JP2014142301A - 航空機位置測定システム、受信局、中央局、航空機位置測定方法およびプログラム - Google Patents

航空機位置測定システム、受信局、中央局、航空機位置測定方法およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】航空機から受信した信号の信号強度および受信局間の受信時刻差に基づいて、マルチパス現象による航空機位置測定精度の劣化を防ぐと共に、中央局の負荷を低減する。
【解決手段】受信局２１〜２Ｎは、それぞれ航空機１から受信した信号を解析して送信元の航空機１を識別する航空機ＩＤ情報を含む測定データを生成し、信号の受信時刻を示すタイムスタンプ情報を付与する。受信局２１〜２Ｎは、受信した信号の信号強度を算出し、信号強度が所定の強度範囲内の測定データを中央局５に送信する。中央局５は、２つ以上の受信局から同一の航空機１の同一の信号の測定データを受信した場合、タイムスタンプ情報を参照し、２つの受信局間の受信時刻差を算出する。中央局５は、３つ以上の受信時刻差と受信局の位置とに基づいて、航空機１の位置を測定する。このとき、中央局５は、所定の時間範囲内である受信時刻差を用いて航空機１の位置を測定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、航空機の位置を測定する航空機位置測定システム、受信局、中央局、航空機位置測定方法およびプログラムに関する。
空港面内の航空機等を監視するシステムとして、マルチラテレーションシステムがある。マルチラテレーションシステムは、航空機のトランスポンダから送信される信号（モードＳ信号）を地上に点在する複数の受信局で受信して、受信時刻の差から航空機等の位置を測定する監視システムである。
特許文献１には、複数の種類の信号のうち所定の種類の信号を送信する時刻として中央局にて決定された時刻に基づいて時間帯を設定し、複数の種類の応答信号のうち所定の種類の信号に対する応答信号を前記時間帯以外の時刻に受信した場合、当該受信した応答信号を破棄することで、通信コストの低減と中央局の負荷の低減とを実現する、マルチラテレーションの原理を利用した航空機位置測定システムが開示されている。
特許文献２には、航空機を安全に運行させるために航空機の監視に利用される二次監視レーダ装置に関し、マルチパス現象によって航空機の存在が無い場所に発生する疑似目標を除去することでマルチパスの影響を抑圧する技術が開示されている。特許文献２の技術では、航空機からの応答信号の識別情報が同じ航空機を対象に、タイムスタンプ時刻を比較して受信時刻の遅い目標データの抑圧を行う。あるいは、航空機からの応答信号の識別情報が同じ航空機を対象に、航空機からの応答信号の受信レベルを比較して受信レベルの低い目標データの抑圧を行う。
特許文献３には、マルチパス現象による干渉信号を除去するためにスレッシュホールド制御機能を備え、目標検出率の低下および識別コード誤解読の回避をする航空機監視装置が開示されている。特許文献３の技術では、航空機からの応答信号の識別情報が同じ航空機を対象に、タイムスタンプ時刻を比較して受信時刻の遅い目標データの抑圧を行う。
非特許文献１では、マルチラテレーションに関する歴史、技術、評価について説明されている。
特開２０１２−１３７４１８号公報 特開２０００−２０６２３９号公報 特開２０００−３０４８５５号公報
電子航法研究所研究発表会（第１１回平成２３年６月）６．空港面監視用マルチラテレーションについて
特許文献１および非引用文献１に記載されているようなマルチラテレーションの原理を利用した航空機位置測定方法は航空機から送信される信号を直接波のみからなる理想状態を前提にしている。ところが、特許文献２および特許文献３に記載されているように、受信局は空港内、市街地、山岳地帯、又は海の近く等の様々な場所に設置されるため直接波に加えてマルチパス波（反射波）も受信される場合がある。このマルチパス波を含む受信時刻の差から航空機位置を測定した場合、測位精度が大幅に劣化するという課題がある。
特許文献２および特許文献３の技術は、信号強度および受信局間の受信時刻差に基づいて、マルチパス現象による航空機位置測定精度の劣化を防ぐと共に中央局の負荷を低減するものではない。
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、航空機から受信した信号の信号強度および受信局間の受信時刻差に基づいて、マルチパス現象による航空機位置測定精度の劣化を防ぐと共に、中央局の負荷を低減することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る航空機位置測定システムは、３つ以上の受信局と中央局とで構成される。受信局はそれぞれ、航空機から送信される信号を受信するアンテナ、アンテナが受信した信号を解析し、送信元の航空機を識別する航空機識別情報を含む測定データを生成する測定データ生成部、アンテナが信号を受信した受信時刻を示すタイムスタンプ情報を測定データに付与するタイムスタンプ付与部、アンテナが受信した信号の信号強度を検出し、検出した信号強度を示す信号強度情報と測定データとを対応付ける信号強度検出部、対応付けられた信号強度情報および測定データを記憶する測定データ記憶部、測定データに含まれる航空機識別情報を参照して送信元の航空機を特定し、測定データ記憶部が記憶する過去の測定データに対応付けられた信号強度情報を用いて、特定した航空機の信号の信号強度を近似し、測定データに付与されたタイムスタンプ情報が示す受信時刻での、特定した航空機の信号の信号強度の予測値である信号強度予測値を算出する信号強度予測値算出部、および、測定データに対応付けられた信号強度情報が示す信号強度が信号強度予測値を含む所定の強度範囲内にあるか否かを判定し、所定の強度範囲内である測定データに受信局を識別する受信局識別情報を付与し、中央局へ送信する送信判定部、を備える。中央局は、受信局の位置を示す位置情報を記憶する位置情報記憶部、受信局から測定データを受信し、２つ以上の受信局から同一の航空機の同一の信号の測定データを受信した場合、受信したすべての測定データについて２つの受信局からの測定データの組み合わせを生成し、組み合わせの測定データに付与されたタイムスタンプ情報を参照して２つの受信局間の受信時刻差を算出する受信時刻差算出部、算出した受信時刻差を示す情報と受信時刻差を算出した元の２つの測定データとを対応付けた受信時刻差情報を、組み合わせごとに生成する受信時刻差情報生成部、受信時刻差情報を記憶する受信時刻差記憶部、受信時刻差情報に対応付けられた２つの測定データに含まれる航空機識別情報および受信局識別情報を参照し、送信元の航空機と受信時刻差を算出した２つの受信局を特定し、受信時刻差記憶部が記憶する過去の受信時刻差情報を用いて、特定した航空機の信号の特定した２つの受信局間の受信時刻差を近似し、受信時刻差情報に対応付けられた２つの測定データに付与されたタイムスタンプ情報が示す受信時刻での、特定した航空機の信号の特定した２つの受信局間の受信時刻差の予測値である受信時刻差予測値を算出する受信時刻差予測値算出部、受信時刻差情報が示す受信時刻差が受信時刻差予測値を含む所定の時間範囲内にあるか否かを判定し、所定の時間範囲内である受信時刻差情報を出力する受信時刻差判定部、および、受信時刻差判定部が出力した３つ以上の受信時刻差情報と位置情報記憶部が記憶する位置情報とに基づいて、航空機の位置を測定する航空機位置測定部、を備える。
本発明によれば、航空機から受信した信号の信号強度および受信局間の受信時刻差に基づいて、マルチパス現象による航空機位置測定精度の劣化を防ぐと共に、中央局の負荷を低減することができる。
本発明の実施の形態１に係る航空機位置測定システムの構成例を示すブロック図である。 実施の形態１に係る受信局の構成例を示すブロック図である。 実施の形態１に係る信号強度の一次近似直線の一例を示す図である。 実施の形態１に係る中央局の構成例を示すブロック図である。 実施の形態１に係る受信時刻差の一次近似直線の一例を示す図である。 実施の形態１に係る受信局の信号受信処理の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る中央局の航空機位置測定処理の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る受信局の構成例を示すブロック図である。 実施の形態２に係る中央局の構成例を示すブロック図である。 実施の形態２に係る受信局の信号受信処理の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る中央局の航空機位置測定処理の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る中央局のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一または相当する部分には同じ符号を付す。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る航空機位置測定システムの構成例を示すブロック図である。実施の形態の航空機位置測定システム１００は、受信局２１〜２Ｎと、中央局５とで構成されている。中央局５は代表して１つ記載しているが、複数の場合がある。
受信局２１〜２Ｎは、それぞれ通信回線４１〜４Ｎを介して中央局５と接続されている。また、受信局２１〜２Ｎは、ＧＰＳ（Global Positioning System）により時刻同期されている。
