JPH0776788B2 - Aircraft flight position detector - Google Patents

Aircraft flight position detector

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JPH0776788B2
JPH0776788B2 JP6183589A JP6183589A JPH0776788B2 JP H0776788 B2 JPH0776788 B2 JP H0776788B2 JP 6183589 A JP6183589 A JP 6183589A JP 6183589 A JP6183589 A JP 6183589A JP H0776788 B2 JPH0776788 B2 JP H0776788B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は航空機飛行位置検出装置に関し、特に地上から
航空機の飛行位置を計測する場合に適用して好適なもの
である。
The present invention relates to an aircraft flight position detection device, and is particularly suitable for application when measuring the flight position of an aircraft from the ground.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明は、マイクロホンを用いた航空機飛行位置検出装
置において、仰角検出入力信号及び通過検出入力信号の
減算データに基づいて基準データとの相互相関関数演算
を実行するようにしたことにより、相互相関関数演算手
段を一段と簡易化し得る。
According to the present invention, in an aircraft flight position detection device using a microphone, a cross-correlation function calculation is executed with reference data based on subtraction data of an elevation angle detection input signal and a passage detection input signal. The calculation means can be further simplified.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来航空機の飛行位置検出装置として第4図に示すよう
に、航空機1の航路2を挟んで右側及び左側検出器3R及
び3Lを配設し、これら右側及び左側検出器3R及び3Lを通
つて航路2を横切る仮想平面でなる測定平面4を航空機
1が通過したとき、右側及び左側検出器3R及び3Lから航
空機1を見たときの仰角θ及びθを演算により求め
る構成のものが提案されている(「音響的方法による航
空機の位置標定」、小畑秀文、石井奏、五十嵐寿一著、
宇宙航空研究所報告第9巻第4号別冊、1973年10月、東
京大学発行)。
As shown in FIG. 4 as a conventional flight position detecting device for an aircraft, right and left detectors 3R and 3L are arranged across a route 2 of an aircraft 1, and the route is passed through these right and left detectors 3R and 3L. When the aircraft 1 passes through a measurement plane 4 which is a virtual plane that crosses the plane 2, the elevation angles θ R and θ L when the aircraft 1 is viewed from the right and left detectors 3R and 3L are proposed to be calculated. (“Acoustic Positioning of Aircraft”, Hidefumi Obata, Kan Ishii, Juichi Igarashi,
Space Aerospace Laboratory Report Vol. 9, No. 4, Supplement, October 1973, University of Tokyo).

この航空機飛行位置検出装置は、航路2を飛行する航空
機1が発生する騒音を3つのマイクロホンによつて電気
信号に変換し、各電気信号の相互相関が時間の経過に従
つて変化することを利用して航空機が測定平面4を通過
する時点及びそのときの仰角θ及びθを演算できる
ようにしたもので、例えば滑走路5から離陸する航空機
1の飛行経路を実用上充分な精度で監視できる。
This aircraft flight position detection device utilizes the fact that the noise generated by the aircraft 1 flying on the route 2 is converted into an electric signal by three microphones, and the cross-correlation of each electric signal changes with the passage of time. Then, the time when the aircraft passes through the measurement plane 4 and the elevation angles θ R and θ L at that time can be calculated. For example, the flight path of the aircraft 1 taking off from the runway 5 is monitored with sufficient accuracy for practical use. it can.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

かかる原理を実現する航空機飛行位置検出装置として従
来、第5図に示す構成のものが用いられている。
Conventionally, an aircraft flight position detecting device that realizes such a principle has a configuration shown in FIG.

第5図において、右側及び左側検出器3R及び3Lは高さ方
向(すなわちZ軸方向)に第1及び第2のマイクロホン
MICU及びMICLを所定の間隔を保つように配設すると共
に、そのいずれか一方、例えば下側位置に配設された第
2のマイクロホンMICLと同じ高さ位置に航路2の延長方
向(すなわちX軸方向)に沿うように第3のマイクロホ
ンMICHを所定の間隔を保つように配設した構成を有す
る。
In FIG. 5, the right and left detectors 3R and 3L are the first and second microphones in the height direction (that is, the Z-axis direction).
The MICU and MICL are arranged so as to keep a predetermined distance, and either one of them, for example, at the same height position as the second microphone MICL arranged at the lower position, in the extension direction of the route 2 (that is, the X-axis). The third microphone MICH is arranged so as to keep a predetermined distance along the direction).

マイクロホンMICU、MICL及びMICHは航空機1において発
生される航空機騒音NU、NL、NHをそれぞれ電気的な騒音
検出信号SU、SL及びSHに変換して検出信号演算装置部6
の仰角検出用及び通過検出用相互相関関数演算部7及び
8に入力し、時間の経過に従つて生ずる相互相関関数値
を逐次演算する。
The microphones MICU, MICL, and MICH convert the aircraft noises NU, NL, and NH generated in the aircraft 1 into electrical noise detection signals S U , S L, and S H , respectively, and detect signal operation device unit 6
Are input to the elevation angle detection and passage detection cross-correlation function calculation units 7 and 8, and the cross-correlation function values generated over time are sequentially calculated.

