JP5025544B2 - DME ground equipment - Google Patents
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Description
この発明は、無線航法施設であるDME(Distance Measuring Equipment)地上装置に関する。 The present invention relates to a DME (Distance Measuring Equipment) ground device that is a radio navigation facility.
DME地上装置は、航空機からの質問パルスを受けたのち一定時間の経過後に応答パルスを送信する。航空機は質問パルスの送信から応答パルスの受信までの時間に基づき、DME地上装置からの距離を測定することができる。このほか各パルスにはコード化された種々の情報が含まれており、航空機の安全運行には欠かせない装置である。DME地上装置に関連する技術が例えば特許文献1として出願されている。 The DME ground device transmits a response pulse after a lapse of a certain time after receiving an interrogation pulse from the aircraft. The aircraft can measure the distance from the DME ground unit based on the time from transmission of the interrogation pulse to reception of the response pulse. In addition, each pulse contains various coded information and is an indispensable device for the safe operation of an aircraft. A technology related to the DME ground device has been filed, for example, as Patent Document 1.
DME地上装置は、電波圏内に存在する複数の航空機からの質問信号を処理しなくてはならない。航空機と地上装置との間の距離は至近距離から数マイルまでと幅広く、これに応じて電波の受信強度も大幅に変わる。これに対応すべく、システムとして最小受信感度ぎりぎりの微弱な質問信号から最大受信感度の強い質問信号までを確実に受信処理できる性能が求められる。 The DME ground device must process interrogation signals from multiple aircrafts that are in the radio range. The distance between the aircraft and ground equipment ranges from a close range to a few miles, and the radio wave reception intensity changes greatly accordingly. In order to cope with this, the system is required to have a performance capable of reliably receiving and processing a question signal with a minimum reception sensitivity just below a question signal with a maximum maximum reception sensitivity.
DME地上装置の性能を示す指標の一つに、回復時間がある。この回復時間とは、強大なパルスを受信してから微弱なパルスを受信処理できるようになるまでに要する時間であり、具体的には、微弱な受信パルスペアに8マイクロ秒先行する強いシングルパルスがあった場合でも確実に応答可能であることが規定されている。
ところでDME地上装置は、送信パルス(応答パルス)の波形や送信レベル、システム遅延時間、応答効率などを自ら監視する機能を持ち、この機能によりトランスポンダの正常性などが確認される。この機能の実現のためトランスポンダ部とは別に監視制御部が設けられる。例えば回復時間の規定を満たすか否かを試験するためには、監視制御部により航空機の質問パルスに見立てた擬似質問パルスを生成するのに加え、パルスジェネレータによりシングルパルスを生成する必要がある。 By the way, the DME ground device has a function of monitoring the transmission pulse (response pulse) waveform, the transmission level, the system delay time, the response efficiency, and the like, and the normality of the transponder is confirmed by this function. In order to realize this function, a monitoring control unit is provided separately from the transponder unit. For example, in order to test whether or not the recovery time requirement is satisfied, it is necessary to generate a single pulse by a pulse generator in addition to generating a pseudo interrogation pulse that is regarded as an interrogation pulse of an aircraft by the supervisory control unit.
しかしながらこの試験を実施するためには、パルスジェネレータといった専用の計測器を要するので、その分、装置が複雑になる。このことはシステムコストの上昇にも繋がるので何らかの対策を講じる必要がある。
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、構成簡易にして回復時間を確実に測定することの可能なDME地上装置を提供することにある。
However, in order to carry out this test, a dedicated measuring instrument such as a pulse generator is required, which complicates the apparatus accordingly. This also leads to an increase in system cost, so some measures need to be taken.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a DME ground device capable of measuring the recovery time with a simple structure.
上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、受信した質問パルスに対する応答パルスを送出するトランスポンダ部を備えるDME地上装置において、シングルパルスとこのシングルパルスよりも低レベルかつ規定間隔で後続するパルスペアとを生成して、これらのシングルパルスおよびパルスペアを前記トランスポンダ部に転送するパルス生成部と、前記トランスポンダ部に転送されたパルスペアに対する応答パルスをモニタして前記トランスポンダ部の回復時間を試験する試験制御部とを具備することを特徴とするDME地上装置が提供される。 In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, in a DME ground device including a transponder unit that transmits a response pulse to a received interrogation pulse, a single pulse and a subsequent level lower than the single pulse and at a specified interval are followed. A pulse pair for generating a pulse pair to be transmitted, and transferring the single pulse and the pulse pair to the transponder unit, and monitoring a response pulse for the pulse pair transferred to the transponder unit to test the recovery time of the transponder unit A DME ground device comprising a test control unit is provided.
