JP7337146B2 - モードs質問及び応答の密度を特徴付ける方法及びこのような方法を実施する二次レーダー - Google Patents
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Description
- 1030MHzにおけるモードSアドレスを介する、正確な目標を対象とした選択的質問、
- 1090MHzにおけるモードSアドレスが符号化されている、航空機応答機からの応答
に基づいて対話を確立する点で区別される。
- 第1のステップであって、前記レーダーは、
○モードS目標を、前記レーダーによって発信される質問に対するその同期応答又は長ADS-Bスキッタで送信されるその位置によって探知し、且つその位置を特定すること、
○同じモードS目標によって発信され、且つ従って前記レーダーによって誘導されない非同期応答を探知すること、
○それぞれの位置特定された目標について、その非同期応答を、前記レーダーに対する同期応答又は前記ADS-Bスキッタによって与えられた位置に関連付けること
を行う、第1のステップ、
- 第2のステップであって、前記レーダーは、
○前記関連付けに基づいて、様々な所与の期間にわたって前記目標から受信される同期及び非同期応答の数を数えることにより、各目標の応答速度を判定すること、
○前記環境が基本空間セルに分割された状態で、各セルにおいて位置特定された各目標によって受信される同期及び非同期応答の数を数えることにより、セル毎の応答速度を判定することであって、前記速度は、セル毎又はセルのグループ毎にモードS質問及び応答の密度を特徴付ける、判定すること
を行う、第2のステップ
を少なくとも含む方法である。
- 任意のタイプの質問機であり得る別の二次レーダーによって誘導される応答、及び/又は
- ADS-B又はTCASスキッタ応答を含む、前記目標によって自動的に生成される応答
である。
- 前記発信元の識別、
- 前記発信元のアンテナの回転周期、
- 前記発信元の位置、
- 前記発信元の「オールコール」質問速度、
- 前記発信元の質問ローブの幅、
- 前記発信元によって放射される電力
のうちの少なくとも1つの特徴によって特徴付けられる。
- この目標の応答機からの応答の欠如を、
○応答機で応答を受信していない質問の同期フルーツを用いて応答を生成するためのその占有、又は
○質問に対する応答の欠如前の期間内でICAO限界を超える応答速度
によって特徴付けること、又は
- 別のシナリオであって、
○複数のセンサーによって発信され、且つこの目標の応答機によって解釈されない質問の重複、
○この目標の応答機であって、その最大応答速度に、最大応答速度がICAO最小限未満であるとしても達している応答機
に対応する別のシナリオを想定すること
のいずれかにより、前記目標からの非同期応答を解析することによって特徴付ける。
- レーダーの担当者が、迅速な応答を必要とする既存の競合(フルーツ密度、質問に対する応答の欠如、同じII/SIコードの使用)を探知することができ、
- 同じ地理的領域を共用する複数のレーダーを担当するATCシステムが、
○レーダーの測定相互作用をここで考慮して、領域におけるレーダーのパラメータを適合させることによって全動作を調整し、従って応答機が過質問されるために応答機が阻止される地理的領域を回避することができ、
○気流に応じて変化を調べ、配置の関連性を確保するために、長期間(日、月、年)にわたって旋回を追尾することができ、
○非参照外部質問発信元を探知し、且つその位置を特定することができる。
- 非誘導応答は、これらの非誘導応答を拒否するレーダーによって予想されず(「誤」)、
- 非誘導応答は、同じ周波数及び同じメッセージフォーマットを有する、レーダーの同じ探知範囲内の同じ目標から到来する同期応答と非常に類似する応答であり(「応答」)、
- 非誘導応答は、このレーダーの質問に関連付けられない(「時間非同期」)が、しかし、
○別の動作レーダーのもの、又は
○更に故意でない若しくは悪意のある侵入質問機のもの
に関連付けられるか、又は更に目標によって周期的に発信される(例えば、航空機間競合解決の場合、ADS-B_out又はTCASスキッタ)。
本特許の文章において、用語ADS-Bは、航空機から自発的に到来するフルーツを表すために使用される。長ADS-B_out(自動従属監視-同報通信)スキッタは、レーダー質問信号に応じて始動されないが、航空機の発信手段から自動的に発信される、航空機によって供給される位置情報の項目である。
