JP5380153B2

JP5380153B2 - Secondary surveillance radar

Info

Publication number: JP5380153B2
Application number: JP2009118474A
Authority: JP
Inventors: 孝文武田; 義則久慈
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2029-05-15
Also published as: JP2010266351A

Description

本発明は、航空機から受信する拡張スキッタを利用して航空機を監視する二次監視レーダに関する。 The present invention relates to a secondary monitoring radar that monitors an aircraft using an extended squitter received from the aircraft.

飛行中の航空機は、地上局の航空管制レーダで監視されている。図７に示すように、航空管制レーダであるモードＳ二次監視レーダ（ＳＳＲモードＳ：Secondary Surveillance Radar Mode S）１ａは、航空機２に搭載されているトランスポンダ２０（２ａ，２ｂ）に質問を送信する。その後、モードＳ二次監視レーダ１ａは、トランスポンダ２０から送信される応答を受信すると、この応答を解析して航空機２を監視している（例えば、非特許文献１参照）。 Airplanes in flight are monitored by ground station air traffic control radar. As shown in FIG. 7, a mode S secondary surveillance radar (SSR mode S) 1 a which is an air traffic control radar transmits a question to a transponder 20 (2 a, 2 b) mounted on the aircraft 2. To do. Thereafter, when receiving the response transmitted from the transponder 20, the mode S secondary monitoring radar 1a analyzes the response and monitors the aircraft 2 (see, for example, Non-Patent Document 1).

トランスポンダ２０には、処理や送受信する信号の異なるモードＳトランスポンダとＡＴＣＲＢＳトランスポンダとがある。モードＳ二次監視レーダ１ａは、このモードＳトランスポンダを備える航空機（モードＳ機）と、ＡＴＣＲＢＳトランスポンダを備える航空機（ＡＴＣＲＢＳ機）を確実に捕捉するため、「オールコール期間Ｔａ」と「ロールコール期間Ｔｒ」を設定し、各期間Ｔａ，Ｔｒで異なる処理を実行している。 The transponder 20 includes a mode S transponder and an ATCRBS transponder having different processing and transmission / reception signals. The mode S secondary monitoring radar 1a reliably captures the aircraft (mode S aircraft) including the mode S transponder and the aircraft (ATCRBS aircraft) including the ATCRBS transponder in order to capture the “all call period Ta” and the “roll call period”. Tr ”is set, and different processes are executed in the respective periods Ta and Tr.

具体的には、モードＳ二次監視レーダ１ａは、図８に示すように、信号の送受信を切り替える送受切替器１２１、信号を送信する送信器１２２及び信号を受信する受信器１２３を有する送受信部１２を備えている。また、モードＳ二次監視レーダ１ａは、信号の送信を制御する送信制御部１３１、モードＳ機から受信した信号を処理するモードＳ応答処理部１３６、ＡＴＣＲＢＳ機から受信した信号を処理するＡＴＣＲＢＳ応答処理部１３３、受信信号を利用してターゲットレポートを生成して航空機２の飛行を監視する監視処理部１３７及びオールコール期間及びロールコール期間を管理するチャネル管理部１３４を有する信号処理部１３ａを備えている。 Specifically, as shown in FIG. 8, the mode S secondary monitoring radar 1a includes a transmission / reception switch 121 that switches transmission / reception of signals, a transmitter 122 that transmits signals, and a receiver 123 that receives signals. 12 is provided. The mode S secondary monitoring radar 1a includes a transmission control unit 131 that controls transmission of signals, a mode S response processing unit 136 that processes signals received from mode S machines, and an ATCRBS response that processes signals received from ATCRBS machines. The processing unit 133 includes a signal processing unit 13a including a monitoring processing unit 137 that generates a target report using the received signal and monitors the flight of the aircraft 2, and a channel management unit 134 that manages the all call period and the roll call period. ing.

モードＳ二次監視レーダ１ａは、図９に示すように、オールコール期間Ｔａには、モードＳ機を捕捉するためにモードＳ一括質問を送信し、モードＳ機から送信されたモードＳ応答を受信してモードＳ機を捕捉する。また、オールコール期間Ｔａには、モードＳ二次監視レーダ１ａは、ＡＴＣＲＢＳ機を捕捉するためにＡＴＣＲＢＳ一括質問を送信し、ＡＴＣＲＢＳ機から送信されたＡＴＣＲＢＳ応答を受信してＡＴＣＲＢＳ機を捕捉する。 As shown in FIG. 9, the mode S secondary monitoring radar 1a transmits a mode S collective question to capture the mode S aircraft during the all-call period Ta, and receives the mode S response transmitted from the mode S aircraft. Receive mode S machine. Further, during the all call period Ta, the mode S secondary monitoring radar 1a transmits an ATCRBS batch query to acquire the ATCRBS machine, receives an ATCRBS response transmitted from the ATCRBS machine, and acquires the ATCRBS machine.

一方、モードＳ二次監視レーダ１ａは、オールコール期間Ｔａに続くロールコール期間Ｔｒには、図９に示すように、オールコール期間Ｔａで捕捉したモードＳ機との間でモードＳ個別質問の送信及びモードＳ応答の受信を行なうことで、このモードＳ機の捕捉を継続する。 On the other hand, the mode S secondary monitoring radar 1a, in the roll call period Tr following the all call period Ta, sends a mode S individual question to and from the mode S aircraft captured in the all call period Ta as shown in FIG. Acquisition of this mode S machine is continued by transmitting and receiving a mode S response.

