JP6271475B2 - Reflective radar receiver - Google Patents

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Description

本発明は、航空機の位置を検出する反射型レーダ受信機に関する。 The present invention relates to a reflection-type radar receiver for detecting the position of the aircraft.

飛行場の航空管制局には、通常、一次監視レーダと二次監視レーダとが備えられている。一次監視レーダは、検出波を出力してから、その検出波が航空機で反射して戻ってくるまでの時間に基づいて航空機の位置を検出する。一方、二次監視レーダは、A質問波及びC質問波を出力してから、それらに応じて航空機のトランスポンダが返信する応答波が届くまでの時間に基づいて航空機の位置を検出する。   Airfield air traffic control stations are usually equipped with a primary monitoring radar and a secondary monitoring radar. The primary monitoring radar detects the position of the aircraft based on the time from when the detection wave is output until the detection wave is reflected by the aircraft and returns. On the other hand, the secondary monitoring radar detects the position of the aircraft based on the time from the output of the A interrogation wave and the C interrogation wave to the arrival of the response wave returned by the aircraft transponder.

また、近年の航空機の増加に対応するために、二次監視レーダが、A質問波及びC質問波より情報量が多いモードSの質問波を送信して、それに応じて航空機のトランスポンダが固有の情報を含んだ応答波を返信し、それに基づいて航空機の位置を検出するものが開発されている(例えば、特許文献1参照)。   In order to cope with the increase in aircraft in recent years, the secondary monitoring radar transmits a mode S interrogation wave having a larger amount of information than the A interrogation wave and the C interrogation wave, and the aircraft transponder is uniquely set accordingly. A response wave containing information is returned, and an aircraft position is detected based on the response wave (see, for example, Patent Document 1).

さらには、例えば、地震等の大災害の発生直後に緊急出動する自衛隊や報道各社の航空機、或いは、ドクターヘリ等がより安全が飛行を行うために、航空管制局の二次監視レーダシステムの質問波を航空管制局とは無関係なレーダ受信機を利用して、航空機の位置情報を取得する技術も開発されている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, for example, in order to make safer flights of the Self-Defense Forces, media organizations and doctor helicopters that are urgently dispatched immediately after the occurrence of a major disaster such as an earthquake, questions on the secondary monitoring radar system of the Air Traffic Control Station A technique for acquiring position information of an aircraft using a radar receiver that is not related to an air traffic control station has also been developed (see, for example, Patent Document 2).

特開平08−179039号(段落[0001],[0002])Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-179039 (paragraphs [0001], [0002])

特開2014−231995号公報(段落[0004])JP 2014-231995 A (paragraph [0004])

ところで、上記した航空管制局とは無関係なレーダ受信機で航空機の位置情報を取得するものでは、トランスポンダを搭載していない航空機やトランスポンダが故障している航空機の位置を取得することができない。また、航空管制局では、航空機の監視を二次監視レーダのみで行い、一次監視レーダを廃止して監視レーダの維持費を抑えたいという要望があるが、この場合もトランスポンダを搭載していない航空機等の監視を行うことができなくなるという問題が生じる。   By the way, if the position information of an aircraft is acquired by a radar receiver unrelated to the above-described air traffic control station, it is not possible to acquire the position of an aircraft not equipped with a transponder or an aircraft in which the transponder is broken. In addition, there is a request at the Air Traffic Control Bureau that only the secondary monitoring radar is used to monitor the aircraft and the primary monitoring radar is abolished to reduce the maintenance cost of the monitoring radar. In this case as well, an aircraft not equipped with a transponder There arises a problem that it becomes impossible to perform monitoring.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、一次監視レーダもトランスポンダも利用せずに、航空機の位置を検出することが可能な反射型レーダ受信機の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, without also not utilized transponders primary surveillance radar, and an object thereof is to provide a reflection-type radar receiver capable of detecting the position of the aircraft.

上記目的を達成するためになされた請求項1の発明は、二次監視レーダシステムのモードSの質問波と同じ周波数の無線波を検査対象波として取り込む受信回路と、前記検査対象波のなかから、反射を経ずに受信された前記質問波に相当する直接受信相当部を検出する直接波検出部と、前記検査対象波のなかから、前記質問波の一部である基準波の自己相関値に基づいて、前記質問波の一次反射波に相当する一次反射受信相当部を検出する反射波検出部と、前記検査対象波のうち前記直接受信相当部と前記一次反射受信相当部との間の経過時間に基づいて前記質問波を反射する反射体の位置を演算する位置演算部と、前記検査対象波の前記直接受信相当部に含まれる前記基準波を復調してその基準波に含まれる情報を抽出する復調部と、前記復調部で抽出された前記情報を変調して得られる前記基準波のキャリアパターンのデジタルデータを生成する理想基準波生成部と、前記検査対象波のキャリアパターンをデジタルデータ化するA/Dコンバータとを備え、前記反射波検出部は、前記検査対象波のキャリアパターンのデジタルデータと、前記理想基準波生成部で生成された前記基準波のキャリアパターンのデジタルデータとから前記基準波の前記自己相関値を演算する反射型レーダ受信機である。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is characterized in that a receiving circuit that takes in a radio wave having the same frequency as the interrogation wave of mode S of the secondary monitoring radar system as an inspection target wave, and the inspection target wave. A direct wave detection unit that detects a direct reception equivalent unit that corresponds to the interrogation wave received without reflection, and an autocorrelation value of a reference wave that is a part of the interrogation wave among the inspection target waves Based on the reflected wave detection unit for detecting the primary reflection reception equivalent part corresponding to the primary reflection wave of the interrogation wave, between the direct reception equivalent part and the primary reflection reception equivalent part of the inspection target wave Information included in the reference wave by demodulating the reference wave included in the direct reception equivalent part of the inspection target wave and a position calculating part that calculates the position of the reflector that reflects the interrogation wave based on the elapsed time And a demodulator for extracting An ideal reference wave generation unit that generates digital data of the carrier pattern of the reference wave obtained by modulating the information extracted by the modulation unit, and an A / D converter that converts the carrier pattern of the inspection target wave into digital data The reflected wave detection unit includes the autocorrelation of the reference wave from the digital data of the carrier pattern of the inspection target wave and the digital data of the carrier pattern of the reference wave generated by the ideal reference wave generation unit. It is a reflection type radar receiver that calculates a value .

請求項2の発明は、前記受信回路は、別々にアンテナが接続されかつ離れた場所に設置されて、前記検査対象波を取り込む第1受信回路と第2受信回路とからなり、前記直接波検出部は、前記第1受信回路に取り込まれた前記検査対象波から前記直接受信相当部を検出する一方、前記反射波検出部は、前記第2受信回路に取り込まれた前記検査対象波から前記一次反射受信相当部を検出する請求項1に記載の反射型レーダ受信機である。   According to a second aspect of the present invention, the receiving circuit includes a first receiving circuit and a second receiving circuit, which are separately installed with antennas connected thereto and are separated from each other, and take in the inspection object wave, and the direct wave detection The unit detects the direct reception equivalent unit from the inspection target wave captured by the first reception circuit, while the reflected wave detection unit detects the primary from the inspection target wave captured by the second reception circuit. The reflection type radar receiver according to claim 1, wherein a reflection reception equivalent part is detected.

