JPH0253755B2 - - Google Patents

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JPH0253755B2
JPH0253755B2 JP9671485A JP9671485A JPH0253755B2 JP H0253755 B2 JPH0253755 B2 JP H0253755B2 JP 9671485 A JP9671485 A JP 9671485A JP 9671485 A JP9671485 A JP 9671485A JP H0253755 B2 JPH0253755 B2 JP H0253755B2
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JP
Japan
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pulse
aircraft
ssr
received
transponder
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JP9671485A
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English (en)
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JPS61256272A (ja
Inventor
Torao Ishibashi
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Ship Research Institute
Original Assignee
Ship Research Institute
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/78Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted discriminating between different kinds of targets, e.g. IFF-radar, i.e. identification of friend or foe
    • G01S13/781Secondary Surveillance Radar [SSR] in general

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、航空機の位置を検出するSSR方式
による航空機識別装置に関するものである。
〔従来の技術〕
現在運用されている航空管制用のSSR(二次監
視レーダー)では地上に設置した回転式の指向性
の送信アンテナから質問パルスの電波を送信し、
この電波を受信した航空機上のトランスポンダが
応答信号を送信する。トランスポンダからの応答
信号を受信した地上装置は、その時の受信アンテ
ナの回転角を質問パルスの送信から応答信号の受
信までの時間からトランスポンダを搭載した航空
機の位置を検出する。また、最大15個のパルス列
からなる応答信号を解読して航空機を識別する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した現在の方法では、送信アンテナの主ビ
ーム内にある全ての航空機のトランスポンダから
応答信号が送信される。そのため、空港ならびに
その近傍のように航空機の密集している場所で
は、複数のトランスポンダからの応答信号が同時
に地上装置で受信されるために、受信信号が解読
できないという問題があつた。
この発明は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、精度が高く航空機が密集している
空域においても有効なSSR方式による航空機識別
装置を得ることを目的とする。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この発明に係るSSR方式による航空機識別装置
は、3箇所の送信アンテナから送信するそれぞれ
のパルス電波の送信時間と送信電力および送信ア
ンテナからの放射パターンを制御して識別しよう
とする航空機の位置においてのみ規定されたSSR
質問信号となるようにする送信装置と、航空機の
SSRトランスポンダからの応答信号を3箇所以上
の受信アンテナで受信し、各受信信号間の相関を
求めて航空機を識別する受信装置とからなる。
〔作用〕
この発明においては、送信装置の3箇所の送信
アンテナから送信するそれぞれのパルス電波の送
信時間と送信電力および送信アンテナからの放射
パターンを制御し、識別しようとする航空機の位
置においてのみ規定されたSSR質問信号のパルス
列が形成され、この位置に航空機が存在するとき
はこの航空機からの応答信号を受信装置の3箇所
以上の受信アンテナで受信し、各受信信号間の相
関を求めて航空機の識別を行う。
〔実施例〕
この発明は、識別しようとする位置を指定し
て、その場所において規定のSSR質問パルス列と
なるように3箇所の送信アンテナからパルス電波
を順次送信する。指定した場所にトランスポンダ
搭載航空機がある場合には応答信号が送信される
ので、これを3箇所以上の受信アンテナで受信
し、各受信信号間の相関を求めて航空機を識別す
る装置である。
第2図はSSR質問信号のパルス列を示す。SSR
トランスポンダは第2図の質問信号が受信された
ときに応答信号を発信する。質問信号のパルス幅
は0.8μSecで、最初のパルスP1と次のパルスP2
の間隔(時間)T1は2μSecである。またパルスP1
とパルスP3との間隔(時間)T2は、モードAで
は8μSec、モードCでは21μSecである。また、質
