JP2015197355A - 無線信号判別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、航行監視自動放送システムを介して空中線に到来した無線信号の送信端について存否や存在の可能性を判別する無線信号判別装置に関し、従来例に比べて基本的な構成が大幅に変更されることなく、到来した無線信号の送信端の存否やその可能性を確度高く判別できることを目的とする。
【解決手段】航行監視自動放送システムを介して到来した無線信号が示す相対距離と、前記無線信号のレベルとの実績の分布が格納された記憶手段と、前記航行監視自動放送システムを介して到来した無線信号のレベルと前記無線信号から算出された相対距離との対と、前記分布との相関として、前記無線信号の真偽または正規性を判別する判別手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、航行監視自動放送システムを介して空中線に到来した無線信号の送信端について存否や存在の可能性を判別する無線信号判別装置に関する。

ＡＩＳ（Automatic Identification System）装置は、技術の進歩と共に低廉化、小型化、低消費電力化および高機能化が図られ、航行の安全や利便性の向上のために多くの船舶に搭載されつつある。

また、このようなＡＩＳ装置は、国際航海する船舶にあっては総トン数が３００トン以上の船、領海内のみを航行する船舶にあっては総トン数が５００トン以上の船、国際航海をする旅客船の全てに対して搭載義務が課されている。また、搭載義務がない船舶には、無線従事者が居なくても運用が可能な簡易型のＡＩＳ装置も多く搭載されつつある。

図５は、ＡＩＳ装置の構成例を示す図である。
図において、アンテナ３１ＡＩＳ、３１ＧＰＳの給電点は、トランスポンダ４０の第一のアンテナ端子および第二のアンテナ端子にそれぞれ接続され、そのトランスポンダ４０のディジタル入出力ポートには、縦続接続された集配器５０および操作表示部６０が接続される。集配器５０には、所望の外部機器やセンサ（何れも図示されない。）が接続される。

トランスポンダ４０は、以下の要素から構成される。
(1) 単極双投であって共通接点が上記第一のアンテナ端子に接続されたスイッチ（ＳＷ）４１
(2) スイッチ４１のメーク（ブレーク）接点に接続された第一の端子を有するハイブリッド（Ｈ）４２

(3) ハイブリッド４２の第二ないし第四の端子にそれぞれ接続されたＴＤＭＡ受信部４３-1、４３-2およびＤＳＣ受信部４４
(4) これらのＴＤＭＡ受信部４３-1、４３-2およびＤＳＣ受信部４４の出力にそれぞれ接続された第一ないし第三の復調入力を有する変復調部４５

(5) 変復調部４５の変調出力に接続された変調入力を有し、かつ出力がスイッチ４１のブレーク（メーク）接点に接続された送信部４６
(6) 上記第二のアンテナ端子に接続された入力を有するＧＰＳ受信部４７

(7) 変復調部４５の入出力ポートとＧＰＳ受信部４７の出力とにそれぞれ接続された入出力ポートに併せて、既述の集配器５０に接続されたディジタル入出力ポートとを有する制御部４８

このような構成のＡＩＳ装置では、スイッチ４１およびＴＤＭＡ受信部４３-1、４３-2は、制御部４８の配下で稼働し、他船からアンテナ３１ＡＩＳに到来した受信波を変復調部４５に与える。

変復調部４５は、その受信波を復調することによって、他船の識別情報、船首方位、船位、針路、速度等（以下、「通知情報」という。）を得る。制御部４８は、このようにして得られた通知情報を所定の形式および内容の情報に変換し、かつ集配器５０を介して操作表示部６０に引き渡す。操作表示部６０は、集配器５０を介して制御部４８から引き渡された情報を表示することにより、自船舶の航行にかかわる要員に通知する。

一方、集配器５０は、制御部４８の配下で既述の外部機器やセンサと連係することにより、自船の識別情報、船首方位、船位、針路、速度等（以下、「通知情報」という。）を収集し、その制御部４８に与える。

ＧＰＳ受信部４７は、図示されないＧＰＳ衛星からアンテナ３１ＧＰＳに到来した無線信号に所定の衛星航法を適用することにより、時刻（ＴＤＭＡ受信部４３-1、４３-2等によって行われる多元接続の基準となる。）と自船（アンテナ３１ＧＰＳ）の位置とを求め、その位置を上記自船の通知情報に組み込まれ得る情報として制御部４８に引き渡す。

