JP4966031B2 - モードｓ二次監視レーダ - Google Patents

Description

本発明は、監視空域内に存在する航空機を監視するモードS二次監視レーダに関する。

地上局のモードS二次監視レーダ（SSRモードS）４は、空港や航空路の主要地点に管制施設として設置されている。モードS二次監視レーダ４は、図７に示すようにトランスポンダ２０が搭載される航空機に質問を送信するとともに、質問に対応して航空機のトランスポンダ２０から送信される応答を受信する。モードS二次監視レーダ４は、応答に含まれるデータを用いて、該当する監視空域を飛行する航空機を監視している（例えば、非特許文献１）。

モードS二次監視レーダ４及びトランスポンダ２０は、非特許文献１に記載されるような規格に従って構成されている。航空機に搭載されるトランスポンダ２０には、ATCRBSトランスポンダと、モードSトランスポンダの二種類がある。モードS二次監視レーダ４では、二種類のトランスポンダを捕捉するため、オールコール期間とロールコール期間が設定され、監視が行われている。オールコール期間にはATCRBSトランスポンダを搭載した航空機を対象とするモードA/C専用（一括）質問応答とモードSトランスポンダを搭載した航空機を対象とするモードS専用一括質問応答によって航空機が監視される。また、ロールコール期間にはモードS専用一括質問に対応して受信した応答に基づくスケジューリングに従って、モードS個別質問応答によって航空機が監視される。

トランスポンダ２０は、図７に示すように、モードS二次監視レーダ４から送信される質問を受信し、受信した質問に対して応答を送信する送受信部２２と、送受信の制御や応答の生成を実行する信号処理部２４とを有している。

モードS二次監視レーダ４は、図７及び図８に示すように、質問応答に用いられるアンテナ１１と、送受切替器１２１、送信器１２２及び受信器１２３とを有する送受信部１２を有している。また、モードS二次監視レーダ４は、コンピュータを内蔵し送受信部１２とともにインタロゲータを構成する処理部１４とを備えている。処理部１４は、送信制御器１３１、チャネル管理器１３４、モードS応答処理器１４２、ATCRBS応答処理器１３３、タイミング信号発生器１３６及び監視処理器１４５を備え、質問の送信に関する処理や受信した応答に関する処理を実行する。

チャネル管理器１３４は、オールコール期間においてモードS専用一括質問に対する応答を受信する期間の設定、受信したモードS応答に基づいてロールコール期間に個別質問を送信する期間の設定、各個別質問に対応する応答を受信する期間の設定等をスケジューリングする。

送信制御器１３１は、チャネル管理器１３４からの制御に従って、オールコール期間にモードS専用一括質問及びモードA/C専用質問を生成し、生成した質問を送信器１２２、送受切替器１２１及びアンテナ１１を介して送信する。これらの質問には、モードS二次監視レーダ４の監視空域の識別子である自サイトIDを含んでいる。また、送信制御器１３１は、チャネル管理器１３４からの制御に従って、ロールコール期間にモードS個別質問を生成し、生成した質問を送信する。

モードS専用一括質問やモードA/C専用質問に対応して航空機から送信された応答は、アンテナ１１、送受切替器１２１を介して受信器１２３に入力され、モードS応答処理器１４２又はATCRBS応答処理器１３３に入力される。

モードS応答処理器１４２は、入力した応答が含むモードSアドレスや位置等から、モードS二次監視レーダ４の位置から航空機までの距離や航空機の方位等を求めるとともに、自サイトIDと応答が含むPI（Partiy/InterrogatorID）フィールドが一致するか否かを判定する。モードS応答処理器１４２は、一致した応答を処理対象の応答として、チャネル管理器１３４及び監視処理器１４５に出力する。また、モードS応答処理器１４２は、一致しない応答を処理対象外の応答として破棄する。

監視処理器１４５は、モードS応答処理器１４２から処理対象の応答が入力されると、モードSアドレスの重複受信があるか否かを判定し、モードSアドレスの重複受信がない場合に検出レポートを作成して登録し、出力する。また、監視処理器１４５は、検出レポート作成の対象となった応答に含まれるデータとともに、ロールコール質問／応答におけるスケジューリングを操作する制御信号をチャネル管理器１３４に出力する。

