JP3058060B2 - レーダ・トランスポンダ - Google Patents

レーダ・トランスポンダ

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JP3058060B2
JP3058060B2 JP7237016A JP23701695A JP3058060B2 JP 3058060 B2 JP3058060 B2 JP 3058060B2 JP 7237016 A JP7237016 A JP 7237016A JP 23701695 A JP23701695 A JP 23701695A JP 3058060 B2 JP3058060 B2 JP 3058060B2
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  • Details Of Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、全世界
的海難救助安全システム(GMDSS)に使用される捜
索救助用レーダ・トランスポンダ(SART)に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】図6は、IMO(世界海事機構)及びC
CIR(世界無線通信諮問委員会)にて搭載性能要件が
規定され、SOLAS(世界海上人命安全条約)によ
り、国際航海に従事する300t(トン)以上の条約船
に搭載が義務付けされたSART(捜索救助用レーダ・
トランスポンダ)の回路構成図である。図7は、そのS
ARTが使用されるGMDSSのシステム構成図であ
る。
【0003】次に、システムについて説明する。図7に
おいて、船が海難に遭遇した際、GMDSSシステムで
は、まずEPIRB(非常位置指示無線標識)1によ
り、コスパス・サーサット衛星2やインマリサット衛星
3に通報され、その情報は最寄りの地上局4a,4bに
送信される。該地上局から捜索救助機関の地上局5に通
報され、そこから付近を航行する船や救助船に捜索救助
指命が出される。捜索救助指命が出された当該捜索船
は、レーダを使用して遭難船に搭載されているSART
6の位置の捜索を開始する。捜索船からのレーダの電波
を受信したSART6は、該レーダの送信パルスに同期
して9.2GHZ から9.5GHZ 迄の掃引周波数の応
答波を、該レーダに対して応答送信を行う。SART6
からの応答送信波を受信した該レーダは、その表示モニ
タであるPPIスコープ上に12点列の映像を表示し、
SART6の位置情報、即ち、遭難船の方位と距離を示
す。こうして、点列による遭難通報により迅速な救助が
期待されることになる。
【0004】その際のSART6の回路の動作を図6に
基づいて説明する。捜索船からのレーダの電波は受信ア
ンテナ11で受信され、FET増幅器12で高周波増幅
され、ダイオード直接検波器13で低周波信号に変換さ
れる。更にビデオ増幅器14で増幅され、ビデオ補助増
幅器15で制御回路のトリガレベルまで更に増幅され
る。制御回路16は、受信した捜索船からのレーダをト
リガにして送信ゲート回路17を開き、掃引信号発生回
路18で9.2ないし9.5GHZ の範囲の発振が起こ
るよう掃引信号を発生し、マイクロ波発振器19で出力
を得て、送信アンテナ20から応答波を送る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のSARTは以上
のように構成されており、捜索救助船からのレーダの電
波を受信して応答を行うのみであり、非常時のみ動作す
るので効率が悪いという課題があった。また、非常時の
動作が確実かどうか確認することができないという課題
もあった。
【0006】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、非常時以外にも使用でき、あるいは総合
システムに組み入れられた、また信頼性を高めたレーダ
・トランスポンダを得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係るレーダ・
トランスポンダは、通常時には他の船のレーダ信号をモ
