６を介し受信機８ａで受信し
て解読機８ｂで解読し、質問電波２ａに対応して方位カ
ウンターのリセット信号及び距離カウンターのリセット
信号を、又、SLS 電波１０に対応して信号をそれぞれカ
ウント回路８ｅに出力する。トランスポンダＴから発射
した応答電波３ｂを無指向性受信アンテナ７を介し受信
機８ｃで受信して解読機８ｄで解読して、識別情報（Ｉ
Ｄ番号）と高度情報（Ｈ1）を照合回路８ｆに出力する
とともに、各応答電波３ｂの最初の信号の入力検知信号
を入力する毎に、カウント数をラッチするラッチ信号を
出力する。カウント回路８ｅは、二次レーダ装置SSR を
通る経度線との交差角である飛行体Ｐ1 の方位角θ2 を
算出するため、解読機８ｂから方位カウンターのリセッ
ト信号を入力すると、それまでのカウントをリセットし
て解読機８ｂから入力する信号をカウント開始してい
き、そして、解読機８ｄから各ラッチ信号を入力する毎
に、そのときのカウント数を内部のレジスタにストアす
る。又、カウント回路８ｅは、二次レーダ装置SSR から
飛行体Ｐ1 までの直線距離（A1 ）と飛行体Ｐ1 から本
装置PSSRまでの直線距離（B1 ）との合計距離（A1＋B
1 ）を算出するため、解読機８ｄからラッチ信号を入力
する度に、そのときのクロックパルスのカウント数を距
離計算回路８ｈに出力するとともに、前記レジスタにス
トアしたカウント数を方位計算回路８ｇに出力するよう
になっている。従って、距離計算回路８ｈが、入力した
クロックパルスのカウント数から、質問電波２ｂと応答
電波３ｂの合計の到達時間を算出して電波の速さと掛け
合わせて、二次レーダ装置SSR から飛行体Ｐ1 までの直
線距離（A1 ）と飛行体Ｐ1 から本装置PSSRまでの直線
距離（B1 ）との合計距離（A1 ＋B1 ）を算出して照合
回路８ｆに出力するようになっている。なお、SLS 電波
１０が到達するまでに要する時間は誤差になるので、計
算において加味される。又、方位計算回路８ｇが、入力
したカウント数から、応答電波３ｂに対応する質問電波
２ｂの発射時の、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受
信アンテナ１の方位角（θ2 ）を算出して照合回路８ｆ
に出力するようになっている。照合回路８ｆは、識別情
報（ＩＤ番号）と高度情報（Ｈ1）と合計距離（A1 ＋B1
）と方位角（θ2 ）の照合作業を行い、解析計算回路
８ｉへ出力する。解析計算回路８ｉは、以下の計算を行
なう。 (1)先ず、θ3 を算出し、次いで、二次レーダ装置SSR
から飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｃ１ を算出する。詳述
すると、前記したように、本装置の図示しない入力装置
から、本装置Ｐと二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入
力することにより、図中のθ1 の角度と、本装置Ｐと二
次レーダ装置SSR の距離Ｋが決まるので、θ3 は、θ3
＝θ1 −θ2 の式から算出する。 (2)水平距離Ｃ１ は、ピラゴラスの定理と三角関数の余
弦の定理から算出する。今、合計距離（A1 ＋B1 ）は上
記のように算出した値であり、この値をＲで置き換える
と、B1 ＝Ｒ−A1 となる。△ｂｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から、Ｄ1 2＝B1 2−H1 2 ＝（Ｒ−A1 ）2 −H1 2 の
式（１）が成り立つ。又、△ａｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から、Ｃ１ 2＝A1 2−H1 2 の式（２）が成り立
つ。△ａｂｃにおいて、余弦の定理から、Ｄ1 2＝Ｃ１ 2
＋K2 −２Ｃ１ ・Ｋ・Cos θ3 の式（３）が成り立つ。
式（３）中のＤ1 とＣ１ に式（１）、（２）を代入す
ると、 （Ｒ−A1 ）2 −H1 2 ＝A1 2−H1 2 ＋K2 −２（A1 2−H1 2 ） 1/2 ・Ｋ・Cos θ3 となる。式を変形すると、 （A1 2−H1 2 ） 1/2 ・Ｋ・Cos θ3 −Ｒ・A1 ＝（K2 −
Ｒ2 ）2 となり、さらに式を変形すると、 A1 2＝（（K2 −Ｒ2 ）2＋Ｒ・A1 ）2 ／（Ｋ・Cos θ
3 ）2 ＋H1 2 となる。ここで、ＫとＲは既知の値であるから、（K2
−Ｒ2 ）2＝αとおけば、 A1 2＝（α＋Ｒ・A1 ）2 ／（Ｋ・Cos θ3 ）2 ＋H1 2 となる。従って、 Ｒ2 ・A1 2−（Ｋ・Cos θ3 ）2 ・A1 2＋２α・Ｒ・A1＋
α2 ＋H1 2 ・（Ｋ・Cos θ3 ）2 ＝０ の二次方程式になり、この式は、A1 のみが未知数であ
るので、二次方程式の解法の公式からA1 を求めること
ができる。 (3)こうして、A1 を求めたら、Ｃ1 は△ａｃｄにおい
て、ピラゴラスの定理から求め、又、B1 ＝Ｒ−A1 から
B1 を求め、さらにＣ1 は△ｂｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から求める。 (4)図中のθ4 は、△ａｂｃにおいて、三角関数の正弦
の定理から求める。すなわち、Sin θ4 ＝Sin θ3 ×
（Ｃ1 ／Ｄ1 ）の式から数値を求め、この数値を三角関
数表の数値と対応させてθ４ を近似値として求める。 (5)θ4 を求めたら、θ5 を求める。 θ5 ＝180 °＋θ1 ＋θ5 (6)二次レーダ装置SSR 又は本装置に関する飛行体Ｐ
1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の平面位置を決める極座標計算又はＸ−
Ｙ座標計算を行なう。 以上で、解析計算回路８ｉにおける計算を終了する。解
析計算回路８ｉの数値結果のＣ1 とＤ1 とθ2 とθ5 に
関係する極座標計算又はＸ−Ｙ座標計算の値は、識別情
報（ＩＤ番号）及び高度情報（Ｈ1）と照合されてレジ
スタ８ｊにストアされる。
【００１１】そして、表示装置９には、二次レーダ装置
SSR と本装置の位置が表示されるとともに、レジスタ８
ｊにライトされている複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 に
関する情報がリードされて、飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の
平面位置がそれぞれ点滅表示されかつ飛行体のＩＤ番号
と高度情報（Ｈ1）が点滅位置の近くに付記表示される
ようになっている。
SSR と本装置の位置が表示されるとともに、レジスタ８