因に航空機1において発生される航空機騒音は時間の経
過に従つて一様ではないことに加えて、当該航空機騒音
がマイクロホンMICU、MICL及びMICHに航空機騒音NU、NL
及びNHとして到達する時間は、航空機1と各マイクロホ
ンMICU、MICL及びMICHとの間の距離に相当する時間遅れ
が生じ、当該時間遅れの分だけ相互相関関数値が最大値
になるタイミング(すなわち同じ航空機騒音が到達する
タイミング)がずれることになる。
In addition to the fact that the aircraft noise generated in the aircraft 1 is not uniform over time, the aircraft noise is also transmitted to the microphones MICU, MICL and MICH.
, And NH, a time delay corresponding to the distance between the aircraft 1 and each of the microphones MICU, MICL, and MICH occurs, and the cross-correlation function value reaches the maximum value by the time delay (that is, the same). The timing at which aircraft noise arrives) will shift.

従つて第1に、第1及び第2のマイクロホンMICU及びMI
CLの騒音検出信号SU及びSLの相互相関関数が最大値をと
る位置の基準時点からの時間遅れは、高さ方向について
航空機1から第1及び第2のマイクロホンMICU及びMICL
までの距離の差を表しており、当該時間遅れを表すデー
タとマイクロホンの間隔から三角関数を用いて仰角θ
(又はθ)を求めることができる。
Therefore, firstly, the first and second microphones MICU and MI
The time delay from the reference time point of the position where the cross-correlation function of the noise detection signals S U and S L of CL takes the maximum value is the height direction from the aircraft 1 to the first and second microphones MICU and MICL.
It represents the difference in the distance to the elevation angle θ R using the trigonometric function from the data showing the time delay and the microphone interval.
(Or θ L ) can be obtained.

また第2に、第2及び第3のマイクロホンMICL及びMICH
の騒音検出信号SL及びSHについて相互相関がとれるまで
の基準時点からの時間遅れは、航空機1の進行方向につ
いて、航空機1から第2及び第3のマイクロホンMICL及
びMICHまでの距離の差を表しており、従つて航空機1に
おいて発生した航空機騒音NL及びNHが同時に第2及び第
3のマイクロホンMICL及びMICHに到達した場合の時間遅
れ量を基準として予め決めておけば、騒音検出信号SL
びSHの相互相関関数が最大値をとる位置が基準時点と一
致した場合には、航空機1が測定平面4(第4図)を通
過した時点であると判断することができる。
Secondly, the second and third microphones MICL and MICH
The time delay from the reference time until the cross-correlation is obtained for the noise detection signals S L and S H of is the difference in the distance from the aircraft 1 to the second and third microphones MICL and MICH in the traveling direction of the aircraft 1. Therefore, if the aircraft noises NL and NH generated in the aircraft 1 reach the second and third microphones MICL and MICH at the same time, the noise detection signal S L When the position where the cross-correlation function of S H and S H has the maximum value coincides with the reference time point, it can be determined that the time point at which the aircraft 1 has passed the measurement plane 4 (FIG. 4).

このような原理に基づいて通過検出用相互相関関数演算
部8は第6図(A)に示すように、時間tの経過に従つ
て所定の時間間隔で相互相関演算処理を実行することに
より、時間遅れτ〔ms〕を所定の範囲例えば−12.8〔m
s〕〜+12.8〔ms〕の値に測定したときの相互相関関数
値でなる多数の相互相関関数曲線群でなる相互相関関数
曲線情報INF11を得る。
Based on such a principle, the passage detection cross-correlation function calculation unit 8 executes the cross-correlation calculation processing at predetermined time intervals as the time t elapses, as shown in FIG. Time delay τ (ms) within a predetermined range, for example -12.8 (m
s] to +12.8 [ms], the cross-correlation function curve information INF11 consisting of a large number of cross-correlation function curve groups of the cross-correlation function values obtained is obtained.

この通過検出用相互相関関数演算部8の演算時間軸と同
一時間軸において、仰角検出用相互相関関数演算部7が
同様の演算処理を実行することにより、第6図(B)に
示すような相互相関関数曲線情報INF12を得る。
As shown in FIG. 6B, the elevation angle detection cross-correlation function calculation unit 7 executes similar calculation processing on the same time axis as the calculation time axis of the passage detection cross-correlation function calculation unit 8. Obtain the cross-correlation function curve information INF12.

ここで通過検出用相互相関関数演算部8において得られ
る相互相関関数曲線情報INF11には、各相互相関関数曲
線において最大値を表す山(当該山が生じた時間遅れτ
によつて航空機1の航路2上の位置を表す)が時間の経
過に従つて順次隣接する相互相関関数曲線によつて連な
るような山脈曲線部MT11が形成され、この山脈曲線部MT
11の時間遅れτの位置が基準線τ=0を横切つた時当該
時点において航空機1が測定平面4を通過した状態を表
すことができる。
Here, in the cross-correlation function curve information INF11 obtained by the cross-detection cross-correlation function calculation unit 8, the peak representing the maximum value in each cross-correlation function curve (the time delay τ when the peak occurs)
Therefore, the mountain range curve portion MT11 is formed such that the position of the aircraft 1 on the route 2 is continuously connected by the cross-correlation function curves that are adjacent to each other as time passes.
When the position of the time delay τ of 11 crosses the reference line τ = 0, it can be represented that the aircraft 1 has passed the measurement plane 4 at that time.

