JP2848249B2 - 着陸誘導における航空機位置評定システム - Google Patents

着陸誘導における航空機位置評定システム

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JP2848249B2 JP6168744A JP16874494A JP2848249B2 JP 2848249 B2 JP2848249 B2 JP 2848249B2 JP 6168744 A JP6168744 A JP 6168744A JP 16874494 A JP16874494 A JP 16874494A JP 2848249 B2 JP2848249 B2 JP 2848249B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、着陸誘導における航空
機位置評定システムに関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように衛星を利用した全地球規模
の測位システム(Global PositioningSystem :GP
S)は、米軍の管理下にあるシステムであるが、GPS
として保有する符号のうちの幾つかが民間に開放されて
いることから、従来ではこのGPSを利用した着陸誘導
システムが種々提案されている(例えば、特開平2−6
0897号公報、特開平2−287900号公報等)。
【0003】この従来提案されている着陸誘導における
航空機位置評定システムは、端的に言えば、例えば図2
に示すように、GPSに属する複数のGPS衛星21か
らのGPS信号を受信するGPS受信機を航空機22に
搭載し、航空機22においてその受信したGPS信号か
ら自機の3次元位置を求め、それに基づき滑走路23に
進入するシステムである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、着陸誘導に
おける航空機位置評定システムでは、航法システムの精
度が許容値を越える程に劣化した場合には航法システム
の利用者にその旨を直ちに通報する機能(この機能は
「インテグリティ」と称される)が必要で、この機能は
1秒以下であることが要求される。しかし、GPSは米
軍の管理下にあり、民間の利用者はその利用を黙認して
貰っている立場にあるので、米軍には精度劣化を民間の
利用者に通報する義務はない。従って、従来では、精度
劣化があった場合、民間利用者は米軍に問い合わせるこ
とになり、その結果、精度劣化から通報までの時間が1
0分程度〜数時間となり、インテグリティの不完全性が
問題となっている。
【0005】また、最近では、政治的理由から意図的な
精度劣化が行われるようになって来ており、問題となっ
ている。これは、SA(Selective Availability)と称
されるが、非友好国が軍事目的でGPS信号を利用する
ことを妨げるため、一般に開放している民間用符号の使
用者はGPS本来の精度から劣化した測位精度でしか使
用できないようにするもので、具体的には意図的にGP
S信号に誤差を加える操作をしているのである。
【0006】更に、GPSを利用する場合には、電離層
や大気圏における電波伝搬遅延による精度劣化、GPS
衛星の軌道情報誤差による精度劣化があり、問題となっ
ている。
【0007】本発明は、このような従来の問題に鑑みな
されたもので、その目的は、GPSを利用しないでも済
む、利用するとしても副次的利用とする着陸誘導におけ
る航空機位置評定システムを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の着陸誘導における航空機位置評定システム
は次の如き構成を有する。即ち、第1発明の着陸誘導に
おける航空機位置評定システムは、GPS信号形式の測
位信号の送受信に基づいて空港に進入する航空機の位置
を評定する航空機位置評定システムであって、滑走路周
辺の互いに異なる位置に配置され滑走路周辺の空間に測
位信号を送信する少なくとも3つの地上局と; 1つの
静止衛星と; この静止衛星から測位信号を送信させる
運用地上施設と; を備え、航空機は、前記少なくとも
3つの地上局と前記1つの静止衛星とのそれぞれが備え
る送信局が送信する互いに異なる、GPSが保有する符
号を用いた測位信号を受信して3次元位置を評定する;
ことを特徴とするものである。
【0009】また、第2発明の着陸誘導における航空機
位置評定システムは、GPS信号形式の測位信号の送受
信に基づいて空港に進入する航空機の位置を評定する航
空機位置評定システムであって、滑走路周辺の互いに異
なる位置に配置され滑走路周辺の空間に測位信号を送信
する少なくとも4つの地上局; を備え、航空機は、前