ニタし、非常時には海難救助用の送受信をするレーダ・
トランスポンダ用のアンテナと、このレーダ・トランス
ポンダ用のアンテナ面に平行に設置され、非常時には略
90度折りたたんで使用するグローバル・ポジショニン
グ衛星受信用アンテナを備えた。
【0008】また更に、通常時にはレーダ・トランスポ
ンダ用のアンテナとグローバル・ポジショニング衛星受
信用アンテナを挟み込み、非常時には挟み込みを解くマ
リンVHFアンテナを付加した。
【0009】また更に、グローバル・ポジショニング衛
星受信用アンテナの非常時の折りたたみに連動して動作
する切換スイッチを付加し、この切換スイッチの動作に
より、通常時の他の船のモニタ動作時には送信出力を送
信停止し、非常時には送信出力する回路を形成するよう
にし、またモニタ動作時には受信レーダ信号を出力する
モニタ出力手段を備えた。
【0010】また更に、通常時に挟み込みを行うマリン
VHFアンテナは、折り曲げ構造で挟み込みを行うよう
にした。
【0011】また更に、切換スイッチは、マイクロ・ス
イッチまたは電磁リード・スイッチとした。
【0012】この発明に係るレーダ・トランスポンダの
使用方法は、レーダ・トランスポンダ用のアンテナと、
このレーダ・トランスポンダ用のアンテナ面に平行に設
けられ、略90度折り曲げ使用が可能なグローバル・ポ
ジショニング衛星受信用アンテナを備え、またこの折り
曲げに連動してモニタ動作か、送信出力動作かのいずれ
かに切り替える切換スイッチを備え通常時にはグローバ
ル・ポジショニング衛星受信用アンテナ面を水平面に平
行に保持して上方よりの位置情報を受信するステップ
と、通常時にはレーダ・トランスポンダ用のアンテナ面
を垂直に保持して水平方向に入射する他の船のレーダ信
号を必要によりモニタするステップと、非常時にはグロ
ーバル・ポジショニング衛星受信用アンテナを90度折
り曲げて海難救助用の送受信に切換るステップと、非常
時にはレーダ・トランスポンダ用のアンテナを垂直に保
持して水平方向の信号により海難救助用の送受信をする
ステップとを備えた。
【0013】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.図1は、本発明によるレーダ・トランス
ポンダが用いられる総合システムを説明する図である。
図において、7はグローバル・ポジショニングシステム
(GPS)衛星、8は本発明のレーダ・トランスポンダ
である。その他の1ないし5の各要素は、従来のシステ
ムの要素と同等のものである。本発明のレーダ・トラン
スポンダにおいては、GPS衛星7からの位置信号を受
信し、また、マリンVHF無線により地上局又は他の船
との交信ができる。
【0014】図2は、本実施の形態におけるレーダ・ト
ランスポンダの全体構成を示す図である。図において、
31はSART用のアンテナ、32はGPS用のアンテ
ナ、33はマリンVHF用のアンテナである。34はS
ART送受信機、35はGPS受信機、36はマリンV
HF送受信機、37はモニタである。本実施例ではレー
ダ・トランスポンダと、GPS受信機と、またマリンV
HF送受信機とを一体化して筺体に収容している。図2
に示すように、基本的には各回路はそれぞれ独立に動作
が可能となっている。
【0015】図3は、本実施の形態のSART送受信機
の詳細回路図である。図において、22は切換スイッ
チ、23はモニタ出力部である。その他の11アンテ
ナ、12高周波増幅器、13検波器、14ビデオ増幅
器、15補助増幅器、16制御回路、17送信ゲート、
18掃引信号発生器、19マイクロ波発信機、20出力
アンテナ、21受信開閉スイッチは、従来と同等の要素
である。切換スイッチ22a、22bは、後に説明する
ように、GPS受信アンテナ折り曲げに同期して動作
し、折り曲げた場合つまり非常の場合にはSART送信
が接続して出力され、折り曲げを伸ばした場合つまり通
常の場合にはSART送信が切断されて、一方、モニタ
出力はSART受信をモニタするように接続される。即
ち、このレーダ・トランスポンダは、通常時にはグロー
バル・ポジショニング衛星受信とマリンVHF送受信が
動作し、非常時にはそれに加えてレーダ・トランスポン