これに対して仰角検出用相互相関関数演算部7において
得られる相互相関関数曲線情報INF12にも各相互相関関
数曲線の最大値を表す山が時間の経過に従つて連なるよ
うな山脈曲線部MT12が形成され、これにより基準線τ=
0から当該山脈曲線部MT12の時間遅れτの値との偏差が
仰角θ又はθの変化を表しており、当該山脈曲線部
MT12が基準τ=0に近づいて来る状態は仰角が小さいこ
と(換言すれば航空機1が測定平面4より遠い位置にあ
ること)を表していると同時に、山脈曲線部MT12が基準
線τ=0より離れて行くに従つて仰角が大きくなつて行
くこと(換言すれば測定平面4に近づきつつある状態に
あること)を表している。
On the other hand, in the cross-correlation function curve information INF12 obtained in the elevation-angle-detecting cross-correlation function calculating unit 7, there is a mountain range curve unit MT12 in which the peaks representing the maximum values of the respective cross-correlation function curves are connected over time. Is formed, so that the reference line τ =
The deviation from 0 to the value of the time delay τ of the mountain range curve portion MT12 represents the change in the elevation angle θ R or θ L.
A state in which MT12 approaches the reference τ = 0 indicates that the elevation angle is small (in other words, the aircraft 1 is located farther than the measurement plane 4), and at the same time, the mountain range curve section MT12 indicates the reference line τ = 0. This means that the angle of elevation increases as the distance increases (in other words, the state is approaching the measurement plane 4).

このようにして通過検出用相互相関関数演算部8及び仰
角検出用相互相関関数演算部7において得られる相互相
関関数曲線情報INF11及びINF12はそれぞれ通過評定部9
及び仰角評定部10に与えられ、第7図(A)及び(B)
に示すように、各相互相関関数曲線のうち山脈曲線部MT
11及びMT12を形成する各山の位置を抽出して抽出曲線MT
21及びMT22を得ると共に、通過評定部9において抽出曲
線MT21が基準線τ=0を横切つた時点を評定し、その評
定出力DET1を仰角評定部10に与えることにより、抽出曲
線MT22のうち評定出力DET1が得られた時点に対応する仰
角を航空機1が測定平面4を横切つた時点における仰角
であると評定し、当該評定出力DET2を出力回路11を通じ
て検出信号演算装置部6の検出信号SDETとして送出す
る。
In this way, the cross-correlation function curve information INF11 and INF12 obtained in the cross-detection cross-correlation function calculation unit 8 and the elevation-angle detection cross-correlation function calculation unit 7 are respectively the pass-rate evaluation unit 9
And FIG. 7 (A) and (B) given to the elevation evaluation unit 10.
As shown in, the mountain range curve part MT of each cross-correlation function curve
Extraction curve MT by extracting the position of each mountain forming 11 and MT12
In addition to obtaining 21 and MT22, the passage evaluation unit 9 evaluates the time when the extraction curve MT21 crosses the reference line τ = 0 and gives the evaluation output DET1 to the elevation angle evaluation unit 10 to evaluate the extraction curve MT22. The elevation angle corresponding to the time point when the output DET1 is obtained is evaluated as the elevation angle when the aircraft 1 crosses the measurement plane 4, and the evaluation output DET2 is output to the detection signal S of the detection signal arithmetic unit 6 through the output circuit 11. Send as DET .

このようにすれば、航空機1が測定平面4を通過したか
否の評定結果に基づいて仰角演算データを得ることがで
きることにより、当該測定平面4における仰角、従つて
航空機1の飛行位置を求めることができる。
By doing so, the elevation angle calculation data can be obtained based on the evaluation result of whether or not the aircraft 1 has passed the measurement plane 4, and thus the elevation angle on the measurement plane 4 and thus the flight position of the aircraft 1 can be obtained. You can

ところがこの従来の構成によると、相互送関関数演算部
として航空機1が測定平面4を通過する時点を評定する
ための通過検出用相互送関関数演算部8に加えて当該測
定平面4における仰角を評定するための仰角検出用相互
相関関数演算部7とをそれぞれ別個に設ける必要がある
ため、航空機飛行位置検出装置全体としての構成が大規
模になることを避け得ない問題がある。
However, according to this conventional configuration, in addition to the passage detection mutual transfer function calculation unit 8 for evaluating the time when the aircraft 1 passes through the measurement plane 4 as the mutual transfer function calculation unit, the elevation angle on the measurement plane 4 is calculated. Since it is necessary to separately provide the elevation angle detection cross-correlation function calculation unit 7 for evaluation, there is an unavoidable problem in that the configuration of the entire aircraft flight position detection device becomes large.

因に実際上相互相関関数演算回路は比較的大規模な乗算
回路を必要とするので、相互相関関数演算量が増えれば
その分当該相互相関関数演算部の構成が大規模になると
同時に演算時間が長大になる。
Actually, since the cross-correlation function calculation circuit requires a relatively large-scale multiplication circuit, if the calculation amount of the cross-correlation function increases, the structure of the cross-correlation function calculation unit becomes large and the calculation time increases. Become long.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、相互相関
関数演算部を一段と小規模化し得るようにした航空機飛
行位置検出装置を提案しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to propose an aircraft flight position detection device capable of further reducing the scale of the cross-correlation function calculation unit.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

