JP2848308B2 - Landing guidance system - Google Patents
Landing guidance systemInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は着陸誘導システムに
関し、特に地上装置においてGPS衛星からの信号を受
信して自装置の位置情報を得てこの位置情報と既知の自
装置位置情報との差から補正情報を算出して航空機側へ
送信する着陸誘導システムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a landing guidance system, and more particularly to a terrestrial device which receives a signal from a GPS satellite to obtain its own position information, and obtains a difference between this position information and known own device position information. The present invention relates to a landing guidance system that calculates correction information and transmits the correction information to an aircraft.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の着陸誘導システムはローカルエ
リアDGPS(Differential Globa
l Positioning System)と称され
るものであり、このローカルエリアDGPSは将来の航
空機精密進入を目指したものであって、未だ具体的なモ
ニタ方法は確立されていないのが現状である。2. Description of the Related Art A landing guidance system of this kind is a local area DGPS (Differential Globa).
1 Positioning System), and this local area DGPS is aimed at precise aircraft approach in the future, and at present, no specific monitoring method has been established yet.
【0003】一方、一部の特許公開公報には、MLS
(Microwave Landing Syste
m)等のデータリンクを用いて地上で計測した測位誤差
情報を航空機へ送信し、航空機側における測位結果をこ
の測位誤差情報により補正する技術が提案開示されてお
り、特開平5−72317号公報や特開平2−2879
00号公報等に開示の技術である。[0003] On the other hand, some patent publications disclose MLS.
(Microwave Landing System
m) and the like, a technique for transmitting positioning error information measured on the ground using a data link to an aircraft and correcting the positioning result on the aircraft side with the positioning error information has been proposed and disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-72317. And JP-A-2-2879
This is a technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 00 and the like.
【0004】この技術における航空機側の装置をそのま
ま地上の既知の位置に設置することにより、地上におけ
るモニタが可能となる。この場合の例として、特開平5
−72317号公報に開示のDGPSのブロック図を図
3に引用し、これを上述したモニタシステムに置き換
え、地上装置をデータリンク送信局,機上装置をモニタ
局と読み換えて以下に説明する。[0004] By installing the device on the aircraft side in this technology at a known position on the ground as it is, monitoring on the ground becomes possible. An example of this case is disclosed in
FIG. 3 is a block diagram of the DGPS disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-31717, which is replaced with the above-described monitor system. The ground equipment is replaced with a data link transmitting station, and the onboard equipment is replaced with a monitor station.
【0005】図3を参照すると、1はデータリンク送信
局(上記公報では、地上装置)であり、2はモニタ局
(上記公報では、機上装置)である。[0005] Referring to FIG. 3, reference numeral 1 denotes a data link transmitting station (in the above publication, a ground apparatus), and reference numeral 2 denotes a monitor station (in the above publication, an on-board apparatus).
【0006】11はデータリンク送信局1に装備される
GPS受信機である。本受信機により航法計算に使う各
GPS衛星(図示せず)からの擬似距離を計測し、これ
に基づき地上局の位置データを計測する。演算装置12
で予めわかっている送信局1の位置との差から補正値を
算出し、これをコード化してMLS地上局10の変調部
のベースバンド信号を発生する。MLS地上局10はコ
ードにより変調を行い、空中線を介して空間に放射され
る。Reference numeral 11 denotes a GPS receiver provided in the data link transmitting station 1. This receiver measures the pseudo distance from each GPS satellite (not shown) used for navigation calculation, and measures the position data of the ground station based on this. Arithmetic unit 12
A correction value is calculated from a difference from the position of the transmitting station 1 known in advance, and the correction value is coded to generate a baseband signal of the modulation unit of the MLS ground station 10. The MLS ground station 10 modulates with a code and radiates into space via an antenna.
【0007】放射された電波は地上のモニタ局2の空中
線20にて受信され、MLS受信機21でデコードさ
れ、航法計算機22に送られる。航法計算機22では、
GPSアンテナ25,GPS受信機26によって、モニ
タ局2内で計測された自局の位置データと前記補正値と
から、衛星に起因する誤差成分を差し引いたいわゆるデ
ィファレンシャル補正を行い、正確なモニタ局2の位置
を算出する。ディファレンシャル測位された結果はモニ
タ局2の既知の位置と比較され、予め設定された許容範
囲内にあるか否かで機器の状態を監視することができ
る。The radiated radio wave is received by the antenna 20 of the terrestrial monitor station 2, decoded by the MLS receiver 21, and sent to the navigation computer 22. In the navigation computer 22,
The GPS antenna 25 and the GPS receiver 26 perform a so-called differential correction by subtracting an error component caused by a satellite from the position data of the own station measured in the monitor station 2 and the correction value, so that an accurate monitor station 2 is obtained. Is calculated. The result of the differential positioning is compared with a known position of the monitor station 2, and the state of the device can be monitored based on whether or not the position is within a predetermined allowable range.
