JP5412907B2 - Ｉｌｓ装置のモニタ方法及びモニタ装置 - Google Patents

Description

本発明はＩＬＳ装置のモニタ方法及びモニタ装置に係り、特に２つのキャリア周波数電波を使用したＩＬＳ（Instrument Landing System:計器着陸誘導システム）装置のモニタ方法及びモニタ装置に関する。

飛行場に進入して着陸しようとする航空機の前方方向から、当該航空機に対して無線電波を発射することで、当該航空機の着陸を誘導するＩＬＳ装置が知られている（特許文献１、非特許文献１参照）。

このＩＬＳ装置は、その重要性に鑑み、送信電波がシステムで定められた各種パラメータの規定値を満足しているかを常にモニタするモニタ装置が設けられている。モニタ装置は、ＩＬＳ装置が送信する送信電波をモニタし、各種パラメータの規定値のいずれか一以上を満足していないことを検出したときは、送信電波異常と判断し、例えば、予備のＩＬＳ装置からの送信電波に切り替えるなどの対策がとられている。

図３は、２つのキャリア周波数電波を使用したＩＬＳ装置のモニタ装置の一例の構成図を示す。モニタ装置２０は、送信空中線装置（図示せず）からの電波を送信空中線装置の近傍に設置されたモニタ空中線装置（図示せず）で受信した信号及び送信空中線装置に内蔵されたピックアップの素子により輻射電波の一部を取り出してモニタネットワークで擬似的に遠方界を合成した信号を検波してＩＬＳのコース特性又はパス特性を正面（ＰＯＳＮ）、コース幅またはパス幅方向（ＷＤ）、クリアランス方向（ＣＬ）で監視する。

減衰器（ＡＴＴ）２１ａは、モニタ空中線装置から出力される正面方向ＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ）を適切な信号レベルに減衰する。減衰器２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、モニタネットワークから出力される正面方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＰＯＳＮ）、コース幅またはパス幅方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＷＤ）、クリアランス方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＣＬ）をそれぞれ適切な信号レベルに減衰する。

バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２２ａ〜２２ｄは、減衰器２１ａ〜２１ｄから出力されたＩＬＳ信号を所定の周波数帯域（ローカライザー装置の場合は１０８〜１１２ＭＨｚ、グライドパス装置の場合は３２８.６〜３３５.４ＭＨｚ）に周波数制限する。ミキサ２３ａ〜２３ｄは、ＢＰＦ２２ａ〜２２ｄからのＩＬＳ信号を、それぞれ局部発振器２６からのローカル信号（指定された周波数−１０.７ＭＨｚ）と混合して、中間周波数の１０.７ＭＨｚのＩＬＳ信号に周波数変換する。

バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２４ａ〜２４ｄは、通過帯域幅１０ｋHz以上の狭帯域の通過特性を有しており、ミキサ２３ａ〜２３ｄから出力された中間周波数の１０.７ＭＨｚのＩＬＳ信号を帯域制限して、ミキサ２３ａ〜２３ｄでの周波数変換で発生したイメージ周波数成分及び隣接チャンネル成分を除去する。モニタ回路２５ａ〜２５ｄは、ＢＰＦ２４ａ〜２４ｄから出力されたＩＬＳ信号に基づいて、ＩＬＳ信号の特性であるＲＦレベル、変調度差（ＤＤＭ）、変調度を監視する。

特開平０１−１２７９８５号公報

International Civil Aviation Organization，International Standards and Recommended Practices Annex 10 to the Convention on International Civil Aviation Volume I，Radio Navigation Aids，3.1 Specification for ILS

しかしながら、上記の２つのキャリア周波数電波を使用したＩＬＳ装置のモニタ装置では、以下の２つの問題点がある。

第１の問題点は、送信空中線装置とモニタ空中線装置の距離が近いため、モニタ空中線装置では充分遠方と同一のＩＬＳ信号が得られず、電波が強い領域であるＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ）において、他の送信部からの電波の影響を大きく受けてしまうことである。このため、実際の航空機が受信しているＩＬＳ信号とは異なる特性をモニタ装置が検出してしまう可能性がある。

航空機が受信する所定のキャリア周波数より４ｋＨｚ高い周波数の送信信号の電波と、上記所定のキャリア周波数より４ｋＨｚ低い周波数の送信信号の電波との比は国際規格で１０ｄＢ以上と規格されているが、送信空中線装置とモニタ空中線装置が近い場合にはその比が２ｄＢ程度に低下することがある。