- 特にICAOによって課され、上述された限界に対する目標の状況を評価するための、長さ及びタイプ(フルーツ/スキッタ)によるフルーツの数、
- 特に地理的領域毎に質問速度を評価するための、各フルーツ(限定されたないリスト)についての、
○フルーツの長さ、
○フルーツのタイプ、
○フルーツをレーダーによって受信する場合の航空機の位置、
○スキッタ又は質問レーダーのII/SIコード。
- そのようなものとして例えば動作戦域に発射されるレーダーの軍事使用における機能、
- しかしまた、例えば民間使用において、マルチレーダーATC監視の最適化を可能にする地理的領域毎のフルーツ速度の属性(局所応答機質問速度を減少させるためにいずれのレーダーが作動すべきかを知っている)
であると考えられ得る。
- 選択的質問:
・対象受信者:モードSアドレス(24ビットフィールド)で示す単一目標を示すもの、又は
・発信機の識別子(識別子Code_IC)を示すもの
のいずれかを発信すること、
- 選択的応答:
・発信機の識別子:目標の同じモードSアドレスを示すもの、
・メッセージ:
○DF4:高度を定義する、
○DF5:識別(コードA)を定義する、
○DF20:高度及びBDSレジスタ、要求した質問を介して特に知られている番号を定義する、
○DF21:識別(コードA)及びBDSレジスタ、要求した質問によって他の場所で知られている番号を定義する
に依存する主な内容
を受信すること
を含む。
- 目標から同期応答を質問して探知する合計パターン11(以下ではSUMで示す)、
- SUMビームで目標の位置を正確に特定する差分パターン12(DIFFで示す)、
- アンテナに面し、主SUMビームに存在せず、二次SUMローブによって質問される目標から到来する応答を阻止して拒否する第1の前制御パターン15(CONT_frontで示す)、
- アンテナの後部(従って必ずしもSUMビームに存在せず、SUM前ローブフルーツによって質問される)における目標から到来する応答を阻止して拒否する第2の後制御パターン14(CONT_backで示す)。
- 複数のパターン:
・4つのパターン:SUM、DIFF、CONT_Front及びCONT_Back、
・3つのパターン:SUM、DIFF、CONT(CONT_Front及びCONT_Backをアンテナで一緒にする)、
・2つのパターン:SUM、DIFF/CONT(DIFF、CONT_Front及びCONT_Backをアンテナで一緒にする)、
- 異なる寸法:
- 幅に関して:
○高利得を与える微細主ビームを有し、及び方位に関して選択的且つ正確であるために広い幅を有する、
○レーダーの移動度要件に対して中程度又は狭い幅を有する(主にIFFモード)、
- 仰角に関して:
○利得及び地表反射に対する保護を与える広い垂直開口(LVA)タイプの大きい仰角を有する(主に民間ATC)、
○移動度を与える「ビーム」タイプの小さい仰角を有する(主にIFFモード)。
- 「機械的」及び回転パターンとして知られている固定パターン、
- 固定又は回転「AESA」として知られている電子走査を用いた変動パターン
を有し得る。
- 非誘導の、従って非同期選択的応答:
・発信機の識別子:レーダーに送信されるモードSアドレスと同じ目標のモードSアドレス(24ビットフィールド)を示すもの、
・メッセージのTCフィールド:
○1~4 「航空機識別」、
○5~8 「地表面位置」、
○9~18 「飛行位置(気圧高度(Baro Alt))」、
○19 「飛行速度」、
○20~22 「飛行位置(全地球的航法衛星システムの高さ(GNSS Height))」、
○23 「試験メッセージ」、
○24 「地表面システム状態」、
○25~27 「予約」、
○28 「拡張スキッタAC状態」、
○29 「目標状況及び状態(V.2)」、
○30 「予約」、
○31 「航空機運行状態」
に応じて変わる、メッセージ(DF=17)の内容の性質
を受信すること
を含む。
- 通常構成である、360度をカバーする全方向性アンテナ、又は
- 全体で360度をカバーする、下記の複数の広いパターンアンテナ:
・最も一般的な構成である、180度を超える探知範囲を有する2つの連続アンテナ、
・より稀に、120度を超える探知範囲を有する3つのアンテナ又は90度を超える探知範囲を有する4つのアンテナ
を搭載される。これらのアンテナの役割は、(合計タイプの)単一パターンにより、目標から非同期応答を探知して、上述のフォーマットに従ってこの非同期応答の内容を復号することのみである。