ところで、航空機衝突防止装置（図示せず）を搭載する航空機は、モードＳ二次監視レーダ１ａからの質問に関係なく、定期的に拡張スキッタを送信している。拡張スキッタは、自機の存在を他の航空機に通知する信号であり、航空機衝突防止装置を備える航空機は、他の航空機から送信された拡張スキッタを受信すると、受信する拡張スキッタを利用して他の航空機との衝突防止に利用している。 By the way, an aircraft equipped with an aircraft collision prevention apparatus (not shown) periodically transmits an extended squitter regardless of the question from the mode S secondary monitoring radar 1a. The extended squitter is a signal for notifying other aircraft of the existence of the aircraft. When an aircraft equipped with an aircraft collision prevention device receives the extended squitter transmitted from the other aircraft, the other uses the received extended squitter. This is used to prevent collisions with other aircraft.

拡張スキッタは、モードＳアドレスの他に航空機の位置等の情報を含んでおり、モードＳ二次監視レーダ１ａがこのスキッタを利用することができれば、モードＳ二次監視レーダ１ａのモードＳ機の監視性能が向上すると考えられる。 The extended squitter includes information such as the position of the aircraft in addition to the mode S address. If the mode S secondary monitoring radar 1a can use the squitter, the mode S secondary monitoring radar 1a can be used. Monitoring performance is expected to improve.

図１０（ａ）にオールコール期間Ｔａにおけるアンテナ１１と航空機２の位置関係の一例を示し、図１０（ｂ）に図１０（ａ）に示したオールコール期間Ｔａに続くロールコール期間Ｔｒにおけるアンテナ１１と航空機２の位置関係を示す。ここで、モードＳ二次監視レーダ１ａのアンテナ１１の正面方向ｆに存在する航空機２ａとの間で信号の送受信が行われる。一方、拡張スキッタは無指向性の電波であるから、モードＳ二次監視レーダ１ａは、アンテナ１１の正面方向ｆ以外に存在する航空機２ｂ₁，２ｂ₂，２ｃ₁，２ｃ₂から送信された拡張スキッタも受信する。 FIG. 10A shows an example of the positional relationship between the antenna 11 and the aircraft 2 in the all-call period Ta, and FIG. 10B shows the antenna in the roll call period Tr following the all-call period Ta shown in FIG. 11 shows the positional relationship between the aircraft 2 and the aircraft 2. Here, transmission and reception of signals are performed with the aircraft 2a existing in the front direction f of the antenna 11 of the mode S secondary monitoring radar 1a. On the other hand, since the extended squitter is an omnidirectional radio wave, the mode S secondary monitoring radar 1a transmits the extended signals transmitted from the aircrafts 2b ₁ , 2b ₂ , 2c ₁ , 2c ₂ that exist in directions other than the front direction f of the antenna 11. A squitter is also received.

したがって、図１０（ａ）に示すオールコール期間Ｔａに、モードＳ二次監視レーダ１ａがアンテナ１１の正面方向ｆ以外にいる航空機２ｂ₁，２ｂ₂，２ｃ₁，２ｃ₂から送信された拡張スキッタを受信したとき、このオールコール期間Ｔａに続くロールコール期間Ｔｒ（図１０（ｂ））において、拡張スキッタを送信した全ての航空機２ｂ₁，２ｂ₂，２ｃ₁，２ｃ₂との間で質問応答を行なうことはできない。すなわち、図１０（ｂ）に示すロールコール期間Ｔｒに航空機２ｂ₁，２ｂ₂，２ｃ₁，２ｃ₂がアンテナ１１の正面方向ｆにいるとは限らない。 Therefore, in the all call period Ta shown in FIG. 10A, the extended squitter transmitted from the aircraft 2b ₁ , 2b ₂ , 2c ₁ , 2c _{2 in} which the mode S secondary monitoring radar 1a is located in a direction other than the front direction f of the antenna 11 Is received during the roll call period Tr (FIG. 10 (b)) following the all call period Ta, the questions are answered with all the aircrafts 2b ₁ , 2b ₂ , 2c ₁ , 2c ₂ that transmitted the extended squitter. Cannot be done. That is, the aircrafts 2b ₁ , 2b ₂ , 2c ₁ , 2c ₂ are not necessarily in the front direction f of the antenna 11 during the roll call period Tr shown in FIG.

また、アンテナ１１が回転するばかりでなく航空機２も静止せずに動いているため、各航空機２は、ロールコール期間Ｔｒに移行した際にはオールコール期間Ｔａの位置に存在していないため、拡張スキッタに含まれていた位置情報で特定される場所に質問信号を送信しても航空機２から応答信号を得ることができない。 Further, since the antenna 11 not only rotates but also the aircraft 2 moves without being stationary, each aircraft 2 does not exist at the position of the all-call period Ta when the roll call period Tr is shifted. Even if the interrogation signal is transmitted to the location specified by the position information included in the extended squitter, a response signal cannot be obtained from the aircraft 2.