ここで、「モードSアドレスの重複受信」とは、モードS二次監視レーダ４が同一のモードSアドレスを含む応答を複数受信することをいう。本来、モードSアドレスは、各モードSトランスポンダに固有に定められているものであり、モードSアドレスの重複受信はないはずである。しかし、例えば、航空機におけるトランスポンダでの設定ミス等によってモードSアドレスの重複受信が発生することがある。そのため、監視処理器１４５は、モードSアドレスの重複受信を判定し、モードSアドレスの重複受信が発生した場合、監視処理器１４５は、航空機の安全上、その重複したモードSアドレスで特定される航空機がロールコールの監視対象となっている場合であっても、この航空機に対するロールコールによる監視は中止され、改めてオールコールによる初期捕捉が行われる。
ICAO、「INTERNATIONAL STANDARDS AND RECOMMENDED PRACTICES AERONAUTICAL TELECOMMUNICATIONS ANNEX 10」、1998年7月

上述したように、モードS二次監視レーダ４は、オールコール期間に捕捉されたモードSトランスポンダを搭載した航空機に対し、ロールコール期間に監視し、捕捉されていないモードSトランスポンダを搭載した航空機及びATCRBSトランスポンダを搭載した航空機に対しては、オールコール期間に監視する。しかし、モードSアドレスの重複受信がされた場合、この応答を送信した航空機がロールコールの監視対象となっていてもロールコールの監視対象外となり、オールコールの監視対象となる。

しかしながら、オールコール期間は限られており、オールコール期間に処理が可能である航空機数は制限されるため、種々の問題が生じる。具体的には、（１）モードSアドレスの重複受信がされたとき、既にロールコールの監視対象となっている航空機が監視対象外とされる問題、（２）モードSアドレスの重複受信によってロールコールの監視対象であったロールコールの監視対象外とされることにより、捕捉される航空機が増加し、ATCRBSトランスポンダが搭載される航空機の検出率が低減する問題、（３）モードSアドレスの重複受信によってロールコールの監視対象であったロールコールの監視対象外とされることにより、捕捉される航空機が増加し、新規航空機の検出率が低減する問題がある。

上記課題に鑑み、本発明は、監視空域内に存在する航空機（トランスポンダ）を適確に把握し、航空機を安全に飛行させるモードS二次監視レーダを提供することを目的とする。

本発明の特徴に係るモードS二次監視レーダは、所定のタイミングでオールコール質問又はロールコール質問を送信し、一定の監視空域に存在する航空機を監視するモードS二次監視レーダであって、質問に対する応答を受信するとともに、航空機から送信されるモードS拡張スキッタを受信する受信器と、応答を受信すると、応答とモードS拡張スキッタとの相関値を求める相関処理手段と、相関値に基づいて、応答を送信した航空機をロールコール質問／応答による監視対象とするか否かを判定する有効判定手段と、航空機がロールコール質問／応答による監視対象とすると判定されると、航空機のモードSアドレスを含むレコードを登録機データに追加する更新手段とを備える。

本発明によれば、監視空域内に存在する航空機（トランスポンダ）を適確に把握し、航空機を安全に飛行させるモードS二次監視レーダを提供することができる。

以下、図面を用いて本発明の最良の実施形態に係るモードS二次監視レーダ１について説明する。なお、図８で上述した従来のモードS二次監視レーダ４と同一構成には同一符号を付して、説明を省略する。

図１は、モードS二次監視レーダ（SSRモードS）１の一例を示す構成図である。図１に示すように、地上局のモードS二次監視レーダ１は、アンテナ１１と、アンテナ１１に接続された送受信部１２と、送受信部１２に接続されてコンピュータを内蔵した処理部１３とを備えている。

アンテナ１１は、図２に示すように、送受信部１２の送受切替器１２１を介して、送信器１２２及び受信器１２３に接続され、送信器１２２及び受信器１２３は処理部１３に接続されている。