受信局２１〜２Ｎは、それぞれ航空機１から送信される信号を受信する。航空機１は代表して１機記載しているが、複数の場合がある。受信局２１〜２Ｎは、受信した信号を解析し、送信元の航空機１を識別する航空機ＩＤ情報を含む測定データを生成する。また、受信局２１〜２Ｎは、信号を受信した時刻を示すタイムスタンプ情報を測定データに付与する。
受信局２１〜２Ｎは、受信した信号の信号強度を算出する。受信局２１〜２Ｎは、算出した信号強度が所定の強度範囲内の測定データを中央局５に送信する。本実施の形態では、受信局２１〜２Ｎは、算出した信号強度が所定の強度範囲外の測定データを破棄する。信号強度が所定の強度範囲外の測定データを破棄することで、受信局２１〜２Ｎのメモリの使用量を減らすことができる。
中央局５は、２つ以上の受信局から同一の航空機１の同一の信号の測定データを受信した場合、測定データに付与されたタイムスタンプ情報に基づいて２つの受信局間の受信時刻差を算出し、算出した受信時刻差を示す受信時刻差情報を生成する。なお、同一の信号の測定データであるか否かの判断は、たとえば、所定の期間（各受信局の位置関係から同一の信号と判断できる程度の短い期間）に２つ以上の受信局から同一の航空機１の信号の測定データを受信した場合に、同一の信号の測定データであると判断する。
中央局５は、３つ以上の受信時刻差情報と受信局の位置を示す位置情報とに基づいて、航空機１の位置を測定する。このとき、中央局５は、受信時刻差が所定の時間範囲内である受信時刻差情報を用いて航空機１の位置を測定する。本実施の形態では、中央局５は、受信時刻差が所定の時間範囲外の受信時刻差情報を破棄する。受信時刻差が所定の時間範囲外の受信時刻差情報を破棄することで、中央局５のメモリの使用量を減らすことができる。
まず、受信局２１〜２Ｎの詳細について説明する。
図２は、実施の形態１に係る受信局の構成例を示すブロック図である。受信局２１は、アンテナ２１１、測定データ生成部２１２、タイムスタンプ付与部２１３、信号強度検出部２１４、測定データ記憶部２１５および送信判定部２１６を備える。図２では、代表して受信局２１の構成例を示すが、受信局２１〜２Ｎは、同様の構成である。
アンテナ２１１は、航空機１から送信された信号を受信する。
測定データ生成部２１２は、アンテナ２１１が受信した信号を解析し、測定データを生成する。測定データは送信元の航空機１を識別する航空機ＩＤ情報を含む。測定データ生成部２１２は、生成した測定データをタイムスタンプ付与部２１３に送る。
タイムスタンプ付与部２１３は、測定データ生成部２１２から測定データを受け取ると、信号を受信した受信時刻を示すタイムスタンプ情報を測定データに付与する。タイムスタンプ付与部２１３は、タイムスタンプ情報を付与した測定データを信号強度検出部２１４に送る。
信号強度検出部２１４は、タイムスタンプ付与部２１３から測定データを受け取ると、アンテナ２１１が受信した信号の信号強度を検出し、検出した信号強度を示す信号強度情報と測定データを対応付ける。信号強度検出部２１４は、信号強度情報を対応付けた測定データを送信判定部２１６に送る。また、信号強度検出部２１４は、対応付けた信号強度情報および測定データを測定データ記憶部２１５に記憶させる。
送信判定部２１６は、信号強度検出部２１４から測定データを受け取ると、該測定データに含まれる航空機ＩＤ情報を参照し、送信元の航空機１を特定する。
送信判定部２１６は、測定データ記憶部２１５が記憶する該航空機１の信号の過去の測定データに対応付けられた信号強度情報を用いて、該航空機１の信号の信号強度を一次近似直線で近似する。送信判定部２１６は、この一次近似直線から、該測定データに付与されたタイムスタンプ情報が示す受信時刻での、該航空機１の信号の信号強度の予測値である信号強度予測値を求める。
送信判定部２１６は、該測定データに対応付けられた信号強度情報が示す信号強度が信号強度予測値を含む所定の強度範囲（以下、許容強度範囲という）にあるか否かを判定する。許容強度範囲外である場合、送信判定部２１６は、該測定データを破棄する。「測定データを破棄する」とは、測定データ記憶部２１５から同測定データを削除することを含む。
一方、許容強度範囲内である場合、該測定データに受信局２１を識別する受信局ＩＤ情報を付与し、通信回線４１を介して中央局５へ送信する。また、送信判定部２１６は、信号強度情報と測定データとの対応付けを外してから測定データを中央局５へ送信するとよい。つまり、中央局５へ送信される測定データには、タイムスタンプ情報と、受信局ＩＤ情報とが含まれていればよい。
なお、信号強度検出部２１４ではなく送信判定部２１６が許容強度範囲内である測定データを測定データ記憶部２１５に記憶させてもよい。
ここで、図３を参照して受信局２１の送信判定部２１６が行う処理について具体的に説明する。
図３は、実施の形態１に係る信号強度の一次近似直線の一例を示す図である。図３の例では、受信局２１の送信判定部２１６は、信号強度検出部２１４から受け取った測定データＡに含まれる航空機ＩＤ情報を参照し、送信元の航空機１Ａを特定する。
図３には、送信判定部２１６が、測定データ記憶部２１５が記憶する航空機１Ａの信号の過去の測定データに対応付けられた信号強度情報を用いて、航空機１Ａの信号の信号強度を近似した一次近似直線Ｌ１を、横軸が時間、縦軸が信号強度のグラフに示す。
送信判定部２１６は、測定データ記憶部２１５が記憶する航空機１Ａの信号の過去の測定データに対応付けられた信号強度情報のうち、測定データＡに付与されたタイムタンプ情報が示す受信時刻ｔの直前の、受信時刻ｔ１〜ｔ９の航空機１Ａの信号の信号強度（図中、●）を示す信号強度情報から、一次近似直線Ｌ１を求める。送信判定部２１６は、この一次近似直線Ｌ１から、受信時刻ｔの航空機１Ａの信号の信号強度予測値（図中、○）を求める。送信判定部２１６は、信号強度予測値から許容強度範囲Ｒ１を算出する。許容強度範囲Ｒ１の幅は、あらかじめ設定されている。
送信判定部２１６は、測定データＡに対応付けられた信号強度情報が示す信号強度が許容強度範囲Ｒ１に含まれるか否かを判定する。送信判定部２１６は、許容強度範囲Ｒ１の範囲外である場合、送信判定部２１６は、測定データＡを破棄する。許容強度範囲Ｒ１の範囲内である場合、測定データＡに受信局２１を識別する受信局ＩＤ情報を付与し、通信回線４１を介して中央局５へ送信する。
なお、送信判定部２１６は、直前に所定の回数（図３の例では９回）受信した信号の信号強度から航空機１Ａの信号の信号強度を一次近似直線で近似してもよいし、直前の所定の期間（たとえば１ｍｓｅｃ）に受信した信号の信号強度から航空機１Ａの信号の信号強度を一次近似直線で近似してもよい。
続いて、中央局５の詳細について説明する。
図４は、実施の形態１に係る中央局の構成例を示すブロック図である。中央局５は、受信時刻差算出部５１、受信時刻差記憶部５２、受信時刻差判定部５３および航空機位置測定部５４を備える。
受信時刻差算出部５１は、受信局２１〜２１Ｎから送信された測定データを受信する。受信時刻差算出部５１は、２つ以上の受信局から同一の航空機１の同一の信号の測定データを受信した場合、受信したすべての測定データについて２つの受信局からの測定データの組み合わせを生成し、組み合わせの測定データに付与されたタイムスタンプ情報を参照して２つの受信局間の受信時刻差を算出する。
受信時刻差算出部５１は、算出した受信時刻差を示す情報と、受信時刻差を算出した元の２つの測定データとを対応付けた受信時刻差情報を生成する。受信時刻差算出部５１は、すべての組み合わせの受信時刻差情報を生成する。受信時刻差算出部５１は、生成した受信時刻差情報を受信時刻差判定部５３に送る。また、受信時刻差算出部５１は、生成した受信時刻差情報を受信時刻差記憶部５２に記憶させる。
受信時刻差判定部５３は、受信時刻差算出部５１から受信時刻差情報を受け取ると、該受信時刻差情報に対応付けられた測定データに含まれる航空機ＩＤ情報および受信局ＩＤ情報を参照し、送信元の航空機１と受信時刻差を算出した２つの受信局を特定する。
受信時刻差判定部５３は、受信時刻差記憶部５２が記憶する該航空機１の信号の該２つの受信局間の時刻差を示す過去の受信時刻差情報を用いて、該航空機１の信号の該２つの受信局間の受信時刻差を一次近似直線で近似する。受信時刻差判定部５３は、この一次近似直線から、該受信時刻差情報に対応付けられた測定データのうち、いずれか一方あるいは両方の測定データに付与されたタイムスタンプ情報が示す受信時刻での、該航空機１の信号の該２つの受信局間の受信時刻差の予測値である受信時刻差予測値を求める。
受信時刻差判定部５３は、該受信時刻差情報が示す受信時刻差が受信時刻差予測値を含む所定の時間範囲（以下、許容時間範囲という）にあるか否かを判定する。許容時間範囲外である場合、受信時刻差判定部５３は、該受信時刻差情報を破棄する。「受信時刻差情報を破棄する」とは、受信時刻差記憶部５２から同受信時刻差情報を削除することを含む。許容時間範囲内である場合、該受信時刻差情報を航空機位置測定部５４に送る。
なお、受信時刻差算出部５１ではなく受信時刻差判定部５３が許容時間範囲内である受信時刻差情報を受信時刻差記憶部５２に記憶させてもよい。
航空機位置測定部５４は、受信時刻差判定部５３から送られた３つ以上の受信時刻差情報と、位置情報記憶部５５が記憶する各受信局の位置を示す位置情報とに基づいて、航空機１の位置を測定する。なお、測定する航空機１の位置に高度も含まれる場合には、４つ以上の受信時刻差情報と、位置情報記憶部５５が記憶する各受信局の位置を示す位置情報とに基づいて、航空機１の位置を測定する。
ここで、図５を参照して中央局５の受信時刻差判定部５３が行う処理について具体的に説明する。
