JP2008146450A

JP2008146450A - Ａｄｓ−ｂ地上局

Info

Publication number: JP2008146450A
Application number: JP2006334397A
Authority: JP
Inventors: Masami Ino; 正美伊野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2026-12-12
Also published as: JP4679500B2

Abstract

【課題】装置規模の増大を抑えつつ、取得したＡＤＳ−Ｂ監視情報の信頼性を向上させたＡＤＳ−Ｂ地上局を得る。
【解決手段】受信したＡＤＳ−Ｂ信号に基づきトラック情報を新たに作成した航空機に対して、このトラック情報の作成直後にＤＢＣを要求するモードＳ個別質問を行ない、その応答信号を受信解読後、この新たに作成したトラック情報内とモードＳ個別応答内のそれぞれのＤＢＣ、及び距離情報が合致するか否かを判定する。そして、これらが合致した場合には、ＡＤＳ−Ｂ信号を発した航空機とモードＳ個別質問に応答した航空機とが同一の航空機であるとしてこれを実ターゲットとして扱い、この新たに作成したトラック情報を継続して保持する。一方、これらが合致しない場合には誤ターゲットとし、この新たに作成したトラック情報を棄却して誤ターゲットの混在を減らす。
【選択図】図１

Description

本発明は、飛行中の航空機から発せられる放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）信号に基づき、地上にてこれら航空機の監視情報を取得する放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）地上局に関する。

飛行中の航空機が自己の位置情報等を定期的に送信し、地上側ではこの情報を受信解読して航空機を実時間かつ連続的に監視する、放送型自動従属監視（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＤｅｐｅｎｄｅｎｔＳｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ − Ｂｒｏａｄｃａｓｔ、以下、ＡＤＳ−Ｂと表す）が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。このＡＤＳ−Ｂでは、航空機側から、自機の識別情報、ＧＰＳ等により取得した位置情報、機上搭載の各種航法器材により取得した針路や速度などの航法情報等を含む、いわゆるＡＤＳデータと総称されるデータが、ＡＤＳ−Ｂ信号として放送型のデータ通信手段を用いて定期的に送信され、地上側では、このＡＤＳ−Ｂ信号を受信解読するだけで飛行中の航空機を監視するのに必要な位置情報等の各種情報を取得している。

また、機上からＡＤＳ−Ｂ信号の送信に用いられる放送型のデータ通信手段としては、拡張スキッタ、ＶＤＬ−４（ＶＨＦＤｉｇｉｔａｌＬｉｎｋｍｏｄｅ４）、ＵＡＴ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＡｃｃｅｓｓＴｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）といった方式が国際的に提案されているが、中でも拡張スキッタ方式が有望視されている（例えば、非特許文献２参照。）。これは、拡張スキッタ方式がＳＳＲ（ＳｅｃｏｎｄａｒｙＳｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅＲａｄａｒ）モードＳと同一の周波数及び信号形式を用いるものであるため、すでに大型航空機に搭載されているモードＳトランスポンダに機能付加することによって、このモードＳトランスポンダを共用できることによる。

従って、航空機側は拡張スキッタ方式に対応したモードＳトランスポンダを用い、地上局側は受信及び解読のための比較的簡易な機器構成で、従来の航空管制レーダと同様な運用を実現できる可能性が見込まれることから、ＡＤＳ−Ｂを用いたシステムは、増大する航空交通量に対処し航行の安全性を高めるための監視システムのひとつとして開発評価が進められている。

航空機からのＡＤＳ−Ｂ信号を地上側で受信し解読するＡＤＳ−Ｂ地上局の事例を図６に示す。図６は、従来のＡＤＳ−Ｂ地上局の構成の一例を示すブロック図である。

図６に示した事例では、このＡＤＳ−Ｂ地上局は、航空機からのＡＤＳ−Ｂ信号を受信する無指向性アンテナ６１、受信したＡＤＳ−Ｂ信号を受信処理する受信部６２、受信処理後の信号からＡＤＳ−Ｂデータを解読しその結果をＡＤＳ−Ｂメッセージとして出力する信号処理部６３、これらＡＤＳ−Ｂメッセージを所定の形式に組み立て編集を行なって監視情報としてのＡＤＳ−Ｂレポートを作成するメッセージ処理部６４から構成されている。そして、航空機から送信されたＡＤＳ−Ｂ信号は、このＡＤＳ−Ｂ地上局で受信され、受信処理や解読処理等、一連の信号処理を経た後、監視用のＡＤＳ−Ｂレポートに組み立てられ、例えば表示装置（図示せず）に表示、あるいは後段の機器に送出される。なお、このような従来のＡＤＳ−Ｂ地上局の事例は、例えば特許文献１等に開示されている。

