JPH04151583A - Ｍｌｓ受信機用伝送データ取得装置 - 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、マイクロ波着陸システム（ＭＬＳ：Ｍｉｃｒ
ｏｗａｖｅ　Ｌａｎｄｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）において
航空機等に搭載され、ＭＬＳ地上装置から送信される基
本データ及び補助データを受信し取得するためのＭＬＳ
受信機用伝送データ取得装置に関する。

［従来の技術］ ＭＬＳは航空機の精密進入着陸援助装置であり、空港の
滑走路に近接して設置されるＭＬＳ地上装置と、航空機
に搭載されるＭＬＳ受信機から構成される。

ＭＬＳ地上装置は、アジマス（方位）及びエレベーショ
ン（高低）を含む位置情報を鋭角のビームを走査するこ
とにより送信する角度系、並びにＤ　Ｐ　Ｓ　Ｋ　（Ｄ
ｉｒｆｅｎｔｌａｌ　Ｐｈａｓｅ　５ｈｉｆｔ　Ｋｅｙ
ｌｎｇ　）変調された基本データ及び補助データを送信
するデータ伝送系の装置から構成されており、アジマス
、エレベーション、基本及び補助データの各ファンクシ
ョンは同一周波数（５ＧＨｚ帯）の電波を用いてＭＬＳ
の覆域（約２０海里）に所定の繰り返しレートで時分割
送信される。

一方、ＭＬＳ受信機は、地上装置から繰り返し送信され
る各ファンクションを受信し、角度系のファンクション
から航空機の精密な方位角及び高低角を、伝送データ系
の基本データ及び補助データから地上装置の運用状況、
アンテナの位置関係、滑走路の磁方位、最低グライドパ
スなどの進入着陸に必要な伝送データを得ている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のＭＬＳ受信機では、空港から遠く
離れ受信信号レベルが小さくなるＭＬＳの覆域限界付近
や、空港から遠くなくても障害物から反射したマルチパ
ス波の干渉が生ずる特定の場所においては、伝送データ
が受信できなかったり、あるいは受信誤りを生じ誤った
復調データを進入着陸に利用するおそれがあり、問題と
なっていた。

本発明は上記の課題を鑑みてなされたものである。その
目的とするところは、伝送データ（基本データ及び補助
データ）をより広い覆域で受信し、かつ正確に得ること
を可能とするＭＬＳ受信機用伝送データ取得装置を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明は、第１図に
示されるような構成を有するものである。

すなわち、ＤＰＳＫ変調された受信信号Ｓａを復調し所
定ビット数のディジタル信号であるＤＰＳＫ復調信号ｓ
ｂを送出するＤＰＳＫ復調回復調回路後調信号ｓｂを取
り込みバーカーコードを検出し、検出信号Ｓｃを送出す
るバーカーコード検出回路Ｂと、検出信号Ｓｃを取り込
んで、復調信号ｓｂをサンプリングするための異なるタ
イミングのサンプリングパルスＳｄ及びＳｅを発生させ
るサンプリングパルス発生回路Ｃと、サンプリングパル
ス発生回路Ｃにおいて発生するサンプリングパルスのう
ちＳｄに応じて復調信号ｓｂをシフトし、Ｓｅに応じて
復調信号ｓｂをラッチするシフトレジスタ／クツ千回路
りと、シフトレジスタ／クツ千回路りによりラッチされ
ている復調信号ｓｂをＳｆとして逐次取り込んで過去の
ある時点から現在まで複数個記憶し、復調信号Ｓｆを同
一ビソト毎に加算してＳｇとして出力する同期加算手段
Ｅと、同期加算手段Ｅによる加算の結果Ｓｇを用いて復
調信号Ｓｆの同一ビット毎に１か０かの多数決判定を行
い復調データｓｈを導出する多数決判定手段Ｆと、を備
えることを特徴とする。

また、請求項（２）は、さらに、複数回連続してｓｈと
して同一データが取得できた時にのみ正しい伝送データ
として取得するデータ検定手段Ｇを備えることを特徴と
する。

そして、請求項（３）は、さらに、データ検定手段Ｇに
より正しい伝送データとして取得された復調データＳｉ
を記憶するデータ記憶手段Ｈを備えることを特徴とする
。

Ｃ作用コ 本発明のＭＬＳ受信機用伝送データ取得装置に・おいて
は、ＤＰＳＫ復調回復調回路後ＤＰＳＫ変調された伝送
データを含む受信信号Ｓａが復調され、ディジタル化さ
れた復調信号ｓｂが導出される。

