JP2002071807A - 後方乱気流検出システム - Google Patents
後方乱気流検出システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 航空機の主翼後方より発生し、他の航空機の
運行に影響を及ぼす後方乱気流を効率よく検出するに
は、後方乱気流を観測するレーザレーダの死角を小さく
する必要がある。 【解決手段】 異なる位置から光レーザを照射する第一
のレーザレーダ１及び第二のレーザレーダ２と、この第
一のレーザレーダ１および第二のレーザレーダからの受
信信号に基づいて後方乱気流情報を生成し、更に２台の
レーザレーダの観測エリアが重ならない範囲の後方乱気
流情報を合成し、観測エリアが重なる範囲の後方乱気流
情報は比較結果が大きいほうの後方乱気流情報を選択し
て、表示データを作成するための後方乱気流情報を特定
するとともに、この特定された後方乱気流情報に基づい
て表示装置７に後方乱気流情報を表示させる表示データ
を作成する信号処理装置５を備えた。
運行に影響を及ぼす後方乱気流を効率よく検出するに
は、後方乱気流を観測するレーザレーダの死角を小さく
する必要がある。 【解決手段】 異なる位置から光レーザを照射する第一
のレーザレーダ１及び第二のレーザレーダ２と、この第
一のレーザレーダ１および第二のレーザレーダからの受
信信号に基づいて後方乱気流情報を生成し、更に２台の
レーザレーダの観測エリアが重ならない範囲の後方乱気
流情報を合成し、観測エリアが重なる範囲の後方乱気流
情報は比較結果が大きいほうの後方乱気流情報を選択し
て、表示データを作成するための後方乱気流情報を特定
するとともに、この特定された後方乱気流情報に基づい
て表示装置７に後方乱気流情報を表示させる表示データ
を作成する信号処理装置５を備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、空港に配設され
たレーザレーダを用いて、離着陸する航空機の主翼後方
より発生し、航空機の航跡に沿って存続する後方乱気流
を検出する後方乱気流検出システムに関する。
たレーザレーダを用いて、離着陸する航空機の主翼後方
より発生し、航空機の航跡に沿って存続する後方乱気流
を検出する後方乱気流検出システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】後方乱気流は、飛行する航空機の左右両
主翼後方に発生する互いに反対方向に渦を巻く乱気流で
ある。後方乱気流の規模は渦の直径が数百フィートに及
ぶこともあり、航跡に入った後続機の操縦性を劣化させ
る。後方乱気流は風が弱いときにはおよそ１〜２分間航
空機の航跡に沿って存続する。とりわけ、風が弱く放射
冷却の強い早朝には存続時間は長くなる。一方、風が強
いときには後方乱気流は拡散して存続時間は短くなるも
のの発生した空域よりも風下方向に流されて、他の空域
を飛行する航空機に影響を及ぼす場合がある。このよう
な後方乱気流の存在を考慮して、離着陸機数が多い主要
空港では航空管制がなされている。具体的には、後方乱
気流が航空機に及ぼす影響を低減させるため、航空機の
離着陸の間隔を最低２分間はあけるように航空機を管制
している。増加しつつある航空輸送の需要に応じるた
め、離着陸時間間隔をより短縮する要請が強くなりつつ
ある。
主翼後方に発生する互いに反対方向に渦を巻く乱気流で
ある。後方乱気流の規模は渦の直径が数百フィートに及
ぶこともあり、航跡に入った後続機の操縦性を劣化させ
る。後方乱気流は風が弱いときにはおよそ１〜２分間航
空機の航跡に沿って存続する。とりわけ、風が弱く放射
冷却の強い早朝には存続時間は長くなる。一方、風が強
いときには後方乱気流は拡散して存続時間は短くなるも
のの発生した空域よりも風下方向に流されて、他の空域
を飛行する航空機に影響を及ぼす場合がある。このよう
な後方乱気流の存在を考慮して、離着陸機数が多い主要
空港では航空管制がなされている。具体的には、後方乱
気流が航空機に及ぼす影響を低減させるため、航空機の
離着陸の間隔を最低２分間はあけるように航空機を管制
している。増加しつつある航空輸送の需要に応じるた
め、離着陸時間間隔をより短縮する要請が強くなりつつ
ある。
【０００３】このような要請に応えるためには、空港に
レーザレーダを設置して後方乱気流を監視し、後方乱気
流が存在しないことが確認されれば、航空機の離着陸後
２分間が経過していなくとも、後続の航空機を離着陸さ
せるように航空管制をすればよい。図１２はレーザレー
ダを配置した空港を示す図である。図１２において、３
０は滑走路、３１は航空機、３２は航空機３１の後方に
発生した後方乱気流、３３は滑走路の近傍に設置された
レーザレーダである。また、図１３は従来の後方乱気流
検出システムの構成を示すブロック図である。図１３に
おいて、３４は出力する光レーザの照射方向、照射仰角
を制御する走査指示信号を生成する走査制御部、３５は
走査指示信号に基づいて光レーザを照射するとともに、
大気中の塵や微少物からの反射レーザ光を受信する光送
受信部、３６は光送受信部からの反射レーザ光より後方
乱気流を検出する信号処理装置、３７は反射レーザ光よ
り後方乱気流を検出して後方乱気流情報を生成する後方
乱気流検出部、３８は後方乱気流検出部３７が生成した
後方乱気流情報を表示する表示装置である。
レーザレーダを設置して後方乱気流を監視し、後方乱気
流が存在しないことが確認されれば、航空機の離着陸後
２分間が経過していなくとも、後続の航空機を離着陸さ
せるように航空管制をすればよい。図１２はレーザレー
ダを配置した空港を示す図である。図１２において、３
０は滑走路、３１は航空機、３２は航空機３１の後方に
発生した後方乱気流、３３は滑走路の近傍に設置された
レーザレーダである。また、図１３は従来の後方乱気流
検出システムの構成を示すブロック図である。図１３に
おいて、３４は出力する光レーザの照射方向、照射仰角
を制御する走査指示信号を生成する走査制御部、３５は
走査指示信号に基づいて光レーザを照射するとともに、
大気中の塵や微少物からの反射レーザ光を受信する光送
受信部、３６は光送受信部からの反射レーザ光より後方
乱気流を検出する信号処理装置、３７は反射レーザ光よ
り後方乱気流を検出して後方乱気流情報を生成する後方
乱気流検出部、３８は後方乱気流検出部３７が生成した
後方乱気流情報を表示する表示装置である。
【０００４】図１４は、光送受信部３５の詳細な構成を
示すブロック図である。図１４において、３９は光レー
ザを発振するとともに、受信した反射レーザ光より大気
中の塵や固形物の動きを示すドップラ情報、反射レーザ
光の強度を示す受信強度情報を含む受信信号を生成する
光送受信回路、４０は光送受信回路３９からの光レーザ
のビーム幅を拡大し、反射レーザ光のビーム幅を縮小す
るビーム拡大/縮小器である。
示すブロック図である。図１４において、３９は光レー
ザを発振するとともに、受信した反射レーザ光より大気
中の塵や固形物の動きを示すドップラ情報、反射レーザ
光の強度を示す受信強度情報を含む受信信号を生成する
光送受信回路、４０は光送受信回路３９からの光レーザ
のビーム幅を拡大し、反射レーザ光のビーム幅を縮小す
るビーム拡大/縮小器である。
【０００５】以下、図１２、図１３、および図１４を参
照しながら後方乱気流検出システムの動作について説明
する。図１３において、レーザレーダ３３を構成する光
送受信部３５は、滑走路３０方向、すなわち、離陸する
航空機３１がたどる飛行コースに向けて光レーザを照射
する。走査制御部３４は、光送受信部３５から照射され
る光レーザの照射方位、および照射仰角を変更する走査
指示信号を光送受信部３５に出力して、所定の照射領域
をビーム走査するように制御する。光送受信部３５から
送信された光レーザは大気中のエアロゾル、すなわち大
気中を浮遊する塵や微少な固形物で反射する。塵や固形
物で反射した反射レーザ光はレーザレーダ方向に戻り、
光送受信部３５に受信される。光送受信部３５は反射レ
ーザ光より、大気中の塵や固形物の動きを示すドップラ
情報、反射レーザ光の強度を示す受信強度情報を含む受
信信号を生成し、信号処理装置３６の後方乱気流検出部
３７に出力する。
照しながら後方乱気流検出システムの動作について説明
する。図１３において、レーザレーダ３３を構成する光
送受信部３５は、滑走路３０方向、すなわち、離陸する
航空機３１がたどる飛行コースに向けて光レーザを照射
する。走査制御部３４は、光送受信部３５から照射され
る光レーザの照射方位、および照射仰角を変更する走査
指示信号を光送受信部３５に出力して、所定の照射領域
をビーム走査するように制御する。光送受信部３５から
送信された光レーザは大気中のエアロゾル、すなわち大
気中を浮遊する塵や微少な固形物で反射する。塵や固形
物で反射した反射レーザ光はレーザレーダ方向に戻り、
光送受信部３５に受信される。光送受信部３５は反射レ
ーザ光より、大気中の塵や固形物の動きを示すドップラ
情報、反射レーザ光の強度を示す受信強度情報を含む受
信信号を生成し、信号処理装置３６の後方乱気流検出部
３７に出力する。
【０００６】後方乱気流検出部３７は、レーザレーダ３
３の光送受信部３５から伝達された受信信号より、ビー
ム送信方向における一定距離（およそ３０ｍ単位）ごと
に風速値および風向を検出する。そして、走査制御部３
４から伝達された走査指示信号に基づいて、方位方向ご
との風速値と風向を検出する。さらに。後方乱気流検出
部３７はビーム送信方向の風速値および風向と、方位方
向ごとの風速値と風向から後方乱気流渦の位置情報を示
す中心位置、後方乱気流渦の大きさを示す渦の直径、お
よび後方乱気流の強さを検出して後方乱気流情報を生成
する。そして、この後方乱気流情報を表示装置３８に表
示させるための表示データを生成して表示装置３８に出
力する。表示装置３８は、表示データに基づいて後方乱
気流の発生位置、規模、強さなどの後方乱気流情報を表
示する。なお、後方乱気流検出システムを構成する装置
のうち、レーザレーダ３３は滑走路３０の近傍に配設さ
れ、信号処理装置３６、表示装置３８は航空管制塔に設
置される。
３の光送受信部３５から伝達された受信信号より、ビー
ム送信方向における一定距離（およそ３０ｍ単位）ごと
に風速値および風向を検出する。そして、走査制御部３
４から伝達された走査指示信号に基づいて、方位方向ご
との風速値と風向を検出する。さらに。後方乱気流検出
部３７はビーム送信方向の風速値および風向と、方位方
向ごとの風速値と風向から後方乱気流渦の位置情報を示
す中心位置、後方乱気流渦の大きさを示す渦の直径、お
よび後方乱気流の強さを検出して後方乱気流情報を生成
する。そして、この後方乱気流情報を表示装置３８に表
示させるための表示データを生成して表示装置３８に出
力する。表示装置３８は、表示データに基づいて後方乱
気流の発生位置、規模、強さなどの後方乱気流情報を表
示する。なお、後方乱気流検出システムを構成する装置
のうち、レーザレーダ３３は滑走路３０の近傍に配設さ
れ、信号処理装置３６、表示装置３８は航空管制塔に設
置される。
【０００７】航空管制塔において、管制担当者は、表示
装置３８に表示された後方乱気流情報により、後方乱気
流が存在しているか確認する。後方乱気流が発生してい
ない場合、または、発生した後方乱気流が消滅したこと
が確認できた場合には、航空機の最低離着陸間隔として
定められた２分間の経過を待たずに、直ちに後続の航空
機に離着陸を指示する。このように、後方乱気流検出シ
ステムにより、後方乱気流の発生から消滅まで管制担当
者が監視することが可能になるので、より効率よく航空
機の管制ができる。
装置３８に表示された後方乱気流情報により、後方乱気
流が存在しているか確認する。後方乱気流が発生してい
ない場合、または、発生した後方乱気流が消滅したこと
が確認できた場合には、航空機の最低離着陸間隔として
定められた２分間の経過を待たずに、直ちに後続の航空
機に離着陸を指示する。このように、後方乱気流検出シ
ステムにより、後方乱気流の発生から消滅まで管制担当
者が監視することが可能になるので、より効率よく航空
機の管制ができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上説明し
た後方乱気流検出システムを用いてより安全に航空管制
を行うためには解決すべき問題がある。例えば、後方乱
気流検出システムが後方乱気流の不存在を示している場
合、後方乱気流が本当に存在しないのか、あるいは後方
乱気流は存在するものの単に検出できていないのかが不
明であれば、信頼性の高い航空管制を行うことができな
い。そのためにも、後方乱気流検出システムは、後方乱
気流を検出する死角がないことが望ましい。
た後方乱気流検出システムを用いてより安全に航空管制
を行うためには解決すべき問題がある。例えば、後方乱
気流検出システムが後方乱気流の不存在を示している場
合、後方乱気流が本当に存在しないのか、あるいは後方
乱気流は存在するものの単に検出できていないのかが不
明であれば、信頼性の高い航空管制を行うことができな
い。そのためにも、後方乱気流検出システムは、後方乱
気流を検出する死角がないことが望ましい。
【０００９】すでに説明したように、後方乱気流検出シ
ステムは、大気中を浮遊する塵や固形物の動きからドッ
プラ成分を検出し、後方乱気流渦の風向および風速を検
出する。後方乱気流渦の強さ（速度）のドップラ成分を
効率よく検出するためには、渦の速度方向に対し平行に
レーザビームを指向できる位置にレーザレーダを配置す
ることが好ましい。つまり、図１１に示すように、航空
機３１がＡ点に位置するときには、レーザレーダ３３は
良好に後方乱気流３２を観測できるものの、航空機３１
が離陸後進路を変えてＢ点に到達すると後方乱気流３２
を検出することが困難になる。このように、後方乱気流
を観測するレーザレーダの死角は、レーザレーダの設置
位置、航空機のたどる進路により決定される。
ステムは、大気中を浮遊する塵や固形物の動きからドッ
プラ成分を検出し、後方乱気流渦の風向および風速を検
出する。後方乱気流渦の強さ（速度）のドップラ成分を
効率よく検出するためには、渦の速度方向に対し平行に
レーザビームを指向できる位置にレーザレーダを配置す
ることが好ましい。つまり、図１１に示すように、航空
機３１がＡ点に位置するときには、レーザレーダ３３は
良好に後方乱気流３２を観測できるものの、航空機３１
が離陸後進路を変えてＢ点に到達すると後方乱気流３２
を検出することが困難になる。このように、後方乱気流
を観測するレーザレーダの死角は、レーザレーダの設置
位置、航空機のたどる進路により決定される。
【００１０】本発明は以上説明したような課題を解決す
るためになされたものであり、後方乱気流を観測する死