制御部４８は、これらの情報を所定の形式に変換して変復調部４５に与える。変復調部４５は、このような形式の情報で変調された送信波を制御部４８の配下で生成する。送信部４６は、制御部４８の配下でスイッチ４１およびアンテナ３１ＡＩＳを介して他船や陸上局宛に、上記送信波を送信する。

なお、このような送信波は、制御部４８の配下でＴＤＭＡ受信部４３-1、４３-2が既述の受信波を受信するために行う同期制御の下で所定の時分割多重方式に適合した送信タイムスロット（制御部４８の配下で予約され、あるいは自船に割り付けられる。）の期間に、バースト波として生成される。

すなわち、ＡＩＳ装置は、自船の通知情報を周辺の船舶や陸上局に自動的に通知し、かつ他の船舶から同様に通知される通知情報を取得して所定の処理を施すことにより、船舶の衝突予防、積荷情報等の把握、運航管理業務、海上保安業務、港湾等における運行管制の支援に供される。

なお、本発明に関連する先行技術としては、以下に列記する特許文献１ないし特許文献５があった。

(1) 「船舶から送信された船舶識別信号を受信して、該船舶識別信号から前記船舶の少なくとも位置情報を抽出する船舶位置情報抽出手段と、レーダの探知データから物標の位置を捕捉・追尾する物標捕捉追尾手段と、前記船舶位置情報抽出手段により得られた船舶の位置または速度ベクトルを示す第１のマーク、および前記物標捕捉追尾手段により得られた物標の位置または速度ベクトルを示す第２のマークを同一の表示部に表示するとともに、前記第１のマークの表示位置またはその周辺内において、第１のマークを第２のマークより優先して表示する制御手段とを備える」ことによって、「船舶自動識別装置（ＡＩＳ）による他船のマークと、自動衝突予防援助装置（ＡＲＰＡ）による物標のマークとを同一表示画面上に表示する際の表示内容の煩雑さを解消し、またＡＲＰＡの能力を有効に利用できるようにする」点に特徴がある船舶表示装置…特許文献１

(2) 「他船の少なくとも位置の情報を含む他船情報を検知する検知手段と、該検知手段により検知された他船情報の重要度を所定条件に従って求め、予め設定した範囲の重要度をもつ他船情報を抽出する他船情報抽出手段と、抽出された他船情報に対応する他船の位置をグラフィック表示する表示制御手段とを備える」ことによって、「他船情報を検知して、他船と自船との相対位置関係または他船同士の相対位置関係をグラフィック表示する際に、他船の数が多くなった時の表示の煩雑化を防いで視認性を高める」点に特徴がある他船表示装置…特許文献２

(3) 「ＡＲＰＡレーダ装置併載船舶のＡＩＳ装置が、インターフェイスを介してＡＲＰＡレーダ装置に接続され、受信する近傍船舶の動的情報とＡＲＰＡレーダ装置から取得するレーダシンボル情報とを、刻々に比較し、所定の一致が認められる動的情報がないレーダシンボル情報を送信停止警戒情報とし、所定の一致が認められるレーダシンボル情報がない動的情報を無実体通報警戒情報とし、これらの警戒情報を表示装置にて表示して運用者に警戒を促すと共に、前記警戒情報を通報に変換して近傍船舶に送信する」ことによって、「送信ＡＩＳ装置の送信停止や実体を伴わない動的情報、送信情報の詐称・欺瞞を受信ＡＩＳ装置が検出して警戒を促すことにより、不正な情報送信に対する抑止効果が働く環境を実現し、ひいてはＡＩＳ装置の信頼性を向上する」点に特徴があるＡＩＳ送受信情報の信頼性向上方法…特許文献３

