JPH02163685A - 航空路監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は２次レーダシステムを用いた航空路監視装置に
関する。

（従来の技術） 航空路監視用のレーダ装置として、従来、第５図に示す
ものが知られている。

この図に示すレーダ装置は、１次レーダアンテナ９８と
２次レーダアンテナ９９とを有するアンテナ装置１００
と、前記１次レーダアンテナ９８を介して電波を送受信
して航空機の位置を検出する１次レーダ装置１０１と、
前記２次レーダアンテナ９９を介して電波を送受信して
航空機の情報を取り込む２次レーダ装置１０２と、この
２次レーダ装置１０２によって得られた航空機情報と前
記１次レーダ装置１００によって得られた航空機位置情
報を処理して航空機情報を作成する信号処理装置１０３
と、この信号処理装置１．０３の処理結果を表示する表
示装置１０４とを備えている。

そして、このレーダ装置によって、半径的２０ＯＮＭ（
約３６０に、ｍ）の覆域内を飛行する航空機を広範囲に
監視している。

しかしながらこのような従来の航空路監視用のレーダ装
置においては、１次レーダシステム部分によって航空機
の位置を検出するようにしているので、位置検出精度を
高めるのが難しく、航空機が航空路（ルート）上を正確
に飛行しているか否かを精度良く把握することができな
い。

また、１次レーダは発射した電波の航空機による反射波
を検知してその位置を検出するものであるから、検知感
度を高めるためには発射される電波の強度を強くしなけ
ればならない。このため、装置が大型し設置場所の確保
が難しい。

更に、全方位を連続的に監視する必要上、強い電波を常
時発射するため、他の通信系やレーダ系に電波干渉が発
生し易く悪影響を与えることが多い。

（発明の目的） 本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、覆
域内を飛行する航空機が航空路上を正しく飛行している
か否かを精度良く検出することができると共に、装置の
小型化、低価格化を達成することができ、また電波干渉
の発生率を大幅に低化させることができる航空路監視装
置を提供することを目的としている。

（発明の概要） 上記の問題点を解決するために本発明による航空路監視
装置においては、モノパルス方式の２次レーダシステム
によって航空機の応答信号を処理して航空機の方位、高
度、識別コード等を検知することを特徴としている。

（実施例） 第１図は本発明による航空路監視装置の一実施例を示す
ブロック図である。

この図に示す航空路監視装置は、複数のアンテナ素子（
図示は省略する）を有するフェーズドアレイアンテナ１
と、このフェーズドアレイアンテナ］−から質問信号電
波を発射させ又は航空機から発射される応答信号電波の
受信処理を行なうモノパルス方式のレーダ送受信装置２
と、このレーダ送受信装置２を制御して航空機の位置情
報、高度情報等を求める信号処理装置３とを備え、レー
ダ送受信装置２のモノパルス送受信機能によって航空機
からの応答信号方位を正確に測定すると共に、これを信
号処理装置３によって処理して航空機の位置を正確に算
出する。また、信号処理装置３の質問信号送信タイミン
グと、応答信号受信タイミ＝　３ ングどの差に基づいて航空機までの距離を測定する。ま
た、信号処理装置３の応答信号解読機能によって航空機
からの応答信号を解読してこの航空機の識別コード、高
度情報等を抽出する。

レーダ送受信装置２は、前記フェーズドアレイアンテナ
１のビーム方向を制御するビーム形成器４と、前記フェ
ーズドアレイアンテナ１を介して質問信号ビームを出射
する送信機５と、送受信の切替を行なう切替器６ａ、６
ｂと、前記フェーズドアレイアンテナ１によって取り込
まれた航空機からの応答信号を受信するモノパルス受信
機７とを備えている。

ビーム形成器４は信号処理装置３から出力されるビーム
位置データに応じて前記フェーズドアレイアンテナ１の
移相器を制御して第２図に示す如くアンテナの指向性を
掃引する。

また、送信機５は信号処理装置３から出力されるモード
Ａ、モードＣの各質問パルスを変調パルスとして取り込
み”　１．０３０　Ｍ　Ｈｚ　”の高周波信号を発生す
ると共にこれを切替器６ａ、６ｂを介して前記フェーズ
ドアレイアンテナ１−に供給し前記ビームパターンに従
って出射させる。このように出力した質問信号が目標と
する航空機に搭載されたトランスポンダ装置に到達する
と、夫々モード別に対応した応答信号が返送される。

この際、航空路監視装置からΣ、Δの二種類のビームパ
ターンにて質問信号が送信される理由は、これを受信す
るトランスポンダ装置に於いて両者の着信レベルを比較
し、Σパターンの方がΔパターンに対する着信より所要
値以」二（例えば、９ｄｂ以上）の場合のみ応答信号を
発することにより、真にΣパターン内に位置する航空機
からのみ応答信号を得るようにするためであって、−船
釣なトランスポンダシステムに用いられている方法であ
る。

このようにして返送された応答信号は当該航空路監視装
置のフェーズドアレイアンテナ１に着信し、前記送信の
除用いたΣ、△パターン形成と同様に移相器を制御し、
夫々のパターンに対応した信号を作出したのちモノパル
ス受信機７に入力する。

