JPH08278364A - トランスポンダ位置確認装置 - Google Patents

トランスポンダ位置確認装置

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JPH08278364A
JPH08278364A JP7108247A JP10824795A JPH08278364A JP H08278364 A JPH08278364 A JP H08278364A JP 7108247 A JP7108247 A JP 7108247A JP 10824795 A JP10824795 A JP 10824795A JP H08278364 A JPH08278364 A JP H08278364A
Authority
JP
Japan
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transponder
distance
signal
azimuth
secondary radar
Prior art date
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Pending
Application number
JP7108247A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Fukuda
哲郎 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Communication Equipment Co Ltd filed Critical Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 飛行機等の移動体に搭載されたトランスポン
ダの位置を知るための2次レーダ(SSR)と共に使用
され、簡単な構成で上記トランスポンダの位置を上記S
SRとは別の場所で知ることができるトランスポンダ位
置確認装置を提供する。 【構成】 移動体に搭載されたトランスポンダの位置を
知るために上記トランスポンダに対して質問・応答を行
う2次レーダと共に用いられ、上記トランスポンダの自
局からの位置を検知するためのトランスポンダ位置確認
装置であって、上記2次レーダよりの質問信号および、
それに対する上記トランスポンダよりの応答信号を受信
し、それらの信号、および予め測定された上記2次レー
ダと自局との位置関係から自局からの上記トランスポン
ダの位置を計算して求める構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、飛行機等の移動体に搭
載されたトランスポンダの位置を知るための2次レーダ
(SSR)と共に使用され、簡単な構成で上記トランス
ポンダの位置を上記SSRとは別の場所で知ることがで
きるトランスポンダ位置確認装置に関する。
【0002】
【従来技術】従来から、飛行機等の移動体の位置を知っ
て航空管制を行うため、トランスポンダと2次レーダ
(SSR)とを用いることが知られている。この様な従
来の位置確認方法の説明図を図6に示す。図6に示す様
に、飛行機1にトランスポンダが搭載されており、この
トランスポンダに対して2次レーダ3の回転する指向性
空中線5から質問信号が発射される。上記飛行機1のト
ランスポンダは、上記SSR3よりの質問信号を受信す
ると、それに対する応答信号を発射する。尚、この応答
信号は、自機の識別番号や質問の内容に応じた各種の情
報(高度情報等)を符号化したものである。上記SSR
3は、上記トランスポンダよりの応答信号を受信する
と、その時の空中線方位から上記トランスポンダの方位
を検出すると共に、上記質問信号が発信されてから応答
信号を着信するまでの時間差から上記トランスポンダま
での距離を検出することができる。ここで前記時間差に
は、トランスポンダが質問信号を着信してから応答信号
を発信するまでの処理時間(一般的には、規格により一
定値に定められている)を含む為、この処理時間を差し
引いた上で距離を算出する。
【0003】しかしながら、上記方法では、他者が飛行
機1の位置を知りたい場合には、別途同様のSSR3’
と指向性空中線5’を設置しなければならない。図6に
示した例では2台であるが、2ケ所以上の複数の場所で
上記トランスポンダの位置を検出したい場合には、その
複数の場所のそれぞれに上記SSR3と指向性空中線5
とを設置する必要があり、設備負担が非常に大きくなっ
てしまう問題点があった。すなわち、上記SSR3は、
送信機、受信機、指向性空中線5及びその回転装置等で
構成されており、装置が大型で高価であった。また、上
記SSR3の設置は、電波を発する為の無線局免許を必
要とし、法規を満足するための定期検査、保守整備等の
維持作業及び費用を必要とした。
【0004】さらに、上記SSR3の数が増えると質問
信号の数も多くなり、上記トランスポンダの負担が増大