図５は、実施の形態１に係る受信時刻差の一次近似直線の一例を示す図である。図５の例では、受信時刻差判定部５３は、受信時刻差算出部５１から受け取った受信時刻差情報に対応付けられた測定データＡおよび測定データＢに含まれる航空機ＩＤ情報および受信局ＩＤ情報を参照し、送信元の航空機１Ａと受信時刻差を算出した受信局２１および受信局２２を特定する。
図５には、受信時刻差判定部５３が、受信時刻差記憶部５２が記憶する航空機１Ａの信号の受信局２１および受信局２２間の受信時刻差を示す過去の受信時刻差情報を用いて、航空機１Ａの信号の受信局２１および受信局間の受信時刻差を近似した一次近似直線Ｌ２を、横軸が時間、縦軸が受信時刻差のグラフに示す。
受信時刻差判定部５３は、受信時刻差記憶部５２が記憶する航空機１Ａの信号の受信局２１および受信局２２間の受信時刻差を示す過去の受信時刻差情報のうち、測定データＡに付与されたタイムタンプ情報が示す受信時刻ｔの直前の、受信局２１における受信時刻ｔ１〜ｔ９の、受信局２１および受信局２２における受信時刻差（図中、●）を示す受信時刻差情報から、一次近似直線Ｌ２を求める。
受信時刻差判定部５３は、この一次近似直線Ｌ２から、受信局２１における受信時刻ｔの受信局２１および受信局２２における受信時刻差予測値（図中、○）を求める。受信時刻差判定部５３は、受信時刻差予測値から許容時間範囲Ｒ２を算出する。許容時間範囲Ｒ２の幅は、あらかじめ設定されている。
受信時刻差判定部５３は、該受信時刻差情報が示す受信時刻差が許容時間範囲Ｒ２に含まれるか否かを判定する。受信時刻差判定部５３は、許容時間範囲Ｒ２の範囲外である場合、該受信時刻差情報を破棄する。許容時間範囲Ｒ２の範囲内である場合、該受信時刻差情報を航空機位置測定部５４へ送信する。
なお、受信時刻差判定部５３は、直前に受信した所定の回数（図５の例では９回）の受信時刻差から航空機１Ａの信号の受信局２１および受信局２２間の受信時刻差を一次近似直線で近似してもよいし、直前の所定の期間（たとえば１ｍｓｅｃ）の受信時刻差から航空機１Ａの信号の受信局２１および受信局２２間の受信時刻差を一次近似直線で近似してもよい。
図６は、実施の形態１に係る受信局の信号受信処理の動作の一例を示すフローチャートである。図６に示す信号受信処理１は、たとえば受信局２１の電源が投入されると開始する。なお、受信局２１〜２Ｎは、同様に動作する。アンテナ２１１は、航空機１から信号を受信しない場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、ステップＳ１１を繰り返す。
アンテナ２１１が航空機１から信号を受信すると（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、測定データ生成部２１２は、アンテナ２１１が受信した信号を解析し、送信元の航空機１を識別する航空機ＩＤ情報を含む測定データを生成する（ステップＳ１２）。測定データ生成部２１２は、生成した測定データをタイムスタンプ付与部２１３に送る。
タイムスタンプ付与部２１３は、測定データ生成部２１２から測定データを受け取ると、信号を受信した受信時刻を示すタイムスタンプ情報を付与する（ステップＳ１３）。タイムスタンプ付与部２１３は、タイムスタンプ情報を付与した測定データを信号強度検出部２１４に送る。
信号強度検出部２１４は、タイムスタンプ付与部２１３から測定データを受け取ると、アンテナ２１１が受信した信号の信号強度を検出し、検出した信号強度を示す信号強度情報を測定データに対応付ける（ステップＳ１４）。信号強度検出部２１４は、信号強度情報を対応付けた測定データを送信判定部２１６に送る。
送信判定部２１６は、信号強度検出部２１４から測定データを受け取ると、該測定データに含まれる航空機ＩＤ情報を参照し、送信元の航空機１を特定する。送信判定部２１６は、測定データ記憶部２１５が記憶する過去の測定データに対応付けられた信号強度情報を用いて、該航空機１の信号の信号強度を一次近似直線で近似する（ステップＳ１５）。
送信判定部２１６は、この一次近似直線から、該測定データに付与されたタイムスタンプ情報が示す受信時刻での該航空機１の信号の信号強度予測値を算出する（ステップＳ１６）。
送信判定部２１６は、該測定データに対応付けられた信号強度情報が示す信号強度が許容強度範囲にあるか否かを判定する（ステップＳ１７）。許容強度範囲外である場合（ステップＳ１７；ＮＯ）、送信判定部２１６は、該測定データを破棄する（ステップＳ１８）。許容強度範囲内である場合（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、該測定データに受信局２１を識別する受信局ＩＤ情報を付与し、通信回線４１を介して中央局５へ送信する（ステップＳ１９）。
受信局２１の電源がＯＦＦになっていない場合（ステップＳ２０；ＮＯ）、処理はステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１〜ステップＳ２０を繰り返す。受信局２１の電源がＯＦＦになった場合（ステップＳ２０；ＹＥＳ）、処理を終了する。
図７は、実施の形態１に係る中央局の航空機位置測定処理の動作の一例を示すフローチャートである。図７に示す航空機位置測定処理１は、たとえば中央局５の電源が投入されると開始する。中央局５の受信時刻差算出部５１は、２つ以上の受信局から同一の航空機１の同一の信号の測定データを受信しない場合（ステップＳ２１；ＮＯ）、ステップＳ２１を繰り返す。
受信時刻差算出部５１は、２つ以上の受信局から同一の航空機１の同一の信号の測定データを受信すると（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、受信したすべての測定データについて２つの受信局からの測定データの組み合わせを生成し、組み合わせの測定データに付与されたタイムスタンプ情報を参照して２つの受信局間の受信時刻差を算出する（ステップＳ２２）。
受信時刻差算出部５１は、算出した受信時刻差を示す情報と受信時刻差を算出した元の２つの測定データとを対応付けた受信時刻差情報を生成する（ステップＳ２３）。受信時刻差算出部５１は、すべての組み合わせについて受信時刻差情報を生成し、受信時刻差判定部５３に送る。また、受信時刻差算出部５１は、生成した受信時刻差情報を受信時刻差記憶部５２に記憶させる。
受信時刻差判定部５３は、受信時刻差算出部５１から受信時刻差情報を受け取ると、該受信時刻差情報に対応付けられた測定データに含まれる航空機ＩＤ情報および受信局ＩＤ情報を参照し、送信元の航空機１と受信時刻差を算出した２つの受信局を特定する。受信時刻差判定部５３は、受信時刻差記憶部５２が記憶する過去の受信時刻差情報を用いて、該航空機１の信号の該２つの受信局間の受信時刻差を一次近似直線で近似する（ステップＳ２４）。
受信時刻差判定部５３は、一次近似直線から、該受信時刻差情報に対応付けられた測定データのうち、いずれか一方の測定データに付与されたタイムスタンプ情報が示す受信時刻での該航空機１の信号の該２つの受信局間の受信時刻差予測値を算出する（ステップＳ２５）。
受信時刻差判定部５３は、該受信時刻差情報が示す受信時刻差が許容時間範囲にあるか否かを判定する（ステップＳ２６）。許容時間範囲外である場合（ステップＳ２６；ＮＯ）、受信時刻差判定部５３は、該受信時刻差情報を破棄する（ステップＳ２７）。許容時間範囲内である場合（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、該受信時刻差情報を航空機位置測定部５４に送る。
航空機位置測定部５４は、受信時刻差判定部５３から受け取った同一の航空機１の同一の信号の受信時刻差情報が３つ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２８）。受信時刻差情報が３つ以上でない場合（ステップＳ２８；ＮＯ）、処理はステップＳ２１に戻って、ステップＳ２１〜ステップＳ２８を繰り返す。なお、測定する航空機１の位置に高度も含まれる場合には、受信時刻差判定部５３から受け取った同一の航空機１の同一の信号の受信時刻差情報が４つ以上であるか否かを判定する。
受信時刻差情報が３つ以上である場合（ステップＳ２８；ＹＥＳ）、航空機位置測定部５４は、３つ以上の受信時刻差情報と、位置情報記憶部５５が記憶する各受信局の位置を示す位置情報とに基づいて、航空機１の位置を測定する（ステップＳ２９）。
中央局５の電源がＯＦＦになっていない場合（ステップＳ３０；ＮＯ）、処理はステップＳ２１に戻り、ステップＳ２１〜ステップＳ３０を繰り返す。中央局５の電源がＯＦＦになった場合（ステップＳ３０；ＹＥＳ）、処理を終了する。
以上説明したように実施の形態１の航空機位置測定システム１００によれば、航空機から受信した信号の信号強度および受信局間の受信時刻差に基づいて、マルチパス現象による航空機位置測定精度の劣化を防ぐと共に、中央局の負荷を低減することができる。また、航空機位置測定システム１００によれば、受信局と中央局の間での通信容量を低減することができる。
（実施の形態２）
実施の形態２の航空機位置測定システムは、航空機位置測定システム１００と同様に受信局２１〜２Ｎと中央局５とで構成されているが、受信局２１〜２Ｎおよび中央局５の構成が実施の形態１と異なる。
図８は、実施の形態２に係る受信局の構成例を示すブロック図である。実施の形態２の受信局２１は、アンテナ２１１、測定データ生成部２１２、タイムスタンプ付与部２１３、信号強度検出部２１４、測定データ記憶部２１５および信号強度信頼度付与部２１７を備える。実施の形態２の受信局２１の信号強度信頼度付与部２１７以外の構成は、実施の形態１と同様である。図８では、代表して受信局２１の構成例を示すが、受信局２１〜２Ｎは、同様の構成である。