記少なくとも4つの地上局のそれぞれが備える送信局
送信する互いに異なる、GPSが保有する符号を用いた
測位信号を受信して3次元位置を評定する;ことを特徴
とするものである。
【0010】ここに、測位信号は、GPSが保有する符
号であってGPS衛星が実際に送信するGPS信号には
使用していない符号を用いた疑似GPS信号とすること
ができる。この場合には、送信局は、GPS信号に時刻
同期した形でまたは時刻同期させるデータを含めて疑似
GPS信号を送信するようにし、また航空機は、GPS
信号と疑似GPS信号との双方を受信できる受信機を備
えるようにする。そして、GPSを副次的に利用する場
合には、万一に備えて、疑似GPS信号を受信してその
信号内容をモニタし、規定精度を逸脱する疑似GPS信
号の受信を検出すると、全ての送信局に対し疑似GPS
信号の送信を停止させる信号を出力すると共に、航空機
に対し疑似GPS信号の使用を中止させる信号を出力す
る地上モニタ局を設置することができる。
【0011】
【作用】次に、前記の如く構成される本発明の着陸誘導
における航空機位置評定システムの作用を説明する。本
発明では、1つの静止衛星と少なくとも3つの地上局が
送信する測位信号により(第1発明)または少なくとも
4つの地上局が送信する測位信号により(第2発明)航
空機に自機の3次元位置の評定を行わせる。
【0012】従って、GPSを利用せずに航空機の着陸
誘導が行えるので、GPSを利用する場合に比べてイン
テグリティが保証され、SAの影響を受けないで済む。
また地上局の送信信号によっては電離層や大気圏による
精度劣化、衛星の軌道情報誤差による精度劣化の問題は
生じないので、総じて精度が向上する。
【0013】なお、GPSを副次的に利用する場合に
は、航空機はGPSの併用により測定精度を更に高める
ことができ、またモニタ地上局の設置により万一に備え
ることができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は、本発明の一実施例に係る着陸誘導におけ
る航空機位置評定システムを示す。本発明のシステム
は、滑走路1周辺の互いに異なる位置に配置され滑走路
周辺の空間に測位信号を送信する少なくとも3つの地上
局(2〜4)と、1つの静止衛星5と、この静止衛星か
ら測位信号を送信させる静止衛星運用地上施設6とを基
本的に備え、航空機7が少なくとも3つの地上局(2〜
4)と1つの静止衛星とが送信する互いに異なる測位信
号を受信して自機の3次元位置を評定し、滑走路1に進
入するシステムである。
【0015】即ち、本発明では、4個以上のGPS衛星
からのGPS信号を受信して3次元の位置を求める場合
と等価なシステム構成とし、GPSを利用しないでも測
位ができるようにしたものである。図1では、3つの地
上局と1個の静止衛星からなる4つの信号源を示すが、
静止衛星に代えて地上局とすることもできる。
【0016】但し、3次元位置の測定精度は、4個の信
号源を頂点とする4面体の体積に対し逆相関があるの
で、4つとも地上局の場合は4面体の体積が小さくな
る。従って、精度は1個の静止衛星を含む場合よりも劣
るが、着陸誘導システムで要求される精度には各種レベ
ルがあるので、問題はないと言える。
【0017】静止衛星運用地上施設6を含む各送信局
は、送信する測位信号の周波数制御をし、自局の位置情
報(静止衛星では軌道情報)、送信時刻情報、クロック
ドリフトの補正情報等を含めて測位信号を送信するが、
図1において測位信号を疑似GPS信号としてあるよう
に、本実施例のシステムは、GPSを副次的に利用する
システムである。
【0018】ここに、疑似GPS信号とは、GPSが保
有する符号であってGPS衛星が実際に送信するGPS
信号には使用していない符号を用いた信号である。そし
て、静止衛星運用地上施設6を含む各送信局は、GPS
信号に時刻同期した形で、またはGPS信号に時刻同期
させるデータを含めて疑似GPS信号を送信するように
してある。
【0019】このようにすれば、航空機7は、GPS信
号と疑似GPS信号との双方を受信できる受信機を搭載
するが、GPS受信機に少しの設計変更を加えるだけで
疑似GPS受信機を構成できる利点があり、またGPS
信号の併用により測位精度を向上させることができる。
【0020】また、図1に示すように、地上モニタ局8
を設置してある。この地上モニタ局8は、各疑似GPS
信号を受信してその信号内容をモニタし、規定精度を逸
脱する疑似GPS信号の受信を検出すると、全ての送信
局に対し疑似GPS信号の送信を停止させる信号を出力
すると共に、航空機に対し疑似GPS信号の使用を中止
させる信号を出力する。送信時刻にずれが生じた場合、
送信停止等により信号強度に異常が生じた場合、等にお