し、応答率が低下してしまう問題点もあった。例えば、
上記トランスポンダが2つの質問信号を同時に受信した
場合、そのトランスポンダは、どちらか一方にしか応答
できないため、他方のSSR3では上記トランスポンダ
の位置を知ることができなかった。また、近接した場所
に上記SSR3が複数設置された場合、上記質問信号同
志が相互に干渉する可能性があった。
【0005】
【目的】本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであ
って、軽い設備負担で複数の場所におけるトランスポン
ダの位置を高い応答率で検出することができるトランス
ポンダ位置確認装置を提供することを目的とする。
【0006】
【発明の概要】上記目的を達成するため、本発明は、移
動体に搭載されたトランスポンダの位置を知るために上
記トランスポンダに対して質問・応答を行う2次レーダ
と共に用いられ、上記トランスポンダの自局からの位置
を検知するためのトランスポンダ位置確認装置におい
て、上記2次レーダよりの質問信号および、それに対す
る上記トランスポンダよりの応答信号を受信し、それら
の信号、および予め測定された上記2次レーダと自局と
の位置関係から自局からの上記トランスポンダの位置を
計算して求めることを特徴とする。
【0007】本発明の他の特徴は、移動体に搭載された
トランスポンダの位置を知るために上記トランスポンダ
に対して質問・応答を行う2次レーダと共に用いられ、
上記トランスポンダの自局からの位置を検知するための
トランスポンダ位置確認装置において、上記2次レーダ
よりの質問信号を受信する手段と、上記トランスポンダ
よりの応答信号を受信する手段と、上記受信した質問信
号から質問タイミングを検出する手段と、上記受信した
応答信号から応答タイミングを検出する手段と、上記検
出された質問タイミングおよび応答タイミングから上記
2次レーダから移動体を介して自局までの距離R2+R
3および上記2次レーダの方位θ2を計算する手段と、
上記距離R2+R3、方位θ2、および予め測定された
上記2次レーダと自局との距離R1および方位θ1から
自局からの上記トランスポンダの距離R3および方位θ
3を補正計算して求める手段とを具備したことを特徴と
する。
【0008】
【実施例】以下、本発明を図示した実施例に基づいて説
明する。図1は、本発明を実施したトランスポンダ位置
確認装置の動作説明図である。図1において、このトラ
ンスポンダ位置確認装置7は、2次レーダ(SSR)3
と共に使用され、上記SSR3の発射する質問信号及び
飛行機1に搭載されたトランスポンダよりの応答信号を
受信して電波の発射なしに上記トランスポンダの自局か
らの位置を検出するためのものである。
【0009】上記トランスポンダ位置確認装置7の内部
回路は、図2に示す様に、第1のアンテナ9に接続され
た第1の受信機11と、上記第1の受信機11に接続さ
れた第1の非同期信号除去回路13と、第2のアンテナ
15に接続された第2の受信機17と、上記第2の受信
機17に接続された第2の非同期信号除去回路19と、
上記第1の非同期信号除去回路13に接続された質問モ
ード検出回路21と、上記質問モード検出回路21およ
び上記第2の非同期信号除去回路19に接続された距離
カウンタ23と、上記距離カウンタ23に接続された距
離クロック回路25と、上記第1の非同期信号除去回路
13に接続された受信レベル比較回路27と、上記受信
レベル比較回路27に接続された方位カウンタ29と、
上記方位カウンタ29に接続された方位クロック回路3
1と、上記第2の非同期信号除去回路19および質問モ
ード検出回路21に接続された応答信号解読回路33
と、上記距離カウンタ23および応答信号解読回路33
に接続された距離計算回路35と、上記方位カウンタ2
9および応答信号解読回路33に接続された方位計算回
路37と、上記距離計算回路35に接続された距離補正
回路39と、上記方位計算回路37に接続された方位補
正回路41と、上記距離補正回路39および方位補正回
路41に接続された表示器43とを有している。
【0010】次に、上記トランスポンダ位置確認装置7
の動作について図1、図2、および図3を参照して説明
する。まず、上記SSR3から発射された質問信号は、
上記飛行機1のトランスポンダへ送られると共に、上記
トランスポンダ位置確認装置7へも送られ、上記トラン
スポンダ位置確認装置7の第1のアンテナ9を介して上
記第1の受信機11に受信される。上記受信質問信号
は、上記第1の非同期信号除去回路13によって非同期
信号が除去され、上記質問モード検出回路21へ送ら
れ、上記質問モード検出回路21によって質問モードが
検出され、上記SSR3の質問信号と同期した距離トリ
ガが発生される。上記質問モード検出回路21よりの距
離トリガによって、上記距離カウンタ23がトリガさ
れ、上記距離クロック回路25よりの距離クロックがカ
ウントされる。また、上記第1の非同期信号除去回路1