請求項の発明は、前記基準波は、前記質問波毎に固有な部分を含みかつ全体が前記質問波のプリアンブルより長くなっている請求項1又は2に記載の反射型レーダ受信機である。 The invention according to claim 3 is the reflection type radar receiver according to claim 1 or 2 , wherein the reference wave includes a portion unique to each interrogation wave and is entirely longer than the preamble of the interrogation wave. .

本発明の反射型レーダ受信機では、二次監視レーダシステムのアンテナから質問波が出力されてからその質問波の一次反射波が受信されるまでの時間に基づいて質問波を反射した反射体の位置を検出する。即ち、本発明の反射型レーダ受信機によれば、一次監視レーダもトランスポンダも利用せずに、航空機の位置を検出することができる。ここで、単に二次監視レーダシステムの質問波の一次反射波を受信しようとしても、二次監視レーダシステムのレーダ波の出力は、一次監視レーダシステムのレーダ波の出力に比べて小さいため、一次反射波とノイズとを判別することができない。これに対し、本発明の反射型レーダ受信機では、質問波の一部である基準波の自己相関値に基づいて一次反射波を検出するので、比較的出力が小さい二次監視レーダシステムの質問波の一次反射波であってもノイズと判別することができる。しかも、A質問波やC質問波ではなく、それらより長くかつ煩雑な波形状であるモードSの質問波を利用するので、自己相関値に基づいて、一次反射波とノイズとを容易に判別することができる。これらにより、本発明の反射型レーダ受信機によれば、前述したように一次監視レーダもトランスポンダも利用せずに、航空機の位置を検出することが可能になる。 In the reflective type radar receiver of the present invention, the reflector which reflects the interrogating wave based on the time from the output of the interrogation wave from the antenna of the secondary surveillance radar system to the primary reflected wave of the interrogating wave is received The position of is detected. That is, according to the reflection type radar receiver of the present invention, the position of the aircraft can be detected without using the primary monitoring radar or the transponder. Here, even if the primary reflected wave of the secondary monitoring radar system is simply received, the output of the radar wave of the secondary monitoring radar system is smaller than the output of the radar wave of the primary monitoring radar system. The reflected wave and the noise cannot be distinguished. On the other hand, in the reflection type radar receiver of the present invention, the primary reflected wave is detected based on the autocorrelation value of the reference wave that is a part of the interrogation wave. Even a primary reflected wave of a wave can be determined as noise. In addition, since the interrogation wave of mode S having a longer and more complicated wave shape than the A interrogation wave and the C interrogation wave is used, the primary reflected wave and the noise are easily discriminated based on the autocorrelation value. be able to. Thus, according to the reflection type radar receiver of the present invention, the position of the aircraft can be detected without using the primary monitoring radar or the transponder as described above.

自己相関値を演算する構成としては、基準波及び検査対象波を復調して得られる信号波同士で自己相関値を演算してもよいが、そうすると検査対象波に含まれるノイズも復調され、正確な一次反射波の検出が困難になる。これに対し、本発明の反射型レーダ受信機では、基準波及び検査対象波のキャリアパターン同士で自己相関値を演算するので、ノイズの影響が抑えられ、正確な一次反射波の検出が可能になる。 As a configuration for calculating the autocorrelation value, the autocorrelation value may be calculated between the signal waves obtained by demodulating the reference wave and the inspection target wave. It is difficult to detect a primary reflected wave. On the other hand, in the reflection type radar receiver of the present invention, the autocorrelation value is calculated between the carrier patterns of the reference wave and the inspection target wave, so that the influence of noise can be suppressed and accurate primary reflected wave can be detected. Become.

また、本発明の反射型レーダ受信機では、検査対象波のうち反射を経ずに受信された質問波に相当する直接受信相当部の一部又は全部を基準波として取り込んで復調し、基準波に含まれる情報を抽出する。ここで、検査対象波のうち反射を経ずに受信された質問波に相当する直接受信相当部は、強度が高いので、ノイズを含んでいたとしてもその影響を受け難く、高い精度で情報を取り出すことができる。そして、その情報を変調して基準波のデジタルデータを生成する。これにより、ノイズの影響を略受けていない基準波のキャリアパターンを使用して自己相関値を演算することができ、正確な一次反射波の検出が可能になる。 In the reflection type radar receiver of the present invention, a part or all of the direct reception equivalent part corresponding to the interrogation wave received without reflection among the inspection object waves is taken in as a reference wave and demodulated, and the reference wave Extract information contained in. Here, the direct reception equivalent part corresponding to the interrogation wave received without reflection among the waves to be inspected is high in intensity, so even if it contains noise, it is not easily affected, and information can be obtained with high accuracy. It can be taken out. Then, the information is modulated to generate reference wave digital data. As a result, the autocorrelation value can be calculated using a carrier pattern of a reference wave that is not substantially affected by noise, and an accurate primary reflected wave can be detected.

請求項の反射型レーダ受信機では、基準波が質問波のプリアンブルより長くなっているので、自己相関値の信頼度が高くなり、より正確な一次反射波の検出が可能になる。

In the reflection type radar receiver according to the third aspect , since the reference wave is longer than the preamble of the interrogation wave, the reliability of the autocorrelation value becomes high, and the primary reflected wave can be detected more accurately.

本発明の第1実施形態に係る二次監視レーダの概念図Schematic diagram of secondary monitoring radar according to the first embodiment of the present invention. 反射型レーダ受信機の回路図Reflective radar receiver circuit diagram 反射型レーダ受信機のブロック図Block diagram of a reflective radar receiver 自己相関値の変化を示したグラフGraph showing changes in autocorrelation values 検査対象波の波形図Waveform diagram of inspection target wave 理想的なプリアンブルの波形図Waveform diagram of ideal preamble プリアンブル同士の位相の相違と自己相関値の変化を示したグラフGraph showing phase difference between preambles and change of autocorrelation value レーダのモニタの表示画面Radar monitor display screen 第2実施形態の反射型レーダ受信機のブロック図Block diagram of a reflective radar receiver according to the second embodiment S質問波のキャリアパターンの波形図Waveform diagram of carrier pattern of S interrogation wave S質問波同士の位相の相違と自己相関値の変化を示したグラフGraph showing the phase difference between S interrogation waves and the change in autocorrelation value 第3実施形態の反射型レーダ受信機の回路図Circuit diagram of reflective radar receiver of third embodiment その反射型レーダ受信機のブロック図Block diagram of the reflective radar receiver 第4実施形態の反射型レーダ受信機の回路図Circuit diagram of reflective radar receiver of fourth embodiment その反射型レーダ受信機のブロック図Block diagram of the reflective radar receiver 第5実施形態の反射型レーダ受信機の回路図Circuit diagram of reflection type radar receiver of fifth embodiment

