JP2778559B2 - Secondary surveillance radar system - Google Patents

Secondary surveillance radar system

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JP2778559B2
JP2778559B2 JP7317838A JP31783895A JP2778559B2 JP 2778559 B2 JP2778559 B2 JP 2778559B2 JP 7317838 A JP7317838 A JP 7317838A JP 31783895 A JP31783895 A JP 31783895A JP 2778559 B2 JP2778559 B2 JP 2778559B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、航空管制システム
で使用する二次監視レーダーシステム(モードS)に関
し、特に航空機と地上間のデータ通信における応答時間
の短縮に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary surveillance radar system (mode S) used in an air traffic control system, and more particularly to a reduction in response time in data communication between an aircraft and the ground.

【0002】[0002]

【従来の技術】二次監視レーダー(SSR:secon
dary surveillanceradar)シス
テムは地上のSSRと航空機に搭載されるトランスポン
ダから構成される。
2. Description of the Related Art Secondary surveillance radar (SSR: secon)
The dary surveylanceradar system consists of a ground-based SSR and an airborne transponder.

【0003】特に、二次監視レーダーのうちSSRモー
ドSシステムにおいては、地上局は質問信号のなかに航
空機対応の個別アドレスを含め一定間隔で航空機に質問
することにより、順次個別アドレスで指定された航空機
のみが応答し当該航空機の位置情報の測定を行う。
In particular, in the SSR mode S system of the secondary surveillance radar, the ground station sequentially specifies the individual addresses by interrogating the aircraft at regular intervals including the individual address corresponding to the aircraft in the interrogation signal. Only the aircraft responds and measures the location information of the aircraft.

【0004】また、SSRモードSシステムでは、航空
機の監視だけでなく、アドレスで指定した航空機とSS
RモードSシステム地上局との間でディジタルデータリ
ンク回線を形成し、各種メッセージの送受を行う機能を
有する。このメッセージの送受の間隔はレーダーの走査
周期の制約を受けるものであった。
In the SSR mode S system, not only the aircraft is monitored but also the aircraft designated by the address and the SS
The R mode S system has a function of forming a digital data link line with the ground station and transmitting and receiving various messages. The interval between sending and receiving this message was limited by the radar scanning cycle.

【0005】また、従来、移動体との通信におけるデー
タ伝送を短縮するための方式に関しては、以下のような
公報がある。 (1)公報番号 特開平5−209959号公報(特
に、第1頁 第2行〜第9行) (2)公報番号 特開平5−172939号公報(特
に、第1頁 第2行〜第11行) 上記の(1)では、送信信号のバイト長を伝送データに
付与して送ることにより、送信信号のバイト長を可変と
し、不要なNULL等の信号を送らないことにより送信
バイト長を短くし、その結果伝送時間を短縮するもので
ある。これは、データのバイト長に従い、伝送時間を短
くすることは出来るが、二次監視レーダーのような地上
からの問い合わせにより機上からの応答を引き出すよう
な通信方式(以下ポーリング方式と略す)における応答
時間の短縮には、効果が期待できにくい。これは、デー
タの伝送時間がポーリング間隔よりかなり小さく、応答
時間の期待値は、ほぼポーリング間隔で決まってしまう
ことによる。
[0005] Conventionally, there is the following publication regarding a system for shortening data transmission in communication with a mobile body. (1) Publication No. JP-A-5-209959 (particularly, page 1, line 2 to line 9) (2) Publication No. JP-A-5-172939 (particularly, page 1 line 2 to 11) Line) In the above (1), the byte length of the transmission signal is added to the transmission data and transmitted, so that the byte length of the transmission signal is made variable and the transmission byte length is shortened by not sending unnecessary signals such as NULL. As a result, the transmission time is shortened. This means that the transmission time can be shortened according to the byte length of the data. It is difficult to expect an effect in shortening the response time. This is because the data transmission time is considerably smaller than the polling interval, and the expected value of the response time is almost determined by the polling interval.