かかる問題点を解決するため本発明においては、航空機
(1)の通過を検出すべき測定平面(4)内において、
基準マイクロホン(MICL)を基準として、上方又は下方
でなる第1の方向(Z方向)に配設された仰角検出用マ
イクロホン(MICU)及び第1の方向(Z方向)と直交す
る第2の方向(X方向)に配設された通過検出用マイク
ロホン(MICH)と、仰角検出用マイクロホン(MICL)か
ら得られかつ航空機(1)の仰角情報をもつ仰角検出入
力信号(MU)及び通過検出用マイクロホン(MICH)から
得られかつ航空機(1)の測定平面(4)への通過情報
をもつ通過検出入力信号(MH)に基づいて、仰角検出入
力信号(MU)及び通過検出入力信号(MH)のうちの一方
を第1の入力信号として加算入力端に受けると共に他方
を減算入力端に第2の入力信号として受けることによ
り、当該仰角検出入力信号(MU)及び通過検出入力信号
(MH)を減算処理する減算手段(26)と、減算手段(2
6)から得られる減算信号(DSUB)と基準用マイクロホ
ン(MICL)から得られる基準入力信号(ML)との相互相
関関数を求めることにより、第1の入力信号(MU(又は
MH))及び基準入力信号(ML)の相互相関の正を最大値
によつて表す第1の相互相関出力と、第2の入力信号
(MH(又はMU))及び基準入力信号(ML)の相互相関を
負の最小値によつて表す第2の相互相関出力とを含む演
算出力(INF20)を得る相互相関関数演算手段(28)
と、第1及び第2の相互相関出力のうち通過検出入力信
号(MH)に基づいて得られる第1(又は第2)の相互相
関出力から航空機(1)の測定平面(4)の通過時点を
判定し、当該判定結果に対応する第2(又は第1)の相
互相関出力から航空機(1)の測定平面(4)の通過時
点(tCRS)における仰角(θR)を判定する判定手
段(40、42)とを設けるようにする。
In order to solve such a problem, in the present invention, in the measurement plane (4) where the passage of the aircraft (1) is to be detected,
A reference direction microphone (MICL) is used as a reference, and an elevation angle detection microphone (MICU) arranged in a first direction (Z direction) that is above or below and a second direction orthogonal to the first direction (Z direction). Elevation angle detection input signal (M U ) and passage detection which are obtained from the microphone (MICH) for passage detection arranged in (X direction) and the microphone (MICL) for elevation angle detection, and which has elevation angle information of the aircraft (1) The elevation detection input signal (M U ) and the passage detection input signal (M U ) are obtained based on the passage detection input signal (M H ) obtained from the microphone (MICH) and having the passage information to the measurement plane (4) of the aircraft (1). By receiving one of M H ) as the first input signal at the addition input end and the other at the subtraction input end as the second input signal, the elevation angle detection input signal (M U ) and the passage detection input signal subtracting processing (M H) Calculation means (26), subtracting means (2
The cross-correlation function between the subtracted signal (D SUB ) obtained from 6) and the reference input signal (M L ) obtained from the reference microphone (MIC L ) is calculated to obtain the first input signal (M U (or
M H )) and the reference input signal (M L ), the first cross-correlation output representing the positive value of the cross-correlation by the maximum value, and the second input signal (M H (or M U )) and the reference input signal (M L) the cross-correlation function calculation means for obtaining calculating output (INF20) and a second cross-correlation output representing Te cowpea correlation to the negative minimum value of (28)
And the passage of the measurement plane (4) of the aircraft (1) from the first (or second) cross-correlation output obtained based on the passage detection input signal (M H ) of the first and second cross-correlation outputs. The time point is determined, and the elevation angle (θ R , θ L ) at the time point (t CRS ) of the measurement plane (4) of the aircraft (1) is determined from the second (or first) cross-correlation output corresponding to the determination result. A determination means (40, 42) for determination is provided.

〔作用〕[Action]

減算手段26から得られる減算データDSUBは、減算入力と
して位相が反転された通過検出入力信号MH(又は仰角検
出入力信号MU)と、位相が反転されていない仰角検出入
力信号MU(又は通過検出入力信号MH)とを合成信号成分
として含んでいる。
The subtraction data D SUB obtained from the subtraction means 26 includes a passage detection input signal M H (or an elevation angle detection input signal M U ) whose phase is inverted as a subtraction input, and an elevation angle detection input signal M U (where the phase is not inverted). Or a passage detection input signal M H ) as a combined signal component.

従つて相互相関関数演算手段28から得られる相互相関関
数出力INF20は位相反転された通過検出入力信号MHと、
位相反転されない仰角検出入力信号MU(又は通過検出入
力信号MH)と同時に相互相関をとることができ、かくし
て通過位置検出用及び仰角検出用の相互相関関数演算手
段28を別個に設けずに共通に1つだけ設ければ良く、こ
の分相互相関関数演算手段の構成を一段と簡易化し得
る。
Therefore, the cross-correlation function output INF20 obtained from the cross-correlation function calculation means 28 is the phase-inverted passage detection input signal M H ,
A cross-correlation can be taken at the same time as the elevation angle detection input signal M U (or the passage detection input signal M H ) which is not phase-inverted, and thus the cross-correlation function calculating means 28 for passing position detection and elevation angle detection is not provided separately. It is sufficient to provide only one in common, and the configuration of the cross-correlation function calculating means can be further simplified by this amount.

〔実施例〕〔Example〕

以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。 An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〔1〕第1実施例 第1図において、20は全体として航空機飛行位置検出装
置を示し、制御回路21の制御の下に、第1、第2、第3
のマイクロホンMICU、MICL及びMICH(第4図)をそれぞ
れ、仰角検出用マイクロホン、基準用マイクロホン及び
通過検出用マイクロホンとして用い、当該マイクロホン
MICU、MICL及びMICHから得られる騒音検出信号SU、SL
びSHをそれぞれ相互相関関数演算部22のフイルタ23、24
及び25を介して仰角検出入力信号MU、基準入力信号ML
び通過検出入力信号MHとして取り込む。
[1] First Embodiment In FIG. 1, 20 indicates an aircraft flight position detecting device as a whole, and under the control of a control circuit 21, a first, a second, a third
The microphones MICU, MICL and MICH (Fig. 4) are used as an elevation angle detection microphone, a reference microphone and a passage detection microphone, respectively.
Noise detection signals S U , S L, and S H obtained from MICU, MICL, and MICH are respectively filtered by filters 23, 24 of the cross-correlation function calculation unit 22.
And 25 as the elevation angle detection input signal M U , the reference input signal M L, and the passage detection input signal M H.