ｊにライトされている複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 に
関する情報がリードされて、飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の
平面位置がそれぞれ点滅表示されかつ飛行体のＩＤ番号
と高度情報（Ｈ1）が点滅位置の近くに付記表示される
ようになっている。
【００１２】なお、SLS 電波１０を傍受しないで、演算
装置８において作成する内部クロック信号を利用して各
質問電波の毎発射時を特定しても良い。
装置８において作成する内部クロック信号を利用して各
質問電波の毎発射時を特定しても良い。
【００１３】
【発明の効果】本願発明の飛行体の位置確認装置によれ
ば、飛行場の二次レーダ装置（SSR ）の質問電波とジェ
ット機、旅客機、セスナ飛行機、ヘリコプター、その他
の飛行体に装備しているトランスポンダの応答電波との
やりとりに対して、二次レーダサイト以外のところで電
波を傍受して高度情報（Ｈ1）を入手して必要な演算を
行なうことにより飛行体の方位角及び水平距離を正確に
検出することができ、飛行体の平面位置を表示装置に正
確に表示できかつ傍受により得られた高度情報（Ｈ1）
とＩＤ番号を付記表示できる。従って、予算がなく二次
レーダ装置を設備できないローカルな飛行場に簡易型レ
ーダ装置として本願発明の飛行体の位置確認装置を設備
して無線機と組み合わせて管制すれば、飛行体同士の衝
突防止に役立つ。
ば、飛行場の二次レーダ装置（SSR ）の質問電波とジェ
ット機、旅客機、セスナ飛行機、ヘリコプター、その他
の飛行体に装備しているトランスポンダの応答電波との
やりとりに対して、二次レーダサイト以外のところで電
波を傍受して高度情報（Ｈ1）を入手して必要な演算を
行なうことにより飛行体の方位角及び水平距離を正確に
検出することができ、飛行体の平面位置を表示装置に正
確に表示できかつ傍受により得られた高度情報（Ｈ1）
とＩＤ番号を付記表示できる。従って、予算がなく二次
レーダ装置を設備できないローカルな飛行場に簡易型レ
ーダ装置として本願発明の飛行体の位置確認装置を設備
して無線機と組み合わせて管制すれば、飛行体同士の衝
突防止に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態に係る飛行体の位置確認
装置を説明するための概念図である。
装置を説明するための概念図である。
【符号の説明】 SSR ・・・・二次レーダ装置 PSSR ・・・・飛行体の位置確認装置 １ ・・・・指向性送信アンテナ ２A2ｂ ・・・・質問電波 ３ａ，３ｂ ・・・・応答電波 Ｐ1 ・・・・飛行体 Ｔ1 ・・・・トランスポンダ ６ ・・・・指向性受信アンテナ ７ ・・・・無指向性受信アンテナ ８ ・・・・演算回路 ９ ・・・・表示装置
【手続補正書】
【提出日】平成１１年９月１６日（１９９９．９．１
６）
６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 飛行体の位置確認装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、飛行場の二次レ
ーダ装置（SSR ）の質問電波とジェット機、旅客機、セ
スナ飛行機、ヘリコプター、その他の飛行体に装備して
いるトランスポンダの応答電波とのやりとりに対して、
二次レーダサイト以外のところで電波を傍受して必要な
演算を行なうことにより飛行体の方位角及び平面距離を
検出する、確認装置（PSSR）に関し、特に、電波の傍受
により高さ情報を入手して必要な演算を行なうことによ
りSSR 又は本装置から飛行体の水平距離を正確に算出で
きて表示装置に平面位置を正確に表示でき、かつ高さを
付記表示できる、飛行体の位置確認装置に関する。
ーダ装置（SSR ）の質問電波とジェット機、旅客機、セ
スナ飛行機、ヘリコプター、その他の飛行体に装備して
いるトランスポンダの応答電波とのやりとりに対して、
二次レーダサイト以外のところで電波を傍受して必要な
演算を行なうことにより飛行体の方位角及び平面距離を
検出する、確認装置（PSSR）に関し、特に、電波の傍受
により高さ情報を入手して必要な演算を行なうことによ
りSSR 又は本装置から飛行体の水平距離を正確に算出で
きて表示装置に平面位置を正確に表示でき、かつ高さを
付記表示できる、飛行体の位置確認装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の飛行体の位置確認装置（PSSR）と
しては、特開昭６３−２９８０８４号公報の発明と特開
平８−２７８３６４号公報の発明がある。いずれの発明
も、PSSRから飛行体の直線距離を算出できるものであっ
たため、ディスプレイに投影するときは実際の平面位置
よりも遠い位置をポイント表示した。従って、PSSRから
の飛行距離が短い程飛行高さが誤差分として大きく現
れ、又、PSSRから飛行距離が遠くても飛行高さが大きい
程誤差が大きく現れる欠点があった。しかしながら、二
つの公報を読んで容易に分かるところであるが従来のPS
SRの欠点は、もっと大きな誤差を有している。特開昭６
３−２９８０８４号公報の図２に示すθは、PSSRとSSR
を結ぶ直線とSSR と飛行機の地上投影地点を結ぶ直線と
の交差角であり平面角度として算出できる角度であるに
も係わらず、PSSRとSSR を結ぶ直線とSSR と飛行機を結
ぶ直線との交差角に置き換えているので、飛行機がSSR
から近い距離を飛んでいる場合には、全く信用できない
計算が行なわれることとなっていた。このことは、特開
平８−２７８３６４号公報の発明についても全く同様で
ある。
しては、特開昭６３−２９８０８４号公報の発明と特開
平８−２７８３６４号公報の発明がある。いずれの発明
も、PSSRから飛行体の直線距離を算出できるものであっ
たため、ディスプレイに投影するときは実際の平面位置
よりも遠い位置をポイント表示した。従って、PSSRから
の飛行距離が短い程飛行高さが誤差分として大きく現
れ、又、PSSRから飛行距離が遠くても飛行高さが大きい
程誤差が大きく現れる欠点があった。しかしながら、二
つの公報を読んで容易に分かるところであるが従来のPS
SRの欠点は、もっと大きな誤差を有している。特開昭６
３−２９８０８４号公報の図２に示すθは、PSSRとSSR
を結ぶ直線とSSR と飛行機の地上投影地点を結ぶ直線と
の交差角であり平面角度として算出できる角度であるに
も係わらず、PSSRとSSR を結ぶ直線とSSR と飛行機を結
ぶ直線との交差角に置き換えているので、飛行機がSSR
から近い距離を飛んでいる場合には、全く信用できない