第２の問題点は、グライドパス装置において上記のモニタ装置ではモニタネットワークから出力されるパス幅方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＷＤ）において、送信部の電波の影響を大きく受けてしまうことである。このため、送信部から出力された送信信号が空中線装置を経てモニタネットワークで合成されるまでの送信信号の位相長が、温度変化によって変化するため季節毎にモニタのゼロ調整を行う必要があり、定期的な保守を必要とする。

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、実際の航空機が受信しているＩＬＳ信号とより近い信号のモニタ出力を得ることができると共に、保守性を向上し得るＩＬＳ装置のモニタ方法及びモニタ装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明のＩＬＳ装置のモニタ方法は、中心周波数が互いに異なる第１及び第２の送信信号の無線電波を用いて航空機の着陸を誘導する２周波ＩＬＳ装置のモニタ方法であって、送信空中線装置からの第１及び第２の送信信号を合成した送信信号の電波を、送信空中線装置の近傍に設置されたモニタ空中線装置で受信して正面方向で監視するための第１のＩＬＳ信号を取得すると共に、送信空中線装置内で第１及び第２の送信信号を擬似的に遠方界で合成して生成した信号を検波して、複数の各方向で監視するための第２のＩＬＳ信号をそれぞれ取得する取得ステップと、所定のキャリア周波数に対して中間周波数に対し第１及び第２の送信信号の各中心周波数の差の１／２の値又はその近傍の値異なる周波数のローカル信号と、第１及び第２のＩＬＳ信号をそれぞれ混合して中間周波数のＩＬＳ信号に周波数変換する変換ステップと、変換ステップで中間周波数に変換された第１のＩＬＳ信号から、第２の送信信号の周波数成分を除去して第１の送信信号の周波数成分のみを周波数選択する第１の周波数選択ステップと、変換ステップで中間周波数に変換された第２のＩＬＳ信号から、それぞれ第１及び第２の送信信号の周波数成分を周波数選択する第２の周波数選択ステップと、第１及び第２の周波数選択ステップで得られた信号に基づいて、ＩＬＳ信号の特性を互いに独立してモニタするモニタステップとを含むことを特徴とする。

また、上記の目的を達成するため、本発明のＩＬＳ装置のモニタ装置は、中心周波数が互いに異なる第１及び第２の送信信号の無線電波を用いて航空機の着陸を誘導する２周波ＩＬＳ装置であって、送信空中線装置からの第１及び第２の送信信号を合成した送信信号の電波を、送信空中線装置の近傍に設置されたモニタ空中線装置で受信して正面方向で監視するための第１のＩＬＳ信号を取得すると共に、送信空中線装置内で第１及び第２の送信信号を擬似的に遠方界で合成して生成した信号を検波して、複数の各方向で監視するための第２のＩＬＳ信号をそれぞれ取得する取得手段と、所定のキャリア周波数に対して中間周波数に対し第１及び第２の送信信号の各中心周波数の差の１／２の値又はその近傍の値異なる周波数のローカル信号を発生する局部発振手段と、ローカル信号と第１及び第２のＩＬＳ信号をそれぞれ混合して中間周波数のＩＬＳ信号に周波数変換する混合手段と、混合手段で中間周波数に変換された第１のＩＬＳ信号から、第２の送信信号の周波数成分を除去して第１の送信信号の周波数成分のみを周波数選択する第１のフィルタ手段と、混合手段で中間周波数に変換された第２のＩＬＳ信号から、それぞれ第１及び第２の送信信号の周波数成分を周波数選択する第２のフィルタ手段と、第１及び第２のフィルタ手段から出力された信号に基づいて、ＩＬＳ信号の特性をそれぞれ互いに独立してモニタするモニタ手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、モニタ空中線装置から出力された第１のＩＬＳ信号から第２の送信部の送信信号の周波数成分を除去してモニタすることにより、実際の航空機が受信しているＩＬＳ信号とより近いモニタ出力が得られる。また、本発明によれば、パス幅方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＷＤ）の安定度を向上させることで、保守性を向上することができる。