特開２００８−１７５７８４号公報JP 2008-175784 A

Michael C. Stevens “Secondary Surveillance Radar” 1998, ISBN 0-89006-292-7Michael C. Stevens “Secondary Surveillance Radar” 1998, ISBN 0-89006-292-7

上述したように、拡張スキッタは、無指向性であるため、拡張スキッタを利用して航空機２の情報を取得することができたとしても、この拡張スキッタを送信した航空機２のロールコール期間Ｔｒにおける捕捉に移行することは困難である。 As described above, since the extended squitter is omnidirectional, even if the information of the aircraft 2 can be acquired using the extended squitter, in the roll call period Tr of the aircraft 2 that transmitted the extended squitter. It is difficult to move to capture.

従って本発明は、航空機から受信する拡張スキッタをロールコール期間における航空機の捕捉に有効に利用して航空機を監視する二次監視レーダ及び航空機の監視方法を提供する。 Therefore, the present invention provides a secondary monitoring radar and an aircraft monitoring method for monitoring an aircraft by effectively using an expansion squitter received from the aircraft for acquisition of the aircraft during a roll call period.

本発明の特徴に係る二次監視レーダは、監視空域を飛行する航空機に質問信号を送信する送信手段と、監視空域を飛行する航空機から送信された信号を受信する受信手段とを備え、受信手段が質問信号に応答して航空機から送信された応答信号を受信すると、当該応答信号を利用して航空機の飛行を監視する二次監視レーダであって、受信手段が、航空機から送信された航空機の識別子及び位置情報を含む拡張スキッタを受信すると、当該拡張スキッタに含まれる位置情報を利用して、航空機が所定範囲に存在するか否かを判定する位置判定手段と、位置判定手段によって、航空機が所定範囲に存在すると判定されると、当該航空機をロールコール期間の捕捉対象と決定し、当該航空機から受信した拡張スキッタに含まれる航空機の識別子及び位置情報を利用して、送信手段に質問信号を送信させる送信制御手段とを備える。 A secondary monitoring radar according to a feature of the present invention comprises a transmission means for transmitting an interrogation signal to an aircraft flying in a monitored airspace, and a receiving means for receiving a signal transmitted from an aircraft flying in the monitored airspace, the receiving means. Receives a response signal transmitted from the aircraft in response to the interrogation signal, is a secondary monitoring radar that uses the response signal to monitor the flight of the aircraft, and the receiving means transmits the response signal of the aircraft transmitted from the aircraft. When the extended squitter including the identifier and the position information is received, the position determination unit that determines whether the aircraft is in a predetermined range by using the position information included in the extended squitter, and the position determination unit If it is determined that the aircraft is within the predetermined range, it is determined that the aircraft is to be captured during the roll call period, and the identifier and the aircraft identifier included in the extended squitter received from the aircraft. By using the location information, and a transmission control means for transmitting an interrogation signal to the transmitting means.

本発明によれば、航空機から受信する拡張スキッタをロールコール期間における航空機の捕捉に有効に利用することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the expansion squitter received from an aircraft can be utilized effectively for the acquisition of the aircraft in a roll call period.

本発明の最良の実施形態に係るモードＳ二次監視レーダの構成を説明する機能ブロック図である。It is a functional block diagram explaining the structure of the mode S secondary monitoring radar which concerns on the best embodiment of this invention. 図１のモードＳ二次監視レーダでスキッタを処理する構成について説明する機能ブロック図である。It is a functional block diagram explaining the structure which processes a squitter with the mode S secondary monitoring radar of FIG. スキッタのフォーマットを説明する図である。It is a figure explaining the format of a squitter. 図１のモードＳ二次監視レーダが捕捉対象とする航空機について説明する図である。It is a figure explaining the aircraft which mode S secondary surveillance radar of Drawing 1 makes acquisition object. 図１のモードＳ二次監視レーダが送受信する信号について説明する図である。It is a figure explaining the signal which the mode S secondary surveillance radar of FIG. 1 transmits / receives. 図１のモードＳ二次監視レーダで実行される処理の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining an example of the process performed with the mode S secondary monitoring radar of FIG. 一般的なモードＳ二次監視レーダとトランスポンダを表わす概略図である。It is the schematic showing a general mode S secondary surveillance radar and a transponder. 従来のモードＳ二次監視レーダの構成を説明する機能ブロック図である。It is a functional block diagram explaining the structure of the conventional mode S secondary monitoring radar. 従来のモードＳ二次監視レーダが送受信する信号について説明する図である。It is a figure explaining the signal which the conventional mode S secondary surveillance radar transmits / receives. 従来のモードＳ二次監視レーダが捕捉対象とする航空機について説明する図である。It is a figure explaining the aircraft used as the acquisition object by the conventional mode S secondary surveillance radar.

図１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。モードＳ二次監視レーダ１は、図７を用いて上述したモードＳ二次監視レーダ１ａと同様に、地上局に設置されており、航空機２に備えられるトランスポンダ２０との質問応答に基づいて航空機２を監視する。以下の説明において、従来と同一の構成については、上述の説明と同一の符号を付して説明する。 A mode S secondary monitoring radar 1 according to the preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The mode S secondary monitoring radar 1 is installed in the ground station in the same manner as the mode S secondary monitoring radar 1 a described above with reference to FIG. 7, and the aircraft is based on the question response with the transponder 20 provided in the aircraft 2. 2 is monitored. In the following description, the same components as those in the related art will be described with the same reference numerals as those described above.