問信号のパルスの振幅は、パルスP1とパルスP3
は同振幅、パルスP2はパルスP1およびパルスP3
より9dB低い振幅である。
この発明によるSSR方式による航空機識別装置
のサービスエリアは、第3図に示すような円S内
またはその付近までとし、円周上に近い場所に送
信アンテナ1、送信アンテナ2および送信アンテ
ナ3を配置する。各送信アンテナは複数の素子か
ら構成され、素子の放射パターンはサービスエリ
アに対しては均一であるが他の方向には非常に低
い値である。このような放射パターンによつて、
サービスエリア以外の領域からのSSR応答を抑圧
する。
今、サービスエリア内の任意の位置、点Aを指
定する。送信アンテナ1から点Aまでの距離は
D1、送信アンテナ2から点Aまでの距離はD2
送信アンテナ3から点Aまでの距離はD3である。
パルスP1は送信アンテナ1から送信される。
パルスP2は点AにおいてパルスP1より9dB低い信
号強度で受信されるように電力制御され、また、
点AにおけるパルスP1とP2の到達時間差がT1
(2μSec)となるよにパルスP2の送信時間は制御
されて、送信アンテナ2から送信される。パルス
P1とパルスP2との送信時間差ΔT12は、Cを光速
とすると、 ΔT12=T1+(D1−D2)/C である。
同様にパルスP3は、点AにおいてパルスP1
同レベルの信号強度で受信されるように電力制御
され、また、点AでのパルスP1とパルスP3との
到達時間差がT2(8または21μSec)となるように
送信時間を制御されて、送信アンテナ3から送信
される。パルスP1とパルスP3との送信時間差
ΔT13は ΔT13=T2+(D1−D3)/C である。
以上のように3箇所の送信アンテナ1,2,3
からパルス電波が送信されると、パルスP1が受
信された後時間T1だけ遅れてパルスP2が受信さ
れる点は、送信アンテナ1と送信アンテナ2を焦
点とする双曲線L1上に存在する。また、パルス
P1が受信された後時間T2だけ遅れてパルスP3
受信される点は送信アンテナ1と送信アンテナ3
を焦点とする点線で示す双曲線L2上に存在する。
双曲線L1と双曲線L2の交点Aでは、パルスP1
より時間T1後にパルスP2が受信され、次にパル
スP1より時間T2遅れてパルスP3が受信される。
このパルス列はSSR質問信号のパルス列であるの
で、点AにSSRトランスポンダ航空機が存在する
場合にはSSR応答信号を発言する。
次に異なつた質問モードへの応答の抑圧につい
て説明する。指定した点AでモードAの質問信号
のパルス列となるように各送信アンテナ1,2,
3からパルス電波を送信しても、モードCの質問
信号のパルス列となつて受信される場所にモード
Cの応答可能なトランスポンダがある場合にはモ
ードCの応答信号が発信される。モードC質問信
号のパルス列としてパルス電波が受信される点は
第3図の双曲線L1上の点Eと点E′である。この
2点は、送信アンテナ3からの距離D3よりモー
ドAモードCの第3パルスP3の時間差13μSec
(21μSecと8μSecの時間差)だけ電波の到達時間
差のある距離D4の円周LC1と双曲線L1との交点で
ある。交点EとE′にSSR質問信号モードCに応答
可能なトランスポンダ搭載機があるとモードCの
SSR応答信号を発信する。
点Eおよび点E′からの疑似応答を避けるため
に、送信アンテナ2の放射パターンは、送信アン
テナ2から点Aの方向に対しては弱く、他の方向
に対しては強い値であり、送信アンテナ1の放射
パターンは、A点方向へは主ビームが向き、E点
方向にはビームのナル点が向くか、またはパルス
P1の振幅がパルスP2より低くなるようにビーム
制御をする。また、送信アンテナ3の放射パター
ンはA点方向へは主ビームを向かせ、点E′方向に
はビームのナル点が向くか、または、パルスP3
がパルスP2より低くなるようにビーム制御をす
る。これによつて、A点ではモードAの質問信号
のパルス列が受信できるが、E点ではパルスP1
は受信されないかパルスP2より低い振幅で受信
される。また、点E′ではパルスP3は受信されな
いかパルスP2より低い振幅で受信される。その
ため、点Eと点E′では正常なSSR質問信号のパル
スを受信できないためSSR応答信号を発信しな
い。
同様に、点AでモードCの質問信号パルス列と
なるように各送信アンテナ1,2,3からパルス
電波を送信しても、送信アンテナ3からの距離
D3より13μSecに相当する距離差のある距離D5
円周LC2と双曲線L1との交点FおよびF′でモード
Aの質問信号のパルス列が受信される。この場合
にも、上記と同様な放射ビーム制御を行つてモー
ドAでのSSR応答を抑圧する。
第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロ
ツク図である。
第1図において、10は中央制御装置、20は
送信装置、30は受信装置である。受信装置20
の構成は、各送信アンテナ1,2,3について発
振器21、振幅制御器22、送信アンテナ制御器
23、受信制御部24で構成される。受信装置3
0には、受信アンテナ4,5,6が設けられ、そ
れぞれのアンテナ系統について、受信アンテナ制
御器31、時間補正器32、受信制御部33が設
けられ、各アンテナ系統に共通に相関部34、デ
コーダ35が設けられている。
次に動作について説明する。
応答を求めようとする位置(点A)と質問モー
ドを中央制御装置10に入力する。中央制御装置
10は受信制御部24と受信制御部33を制御す
る。
送信制御部24は発振器21と振幅制御器22
および受信アンテナ制御器23を制御する。発振
器21では発信時間を制御して高周波パルスを発
生し、振幅制御器22へ高周波パルスを送る。振
幅制御器22では指定された位置において、所定