本発明のＩＬＳ装置のモニタ装置の一実施形態の系統図である。 本発明のＩＬＳ装置の送信信号の周波数スペクトラム等の一例を示す図である。 ２つのキャリア周波数電波を使用したＩＬＳ装置のモニタ装置の一例の構成図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明になるＩＬＳ装置のモニタ装置の一実施形態の系統図を示す。同図において、送信部（ＤＩＲ）１は、ＩＬＳ装置で指定されたキャリア周波数ｆ0より４ｋＨｚ高い周波数の送信信号ＤＩＲ ＣＡＲ及びＤＩＲ ＳＢを出力する。送信部（ＣＬ）２は、ＩＬＳ装置で指定されたキャリア周波数ｆ0より４ｋＨｚ低い周波数の送信信号ＣＬＣＡＲ及びＣＬＳＢを出力する。すなわち、送信部（ＤＩＲ）１からの第１の送信信号は、ＩＬＳ装置で指定されたキャリア周波数ｆ0を所定の音声情報で振幅変調して得られた中心周波数ｆ0＋４ｋＨｚの上側波帯であり、送信部（ＣＬ）２からの第２の送信信号は、上記キャリア周波数ｆ0を所定の音声情報で振幅変調して得られた中心周波数ｆ0−４ｋＨｚの下側波帯である。上記の音声情報の周波数帯域は３ｋＨｚ程度に制限されているので、上記の第１及び第２の送信信号の周波数帯域幅はそれぞれ６ｋＨｚ程度である。

電力分配器３は、送信部１からの第１の送信信号と送信部２からの第２の送信信号とを所定の電力比及び位相比に分配する。送信空中線装置５は、電力分配器３で分配された送信部１からの第１の送信信号と送信部２からの第２の送信信号とを無線電波として空間に放射する。モニタ空中線装置６は送信空中線装置５の近傍に設置され、送信空中線装置５から輻射された正面（ＰＯＳＮ）方向の信号を受信する。

モニタネットワーク４は、送信空中線装置５に内蔵されたピックアップ素子により取り出された輻射電波の一部を位相差をつけて合成する機能を有し、正面（ＰＯＳＮ）、コース幅又はパス幅方向（ＷＤ）、クリアランス方向（ＣＬ）の輻射電波を擬似的に合成する。モニタ空中線装置６から出力される正面方向ＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ）及びモニタネットワーク４から出力される正面方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＰＯＳＮ）、コース幅またはパス幅方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＷＤ）、クリアランス方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＣＬ）は、それぞれ独立したモニタ装置１０に入力される。

モニタ装置１０に入力される上記の４種類のＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ、ＩＮＴＧ ＰＯＳＮ、ＩＮＴＧ ＷＤ、ＩＮＴＧ ＣＬ）は、第１及び第２の送信信号の電波が合成されて形成されているため、これら４種類のＩＬＳ信号には全てに第１及び第２の送信信号の周波数成分が混在している。ただし、４種類のＩＬＳ信号のうち、３種類のＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ、ＩＮＴＧ ＰＯＳＮ、ＩＮＴＧ ＷＤ）は、送信部（ＤＩＲ）１からの第１の送信信号の周波数成分の方が強く、残りの１種類のＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＣＬ）は、送信部（ＣＬ）２からの第２の送信信号の周波数成分の方が強く含まれている。

モニタ装置１０は、減衰器（ＡＴＴ）１１ａ〜１１ｄ、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２ａ〜１２ｄ、ミキサ１３ａ〜１３ｄ、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１４ａ及び１４ｂと１５ａ及び１５ｂ、モニタ回路１６ａ〜１６ｄ、及び局部発振器（ＬＯ ＯＳＣ）１７からなる。

減衰器１１ａは、モニタ空中線装置６から出力される正面方向ＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ）を適切な信号レベルに減衰する。減衰器１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、モニタネットワーク４から出力される正面方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＰＯＳＮ）、コース幅又はパス幅方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＷＤ）、クリアランス方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＣＬ）をそれぞれ適切な信号レベルに減衰する。

ＢＰＦ１２ａ〜１２ｄは、減衰器１１ａ〜１１ｄから出力されるＩＬＳ信号を所定の周波数帯域（ローカライザー装置の場合は１０８〜１１２ＭＨｚ、グライドパス装置の場合は３２８.６〜３３５.４ＭＨｚ）に周波数制限する。ミキサ１３ａ〜１３ｄは、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｄから出力されたＩＬＳ信号を、それぞれ局部発振器１７から発振出力される所定の局部発振周波数のローカル信号と混合して、中間周波数の１０.７ＭＨｚに周波数変換したＩＬＳ信号を出力する。

局部発振器１７の局部発振周波数は、ＩＬＳ装置で指定されたキャリア周波数ｆ0との差の周波数が、中間周波数１０.７ＭＨｚに対して第１の送信信号の中心周波数ｆ0＋４ｋＨｚと第２の送信信号の中心周波数ｆ0−４ｋＨｚとの差の周波数の１／２の周波数である４ｋＨｚだけ高い周波数（１０.７ＭＨｚ＋４ｋＨｚ）に設定されている。すなわち、局部発振器１７の局部発振周波数は、局部発振器２６の局部発振周波数よりも
ｆ0−(１０.７ＭＨｚ＋４ｋＨｚ)＝ｆ0−１０.７ＭＨｚ−４ｋＨｚ
に示すように４ｋＨｚ低い周波数に設定されている。