図１に示すように、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は、アンテナ１１と、アンテナ１１を介して信号を送受信する送受信部１２と、送受信部１２に接続され、質問応答を制御するとともに受信する応答に基づいてターゲットレポートを生成して出力する信号処理部１３とを備えている。 As shown in FIG. 1, a mode S secondary monitoring radar 1 according to the best embodiment of the present invention is connected to an antenna 11, a transmission / reception unit 12 that transmits and receives signals via the antenna 11, and a transmission / reception unit 12. And a signal processing unit 13 that controls the question response and generates and outputs a target report based on the received response.

送受信部１２は、送受切替器１２１、送信器１２２及び受信器１２３を有し、アンテナ１１を介して質問を送信するとともに、アンテナ１１で受信する応答を信号処理部１３に出力している。 The transmission / reception unit 12 includes a transmission / reception switch 121, a transmitter 122, and a receiver 123, transmits a question through the antenna 11, and outputs a response received by the antenna 11 to the signal processing unit 13.

また、信号処理部１３は、質問の送信制御を制御する送信制御部１３１、受信したモードＳ応答を処理するモードＳ応答処理部１３２、受信したＡＴＣＲＢＳ応答を処理するＡＴＣＲＢＳ応答処理部１３３、オールコール期間Ｔａ及びロールコール期間Ｔｒをスケジューリングするチャネル管理部１３４、応答に応じてターゲットレポートを生成する監視処理部１３５を有している。 In addition, the signal processing unit 13 includes a transmission control unit 131 that controls transmission control of a question, a mode S response processing unit 132 that processes a received mode S response, an ATCRBS response processing unit 133 that processes a received ATCRBS response, an all call A channel management unit 134 that schedules the period Ta and the roll call period Tr, and a monitoring processing unit 135 that generates a target report according to a response are included.

モードＳ応答処理部１３２は、受信した信号が送信した質問信号に応答して送信されたモードＳ応答であるか否かを判定する応答判定手段１３２ａの他、受信した信号が拡張スキッタであるか否かを判定するため、図２に示すように、スキッタ判定手段１３２ｂを有する。 The mode S response processing unit 132 determines whether the received signal is an extended squitter in addition to the response determination unit 132a that determines whether the received signal is a mode S response transmitted in response to the transmitted inquiry signal. In order to determine whether or not, as shown in FIG. 2, it has a squitter determination means 132b.

拡張スキッタには様々な種類があるが、いずれの信号も図３に示すように、「ＤＦフィールド（拡張スキッタの種類）」、「ＣＡフィールド（トランスポンダの能力）」、「ＡＡフィールド（トランスポンダのモードＳアドレス）」、「ＭＥフィールド（航空機の位置及び速度）」、「ＰＩフィールド（パリティ）」を有する信号であって、ＰＩフィールドのコードは０になる。 There are various types of extended squitters, and as shown in FIG. 3, all signals are “DF field (type of extended squitter)”, “CA field (transponder capability)”, “AA field (transponder mode). S address) ”,“ ME field (aircraft position and velocity) ”, and“ PI field (parity) ”, and the PI field code is 0.

スキッタ判定手段１３２ｂは、ＤＦフィールドの値が「１０００１」又は「１００１０」であって、ＰＩフィールドのコードが０である受信信号を拡張スキッタであると判定し、ＤＦフィールドの値が「１０００１」又は「１００１０」以外の受信信号や、ＰＩフィールドのコードが０でない受信信号を拡張スキッタではないと判定する。また、スキッタ判定手段１３２ｂは、拡張スキッタであると判定した信号を監視処理部１３５に出力する。 The squitter determination means 132b determines that the received signal whose DF field value is “10001” or “10010” and the PI field code is 0 is an extended squitter, and the DF field value is “10001” or A received signal other than “10010” or a received signal whose PI field code is not 0 is determined not to be an extended squitter. Further, the squitter determination unit 132 b outputs a signal determined to be an extended squitter to the monitoring processing unit 135.

監視処理部１３５は、図２に示すように、従来と同様に航空機２から送信された応答信号を処理する応答処理手段１３５ａと、応答処理手段１３５ａで処理された応答信号を利用して、ロールコール期間Ｔｒの捕捉対象として決定された航空機の識別子（モードＳアドレス）及び位置情報等を記憶装置のロールコール捕捉対象リスト１３５ｈに記憶する記憶処理手段１３５ｂと、応答処理手段１３５ａで処理された応答信号を利用して航空機の監視に利用するターゲットレポートを生成するレポート生成手段１３５ｃとを有する。 As shown in FIG. 2, the monitoring processing unit 135 uses a response processing unit 135a for processing a response signal transmitted from the aircraft 2 as in the conventional case, and a response signal processed by the response processing unit 135a. The storage processing means 135b for storing the identifier (mode S address) and position information of the aircraft determined as the capture target of the call period Tr in the roll call capture target list 135h of the storage device, and the response processed by the response processing means 135a Report generation means 135c for generating a target report to be used for aircraft monitoring using the signal.