- 全方向性アンテナパターン(CONT)に関連付けられた受信機能を使用するか、又は
- 2つの半全方向性アンテナパターン(CONT_front及びCONT_Back)の1つにそれぞれ関連付けられた2つの受信機を使用する。
- 左側に、質問の生成による部分100、
- 右側に、関連応答の同期処理による部分200。
- レーダーの回転部分と固定部分との間の4つのパターンに対して独立に1030MHzで送信され、1090MHzで受信される信号のRF結合、
- アンテナの主ローブの軸の方位位置201の分布
を保証する。
- 4つのパターンに対して独立に1030MHzで送信され、1090MHzで受信される信号間のRF結合を保証するデュプレクサ又はサーキュレータ3、
- 発信機4であって、
- SUMパターン上の1030MHzにおける質問の送信、
- CONT_Front及びCONT_Backパターンによる1030MHzにおけるSUMローブ以外の応答機の阻止、
- 様々な二次プロトコル(IFF、SSR及びモードS)専用
を保証する発信機4、
- 様々な二次プロトコル(IFF、SSR及びモードS)に対して、4つのパターン(SUM、DIFF、CONT_Front及びCONT_Back)上の1090MHzにおける応答の受信を保証する受信機5
を含む。
- 様々な二次プロトコル(IFF、SSR及びモードS)に対する関連質問及びリッスン期間のリアルタイム管理を保証する時空管理6、
- 信号7の処理であって、
・様々な二次プロトコル(IFF、SSR及びモードS)に対する質問に関連付けられたリッスン期間内の応答の処理、
・4つのパターン:
○SUM:主ローブで受信された応答を探知すること、
○DIFF:主SUMローブで受信された応答の位置を方位に関して正確に特定し、場合によりそれを探知すること、
○CONT_Front及びCONT_Back:DIFFの主ローブにおける探知の場合、SUM及びDIFFの二次ローブで受信された応答を拒否すること
の利用によるアンテナの主ローブにおける同期応答の探知及び復号
を保証する処理
を含む。
- ローブに存在する目標の管理8であって、
○様々な二次プロトコルIFF、SSR及びモードSに対して次のローブで実行されるトランザクション(質問及び応答)の準備、
○まさに実行されているトランザクションの状態に応じた今後の「ロールコール」期間におけるモードS質問及び応答の配置
を保証する管理8、
- 質問中に使用されるプロトコルに従ってローブで受信された同期応答から様々な二次プロトコルIFF、SSR及びモードSの各々に対するプロットの形成を保証する抽出器9
を含む。
- 目標(アンテナランデブー)の位置の予測を保証する探知範囲内の目標で実行されるモードSタスクの管理1001並びに内部及び外部要求と前ターンからのトランザクションの状態とに従ってこれらの位置で実行されるタスクの準備、
- 性能(誤プロットの除去、特に復号データの監視)を向上させ、目標の今後の位置を予測するために目標の追尾を保証する、プロット及び探知範囲内の目標の追尾の関連付け1002
を含む。
- モードSレーダーの運用への本発明の不侵入、
- レーダーが、
○広い意味で飛行モードにおいて、
・アンテナ、回転シール、アンテナ引込みケーブル、
○広い意味で処理モードにおいて、
・受信機、信号処理、データ処理など
を利用するのと同じ要素の使用
の両方を満たし、その結果、同じ航空機から到来する同期及び非同期応答を相関させることができる。
- 受信応答:非同期及び同期の全てを探知すること、
- 任意のタイプの応答(DF0/4/5/11/16/17/18/20/21)、メッセージにおけるデータを復号して、特に(ADSB及びTCASスキッタを含む)これらの応答からモードSアドレスを抽出すること、
- 各復号応答に応答の特徴(探知時間、探知中のアンテナの主ローブの方位、SUM、DIFF、CONT_Front及びCONT_Backで受信される電力並びにフルーツが主ローブで受信された場合の主ローブにおけるフルーツの非指示)を混入すること。
- フルーツ(非同期応答)を探知範囲の同期プロットに関連付け、
- フルーツ発信元を識別し、
- フルーツ発信元の特徴付け(位置、回転、電力、「オールコール」(AC)質問速度、放射電力、アンテナローブなど)を推定し、
- レーダーの探知範囲内における飛行中、追尾毎の処理を、
○応答速度の様々なタイムスロットに対する特徴付け、