角を小さくすることが可能な後方乱気流検出システムを
提供することを目的とする。
るためになされたものであり、後方乱気流を観測する死
角を小さくすることが可能な後方乱気流検出システムを
提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係る後方乱気
流検出システムは、所定の滑走路の近傍に配設されて、
前記滑走路から離陸した航空機、ないし前記滑走路に着
陸する航空機に向けて光レーザを照射するとともに、前
記光レーザが照射された照射領域の大気中に存在する前
記光レーザを散乱させるエアロゾルからの反射レーザ光
を受信するレーザ送受信部、このレーザ送受信部から出
力される光レーザの照射方向を制御する走査制御部を有
する第一のレーザレーダと、この第一のレーザレーダと
は異なる位置に配設されて、前記滑走路から離陸した航
空機、ないし前記滑走路に着陸する航空機に向けて光レ
ーザを照射するとともに、前記光レーザが照射された照
射領域の大気中に存在する前記光レーザを散乱させるエ
アロゾルからの反射レーザ光を受信するレーザ送受信
部、このレーザ送受信部から出力される光レーザの照射
方向を制御する走査制御部を有する第二のレーザレーダ
と、前記第一のレーザレーダから伝達された反射レーザ
光より、前記第一のレーザレーダの照射領域における後
方乱気流渦の大きさ、後方乱気流渦の風速、発生位置を
含む第一の後方乱気流情報を生成し、前記第二のレーザ
レーダから伝達された反射レーザ光より、前記第二のレ
ーザレーダの照射領域における後方乱気流渦の大きさ、
後方乱気流渦の風速、発生位置を含む第二の後方乱気流
情報を生成するとともに、前記第一のレーザレーダと前
記第二のレーザレーダの照射領域が重ならない領域の後
方乱気流情報を、前記第一の後方乱気流情報と前記第二
の後方乱気流情報を合成することにより生成して表示さ
せ、前記第一のレーザレーダと前記第二のレーザレーダ
の照射領域が重なる領域の後方乱気流情報を、前記第一
の後方乱気流情報と前記第二の後方乱気流情報を比較し
て、比較結果が大きい後方乱気流情報を表示させる信号
処理装置とを備えたものである。
流検出システムは、所定の滑走路の近傍に配設されて、
前記滑走路から離陸した航空機、ないし前記滑走路に着
陸する航空機に向けて光レーザを照射するとともに、前
記光レーザが照射された照射領域の大気中に存在する前
記光レーザを散乱させるエアロゾルからの反射レーザ光
を受信するレーザ送受信部、このレーザ送受信部から出
力される光レーザの照射方向を制御する走査制御部を有
する第一のレーザレーダと、この第一のレーザレーダと
は異なる位置に配設されて、前記滑走路から離陸した航
空機、ないし前記滑走路に着陸する航空機に向けて光レ
ーザを照射するとともに、前記光レーザが照射された照
射領域の大気中に存在する前記光レーザを散乱させるエ
アロゾルからの反射レーザ光を受信するレーザ送受信
部、このレーザ送受信部から出力される光レーザの照射
方向を制御する走査制御部を有する第二のレーザレーダ
と、前記第一のレーザレーダから伝達された反射レーザ
光より、前記第一のレーザレーダの照射領域における後
方乱気流渦の大きさ、後方乱気流渦の風速、発生位置を
含む第一の後方乱気流情報を生成し、前記第二のレーザ
レーダから伝達された反射レーザ光より、前記第二のレ
ーザレーダの照射領域における後方乱気流渦の大きさ、
後方乱気流渦の風速、発生位置を含む第二の後方乱気流
情報を生成するとともに、前記第一のレーザレーダと前
記第二のレーザレーダの照射領域が重ならない領域の後
方乱気流情報を、前記第一の後方乱気流情報と前記第二
の後方乱気流情報を合成することにより生成して表示さ
せ、前記第一のレーザレーダと前記第二のレーザレーダ
の照射領域が重なる領域の後方乱気流情報を、前記第一
の後方乱気流情報と前記第二の後方乱気流情報を比較し
て、比較結果が大きい後方乱気流情報を表示させる信号
処理装置とを備えたものである。
【００１２】また、この発明に係る後方乱気流検出シス
テムは、航空機の位置を検出するため、予め定められた
領域に光レーザを照射するようにレーザ送受信部を制御
する走査指示信号を生成する走査制御部と、走査制御部
からの走査指示信号に応じてレーザ送受信部より照射さ
れた光レーザが大気中のエアロゾルで反射して前記レー
ザ送受信部に入力された反射レーザ光より航空機の位置
を検出するとともに、前記航空機の位置を示す航空機位
置情報を、第二のレーザレーダの走査制御部に出力する
航空機位置検出部とを備え、前記第二のレーザレーダに
前記航空機位置を中心とする領域に光レーザを照射させ
る第一のレーザレーダを備えたものである。
テムは、航空機の位置を検出するため、予め定められた
領域に光レーザを照射するようにレーザ送受信部を制御
する走査指示信号を生成する走査制御部と、走査制御部
からの走査指示信号に応じてレーザ送受信部より照射さ
れた光レーザが大気中のエアロゾルで反射して前記レー
ザ送受信部に入力された反射レーザ光より航空機の位置
を検出するとともに、前記航空機の位置を示す航空機位
置情報を、第二のレーザレーダの走査制御部に出力する
航空機位置検出部とを備え、前記第二のレーザレーダに
前記航空機位置を中心とする領域に光レーザを照射させ
る第一のレーザレーダを備えたものである。
【００１３】また、この発明に係る後方乱気流検出シス
テムは、航空機位置検出部からの航空機位置情報に基づ
いて、航空機位置を中心とする領域に光レーザを照射す
るようにレーザ送受信部を制御する走査指示信号を生成
し、予め定められた領域より航空機を中心とする所定の
領域に光レーザを照射するよう前記レーザ送受信部の動
作を切り換える走査制御部を有する第一のレーザレーダ
を備えたものである。
テムは、航空機位置検出部からの航空機位置情報に基づ
いて、航空機位置を中心とする領域に光レーザを照射す
るようにレーザ送受信部を制御する走査指示信号を生成
し、予め定められた領域より航空機を中心とする所定の
領域に光レーザを照射するよう前記レーザ送受信部の動
作を切り換える走査制御部を有する第一のレーザレーダ
を備えたものである。
【００１４】また、この発明に係る後方乱気流検出シス
テムは、航空機の位置を検出するため空港に設けられた
航空機位置検出レーダより取得した航空機の位置に基づ
いて、航空機の位置を中心とする領域に光レーザを照射
するようにレーザ送受信部を制御する走査指示信号を生
成する走査制御部を有する第二のレーザレーダを備えた
ものである。
テムは、航空機の位置を検出するため空港に設けられた
航空機位置検出レーダより取得した航空機の位置に基づ
いて、航空機の位置を中心とする領域に光レーザを照射
するようにレーザ送受信部を制御する走査指示信号を生
成する走査制御部を有する第二のレーザレーダを備えた
ものである。
【００１５】また、この発明に係る後方乱気流検出シス
テムは、航空機位置検出レーダより取得した航空機の位
置に基づいて、航空機の位置を中心とする領域に光レー
ザを照射するようにレーザ送受信部を制御する走査指示
信号を生成する走査制御部を有する第一のレーザレーダ
を備えたものである。
テムは、航空機位置検出レーダより取得した航空機の位
置に基づいて、航空機の位置を中心とする領域に光レー
ザを照射するようにレーザ送受信部を制御する走査指示
信号を生成する走査制御部を有する第一のレーザレーダ
を備えたものである。
【００１６】また、この発明に係る後方乱気流検出シス
テムは、観測した後方乱気流の存在位置を空港の地図に
おける該当個所に表示するように、空港の地図と後方乱
気流の存在位置を対応づける処理を行い、表示信号を生
成する信号処理装置を備えたものである。
テムは、観測した後方乱気流の存在位置を空港の地図に
おける該当個所に表示するように、空港の地図と後方乱
気流の存在位置を対応づける処理を行い、表示信号を生
成する信号処理装置を備えたものである。
【００１７】また、この発明に係る後方乱気流検出シス
テムは、外部から入力される航空機の大きさを示す航空
機情報より、後方乱気流を発生させた航空機の大きさと
後続機の大きさを比較し、前記後方乱気流が後続機に及
ぼす影響を判定して警報信号を生成し、前記後続機に及
ぼす影響が大きいと判定される場合と小さいと判定され
る場合で異なる前記警報信号を表示装置に表示させる信
号処理装置を備えたものである。
テムは、外部から入力される航空機の大きさを示す航空
機情報より、後方乱気流を発生させた航空機の大きさと
後続機の大きさを比較し、前記後方乱気流が後続機に及
ぼす影響を判定して警報信号を生成し、前記後続機に及
ぼす影響が大きいと判定される場合と小さいと判定され
る場合で異なる前記警報信号を表示装置に表示させる信
号処理装置を備えたものである。
【００１８】また、この発明に係る後方乱気流検出シス
テムは、後方乱気流情報、および外部から入力される最
新の気象データに基づいて時間経過に伴う後方乱気流の
存在位置および規模の変化を予測し、予測結果に応じて
表示装置に表示される地図上の後方乱気流の位置及び警
報信号を更新する信号処理装置を備えたものである。
テムは、後方乱気流情報、および外部から入力される最
新の気象データに基づいて時間経過に伴う後方乱気流の
存在位置および規模の変化を予測し、予測結果に応じて
表示装置に表示される地図上の後方乱気流の位置及び警
報信号を更新する信号処理装置を備えたものである。
【００１９】この発明に係る後方乱気流検出システム
は、所定の滑走路の近傍に配設され、空中に照射する光
レーザを生成するとともに、大気中に存在するエアロゾ
ルからの反射レーザ光を受信するレーザ送受信回路、こ
のレーザ送受信回路から出力された光レーザのビーム幅
を拡大し、前記光レーザの照射方向を調整するととも
に、前記反射レーザ光のビーム幅を縮小するビーム拡大
/縮小器、前記レーザ送受信回路および前記ビーム拡大/
縮小器間に備えられ、前記レーザ送受信回路から出力さ
れた光レーザの光路を切り換える光アイソレータを有す
るレーザ送受信部、このレーザ送受信部から出力される
光レーザの照射方向を調整する走査指示信号を生成し、
この走査指示信号により前記ビーム拡大/縮小器を制御
する走査制御部を備えた第一のレーザレーダと、前記第
一のレーザレーダのレーザ送受信回路において生成さ
れ、前記光アイソレータにより光路を切り換えられて入
力された光レーザのビーム幅を拡大し、前記光レーザの
照射方向を調整して空中に照射するとともに、受信した
反射レーザ光のビーム幅を縮小し、前記第一のレーザレ
ーダのレーザ送受信回路に出力するビーム拡大／縮小器
を有するレーザ送受信部、このレーザ送受信部から照射
される光レーザの照射方向を調整する走査指示信号を生
成し、この走査指示信号により前記ビーム拡大/縮小器
を制御する走査制御部を備えた第二のレーザレーダと、
入力された反射レーザ光より、後方乱気流渦の大きさ、
後方乱気流渦の風速、発生位置を含む後方乱気流情報を
生成し、この後方乱気流情報を表示装置に表示させるた
めの表示信号を生成する信号処理装置と、航空機の位置
情報と、前記第一のレーザレーダおよび前記第二のレー
ザレーダの死角となる位置情報を記憶した記憶手段より
読み出した位置情報に基づいて前記光アイソレータを制
御し、前記レーザ送受信回路が発振した光レーザを出力
するレーザレーダを前記第一のレーザレーダと前記第二
のレーザレーダから選択的に切り換えるレーザレーダ選
択部とを備えたものである。
は、所定の滑走路の近傍に配設され、空中に照射する光
レーザを生成するとともに、大気中に存在するエアロゾ
ルからの反射レーザ光を受信するレーザ送受信回路、こ
のレーザ送受信回路から出力された光レーザのビーム幅
を拡大し、前記光レーザの照射方向を調整するととも
に、前記反射レーザ光のビーム幅を縮小するビーム拡大
/縮小器、前記レーザ送受信回路および前記ビーム拡大/
縮小器間に備えられ、前記レーザ送受信回路から出力さ
れた光レーザの光路を切り換える光アイソレータを有す
るレーザ送受信部、このレーザ送受信部から出力される
光レーザの照射方向を調整する走査指示信号を生成し、
この走査指示信号により前記ビーム拡大/縮小器を制御
する走査制御部を備えた第一のレーザレーダと、前記第
一のレーザレーダのレーザ送受信回路において生成さ
れ、前記光アイソレータにより光路を切り換えられて入
力された光レーザのビーム幅を拡大し、前記光レーザの
照射方向を調整して空中に照射するとともに、受信した
反射レーザ光のビーム幅を縮小し、前記第一のレーザレ
ーダのレーザ送受信回路に出力するビーム拡大／縮小器
を有するレーザ送受信部、このレーザ送受信部から照射
される光レーザの照射方向を調整する走査指示信号を生
成し、この走査指示信号により前記ビーム拡大/縮小器
を制御する走査制御部を備えた第二のレーザレーダと、
入力された反射レーザ光より、後方乱気流渦の大きさ、
後方乱気流渦の風速、発生位置を含む後方乱気流情報を
生成し、この後方乱気流情報を表示装置に表示させるた
めの表示信号を生成する信号処理装置と、航空機の位置
情報と、前記第一のレーザレーダおよび前記第二のレー
ザレーダの死角となる位置情報を記憶した記憶手段より
読み出した位置情報に基づいて前記光アイソレータを制
御し、前記レーザ送受信回路が発振した光レーザを出力
するレーザレーダを前記第一のレーザレーダと前記第二
のレーザレーダから選択的に切り換えるレーザレーダ選
択部とを備えたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１に係る後方乱気流検出システムの構成を示
すブロック図である。図１において、１は第一の滑走路
の近傍に配設され、光レーザを照射するとともに大気中
のエアロゾルから反射した反射レーザ光を受信する第一
のレーザレーダ、２は、前記第一のレーザレーダと同じ
第一の滑走路の近傍に、前記第一のレーザレーダとは異
なる位置に配設された第二のレーザレーダ、３は第二の
滑走路の近傍に配設された第三のレーザレーダ、４は、
前記第二のレーザレーダと同じ第二の滑走路の近傍に、
前記第二のレーザレーダとは異なる位置に配設された第
四のレーザレーダ、５は各レーザレーダ１〜４から出力
された反射レーザ光より後方乱気流を検出するととも
に、表示装置に後方乱気流を表示させる表示データを生
成する信号処理装置、６は信号処理装置５から出力され
た表示データを伝送するＬＡＮ（Local Area Networ
k）、７は第一の滑走路における後方乱気流情報を表示
する表示装置、８は第二の滑走路における後方乱気流情
報を表示する表示装置である。
実施の形態１に係る後方乱気流検出システムの構成を示
すブロック図である。図１において、１は第一の滑走路
の近傍に配設され、光レーザを照射するとともに大気中