また、この特許文献１には、近年開発が進められているマルチラテレーション機能を持たせたＡＤＳ−Ｂ地上局の事例も記述されている。マルチラテレーションにおいては、航空機からの信号を３箇所以上の地上局で同時に受信し、各局における受信時刻の差から航空機の位置情報を算出する。従って、マルチラテレーション機能を持たせたＡＤＳ−Ｂ地上局では、上述したＡＤＳ−Ｂレポートのみならず、機上からのデータに頼ることなく地上側にて独立に算出した航空機の位置情報も監視情報に加えられる。

なお、マルチラテレーションに関する調査・検討等については、例えば非特許文献３に示されている。
ＲａｄｉｏＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎｆｏｒＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ（ＲＴＣＡ）、‘ＭｉｎｉｍｕｍＯｐｅｒａｔｉｏｎａｌＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＳｔａｎｄａｒｄｓｆｏｒ１０９０ＭｈｚＡｕｔｏｍａｔｉｃＤｅｐｅｎｄｅｎｔＳｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ − Ｂｒｏａｄｃａｓｔ’、ＤＯ−２６０Ａ、Ａｐｒｉｌ１０、２００３ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｉｖｉｌＡｖｉａｔｉｏｎＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ（ＩＣＡＯ）、ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＡＮＮＥＸ１０Ｖｏｌｕｍｅ４、Ｊｕｌｙ１９９８Ｅｕｒｏｃｏｎｔｒｏｌ、ＮＬＲ−ＣＲ−２００４−４７２ＷｉｄｅＡｒｅａＭｕｌｔｉｌａｔｅｒａｔｉｏｎＲｅｐｏｒｔｏｎＥＡＴＭＰＴＲＳ１３１／０４Ｖｅｒｓｉｏｎ１．１、Ａｕｇｕｓｔ２００５特開２００６−１６２３２４号公報（第１２ページ、図１０）

ところで、図６のように構成された従来のＡＤＳ−Ｂ地上局では、監視のための情報入力は、すべて航空機から放送型データリンクで送信されるＡＤＳ−Ｂ信号に頼っている。また、受信されたＡＤＳ−Ｂ信号は、すべて飛行中の航空機から発せられた信号であるとして処理される。

しかしながら、受信された信号の中には、実際の航空機から発せられたものではないＡＤＳ−Ｂ信号が含まれるおそれがある。すなわち、上記した放送型データリンクの仕様は国際的に標準化され、かつ一般に公開されているため、例えば虚偽の放送（スプーフィング）等を含む誤ったＡＤＳ−Ｂ信号が発せられ、これを受信・解読処理してしまうという危険性を内在していた。

そして、このような誤ったＡＤＳ−Ｂ信号が処理されてしまうと、この誤ターゲットと実ターゲットとが混在することになり、航空管制業務に甚大な混乱・被害をきたすことが予想される。このため、地上局側で取得したＡＤＳ−Ｂ監視情報の信頼性をより向上させることが望まれていた。

一方、マルチラテレーション機能を持たせることによって、上述したように、すべてを機上からのデータに頼ることなく監視情報を取得することも可能である。しかしながら、この場合には、少なくとも３局以上のＡＤＳ−Ｂ地上局で構成することが必須であり、加えて各局間の正確な時刻同期に基づくリアルタイム処理や高品質な通信回線等も必要となる。このため、局数の増加に伴って全体の設備規模が大きくなりコスト負担も増大することはもちろん、各地上局単局内においてもその構成が複雑化することが見込まれ、比較的簡易な設備構成により地上局を実現することが困難であった。