ダも動作する。また、モニタ動作時にはレーダ・トラン
スポンダの受信レーダ信号がモニタ出力される。
【0016】次に、図3の構成のSART送受信機のモ
ニタ時の動作を説明する。図3において、切換スイッチ
22はモニタ動作時には、つまりGPSアンテナを伸ば
した状態では、送信ゲート出力が出力アンテナ側に行か
ないようにオフになっている。また、同時にモニタ時に
は、ビデオ増幅後のレーダ受信信号は、モニタ出力され
る構成となる。このため、非常時以外においてもモニタ
動作をさせれば、レーダ・トランスポンダの受信用アン
テナ11にレーダ信号が入力されると、非常時と同様の
経路を経てモニタ出力部に出力される。モニタ出力部
は、一番簡単な装置としては、音声出力が適当である。
こうして、周囲にレーダ搭載船がいる場合には、そのレ
ーダ音をモニタ出力で聞くことができる。また、複数の
レーダ搭載船が接近した場合には、異なる受信音が聞こ
え、容易に複数の大型船の接近を知ることができる効果
がある。図3において、海難等の非常時においては、切
換スイッチは通常回路に接続されており、従来と同様受
信用アンテナ11に入力した捜索船からのレーダ信号
は、高周波増幅器12、ビデオ増幅器14,15、制御
回路16を通り送信ゲート17で送信を開始し、掃引信
号発生器18で所定のバンド幅の信号を掃引し、発信器
19で発信されて出力用アンテナ20から応答信号が送
出される。
【0017】SARTは、本来は遭難等の非常時に使用
されるものである。従って、上記で述べたように、意図
的にモニタ動作をさせる場合であっても出力は出ないよ
うに考慮されている。本実施例では、SART用アンテ
ナが通常時には動作しないよう工夫された構造を説明す
る。図4は、本実施例におけるアンテナの構造を説明す
る図である。図4(a)と(b)は通常時のアンテナの
関係を示す図で、図4(c)は遭難等の非常時のアンテ
ナの関係を示す図である。図において、31はSART
用アンテナ、32はGPS用アンテナ、33はマリンV
HF用アンテナである。41は筺体である。筺体41に
は、図2に示すレーダ・トランスポンダのSART部3
4、GPS受信機35、マリンVHF送受信機36が収
容されている。また51は、図2のSART34、GP
S受信機35、マリンVHF送受信機36の各回路を搭
載した多層基板である。52はマイクロ・スイッチで、
図3の切換スイッチ22a、22bの切換動作をする。
即ち、図4(c)の非常時にはGPSアンテナ32を折
り曲げて、これによりマイクロ・スイッチ52が動作し
て図3のモニタ出力への接続が切断され、同時に切換ス
イッチ22aで送信ゲート17の出力と送信側が接続さ
れて送信部が動作する。
【0018】次に、この構造のレーダ・トランスポンダ
の動作を説明する。通常使用時には、SART用アンテ
ナ31は筺体41に固定されている。そして、GPS用
のアンテナ32はSART用アンテナ31とほぼ平行
に、しかもその面を覆うように設置されている。更に、
マリンVHF用アンテナ33は、このSART用アンテ
ナ31とGPS用アンテナ32をコの字形で挟むように
ロックして設置する構成となっている。こうした構成を
とることでSART用アンテナ31の送受信がロックさ
れ、不用意に動作することがない。
【0019】通常時にGPS受信をして位置を知りたい
場合は、図4(a)に示すようにGPS用アンテナ32
の面を上にして水平に保持し、上方に向けてグローバル
・ポジショニング衛星からの電波を受信する。また、S
ART回路も有効利用でき、図4(b)に示すようにS
ART用アンテナ31の面が垂直になるよう保持する。
こうすると水平方向に入射してくる付近を航行する船の
レーダ電波をモニタすることができる。必要に応じて図
4(b)の垂直保持の状態でVHFアンテナを軸として
360回転させると、周囲のさまざまなレーダ搭載の大
型船の接近を知ることができる。
【0020】一方、遭難等の非常時には、マリンVHF
用アンテナ33をSART用アンテナ31の筺体と逆の
先端部を始点として開き、ロックを外す。このロックが
外れた状態でGPS用アンテナ32は、SART用アン
テナ31の上面から直角に離れる方向に折れ曲がる。こ