[第1実施形態]
以下、本発明の一実施形態を図1〜図8に基づいて説明する。飛行場の航空管制局に備えたモードSに対応した二次監視レーダシステム11は、例えば1回転4秒の周期で回転するアンテナ11A(図1参照)を有し、規定に従い1030[MHz]の搬送波でQPSK(Quad−Phase−Shift Keying)変調したモードSの質問波(以下、「S質問波」という)を所定の間隔(例えば、概ね5[ms])でアンテナ11Aを通して出力している。また、一般的な航空機90(飛行機、ヘリコプター等)には、S質問波に応答するトランスポンダ91が搭載されている。そのトランスポンダ91は、S質問波を受信すると所定時間の経過後にモードSの応答波を1090[MHz]の周波数で出力する。すると、これを二次監視レーダシステム11がアンテナ11Aを通して受信して、S質問波の出力後、応答波を受信する迄の時間に基づき、航空機90の位置を演算して図示しないモニタに表示する。
[First Embodiment]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The secondary monitoring radar system 11 corresponding to the mode S provided in the air traffic control station of the airfield has an antenna 11A (see FIG. 1) that rotates at a period of 4 seconds per rotation, for example, and has a carrier wave of 1030 [MHz] according to regulations. QPSK (Quad-Phase-Shift Keying) modulated mode S interrogation wave (hereinafter referred to as “S interrogation wave”) is output through the antenna 11A at a predetermined interval (for example, approximately 5 [ms]). A general aircraft 90 (airplane, helicopter, etc.) is equipped with a transponder 91 that responds to the S interrogation wave. Upon receipt of the S interrogation wave, the transponder 91 outputs a mode S response wave at a frequency of 1090 [MHz] after a predetermined time has elapsed. Then, this is received by the secondary monitoring radar system 11 through the antenna 11A, and the position of the aircraft 90 is calculated and displayed on a monitor (not shown) based on the time from when the S interrogation wave is output until the response wave is received. .

ところで、航空機90の中にはモードSのトランスポンダ91が搭載されていないものがある。また、トランスポンダ91が搭載されていても故障している場合もある。これらに対し、航空管制局には、通常は、一次監視レーダが備えられている。一次監視レーダは、二次監視レーダより大きな出力で検出波を出力し、航空機90における検出波の反射波を受信して航空機90の位置を検出するものであるが、本実施形態の航空管制局には、その一次監視レーダの代わりに、二次監視レーダシステム11のS質問波の反射波を利用して航空機90の位置を検出する本発明に係る反射型レーダ受信機20が備えられている。   By the way, some aircraft 90 are not equipped with the mode S transponder 91. Even if the transponder 91 is mounted, there may be a failure. In contrast, an air traffic control station is usually equipped with a primary monitoring radar. The primary monitoring radar outputs a detection wave with a larger output than the secondary monitoring radar and receives the reflected wave of the detection wave in the aircraft 90 to detect the position of the aircraft 90. The air traffic control station of this embodiment Is provided with a reflection type radar receiver 20 according to the present invention that detects the position of the aircraft 90 using the reflected wave of the S interrogation wave of the secondary monitoring radar system 11 instead of the primary monitoring radar. .

図2には、反射型レーダ受信機20の基本的な構成が示されている。反射型レーダ受信機20は、二次監視レーダシステム11のS質問波と同じ周波数の無線波、即ち、1030[MHz]の無縁波を検査対象波として取り込む。具体的には、反射型レーダ受信機20に備えた受信回路20Aでは、アンテナ21を通して無線波を受信し、増幅器22にて増幅後、発信器23で生成した例えば1000[MHz]のローカル波とミキサー24にてミキシングして中間周波数に変換する。そして、その中間周波数の受信波を[30MHz]の信号のみが通過可能なバンドパスフィルタ25に通すことで、1030[MHz]の無線波を30[MHz]の検査対象波として抽出して取り込む。そして、反射型レーダ受信機20は、S質問波の自己相関値に基づいて、検査対象波の中からS質問波の一次反射波に相当する部分を検出する。   FIG. 2 shows a basic configuration of the reflective radar receiver 20. The reflection type radar receiver 20 takes in a radio wave having the same frequency as the S interrogation wave of the secondary monitoring radar system 11, that is, an infinite wave of 1030 [MHz], as an inspection target wave. Specifically, in the receiving circuit 20A provided in the reflective radar receiver 20, a radio wave is received through the antenna 21, amplified by the amplifier 22, and then generated, for example, by a local wave of 1000 [MHz] generated by the transmitter 23. Mixing is performed by the mixer 24 and converted to an intermediate frequency. Then, the received wave of the intermediate frequency is passed through the band-pass filter 25 through which only the signal of [30 MHz] can pass, thereby extracting and capturing the radio wave of 1030 [MHz] as the inspection target wave of 30 [MHz]. Then, the reflection type radar receiver 20 detects a portion corresponding to the primary reflected wave of the S interrogation wave from the inspection target wave based on the autocorrelation value of the S interrogation wave.

その自己相関値を演算するために、反射型レーダ受信機20に備えたA/Dコンバータ26は、上記した検査対象波を所定のサンプリング周期(例えば、数十[ns])でA/D変換して、サンプリング周期毎の検査対象波の波高を特定する受信波高データを生成し反射型レーダ受信機20が有するCPU29に受け渡す。CPU29は、ROM28に記憶された所定の信号処理プログラムを実行して、A/Dコンバータ26から受け取った受信波高データをフラッシュメモリ27に、順次、バッファリングしていく。   In order to calculate the autocorrelation value, the A / D converter 26 provided in the reflective radar receiver 20 performs A / D conversion on the inspection target wave at a predetermined sampling period (for example, several tens [ns]). Then, reception wave height data for specifying the wave height of the inspection target wave for each sampling period is generated and transferred to the CPU 29 of the reflection radar receiver 20. The CPU 29 executes a predetermined signal processing program stored in the ROM 28 and sequentially buffers the received wave height data received from the A / D converter 26 in the flash memory 27.

また、ROM28は、本発明に係る基準波記憶部29Fとして機能し、例えばS質問波のプリアンブルの理想波形を、前述のサンプリング周期でA/D変換して得られる基準波高データを記憶している。その基準波高データのデータ数は、[プリアンブルの長さ]/[サンプリング周期]で得られる一定基準数になっている。   The ROM 28 functions as the reference wave storage unit 29F according to the present invention, and stores, for example, reference wave height data obtained by A / D converting the ideal waveform of the preamble of the S interrogation wave at the above-described sampling period. . The number of data of the reference wave height data is a constant reference number obtained by [preamble length] / [sampling period].

CPU29は、前記した信号処理プログラムを実行することで、図3のブロック図で示した自己相関値演算部29A、第1検出部29B(本発明の「直接波検出部」に相当する)、第2検出部29C(本発明の「反射波検出部」に相当する)、位置演算部29D等として機能する。その自己相関値演算部29Aは、一定基準数の受信波高データがバッファリングされたら、以下のようにして自己相関値を演算する。即ち、一定基準数をnとし、受信波高データを生成された順番にx(1),x(2),x(3),・・・,x(n)とし、基準波高データを先頭側から順番にy(1),y(2),y(3),・・・,y(n)とすると、信号処理プログラムを実行したCPU29は、以下の数1の式から自己相関値Φ(m)を演算する。   The CPU 29 executes the above-described signal processing program, whereby the autocorrelation value calculation unit 29A, the first detection unit 29B (corresponding to the “direct wave detection unit” of the present invention) shown in the block diagram of FIG. 2 functions as a detection unit 29C (corresponding to the “reflected wave detection unit” of the present invention), a position calculation unit 29D, and the like. The autocorrelation value calculation unit 29A calculates an autocorrelation value as described below when a predetermined reference number of received wave height data is buffered. That is, the fixed reference number is n, and the received wave height data is x (1), x (2), x (3),..., X (n) in the order of generation, and the reference wave height data from the head side. Assuming y (1), y (2), y (3),..., Y (n) in order, the CPU 29 executing the signal processing program calculates the autocorrelation value Φ (m ) Is calculated.

