JP2011043429A - モードｓを有する二次監視レーダ装置及びその二次監視レーダ装置に用いられる制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチパスの影響を受けて、リアル応答が欠落してから再度応答を検出した際に、ゴースト応答の影響を受けずにリアル応答の検出を行い得るモードＳを有する二次監視レーダ装置を提供する。
【解決手段】制御装置１６において、まずオールコールによりレーダ地上局がカバーする監視領域を走査して得られた目標位置情報をアドレスとともにメモリ１７に記憶しておき、入力装置１８により入力されゴースト応答が発生しやすいアジマス領域において、ＳＬＯスキャンを実行し、ＳＬＯスキャンで応答信号を返送した目標のアドレスと、メモリ１７に記憶されロールコールに移行済みの目標のアドレスとが一致するか否かを判定し、一致する場合に、ＳＬＯ質問に対し返送された応答信号をゴースト応答として検出し、ゴースト応答が検出された目標位置に対し、オールコール質問による応答へのロックアウトを無効とする指示を送出するようにしている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば航空管制用レーダ装置に用いられるモードＳを有する二次監視レーダ装置及びその二次監視レーダ装置に用いられる制御方法に関する。

航空管制用の二次監視レーダ装置は、例えば特許文献１に示されているように、質問信号を航空機上のトランスポンダ（応答装置）に送信し、このトランスポンダにより復号された質問信号に対応する応答信号を受信することによって航空機の識別を行なうものである。この場合、モノパルス測角方式により航空機の距離及び方位を求めている。

特開平４−３３２８９２号公報

ところで、上記二次監視レーダ装置を用いるレーダ地上局では、監視領域に進入する航空機に対しオールコールによる質問信号を送出し、この質問に対し返送される応答信号を受信した航空機に対し個別に質問信号を送出するロールコールを実行することで航空機の追跡を行うようにしている。このとき、マルチパスの影響でゴースト応答が先にロールコールに移行すると、実際に飛行している航空機（以下、リアル機と称する）の方向でオールコールによる質問信号を送出してもロックアウトがかかっているため、応答信号が返送されず、これによりリアル応答を検出できない。

この発明の目的は、マルチパスの影響を受けて、リアル応答が欠落してから再度応答を検出した際に、ゴースト応答の影響を受けずにリアル応答の検出を行い得るモードＳを有する二次監視レーダ装置及びその二次監視レーダ装置に用いられる制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明に係るモードＳを有する二次監視レーダ装置は、レーダ地上局に備えられ、当該レーダ地上局がカバーする監視領域内に進入する目標対象物に対しオールコールによる質問信号を送出し、この質問に対し返送される応答信号を受信した目標対象物に対し個別に質問信号を送出するロールコールを実行することで目標追跡を行うモードＳを有する二次監視レーダ装置において、オールコールによりレーダ地上局がカバーする監視領域を走査して得られた目標位置情報を当該目標対象物を特定するアドレスとともに記憶する記憶手段と、レーダ地上局がカバーする監視領域の少なくとも一部において、オールコールによる質問に応答信号を返送しないロックアウトが設定された目標対象物に対しロックアウト無視の指示を出して応答確率を所定値より下げる質問を行うロックアウトオーバライドオールコール走査を実行する走査実行手段と、ロックアウトオーバライドオールコール走査で応答信号を返送した目標対象物のアドレスと、記憶手段に記憶されロールコールに移行済みの目標対象物のアドレスが一致した場合に、前記ロックアウトオーバライドオールコールによる走査で返送された応答信号をゴースト応答として検出するゴースト応答検出手段と、このゴースト応答検出手段によりゴースト応答が検出された目標位置に対し、前記オールコール質問による応答へのロックアウトを無効とする指示を送出する制御手段とを備えるようにしたものである。なお、走査実行手段は、ロックアウトオーバライドオールコール走査領域を任意に設定可能である。