(4) 「船舶に搭載されて航行支援を行う船舶用航行支援装置において、目標船から送信される目標船情報を受信するＡＩＳ（船舶自動識別）装置と、レーダのレーダ信号から捕捉した目標船を追尾するＡＲＰＡ（自動衝突予防援助）装置と、自船位置を特定する自船位置情報特定手段と、前記受信した目標船位置情報と前記特定した自船位置情報から目標船の自船に対する相対位置を演算する目標相対位置演算手段と、前記目標相対位置演算手段で演算された目標船の相対位置から、その目標船と同一の、ＡＲＰＡ装置で追尾中の目標船を特定する同一目標判定手段と、ＡＩＳ装置にて受信される目標船情報の精度を監視して、ＡＩＳ装置で受信される目標船情報が誤っているか否かを判定するＡＩＳ情報監視手段とを備え、ある目標船に対して、ＡＩＳ情報監視手段がその目標船情報を誤っていると判定したときに、異常信号を出力する」ことによって、「ＡＩＳ装置とＡＲＰＡ装置の特性を生かして、ＡＲＰＡ装置によりＡＩＳ装置の補完を行い、ＡＩＳ装置で受信される目標船情報の信頼性を高める」点に特徴がある船舶用航行支援装置…特許文献４

(5) 「船舶に搭載されて航行支援を行う船舶用航行支援装置において、目標船または第３者から送信される目標船位置情報を受信する目標船情報受信手段と、自船位置を特定する自船位置情報特定手段と、前記受信した目標船位置情報と前記特定した自船位置情報から目標船の自船に対する相対位置を演算する目標相対位置演算手段と、レーダのレーダ信号から、目標船を継続して追尾し、その履歴から目標船の運動情報を提供する目標船捕捉追尾手段と、前記目標相対位置演算手段で演算された目標船の相対位置と目標船捕捉追尾手段で追尾中の目標船の相対位置とを比較することにより、目標船捕捉追尾手段で追尾中の目標船と同一の、前記目標船情報受信手段でその目標船位置情報を入手した目標船を特定する同一目標判定手段とを備え、前記同一目標判定手段は、さらに、同一判定を行う期間を制限する同一目標判定期間制限手段を備える」ことによって、「レーダ信号から目標船捕捉追尾を行うものと、目標船等から送られてくる目標船情報を受信するものとの、それぞれの特性を生かして補完を行い、目標船についての情報の統合を効率的に行う」点に特徴がある船舶用航行支援装置…特許文献５

特開２００２−３７２５８３号公報 特開２００３−０４８５９５号公報 特開２００５−１４１６５６号公報 特開２００５−１８１０７８号公報 特開２００５−１８２５３９号公報

ところで、上述した従来例や特許文献では、実存しない船舶等から到来した無線信号が示す位置の真偽は、積極的には判別されず、あるいは判別されても複雑かつ多くの処理量を要する無線航法が併用されることによって実現されていた。

本発明は、従来例に比べて基本的な構成が大幅に変更されることなく、到来した無線信号の送信端の存否やその存在の可能性を確度高く判別できる無線信号判別装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明では、記憶手段には、航行監視自動放送システムを介して到来した無線信号が示す相対距離と、前記無線信号のレベルとの実績の分布が格納される。判別手段は、前記航行監視自動放送システムを介して到来した無線信号のレベルと前記無線信号から算出された相対距離との対と、前記分布との相関として、前記無線信号の真偽または正規性を判別する。

すなわち、航行監視自動放送システムを介して到来した無線信号の真偽や正規性は、その無線信号の送信端および受信端の構成、性能、稼働条件だけではなく、これらの送信端と受信端との間に形成される伝搬路の実体に即したレベルとこの伝搬路の長さとの対の実績に対する相関性として簡便に判別される。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の無線信号判別装置において、前記無線信号の送信電力は、前記無線信号に伝送情報として含まれる。前記分布は、前記送信電力で正規化される。

すなわち、航行監視自動放送システムを介して到来した無線信号の真偽や正規性の判別の基準は、その無線信号の送信端における送信電力の公称値が一定ではなく、あるいはその送信電力に偏差を伴い得る場合であっても、その送信端から申告される送信電力で正規化された分布との相関性として判別される。

本発明が適用されたトランスポンダは、構成の自由度が確保されつつ安価に性能および信頼性が高められる。

また、本発明が適用されたトランスポンダによれは、空中線系の構成が大幅に変更されることなく、航行監視自動放送システムを介して到来した無線信号によって示される位置の真偽や正規性の判別が効率的に確度高く実現される。