【0006】つぎに、上記(2)では、応答信号を受信
する期間を質問信号のタイミングより予測し、質問に同
期して受信動作を行うことを特徴としているが、二次監
視レーダーシステムのようなデータ通信においては、航
空機からの応答メッセージはパイロットの操作により決
定されるため、メッセージが発出されるタイミングを正
確に予測することは不可能である。従って、応答をより
早く受信するためには、地上から行う質問の間隔を短く
する必要がある。
[0006] Next, in the above (2), the period of receiving the response signal is predicted from the timing of the interrogation signal, and the receiving operation is performed in synchronization with the interrogation. In a complicated data communication, the response message from the aircraft is determined by the operation of the pilot, so that it is impossible to accurately predict the timing at which the message is issued. Therefore, in order to receive a response sooner, it is necessary to shorten the interval between queries made from the ground.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】常に一定間隔(走査周
期)で航空機に対する質問を行う二次監視レーダーシス
テムでは、航空機からのダウンリンクメッセージの伝送
時間(パイロットがメッセージの送信要求を行った後、
地上システムにメッセージが伝達するまでの時間)は、
前記走査周期の制約により改善されないという点で問題
があった。
In a secondary surveillance radar system which constantly inquires about an aircraft at a constant interval (scanning cycle), a transmission time of a downlink message from an aircraft (after a pilot makes a message transmission request,
The time it takes for the message to reach the ground system)
There is a problem in that it is not improved due to the limitation of the scanning cycle.

【0008】その理由は、新たな目標の探知や航空機の
継続的な監視のためには、一定周期で質問を行う必要が
あり、また、全ての航空機に対する監視質問の周期を短
くすると、監視の質問と応答のための時間が増え残され
た時間で実施するデータリンクの時間が短くなり、デー
タリンク容量が減少するからである。
The reason is that in order to detect a new target or to continuously monitor an aircraft, it is necessary to ask a question at a fixed period. Further, if the period of the monitoring question for all aircraft is shortened, the monitoring is not performed. This is because the time for the data link to be implemented is shortened by the remaining time, and the data link capacity is reduced.

【0009】このことは空中線が電子走査式でも機械走
査式でも同様であり、また機械回転式空中線と無指向性
空中線を組み合わせ監視質問に機械回転式空中線を使用
し、データリンクに無指向性空中線を使用する場合も、
無指向性空中線でダウンリンクの要求を頻繁に送信する
と、有効なデータリンク通信時間が減少することになり
望ましくない。
This is the same whether the antenna is an electronic scanning type or a mechanical scanning type. A mechanical rotary antenna is combined with an omnidirectional antenna, a mechanical rotary antenna is used for monitoring questions, and an omnidirectional antenna is used for a data link. If you use
Frequent transmission of downlink requests over an omni-directional antenna is undesirable because it reduces the effective data link communication time.

【0010】更に、自己の高度及び位置情報を取得でき
る航空機に対し、無指向性空中線を使用して位置情報の
受信を行う二次監視レーダーシステムの場合において
も、データリンクメッセージの送受を行うためには捕捉
した各航空機に対しアドレスを順次指定して航空機に質
問する必要があるため、ダウンリンクの要求を頻繁に送
信すると有効なデータリンク通信時間が減少することに
なる点で前記各空中線を使用したものと本質的な差異は
ない。
[0010] Further, even in the case of a secondary surveillance radar system for receiving position information using an omnidirectional antenna for an aircraft capable of acquiring its own altitude and position information, a data link message is transmitted and received. Since it is necessary to sequentially specify addresses for each acquired aircraft and ask the aircraft, the frequent transmission of a downlink request reduces the effective data link communication time, so that each antenna is There is no essential difference from the one used.

【0011】そこで、本発明の目的は、航空機と地上間
の通信における通信の応答時間を減少させ実質的な通信
の高速化を実現できる二次監視レーダーシステムを提供
することにある。
It is an object of the present invention to provide a secondary surveillance radar system capable of reducing the response time of communication in communication between an aircraft and the ground and realizing a substantial increase in communication speed.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の二次監視レーダ
ーシステムは、二次監視レーダーシステムにおいて、航
空機から地上へのダウンリンクメッセージが期待される
航空機を選別し、選別した航空機に対し他の航空機より
短い質問間隔で質問を行うことを特徴とする。また、前
記航空機の選別は、航空機に対する質問時のアップリン
クのデータリンクメッセージの内容に基づき当該航空機
のダウンリンクメッセージが期待されるか否かの予測に
より行うのが好適である。
SUMMARY OF THE INVENTION A secondary surveillance radar system according to the present invention is a secondary surveillance radar system, in which an aircraft for which a downlink message is expected from an aircraft to the ground is selected, and another airplane is identified with respect to the selected aircraft. It is characterized by asking questions at a shorter question interval than aircraft. Further, it is preferable that the selection of the aircraft is performed by predicting whether or not a downlink message of the aircraft is expected based on the content of an uplink data link message at the time of interrogating the aircraft.

