JP2009025261A - Mode s secondary surveillance radar and phase determination system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、監視空域内に存在する航空機を監視するモードS二次監視レーダ及び位相判定システムに関する。 The present invention relates to a mode S secondary monitoring radar and a phase determination system for monitoring an aircraft existing in a monitored airspace.
地上局のモードS二次監視レーダ(SSRモードS)は、空港や航空路の主要地点に管制施設として設置されている。図7に示すように、モードS二次監視レーダ4は、送受信信号を処理する処理部41、信号を送受信する送受信部42を備え、アンテナ43を介して航空機に搭載されるトランスポンダ2に質問信号や応答信号を送信するとともに、質問に対応して航空機のトランスポンダ2から送信される応答信号を受信する。
Ground station Mode S secondary surveillance radar (SSR mode S) is installed as a control facility at major points in airports and airways. As shown in FIG. 7, the mode S
モードS二次監視レーダ4は、応答に含まれるデータを用いて、該当する監視空域を飛行する航空機を監視しており(例えば、非特許文献1)、モードS二次監視レーダ4及びトランスポンダ2は、非特許文献1に記載されるような規格に従って構成されている。
The mode S
モードS二次監視レーダ4が送信する信号として、モードS質問やモードS応答等のモードS信号がある。例えば、モードS質問は、図8に示すように、質問内容に関するデータであるP6パルスとともに、トランスポンダ2がモードS質問であることの識別を行うP1パルスやP2パルスを含んでいる。モードS質問のP6パルスではDPSK(Differential Phase Shift Keying)反転によって実際の質問内容が表されており、DPSK反転の開始を示す位相判定通知ブロック(同期位相反転)と、DPSK反転によって実際の質問内容が表されるDPSKブロックとを含んでいる。このDPSKブロックでは、データ“0”を位相反転なしで表わし、データ“1”を位相反転ありで表わしている。
As signals transmitted by the mode S
具体的には、モードS二次監視レーダ4の処理部41は、図9に示すように信号処理部411、信号生成部412、周波数変換部413を有しており、送信対象となるデータ(ディジタルデータ)を信号処理部411で生成すると、信号生成部412は、このデータを含む低周波の送信信号(アナログデータ)に変換する。さらに、周波数変換部413で低周波から高周波に変換された送信信号(モードS質問)を送受信部42の送信部421がアンテナ43を介してトランスポンダ2に送信する。
Specifically, the
モードS二次監視レーダ4において、モードS質問のP6パルスで表されるデータの内容や、位相反転の状態又は波形の性能等を確認するためには、送信直前のモードS質問を判定する必要がある。しかしながら、送信直前のモードS質問は、低周波の質問内容等が高周波である搬送波に混合されている。例えば、図10に示すように、送信直前のモードS質問を計測器3のディスプレイ31上に表示しても、表示されるモードS質問の波形からデータの内容や位相反転の状態等を区別することはできない。
In the mode S
すなわち、従来は、データの内容や波形の性能等を計測器3のディスプレイに表示される波形から判定することができなかった。したがって、従来のモードS質問の測定方法としては検波器等を利用し、位相反転時間やデータブロックを確認する方法が採用されていた。
上述したように、従来は、モードS二次監視レーダ4から送信するモードS質問について、P6パルスのデータの内容、位相反転の状態、波形の性能等を確認する手段がなかった。そのため、例えばモードS質問で反転の性能が低下している場合であっても、性能の低下を発見することは困難であり、モードS二次監視レーダ4の改善は遅れることがあった。
As described above, conventionally, there has been no means for confirming the content of the P6 pulse data, the state of phase inversion, the waveform performance, etc., for the mode S question transmitted from the mode S
上記課題に鑑み、本発明は、送信するモードS質問における信号の内容、位相反転の状態、波形の性能等のP6パルス(データブロック)に関する性質を確実かつ容易に確認することができるモードS二次監視レーダ及び位相判定システムを提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention is capable of reliably and easily confirming the properties related to the P6 pulse (data block) such as the content of the signal in the mode S question to be transmitted, the state of phase inversion, and the waveform performance. An object of the present invention is to provide a secondary monitoring radar and a phase determination system.
本発明の特徴に係るモードS二次監視レーダは、航空機に搭載されているトランスポンダに対し、DPSKによりデータの位相が反転されたデータブロックを含むモードS質問を送信するモードS二次監視レーダであって、モードS質問を生成するとともに、前記モードS質問と同期し、前記モードS質問の前記データブロックの位相を反転しない基準信号を生成する生成手段と、前記モードS質問の位相反転を判定する計測器に、前記モードS質問及び前記基準信号を出力する出力手段とを備える。 The mode S secondary monitoring radar according to the feature of the present invention is a mode S secondary monitoring radar that transmits a mode S question including a data block whose data phase is inverted by DPSK to a transponder mounted on an aircraft. Generating a mode S question and generating a reference signal that is synchronized with the mode S question and does not invert the phase of the data block of the mode S question, and determines the phase inversion of the mode S question The measuring instrument includes an output unit that outputs the mode S question and the reference signal.