○阻止速度の様々なタイムスロットに対する特徴付け(レーダー質問に対する応答機からの応答の欠如)、
○欠陥応答機に対する事前警告を生成するためのこれらの速度の管理(監視)
を用いて実行し、
- 基本セルに分割された領域により、
○応答速度の様々なタイムスロットに対する特徴付け、
○阻止速度の様々なタイムスロットに対する特徴付け、
○局所過負荷に対する事前警告を生成するために応答速度及び阻止速度の監視
を用いて処理し、
- 周囲質問機であって、
○各質問機の事前位置、
○質問機の特徴付け(回転、電力、「オールコール」(AC)質問速度、放射電力、アンテナローブなど)
を含む周囲質問機を探知するために処理する、応答速度の処理22を追加する。
- 1090MHzにおけるスペクトル、
- 応答機、
- 周囲レーダー
を測定するために動作モードS二次レーダー30の既存資源を利用する。特に、追加の生成質問はなく、レーダー環境を受信する受動的リッスンのみがある。
この第1のステップにおいて、十分な信号レベルで非同期応答を効果的にリッスンする最大時間探知範囲を保証するために、好ましくは最大4つのアンテナパターンを用いてRF探知を動作二次レーダーで実行する。この探知は、下記を含む。
- モードS目標の混入同期応答を介して全ての可能なモードS目標を探知し、且つその位置を特定すること、
○任意選択的に、レーダーの動作探知範囲を超えて本発明のリッスン範囲を拡張し(31)、特に本発明の動作範囲からレーダーの動作範囲を除去することができ、
- フルーツを探知し(32)、モードSレーダーによって誘導されないこれらの応答は、
○同じ空間を共用する別のセンサー(別のレーダー、特にWAM)によって誘導されるか、又は
○特にTCAS又はADS-Bスキッタタイプの目標自体によって自動的に生成される。
この第2のステップにおいて、混入プロット33から、各目標の応答速度及び阻止速度をレーダーによって特徴付ける(35)。
- (応答生成後の不感時間を含む)この目標によって生成されるフルーツを用いて、モードS質問を有するレーダーのローブで目標からの応答の欠如を調整することにより、この目標によって生成される応答に関して。この場合、目標の応答機が応答を生成する処理中である状態で、応答の欠如が明らかに識別されるか、又は
- 応答を生成することなく目標を阻止した目標の質問速度を推定することにより、生成されない応答に関して(拒否質問、従って解釈されない質問の絡み合い、到達応答機の飽和など)。
- ICAOによって定義される最小限に関して、又は
- このレーダーの設置中に行われる想定に関して
先験的に定義する。
- 各目標によって生成され、このレーダーによって受信される同期応答及び非同期応答の数を数え、これにより、特に例えば下記の所与の単位時間にわたる複数の期間に従って空間における目標の位置に従って応答速度のマップを構成することができる。
○1日:平均値の場合、
○1秒:応答のピークを示す、
- このレーダーからの質問から各目標を阻止する回数を数え、これにより、所与の単位時間(例えば、1日又は1秒)にわたる複数の期間に従って空間における目標の位置に従って阻止速度のマップを構成することができる。
- ICAOによって定義される最小限に関して、又は
- このレーダーの設置中に行われる想定に関して
自動又は手動であり得る。レーダーの主なフルーツ発信元の各々を、
- そのモードS識別子、
- レーダーに対する地理的位置、
- 回転周期(回転の場合)、
- 「オールコール」質問速度、
- ビームの幅(指向性アンテナの場合)、
- 放射電力など
を推定することによって特徴付ける(38)。
この第3のステップは、任意選択的であり、特にマルチレーダー状況で適用される。このステップにおいて、各目標の応答速度をマルチレーダーモードで特徴付ける(39、40)か、又は周囲質問機の位置を特定し、それを特徴付ける(34)。実際に、この第3のステップは、複数(少なくとも2つ)のレーダーによって実行された3つの前ステップ35、36、37、38からの結果を編集する。ここで、編集は、再計算を意味し、結果を利用する各レーダーに単に対応していないことが明らかである。
- レーダーは、空間、従って飛行中の目標の一部のみをカバーするため、レーダーの範囲、
- 特に高い瞬間フルーツ速度の場合、全ての目標によって生成される応答負荷。センサーの復号性能は、低下し、従って目標の応答速度を過小評価する。
- レーダーのタイプ、
- レーダーに対する目標に領域で割り当てられるタスク。
- 本発明に関するレーダーアーキテクチャ(図2を参照されたい)、
