JP2001289948A - 空港面監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空港面の監視を行う空港面監視装置におい
て、従来は航空機が予想外の経路を採った場合には管制
官への表示が遅れたり、衝突防止の警報の発出が遅れる
問題点があった。 【解決手段】 この発明の空港面監視装置は、空港面上
に設けられた複数の基準目標６０と、この基準目標及び
空港面上の移動目標からの反射電波より算出された上記
目標の位置をレーダ情報として出力するレーダ部１と、
上記算出された位置と予め記憶された基準目標の位置と
の距離から上記移動目標による上記基準目標の電波遮蔽
の有無を判定する遮蔽判定部８と、この電波遮蔽の有無
を参照し上記基準目標への電波を遮蔽する上記移動目標
のレーダ情報に対し高信頼マークを付加し信頼性付加レ
ーダ情報を出力する信頼性判定部７とを備えたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空港面を移動す
る航空機や車両をレーダにより検出、追尾し当該移動体
の位置、移動速度および移動方向等を画面表示する空港
面監視装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１６は例えば特開平１０−２４６７８
０号公報に示された従来の空港面監視装置の主要部分の
構成を示すブロック図であり、１はレーダ部、２は追尾
処理部、３は主処理部、４は表示平滑処理部、５は表示
部、６は属性記憶部である。

【０００３】次に動作について説明する。図１６におい
てレーダ部１はレーダ反射波に基づいて航空機目標を検
出し、その現在の位置情報を含んだ航空機レーダ情報１
００（省略して、「レーダ情報」ともいう）として追尾
処理部２に出力する。追尾処理部２では過去から現在に
至る一定数のレーダ走査におけるレーダ情報１００に基
づき、目標の追尾処理を行い、予測位置、予測速度を含
んだ追尾情報２００を出力する。追尾アルゴリズムとし
ては処理が容易なα−β追尾方式（「α−βトラッカ」
ともいう）が一般的である。

【０００４】主処理部３では属性記憶部６からの航空機
属性情報６００に基づき、追尾情報２００と航空機属性
情報６００を関連付けて属性付加追尾情報３００を作成
し、表示平滑処理部４に出力する。ここで、航空機属性
情報とはいわゆるフライトプランのことであり、この情
報には航空機の識別番号、飛行方式、飛行種類、機種、
出発空港、出発予定時刻、目的空港、到着予定時刻、割
当て駐機スポット番号等が含まれる。また、上記の追尾
情報と航空機属性情報との関連付けの方法としては、管
制官とパイロットとの交信に基づき、航空機の便名によ
り関連付ける方法が一般的であるが、出発機の場合には
出発駐機スポット番号や出発予定時刻に基づいて、到着
機の場合には他の管制機関からの引継ぎに基づいて関連
付けることも行われる。

【０００５】表示平滑処理部４は、属性付加追尾情報３
００に含まれる航空機の属性情報、検出された位置、速
度等の情報に基づき、表示のための平滑処理を行い、表
示情報４００を表示部５に出力する。表示平滑処理部４
では、芝生等の誤目標による追尾の乱れを抑圧し、管制
官に見やすい画像を提供するために特にデータの揺らぎ
を抑圧することを目的とした処理が行われる。この目的
のために以下の手法が用いられている。

【０００６】一般に、空港面上で航空機が移動する経路
はある程度定まっている。これを前提に航空機の予定移
動路を予め設定し、この予定移動路に沿った方向に重み
付けをした平滑処理が行われる。平滑アルゴリズムとし
ては、加速度の成分も考慮したα−β−γトラッカが用
いられる。表示部５では表示情報４００に基づき航空機
の位置および移動方向を画面上に表示する。

【０００７】なお、上記平滑処理は追尾処理部２でも行
われている。表示平滑処理部４と追尾処理部２の平滑処
理の違いは、前者の平滑処理の方が、後者の平滑処理よ
りもその平滑の度合い（程度）が大きい点にある。これ
は、表示平滑処理部４では監視者への視認性等（違和感
のなさ）、つまり移動体への追従よりも移動体のなめら
かな動きの表示を重視することに帰因する。上記平滑の
度合いは、表示平滑処理に使用するα-β-γトラッカの
係数α、β、γ（平滑係数という）で決まり、この係数
が小さいほど平滑が強く働く。

【０００８】一方、平滑の度合いが大きいと、移動体の
急激な動き、例えば航空機の急激な針路変更には追従で
きなくなり、航空機の実際の位置と表示上の位置の乖離
が大きくなってしまう（急激な動きに対する収束性が悪
くなる）。従来は、雑音による誤目標による表示の揺ら
ぎを少なくするため、この平滑係数を小さくし、平滑の
度合いを大きくする必要があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の空港面監視装置
は以上のように構成されており、航空機の経路を予測
し、その経路からのデータの逸脱を抑圧することに重点
を置いているため、航空機が予想外の経路を採った場合
には管制官への表示が遅れたり、衝突防止の警報の発出
が遅れる問題点があった。