うして、SART用アンテナ31が露出して感度が高く
なり、捜索船からのレーダを受信し、且つ、応答信号を
出力する構成となる。図3の回路構成でいえば、切換ス
イッチ22aで送信側回路が接続されてSARTアンテ
ナ20(図2の31)から送信される。非常時にSAR
T用アンテナ31とGPS用アンテナ32の角度がほぼ
直角になる構成は、図1に示す総合システムの使用に最
も適した構造である。何故なら図4(c)に示すよう
に、GPS衛星7は天頂にあり、GPS信号は真上から
下りてくる。これに対し、SART信号は、海面の捜索
船に向けて送受信されるので、その角度はほぼ直角方向
の関係にある。図4(c)のように、SART用アンテ
ナ31の面を垂直にすると、上記関係が満足できる。更
に、VHFアンテナ33の高さと面積が大きくなり、感
度が増す。こうして、通常時はロックされ、非常時には
それぞれ最も好都合の方向を向くアンテナ構成が可能と
なる。
【0021】実施の形態2.上記実施の形態ではマリン
VHF用アンテナを折り曲げてロックを解放する構造と
した。本実施例では、図5に示すようにGPS用アンテ
ナ32の長さをSART用アンテナ31より少し短く
し、マリンVHF用アンテナ33を伸縮構造とする。非
常時には図5(b)に示すように上方に伸ばすと、GP
S用アンテナのロックが外れて折り曲げができるように
なる。いずれの実施例においても、マリンVHF用アン
テナの折り曲げ部によるロックはあった方が安全である
が必須ではない。また図3では、GPS用アンテナの折
りたたみに連動してモニタ23が切断される回路接続と
したが、これは必ずしも切断する必要がない。また図4
では、通常時と非常時のGPS用アンテナの折りたたみ
による検出をマイクロ・スイッチで行って切換える例を
示したが、電磁リード・スイッチを使用して検出し、切
換えてもよい。または赤外発光ダイオードとフォトセン
サを使用して行ってもよい。
【0022】上記実施の形態ではGPS受信機とSAR
Tとの一体化におけるSARTのロックとモニタ動作へ
の有効利用を同時に満足する装置を説明したが、通常時
のSARTの不注意な使用をロックするだけなら、マイ
クロ・スイッチ52を利用して通常時のSART回路の
電源を切断するようにしてもよい。この場合、GPS用
アンテナを折りたたみ、非常時としてマイクロ・スイッ
チ52が動作すると、はじめてSART回路に電源が投
入される回路となる。尚、マリンVHF用アンテナ33
は、筺体部分に始点を持ち、SART用アンテナ31と
90度の角度を持ち、GPS用アンテナ32と同一平面
になるようにしてもよい。こうして、非常時にもSPS
衛星7からの信号を受信し、自分の緯度、経度の情報を
得ることができる。また、更に、それ利用してマリンV
HF経由他の船もしくは地上局と交信することができ
る。こうして、本レーダ・トランスポンダ搭載者が元気
づけられ、救助活動が容易になる効果が得られる。
【0023】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、SA
RT用アンテナとGPS用アンテナを平行に設置し、V
HF用アンテナを用いてロックする構造としたので、通
常時の不用意なSART応答信号送出が防げる効果があ
る。
【0024】本発明のレーダ・トランスポンダは、出力
切換スイッチとモニタ出力部を備えたので、モニタ動作
時には、自分の船の周囲にレーダ搭載船の存在を知るこ
とができ、船の安全性を高める効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のレーダ・トランスポンダが用いられ
る総合システムを説明する図である。
【図2】 本発明のレーダ・トランスポンダの全体ブロ
ック図である。
【図3】 本発明の実施例1のレーダ・トランスポンダ
の送受信機の回路を示す構成図である。
【図4】 実施例1のレーダ・トランスポンダのアンテ
ナの構造を説明する図である。
【図5】 実施例2のレーダ・トランスポンダのアンテ
ナの構造を説明する図である。
【図6】 従来のレーダ・トランスポンダの回路構成図
である。
【図7】 従来のGMDSSのシステム図である。
【符号の説明】
22 切換スイッチ、23 モニタ出力部、31 SA