処理部１３は、図２に示すように、送信器１２２に接続された送信制御器１３１と、受信器１２３に接続されたモードS応答処理器１３２及びATCRBS応答処理器１３３と、送信制御器１３１及びモードS応答処理器１３２に接続されたチャネル管理器１３４と、送信制御器１３１、モードS応答処理器１３２、ATCRBS応答処理器１３３及びチャネル管理器１３４に接続された監視処理器１３５と、処理部１３全体のシステムを統括制御すべく、送信する質問の方位方向におけるシステムの動作や質問信号形成のためのタイミングを形成して供給するタイミング信号発生器１３６とを有している。

また、処理部１３は、記憶装置に仮登録機データ１３７及び登録機データ１３８を記憶している。登録機データ１３８は、ロールコール質問／応答による監視対象としている航空機（登録機）の「モードSアドレス」と航空機（登録機）の「位置情報」を関連付けるレコードを含んでいる。また、仮登録機データ１３７は、オールコール期間に受信したモードS応答に登録機と同一のモードSアドレスを含んでいた場合、このモードS応答に含まれていた「モードSアドレス」と「位置情報」を仮登録機の情報として関連付けるレコードを含んでいる。

送信器１２２は、処理部１３の制御によって、送受切替器１２１及びアンテナ１１を介してオールコール期間にモードA/C専用質問及びモードS専用一括質問を送信し、ロールコール期間にモードS個別質問を送信する。

受信器１２３は、アンテナ１１及び送受切替器１２１を介して航空機から質問に対応して送信された応答が入力される。また、受信器１２３は、オールコール期間に航空機から送信されたADS-B等のモードS拡張スキッタが入力される。モードS応答及びモードS拡張スキッタは、送信元となる航空機を識別するモードSアドレスを含んでいる。

モードS応答処理器１３２は、モードS専用一括質問に対して受信した応答に関する処理を行うため、図２に示すように、応答判定手段１３２ａ及び重複判定手段１３２ｂを有している。また、モードS応答処理器１３２は、受信器１２３から入力した信号（航空機のモードS応答及びモードS拡張スキッタ）がメモリ（図示せず）に蓄積している。

応答判定手段１３２ａは、受信器１２３から信号が入力されると、モードS二次監視レーダ１の監視空域に対応する自サイトIDと応答に含まれるPIフィールドが一致するか否かを判定する。応答判定手段１３２ａは、自サイトIDとPIフィールドが一致する場合、信号は送信した質問に対応するモードS応答であるとし、一致しない場合、信号はモードS拡張スキッタであるとする。自サイトIDとPIフィールドが一致した場合（信号がモードS応答である場合）、応答判定手段１３２ａは、信号（モードS応答）を監視処理器１３５に出力する。監視処理器１３５に出力されたモードS応答はメモリから消去される。

重複判定手段１３２ｂは、仮登録機データ１３７に仮登録機が登録されているとき、メモリに記憶されるモードS拡張スキッタが含むモードSアドレスと、仮登録機のモードSアドレスとが一致するか否かを判定する。重複判定手段１３２ｂは、モードS拡張スキッタのモードSアドレスとモードS応答のモードSアドレスが一致する場合、モードS拡張スキッタを処理対象として監視処理器１３５に出力した後、メモリから消去する。また、重複判定手段１３２ｂは、一致しないとき、モードS拡張スキッタについては、監視処理器１３５に出力せずにメモリから消去する。

監視処理器１３５は、モードS応答処理器１３２やATCRBS応答処理器１３３から航空機から受信した応答を入力し、応答に基づいて検出レポートを出力するとともに、送信制御器１３１やチャネル管理器１３４に制御信号を出力する。監視処理器１３５は、モードS応答処理器１３２から入力した応答に基づく処理を実行するため、図２に示すように、更新手段１３５ａ、相関処理手段１３５ｂ、有効判定手段１３５ｃ、多重判定手段１３５ｄ及び生成手段１３５ｅを有している。

相関処理手段１３５ｂは、仮登録機によって送信されたモードS拡張スキッタを入力すると、仮登録機データ１３７で仮登録機のモードSアドレスと関連付けられる位置情報（モードS応答の位置情報）と、モードS拡張スキッタが含む位置情報とから相関値を算出する。すなわち、相関処理手段１３５ｂは、モードS応答の位置情報とモードS拡張スキッタの位置情報とによって、相関値を求める。