- 上述のようなフルーツの物理的特徴付け
に基づいてより詳細に説明する。
モードSレーダーの基本アーキテクチャは、
- 選択的方位パターンSUM及びDIFFを用いた同期応答(レーダーによって誘導される)、
- 4つのパターンSUM、DIFF、CONT_Front及びCONT_Backを用いた非同期応答又はフルーツ(レーダーによって誘導されない)
を受信することができる。
- 探知時間(10μ秒よりも高い精度)、
- アンテナの方位、
- 発信応答機のモードSアドレス、
- メッセージの内容、
- 各アンテナパターンに応じた応答の電力。
- 同じ空間を共用する別のセンサー(別のレーダー、特にWAM)によって誘導されるフルーツ、又は
- 目標自体(特に、TCAS、ADS-B)によって自動的に生成されるフルーツ
と区別されない。
- プロット中心の探知時間、
- 発信応答機のモードSアドレス、
- プロット中心方位、
- プロットからの距離、
- 下記のようにプロットを形成した各応答の場合、
・探知時間(10μ秒よりも高い精度)、
・アンテナの方位、
・質問の成功又は失敗(受信された又は受信されない応答)、
・ローブにおける非指示、
・メッセージの内容、
・各アンテナパターン(SUM、DIFF及びCONT_Front)に応じた応答の電力。
レーダーの動作又は拡張探知範囲空間において、
- 同期応答(DF4/5/11/20/21)を生成した選択的質問を介したレーダーにより、又は
- ADS-Bモード(長DF17非同期応答)において
位置特定される各目標について、本発明は、
- モードSにおける2つの連続同期探知間(旋回に近い)、又は
- (例えば)旋回毎
で(目標識別子として応答機の一意のモードSアドレスに基づいて)生成したフルーツをこの目標に関連付ける。
この特徴付けを、後述のように、フルーツ発信元の識別、フルーツ発信元のアンテナの回転周期、フルーツ発信元の位置、フルーツ発信元のAC質問速度、フルーツ発信元のアンテナのローブ又はフルーツ発信元の放射電力によって実行する。これらの特徴の全部又は一部を判定することができる。ここで、一例として、レーダーR2をフルーツ発信元と考える。
フルーツをもたらしたレーダーにより(即ち航空機の応答機からの応答をもたらした質問を発信したレーダーにより)、フルーツの分類を得ようとする。この説明を行うために、レーダーR1を、レーダーR2によって混入されると考える。手法は、複数の周囲二次レーダーと同一である。
- DF11:レーダーのメッセージにレーダーの識別子を基本的に含む(本発明者らの例ではレーダーR2)、
- DF4、DF5、DF20及びDF21:応答の対象受信者を指定しない
であると考える。
- DF11_R2を発信した目標が方位「Azimuth_Start_Max_R2」71及び「Azimuth_End_Max_R2」72間にある場合(これは、目標Aのフルーツである)、
- DF4、DF5、DF20及びDF21を発信した目標が方位「Azimuth_Start_R2」73及び「Azimuth_End_R2」74間にある場合(これは、目標B及びCのフルーツである)、及び
- DF4、DF5、DF20及びDF21フルーツが、欧州航空管制局によって推奨される従来のオールコール(AC)及びロールコール(RC)順序付けに応じてDF11_R2フルーツと略同時である場合。
ここで、R2のアンテナの回転速度を推定する。このために、各目標に対して、R1のプロットから得られる目標の移動を考慮しながら、旋回毎に探知されたフルーツ間で経過した時間からR2の回転周期の推定値を各旋回時に計算する。
- 正確な測定値を定期的に得るための、1時間のオーダーの非常に長い持続期間(民間ATCレーダー)、
- 回転速度の任意の変化、質問における順序付け又は更に位置を追跡するために経時的に後に追尾される、正しいが、精度の低い測定値を極めて定期的に得るための、数分のオーダーの長い持続期間(典型的には軍事ATCレーダーの場合)。
ここで、二次レーダーのビームが、空間の制限領域においてのみフルーツをアクティブにするのに十分優れているという事実(図8を参照されたい)を利用することにより、R1に対するR2の少なくとも方位を推定する。従って、R2の略同時フルーツを利用することにより、R2の方向の推定値を設定することができる。これは、R2のフルーツが略同時であると見なされると直ちに実行される。
ここで、R2の「オールコール」(AC)質問周期を推定する。