この構成によれば、オールコールによりレーダ地上局がカバーする監視領域を走査して得られた目標位置情報を当該目標対象物を特定するアドレスとともにメモリに記憶しておき、レーダ地上局がカバーする監視領域の少なくとも一部、つまりゴースト応答が発生しやすい方位において、ロックアウトオーバライドオールコール走査（以下、ＳＬＯ走査と略す）を実行し、ＳＬＯ走査で応答信号を返送した目標対象物のアドレスと、メモリに記憶されロールコールに移行済みの目標対象物のアドレスとが一致するか否かを判定し、一致する場合に、ＳＬＯ質問に対し返送された応答信号をゴースト応答として検出し、ゴースト応答が検出された目標位置に対し、オールコール質問による応答へのロックアウトを無効とする指示を送出するようにしている。

従って、ゴースト応答が発生しやすい方位にＳＬＯ質問をして予めゴースト応答を予測することで、リアル応答が欠落してから再度目標対象物からの応答を検出した際に、ゴースト応答の影響を受けずにリアル応答を検出することができる。また、ユーザにより予めゴーストが発生しやすい領域を任意に設定できる。

上記発明によれば、マルチパスの影響を受けて、リアル応答が欠落してから再度応答を検出した際に、ゴースト応答の影響を受けずにリアル応答の検出を行い得るモードＳを有する二次監視レーダ装置及びその二次監視レーダ装置に用いられる制御方法を提供することができる。

この発明において、レーダ地上局における目標の検出動作を示す図。 この発明において、ＳＬＯ質問を行うタイミングを示す図。 この発明に係るモードＳを有する二次監視レーダ装置の一実施形態の構成を示すブロック図。 上記図３に示したメモリの記憶内容の一例を示す図。 同実施形態における制御装置の処理手順を示すフローチャート。

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。
まず、この発明に係る実施形態を説明するに先立ち、その動作原理について説明する。

図１は、レーダ地上局における目標の検出動作を示している。レーダ地上局ＢＳは、図１に示すように、オールコールによる質問信号を送信して監視領域を方位方向（アジマス（ＡＺ）方向）に走査する。そして、目標とするリアル機ＲＴからの応答信号を受信検波して解析することで、リアル機ＲＴを検出する。

ところで、上記レーダ地上局ＢＳは、走査域内の反射物Ｒによる反射でゴーストターゲットＧＴを検出することもある。そうすると、ゴースト応答が先にオールコールから個別質問によるロールコールに移行することになる。なお、ロールコールとは、オールコール走査により得られた目標位置に対し、目標個別の質問信号を目標の飛行位置に対し送信して目標とする航空機の飛行位置を追跡することである。この場合、航空機は、ロールコールによる質問信号のみを受け付けるロックアウトを設定する。

このゴーストターゲットＧＴのロールコール移行状態において、レーダ地上局ＢＳはリアル機ＲＴの方向へオールコールによる質問信号を送出してもロックアウトがかかってしまうため、リアル機ＲＴの方向からは応答信号が返送されず、これによりリアル応答が検出できない。

また、既に検出済みの航空機が何らかの原因（例えば、航空機の急激な旋回）でロールコール応答受信が欠落し、再度オールコールの応答に移行した場合、マルチパスの影響を受け、ゴースト応答が先にロールコールに移行すると、リアル応答の方向でオールコールによる質問信号を送出してもロックアウトがかかってしまうため、リアル機ＲＴの方向からは応答信号が返送されず、これによりリアル応答が検出できない。

そこで、本発明では、ゴースト応答が発生しやすい方位に、モードＳで規定されロックアウトオーバライドのオールコール質問（以下、ＳＬＯ質問と略す）を行うようにしている。

ＳＬＯ質問とは、図２に示すように、ロックアウト無視の指示をし、応答確率（ＰＲ値）を下げる質問をすることで、ロックアウトした航空機に対してもオールコールが受信できるようにしたものである。なお、ＰＲ値が０．２５である場合、４回の質問信号に対し１回は応答信号を返送し、ＰＲ値が０．５である場合、２回の質問信号に対し１回は応答信号を返送する。

上記の原理に基づき、以下にこの発明の実施形態について説明する。

図３は、本発明に係り、レーダ地上局ＢＳに備えられる二次監視レーダ装置の構成を示すブロック図である。図３において、質問信号送信器１１から発生されたオールコールによる質問信号は、アンテナ１２により所定方向に向けて送出される。航空機ＲＴから返送される応答信号は、アンテナ１２で受信され、増幅器１３で増幅された後、和・差信号検出器１４に供給される。この和・差信号検出器１４は、各象限の受信信号を加算して和信号Σを生成し、各象限の受信信号を減算することで差信号Δを生成する。