本発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり、装置規模の増大を抑えつつ、取得したＡＤＳ−Ｂ監視情報の信頼性を向上させたＡＤＳ−Ｂ地上局を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のＡＤＳ−Ｂ地上局は、航空機からの放送型自動従属監視（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＤｅｐｅｎｄｅｎｔＳｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ − Ｂｒｏａｄｃａｓｔ、以下、ＡＤＳ−Ｂと表す）信号を地上にて受信し、この受信したＡＤＳ−Ｂ信号から前記航空機に対する監視情報を取得するＡＤＳ−Ｂ地上局において、前記航空機からのＡＤＳ−Ｂ信号を受信しその解読結果に基づき前記航空機の識別情報及び位置情報を含むＡＤＳ−Ｂレポートを作成するＡＤＳ−Ｂレポート作成手段と、このＡＤＳ−Ｂレポートに基づき、自局の監視覆域への新たな進入機に対しては時系列の位置情報を含むトラック情報を新たに作成しながら前記航空機毎に作成された当該機のトラック情報を更新するとともに、これら新たな進入機を含みトラック情報を作成済みの航空機に対して、自局から送信するモードＳ個別質問の送信実行時刻に達しているか否かの判定を行なうトラック情報管理手段と、このトラック情報管理手段での判定の結果、前記送信実行時刻に達している該当機がある場合には、この該当機の前記トラック情報に基づきこの該当機への所定のモードＳ個別質問を作成し所定の送信タイミングで送信するモードＳ質問送信手段と、このモードＳ個別質問に対する前記該当機からの応答をこの質問送信後の所定の時間幅内に受信してモードＳ応答メッセージを得るとともに、その受信タイミング及び前記送信タイミングに基づき前記該当機の距離情報を得るモードＳ応答処理手段と、前記トラック情報管理手段からの前記該当機のトラック情報と、前記モードＳ応答処理手段からの前記該当機のモードＳ応答メッセージ及びその距離情報とを比較し、両者が所定の条件で合致しない場合に前記該当機のトラック情報を棄却する比較判定手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、装置規模の増大を抑えつつＡＤＳ−Ｂ監視情報の信頼性を向上させたＡＤＳ−Ｂ地上局を得ることができる。

以下に、本発明に係るＡＤＳ−Ｂ地上局を実施するための最良の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。

図１は、本発明に係るＡＤＳ−Ｂ地上局の第１の実施例の構成を示すブロック図である。本実施例においては、自局の監視覆域へ新たに進入した航空機があった場合の動作を中心に説明する。図１に例示したように、このＡＤＳ−Ｂ地上局は、空中線部１１、サーキュレータ１２、受信部１３、ＡＤＳ−Ｂ信号処理部１４、モードＳ信号処理部１５、メッセージ処理部１６、トラック情報管理部１７、モードＳ質問作成部１８、送信タイミング制御部１９、送信部２０、及び比較判定部２１から構成されている。

空中線部１１は、例えば無指向性の空中線であり、ＡＤＳ−Ｂ信号ならびにモードＳ個別質問信号及び応答信号を所定の周波数の高周波信号で航空機と授受する。サーキュレータ１２は、空中線部１１で受信した信号を受信部１３に通過させるとともに、送信部２０からの送信信号を空中線部１１に通過させる。

受信部１３は、空中線部１１で受信した航空機からのＡＤＳ−Ｂ信号及びモードＳ個別応答信号に対して増幅、周波数変換、検波等の受信処理を施す。なお、ＡＤＳ−Ｂ信号が拡張スキッタ方式の場合には、ＡＤＳ−Ｂ信号とモードＳ個別応答信号とは同一の周波数及び信号形式を有しているので、これら２つの信号は、いずれもこの受信部１３で共通に受信処理することができる。

ＡＤＳ−Ｂ信号処理部１４は、受信処理後のＡＤＳ−Ｂ信号からＡＤＳ−Ｂデータを解読し、その結果をＡＤＳ−Ｂメッセージとして出力する。また、モードＳ信号処理部１５は、受信処理後のモードＳ個別応答信号を解読しその結果をモードＳ応答メッセージとして出力する。加えて、モードＳ個別質問信号の送信タイミング及びその応答としてのモードＳ個別応答信号の受信タイミングに基づき、自局と対象機との距離情報としてのレンジ情報を取得する。質問送信後の所定の時間内にモードＳ個別応答信号が受信されなかった場合は、これらモードＳ応答メッセージ及びレンジ情報の内容は、その旨を示すものとしている。

メッセージ処理部１６は、ＡＤＳ−Ｂ信号処理部１４からのＡＤＳメッセージを所定の形式に組み立て編集を行ない、ＡＤＳレポートを作成する。作成されるＡＤＳ−Ｂレポートの一例を図２に示す。この図２に示した事例では、１件のＡＤＳレポートは、ＡＤＳ−Ｂ信号を受信した受信時刻、航空機の識別情報としてのディスクリート・ビーコン・コード（ＤｉｓｃｒｅｔｅＢｅａｃｏｎＣｏｄｅ、以下、ＤＢＣと表す）、モードＳアドレス、位置情報（３次元）としての緯度、経度、及び高度、飛行方位、ならびに飛行速度から構成されている。