また、フェーズドアレイアンテナ］−は無指向性アンテ
ナを備えており、その出力をΩ（オムニ）として同様に
受信機７に入力している。

この場合、フェーズドアレイアンテナ１から出力される
Σ信号、Δ信号は、各アンテナ素子によって受信された
応答信号を各々組み合わせて得られる信号であり、第３
図に示す如くΣ信号はビーム方向に最大感度を、またΔ
信号はビーム方向を中心としてその両側方向に最大感度
を持っている。

このようにしてモノパルス受信機７に入力されたΣ、Δ
、Ωの各信号は核部にて復調され種々の演算処理されて
、Σ、サイドローブ信号、位相信号Ｏ６Ｂとして出力さ
れる。

このうちΣ信号は前記フェーズドアレイアンテナ１から
出力されるΣ信号を復調したもの、またサイドローブ信
号は前記フェーズドアレイアンテナ１から出力される各
信号を処理して得られる信号でビーム方向以外に付随す
るサイドローブにて受信される信号の有無及びそのレベ
ルを示す信号、またθ。８信号はΔ信号の値をΣ信号の
値で割って得られる値（Δ／Σ）の関数信号で、目標航
空機のメインビーム中心あるいはその他の基準点に対す
る位置のずれを位相値として表わしたものである。

信号処理装置３はビーム位置データ発生処理、モードＡ
、モードＣの質問パルス発生処理、モノパルス受信機７
から出力される各信号の処理等を行なう信号処理器８と
、計時動作を行なう時計９と、気圧を測定する気圧計１
０と、前記信号処理器８の出力を処理するコンピュータ
］１と、このコンピュータ］−１の処理結果を記録する
記録装置１２と、前記コンピュータ］−１の処理結果を
外部に出力するモデム１３どを備えている。

この場合、信号処理器８は次に述べるよう順序で各処理
を行なう。

まず、信号処理器８はビーム位置データと、モードＡ、
モードＣの質問パルスを発生してレーダ送受信装置２を
制御し」二連したΣ、Δパターンにてフェーズドアレイ
アンテナ１を介して質問信号電波を発射する。そして、
この質問信号に対応して航空機が搭載しいているトラン
スポンダ装置が”　１０９０Ｍ、Ｈｚ”の応答信号を発
生しこれがフェーズドアレイアンテナ１によって受信さ
れてレーダ送受信装置２からΣ信号、サイドローブ信号
、ｆｌｏｅ信号が出力されれば、これを取り込む。

この後、信号処理器８はこれらの各信号を処理してモー
ドＡ、モードＣに対する応答信号を解読し航空機の識別
コード情報、航空機の静気圧情報を抽出すると共に、気
圧計１０によって得られる気圧情報と前記航空機の静気
圧情報とに基づいて前記航空機の高度を算出する。

またこの動作と並行して、信号処理器８は質問信号を出
力したときのタイミングと、フェーズドアレイアンテナ
１−によって航空機の応答信号が受信されたときのタイ
ミングとの時間差に基づいて第４図に示す如くフェーズ
ドアレイアンテナ１と航空機との距離Ｒを算出すると共
に、ビーム位置データの値θ２と、ｏｏｅ信号の値θ５
とに基づいて航空機の方位を算出する。

この後、信号処理器８は上述した処理によって得られた
航空機の方位、高度、識別コードに時計９から読み出し
た現在の時刻を付加してコンピュータ１１に伝達する。

これによって、コンピュータ１１はこれらの情報を記録
装置１２に記憶させると共に、モデム１−３を介して通
信回線上に送出してこれを外部システムに供給する。

この他に、該コンピュータは信号処理器８とデータ授受
を行ない所要の機能を果たすよう制御する。

このようにこの実施例においては、２次レーダシステム
のみで航空機の方位、高度等を検知するようにしている
ので、送信電力が小さくて良いから装置の小型化、低価
格化を達成することができ、また電波強度が弱い分だけ
電波干渉の発生率を低下させることができる。

また、モノパルス受信機７によって航空機の方位を正確
に算出するようにしているので、覆域内を飛行する航空
機が航空路」二を正しく飛行しているか否かを精度良く
検出することができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、二次レーダを利用
したものであるから質問信号としては比較的小電力にて
覆域内を飛行する航空機が航空路上を正しく飛行してい
るか否かを精度良く検出することができると共に、装置
の小型化を達成することができ、また電波干渉の発生率
を低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による航空路監視装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図は同実施例のビーム放射動作を説明
するための模式図、第３図は第１図に示すモノパルス受
信機を説明するための模式図、第４図は第１図に示す信
号処理器の方位検出動作を説明するための模式図、第５
図は従来の航空路監視装置の一例を示すブロック図であ
る。 ］、・・・空中線（フェーズドアレイアンテナ）、５・
・・送信機、７・・・モノパルス受信機、８・・・信号
処理器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）予め定められた方位又は全方位に電子的又は機械
   的に指向して電波の送受信を行なう空中線と、高周波質
   問信号を発生して前記空中線から出射させる送信機と、
   前記空中線によつて受信された高周波応答信号を取り込
   んで復調するモノパルス受信機と、このモノパルス受信
   機の復調結果を処理して航空機に関する各データを算出
   する信号処理器とを備えたことを特徴とする航空路監視
   装置。