ＢＰＦ１４ａ、１４ｂは、ミキサ１３ａ、１３ｃから出力された周波数変換後のＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ、ＩＮＴＧ ＷＤ）の周波数選択を行う狭帯域バンドパスフィルタで、通過帯域幅が６ｋＨｚ〜８ｋＨｚ程度に設定されている。これにより、ＢＰＦ１４ａ、１４ｂは、ミキサ１３ａ、１３ｃから出力された周波数変換後のＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ、ＩＮＴＧ ＷＤ）から送信部（ＣＬ）２からの第２の送信信号の周波数成分と、イメージ周波数成分と、隣接チャンネル成分とを除去する。

ＢＰＦ１５ａ、１５ｂは、ミキサ１３ｂ、１３ｄから出力された周波数変換後のＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＰＯＳＮ、ＩＮＴＧ ＣＬ）の周波数選択を行うバンドパスフィルタで、通過帯域幅が１８ｋＨｚ以上に設定されている。これにより、ＢＰＦ１５ａ、１５ｂは、ミキサ１３ｂ、１３ｄから出力された周波数変換後のＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＰＯＳＮ、ＩＮＴＧ ＣＬ）からイメージ周波数成分と隣接チャンネル成分とを除去する。

ここで、送信部（ＤＩＲ）１及び送信部（ＣＬ）２からの両送信信号の中心周波数の許容偏差が２０ｐｐｍあり、これが約２ｋＨｚで、逆方向にずれると約４ｋＨｚになる。また、上記両送信信号の設計上の中心周波数差は８ｋＨｚであり、また変調周波数（ＩＤ １０２０Ｈｚ）であり、両送信信号では約２ｋＨｚとなる。従って、上記の両送信信号を周波数選択するのに最低限必要な通過周波数帯域幅は、上記の各周波数の和の約１６ｋＨｚとなるが、ＢＰＦの通過帯域幅は３ｄＢ低下する周波数間であるので、よりフラットな特性を得るために、本実施形態では上記のＢＰＦ１５ａ、１５ｂの通過帯域幅は、１８ｋＨｚ以上としている。

モニタ回路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは、ＢＰＦ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄから出力された信号を入力信号として受け、ＩＬＳ信号の特性であるＲＦレベル、変調度差（ＤＤＭ）、変調度をそれぞれ監視する。

次に、本実施形態のモニタ装置１０の動作について説明する。

モニタ空中線装置６から出力された正面方向ＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ）は、減衰器１１ａにより適切な信号レベルに減衰され、ＢＰＦ１２ａにより所定の周波数帯域に周波数制限された後、ミキサ１３ａに供給され、ここで局部発振器１７からの局部発振周波数（ｆ0−１０.７ＭＨｚ−４ｋＨｚ）のローカル信号と混合されて中間周波数１０.７ＭＨｚの中間周波信号に周波数変換される。ＢＰＦ１４ａは、この中間周波数１０.７ＭＨｚに周波数変換された正面方向ＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ）の、１０.７ＭＨｚを中心とする６ｋＨｚ〜８ｋＨｚ程度の周波数成分を周波数選択し、送信部（ＣＬ）２の送信信号の周波数成分とイメージ周波数成分と隣接チャンネル成分を除去する。

一方、モニタネットワーク４から出力された正面方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＰＯＳＮ）、コース幅またはパス幅方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＷＤ）、クリアランス方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＣＬ）は、それぞれ減衰器１１ｂ、１１ｃ、１１ｄにより適切な信号レベルに減衰され、ＢＰＦ１２ｂ、１２ｃ、１２ｄにより所定の周波数帯域に周波数制限された後、ミキサ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに供給され、ここで局部発振器１７からの局部発振周波数（ｆ0−１０.７ＭＨｚ−４ｋＨｚ）のローカル信号と混合されて中間周波数１０.７ＭＨｚの中間周波信号に周波数変換される。

ＢＰＦ１４ｂは、中間周波数１０.７ＭＨｚに周波数変換されたコース幅またはパス幅方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＷＤ）の、１０.７ＭＨｚを中心周波数とする６ｋＨｚ〜８ｋＨｚ程度の周波数成分を周波数選択し、送信部（ＣＬ）２の送信信号の周波数成分とイメージ周波数成分と隣接チャンネル成分を除去する。一方、ＢＰＦ１５ａ、１５ｂは、中間周波数１０.７ＭＨｚに周波数変換された正面方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＰＯＳＮ）、クリアランス方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＣＬ）の、１０.７ＭＨｚを中心周波数とする１８ｋＨｚ以上の周波数成分をそれぞれ周波数選択し、イメージ周波数成分と隣接チャンネル成分を除去する。