トラック情報管理部１７は、メッセージ処理部１６からのＡＤＳ−Ｂレポートに基づいて、該当機のトラック情報を作成または更新する。トラック情報は、航空機毎に作成されてトラック情報管理部１７内に保持されている。トラック情報の保持されていない航空機のＡＤＳ−Ｂレポートを受けとった場合には、この航空機を自局の監視覆域への新たな進入機として、この機に対するトラック情報を新たに作成する。

このトラック情報には、航空機毎の位置情報が時系列に保存されており、その一例を図３に示す。この図３に示した事例では、トラック情報３０は、ヘッダ部３１及びトラック部３２から構成されている。ヘッダ部３１は、各トラック情報を識別するためのトラック番号に航空機のモードＳアドレス及びＤＢＣを対応づけ、これらに、自局からこの航空機に向けて送信するモードＳ個別質問の送信実行時刻である、モードＳ個別質問実行時刻を含めた構成としている。トラック部３２には、ＡＤＳ−Ｂレポート内の受信時刻と位置情報とが対をなして時系列に複数保存されている。

また、トラック情報管理部１７は、各トラック情報のヘッダ部３１内のモードＳ個別質問実行時刻の判定を行ない、質問送信の実行時刻に達している航空機があれば、そのトラック情報をモードＳ質問作成部１８、及び比較判定部２１に通知するとともに、通知後にモードＳ個別質問実行時刻を更新する。本実施例においては、上記のトラック情報を新たに作成した進入機に対しては、その作成直後にモードＳ個別質問の送信実行時刻に達していると判定するものとしている。さらに、トラック情報管理部１７は、後述する比較判定部２１からの判定結果に基づき、保持しているトラック情報の中から該当するトラック情報を棄却する。

モードＳ質問作成部１８は、トラック情報管理部１７から通知されたトラック情報に基づき、対象の航空機に向けた所定のモードＳ個別質問を作成する。本実施例においては、モードＳ個別質問として、対象機の識別情報としてのＤＢＣを要求する個別質問（ＵＦ＝５）を所定の質問フォーマットに従って作成する。送信タイミング制御部１９は、このモードＳ個別質問の送信スケジューリングを行ない、所定の送信タイミングで送信部２０に送出するとともに、その送信タイミングをモードＳ信号処理部１５に通知する。送信部２０は、これを高周波の送信信号に変換し、サーキュレータ１２経由で空中線部１１に送出する。

比較判定部２１は、トラック情報管理部１７からモードＳ個別質問送信時刻に達している航空機のトラック情報を、またモードＳ信号処理部１５からこの機のモードＳ応答メッセージ及びレンジ情報をそれぞれ受けとって、両者を比較する。そして、所定の条件で両者が合致するか否かを判定し、その結果をトラック情報管理部１７に通知する。本実施例においては、両者が合致していると判定する条件を、トラック情報ヘッダ部３１内のＤＢＣとモードＳ応答メッセージ内のＤＢＣとが一致し、かつトラック部３２内の最新の位置情報に基づき算出した対象機までの距離情報とモードＳ信号処理部１５からのレンジ情報との差が、例えば観測誤差程度以内であることとしている。

なお、図１において、ＡＤＳ−Ｂレポート作成手段には、空中線部１１、サーキュレータ１２、受信部１３、ＡＤＳ−Ｂ信号処理部１４、及びメッセージ処理部１６が該当する。トラック情報管理手段には、トラック情報管理部１７が該当する。モードＳ質問送信手段には、モードＳ質問作成部１８、送信タイミング制御部１９、送信部２０、サーキュレータ１２、及び空中線部１１が該当する。モードＳ応答処理手段には、空中線部１１、サーキュレータ１２、受信部１３、及びモードＳ信号処理部１５が該当する。比較判定手段には、比較判定部２１及びトラック情報管理部１７が該当する。

次に、前出の図１乃至図３、及び図４のフローチャートを参照して、上述のように構成された本実施例のＡＤＳ−Ｂ地上局の動作について説明する。なお、以下の説明においては、自局の監視覆域への新たな進入機があった場合の動作を中心に取りあげている。

図４は、本実施例の動作を説明するためのフローチャートである。まず、航空機からＡＤＳ−Ｂ信号が送信されると（ＳＴ４０１）、このＡＤＳ−Ｂ信号は空中線部１１で受信され、サーキュレータ１２を経由して受信部１３に送られる。受信部１３は、このＡＤＳ−Ｂ信号に対して増幅、周波数変換、検波等の受信処理を施す。受信処理後の信号は、ＡＤＳ−Ｂ信号処理部１４に送出される（ＳＴ４０２）。