【0013】また、前記二次監視レーダーシステムは電
子走査空中線を使用する二次監視レーダー、又は機械回
転式空中線とデータ通信用無指向性空中線とからなる二
次監視レーダー、又は無指向性空中線により航空機から
の位置情報の受信とデータリンク通信を行う二次監視レ
ーダーを用いるのが好適である。
[0013] The secondary surveillance radar system may be a secondary surveillance radar using an electronic scanning antenna, a secondary surveillance radar consisting of a mechanical rotary antenna and an omnidirectional antenna for data communication, or an omnidirectional antenna. It is preferable to use a secondary surveillance radar for receiving position information from an aircraft and performing data link communication.

【0014】更に、本発明の前記各二次監視レーダーシ
ステムにおいて、ダウンリンクメッセージが期待される
航空機への質問は、予定方位内のデータリンク質問のタ
イミングにおいて対象航空機がない場合に所定の優先順
位に従いダウンリンクメッセージが期待される他の方位
の航空機へのデータリンク質問を行うことを特徴とす
る。
Further, in each of the secondary surveillance radar systems according to the present invention, a question to an aircraft expected to have a downlink message is given a predetermined priority when there is no target aircraft at the timing of a data link inquiry within a predetermined heading. And performing a data link inquiry to an aircraft in another direction in which a downlink message is expected according to the following.

【0015】本発明の二次監視レーダーシステムは、航
空機からの応答が期待できる時に航空機への質問回数を
増やす。より具体的には、航空機への送信メッセージを
分析し、航空機からの応答を引き出すメッセージを送信
した後はその航空機からの応答が期待できるので、その
航空機への質問間隔を短くし、早期に応答を引き出すも
のである。
[0015] The secondary surveillance radar system of the present invention increases the number of queries to the aircraft when a response from the aircraft can be expected. More specifically, after analyzing a message sent to an aircraft and sending a message that elicits a response from the aircraft, a response from the aircraft can be expected, so shorten the query interval to the aircraft and respond early. To bring out.

【0016】また、航空機へ送信するメッセージの種類
は、各種考えられるが、良く使用され、応答を引き出す
ものを登録する機能を有することにより、送信メッセー
ジを分析することができる。過去の送信メッセージに対
する応答時間の統計を記録し、主要なメッセージに対す
る平均応答時間を計算しておくことにより、類似のメッ
セージが現れたときに平均の応答時間を予測することが
出来る。これにより、応答が予測される時に、質問間隔
を短くして質問を実施することにより、航空機からの応
答をすばやく得ることが出来る。
Although there are various types of messages to be transmitted to the aircraft, the transmitted messages can be analyzed by having a function of registering a frequently used message that elicits a response. By recording the response time statistics for past transmitted messages and calculating the average response time for key messages, it is possible to predict the average response time when similar messages appear. Thus, when the response is predicted, the response from the aircraft can be obtained quickly by performing the query with a short query interval.

【0017】[0017]

【実施の形態】本発明の実施の形態について図面を参照
して説明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0018】図1は、本発明の第1の実施の形態の電子
走査空中線を有する二次監視レーダーシステムの機能系
統図と関連装置である航空機及びデータリンク処理装置
との接続系統を示している。
FIG. 1 shows a functional system diagram of a secondary surveillance radar system having an electronic scanning antenna according to a first embodiment of the present invention, and a connection system between an aircraft as an associated device and a data link processing device. .

【0019】質問計算機1は質問及び応答のタイミング
を制御し、質問信号を送信装置2へ出力する。出力され
た質問信号は、送信装置で高周波信号に変換され電子走
査空中線3をへて航空機4へ送信される。航空機は質問
に対する応答信号を出力し、電子走査空中線で応答信号
を受信する。受信した応答信号は受信装置5に入力さ
れ、増幅された後、信号処理装置6でデジタルデータに
変換され、質問計算機へ入力される。
The question calculator 1 controls the timing of a question and a response, and outputs a question signal to the transmitting device 2. The output interrogation signal is converted into a high-frequency signal by the transmission device and transmitted to the aircraft 4 via the electronic scanning antenna 3. The aircraft outputs a response signal to the query and receives the response signal on the electronically scanned antenna. The received response signal is input to the receiving device 5, amplified, converted into digital data by the signal processing device 6, and input to the query calculator.