計算が行なわれることとなっていた。このことは、特開
平８−２７８３６４号公報の発明についても全く同様で
ある。
【０００３】他方、飛行場に装置される二次レーダ装置
（SSR ）は質問電波を発射し飛行体に装備しているトラ
ンスポンダの応答電波を受信して飛行体の方位角及び平
面距離を検出できるが、SSR から飛行体の直線距離を算
出できるものであったため、表示装置に投影するときは
実際の平面位置よりも遠い位置をポイント表示してい
た。従って、PSSRもSSR と同等の性能を有していれば足
りると考えていたが、信頼性を上げるためには、飛行体
までの直線距離ではなく水平距離を算出して表示装置に
は飛行体の正確な平面位置と高さを表示することが望ま
れていた。
（SSR ）は質問電波を発射し飛行体に装備しているトラ
ンスポンダの応答電波を受信して飛行体の方位角及び平
面距離を検出できるが、SSR から飛行体の直線距離を算
出できるものであったため、表示装置に投影するときは
実際の平面位置よりも遠い位置をポイント表示してい
た。従って、PSSRもSSR と同等の性能を有していれば足
りると考えていたが、信頼性を上げるためには、飛行体
までの直線距離ではなく水平距離を算出して表示装置に
は飛行体の正確な平面位置と高さを表示することが望ま
れていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本願発明は、上述した
点に鑑み案出したもので、飛行場の二次レーダ装置（SS
R ）の質問電波と飛行体に装備しているトランスポンダ
の応答電波とのやりとりに対して、二次レーダサイト以
外のところで電波を傍受して必要な演算を行なうことに
より飛行体の方位角及び平面距離を検出する、確認装置
（PSSR）に関し、特に、電波の傍受により高さ情報を入
手して必要な演算を行なうことによりSSR又は本装置か
ら飛行体の水平距離を正確に算出して表示装置に飛行体
の平面位置を正確に表示できかつ高さを付記表示でき
る、飛行体の位置確認装置を提供することを目的として
いる。
点に鑑み案出したもので、飛行場の二次レーダ装置（SS
R ）の質問電波と飛行体に装備しているトランスポンダ
の応答電波とのやりとりに対して、二次レーダサイト以
外のところで電波を傍受して必要な演算を行なうことに
より飛行体の方位角及び平面距離を検出する、確認装置
（PSSR）に関し、特に、電波の傍受により高さ情報を入
手して必要な演算を行なうことによりSSR又は本装置か
ら飛行体の水平距離を正確に算出して表示装置に飛行体
の平面位置を正確に表示できかつ高さを付記表示でき
る、飛行体の位置確認装置を提供することを目的として
いる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願発明は、飛行場に装
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して所要の演算を行なって飛行
体Ｐ1 の方位角及び水平距離Ｄ1 を検出する、飛行体の
位置確認装置であって、指向性受信アンテナ６と、無指
向性受信アンテナ７と、演算回路８と、表示装置９を備
え、指向性受信アンテナ６は、二次レーダ装置SSR に対
向していて、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信ア
ンテナ１が対向したときに質問電波２ａを傍受するよう
に構成され、無指向性受信アンテナ７は、前記トランス
ポンダＴ1 が発射する応答電波３ｂを傍受するように構
成され、演算回路８は、傍受した応答電波３ｂを解読し
て飛行体Ｐ1 の高度情報（Ｈ1）を入手するとともに、
前記指向性受信アンテナ６による質問電波２ａの傍受時
から前記無指向性受信アンテナ７が傍受した応答電波３
ｂに対応する質問電波２ｂの発射時までの時間と二次レ
ーダ装置SSR の指向性送受信アンテナ１の回転周期とか
ら、応答電波３ｂに対応する質問電波２ｂの発射時の二
次レーダ装置SSRの前記指向性送受信アンテナ１の方位
角度（θ2 ）を算出するとともに、応答電波３ｂに対応
する質問電波２ｂの発射時から応答電波３ｂを傍受する
までに要した時間を検出して該時間より二次レーダサイ
トから飛行体Ｐ1 までの直線距離（A1 ）と本装置から
飛行体Ｐ1 までの直線距離（B1 ）との合計距離（A1 ＋
B1 ）を算出し、さらに、前記算出した方位角度（θ
2 ）と、本装置と二次レーダ装置との装置間距離（Ｋ）
と前記入手した飛行体Ｐ1 の高度情報（Ｈ1）とから、
所要の演算を行なって、二次レーダサイトから飛行体Ｐ
1 までの水平距離（Ｃ１）と本装置から飛行体Ｐ1 まで
の水平距離（Ｄ1 ）と本装置からの飛行体Ｐ1 の方位角
（θ5 ）を算出するように構成され、表示装置９は、二
次レーダ装置SSRと本装置の位置、飛行体Ｐ1 の平面位
置、及び飛行体Ｐ1 の高さを表示するように構成されて
いることを特徴とする飛行体の位置確認装置を提供する
ことにある。
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して所要の演算を行なって飛行
体Ｐ1 の方位角及び水平距離Ｄ1 を検出する、飛行体の
位置確認装置であって、指向性受信アンテナ６と、無指
向性受信アンテナ７と、演算回路８と、表示装置９を備
え、指向性受信アンテナ６は、二次レーダ装置SSR に対
向していて、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信ア
ンテナ１が対向したときに質問電波２ａを傍受するよう
に構成され、無指向性受信アンテナ７は、前記トランス
ポンダＴ1 が発射する応答電波３ｂを傍受するように構
成され、演算回路８は、傍受した応答電波３ｂを解読し
て飛行体Ｐ1 の高度情報（Ｈ1）を入手するとともに、
前記指向性受信アンテナ６による質問電波２ａの傍受時
から前記無指向性受信アンテナ７が傍受した応答電波３
ｂに対応する質問電波２ｂの発射時までの時間と二次レ
ーダ装置SSR の指向性送受信アンテナ１の回転周期とか
ら、応答電波３ｂに対応する質問電波２ｂの発射時の二
次レーダ装置SSRの前記指向性送受信アンテナ１の方位
角度（θ2 ）を算出するとともに、応答電波３ｂに対応
する質問電波２ｂの発射時から応答電波３ｂを傍受する
までに要した時間を検出して該時間より二次レーダサイ
トから飛行体Ｐ1 までの直線距離（A1 ）と本装置から
飛行体Ｐ1 までの直線距離（B1 ）との合計距離（A1 ＋
B1 ）を算出し、さらに、前記算出した方位角度（θ
2 ）と、本装置と二次レーダ装置との装置間距離（Ｋ）
と前記入手した飛行体Ｐ1 の高度情報（Ｈ1）とから、