仰角検出用の第1のマイクロホンMICUから得られる仰角
検出入力信号MUは減算回路26の加算入力端に与えられる
と共に、通過検出用の第3のマイクロホンMICHの通過検
出入力信号MHが減算回路26の減算入力端に与えられ、次
式 MSUB=MU−MH ……(1) で表される減算回路26の減算出力MSUBがアナログ/デイ
ジタル変換回路27において減算データDSUBに変換されて
相互相関関数演算回路28に第1の入力データとして供給
される。
The elevation angle detection input signal M U obtained from the first elevation angle detection microphone MICU is given to the addition input terminal of the subtraction circuit 26, and the passage detection input signal M H of the passage detection third microphone MICH is subtracted. given to the subtraction input of 26, converted into the following equation M SUB = M U -M H ...... subtraction data D SUB subtraction output M SUB of the subtraction circuit 26 represented by (1) in the analog / digital conversion circuit 27 It is then supplied to the cross-correlation function calculation circuit 28 as the first input data.

これと同時に基準用の第2のマイクロホンMICLの基準入
力信号MLが直接アナログ/デイジタル変換回路29におい
てデイジタルデータDLに変換されると共にN段遅延回路
30において所定量だけ遅延された後基準データDREFとし
て相互相関関数演算回路28に第2入力データとして供給
される。
At the same time, the reference input signal M L of the second reference microphone MICL is directly converted into the digital data D L in the analog / digital conversion circuit 29 and the N-stage delay circuit is provided.
After being delayed by a predetermined amount in 30, the reference data D REF is supplied to the cross-correlation function operation circuit 28 as the second input data.

相互相関関数演算回路28は、第1及び第2の入力デー
タ、すなわち減算データDSUB及び基準データDREFの相互
相関関数を所定の範囲(−12.8〜+12.8〔ms〕)の時間
遅れτについて演算して第2図に示すような相互相関関
数曲線情報INF20を得る。
The cross-correlation function calculation circuit 28 calculates the cross-correlation function of the first and second input data, that is, the subtraction data D SUB and the reference data D REF , with a time delay τ within a predetermined range (-12.8 to +12.8 [ms]). For the cross correlation function curve information INF20 as shown in FIG.

ここでN段遅延回路30は基準データDREFの時間遅れを予
め調整することにより、基準線τ=0を相互相関関数曲
線の範囲τ=−12.8〜+12.8〔ms〕の中央に移動させる
ことにより、時間遅れτを基準線τ=0を中心として正
及び負方向に表すことができるようにする。
Here, the N-stage delay circuit 30 moves the reference line τ = 0 to the center of the range τ = −12.8 to +12.8 [ms] of the cross-correlation function curve by adjusting the time delay of the reference data D REF in advance. Thus, the time delay τ can be expressed in the positive and negative directions centering on the reference line τ = 0.

相互相関関数演算回路28に第1の入力信号として供給さ
れる減算データDSUBは、(1)式に示すように、仰角検
出入力信号MUに対して通過検出入力信号MHを減算して得
られたもので、このことは、仰角検出入力信号MUによつ
て表される仰角検出情報を含んでいると同時に、通過検
出情報として通過検出入力情報MHの位相を反転させた信
号を含んでいることを意味している。
The subtraction data D SUB supplied as the first input signal to the cross-correlation function calculation circuit 28 is obtained by subtracting the passage detection input signal M H from the elevation angle detection input signal M U as shown in equation (1). The obtained signal includes the elevation angle detection information represented by the elevation angle detection input signal M U , and at the same time, a signal obtained by inverting the phase of the passage detection input information M H as the passage detection information. Is meant to include.

そこで相互相関関数演算回路28が相互相関関数値を演算
すると、当該演算動作によつて実質上、減算データDSUB
のうち仰角検出入力信号MUのデータ成分と基準データD
REFとの相互相関関数を演算することにより、基準入力
信号MLと仰角検出入力信号MUとの間に相互相関がとれた
とき正方向に最大値になるような相互相関演算曲線を呈
するような演算結果を得ることができると同時に、減算
データDSUBのうち位相が反転している通過検出入力信号
MHのデータ成分と基準データDREFとの相互相関関数を演
算することにより、通過検出入力信号MHと基準入力信号
MLとの間に相互相関がとれたとき負の方向に最小値とな
るような相互相関演算曲線を呈するような演算結果を得
ることができる。
Therefore, when the cross-correlation function calculation circuit 28 calculates the cross-correlation function value, the subtraction data D SUB is substantially obtained by the calculation operation.
Of these, the data component of the elevation detection input signal M U and the reference data D
By calculating the cross-correlation function with REF , a cross-correlation calculation curve that maximizes the positive value when the cross-correlation is obtained between the reference input signal M L and the elevation angle detection input signal M U is obtained. Of the subtraction data D SUB and the phase of the subtraction data is inverted at the same time
By calculating the cross-correlation function between the M H data component and the reference data D REF , the passage detection input signal M H and the reference input signal
It is possible to obtain a calculation result that exhibits a cross-correlation calculation curve that has a minimum value in the negative direction when a cross-correlation is obtained with M L.