【0020】質問計算機では、応答信号を解読して当該
航空機の高さ位置情報を算出し、また、この応答信号中
に機上からの送信データ要求があれば、再質問を行うた
めのスケジュールを立てる。再度、航空機に対して質問
信号を送信し、航空機から受信したデータをデータリン
ク処理システム7を経由してそのデータを使用するユー
ザーの所へ出力する。
The question calculator decodes the response signal to calculate the height position information of the aircraft, and if there is a request for transmission data from the aircraft in the response signal, sets a schedule for re-questioning. Stand up. The inquiry signal is transmitted to the aircraft again, and the data received from the aircraft is output to the user who uses the data via the data link processing system 7.

【0021】ここで、質問計算機は、機上からの送信デ
ータ(データリンクメッセージ)の要求(ダウンリンク
要求)がない場合でも、既に送信した質問信号(アップ
リンクでデータリンクメッセージを含む質問)に対する
航空機からの応答(ダウンリンクのデータリンクメッセ
ージ)が期待できる場合は、その応答時刻を予測し、応
答メッセージを引き出すための質問をスケジュールす
る。そして、このスケジュールに従って当該航空機に対
し一連の質問を実施することにより、これを実施しない
場合よりも早期に応答を引き出す。
Here, even when there is no request (downlink request) for transmission data (data link message) from the machine, the query computer responds to the already transmitted query signal (question including data link message in uplink). If a response (downlink data link message) from the aircraft can be expected, the response time is predicted, and a question to elicit the response message is scheduled. Then, by performing a series of questions to the aircraft in accordance with this schedule, a response is elicited earlier than in the case where this is not performed.

【0022】また、既に送信した質問信号に対する航空
機からの応答が期待できるか否かについては、航空機に
送信するメッセージの種類やその応答の頻度データ等に
より判断できる。例えば、送信メッセージの種類を分析
し、よく使用され応答を引き出す内容のものや、応答が
得られた頻度の統計により、主要な送信メッセージを登
録しておきこれを利用する。
Whether or not a response from the aircraft to the already transmitted interrogation signal can be expected can be determined based on the type of message to be transmitted to the aircraft and the frequency data of the response. For example, a main transmission message is registered and used based on the contents of a transmission message that is analyzed and frequently used to elicit a response, or based on statistics of the frequency of obtaining the response.

【0023】ダウンリンクメッセージを引き出すための
質問の送出時刻の決定は、航空機からの応答(ダウンリ
ンク要求)の時刻を予測して行う。例えば、過去の送信
メッセージに対する応答時間を測定し、主要なメッセー
ジに対する平均応答時間の統計結果を登録しておき前記
予測に利用する。
The determination of the sending time of the query for extracting the downlink message is performed by predicting the time of the response (downlink request) from the aircraft. For example, a response time to a past transmission message is measured, and a statistical result of an average response time to a main message is registered and used for the prediction.

【0024】即ち、前記航空機からの応答(ダウンリン
クのデータリンクメッセージ)が期待できるか否か及び
前記質問の送出時刻の決定は、航空機へ送信した送信メ
ッセージ(アップリンクのデータリンクメッセージ)の
内容を分析し、前記メッセージと類似のメッセージが現
れた時、それぞれの前記登録内容を参照して各予測情報
を取得する。
That is, whether or not a response (downlink data link message) from the aircraft can be expected and determination of the sending time of the inquiry are determined by the content of the transmission message (uplink data link message) transmitted to the aircraft. Is analyzed, and when a message similar to the message appears, each prediction information is acquired by referring to each registered content.

【0025】本発明の航空機から地上へのダウンリンク
メッセージが期待される航空機を選別する手段と、選別
した航空機に対し、他の航空機より短い質問間隔で質問
を行う手段は、質問計算機で構成され、その処理フロー
を図2に示す。図2は質問計算機の中で主に質問の制御
に関する機能を抜き出したものである。本発明の二次監
視レーダー(モードS)では、図3に示すようにある時
間間隔で航空機に対する質問のモードを分けており、一
斉質問タイミングでは、従来の航空機トランスポンダー
であるモードA/C機と監視が始まっていないモードS
機の監視質問を実施する。個別質問タイミングでは、捕
捉したモードS機の個別監視質問とデータリンク質問を
実施する。図2における*を付した部分が本発明により
付加した機能である。
The means for selecting an aircraft expected to have a downlink message from the aircraft to the ground and the means for inquiring the selected aircraft at a shorter query interval than other aircraft are constituted by a query calculator. The processing flow is shown in FIG. FIG. 2 mainly shows functions related to question control in the question calculator. In the secondary surveillance radar (mode S) of the present invention, the mode of interrogating the aircraft is divided at certain time intervals as shown in FIG. 3, and the simultaneous interrogation timing is different from the mode A / C aircraft which is a conventional aircraft transponder. Mode S where monitoring has not started
Conduct monitoring surveillance questions. At the individual question timing, an individual monitoring question and a data link question of the captured mode S machine are implemented. The part marked with * in FIG. 2 is the function added according to the present invention.