復調信号ｓｂは、バーカーコード検出回路Ｂとシフトレ
ジスタ／ラッチ回路りに供給される。さらに、パーカー
コード検８回路Ｂにより、例えば受信信号のプリアンプ
ル中の時間基準コードが検出され、時間基準信号等の検
出信号Ｓｃがサンプリングパルス発生回路Ｃに送出され
る。

次いで、サンプリングパルス発生回路Ｃにより、検出信
号Ｓｃに応じてサンプリングパルスＳｄ及びＳｅが発せ
られ、シフトレジスタ／ラッチ回路りに送出される。サ
ンプリングパルスのうち一方Ｓｄは、シフトレジスタ／
ラッチ回路りにおいてシフトのためのクロックとして用
いられ、他方のＳｅは、ラッチのためのクロックとして
用いられる。サンプリングパルスＳｄは、例えば６４μ
ｓ毎に所定個数が発せられ、サンプリングパルスＳｅは
、例えばサンプリングパルスＳｄの所定個数に付き１個
が発せられる。

シフトレジスタ／ラッチ回路りにおいては、サンプリン
グパルスＳｄに応じて復調信号ｓｂのシフト、サンプリ
ングパルスＳｅに応じて復調信号ｓｂのラッチが行われ
る。例えば、サンプリングパルスＳｄに応じて１ビツト
ずつシフトされ、サンプリングパルスＳｅに応じて復調
信号Ｓｆとしてラッチされる。

さらに、復調信号Ｓｆは、同期加算手段Ｅにより記憶さ
れる。同期加算手段Ｅにより記憶されている信号は、過
去一定期間について同一ビット毎に加算される。加算の
結果Ｓｇは、多数決判定手段Ｆに供給される。

そして、多数決判定手段Ｆにより、多数決判定か実施さ
れる。この判定は、各ビットの値が０であるか１である
かの判定である。多数決判定手段Ｆにより、このように
して求められた復調データｓｈが出力される。

従って、本発明においては、地上装置から繰り返し送信
される基本データ及び補助データを受信し、その復調信
号Ｓｆを過去にさかのぼって記憶し、同一ビット毎に加
算し、得られた値を各ビット毎に多数決判定を行って、
復調データｓｈを得て地上から伝送されたデータと見な
すことにしたため、データ誤り率が低減し、より広い覆
域で確度の高い基本データ及び補助データが得られる。

請求項（２）においては、さらに、データ検定手段Ｇに
より、複数回連続して同一の復調データｓｈが取得でき
た時にのみ、正しい伝送データＳｌとして復調データｓ
ｈが取得される。

従って、さらにデータ誤り率の低いデータが得られる。

請求項（３）においては、さらに、データ記憶手段Ｈに
より復調データＳｉが記憶される。これにより、データ
誤り率の低いデータが蓄積される。

［実施例］ 次に、本発明に係るＭＬＳ受信機用伝送データ取得装置
の一実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。

第２図は実施例の構成を示すブロック図、第３図は実施
例におけるタイミングチャート、第４図は実施例の伝送
データ説明図である。

第２図に示される実施例は、ＤＰＳＫ復調回路１０と、
バーカーコード検出回路１２と、サンプリングパルス発
生回路１４と、シフトレジスタ／ラッチ回路１６と、Ｍ
ＰＵ２０と、を備えている。

ＤＰＳＫ復調回路１０は、ＩＦ受信信号Ｓ１のうちのＤ
ＰＳＫ変調された信号のみを復調し、復調信号Ｓ２とし
て送出する。ＩＦ受信信号Ｓ１は、アンテナからの信号
を周波数変換し、増幅することにより得られる信号であ
る。

バーカーコード検出回路１２は、復調信号ｓ２を取り込
み、この復調信号Ｓ２からＭＬＳ信号のプリアンプルに
含まれるバーカーコード信号を検出する。これにより、
バーカーコード検出回路１２は時間基準信号Ｓ３を発生
させる。

サンプリングパルス発生回路１４は、時間基準信号Ｓ３
に応じて６４μｓ毎のシフト信号ｓ４とラッチ信号Ｓ５
を発生させる。

シフトレジスタ／ラッチ回路１６は、復調信号Ｓ２を取
り込む一方で、サンプリングパルス発生回路１４から供
給されるシフト信号ｓ４及びラッチ信号Ｓ５を取り込み
これらに応じて動作する。

すなわち、シフト信号Ｓ４に応じて復調信号Ｓ２を順次
シフトさせ、シフトされた復調信号Ｓ２をラッチ信号Ｓ
５に応じてラッチする。

そして、ＭＰＵ２０は、装置全体の制御を司るＣＰＵや
、制御に係るプログラムを記憶するＲＯＭ１基本データ
、補助データ等の伝送データを記憶するＲＡＭ、さらに
はＩｌｏ、タイマ等の機能手段を含む。このＭＰＵ２０
は、本発明の特徴に係る演算・制御を行う手段である。

