JP2007218623A

JP2007218623A - 精測進入レーダ装置

Info

Publication number: JP2007218623A
Application number: JP2006036735A
Authority: JP
Inventors: Toshio Nanba; 敏男難波
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-02-14
Filing date: 2006-02-14
Publication date: 2007-08-30

Abstract

【課題】サイドローブの影響を軽減し、これにより航空機の位置検出の精度劣化に影響を与えない精測進入レーダ装置を提供する。
【解決手段】信号処理装置１５における航空機の位置検出処理を、方位空中線１３及び高低空中線１４のアンテナパターン特性のみに頼らず、無指向性を有する方位空中線１６及び高低空中線１７を用いるようにし、そして、信号処理装置１５では、方位空中線１３及び高低空中線１４で得られた受信信号の信号レベルと方位空中線１６及び高低空中線１７で得られた受信信号の信号レベルとを比較して、方位空中線１３及び高低空中線１４で得られた受信信号の信号レベルが方位空中線１６及び高低空中線１７で得られた受信信号の信号レベルを基準にサイドローブの信号レベル以上であるか否かを判定し、サイドローブの信号レベル以上である場合に、航空機の飛行位置の検出処理を実行するようにしている。
【選択図】図１

Description

この発明は、航空機の着陸誘導に使用する精測進入レーダ装置に関する。

従来から、各地の空港には、旅客機などの航空機の着陸を支援するために、精測進入レーダ装置（ＰＡＲ：Precision Approach Radar）が利用されている（例えば、非特許文献１）。

このＰＡＲは、着陸しようとする航空機に対しレーダ波を送信し、航空機からのレーダ反射波を受信検波することで、航空機の飛行位置の検出を行なうものである。また、ＰＡＲは、アンテナパターンのメインローブを航空機方向に向けて航空機の追尾を行なう。
レーダ技術財団法人電子情報通信学会

ところで、上記ＰＡＲでは、メインローブの他にアンテナパターンのサイドローブで受信された信号も信号処理部にて処理されるので、航空機の位置検出の精度劣化に影響を与える可能性がある。

そこで、この発明の目的は、サイドローブの影響を軽減し、これにより航空機の位置検出の精度劣化に影響を与えない精測進入レーダ装置を提供することにある。

この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。
着陸すべく航空機に対しレーダ波を送信し、航空機から反射されるレーダ反射波を受信検波して航空機の飛行位置を検出し、アンテナパターンのメインローブを航空機方向に向けて航空機を追尾する精測進入レーダ装置において、アンテナパターン特性を有し、レーダ反射波を受信する第１のアンテナと、無指向性の特性を有し、レーダ反射波を受信する第２のアンテナと、第１のアンテナで得られた受信検波信号と第２のアンテナで得られた受信検波信号とを比較し、この比較結果から第１のアンテナで得られた受信検波信号の信号レベルが第２のアンテナで得られた受信検波信号の信号レベルを基準に所定値以上である場合に、航空機の飛行位置の検出処理を実行する信号処理手段とを備えるようにしたものである。

この構成によれば、航空機の位置検出処理をアンテナパターン特性を有する第１のアンテナのみに頼らず、無指向性を有する第２のアンテナを用いるようにし、信号処理時に、第１のアンテナで得られた受信検波信号の信号レベルと第２のアンテナで得られた受信検波信号の信号レベルとを比較することで、第１のアンテナで得られた受信検波信号の信号レベルが第２のアンテナで得られた受信検波信号の信号レベルを基準にサイドローブの信号レベル以上であるか否かが判定され、サイドローブの信号レベル以上である場合に、航空機の飛行位置の検出処理を実行するようにしている。

従って、サイドローブにて受信された信号について処理を行うことなく、これにより航空機の位置検出の精度劣化に影響を与えない方式を実現できる。

以上詳述したようにこの発明によれば、サイドローブの影響を軽減し、これにより航空機の位置検出の精度劣化に影響を与えない精測進入レーダ装置を提供することができる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係るＰＡＲの構成を示すブロック図である。

図１において、送受信装置１１にて発生した送信波は切換スイッチ１２により方位空中線１３または高低空中線１４に供給されレーダ波として空間に放射される。航空機にて反射されたレーダ受信波は、方位空中線１３または高低空中線１４にて受信され、切換スイッチ１２を経由し送受信装置１１に入力される。送受信装置１１では、受信信号の増幅、周波数変換が行なわれた後、信号処理装置１５に入力され、航空機の位置の検出が行われる。

また、航空機にて反射されたレーダ受信波は、方位空中線１６または高低空中線１７においても受信され、切換スイッチ１８を経由し受信装置１９に入力される。受信装置１９では、受信信号の増幅、周波数変換が行われた後、信号処理装置１５に入力される。

信号処理装置１５は、送受信装置１１で得られた受信信号の信号レベルと受信装置１９で得られた受信信号の信号レベルとを比較し、受信装置１９で得られた受信信号の信号レベルを基準に、送受信装置１１で得られた受信信号の信号レベルが所定値以上である場合のみ航空機の位置検出を実行する。