【００１０】この問題点を図１７に示す従来の空港面監
視装置における航空機の位置表示の説明図を用いて説明
する。このケースでは、航空機が予定移動路とは異なる
予想外の進路（予定外移動路）を移動するものとする
（パイロットの状況判断あるいは操縦ミス等によりその
まま滑走路を直進するものとする。図中、白丸シンボル
（白抜き）が時刻Ｔ１〜Ｔ４での実際の航空機位置（Ｐ
１、Ｐ２、Ｐ３ａ、Ｐ４）を示す）。上記従来の空港面
監視装置では、通常、着陸機が滑走路に着地してから誘
導路への分岐点にきた場合には、着陸機のスピードが一
定以下であれば誘導路に進入するものと仮定し、この仮
定を前提とした表示の平滑化が行われる。従って分岐点
手前まで（時刻Ｔ１、Ｔ２）は、表示部５には航空機標
識が予定移動路に沿った位置に表示される（図中、黒丸
シンボル（黒塗りつぶし）が表示平滑処理の結果特定さ
れた航空機位置、航空機形状シンボルが上記黒丸シンボ
ルの位置に重畳表示された航空機標識）。

【００１１】いま、着陸機が分岐点にさしかかると（時
刻Ｔ３、位置Ｐ３ａ）、上記のとおり着陸機は予定移動
路とは異なる予定外移動路の方向に直進する。このと
き、例えば誘導路付近（位置Ｐ３ｂ）の芝生による雑音
情報がたまたまレーダ部１で検出された場合（図中、三
角シンボルが雑音発生位置を示す）には、雑音情報が優
先的に使用され、表示平滑処理部４は航空機が誘導路に
進入したものと判断し、航空機標識は実際の航空機位置
（時刻Ｔ３における白丸シンボルの位置Ｐ３ａ）ではな
く、上記雑音に基づく表示平滑処理の結果、時刻Ｔ３に
おける航空機位置と特定された黒丸シンボルの位置Ｐ３
ｂに表示される。

【００１２】その後一定時間が経過し、レーダ情報に基
づく追尾情報との乖離が一定以上に達するまでは、上記
の仮定した経路（予定移動路）上を進行しているような
誤った表示を行うこととなる。図では時刻Ｔ４にいたっ
て、実際の航空機位置（の近傍）Ｐ４に航空機標識が表
示されることになる。

【００１３】以上の説明から明らかなように予想外のケ
ースが起きた場合には、管制官が見ている表示画面上で
は、しばらくは仮定した経路上を走行しているように見
えるため、例えばパイロットの操縦ミスによる場合に管
制官からパイロットへの注意喚起のタイミングが遅れる
といった問題点が引き起こされる。上記表示画面上での
遅延の程度はパラメータの設定にもよるが、元に戻るま
で数回のレーダ観測が必要とされることから、観測の間
隔が１秒ごとの場合は３〜５秒間の間は誤った表示にな
る可能性がある。

【００１４】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、芝生等による誤目標の除去をお
こないレーダ情報の信頼性を高めることで、信頼性の高
い表示を実現するとともに、表示平滑処理における過度
な平滑処理を抑え表示処理の追従性を向上することを目
的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に記
載の空港面監視装置は、空港面上に設けられた複数の基
準目標と、この基準目標及び空港面上の移動目標からの
反射電波より算出された上記目標の位置をレーダ情報と
して出力するレーダ部と、上記算出された位置と予め記
憶された基準目標の位置との距離から上記移動目標によ
る上記基準目標の電波遮蔽の有無を判定する遮蔽判定部
と、この電波遮蔽の有無を参照し上記基準目標への電波
を遮蔽する上記移動目標のレーダ情報に対し高信頼マー
クを付加し信頼性付加レーダ情報を出力する信頼性判定
部とを備えたものである。

【００１６】この発明の請求項２に記載の空港面監視装
置は、空港面上の移動目標からの反射電波より算出され
た上記移動目標の位置をレーダ情報として出力するレー
ダ部と、空港面上に設けられ上記レーダ部からの電波に
応答し識別情報を含むビーコン電波を送信する複数の基
準目標と、上記ビーコン電波を受信し識別信号を出力す
るビーコン受信部と、上記識別信号を入力とし上記基準
目標に対応する識別信号の有無から上記移動目標による
上記基準目標の電波遮蔽の有無を判定する遮蔽判定部
と、この電波遮蔽の有無を参照し上記基準目標への電波
を遮蔽する上記移動目標のレーダ情報に対し高信頼マー
クを付加し信頼性付加レーダ情報を出力する信頼性判定
部とを備えたものである。

【００１７】この発明の請求項３に記載の空港面監視装
置は、上記基準目標は上記レーダ部からの電波に応答す
る代わりに、連続送信されている通信衛星からの電波を
一定時間受信できない場合に識別情報を含むビーコン電
波を送信するようにしたものである。

【００１８】この発明の請求項４に記載の空港面監視装
置は、空港面上の移動目標から反射された電波を受け上
記移動目標の位置を算出しレーダ情報を出力するととも
に空港面からのクラッタレベルを出力するレーダ部と、
上記クラッタレベルを入力とし空港面の単位エリア毎に
算出した受信レベルと上記レーダ部の一走査前の上記受
信レベルとの比較から上記移動目標による上記単位エリ
アの電波遮蔽の有無を判定する遮蔽判定部と、この電波
遮蔽の有無を参照し上記単位エリアへの電波を遮蔽する
上記移動目標のレーダ情報に高信頼マークを付加し信頼
性付加レーダ情報を出力する信頼性判定部とを備えたも
のである。

【００１９】この発明の請求項５に記載の空港面監視装
置は、上記信頼性付加レーダ情報を入力とし、高信頼マ
ークが付加されていないレーダ情報を除去する雑音除去
処理部を備えたものである。