RT用アンテナ、32GPS用アンテナ、33 マリン
VHF用アンテナ、41 筺体。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01Q 21/28 H01Q 21/28 H04B 1/03 H04B 1/03 L 1/59 1/59 (56)参考文献 特開 平8−96854(JP,A) 特開 平7−270526(JP,A) 特開 平7−264661(JP,A) 特開 平6−249939(JP,A) 特開 平6−135375(JP,A) 特開 平6−119580(JP,A) 特開 平5−193554(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 H01Q 1/22 H01Q 1/34 H01Q 21/28 H04B 1/03 H04B 1/59

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通常時には他の船のレーダ信号をモニタ
    し、非常時には海難救助用の送受信をするレーダ・トラ
    ンスポンダ用のアンテナと、 上記レーダ・トランスポンダ用のアンテナ面に平行に設
    置され、非常時には略90度折りたたんで使用するグロ
    ーバル・ポジショニング衛星受信用アンテナを備えたレ
    ーダ・トランスポンダ。
  2. 【請求項2】 通常時には上記レーダ・トランスポンダ
    用のアンテナと上記グローバル・ポジショニング衛星受
    信用アンテナを挟み込み、非常時には挟み込みを解くマ
    リンVHFアンテナを付加したことを特徴とする請求項
    1記載のレーダ・トランスポンダ。
  3. 【請求項3】 グローバル・ポジショニング衛星受信用
    アンテナの非常時の折りたたみに連動して動作する切換
    スイッチを付加し、上記切換スイッチの動作により、通
    常時の他の船のモニタ動作時には送信出力を送信停止
    し、非常時には送信出力する回路を形成するようにし、 また上記モニタ動作時には受信レーダ信号を出力するモ
    ニタ出力手段を備えたことを特徴とする請求項1または
    請求項2記載のレーダ・トランスポンダ。
  4. 【請求項4】 通常時に挟み込みを行うマリンVHFア
    ンテナは、折り曲げ構造で挟み込みを行うようにしたこ
    とを特徴とする請求項2記載のレーダ・トランスポン
    ダ。
  5. 【請求項5】 切換スイッチは、マイクロ・スイッチま
    たは電磁リード・スイッチとしたことを特徴とする請求
    項3記載のレーダ・トランスポンダ。
  6. 【請求項6】 レーダ・トランスポンダ用のアンテナ
    と、上記レーダ・トランスポンダ用のアンテナ面に平行
    に設けられ、略90度折り曲げ使用が可能なグローバル
    ・ポジショニング衛星受信用アンテナを備え、また上記
    折り曲げに連動してモニタ動作か、送信出力動作かのい
    ずれかに切り替える切換スイッチを備え、 通常時にはグローバル・ポジショニング衛星受信用アン
    テナ面を水平面に平行に保持して上方よりの位置情報を
    受信するステップと、 通常時にはレーダ・トランスポンダ用のアンテナ面を垂
    直に保持して水平方向に入射する他の船のレーダ信号を
    必要によりモニタするステップと、 非常時にはグローバル・ポジショニング衛星受信用アン
    テナを90度折り曲げて海難救助用の送受信に切換るス
    テップと、 非常時にはレーダ・トランスポンダ用のアンテナを垂直
    に保持して水平方向の信号により海難救助用の送受信を
    するステップとを備えたレーダ・トランスポンダの使用
    方法。
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JP2002183504A (ja) 2000-06-27 2002-06-28 Tadashi Goino オークション方法、オークションシステム及びサーバ
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