また、監視処理部１３５は、航空機２の監視に拡張スキッタを利用するため、図２に示すように、従来のモードＳ二次監視レーダでは有していなかった構成として、拡張スキッタに含まれる航空機２の位置情報を判定する位置判定手段１３５ｄと、ロールコール期間Ｔｒの捕捉対象でない拡張スキッタを送信した航空機２の識別子（モードＳアドレス）及び位置情報等を記憶装置の候補機リスト１３５ｉに仮記憶する仮記憶手段１３５ｅと、記憶装置に同一の航空機２の情報が複数仮記憶されている場合に、航空機の位置を予測する予測手段１３５ｆと、ロールコール期間Ｔｒにおいて航空機の捕捉を処理するロールコール捕捉処理手段１３５ｇとを有する。 In addition, since the monitoring processing unit 135 uses the extended squitter for monitoring the aircraft 2, as shown in FIG. 2, the configuration included in the extended squitter is not included in the conventional mode S secondary monitoring radar. The position determination means 135d for determining the position information of 2 and the identifier (mode S address) of the aircraft 2 that has transmitted the extended squitter that is not captured in the roll call period Tr, the position information, etc. are temporarily stored in the candidate machine list 135i of the storage The temporary storage means 135e, the prediction means 135f for predicting the position of the aircraft when a plurality of information of the same aircraft 2 is temporarily stored in the storage device, and the roll call for processing the acquisition of the aircraft in the roll call period Tr Capture processing means 135g.

さらに、本発明に係るモードＳ二次監視レーダ１の記憶処理手段１３５ｂは、応答処理手段１３５ａの処理結果の他、位置判定手段１３５ｄの判定結果を利用して、ロールコール期間Ｔｒの捕捉対象として決定された航空機２の識別子（モードＳアドレス）及び位置情報等を記憶装置のロールコール捕捉対象リスト１３５ｈに記憶する。 Further, the storage processing unit 135b of the mode S secondary monitoring radar 1 according to the present invention uses the determination result of the position determination unit 135d in addition to the processing result of the response processing unit 135a as a target for capturing the roll call period Tr. The determined identifier (mode S address) and position information of the aircraft 2 are stored in the roll call capture target list 135h of the storage device.

なお、図２に示す例では、ロールコール捕捉対象リスト１３５ｈ及び候補機リスト１３５ｉは、監視処理部１３５の内部の記憶装置で記憶されているが、監視処理部１３５の外部の記憶装置に記憶されていても良い。 In the example shown in FIG. 2, the roll call capture target list 135 h and the candidate aircraft list 135 i are stored in the storage device inside the monitoring processing unit 135, but are stored in the storage device outside the monitoring processing unit 135. May be.

位置判定手段１３５ｄは、拡張スキッタに含まれる航空機の位置情報に基づいて、アンテナ１１との位置関係を比較し、航空機がアンテナ１１の正面方向ｆに対し回転方向側の所定範囲内（図４の斜線部分）に存在するか否かを判定する。また、位置判定手段１３５ｄは、航空機がアンテナ１１の正面方向ｆより回転方向側の所定範囲内に存在する場合、この航空機を次のロールコール期間Ｔｒにおける捕捉対象であると判定する。一方、航空機の位置がアンテナ１１の正面方向ｆより回転方向側の所定範囲外（図４の斜線部分以外）に存在する場合、位置判定手段１３５ｄは、この航空機を次のロールコール期間Ｔｒにおける捕捉対象ではないと判定する。 The position determination means 135d compares the positional relationship with the antenna 11 based on the position information of the aircraft included in the extended squitter, and the aircraft is within a predetermined range on the rotation direction side with respect to the front direction f of the antenna 11 (see FIG. 4). It is determined whether or not it exists in the shaded area. In addition, when the aircraft is present within a predetermined range on the rotation direction side of the front direction f of the antenna 11, the position determination unit 135d determines that the aircraft is a target to be captured in the next roll call period Tr. On the other hand, when the position of the aircraft is outside a predetermined range on the rotation direction side of the front direction f of the antenna 11 (other than the shaded portion in FIG. 4), the position determination unit 135d captures the aircraft in the next roll call period Tr. It is determined that it is not the target.

図４には、アンテナ１１と、モードＳ二次監視レーダ１で質問信号の送信及び応答信号の受信が可能な航空機２ａと、モードＳ二次監視レーダ１で拡張スキッタを受信可能な航空機２ｂ₁，２ｂ₂，２ｃ₁，２ｃ₂とを示している。すなわち、モードＳ二次監視レーダ１は、アンテナ１１の正面方向ｆに存在する航空機２ａとのみ質問応答を行なうことができる。一方、拡張スキッタは無指向性であるため、モードＳ二次監視レーダ１は、アンテナ１１との向きとは無関係に航空機２ｂ₁，２ｂ₂，２ｃ₁，２ｃ₂から送信される拡張スキッタを受信することができる。 In FIG. 4, an aircraft 2 a capable of transmitting an inquiry signal and receiving a response signal by the antenna 11, the mode S secondary monitoring radar 1, and an aircraft 2 b ₁ capable of receiving the extended squitter by the mode S secondary monitoring radar _1. , 2b ₂ , 2c ₁ , 2c ₂ . That is, the mode S secondary monitoring radar 1 can make a question answer only with the aircraft 2 a existing in the front direction f of the antenna 11. On the other hand, since the extended squitter is omnidirectional, the mode S secondary monitoring radar 1 receives the extended squitter transmitted from the aircraft 2b ₁ , 2b ₂ , 2c ₁ , 2c ₂ regardless of the direction to the antenna 11. can do.