有効判定手段１３５ｃは、相関処理手段１３５ｂで求められた相関値に基づいてモードS応答の位置情報とモードS拡張スキッタの位置情報とに相関があるか否かを判定し、判定結果を出力する。具体的には、有効判定手段１３５ｃは、相関値が所定の上限値及び下限値で定められる範囲内に含まれるか否かが判定される。ここで、相関があるとき、モードS応答は、フォルスの信号ではなく、航空機からの有効な信号とされる。また、相関がないとき、モードS応答は、モードS応答に含まれるモードSアドレスで特定される航空機から送信された信号でなく、フォルスの信号であるとされる。

有効判定手段１３５ｃから相関がある判定結果を入力した更新手段１３５ａは、相関値の算出に用いられた仮登録機データ１３７のレコードを追加して登録機データ１３８を更新する。また、更新手段１３５ａは、登録機データ１３８を更新した後、対象としたレコードを消去して仮登録機データ１３７を更新する。メモリに記憶されるモードS拡張スキッタは、相関処理が終了すると、メモリから消去される。

多重判定手段１３５ｄは、オールコールによるモードS応答を入力すると、入力したモードS応答が登録機とモードSアドレスが重複したか否かを判定し、判定結果を出力する。具体的には、多重判定手段１３５ｄは、登録機データ１３８に登録機が登録されているとき、登録機データ１３８に含まれるモードSアドレスと入力したモードS応答が含むモードSアドレスとを比較し、一致するとき、モードS応答は重複したモードSアドレスを持つ航空機によって送信された応答もしくは、フォルス等によって発生した応答という判定結果を出力し、一致しないとき、モードS応答は登録機でない航空機によって送信された応答という判定結果を出力する。

多重判定手段１３５ｄによって、モードS応答が重複したモードSアドレスを持つ航空機から送信された応答もしくは、フォルス等によって発生した応答という判定結果が出力されると、更新手段１３５ａは、モードS応答に含まれるモードSアドレスと位置情報を関連付けたレコードを追加して仮登録機データ１３７を更新する。一方、多重判定手段１３５ｄによって、モードS応答が登録機でない航空機から送信されたという判定結果が出力されると、更新手段１３５ａは、モードS応答に含まれるモードSアドレスと位置情報を関連付けた新たなレコードを追加して登録機データ１３８を更新する。

生成手段１３５ｅは、受信した有効な応答に基づいて、監視空域内に存在する航空機に関する検出レポートを生成し、出力する。

〈モードS二次監視レーダにおける処理〉
続いて、図３に示すフローチャートを用いて、オールコール期間にモードS二次監視レーダ１で実行される処理の流れについて説明する。

モードS二次監視レーダ１は、オールコール期間に送信制御器１３１に制御されて送信器１２２、アンテナ１１を介してモードS専用一括質問を送信する（S１）。受信器１２３は、航空機から送信された信号をアンテナ１１を介して受信し、受信した信号をモードS応答処理器１３２に出力する（S２）。この信号は、モードS専用一括質問に対して送信された「モードS応答」又は「モードS拡張スキッタ」である。モードS応答処理器１３２は、信号を入力すると、信号を複合してメモリ（図示せず）に記憶する。

モードS応答処理器１３２の応答判定手段１３２ａは、メモリに記憶される各信号（モードS応答又はモードS拡張スキッタ）に関し、自サイトIDとPIフィールドが一致するか否か判定する（S３）。

自サイトIDとPIフィールドが一致する場合（S３でYES）、モードS応答処理器１３２は、信号はモードS応答であるとして、監視処理器１３５に出力し、メモリから消去する（S４）。

一方、自サイトIDとPIフィールドが一致しない場合（S３でNO）、モードS拡張スキッタであるとして、重複判定手段１３２ｂは、仮登録機データ１３７に仮登録機が登録されているか否かを判定する（S５）。