上記切換スイッチ１２は、切換制御器２０により所定時間ごとに方位空中線１３及び高低空中線１４を交互に切り換える。また、この切換スイッチ１２の切換え動作に同期して、上記切換スイッチ１８は、方位空中線１６及び高低空中線１７を交互に切り換える。

次に、上記構成における動作について説明する。
以前は、図２に示すＰＡＲが使用されていた。なお、図２において、上記図１と同一部分には同一符号を付して説明する。

図２に示すＰＡＲでは、図３に示すように、方位空中線１３及び高低空中線１４のみに頼っており、サイドローブで受信された信号レベルはメインローブの信号レベルを基準としてサイドローブまでの信号レベル（Ａ）分低下することになるが、サイドローブで受信された信号も信号処理装置２１にて処理され、これにより航空機の位置検出の精度劣化に影響を与える可能性があった。

そこで、本実施形態では、方位空中線１３及び高低空中線１４の他に、無指向性の方位空中線１６及び高低空中線１７を備えるようにしている。

図４は、方位空中線１３及び高低空中線１４（以下、空中線１と称する）と方位空中線１６及び高低空中線１７（以下、空中線２と称する）のアンテナパターンの関係を示す。

「空中線１」は図３に示したアンテナパターン特性と同じであり、「空中線２」は無指向性の特性をもつ。また、「空中線１」のサイドローブレベルと「空中線２」のアンテナゲインの差をＢとする。

信号処理装置１５では「空中線１」にて受信された「受信信号１」と「空中線２」にて受信された「受信信号２」を比較し、
受信信号１≧受信信号２＋Ｂ＋α
ここでαは設定可能な係数の条件が成り立つ場合に、有効な信号であると判断し航空機の位置の検出を行う。

本方式は「方位空中線」および「高低空中線」について有効である。

以上のように上記実施形態では、信号処理装置１５における航空機の位置検出処理を、方位空中線１３及び高低空中線１４のアンテナパターン特性のみに頼らず、無指向性を有する方位空中線１６及び高低空中線１７を用いるようにし、そして、信号処理装置１５では、方位空中線１３及び高低空中線１４で得られた受信信号の信号レベルと方位空中線１６及び高低空中線１７で得られた受信信号の信号レベルとを比較することで、方位空中線１３及び高低空中線１４で得られた受信信号の信号レベルが方位空中線１６及び高低空中線１７で得られた受信信号の信号レベルを基準に信号レベル（Ｂ＋α）以上であるか否かを判定し、信号レベル以上である場合に、航空機の飛行位置の検出処理を実行するようにしている。

従って、信号処理装置１５ではサイドローブにて受信された信号について処理を行うことなく、これにより航空機の位置検出の精度劣化に影響を与えない方式を実現できる。

なお、本発明は、高低方向及び方位方向の一方のみについて航空機の位置検出処理を実行することも可能である。

また、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

この発明の一実施形態に係るＰＡＲの構成を示すブロック図。以前に使用されていたＰＡＲの構成を示すブロック図。以前のＰＡＲにおけるアンテナパターン特性を示す図。本実施形態におけるアンテナパターン特性を示す図。

符号の説明

１１…送受信装置、１２，１８…切換スイッチ、１３，１６…方位空中線、１４，１７…高低空中線、１５…信号処理装置、１９…受信装置、２０…切換制御器。

Claims

着陸すべく航空機に対しレーダ波を送信し、前記航空機から反射されるレーダ反射波を受信検波して前記航空機の飛行位置を検出し、アンテナパターンのメインローブを航空機方向に向けて前記航空機を追尾する精測進入レーダ装置において、
前記アンテナパターン特性を有し、前記レーダ反射波を受信する第１のアンテナと、
無指向性の特性を有し、前記レーダ反射波を受信する第２のアンテナと、
前記第１のアンテナで得られた受信検波信号と前記第２のアンテナで得られた受信検波信号とを比較し、この比較結果から前記第１のアンテナで得られた受信検波信号の信号レベルが前記第２のアンテナで得られた受信検波信号の信号レベルを基準に所定値以上である場合に、前記航空機の飛行位置の検出処理を実行する信号処理手段とを具備したことを特徴とする精測進入レーダ装置。
前記第１のアンテナは、第１の高低方向用アンテナと第１の方位方向用アンテナとを備え、
前記第２のアンテナは、第２の高低方向用アンテナと第２の方位方向用アンテナとを備え、
前記第１の高低方向用アンテナと前記第１の方位方向用アンテナとを所定時間間隔で切り替えるとともに、前記第１の高低方向用アンテナと前記第１の方位方向用アンテナとの切替に同期させて、第２の高低方向用アンテナと第２の方位方向用アンテナとを切り替える切替制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の精測進入レーダ装置。