信号強度信頼度付与部２１７は、信号強度検出部２１４から測定データを受け取ると、該測定データに含まれる航空機ＩＤ情報を参照し、送信元の航空機１を特定する。
信号強度信頼度付与部２１７は、測定データ記憶部２１５が記憶する該航空機１の信号の過去の測定データに対応付けられた信号強度情報を用いて、該航空機１の信号の信号強度を一次近似直線で近似する。信号強度信頼度付与部２１７は、この一次近似直線から、該測定データに付与されたタイムスタンプ情報が示す受信時刻での該航空機１の信号の信号強度予測値を求める。
信号強度信頼度付与部２１７は、該測定データに対応付けられた信号強度情報が示す信号強度が許容強度範囲にあるか否かを判定する。信号強度信頼度付与部２１７は、判定結果に従って該測定データの信頼度を算出する。信号強度信頼度付与部２１７は、算出した信頼度示す信号強度信頼度情報を該測定データに付与する。たとえば、許容強度範囲外である場合、信頼度を０とし、許容強度範囲内である場合、信頼度を１とする。あるいは、信号強度予測値と信号強度情報が示す信号強度の値との差に基づいて、信頼度を算出してもよい。
信号強度信頼度付与部２１７は、信号強度信頼度情報を付与した測定データに受信局２１を識別する受信局ＩＤ情報を付与し、通信回線４１を介して中央局５へ送信する。また、信号強度信頼度付与部２１７は、信号強度情報と測定データとの対応付けを外してから測定データを中央局５へ送信するとよい。つまり、中央局５へ送信される測定データには、タイムスタンプ情報と、信号強度信頼度情報と、受信局ＩＤ情報とが含まれていればよい。
図９は、実施の形態２に係る中央局の構成例を示すブロック図である。実施の形態２の中央局５は、受信時刻差算出部５１、受信時刻差記憶部５２、受信時刻差信頼度付与部５６および航空機位置測定部５４を備える。実施の形態２の中央局５の受信時刻差信頼度付与部５６および航空機位置測定部５４以外の構成は、実施の形態１と同様である。
受信時刻差信頼度付与部５６は、受信時刻差算出部５１から受信時刻差情報を受け取ると、該受信時刻差情報に対応付けられた測定データに含まれる航空機ＩＤ情報および受信局ＩＤ情報を参照し、送信元の航空機１と受信時刻差を算出した２つの受信局を特定する。
受信時刻差信頼度付与部５６は、受信時刻差記憶部５２が記憶する該航空機１の信号の該２つの受信局間の受信時刻差を示す過去の受信時刻差情報を用いて、該航空機１の信号の該２つの受信局間の受信時刻差を一次近似直線で近似する。受信時刻差信頼度付与部５６は、この一次近似直線から、該受信時刻差情報に対応付けられた測定データのうちいずれか一方の測定データに付与されたタイムスタンプ情報が示す受信時刻での、該航空機１の信号の該２つの受信局間の受信時刻差予測値を求める。
受信時刻差信頼度付与部５６は、該受信時刻差情報が示す受信時刻差が許容時間範囲にあるか否かを判定する。受信時刻差信頼度付与部５６は、判定結果に従って該受信時刻差情報の信頼度を算出する。受信時刻差信頼度付与部５６は、算出した信頼度示す受信時刻差信頼度情報を該受信時刻差情報に付与する。たとえば、許容時間範囲外である場合、信頼度を０とし、許容時間範囲内である場合、信頼度を１とする。あるいは、受信時刻差予測値と受信時刻差情報が示す受信時刻差の値との差に基づいて、信頼度を算出してもよい。
受信時刻差信頼度付与部５６は、受信時刻差信頼度情報を付与した受信時刻差情報を航空機位置測定部５４に送る。
航空機位置測定部５４は、受信時刻差信頼度付与部５６から送られた３つ以上の受信時刻差情報と、位置情報記憶部５５が記憶する各受信局の位置を示す位置情報とに基づいて、航空機１の位置を測定する。このとき、航空機位置測定部５４は、受信時刻差情報の受信時刻差信頼度情報と、受信時刻差を算出した元の２つの測定データの信号強度信頼度情報とに基づいて、航空機の位置測定に用いる３つ以上の受信時刻差情報を選択する。たとえば、航空機位置測定部５４は、各信頼度を示す値の合計が所定の閾値以上の受信時刻差情報を採用する。
図１０は、実施の形態２に係る受信局の信号受信処理の動作の一例を示すフローチャートである。図１０に示す信号受信処理２のステップＳ３１〜ステップＳ３６は、実施の形態１の信号受信処理１のステップＳ１１〜ステップＳ１６と同様である。ただし、信号強度検出部２１４は、信号強度情報を対応付けた測定データを信号強度信頼度付与部２１７に送り、信号強度信頼度付与部２１７が該測定データに付与されたタイムスタンプ情報が示す受信時刻での該航空機１の信号の信号強度予測値を算出する（ステップＳ３６）。
信号強度信頼度付与部２１７は、該測定データに対応付けられた信号強度情報が示す信号強度が許容強度範囲にあるか否かを判定し、判定結果に従って該測定データの信頼度を算出する（ステップＳ３７）。信号強度信頼度付与部２１７は、算出した信頼度示す信号強度信頼度情報を該測定データに付与する（ステップＳ３８）。また、信号強度信頼度付与部２１７は、該測定データに受信局２１を識別する受信局ＩＤ情報を付与し、通信回線４１を介して中央局５へ送信する（ステップＳ３９）。
受信局２１の電源がＯＦＦになっていない場合（ステップＳ４０；ＮＯ）、処理はステップＳ３１に戻り、ステップＳ３１〜ステップＳ４０を繰り返す。受信局２１の電源がＯＦＦになった場合（ステップＳ４０；ＹＥＳ）、処理を終了する。
図１１は、実施の形態２に係る中央局の航空機位置測定処理の動作の一例を示すフローチャートである。図１１に示す航空機位置測定処理２のステップＳ４１〜ステップＳ４５は、実施の形態１の航空機位置測定処理１のステップＳ２１〜ステップＳ２５と同様である。ただし、受信時刻差算出部５１は、すべての組み合わせについて受信時刻差情報を生成し、受信時刻差信頼度付与部５６に送り、受信時刻差信頼度付与部５６が、該受信時刻差情報に対応付けられた測定データのうち、いずれか一方の測定データに付与されたタイムスタンプ情報が示す受信時刻での該航空機１の信号の該２つの受信局間の受信時刻差予測値を算出する（ステップＳ４５）。
受信時刻差信頼度付与部５６は、該受信時刻差情報が示す受信時刻差が許容時間範囲にあるか否かを判定し、判定結果に従って該受信時刻差情報の信頼度を算出する（ステップＳ４６）。受信時刻差信頼度付与部５６は、算出した信頼度示す受信時刻差信頼度情報を該受信時刻差情報に付与し（ステップＳ４７）、該受信時刻差情報を航空機位置測定部５４に送る。
航空機位置測定部５４は、受信時刻差信頼度付与部５６から受け取った同一の航空機１の同一の信号の受信時刻差情報のうち、各信頼度を示す値の合計が所定の閾値以上の受信時刻差情報が３つ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４８）。各信頼度を示す値の合計が所定の閾値以上の受信時刻差情報が３つ以上でない場合（ステップＳ４８；ＮＯ）、処理はステップＳ４１に戻って、ステップＳ４１〜ステップＳ４８を繰り返す。なお、測定する航空機１の位置に高度も含まれる場合には、受信時刻差信頼度付与部５６から受け取った同一の航空機１の同一の信号の受信時刻差情報のうち、各信頼度を示す値の合計が所定の閾値以上の受信時刻差情報が４つ以上であるか否かを判定する。
各信頼度を示す値の合計が所定の閾値以上の受信時刻差情報が３つ以上である場合（ステップＳ４８；ＹＥＳ）、航空機位置測定部５４は、該３つ以上の受信時刻差情報と、位置情報記憶部５５が記憶する各受信局の位置を示す位置情報とに基づいて、航空機１の位置を測定する（ステップＳ４９）。
中央局５の電源がＯＦＦになっていない場合（ステップＳ５０；ＮＯ）、処理はステップＳ４１に戻り、ステップＳ４１〜ステップＳ５０を繰り返す。中央局５の電源がＯＦＦになった場合（ステップＳ５０；ＹＥＳ）、処理を終了する。
以上説明したように実施の形態２の航空機位置測定システムによれば、航空機から受信した信号の信号強度および受信局間の受信時刻差に基づいて、マルチパス現象による航空機位置測定精度の劣化を防ぐと共に、中央局の負荷を低減することができる。
上記の実施の形態では、信号強度予測値および受信時刻差予測値を、一次近似直線を用いて算出したが、Ｎ次の近似法やカルマンフィルタを用いて信号強度予測値および受信時刻差予測値を算出してもよい。
図１２は、本発明の実施の形態に係る受信局および中央局のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。受信局２１〜２Ｎおよび中央局５は、図１２に示すように、制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５および送受信部３６を備える。主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５および送受信部３６はいずれも内部バス３０を介して制御部３１に接続されている。
制御部３１はＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、外部記憶部３３に記憶されている制御プログラム３９に従って、受信局２１〜２Ｎの測定データ生成部２１２、タイムスタンプ付与部２１３、信号強度検出部２１４、送信判定部２１６および信号強度信頼度付与部２１７、中央局５の受信時刻差算出部５１、受信時刻差判定部５３、航空機位置測定部５４および受信時刻差信頼度付与部５６の各処理を実行する。
主記憶部３２はＲＡＭ（Random-Access Memory）等から構成され、外部記憶部３３に記憶されている制御プログラム３９をロードし、制御部３１の作業領域として用いられる。