また、自己相関値演算部29Aは、新たに受信波高データが1つ生成される度に、上記した自己相関値Φ(m)の演算に使用した演算対象の受信波高データ群、即ち、一定基準数n個の受信波高データx(1),x(2),・・・,x(n)から最も古い受信波高データx(1)を取り除いて、その他の受信波高データx(2),(3),・・・,x(n)を受信波高データx(1),x(2),・・・,x(n−1)に繰り上げ、さらに、新たに生成された受信波高データを受信波高データx(n)として前記演算対象の受信波高データ群に加える。そして、上記した数1の式から自己相関値Φ(2)を演算する。このようにして、自己相関値演算部29Aは、サンプリング周期毎の自己相関値Φ(m),(m=1,2,3,・・・)を順次、演算していく。   The autocorrelation value calculation unit 29A generates a reception wave height data group to be calculated, which is used for calculating the autocorrelation value Φ (m) every time one new reception wave height data is generated. The oldest received wave height data x (1) is removed from several n received wave height data x (1), x (2),..., X (n), and other received wave height data x (2), ( 3),..., X (n) are moved up to received wave height data x (1), x (2),..., X (n-1), and newly generated received wave height data is received. This is added to the reception wave height data group to be calculated as wave height data x (n). Then, the autocorrelation value Φ (2) is calculated from the above equation (1). In this way, the autocorrelation value calculation unit 29A sequentially calculates the autocorrelation values Φ (m), (m = 1, 2, 3,...) For each sampling period.

ここで、図4には、横軸を時間、縦軸を大きさにして、上述したサンプリング周期毎の自己相関値Φ(m)を並べたグラフの一例が示されている。また、図5には、このグラフのソースデータである検査対象波が示されている。さらに、図6には、上記した自己相関値を演算するために使用される理想的なプリアンブルの波形が示されている。また、図7には、理想的なプリアンブル同士を所定量ずつ位相をずらして自己相関値を求め、横軸を位相のズレ量、縦軸を自己相関値の大きさとしたグラフが示されている。   Here, FIG. 4 shows an example of a graph in which the above-described autocorrelation values Φ (m) are arranged with the horizontal axis as time and the vertical axis as size. Further, FIG. 5 shows a wave to be inspected which is source data of this graph. Further, FIG. 6 shows an ideal preamble waveform used for calculating the autocorrelation value described above. FIG. 7 also shows a graph in which ideal preambles are shifted in phase by a predetermined amount to obtain an autocorrelation value, the horizontal axis indicates the phase shift amount, and the vertical axis indicates the autocorrelation value. .

図7に示すように、理想的なプリアンブル同士の自己相関値を求めた場合、両プリアンブルの位相が互いにずれていても自己相関値がゼロにならないことがあるが、位相が完全に一致したときには、それ以外の場合に比べて自己相関値が極めて大きくなる。このことから、S質問波のプリアンブルは、自己相関値に基づいて同一波形か否かの判別材料になり得ることが分かる。   As shown in FIG. 7, when an autocorrelation value between ideal preambles is obtained, the autocorrelation value may not become zero even if the phases of both preambles are shifted from each other. Compared to other cases, the autocorrelation value becomes extremely large. From this, it can be seen that the preamble of the S interrogation wave can be used to determine whether or not they have the same waveform based on the autocorrelation value.

これに鑑みれば、図4に示された自己相関値のグラフのうち、符号Aで示すように自己相関値が他と比べて著しく大きくなっている山(以下、「第1の山A」という)は、反射型レーダ受信機20がS質問波を反射を経ずに受信したもの(以下、これを「直接受信相当部」という)と推定することができる。そこで第1検出部29Bは、例えば図4に示すように自己相関値が予め定められた第1基準値K1以上となった部分を直接受信相当部として検出し、その直接受信相当部の、例えば、消滅時刻(図4の詳細には、第1の山Aの右端の時刻)を原点時刻P1として記憶する。   In view of this, in the autocorrelation value graph shown in FIG. 4, a peak (hereinafter referred to as “first peak A”) in which the autocorrelation value is remarkably larger than the others as indicated by a symbol A. ) Can be estimated as the reflection type radar receiver 20 receiving the S interrogation wave without reflection (hereinafter referred to as “direct reception equivalent part”). Therefore, the first detection unit 29B detects, for example, a portion where the autocorrelation value is equal to or greater than a predetermined first reference value K1, as shown in FIG. The extinction time (the time at the right end of the first peak A in the details of FIG. 4) is stored as the origin time P1.

また、図4のグラフには、符号B,Cで示すように自己相関値が第1の山Aよりは小さいが、グラフ全体の中では比較的が大きい山(以下、「第2の山B,C」という)が存在する。このような第2の山B,Cは、反射型レーダ受信機20がS質問波を一次反射(1回の反射)を経て受信したもの(以下、これを「一次反射受信相当部」という)と推定することができる。また、自己相関値が瞬間的に第2の山B,Cと同等に大きくなるポイントも複数散在するが、このようなポイントはノイズであると推定される。そこで第2検出部29Cは、検査対象波のうち例えば自己相関値が予め定められた第2基準値K2以上、第1基準値K1未満となった部分を前記ノイズを含めて一次反射受信相当部として検出し、それら一次反射受信相当部の発生時刻(サンプリング時刻)を反射時刻として記憶する。なお、図4において第2基準値K2を意味する基準線が、ノイズに相当する突起を横切ったときの幅は僅かであるが、第2の各山B,Cを横切ったときの幅は大きくなることからも分かるように、ノイズに対応する複数の反射時刻は散在し、第2の各山B,Cに対応する複数の反射時刻は纏まった状態になる。   In the graph of FIG. 4, the autocorrelation value is smaller than the first peak A as indicated by symbols B and C, but is relatively large in the entire graph (hereinafter referred to as “second peak B”). , C ”). Such second peaks B and C are obtained by the reflection type radar receiver 20 receiving the S interrogation wave through the primary reflection (one reflection) (hereinafter referred to as “primary reflection reception equivalent part”). Can be estimated. In addition, there are a plurality of points where the autocorrelation value increases instantaneously as much as the second peaks B and C, but such points are estimated to be noise. Therefore, the second detection unit 29C includes, for example, a portion where the autocorrelation value is equal to or greater than a predetermined second reference value K2 and less than the first reference value K1 in the inspection target wave, including the noise. And the generation time (sampling time) of these primary reflection reception equivalent parts is stored as the reflection time. In FIG. 4, the width when the reference line meaning the second reference value K2 crosses the protrusion corresponding to the noise is slight, but the width when the reference line that crosses the second peaks B and C is large. As can be seen from the above, a plurality of reflection times corresponding to noise are scattered, and a plurality of reflection times corresponding to the second peaks B and C are collected.