の振幅となるように、パルスの振幅を制御する。
各振幅制御器22からのパルスは送信アンテナ制
御器23を通過した後に送信アンテナ1,2また
は3から送信される。送信アンテナ制御器23は
所定の放射パターンとなるように送信アンテナ
1,2,3を制御する。
トランスポンダからのSSR応答信号は3箇所以
上の場所に設置された受信アンテナ4,5,6に
よつて受信される。受信アンテナ4,5,6で受
信された応答信号は受信アンテナ制御器31を通
り時間補正器32に入力される。受信アンテナ制
御器31と時間補正器32は受信制御部33によ
つて制御される。受信アンテナ制御部31は受信
アンテナ4,5,6の放射パターンの主ビームが
指定された位置の方向になるように受信アンテナ
4,5,6を制御する。時間補正器32は指定さ
れた位置(点A)から受信アンテナ4,5,6ま
での到達時間差を補正する。時間補正された応答
信号は相関部34に入力され、各受信アンテナ
4,5,6からの受信信号間の振幅と時間に一定
値以上の相関があるとき合成されてデコーダ35
に出力され、SSR応答信号は解読され、指定した
位置におけるSSRトランスポンダ搭載航空機の存
在の確認と識別が行われる。また、一定値以上の
相関が得られないときは、信号の解読は行われ
ず、指定した位置にSSRトランスポンダ搭載航空
機が存在していないと判定する。このように各受
信アンテナ4,5,6からの応答信号間に相関を
求めることにより他のSSR地上局からの質問に応
じた応答信号や指定した位置以外からの応答信号
を誤つて解読することを防止する。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、送信装置側で
3箇所の送信アンテナからパルス電波を送信し、
これらのパルス電波が識別しようとする航空機の
位置においてのみ規定されたSSR質問信号のパル
ス列となるように、パルス電波の送信時間と送信
電力、放射パターンを制御するようにし、受信装
置側では航空機のSSRトランスポンダからの応答
信号を3箇所以上の受信アンテナで受信し、各受
信信号間の相関を求めて航空機の識別を行うよう
にしたので、他のSSR地上局からの質問に応じた
応答信号や指定した位置以外からの応答信号を誤
つて解読するのを防ぐことができ、かつ航空機の
密集している空域においても正確に航空機の識別
を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロ
ツク図、第2図はSSR質問信号の説明図、第3図
はアンテナの配置、サービスエリアおよびSSRト
ランスポンダの応答可能な地点を示す説明図であ
る。 図中、1,2,3は送信アンテナ、4,5,6
は受信アンテナ、10は中央制御装置、20は送
信装置、21は発振器、22は振幅制御器、23
は送信アンテナ制御器、24は送信制御部、30
は受信装置、31は受信アンテナ制御器、32は
時間補正器、33は受信制御部、34は相関部、
35はデコーダである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 3パルス方式のSSRトランスポンダの動作原
    理によるパルス電波を3箇所の送信アンテナから
    送信し、これらのパルス電波が、識別しようとす
    る航空機の位置においてのみ規定されたSSR質問
    信号のパルス列となるように、それぞれパルス電
    波の送信時間と送信電力および前記送信アンテナ
    からの放射パターンを制御して送信する送信装
    置、前記航空機に搭載されたSSRトランスポンダ
    からの応答信号を3箇所以上の受信アンテナで受
    信し各受信信号間の相関を求めて、トランスポン
    ダ搭載の航空機を識別する受信装置とからなるこ
    とを特徴とするSSR方式による航空機識別装置。
JP9671485A 1985-05-09 1985-05-09 Ssr方式による航空機識別装置 Granted JPS61256272A (ja)

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JP9671485A JPS61256272A (ja) 1985-05-09 1985-05-09 Ssr方式による航空機識別装置

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JPS61256272A JPS61256272A (ja) 1986-11-13
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2907851B2 (ja) * 1989-01-26 1999-06-21 日本電気株式会社 Ssr選択質問方式
JP2517848B2 (ja) * 1989-11-20 1996-07-24 運輸省船舶技術研究所長 二次レ―ダによる航空機の識別方法およびその装置
JPH03249584A (ja) * 1990-02-28 1991-11-07 Nec Corp 二次監視レーダー選択質問装置
JP2991710B1 (ja) 1998-10-30 1999-12-20 運輸省船舶技術研究所長 Ssr装置及び航空機二次監視網
KR101690848B1 (ko) * 2012-02-15 2016-12-28 닛본 덴끼 가부시끼가이샤 이동체 위치 측정 시스템, 중앙 처리부 및 이들에 사용되는 질문 제어 방법

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JPS61256272A (ja) 1986-11-13

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