かくして相互相関関数演算回路28において得られる相互
相関関数曲線情報INF20(第2図)には、仰角検出入力
信号MUとの相互相関によつて得られる山脈曲線部MT30
と、通過検出入力信号MHとの相互相関によつて生ずる谷
が連続する谷間曲線部VL30とを1回の相互相関関数演算
によつて形成させることができる。
Thus, the cross-correlation function curve information INF20 (FIG. 2) obtained in the cross-correlation function calculation circuit 28 includes the mountain range curve section MT30 obtained by the cross-correlation with the elevation angle detection input signal M U.
And a valley curve portion VL30 in which a valley is formed by cross-correlation with the passage detection input signal M H can be formed by one cross-correlation function calculation.

このようにして相互相関関数演算回路28から得られる相
互相関関数曲線情報INF20は最小位置最大位置検出部34
の最小位置検出回路35及び最大位置検出回路36に与えら
れ、各相互相関関数曲線のうち最小値及び最大値となる
時間遅れ検出信号τMIN及びτMAXを検出してそれぞれし
きい値回路37を介して通過判定部40の最小位置記憶回路
41及び仰角判定部42の最大位置記憶回路43に記憶させ
る。
In this way, the cross-correlation function curve information INF20 obtained from the cross-correlation function calculation circuit 28 is the minimum position maximum position detection unit 34.
To the minimum position detection circuit 35 and the maximum position detection circuit 36, and detect the time delay detection signals τ MIN and τ MAX that are the minimum value and the maximum value of each cross-correlation function curve, and set the threshold circuit 37 respectively. Through the minimum position storage circuit of the passage determination unit 40
41 and the maximum position storage circuit 43 of the elevation angle determination unit 42.

かくして最小位置記憶回路41及び最大位置記憶回路43に
は第3図に示すように、各相互相関関数曲線における最
小位置データτMINを時間tの経過に従つて配列してな
る通過データ抽出曲線VL40と、最大位置データτMAX
各相互相関関数曲線ごとに配列させてなる仰角データ抽
出曲線MT40とを表す位置データが保持される。
Thus, in the minimum position storage circuit 41 and the maximum position storage circuit 43, as shown in FIG. 3, the minimum position data τ MIN in each cross-correlation function curve is arranged according to the passage of time t, and the passing data extraction curve VL40 is formed. And the elevation data extraction curve MT40 formed by arranging the maximum position data τ MAX for each cross-correlation function curve are held.

最大位置記憶回路41の最小位置データDMINはクロスポイ
ント検出回路44において基準線τ=0と交差する時点t
CRS(第3図)を検出し、当該クロスポイント検出デー
タDCRSによつて、最大位置記憶回路43に保持されている
仰角データ抽出曲線MT40のうち、当該交差時点tCRSに対
応する最大位置データτMAXでなる出力データDMAXを仰
角演算回路45に供給する。
The minimum position data D MIN of the maximum position storage circuit 41 is the time t at which the cross point detection circuit 44 crosses the reference line τ = 0.
CRS (Fig. 3) is detected, and the maximum position data corresponding to the intersection time t CRS in the elevation angle data extraction curve MT40 held in the maximum position storage circuit 43 is detected by the cross point detection data D CRS. The output data D MAX consisting of τ MAX is supplied to the elevation angle calculation circuit 45.

仰角演算回路45は次式 によつて仰角θを演算し、当該仰角θを表す仰角データ
DELVを出力回路46に出力する。
The elevation angle calculation circuit 45 is The elevation angle θ is calculated according to, and the elevation angle data representing the elevation angle θ is calculated.
D ELV is output to the output circuit 46.

かくして出力回路46は航空機1が測定平面4を通過した
とき、当該航空機1を右側又は左側検出器3R又は3L(第
4図)から見たときの仰角θ又はθを飛行位置検出
データDATAとして送出することができる。
Thus, the output circuit 46 outputs the flight position detection data DATA when the aircraft 1 passes through the measurement plane 4 and when the aircraft 1 is viewed from the right or left side detector 3R or 3L (FIG. 4), the elevation angle θ R or θ L. Can be sent as.

以上の構成において、例えば滑走路5(第4図)を離陸
した航空機1が航路2を通つて測定平面4に近づいて来
ると、当該航空機1の進路方向の移動は、第2のマイク
ロホンMICLから得られる騒音検出信号SLを基準として第
3のマイクロホンMICHから得られる騒音検出信号SHの時
間遅れが変化することにより、相互相関関数演算回路28
が減算データDSUBのうち位相が反転された通過検出入力
信号MHとの相関をとることにより、相互相関関数曲線情
報INF20に谷間曲線部VL30(第2図)を生じさせる。
In the above configuration, for example, when the aircraft 1 that has taken off the runway 5 (FIG. 4) approaches the measurement plane 4 through the route 2, the movement of the aircraft 1 in the track direction is changed from the second microphone MICL. When the time delay of the noise detection signal S H obtained from the third microphone MICH changes with reference to the obtained noise detection signal S L , the cross-correlation function calculation circuit 28
Takes a correlation with the phase-inverted passage detection input signal M H of the subtraction data D SUB to generate a valley curve portion VL30 (FIG. 2) in the cross-correlation function curve information INF20.