【００２０】この発明の請求項６に記載の空港面監視装
置は、電波を放射するレーダ部と、このレーダ部からの
電波に応答しビーコン電波を送信する空港面上に設けら
れた複数の基準目標と、上記ビーコン電波を受信し識別
信号を出力するビーコン受信部と、上記識別信号を入力
とし上記基準目標に対応する識別信号の有無から上記移
動目標による上記基準目標の電波遮蔽の有無を判定し、
電波遮蔽されている基準目標の位置から上記移動目標の
位置を算出する遮蔽判定部とを備えたものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】この発明に係る空港面監視装置
は、航空機による基準目標の遮蔽を利用して、航空機レ
ーダ情報１００の真偽判定を行うようにしたものであ
る。すなわち、図１に示すように航空機のような大型の
移動目標が存在する場合には、航空機の影になる部分に
レーダ電波の遮蔽部が形成され、その近傍にある基準目
標は遮蔽されレーダから見えなくなることを利用するも
のである。

【００２２】そのために、図２に示すように予め基準目
標を空港面内の滑走路、誘導路等に沿って（当然、航空
機等の通常の移動の妨げにならないように）一定の間隔
で配置する。レーダ監視により航空機レーダ情報が検出
された場合、その近傍の基準目標が検出されなくなれ
ば、そこに航空機が存在する確率が高いといえる。一
方、基準目標が検出されれば、航空機による遮蔽現象が
起きていないことを示しており、航空機が存在しない可
能性が高い。したがって、基準目標以外に検出された目
標は、真の航空機ではなく芝生等の雑音による誤目標の
可能性が高いと判断できる。

【００２３】実施の形態１．以下、この発明の実施の形
態１を図について説明する。図３は本実施の形態１によ
る空港面監視装置のブロック図である。図において、１
はレーダ部、２は追尾処理部、３は主処理部、４は表示
平滑処理部、５は表示部、６は属性記憶部、７は信頼性
判定処理部、８は基準目標遮蔽判定部、９は雑音除去処
理部である。５０は移動目標である航空機目標、６０は
基準目標である。

【００２４】次に動作について説明する。レーダ部１は
レーダ反射波に基づいて航空機目標５０や基準目標６０
を検出し、その位置情報を航空機レーダ情報１００
（「レーダ情報」ともいう）として出力する。基準目標
は航空機目標等による遮蔽がない場合は必ずレーダ部１
で検出されるようにレーダ電波を効率よく反射するレー
ダリフレクタ（「レーダ反射器」ともいう）で構成され
る。

【００２５】このレーダリフレクタは、小さい面積であ
りながら、レーダ電波をよく反射する(大きなレーダ断
面積を有する)反射器である。例えば、小型の木船やプ
ラスチック船などのレーダでの探知性能を向上させるた
めに、それらの船に取り付けられ使用されることがある
ほか、航路標識である浮標にもよく取り付けられ用いら
れている。

【００２６】このような反射器には三枚の金属板を直交
させて作ったコーナ反射器や誘電体内で、電波が屈折す
るレンズ効果を利用したレンズリフレクタなどがある。
図４（ａ）はコーナ反射器の例で、広い範囲の入射角で
入射した電波はいずれも３回の反射によって元の入射方
向に戻る性質をもっている。このような三角形のコーナ
反射器の最大のレーダ断面積σは一辺の長さをａとすれ
ば、以下の式となる。 σ＝（４／３）（πａ⁴／λ²） ここで、π：円周率、λ：電波波長である。例えばａ＝
０．３ｍ、λ＝０．０３ｍとしても３７．７ｍ²とな
り、直径７ｍ弱の球と同じσをもつことになる。普通は
この反射器を同図の（ｂ）などのように組み合わせた形
で使用する。

【００２７】レンズリフレクタの代表的なものにルーネ
ベルグレンズリフレクタがある。これは発泡ポリスチロ
ールの発泡率を変化させて、その誘電率ξを、中心部が
ξ＝２、周囲部が空気と同じξ＝１を持たせるようにし
た球体である。連続的に誘電率を変化させるのは製造上
の困難があるので、実際は同心球的に何段階かに誘電率
ξを変化させる。そうすると、入射した電波は図５の
（ａ）に示すように入射と反対側の一点に集中する。そ
こでその点に図（ｂ）に示すような金属帯の反射板を置
けば、電波は入射と同じ経路を逆に通って、元の方向へ
平面波として反射され、大きなレーダ断面積を持つこと
ができる。反射板に幅があるのは、垂直方向に角度φ
（＝３０度）の指向性を持たせるためである。

【００２８】このレーダリフレクタは、上記のとおり小
型ではあるが、その機能を実現するために地上面より突
出させて設置する必要がある。従って、空港面に一様に
設置できるものではない。つまり、航空機の移動を妨げ
ないように、滑走路や誘導路等の航空機の移動路上を避
けて、これらの移動路に沿った場所に設けることとな
る。