さらに、本発明が適用されたトランスポンダは、安価に性能および信頼性が高められる。

したがって、本発明によれば、構成が複雑化したりコストが無用に増加することなく、航行監視自動放送システムの脆弱性の軽減や緩和が簡便に図られる。

本発明の第一および第二の実施形態を示す図である。 本発明の第一の実施形態における制御部の動作フローチャートである。 換算テーブルの構成を示す図である。 本発明の第二の実施形態における制御部の動作フローチャートである。 ＡＩＳ装置の構成例を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
〔第一の実施形態〕
図１は、本発明の第一および第二の実施形態を示す図である。
図において、図３に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与し、ここでは、その説明を省略する。

本実施形態の構成は、以下に列記する点で図５に示す従来例と異なる。
(1) 制御部４８に代えて制御部１１が備えられる。
(2) 仮想的な円筒の側壁に所定の間隔でその円筒の軸に平行に配置された線状アンテナ素子１２Ｅ-1〜１２Ｅ-6から構成されるアンテナ１２がアンテナ３１ＡＩＳに代えて備えられる。

(3) これらの線状アンテナ素子１２Ｅ-1〜１２Ｅ-6の給電点に接続され、かつスイッチ４１の共通接点に接続された合成出力を有する給電制御部１３を備える。
(4) 給電制御部１３に備えられ、上記線状アンテナ素子１２-1〜１２-6の給電点に対応する６つのポートにそれぞれ接続された給電ポートと、制御部１１の特定の入力ポートに接続された出力ポートとを有する方探処理部１４を備える。

図２は、本発明の第一の実施形態における制御部の動作フローチャートである。
以下、図１および図２を参照して本実施形態の動作を説明する。
本実施形態の特徴は、図５に示す従来例との対比においては、制御部１１がアンテナ１２、給電制御部１３および方探処理部１４と連係して行う下記の処理の手順にある。

給電制御部１３は、送信部４６からスイッチ４１を介して与えられた送信波については、線状アンテナ素子１２-1〜１２-6によって水平方向の指向性を無指向性とする給電を行い、その給電の下で従来例と同様に他船や陸上局宛に送信する。
一方、これらの線状アンテナ素子１２-1〜１２-6に異なる他船から個別に到来した受信波Ｒ１〜Ｒｎについては、給電制御部１３は、それぞれ方探処理部１４に引き渡す。

方探処理部１４は、このようにして引き渡され、かつ線状アンテナ素子１２-1〜１２-6に個別に到来した受信波Ｒ１〜Ｒｎを取り込み、これらの受信波Ｒｃ（ｃ＝１〜ｎ）がそれぞれ線状アンテナ素子１２-1〜１２-6に到達する伝搬路の長さの差に相当する位相（φ１ｃ〜φ６ｃ）の相違と、既述の仮想的な円筒の側壁におけるこれらの線状アンテナ素子１２-1〜１２-6の配置とに基づいて、受信波の到来方向を示す到来角θｃ（ｃ＝１〜ｎ）を算出する。なお、このような到来角θｃは、受信波の送信元に該当する他船等の地理的な方位を示す。

スイッチ４１およびＴＤＭＡ受信部４３-1、４３-2は、従来例と同様に制御部４８の配下で稼働し、他船からアンテナ１２に個別に到来した受信波Ｒｃ（ｃ＝１〜ｎ）を変復調部４５に与える。

さらに、変復調部４５は、これらの受信波Ｒｃ（ｃ＝１〜ｎ）を復調することによって、個々の他船の識別情報、船首、船位、進路、速度等を示す「通知情報ｃ」（ｃ＝１〜ｎ）を得る。