外部記憶部３３は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital Versatile Disc Random-Access Memory）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disc ReWritable）等の不揮発性メモリから構成され、中央局５の処理を制御部３１に行わせるためのプログラムをあらかじめ記憶し、また、制御部３１の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを制御部３１に供給し、制御部３１から供給されたデータを記憶する。受信局２１〜２Ｎの測定データ記憶部２１５、中央局５の受信時刻差記憶部５２および位置情報記憶部５５は、外部記憶部３３に構成される。
操作部３４はキーボードおよびマウスなどのポインティングデバイス等と、キーボードおよびポインティングデバイス等を内部バス３０に接続するインタフェース装置から構成されている。ユーザが受信局２１〜２Ｎおよび中央局５に許容強度範囲や許容時間範囲の幅などの情報を入力する場合は、操作部３４を介して、入力された情報が制御部３１に供給される。
表示部３５は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）またはＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などから構成されている。ユーザが受信局２１〜２Ｎおよび中央局５に許容強度範囲や許容時間範囲の幅などの情報を入力する場合は、操作画面を表示する。
送受信部３６は、ネットワークに接続する網終端装置または無線通信装置、およびそれらと接続するシリアルインタフェースまたはＬＡＮ（Local Area Network）インタフェースから構成されている。送受信部３６は、受信局２１〜２Ｎの送信判定部２１６、中央局５の受信時刻差算出部５１として機能する。
受信局２１〜２Ｎは、これらのハードウェア構成に加え、航空機１の信号を受信するアンテナを備える。
図２および図８に示す受信局２１の信号強度検出部２１４、送信判定部２１６および信号強度信頼度付与部２１７の処理は、制御プログラム３９が、制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５および送受信部３６などを資源として用いて処理することによって実行する。
図４および図９に示す中央局５の受信時刻差算出部５１、受信時刻差判定部５３、航空機位置測定部５４および受信時刻差信頼度付与部５６の処理は、制御プログラム３９が、制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５および送受信部３６などを資源として用いて処理することによって実行する。
その他、前記のハードウェア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５、送受信部３６、内部バス３０などから構成される受信局２１〜２Ｎ、中央局５の処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。たとえば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する受信局２１〜２Ｎ、中央局５を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することで受信局２１〜２Ｎ、中央局５を構成してもよい。
また、受信局２１〜２Ｎ、中央局５の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板（BBS, Bulletin Board System）に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。
１ 航空機、５ 中央局、２１〜２Ｎ 受信局、３０ 内部バス、３１ 制御部、３２ 主記憶部、３３ 外部記憶部、３４ 操作部、３５ 表示部、３６ 送受信部、３９ 制御プログラム、４１〜４Ｎ 通信回線、５１ 受信時刻差算出部、５２ 受信時刻差記憶部、５３ 受信時刻差判定部、５４ 航空機位置測定部、５５ 位置情報記憶部、５６ 受信時刻差信頼度付与部、１００ 航空機位置測定システム、２１１ アンテナ、２１２ 測定データ生成部、２１３ タイムスタンプ付与部、２１４ 信号強度検出部、２１５ 測定データ記憶部、２１６ 送信判定部、２１７ 信号強度信頼度付与部。

Claims (13)

  1. ３つ以上の受信局と中央局とで構成される航空機位置測定システムであって、
    前記受信局はそれぞれ、
    航空機から送信される信号を受信するアンテナ、
    前記アンテナが受信した信号を解析し、送信元の前記航空機を識別する航空機識別情報を含む測定データを生成する測定データ生成部、
    前記アンテナが信号を受信した受信時刻を示すタイムスタンプ情報を前記測定データに付与するタイムスタンプ付与部、
    前記アンテナが受信した信号の信号強度を検出し、検出した信号強度を示す信号強度情報と前記測定データとを対応付ける信号強度検出部、
    対応付けられた前記信号強度情報および前記測定データを記憶する測定データ記憶部、
    前記測定データに含まれる前記航空機識別情報を参照して送信元の前記航空機を特定し、前記測定データ記憶部が記憶する過去の前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報を用いて、前記特定した航空機の信号の信号強度を近似し、前記測定データに付与された前記タイムスタンプ情報が示す受信時刻での、前記特定した航空機の信号の信号強度の予測値である信号強度予測値を算出する信号強度予測値算出部、および、
    前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報が示す信号強度が前記信号強度予測値を含む所定の強度範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の強度範囲内である前記測定データに前記受信局を識別する受信局識別情報を付与し、前記中央局へ送信する送信判定部、
    を備え、
    前記中央局は、
    前記受信局の位置を示す位置情報を記憶する位置情報記憶部、
    前記受信局から前記測定データを受信し、２つ以上の前記受信局から同一の前記航空機の同一の信号の前記測定データを受信した場合、受信したすべての前記測定データについて２つの前記受信局からの前記測定データの組み合わせを生成し、前記組み合わせの測定データに付与された前記タイムスタンプ情報を参照して前記２つの受信局間の受信時刻差を算出する受信時刻差算出部、
    算出した前記受信時刻差を示す情報と前記受信時刻差を算出した元の２つの前記測定データとを対応付けた受信時刻差情報を、前記組み合わせごとに生成する受信時刻差情報生成部、
    前記受信時刻差情報を記憶する受信時刻差記憶部、
    前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データに含まれる前記航空機識別情報および前記受信局識別情報を参照し、送信元の前記航空機と前記受信時刻差を算出した前記２つの受信局を特定し、前記受信時刻差記憶部が記憶する過去の前記受信時刻差情報を用いて、前記特定した航空機の信号の前記特定した２つの受信局間の受信時刻差を近似し、前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データに付与された前記タイムスタンプ情報が示す受信時刻での、前記特定した航空機の信号の前記特定した２つの受信局間の受信時刻差の予測値である受信時刻差予測値を算出する受信時刻差予測値算出部、
    前記受信時刻差情報が示す受信時刻差が前記受信時刻差予測値を含む所定の時間範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の時間範囲内である前記受信時刻差情報を出力する受信時刻差判定部、および、
    前記受信時刻差判定部が出力した３つ以上の前記受信時刻差情報と前記位置情報記憶部が記憶する前記位置情報とに基づいて、前記航空機の位置を測定する航空機位置測定部、
    を備える航空機位置測定システム。
  2. 前記送信判定部は、前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報が示す信号強度が前記信号強度予測値を含む所定の強度範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の強度範囲外である前記測定データを破棄し、
    前記受信時刻差判定部は、前記受信時刻差情報が示す受信時刻差が前記受信時刻差予測値を含む所定の時間範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の時間範囲外である前記受信時刻差情報を破棄する
    請求項１に記載の航空機位置測定システム。
  3. ３つ以上の受信局と中央局とで構成される航空機位置測定システムであって、
    前記受信局はそれぞれ、
    航空機から送信される信号を受信するアンテナ、
    前記アンテナが受信した信号を解析し、送信元の前記航空機を識別する航空機識別情報を含む測定データを生成する測定データ生成部、
    前記アンテナが信号を受信した受信時刻を示すタイムスタンプ情報を前記測定データに付与するタイムスタンプ付与部、