のエアロゾルから反射した反射レーザ光を受信する第一
のレーザレーダ、２は、前記第一のレーザレーダと同じ
第一の滑走路の近傍に、前記第一のレーザレーダとは異
なる位置に配設された第二のレーザレーダ、３は第二の
滑走路の近傍に配設された第三のレーザレーダ、４は、
前記第二のレーザレーダと同じ第二の滑走路の近傍に、
前記第二のレーザレーダとは異なる位置に配設された第
四のレーザレーダ、５は各レーザレーダ１〜４から出力
された反射レーザ光より後方乱気流を検出するととも
に、表示装置に後方乱気流を表示させる表示データを生
成する信号処理装置、６は信号処理装置５から出力され
た表示データを伝送するＬＡＮ（Local Area Networ
k）、７は第一の滑走路における後方乱気流情報を表示
する表示装置、８は第二の滑走路における後方乱気流情
報を表示する表示装置である。
【００２１】図２は後方乱気流検出システムが設けられ
た空港を示す概念図である。図２において、９は航空管
制を行う管制塔、１０は第一の滑走路から離陸した直後
の航空機、１１は航空機１０の後方に発生した後方乱気
流である。第一のレーザレーダ１及び第二のレーザレー
ダ２は第一の滑走路に沿って配設されている。また、第
三のレーザレーダ３、第四のレーザレーダ４は第二の滑
走路に沿って配設される。図１に示す信号処理装置５、
表示装置７、８は管制塔９に設けられている。
た空港を示す概念図である。図２において、９は航空管
制を行う管制塔、１０は第一の滑走路から離陸した直後
の航空機、１１は航空機１０の後方に発生した後方乱気
流である。第一のレーザレーダ１及び第二のレーザレー
ダ２は第一の滑走路に沿って配設されている。また、第
三のレーザレーダ３、第四のレーザレーダ４は第二の滑
走路に沿って配設される。図１に示す信号処理装置５、
表示装置７、８は管制塔９に設けられている。
【００２２】図３は図１に示す後方乱気流検出システム
のより詳細な構成を示すブロック図である。図３におい
て、１２は照射するビームの照射方位と照射仰角を変更
する走査指示信号を生成し、ビーム走査を制御する走査
制御部、１３は走査制御部１２から伝達された走査指示
信号に応じて光レーザを照射し、大気中のエアロゾルに
て反射された反射レーザ光を受信する光送受信部、１４
は光送受信部が受信した反射レーザ光に基づいて航空機
の位置を検出する航空機位置検出部である。以上説明し
た走査制御部１２、光送受信部１３、航空機位置検出部
１４により第一のレーザレーダ１が構成されている。ま
た、１５は照射するビームの照射方位と照射仰角を変更
する走査指示信号を生成し、ビーム走査を制御する走査
制御部、１６は走査制御部１５から伝達された走査指示
信号に応じて光レーザを照射し、大気中のエアロゾルに
て反射された反射レーザ光を受信する光送受信部であ
る。走査制御部１５、光送受信部１６より第二のレーザ
レーダ２が構成されている。
のより詳細な構成を示すブロック図である。図３におい
て、１２は照射するビームの照射方位と照射仰角を変更
する走査指示信号を生成し、ビーム走査を制御する走査
制御部、１３は走査制御部１２から伝達された走査指示
信号に応じて光レーザを照射し、大気中のエアロゾルに
て反射された反射レーザ光を受信する光送受信部、１４
は光送受信部が受信した反射レーザ光に基づいて航空機
の位置を検出する航空機位置検出部である。以上説明し
た走査制御部１２、光送受信部１３、航空機位置検出部
１４により第一のレーザレーダ１が構成されている。ま
た、１５は照射するビームの照射方位と照射仰角を変更
する走査指示信号を生成し、ビーム走査を制御する走査
制御部、１６は走査制御部１５から伝達された走査指示
信号に応じて光レーザを照射し、大気中のエアロゾルに
て反射された反射レーザ光を受信する光送受信部であ
る。走査制御部１５、光送受信部１６より第二のレーザ
レーダ２が構成されている。
【００２３】また、１７は第一のレーザレーダ１の光送
受信部１３から伝達された反射レーザ光より後方乱気流
を検出して後方乱気流情報を生成する後方乱気流検出
部、１８は第二のレーザレーダ２の光送受信部１６から
伝達された反射レーザ光より後方乱気流を検出して後方
乱気流情報を生成する後方乱気流検出部、１９は後方乱
気流検出部１７、後方乱気流検出部１８から伝達された
後方乱気流情報を信号処理するとともに、後方乱気流情
報を表示装置７に表示させるための表示データを生成す
る表示データ作成部である。後方乱気流検出部１７、後
方乱気流検出部１８、表示データ作成部１９により信号
処理装置５は構成されている。
受信部１３から伝達された反射レーザ光より後方乱気流
を検出して後方乱気流情報を生成する後方乱気流検出
部、１８は第二のレーザレーダ２の光送受信部１６から
伝達された反射レーザ光より後方乱気流を検出して後方
乱気流情報を生成する後方乱気流検出部、１９は後方乱
気流検出部１７、後方乱気流検出部１８から伝達された
後方乱気流情報を信号処理するとともに、後方乱気流情
報を表示装置７に表示させるための表示データを生成す
る表示データ作成部である。後方乱気流検出部１７、後
方乱気流検出部１８、表示データ作成部１９により信号
処理装置５は構成されている。
【００２４】以下、本発明の実施の形態１に係る後方乱
気流検出システムの動作について説明する。第一のレー
ザレーダ１の走査制御部１２は、定められた観測エリア
内を順にビーム走査するように走査指示信号を生成す
る。走査制御部１２はこの走査指示信号を光送受信部１
３、航空機位置検出部１４、乱気流検出部１７、表示デ
ータ作成部１９に出力する。光送受信部１３は走査制御
部１２から伝達された走査指示信号に基づいて、照射す
る光レーザの照射方位と照射仰角を調整しながら光レー
ザを第一のレーザレーダ１の外部に出力する。第一のレ
ーザレーダ１から出力された光レーザは大気中のエアロ
ゾル、すなわち、大気中を浮遊する塵や微少な固形物で
反射される。大気中の塵や固形物で反射した反射レーザ
光は第一のレーザレーダ１の光送受信部１３に入力され
る。
気流検出システムの動作について説明する。第一のレー
ザレーダ１の走査制御部１２は、定められた観測エリア
内を順にビーム走査するように走査指示信号を生成す
る。走査制御部１２はこの走査指示信号を光送受信部１
３、航空機位置検出部１４、乱気流検出部１７、表示デ
ータ作成部１９に出力する。光送受信部１３は走査制御
部１２から伝達された走査指示信号に基づいて、照射す
る光レーザの照射方位と照射仰角を調整しながら光レー
ザを第一のレーザレーダ１の外部に出力する。第一のレ
ーザレーダ１から出力された光レーザは大気中のエアロ
ゾル、すなわち、大気中を浮遊する塵や微少な固形物で
反射される。大気中の塵や固形物で反射した反射レーザ
光は第一のレーザレーダ１の光送受信部１３に入力され
る。
【００２５】光送受信部１３は、入力された反射レーザ
光より、大気中の塵や固形物の動きを示すドップラ情
報、反射レーザ光の強度を示す受信強度情報を含む電気
信号に変換した受信信号を生成する。この受信信号は航
空機位置検出部１４および信号処理装置５の後方乱気流
検出部１７に出力される。後方乱気流検出部１７は、光
送受信部１３から出力された受信信号より、ビーム送信
方向における風速値と風向を一定距離ごとに求める。ま
た、走査制御部１２からの走査指示信号に基づいて方位
方向における風速値と風向を求める。そして、後方乱気
流検出部１７はビーム送信方向における風速値と風向、
および方位方向における風速値と風向より、後方乱気流
渦の規模を示す直径、後方乱気流渦の風速値、第一のレ
ーザレーダの位置を基準とする後方乱気流渦の中心位置
を算出するとともに、これら３つのパラメータを含む後
方乱気流情報を生成する。この後方乱気流情報は表示デ
ータ作成部１９に出力される。
光より、大気中の塵や固形物の動きを示すドップラ情
報、反射レーザ光の強度を示す受信強度情報を含む電気
信号に変換した受信信号を生成する。この受信信号は航
空機位置検出部１４および信号処理装置５の後方乱気流
検出部１７に出力される。後方乱気流検出部１７は、光
送受信部１３から出力された受信信号より、ビーム送信
方向における風速値と風向を一定距離ごとに求める。ま
た、走査制御部１２からの走査指示信号に基づいて方位
方向における風速値と風向を求める。そして、後方乱気
流検出部１７はビーム送信方向における風速値と風向、
および方位方向における風速値と風向より、後方乱気流
渦の規模を示す直径、後方乱気流渦の風速値、第一のレ
ーザレーダの位置を基準とする後方乱気流渦の中心位置
を算出するとともに、これら３つのパラメータを含む後
方乱気流情報を生成する。この後方乱気流情報は表示デ
ータ作成部１９に出力される。
【００２６】航空機位置検出部１４は、光送受信部１３
から伝達された受信信号に基づいて、ビーム送信方向に
おける一定距離ごとに、受信強度が一定レベル以上の信
号を検出する。また、航空機位置検出部１４は、走査制
御部１２から伝達された走査制御指示信号に基づいて、
方位方向毎に一定レベル以上の受信強度が一定範囲のビ
ーム送信方向および方位方向に連続していることを検出
する。さらに、一定レベル以上の受信強度が一定範囲の
連続している目標から、クラッタ（地面や建物からの反
射信号）領域を除去して、航空機の位置を求める。求め
られた航空機位置情報は、第一のレーザレーダ１の走査
制御部１２および第二のレーザレーダ２の走査制御部１
５に出力される。
から伝達された受信信号に基づいて、ビーム送信方向に
おける一定距離ごとに、受信強度が一定レベル以上の信
号を検出する。また、航空機位置検出部１４は、走査制
御部１２から伝達された走査制御指示信号に基づいて、
方位方向毎に一定レベル以上の受信強度が一定範囲のビ
ーム送信方向および方位方向に連続していることを検出
する。さらに、一定レベル以上の受信強度が一定範囲の
連続している目標から、クラッタ（地面や建物からの反
射信号）領域を除去して、航空機の位置を求める。求め
られた航空機位置情報は、第一のレーザレーダ１の走査
制御部１２および第二のレーザレーダ２の走査制御部１
５に出力される。
【００２７】航空機位置検出部１４から航空機位置情報
が入力された走査制御部１２は、航空機位置を中心とす
る所定の方位幅、例えば、航空機位置を中心に±５度の
範囲をビーム走査するように走査指示信号を生成する。
走査指示信号を受けて光送受信部１３は、航空機位置を
中心とする所定の範囲内をビーム走査するように、レー
ザビームの照射方向と照射仰角を調整する。このよう
に、第一のレーザレーダ１は航空機の位置を検出するま
では、予め定められた所定の観測エリアをまんべんなく
ビーム走査し、航空機の位置を特定した後は、航空機位
置を中心とする観測エリアを集中的にビーム走査するよ
うに動作を切り換える。
が入力された走査制御部１２は、航空機位置を中心とす
る所定の方位幅、例えば、航空機位置を中心に±５度の
範囲をビーム走査するように走査指示信号を生成する。
走査指示信号を受けて光送受信部１３は、航空機位置を
中心とする所定の範囲内をビーム走査するように、レー
ザビームの照射方向と照射仰角を調整する。このよう
に、第一のレーザレーダ１は航空機の位置を検出するま
では、予め定められた所定の観測エリアをまんべんなく
ビーム走査し、航空機の位置を特定した後は、航空機位
置を中心とする観測エリアを集中的にビーム走査するよ
うに動作を切り換える。
【００２８】第二のレーザレーダ２の走査制御部１５
は、航空機位置検出部１４から伝達された航空機位置情
報に基づいて、航空機位置を中心とする所定の範囲内を
ビーム走査するように走査指示信号を生成する。この走
査指示信号は、光送受信部１６、信号処理装置５の乱気
流検出部１８、表示データ作成部１９に出力される。こ
の走査指示信号を受けて第二のレーザレーダ２の光送受
信部１６は、航空機位置を中心とする所定の範囲内をビ
ーム走査するようにレーザビームの照射方向と照射仰角
を調整しながら光レーザを航空機方向に出力する。第二
のレーザレーダ２から出力された光レーザは大気中のエ
アロゾル、すなわち、大気中を浮遊する塵や微少な固形
物で反射される。大気中の塵や固形物で反射した反射レ
ーザ光は第一のレーザレーダ２の光送受信部１６に入力
される。
は、航空機位置検出部１４から伝達された航空機位置情
報に基づいて、航空機位置を中心とする所定の範囲内を
ビーム走査するように走査指示信号を生成する。この走
査指示信号は、光送受信部１６、信号処理装置５の乱気
流検出部１８、表示データ作成部１９に出力される。こ
の走査指示信号を受けて第二のレーザレーダ２の光送受
信部１６は、航空機位置を中心とする所定の範囲内をビ
ーム走査するようにレーザビームの照射方向と照射仰角
を調整しながら光レーザを航空機方向に出力する。第二
のレーザレーダ２から出力された光レーザは大気中のエ
アロゾル、すなわち、大気中を浮遊する塵や微少な固形
物で反射される。大気中の塵や固形物で反射した反射レ
ーザ光は第一のレーザレーダ２の光送受信部１６に入力
される。
【００２９】光送受信部１６は、入力された反射レーザ
光より、大気中の塵や固形物の動きを示すドップラ情
報、反射レーザ光の強度を示す受信強度情報を含む電気
信号に変換した受信信号を生成する。この受信信号は信
号処理装置５の後方乱気流検出部１８に出力される。後
方乱気流検出部１８は、光送受信部１６から出力された
受信信号より、ビーム送信方向における一定距離ごとに
風速値と風向を求める。また、走査制御部１５からの走
査指示信号に基づいて方位方向における風速値と風向を
求める。そして、後方乱気流検出部１８はビーム送信距
離方向における風速値と風向および方位方向における風
速値と風向より、後方乱気流渦の規模を示す直径、後方
乱気流渦の風速値、第二のレーザレーダの位置を基準と
する後方乱気流渦の中心位置を算出するとともに、これ
ら３つのパラメータを含む後方乱気流情報を生成する。
この後方乱気流情報は表示データ作成部１９に出力され
る。
光より、大気中の塵や固形物の動きを示すドップラ情
報、反射レーザ光の強度を示す受信強度情報を含む電気
信号に変換した受信信号を生成する。この受信信号は信
号処理装置５の後方乱気流検出部１８に出力される。後
方乱気流検出部１８は、光送受信部１６から出力された
受信信号より、ビーム送信方向における一定距離ごとに
風速値と風向を求める。また、走査制御部１５からの走
査指示信号に基づいて方位方向における風速値と風向を
求める。そして、後方乱気流検出部１８はビーム送信距
離方向における風速値と風向および方位方向における風
速値と風向より、後方乱気流渦の規模を示す直径、後方
乱気流渦の風速値、第二のレーザレーダの位置を基準と
する後方乱気流渦の中心位置を算出するとともに、これ
ら３つのパラメータを含む後方乱気流情報を生成する。