仮登録機データ１３７に仮登録機が登録されているとき（S５でYES）、重複判定手段１３２ｂは、モードS拡張スキッタに含まれるモードSアドレスが、仮登録機データ１３７に含まれるモードSアドレスであるか、すなわち仮登録機のモードSアドレスであるか否かを判定する（S６）。

モードS拡張スキッタに含まれるモードSアドレスが仮登録機のモードSアドレスである場合（S６でYES）、モードS応答処理器１３２は、このモードS拡張スキッタを処理対象として監視処理器１３５に出力し、メモリから消去する（S７）。

一方、仮登録機データ１３７に仮登録機が登録されていない場合（S３でNO）、及びモードS拡張スキッタに含まれるモードSアドレスが仮登録機のモードSアドレスでない場合（S６でNO）、モードS応答処理器１３２は、モードS拡張スキッタを出力せずにメモリから消去する（Ｓ８）。

続いて、監視処理器１３５における処理について説明する。監視処理器１３５は、ステップS４又はS７でモードS応答処理器１３２から入力した信号（モードS応答又はモードS拡張スキッタ）をメモリ（図示せず）に記憶させる。

監視処理器１３５は、モードS応答処理器１３２から入力した信号がモードS拡張スキッタであるか否かを判定する（S９）。

入力した信号がモードS拡張スキッタであるとき（S９でYES）、信号はモードS拡張スキッタであるため、監視処理器１３５は、モードS拡張スキッタを受信した場合の処理（S１０〜S１６）を実行する。

相関処理手段１３５ｂは、仮登録機データ１３７に仮登録機が登録されているか否かを判定する（S１０）。

仮登録機データ１３７に仮登録機が登録されているとき（S１０でYES）、相関処理手段１３５ｂは、モードS拡張スキッタに含まれるモードSアドレスが、仮登録機データ１３７に含まれるモードSアドレスと一致するか、すなわち仮登録機のモードSアドレスであるか否かを判定する（S１１）。

モードS拡張スキッタに含まれるモードSアドレスが仮登録機のモードSアドレスである場合（S１１でYES）、相関処理手段１３５ｂは、仮登録機データ１３７で当該モードSアドレスに関連付けられる位置情報（モードS応答の位置情報）と、メモリで同一のモードSアドレスに関連付けられる位置情報（モードS拡張スキッタの位置情報）との相関値を求める（S１２）。

有効判定手段１３５ｃは、求められた相関値を予め定められる設定値と比較し、モードS応答に含まれる位置情報とモードS拡張スキッタに含まれる位置情報に相関があるか否かを判定する（S１３）。

モードS応答とモードS拡張スキッタとの位置情報に相関がある場合（S１３でYES）、更新手段１３５ａは、相関値の算出の対象とした仮登録機データ１３７のレコードを追加して登録機データ１３８を更新するとともに（S１４）、当該レコードを消去して、仮登録機データ１３７を更新し、該当するモードSアドレスの航空機をロールコールの監視対象とする（S１５）。

一方、モードS応答とモードSスキッタの位置情報に相関がない場合（S１３でNO）、該当するモードSアドレスの航空機はロールコールの対象外であるため、登録機データ１３８に追加されずに、該当するレコードを消去して仮登録機データ１３７を更新する（S１５）。

ステップS１０乃至S１５の処理が終了すると、監視処理器１３５は、メモリから対象としたモードS拡張スキッタを消去する（S１６）。

モードS応答処理器１３２から入力した信号がモードS拡張スキッタでない場合（S９でNO）、信号は一括質問に対して送信されたモードS応答であるため、監視処理器１３５は、モードS応答を受信した場合の処理（S１７〜S２１）を実行する。

多重判定手段１３５ｄは、登録機データ１３８に登録機が登録されているか否かを判定する（S１７）。

登録機データ１３８に登録機が登録されているとき（S１７でYES）、多重判定手段１３５ｄは、モードS応答に含まれるモードSアドレスが、登録機データ１３８に含まれるモードSアドレスと一致するか、すなわち登録機のモードSアドレスであるか否かを判定する（S１８）。