    前記アンテナが受信した信号の信号強度を検出し、検出した信号強度を示す信号強度情報と前記測定データとを対応付ける信号強度検出部、
    対応付けられた前記信号強度情報および前記測定データを記憶する測定データ記憶部、
    前記測定データに含まれる前記航空機識別情報を参照して送信元の前記航空機を特定し、前記測定データ記憶部が記憶する過去の前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報を用いて、前記特定した航空機の信号の信号強度を近似し、前記測定データに付与された前記タイムスタンプ情報が示す受信時刻での、前記特定した航空機の信号の信号強度の予測値である信号強度予測値を算出する信号強度予測値算出部、
    前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報が示す信号強度が前記信号強度予測値を含む所定の強度範囲にあるか否かを判定し、判定結果に従って前記測定データの信頼度を算出する信号強度信頼度算出部、および、
    前記信号強度信頼度算出部が算出した信頼度を示す信号強度信頼度情報を前記測定データに付与すると共に前記受信局を識別する受信局識別情報を付与し、前記中央局へ送信する信号強度信頼度付与部、
    を備え、
    前記中央局は、
    前記受信局の位置を示す位置情報を記憶する位置情報記憶部、
    前記受信局から前記測定データを受信し、２つ以上の前記受信局から同一の前記航空機の同一の信号の前記測定データを受信した場合、受信したすべての前記測定データについて２つの前記受信局からの前記測定データの組み合わせを生成し、前記組み合わせの測定データに付与された前記タイムスタンプ情報を参照して前記２つの受信局間の受信時刻差を算出する受信時刻差算出部、
    算出した前記受信時刻差を示す情報と前記受信時刻差を算出した元の２つの前記測定データとを対応付けた受信時刻差情報を、前記組み合わせごとに生成する受信時刻差情報生成部、
    前記受信時刻差情報を記憶する受信時刻差記憶部、
    前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データに含まれる前記航空機識別情報および前記受信局識別情報を参照し、送信元の前記航空機と前記受信時刻差を算出した前記２つの受信局を特定し、前記受信時刻差記憶部が記憶する過去の前記受信時刻差情報を用いて、前記特定した航空機の信号の前記特定した２つの受信局間の受信時刻差を近似し、前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データに付与された前記タイムスタンプ情報が示す受信時刻での、前記特定した航空機の信号の前記特定した２つの受信局間の受信時刻差の予測値である受信時刻差予測値を算出する受信時刻差予測値算出部、
    前記受信時刻差情報が示す受信時刻差が前記受信時刻差予測値を含む所定の時間範囲内にあるか否かを判定し、判定結果に従って前記受信時刻差情報の信頼度を算出する受信時刻差信頼度算出部、
    前記受信時刻差信頼度算出部が算出した信頼度を示す受信時刻差信頼度情報を前記受信時刻差情報に付与し、出力する受信時刻差信頼度付与部、および、
    前記受信時刻差信頼度付与部が出力した前記受信時刻差情報の中から、前記受信時刻差情報の前記受信時刻差信頼度情報と前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データの前記信号強度信頼度情報とに基づいて、前記航空機の位置測定に用いる３つ以上の前記受信時刻差情報を選択し、選択した３つ以上の前記受信時刻差情報と前記位置情報記憶部が記憶する前記位置情報とに基づいて、前記航空機の位置を測定する航空機位置測定部、
    を備える航空機位置測定システム。
  4. 航空機の位置を測定する中央局と接続される受信局であって、
    前記航空機から送信される信号を受信するアンテナ、
    前記アンテナが受信した信号を解析し、送信元の前記航空機を識別する航空機識別情報を含む測定データを生成する測定データ生成部、
    前記アンテナが信号を受信した受信時刻を示すタイムスタンプ情報を前記測定データに付与するタイムスタンプ付与部、
    前記アンテナが受信した信号の信号強度を検出し、検出した信号強度を示す信号強度情報と前記測定データとを対応付ける信号強度検出部、
    対応付けられた前記信号強度情報および前記測定データを記憶する測定データ記憶部、
    前記測定データに含まれる前記航空機識別情報を参照して送信元の前記航空機を特定し、前記測定データ記憶部が記憶する過去の前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報を用いて、前記特定した航空機の信号の信号強度を近似し、前記測定データに付与された前記タイムスタンプ情報が示す受信時刻での、前記特定した航空機の信号の信号強度の予測値である信号強度予測値を算出する信号強度予測値算出部、および、
    前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報が示す信号強度が前記信号強度予測値を含む所定の強度範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の強度範囲内である前記測定データに前記受信局を識別する受信局識別情報を付与し、前記中央局へ送信する送信判定部、
    を備える受信局。
  5. 航空機からの信号を受信する３つ以上の受信局と接続される中央局であって、
    前記受信局の位置を示す位置情報を記憶する位置情報記憶部、
    前記受信局から、送信元の前記航空機を識別する航空機識別情報、前記航空機からの信号の受信時刻を示すタイムスタンプ情報および前記受信局を識別する受信局識別情報を含む測定データを受信し、２つ以上の前記受信局から同一の前記航空機の同一の信号の前記測定データを受信した場合、受信したすべての前記測定データについて２つの前記受信局からの前記測定データの組み合わせを生成し、前記組み合わせの測定データに付与された前記タイムスタンプ情報を参照して前記２つの受信局間の受信時刻差を算出する受信時刻差算出部、
    算出した前記受信時刻差を示す情報と前記受信時刻差を算出した元の２つの前記測定データとを対応付けた受信時刻差情報を、前記組み合わせごとに生成する受信時刻差情報生成部、
    前記受信時刻差情報を記憶する受信時刻差記憶部、
    前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データに含まれる前記航空機識別情報および前記受信局識別情報を参照し、送信元の前記航空機と前記受信時刻差を算出した前記２つの受信局を特定し、前記受信時刻差記憶部が記憶する過去の前記受信時刻差情報を用いて、前記特定した航空機の信号の前記特定した２つの受信局間の受信時刻差を近似し、前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データに付与された前記タイムスタンプ情報が示す受信時刻での、前記特定した航空機の信号の前記特定した２つの受信局間の受信時刻差の予測値である受信時刻差予測値を算出する受信時刻差予測値算出部、
    前記受信時刻差情報が示す受信時刻差が前記受信時刻差予測値を含む所定の時間範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の時間範囲内である前記受信時刻差情報を出力する受信時刻差判定部、および、
    前記受信時刻差判定部が出力した３つ以上の前記受信時刻差情報と前記位置情報記憶部が記憶する前記位置情報とに基づいて、前記航空機の位置を測定する航空機位置測定部、
    を備える中央局。
  6. 航空機の位置を測定する中央局と接続される受信局であって、
    前記航空機から送信される信号を受信するアンテナ、
    前記アンテナが受信した信号を解析し、送信元の前記航空機を識別する航空機識別情報を含む測定データを生成する測定データ生成部、
    前記アンテナが信号を受信した受信時刻を示すタイムスタンプ情報を前記測定データに付与するタイムスタンプ付与部、
    前記アンテナが受信した信号の信号強度を検出し、検出した信号強度を示す信号強度情報と前記測定データとを対応付ける信号強度検出部、
    対応付けられた前記信号強度情報および前記測定データを記憶する測定データ記憶部、
    前記測定データに含まれる前記航空機識別情報を参照して送信元の前記航空機を特定し、前記測定データ記憶部が記憶する過去の前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報を用いて、前記特定した航空機の信号の信号強度を近似し、前記測定データに付与された前記タイムスタンプ情報が示す受信時刻での、前記特定した航空機の信号の信号強度の予測値である信号強度予測値を算出する信号強度予測値算出部、
    前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報が示す信号強度が前記信号強度予測値を含む所定の強度範囲にあるか否かを判定し、判定結果に従って前記測定データの信頼度を算出する信号強度信頼度算出部、および、
    前記信号強度信頼度算出部が算出した信頼度を示す信号強度信頼度情報を前記測定データに付与すると共に前記受信局を識別する受信局識別情報を付与し、前記中央局へ送信する信号強度信頼度付与部、
    を備える受信局。