ここで、２周波ＩＬＳ装置の送信電波の周波数スペクトラムについて説明する。図２は、２周波ＩＬＳ装置の送信電波の周波数スペクトラムを示す。図１において、モニタ空中線装置６が送信空中線装置５に対して充分遠方の位置に設置されている場合は、図２（Ａ）に示すように、送信部（ＤＩＲ）１の送信信号の電波の周波数スペクトラムはIIで示され、また、送信部（ＣＬ）２の送信信号の電波の周波数スペクトラムはIで示され、両送信信号の電波のレベル比は送信部（ＤＩＲ）１の送信信号の電波の方が送信部（ＣＬ）２の送信信号の電波に比べて１０ｄＢ以上確保されている。従って、モニタ空中線装置６から出力されるＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ）に関しては、送信部（ＤＩＲ）１の送信信号の周波数成分に基づいて、ＩＬＳ信号の特性のモニタが可能である。

しかし、送信空中線装置５とモニタ空中線装置６との距離が近い場合は、モニタ空中線装置６では充分遠方と同一のＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ）が得られず、送信部（ＣＬ）２の送信信号の電波の影響を強く受けるため、モニタ空中線装置６から出力されるＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ）に関しては、図２（Ｂ）に示すように送信部（ＤＩＲ）１の送信信号の周波数成分の周波数スペクトラムIVが、送信部（ＣＬ）２の送信信号の周波数成分の周波数スペクトラムIIIと略同レベルとなる。

図３に示したモニタ方式では局部発振器２６の局部発振周波数を、１０.７ＭＨｚの中間周波数に合わせて、指定されたキャリア周波数ｆ0から１０.７ＭＨｚを差し引いた値に設定していたため、ミキサ２３ａ〜２３ｄの出力信号スペクトラムの中心周波数は、送信部（ＤＩＲ）からの送信信号と送信部（ＣＬ）からの送信信号の各中心周波数の中間の周波数となる。

このため、図２にＢＷ０で示す通過帯域幅１０ｋHz以上のＢＰＦ２４ａを用いる図３に示したモニタ方式では、送信空中線装置５とモニタ空中線装置６との距離が近い場合は、図２（Ｂ）に周波数スペクトラムを示したように、送信部（ＤＩＲ）１の送信信号の電波のレベルが送信部（ＣＬ）２の送信信号の電波のレベルよりも図２（Ａ）で示したような国際規格で定められた所定値以上のレベル差が得られないため、ミキサ２３ａの出力信号から送信部（ＤＩＲ）１の送信信号の周波数成分に基づいて行うＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ）の特性のモニタが、実際の航空機が受信しているＩＬＳ信号とは異なる特性のモニタをしてしまう可能性がある。

これに対し、本実施形態のモニタ装置１０では、局部発振器１７の局部発振周波数を図３の局部発振器２６のそれよりも４ｋＨｚだけ低い周波数である（ｆ0−１０.７ＭＨｚ−４ｋＨｚ）に設定しているため、ミキサ１３ａ〜１３ｄから出力される中間周波数に周波数変換されたＩＬＳ信号の中心周波数は、それぞれ１０.７ＭＨｚ＋８ｋＨｚ（＝ｆ0＋４ｋＨｚ−（ｆ0−１０.７ＭＨｚ−４ｋＨｚ））と、１０.７ＭＨｚ（＝ｆ0−４ｋＨｚ−（ｆ0−１０.７ＭＨｚ−４ｋＨｚ））とからなる。なお、ミキサ１３ａ〜１３ｄから出力される信号には、これらの信号以外にもイメージ周波数成分が含まれる。

従って、本実施形態のモニタ装置１０では、送信空中線装置５とモニタ空中線装置６との距離が近い場合であっても、図２にＢＷ１で示すように、送信部（ＤＩＲ）１からの送信信号を中心周波数とし、かつ、通過帯域幅が６ｋＨｚ〜８ｋＨｚ程度のＢＰＦ１４ａによりミキサ１３ａから出力された周波数変換後のＩＬＳ信号から送信部（ＤＩＲ）１からの送信信号の周波数成分のみを周波数選択することができ、かつ、送信部（ＣＬ）２からの送信信号の周波数成分を除去することができる。また、このとき、隣接チャンネル周波数成分やイメージ周波数成分も除去することができる。