本発明によれば、送信するモードS質問における信号の内容、位相反転の状態、波形の性能等のデータブロックに関する性質を確実かつ容易に確認することができる。 According to the present invention, it is possible to reliably and easily confirm the properties relating to the data block such as the content of the signal, the state of phase inversion, and the waveform performance in the mode S question to be transmitted.
以下、図面を用いて本発明の最良の実施形態に係るモードS二次監視レーダ及び位相判定システムについて説明する。なお、図7で上述した構成と同一構成には同一符号を付し、類似構成には類似符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, a mode S secondary monitoring radar and a phase determination system according to the preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as the structure mentioned above in FIG. 7, a similar code | symbol is attached | subjected to a similar structure, and description is abbreviate | omitted.
図1及び図2に示すように、モードS二次監視レーダ1は、信号処理部111、信号生成部112及び周波数変換部113を有する処理部11と、送信部121及び受信部122を有する送受信部12とを備えている。また、位相判定システムは、図2で示すように、モードS二次監視レーダ1と計測器3が接続される構成である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the mode S
信号処理部111は、モードS質問のディジタルデータを生成し、信号生成部112に出力する。具体的には、信号処理部111は、モードS質問を生成する際、図3(a)に示すようなP1パルス、P2パルスとともに、P6パルスを含むデータを生成する。P1パルス及びP2パルスはモードS質問であることの識別を行うパルスであり、P6パルスは質問内容の実データである。P6パルスでは、データが位相反転された旨のデータ(図3(a)中の「同期位相反転」)を先頭に含んでいる。
The signal processing unit 111 generates digital data of the mode S question and outputs it to the
信号生成部112は、図2に示すように、第1生成部112a及び第2生成部112bを有している。第1生成部112aは、入力したモードS質問のディジタルデータをアナログデータに変換(D/A変換)し、周波数変換部113に出力する。例えば、信号生成部112は、図4(a)に示すようなディジタルデータのモードS質問から、図4(b)に示すようなアナログデータに変換する。このとき、第1生成部112aは、データブロック(P6パルス)をDPSKによって位相反転したアナログデータを生成する。
As shown in FIG. 2, the
一方、第2生成部112bは、第1生成部112aで生成されるモードS質問と同期させて、データブロックを位相反転させない基準となる基準信号を生成し、周波数変換部113に出力する。図3(b)は、図3(a)に示すモードS質問に対応する基準信号を説明する図である。図3(a)に示すモードS質問は、P6パルスが位相反転されるが、図3(b)に示すように、基準信号に含まれるP6パルスは位相反転されない。したがって、図3(b)に示す基準信号では、図3(a)のモードS質問のようにP6パルスでデータが位相反転された旨のデータ(図3(a)中の「同期位相反転」)を含んでいない。
On the other hand, the second generation unit 112b generates a reference signal that is a reference that does not invert the phase of the data block in synchronization with the mode S question generated by the first generation unit 112a, and outputs the reference signal to the
周波数変換部113は、入力するモードS質問と基準信号の周波数を規格で定められるモードS質問の周波数に変換し、送受信部12に出力する。具体的には、信号生成部112で生成された低周波の信号(図4(b))を規格で定められている高周波の信号に変換する(図4(c))。
The
送信部121は、図1に示すように送信手段121a及び出力手段121bを有している。送信手段121aは、入力したモードS質問をアンテナ13を介してトランスポンダ2に送信する。また、出力手段121bは、入力したモードS質問及び基準信号を接続される計測器3に出力する。なお、モードS二次監視レーダ1から計測器3へのモードS質問及び基準信号の出力形態については出力手段121bから出力される形態に限られず、計測器3にモードS質問及び基準信号が入力されれば、どのような形態であっても良い。例えば、モードS質問の出力は、アンテナ13に出力されるモードS質問をアンテナ13とともに計測器3に出力する形態であっても同一の効果を実現できる。
As shown in FIG. 1, the transmission unit 121 includes a
計測器3は、例えば、図2に示すようにディスプレイ31を有しており、ディスプレイ31にモードS質問及び基準信号の波形を表示する。図5は、ディスプレイ31に表示されるモードS質問の波形と基準信号の波形の一例である。図5に示す例では、モードS質問及び基準信号の一部を波形としてディスプレイ31に表示している。図5中で、モードS質問と基準信号とが同位相(位相反転なし)の部分は、データ“0”を表わし、位相反転中及び位相反転の部分は、データ“1”を表わしている。
For example, the measuring
オペレータは、このようにディスプレイ31に表示されるモードS質問の波形を基準信号の波形と比較することで、モードS質問の位相反転が正確にされているかを容易に判断し、モードS質問の性質を把握できる。
The operator easily determines whether the phase inversion of the mode S question is correctly performed by comparing the waveform of the mode S question displayed on the
図6に示すフローチャートを用いて、処理部11においてモードS質問及び基準信号を生成し、送受信部12が送信及び出力する処理を説明する。フローチャートに示すように、信号処理部111は、質問を生成し、信号生成部112に出力する(S1)。
A process in which the
その後、信号生成部112では、第1生成手段112aがモードS質問を生成し、第2生成手段112bが基準信号を生成し、それぞれ周波数変換部113に出力する(S2)。周波数変換部113は、低周波であるモードS質問と基準信号を、高周波である搬送波に周波数変換し、それぞれ送受信部12に出力する(S3)。