この後方乱気流情報は表示データ作成部１９に出力され
る。
【００３０】信号処理装置５の表示データ作成部１９
は、第一のレーザレーダ１を基準として求められた「後
方乱気流の中心位置」、および第二のレーザレーダ２を
基準として求められた「後方乱気流の中心位置」を滑走
路端を基準とする位置に座標変換する。そして、第一の
レーザレーダ１と第二のレーザレーダ２の観測エリアが
重ならない範囲の後方乱気流情報は、例えば、「後方乱
気流渦の直径」、「後方乱気流渦の風速値」を合成す
る。第一のレーザレーダ１と第二のレーザレーダ２の観
測エリアが重なる範囲の後方乱気流情報は、例えば、
「後方乱気流渦の直径」、「後方乱気流渦の風速値」を
それぞれ比較して大きいほうのデータを選択する。表示
データ作成部１９は、滑走路端を基準とする位置に座標
変換した「後方乱気流の中心位置」、観測エリアが重な
らない領域では合成された、観測エリアが重なる領域で
は選択された「後方乱気流渦の直径」、「後方乱気流渦
の風速値」を後方乱気流情報として決定し、この後方乱
気流情報に基づいて表示装置７に表示させるための表示
データを生成する。生成された表示データは表示装置７
に出力されて表示される。
は、第一のレーザレーダ１を基準として求められた「後
方乱気流の中心位置」、および第二のレーザレーダ２を
基準として求められた「後方乱気流の中心位置」を滑走
路端を基準とする位置に座標変換する。そして、第一の
レーザレーダ１と第二のレーザレーダ２の観測エリアが
重ならない範囲の後方乱気流情報は、例えば、「後方乱
気流渦の直径」、「後方乱気流渦の風速値」を合成す
る。第一のレーザレーダ１と第二のレーザレーダ２の観
測エリアが重なる範囲の後方乱気流情報は、例えば、
「後方乱気流渦の直径」、「後方乱気流渦の風速値」を
それぞれ比較して大きいほうのデータを選択する。表示
データ作成部１９は、滑走路端を基準とする位置に座標
変換した「後方乱気流の中心位置」、観測エリアが重な
らない領域では合成された、観測エリアが重なる領域で
は選択された「後方乱気流渦の直径」、「後方乱気流渦
の風速値」を後方乱気流情報として決定し、この後方乱
気流情報に基づいて表示装置７に表示させるための表示
データを生成する。生成された表示データは表示装置７
に出力されて表示される。
【００３１】このように、上記後方乱気流検出システム
は、２台のレーザレーダを用いて後方乱気流の観測を行
うため、後方乱気流を観測可能な領域が広くなる。一
方、２台のレーザレーダがいずれかのレーザレーダの死
角になる領域を観測するので、レーザレーダの設置位
置、航空機の進路により生じる死角を狭くすることがで
きる。また、第一のレーザレーダと第二のレーザレーダ
からの２種類の後方乱気流情報に基づいて後方乱気流の
発生位置、及びその規模を特定できるため、高精度に後
方乱気流を観測できる。
は、２台のレーザレーダを用いて後方乱気流の観測を行
うため、後方乱気流を観測可能な領域が広くなる。一
方、２台のレーザレーダがいずれかのレーザレーダの死
角になる領域を観測するので、レーザレーダの設置位
置、航空機の進路により生じる死角を狭くすることがで
きる。また、第一のレーザレーダと第二のレーザレーダ
からの２種類の後方乱気流情報に基づいて後方乱気流の
発生位置、及びその規模を特定できるため、高精度に後
方乱気流を観測できる。
【００３２】以上説明した後方乱気流検出システムは、
第一のレーザレーダ１と第二のレーザレーダがともに航
空機位置を中心とする観測エリアをビーム走査してい
た。第一のレーザレーダ１及び第二のレーザレーダ２が
航空機位置を中心とする観測エリアを集中的にビーム走
査する上記説明による後方乱気流検出システムは、航空
機がいずれかのレーザレーダの死角になる空域に到達し
ても、他方のレーザレーダが航空機を補足して後方乱気
流の観測を継続できる点、航空機の後方に発生した後方
乱気流の規模をいち早く検出できる点が優れている。
第一のレーザレーダ１と第二のレーザレーダがともに航
空機位置を中心とする観測エリアをビーム走査してい
た。第一のレーザレーダ１及び第二のレーザレーダ２が
航空機位置を中心とする観測エリアを集中的にビーム走
査する上記説明による後方乱気流検出システムは、航空
機がいずれかのレーザレーダの死角になる空域に到達し
ても、他方のレーザレーダが航空機を補足して後方乱気
流の観測を継続できる点、航空機の後方に発生した後方
乱気流の規模をいち早く検出できる点が優れている。
【００３３】しかし、航空機周辺の後方乱気流を観測す
るだけでなく、滑走路周辺のより広い観測エリアで後方
乱気流を観測する必要もある。このような場合には、第
一のレーザレーダ１に定められた観測エリアをビーム走
査させ、第二のレーザレーダに航空機位置を中心とする
観測エリアをビーム走査させることが有効である。以
下、第一のレーザレーダ１に定められた観測エリアをビ
ーム走査させ、第二のレーザレーダに航空機位置を中心
とする観測エリアをビーム走査させる後方乱気流検出シ
ステムについて、図４を参照しながら説明する。
るだけでなく、滑走路周辺のより広い観測エリアで後方
乱気流を観測する必要もある。このような場合には、第
一のレーザレーダ１に定められた観測エリアをビーム走
査させ、第二のレーザレーダに航空機位置を中心とする
観測エリアをビーム走査させることが有効である。以
下、第一のレーザレーダ１に定められた観測エリアをビ
ーム走査させ、第二のレーザレーダに航空機位置を中心
とする観測エリアをビーム走査させる後方乱気流検出シ
ステムについて、図４を参照しながら説明する。
【００３４】図４は、この発明の実施の形態１に係る後
方乱気流検出システムの構成を示すブロック図である。
図４に示す後方乱気流検出システムは、図３に示す後方
乱気流検出システムとほぼ同一の構成を採用している。
しかしながら、第一のレーザレーダ１に備えられた航空
機位置検出部１４からの航空機位置情報が第二のレーザ
レーダ２の走査制御部１５にのみ出力され、第一のレー
ザレーダ１の走査制御部１２には出力されない点が異な
っている。以下、動作について説明する。第一のレーザ
レーダ１は定められた観測エリア内を順にビーム走査す
る動作、大気中の塵や固形物からの反射レーザ光より後
方乱気流を検出する動作、および航空機の位置を検出す
る動作は図３に示す後方乱気流検出システムの動作と同
様であるので説明は省略する。
方乱気流検出システムの構成を示すブロック図である。
図４に示す後方乱気流検出システムは、図３に示す後方
乱気流検出システムとほぼ同一の構成を採用している。
しかしながら、第一のレーザレーダ１に備えられた航空
機位置検出部１４からの航空機位置情報が第二のレーザ
レーダ２の走査制御部１５にのみ出力され、第一のレー
ザレーダ１の走査制御部１２には出力されない点が異な
っている。以下、動作について説明する。第一のレーザ
レーダ１は定められた観測エリア内を順にビーム走査す
る動作、大気中の塵や固形物からの反射レーザ光より後
方乱気流を検出する動作、および航空機の位置を検出す
る動作は図３に示す後方乱気流検出システムの動作と同
様であるので説明は省略する。
【００３５】第一のレーザレーダ１は、航空機の位置を
検出した後も航空機位置検出前と同様、予め定められた
観測エリアをビーム走査する。一方、航空機位置検出部
１４から航空機位置情報が伝達された第二のレーザレー
ダ２の走査制御部１５は航空機位置検出部１４から伝達
された航空機位置情報に基づいて、航空機位置を中心と
する所定の範囲内をビーム走査するように走査指示信号
を生成する。この走査指示信号は、光送受信部１６、信
号処理装置５の乱気流検出部１８、表示データ作成部１
９に出力される。この走査指示信号を受けて第二のレー
ザレーダ２の光送受信部１６は、航空機位置を中心とす
る所定の範囲内をビーム走査するようにレーザビームの
照射方向と照射仰角を調整しながら光レーザを航空機方
向に出力する。
検出した後も航空機位置検出前と同様、予め定められた
観測エリアをビーム走査する。一方、航空機位置検出部
１４から航空機位置情報が伝達された第二のレーザレー
ダ２の走査制御部１５は航空機位置検出部１４から伝達
された航空機位置情報に基づいて、航空機位置を中心と
する所定の範囲内をビーム走査するように走査指示信号
を生成する。この走査指示信号は、光送受信部１６、信
号処理装置５の乱気流検出部１８、表示データ作成部１
９に出力される。この走査指示信号を受けて第二のレー
ザレーダ２の光送受信部１６は、航空機位置を中心とす
る所定の範囲内をビーム走査するようにレーザビームの
照射方向と照射仰角を調整しながら光レーザを航空機方
向に出力する。
【００３６】上記説明による、図４に示す後方乱気流検
出システムは、予め定められた観測エリアをビーム走査
する第一のレーザレーダ１が、航空機の位置を検出する
とともに、航空機位置を中心とする観測エリアをビーム
走査するように第二のレーザレーダ２を制御するもので
ある。したがって、比較的広いエリアを観測する第一の
レーザレーダ１と、航空機位置を中心とするエリアを観
測する第二のレーザレーダ２を組み合わせた後方乱気流
検出システムを提供できる。
出システムは、予め定められた観測エリアをビーム走査
する第一のレーザレーダ１が、航空機の位置を検出する
とともに、航空機位置を中心とする観測エリアをビーム
走査するように第二のレーザレーダ２を制御するもので
ある。したがって、比較的広いエリアを観測する第一の
レーザレーダ１と、航空機位置を中心とするエリアを観
測する第二のレーザレーダ２を組み合わせた後方乱気流
検出システムを提供できる。
【００３７】以上説明したように、図３、図４に示す後
方乱気流検出システムは、２台のレーザレーダを用いて
後方乱気流の観測を行うので、後方乱気流を観測できな
い死角を１台のレーザレーダで後方乱気流を観測する場
合よりも小さくすることができるという効果がある。ま
た、２台のレーザレーダの観測エリアが重ならない範囲
の後方乱気流情報は合成し、観測エリアが重なる範囲の
後方乱気流情報は、２台のレーザレーダからの後方乱気
流情報を比較して大きいほうの後方乱気流情報を選択す
る処理を行うので、後方乱気流の規模、発生位置などを
より高い精度で特定できる。また、航空機位置を中心に
所定の観測エリアを２台のレーザレーダにビーム走査さ
せると、航空機がいずれかのレーザレーダの死角になる
位置に到達しても他方のレーザレーダが観測を継続する
ことができるほか、航空機周辺における後方乱気流の発
生、存続、消失などの状況を高精度に把握することがで
きる。一方、１台のレーザレーダに所定の観測エリアを
ビーム走査させ、他のレーザレーダに航空機位置を中心
とする観測エリアをビーム走査させると、１台のレーザ
レーダで航空機周辺の後方乱気流の発生状況を観測しな
がら、もう一台のレーザレーダで、滑走路周辺のより広
い空域の後方乱気流を観測することが可能になる。
方乱気流検出システムは、２台のレーザレーダを用いて
後方乱気流の観測を行うので、後方乱気流を観測できな
い死角を１台のレーザレーダで後方乱気流を観測する場
合よりも小さくすることができるという効果がある。ま
た、２台のレーザレーダの観測エリアが重ならない範囲
の後方乱気流情報は合成し、観測エリアが重なる範囲の
後方乱気流情報は、２台のレーザレーダからの後方乱気
流情報を比較して大きいほうの後方乱気流情報を選択す
る処理を行うので、後方乱気流の規模、発生位置などを
より高い精度で特定できる。また、航空機位置を中心に
所定の観測エリアを２台のレーザレーダにビーム走査さ
せると、航空機がいずれかのレーザレーダの死角になる
位置に到達しても他方のレーザレーダが観測を継続する
ことができるほか、航空機周辺における後方乱気流の発
生、存続、消失などの状況を高精度に把握することがで
きる。一方、１台のレーザレーダに所定の観測エリアを
ビーム走査させ、他のレーザレーダに航空機位置を中心
とする観測エリアをビーム走査させると、１台のレーザ
レーダで航空機周辺の後方乱気流の発生状況を観測しな
がら、もう一台のレーザレーダで、滑走路周辺のより広
い空域の後方乱気流を観測することが可能になる。
【００３８】なお、上記説明による後方乱気流検出シス
テムは、航空機位置情報を、第一のレーザレーダ１に備
えられた航空機位置検出部１４により求めていたが、空
港に設けられた航空機位置補足用のレーダより航空機位
置情報を取得するようにしても同様の効果を有する。図
５は後方乱気流検出システムの構成を示すブロック図で
ある。図５において、２２は、空港のターミナルレーダ
から航空機位置情報を取得するターミナルレーダ情報処
理装置である。なお、図５において図３に示す符号と同
一の符号は同一または相当部分を示すので説明は省略す
る。図５に示す後方乱気流検出システムは、図３に示す
後方乱気流検出システムの航空機位置検出部１４をター
ミナルレーダ情報処理装置２２に変更した点が異なって
いる。
テムは、航空機位置情報を、第一のレーザレーダ１に備
えられた航空機位置検出部１４により求めていたが、空
港に設けられた航空機位置補足用のレーダより航空機位
置情報を取得するようにしても同様の効果を有する。図
５は後方乱気流検出システムの構成を示すブロック図で
ある。図５において、２２は、空港のターミナルレーダ
から航空機位置情報を取得するターミナルレーダ情報処
理装置である。なお、図５において図３に示す符号と同
一の符号は同一または相当部分を示すので説明は省略す
る。図５に示す後方乱気流検出システムは、図３に示す
後方乱気流検出システムの航空機位置検出部１４をター
ミナルレーダ情報処理装置２２に変更した点が異なって
いる。
【００３９】以下、動作について説明する。図５におい
て、ターミナルレーダ情報処理装置２２は、空港に設け
られたターミナルレーダより航空機位置情報を取得す
る。そして、ターミナルレーダ情報処理装置２２は、取
得した航空機位置情報を第一のレーザレーダ１の走査制
御部１２および第二のレーザレーダ２の走査制御部１５
に出力する。走査制御部１２はターミナルレーダ情報処
理装置２２からの航空機位置情報に基づいて、航空機位
置を中心とする所定の方位幅、例えば、航空機位置を中
心に±５度の範囲をビーム走査するように走査指示信号
を生成する。そして、生成した走査指示信号をそれぞれ
光送受信部１３に出力する。走査制御部１５も走査制御
部１２と同様に走査指示信号を生成する。そして、生成
した走査指示信号を光送受信部１６に出力する。
て、ターミナルレーダ情報処理装置２２は、空港に設け
られたターミナルレーダより航空機位置情報を取得す
る。そして、ターミナルレーダ情報処理装置２２は、取
得した航空機位置情報を第一のレーザレーダ１の走査制
御部１２および第二のレーザレーダ２の走査制御部１５
に出力する。走査制御部１２はターミナルレーダ情報処