次に、本実施例の動作を説明する。特に、ＭＰＵ２０の
ＲＯＭに記憶されている制御プログラムの遂行によるデ
ータ取得方法について説明する。

なお、基本データも補助データもデータフィールドのビ
ット数が異なるだけであるのでここでは基本データを例
にとり説明する。

ＭＬＳでは、基本データは全部で６種類あり、それぞれ
基本データ１から基本データ６と名付けられている。こ
れらはプリアンプル中のファンクションＩＤと呼ばれる
コードで識別できる。６種類ともデータフィールドは２
０ビツトで同一であり、１秒に約１回のレートで繰り返
し同一データが送信される。

第３図（ａ）には、基本データ１のデータ構造が示され
ている。この図に示されるように、基本データ１は、全
部で３２ビツトのデータで構成される。

構成は、プリアンプルとデータフィールドの２つに大き
く分けられる。プリアンプルは、さらに無変調ＣＷ部分
、バーカーコード及びファンクションＩＤに細分される
。データフィールドは２０ビツトである。

今、基本データ１が地上設備から１秒に１回の割合で繰
り返し送信されているとする。

このとき、まず、受信信号Ｓ１はＤＰＳＫ復調回路１０
により復調され、第３図（ｂ）に示されるようなディジ
タルの復調信号Ｓ２になる。ディジタルの復調信号Ｓ２
は、バーカーコード検出回路１２とシフトレジスタ／ラ
ッチ回路１６に供給される。バーカーコード検出回路１
２は、バーカーコードＩ　　、Ｉ　　、Ｉ　　、Ｉ　　
　Ｉ　　が１．１．１２３４’５ １．０．１と一致した時に、時間基準信号Ｓ３をサンプ
リングパルス発生回路１４に供給し、同回路１４を起動
する。

次にサンプリングパルス発生回路１４は、６４μｓ毎に
、第３図（Ｃ）に示されるようにシフト信号Ｓ４を発生
させる。またサンプリングパルス発生回路１４は、シフ
ト信号Ｓ４の７個目に同期させて第３図（ｄ）に示され
るようなラッチ信号Ｓ５を発生させ、シフトレジスタ／
ラッチ回路１６のそれぞれの入力端子に供給する。

シフトレジスタ／ラッチ回路１６は、ファンクションＩ
Ｄを同回路内のラッチ回路に取り込む。

ラッチ信号Ｓ５は同時にＭＰＵ２０にも供給されており
、ＭＰＵ２０はこのラッチ信号Ｓ５の入力に応じ、シフ
トレジスタ／ラッチ回路１６のデータＩ６〜１１２を取
り込みデコードすることにより、基本データ１であるこ
とを知る。データフィールドのデータも、同様にして図
（ｄ）のラッチ信号Ｓ５に応じてＭＰＵ２０に取り込ま
れ、ＭＰＵ２０内のＲＡＭに記憶される。

次に、データの受信誤り率を改善するため、ＣＰＵは同
期加算と多数決判定を行う。

これは次の様に行われる。すなわち、ＣＰＵは過去の記
憶したデータを現在から過去にさかのぼって各ビット毎
に加算する。ここでは説明のため過去３回を例にとり、
今回、前回、前々回のデータをビット毎に加算する動作
について説明する。

第４図は、この動作を示す図である。第４図（ａ）には
、地上から送信されるデータが示されている。第４図（
ｂ）は、今回受信したデータの例であり、空間伝搬条件
か悪く■１３とＩ３１の２ビツトが航空機のＭＬＳ受信
機で間違って受信されたことを示している。また、第４
図（Ｃ）は前回受信したデータ、第４図（ｄ）は前々回
受信したデータをそれぞれ示している。図上でこれらを
第４図（ａ）の送信データと比較すると、前回のデータ
は正しく受信されており、前々回データは１３２が間違
って受信されていることがわかる。

これら３回のデータの加算結果は、第４図（ｅ）に示さ
れるようになる。

次に、ＣＰＵは、各ビット毎の多数決を行う。

この例では３回の加算であるから閾値を２とし、加算結
果が０か１ならばそのビットを零とし、２か３ならば１
とする。この多数決判定により第４図（ｆ）の結果が得
られる。