また、制御部１１は、下記の処理を行う。
(1) 上記通知情報ｃを所定の形式および内容の配列Ａｃ（ｃ＝１〜ｎ）にそれぞれ変換する（図２ステップＳ１）。

(2) 上記配列Ａｃに含まれる他船の位置Ｌｃ（ｃ＝１〜ｎ）の相対的な方位角Θｃ（ｃ＝１〜ｎ）を求める（図２ステップＳ２）。

(3) その方位角Θｃと上記到来角θｃとに対して下式で示される偏差δｃ（ｃ＝１〜ｎ）を算出する（図２ステップＳ３）。
δｃ＝｜θｃ−Θｃ｜

(4) この偏差δｃと既定の閾値ｔｈ（≧０）との大小関係ｄｃ（ｃ＝１〜ｎ）を判別する（図２ステップＳ４）。

(5) 集配器５０を介して操作表示部６０に、既述の「通知情報ｃ」および大小関係ｄｃを受信波Ｒｃ（ｃ＝１〜ｎ）にそれぞれ対応付けて引き渡す（図２ステップＳ５）。

操作表示部６０は、このようにして引き渡された通知情報ｃおよび大小関係ｄｃを表示することにより、自船舶の航行にかかわる要員に通知する。

すなわち、本実施形態によれば、複雑であって多くの処理量を要する無線航法や衛星航法が適用されることなく、受信波Ｒｃで示される他船の方向の真偽が所定の精度で判別され、かつその判別の結果が操作表示部６０の表示画像上に表示される。

したがって、実存しない船舶からＡＩＳを介して通知された情報が安価にかつ確度高く識別され、その判別の結果が航行の支援に供されると共に、偽装船舶による航行の無用な妨げが回避される。

なお、本実施形態では、波浪や船舶の揺動に起因して線状アンテナ素子１２Ｅ-1〜１２Ｅ-6の全ての軸が鉛直に維持されないことに起因する誤判定が回避されるべき場合には、以下の何れかの形態で構成されてもよい。

(1) 線状アンテナ素子１２Ｅ-1〜１２Ｅ-6の全ての軸を鉛直に維持するための揺動装置や機構を備える。
(2) 誤判定の可能性を軽減するための積分処理を適宜行う手段を備える。

また、これらの揺動装置、機構、手段は、地形、環境条件、気象条件、波浪等の実体に適応して振る舞うように構成されてもよい。

さらに、垂直面上における線状アンテナ素子１２Ｅ-1〜１２Ｅ-6の配置および数は、到来角θｃを所望の精度や速度で求めることが可能であるならば、如何なるものであってもよい。

また、本実施形態では、到来角θｃは、方探処理部１４が行う既述の処理によって一義的に求められている。
しかし、このような到来角θｃに基づく大小関係ｄｃ（ｃ＝１〜ｎ）の判別は、例えば、各部が下記の通りに連係することによって実現されてもよい。

(1) 給電制御部１３は、「通知情報ｃ」で示される（受信波の到来方向を示す）到来角θｃを含んだ所定の到来角の範囲内において、アンテナ１２の主ローブの方向を制御部１１の配下で電子的なビームフォーミングによりサーチする。

(2) このサーチの下で該当する他船から到来した受信波が最大のレベルで受信できるか否かを判別する。
さらに、本実施形態では、既述の偏差δｃを与える方位角Θｃと到来角θｃとは、必ずしも同時に受信された受信波に基づいて求められなくてもよく、時間軸上で異なる期間に個別に受信された受信波に基づいて求められてもよい。

〔第二の実施形態〕
本実施形態の構成は、既述の第一の実施形態の構成とは、制御部１１に代えて制御部１１Ａが備えられた点で異なる。

本発明の特徴は、本実施形態では、受信波Ｒｃ（ｃ＝１〜ｎ）毎の送信端が該当する受信波の復調によって得られる通知情報が示す位置に位置するか否かの判別が、後述する通りに制御部１１Ａが行う処理の下で実現される点にある。

なお、本実施形態では、方探処理部１４は、動作を停止し、既述の処理を行わない。
また、給電制御部１３は、水平方向におけるアンテナ１２の指向性を無指向性に設定し、そのアンテナ１２を受信と送信とに共用する。

ＴＤＭＡ受信部４３-1、４３-2は、受信波Ｒｃ（ｃ＝１〜ｎ）の何れについても、該当する他船に個別に対応した受信電界強度Ｅｃ（ｃ＝１〜ｎ）を求め、変復調部４５を介して制御部１１Ａに引き渡す。