上記和・差信号検出器１４で得られた和信号Σ及び差信号Δは、目標情報検出器１５に供給される。目標情報検出器１５は、和信号Σ及び差信号Δから目標方向及び目標とする航空機ＲＴまでの距離を検出するものである。この検出情報は、制御装置１６に供給される。

制御装置１６は、目標情報検出器１５により監視領域内に目標とする航空機ＲＴが検出された場合に、メモリ１７に目標位置と目標を特定するアドレスとを対応付けて記憶する。メモリ１７には、図４に示すデータが記憶される。そして、制御装置１６は、メモリ１７に記憶された目標に対し個別質問を行うように質問信号送信器１１及びアンテナ１２を制御する。

ところで、上記制御装置１６は、この発明に係わる機能として、ＳＬＯスキャン制御部１６１と、ゴースト応答検出部１６２と、ロックウト制御部１６３とを備えている。ＳＬＯスキャン制御部１６１は、オペレータが入力装置１８を入力操作して入力したアジマス領域内でＳＬＯスキャンを実行するように質問信号送信器１１及びアンテナ１２を制御する。

ゴースト応答検出部１６２は、ＳＬＯスキャンで応答信号を返送した航空機のアドレスと、メモリ１７に記憶されロールコールに移行済みの目標のアドレスが一致した場合に、ＳＬＯスキャンで返送された応答信号をゴースト応答として検出し、メモリ１７中の該当するアドレスにフラグを立てて登録する。なお、制御装置１６は、フラグが立てられた航空機については、個別質問をしないようにする。

ロックウト制御部１６３は、メモリ１７中にフラグが立てられた目標位置（例えば、Ｘ２，Ｙ３）に対し、オールコール質問による応答へのロックアウトを無効とする指示を送出する。

次に、上記構成における動作について説明する。
図５は、ゴースト応答を予測する際の制御装置１６の処理手順を示すフローチャートである。まず、制御装置１６は、質問信号送信器１１及びアンテナ１２を制御して、オールコール質問によるスキャンを自局の監視領域内で実行する（ステップＳＴ５ａ）。そして、スキャン実行中に応答信号を返送した目標位置（Ｘ２，Ｙ３）と目標を特定するアドレス（ａｂ）とを対応付けてメモリ１７に登録する（ステップＳＴ５ｂ）。

続いて、制御装置１６は、メモリ１７に登録された各航空機に対し個別質問を行うように質問信号送信器１１及びアンテナ１２を制御し、しかる後に、入力装置１８により入力されゴースト応答が発生しやすいアジマス領域に対しＳＬＯスキャンを実行し（ステップＳＴ５ｃ）、応答信号が返送されるか否かの判断を行う（ステップＳＴ５ｄ）。

ここで、応答信号が返送された場合に（Ｙｅｓ）、制御装置１６は応答信号を返送した目標のアドレスとメモリ１７に登録され既にロールコールに移行ずみの目標のアドレスとが一致するか否かの判断を行う（ステップＳＴ５ｅ）。

ここで一致した場合（Ｙｅｓ）、制御装置１６はＳＬＯ質問に対し応答があったほうをゴースト応答と特定する（ステップＳＴ５ｆ）。そして、制御装置１６は、ゴースト応答に対して、ロールコール質問から除外するとともに、ゴースト応答が発生した目標位置、つまり入力装置１８により入力されたアジマス領域に対し、オールコール質問による応答へのロックアウトを無効とする指示を送出する（ステップＳＴ５ｇ）。

なお、上記ステップＳＴ５ｄにおいて応答がなかった場合（Ｎｏ）や、上記ステップＳＴ５ｅにおいて一致しなかった場合には（Ｎｏ）、制御装置１６は上記ステップＳＴ５ｃの処理に移行する。