【0026】次に、本発明の特徴とする前記付加構成部
分に関する動作について説明する。
Next, the operation of the additional component, which is a feature of the present invention, will be described.

【0027】データリンク質問の手順は、航空機からの
ダウンリンクでデータリンクメッセージが期待できる場
合、当該航空機に対しダウンリンクメッセージの有無の
確認のため他の航空機より間隔の短い時間毎に監視質問
を行い、航空機からのダウンリンク要求(ダウンリンク
メッセージの送信要求)が有った場合に、ダウンリンク
メッセージを引き出すための個別質問を行い、ダウンリ
ンクメッセージを取得するように行われる。
In the data link inquiry procedure, when a data link message can be expected on the downlink from the aircraft, a monitoring inquiry is made to the aircraft at a shorter interval than other aircraft to confirm the presence or absence of the downlink message. When a downlink request (a transmission request for a downlink message) is received from the aircraft, an individual inquiry for extracting the downlink message is performed, and the downlink message is acquired.

【0028】図4は、電子走査空中線を有する二次監視
レーダーシステムにおける、地上局からの一斉質問と個
別質問及びダウンリンクメッセージを引き出すための個
別質問の動作の概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram of the operation of the general interrogation from the ground station, the individual interrogation, and the individual interrogation for extracting the downlink message in the secondary surveillance radar system having the electronic scanning antenna.

【0029】同図において、細い実線は矢印方向の電子
走査による一斉質問タイミングの各ビーム方向を示して
いる。一斉質問タイミングは、一定速度で質問方位を連
続的に変化させ、機械回転式空中線と同様に一定時間
(例えば4秒)で360度の方位を探索する。また、点
線はその間の個別質問タイミングのビーム方向を示して
いる。個別質問タイミングは、モードS機の個別監視質
問とデータリンク質問を実施し、個別監視質問は、一斉
質問タイミングと同期して同じ方位に対する質問を行
う。
In the figure, thin solid lines indicate the beam directions at the time of simultaneous interrogation timing by electronic scanning in the direction of the arrow. In the simultaneous inquiry timing, the azimuth of the inquiry is continuously changed at a constant speed, and a 360-degree azimuth is searched for in a fixed time (for example, 4 seconds) like a mechanical rotary antenna. The dotted line indicates the beam direction at the individual interrogation timing between them. At the individual question timing, an individual monitoring question and a data link question of the mode S machine are performed, and the individual monitoring question is a question for the same direction in synchronization with the simultaneous question timing.

【0030】データリンク質問は、スケジューリングの
効率化のために個別監視質問と同じ方位の質問を優先的
に実施するが、予定の方位内にデータリンク質問の対象
航空機がない場合は、一定の優先順位に従い、他の方位
のデータリンクの質問と本発明の応答時間短縮のための
監視質問を実施する。
For the data link question, a question in the same direction as the individual monitoring question is preferentially executed for efficiency of scheduling. However, if there is no target aircraft for the data link question in the scheduled direction, a certain priority is given. According to the ranking, the data link query of the other direction and the monitoring query for shortening the response time of the present invention are performed.

【0031】図4では、点線の個別質問、のとき地
上局と対象航空機とのデータリンクは存在しない場合を
想定しており、そのタイミングにデータリンクの応答時
間の短縮を必要とする太い実線′、′の方向の航空
機の個別質問(監視質問)を行うように瞬時にビーム方
向を切り替える動作を行う様子を示している。このよう
な個別質問を同様の条件で一走査周期中に必要回数繰り
返すことで質問間隔を短縮する。また、この質問間隔の
短縮は所定の期間実施してダウンリンク要求及びダウン
リンク(データリンクメッセージを含む)を引き出す。
In FIG. 4, it is assumed that the data link between the ground station and the target aircraft does not exist at the time of the individual question indicated by the dotted line, and a thick solid line which requires a reduction in the response time of the data link at that timing. , ', The operation of instantaneously switching the beam direction so as to ask the individual question (monitoring question) of the aircraft in the direction of', 'is shown. Such an individual question is repeated a required number of times in one scanning cycle under the same condition, thereby shortening the question interval. Further, the shortening of the inquiry interval is performed for a predetermined period to derive a downlink request and a downlink (including a data link message).