ところで、制御部１１Ａの主記憶には、図３（ａ）に示すように、以下の通りに構成された距離換算テーブル１１Ｔを有する。
(1) 受信波Ｒｃの送信端に適用され得る２通りの送信電力１２．５ワット、１ワット（何れも、公称値）に個別に対応した面（以下、「面Ｈ」、「面Ｌ」という。）を有する。

(2) 面Ｈ、面Ｌとの何れも、以下の２つのフィールドを有するレコードの列として構成される。
− ＴＤＭＡ受信部４３-1、４３-2によって求められ得る受信電界強度を所定の精度(例えば、０．５デシベルステップ）で示す「電界強度」フィールド
− 該当する「電界強度」フィールドの値の換算値として与えられる（該当する他船の）相対距離を示す「相対距離」フィールド

なお、ここでは、このような換算値については、以下に列記する既知の値や標準的な値の適用の下で予め算出されると仮定する。
(1) 送信電力の偏差
(2) アンテナ１２の利得、指向性

(3) 他船との間に形成され得る無線伝送路の伝搬損失や伝送特性（他船との間に介在し得る地形や地物の分布と、気象条件およびその変動との全てまたは一部が勘案されてもよい。）

図４は、本発明の第二の実施形態における制御の動作フローチャートである。
以下、図１、図３および図４を参照して、本実施形態の動作を説明する。
制御部１１Ａは、受信波Ｒｃ（ｃ＝１〜ｎ）についてＴＤＭＡ受信部４３-1、４３-2によって個別に求められた受信電界強度Ｅｃ（ｃ＝１〜ｎ）の何れについても、以下の処理を行う。

(1) 通知情報ｃを所定の形式および内容の配列Ａｃ（ｃ＝１〜ｎ）にそれぞれ変換する（図４ステップＳ１）。

(2) 換算テーブル１１Ｔの「面Ｈ」、「面Ｌ」の何れかに、『「電界強度」フィールドの値が所望の精度で受信電界強度Ｅｃに等しい』との要件を満たすレコードがあるか否かを判別する（図４ステップＳ２）。

(3) このような要件を満たすレコードがない場合には、以下の処理を省略する。
(4) 反対に該当するレコードがある場合には、そのレコードの「相対距離」フィールドの値Ｄｃを取得する（図４ステップＳ３）。

(5) 上記配列Ａｃに含まれる他船の位置Ｌｃ（ｃ＝１〜ｎ）の相対距離ｒｃ（ｃ＝１〜ｎ）を求める（図４ステップＳ４）。
(6) その相対距離ｒｃと上記値Ｄｃとに対して下式で示される偏差δｃ（ｃ＝１〜ｎ）を算出する（図４ステップＳ５）。
δｃ＝｜Ｄｃ−ｒｃ｜

(7) この偏差δｃと既定の閾値ｔｈ（≧０）との大小関係ｄｃ（ｃ＝１〜ｎ）を判別する（図４ステップＳ６）。

(8) 集配器５０を介して操作表示部６０に、既述の「通知情報ｃ」および大小関係ｄｃを受信波Ｒｃ（ｃ＝１〜ｎ）に対応付けて引き渡す（図４ステップＳ７）。

操作表示部６０は、このようにして引き渡された通知情報ｃおよび大小関係ｄｃを表示することにより、自船舶の航行にかかわる要員に通知する。

すなわち、本実施形態によれば、複雑かつ多くの処理量を要する無線航法や衛星航法が適用されることなく、受信波Ｒｃの受信電界強度に基づいて換算（推測）される距離の真偽が所定の精度で判別され、かつその判別の結果が操作表示部６０の表示画像上に表示される。

したがって、実存しない船舶からＡＩＳを介して通知された情報が安価にかつ確度高く識別され、その判別の結果が航行の支援に供され、かつ偽装船舶による航行の無用な妨げが回避される。

なお、本実施形態では、『「電界強度」フィールドの値が所望の精度で受信電界強度Ｅｃに等しい』との要件を満たすレコードの有無は、換算テーブル１１Ｔの「面Ｈ」、「面Ｌ」の双方が参照されることによって判別されている。