- (例えば、探知範囲に入る、離陸時に)新しい航空機を集めるモードSプロトコル、及び
- ロッキング領域(DF11応答のプロトコル阻止)の減少につながる航空機の応答機の有意な許容範囲及び伝搬。
- 探知された場合、R1によって日付を付けられ、
- R1のプロットへの関連付け後にR1によってある距離を置いて位置決めされる。
- 固定レーダー(最も一般的な場合)に対して十分な鋭さを有するR2の位置領域を狭くするのに十分長い持続期間、又は
- 非永続質問管理を有する軍事ATCレーダーの場合を管理するためにより短い持続期間。
- AC周期。PR=0、即ち応答の確率が1に等しい場合、ピークは、非常に高い値を有する。
- AC周期の2倍。PR=1、即ち応答の確率が0.5である場合、ピーク値は、非常に高い。
ここで、レーダーR2の質問ローブの幅を推定する。
- 各フルーツのR1基準フレームにおける方位を、
○R1による動作に関して計算された目標の軌道を用いたフルーツ時におけるプロットのR1方位、
○フルーツ時におけるアンテナの方位を用いたフルーツ時におけるプロットのR1アンテナ方角、
○R1アンテナ方角とプロットの方角及びプロットの方位との間の差からのフルーツのR1方位
から推定し、
- R2の推定位置を利用することにより、各フルーツのR2方位を計算し、
- R2の1旋回における同じ目標の2つのフルーツ間の最大R2方位差からR2の質問ローブの推定値を計算する。
- 発生の主ブロックの方位幅、及び
- PR+1を掛けたR2のAC周期の等価方位
から評価する。
この部分では、R2のAC質問を介して放射される電力を近似する。
所与のレーダーに対して、レーダーの特定の特徴に基づいて、
- その動作レーダー探知範囲(通常)、
- 環境の測定探知範囲(本発明の目的で)
を定義することに留意されたい。
- 目標によって生成される全ての同期応答及び非同期応答を数えることにより、レーダーによって受信される各目標からの応答の総合速度を測定し、
- レーダーによって受信される各目標からの応答の総合速度を、
○(公式規格に応じて)短い又は長い生成応答の長さ、
○応答のタイプ:
・探知範囲内に誘導される、
・探知範囲の外に誘導される、
・誘導されない
によって分析する。
- 応答機が応答するかどうか(その後、応答機は、別の質問を処理することができない)、
- 下記の理由で応答機が応答しないかどうか:
○応答機は、対象受信者でない、
○応答機は、レーダーのアンテナローブの範囲内でない、
○質問の復号メッセージが誤りである、
○応答機は、生成応答の最大数に達している。
- フルーツの1つを、応答機からの応答の欠如を正当化する時間内に受信する。従って、応答機は、正常に占有される。
- フルーツが応答の同期欠如を正当化しない場合、レーダーR1は、応答機の阻止を宣言する(図5~図9の例)。
特徴付けは、応答速度及び阻止速度の特徴付けのために説明された場合と非常に類似している。
- (セルに存在し、このレーダーによって受信される)各目標によって生成される全ての同期応答及び非同期応答を数え、これにより空間における目標の位置に従って応答速度のマップを構成することができ、
- このレーダーからの質問から各目標を阻止する全ての回数を数え、これにより空間における目標の位置に従って阻止速度のマップを構成することができる。
- (このセルでフルーツを生成した)このセルで妨害レーダーの各々を識別すること、
- レーダーの各々のために応答速度をセルに関連付けること、
- レーダーの各々に対して生成応答の性質及び速度を指定すること
によって分析する。
- レーダーR1を妨害するレーダーの位置、
- アンテナの回転速度、
- 質問ローブの幅、
- 「オールコール」質問速度、
- 放射電力。
- 領域1:R4のみの動作探知範囲、
- 領域2:R4及びR3の発信範囲、
- 領域3:R3の発信範囲及びR2の動作探知範囲、
- 領域4:R3及びR2の発信範囲、
- 領域5:R2のみの動作探知範囲。
- R1の基準フレームで225°の方位及び280Nmの距離における位置、
- アンテナの回転速度、1走査当たり6秒、
- 120Hzに等しい「オールコール」質問周波数IRF_ACによってここで与えられる「オールコール」質問周期。
- DF11の場合、0に等しい、
- DF4の場合、毎秒100に等しい、
- DF5の場合、毎秒15に等しい、
- DF20の場合、毎秒150に等しい、
- DF21の場合、毎秒30に等しい。
- 75°の方位及び310Nmの距離における位置、