  7. 航空機からの信号を受信する３つ以上の受信局と接続される中央局であって、
    前記受信局の位置を示す位置情報を記憶する位置情報記憶部、
    前記受信局から、送信元の前記航空機を識別する航空機識別情報、前記航空機からの信号の受信時刻を示すタイムスタンプ情報、前記航空機からの信号の信号強度の信頼度を示す信号強度信頼度情報および前記受信局を識別する受信局識別情報を含む測定データを受信し、２つ以上の前記受信局から同一の前記航空機の同一の信号の前記測定データを受信した場合、受信したすべての前記測定データについて２つの前記受信局からの前記測定データの組み合わせを生成し、前記組み合わせの測定データに付与された前記タイムスタンプ情報を参照して前記２つの受信局間の受信時刻差を算出する受信時刻差算出部、
    算出した前記受信時刻差を示す情報と前記受信時刻差を算出した元の２つの前記測定データとを対応付けた受信時刻差情報を、前記組み合わせごとに生成する受信時刻差情報生成部、
    前記受信時刻差情報を記憶する受信時刻差記憶部、
    前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データに含まれる前記航空機識別情報および前記受信局識別情報を参照し、送信元の前記航空機と前記受信時刻差を算出した前記２つの受信局を特定し、前記受信時刻差記憶部が記憶する過去の前記受信時刻差情報を用いて、前記特定した航空機の信号の前記特定した２つの受信局間の受信時刻差を近似し、前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データに付与された前記タイムスタンプ情報が示す受信時刻での、前記特定した航空機の信号の前記特定した２つの受信局間の受信時刻差の予測値である受信時刻差予測値を算出する受信時刻差予測値算出部、
    前記受信時刻差情報が示す受信時刻差が前記受信時刻差予測値を含む所定の時間範囲内にあるか否かを判定し、判定結果に従って前記受信時刻差情報の信頼度を算出する受信時刻差信頼度算出部、
    前記受信時刻差信頼度算出部が算出した信頼度を示す受信時刻差信頼度情報を前記受信時刻差情報に付与し、出力する受信時刻差信頼度付与部、および、
    前記受信時刻差信頼度付与部が出力した前記受信時刻差情報の中から、前記受信時刻差情報の前記受信時刻差信頼度情報と前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データの前記信号強度信頼度情報とに基づいて、前記航空機の位置測定に用いる３つ以上の前記受信時刻差情報を選択し、選択した３つ以上の前記受信時刻差情報と前記位置情報記憶部が記憶する前記位置情報とに基づいて、前記航空機の位置を測定する航空機位置測定部、
    を備える中央局。
  8. ３つ以上の受信局と中央局とで構成される航空機位置測定システムにおける航空機位置測定方法であって、
    前記受信局が実行する
    航空機から送信される信号を受信する受信ステップと、
    前記受信ステップで受信した信号を解析し、送信元の前記航空機を識別する航空機識別情報を含む測定データを生成する測定データ生成ステップと、
    前記受信ステップで信号を受信した受信時刻を示すタイムスタンプ情報を前記測定データに付与するタイムスタンプ付与ステップと、
    前記受信ステップで受信した信号の信号強度を検出し、検出した信号強度を示す信号強度情報と前記測定データとを対応付ける信号強度検出ステップと、
    対応付けられた前記信号強度情報および前記測定データを測定データ記憶部に記憶させる測定データ記憶ステップと、
    前記測定データに含まれる前記航空機識別情報を参照して送信元の前記航空機を特定し、前記測定データ記憶部が記憶する過去の前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報を用いて、前記特定した航空機の信号の信号強度を近似し、前記測定データに付与された前記タイムスタンプ情報が示す受信時刻での、前記特定した航空機の信号の信号強度の予測値である信号強度予測値を算出する信号強度予測値算出ステップと、
    前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報が示す信号強度が前記信号強度予測値を含む所定の強度範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の強度範囲内である前記測定データに前記受信局を識別する受信局識別情報を付与し、前記中央局へ送信する送信判定ステップと、
    前記中央局が実行する
    前記受信局から前記測定データを受信し、２つ以上の前記受信局から同一の前記航空機の同一の信号の前記測定データを受信した場合、受信したすべての前記測定データについて２つの前記受信局からの前記測定データの組み合わせを生成し、前記組み合わせの測定データに付与された前記タイムスタンプ情報を参照して前記２つの受信局間の受信時刻差を算出する受信時刻差算出ステップと、
    算出した前記受信時刻差を示す情報と前記受信時刻差を算出した元の２つの前記測定データとを対応付けた受信時刻差情報を、前記組み合わせごとに生成する受信時刻差情報生成ステップと、
    前記受信時刻差情報を受信時刻差記憶部に記憶させる受信時刻差記憶ステップと、
    前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データに含まれる前記航空機識別情報および前記受信局識別情報を参照し、送信元の前記航空機と前記受信時刻差を算出した前記２つの受信局を特定し、前記受信時刻差記憶部が記憶する過去の前記受信時刻差情報を用いて、前記特定した航空機の信号の前記特定した２つの受信局間の受信時刻差を近似し、前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データに付与された前記タイムスタンプ情報が示す受信時刻での、前記特定した航空機の信号の前記特定した２つの受信局間の受信時刻差の予測値である受信時刻差予測値を算出する受信時刻差予測値算出ステップと、
    前記受信時刻差情報が示す受信時刻差が前記受信時刻差予測値を含む所定の時間範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の時間範囲内である前記受信時刻差情報を出力する受信時刻差判定ステップと、
    前記受信時刻差判定ステップで出力した３つ以上の前記受信時刻差情報と位置情報記憶部が記憶する前記受信局の位置を示す位置情報とに基づいて、前記航空機の位置を測定する航空機位置測定ステップと、
    を有する航空機位置測定方法。
  9. ３つ以上の受信局と中央局とで構成される航空機位置測定システムにおける航空機位置測定方法であって、
    前記受信局が実行する
    航空機から送信される信号を受信する受信ステップと、
    前記受信ステップで受信した信号を解析し、送信元の前記航空機を識別する航空機識別情報を含む測定データを生成する測定データ生成ステップと、
    前記受信ステップで信号を受信した受信時刻を示すタイムスタンプ情報を前記測定データに付与するタイムスタンプ付与ステップと、
    前記受信ステップで受信した信号の信号強度を検出し、検出した信号強度を示す信号強度情報と前記測定データとを対応付ける信号強度検出ステップと、
    対応付けられた前記信号強度情報および前記測定データを測定データ記憶部に記憶させる測定データ記憶ステップと、
    前記測定データに含まれる前記航空機識別情報を参照して送信元の前記航空機を特定し、前記測定データ記憶部が記憶する過去の前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報を用いて、前記特定した航空機の信号の信号強度を近似し、前記測定データに付与された前記タイムスタンプ情報が示す受信時刻での、前記特定した航空機の信号の信号強度の予測値である信号強度予測値を算出する信号強度予測値算出ステップと、
    前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報が示す信号強度が前記信号強度予測値を含む所定の強度範囲にあるか否かを判定し、判定結果に従って前記測定データの信頼度を算出する信号強度信頼度算出ステップと、
    前記信号強度信頼度算出ステップで算出した信頼度を示す信号強度信頼度情報を前記測定データに付与すると共に前記受信局を識別する受信局識別情報を付与し、前記中央局へ送信する信号強度信頼度付与ステップと、
    前記中央局が実行する
    前記受信局から前記測定データを受信し、２つ以上の前記受信局から同一の前記航空機の同一の信号の前記測定データを受信した場合、受信したすべての前記測定データについて２つの前記受信局からの前記測定データの組み合わせを生成し、前記組み合わせの測定データに付与された前記タイムスタンプ情報を参照して前記２つの受信局間の受信時刻差を算出する受信時刻差算出ステップと、
    算出した前記受信時刻差を示す情報と前記受信時刻差を算出した元の２つの前記測定データとを対応付けた受信時刻差情報を、前記組み合わせごとに生成する受信時刻差情報生成ステップと、
    前記受信時刻差情報を受信時刻差記憶部に記憶させる受信時刻差記憶ステップと、