【0008】この他に監視する項目として、MLS受信
機21でデコードされた補正情報を他の回線で地上装置
に伝送し、補正情報のコード監視を行う機能を容易に付
加することができる。尚、23は航法指示器,24はオ
ートパイロットを夫々示す。As another item to be monitored, a function of transmitting the correction information decoded by the MLS receiver 21 to the ground equipment via another line and monitoring the code of the correction information can be easily added. Reference numeral 23 denotes a navigation indicator, and 24 denotes an autopilot.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来のILS(計器着
陸装置)やMLS等の地上装置をカテゴリーの高い進入
・着陸に使用する場合は、信頼性を考慮して通常システ
ム(送信系及びモニタ系)を二重化する必要がある。部
分的に三重系とし、多数決方式により監視しているシス
テムもあるが、高カテゴリー着陸装置に要求される完全
性(誤った信号を放射しない確率)及びサービスの継続
性を満足させるのには通常二重系のシステムが一般的で
ある。When ground devices such as conventional ILS (instrument landing device) and MLS are used for approaching and landing with a high category, a normal system (transmission system and monitor system) is required in consideration of reliability. ) Must be duplicated. Some systems are partially tripled and monitored by majority voting, but it is usually necessary to satisfy the integrity (probability of not emitting false signals) and continuity of service required for high category landing gear. Dual systems are common.
【0010】図3の従来システムにおいて送信系とモニ
タ系を二重化することを考えると、信頼性の高いアンテ
ナ及び航法表示器の部分を除く10,11,12,2
1,22,26の部分を二重化することになる。送信局
11のGPS受信装置とはGPSアンテナプラスGPS
受信機のことであり、よって全体としてGPS受信機4
セットを必要とすることになり高価かつ大規模なものに
なってしまう。Considering that the transmission system and the monitor system are duplicated in the conventional system shown in FIG. 3, 10, 11, 12, and 2, except for the highly reliable antenna and navigation indicator.
The portions 1, 22, and 26 are duplicated. The GPS receiver of the transmitting station 11 is a GPS antenna plus GPS
Receiver, and therefore the GPS receiver 4 as a whole.
A set is required, which is expensive and large.
【0011】これはディファレンシャルGPSが正常動
作するかどうかは単に補正値が正しく送信されているか
だけでなく、実際に伝送された補正値を使って正しく補
正されているかまで監視する必要があるため、モニタ局
にも送信局同様GPS受信機を装備し、モニタ用として
使用せざるを得ないことによるものであり、送信系の機
能の割にはモニタ系が大規模なものになってしまうとい
う欠点がある。[0011] This is because whether the differential GPS operates normally not only is it necessary to monitor whether the correction value is transmitted correctly, but also whether it is correctly corrected using the correction value actually transmitted. This is because the monitoring station is equipped with a GPS receiver as well as the transmitting station and must be used for monitoring. The disadvantage is that the monitoring system is large in size for the functions of the transmitting system. There is.
【0012】本発明の目的は、従来と同等以上の信頼性
を維持しつつ使用する受信機の数を減らして簡単なモニ
タシステムを構築可能な着陸誘導システムを提供するこ
とである。An object of the present invention is to provide a landing guidance system capable of constructing a simple monitor system by reducing the number of receivers used while maintaining reliability equal to or higher than that of the related art.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、地上装
置においてGPS衛星からの信号を受信して自装置の位
置情報を得てこの位置情報と既知の自装置位置情報との
差から補正情報を算出して航空機側へ送信する着陸誘導
システムであって、互いに同一構成の第1及び第2の地
上装置を設け、前記第1の地上装置が前記補正情報の前
記航空機側への送信時に、前記第2の地上装置は前記補
正情報を受信してモニタするようにし、これ等送信動作
と受信モニタ動作とを時分割にて交互に行うようにした
ことを特徴とする着陸誘導システムが得られる。According to the present invention, a terrestrial device receives a signal from a GPS satellite, obtains position information of its own device, and corrects the difference between this position information and known position information of its own device. A landing guidance system for calculating information and transmitting it to the aircraft side, wherein first and second ground devices having the same configuration are provided, and the first ground device transmits the correction information to the aircraft side. The second ground apparatus receives and monitors the correction information, and performs the transmission operation and the reception monitoring operation alternately in a time-division manner. Can be
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の作用を述べる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The operation of the present invention will be described.