しかし、このようなレコードの有無は、例えば、各部が以下の通りに連係することによって判別されてもよい。

［送信端のＡＩＳトランスポンダにおける各部の振る舞い］
(1) 送信波の送信電力が１２．５ワットと１ワットとの何れであるかを示す２値情報が制御部１１Ａによって生成される。
(2) 変復調部４５および送信部４６は、例えば、バイナリー放送メッセージ（Message 8)として（に含めて）、他船向けに上記２値情報を送信する。

［受信端のＡＩＳトランスポンダにおける制御部１１Ａの振る舞い］
(1) 制御部１１Ａは、受信波Ｒｃ（ｃ＝１〜ｎ）についてＴＤＭＡ受信部４３-1、４３-2によって求められた受信電界強度Ｅｃ（ｃ＝１〜ｎ）について、該当する通知情報ｃを所定の配列Ａｃ（ｃ＝１〜ｎ）にそれぞれ変換する（図４ステップＳ１）。

(2) 配列Ａｃ（ｃ＝１〜ｎ）の何れについても、既述の２値情報が含まれるか否かを判別する（図４ステップＳ１１）。
(3) このような２値情報が含まれる場合には、『「電界強度」フィールドの値が所望の精度で受信電界強度Ｅｃに等しい』との要件を満たすレコードがあるか否かの判別（以下、「レコード判別」という。）に先行して、換算テーブル１１Ｔの「面Ｈ」、「面Ｌ」の内、その２値情に対応する一方のみを参照の対象とする（図４ステップＳ１２）。

また、本実施形態では、上記「レコード判別」は、制御部１１Ａが行う下記の処理で代替されてもよい。
(1) ＴＤＭＡ受信部４３-1、４３-2によって求められた受信電界強度Ｅｃの内、所定の判定基準の下で正規であることが判別された他船（ＡＩＳトランスポンダ）から通知された受信電界強度Ｅｃｎを識別する。

(2) その他船から到来した受信波Ｒｃｎ（通知情報ｃｎ）に含まれる他船の位置を自船に対する相対距離ｒｃｎに変換する。
(3) 距離換算テーブル１１Ｔに代わる実績テーブル（図示されない。）に、その相対距離ｒｃｎと上記受信電界強度Ｅｃnとの対を実績として記録し、適宜、相対距離の降順（昇順）にソーティングする。

(4) 後続して新たに受信された受信波Ｒｃ毎に、ＴＤＭＡ受信部４３-1、４３-2によって求められた受信電界強度Ｅｃと、該当する通知情報ｃに含まれる位置の自船に対する相対距離ｒｃとの対（以下、「被判定対」という。）を求める。
(5) 上記実績テーブルを相対距離ｒｃｎと受信電界強度Ｅｃnとの対として与えられる散布図（図３（ｂ））と見なし、その散布図上において実績が分布する領域（任意の幅の折れ線や曲線として識別されてもよい。）に上記被判定対が位置するか否かを判別する。

さらに、本実施形態では、既述の換算テーブル１１Ｔや実績テーブルは、自船と他船との双方もしくは一方にかかわる以下の項目の全てまたは一部にも対応付けられた３次元以上のテーブルとして構成されてもよい。

・ 送信波の送信電力の偏差
・ 搭載されたＡＩＳトランスポンダにかかわる製造者、機種、ロット番号
・ 船名、危険物の搭載の有無、甲板上における障害物等の分布
・ 気象条件、地形、地物の分布、相対的な方位角

また、本実施形態では、アンテナ１２は、図５に示すアンテナ３１ＡＩＳで代替されてもよい。
さらに、上述した各実施形態は、実体のない船舶等から到来する受信波による航行の妨げや混乱の回避がより確度高く実現されるべき場合には、単独ではなく、組み合わせられてもよい。

また、このような航行の妨げや散乱は、例えば、本願と同日の出願に係る発明に基づく「他船の存否、その確度の判定」が既述の各実施形態の双方または何れか一方に組み合わせられることにより、さらに確度高く実現されてもよい。