位置演算部29Dは、原点時刻P1と各反射時刻との間の時間差に基づいて、公知な方法にてS質問波を反射する反射体の位置を演算する。   The position calculation unit 29D calculates the position of the reflector that reflects the S interrogation wave by a known method based on the time difference between the origin time P1 and each reflection time.

具体的には、位置演算部29Dは、地図上で特定される二次監視レーダシステム11のアンテナ11Aの位置とGPSで特定される反射型レーダ受信機20のアンテナ21の位置とアンテナ11Aの回転速度と原点時刻P1とから、アンテナ11AからS質問波が出力された時刻(以下、これを送信時刻という)とその送信方向(アンテナ11Aの回転位置)とをペアリングしたプロファイリングデータを作成する。   Specifically, the position calculation unit 29D determines the position of the antenna 11A of the secondary monitoring radar system 11 specified on the map, the position of the antenna 21 of the reflective radar receiver 20 specified by GPS, and the rotation of the antenna 11A. Profiling data is created by pairing the time when the S interrogation wave is output from the antenna 11A (hereinafter referred to as the transmission time) and the transmission direction (the rotational position of the antenna 11A) from the speed and the origin time P1.

次いで、位置演算部29Dは、反射時刻と、その反射時刻より前でかつ所定期間(例えば、50[μs])内の送信時刻とをペアリングし、それらペアリングされた反射時刻と送信時刻との差分ΔT1と光の速度cとに基づき、S質問波が二次監視レーダシステム11のアンテナ11Aから反射体を経て反射型レーダ受信機20のアンテナ21に受信されるまでの総伝播距離を演算する。そして、総伝播距離に基づいて2つのアンテナ11A,21の位置を焦点とする楕円を演算し、ペアリングされた送信時刻におけるS質問波の前記送信方向と、一般的な飛行高度の推定値とから反射体の3次元空間上の位置を演算すると共に、アンテナ11Aから反射体までの水平距離を演算する。   Next, the position calculation unit 29D pairs the reflection time and the transmission time before the reflection time and within a predetermined period (for example, 50 [μs]), and sets the paired reflection time and transmission time. The total propagation distance until the S interrogation wave is received from the antenna 11A of the secondary monitoring radar system 11 through the reflector to the antenna 21 of the reflective radar receiver 20 is calculated on the basis of the difference ΔT1 and the light velocity c. To do. Then, based on the total propagation distance, an ellipse whose focal point is the position of the two antennas 11A, 21 is calculated, the transmission direction of the S interrogation wave at the paired transmission time, and a general estimated value of the flight altitude The position of the reflector in the three-dimensional space is calculated, and the horizontal distance from the antenna 11A to the reflector is calculated.

そして、図8に示すように、二次監視レーダシステム11のアンテナ11Aを中心としたモニタ30において、上記した水平距離だけ中心から離れかつ上記した原点方向上となる位置に第2の山Bの頂点に相当するドット(図8の白い点)を表示する。   Then, as shown in FIG. 8, in the monitor 30 centered on the antenna 11A of the secondary monitoring radar system 11, the second peak B is located at a position away from the center by the horizontal distance and on the origin direction. A dot corresponding to the vertex (white point in FIG. 8) is displayed.

第2の山B,Cのうち頂点以外で第2基準値K2以上となった部分に相当するドットも上記した頂点のドットの表示と同様にモニタ30に表示される。つまり、モニタ30には、第2の山B,Cに相当するドット群は、図8の符号Nで示した部分のように、纏まった状態でモニタ30に表示される。これに対し、ノイズに対応したドットは図8上に散在する白い点として表示される。これにより、モニタ30上では、ノイズによるドット表示と反射体によるドット表示とを区別することができる。また、反射体が航空機であって移動している場合には、時間の経過と共にドット群がモニタ30上で移動し、例えば、ビルや山脈等である場合は、時間が経過しても一定位置に留まって表示される。これにより、モニタ30上では、S質問波を反射するビル等と航空機とを区別することができる。   In the second peaks B and C, dots corresponding to portions other than the vertices that are equal to or higher than the second reference value K2 are also displayed on the monitor 30 in the same manner as the dot display at the vertices described above. In other words, the dot group corresponding to the second peaks B and C is displayed on the monitor 30 in a collective state, as indicated by the symbol N in FIG. On the other hand, dots corresponding to noise are displayed as white dots scattered on FIG. Thereby, on the monitor 30, the dot display by noise and the dot display by a reflector can be distinguished. In addition, when the reflector is an aircraft and moves, the dot group moves on the monitor 30 with the passage of time. For example, when the reflector is a building or a mountain range, the position is constant even after the passage of time. Will remain in the display. Thereby, on the monitor 30, the building etc. which reflect S interrogation wave, and an aircraft can be distinguished.

なお、図8で符号Lで示されているドット群は、空港近傍のビル群であり、符号Mで示されているドット群は山脈であり、符号Nで示されているドット群は航空機である。   In FIG. 8, the dot group indicated by the symbol L is a building group near the airport, the dot group indicated by the symbol M is a mountain range, and the dot group indicated by the symbol N is an aircraft. is there.

上記したように本実施形態の反射型レーダ受信機20では、一次監視レーダもトランスポンダも利用せずに、二次監視レーダシステム11のS質問波の反射波を利用して反射体の位置を検出することができる。ここで、単に二次監視レーダシステム11から出力される質問波の一次反射波を受信しようとしても、二次監視レーダシステム11のレーダ波の出力は、一次監視レーダシステムのレーダ波の出力に比べて小さいため、一次反射波とノイズとを判別することができない。これに対し、本実施形態の反射型レーダ受信機20では、質問波の一部である基準波の自己相関値に基づいて一次反射波を検出するので、比較的出力が小さい二次監視レーダシステム11の質問波の一次反射波でってもノイズと判別することができる。しかも、A質問波やC質問波ではなく、それらより長くかつ煩雑な波形状であるモードSの質問波を利用するので、自己相関値に基づいて一次反射波とノイズとを容易に判別することができる。これらにより、本実施形態の反射型レーダ受信機20によれば、前述したように一次監視レーダもトランスポンダも利用せずに、航空機の位置を検出することが可能になり、航空管制局の一次監視レーダを廃止して監視レーダの維持費を抑えることができる。   As described above, the reflection type radar receiver 20 of the present embodiment detects the position of the reflector using the reflected wave of the S interrogation wave of the secondary monitoring radar system 11 without using the primary monitoring radar or the transponder. can do. Here, even if the primary reflected wave of the interrogation wave output from the secondary monitoring radar system 11 is simply received, the output of the radar wave of the secondary monitoring radar system 11 is compared with the output of the radar wave of the primary monitoring radar system. Therefore, the primary reflected wave and the noise cannot be distinguished. On the other hand, in the reflection type radar receiver 20 of the present embodiment, the primary reflected wave is detected based on the autocorrelation value of the reference wave that is a part of the interrogation wave. Even the primary reflected wave of 11 interrogative waves can be determined as noise. In addition, since the interrogation wave of mode S having a longer and more complicated wave shape than the A interrogation wave and the C interrogation wave is used, the primary reflected wave and the noise can be easily discriminated based on the autocorrelation value. Can do. Thus, according to the reflection type radar receiver 20 of the present embodiment, as described above, the position of the aircraft can be detected without using the primary monitoring radar and the transponder, and the primary monitoring of the air traffic control station is performed. The maintenance cost of surveillance radar can be reduced by eliminating the radar.