この谷間曲線部VL30は最小位置検出回路35によつて検出
され、その出力端に得られる最小位置データτMINがし
きい値回路37を通つて最小位置記憶回路41に格納され
る。
The valley curve portion VL30 is detected by the minimum position detection circuit 35, and the minimum position data τ MIN obtained at the output end thereof is stored in the minimum position storage circuit 41 through the threshold circuit 37.

ここでしきい値回路37は右側又は左側検出器3R又は3L近
傍において車両、犬の鳴き声などの雑音が生じたとき、
これらの雑音をデータとして検出しないようなしきい値
を有する。
Here, the threshold circuit 37 is a vehicle in the vicinity of the right or left detector 3R or 3L, when noise such as a bark of a dog occurs,
It has a threshold value that does not detect these noises as data.

これに対して第1のマイクロホンMICUの騒音検出信号SU
によつて得られる仰角検出入力信号MUは減算データDSUB
に位相が反転されていないデータとして相互相関関数演
算回路28に供給され、従つて相互相関関数演算回路28は
相互相関関数曲線情報INF20に山脈曲線部MT30(第2
図)を発生させ、これを最大位置検出回路36が検出して
しきい値回路37を介して最大位置記憶回路43に書き込ん
で行く。
On the other hand, the noise detection signal S U of the first microphone MICU
The elevation angle detection input signal M U obtained by the subtraction data D SUB
Is supplied to the cross-correlation function calculation circuit 28 as data whose phase is not inverted, and accordingly, the cross-correlation function calculation circuit 28 adds the cross-correlation function curve information INF20 to the mountain range curve section MT30 (second
) Is generated, and this is detected by the maximum position detection circuit 36 and written in the maximum position storage circuit 43 via the threshold value circuit 37.

そこで、第1のマイクロホンMICUの騒音検出信号SUの基
準騒音検出信号SLに対する時間遅れは、航空機1が測定
平面4に近づいて来ればこれに応じて大きくなつて行
き、測定平面4を通過した後測定平面4から遠ざかつて
行くに従つてこれに応じて小さくなつて行く。
Therefore, the time delay of the noise detection signal S U of the first microphone MICU with respect to the reference noise detection signal S L increases as the aircraft 1 approaches the measurement plane 4 and passes through the measurement plane 4 accordingly. After that, as it goes away from the measurement plane 4, it becomes smaller accordingly.

クロスポイント検出回路44は、最小位置記憶回路41に書
き込まれた最小位置データDMINが基準線τ=0を横切つ
たとき、これを検出して当該クロスポイント検出データ
DCRSによつて指定した時点tCRSに対応する最大位置デー
タDMAXを最大位置記憶回路43から仰角演算回路45に読み
出させ、かくして航空機1が測定平面4を通過した時点
における最大位置データDMAXを仰角演算回路45に出力さ
せる。
When the minimum position data D MIN written in the minimum position storage circuit 41 crosses the reference line τ = 0, the cross point detection circuit 44 detects this and detects the cross point detection data.
The maximum position data D MAX corresponding to the time point t CRS designated by the D CRS is read from the maximum position storage circuit 43 to the elevation angle calculation circuit 45, and thus the maximum position data D at the time when the aircraft 1 passes the measurement plane 4. Output MAX to the elevation angle calculation circuit 45.

従つて上述の構成によれば、航空機1が測定平面4を通
過したタイミングにおける仰角データを確実に評定する
ことができるが、かくするにつき、相互相関関数演算手
段として航空機の通過検出動作と、そのときの仰角検出
動作とに共通の相互相関関数演算回路28を1つだけ設け
れば良く、この分相互相関関数演算部22の構成を格段的
に小規模化し得る。
Therefore, according to the above-described configuration, the elevation angle data at the timing when the aircraft 1 has passed the measurement plane 4 can be evaluated with certainty. It suffices to provide only one cross-correlation function calculation circuit 28 that is common to the elevation angle detection operation at this time, and the configuration of the cross-correlation function calculation unit 22 can be remarkably reduced in size.

〔2〕他の実施例 (1) 上述の実施例においては、基準用マイクロホン
として仰角検出用のマイクロホンMICU及びMICLのうち下
側のマイクロホンMICLを用いた場合について述べたが、
これに代え、上側のマイクロホンMICUを用いても上述の
場合と同様の効果を得ることができる。
[2] Other Embodiments (1) In the above embodiments, the case where the lower microphone MICL of the elevation angle detecting microphones MICU and MICL is used as the reference microphone has been described.
Alternatively, the upper microphone MICU can be used to obtain the same effect as the above case.

(2) 上述の実施例においては、減算回路26において
減算処理をするにつき、通過検出入力信号MHを減算入力
端に入力するようにした場合について述べたが、これに
代え、仰角検出入力信号MUを減算入力端に入力すると共
に、通過検出入力信号MHを加算入力端に入力するように
しても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
(2) In the above-described embodiment, the case where the passage detection input signal M H is input to the subtraction input end when performing the subtraction processing in the subtraction circuit 26 has been described, but instead of this, the elevation angle detection input signal is input. Even if M U is input to the subtraction input end and the passage detection input signal M H is input to the addition input end, the same effect as the above case can be obtained.