モードS応答に含まれるモードSアドレスが登録機のモードSアドレスである場合（S１８でYES）、更新手段１３５ａは、モードS応答に基づいて生成した新たなレコードを追加して仮登録機データ１３７を更新する（S２０）。すなわち、すでに登録機データ１３８で登録されている登録機のモードSアドレスを含むモードS応答を受信したとき、更新手段１３５ａは、モードS応答に含まれるモードSアドレスと位置情報とを関連付けたレコードを生成し、仮登録機データ１３７に追加する。

一方、仮登録機データ１３７に仮登録機が登録されていないとき（S１８でNO）及びモードS応答に含まれるモードSアドレスが仮登録機データ１３７に含まれるモードSアドレスでないとき（S１９でNO）、更新手段１３５ａは、モードS応答に基づいて生成した新たなレコードを追加して登録機データ１３８を更新する（S２０）。すなわち、登録機ではない航空機からモードS応答を受信したとき、更新手段１３５ａは、モードS応答に含まれるモードSアドレスと位置情報とを関連付けたレコードを生成し、登録機データ１３８に追加する。

その後、生成手段１３５ｅは、登録機データ１３８及び仮登録機データ１３７のデータに基づいて、レポートを生成して出力する（S２１）。

モードS二次監視レーダ１では、オールコール期間にステップS１乃至S２１の一連の処理を実行し、ロールコール期間においてモードS個別質問応答の対象となる航空機のモードSアドレスと位置情報を登録機データ１３８に更新する。

続いて、図４乃至図６を用いて、オールコール期間に同一のモードSアドレスを含む応答を重複して受信し、登録機データ１３８に登録機として記憶されるまでのモードS二次監視レーダ１における具体的な処理について説明する。図４乃至図６に示すように、モードS二次監視レーダ１は、アンテナ１１から質問であるビームを送信し、一定距離を半径とする所定の監視空域内に存在する航空機２を監視する。モードS二次監視レーダ１は、所定方位（図４乃至図６では、方位North）から３６０°に渡るスキャンを行い、質問／応答を行う。

図４では、一括質問に対して航空機２からの応答＃１を検出した後に、フォルス等によって発生した応答＃２を検出した場合について説明する。

モードS二次監視レーダ１のアンテナ１１でモードSアドレスが「1111」の航空機２から応答＃１を受信したとする。このとき、モードS二次監視レーダ１の更新手段１３５ａは、応答＃１に含まれるモードSアドレス「1111」と航空機２の位置情報とを関連付けたレコードを追加して登録機データ１３８を更新する。

その後、モードS二次監視レーダ１のアンテナ１１がモードSアドレス「1111」の航空機から送信された応答ではないがフォルス等による信号である、モードSアドレス「1111」を含む応答＃２を受信したとする。このとき、登録機データ１３８で既にモードSアドレスが「1111」のレコードを含んでいるため、「1111」と応答＃２に含まれる位置とを関連付けたレコードを追加して仮登録機データ１３７を更新する。

その後、モードSアドレスが「1111」のモードS拡張スキッタを受信すると、相関処理手段１３５ｂは、モードSアドレスが「1111」の航空機２から受信したモードS拡張スキッタ＃が含む位置情報と、仮登録機データ１３７でモードSアドレス「1111」と関連付けられる位置情報との相関値を求める。

図４に示す例では、応答＃２に含まれた位置情報と、モードS拡張スキッタ＃３に含まれる航空機２の位置情報には相関がないとされ、モードS二次監視レーダ１は、応答＃２を誤検出とし、モードS二次監視レーダ１は、応答＃２に関してロールコールの監視対象外として登録機データ１３８には追加せず、該等するレコードを削除して仮登録機データ１３７を更新する。

仮に、この航空機２からモードS拡張スキッタ＃３を受信できない場合、相関が求められないため、モードS二次監視レーダ１は、応答＃２を誤検出とし、この場合も登録機データ１３８には追加しない。