ところで、自己相関値を演算する構成としては、基準波及び検査対象波を復調して得られる信号波同士で自己相関値を演算してもよいが、そうすると検査対象波に含まれるノイズも復調され、正確な一次反射波の検出が困難になり得る。これに対し、本実施形態の反射型レーダ受信機20では、基準波及び検査対象波のキャリアパターン同士で自己相関値を演算するので、ノイズの影響が抑えられ、正確な一次反射波の検出が可能になる。また、基準波のキャリアパターンのデジタルデータをROM28に記憶し、そのROM28に記憶されたノイズの影響を全く受けていない基準波のキャリアパターンを使用して自己相関値を演算するので、正確な一次反射波の検出が可能になる。   By the way, as a configuration for calculating the autocorrelation value, the autocorrelation value may be calculated between signal waves obtained by demodulating the reference wave and the inspection target wave, but in that case, noise included in the inspection target wave is also demodulated. Therefore, accurate detection of the primary reflected wave can be difficult. On the other hand, in the reflection type radar receiver 20 of this embodiment, since the autocorrelation value is calculated between the carrier patterns of the reference wave and the inspection target wave, the influence of noise can be suppressed and accurate detection of the primary reflected wave can be performed. It becomes possible. In addition, since the digital data of the carrier pattern of the reference wave is stored in the ROM 28 and the autocorrelation value is calculated using the carrier pattern of the reference wave that is not affected by the noise stored in the ROM 28, an accurate primary The reflected wave can be detected.

[第2実施形態]
本実施形態は、図9〜図11に示されており、前記第1実施形態の反射型レーダ受信機20は、ノイズを含まない理想的なプリアンブルに係る基準波高データ群を予め基準波記憶部29Fに記憶していたが、本実施形態の反射型レーダ受信機20Vは、検査対象波の直接受信相当部の全体を基準波として取り込み、基準波高データ群を逐一生成して、基準波記憶部29Fに記憶する点が異なる。
[Second Embodiment]
This embodiment is shown in FIG. 9 to FIG. 11, and the reflection type radar receiver 20 of the first embodiment previously stores a reference wave height data group related to an ideal preamble not including noise in a reference wave storage unit. The reflection radar receiver 20V according to the present embodiment takes in the entire portion corresponding to the direct reception of the inspection target wave as a reference wave, generates a reference wave height data group one by one, and stores the reference wave storage unit. The difference is that it is stored in 29F.

具体的には、反射型レーダ受信機20Vに備えたCPU29は、ROM28に記憶された信号処理プログラムを実行することで、図9に示した復調部29G、理想基準波生成部29H等として機能する。復調部29Gは、検査対象波のうち波高が予め定められた基準レベル以上となった部位を直接受信相当部と特定し、その直接受信相当部の全体を本発明に係る基準波として復調して、S質問波に含まれる情報(「0」と「1」とからなる二値情報)を抽出する。そして、理想基準波生成部29Hが、前記した情報を変調して得られる基準波のキャリアパターンを求めて、その基準波のキャリアパターンに係る複数の基準波高データを生成して基準波記憶部29Fに記憶する。なお、基準波高データのデータ数は、[直接受信相当部の全体の長さ]/[サンプリング周期]で得られる一定基準数になっている。そして、前記第1実施形態と同様に、検査対象波のキャリアパターンを構成する複数の受信波高データと、基準波のキャリアパターンを構成する複数の基準波高データとから自己相関値演算部29Aが自己相関値を演算し、CPU29Dが反射体の位置を演算してモニタ30に表示する。   Specifically, the CPU 29 provided in the reflective radar receiver 20V functions as the demodulator 29G, the ideal reference wave generator 29H, etc. shown in FIG. 9 by executing a signal processing program stored in the ROM 28. . The demodulating unit 29G identifies a part of the inspection target wave whose wave height is equal to or higher than a predetermined reference level as a direct reception equivalent part, and demodulates the entire direct reception equivalent part as a reference wave according to the present invention. , Information included in the S interrogation wave (binary information consisting of “0” and “1”) is extracted. Then, the ideal reference wave generation unit 29H obtains a reference wave carrier pattern obtained by modulating the information described above, generates a plurality of reference wave height data related to the reference wave carrier pattern, and generates a reference wave storage unit 29F. To remember. Note that the number of reference wave height data is a fixed reference number obtained by [total length of direct reception equivalent part] / [sampling period]. As in the first embodiment, the autocorrelation value calculation unit 29A self-corresponds to the self-correlation value calculation unit 29A from the plurality of received wave height data constituting the carrier pattern of the inspection target wave and the plurality of reference wave height data constituting the reference wave carrier pattern. The correlation value is calculated, and the CPU 29D calculates the position of the reflector and displays it on the monitor 30.

ところで、検査対象波のうち直接受信相当部は、受信強度が高いので、ノイズを含んでいたとしてもその影響を受け難く、高い精度で情報を復調することができる。そして、情報を変調して得られる基準波のキャリアパターンの基準波高データを生成するので、ノイズの影響を略受けていない基準波のキャリアパターンを使用して自己相関値を演算することができ、正確な一次反射波の検出が可能になる。また、本実施形態では、検査対象波の直接受信相当部の全体を基準波としたので、直接受信相当部の一部(例えば、プリアンブル)を基準波とした場合に比べて自己相関値の信頼度が高くなり、より正確な一次反射波の検出が可能になる。   By the way, since the direct reception equivalent part of the inspection target wave has high reception intensity, even if it includes noise, it is not easily affected, and information can be demodulated with high accuracy. Since the reference wave height data of the reference wave carrier pattern obtained by modulating the information is generated, the autocorrelation value can be calculated using the reference wave carrier pattern that is substantially unaffected by noise, An accurate primary reflected wave can be detected. In this embodiment, since the entire direct reception equivalent part of the inspection target wave is used as the reference wave, the autocorrelation value is more reliable than when a part of the direct reception equivalent part (for example, preamble) is used as the reference wave. The degree becomes higher, and the primary reflected wave can be detected more accurately.

なお、図10には、S質問波の全体(即ち、検査対象波のうち直接受信相当部の全体)のキャリアパターンが示されている。そして、図7に示したプリアンブルでプリアンブル自体の自己相関値を求めたものと同様に、S質問波の全体でS質問波の全体の自己相関値を求めたものが図11に示されている。これら図7と図11とを比較しても、検査対象波のうち直接受信相当部の全体を基準波とした場合の方が、直接受信相当部の一部(例えば、プリアンブル)を基準波とした場合に比べて自己相関値の信頼度が高くなることが分かる。   FIG. 10 shows the carrier pattern of the entire S interrogation wave (that is, the entire direct reception equivalent part of the inspection target wave). FIG. 11 shows the result of obtaining the autocorrelation value of the entire S interrogation wave for the entire S interrogation wave, as in the case of obtaining the autocorrelation value of the preamble itself with the preamble shown in FIG. . Even if FIG. 7 and FIG. 11 are compared, when the entire direct reception equivalent part of the inspection target wave is used as the reference wave, a part of the direct reception equivalent part (for example, a preamble) is used as the reference wave. It can be seen that the reliability of the autocorrelation value is higher than that of the case.