【0015】従来技術における送信局とモニタ局は前者
が補正情報を算出するために、また後者は補正結果を監
視するために、共にGPS受信機と演算を行う計算機部
分を具備しており、双方を送信,モニタを兼ね備えたシ
ステムとすることで、従来監視目的にのみ使用していた
モニタ局のGPS受信機を補正データ送信用としても使
用する。また、両システムはGPS時刻により同期をと
ることが可能であり、いわゆるTDMA方式(Time
Division Multiplex Acces
s)で交互に送信を行う。[0015] The transmitting station and the monitor station in the prior art both have a computer part for performing calculations with a GPS receiver so that the former calculates correction information and the latter monitors the correction result. In this system, the GPS receiver of the monitor station, which has been conventionally used only for monitoring, is also used for transmitting correction data. Also, both systems can be synchronized by the GPS time, so-called TDMA method (Time
Division Multiplex Acces
Transmission is performed alternately in s).
【0016】この様に、モニタ用のGPS受信機を送信
用としても使用し、演算装置と航法計算機の機能を共通
化すること及び交互にTDMA方式で送信モニタを行う
ことにより、GPS受信機の数を半減させ、かつ同等の
冗長度を持つデータリンクシステムを構築できる。As described above, the GPS receiver for monitoring is also used for transmission, the functions of the arithmetic unit and the navigation computer are made common, and the transmission monitor is performed alternately by the TDMA method, so that the GPS receiver is used. It is possible to reduce the number by half and to construct a data link system having the same redundancy.
【0017】以下に本発明の実施例について図面を用い
て説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0018】図1は本発明の実施例のシステムブロック
図である。図において、同一空港内に2つの同一構成の
ローカルエリアDGPSデータリンクシステムA,Bが
設置されている。GPSアンテナ101Aは最低4つの
GPS衛星120〜123からのGPS信号を受信す
る。GPS受信機102Aはこの受信GPS信号を入力
として位置データを出力する。FIG. 1 is a system block diagram of an embodiment of the present invention. In the figure, two identically configured local area DGPS data link systems A and B are installed in the same airport. The GPS antenna 101A receives GPS signals from at least four GPS satellites 120 to 123. The GPS receiver 102A receives this received GPS signal as input and outputs position data.
【0019】演算部103Aはこの位置データと既知の
自装置位置データとを比較して補正データを算出する。
データリンクアンテナ106Aはこの補正データを航空
機100へ向けて送信すると共に、他方のローカルエリ
アDGPSデータリンクシステムBへも送信する。The arithmetic section 103A compares this position data with the known apparatus position data to calculate correction data.
The data link antenna 106A transmits the correction data to the aircraft 100 and also transmits the correction data to the other local area DGPS data link system B.
【0020】切換え器105Aはアンテナ106Aの送
信と受信との切換えを制御部108Aからの制御に従っ
て時分割にて行うものであり、図2にその切換えタイミ
ングチャートが示されている。The switching unit 105A switches between transmission and reception of the antenna 106A in a time division manner under the control of the control unit 108A, and FIG. 2 shows a timing chart of the switching.
【0021】データリンク受信機107Aはアンテナ1
06Aによる受信データ(本例では、他方のデータリン
クシステムBからの送信データ)を受信し演算部103
Aへ送信すると共に、他方のデータリンクシステムBの
モニタ部109Bへも送出する。The data link receiver 107A has an antenna 1
06A (received data from the other data link system B in this example)
A, and also to the monitor unit 109B of the other data link system B.
【0022】モニタ部109Aは、自装置Aが送信時に
は、他装置Bのデータリンク受信機107Bから送出さ
れてきたデータコードモニタを行い、また自装置Aが受
信時には、他装置Bのモニタ部109Bから送出されて
きたディファレンシャル測位データのモニタを行う。The monitor unit 109A monitors the data code transmitted from the data link receiver 107B of the other device B when the own device A transmits, and the monitor unit 109B of the other device B when the own device A receives. Monitors the differential positioning data sent from.