以上のように上記実施形態では、制御装置１６において、まずオールコールによりレーダ地上局ＢＳがカバーする監視領域を走査して得られた目標位置情報をアドレスとともにメモリ１７に記憶しておき、レーダ地上局ＢＳがカバーする監視領域の少なくとも一部、つまりゴースト応答が発生しやすいアジマス領域において、ＳＬＯスキャンを実行し、ＳＬＯスキャンで応答信号を返送した目標のアドレスと、メモリ１７に記憶されロールコールに移行済みの目標のアドレスとが一致するか否かを判定し、一致する場合に、ＳＬＯ質問に対し返送された応答信号をゴースト応答として検出し、ゴースト応答が検出された目標位置に対し、オールコール質問による応答へのロックアウトを無効とする指示を送出するようにしている。

従って、ゴースト応答が発生しやすい方位にＳＬＯ質問をして予めゴースト応答を予測することで、リアル応答が欠落してから再度リアル機ＲＴからの応答を検出した際に、ゴースト応答の影響を受けずにリアル応答を検出することができる。また、ユーザにより予めゴーストが発生しやすい領域を任意に設定できる。

なお、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。

１１…質問信号送信器、１２…アンテナ、１３…増幅器、１４…和・差信号検出器、１５…目標情報検出器、１６…制御装置、１７…メモリ、１８…入力装置、１６１…ＳＬＯスキャン制御部、１６２…ゴースト応答検出部、１６３…ロックアウト制御部、ＲＴ…リアル機、Ｒ…反射物、ＧＴ…ゴーストターゲット、ＢＳ…レーダ地上局。

Claims (3)

1. レーダ地上局に備えられ、当該レーダ地上局がカバーする監視領域内に進入する目標対象物に対しオールコールによる質問信号を送出し、この質問に対し返送される応答信号を受信した目標対象物に対し個別に質問信号を送出するロールコールを実行することで目標追跡を行うモードＳを有する二次監視レーダ装置において、
   前記オールコールにより前記レーダ地上局がカバーする監視領域を走査して得られた目標位置情報を当該目標対象物を特定するアドレスとともに記憶する記憶手段と、
   前記レーダ地上局がカバーする監視領域の少なくとも一部において、オールコールによる質問に応答信号を返送しないロックアウトが設定された目標対象物に対し前記ロックアウト無視の指示を出して応答確率を所定値より下げる質問を行うロックアウトオーバライドオールコール走査を実行する走査実行手段と、
   前記ロックアウトオーバライドオールコール走査で応答信号を返送した目標対象物のアドレスと、前記記憶手段に記憶されロールコールに移行済みの目標対象物のアドレスが一致した場合に、前記ロックアウトオーバライドオールコールによる走査で返送された応答信号をゴースト応答として検出するゴースト応答検出手段と、
   このゴースト応答検出手段によりゴースト応答が検出された目標位置に対し、前記オールコール質問による応答へのロックアウトを無効とする指示を送出する制御手段とを具備したことを特徴とするモードＳを有する二次監視レーダ装置。
2. 前記走査実行手段は、前記ロックアウトオーバライドオールコール走査領域を任意に設定可能であることを特徴とする請求項１記載のモードＳを有する二次監視レーダ装置。
3. レーダ地上局に備えられ、当該レーダ地上局がカバーする監視領域内に進入する目標対象物に対しオールコールによる質問信号を送出し、この質問に対し返送される応答信号を受信した目標対象物に対し個別に質問信号を送出するロールコールを実行することで目標追跡を行うモードＳを有する二次監視レーダ装置で使用される制御方法において、
   前記オールコールにより前記レーダ地上局がカバーする監視領域を走査して得られた目標位置情報を当該目標対象物を特定するアドレスとともにメモリに記憶し、
   前記レーダ地上局がカバーする監視領域の少なくとも一部において、オールコールによる質問に応答信号を返送しないロックアウトが設定された目標対象物に対し前記ロックアウト無視の指示を出して応答確率を所定値より下げる質問を行うロックアウトオーバライドオールコール走査を実行し、
   前記ロックアウトオーバライドオールコール走査で応答信号を返送した目標対象物のアドレスと、前記記憶手段に記憶されロールコールに移行済みの目標対象物のアドレスが一致した場合に、前記ロックアウトオーバライドオールコールによる走査で返送された応答信号をゴースト応答として検出し、
   ゴースト応答が検出された目標位置に対し、前記オールコール質問による応答へのロックアウトを無効とする指示を送出するようにしたことを特徴とする制御方法。

Images