JPH09119983A - 空港表面監視および滑走路侵入警報システム - Google Patents

空港表面監視および滑走路侵入警報システム

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JPH09119983A
JPH09119983A JP8132191A JP13219196A JPH09119983A JP H09119983 A JPH09119983 A JP H09119983A JP 8132191 A JP8132191 A JP 8132191A JP 13219196 A JP13219196 A JP 13219196A JP H09119983 A JPH09119983 A JP H09119983A
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central processing
radar
aircraft
runway
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Atul Jain
アトゥル・ジェイン
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Raytheon Co
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H II HOLDINGS Inc D B EE FUSE ELECTRON
Hughes Aircraft Co
HE Holdings Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、空港における滑走路侵入を監視す
る現用のＡＳＤＥ-3レーダシステムに比較して廉価で確
実に監視することのできる良されたレーダシステムを提
供することを目的とする。 【解決手段】 滑走路11に近接して配置され、オーバー
ラップして滑走路全体をカバーするレーダビーム13a を
発生する複数のレーダセンサ装置13を具備するレーダシ
ステム20と、それら各レーダセンサ装置13からのレーダ
データを受信して処理し、その付近の目標物体および航
空機を識別する滑走路マップを生成する中央処理装置16
と、中央処理装置16に結合されてそのマップを表示する
オペレータ用表示装置17とを具備していることを特徴と
する。レーダセンサ装置13はそのレーダデータを処理す
るインターフェイスプロセッサ14に結合され、ＲＦ遠隔
計測電子装置14a によりデータを中央処理装置に送信す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーダシステム、
特に空港用の表面監視および滑走路侵入警報を行うため
に使用されるレーダシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】滑走路侵入の阻止は関心が増加している
問題であり、空港表面検出装置（ＡＳＤＥ-3）、空港運
動区域システム（ＡＭＡＳＳ）および空港表面トラフィ
ックオートメーションプログラム（ＡＳＴＡ）が開発さ
れている。本発明におよび空港用の表面監視および滑走
路侵入警報システムと最も関係する従来のシステムはＡ
ＳＤＥ-3レーダシステムであり、それは空港に隣接した
塔上に配置された単一の高電力のＫｕ帯域の実開口レー
ダである。ＡＳＤＥ-3レーダシステムはその性能に重大
な影響を与える陰になる部分および多重反射を受けやす
い。ＡＳＤＥ-3レーダシステムはそのシステムによって
監視されている自動車糖の運動体や航空機に質問する能
力を有していない。またＡＳＤＥ-3レーダシステムは比
較的高価である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、空港における表面および滑走路侵入を監視する
ために使用されることのできる、現在使用されているＡ
ＳＤＥ-3レーダシステムにまさる改良されたレーダシス
テムを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明の空港
の滑走路侵入警報システムによって達成される。本発明
は、空港の滑走路を監視し、オペレータに承認されてい
ない滑走路への侵入を示すデータを表示する滑走路侵入
警報システムに関する。レーダシステムは空港の選択さ
れた滑走路に近接した予め定められた設置位置に配置さ
れている複数のレーダセンサ装置を具備し、特定の滑走
路と関連する各レーダセンサ装置は、その滑走路を照射
し、隣接するレーダビームが典型的にオーバーラップし
て滑走路を完全にカバーするレーダビームを発生する。