所要の演算を行なって、二次レーダサイトから飛行体Ｐ
1 までの水平距離（Ｃ１）と本装置から飛行体Ｐ1 まで
の水平距離（Ｄ1 ）と本装置からの飛行体Ｐ1 の方位角
（θ5 ）を算出するように構成され、表示装置９は、二
次レーダ装置SSRと本装置の位置、飛行体Ｐ1 の平面位
置、及び飛行体Ｐ1 の高さを表示するように構成されて
いることを特徴とする飛行体の位置確認装置を提供する
ことにある。
【０００６】
【発明の実施の形態】本願発明の実施の形態にかかる飛
行体の位置確認装置を図１を参照して説明する。図１に
おいて左側の、飛行場に二次レーダ装置SSR が装備され
ている。二次レーダ装置SSR は、例えば４秒間で一回転
となるように一定角速度で回転しつつ質問電波（1030MH
z ）2ｂ（別符号で示した２ａも含む）を発射するとと
もに、飛行体Ｐに装備しているトランスポンダＴが質問
電波２ｂを受信して発射する応答電波（1090MHz ）３ａ
を受信する指向性送受信アンテナ１と、各質問電波２ｂ
の発射毎に位相をずらしてSLS （Side Lobe Suppressi
n) 電波を発射する無指向性のSLS アンテナ５を備えて
いる。
行体の位置確認装置を図１を参照して説明する。図１に
おいて左側の、飛行場に二次レーダ装置SSR が装備され
ている。二次レーダ装置SSR は、例えば４秒間で一回転
となるように一定角速度で回転しつつ質問電波（1030MH
z ）2ｂ（別符号で示した２ａも含む）を発射するとと
もに、飛行体Ｐに装備しているトランスポンダＴが質問
電波２ｂを受信して発射する応答電波（1090MHz ）３ａ
を受信する指向性送受信アンテナ１と、各質問電波２ｂ
の発射毎に位相をずらしてSLS （Side Lobe Suppressi
n) 電波を発射する無指向性のSLS アンテナ５を備えて
いる。
【０００７】二次レーダ装置SSR の演算回路４について
簡単に説明する。最初は各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・
・毎の識別情報を得るため、コーダ４ａによりそれぞれ
モードＡの質問電波を作成し送信器４ｂを介して指向性
送受信アンテナ１より発射する。これに対して、各飛行
体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・・のトランスポンダＴ1 ，Ｔ
2 ，Ｔ3 がモードＡの質問電波２ｂをそれぞれ受信し、
それぞれの識別情報（ＩＤ番号）の応答電波３ａを発射
すると、指向性送受信アンテナ１を介し受信機４ｃで受
信し、解読機４ｄで解読する。続いて、各飛行体Ｐ1 ，
Ｐ2 ，Ｐ3 毎の高さ情報を得るため、コーダ４ａにより
それぞれモードＣの質問電波を作成し送信器４ｂを介し
て指向性送受信アンテナ１より発射する。これに対し
て、各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・・のトランスポンダ
Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 がモードＣの質問電波２ｂをそれぞれ
受信し、それぞれの高度情報（Ｈ1）の応答電波を発射
すると、指向性送受信アンテナ１を介し受信機４ｃで受
信し、解読機４ｄで解読する。二次レーダ装置SSR は、
指向性送受信アンテナ１より平面的な狭い角度の広がり
を有する質問電波（1030MHz ）を一定時間毎（例えば44
0Hz ）に絶えず発射している。このため、飛行体Ｐに装
備しているトランスポンダＴは、指向性送信アンテナA1
又はA2が正対するときに指向性送受信アンテナ１から
発射する質問電波を10回ないし10数回受信し、各々の受
信毎に時間を置かずに応答電波（1090MHz ）を発射す
る。方位角の検出は５回目位に発射する質問電波のとき
の応答電波の入力を利用して演算する。応答電波を受信
したときは、その応答電波の基になった質問電波の発射
時の方位角を指向性送受信アンテナ１の向きから算出す
るようになっていて、方向探知精度は360 °÷４秒÷44
0 ＝0.2 °である。計算回路４ｅは、解読機４ｄからの
データを入力して、複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ 2 ，Ｐ3 の方
位角θ2 の計算と複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 までの
直線距離A1，A2 ，A3の計算を行なう。表示装置４ｆ
は、二次レーダ装置SSRの位置を表示するとともに、複
数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の位置をそれぞれ点滅表示
するとともに、点滅表示位置の近傍にＩＤ番号と高度情
報（Ｈ1）を付記するようになっている。
簡単に説明する。最初は各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・
・毎の識別情報を得るため、コーダ４ａによりそれぞれ
モードＡの質問電波を作成し送信器４ｂを介して指向性
送受信アンテナ１より発射する。これに対して、各飛行
体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・・のトランスポンダＴ1 ，Ｔ
2 ，Ｔ3 がモードＡの質問電波２ｂをそれぞれ受信し、
それぞれの識別情報（ＩＤ番号）の応答電波３ａを発射
すると、指向性送受信アンテナ１を介し受信機４ｃで受
信し、解読機４ｄで解読する。続いて、各飛行体Ｐ1 ，
Ｐ2 ，Ｐ3 毎の高さ情報を得るため、コーダ４ａにより
それぞれモードＣの質問電波を作成し送信器４ｂを介し
て指向性送受信アンテナ１より発射する。これに対し
て、各飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，・・のトランスポンダ
Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 がモードＣの質問電波２ｂをそれぞれ
受信し、それぞれの高度情報（Ｈ1）の応答電波を発射
すると、指向性送受信アンテナ１を介し受信機４ｃで受
信し、解読機４ｄで解読する。二次レーダ装置SSR は、
指向性送受信アンテナ１より平面的な狭い角度の広がり
を有する質問電波（1030MHz ）を一定時間毎（例えば44
0Hz ）に絶えず発射している。このため、飛行体Ｐに装
備しているトランスポンダＴは、指向性送信アンテナA1
又はA2が正対するときに指向性送受信アンテナ１から
発射する質問電波を10回ないし10数回受信し、各々の受
信毎に時間を置かずに応答電波（1090MHz ）を発射す
