JPH0424577A - 無指向性無線標識システム - 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、航空機または船舶に搭載した自動方探受信機
によって、航空機または船舶がら標識局を望む方位角を
得ると共に局識別符号を聴取し相手標識局を確認する手
段を有する航法システムに関し、特に無指向性無線標識
システムに関する。

〔従来の技術〕

現在、この航法システムは広く世界に普及し、次世紀に
互っての使用が見込まれている。しかし航空および船舶
交通の発展にともなって、置局数が増加し周波数割り当
てが困難化し、したがって隣接周波数混信、同一周波数
混信を解決しより多数の局の設置が望まれている。

従来、無指向性無線標識は長波電波が使用されかつ全方
向性を必要とすることから地上標識は無指向性空中線が
用いられており、Ｄ／Ｕ比を１５ｄＢ以上取ることが唯
一の手段である。無指向性無線標識は、連続波の送信と
共にほぼ常時航空用では１０２０Ｈｚ、船舶用では４０
０Ｈｚで両側帯波振幅変調され、更に所定の間隔約３０
秒に少なくとも一回、モールス符号による３英文字符号
程度が送信され、また船舶用においては音声変調も認め
られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

現状における同−周波及び隣接周波数混信妨害の問題点
は、常時単音両側帯波が存在するため受信帯域を狭く出
来ないこと、単音変調が常時存在するために隣接するチ
ャネルに対しても連続的な混信を生じ方位誤差の発生及
び識別符号の解読が困難になることである。

しかるに本発明の目的は、従来の受信機との結合におい
ては従来と同様な性能を有し、新しい受信機との組み合
わせにおいては受信帯域幅の減少を可能とし他局からの
隣接周波数干渉を改善できるばかりでなく、同一周波数
干渉においても方位誤差の発生を改善し従来の干渉基準
を改善し置局密度を上げうる無指向性無線標識を提供す
ることにある。更に、上に述べた不具合を現行の受信機
との共存性を確保しながら改善することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、現行の振幅変調による識別符号方式に
加え、振幅変化を伴わず方位探知動作に殆ど影響しない
低速度の位相変調による新識別符号送信を併用する新無
線標識を提供し、また現行の無線標識との共用が可能で
同−周波数及び隣接周波数干渉に関し、角度誤差および
識別符号復調の両方に対し優れた受信機の製作を可能と
する新しい無指向性無線標識システムが得られる。

この方法によれば、新無線標識と新受信機の組み合わせ
においては、その狭帯域性のため隣接周波数の干渉を格
段に改善することができ、また同一周波数干渉に対して
は位相変調により角度誤差は正負に分散し角度誤差を改
善できる。またさらに、識別信号は近代デジタル通信手
法によって干渉特性を改善できる。

一方、新無線標識および新機上装置は現行の機能特性を
兼ねており共存が可能である。このように本発明は既に
広く普及した無指向性無線標識の環境下において、何ら
混乱熱〈実施できるものであり受入易く望ましい問題解
決手段である。

〔従来の技術〕

つぎに本発明の実施例の図面を利用して本発明の詳細な
説明する。第１図は本発明による無指向性無線標識の系
統図である。図で１は空中線２２は振幅変調送信機、３
は１０２０Ｈｚモ一ルス符号による識別符号発生器であ
り、４は時間軸発生器である。従来はこの構成により１
分間に８回程３英文字の識別符号を送信し、その周波数
は２００〜４００ＫＨｚ程度の長中波である。機上方位
探知装置は搬送波の到来方向を方探し識別符号を復調す
る。

本発明の実施のため追加する手段は、従来の送信系の中
に存在した搬送波発生器６の出力を受はランダム位相変
調する位相変調手段５を加える。

従って新無線標識システムは振幅変調及び位相変調の両
方で識別符号を送信する。

第２図は本発明による新識別符号変調の概念を示してお
り、第２図（ａ）に示すように現行どうり１０２０Ｈｚ
の単音をモールス符号により変調し１分間に８回はど英
文字３文字程度送信している。新無線標識は新幅変調に
加え、第２図（ｂ）に示すようにｌ０ＢＰＳ程度の低速
塵ＩＳＯコード等のデジタル符号により現行識別符号の
内容を含む新識別信号を送信する。使用する位相変調方
式％式％） 幅変調を殆ど伴わない連続的位相変調方式を用いること
が望ましい。この結果、従来の機上方探装置との共用が
保証される。

その詳細を第３図及び第４図を参照して説明する。第３
図は従来の最も基本的の構成の機上方位探知装置の系統
図である。７はループアンテナ。

８はセンスアンテナ、９はループ入力回路である。１０
はアンテナ７．８で受信した場合の位相差を補正するた
めの９０度位相回路である。１１は位相回路１０の出力
を位相反転する変調器でありかつセンスアンテナ８の信
号との合成器である。このための変調信号は駆動回路１
２から供給され、サイン波形または矩形波であって通常
４８Ｈｚ程度の周波数が用いられている。この目的はル
ープアンテナ７に誘起される信号をセンスアンテナと相
対比較しループ角度に関する情報のみを検出することに
ありまた交流変調の目的はルーフの駆動のためである。

相対比較をしているため、現在行っている振幅変調分に
伴う副次的な影響も除かれるし、新しく位相変調を行っ
てもその影響は変調合成器の出力には影響しない。１３
は高周波増幅器、１４は混合器、１５は局部発信器。