【００２９】次に、基準目標遮蔽判定部８と信頼性判定
処理部７の細部動作を説明する。図６は移動目標による
基準目標遮蔽の様子の説明図である。図においてＲ１〜
Ｒ４はレーダ部により検出されたレーダ情報、Ａ〜Ｄは
基準目標、一点鎖線で挟まれた部分が航空機による遮蔽
エリアを示す。図６では基準目標Ｂ、Ｃは遮蔽エリア内
にあり、Ａ、Ｄは遮蔽エリア外にある。基準目標遮蔽判
定部８は、予め基準目標の位置を記憶し、記憶した基準
目標の位置と相関のとれるレーダ情報１００が検出され
なかった場合に遮蔽情報８００を信頼性判定処理部７に
通知する。

【００３０】図７に基準目標遮蔽判定部８の動作フロー
チャートを示す。先ずステップ７１で、検出されたレー
ダ目標のレーダ情報１００に含まれる位置と予め記憶さ
れている基準目標の位置との相関を算出する。この相関
は例えば予め記憶されている基準目標の位置を中心とし
所定の距離内（所定半径の円内）にレーダ目標が存在す
るか否かで算出することができる（上記円内にあれば
「相関あり」、円外であれば「相関なし」）。ステップ
７２で上記の方法で相関の有無を判断する。「相関あ
り」の場合には、基準目標が検出されたと判断し当該の
基準目標に検出マークを付与する。図６の例では、Ａと
Ｒ１、ＣとＲ３、ＤとＲ４が相関があると判断されて検
出マークが付与される（ステップ７３）。「相関なし」
の場合には、どのレーダ情報とも相関がとれなかったと
判断し、基準目標に遮蔽マークを付与する。図６の例で
は、基準目標Ｂに遮蔽マークが付与される（ステップ７
４）。上記検出マークまたは遮蔽マークの付与された基
準目標に関する情報が遮蔽情報８００として信頼性判定
処理部７に出力される。

【００３１】信頼性判定処理部７は、レーダ情報１００
に対して、基準目標遮蔽判定部８からの遮蔽情報８００
との相関をとり、遮蔽情報と相関のとれるレーダ情報に
対しては高信頼マークを付与した信頼性付加レーダ情報
７００を出力する。

【００３２】図８に信頼性判定処理部７の動作フローチ
ャートを示す。先ずステップ８１で、基準目標遮蔽判定
部８から基準目標の遮蔽情報を入力し、レーダ情報に対
応する遮蔽エリアにある基準目標の遮蔽情報と対比す
る。図６の例では、基準目標Ｂ、Ｃの遮蔽情報が対比の
対象となる。次にステップ８２で、対比対象となる基準
目標の遮蔽マークの有無を判定する。判定の対象とした
基準目標の遮蔽情報に遮蔽マークがあれば、対応するレ
ーダ情報に高信頼性マークを付与し、信頼性付加レーダ
情報７００を出力する。遮蔽マークがなければ（検出マ
ークがあれば）レーダ情報をそのまま出力する。図６の
例では、基準目標Ｃには遮蔽マークは付与されていない
が、基準目標Ｂに遮蔽マークが付与されているのでレー
ダ情報Ｒ２に高信頼マークを付与し、信頼性付加レーダ
情報７００として出力する。

【００３３】雑音除去処理部９は、信頼性付加レーダ情
報７００に含まれる高信頼マークに基づき、レーダ情報
の選別を行う。最も簡単な選別の方法は、高信頼マーク
が付与されていないレーダ情報は、誤目標として除去
し、高信頼マークが付与されているレーダ情報のみ採用
し、選択レーダ情報９００として出力するものである。
また別の選別方法として、高信頼マークが付与されてい
ないレーダ情報についても、後述する追尾処理部２で算
出される追尾の予測位置（後述する追尾情報２００に含
まれる情報の一部）を用い、追尾の予測位置に対して基
準値以上のかい離があるものについては、誤目標として
棄却するが、基準値以内のものについては、高信頼マー
クが付与されているレーダ情報と同様に採用し、選択レ
ーダ情報９００として出力するといった方法が考えられ
る。この場合には、図３のブロック図において信頼性判
定処理部７は、追尾処理部２からの追尾情報２００をも
らう必要がある。

【００３４】追尾処理部２は、雑音除去処理部９の出力
である過去から現在に至る一定数のレーダ走査における
選択レーダ情報９００に基づき、目標の追尾処理を行
い、追尾情報２００を出力する。追尾アルゴリズムとし
ては処理が容易なα−β追尾方式が一般的である。

【００３５】主処理部３では属性記憶部６からの航空機
属性情報６００に基づき、追尾情報２００と航空機属性
情報６００を関連付けて属性付加追尾情報３００を作成
し、表示平滑処理部４に出力する。

【００３６】表示平滑処理部４では、航空機の属性情
報、検出位置、速度等の情報に基づき、表示のための平
滑処理を行い、表示情報４００を表示部５に出力する。
表示平滑処理部４は誤目標による追尾の乱れを抑圧する
とともに、平滑処理による処理の遅れを経路予測により
補正し、管制官に違和感のない画像表示を提供する。表
示部５では表示情報４００に基づき航空機の位置および
移動方向を画面上に表示する。

【００３７】上記動作をより具体的な事例を用いて説明
する。図９は図１７に対応する本実施の形態１による空
港面監視装置における航空機の位置表示の説明図であ
る。図に示すように本実施の形態では、滑走路、誘導路
に沿って基準目標６０が所定の間隔で配置されている。
なお基準目標６１〜６７は、航空機の影となる遮蔽エリ
アに位置し、レーダ電波が遮蔽されている基準目標を示
す。また、このケースでも、図１７に示したものと同様
に、航空機が予定移動路とは異なる予想外の進路（予定
外移動路）を移動するものとする。