3よりの質問信号は、上記受信レベル比較回路27に送
られ、上記受信レベル比較回路27によって、上記質問
信号の受信レベルの最大タイミングが検出され、上記S
SR3の空中線回転と同期した方位トリガが発生され
る。これは、受信レベル最大時に上記SSR3の空中線
が本トランスポンダ位置確認装置7を向いているためで
ある。上記受信レベル比較回路27よりの方位トリガに
よって方位カウンタがトリガされ、上記方位クロック回
路31よりの方位クロックがカウントされる。
【0011】次に、上記SSR3よりの質問信号に応答
して、上記飛行機1より応答信号が発射されると、その
応答信号は、上記SSR3へ送られると共に、上記トラ
ンスポンダ位置確認装置7へも送られ、上記トランスポ
ンダ位置確認装置7の第2のアンテナ15を介して上記
第2の受信機17に受信される。上記受信応答信号は、
上記第2の非同期信号除去回路19によって上記質問モ
ード検出回路21よりの距離トリガを用いて非同期信号
が除去され、その応答信号は、上記質問モード検出回路
21で検出された質問モードに従って上記応答信号解読
回路33で解読される。そして、上記応答信号が解読さ
れた時の上記距離カウンタ23の値が上記距離計算回路
35でラッチされて読みとられ、距離の計算行われる。
ここで、上記距離計算回路35で計算された距離は、図
3で示すR2+R3に相当する距離となる。このとき、
トランスポンダの処理時間を差し引いた上で距離を算出
すべきであることは従来と同様である。同様に、上記応
答信号が解読された時の上記方位カウンタ29の値が上
記方位計算回路37でラッチされて読みとられ方位の計
算行われる。ここで、上記方位計算回路37で計算され
た方向は、図3で示すθ2に相当する方位となる。
【0012】次に、上記距離補正回路39および方位補
正回路41によって、上記計算距離R2+R3および計
算方位θ2から、このトランスポンダ位置確認装置7に
おける上記トランスポンダの距離R3と方位θ3を求め
る補正計算が実行される。図3を参照して上記補正計算
の方法について説明する。まず、上記SSR3と上記ト
ランスポンダ位置確認装置7の位置関係を予め測定して
おき、図3に示す距離R1と方位θ1を求めておく。ま
た、上記応答信号が受信されたときの上記SSR空中線
の方位θ2は上記方位計算回路37で計算されており、
上記応答信号が受信されたときの距離R2+R3は上記
距離計算回路35で計算されている。従って、上述の様
に得られた値R1、R2+R3、θ1、θ2から、下記
に示す2次式(1)、(2)、(3)、(4)を用いて
上記トランスポンダ位置確認装置7から見たトランスポ
ンダの距離R3及び方位θ3を求めることによって補正
計算が行われる。
【0013】 R1sinθ1=R2sinθ2−R3sinθ3 …(1) R1cosθ1=R3cosθ3−R2cosθ2 …(2) R1cosθ1=R2sinθ2−{(R2+R3)−R2}sinθ2 …(3) R1sinθ1={(R2+R3)−R2}sin(90°−θ3) −R2sin(90°−θ2) …(4) そして、上記式から補正計算されたトランスポンダの距
離R3及び方位θ3が上記表示器43によってシンボル
表示される。
【0014】なお、本発明を実施したトランスポンダ位
置確認装置7は、空港の管制をモニタするために使用す
ることが典型的な使用方法であり、例えば、図4に示す
様に、空港のビル内の航空各社が上記トランスポンダ位
置確認装置7を空港ビル内に設置すれば、上記航空各社
は、空港の管制用に設置されている2次レーダ(SS
R)3を利用した簡単な設備投資で飛行機1の位置等を
確認できる。
【0015】また、変形例として、上記実施例におい
て、上記SSR3が質問信号として高度情報を質問する
MODE Cを有し、トランスポンダが自機に搭載され
ている高度計のデータを符号化して応答信号として出力
する場合、上記トランスポンダ位置確認装置7によって
高度表示を行うことも可能である。この場合、図2にお
ける上記応答信号解読回路33によって解読された高度
データが、上記距離計算回路35、方位計算回路37、
および補正回路39、41を介して上記表示器43へ送
られ表示される。
【0016】また、上記実施例において、上記SSR3
のアンテナの指向性パターンが、図5(a)に示す様な
形であると、点線内のターゲットをすべて認識すること
となり方位精度に限界があるが、変形例として上記SS
R3のアンテナを、図5(b)に示す様に、SAMパタ
ーンとDEFパターンとに切り換えることができるIS
LS方式とすることによって実質的に指向性パターンを
しぼって方位精度を上げることができる。
【0017】また、上記実施例において、上記トランス
ポンダ位置確認装置7を上記SSR3の近くに設置すれ
ば、上記補正計算を行わない構成とすることができる。
また、上記実施例では飛行機(航空機)を例にとって説
明したが、これに限定されることなく、船舶、自動車、