このような手段を講じることにより、回復時間を試験するためのパルスがDME装置内で内部的に生成されるので、簡易な構成で回復時間を試験することができる。特に、同レベルのシングルパルスとパルスペアとを連続して生成したのち、シングルパルスの送出直後にPINダイオードなどを用いた高速のスイッチング素子によりパルスペアのレベルを急激に減衰させることで、回復時間を確実に測定することのできるパルスを生成することができる。 By taking such means, a pulse for testing the recovery time is internally generated in the DME apparatus, so that the recovery time can be tested with a simple configuration. In particular, after a single pulse and a pulse pair of the same level are generated in succession, the recovery time is ensured by abruptly attenuating the level of the pulse pair by a high-speed switching element using a PIN diode or the like immediately after the single pulse is transmitted. It is possible to generate a pulse that can be measured immediately.
この発明によれば、構成簡易にして回復時間を確実に測定することの可能なDME地上装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a DME ground device capable of measuring the recovery time with a simple configuration.
図1は、この発明に関わるDME地上装置の実施の形態を示す機能ブロック図である。このDME地上装置10は、受信した質問パルスに対する応答パルスを送出するトランスポンダ部20と、このトランスポンダ部20の状態をモニタする監視制御部30とを備える。このうちトランスポンダ部20はアンテナ11を介して航空機(図示せず)と無線通信を行う。監視制御部30はトランスポンダ部20の回復時間を試験するためのパルスを生成する。このパルスはシングルパルスとこれに続くパルスペアとからなり、装置内部の方向性結合器12を介してトランスポンダ部20に転送される。その際、転送経路の途中に設けられた減衰機40によりパルスペアの転送レベルが減衰される。
FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of a DME ground device according to the present invention. The
図1において、航空機からの質問パルスはアンテナ11、方向性結合器12を介してトランスポンダ部20に達し、さらにサーキュレータ21を介してIF変換部22に送られる。IF変換部22は受信したパルスをIF(Intermediate Frequency)信号に変換し、このIF信号はアナログ/ディジタル(AD)変換部23でデータ化されたのち処理部24で処理される。処理部24は受信した質問信号に対する応答パルスを生成し、この応答パルスはパルス送信部25で増幅されてサーキュレータ21、方向性結合器12、アンテナ11を介して航空機に返送される。
In FIG. 1, an interrogation pulse from an aircraft reaches a
ところで、監視制御部30はこの実施形態に係わる処理機能として試験制御部30aとパルス発生部30bと、D/A変換部30cとを備える。このうちパルス発生部30bは、シングルパルスおよびパルスペアを生成する。これらのパルスに適切なレベル差と適切な時間間隔とを持たせることができれば、トランスポンダ部20の回復時間を試験するためのパルスを内部的に生成することができる。シングルパルスはトランスポンダ部20の最大受信感度に相当するレベルとし、逆にパルスペアは最小受信感度ぎりぎりの微弱なレベルにする。さらに両パルスの時間間隔をほぼ1マイクロ秒の程度とする。
Incidentally, the
パルス発生部30bは内部の波形メモリ(図示せず)などにディジタルの波形データを記憶しており、これを読み出してD/A(ディジタル/アナログ)変換部30cでアナログ波形に戻すことでシングルパルスおよびパルスペアを生成する。このうちパルスペアに、擬似質問パルスのパターンが書き込まれる。これらのパルスのレベル差は、減衰器40の減衰量を瞬時に可変することで実現する。
The
試験制御部30aは、パルス発生部30bによりトランスポンダ部20に転送されたパルスペア(擬似質問パルス)に対する応答パルスをモニタする。この応答パルスが無ければ、シングルパルスの到来からトランスポンダ部20が回復していないことがわかる。シングルパルスとパルスペアとの規定間隔、およびレベル差を規定の値にすることで、要求される仕様をトランスポンダ部20が満たすか否かを試験することができる。
The
図2は、トランスポンダ部20の回復時間を測定するためのパルスを示す模式図である。回復時間を試験するには、規定によれば擬似質問パルスの8マイクロ秒前にシングルパルスを発生する必要がある。またシングルパルスの送信レベルを、トランスポンダ部20の最小受信感度よりも60dB程度にまで高くする必要がある。このように瞬時に急激なレベル変化を示すパルスをD/A変換器30cにより生成することは難しい。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a pulse for measuring the recovery time of the
そこでこの実施形態では、PINダイオードを用いたスイッチング素子により減衰器40を形成し、D/A変換器40から出力された後のパルスレベルを制御するようにする。回復時間の試験ではシングルパルスの発生開始から8マイクロ秒後にパルスペアを生成する必要がある。シングルパルスのパルス幅が7マイクロ秒以下であるので、減衰器40のスイッチング(レベル切換)を1マイクロ秒以下で実現する必要がある。これはPINダイオードを用いることで初めて可能になる。
Therefore, in this embodiment, the
図2に示すように回復時間の試験においては、シングルパルスが有る場合と無い場合とで、擬似質問信号の最小受信感度がどの程度劣化するかが測定される。この劣化分の差をdBで表し、その値が規定値を満たすか否かを検証することでトランスポンダ部20の回復時間を試験することが可能になる。なお擬似質問信号のレベルはトランスポンダ部20の応答効率(70%以上)に応じて可変されることもあり、そのようなモードではその最小レベル(最小受信感度)との差を測定すれば良い。