【００３８】本実施の形態の空港面監視装置でも上記従
来装置と同様、通常、着陸機が滑走路に着地してから誘
導路への分岐点にきた場合には、着陸機のスピードが一
定以下であれば誘導路に進入するものと仮定した表示の
平滑化が行われる。従って分岐点手前まで（時刻Ｔ１、
Ｔ２）は、表示部５には航空機標識が予定移動路に沿っ
た位置に表示される。さらに、本発明では基準目標の遮
蔽情報がレーダ情報の信頼性を高める補完情報として使
用される。例えば、航空機が時刻Ｔ１における位置Ｐ１
にいることの補完情報として基準目標６１が遮蔽されて
いるという情報が使用されることになる。これらの補完
情報を用いることにより航空機が時刻Ｔ１、Ｔ２の位置
Ｐ１、Ｐ２に存在することの信頼性が向上する。

【００３９】いま、着陸機が分岐点にさしかかると（時
刻Ｔ３、位置Ｐ３ａ）、上記のとおり着陸機は予定移動
路とは異なる予定外移動路の方向に直進する。このと
き、例えば誘導路付近（位置Ｐ３ｂ）の芝生による雑音
情報がたまたま検出された場合には、従来装置では、雑
音情報が優先的に使用され、表示平滑処理部４は航空機
が誘導路に進入したものと判断し、航空機標識は実際の
位置Ｐ３ａではなく、上記雑音が検出されたＰ３ｂの位
置に表示される。しかし本実施の形態では航空機がＰ３
ａの位置にいることの補完情報として基準目標６４、６
５が遮蔽されているという情報が使用されることにな
る。また、雑音情報の補完情報として、この雑音発生位
置（Ｐ３ｂ）近傍の基準目標の遮蔽情報が存在しないこ
とが利用される。従って雑音除去処理部９でＰ３ｂの位
置で検出されたレーダ情報は誤目標として削除され、Ｐ
３ａの位置でのレーダ情報が採用され、正しい表示を行
うこととなる。

【００４０】上記表示平滑処理部４での経路予測処理
は、従来装置での処理と基本的に同じものである。上記
雑音除去処理部９での処理により、ある程度雑音による
誤目標表示の影響は軽減されてはいるものの、完全に雑
音の影響をなくすことはできない。従って、本実施の形
態においても、従来と同じく表示平滑処理が行われてい
る。ただ、平滑化係数は従来よりも緩くすることができ
るので、航空機の真の位置への収束を早めることが可能
である。

【００４１】図１０は本実施の形態１による空港面監視
装置のマルチパスによる虚像発生時の動作説明図であ
る。レーダ走査エリア内に建造物等が存在すると、これ
が電波の反射物体となり、実際の航空機の位置とは異な
る位置に虚像が発生する。つまり、図１０に示すように
反射物体によってレーダ電波が反射された場合、実際の
航空機はＡの位置に存在するにも拘わらず、あたかも反
射物体の延長線上のＢの位置に目標が存在するかのよう
に検出されてしまう。この時、Ｂの位置の近傍の基準目
標が遮蔽されていなければ、信頼性判定処理部７では、
Ｂの位置に検出された目標のレーダ情報には高信頼マー
クが付加されない。従って、雑音除去処理部９では、こ
のレーダ情報を虚像（誤目標）によるものと判定し除去
することができる。

【００４２】本実施の形態１に係る発明は以上のように
構成されているので、空港面上に基準目標を設け、この
基準目標が移動目標に遮蔽されることを用いて真の移動
目標からのレーダ情報と雑音による誤目標情報とを切り
分けるようにしたので、移動目標が想定進路とは異なる
予想外の進路を移動した場合でも、雑音に基づく誤目標
による影響を受けることなく、実際の移動目標に追随
し、表示できるという効果を奏する。また、表示平滑処
理における平滑化係数は従来よりも緩くすることができ
るので、航空機の真の位置への収束を早めることができ
るという効果を有する。さらにまた、この方式によれば
表示平滑処理だけでは対処できない建物によるレーダ電
波の不要反射（マルチパス）による誤目標に対しても、
その影響を除去できるという効果を有する。

【００４３】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、基準目標としてレーダリフレクタを使用して基準目
標からのレーダの反射エコーが受信できないことにより
遮蔽を検出する方式のものを示した。しかし、レーダ信
号を受信した場合に無線あるいは有線通信により、基準
目標の識別番号を応答するものを基準目標として設置
し、応答がない場合に遮蔽があったと判断するようにす
れば、さらに確実な基準目標の遮蔽判断が可能となる。

【００４４】この発明の実施の形態２を図１１に示す。
図において基準目標６０はレーダの送信電波を受信する
と、基準目標の識別番号を情報として含む基準目標識別
情報６００をビーコン電波で送信する。ビーコン受信部
９はこの基準目標識別情報６００を受信し、レーダの走
査ごとにどの基準目標から応答が有ったかを調査し、応
答のあった基準目標識別番号信号１０００を出力する。