[第3実施形態]
本実施形態は、図12及び図13に示されている。本実施形態の反射型レーダ受信機20Wは、飛行場の近傍(例えば、飛行場から半径5[km]以内)に配置される第1受信装置20Sと、飛行場から離れた遠隔の地(例えば、飛行場から10〜100[km]離れた位置)に配置される第2受信装置20Tとからなる。また、第1と第2の受信装置20S,20Tは、図12に示すように前記第1実施形態の反射型レーダ受信機20にGPSモジュール31とWiMAX端末32とを追加した電器的構成を有し、インターネット回線を通して互いに接続されている。なお、第1受信装置20Sの受信回路20Aが本発明に係る「第1受信回路」に相当し、第2受信装置20Tの受信回路20Aが本発明に係る「第2受信回路」に相当する。
[Third Embodiment]
This embodiment is shown in FIGS. 12 and 13. The reflection type radar receiver 20W of the present embodiment includes a first receiving device 20S disposed in the vicinity of an airfield (for example, within a radius of 5 km from the airfield) and a remote place (for example, from an airfield) And a second receiving device 20T disposed at a position 10 to 100 [km] away. Further, the first and second receivers 20S and 20T have an electrical configuration in which a GPS module 31 and a WiMAX terminal 32 are added to the reflection radar receiver 20 of the first embodiment as shown in FIG. And connected to each other through an internet line. The receiving circuit 20A of the first receiving device 20S corresponds to the “first receiving circuit” according to the present invention, and the receiving circuit 20A of the second receiving device 20T corresponds to the “second receiving circuit” according to the present invention.

第1受信装置20SのCPU29は、前記第1実施形態の反射型レーダ受信機20と同様に信号処理プログラムを実行して、図13の上側に示すように自己相関値演算部29A,第1検出部29B等として機能すると共に、タイムスタンプ部29Jとしても機能する。そして、第1実施形態と同様に、第1検出部29Bが直接受信相当部を検出し、タイムスタンプ部29Jが、その直接受信相当部の前述の消滅時刻をGPSモジュール31の時計機能に基づいて特定し、それを原点時刻として第2受信装置20Tに付与する。   The CPU 29 of the first receiving device 20S executes a signal processing program in the same manner as the reflection radar receiver 20 of the first embodiment, and as shown in the upper side of FIG. It functions as the part 29B etc. and also functions as the time stamp part 29J. Then, as in the first embodiment, the first detection unit 29B detects the direct reception equivalent part, and the time stamp part 29J determines the above disappearance time of the direct reception equivalent part based on the clock function of the GPS module 31. It is specified and given to the second receiver 20T as the origin time.

第2受信装置20TのCPU29は、前記第1実施形態の反射型レーダ受信機20と同様に信号処理プログラムを実行して、図13の下側に示すように自己相関値演算部29A,第2検出部29C等として機能すると共に、タイムスタンプ部29J、位置演算部29Dとしても機能する。そして、第1実施形態と同様に、第2検出部29Cが一次反射受信相当部を検出し、タイムスタンプ部29Jが、その一時反射受信相当部の発生時刻をGPSモジュール31の時計機能に基づいて特定して、それを反射時刻として位置演算部29Dに付与する。   The CPU 29 of the second receiver 20T executes a signal processing program in the same manner as the reflection radar receiver 20 of the first embodiment, and as shown in the lower side of FIG. In addition to functioning as a detection unit 29C and the like, it also functions as a time stamp unit 29J and a position calculation unit 29D. Then, as in the first embodiment, the second detector 29C detects the primary reflection reception equivalent part, and the time stamp part 29J determines the generation time of the temporary reflection reception equivalent part based on the clock function of the GPS module 31. It specifies and gives it to position calculating part 29D as a reflection time.

位置演算部29Dは、付与された反射時刻と、第1受信装置20Sから取得した原点時刻と、第1と第2の受信装置20S,20Tの位置と、二次監視レーダシステム11のアンテナ11Aの位置とから、第1実施形態と略同一な公知な方法にてS質問波を反射する反射体の位置を演算してモニタ30に表示する。   The position calculation unit 29D includes the given reflection time, the origin time acquired from the first receiving device 20S, the positions of the first and second receiving devices 20S and 20T, and the antenna 11A of the secondary monitoring radar system 11. From the position, the position of the reflector that reflects the S interrogation wave is calculated and displayed on the monitor 30 by a known method substantially the same as in the first embodiment.

[第4実施形態]
本実施形態は、図14及び図15に示されている。図14に示すように、本実施形態の反射型レーダ受信機20Xは、例えば、第1実施形態の反射型レーダ受信機20にWiMAX端末32を追加した電器的構成を有し、インターネット回線を通して二次監視レーダシステム11に接続されている。そして、図15に示すように、反射型レーダ受信機20Xの位置演算部29Dが、二次監視レーダシステム11からS質問波の送信時刻と送信方向の前述のプロファイリングデータを取得し、そのプロファイリングデータと第2検出部29Cで検出した反射時刻とに基づいて、前記第1実施形態と同様に、反射体の位置を演算してモニタ30に表示する。本実施形態によっても第1実施形態と同様の効果を奏する。なお、本実施形態では、位置演算部29Dは、本発明に係る「位置演算部」の他、「送信時刻取得手段」及び「受信時刻取得手段」に相当する。
[Fourth Embodiment]
This embodiment is shown in FIGS. 14 and 15. As shown in FIG. 14, the reflective radar receiver 20X of this embodiment has an electrical configuration in which, for example, a WiMAX terminal 32 is added to the reflective radar receiver 20 of the first embodiment. It is connected to the next monitoring radar system 11. Then, as shown in FIG. 15, the position calculation unit 29D of the reflective radar receiver 20X acquires the above-mentioned profiling data of the transmission time and transmission direction of the S interrogation wave from the secondary monitoring radar system 11, and the profiling data And the reflection time detected by the second detection unit 29C, the position of the reflector is calculated and displayed on the monitor 30 as in the first embodiment. This embodiment also has the same effect as the first embodiment. In the present embodiment, the position calculation unit 29D corresponds to a “transmission time acquisition unit” and a “reception time acquisition unit” in addition to the “position calculation unit” according to the present invention.