- アンテナの回転速度、1走査当たり4秒、
- 100Hzに等しい「オールコール」質問周波数IRF_AC。
- DF11の場合、毎秒100に等しい、
- DF4の場合、0に等しい、
- DF5の場合、0に等しい、
- DF20の場合、0に等しい、
- DF21の場合、0に等しい。
- 140°の方位及び300Nmの距離における位置、
- アンテナの回転速度、1走査当たり5秒、
- 90Hzに等しい「オールコール」質問周波数IRF_AC。
- DF11の場合、0に等しい、
- DF4の場合、毎秒80に等しい、
- DF5の場合、毎秒10に等しい、
- DF20の場合、毎秒120に等しい、
- DF21の場合、毎秒20に等しい。
モノレーダーモード(上述の例でレーダーR1の例)において、各目標の応答速度の測定の精度は、レーダーの範囲及び全ての目標によって生成される応答負荷の両方によって制限される。
- 各レーダーによって管理される目標の軌道(正常ATC管制センターに対して同じ)、
- 各プロットに対して:
○ローブにおける質問、日付及び状態(この場合、応答へのポインターを有する失敗又は成功)、
○特にタイプ、電力及び内容によって日付記入され特徴付けられる同期応答、
- 各フルーツに対して:タイプ、強度、内容などによって日付記入され特徴付けられる応答。
- この目標に対する各レーダーの質問速度を数え、応答機における受信と同期して日付記入される、ネットワークで別のレーダーによって宣言されたフルーツを統計値から除去することであって、従って、
○応答の範囲又は重複のためにフルーツとして探知されない応答が今回考慮され、
○阻止を宣言したレーダーの質問と同期して別のレーダーの質問に日付記入する場合、想定阻止が確認されるか又は確認されない、除去すること
- ネットワークにおける複数のレーダーによって同時に探知される重複フルーツを除去すること、
- ネットワークにおけるレーダーの特徴の推定値を、民間ATCにおけるこれらのレーダーのインストーラによって知られている値と交換すること
により、より正確且つ確実な方法で応答速度及び阻止速度を構成することができる。
上述のサブステップのように、マルチレーダー手法は、探知範囲空間及び目標からの応答の測定精度の両方を向上させることができる。
- 応答速度のマップ、
- 各寄与要素(ネットワークにおけるレーダー、ADS-Bなど)に対する応答及び応答速度の性質、
- 阻止速度のマップ。
- 応答速度を局所的に減少するために、ネットワークで特定のレーダーに対する異なる設定ポリシーを構成する(電力、範囲、質問速度などを減少する)ことができるか、又は
- レーダーネットワークに参照されない混入の外部発信元を探すことができる。
Claims (13)
- 少なくとも1つの動作二次レーダー(R1)の環境(41、42、43)でモードS質問及び応答の密度を特徴付ける方法であって、前記環境は、前記レーダー(R1)によってカバーされる空域によって定義され、前記環境は、モードS目標によって通過され、モードS目標は、二次レーダーによって発信される前記モードS質問に対する応答を発信する目標である、方法において、
- 第1のステップであって、前記レーダー(R1)は、
○モードS目標を、前記レーダー(R1)によって発信される前記質問に対するその同期応答又は長ADS-Bスキッタで送信されるその位置によって探知し、且つその位置を特定すること、
○同じモードS目標によって発信され、且つ従って前記レーダー(R1)によって誘導されない非同期応答を探知すること(32)、
○それぞれの位置特定された目標について、その非同期応答を、前記レーダー(R1)に対する前記同期応答又は前記ADS-Bスキッタによって与えられた前記位置に関連付けること(33)
を行う、第1のステップ、
- 第2のステップであって、前記レーダー(R1)は、
○前記関連付けに基づいて、様々な所与の期間にわたって前記目標から受信される同期及び非同期応答の数を数えることにより、各目標の応答速度を判定すること(35)、
○前記環境が基本空間セル(101、102)に分割された状態で、各セルにおいて位置特定された各目標によって受信される同期及び非同期応答の数を数えることにより、セル毎の前記応答速度を判定すること(36、37)であって、前記速度は、セル毎又はセルのグループ毎にモードS質問及び応答の前記密度を特徴付ける、判定すること(36、37)
を行う、第2のステップ