これにより、実際の航空機が受信する送信部（ＤＩＲ）１の送信信号の電波と送信部（ＣＬ）２の送信信号の電波の比より大きな比が確保される。従って、図１に示したモニタ回路１６ａは、ＢＰＦ１４ａにより分離された送信部（ＤＩＲ）１からの送信信号の周波数成分に基づいて、ＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ）の特性であるＲＦレベル、変調度差（ＤＤＭ）、変調度を監視するモニタができる。このモニタ結果は、実際の航空機が受信しているＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ）とほぼ正確に対応したものである。

また、モニタ装置１０は、図２にＢＷ１で示す通過帯域幅が６ｋＨｚ〜８ｋＨｚ程度のＢＰＦ１４ｂによりミキサ１３ｃから出力された中間周波数に周波数変換後のＩＬＳ信号から、送信部（ＤＩＲ）１からの送信信号の周波数成分のみを周波数選択し、送信部（ＣＬ）２からの送信信号の周波数成分や、隣接チャンネル周波数成分やイメージ周波数成分も除去する。これにより、モニタ回路１６ｃは、ＢＰＦ１４ｂにより分離された送信部（ＤＩＲ）１からの送信信号の周波数成分に基づいて、ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＷＤ）の特性であるＲＦレベル、変調度差（ＤＤＭ）、変調度を監視するモニタができる。

このように、本実施形態のモニタ装置１０によれば、モニタネットワーク４から出力されるパス幅方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＷＤ）において、ＢＰＦ１４ｂにより送信部（ＤＩＲ）１の送信信号の周波数成分は通過するが、送信部（ＣＬ）２の送信信号の周波数成分は除去する。この結果、モニタ回路１６ｃでモニタされる信号中には送信部（ＣＬ）２の送信信号の周波数成分が無くなるため、パス幅方向ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＷＤ）の安定度が向上する。これにより、本実施形態のモニタ装置１０によれば、送信部（ＣＬ）２の電波が送信部（ＤＩＲ）１の電波と干渉し、ビート出力がモニタに影響を与え、かつ、季節変動する現象は改善され、定期的なモニタ調整の必要性を低減することができ、保守性を向上することができる。

一方、ＢＰＦ１５ａ、１５ｂは、図２にＢＷ２で示すように、送信部（ＤＩＲ）１からの送信信号の中心周波数を中心周波数とし、かつ、通過帯域幅が１８ｋＨｚ以上に設定されているため、ミキサ１３ｂ、１３ｄから出力された中間周波数に周波数変換後のＩＬＳ信号から、送信部（ＤＩＲ）１からの送信信号と送信部（ＣＬ）２からの送信信号の両方の周波数成分を周波数選択し、隣接チャンネル周波数成分やイメージ周波数成分を除去することができる。

これにより、モニタ回路１６ｂ、１６ｄは、ＢＰＦ１５ａ、１５ｂにより分離された送信部（ＤＩＲ）１及び送信部（ＣＬ）２からの両送信信号の周波数成分に基づいて、ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＰＯＳＮ）、ＩＬＳ信号（ＩＮＴＧ ＣＬ）の特性であるＲＦレベル、変調度差（ＤＤＭ）、変調度を監視するモニタができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、例えば、局部発振器の局部発振周波数をＩＬＳ装置で指定された周波数ｆ0から（１０．７ＭＨｚ−４ｋＨｚ）を差し引いた周波数（ｆ0−１０．７ＭＨｚ＋４ｋＨｚ）として、送信部（ＣＬ）２の送信信号の周波数成分のみを通過させ、送信部（ＤＩＲ）１の送信信号の周波数成分を遮断するようにしてもよい。また、局部発振周波数は（ｆ0−１０.７ＭＨｚ）に対して、送信部（ＤＩＲ）１の送信信号と送信部（ＣＬ）２の送信信号の各中心周波数の差の周波数の２分の１である４ｋＨｚに近い周波数だけ高く又は低く設定することも可能である。

更に、上記の実施形態では、通過帯域幅が６ｋＨｚ〜８ｋＨｚ程度の狭帯域のＢＰＦを２種類のＩＬＳ信号（ＮＦ ＰＯＳＮ、ＩＮＴＧ ＷＤ）に対して使用したが、本発明は、他のＩＬＳ信号に使用し、若しくは１種類のＩＬＳ信号に使用することも可能である。また、中間周波数は１０.７ＭＨｚ以外の周波数を使用することも可能である。