【0032】このように、ダウンリンクの予測機能とそ
れに基づくダウンリンクメッセージの抽出質問をタイミ
ング良く実施することにより、航空機からの応答を早く
ユーザーへ伝送することができる。
As described above, the response from the aircraft can be transmitted to the user quickly by performing the downlink prediction function and the extraction query of the downlink message based on the downlink prediction function in a timely manner.

【0033】次に本発明の第2の実施の形態の機械回転
式空中線を有する二次監視レーダーシステムについて図
5を参照して説明する。
Next, a secondary surveillance radar system having a mechanical rotary antenna according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0034】質問計算機8は、図1の実施の形態と同様
に質問及び応答のタイミングを制御し、質問信号を送信
装置9へ出力する。出力された質問信号は、送信装置で
高周波信号に変換され空中線切替装置10で接続されて
いる機械回転式空中線11を経て航空機12へ送信され
る。航空機は質問に対する応答信号を出力し、機械回転
式空中線で応答信号を受信する。受信した応答信号は受
信装置13に入力され、増幅された後、信号処理装置1
4でデジタルデータに変換され、質問計算機へ入力され
る。
The question calculator 8 controls the timing of questions and responses in the same manner as in the embodiment of FIG. 1, and outputs a question signal to the transmitting device 9. The output interrogation signal is converted into a high-frequency signal by the transmission device and transmitted to the aircraft 12 via the mechanical rotary antenna 11 connected by the antenna switching device 10. The aircraft outputs a response signal to the query and receives the response signal on the mechanical rotary antenna. The received response signal is input to the receiving device 13 and amplified, and then the signal processing device 1
The data is converted into digital data at 4 and input to the question calculator.

【0035】質問計算機では、応答信号を解読し、機上
からの送信データ要求があれば、再質問を行うためのス
ケジュールを立てる。まだ、航空機が機械回転式空中線
のビーム内に存在していれば、再度、航空機に対して質
問信号を送信し、受信したデータをデータリンク処理シ
ステム15を経由してそのデータを使用するユーザーの
所へ出力する。
The question calculator decodes the response signal, and if there is a request for transmission data from the machine, sets up a schedule for re-questioning. If the aircraft is still in the beam of the mechanical rotary aerial, it will again send an interrogation signal to the aircraft and transmit the received data via the data link processing system 15 to the user using the data. Output to

【0036】また、質問計算機は、機上からの送信デー
タ要求がない場合でも、既に送信した質問信号に対する
航空機からの応答が期待できる場合は、その応答時刻を
予測し、応答メッセージを引き出すための質問をスケジ
ュールする。このスケジュールに従った質問信号は、空
中線切替装置を切り替え、無指向性空中線16を使用す
ることにより、機械回転式空中線が航空機の方角を向い
ていない場合でも質問を実施することができる。この質
問を実施することにより、実施しない場合に比べ早期に
応答メッセージを得ることができる。
Further, even if there is no transmission data request from the airplane, if the aircraft can expect a response to the already transmitted inquiry signal, the inquiry computer predicts the response time and derives a response message. Schedule a question. The inquiry signal according to this schedule switches the antenna switching device and uses the omnidirectional antenna 16 so that an inquiry can be performed even when the mechanical rotary antenna is not facing the direction of the aircraft. By carrying out this question, a response message can be obtained earlier than in the case where it is not carried out.

【0037】本発明の航空機から地上へのダウンリンク
メッセージが期待される航空機を選別する手段と、選別
した航空機に対し、他の航空機より短い質問間隔で質問
を行う手段は、質問計算機で構成され、その処理フロー
は図2と同様である。
The means for selecting an aircraft expected to have a downlink message from the aircraft to the ground and the means for inquiring the selected aircraft at shorter interrogation intervals than other aircraft are constituted by a query calculator. The processing flow is the same as in FIG.

【0038】また、本発明の第3の実施の形態として、
無指向性空中線を使用した二次監視レーダーシステムに
ついて説明する。
As a third embodiment of the present invention,
A secondary surveillance radar system using an omnidirectional antenna will be described.