Thereafter, in the
送受信部12の送信手段121aは、モードS質問と基準信号を計測器3に出力する(S4)。これとともに、送受信部12の出力手段121bは、アンテナ13を介してトランスポンダ2にモードS質問を送信する(S5)。計測器3では、ステップS4で出力されたモードS質問と基準信号とから、図5に示すように、モードS質問の波形と基準信号の波形をディスプレイ31に表示する。なお、送信手段121aによる信号の送信と出力手段121bによる信号の出力の順序は問わず、同時に行われても良い。
The transmission means 121a of the transmission /
上述したように、本発明に係るモードS二次監視レーダによれば、モードS質問とともに基準信号を生成して計測器3に出力し、にディスプレイ31に表示させる。したがって、オペレータは、計測器3のディスプレイ31に表示される波形によって信号の内容、位相反転の状態等を把握し、処理部11における位相反転の処理の不具合等を容易に検出することができる。また、オペレータは、ディスプレイ31に表示される波形に歪が生じていればその歪も検出することができるため、処理部11における性能の不具合等を容易に検出することができる。
As described above, according to the mode S secondary monitoring radar according to the present invention, the reference signal is generated together with the mode S question, output to the measuring
本発明を上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなる。 Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the description and drawings that form part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明に記載した事項と自明な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。 It goes without saying that the present invention includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the matters described in the above description and the invention specific matters according to the obvious claims.
1…二次監視レーダ
11…処理部
111…信号処理部
112…信号生成部
112a…第1生成手段
112b…第2生成手段
113…周波数変換部
12…送受信部
121…送信部
121a…送信手段
121b…出力手段
122…受信部
13…アンテナ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
モードS質問を生成するとともに、前記モードS質問と同期し、前記モードS質問の前記データブロックの位相を反転しない基準信号を生成する生成手段と、
前記モードS質問及び前記基準信号を、前記モードS質問の位相反転を判定する計測器に出力する出力手段と、
を備えることを特徴とするモードS二次監視レーダ。 A mode S secondary monitoring radar that transmits a mode S question including a data block whose data phase is inverted by DPSK (Differential Phase Shift Keying) to a transponder mounted on an aircraft,
Generating means for generating a mode S question, and generating a reference signal that is synchronized with the mode S question and does not invert the phase of the data block of the mode S question;
Output means for outputting the mode S question and the reference signal to a measuring instrument for determining phase inversion of the mode S question;
A mode S secondary surveillance radar comprising:
モードS質問を生成するとともに、前記モードS質問と同期し、前記モードS質問の前記データブロックの位相を反転しない基準信号を生成する生成手段と、
前記モードS質問及び前記基準信号を出力する出力手段と、
を備えるモードS二次監視レーダと、
前記モードS質問及び前記基準信号を入力し、前記モードS質問の波形とともに前記基準信号の波形を表示する計測器と、
を有することを特徴とする位相判定システム。 Determines the phase inversion of data phase by DPSK (Differential Phase Shift Keying) of the data block included in the mode S question and the mode S secondary monitoring radar that transmits the mode S question to the transponder mounted on the aircraft A phase determination system having a measuring instrument,
Generating means for generating a mode S question, and generating a reference signal that is synchronized with the mode S question and does not invert the phase of the data block of the mode S question;
An output means for outputting the mode S question and the reference signal;
A mode S secondary monitoring radar comprising:
Inputting the mode S question and the reference signal, a measuring instrument for displaying the waveform of the reference signal together with the waveform of the mode S question,
A phase determination system comprising:
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