本発明のモニタ方式によれば、既存のモニタ方式の局部発振周波数を変更し、狭帯域バンドパスフィルタを交換することにより容易に実現することができる。本発明を使用せずに送信部（ＣＬ）の送信信号の周波数成分のみを除去することは特別仕様のバンドパスフィルタを設計する必要があり高価となる。しかし、本発明ではローカル信号はシンセサイザ発振器で生成されるため、現在流通している周波数の異なる多くの狭帯域バンドパスフィルタの中から、上記のローカル信号を選定することで送信部（ＣＬ）の送信信号の周波数成分のみを除去することができる狭帯域バンドパスフィルタの選定、交換が容易にできる。

１ 送信部（ＤＩＲ）
２ 送信部（ＣＬ）
３ 電力分配器
４ モニタネットワーク
５ 送信空中線装置
６ モニタ空中線装置
１０ モニタ装置
１１ａ〜１１ｄ 減衰器（ＡＴＴ）
１２ａ〜１２ｄ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１３ａ〜１３ｄ ミキサ
１４ａ、１４ｂ 狭帯域バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１５ａ、１５ｂ バンドパスフィルタ
１６ａ〜１６ｄ モニタ回路
１７ 局部発振器

Claims (6)

1. 中心周波数が互いに異なる第１及び第２の送信信号の無線電波を用いて航空機の着陸を誘導する２周波ＩＬＳ装置のモニタ方法であって、
   送信空中線装置からの前記第１及び第２の送信信号を合成した送信信号の電波を、前記送信空中線装置の近傍に設置されたモニタ空中線装置で受信して正面方向で監視するための第１のＩＬＳ信号を取得すると共に、前記送信空中線装置内で前記第１及び第２の送信信号を擬似的に遠方界で合成して生成した信号を検波して、複数の各方向で監視するための第２のＩＬＳ信号をそれぞれ取得する取得ステップと、
   所定のキャリア周波数に対して中間周波数に対し前記第１及び第２の送信信号の各中心周波数の差の１／２の値又はその近傍の値異なる周波数のローカル信号と、前記第１及び第２のＩＬＳ信号をそれぞれ混合して前記中間周波数のＩＬＳ信号に周波数変換する変換ステップと、
   前記変換ステップで前記中間周波数に変換された前記第１のＩＬＳ信号から、前記第２の送信信号の周波数成分を除去して前記第１の送信信号の周波数成分のみを周波数選択する第１の周波数選択ステップと、
   前記変換ステップで前記中間周波数に変換された前記第２のＩＬＳ信号から、それぞれ前記第１及び第２の送信信号の周波数成分を周波数選択する第２の周波数選択ステップと、
   前記第１及び第２の周波数選択ステップで得られた信号に基づいて、ＩＬＳ信号の特性を互いに独立してモニタするモニタステップと
   を含むことを特徴とするＩＬＳ装置のモニタ方法。
2. 中心周波数が互いに異なる第１及び第２の送信信号の無線電波を用いて航空機の着陸を誘導する２周波ＩＬＳ装置のモニタ方法であって、
   送信空中線装置からの前記第１及び第２の送信信号を合成した送信信号の電波を、前記送信空中線装置の近傍に設置されたモニタ空中線装置で受信して正面方向で監視するための第１のＩＬＳ信号を取得すると共に、前記送信空中線装置内で前記第１及び第２の送信信号を擬似的に遠方界で合成して生成した信号を検波してＩＬＳのコース特性又はパス特性を正面で監視する第２のＩＬＳ信号、コース幅またはパス幅方向で監視する第３のＩＬＳ信号、クリアランス方向で監視する第４のＩＬＳ信号をそれぞれ取得する取得ステップと、
   所定のキャリア周波数に対して所定の中間周波数に対し前記第１及び第２の送信信号の各中心周波数の差の１／２の値又はその近傍の値異なる周波数のローカル信号と、前記第１〜第４のＩＬＳ信号をそれぞれ混合して前記中間周波数のＩＬＳ信号に周波数変換する変換ステップと、
   前記変換ステップで前記中間周波数に変換された前記第１及び第３のＩＬＳ信号から、それぞれ前記第２の送信信号の周波数成分を除去して前記第１の送信信号の周波数成分のみを周波数選択する第１の周波数選択ステップと、
   前記変換ステップで前記中間周波数に変換された前記第２及び第４のＩＬＳ信号から、それぞれ前記第１及び第２の送信信号の周波数成分を周波数選択する第２の周波数選択ステップと、
   前記第１及び第２の周波数選択ステップで得られた信号に基づいて、ＩＬＳ信号の特性を互いに独立してモニタするモニタステップと