    前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データに含まれる前記航空機識別情報および前記受信局識別情報を参照し、送信元の前記航空機と前記受信時刻差を算出した前記２つの受信局を特定し、前記受信時刻差記憶部が記憶する過去の前記受信時刻差情報を用いて、前記特定した航空機の信号の前記特定した２つの受信局間の受信時刻差を近似し、前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データに付与された前記タイムスタンプ情報が示す受信時刻での、前記特定した航空機の信号の前記特定した２つの受信局間の受信時刻差の予測値である受信時刻差予測値を算出する受信時刻差予測値算出ステップと、
    前記受信時刻差情報が示す受信時刻差が前記受信時刻差予測値を含む所定の時間範囲内にあるか否かを判定し、判定結果に従って前記受信時刻差情報の信頼度を算出する受信時刻差信頼度算出ステップと、
    前記受信時刻差信頼度算出ステップで算出した信頼度を示す受信時刻差信頼度情報を前記受信時刻差情報に付与し、出力する受信時刻差信頼度付与ステップと、
    前記受信時刻差信頼度付与ステップで出力した前記受信時刻差情報の中から、前記受信時刻差情報の前記受信時刻差信頼度情報と前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データの前記信号強度信頼度情報とに基づいて、前記航空機の位置測定に用いる３つ以上の前記受信時刻差情報を選択し、選択した３つ以上の前記受信時刻差情報と位置情報記憶部が記憶する前記受信局の位置を示す位置情報とに基づいて、航空機の位置を測定する航空機位置測定ステップと、
    を有する航空機位置測定方法。
  10. 航空機の位置を測定する中央局と接続されるコンピュータを、
    前記航空機から送信される信号を受信するアンテナが受信した信号の信号強度を検出し、検出した信号強度を示す信号強度情報と信号の送信元の航空機を識別する航空機識別情報を含む測定データとを対応付ける信号強度検出部、
    対応付けられた前記信号強度情報および前記測定データを記憶する測定データ記憶部、
    前記測定データに含まれる前記航空機識別情報を参照して送信元の前記航空機を特定し、前記測定データ記憶部が記憶する過去の前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報を用いて、前記特定した航空機の信号の信号強度を近似し、前記アンテナが信号を受信した受信時刻での、前記特定した航空機の信号の信号強度の予測値である信号強度予測値を算出する信号強度予測値算出部、および、
    前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報が示す信号強度が前記信号強度予測値を含む所定の強度範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の強度範囲内である前記測定データに前記コンピュータを識別する受信局識別情報を付与し、前記中央局へ送信する送信判定部、
    として機能させるプログラム。
  11. 航空機からの信号を受信する３つ以上の受信局と接続されるコンピュータを、
    前記受信局の位置を示す位置情報を記憶する位置情報記憶部、
    前記受信局から、送信元の前記航空機を識別する航空機識別情報、前記航空機からの信号の受信時刻を示すタイムスタンプ情報および前記受信局を識別する受信局識別情報を含む測定データを受信し、２つ以上の前記受信局から同一の前記航空機の同一の信号の前記測定データを受信した場合、受信したすべての前記測定データについて２つの前記受信局からの前記測定データの組み合わせを生成し、前記組み合わせの測定データに付与された前記タイムスタンプ情報を参照して前記２つの受信局間の受信時刻差を算出する受信時刻差算出部、
    算出した前記受信時刻差を示す情報と前記受信時刻差を算出した元の２つの前記測定データとを対応付けた受信時刻差情報を、前記組み合わせごとに生成する受信時刻差情報生成部、
    前記受信時刻差情報を記憶する受信時刻差記憶部、
    前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データに含まれる前記航空機識別情報および前記受信局識別情報を参照し、送信元の前記航空機と前記受信時刻差を算出した前記２つの受信局を特定し、前記受信時刻差記憶部が記憶する過去の前記受信時刻差情報を用いて、前記特定した航空機の信号の前記特定した２つの受信局間の受信時刻差を近似し、前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データに付与された前記タイムスタンプ情報が示す受信時刻での、前記特定した航空機の信号の前記特定した２つの受信局間の受信時刻差の予測値である受信時刻差予測値を算出する受信時刻差予測値算出部、
    前記受信時刻差情報が示す受信時刻差が前記受信時刻差予測値を含む所定の時間範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の時間範囲内である前記受信時刻差情報を出力する受信時刻差判定部、および、
    前記受信時刻差判定部が出力した３つ以上の前記受信時刻差情報と前記位置情報記憶部が記憶する前記位置情報とに基づいて、前記航空機の位置を測定する航空機位置測定部、
    として機能させるプログラム。
  12. 航空機の位置を測定する中央局と接続されるコンピュータを、
    前記航空機から送信される信号を受信するアンテナが受信した信号の信号強度を検出し、検出した信号強度を示す信号強度情報と信号の送信元の航空機を識別する航空機識別情報を含む測定データとを対応付ける信号強度検出部、
    対応付けられた前記信号強度情報および前記測定データを記憶する測定データ記憶部、
    前記測定データに含まれる前記航空機識別情報を参照して送信元の前記航空機を特定し、前記測定データ記憶部が記憶する過去の前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報を用いて、前記特定した航空機の信号の信号強度を近似し、前記アンテナが信号を受信した受信時刻での、前記特定した航空機の信号の信号強度の予測値である信号強度予測値を算出する信号強度予測値算出部、
    前記測定データに対応付けられた前記信号強度情報が示す信号強度が前記信号強度予測値を含む所定の強度範囲にあるか否かを判定し、判定結果に従って前記測定データの信頼度を算出する信号強度信頼度算出部、および、
    前記信号強度信頼度算出部が算出した信頼度を示す信号強度信頼度情報を前記測定データに付与すると共に前記コンピュータを識別する受信局識別情報を付与し、前記中央局へ送信する信号強度信頼度付与部、
    として機能させるプログラム。
  13. 航空機からの信号を受信する３つ以上の受信局と接続されるコンピュータを、
    前記受信局の位置を示す位置情報を記憶する位置情報記憶部、
    前記受信局から、送信元の前記航空機を識別する航空機識別情報、前記航空機からの信号の受信時刻を示すタイムスタンプ情報、前記航空機からの信号の信号強度の信頼度を示す信号強度信頼度情報および前記受信局を識別する受信局識別情報を含む測定データを受信し、２つ以上の前記受信局から同一の前記航空機の同一の信号の前記測定データを受信した場合、受信したすべての前記測定データについて２つの前記受信局からの前記測定データの組み合わせを生成し、前記組み合わせの測定データに付与された前記タイムスタンプ情報を参照して前記２つの受信局間の受信時刻差を算出する受信時刻差算出部、
    算出した前記受信時刻差を示す情報と前記受信時刻差を算出した元の２つの前記測定データとを対応付けた受信時刻差情報を、前記組み合わせごとに生成する受信時刻差情報生成部、
    前記受信時刻差情報を記憶する受信時刻差記憶部、
    前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データに含まれる前記航空機識別情報および前記受信局識別情報を参照し、送信元の前記航空機と前記受信時刻差を算出した前記２つの受信局を特定し、前記受信時刻差記憶部が記憶する過去の前記受信時刻差情報を用いて、前記特定した航空機の信号の前記特定した２つの受信局間の受信時刻差を近似し、前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データに付与された前記タイムスタンプ情報が示す受信時刻での、前記特定した航空機の信号の前記特定した２つの受信局間の受信時刻差の予測値である受信時刻差予測値を算出する受信時刻差予測値算出部、
    前記受信時刻差情報が示す受信時刻差が前記受信時刻差予測値を含む所定の時間範囲内にあるか否かを判定し、判定結果に従って前記受信時刻差情報の信頼度を算出する受信時刻差信頼度算出部、
    前記受信時刻差信頼度算出部が算出した信頼度を示す受信時刻差信頼度情報を前記受信時刻差情報に付与し、出力する受信時刻差信頼度付与部、および、
    前記受信時刻差信頼度付与部が出力した前記受信時刻差情報の中から、前記受信時刻差情報の前記受信時刻差信頼度情報と前記受信時刻差情報に対応付けられた２つの前記測定データの前記信号強度信頼度情報とに基づいて、前記航空機の位置測定に用いる３つ以上の前記受信時刻差情報を選択し、選択した３つ以上の前記受信時刻差情報と前記位置情報記憶部が記憶する前記位置情報とに基づいて、前記航空機の位置を測定する航空機位置測定部、
    として機能させるプログラム。
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