(3) 上述の実施例においては、ハード的回路構成に
よつて減算データDSUBの演算、相互相関関数曲線情報IN
F20の演算、通過判定部40及び仰角判定部42の処理等を
実行するようにしたが、これに代え、ソフト的手段によ
つて実行するようにしても良い。
(3) In the above-described embodiment, the subtraction data D SUB is calculated and the cross-correlation function curve information IN is calculated by the hardware circuit configuration.
Although the calculation of F20, the processing of the passage determination unit 40 and the elevation angle determination unit 42, and the like are executed, instead of this, they may be executed by software means.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

上述のように本発明によれば、仰角検出入力信号及び通
過検出入力信号間の減算データと基準データとの相互相
関関数を演算するようにしたことにより、通過データ及
び仰角データを共通の相互相関関数演算手段を用いて一
挙に演算することができ、この分全体としての構成を一
段と簡易化し得る。
As described above, according to the present invention, the cross-correlation function between the subtraction data between the elevation detection input signal and the passage detection input signal and the reference data is calculated. The functions can be calculated all at once using the function calculation means, and the entire structure can be further simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明による航空機飛行位置検出装置の一実施
例を示すブロツク図、第2図及び第3図はその相互相関
関数曲線情報及びデータ抽出曲線を示す特性曲線図、第
4図は航空機飛行位置検出装置の原理の説明に供する略
線的斜視図、第5図は従来の航空機飛行位置検出装置を
示すブロツク図、第6図及び第7図は第5図の場合の相
互相関関数曲線情報及びデータ抽出曲線を示す特性曲線
図である。 20……航空機飛行位置検出装置、22……相互相関関数演
算部、26……減算回路、28……相互相関関数演算回路、
35、36……最小位置、最大位置検出回路、41、43……最
小位置、最大位置記憶回路、44……クロスポイント検出
回路、45……仰角演算回路、MICU、MICL、MICH……仰角
検出用、基準用、通過検出用のマイクロホン。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an aircraft flight position detection apparatus according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are characteristic curve diagrams showing cross-correlation function curve information and data extraction curves, and FIG. 4 is an aircraft. FIG. 5 is a schematic perspective view for explaining the principle of the flight position detecting device, FIG. 5 is a block diagram showing a conventional aircraft flight position detecting device, and FIGS. 6 and 7 are cross-correlation function curves in the case of FIG. It is a characteristic curve figure which shows information and a data extraction curve. 20 ... Aircraft flight position detection device, 22 ... Cross-correlation function calculation unit, 26 ... Subtraction circuit, 28 ... Cross-correlation function calculation circuit,
35, 36 …… Minimum position, maximum position detection circuit, 41,43 …… Minimum position, maximum position storage circuit, 44 …… Cross point detection circuit, 45 …… Elevation angle calculation circuit, MICU, MICL, MICH …… Elevation angle detection circuit , Reference, and passage detection microphones.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】航空機の通過を検出すべき測定平面内にお
いて、基準マイクロホンを基準として、上方又は下方で
なる第1の方向に配設された仰角検出用マイクロホン及
び上記第1の方向と直交する第2の方向に配設された通
過検出用マイクロホンと、 上記仰角検出用マイクロホンから得られかつ航空機の仰
角情報をもつ仰角検出入力信号及び上記通過検出用マイ
クロホンから得られかつ航空機の上記測定平面への通過
情報をもつ通過検出入力信号に基づいて、上記仰角検出
入力信号及び上記通過検出入力信号のうちの一方を第1
の入力信号として加算入力端に受けると共に他方を減算
入力端に第2の入力信号として受けることにより、当該
仰角検出入力信号及び通過検出入力信号を減算処理する
減算手段と、 上記減算手段から得られる減算信号と基準用マイクロホ
ンから得られる基準入力信号との相互相関関数を求める
ことにより、上記第1の入力信号及び上記基準入力信号
の相互相関を正の最大値によつて表す第1の相互相関出
力と、上記第2の入力信号及び上記基準入力信号の相互
相関を負の最小値によつて表す第2相互相関出力とを含
む演算出力を得る相互相関関数演算手段と、 上記第1及び第2の相互相関出力のうち上記通過検出入
力信号に基づいて得られる上記第1(又は第2)の相互
相関出力から航空機の上記測定平面の通過時点を判定
し、当該判定結果に対応する上記第2(又は第1)の相
互相関出力から航空機の上記測定平面の通過時点におけ
る仰角を判定する判定手段と を具えることを特徴とする航空機飛行位置検出装置。
1. A microphone for elevation angle detection, which is arranged in a first direction which is upward or downward with respect to a reference microphone, and which is orthogonal to the first direction in a measurement plane in which passage of an aircraft is to be detected. A passage detection microphone arranged in a second direction, an elevation detection input signal obtained from the elevation detection microphone and having elevation information of the aircraft, and an elevation detection input signal obtained from the passage detection microphone to the measurement plane of the aircraft. One of the elevation angle detection input signal and the passage detection input signal based on the passage detection input signal having passage information of
Is obtained from the subtraction means by subtracting the elevation angle detection input signal and the passage detection input signal by receiving the other input as the second input signal at the addition input end and the other as the second input signal at the subtraction input end. A first cross-correlation representing the cross-correlation between the first input signal and the reference input signal by a positive maximum value by obtaining a cross-correlation function between the subtracted signal and the reference input signal obtained from the reference microphone. Cross-correlation function calculation means for obtaining a calculation output including an output and a second cross-correlation output that represents the cross-correlation of the second input signal and the reference input signal by a negative minimum value; Of the two cross-correlation outputs, the passage time of the aircraft on the measurement plane is determined from the first (or second) cross-correlation output obtained based on the passage detection input signal, and the determination result is determined. Aircraft flight position detecting device characterized by comprising a determination means for determining the elevation angle from the cross-correlation output in the pass time of the measurement plane of the aircraft corresponding to the second (or first) to.
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