【００４５】基準目標遮蔽判定部８では、基準目標識別
番号信号１０００をもとに、識別番号に相当する基準目
標には検出マークが付与され、それ以外の基準目標（遮
蔽により、応答がなかった基準目標）には遮蔽マークが
付与される。その後、上記検出マークまたは遮蔽マーク
の付与された基準目標に関する情報が遮蔽情報８００と
して信頼性判定処理部７に出力される。具体的には、ビ
ーコン受信部からはレーダ信号を受信した基準目標の番
号を含む情報が送られてくる。この番号情報により、ど
の位置にある基準目標が応答したかがわかり、応答して
いない番号の基準目標に遮蔽があったと判断できる。信
頼性判定処理部７以降の動作は実施の形態１と同じく、
レーダ情報と遮蔽があった基準目標との位置の相関をと
るという処理が行われる。

【００４６】本実施の形態２に係る発明は以上のように
構成されているので、上記実施の形態１に係る発明と同
様の効果を有する。また、基準目標自身がビーコン信号
を発信するようにしたので、レーダリフレクタに比べ、
より確実に基準目標の遮蔽の有無を特定できるという効
果を奏する。

【００４７】なお、本実施の形態２の基準目標は、上記
実施の形態１のレーダリフレクタのように、レーダ電波
を反射し自身の位置を通知するタイプのものではなく、
レーダ電波を受信すると識別信号を送信するタイプのも
のである。従って実施の形態１のレーダリフレクタのよ
うに地上面より突出した構造にする必要はなく、高さ方
向を抑えた構造にすることが可能となる。その結果、基
準目標本体を地中に埋め込み、レーダ電波の受信面のみ
を地表面に出しておけばよく（識別信号の送信部も同
様）、滑走路や誘導路等の航空機の移動路上に設置して
も航空機の移動を妨げることはない。

【００４８】上記のように基準目標を地表面より突出さ
せなければ、移動路上も含め空港面上に一様に高密度に
基準目標を設けることが可能となる。その結果、基準目
標の遮蔽情報をレーダ情報の信頼性を高める単なる補完
情報としてではなく、直接航空機の位置を知るための情
報として利用することも可能となる。この場合、図１１
における基準目標遮蔽判定部８では、移動目標により遮
蔽されビーコン電波による応答のなかった基準目標の位
置情報（予め基準目標遮蔽判定部に登録されている）を
もとに移動目標の位置を決定し（例えば、複数の基準目
標が遮蔽されている場合、それらの基準目標の平均位置
を移動目標の位置とし）、この決定された位置の情報を
追尾処理部２へ出力することとなる。以降の動作は上記
のとおりである。このようにすれば、レーダ部１の受信
機能、また信頼性判定処理部７、雑音除去処理部９は不
要となり、簡易な構成の空港面監視装置を構成できる。

【００４９】実施の形態３．上記実施の形態１乃至２で
は、レーダの送信電波の遮蔽を検出する方式であるが、
レーダ波はアンテナ回転周期により一定時間ごとにしか
目標を照射しないため、間欠的な遮蔽検出となる。しか
し、通信衛星のように連続的に照射されている信号をモ
ニターし、この信号が一定時間以上受信できない場合に
遮蔽と判断し、応答を出すことにより、連続的に遮蔽検
出が可能となりより確実な遮蔽の検出が行える。

【００５０】この発明の実施の形態３を図１２に示す。
図において、７０は例えば静止タイプの通信衛星であ
る。基準目標６０はこの衛星からの送信電波をモニター
受信し、その受信レベルが一定レベル以下になった場合
に遮蔽があったものとして、基準目標の識別番号を情報
として含む基準目標識別情報６００をビーコン電波で送
信する。ビーコン受信部９はこの基準目標識別情報６０
０を受信し、どの基準目標から応答が有ったかを調査
し、応答のあった基準目標が遮蔽されたものとして、遮
蔽された基準目標識別番号信号１０００を出力する。応
答のあった基準目標が遮蔽されたものとして、遮蔽情報
８００を信頼性判定処理部７に出力する。なお、上記説
明では、基準目標は遮蔽があった場合に基準目標識別情
報６００を送出するものとしたが、遮蔽がない場合（通
信衛星からの電波を十分に受信できる場合）に基準目標
識別情報６００を送出するものとしてもよい。これ以降
の動作は実施の形態２と同様であるので省略する。

【００５１】なお、静止衛星の場合には緯度に応じた仰
角になる。具体的には、日本の場合４０度くらいの仰角
となる。いずれにしても、レーダの場合とは遮蔽範囲が
変わってくるので基準目標の配置を変える必要がある。

【００５２】本実施の形態３に係る発明は以上のように
構成されているので、上記実施の形態１、２に係る発明
と同様の効果を有する。また、レーダによる間欠波では
なく、通信衛星からの連続送信波により基準目標を照射
するようにしたので、さらに確実に移動目標による基準
目標の遮蔽検出を行うことができるという効果を奏す
る。

【００５３】なお、本実施の形態３の基準目標も、上記
実施の形態２の基準目標同様に移動路上も含め空港面上
に一様に高密度に設けることが可能となる。従って本実
施の形態３の空港監視装置においても、遮蔽された基準
目標の位置情報をもとに移動目標の位置を決定すること
が可能となる。

【００５４】実施の形態４．上記実施の形態１乃至３で
は、空港面上に基準目標を設置する方式のものを示し
た。しかし、地面クラッタ等を基準目標からの応答の代
わりに用いることができる。つまり、地面クラッタ等の
受信レベルが移動目標による遮蔽により低下することを
利用し、航空機レーダ情報が検出された付近のクラッタ
受信レベルを調べ、受信レベルが通常のレベルより低下
していれば遮蔽があったものと判断し、特別な基準目標
を用いなくとも信頼性の判断が可能となる。