図４（ａ）をオールコール期間Ｔａにおけるアンテナ１１と監視対象の航空機について表わす図としたとき、図４（ｂ）は、図４（ａ）のオールコール期間Ｔａに続くロールコール期間Ｔｒにおけるアンテナ１１と監視対象の航空機について表わす図である。 4A is a diagram showing the antenna 11 and the aircraft to be monitored in the all-call period Ta, FIG. 4B shows the antenna in the roll call period Tr following the all-call period Ta in FIG. 11 and an aircraft to be monitored.

アンテナ１１は、時計回りに回転するため、オールコール期間Ｔａで拡張スキッタを送信した航空機２ｂ₁，２ｂ₂，２ｃ₁，２ｃ₂のうち、アンテナ１１の正面方向より回転方向側の所定範囲（図４（ａ）の斜線部分）に存在する航空機２ｂ₁，２ｂ₂は、次のロールコール期間Ｔｒにおける捕捉対象となり得る。したがって、モードＳ二次監視レーダ１は、航空機２ｂ₁，２ｂ₂が次のスキャンでロールコール期間Ｔｒにおける捕捉対象となり得ると判定し、ロールコール期間Ｔｒで捕捉を行なう。 Since the antenna 11 rotates clockwise, among the aircrafts 2b ₁ , 2b ₂ , 2c ₁ , 2c ₂ that transmitted the extended squitter during the all-call period Ta, a predetermined range on the rotation direction side from the front direction of the antenna 11 (see FIG. The aircrafts 2b ₁ and 2b ₂ existing in the shaded area 4 (a) can be captured in the next roll call period Tr. Therefore, the mode S secondary monitoring radar 1 determines that the aircrafts 2b ₁ and 2b ₂ can be captured in the roll call period Tr in the next scan, and performs capture in the roll call period Tr.

仮に、モードＳ二次監視レーダ１がオールコール期間Ｔａに航空機２ｂ₁，２ｂ₂，２ｃ₁，２ｃ₂から送信された拡張スキッタを受信したとき、航空機２ｂ₁のみがアンテナ１１の正面方向より回転方向側の所定範囲（図４（ｂ）の斜線部分）に存在するため、航空機２ｂ₁のみが次のロールコール期間Ｔｒにおける捕捉対象となる。 If the mode S secondary monitoring radar 1 receives the extended squitter transmitted from the aircraft 2b ₁ , 2b ₂ , 2c ₁ , 2c ₂ during the all-call period Ta, only the aircraft 2b ₁ rotates from the front direction of the antenna 11. Since it exists in the predetermined range on the direction side (the hatched portion in FIG. 4B), only the aircraft 2b ₁ is the target of capture in the next roll call period Tr.

記憶処理手段１３５ｂは、位置判定手段１３５ｄによって次のロールコール期間Ｔｒの捕捉対象と判定した航空機のモードＳアドレス及び位置情報等を記憶装置のロールコール捕捉対象リスト１３５ｈに追加する。ロールコール捕捉対象リスト１３５ｈでは、少なくとも、航空機の「モードＳアドレス」及び「位置情報」を含んでいる。ここで、ロールコール捕捉対象リスト１３５ｈが含む「位置情報」は、オールコール期間Ｔａにおける航空機の位置であっても良いし、次のロールコール期間Ｔｒにおける航空機の予測位置であっても良い。 The storage processing unit 135b adds the mode S address, position information, and the like of the aircraft determined as the capture target of the next roll call period Tr by the position determination unit 135d to the roll call capture target list 135h of the storage device. The roll call capture target list 135h includes at least “mode S address” and “position information” of the aircraft. Here, the “position information” included in the roll call capture target list 135h may be the position of the aircraft in the all-call period Ta or may be the predicted position of the aircraft in the next roll call period Tr.

仮記憶手段１３５ｅは、位置判定手段１３５ｄによって次のロールコール期間Ｔｒにおける捕捉対象でないと判定された航空機の「モードＳアドレス」及び「位置情報」等を記憶装置の候補機リスト１３５ｉに追加する。候補機リスト１３５ｉでは、少なくとも、航空機の「モードＳアドレス」及び「位置情報」を含んでいる。ここで、候補機リスト１３５ｉが含む「位置情報」は、オールコール期間Ｔａにおける航空機の位置である。 The temporary storage unit 135e adds the “mode S address”, “position information”, and the like of the aircraft determined not to be captured in the next roll call period Tr by the position determination unit 135d to the candidate device list 135i of the storage device. The candidate aircraft list 135i includes at least the “mode S address” and “position information” of the aircraft. Here, the “position information” included in the candidate aircraft list 135i is the position of the aircraft in the all-call period Ta.

予測手段１３５ｆは、候補機リスト１３５ｉで同一のモードＳアドレスについて複数の位置情報が記憶されている場合、この複数の位置情報から、次のロールコール期間Ｔｒにおける航空機の位置や航空機がアンテナ１１の正面方向ｆに存在する際の位置を予測する。すなわち、同一のモードＳアドレスについて記憶される複数の位置情報とは、同一航空機の過去の異なる時間における位置情報である。したがって、予測手段１３５ｆは、過去の異なる時間の位置情報を利用して、ロールコール期間Ｔｒの捕捉対象となる位置を予測する。 When a plurality of pieces of position information are stored for the same mode S address in the candidate aircraft list 135i, the prediction unit 135f determines the position of the aircraft and the aircraft in the next roll call period Tr from the plurality of pieces of position information. The position when existing in the front direction f is predicted. That is, the multiple pieces of position information stored for the same mode S address are position information of the same aircraft at different times in the past. Therefore, the predicting unit 135f predicts a position to be captured in the roll call period Tr by using position information at different times in the past.