１６は中間周波増幅器、１７は検波器である。振幅変調
による識別信号はここで復調されて出力として聴音され
る。この際１０２０Ｈｚ成分を良く通する波器１８が入
るのが普通である。前記のループ角度に関する情報を含
んだ４８Ｈｚで変調された角度誤差信号は検波器１７か
ら取り出されるループ駆動増幅器１９を経て駆動系２０
によってループと回転制御する。

方位探知が正しく行われると、ループアンテナからの信
号は殆んど零になるので識別信号の聴取はろ波器の作用
と相まって明瞭である。現在の機上方位探知装置は帯域
幅として振幅変調成分を十分通過させるため２ＫＨｚ程
度である。また隣接周波数の混信の側帯波は殆ど連続で
あるため方位探知及び識別信号聴音にとって影響が大き
い。第４図は本発明に対応する新しい機上方位探知装置
の系統図である。第３図と同じ機能をもつ構成要素は同
じ番号を付しであるため説明を省略し新しく設けた部分
を重点に説明する。２１新識別符号と４８Ｈｚ成分を十
分通過させうる狭帯域中間周波ろ波器である。１７′は
検波器、２２は新識別信号復調器、２３は音声信号への
変換器でありこの出力は従来のようにモールス符号を発
生することができる。

このように新方位探知装置は従来の信号を受信し方位探
知できると共に、新識別符号を受信する際には従来より
格段に狭い帯域で十分なため隣接周波数混信を抑圧する
ことが可能でありまた従来より狭い割り当てが可能であ
りその効果は著しい。

次に、新識別符号の採用によるこのほかの著しい特徴に
関し説明する。即ち従来の無指向性無線標識において同
一周波数干渉によって生じていた方位各並びに識別信号
に関する干渉が新識別信号の付加によって著しく改善さ
れることを説明する。第５図は２局の同一周波数無線標
識が設置された覆域周辺部において有意的干渉が生ずる
状態を示す概念図である。即ちゆっくりしたビート状態
にあり、それぞれ最大の誤差が発生する２局を結ぶ線に
直角方向に受信点がある場合を示しており方位探知装置
は２局の信号が合成された位相面の法線方向を追尾する
ため角度誤差は十から−にゆっくり変化することとなる
。このため規格値に近い誤差の周期的発生とか操縦士に
対する不安感を与えたりあるいは航空機が追従して航空
機が揺らぎ乗り心地が悪い。

このような条件下にあって、新識別信号を採用すると搬
送波の位相がほぼランダムに比較的速く変化することと
なる、方位探知系の追従はゆっくりしておりこれらの変
動を十分に吸収し平均値を指示し誤差を著しく改善する
ことができる。第６図は新識別符号変調による角度誤差
の改善される様子を示し、ａ）は新識別変調の結果角度
誤差が正負に分散する様子を示し、ｂ）は方位探知系の
追従系によって平均化さる誤差が緒く改善されることを
示している。この改善効果は新旧の組み合わせ、並びに
新同士の組み合わせにおいて共に有効である。また新識
別符号変調において通信技術としては公知の誤り訂正符
号を採用し受信系で誤り訂正を実施することにより従来
識別信号の復調の干渉妨害をも著しく改善できる。期待
値としては現行の１５ｄＢに対し少なくとも３ｄＢ以上
改善できる。この効果は旧識別信号の側帯波に帯しても
新識別符号のための位相変調が及ぶため同様の効果が期
待できる。必要な帯域幅については新識別信号の変調が
極めて遅いため現行の２ＫＨｚと比較して僅か増えるに
すぎない。

以上述べたように、本発明時実施による改善効果は著し
くしかも何等の不都合無く新旧システムが共存できるた
め現行システムが広く普及した環境下において受は入れ
易いものであり国際合意ができ易い。

金側に挙げた機上方位探知装置は一例であり、各種の装
置に対し副次的誤差要素や不具合の有無を確認する必要
が幾分残されている。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、振幅変化を伴わず
方位探知動作に殆ど影響しない低速度の位相変調による
識別符号送信を併用することで、現行のシステムと共用
が可能で、角度誤差及び識別符号復調の両方に対して優
れた受信機を可能とする無指向性無線標識システムが得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す系統図である。 第２図は現行振幅変調識別信号及び第二の識別信号の比
較説明図であり、（ａ）は現行のモールス符号による識
別信号振幅変調時間関係図を示し、（ｂ）は新しい疑似
ランダム位相変調による識別信本発明に対応する新機上
方位探知装置系統図を示す。第５図は２局の同一周波数
干渉による誤差発生の概念を示している。１は干渉を与
えている他標識局を示し、２は他標識局によるある瞬間
の等位相面を示し、３は干渉を受ける自標識局を示し、
４は自標識局によるある瞬間の等位相面を示す。５およ
び５′はある瞬間の少し誇張した合成位相面を示し、か
つそのうち正負誤差が最大になる場所を示している。矢
印は各々に対する方位指示方向を例示している。第６図
は新識別符号変調による角度誤差の改善される様子を示
し、ａ）は新識別変調の結果角度誤差が正負に分散する
様子を示し、ｂ）は方位探知系の追従系によって平均化
され誤差が著しく改善されることを示している。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋 第１図 第２図 躬４図新孝絣上方徨才朱知長１弄ＪＬ図ｒ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 無指向性無線標識において、振幅変調による識別符号に
   加え、低速の位相変調であってかつ搬送波の振幅変化を
   伴わず識別符号変調時間を含む全時間に互りほぼランダ
   ムな位相変化を生ずるような符号方式を用い識別符号を
   含む情報で変調する手段を具備することを特徴とする無
   指向性無線標識システム。