【００５５】この発明の実施の形態４を図１３に示す。
図において、レーダ部１はレーダ情報１００に加え、受
信レベル情報１５０を出力する。ここで、受信レベル情
報とは、空港面上の特定位置におけるアナログ的に計測
された地面反射の受信強度をいう。

【００５６】地面反射遮蔽判定部１１はレーダ部１から
受信レベル情報１５０を入力し、単位エリアごとに平均
受信レベル（「受信レベル」ともいう）を計算し、これ
を一走査まえの受信レベルと比較しその増減を調査す
る。航空機が検出された領域では受信レベルが増加し、
航空機に遮蔽された領域では受信レベルが低下する。従
ってある特定の単位エリアの近傍で受信レベルの増加エ
リアと低下エリアが近接して検出された場合には、上記
特定の単位エリア（またはその近傍）において航空機に
よる遮蔽があったものと判断できる。この判断の結果を
地面遮蔽情報１１００として信頼性判定処理部７に出力
する。

【００５７】次に、地面反射遮蔽判定部１１の細部の動
作を説明する。まず遮蔽判断の原理について説明する。
図１４は移動目標による単位エリア遮蔽の様子を説明す
るものである。単位エリアごとの受信レベルを測定する
と、エリアＡ１とＡ２は航空機に遮蔽されて地面反射が
少なくなるため受信レベルが低くなり、エリアＡ３とＡ
４は航空機自身の反射により受信レベルが高くなる。こ
のように受信レベルが高くなるエリアと低くなるエリア
が隣接して検出される場合には航空機が存在する確率が
高いといえる。

【００５８】図１５に地面反射遮蔽判定部１１の主要部
の動作フローチャートを示す。先ずステップ１４１で、
各単位エリア毎に受信レベルを平均化する。次にステッ
プ１４２で前回走査時の受信レベルより増加しているか
否かの判定を行う。増加していれば当該単位エリアにレ
ベル上昇マークを付与する（ステップ１４３）。増加し
ていなければステップ１４４で前回走査時の受信レベル
より低下しているか否かの判定を行う。低下していれば
当該単位エリアにレベル低下マークを付与する（ステッ
プ１４５）。レベルの上昇も低下もなければ、当該単位
エリアにはいずれのマークも付与されない。

【００５９】上記フローの結果、レベル上昇マークとレ
ベル低下マークが近接して検出された場合、当該単位エ
リアにおいて遮蔽が存在するという情報が地面遮蔽情報
１１００として信頼性判定処理部２に出力される。図１
４の例では、エリアＡ１とＡ２は航空機に遮蔽されて地
面反射が少なくなるため受信レベルが低くなり、エリア
Ａ３とＡ４は航空機自身の反射により受信レベルが高く
なる。このように受信レベルが高くなるエリアと低くな
るエリアが隣接して検出される場合には遮蔽が存在する
と判定する。

【００６０】本実施の形態４に係る発明は以上のように
構成されているので、単位エリア毎の受信レベルの比較
により移動目標による遮蔽の存在の有無を判断し、真の
移動目標からのレーダ情報と雑音による誤目標情報とを
切り分けるようにしたので、移動目標が想定進路とは異
なる予想外の進路を移動した場合でも、雑音に基づく誤
目標による影響を受けることなく、実際の移動目標に追
随し、表示できるという効果を奏する。また、表示平滑
処理における平滑化係数は従来よりも緩くすることがで
きるので、航空機の真の位置への収束を早めることがで
きるという効果を有する。さらにまた、基準目標を用い
ないので、低価格のシステムを構成できるという効果を
奏する。

【００６１】なお、上記実施の形態１乃至４はそれぞれ
単独の構成でも効果があるが、二つ以上の構成を組合せ
ることにより、より効果を高めることができる。また、
レーダのブラインド領域（構造物によりレーダ電波が届
かず、死角となる空港面上の特定のエリア）等で場所に
より特定の形態が使用できないときは、場所によって実
施の形態を変えることにより、効果を得ることができ
る。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば航空機
が検出された際に、航空機の近傍のエリアが遮蔽される
現象が併せて確認されるか否かにより、検出目標のレー
ダ情報に信頼性マークを付与し、信頼性マークの付与さ
れない目標については予測位置とのずれが大きい場合に
は誤目標として棄却するようにしたので、雑音による誤
目標によって追尾が乱れることがなくなるという効果が
ある。

【００６３】また、表示のための平滑処理において平滑
乗数を緩くすることができ、航空機が想定外の動きをし
た場合にでも表示情報と実際の情報との差違を少なくで
きるという効果がある。

【００６４】また、この方式によれば表示平滑処理だけ
では対処できない建物によるレーダ電波の不要反射（マ
ルチパス）による誤目標に対しても、その影響を除去で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 航空機の機体による遮蔽エリアを示す説明図
である。

【図２】 この発明の実施の形態における空港面内の基
準目標の配置を示す説明図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による空港面監視装
置の構成を示すブロック図である。