また、記憶処理手段１３５ｂは、航空機のモードＳアドレス及び予測手段１３５ｆが求めた航空機の位置情報を、ロールコール期間Ｔｒにおける捕捉対象として、記憶装置のロールコール捕捉対象リスト１３５ｈに追加する。 In addition, the storage processing unit 135b adds the aircraft mode S address and the aircraft position information obtained by the prediction unit 135f to the roll call capture target list 135h of the storage device as capture targets in the roll call period Tr.

ロールコール捕捉処理手段１３５ｇは、記憶装置のロールコール捕捉対象リスト１３５ｈを参照し、ロールコール期間Ｔｒに航空機の捕捉を処理するための制御信号を生成し、チャネル管理部１３４に出力する。 The roll call capture processing unit 135g refers to the roll call capture target list 135h of the storage device, generates a control signal for processing capture of the aircraft during the roll call period Tr, and outputs the control signal to the channel management unit 134.

図５に示すように、モードＳ二次監視レーダ１では、オールコール期間Ｔａには、モードＳ一括質問信号の送信と質問信号に対して受信する応答信号の処理及びＡＴＣＲＢＳ一括質問信号の送信と質問信号に対して受信する応答信号の処理に加え、受信する拡張スキッタの処理を実行している。また、モードＳ二次監視レーダでは、ロールコール期間Ｔｒには、オールコール期間Ｔａに一括質問応答で捕捉された航空機の他、オールコール期間Ｔａに拡張スキッタを受信した航空機にもモードＳ個別質問が送信される。 As shown in FIG. 5, in the mode S secondary monitoring radar 1, during the all-call period Ta, the transmission of the mode S batch question signal, the processing of the response signal received in response to the question signal, and the transmission of the ATCRBS batch question signal In addition to processing of the response signal received with respect to the interrogation signal, processing of the received extended squitter is executed. Further, in the mode S secondary monitoring radar, in the roll call period Tr, in addition to the aircraft captured by the collective question response during the all call period Ta, the mode S individual question is also applied to the aircraft that received the extended squitter during the all call period Ta. Is sent.

続いて、図６に示すフローチャートを用いて、本発明の実施形態に係る二次監視レーダにおいて、受信する拡張スキッタを利用して航空機を監視する処理について説明する。 Next, a process of monitoring an aircraft using the received extended squitter in the secondary monitoring radar according to the embodiment of the present invention will be described using the flowchart shown in FIG.

受信器１２３が信号を受信すると（Ｓ１）、スキッタ判定手段１３２ｂは、受信した信号のＤＦフィールドの値が「１０００１」又は「１００１０」と一致し、かつ、ＰＩフィールドのコードが０であるか否かを判定する（Ｓ２）。このとき、ＤＦフィールドの値が「１０００１」又は「１００１０」と一致し、かつ、ＰＩフィールドのコードが０であれば（Ｓ２でＹＥＳ）、スキッタ判定手段１３２ｂは、受信した信号を拡張スキッタであると判定して監視処理部１３５に出力する（Ｓ３）。一方、ＤＦフィールドの値が「１０００１」又は「１００１０」と一致しないときやＰＩフィールドのコードが０でないとき、スキッタ判定手段１３２ｂは、受信した信号は拡張スキッタではないと判定し、次に受信する信号を待機する（Ｓ２でＮＯ）。 When the receiver 123 receives the signal (S1), the squitter determination unit 132b determines whether the value of the DF field of the received signal matches “10001” or “10010” and the code of the PI field is 0. Is determined (S2). At this time, if the value of the DF field matches “10001” or “10010” and the code of the PI field is 0 (YES in S2), the squitter determination unit 132b uses the received signal as an extended squitter. Is output to the monitoring processor 135 (S3). On the other hand, when the value of the DF field does not match “10001” or “10010”, or when the code of the PI field is not 0, the squitter determination unit 132b determines that the received signal is not an extended squitter, and receives it next. Wait for a signal (NO in S2).

位置判定手段１３５ｄは、スキッタ判定手段１３２ｂから入力した拡張スキッタの位置情報を基に、アンテナ１１と拡張スキッタを送信した航空機２の位置関係を判定する（Ｓ４）。位置判定手段１３５ｄによって拡張スキッタがアンテナ１１の正面方向より回転方向側の所定範囲外にある場合（Ｓ４でＮＯ）、仮記憶手段１３５ｅは、候補機リスト１３５ｉにステップＳ１で受信した拡張スキッタに含まれる情報を追加する（Ｓ５）。 The position determining unit 135d determines the positional relationship between the antenna 11 and the aircraft 2 that transmitted the extended squitter based on the positional information of the extended squitter input from the squitter determining unit 132b (S4). When the extended squitter is outside the predetermined range on the rotational direction side from the front direction of the antenna 11 by the position determination unit 135d (NO in S4), the temporary storage unit 135e is included in the extended squitter received in step S1 in the candidate aircraft list 135i. Information to be added is added (S5).