【0023】他方の地上装置B(ローカルエリアDGP
SデータリンクシステムB)についても地上装置Aと同
一構成であり、その説明は省略する。The other ground equipment B (local area DGP)
The S data link system B) has the same configuration as the ground equipment A, and a description thereof will be omitted.
【0024】GPSアンテナ101Aで受信した衛星1
20〜123からのGPS信号はGPS受信機102A
に送られ、位置データが出力される。この時点における
位置データは単独測位に基づくもので比較的大きな誤差
を有している。Satellite 1 received by GPS antenna 101A
The GPS signal from 20 to 123 is the GPS receiver 102A
And the position data is output. The position data at this time is based on the single positioning and has a relatively large error.
【0025】本位置データは演算部103Aに送られ、
ここで既知である自装置Aの位置と比較することにより
補正値が算出される。補正値はコード化され、データリ
ンク送信機104Aに送られる。コード化の手法には種
々の方法があるが、従来技術の如く、MLSのデータリ
ンク機能を利用する場合はDPSK(Differen
tial Phase Shift Keying)コ
ードを生成し、これをベースバンド信号として変調部を
制御する。This position data is sent to the arithmetic section 103A,
Here, the correction value is calculated by comparing with the known position of the own device A. The correction value is coded and sent to the data link transmitter 104A. There are various coding methods. When the data link function of the MLS is used as in the related art, DPSK (Differen) is used.
Tial Phase Shift Keying) code is generated, and the modulation unit is controlled using the generated code as a baseband signal.
【0026】データリンク送信機104Aの出力は切換
器105Aを介して、データリンクアンテナ106Aよ
り空間に放射される。切換器105Aは図2のTDMA
シーケンスに従ってデータリンクシステムAが送信時は
データリンク送信機104Aの出力をアンテナに供給
し、データリンクシステムBが送信時はデータリンク受
信機107Aに接続され、データリンクシステムBから
の信号を受信するよう制御部108Aにより制御され
る。The output of the data link transmitter 104A is radiated to the space from the data link antenna 106A via the switch 105A. The switch 105A is the TDMA of FIG.
According to the sequence, the data link system A supplies the output of the data link transmitter 104A to the antenna when transmitting, and the data link system B is connected to the data link receiver 107A when transmitting and receives a signal from the data link system B when transmitting. Is controlled by the control unit 108A.
【0027】データリンクアンテナ106Aから送信さ
れた信号は航空機100に送られると共にローカルエリ
アDGPSデータリンクシステムBのデータリンクアン
テナ106Bでも受信される。この受信時は、制御部1
08Bの制御により、切換部105Bはデータリンク受
信機107Bに接続され、デコード結果がデータリンク
システムAのモニタ部109Aに送られる。同時に、デ
ータリンク受信機107Bの出力は演算部103Bにお
いてディファレンシャル測位演算が行われ、その結果が
同様にデータリンクシステムAのモニタ部109Aへ送
出される。The signal transmitted from data link antenna 106A is transmitted to aircraft 100 and received by data link antenna 106B of local area DGPS data link system B. At the time of this reception, the control unit 1
Under the control of 08B, the switching unit 105B is connected to the data link receiver 107B, and the decoding result is sent to the monitor unit 109A of the data link system A. At the same time, the output of the data link receiver 107B is subjected to a differential positioning operation in the operation unit 103B, and the result is similarly sent to the monitor unit 109A of the data link system A.
【0028】データリンクシステムAのモニタ部109
Aでは、送信したデータのコードモニタ及びディファレ
ンシャル測位モニタが行われることになる。Monitor section 109 of data link system A
In A, the code monitor and the differential positioning monitor of the transmitted data are performed.