ＡＤＳ−Ｂ信号処理部１４は、受信処理後のＡＤＳ−Ｂ信号を解読しその結果をＡＤＳ−Ｂメッセージとしてメッセージ処理部１６に送り、メッセージ処理部１６はこれを編集し、図２に例示したＡＤＳ−Ｂレポートを作成する。作成されたＡＤＳ−Ｂレポートは、トラック情報管理部１７に送出される（ＳＴ４０３）。

トラック情報管理部１７は、このＡＤＳ−Ｂレポートを受けとると、受けとったＡＤＳ−Ｂレポート内のモードＳアドレス及びＤＢＣを有するトラック情報が既に保持されているか否かを検定する（ＳＴ４０４）。その結果、保持されている場合には、このＡＤＳ−Ｂレポートは新たな進入機からのものではないと判定し（ＳＴ４０４のＮ）、既に図３に例示した形式で保持されているトラック情報３０内のトラック部３２に、所定内容を追記することによって該当するトラック情報を更新し、このＡＤＳ−Ｂレポートを後段に出力する（ＳＴ４０５）。

一方、保持されていない場合には、このＡＤＳ−Ｂレポートを自局の監視覆域へ新たに進入した航空機からのものと判定し（ＳＴ４０４のＹ）、このＡＤＳ−Ｂレポートに基づき図３に例示した形式の新たなトラック情報３０を作成する。すなわち、この新たなトラック情報は、ヘッダ部３１内に新たなトラック番号を有し、モードＳアドレス及びＤＢＣ、ならびにトラック部３２にはＡＤＳ−Ｂレポート内の該当する内容が書き込まれる（ＳＴ４０６）。

さらに、トラック情報管理部１７は、このような新たな進入機に対しては、ヘッダ部３１内のモードＳ個別質問実行時刻に、例えば現在時刻を設定するなど、自局からこの航空機に向けたモードＳ個別質問の送信実行時刻に達している旨の判定が行える時刻の設定を行なうことによって自ら実行時刻に達していると判定し、モードＳ個別質問の実行対象機とする。そして、対象となった航空機（この場合は新たな進入機）のトラック情報がモードＳ質問作成部１８に通知されるとともに、後の判定に備えて比較判定部２１にも通知される（Ｓ４０７）。

モードＳ質問作成部１８は、トラック情報管理部１７からトラック情報が通知されると、このトラック情報内に保持されているモードＳアドレスを有する航空機に対してＤＢＣを要求するモードＳ個別質問（ＵＦ＝５）を、所定の質問フォーマットに従い作成する（ＳＴ４０８）。作成された個別質問は、送信タイミング制御部１９に送られ、送信スケジューリングされた後、所定のタイミングで送信部２０から高周波のモードＳ個別質問信号となって、空中線部１１から放射される（ＳＴ４０９）。

この後、モードＳ個別質問信号を受信した対象機から、モードＳ個別応答信号が送信される（Ｓ４１０）。このモードＳ個別応答信号は空中線部１１で受信され、ＳＴ４０２のステップと同様に受信部１３にて受信処理され、モードＳ信号処理部１５に送出される（ＳＴ４１１）。モードＳ信号処理部１５は、まず、このモードＳ個別応答信号が、質問送信リトライ時間を含む所定の時間内の応答であることを判定後、次の信号処理を行なう（ＳＴ４１２のＹ）。

すなわち、モードＳ個別応答信号は、所定のフォーマットにコード化されており、モードＳ信号処理部１５は、受信部１３から受信処理後のモードＳ個別応答信号をデコードし、モードＳ応答メッセージを得る。本実施例においては、対象機に対してＤＢＣを要求するモードＳ個別質問（ＵＦ＝５）行ない、その応答信号（ＤＦ＝５）を処理しているので、処理後のモードＳ応答メッセージ中には、対象機のＤＢＣが含まれる。加えて、送信タイミング制御部１９からのモードＳ個別質問信号の送信タイミングとこのモードＳ個別応答信号の受信タイミングとの時間差に基づいて、自局と対象機とのレンジ情報を取得する。そして、上記したＤＢＣを含むモードＳ応答メッセージ及びレンジ情報は、比較判定部２１に送出される（ＳＴ４１３）。

比較判定部２１は、モードＳ信号処理部１５からのこれらモードＳ応答メッセージ及びレンジ情報と、ＳＴ４０７のステップにおいてトラック情報管理部１７から通知されたトラック情報とを比較し、両者が合致するか否かを判定する。すなわち、この判定により、新たなトラック情報を作成する源となったＡＤＳ−Ｂ信号を発した航空機と、モードＳ個別質問に応答した航空機とが同一の実ターゲットであるか否かが判定される。