ここで、候補機リスト１３５ｉにステップＳ５で追加した航空機２に関する位置情報が複数記憶されているとき（Ｓ６でＹＥＳ）、予測手段１３５ｆは、次のロールコール期間Ｔｒにおける航空機２の位置を予測する（Ｓ７）。一方、追加した航空機２に関する位置情報が複数記憶されていないとき、次に受信する信号を待機する（Ｓ６でＮＯ）。 Here, when a plurality of pieces of position information related to the aircraft 2 added in step S5 are stored in the candidate aircraft list 135i (YES in S6), the prediction unit 135f predicts the position of the aircraft 2 in the next roll call period Tr. (S7). On the other hand, when a plurality of pieces of position information relating to the added aircraft 2 are not stored, the next signal to be received is waited (NO in S6).

記憶処理手段１３５ｂは、ステップＳ３で出力された拡張スキッタの位置情報又はステップＳ７で予測された位置情報等をロールコール期間Ｔｒにおける捕捉対象として、ロールコール捕捉対象リスト１３５ｈに追加する（Ｓ８）。その後、ロールコール捕捉処理手段１３５ｇは、ロールコール捕捉対象リスト１３５ｈを参照し、ロールコール期間Ｔｒに航空機２を捕捉するための処理を実行する（Ｓ９）。 The storage processing unit 135b adds the extended squitter position information output in step S3 or the position information predicted in step S7 to the roll call capturing target list 135h as a capturing target in the roll call period Tr (S8). Thereafter, the roll call capture processing unit 135g refers to the roll call capture target list 135h and executes a process for capturing the aircraft 2 during the roll call period Tr (S9).

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によれば、航空機２から送信される拡張スキッタを利用してロールコール期間Ｔｒにおける捕捉対象を決定することができる。したがって、オールコール期間Ｔａ及びロールコール期間Ｔｒを有効に使用して航空機２を捕捉し、航空機の監視性能を向上することができる。 According to the mode S secondary monitoring radar 1 according to the best embodiment of the present invention, the capture target in the roll call period Tr can be determined using the extended squitter transmitted from the aircraft 2. Therefore, the aircraft 2 can be captured by effectively using the all call period Ta and the roll call period Tr, and the monitoring performance of the aircraft can be improved.

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（送信手段）
１２３…受信器（受信手段）
１３…信号処理部
１３１…送信制御部（送信制御手段）
１３２…応答処理部
１３２ａ…応答判定手段
１３２ｂ…スキッタ判定手段
１３３…ＡＴＣＲＢＳ応答処理部
１３４…チャネル管理部
１３５…監視処理部
１３５ａ…応答処理手段
１３５ｂ…記憶処理手段
１３５ｃ…レポート生成手段
１３５ｄ…位置判定手段
１３５ｅ…仮記憶手段
１３５ｆ…予測手段
１３５ｇ…ロールコール捕捉処理手段
１３５ｈ…ロールコール捕捉対象リスト
１３５ｉ…候補機リスト
２（２ａ，２ｂ₁，２ｂ₂，２ｃ₁，２ｃ₂）…航空機
２０…トランスポンダ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mode S secondary monitoring radar 11 ... Antenna 12 ... Transmission / reception part 121 ... Transmission / reception switching device 122 ... Transmitter (transmission means)
123 ... Receiver (receiving means)
13. Signal processing unit 131 ... Transmission control unit (transmission control means)
132 ... Response processing unit 132a ... Response determination unit 132b ... Squitter determination unit 133 ... ATCRBS response processing unit 134 ... Channel management unit 135 ... Monitoring processing unit 135a ... Response processing unit 135b ... Storage processing unit 135c ... Report generation unit 135d ... Position determination unit means 135e ... temporary storage unit 135f ... predicting means 135 g ... roll call acquisition processing unit 135h ... roll call acquisition target list 135i ... candidate machine list _{2 (2a, 2b 1, 2b} 2, 2c 1, 2c 2) ... aircraft 20 ... transponder

Claims

An antenna rotates in a predetermined rotation direction, and transmitting means for transmitting an interrogation signal via the antenna to the aircraft flying monitoring airspace, it receives a signal transmitted from an aircraft to fly the monitoring airspace via the antenna And a second monitoring radar that monitors the flight of the aircraft using the response signal when the receiving unit receives the response signal transmitted from the aircraft in response to the interrogation signal.
When the receiving unit receives the extended squitter including the identifier and position information of the aircraft transmitted from the aircraft, the aircraft is in front of the antenna out of the radiation angle of the beam from the antenna according to the position information included in the extended squitter. Position determining means for determining whether or not the antenna exists in the rotation direction of the antenna ,
When it is determined by the position determination means that the aircraft is within a predetermined range, the aircraft is determined as a target for the roll call period, and the identifier and position information of the aircraft included in the extended squitter received from the aircraft are used. Then, transmission control means for causing the transmission means to transmit a question signal;
A secondary surveillance radar comprising:

The position determination means determines that the aircraft does not exist in the rotation direction of the antenna with respect to the front of the antenna out of the radiation angle of the beam from the antenna, and determines that the aircraft is not captured. A predicting means for predicting the flight position of the aircraft from the position information included in the plurality of extended squitters received from the same aircraft,
In roll-call period, the secondary surveillance radar according to claim 1, characterized in that transmitting the interrogation signal to the predicted flight position by said predicting means.