を含むことを特徴とする方法。 - 前記非同期応答は、各アンテナパターン(11、12、13、14)で受信される前記非同期応答の探知及び復号を伴う連続処理(21)を通して前記レーダー(R1)によって探知され(32)、前記処理は、前記パターンの各々を別々に利用することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記パターンは、合計パターン(11)、差分パターン(12)、前制御パターン(13)及び後制御パターン(14)であることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 前記レーダー(R1)によって誘導されない前記非同期応答は、
- 任意のタイプの質問機であり得る別の二次レーダー(R2、R3、R4)によって誘導される応答、及び/又は
- ADS-B又はTCASスキッタ応答を含む、前記目標によって自動的に生成される応答
であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第2のステップにおいて、前記レーダー(R1)は、非同期応答の発信元(R2、R3、R4)を特徴付け、前記発信元は、任意のタイプの質問機であり得る二次レーダーであり、発信元は、以下の特徴:
- 前記発信元の識別、
- 前記発信元のアンテナの回転周期、
- 前記発信元の位置、
- 前記発信元の「オールコール」質問速度、
- 前記発信元の質問ローブの幅、
- 前記発信元によって放射される電力
のうちの少なくとも1つの特徴によって特徴付けられることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。 - 警告信号は、目標から受信される応答の速度が所与の閾値を超える場合に生成されることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 警告信号は、少なくとも1つのセル(101、102)の応答速度が所与の閾値を超える場合に生成されることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 目標の阻止が、前記目標がモードS質問に対する応答を発信することができないことである状態で、前記第2のステップにおいて、前記レーダー(R1)は、目標の阻止速度を、
- 前記目標の応答機からの応答の欠如を、
○前記応答機で応答を受信していない前記質問の同期フルーツを用いて応答を生成するためのその占有、又は
○質問に対する応答の欠如前の期間内でICAO限界を超える応答速度
によって特徴付けること、又は
- 別のシナリオであって、
○複数のセンサーによって発信され、且つ前記目標の前記応答機によって解釈されない質問の重複、
○前記目標の応答機であって、その最大応答速度に、前記最大応答速度がICAO最小限未満であるとしても達している応答機
に対応する別のシナリオを想定すること
のいずれかにより、前記目標からの前記非同期応答を解析することによって特徴付けることを特徴とする、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1のステップ及び前記第2のステップがマルチレーダー状況において、即ち少なくとも2つの二次レーダーによって実行される状態で、前記少なくとも2つのレーダーの各々によって得られる前記応答速度は、より正確な総合応答速度を得るために、前記2つのレーダーからの前記同期及び非同期応答の全てを考慮して計算され、前記質問密度は、前記総合速度によって特徴付けられることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 前記少なくとも2つのレーダーの各々によって得られる前記阻止速度は、より正確な総合阻止速度を得るために、前記2つのレーダーからの前記同期及び非同期応答の全てを考慮して計算されることを特徴とする、請求項8又は9に記載の方法。
- 前記少なくとも2つのレーダーの各々から得られる情報は、航空交通管制センターに送信され、且つ前記センターによって利用されることを特徴とする、請求項9又は10に記載の方法。
- 前記情報は、ATC監視安全性を高めるために、前記二次レーダーの全てが過質問、前記応答機の阻止及び欠陥応答機の領域を除去するように調整されることを可能にするために利用される、請求項11に記載の方法。
- 請求項1~12のいずれか一項に記載の方法を実施することができることを特徴とする二次レーダー。
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