【0039】近年GPSシステム等の自己の位置情報
(緯度、経度、高度)を取得する技術が多分野で利用さ
れてきており、航空機自体がこの種の計測手段を有し、
自機の位置の測定が可能である場合においては、地上局
は航空機からある間隔で放送される航空機の自己位置の
情報を受信することにより航空機の位置を監視するシス
テムが構築できる。
In recent years, technologies for acquiring own position information (latitude, longitude, altitude) such as a GPS system have been used in various fields, and the aircraft itself has this kind of measuring means.
When the position of the own aircraft can be measured, the ground station can construct a system for monitoring the position of the aircraft by receiving the information of the own location of the aircraft broadcast at a certain interval from the aircraft.

【0040】具体的には、航空機はGPS装置を搭載
し、地上局では、各航空機からのアドレスを含む位置通
報による一定期間のランダムなスキャッタ方式の応答を
受けることにより、各方向の航空機を捕捉する。以後、
捕捉した方向別の航空機に対し一定の優先順位でデータ
リンク(アップリンク及びダウンリンク)を行うことに
より必要な位置情報の取得とデータリンク回線による通
信を行う二次監視レーダーシステムが実現できる。
Specifically, the aircraft is equipped with a GPS device, and the ground station captures the aircraft in each direction by receiving a random scatter response for a certain period of time based on a position report including an address from each aircraft. I do. Since then
By performing a data link (uplink and downlink) with a certain priority to the captured aircraft in each direction, a secondary surveillance radar system that acquires necessary position information and performs communication by a data link line can be realized.

【0041】そして、このシステムにおいてもダウンリ
ンクメッセージが期待できる航空機を選別して、方位毎
の航空機への質問動作において、航空機の存在しない方
位の質問時間を利用し、ダウンリンクメッセージが期待
できる航空機に対して走査周期内でも質問を繰り返すこ
とにより、他の航空機より短い間隔の質問を実施するこ
とができる。
Also in this system, an aircraft for which a downlink message can be expected is selected, and in an inquiry operation for an aircraft for each direction, an aircraft for which a downlink message can be expected is used by using an inquiry time for an azimuth where no aircraft exists. By repeating the interrogation even within the scan cycle, interrogation at shorter intervals than other aircraft can be performed.

【0042】本実施の形態においても、航空機の選別と
短い質問間隔の質問制御は質問計算機で実施される。そ
の処理フローは図2と同様である。
Also in the present embodiment, the selection of the aircraft and the question control with a short query interval are performed by the query calculator. The processing flow is the same as in FIG.

【0043】なお、図2の処理フローから判るように本
発明の前記各実施の形態の二次監視レーダーシステムを
利用すれば、航空機へのアップリンク質問を送出するス
テップと、当該アップリンク質問に基づき航空機からの
ダウンリンク応答が期待される航空機を選別するステッ
プと、前記選別した航空機に対し他の航空機より短い質
問間隔で質問を行うステップからなる二次監視レーダー
によるデータ通信方法を実施することができる。
As can be seen from the processing flow of FIG. 2, if the secondary surveillance radar system according to each of the embodiments of the present invention is used, a step of transmitting an uplink question to an aircraft, Performing a data communication method using a secondary surveillance radar, comprising: selecting an aircraft expected to receive a downlink response from the aircraft based on the selected aircraft; and querying the selected aircraft at a shorter query interval than other aircraft. Can be.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、航空機からの応答時間
を短縮することが出来る。その理由は、地上から航空機
への質問間隔を短くすることにより、早期に応答を得る
ことができるからである。
According to the present invention, the response time from an aircraft can be reduced. The reason is that the response can be obtained early by shortening the interval between questions from the ground to the aircraft.

【0045】効果の具体例として、機械回転式空中線の
みからなる二次監視レーダーシステムでのダウンリンク
・メッセージ伝送時間と本発明の伝送時間を比較する。
As a specific example of the effect, the transmission time of a downlink message in a secondary surveillance radar system consisting of only a mechanical rotary antenna is compared with the transmission time of the present invention.