本実施例においては、この判定にあたって、まず、モードＳ応答メッセージ内のＤＢＣとトラック情報のヘッダ部３１内のＤＢＣとを比較し、一致するか否かを判定する。次に、トラック情報のトラック部３２内に保存された最新の航空機の位置情報に基づいて、自局からこの航空機までの距離を算出し、その算出結果とモードＳ信号処理部１５からのレンジ情報とが、例えば処理時間と観測誤差に起因する程度の所定範囲内の差で一致するか否かを判定する。（ＳＴ４１４）。

これら２つの判定の結果、いずれもが真である場合に、上記した両者が合致したものとする。すなわち、ＡＤＳ−Ｂ信号を発した航空機とモードＳ個別質問に応答した航空機とが同一の実ターゲットであると判定される。そして、その判定結果は、比較判定部２１からトラック情報管理部１７に通知される（ＳＴ４１４のＹ）。

トラック情報管理部１７は、この比較判定部２１からの通知を受けとると、ＳＴ４０６のステップで新たに作成したトラック情報が、実ターゲットと判定された新たな進入機のものであるとして、このトラック情報を引き続き内部に保持し更新に備えるとともに、当該ＡＤＳ−Ｂレポートを後段の機器等に出力する（ＳＴ４１５）。そして、これ以降、あらかじめ設定された、例えば数分間隔程度の所定の時間間隔毎にこの航空機に対してモードＳ個別質問が発せられるように、トラック情報のヘッダ部３１内にあるモードＳ個別質問実行時刻を更新する（ＳＴ４１６）。

一方、ＳＴ４１４のステップでの２つの判定の結果、いずれか一方が真でない場合は実ターゲットが存在するとは判定されない（ＳＴ４１４のＮ）。加えて、自局からのモードＳ個別質問信号に対して、無応答の場合も含めて所定の時間内に応答がない場合も（ＳＴ４１２のＮ）、実ターゲットが存在するとは判定されない。従って、トラック情報管理部１７は、これらの判定結果を比較判定部２１から受けとった場合には、ＳＴ４０６のステップで新たに作成したトラック情報及び当該ＡＤＳ−Ｂレポートを棄却する（ＳＴ４１７）。

このようにして取得されたトラック情報及びＡＤＳ−Ｂレポートは、監視情報として、例えば自局内の表示装置（図示せず）に表示、あるいは後段の機器に送出される。そして、上述した一連の動作は、動作の終了が指示されるまで継続される（ＳＴ４１８）。

以上説明したように、本実施例においては、受信したＡＤＳ−Ｂ信号に基づきトラック情報を新たに作成した航空機に対して、このトラック情報の作成直後にＤＢＣを要求するモードＳ個別質問を行ない、その応答信号を受信解読後、この新たに作成したトラック情報内とモードＳ個別応答内のそれぞれのＤＢＣ、及び距離情報が合致するか否かを判定している。そして、これらが合致した場合には、ＡＤＳ−Ｂ信号を発した航空機とモードＳ個別質問に応答した航空機とが同一の航空機であるとしてこれを実ターゲットとして扱い、ＡＤＳ−Ｂレポートを後段の機器に出力するとともにこの新たに作成したトラック情報を継続して保持している。一方、これらが合致しない場合には誤ターゲットとし、この新たに作成したトラック情報及びＡＤＳ−Ｂレポートを棄却している。

従って、自局の監視覆域への進入機のＡＤＳ−Ｂ監視情報を取得するにあたり、誤ターゲットからと判断されたものを棄却し、実ターゲットからと判断されたＡＤＳ−Ｂ監視情報を継続して保持しているので、誤ターゲットの混在を減らすことができ、取得したＡＤＳ−Ｂ監視情報の信頼性及び安全性を向上させることができる。

また、本実施例においてはモードＳを用いた質問及び応答処理を行なっているので、そのための送受信系及び空中線系を必要とするが、モードＳ個別質問とその応答のみの利用である。このため、例えばモードＳレーダのような、大型の指向性アンテナやサイドローブ抑圧送信系等を必要としない。さらに、拡張スキッタ方式を用いることによって、ＡＤＳ−Ｂ信号の受信処理とモードＳ応答信号の受信処理とを共通化することができるので、装置の規模を増大させることなく、比較的簡易な装置構成で実現することができる。

図５は、本発明のＡＤＳ−Ｂ地上局の第２の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。この第２の実施例について、図１乃至図４に示す第１の実施例の各部と同一の部分は同一の符号で示し、その説明は省略する。この第２の実施例が第１の実施例と異なる点は、トラック情報管理部１７にてトラック情報を管理する中で、モードＳ個別質問を行なう対象の航空機を、第１の実施例では、新たにトラック情報が作成された航空機とし、またその質問送信タイミングをトラック情報が新たに作成された直後としたのに対し、第２の実施例では、既にトラック情報が作成されている航空機を対象として所定の時間間隔でモードＳ個別質問を送信するようにした点である。以下、図１乃至図５を参照してその相違点のみを説明する。