さらに、上述した各実施形態では、到来する受信波の送信端は、船舶局のみに限定されず、陸上局、ブイ等に搭載されたＡＩＳトランスポンダであってもよい。

また、上述した各実施形態では、本発明は、船舶局や陸上局に適用されるＡＩＳに適用されている。
しかし、本発明は、このようなＡＩＳに限定されず、例えば、以下に連記される何れのシステムや装置にも同様に適用可能である。

(1) 低軌道を周回する人工衛星にＡＩＳ受信機が搭載されることにより、沿岸から８０キロメートル以上離れている大洋上に位置する船舶等の航行状態も監視可能とする「人工衛星ＡＩＳ」

(2) 海上の捜索や監視を行う航空機等に搭載されるＡＩＳトランスポンダ
(3) 航空機が絶えずその位置や高度を他の航空機および地上局に向けて報知する放送型自動従属監視システム（ＡＤＳ−Ｂ(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast))

さらに、上述した各実施形態の構成は、図１に示す構成に限定されず、既述の連係の下で本発明の特徴的な処理や機能が実現されるならば、各部の機能や負荷の分散の形態だけではなく、無線伝送に適用される多元接続方式、周波数配置、チャネル構成も如何なるものであってもよい。

また、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲において多様な実施形態の構成が可能であり、構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。

以下、本願に開示された発明の内、「特許請求の範囲」に記載しなかった発明の構成、作用および効果を「特許請求の範囲」、「課題を解決するための手段」、「発明の効果」の各欄の記載に準じた様式により列記する。

〔１〕請求項１または請求項２に記載の無線信号判別装置において、
前記分布は、
前記無線信号の送信端に該当する装置の製造者、機種、ロット番号、船名の全てまたは一部の組み合わせに個別に対応し、
前記判別手段は、
前記送信端から無線伝送された前記装置の製造者、機種、ロット番号、船名の全てまたは一部の組み合わせと、前記分布との相関として、前記真偽または前記正規性を判別する
ことを特徴とする無線信号判別装置。

すなわち、航行監視自動放送システムを介して到来した無線信号で示される位置の真偽あるいは正規性は、その無線信号の送信端の属性と、この送信端に該当する装置に固有の特性とが反映された分布との相関として判別される。

したがって、本発明が適用されたトランスポンダでは、新規や正規性の判別の精度が高められ、信頼性および性能が高められる。

〔２〕 請求項１、２と上記〔１〕との何れか１項に記載の無線信号判別装置において、
前記分布は、
前記無線信号の送信端に該当する装置が位置する地点の気象、地形、地物の分布の全てまたは一部の組み合わせに対応し、
前記判別手段は、
前記送信端から無線伝送された気象、地形、地物の分布の全てまたは一部の組み合わせと、前記分布との相関として、前記真偽または前記正規性を判別する
ことを特徴とする無線信号判別装置。
すなわち、航行監視自動放送システムを介して到来した無線信号で示される位置の真偽あるいは正規性は、その無線信号の送信端における気象、地形、地物が反映された分布との相関として判別される。

したがって、本発明が適用されたトランスポンダでは、新規や正規性の判別の精度が高められ、信頼性および性能が高められる。

１１，１１Ａ 制御部
１２ アンテナ
１２Ｅ 線状アンテナ素子
１３ 給電制御部
１４ 方探処理部
３１ＡＩＳ、３１ＧＰＳ アンテナ
４０ トランスポンダ
４１（ＳＷ） スイッチ
４２（Ｈ） ハイブリッド
４３ ＴＤＭＡ受信部
４４ ＤＳＣ受信部
４５ 変復調部
４６ 送信部
４７ ＧＰＳ受信部
５０ 集配器
６０ 操作表示部

Claims (2)

1. 航行監視自動放送システムを介して到来した無線信号が示す相対距離と、前記無線信号のレベルとの実績の分布が格納された記憶手段と、
   前記航行監視自動放送システムを介して到来した無線信号のレベルと前記無線信号から算出された相対距離との対と、前記分布との相関として、前記無線信号の真偽または正規性を判別する判別手段と
   を備えたことを特徴とする無線信号判別装置。
2. 請求項１に記載の無線信号判別装置において、
   前記無線信号の送信電力は、
   前記無線信号に伝送情報として含まれ、
   前記分布は、
   前記送信電力で正規化された
   ことを特徴とする無線信号判別装置。