[第5実施形態]
本実施形態の反射型レーダ受信機20Yは、図16に示されており、二次監視レーダシステム11Yに組み込まれている。本実施形態の二次監視レーダシステム11Yは、反射型レーダ受信機20Yを除いた部分が公知な構成になっている。即ち、二次監視レーダシステム11Yの制御回路11Dは、送信回路11Bを概ね5[ms]の間隔で駆動してS質問波をアンテナ11Aを通して出力させる。また、制御回路11Dは、各S質問波の送信時刻と送信方向の前述のプロファイリングデータを生成する。さらに、制御回路11Dは、アンテナ11Aを通して1090[MHz]の信号を受信回路11Cに受信させると共に復調させ、航空機のトランポンダがS質問波に対して返信した回答信号を取り込む。そして、回答信号の受信時刻とプロファイリングされているS質問波の送信時刻及び送信方向とに基づいて航空機の位置を検出し、モニタ11Eの表示する。
[Fifth Embodiment]
The reflective radar receiver 20Y of this embodiment is shown in FIG. 16, and is incorporated in the secondary monitoring radar system 11Y. The secondary monitoring radar system 11Y of the present embodiment has a known configuration except for the reflection type radar receiver 20Y. That is, the control circuit 11D of the secondary monitoring radar system 11Y drives the transmission circuit 11B at an interval of approximately 5 [ms] to output the S interrogation wave through the antenna 11A. In addition, the control circuit 11D generates the above-described profiling data of the transmission time and transmission direction of each S interrogation wave. Further, the control circuit 11D causes the receiving circuit 11C to receive and demodulate the signal of 1090 [MHz] through the antenna 11A, and takes in the answer signal returned from the aircraft transponder in response to the S interrogation wave. Then, the position of the aircraft is detected on the basis of the reception time of the answer signal and the transmission time and transmission direction of the S interrogation wave being profiled, and the monitor 11E displays it.

これに対し、本実施形態の反射型レーダ受信機20YのCPU29は、制御回路11Dからプロファイリングデータを受け取ると共に、アンテナ11Aを通して1030[MHz]の信号を受信回路20Aに受信させる。そして、第1実施形態と同様の処理にて受信波のうち一次反射受信相当部の発生時刻としての反射時刻を求め、その反射時刻とプロファイリングデータとから航空機の位置を検出してモニタ30に表示する。   On the other hand, the CPU 29 of the reflective radar receiver 20Y according to the present embodiment receives the profiling data from the control circuit 11D and causes the receiving circuit 20A to receive a signal of 1030 [MHz] through the antenna 11A. Then, the reflection time as the generation time of the primary reflection reception equivalent part of the received wave is obtained by the same processing as in the first embodiment, and the position of the aircraft is detected from the reflection time and profiling data and displayed on the monitor 30. To do.

本実施形態の構成によれは、航空管制局の一次監視レーダを廃止して維持管理費等を抑えることができる。   According to the configuration of the present embodiment, the primary monitoring radar of the air traffic control station can be abolished to reduce maintenance costs.

[他の実施形態]
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications other than those described above without departing from the scope of the invention.

11,11Y 二次監視レーダシステム
11A アンテナ
20,20V,20W,20X,20Y 反射型レーダ受信機
20A 受信回路
29A 自己相関値演算部
29B 第1検出部(直接波検出部)
29C 第2検出部(反射波検出部)
29D 位置演算部(送信時刻取得手段,受信時刻取得手段)
29F 基準波記憶部
29G 復調部
29H 理想基準波生成部
30 モニタ
11, 11Y Secondary monitoring radar system 11A Antenna 20, 20V, 20W, 20X, 20Y Reflective radar receiver 20A Receiver circuit 29A Autocorrelation value calculator 29B First detector (direct wave detector)
29C 2nd detection part (reflected wave detection part)
29D position calculation unit (transmission time acquisition means, reception time acquisition means)
29F Reference wave storage unit 29G Demodulation unit 29H Ideal reference wave generation unit 30 Monitor

Claims (3)

二次監視レーダシステムのモードSの質問波と同じ周波数の無線波を検査対象波として取り込む受信回路と、
前記検査対象波のなかから、反射を経ずに受信された前記質問波に相当する直接受信相当部を検出する直接波検出部と、
前記検査対象波のなかから、前記質問波の一部である基準波の自己相関値に基づいて、前記質問波の一次反射波に相当する一次反射受信相当部を検出する反射波検出部と、
前記検査対象波のうち前記直接受信相当部と前記一次反射受信相当部との間の経過時間に基づいて前記質問波を反射する反射体の位置を演算する位置演算部と、
前記検査対象波の前記直接受信相当部に含まれる前記基準波を復調してその基準波に含まれる情報を抽出する復調部と、
前記復調部で抽出された前記情報を変調して得られる前記基準波のキャリアパターンのデジタルデータを生成する理想基準波生成部と、
前記検査対象波のキャリアパターンをデジタルデータ化するA/Dコンバータとを備え、
前記反射波検出部は、前記検査対象波のキャリアパターンのデジタルデータと、前記理想基準波生成部で生成された前記基準波のキャリアパターンのデジタルデータとから前記基準波の前記自己相関値を演算する反射型レーダ受信機。
A receiving circuit that captures a radio wave having the same frequency as the interrogation wave of mode S of the secondary monitoring radar system as an inspection target wave;
A direct wave detection unit for detecting a direct reception equivalent part corresponding to the interrogation wave received without reflection from the inspection target wave;
Based on the autocorrelation value of the reference wave that is a part of the interrogation wave, the reflected wave detection unit that detects a primary reflection reception equivalent part corresponding to the primary reflection wave of the interrogation wave, from among the inspection target waves,
A position calculator that calculates a position of a reflector that reflects the interrogation wave based on an elapsed time between the direct reception equivalent part and the primary reflection reception equivalent part of the inspection target wave;
A demodulator that demodulates the reference wave included in the direct reception equivalent part of the inspection target wave and extracts information included in the reference wave;
An ideal reference wave generation unit that generates digital data of a carrier pattern of the reference wave obtained by modulating the information extracted by the demodulation unit;
An A / D converter that converts the carrier pattern of the inspection target wave into digital data,
The reflected wave detection unit calculates the autocorrelation value of the reference wave from the digital data of the carrier pattern of the inspection target wave and the digital data of the carrier pattern of the reference wave generated by the ideal reference wave generation unit the reflection-type radar receiver.
前記受信回路は、別々にアンテナが接続されかつ離れた場所に設置されて、前記検査対象波を取り込む第1受信回路と第2受信回路とからなり、
前記直接波検出部は、前記第1受信回路に取り込まれた前記検査対象波から前記直接受信相当部を検出する一方、
前記反射波検出部は、前記第2受信回路に取り込まれた前記検査対象波から前記一次反射受信相当部を検出する請求項1に記載の反射型レーダ受信機。
The receiving circuit is composed of a first receiving circuit and a second receiving circuit, which are separately connected to an antenna and installed at a remote location, and which captures the inspection target wave.
The direct wave detection unit detects the direct reception equivalent unit from the inspection target wave captured by the first reception circuit,
The reflective radar receiver according to claim 1, wherein the reflected wave detection unit detects the primary reflection reception equivalent unit from the inspection target wave captured by the second reception circuit.
前記基準波は、前記質問波毎に固有な部分を含みかつ全体が前記質問波のプリアンブルより長くなっている請求項1又は2に記載の反射型レーダ受信機。 The reflection type radar receiver according to claim 1, wherein the reference wave includes a portion unique to each interrogation wave and is entirely longer than a preamble of the interrogation wave .
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