【0029】図2のシーケンスにおいてデータリンクシ
ステムBが送信するタイミングではA/B両システムの
役割を交換し、システムAはモニタとして機能する。モ
ニタした結果、異常が判明した場合には、データリンク
送信機からの送信をストップし、片側はモニタとしての
み機能する。In the sequence shown in FIG. 2, when the data link system B transmits data, the roles of the A and B systems are exchanged, and the system A functions as a monitor. As a result of monitoring, if an abnormality is found, transmission from the data link transmitter is stopped, and one side functions only as a monitor.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
2つの同一のデータリンクシステムを同一空港内に設置
し、時分割で補正データ送信とモニタの機能をスイッチ
することにより、着陸システムとしての信頼性を確保
し、かつ従来の技術に基づいたデータリンクシステムと
比較してGPS受信機の数を半減させることができると
いう効果がある。As described above, according to the present invention,
By installing two identical data link systems at the same airport and switching the function of correction data transmission and monitoring in a time sharing manner, the reliability of the landing system is ensured, and the data link based on the conventional technology There is an effect that the number of GPS receivers can be halved compared to the system.
【図1】本発明の実施例のシステムブロック図である。FIG. 1 is a system block diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】図1のブロックのシステム動作を示すタイミン
グチャートである。FIG. 2 is a timing chart showing a system operation of the block in FIG. 1;
【図3】従来のローカルエリアDGPSモニタシステム
の一例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an example of a conventional local area DGPS monitor system.
A,B ローカルエリアDGPSデータリンクシステム
(地上装置) 100 航空機 101A,101B GPSアンテナ 102A,102B GPS受信機 103A,103B 演算部 104A,104B データリンク送信機 105A,105B 切換器 106A,106B データリンクアンテナ 107A,107B データリンク受信機 108A,108B 制御部 109A,109B モニタ部 120〜123 GPS衛星A, B Local area DGPS data link system (ground equipment) 100 Aircraft 101A, 101B GPS antenna 102A, 102B GPS receiver 103A, 103B Operation unit 104A, 104B Data link transmitter 105A, 105B Switching unit 106A, 106B Data link antenna 107A , 107B Data link receiver 108A, 108B Control unit 109A, 109B Monitor unit 120-123 GPS satellite
Claims (3)
を受信して自装置の位置情報を得てこの位置情報と既知
の自装置位置情報との差から補正情報を算出して航空機
側へ送信する着陸誘導システムであって、互いに同一構
成の第1及び第2の地上装置を設け、前記第1の地上装
置が前記補正情報の前記航空機側への送信時に、前記第
2の地上装置は前記補正情報を受信してモニタするよう
にし、これ等送信動作と受信モニタ動作とを時分割にて
交互に行うようにしたことを特徴とする着陸誘導システ
ム。1. A terrestrial device receives a signal from a GPS satellite to obtain position information of its own device, calculates correction information from a difference between this position information and known position information of its own device, and transmits it to an aircraft. A landing guidance system, comprising: first and second ground devices having the same configuration as each other, wherein when the first ground device transmits the correction information to the aircraft, the second ground device performs the correction. A landing guidance system wherein information is received and monitored, and the transmission operation and the reception monitoring operation are alternately performed in a time division manner.
前記GPS衛星からの信号を受信して前記補正情報を算
出する手段と、この補正情報を前記航空機及び他方の地
上装置へ向けて送信する送信手段と、前記他方の地上装
置からの補正情報を受信してモニタすると共に前記他方
の地上装置へ転送するモニタ手段とを含むことを特徴と
する請求項1記載の着陸誘導システム。2. Each of the first and second ground devices includes:
Means for receiving the signal from the GPS satellite to calculate the correction information, transmitting means for transmitting the correction information to the aircraft and the other ground equipment, and receiving correction information from the other ground equipment 2. A landing guidance system according to claim 1, further comprising monitoring means for monitoring and transferring the data to the other ground device.
からの補正情報を元にディファレンシャル測位演算を行
い、この演算結果をも前記他方の地上装置へ転送するよ
うにしたことを特徴とする請求項2記載の着陸誘導シス
テム。3. The apparatus according to claim 2, wherein said monitor means performs differential positioning calculation based on correction information from said other ground device, and transfers the calculation result to said other ground device. Item 3. The landing guidance system according to Item 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1473096A JP2848308B2 (en) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Landing guidance system |
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JP1473096A JP2848308B2 (en) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Landing guidance system |
Publications (2)
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---|---|
JPH09211099A JPH09211099A (en) | 1997-08-15 |
JP2848308B2 true JP2848308B2 (en) | 1999-01-20 |
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ID=11869255
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---|---|---|---|---|
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KR100819130B1 (en) * | 2007-05-02 | 2008-04-03 | 한국전자통신연구원 | Landing method |
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1996
- 1996-01-31 JP JP1473096A patent/JP2848308B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH09211099A (en) | 1997-08-15 |
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