る。方位角の検出は５回目位に発射する質問電波のとき
の応答電波の入力を利用して演算する。応答電波を受信
したときは、その応答電波の基になった質問電波の発射
時の方位角を指向性送受信アンテナ１の向きから算出す
るようになっていて、方向探知精度は360 °÷４秒÷44
0 ＝0.2 °である。計算回路４ｅは、解読機４ｄからの
データを入力して、複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ 2 ，Ｐ3 の方
位角θ2 の計算と複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 までの
直線距離A1，A2 ，A3の計算を行なう。表示装置４ｆ
は、二次レーダ装置SSRの位置を表示するとともに、複
数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の位置をそれぞれ点滅表示
するとともに、点滅表示位置の近傍にＩＤ番号と高度情
報（Ｈ1）を付記するようになっている。
【０００８】飛行体の位置確認装置PSSRは、飛行場に装
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2，
Ｐ3 のそれぞれの高さの情報を入手するとともに、所要
の演算を行なって飛行体Ｐ1 の方位角θ5 及び本装置か
ら飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｄ1 を検出し、表示装置９
には、二次レーダ装置SSR と本装置の位置、飛行体Ｐ
1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の平面位置（直線距離（A1 ，B1 ）から
算出した水平距離を平面上に取った位置）、及びそれぞ
れの高さを表示するように構成されている。飛行体の位
置確認装置PSSRは、図示しない入力装置により、本装置
と二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入力することによ
り、本装置と二次レーダ装置SSR の位置を点滅表示する
ようになっている。
備された二次レーダ装置SSR の，一定角速度回転する指
向性送受信アンテナ１より発射する質問電波２ｂと、飛
行体Ｐ1 に装備しているトランスポンダＴ1 が発射する
無指向性の応答電波３ａとのやりとりを、二次レーダサ
イト以外のところで傍受して複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2，
Ｐ3 のそれぞれの高さの情報を入手するとともに、所要
の演算を行なって飛行体Ｐ1 の方位角θ5 及び本装置か
ら飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｄ1 を検出し、表示装置９
には、二次レーダ装置SSR と本装置の位置、飛行体Ｐ
1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の平面位置（直線距離（A1 ，B1 ）から
算出した水平距離を平面上に取った位置）、及びそれぞ
れの高さを表示するように構成されている。飛行体の位
置確認装置PSSRは、図示しない入力装置により、本装置
と二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入力することによ
り、本装置と二次レーダ装置SSR の位置を点滅表示する
ようになっている。
【０００９】飛行体の位置確認装置PSSRは、指向性受信
アンテナ６と、無指向性受信アンテナ７と、演算回路８
と、表示装置９を備えてなる。指向性受信アンテナ６
は、二次レーダ装置SSR に正対するように設置されてい
て、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１
が対向したときに質問電波２ａを傍受するとともに、二
次レーダ装置SSRの無指向性のSLS アンテナ５から発射
するSLS 電波（1030MHz ）１０を傍受する。無指向性受
信アンテナ７は、応答電波が無指向性であることによ
り、本装置の方向に放射される応答電波３ｂを傍受す
る。
アンテナ６と、無指向性受信アンテナ７と、演算回路８
と、表示装置９を備えてなる。指向性受信アンテナ６
は、二次レーダ装置SSR に正対するように設置されてい
て、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテナ１
が対向したときに質問電波２ａを傍受するとともに、二
次レーダ装置SSRの無指向性のSLS アンテナ５から発射
するSLS 電波（1030MHz ）１０を傍受する。無指向性受
信アンテナ７は、応答電波が無指向性であることによ
り、本装置の方向に放射される応答電波３ｂを傍受す
る。
【００１０】演算回路８は、質問電波２ａとSLS 電波１
０とを指向性受信アンテナ６を介し受信機８ａで受信し
て解読機８ｂで解読し、質問電波２ａに対応して方位カ
ウンターのリセット信号及び距離カウンターのリセット
信号を、又、SLS 電波１０に対応して信号をそれぞれカ
ウント回路８ｅに出力する。トランスポンダＴから発射
した応答電波３ｂを無指向性受信アンテナ７を介し受信
機８ｃで受信して解読機８ｄで解読して、識別情報（Ｉ
Ｄ番号）と高度情報（Ｈ1）を照合回路８ｆに出力する
とともに、各応答電波３ｂの最初の信号の入力検知信号
を入力する毎に、カウント数をラッチするラッチ信号を
出力する。カウント回路８ｅは、二次レーダ装置SSR を
通る経度線との交差角である飛行体Ｐ1 の方位角θ2 を
算出するため、解読機８ｂから方位カウンターのリセッ
ト信号を入力すると、それまでのカウントをリセットし
て解読機８ｂから入力する信号をカウント開始してい
き、そして、解読機８ｄから各ラッチ信号を入力する毎
に、そのときのカウント数を内部のレジスタにストアす
る。又、カウント回路８ｅは、二次レーダ装置SSR から
飛行体Ｐ1 までの直線距離（A1 ）と飛行体Ｐ1 から本
装置PSSRまでの直線距離（B1 ）との合計距離（A1＋B
1 ）を算出するため、解読機８ｄからラッチ信号を入力
する度に、そのときのクロックパルスのカウント数を距
離計算回路８ｈに出力するとともに、前記レジスタにス
トアしたカウント数を方位計算回路８ｇに出力するよう
になっている。従って、距離計算回路８ｈが、入力した
クロックパルスのカウント数から、質問電波２ｂと応答
電波３ｂの合計の到達時間を算出して電波の速さと掛け
合わせて、二次レーダ装置SSR から飛行体Ｐ1 までの直
線距離（A1 ）と飛行体Ｐ1 から本装置PSSRまでの直線