この第２の実施例のＡＤＳ−Ｂ地上局も、第１の実施例と同様に、図１に例示したブロック図により構成される。

次に、図５のフローチャートを参照して、その動作を説明する。まず、航空機からのＡＤＳ−Ｂ信号により対応するトラック情報が時系列に更新されるとともに、ＡＤＳ−Ｂレポートが後段の機器等に出力される。この動作は、例えば、第１の実施例の図４におけるＳＴ４０１〜ＳＴ４０５のステップの一連の動作と同様のものである（ＳＴ５１）。トラック情報管理部１７は、内部に保持している作成済みの各トラック情報内のモードＳ個別質問実行時刻を参照し（ＳＴ５２）、質問送信の実行時刻に達している航空機があるか否かを判定する（ＳＴ５３）。

判定の結果、該当する航空機がない場合には、ＳＴ５１のステップからの動作が繰り返される（ＳＴ５３のＮ）。一方、実行時刻に達している航空機がある場合には、トラック情報管理部１７は、対象の航空機のトラック情報をモードＳ質問作成部１８、及び比較判定部２１に通知する（ＳＴ５３のＹ）。

この後は、図４におけるＳＴ４０８〜ＳＴ４１４のステップと同様の一連の動作を行なう。すなわち、ＤＢＣを要求するモードＳ個別質問（ＵＦ＝５）を作成して対象機へ送信し、所定の応答時間幅の中で対象機からモードＳ個別応答信号（ＤＦ＝５）を受信してそのモードＳメッセージ及びレンジ情報を得る（ＳＴ４０８〜ＳＴ４１３）。

これに続けて、比較判定部２１は、これらモードＳメッセージ及びレンジ情報と、ＳＴ５３のＹのステップでトラック情報管理部１７から通知されたトラック情報とを比較し、両者が合致するか否かを判定する。本実施例においては、第１の実施例と同様にＤＢＣの一致の判定を行なうとともに、距離情報については、トラック情報から算出した航空機までの最新の距離情報とＳＴ４１３のステップで得たレンジ情報とが、これらを算出・取得した時刻の差及び観測誤差に起因する程度の所定範囲内の差で一致するかを判定する（ＳＴ５４）。

これら２つの判定がいずれも真である場合には、該当するトラック情報とモードＳ応答及びレンジ情報とが合致したものとする。すなわち、このステップで比較の対象としたトラック情報に対応する実ターゲットが存在し移動中であると判定され、その判定結果がトラック情報管理部１７に通知される（ＳＴ５４のＹ）。

トラック情報管理部１７は、この比較判定部２１からの通知を受けとると、該当するトラック情報が実ターゲットに対応しているものとして引き続き保持するとともに、以降もこの航空機に対して所定の時間間隔でモードＳ個別質問が発せられるように、トラック情報のヘッダ部３１内にあるモードＳ個別質問実行時刻を更新し、当該ＡＤＳ−Ｂレポートを後段の機器等に出力する（ＳＴ５５）。

一方、ＳＴ５４のステップでの２つの判定の結果、いずれか一方が真でない場合、及びＳＴ４１１のステップでモードＳ個別質問信号に対して所定の時間内に応答がない場合は、該当のトラック情報に対応する実ターゲットが存在するとは判定されない（ＳＴ５４のＮ及びＳＴ４１１のＮ）。従って、トラック情報管理部１７は、比較判定部２１からこのような判定結果を受けとった場合には、該当するトラック情報の保持をやめてＡＤＳ−Ｂレポートとともに棄却し、この旨を後段の機器等に通知する（ＳＴ５６）。

以上説明したように、本実施例においては、受信したＡＤＳ−Ｂ信号に基づきトラック情報を作成済みの航空機に対して所定の時間間隔でＤＢＣを要求するモードＳ個別質問を行ない、その応答信号を受信解読後、トラック情報内とモードＳ個別応答内のそれぞれのＤＢＣ、及び距離情報が合致するか否かを判定している。そして、これらが合致した場合には、対象の航空機が移動中の実ターゲットとして扱い、トラック情報を継続して保持するとともに、モードＳ個別質問の実行時刻を更新している。一方、これらが合致しない場合には誤ターゲットとし、該当するトラック情報を棄却している。