【0046】機械回転式空中線の回転周期を空港監視用
の代表値である4秒と仮定すると、従来の二次監視レー
ダーシステムでは、ダウンリンク・メッセージの送信を
パイロットが要求してから二次監視レーダーシステムで
ダウンリンクメッセージが受信されるまでの平均期待値
は、空中線が一定の速度で回転しているため2秒とな
り、最小で0秒、最大で4秒の伝送時間に分布する。こ
れに対して、本発明の方式では、応答が予測される航空
機に対して1秒毎に質問を行うと、ダウンリンク・メッ
セージの送信要求から受信までの平均期待値は0.5秒
となり、最小0秒、最大1秒の伝送時間に分布する。こ
のことより、本発明の効果として、伝送時間の平均期待
値で1.5秒、最大で3秒の短縮が可能である。
Assuming that the rotation period of the mechanical rotary antenna is 4 seconds, which is a typical value for airport monitoring, in a conventional secondary surveillance radar system, a pilot requests a transmission of a downlink message before a secondary surveillance. The average expected value until the downlink message is received by the radar system is 2 seconds because the antenna is rotating at a constant speed, and is distributed over a transmission time of 0 seconds at the minimum and 4 seconds at the maximum. On the other hand, in the method of the present invention, if the aircraft whose response is predicted is interrogated every second, the average expected value from the transmission request to the reception of the downlink message becomes 0.5 seconds, It is distributed over a transmission time of a minimum of 0 seconds and a maximum of 1 second. Thus, as an effect of the present invention, it is possible to reduce the average expected transmission time by 1.5 seconds and the maximum by 3 seconds.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の電子走査空中線を有する二次監視レー
ダーシステム(モードS)の一実施の形態を示すシステ
ム構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of a secondary surveillance radar system (mode S) having an electronic scanning antenna according to the present invention.

【図2】本発明の二次監視レーダーシステム(モード
S)の質問計算機内で行う質問スケジュール処理のフロ
ーを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a flow of a question schedule process performed in a question calculator of the secondary surveillance radar system (mode S) of the present invention.

【図3】質問計算機内で行う質問スケジュール処理の処
理タイミングを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a processing timing of a question schedule process performed in a question calculator.

【図4】一斉質問と個別監視質問及びデータリンク質問
の概念を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the concept of a simultaneous question, an individual monitoring question, and a data link question.

【図5】本発明の機械回転式空中線と無指向性空中線を
有する二次監視レーダーシステム(モードS)の他の実
施の形態を示すシステム構成図である。
FIG. 5 is a system configuration diagram showing another embodiment of a secondary surveillance radar system (mode S) having a mechanical rotary antenna and an omnidirectional antenna according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 質問計算 2 送信装置 3 電子走査空中線 4 航空機 5 受信装置 6 信号処理装置 7 データリンク処理装置 8 質問計算機 9 送信装置 10 空中線切替装置 11 機械回転式空中線 12 航空機 13 受信装置 14 信号処理装置 15 データリンク処理システム 16 無指向性空中線 REFERENCE SIGNS LIST 1 query calculation 2 transmitting device 3 electronic scanning antenna 4 aircraft 5 receiving device 6 signal processing device 7 data link processing device 8 query calculator 9 transmitting device 10 antenna switching device 11 mechanical rotary antenna 12 aircraft 13 receiving device 14 signal processing device 15 data Link processing system 16 Omnidirectional antenna

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 13/00 - 13/95──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01S 13/00-13/95

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 二次監視レーダーシステムにおいて、質問計算機を具備し、前記質問計算機が 、航空機から地
上へのダウンリンクメッセージが期待される航空機を
別する手段と、選別した航空機に対し他の航空機より短
い質問間隔で質問を行う手段とを含むことを特徴とする
二次監視レーダーシステム。
1. A secondary surveillance radar system comprising an interrogator, wherein the interrogator selects an aircraft for which a downlink message from the aircraft to the ground is expected.
A secondary surveillance radar system comprising: means for differentiating; and means for interrogating the selected aircraft at a shorter interrogation interval than other aircraft.
【請求項2】 前記航空機の選別は、航空機に対する質
問時のアップリンクのデータリンクメッセージの内容に
基づき当該航空機のダウンリンクメッセージが期待され
るか否かを予測して行うことを特徴とする請求項1記載
二次監視レーダーシステム。
2. The method according to claim 1, wherein the selection of the aircraft is performed by predicting whether or not a downlink message of the aircraft is expected based on the content of an uplink data link message at the time of interrogating the aircraft. Item 2. A secondary surveillance radar system.
【請求項3】 ダウンリンクメッセージが期待される航
空機への質問は、予定方位内のデータリンク質問のタイ
ミングにおいて対象航空機がない場合に所定の優先順位
に従いダウンリンクメッセージが期待される他の方位の
航空機へのデータリンク質問を行うことを特徴とする請
求項1又は2記載の二次監視レーダーシステム。
3. A navigation for which a downlink message is expected.
For questions to the aircraft, use the data link question
Predetermined priority when there is no target aircraft in mining
According to other directions where downlink messages are expected
3. The secondary surveillance radar system according to claim 1 , wherein a data link inquiry to the aircraft is performed .
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