距離（B1 ）との合計距離（A1 ＋B1 ）を算出して照合
回路８ｆに出力するようになっている。なお、SLS 電波
１０が到達するまでに要する時間は誤差になるので、計
算において加味される。又、方位計算回路８ｇが、入力
したカウント数から、応答電波３ｂに対応する質問電波
２ｂの発射時の、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受
信アンテナ１の方位角（θ2 ）を算出して照合回路８ｆ
に出力するようになっている。照合回路８ｆは、識別情
報（ＩＤ番号）と高度情報（Ｈ1）と合計距離（A1 ＋B1
）と方位角（θ2 ）の照合作業を行い、解析計算回路
８ｉへ出力する。解析計算回路８ｉは、以下の計算を行
なう。 (1)先ず、θ3 を算出し、次いで、二次レーダ装置SSR
から飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｃ１ を算出する。詳述
すると、前記したように、本装置の図示しない入力装置
から、本装置Ｐと二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入
力することにより、図中のθ1 の角度と、本装置Ｐと二
次レーダ装置SSR の距離Ｋが決まるので、θ3 は、θ3
＝θ1 −θ2 の式から算出する。 (2)水平距離Ｃ１ は、ピラゴラスの定理と三角関数の余
弦の定理から算出する。今、合計距離（A1 ＋B1 ）は上
記のように算出した値であり、この値をＲで置き換える
と、B1 ＝Ｒ−A1 となる。△ｂｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から、Ｄ1 2＝B1 2−H1 2＝（Ｒ−A1 ）2 −H1 2の
式（１）が成り立つ。又、△ａｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から、Ｃ１ 2＝A1 2−H1 2 の式（２）が成り立
つ。△ａｂｃにおいて、余弦の定理から、Ｄ1 2＝Ｃ１ 2
＋K2 −２Ｃ１ ・Ｋ・Cos θ3 の式（３）が成り立つ。
式（３）中のＤ1 とＣ１ に式（１）、（２）を代入す
ると、 （Ｒ−A1 ）2 −H1 2 ＝A1 2−H1 2＋K2 −２（A1 2−H1 2 ） 1/2 ・Ｋ・Cos θ3 となる。式を変形すると、 （A1 2−H1 2） 1/2 ・Ｋ・Cos θ3 −Ｒ・A1 ＝（K2−
R2）／2 となり、さらに式を変形すると、 A1 2＝（（K2−R2）／2＋Ｒ・A1 ）2 ／（Ｋ・Cos θ
3 ）2 ＋H1 2 となる。ここで、ＫとＲは既知の値であるから、（K2−
R2）／2＝αとおけば、 A1 2＝（α＋Ｒ・A1 ）2 ／（Ｋ・Cos θ3 ）2 ＋H1 2 となる。従って、R2 ・A1 2−（Ｋ・Cos θ3 ）2 ・A1 2＋２α・Ｒ・A1＋α
2 ＋H1 2・（Ｋ・Cos θ3 ）2 ＝０ の二次方程式になり、この式は、A1 のみが未知数であ
るので、二次方程式の解法の公式からA1 を求めること
ができる。 (3)こうして、A1 を求めたら、Ｃ1 は△ａｃｄにおい
て、ピラゴラスの定理から求め、又、B1 ＝Ｒ−A1 から
B1 を求め、さらにＣ1 は△ｂｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から求める。 (4)図中のθ4 は、△ａｂｃにおいて、三角関数の正弦
の定理から求める。すなわち、Sin θ4 ＝Sin θ3 ×
（Ｃ1 ／Ｄ1 ）の式から数値を求め、この数値を三角関
数表の数値と対応させてθ４ を近似値として求める。 (5)θ4 を求めたら、θ5 を求める。 θ5 ＝180 °＋θ1 ＋θ5 (6)二次レーダ装置SSR 又は本装置に関する飛行体Ｐ
1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の平面位置を決める極座標計算又はＸ−
Ｙ座標計算を行なう。 以上で、解析計算回路８ｉにおける計算を終了する。解
析計算回路８ｉの数値結果のＣ1 とＤ1 とθ2 とθ5 に
関係する極座標計算又はＸ−Ｙ座標計算の値は、識別情
報（ＩＤ番号）及び高度情報（Ｈ1）と照合されてレジ
スタ８ｊにストアされる。
０とを指向性受信アンテナ６を介し受信機８ａで受信し
て解読機８ｂで解読し、質問電波２ａに対応して方位カ
ウンターのリセット信号及び距離カウンターのリセット
信号を、又、SLS 電波１０に対応して信号をそれぞれカ
ウント回路８ｅに出力する。トランスポンダＴから発射
した応答電波３ｂを無指向性受信アンテナ７を介し受信
機８ｃで受信して解読機８ｄで解読して、識別情報（Ｉ
Ｄ番号）と高度情報（Ｈ1）を照合回路８ｆに出力する
とともに、各応答電波３ｂの最初の信号の入力検知信号
を入力する毎に、カウント数をラッチするラッチ信号を
出力する。カウント回路８ｅは、二次レーダ装置SSR を
通る経度線との交差角である飛行体Ｐ1 の方位角θ2 を
算出するため、解読機８ｂから方位カウンターのリセッ
ト信号を入力すると、それまでのカウントをリセットし
て解読機８ｂから入力する信号をカウント開始してい
き、そして、解読機８ｄから各ラッチ信号を入力する毎
に、そのときのカウント数を内部のレジスタにストアす
る。又、カウント回路８ｅは、二次レーダ装置SSR から
飛行体Ｐ1 までの直線距離（A1 ）と飛行体Ｐ1 から本
装置PSSRまでの直線距離（B1 ）との合計距離（A1＋B
1 ）を算出するため、解読機８ｄからラッチ信号を入力
する度に、そのときのクロックパルスのカウント数を距
離計算回路８ｈに出力するとともに、前記レジスタにス
トアしたカウント数を方位計算回路８ｇに出力するよう
になっている。従って、距離計算回路８ｈが、入力した
クロックパルスのカウント数から、質問電波２ｂと応答
電波３ｂの合計の到達時間を算出して電波の速さと掛け
合わせて、二次レーダ装置SSR から飛行体Ｐ1 までの直
線距離（A1 ）と飛行体Ｐ1 から本装置PSSRまでの直線
距離（B1 ）との合計距離（A1 ＋B1 ）を算出して照合
回路８ｆに出力するようになっている。なお、SLS 電波
１０が到達するまでに要する時間は誤差になるので、計
算において加味される。又、方位計算回路８ｇが、入力
したカウント数から、応答電波３ｂに対応する質問電波
２ｂの発射時の、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受
信アンテナ１の方位角（θ2 ）を算出して照合回路８ｆ
に出力するようになっている。照合回路８ｆは、識別情
報（ＩＤ番号）と高度情報（Ｈ1）と合計距離（A1 ＋B1