図５では、フォルス等によって発生した応答＃２を検出した後に、航空機２からの応答＃１を検出した場合について説明する。

モードS二次監視レーダ１のアンテナ１１が応答＃２を受信したとする。この応答＃２は、フォルス等による信号であって、モードSアドレスが「1111」の航空機から送信された応答ではないが、モードSアドレス「1111」を含んでいる。このとき、モードS二次監視レーダ１の更新手段１３５ａは、応答＃２に含まれるモードSアドレス「1111」と位置情報とを関連付けたレコードを追加して登録機データ１３８を更新する。

その後、モードS二次監視レーダ１のアンテナ１１がモードSアドレス「1111」の航空機２から、応答＃１を受信したとする。このとき、登録機データ１３８で既にモードSアドレスが「1111」のレコードを含んでいるため、更新手段１３１５ａは「1111」と応答＃１に含まれる航空機２の位置情報とを関連付けたレコードを追加して仮登録機データ１３７を更新する。

その後、モードSアドレスが「1111」のモードS拡張スキッタを受信すると、相関処理手段１３５ｂは、モードSアドレスが「1111」の航空機２から受信したモードS拡張スキッタ＃３が含む位置情報と、仮登録機データ１３７でモードSアドレス「1111」と関連付けられる位置情報との相関値を求める。

図５に示す例では、応答＃１に含まれた位置情報と、モードS拡張スキッタ＃３に含まれる航空機２の位置情報には相関があるとされ、モードS二次監視レーダ１は、応答＃１を誤検出でないとし、応答＃１に基づくレコードを追加して登録機データ１３８を更新するとともに、該当するレコードを削除して仮登録データ１３７を更新する。

仮に、モードSアドレス「1111」の航空機２からモードS拡張スキッタ＃３を受信できない場合、相関が求められないため、モードS二次監視レーダ１は応答＃１が誤検出であるか否かを判定できず、モードSアドレス「1111」の航空機２をロールコールの監視対象とせずにオールコールによる監視対象とする。

図６では、航空機２ａからの応答＃１ａを受信した後に、航空機２ｂからの応答＃１ｂを受信した場合について説明する。図６で説明するのは、例えば、航空機２ａ又は航空機２ｂのトランスポンダにおける設定ミス等によって、同一のモードSアドレス「1111」が重複している場合である。

モードS二次監視レーダ１のアンテナ１１でモードSアドレスが「1111」の航空機２ａのトランスポンダから、応答＃１ａを受信したとする。ここで、応答＃１ａは、モードSアドレス「1111」を含んでいる。このとき、モードS二次監視レーダ１の更新手段１３５ａは、応答＃１ａに含まれるモードSアドレス「1111」と位置情報とを関連付けたレコードを追加して登録機データ１３８を更新する。

その後、モードS二次監視レーダ１のアンテナ１１が新たにモードSアドレスが「1111」の航空機２ｂのトランスポンダから、応答＃１ｂを受信したとする。このとき、登録機データ１３８で既にモードSアドレスが「1111」のレコードを含んでいるため、更新手段１３５ａは「1111」と応答＃１ｂに含まれる位置情報を関連付けたレコードを追加して仮登録機データ１３７を更新する。

その後、モードSアドレスが「1111」のモードS拡張スキッタを受信すると、相関処理手段１３５ｂは、モードSアドレスが「1111」の航空機２から受信したモードS拡張スキッタ＃３ａ，＃３ｂをメモリから読み出し、仮登録機データ１３７でモードSアドレス「1111」と関連付けられる位置情報と、メモリに記憶されるモードS拡張スキッタ＃３ａ，＃３ｂに含まれる航空機２の位置情報との相関値を求める。

図６に示す例では、応答＃１ｂに含まれた位置情報と、モードS拡張スキッタ＃３ｂに含まれる航空機２ｂの位置情報に相関があるとされ、モードS二次監視レーダ１は１ｂを誤検出でないとする。そのため、応答＃１ｂを送信した航空機２ｂについてもロールコール質問／応答における捕捉対象として、応答＃１ｂに基づくレコードを追加して登録機データ１３８を更新するとともに、該当するレコードを削除して仮登録データ１３７を更新する。