   を含むことを特徴とするＩＬＳ装置のモニタ方法。
3. 前記第１の送信信号は、ＩＬＳ装置で指定されたキャリア周波数ｆ0を所定の情報で振幅変調して得られた第１の中心周波数の上側波帯であり、前記第２の送信信号は第２の中心周波数の下側波帯であり、
   前記ローカル信号の周波数は、前記キャリア周波数ｆ0から前記中間周波数を差し引いた周波数に対して、前記第１及び第２の送信信号の各中心周波数の差の１／２の値又はその近傍の値低い周波数であることを特徴とする請求項１又は２記載のＩＬＳ装置のモニタ方法。
4. 中心周波数が互いに異なる第１及び第２の送信信号の無線電波を用いて航空機の着陸を誘導する２周波ＩＬＳ装置であって、
   送信空中線装置からの前記第１及び第２の送信信号を合成した送信信号の電波を、前記送信空中線装置の近傍に設置されたモニタ空中線装置で受信して正面方向で監視するための第１のＩＬＳ信号を取得すると共に、前記送信空中線装置内で前記第１及び第２の送信信号を擬似的に遠方界で合成して生成した信号を検波して、複数の各方向で監視するための第２のＩＬＳ信号をそれぞれ取得する取得手段と、
   所定のキャリア周波数に対して中間周波数に対し前記第１及び第２の送信信号の各中心周波数の差の１／２の値又はその近傍の値異なる周波数のローカル信号を発生する局部発振手段と、
   前記ローカル信号と前記第１及び第２のＩＬＳ信号をそれぞれ混合して前記中間周波数のＩＬＳ信号に周波数変換する混合手段と、
   前記混合手段で前記中間周波数に変換された前記第１のＩＬＳ信号から、前記第２の送信信号の周波数成分を除去して前記第１の送信信号の周波数成分のみを周波数選択する第１のフィルタ手段と、
   前記混合手段で前記中間周波数に変換された前記第２のＩＬＳ信号から、それぞれ前記第１及び第２の送信信号の周波数成分を周波数選択する第２のフィルタ手段と、
   前記第１及び第２のフィルタ手段から出力された信号に基づいて、ＩＬＳ信号の特性をそれぞれ互いに独立してモニタするモニタ手段と
   を有することを特徴とするＩＬＳ装置のモニタ装置。
5. 中心周波数が互いに異なる第１及び第２の送信信号の無線電波を用いて航空機の着陸を誘導する２周波ＩＬＳ装置のモニタ装置であって、
   送信空中線装置からの前記第１及び第２の送信信号を合成した送信信号の電波を、前記送信空中線装置の近傍に設置されたモニタ空中線装置で受信して正面方向で監視するための第１のＩＬＳ信号を取得すると共に、前記送信空中線装置内で前記第１及び第２の送信信号を擬似的に遠方界で合成して生成した信号を検波してＩＬＳのコース特性又はパス特性を正面で監視する第２のＩＬＳ信号、コース幅またはパス幅方向で監視する第３のＩＬＳ信号、クリアランス方向で監視する第４のＩＬＳ信号をそれぞれ取得する取得手段と、
   所定のキャリア周波数に対して中間周波数に対し前記第１及び第２の送信信号の各中心周波数の差の１／２の値又はその近傍の値異なる周波数のローカル信号を発生する局部発振手段と、
   前記ローカル信号と前記第１〜第４のＩＬＳ信号をそれぞれ混合して前記中間周波数のＩＬＳ信号に周波数変換する混合手段と、
   前記混合手段で前記中間周波数に変換された前記第１及び第３のＩＬＳ信号から、それぞれ前記第２の送信信号の周波数成分を除去して前記第１の送信信号の周波数成分のみを周波数選択する第１及び第２のフィルタ手段と、
   前記混合手段で前記中間周波数に変換された前記第２及び第４のＩＬＳ信号から、それぞれ前記第１及び第２の送信信号の周波数成分を周波数選択する第３及び第４のフィルタ手段と、
   前記第１〜第４のフィルタ手段から出力された信号に基づいて、ＩＬＳ信号の特性を互いに独立してモニタするモニタ手段と
   を有することを特徴とするＩＬＳ装置のモニタ装置。
6. 前記第１の送信信号は、ＩＬＳ装置で指定されたキャリア周波数ｆ0を所定の情報で振幅変調して得られた第１の中心周波数の上側波帯であり、前記第２の送信信号は第２の中心周波数の下側波帯であり、
   前記ローカル信号の周波数は、前記キャリア周波数ｆ0から前記中間周波数を差し引いた周波数に対して、前記第１及び第２の送信信号の各中心周波数の差の１／２の値又はその近傍の値低い周波数であることを特徴とする請求項４又は５記載のＩＬＳ装置のモニタ装置。

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