）と方位角（θ2 ）の照合作業を行い、解析計算回路
８ｉへ出力する。解析計算回路８ｉは、以下の計算を行
なう。 (1)先ず、θ3 を算出し、次いで、二次レーダ装置SSR
から飛行体Ｐ1 までの水平距離Ｃ１ を算出する。詳述
すると、前記したように、本装置の図示しない入力装置
から、本装置Ｐと二次レーダ装置SSR の緯度と経度を入
力することにより、図中のθ1 の角度と、本装置Ｐと二
次レーダ装置SSR の距離Ｋが決まるので、θ3 は、θ3
＝θ1 −θ2 の式から算出する。 (2)水平距離Ｃ１ は、ピラゴラスの定理と三角関数の余
弦の定理から算出する。今、合計距離（A1 ＋B1 ）は上
記のように算出した値であり、この値をＲで置き換える
と、B1 ＝Ｒ−A1 となる。△ｂｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から、Ｄ1 2＝B1 2−H1 2＝（Ｒ−A1 ）2 −H1 2の
式（１）が成り立つ。又、△ａｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から、Ｃ１ 2＝A1 2−H1 2 の式（２）が成り立
つ。△ａｂｃにおいて、余弦の定理から、Ｄ1 2＝Ｃ１ 2
＋K2 −２Ｃ１ ・Ｋ・Cos θ3 の式（３）が成り立つ。
式（３）中のＤ1 とＣ１ に式（１）、（２）を代入す
ると、 （Ｒ−A1 ）2 −H1 2 ＝A1 2−H1 2＋K2 −２（A1 2−H1 2 ） 1/2 ・Ｋ・Cos θ3 となる。式を変形すると、 （A1 2−H1 2） 1/2 ・Ｋ・Cos θ3 −Ｒ・A1 ＝（K2−
R2）／2 となり、さらに式を変形すると、 A1 2＝（（K2−R2）／2＋Ｒ・A1 ）2 ／（Ｋ・Cos θ
3 ）2 ＋H1 2 となる。ここで、ＫとＲは既知の値であるから、（K2−
R2）／2＝αとおけば、 A1 2＝（α＋Ｒ・A1 ）2 ／（Ｋ・Cos θ3 ）2 ＋H1 2 となる。従って、R2 ・A1 2−（Ｋ・Cos θ3 ）2 ・A1 2＋２α・Ｒ・A1＋α
2 ＋H1 2・（Ｋ・Cos θ3 ）2 ＝０ の二次方程式になり、この式は、A1 のみが未知数であ
るので、二次方程式の解法の公式からA1 を求めること
ができる。 (3)こうして、A1 を求めたら、Ｃ1 は△ａｃｄにおい
て、ピラゴラスの定理から求め、又、B1 ＝Ｒ−A1 から
B1 を求め、さらにＣ1 は△ｂｃｄにおいて、ピラゴラ
スの定理から求める。 (4)図中のθ4 は、△ａｂｃにおいて、三角関数の正弦
の定理から求める。すなわち、Sin θ4 ＝Sin θ3 ×
（Ｃ1 ／Ｄ1 ）の式から数値を求め、この数値を三角関
数表の数値と対応させてθ４ を近似値として求める。 (5)θ4 を求めたら、θ5 を求める。 θ5 ＝180 °＋θ1 ＋θ5 (6)二次レーダ装置SSR 又は本装置に関する飛行体Ｐ
1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の平面位置を決める極座標計算又はＸ−
Ｙ座標計算を行なう。 以上で、解析計算回路８ｉにおける計算を終了する。解
析計算回路８ｉの数値結果のＣ1 とＤ1 とθ2 とθ5 に
関係する極座標計算又はＸ−Ｙ座標計算の値は、識別情
報（ＩＤ番号）及び高度情報（Ｈ1）と照合されてレジ
スタ８ｊにストアされる。
【００１１】そして、表示装置９には、二次レーダ装置
SSR と本装置の位置が表示されるとともに、レジスタ８
ｊにライトされている複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 に
関する情報がリードされて、飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の
平面位置がそれぞれ点滅表示されかつ飛行体のＩＤ番号
と高度情報（Ｈ1）が点滅位置の近くに付記表示される
ようになっている。
SSR と本装置の位置が表示されるとともに、レジスタ８
ｊにライトされている複数の飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 に
関する情報がリードされて、飛行体Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の
平面位置がそれぞれ点滅表示されかつ飛行体のＩＤ番号
と高度情報（Ｈ1）が点滅位置の近くに付記表示される
ようになっている。
【００１２】なお、SLS 電波１０を傍受しないで、演算
装置８において作成する内部クロック信号を利用して各
質問電波の毎発射時を特定しても良い。
装置８において作成する内部クロック信号を利用して各
質問電波の毎発射時を特定しても良い。
【００１３】
【発明の効果】本願発明の飛行体の位置確認装置によれ
ば、飛行場の二次レーダ装置（SSR ）の質問電波とジェ
ット機、旅客機、セスナ飛行機、ヘリコプター、その他
の飛行体に装備しているトランスポンダの応答電波との
やりとりに対して、二次レーダサイト以外のところで電
波を傍受して高度情報（Ｈ1）を入手して必要な演算を
行なうことにより飛行体の方位角及び水平距離を正確に
検出することができ、飛行体の平面位置を表示装置に正
確に表示できかつ傍受により得られた高度情報（Ｈ1）
とＩＤ番号を付記表示できる。従って、予算がなく二次
レーダ装置を設備できないローカルな飛行場に簡易型レ
ーダ装置として本願発明の飛行体の位置確認装置を設備
して無線機と組み合わせて管制すれば、飛行体同士の衝
突防止に役立つ。
ば、飛行場の二次レーダ装置（SSR ）の質問電波とジェ
ット機、旅客機、セスナ飛行機、ヘリコプター、その他
の飛行体に装備しているトランスポンダの応答電波との
やりとりに対して、二次レーダサイト以外のところで電
波を傍受して高度情報（Ｈ1）を入手して必要な演算を
行なうことにより飛行体の方位角及び水平距離を正確に
検出することができ、飛行体の平面位置を表示装置に正
確に表示できかつ傍受により得られた高度情報（Ｈ1）
とＩＤ番号を付記表示できる。従って、予算がなく二次
レーダ装置を設備できないローカルな飛行場に簡易型レ
ーダ装置として本願発明の飛行体の位置確認装置を設備
して無線機と組み合わせて管制すれば、飛行体同士の衝
突防止に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態に係る飛行体の位置確認
装置を説明するための概念図である。
装置を説明するための概念図である。