上述した場合、従来のモードS二次監視レーダであれば、同一のモードSアドレスを含む応答を複数検出した場合、各応答に対して、ロールコール質問／応答の対象とせず、オールコール質問／応答による捕捉の対象としていた。しかし上述した本発明に係るモードS二次監視レーダ１によれば、既に登録機データ１３８に登録されているモードSアドレスを含む応答を受信した場合、モードS拡張スキッタを利用して、応答が誤検出であるか否かを判定している。従って、ロールコールの捕捉対象となる航空機を増やし、オールコールによる監視を向上させることができる。

なお、モードS二次監視レーダ１はハードウェアとして説明したが、一般的なコンピュータのCPUに、監視プログラムをインストールさせることで、CPUに各処理手段を備えるモードS二次監視レーダ１が実現される。

本発明を上記のように実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなる。

本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明に記載した事項と自明な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の最良の実施形態に係るモードS二次監視レーダについて説明する図である。 図１で示したモードS二次監視レーダの機能ブロック図である。 図１で示したモードS二次監視レーダにおいてオールコールに対して応答を受信した場合の処理の一例を説明するフローチャートである。 図１で示した二次監視レーダにおける監視の一例である。 図１で示した二次監視レーダにおける監視の他の例である。 図１で示した二次監視レーダにおける監視の他の例である。 従来のモードS二次監視レーダについて説明する図である。 図７で示したモードS二次監視レーダの機能ブロック図である。

符号の説明

１…モードS二次監視レーダ
１１…アンテナ
１２…送受信部
１２１…送受切替器
１２２…送信器
１２３…受信器
１３…処理部
１３１…送信制御器
１３２…モードS応答処理器
１３２ａ…応答判定手段
１３２ｂ…重複判定手段
１３３…ATCRBS応答処理器
１３４…チャネル管理器
１３５…監視処理器
１３５ａ…更新手段
１３５ｂ…相関処理手段
１３５ｃ…有効判定手段
１３５ｄ…多重判定手段
１３５ｅ…生成手段
１３６…タイミング信号発生器
１３７…仮登録機データ
１３８…登録機データ

Claims (4)

1. 所定のタイミングでオールコール質問又はロールコール質問を送信し、一定の監視空域に存在する航空機を監視するモードS二次監視レーダであって、
   ロールコール質問の送信対象である登録機のモードSアドレスを含むレコードが記録されている登録機データと、
   前記質問に対する応答を受信するとともに、航空機から送信されるモードS拡張スキッタを受信する受信器と、
   前記応答を受信すると、前記応答と前記モードS拡張スキッタとの相関値を求める相関処理手段と、
   前記相関値に基づいて、前記応答を送信した航空機をロールコール質問応答による監視対象とするか否かを判定する有効判定手段と、
   前記航空機がロールコール質問応答による監視対象とすると判定されると、前記航空機のモードSアドレスを含むレコードを登録機データに追加する更新手段と、
   を備えることを特徴とするモードS二次監視レーダ。
2. 前記登録機のモードSアドレスを含む応答を受信すると、前記モードSアドレスを含むレコードを仮登録機データに追加する更新手段と、
   前記相関処理手段は、前記仮登録機データに含まれるモードSアドレスを含む応答を受信すると、前記モードSアドレスを含む前記応答と前記モードSアドレスを含むモードS拡張スキッタとから前記相関値を求める
   ことを特徴とする請求項１記載のモードS二次監視レーダ。
3. 前記応答は、送信時点における前記航空機の位置を含み、
   前記モードS拡張スキッタは、送信時点における前記航空機の位置を含み、
   前記相関処理手段は、前記応答に含まれる位置と前記モードS拡張スキッタに含まれる位置とから前記相関値を求める
   ことを特徴とする請求項１記載のモードS二次監視レーダ。
4. 前記応答は、送信時点における前記航空機の位置を含み、
   前記モードS拡張スキッタは、送信時点における前記航空機の位置を含み、
   前記登録機データは、前記モードSアドレスとともに前記登録機の位置を含み、
   前記仮登録機データは、前記モードSアドレスとともに前記仮登録機の位置を含み、
   前記相関処理手段は、前記応答に含まれる位置と前記モードS拡張スキッタに含まれる位置とから前記相関値を求める
   ことを特徴とする請求項２記載のモードS二次監視レーダ。

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