理装置２２からの航空機位置情報に基づいて、航空機位
置を中心とする所定の方位幅、例えば、航空機位置を中
心に±５度の範囲をビーム走査するように走査指示信号
を生成する。そして、生成した走査指示信号をそれぞれ
光送受信部１３に出力する。走査制御部１５も走査制御
部１２と同様に走査指示信号を生成する。そして、生成
した走査指示信号を光送受信部１６に出力する。
【００４０】走査指示信号を受けて光送受信部１３、光
送受信部１６は、航空機位置を中心とする所定の範囲内
をビーム走査するように、レーザビームの照射方向と照
射仰角を調整する。大気中の塵、固形物から反射した反
射レーザ光を受信した光送受信部１３、１６は受信信号
を生成し、信号処理装置５の後方乱気流検出部１７、１
８に出力する。後方乱気流検出部１７および１８、表示
データ作成部１９の処理内容は図３に示すものと同様で
あるので説明は省略する。なお、第二のレーザレーダ２
だけに航空機位置を中心とする観測エリアをビーム走査
させるのであれば、図６に示すように、ターミナルレー
ダ処理装置２２が取得した航空機位置情報を第二のレー
ザレーダ２の走査制御部１５のみに供給する構成にすれ
ばよい。
送受信部１６は、航空機位置を中心とする所定の範囲内
をビーム走査するように、レーザビームの照射方向と照
射仰角を調整する。大気中の塵、固形物から反射した反
射レーザ光を受信した光送受信部１３、１６は受信信号
を生成し、信号処理装置５の後方乱気流検出部１７、１
８に出力する。後方乱気流検出部１７および１８、表示
データ作成部１９の処理内容は図３に示すものと同様で
あるので説明は省略する。なお、第二のレーザレーダ２
だけに航空機位置を中心とする観測エリアをビーム走査
させるのであれば、図６に示すように、ターミナルレー
ダ処理装置２２が取得した航空機位置情報を第二のレー
ザレーダ２の走査制御部１５のみに供給する構成にすれ
ばよい。
【００４１】なお、上記説明による後方乱気流検出シス
テムは、後方乱気流検出部１７、１８から伝達された後
方乱気流情報のうち、２台のレーザレーダの観測エリア
が重なる範囲の後方乱気流情報は大きいほうのデータを
選択して表示データを生成する表示データ作成部を備え
ている。しかし、観測エリアが重なる場合には、予め定
められたレーザレーダからの後方乱気流情報を用いて表
示データを生成するようにしてもよい。
テムは、後方乱気流検出部１７、１８から伝達された後
方乱気流情報のうち、２台のレーザレーダの観測エリア
が重なる範囲の後方乱気流情報は大きいほうのデータを
選択して表示データを生成する表示データ作成部を備え
ている。しかし、観測エリアが重なる場合には、予め定
められたレーザレーダからの後方乱気流情報を用いて表
示データを生成するようにしてもよい。
【００４２】以上、説明した後方乱気流検出システム
は、後方乱気流情報を以下説明するように表示装置に表
示し、管制担当者に提供する。図１１は本発明に係る後
方乱気流検出システムに備えられた表示装置の画面表示
例を示す図である。図１１において、４１は後方乱気流
情報に基づいて生成された表示データを表示する表示画
面、４２は後方乱気流を示すマーク、４３は所定時間経
過後の後方乱気流を示すマークである。図１１（ａ）に
示すように信号処理装置５は、観測した後方乱気流の存
在位置を空港の地図における該当個所に表示するよう
に、空港の地図と後方乱気流の存在位置を対応づける処
理を行い表示信号を生成する。この表示信号に基づいて
表示画面４１には空港の地図が表示されており、この空
港の地図上における該当個所に後方乱気流が存在するこ
とを意味するマークが表示される。したがって、管制担
当者は容易に所定の滑走路における後方乱気流の発生位
置を認識することができる。
は、後方乱気流情報を以下説明するように表示装置に表
示し、管制担当者に提供する。図１１は本発明に係る後
方乱気流検出システムに備えられた表示装置の画面表示
例を示す図である。図１１において、４１は後方乱気流
情報に基づいて生成された表示データを表示する表示画
面、４２は後方乱気流を示すマーク、４３は所定時間経
過後の後方乱気流を示すマークである。図１１（ａ）に
示すように信号処理装置５は、観測した後方乱気流の存
在位置を空港の地図における該当個所に表示するよう
に、空港の地図と後方乱気流の存在位置を対応づける処
理を行い表示信号を生成する。この表示信号に基づいて
表示画面４１には空港の地図が表示されており、この空
港の地図上における該当個所に後方乱気流が存在するこ
とを意味するマークが表示される。したがって、管制担
当者は容易に所定の滑走路における後方乱気流の発生位
置を認識することができる。
【００４３】また、信号処理装置５は、後方乱気流の規
模と、予め登録された離着陸予定の航空機の大きさを比
較して脅威度を判定し、例えば、脅威度が大きい場合に
は赤色のマークを、脅威度が小さい場合には黄色のマー
クを警報信号として表示画面４１に表示する。この警報
信号は、後方乱気流の発生源となった航空機の大きさ、
その後方乱気流に対する後続の航空機の大きさ、現時点
での後方乱気流の規模より脅威度を判定されるため、よ
り効率のよい航空管制が可能になる、例えば、ある規模
の後方乱気流が発生していても、後続機が大型機である
場合、そのまま離着陸させても影響がないことも考えら
れる。また、存在している後方乱気流が小規模であって
も、後続機が小型である場合には慎重に管制を行う必要
がある。このように、航空機の大きさと後方乱気流の規
模より脅威度を判定して警報信号を表示することは、管
制官の判断を補助することになり、より効率的な航空管
制を実現させることができる。
模と、予め登録された離着陸予定の航空機の大きさを比
較して脅威度を判定し、例えば、脅威度が大きい場合に
は赤色のマークを、脅威度が小さい場合には黄色のマー
クを警報信号として表示画面４１に表示する。この警報
信号は、後方乱気流の発生源となった航空機の大きさ、
その後方乱気流に対する後続の航空機の大きさ、現時点
での後方乱気流の規模より脅威度を判定されるため、よ
り効率のよい航空管制が可能になる、例えば、ある規模
の後方乱気流が発生していても、後続機が大型機である
場合、そのまま離着陸させても影響がないことも考えら
れる。また、存在している後方乱気流が小規模であって
も、後続機が小型である場合には慎重に管制を行う必要
がある。このように、航空機の大きさと後方乱気流の規
模より脅威度を判定して警報信号を表示することは、管
制官の判断を補助することになり、より効率的な航空管
制を実現させることができる。
【００４４】また、信号処理装置５は、外部から入力さ
れる最新の気象データに基づいて時間経過に伴う後方乱
気流の存在位置、および規模の変化を予測して予測結果
を表示装置に表示させる。例えば、図１１（ｂ）は、画
面上側の滑走路に表示されていた後方乱気流４２が風に
流されて規模を弱めつつ、その存在位置が画面下側の滑
走路付近に移動したことを示している。また、時間が経
過した結果、後方乱気流４２に比べて後方乱気流４３の
規模は小さくなっているので、脅威度を示すマークも赤
から黄色に変更されて表示される。このように、信号処
理装置５は後方乱気流情報、および外部から入力される
最新の気象データに基づいて時間経過に伴う後方乱気流
の存在位置および規模の変化を予測し、予測結果に応じ
て表示装置に表示される地図上の後方乱気流の位置およ
び警報信号を更新する。したがって、後方乱気流の発生
から消滅までの脅威度、規模、位置をリアルタイムに表
示させることができる。
れる最新の気象データに基づいて時間経過に伴う後方乱
気流の存在位置、および規模の変化を予測して予測結果
を表示装置に表示させる。例えば、図１１（ｂ）は、画
面上側の滑走路に表示されていた後方乱気流４２が風に
流されて規模を弱めつつ、その存在位置が画面下側の滑
走路付近に移動したことを示している。また、時間が経
過した結果、後方乱気流４２に比べて後方乱気流４３の
規模は小さくなっているので、脅威度を示すマークも赤
から黄色に変更されて表示される。このように、信号処
理装置５は後方乱気流情報、および外部から入力される
最新の気象データに基づいて時間経過に伴う後方乱気流
の存在位置および規模の変化を予測し、予測結果に応じ
て表示装置に表示される地図上の後方乱気流の位置およ
び警報信号を更新する。したがって、後方乱気流の発生
から消滅までの脅威度、規模、位置をリアルタイムに表
示させることができる。
【００４５】実施の形態２．実施の形態１に係る後方乱
気流検出システムは、第一のレーザレーダ１と第二のレ
ーザレーダ２の両方を用いて後方乱気流を検出してい
た。２台のレーザレーダを用いて後方乱気流を検出する
後方乱気流検出システムは、航空機が１台のレーザレー
ダの死角になる位置に到達しても、他のレーザレーダが
航空機を捕捉して後方乱気流を検出できるという利点が
ある。しかしながら、各レーザレーダの死角になる位置
を予め記憶しておき、後方乱気流を検出するレーダを航
空機の位置に応じて切り換えるようにしてもよい。
気流検出システムは、第一のレーザレーダ１と第二のレ
ーザレーダ２の両方を用いて後方乱気流を検出してい
た。２台のレーザレーダを用いて後方乱気流を検出する
後方乱気流検出システムは、航空機が１台のレーザレー
ダの死角になる位置に到達しても、他のレーザレーダが
航空機を捕捉して後方乱気流を検出できるという利点が
ある。しかしながら、各レーザレーダの死角になる位置
を予め記憶しておき、後方乱気流を検出するレーダを航
空機の位置に応じて切り換えるようにしてもよい。
【００４６】図７は実施の形態２に係る後方乱気流検出
システムの構成を示すブロック図である。図７におい
て、２３は、第一のレーザレーダ１と第二のレーザレー
ダ２のうち、後方乱気流検出に用いるレーザレーダを選
択するレーザレーダ選択部、２４は、第一のレーザレー
ダ１、第二のレーザレーダ２の死角になる位置情報が記
憶された記憶手段、２５はレーザレーダ選択部２３によ
り選択されたレーザレーダからの受信信号より後方乱気
流を検出する後方乱気流検出部である。なお、図７にお
いて図３と同一の符号は同一または相当部分を示すので
説明は省略する。
システムの構成を示すブロック図である。図７におい
て、２３は、第一のレーザレーダ１と第二のレーザレー
ダ２のうち、後方乱気流検出に用いるレーザレーダを選
択するレーザレーダ選択部、２４は、第一のレーザレー
ダ１、第二のレーザレーダ２の死角になる位置情報が記
憶された記憶手段、２５はレーザレーダ選択部２３によ
り選択されたレーザレーダからの受信信号より後方乱気
流を検出する後方乱気流検出部である。なお、図７にお
いて図３と同一の符号は同一または相当部分を示すので
説明は省略する。
【００４７】また、図８は、図７に示す第一のレーザレ
ーダ１を構成する光送受信部２０の構成を示すブロック
図である。図８において、２６は、光レーザを発振する
とともに、受信した反射レーザ光より、大気中の塵や固
形物の動きを示すドップラ情報、反射レーザ光の強度を
示す受信強度情報を含む電気信号に変換した受信信号を
生成する光送受信回路、２７はレーザレーダ選択部２３
からの切換制御信号に応じて光送受信回路２６からの光
レーザの出力先を切り換える光アイソレータ、２８は光
送受信回路２６からの光レーザのビーム幅を拡大し、反
射レーザ光のビーム幅を縮小するビーム拡大/縮小器で
ある。図９は、図７に示す第二のレーザレーダを構成す
る光送受信部２１の構成を示すブロック図である。２９
は光送受信部２０の光アイソレータ２７にて回折された
光レーザのビーム幅を拡大し、反射レーザ光のビーム幅
を縮小するビーム拡大/縮小器である。
ーダ１を構成する光送受信部２０の構成を示すブロック
図である。図８において、２６は、光レーザを発振する
とともに、受信した反射レーザ光より、大気中の塵や固
形物の動きを示すドップラ情報、反射レーザ光の強度を
示す受信強度情報を含む電気信号に変換した受信信号を
生成する光送受信回路、２７はレーザレーダ選択部２３
からの切換制御信号に応じて光送受信回路２６からの光
レーザの出力先を切り換える光アイソレータ、２８は光
送受信回路２６からの光レーザのビーム幅を拡大し、反
射レーザ光のビーム幅を縮小するビーム拡大/縮小器で
ある。図９は、図７に示す第二のレーザレーダを構成す
る光送受信部２１の構成を示すブロック図である。２９
は光送受信部２０の光アイソレータ２７にて回折された
光レーザのビーム幅を拡大し、反射レーザ光のビーム幅
を縮小するビーム拡大/縮小器である。
【００４８】以下、図７〜図９を参照しながら動作につ
いて説明する。図７において、第一のレーザレーダ１の
走査制御部１２は、定められた観測エリア内を順にビー
ム走査するように走査指示信号を生成し、光送受信部２
０、航空機位置検出部１４、後方乱気流検出部２５に出
力する。光送受信部２０は走査制御部１２から伝達され
た走査指示信号に基づいて、照射する光レーザの照射方
位と照射仰角を調整しながら光レーザを第一のレーザレ
ーダ１の外部に出力する。光送受信部２０は、入力され
た反射レーザ光より生成した受信信号を航空機位置検出
部１４および信号処理装置５の後方乱気流検出部２５に
出力する。後方乱気流検出部２５は受信信号より後方乱
気流情報を生成し、この後方乱気流情報を表示データと
して表示装置７に出力する。航空機位置検出部１４は、
光送受信部２０から伝達された受信信号に基づいて航空
機の位置を求める。求められた航空機の位置を示す航空
機位置情報はレーザレーダ選択部２３および第二のレー
ザレーダ２の走査制御部１５に出力される。
いて説明する。図７において、第一のレーザレーダ１の
走査制御部１２は、定められた観測エリア内を順にビー
ム走査するように走査指示信号を生成し、光送受信部２
０、航空機位置検出部１４、後方乱気流検出部２５に出
力する。光送受信部２０は走査制御部１２から伝達され
た走査指示信号に基づいて、照射する光レーザの照射方
位と照射仰角を調整しながら光レーザを第一のレーザレ
ーダ１の外部に出力する。光送受信部２０は、入力され
た反射レーザ光より生成した受信信号を航空機位置検出
部１４および信号処理装置５の後方乱気流検出部２５に
出力する。後方乱気流検出部２５は受信信号より後方乱
気流情報を生成し、この後方乱気流情報を表示データと
して表示装置７に出力する。航空機位置検出部１４は、
光送受信部２０から伝達された受信信号に基づいて航空
機の位置を求める。求められた航空機の位置を示す航空
機位置情報はレーザレーダ選択部２３および第二のレー
ザレーダ２の走査制御部１５に出力される。
【００４９】記憶手段２４には、各レーザレーダの死角
となる位置を示す死角位置情報が記憶されている。レー
ザレーダ選択部２３は、航空機位置検出部１４より伝達