【符号の説明】 SSR ・・・・二次レーダ装置 PSSR ・・・・飛行体の位置確認装置 １ ・・・・指向性送信アンテナ ２A2ｂ ・・・・質問電波 ３ａ，３ｂ ・・・・応答電波 Ｐ1 ・・・・飛行体 Ｔ1 ・・・・トランスポンダ ６ ・・・・指向性受信アンテナ ７ ・・・・無指向性受信アンテナ ８ ・・・・演算回路 ９ ・・・・表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大沼 浩司 千葉県柏市東３丁目２番48号 Ｆターム(参考） 5J070 AA02 AB01 AC03 AC04 AC13 AD01 AD06 AD13 AE04 AF01 AH50 AJ02 AJ13 AK22 AK40 BC02 BC12 BC13 BD03 BF02 BF04 BF05 BG06 BG12 BG28
Claims (1)
- 【請求項１】 飛行場に装備された二次レーダ装置SSR
の，一定角速度回転する指向性送受信アンテナ１より発
射する質問電波２ｂと、飛行体Ｐ1 に装備しているトラ
ンスポンダＴ1 が発射する無指向性の応答電波３ａとの
やりとりを、二次レーダサイト以外のところで傍受して
所要の演算を行なって飛行体Ｐ1 の方位角及び水平距離
Ｄ1 を検出する、飛行体の位置確認装置であって、 指向性受信アンテナ６と、無指向性受信アンテナ７と、
演算回路８と、表示装置９を備え、 指向性受信アンテナ６は、二次レーダ装置SSR に対向し
ていて、二次レーダ装置SSR の前記指向性送受信アンテ
ナ１が対向したときに質問電波２ａを傍受するように構
成され、無指向性受信アンテナ７は、前記トランスポン
ダＴ1 が発射する応答電波３ｂを傍受するように構成さ
れ、 演算回路８は、傍受した応答電波３ｂを解読して飛行体
Ｐ1 の高さＨの情報を入手するとともに、前記指向性受
信アンテナ６による質問電波２ａの傍受時から前記無指
向性受信アンテナ７が傍受した応答電波３ｂに対応する
質問電波２ｂの傍受時までの時間と二次レーダ装置SSR
の指向性送受信アンテナ１の回転周期とから、応答電波
３ｂに対応する質問電波２ａの発射時の二次レーダ装置
SSR の前記指向性送受信アンテナ１の方位角度（θ2 ）
を算出するとともに、応答電波３ｂに対応する質問電波
２ａの発射時から応答電波３ｂを傍受するまでに要した
時間を検出して該電波応答時間より二次レーダサイトか
ら飛行体Ｐ1 までの直線距離（Ａ1 ）と本装置から飛行
体Ｐ1 までの直線距離（Ｂ1 ）との合計距離（Ａ1＋Ｂ1
）を算出し、さらに、前記算出した方位角度（θ2 ）
と、本装置と二次レーダ装置との装置間距離（Ｋ）と前
記入手した飛行体Ｐ1 の高さＨとから、所要の演算を行
なって、二次レーダサイトから飛行体Ｐ1 までの水平距
離（Ｃ1 ）と本装置から飛行体Ｐ1 までの水平距離（Ｄ
1 ）と本装置からの飛行体Ｐ1 の方位角（θ5 ）を算出
するように構成され、表示装置９は、二次レーダ装置SS
R と本装置の位置、飛行体Ｐ1 の平面位置、及び飛行体
Ｐ1 の高さを表示するように構成されていることを特徴
とする飛行体の位置確認装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23006599A JP2001051053A (ja) | 1999-08-16 | 1999-08-16 | 飛行体の位置確認装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23006599A JP2001051053A (ja) | 1999-08-16 | 1999-08-16 | 飛行体の位置確認装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001051053A true JP2001051053A (ja) | 2001-02-23 |
Family
ID=16902004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23006599A Pending JP2001051053A (ja) | 1999-08-16 | 1999-08-16 | 飛行体の位置確認装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001051053A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013140049A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-18 | Kakuichi Shiomi | レーダリンクシステム |
| JP2014515112A (ja) * | 2011-04-29 | 2014-06-26 | オアソトロン カンパニー リミテッド | 距離測定方法及び装置と、測位方法 |
| JP2014231995A (ja) * | 2013-05-28 | 2014-12-11 | 有限会社アイ・アール・ティー | レーダリンク装置 |
| CN111785096A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-10-16 | 中国人民解放军63921部队 | 一种航天器安全防护方法、设备和计算机可读存储介质 |
-
1999
- 1999-08-16 JP JP23006599A patent/JP2001051053A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014515112A (ja) * | 2011-04-29 | 2014-06-26 | オアソトロン カンパニー リミテッド | 距離測定方法及び装置と、測位方法 |
| JP2013140049A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-18 | Kakuichi Shiomi | レーダリンクシステム |
| JP2014231995A (ja) * | 2013-05-28 | 2014-12-11 | 有限会社アイ・アール・ティー | レーダリンク装置 |
| CN111785096A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-10-16 | 中国人民解放军63921部队 | 一种航天器安全防护方法、设备和计算机可读存储介质 |
| CN111785096B (zh) * | 2020-07-01 | 2022-11-25 | 中国人民解放军63921部队 | 一种航天器安全防护方法、设备和计算机可读存储介质 |
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