電車の位置確認に本発明の装置を適用できることは言う
までもない。
【0018】
【発明の効果】本発明によるトランスポンダ位置確認装
置によれば、以上説明した様に、2次レーダ(SSR)
よりの質問信号およびトランスポンダよりの応答信号を
受信するだけでトランスポンダの位置を検出できるの
で、SSRと異なり送信機、SSR空中線及びその回転
装置等が必要なく、システム構成が簡単で安価となる。
また、電波を発射しない構成であるので、複数のSSR
の質問信号が干渉する心配がない、トランスポンダに対
する負担がない、応答率の低下がなく、管制業務に支障
を与えることがない、無線局免許が不要である等の効果
もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施したトランスポンダ位置確認装置
の動作説明図である。
【図2】図1に示したトランスポンダ位置確認装置の内
部ブロック図である。
【図3】図1に示したトランスポンダ位置確認装置にお
ける補正計算の説明図である。
【図4】本発明によるトランスポンダ位置確認装置の適
用例を示した説明図である。
【図5】(a) 及び(b) は本発明の一変形例の説明図であ
る。
【図6】従来の位置確認方法の説明図である。
【符号の説明】
1…飛行機、 3…2次レ
ーダ(SSR)、5…指向性空中線、
7…トランスポンダ位置確認装置、9、15…第
1および第2のアンテナ、 11…第1の受信機、1
3…第1の非同期信号除去回路、 17…第2の
受信機、19…第2の非同期信号除去回路、 2
1…質問モード検出回路、23…距離カウンタ、
25…距離クロック回路、27…受信レ
ベル比較回路、 29…方位カウンタ、3
1…方位クロック回路、 33…応答信
号解読回路、35…距離計算回路、
37…方位計算回路、39…距離補正回路、
41…方位補正回路、43…表示器、

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移動体に搭載されたトランスポンダの位
    置を知るために上記トランスポンダに対して質問・応答
    を行う2次レーダと共に用いられ、上記トランスポンダ
    の自局からの位置を検知するためのトランスポンダ位置
    確認装置であって、上記2次レーダよりの質問信号およ
    び、それに対する上記トランスポンダよりの応答信号を
    受信し、それらの信号、および予め測定された上記2次
    レーダと自局との位置関係から自局からの上記トランス
    ポンダの位置を計算して求めることを特徴とするトラン
    スポンダ位置確認装置。
  2. 【請求項2】 移動体に搭載されたトランスポンダの位
    置を知るために上記トランスポンダに対して質問・応答
    を行う2次レーダと共に用いられ、上記トランスポンダ
    の自局からの位置を検知するためのトランスポンダ位置
    確認装置であって、上記2次レーダよりの質問信号を受
    信する手段と、上記トランスポンダよりの応答信号を受
    信する手段と、上記受信した質問信号から質問タイミン
    グを検出する手段と、上記受信した応答信号から応答タ
    イミングを検出する手段と、上記検出された質問タイミ
    ングおよび応答タイミングから上記2次レーダから移動
    体を介して自局までの距離R2+R3および上記2次レ
    ーダの方位θ2を計算する手段と、上記距離R2+R
    3、方位θ2、および予め測定された上記2次レーダと
    自局との距離R1および方位θ1から自局からの上記ト
    ランスポンダの距離R3および方位θ3を補正計算して
    求める手段とを具備したことを特徴とするトランスポン
    ダ位置確認装置。
JP7108247A 1995-04-07 1995-04-07 トランスポンダ位置確認装置 Pending JPH08278364A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101988964A (zh) * 2010-11-22 2011-03-23 四川九洲电器集团有限责任公司 高效二次雷达目标周期相关处理工作方法
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JP2012237710A (ja) * 2011-05-13 2012-12-06 Toshiba Corp 広域マルチラテレーションシステム及び受信装置
JP2014515112A (ja) * 2011-04-29 2014-06-26 オアソトロン カンパニー リミテッド 距離測定方法及び装置と、測位方法
CN110221315A (zh) * 2019-06-27 2019-09-10 Oppo广东移动通信有限公司 室内定位系统和方法、终端、中继设备、电子设备

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