As shown in FIG. 2, in the recovery time test, it is measured how much the minimum reception sensitivity of the pseudo interrogation signal deteriorates depending on whether or not there is a single pulse. The degradation time difference is expressed in dB, and it is possible to test the recovery time of the
以上説明したようにこの実施形態では、高速PINスイッチを用いた減衰器40により、試験用の微弱なパルスペアと、これにマイクロ秒オーダで先行する強大なシングルパルスとをDME装置内部で生成することが可能になる。これにより外付けの複雑な試験用計測器などを不要にでき、回復時間の測定を容易に行うことができるとともに、調整時間の削減及びコスト低減が可能となる。これらのことから、構成簡易にして回復時間を確実に測定することの可能なDME地上装置を提供することが可能となる。
As described above, in this embodiment, the
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.
10…DME地上装置、20…トランスポンダ部、30…監視制御部、11…アンテナ、12…方向性結合器、21…サーキュレータ、22…IF変換部、23…アナログ/ディジタル変換部、24…処理部、25…パルス送信部、30a…試験制御部、30b…パルス発生部、30c…D/A(ディジタル/アナログ)変換部、40…減衰器
DESCRIPTION OF
Claims (2)
シングルパルスと、擬似質問パルスのパターンを書き込まれたパルスペアとを生成するためのディジタルの波形データを記憶する波形メモリと、
前記波形メモリから前記波形データを読み出してこの読み出した波形データをアナログ波形に変換し、同レベルのシングルパルスとパルスペアとを連続して生成したのち、前記シングルパルスの送出直後に前記パルスペアのレベルを急激に減衰させて、前記シングルパルスとこのシングルパルスよりも低レベルかつ規定間隔で後続する前記パルスペアとを前記トランスポンダ部に転送するパルス生成部と、
前記トランスポンダ部に転送されたパルスペアに対する応答パルスをモニタして前記トランスポンダ部の回復時間を試験する試験制御部とを具備し、
前記パルス生成部は、前記シングルパルスおよびパルスペアが前記トランスポンダ部に転送される経路途中に設けられ、PINダイオード(p-intrinsic-n Diode)を用いたスイッチング素子である減衰器を備え、前記規定間隔の期間内で前記減衰器の減衰量を増加させて前記シングルパルスと前記パルスペアとの間に規定のレベル差を設けることを特徴とするDME地上装置。 In a DME (Distance Measuring Equipment) ground device having a transponder unit that sends a response pulse to a received inquiry pulse,
A waveform memory for storing digital waveform data for generating a single pulse and a pulse pair written with a pseudo interrogation pulse pattern;
The waveform data is read from the waveform memory, the read waveform data is converted into an analog waveform, and a single pulse and a pulse pair of the same level are continuously generated, and then the level of the pulse pair is set immediately after the single pulse is transmitted. A pulse generator that abruptly attenuates and transfers the single pulse and the pulse pair that follows the single pulse at a lower level and at a specified interval to the transponder unit;
A test control unit that monitors a response pulse to the pulse pair transferred to the transponder unit and tests a recovery time of the transponder unit ;
The pulse generation unit includes an attenuator that is a switching element using a PIN diode (p-intrinsic-n Diode) provided in a path along which the single pulse and the pulse pair are transferred to the transponder unit. The DME ground device is characterized in that a predetermined level difference is provided between the single pulse and the pulse pair by increasing the attenuation amount of the attenuator within the period .
前記規定のレベル差は、60dB以上であることを特徴とする請求項1に記載のDME地上装置。 The specified interval is 1 microsecond or less,
The DME ground device according to claim 1, wherein the prescribed level difference is 60 dB or more .
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