された航空機位置情報と記憶手段２４より読み出した死
角位置情報に基づいて、航空機が第一のレーザレーダ１
ないし第二のレーザレーダ２の死角となる位置に到達し
ているか判断する。その結果、航空機が第一のレーザレ
ーダ１および第二のレーザレーダ２の死角となる位置に
到達していなければ、第一のレーザレーダ１による後方
乱気流の観測を継続する。しかし、航空機が第一のレー
ザレーダ１、すなわち、現時点で後方乱気流を観測して
いるレーザレーダの死角となる位置に到達しつつあると
判断した場合には、レーザレーダ選択部２３は、後方乱
気流を観測するレーザレーダを、第一のレーザレーダ１
から第二のレーザレーダ２に切り換えることを決定し、
切換制御信号を第一のレーザレーダ１の光送受信部２０
に出力する。
となる位置を示す死角位置情報が記憶されている。レー
ザレーダ選択部２３は、航空機位置検出部１４より伝達
された航空機位置情報と記憶手段２４より読み出した死
角位置情報に基づいて、航空機が第一のレーザレーダ１
ないし第二のレーザレーダ２の死角となる位置に到達し
ているか判断する。その結果、航空機が第一のレーザレ
ーダ１および第二のレーザレーダ２の死角となる位置に
到達していなければ、第一のレーザレーダ１による後方
乱気流の観測を継続する。しかし、航空機が第一のレー
ザレーダ１、すなわち、現時点で後方乱気流を観測して
いるレーザレーダの死角となる位置に到達しつつあると
判断した場合には、レーザレーダ選択部２３は、後方乱
気流を観測するレーザレーダを、第一のレーザレーダ１
から第二のレーザレーダ２に切り換えることを決定し、
切換制御信号を第一のレーザレーダ１の光送受信部２０
に出力する。
【００５０】レーザレーダ選択部２３から伝達された切
換制御信号に基づいて光アイソレータ２７は制御され
る。光アイソレータ２７は光送受信回路２６から出力さ
れる光レーザの光路を切り換えて、切換制御信号が指示
した第二のレーザレーダ２に光レーザを出力させる。こ
のように光送受信回路２６からの光レーザは第二のレー
ザレーダ２の光送受信部２１に入力され、ビーム拡大/
縮小器２９によりビーム幅が拡大される。一方、第二の
レーザレーダ２の走査制御部１５は、航空機位置検出部
１４から伝達された航空機位置情報に基づいて、航空機
位置を中心とする所定の方位幅、例えば、航空機位置を
中心に±５度の範囲をビーム走査するように走査指示信
号を生成する。そして、生成した走査指示信号をそれぞ
れ光送受信部２１に出力する。光送受信部２１のビーム
拡大／縮小器２９は、走査指示信号に基づいて、航空機
位置を中心とする所定の範囲内をビーム走査するように
レーザビームの照射方向と照射仰角を調整しながら光レ
ーザを航空機方向に出力する。このように、後方乱気流
を観測するレーザレーダが、第一のレーザレーダ１から
第二のレーザレーダ２に切り換えられる。
換制御信号に基づいて光アイソレータ２７は制御され
る。光アイソレータ２７は光送受信回路２６から出力さ
れる光レーザの光路を切り換えて、切換制御信号が指示
した第二のレーザレーダ２に光レーザを出力させる。こ
のように光送受信回路２６からの光レーザは第二のレー
ザレーダ２の光送受信部２１に入力され、ビーム拡大/
縮小器２９によりビーム幅が拡大される。一方、第二の
レーザレーダ２の走査制御部１５は、航空機位置検出部
１４から伝達された航空機位置情報に基づいて、航空機
位置を中心とする所定の方位幅、例えば、航空機位置を
中心に±５度の範囲をビーム走査するように走査指示信
号を生成する。そして、生成した走査指示信号をそれぞ
れ光送受信部２１に出力する。光送受信部２１のビーム
拡大／縮小器２９は、走査指示信号に基づいて、航空機
位置を中心とする所定の範囲内をビーム走査するように
レーザビームの照射方向と照射仰角を調整しながら光レ
ーザを航空機方向に出力する。このように、後方乱気流
を観測するレーザレーダが、第一のレーザレーダ１から
第二のレーザレーダ２に切り換えられる。
【００５１】第二のレーザレーダ２から照射された光レ
ーザは、大気中の塵や固形物で反射される。大気中の塵
や固形物で反射した反射レーザ光は第二のレーザレーダ
２の光送受信部２１に入力される。光送受信部２１のビ
ーム拡大/縮小器２９は入力された反射レーザ光のビー
ム幅を縮小し、第一のレーザレーダの光送受信部２０に
反射レーザ光を伝達する。光送受信部２０に伝達された
反射レーザ光は光アイソレータ２７を経由して光送受信
回路２６に入力される。光送受信回路２６は、入力され
た反射レーザ光より大気中の塵や固形物の動きを示すド
ップラ情報、反射レーザ光の強度を示す受信強度情報を
含む電気信号に変換した受信信号を生成する。この受信
信号は航空機位置検出部１４と信号処理装置５の後方乱
気流検出部２５に出力される。航空機位置検出部１４は
光送受信部２０からの受信信号より航空機位置を検出
し、航空機位置情報をレーザレーダ選択部２３に出力す
る。レーザレーダ選択部２３は、航空機位置情報より航
空機が第二のレーザレーダ２の死角になる位置に到達し
つつあるか判断して、後方乱気流を観測するレーザレー
ダを選択する。後方乱気流検出部２５は、光送受信部２
０から出力された受信信号より後方乱気流情報を生成す
る。この後方乱気流情報を表示データとして表示装置７
に出力する。
ーザは、大気中の塵や固形物で反射される。大気中の塵
や固形物で反射した反射レーザ光は第二のレーザレーダ
２の光送受信部２１に入力される。光送受信部２１のビ
ーム拡大/縮小器２９は入力された反射レーザ光のビー
ム幅を縮小し、第一のレーザレーダの光送受信部２０に
反射レーザ光を伝達する。光送受信部２０に伝達された
反射レーザ光は光アイソレータ２７を経由して光送受信
回路２６に入力される。光送受信回路２６は、入力され
た反射レーザ光より大気中の塵や固形物の動きを示すド
ップラ情報、反射レーザ光の強度を示す受信強度情報を
含む電気信号に変換した受信信号を生成する。この受信
信号は航空機位置検出部１４と信号処理装置５の後方乱
気流検出部２５に出力される。航空機位置検出部１４は
光送受信部２０からの受信信号より航空機位置を検出
し、航空機位置情報をレーザレーダ選択部２３に出力す
る。レーザレーダ選択部２３は、航空機位置情報より航
空機が第二のレーザレーダ２の死角になる位置に到達し
つつあるか判断して、後方乱気流を観測するレーザレー
ダを選択する。後方乱気流検出部２５は、光送受信部２
０から出力された受信信号より後方乱気流情報を生成す
る。この後方乱気流情報を表示データとして表示装置７
に出力する。
【００５２】上記説明による後方乱気流検出システム
は、後方乱気流観測に用いるレーザレーダを、航空機の
位置に応じて選択的に切り換えるものである。そして、
第二のレーザレーダは、航空機が第一のレーザレーダ１
の死角に位置するときに、補助的に使用されるという点
で、第一のレーザレーダに従属するものである。したが
って、航空機の位置に応じてもっとも観測に適したレー
ザレーダを用いて後方乱気流を観測することが可能にな
り、後方乱気流を観測する上での死角を小さくすること
ができる。また、上記第二のレーザレーダ２の光送受信
部２１は、光レーザを生成する光送受信回路を備えてい
ない。したがって、第二のレーザレーダ２の構成は第一
のレーザレーダに比べて簡単なものになり、容易にレー
ザレーダを増設することが可能になる。
は、後方乱気流観測に用いるレーザレーダを、航空機の
位置に応じて選択的に切り換えるものである。そして、
第二のレーザレーダは、航空機が第一のレーザレーダ１
の死角に位置するときに、補助的に使用されるという点
で、第一のレーザレーダに従属するものである。したが
って、航空機の位置に応じてもっとも観測に適したレー
ザレーダを用いて後方乱気流を観測することが可能にな
り、後方乱気流を観測する上での死角を小さくすること
ができる。また、上記第二のレーザレーダ２の光送受信
部２１は、光レーザを生成する光送受信回路を備えてい
ない。したがって、第二のレーザレーダ２の構成は第一
のレーザレーダに比べて簡単なものになり、容易にレー
ザレーダを増設することが可能になる。
【００５３】なお、以上説明した図７に示す後方乱気流
検出システムは、航空機の位置情報を検出する航空機位
置検出部１４を第一のレーザレーダ１に備えていたが、
空港のターミナルレーダより航空機位置情報を取得する
ようにしてもかまわない。図１０はターミナルレーダよ
り航空機位置情報を取得する後方乱気流検出システムを
説明するブロック図である。図１０において図７と同一
の符号は同一または相当部分を示すので説明は省略す
る。以下、動作について説明する。
検出システムは、航空機の位置情報を検出する航空機位
置検出部１４を第一のレーザレーダ１に備えていたが、
空港のターミナルレーダより航空機位置情報を取得する
ようにしてもかまわない。図１０はターミナルレーダよ
り航空機位置情報を取得する後方乱気流検出システムを
説明するブロック図である。図１０において図７と同一
の符号は同一または相当部分を示すので説明は省略す
る。以下、動作について説明する。
【００５４】第一のレーザレーダ１の走査制御部１２
は、ターミナルレーダ情報処理装置２２より航空機位置
情報を取得し、航空機位置を中心とする所定の範囲内を
ビーム走査するように走査指示信号を生成する。この走
査指示信号は光送受信部２０、乱気流検出部２５に出力
される。光送受信部２０は走査制御部１２から伝達され
た走査指示信号に基づいて、照射する光レーザの照射方
位と照射仰角を調整しながら光レーザを第一のレーザレ
ーダ１の外部に出力し、入力された反射レーザ光より生
成した受信信号を信号処理装置５の後方乱気流検出部２
５に出力する。後方乱気流検出部２５は受信信号より後
方乱気流情報を生成し、この後方乱気流情報を表示デー
タとして表示装置７に出力する。
は、ターミナルレーダ情報処理装置２２より航空機位置
情報を取得し、航空機位置を中心とする所定の範囲内を
ビーム走査するように走査指示信号を生成する。この走
査指示信号は光送受信部２０、乱気流検出部２５に出力
される。光送受信部２０は走査制御部１２から伝達され
た走査指示信号に基づいて、照射する光レーザの照射方
位と照射仰角を調整しながら光レーザを第一のレーザレ
ーダ１の外部に出力し、入力された反射レーザ光より生
成した受信信号を信号処理装置５の後方乱気流検出部２
５に出力する。後方乱気流検出部２５は受信信号より後
方乱気流情報を生成し、この後方乱気流情報を表示デー
タとして表示装置７に出力する。
【００５５】第一のレーザレーダ１が後方乱気流を観測
している間、レーザレーダ選択部２３はターミナルレー
ダ情報処理装置２２から取得した航空機位置情報と、記
憶手段２４から読み出した死角位置情報に基づいて、航
空機が第一のレーザレーダ１ないし第二のレーザレーダ
２の死角となる位置に到達しているか判断する。その結
果、航空機が第一のレーザレーダ１の死角となる位置に
到達しつつあると判断した場合には、レーザレーダ選択
部２３は、後方乱気流を観測するレーザレーダを、第一
のレーザレーダ１から第二のレーザレーダ２に切り換え
ることを決定し、切換制御信号を第一のレーザレーダ１
の光送受信部２０に出力する。
している間、レーザレーダ選択部２３はターミナルレー
ダ情報処理装置２２から取得した航空機位置情報と、記
憶手段２４から読み出した死角位置情報に基づいて、航
空機が第一のレーザレーダ１ないし第二のレーザレーダ
２の死角となる位置に到達しているか判断する。その結
果、航空機が第一のレーザレーダ１の死角となる位置に
到達しつつあると判断した場合には、レーザレーダ選択
部２３は、後方乱気流を観測するレーザレーダを、第一
のレーザレーダ１から第二のレーザレーダ２に切り換え
ることを決定し、切換制御信号を第一のレーザレーダ１
の光送受信部２０に出力する。
【００５６】光送受信部２０は、レーザレーダ選択部２
３から伝達された切換制御信号に基づいて光送受信回路
２６から出力される光レーザの光路を切り換えて、第二
のレーザレーダ２に光レーザを出力させる。第二のレー
ザレーダ２の光送受信部２１に入力された光レーザは、
ビーム拡大/縮小器２９によりビーム幅が拡大される。
第二のレーザレーダ２の走査制御部１５は、ターミナル
レーダ情報処理装置２２から取得した航空機位置情報に
基づいて、航空機位置を中心とする所定の範囲をビーム
走査するように走査指示信号を生成する。光送受信部２
１は、走査指示信号に基づいてレーザビームの照射方向
と照射仰角を調整しながら光レーザを航空機方向に出力
する。
３から伝達された切換制御信号に基づいて光送受信回路
２６から出力される光レーザの光路を切り換えて、第二
のレーザレーダ２に光レーザを出力させる。第二のレー
ザレーダ２の光送受信部２１に入力された光レーザは、
ビーム拡大/縮小器２９によりビーム幅が拡大される。
第二のレーザレーダ２の走査制御部１５は、ターミナル
レーダ情報処理装置２２から取得した航空機位置情報に
基づいて、航空機位置を中心とする所定の範囲をビーム
走査するように走査指示信号を生成する。光送受信部２
１は、走査指示信号に基づいてレーザビームの照射方向
と照射仰角を調整しながら光レーザを航空機方向に出力
する。
【００５７】大気中の塵や固形物で反射した反射レーザ
光は第二のレーザレーダ２の光送受信部２１に入力され
る。光送受信部２１のビーム拡大/縮小器２９は入力さ
れた反射レーザ光のビーム幅を縮小し、第一のレーザレ
ーダの光送受信部２０に伝達される。光送受信部２０に
伝達された反射レーザ光は光アイソレータ２７を経由し
て光送受信回路２６に入力される。以後、反射レーザ光
より受信信号を生成する処理、受信信号より後方乱気流
情報を生成する処理、後方乱気流情報を表示させる処理
が行われる。
光は第二のレーザレーダ２の光送受信部２１に入力され
る。光送受信部２１のビーム拡大/縮小器２９は入力さ
れた反射レーザ光のビーム幅を縮小し、第一のレーザレ
ーダの光送受信部２０に伝達される。光送受信部２０に
伝達された反射レーザ光は光アイソレータ２７を経由し
て光送受信回路２６に入力される。以後、反射レーザ光
より受信信号を生成する処理、受信信号より後方乱気流
情報を生成する処理、後方乱気流情報を表示させる処理
が行われる。
【００５８】図７に示す後方乱気流検出システムは、航
空機位置を検出するまでに所定の範囲をビーム走査して
航空機位置を検出する必要があった。しかし、図１０に
示す後方乱気流検出システムは、ターミナルレーダ情報
処理装置２２より航空機位置情報を取得するため、観測
開始時から航空機を中心とする観測エリアをビーム走査
することができる。
空機位置を検出するまでに所定の範囲をビーム走査して
航空機位置を検出する必要があった。しかし、図１０に
示す後方乱気流検出システムは、ターミナルレーダ情報