このようにして多数決判定されたデータの誤り率は多数
決を行わない場合よりも低下する。すなわち、本実施例
ではより正しいデータが得られる。

どの程度改善できるかを３回加算の場合について説明す
ると、標準的なＭＬＳ受信機の場合、プリアンプルデコ
ード率（バーカーコード５ビツトとファンクションＩＤ
７ビツトの合計１２ビツトが正しく受信できる確率）は
覆域の端で７２％（Ｐ　”２−０．７２）と試算されて
いる。これから１ビット当り正しく受信できる確率を求
めると、Ｐ−０゜９７３となる。この受信確率では、基
本データのデータフィールド２０ビツトを誤りなく受信
できる確率は０．９７３”−０，５７８、すなわち５７
．８％となる。

このような状況において、３回の加算、多数決判定を行
うと、１ビット当り正しく受信できる確率は ｐ　　−ｃ２・Ｐ　　（１−Ｐ）＋Ｐ３−０．９９８と
なり、基本データのデータフィールド２０ビツトを誤り
なく受信できる確率はＰ　　２０−０．９５８となり、
９５．８％と向上する。

すなわち、３回の加算を行うことで基本データのデータ
フィールド２０ビツトを正しく受信できる確率が５７．
８％から９５．８％と向上し、より正確なデータを得る
ことができるようになる。

更に、データの信頼性を向上させるため、多数決判定結
果についてあらかじめ基本データに定められているパリ
ティチエツクを行い、パリティチエツクをバスしたデー
タをＲＡＭに一時記憶し、さらに前回の多数決判定結果
と同一結果が複数回連続して続いた場合、例えば２回、
続いた場合にのみ、正しい伝送データとする。このよう
にして求められた信頼性の向上してたデータは各種航法
計算に用いることができる。

［発明の効果コ この発明は、以上説明したとおり、航空機に搭載される
ＭＬＳ受信機のデータ誤り率を改善し、より広い覆域で
、より正確な基本データ及び補助データを得ることが可
能になるので、ＭＬＳのサービス範囲が広がると共に、
計算中心線進入を行う場合などにも正確な位置計算を行
うことができ、安全な着陸が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＭＬＳ受信機用伝送データ取得装置の
構成図、 第２図は本発明に係るＭＬＳ受信機用伝送データ取得装
置の一実施例の構成を示すブロック図、第３図は第１図
の実施例における時間軸上の信号処理を示すタイミング
チャート、 第４図は第１図の実施例のデータ加算と多数決判定の説
明図である。 １０　・・・　ＤＰＳＫ復調回路 １２　・・・　バーカーコード検出回路１４　・・・　
サンプリングパルス発生回路１６　・・・　シフトレジ
スタ／ラッチ回路２０　・・・　ＭＰＵ 受信信号 復調信号 時間基準信号 シフト信号 ラッチ信号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＤＰＳＫ変調された受信信号を復調し所定ビット
   数のディジタル信号であるＤＰＳＫ復調信号を送出する
   ＤＰＳＫ復調回路と、 ＤＰＳＫ復調信号を取り込みバーカーコードを検出し、
   検出信号を送出するバーカーコード検出回路と、 検出信号を取り込んで、ＤＰＳＫ復調信号をサンプリン
   グするために異なるタイミングで２種類のサンプリング
   パルスを発生させるサンプリングパルス発生回路と、 サンプリングパルス発生回路において発生するサンプリ
   ングパルスのうち一方のパルスに応じてＤＰＳＫ復調信
   号をシフトし、他方のパルスに応じてＤＰＳＫ復調信号
   をラッチするシフトレジスタ／ラッチ回路と、 シフトレジスタ／ラッチ回路によりラッチされているＤ
   ＰＳＫ復調信号を逐次取り込んで過去のある時点から現
   在まで複数個記憶し、ＤＰＳＫ復調信号を同一ビット毎
   に加算する同期加算手段と、同期加算手段による加算の
   結果を用いてＤＰＳＫ復調信号の同一ビット毎に１か０
   かの多数決判定を行い復調データを導出する多数決判定
   手段と、を備えることを特徴とするＭＬＳ受信機用伝送
   データ取得装置。
2. （２）請求項（１）記載のＭＬＳ受信機用伝送データ取
   得装置において、 複数回連続して同一の復調データが取得できた時にのみ
   正しい伝送データとして取得するデータ検定手段を備え
   ることを特徴とするＭＬＳ受信機用伝送データ取得装置
   。
3. （３）請求項（２）記載のＭＬＳ受信機用伝送データ取
   得装置において、 データ検定手段により正しい伝送データとして取得され
   た復調データを記憶するデータ記憶手段を備えることを
   特徴とするＭＬＳ受信機用伝送データ取得装置。