従って、自局の監視覆域の航空機のＡＤＳ−Ｂ監視情報を取得するにあたり、誤ターゲットと判断されたものを棄却し、実ターゲットかつ移動中と判断されたＡＤＳ−Ｂ監視情報を継続して保持しているので、誤ターゲットの混在を減らすことができ、ＡＤＳ−Ｂ監視情報の信頼性及び安全性を向上させることができる。

また、第１の実施例と同様の装置構成により実現することができ、装置の規模を増大させることなく、比較的簡易な装置構成とすることができる。

なお、本発明は、上述した実施例の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及びそれらの組み合わせを種々に変形して具体化することができる。

本発明に係るＡＤＳ−Ｂ地上局の第１の実施例の構成を示すブロック図。ＡＤＳレポートの一例を示す図。トラック情報の一例を示す図。本発明の第１の実施例の動作を説明するためのフローチャート。本発明の第２の実施例の動作を説明するためのフローチャート。従来のＡＤＳ−Ｂ地上局の構成の一例を示すブロック図。

符号の説明

１１空中線部
１２サーキュレータ
１３受信部
１４ＡＤＳ−Ｂ信号処理部
１５モードＳ信号処理部
１６メッセージ処理部
１７トラック情報管理部
１８モードＳ質問作成部
１９送信タイミング制御部
２０送信部
２１比較判定部
３０トラック情報
３１ヘッダ部
３２トラック部

Claims

航空機からの放送型自動従属監視（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＤｅｐｅｎｄｅｎｔＳｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ − Ｂｒｏａｄｃａｓｔ、以下、ＡＤＳ−Ｂと表す）信号を地上にて受信し、この受信したＡＤＳ−Ｂ信号から前記航空機に対する監視情報を取得するＡＤＳ−Ｂ地上局において、
前記航空機からのＡＤＳ−Ｂ信号を受信しその解読結果に基づき前記航空機の識別情報及び位置情報を含むＡＤＳ−Ｂレポートを作成するＡＤＳ−Ｂレポート作成手段と、
このＡＤＳ−Ｂレポートに基づき、自局の監視覆域への新たな進入機に対しては時系列の位置情報を含むトラック情報を新たに作成しながら前記航空機毎に作成された当該機のトラック情報を更新するとともに、これら新たな進入機を含みトラック情報を作成済みの航空機に対して、自局から送信するモードＳ個別質問の送信実行時刻に達しているか否かの判定を行なうトラック情報管理手段と、
このトラック情報管理手段での判定の結果、前記送信実行時刻に達している該当機がある場合には、この該当機の前記トラック情報に基づきこの該当機への所定のモードＳ個別質問を作成し所定の送信タイミングで送信するモードＳ質問送信手段と、
このモードＳ個別質問に対する前記該当機からの応答をこの質問送信後の所定の時間幅内に受信してモードＳ応答メッセージを得るとともに、その受信タイミング及び前記送信タイミングに基づき前記該当機の距離情報を得るモードＳ応答処理手段と、
前記トラック情報管理手段からの前記該当機のトラック情報と、前記モードＳ応答処理手段からの前記該当機のモードＳ応答メッセージ及びその距離情報とを比較し、両者が所定の条件で合致しない場合に前記該当機のトラック情報を棄却する比較判定手段と
を備えたことを特徴とするＡＤＳ−Ｂ地上局。
前記トラック情報管理手段は、前記トラック情報を新たに作成した進入機に対しては、その作成直後に前記モードＳ個別質問の送信実行時刻に達していると判定することを特徴とする請求項１に記載のＡＤＳ−Ｂ地上局。
前記トラック情報管理手段は、新たな進入機を除き前記トラック情報を作成済みの航空機に対しては、あらかじめ設定された所定の時間間隔毎に前記モードＳ個別質問の送信実行時刻に達していると判定することを特徴とする請求項１に記載のＡＤＳ−Ｂ地上局。
前記モードＳ質問送信手段において作成する所定のモードＳ個別質問は、前記該当機の識別情報を要求する質問とし、
前記比較判定手段における所定の条件は、前記該当機のトラック情報内の識別情報と、前記該当機からのモードＳ応答メッセージ内の識別情報とが一致し、かつ
前記該当機のトラック情報内の最新の位置情報に基づき算出した自局から前記該当機までの距離情報と前記モードＳ応答処理手段からの距離情報との差が所定の範囲以内としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＡＤＳ−Ｂ地上局。
さらに、前記トラック情報を更新及び棄却した際に、前記トラック情報管理手段は、その結果を出力することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のＡＤＳ−Ｂ地上局。