処理装置２２より航空機位置情報を取得するため、観測
開始時から航空機を中心とする観測エリアをビーム走査
することができる。
【００５９】
【発明の効果】この発明に係る後方乱気流検出システム
は、所定の滑走路の近傍に配設されて、前記滑走路から
離陸した航空機、ないし前記滑走路に着陸する航空機に
向けて光レーザを照射するとともに、前記光レーザが照
射された照射領域の大気中に存在する前記光レーザを散
乱させるエアロゾルからの反射レーザ光を受信するレー
ザ送受信部、このレーザ送受信部から出力される光レー
ザの照射方向を制御する走査制御部を有する第一のレー
ザレーダと、この第一のレーザレーダとは異なる位置に
配設されて、前記滑走路から離陸した航空機、ないし前
記滑走路に着陸する航空機に向けて光レーザを照射する
とともに、前記光レーザが照射された照射領域の大気中
に存在する前記光レーザを散乱させるエアロゾルからの
反射レーザ光を受信するレーザ送受信部、このレーザ送
受信部から出力される光レーザの照射方向を制御する走
査制御部を有する第二のレーザレーダと、前記第一のレ
ーザレーダから伝達された反射レーザ光より、前記第一
のレーザレーダの照射領域における後方乱気流渦の大き
さ、後方乱気流渦の風速、発生位置を含む第一の後方乱
気流情報を生成し、前記第二のレーザレーダから伝達さ
れた反射レーザ光より、前記第二のレーザレーダの照射
領域における後方乱気流渦の大きさ、後方乱気流渦の風
速、発生位置を含む第二の後方乱気流情報を生成すると
ともに、前記第一のレーザレーダと前記第二のレーザレ
ーダの照射領域が重ならない領域の後方乱気流情報を、
前記第一の後方乱気流情報と前記第二の後方乱気流情報
を合成することにより生成して表示させ、前記第一のレ
ーザレーダと前記第二のレーザレーダの照射領域が重な
る領域の後方乱気流情報を、前記第一の後方乱気流情報
と前記第二の後方乱気流情報を比較して、比較結果が大
きい後方乱気流情報を表示させる信号処理装置とを備え
たので、後方乱気流を観測可能な領域が広くなる。ま
た、レーザレーダの設置位置、航空機の進路により生じ
る死角を狭くすることができる。さらに、第一のレーザ
レーダと第二のレーザレーダからの２種類の後方乱気流
情報に基づいて後方乱気流の発生位置、及びその規模を
特定できるため、高精度に後方乱気流を観測できる。
は、所定の滑走路の近傍に配設されて、前記滑走路から
離陸した航空機、ないし前記滑走路に着陸する航空機に
向けて光レーザを照射するとともに、前記光レーザが照
射された照射領域の大気中に存在する前記光レーザを散
乱させるエアロゾルからの反射レーザ光を受信するレー
ザ送受信部、このレーザ送受信部から出力される光レー
ザの照射方向を制御する走査制御部を有する第一のレー
ザレーダと、この第一のレーザレーダとは異なる位置に
配設されて、前記滑走路から離陸した航空機、ないし前
記滑走路に着陸する航空機に向けて光レーザを照射する
とともに、前記光レーザが照射された照射領域の大気中
に存在する前記光レーザを散乱させるエアロゾルからの
反射レーザ光を受信するレーザ送受信部、このレーザ送
受信部から出力される光レーザの照射方向を制御する走
査制御部を有する第二のレーザレーダと、前記第一のレ
ーザレーダから伝達された反射レーザ光より、前記第一
のレーザレーダの照射領域における後方乱気流渦の大き
さ、後方乱気流渦の風速、発生位置を含む第一の後方乱
気流情報を生成し、前記第二のレーザレーダから伝達さ
れた反射レーザ光より、前記第二のレーザレーダの照射
領域における後方乱気流渦の大きさ、後方乱気流渦の風
速、発生位置を含む第二の後方乱気流情報を生成すると
ともに、前記第一のレーザレーダと前記第二のレーザレ
ーダの照射領域が重ならない領域の後方乱気流情報を、
前記第一の後方乱気流情報と前記第二の後方乱気流情報
を合成することにより生成して表示させ、前記第一のレ
ーザレーダと前記第二のレーザレーダの照射領域が重な
る領域の後方乱気流情報を、前記第一の後方乱気流情報
と前記第二の後方乱気流情報を比較して、比較結果が大
きい後方乱気流情報を表示させる信号処理装置とを備え
たので、後方乱気流を観測可能な領域が広くなる。ま
た、レーザレーダの設置位置、航空機の進路により生じ
る死角を狭くすることができる。さらに、第一のレーザ
レーダと第二のレーザレーダからの２種類の後方乱気流
情報に基づいて後方乱気流の発生位置、及びその規模を
特定できるため、高精度に後方乱気流を観測できる。
【００６０】また、この発明に係る後方乱気流検出シス
テムは、航空機の位置を検出するため、予め定められた
領域に光レーザを照射するようにレーザ送受信部を制御
する走査指示信号を生成する走査制御部と、走査制御部
からの走査指示信号に応じてレーザ送受信部より照射さ
れた光レーザが大気中のエアロゾルで反射して前記レー
ザ送受信部に入力された反射レーザ光より航空機の位置
を検出するとともに、前記航空機の位置を示す航空機位
置情報を、第二のレーザレーダの走査制御部に出力する
航空機位置検出部とを備え、前記第二のレーザレーダに
前記航空機位置を中心とする領域に光レーザを照射させ
る第一のレーザレーダを備えたので、少なくとも第二の
レーザレーダが航空機位置を中心とする範囲をビーム走
査することになり、航空機の後方に発生した後方乱気流
をいち早く検出できる。
テムは、航空機の位置を検出するため、予め定められた
領域に光レーザを照射するようにレーザ送受信部を制御
する走査指示信号を生成する走査制御部と、走査制御部
からの走査指示信号に応じてレーザ送受信部より照射さ
れた光レーザが大気中のエアロゾルで反射して前記レー
ザ送受信部に入力された反射レーザ光より航空機の位置
を検出するとともに、前記航空機の位置を示す航空機位
置情報を、第二のレーザレーダの走査制御部に出力する
航空機位置検出部とを備え、前記第二のレーザレーダに
前記航空機位置を中心とする領域に光レーザを照射させ
る第一のレーザレーダを備えたので、少なくとも第二の
レーザレーダが航空機位置を中心とする範囲をビーム走
査することになり、航空機の後方に発生した後方乱気流
をいち早く検出できる。
【００６１】また、この発明に係る後方乱気流検出シス
テムは、航空機位置検出部からの航空機位置情報に基づ
いて、航空機位置を中心とする領域に光レーザを照射す
るようにレーザ送受信部を制御する走査指示信号を生成
し、予め定められた領域より航空機を中心とする所定の
領域に光レーザを照射するよう前記レーザ送受信部の動
作を切り換える走査制御部を有する第一のレーザレーダ
を備えたので、２台のレーザレーダで航空機位置を中心
とする範囲をビーム走査することになり、航空機がいず
れかのレーザレーダの死角になる位置に到達しても、他
のレーザレーダが観測を継続することができる。
テムは、航空機位置検出部からの航空機位置情報に基づ
いて、航空機位置を中心とする領域に光レーザを照射す
るようにレーザ送受信部を制御する走査指示信号を生成
し、予め定められた領域より航空機を中心とする所定の
領域に光レーザを照射するよう前記レーザ送受信部の動
作を切り換える走査制御部を有する第一のレーザレーダ
を備えたので、２台のレーザレーダで航空機位置を中心
とする範囲をビーム走査することになり、航空機がいず
れかのレーザレーダの死角になる位置に到達しても、他
のレーザレーダが観測を継続することができる。
【００６２】また、この発明に係る後方乱気流検出シス
テムは、航空機の位置を検出するため空港に設けられた
航空機位置検出レーダより取得した航空機の位置に基づ
いて、航空機の位置を中心とする領域に光レーザを照射
するようにレーザ送受信部を制御する走査指示信号を生
成する走査制御部を有する第二のレーザレーダを備えた
ので、航空機の位置を検出するためのビーム走査を省略
することができる。また、少なくとも第二のレーザレー
ダが航空機位置を中心とする範囲をビーム走査すること
になり、航空機の後方に発生した後方乱気流をいち早く
検出できる。
テムは、航空機の位置を検出するため空港に設けられた
航空機位置検出レーダより取得した航空機の位置に基づ
いて、航空機の位置を中心とする領域に光レーザを照射
するようにレーザ送受信部を制御する走査指示信号を生
成する走査制御部を有する第二のレーザレーダを備えた
ので、航空機の位置を検出するためのビーム走査を省略
することができる。また、少なくとも第二のレーザレー
ダが航空機位置を中心とする範囲をビーム走査すること
になり、航空機の後方に発生した後方乱気流をいち早く
検出できる。
【００６３】また、この発明に係る後方乱気流検出シス
テムは、航空機位置検出レーダより取得した航空機の位
置に基づいて、航空機の位置を中心とする領域に光レー
ザを照射するようにレーザ送受信部を制御する走査指示
信号を生成する走査制御部を有する第一のレーザレーダ
を備えたので、２台のレーザレーダで航空機位置を中心
とする範囲をビーム走査することになり、航空機がいず
れかのレーザレーダの死角になる位置に到達しても他の
レーザレーダが観測を継続することができる。
テムは、航空機位置検出レーダより取得した航空機の位
置に基づいて、航空機の位置を中心とする領域に光レー
ザを照射するようにレーザ送受信部を制御する走査指示
信号を生成する走査制御部を有する第一のレーザレーダ
を備えたので、２台のレーザレーダで航空機位置を中心
とする範囲をビーム走査することになり、航空機がいず
れかのレーザレーダの死角になる位置に到達しても他の
レーザレーダが観測を継続することができる。
【００６４】また、この発明に係る後方乱気流検出シス
テムは、観測した後方乱気流の存在位置を空港の地図に
おける該当個所に表示するように、空港の地図と後方乱
気流の存在位置を対応づける処理を行い、表示信号を生
成する信号処理装置を備えたので、管制担当者が後方乱
気流の発生位置を容易に把握させることができる。
テムは、観測した後方乱気流の存在位置を空港の地図に
おける該当個所に表示するように、空港の地図と後方乱
気流の存在位置を対応づける処理を行い、表示信号を生
成する信号処理装置を備えたので、管制担当者が後方乱
気流の発生位置を容易に把握させることができる。
【００６５】また、この発明に係る後方乱気流検出シス
テムは、外部から入力される航空機の大きさを示す航空
機情報より、後方乱気流を発生させた航空機の大きさと
後続機の大きさを比較し、前記後方乱気流が後続機に及
ぼす影響を判定して警報信号を生成し、前記後続機に及
ぼす影響が大きいと判定される場合と小さいと判定され
る場合で異なる前記警報信号を表示装置に表示させる信
号処理装置を備えたので、後方乱気流の脅威度を航空機
の大きさに応じて決定することが可能になる。
テムは、外部から入力される航空機の大きさを示す航空
機情報より、後方乱気流を発生させた航空機の大きさと
後続機の大きさを比較し、前記後方乱気流が後続機に及
ぼす影響を判定して警報信号を生成し、前記後続機に及
ぼす影響が大きいと判定される場合と小さいと判定され
る場合で異なる前記警報信号を表示装置に表示させる信
号処理装置を備えたので、後方乱気流の脅威度を航空機
の大きさに応じて決定することが可能になる。
【００６６】また、この発明に係る後方乱気流検出シス
テムは、後方乱気流情報、および外部から入力される最
新の気象データに基づいて時間経過に伴う後方乱気流の
存在位置および規模の変化を予測し、予測結果に応じて
表示装置に表示される地図上の後方乱気流の位置及び警
報信号を更新する信号処理装置を備えたので、後方乱気
流の発生から消滅までの脅威度、規模、位置をリアルタ
イムに把握することができる。
テムは、後方乱気流情報、および外部から入力される最
新の気象データに基づいて時間経過に伴う後方乱気流の
存在位置および規模の変化を予測し、予測結果に応じて
表示装置に表示される地図上の後方乱気流の位置及び警
報信号を更新する信号処理装置を備えたので、後方乱気
流の発生から消滅までの脅威度、規模、位置をリアルタ
イムに把握することができる。
【００６７】この発明に係る後方乱気流検出システム
は、所定の滑走路の近傍に配設され、空中に照射する光
レーザを生成するとともに、大気中に存在するエアロゾ
ルからの反射レーザ光を受信するレーザ送受信回路、こ
のレーザ送受信回路から出力された光レーザのビーム幅
を拡大し、前記光レーザの照射方向を調整するととも
に、前記反射レーザ光のビーム幅を縮小するビーム拡大
/縮小器、前記レーザ送受信回路および前記ビーム拡大/
縮小器間に備えられ、前記レーザ送受信回路から出力さ
れた光レーザの光路を切り換える光アイソレータを有す
るレーザ送受信部、このレーザ送受信部から出力される
光レーザの照射方向を調整する走査指示信号を生成し、
この走査指示信号により前記ビーム拡大/縮小器を制御
する走査制御部を備えた第一のレーザレーダと、前記第
一のレーザレーダのレーザ送受信回路において生成さ
れ、前記光アイソレータにより光路を切り換えられて入
力された光レーザのビーム幅を拡大し、前記光レーザの
照射方向を調整して空中に照射するとともに、受信した
反射レーザ光のビーム幅を縮小し、前記第一のレーザレ
ーダのレーザ送受信回路に出力するビーム拡大／縮小器
を有するレーザ送受信部、このレーザ送受信部から照射
される光レーザの照射方向を調整する走査指示信号を生
成し、この走査指示信号により前記ビーム拡大/縮小器
を制御する走査制御部を備えた第二のレーザレーダと、
入力された反射レーザ光より、後方乱気流渦の大きさ、
後方乱気流渦の風速、発生位置を含む後方乱気流情報を
生成し、この後方乱気流情報を表示装置に表示させるた
めの表示信号を生成する信号処理装置と、航空機の位置
情報と、前記第一のレーザレーダおよび前記第二のレー
ザレーダの死角となる位置情報を記憶した記憶手段より
読み出した位置情報に基づいて前記光アイソレータを制
御し、前記レーザ送受信回路が発振した光レーザを出力
するレーザレーダを前記第一のレーザレーダと前記第二
のレーザレーダから選択的に切り換えるレーザレーダ選
択部とを備えたので、航空機の位置に応じてもっとも観
測に適したレーザレーダを用いて後方乱気流の観測を行
うことができ、後方乱気流を観測する死角を小さくでき
る。
は、所定の滑走路の近傍に配設され、空中に照射する光
レーザを生成するとともに、大気中に存在するエアロゾ
ルからの反射レーザ光を受信するレーザ送受信回路、こ
のレーザ送受信回路から出力された光レーザのビーム幅
を拡大し、前記光レーザの照射方向を調整するととも
に、前記反射レーザ光のビーム幅を縮小するビーム拡大
/縮小器、前記レーザ送受信回路および前記ビーム拡大/
縮小器間に備えられ、前記レーザ送受信回路から出力さ
れた光レーザの光路を切り換える光アイソレータを有す
るレーザ送受信部、このレーザ送受信部から出力される
光レーザの照射方向を調整する走査指示信号を生成し、