いて速やかにGPS信号への切り替えを行い、本システ
ムの航法精度が常に着陸誘導システムとして利用できる
レベルにあることを保証するのである。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の着陸誘導
における航空機位置評定システムは、1つの静止衛星と
少なくとも3つの地上局が送信する測位信号により(第
1発明)または少なくとも4つの地上局が送信する測位
信号により(第2発明)航空機に自機の3次元位置の評
定を行わせるので、GPSを利用せずに航空機の着陸誘
導が行える。従って、本発明によれば、GPSを利用す
る場合に比べてインテグリティが保証され、SAの影響
を受けないで済む効果がある。また地上局の送信信号に
よっては電離層や大気圏による精度劣化、衛星の軌道情
報誤差による精度劣化の問題は生じないので、総じて精
度が向上する効果もある。GPSを副次的に利用する場
合には、航空機はGPSの併用により測定精度を更に高
めることができ、またモニタ地上局の設置により万一に
備えることができる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る着陸誘導における航空
機位置評定システムの全体構成図である。
【図2】従来のGPSを利用した着陸誘導における航空
機位置評定システムの全体構成図である。
【符号の説明】
1 滑走路 2 地上局 3 地上局 4 地上局 5 静止衛星 6 静止衛星運用地上施設 7 航空機 8 地上モニタ局
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 5/00 - 5/14 G08G 5/02

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 GPS信号形式の測位信号の送受信に基
    づいて空港に進入する航空機の位置を評定する航空機位
    置評定システムであって、滑走路周辺の互いに異なる位
    置に配置され滑走路周辺の空間に測位信号を送信する少
    なくとも3つの地上局と; 1つの静止衛星と; この
    静止衛星から測位信号を送信させる運用地上施設と;
    を備え、航空機は、前記少なくとも3つの地上局と前記
    1つの静止衛星とのそれぞれが備える送信局が送信する
    互いに異なる、GPSが保有する符号を用いた測位信号
    を受信して3次元位置を評定する; ことを特徴とする
    着陸誘導における航空機位置評定システム。
  2. 【請求項2】 GPS信号形式の測位信号の送受信に基
    づいて空港に進入する航空機の位置を評定する航空機位
    置評定システムであって、滑走路周辺の互いに異なる位
    置に配置され滑走路周辺の空間に測位信号を送信する少
    なくとも4つの地上局; を備え、航空機は、前記少な
    くとも4つの地上局のそれぞれが備える送信局が送信す
    る互いに異なる、GPSが保有する符号を用いた測位信
    号を受信して3次元位置を評定する; ことを特徴とす
    る着陸誘導における航空機位置評定システム。
  3. 【請求項3】 測位信号は、GPSが保有する符号であ
    ってGPS衛星が実際に送信するGPS信号には使用し
    ていない符号を用いた疑似GPS信号である; ことを
    特徴とする請求項1または請求項2に記載の着陸誘導に
    おける航空機位置評定システム。
  4. 【請求項4】 送信局は、GPS信号に時刻同期した形
    で疑似GPS信号を送信する; ことを特徴とする請求
    項3に記載の着陸誘導における航空機位置評定システ
    ム。
  5. 【請求項5】 送信局は、GPS信号に時刻同期させる
    データを含めて疑似GPS信号を送信する; ことを特
    徴とする請求項3に記載の着陸誘導における航空機位置
    評定システム。
  6. 【請求項6】 航空機は、GPS信号と疑似GPS信号
    との双方を受信できる受信機; を備えることを特徴と
    する請求項4または請求項5に記載の着陸誘導における
    航空機位置評定システム。
  7. 【請求項7】 疑似GPS信号を受信してその信号内容
    をモニタし、規定精度を逸脱する疑似GPS信号の受信
    を検出すると、全ての送信局に対し疑似GPS信号の送
    信を停止させる信号を出力すると共に、航空機に対し疑
    似GPS信号の使用を中止させる信号を出力する地上モ
    ニタ局; を備えることを特徴とする請求項6に記載の
    着陸誘導における航空機位置評定システム。
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