【図４】 この発明の実施の形態１における基準目標で
あるコーナ反射器の説明図である。

【図５】 この発明の実施の形態１における基準目標で
あるルーネベルグレンズリフレクタの説明図である。

【図６】 この発明の実施の形態１における移動目標に
よる基準目標遮蔽の様子の説明図である。

【図７】 この発明の実施の形態１による空港面監視装
置内の基準目標遮蔽判定部の動作フローチャートであ
る。

【図８】 この発明の実施の形態１による空港面監視装
置内の信頼性判定処理部の動作フローチャートである。

【図９】 この発明の実施の形態１による空港面監視装
置における航空機の位置表示の説明図である。

【図１０】 この発明の実施の形態１による空港面監視
装置におけるマルチパスによる虚像発生時の動作説明図
である。

【図１１】 この発明の実施の形態２による空港面監視
装置の構成を示すブロック図である。

【図１２】 この発明の実施の形態３による空港面監視
装置の構成を示すブロック図である。

【図１３】 この発明の実施の形態４による空港面監視
装置の構成を示すブロック図である。

【図１４】 この発明の実施の形態４における移動目標
による単位エリア遮蔽の様子の説明図である。

【図１５】 この発明の実施の形態４による空港面監視
装置内の地面反射遮蔽判定部の動作フローチャートであ
る。

【図１６】 従来の空港面監視装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１７】 従来の空港面監視装置における航空機の位
置表示の説明図である。

【符号の説明】

１ レーダ部、２ 追尾処理部、３ 主処理部、４ 表
示平滑処理部、５ 表示部、６ 属性記憶部、７ 信頼
性判定処理部、８ 基準目標遮蔽判定部、９雑音除去処
理部、１０ ビーコン受信部、１１ 地面反射遮蔽判定
部、１００航空機レーダ情報、２００ 追尾情報、３０
０ 属性付加追尾情報、４００ 表示情報、６００ 航
空機属性情報、６１０ 基準目標識別情報、７００ 信
頼性付加レーダ情報、８００ 遮蔽情報、９００ 選択
レーダ情報、１０００ 基準目標識別番号信号、１１０
０ 地面反射情報。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空港面上に設けられた複数の基準目標
   と、この基準目標及び空港面上の移動目標からの反射電
   波より算出された上記目標の位置をレーダ情報として出
   力するレーダ部と、上記算出された位置と予め記憶され
   た基準目標の位置との距離から上記移動目標による上記
   基準目標の電波遮蔽の有無を判定する遮蔽判定部と、こ
   の電波遮蔽の有無を参照し上記基準目標への電波を遮蔽
   する上記移動目標のレーダ情報に対し高信頼マークを付
   加し信頼性付加レーダ情報を出力する信頼性判定部とを
   備えたことを特徴とする空港面監視装置。
2. 【請求項２】 空港面上の移動目標からの反射電波より
   算出された上記移動目標の位置をレーダ情報として出力
   するレーダ部と、空港面上に設けられ上記レーダ部から
   の電波に応答し識別情報を含むビーコン電波を送信する
   複数の基準目標と、上記ビーコン電波を受信し識別信号
   を出力するビーコン受信部と、上記識別信号を入力とし
   上記基準目標に対応する識別信号の有無から上記移動目
   標による上記基準目標の電波遮蔽の有無を判定する遮蔽
   判定部と、この電波遮蔽の有無を参照し上記基準目標へ
   の電波を遮蔽する上記移動目標のレーダ情報に対し高信
   頼マークを付加し信頼性付加レーダ情報を出力する信頼
   性判定部とを備えたことを特徴とする空港面監視装置。
3. 【請求項３】 上記基準目標は上記レーダ部からの電波
   に応答する代わりに、連続送信されている通信衛星から
   の電波を一定時間受信できない場合に識別情報を含むビ
   ーコン電波を送信することを特徴とする請求項２に記載
   の空港面監視装置。
4. 【請求項４】 空港面上の移動目標からの反射電波より
   算出された上記移動目標の位置をレーダ情報として出力
   するとともに空港面からのクラッタレベルを出力するレ
   ーダ部と、上記クラッタレベルを入力とし空港面の単位
   エリア毎に算出した受信レベルと上記レーダ部の一走査
   前の上記受信レベルとの比較から上記移動目標による上
   記単位エリアの電波遮蔽の有無を判定する遮蔽判定部
   と、この電波遮蔽の有無を参照し上記単位エリアへの電
   波を遮蔽する上記移動目標のレーダ情報に高信頼マーク
   を付加し信頼性付加レーダ情報を出力する信頼性判定部
   とを備えたことを特徴とする空港面監視装置。
5. 【請求項５】 上記信頼性付加レーダ情報を入力とし、
   高信頼マークが付加されていないレーダ情報を除去する
   雑音除去処理部を備えたことを特徴とする請求項１乃至
   ４のいずれか一項に記載の空港面監視装置。
6. 【請求項６】 電波を放射するレーダ部と、このレーダ
   部からの電波に応答しビーコン電波を送信する空港面上
   に設けられた複数の基準目標と、上記ビーコン電波を受
   信し識別信号を出力するビーコン受信部と、上記識別信
   号を入力とし上記基準目標に対応する識別信号の有無か
   ら上記移動目標による上記基準目標の電波遮蔽の有無を
   判定し、電波遮蔽されている基準目標の位置から上記移
   動目標の位置を算出する遮蔽判定部とを備えたことを特
   徴とする空港面監視装置。