この走査指示信号により前記ビーム拡大/縮小器を制御
する走査制御部を備えた第一のレーザレーダと、前記第
一のレーザレーダのレーザ送受信回路において生成さ
れ、前記光アイソレータにより光路を切り換えられて入
力された光レーザのビーム幅を拡大し、前記光レーザの
照射方向を調整して空中に照射するとともに、受信した
反射レーザ光のビーム幅を縮小し、前記第一のレーザレ
ーダのレーザ送受信回路に出力するビーム拡大／縮小器
を有するレーザ送受信部、このレーザ送受信部から照射
される光レーザの照射方向を調整する走査指示信号を生
成し、この走査指示信号により前記ビーム拡大/縮小器
を制御する走査制御部を備えた第二のレーザレーダと、
入力された反射レーザ光より、後方乱気流渦の大きさ、
後方乱気流渦の風速、発生位置を含む後方乱気流情報を
生成し、この後方乱気流情報を表示装置に表示させるた
めの表示信号を生成する信号処理装置と、航空機の位置
情報と、前記第一のレーザレーダおよび前記第二のレー
ザレーダの死角となる位置情報を記憶した記憶手段より
読み出した位置情報に基づいて前記光アイソレータを制
御し、前記レーザ送受信回路が発振した光レーザを出力
するレーザレーダを前記第一のレーザレーダと前記第二
のレーザレーダから選択的に切り換えるレーザレーダ選
択部とを備えたので、航空機の位置に応じてもっとも観
測に適したレーザレーダを用いて後方乱気流の観測を行
うことができ、後方乱気流を観測する死角を小さくでき
る。
【図１】 この発明に係る後方乱気流検出システムの構
成を示す説明図である。
成を示す説明図である。
【図２】 レーザレーダを配置した空港の全景を示す説
明図である。
明図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係る後方乱気流検
出システムの構成を示すブロック図である。
出システム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に係る後方乱気流検
出システムの構成を示すブロック図である。
出システムの構成を示すブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態１に係る後方乱気流検
出システムの構成を示すブロック図である。
出システムの構成を示すブロック図である。
【図６】 この発明の実施の形態１に係る後方乱気流検
出システムの構成を示すブロック図である。
出システムの構成を示すブロック図である。
【図７】 この発明の実施の形態２に係る後方乱気流検
出システムの構成を示すブロック図である。
出システムの構成を示すブロック図である。
【図８】 光送受信部の詳細な構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図９】 光送受信部の詳細な構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図１０】 この発明の実施の形態２に係る後方乱気流
検出システムの構成を示すブロック図である。
検出システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】 本発明に係る後方乱気流検出システムに備
えられた表示装置の画面表示例を示す図である。
えられた表示装置の画面表示例を示す図である。
【図１２】 レーザレーダの死角を説明する説明図であ
る。
る。
【図１３】 従来の後方乱気流検出システムの構成を説
明するブロック図である。
明するブロック図である。
【図１４】 光送受信部の詳細な構成を示すブロック図
である。
である。
１ 第一のレーザレーダ、２ 第二のレーザレーダ、３
第三のレーザレーダ、４ 第四のレーザレーダ、５
信号処理装置、６ ＬＡＮ、７ 表示装置、８ 表示装
置、９ 管制塔、１０ 航空機、１１ 後方乱気流、１
２ 走査制御部、１３ 光送受信部、１４、航空機位置
検出部、１５ 走査制御部、１６ 光送受信部、１７
後方乱気流検出部、１８ 後方乱気流検出部、１９ 表
示データ作成部、２０ 光送受信部、２１ 光送受信
部、２２ ターミナルレーダ情報処理装置、２３ レー
ザレーダ選択部、２４ 記憶手段、２５ 後方乱気流検
出部、２６ 光送受信回路、２７ 光アイソレータ、２
８ ビーム拡大/縮小器、２９ ビーム拡大/縮小器、３
０ 滑走路、３１ 航空機、３２ 後方乱気流、３３
レーザレーダ、３４ 走査制御部、３５ 光送受信部、
３６ 信号処理装置、３７ 後方乱気流検出部、３８
表示装置、３９ 光送受信回路、４０ ビーム拡大／縮
小器、４１表示画面、４２ 後方乱気流を示すマーク、
４３ 後方乱気流を示すマーク
第三のレーザレーダ、４ 第四のレーザレーダ、５
信号処理装置、６ ＬＡＮ、７ 表示装置、８ 表示装
置、９ 管制塔、１０ 航空機、１１ 後方乱気流、１
２ 走査制御部、１３ 光送受信部、１４、航空機位置
検出部、１５ 走査制御部、１６ 光送受信部、１７
後方乱気流検出部、１８ 後方乱気流検出部、１９ 表
示データ作成部、２０ 光送受信部、２１ 光送受信
部、２２ ターミナルレーダ情報処理装置、２３ レー
ザレーダ選択部、２４ 記憶手段、２５ 後方乱気流検
出部、２６ 光送受信回路、２７ 光アイソレータ、２
８ ビーム拡大/縮小器、２９ ビーム拡大/縮小器、３
０ 滑走路、３１ 航空機、３２ 後方乱気流、３３
レーザレーダ、３４ 走査制御部、３５ 光送受信部、
３６ 信号処理装置、３７ 後方乱気流検出部、３８
表示装置、３９ 光送受信回路、４０ ビーム拡大／縮
小器、４１表示画面、４２ 後方乱気流を示すマーク、
４３ 後方乱気流を示すマーク
Claims (9)
- 【請求項１】 所定の滑走路の近傍に配設されて、前記
滑走路から離陸した航空機、ないし前記滑走路に着陸す
る航空機に向けて光レーザを照射するとともに、前記光
レーザが照射された照射領域の大気中に存在する前記光
レーザを散乱させるエアロゾルからの反射レーザ光を受
信するレーザ送受信部、このレーザ送受信部から出力さ
れる光レーザの照射方向を制御する走査制御部を有する
第一のレーザレーダと、 この第一のレーザレーダとは異なる位置に配設されて、
前記滑走路から離陸した航空機、ないし前記滑走路に着
陸する航空機に向けて光レーザを照射するとともに、前
記光レーザが照射された照射領域の大気中に存在する前
記光レーザを散乱させるエアロゾルからの反射レーザ光
を受信するレーザ送受信部、このレーザ送受信部から出
力される光レーザの照射方向を制御する走査制御部を有
する第二のレーザレーダと、 前記第一のレーザレーダから伝達された反射レーザ光よ
り、前記第一のレーザレーダの照射領域における後方乱
気流渦の大きさ、後方乱気流渦の風速、発生位置を含む
第一の後方乱気流情報を生成し、前記第二のレーザレー
ダから伝達された反射レーザ光より、前記第二のレーザ
レーダの照射領域における後方乱気流渦の大きさ、後方
乱気流渦の風速、発生位置を含む第二の後方乱気流情報
を生成するとともに、 前記第一のレーザレーダと前記第二のレーザレーダの照
射領域が重ならない領域の後方乱気流情報を、前記第一
の後方乱気流情報と前記第二の後方乱気流情報を合成す
ることにより生成して表示させ、前記第一のレーザレー
ダと前記第二のレーザレーダの照射領域が重なる領域の
後方乱気流情報を、前記第一の後方乱気流情報と前記第
二の後方乱気流情報を比較して、比較結果が大きい後方
乱気流情報を表示させる信号処理装置とを備えたことを
特徴とする後方乱気流検出システム。 - 【請求項２】 第一のレーザレーダは、航空機の位置を
検出するため、予め定められた領域に光レーザを照射す
るようにレーザ送受信部を制御する走査指示信号を生成
する走査制御部と、 走査制御部からの走査指示信号に応じてレーザ送受信部
より照射された光レーザが大気中のエアロゾルで反射し
て前記レーザ送受信部に入力された反射レーザ光より航
空機の位置を検出するとともに、前記航空機の位置を示
す航空機位置情報を、第二のレーザレーダの走査制御部
に出力する航空機位置検出部とを備え、前記第二のレー
ザレーダに前記航空機位置を中心とする領域に光レーザ
を照射させることを特徴とする請求項１に記載の後方乱
気流検出システム。 - 【請求項３】 第一のレーザレーダは、航空機位置検出
部からの航空機位置情報に基づいて、航空機位置を中心
とする領域に光レーザを照射するようにレーザ送受信部
を制御する走査指示信号を生成し、予め定められた領域
より航空機を中心とする所定の領域に光レーザを照射す
るように前記レーザ送受信部の動作を切り換える走査制
御部を備えたことを特徴とする請求項２に記載の後方乱
気流検出システム。 - 【請求項４】 第二のレーザレーダは、航空機の位置を
検出するため空港に設けられた航空機位置検出レーダよ
り取得した航空機の位置に基づいて、航空機の位置を中
心とする領域に光レーザを照射するようにレーザ送受信
部を制御する走査指示信号を生成する走査制御部を備え
たことを特徴とする請求項１に記載の後方乱気流検出シ
ステム。 - 【請求項５】 第一のレーザレーダは、航空機位置検出
レーダより取得した航空機の位置に基づいて、航空機の
位置を中心とする領域に光レーザを照射するようにレー
ザ送受信部を制御する走査指示信号を生成する走査制御
部を備えたことを特徴とする請求項４に記載の後方乱気
流検出システム。 - 【請求項６】 信号処理装置は、観測した後方乱気流の
存在位置を空港の地図における該当個所に表示するよう
に、空港の地図と後方乱気流の存在位置を対応づける処
理を行い、表示信号を生成することを特徴とする請求項
１に記載の後方乱気流検出システム。 - 【請求項７】 信号処理装置は、外部から入力される航
空機の大きさを示す航空機情報より、後方乱気流を発生
させた航空機の大きさと後続機の大きさを比較し、前記
後方乱気流が後続機に及ぼす影響を判定して警報信号を
生成し、前記後続機に及ぼす影響が大きいと判定される
場合と小さいと判定される場合で異なる前記警報信号を
表示装置に表示させることを特徴とする請求項６に記載
の後方乱気流検出システム。 - 【請求項８】 信号処理装置は、後方乱気流情報、およ
び外部から入力される最新の気象データに基づいて時間
経過に伴う後方乱気流の存在位置および規模の変化を予
測し、予測結果に応じて表示装置に表示される地図上の
後方乱気流の位置および警報信号を更新することを特徴
とする請求項７に記載の後方乱気流検出システム。 - 【請求項９】 所定の滑走路の近傍に配設され、空中に
照射する光レーザを生成するとともに、大気中に存在す
るエアロゾルからの反射レーザ光を受信するレーザ送受
信回路、このレーザ送受信回路から出力された光レーザ
のビーム幅を拡大し、前記光レーザの照射方向を調整す
るとともに、前記反射レーザ光のビーム幅を縮小するビ
ーム拡大/縮小器、前記レーザ送受信回路および前記ビ
ーム拡大/縮小器間に備えられ、前記レーザ送受信回路
から出力された光レーザの光路を切り換える光アイソレ
ータを有するレーザ送受信部、このレーザ送受信部から
出力される光レーザの照射方向を調整する走査指示信号
を生成し、この走査指示信号により前記ビーム拡大/縮
小器を制御する走査制御部を備えた第一のレーザレーダ
と、 前記第一のレーザレーダのレーザ送受信回路で生成さ
れ、前記光アイソレータにより光路を切り換えられて入
力された光レーザのビーム幅を拡大し、前記光レーザの
照射方向を調整して空中に照射するとともに、受信した
反射レーザ光のビーム幅を縮小し、前記第一のレーザレ
ーダのレーザ送受信回路に出力するビーム拡大／縮小器
を有するレーザ送受信部、このレーザ送受信部から照射
される光レーザの照射方向を調整する走査指示信号を生
成し、この走査指示信号により前記ビーム拡大/縮小器
を制御する走査制御部を備えた第二のレーザレーダと、 入力された反射レーザ光より、後方乱気流渦の大きさ、
後方乱気流渦の風速、発生位置を含む後方乱気流情報を
生成し、この後方乱気流情報を表示装置に表示させるた
めの表示信号を生成する信号処理装置と、 航空機の位置情報と、前記第一のレーザレーダおよび前
記第二のレーザレーダの死角となる位置情報を記憶した
記憶手段より読み出した位置情報に基づいて前記光アイ
ソレータを制御し、前記レーザ送受信回路が発振した光
レーザを出力するレーザレーダを前記第一のレーザレー
ダと前記第二のレーザレーダから選択的に切り換えるレ
ーザレーダ選択部とを備えたことを特徴とする後方乱気
流検出システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000262164A JP3570360B2 (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 後方乱気流検出システム |
| US09/895,316 US6424408B1 (en) | 2000-08-31 | 2001-07-02 | Wake turbulence detecting system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000262164A JP3570360B2 (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 後方乱気流検出システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002071807A true JP2002071807A (ja) | 2002-03-12 |
| JP3570360B2 JP3570360B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=18749884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000262164A Expired - Fee Related JP3570360B2 (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 後方乱気流検出システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6424408B1 (ja) |
| JP (1) | JP3570360B2 (ja) |
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| JPWO2017141302A1 (ja) * | 2016-02-15 | 2018-12-06 | 国立大学法人 東京大学 | 風の速度計測システム |
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