各レーダセンサ装置は各レーダセンサ装置と中央処理装
置との間のインターフェイスを行う割当てられたインタ
ーフェイスプロセッサおよび遠隔計測電子装置に結合さ
れている。各レーダセンサ装置と中央処理装置との間の
通信は物理的な電気接続および、または遠隔計測電子装
置を使用するＲＦ通信リンクによって行われる。物理的
な電気接続は通常滑走路の照明灯装置に電力を供給する
既存のケーブルおよび各レーダセンサ装置に対する通信
リンクによって行われることができる。
【０００５】中央処理装置はオペレータ用表示装置に結
合され、各レーダセンサ装置から得られたデータを処理
してそのデータを表示させる。中央処理装置はＲＦ遠隔
計測インターフェイスに結合され、このＲＦ遠隔計測イ
ンターフェイスはレーダセンサ装置と通信し、また電子
タグ装置またはトランスポンダシステムを備えている航
空機と通信するために使用される。中央処理装置はまた
それに結合された、例えばＡＲＳＴ、ＡＳＤＥ-3、ＭＯ
ＤＥ−ＳまたはＡＣＡＲＳシステム等の他のシステムか
ら供給されたデータを組合わせて表示させる。中央処理
装置はまた滑走路の付近に存在する運動目標物体および
静止目標物体と共に空港の滑走路を示す表示を発生させ
る。その様な目標物体には出発および到着航空機、建造
物、滑走路の付近にある自動車等が含まれる。したがっ
て本発明はオペレータに対して滑走路環境の完全な表示
を提供する。
【０００６】本発明のシステムは共同動作をしない目標
物体または運動体、或いは電子タグ装置またはＲＦトラ
ンスポンダ（送信機および受信機）システムを有する航
空機その他の運動体に対して使用されることができる。
電子タグ装置またはＲＦトランスポンダは航空機その他
の運動体または目標物体に関する識別情報を含んでお
り、質問信号を受信し、その質問信号に応答して識別情
報およびもしもあればその他の付加的な情報を送信す
る。
【０００７】各レーダセンサ装置に対応するインターフ
ェイスプロセッサおよび遠隔計測電子装置、ならびにＲ
Ｆ遠隔計測インターフェイスはレーダセンサ装置と中央
処理装置との間の通信リンクを提供する。ＲＦ遠隔計測
インターフェイスは質問信号を送信し、共同する航空機
その他の運動体から識別情報を受信する。その代りに識
別情報は空港の中央処理装置によって受信され、一方Ｒ
Ｆ遠隔計測インターフェイスは既存の航空機の装置、例
えばＭＯＤＥ−ＳまたはＡＣＡＲＳシステムに適合する
ように質問信号だけを送信することもできる。異なった
レーダセンサ装置によって送信された多数の質問信号は
例えば識別信号または識別信号自体に含まれているＧＰ
Ｓ位置情報の受信の時間に基づいて分離され、識別され
る。
【０００８】遠隔計測電子装置はレーダセンサ装置によ
り生成されたデータを受信し、中央処理装置はレーダセ
ンサ装置および航空機の電子タグ装置またはＲＦトラン
スポンダによって出力されたデータを集積する。中央処
理装置はレーダセンサ装置から出力されたデータおよび
電子タグ装置から得られた識別情報を処理して承認され
た目標物体および侵入の虞のない航空機、侵入する目標
物体を識別する空港のマップを生成する。オペレータ用
表示装置は中央処理装置によって生成されたマップを表
示する。
【０００９】中央処理装置はシステムによって検出され
た侵入に応答して警報信号を発生し、その警報信号はＲ
Ｆ遠隔計測インターフェイスおよびＲＦトランスポンダ
により航空機に送信される。中央処理装置は目標物体、
および滑走路の着陸および離陸する航空機を識別する滑
走路の映像および電子タグ装置またはＲＦトランスポン
ダから得られた質問された航空機に関する識別情報の映
像を発生する。中央処理装置はまた滑走路に侵入する可
能性のある航空機を示す優先警報情報、到着および出発
航空機のリスト、および到着および出発航空機の着陸お
よび離陸パターンを示す表示を含む表示用データを生成
する。
【００１０】したがって、本発明のシステムは滑走路に
近接して配置された比較的低コストのレーダの分配され
たシステムを提供する。各レーダは限定された角度範囲
をカバーし、システム全体は空港の滑走路区域全体をカ
バーする。本発明のシステムは航空機および自動車等の
運動体の表面マップおよび識別のために電子タグ装置ま
たはトランスポンダシステムを使用する質問された航空
機の地点を与える。
【００１１】本発明の滑走路侵入警報システムはＡＳＤ
Ｅ-3レーダシステムに比較して著しく低コストであり、
ＡＳＤＥ-3レーダシステムで問題となる多重反射の影響
も受けない。本発明のシステムは種々の規模の空港の監
視に使用できるようにスケールを変更することが容易に
可能である。このシステムは高い距離分解能および速度
情報を有し、システムを動作させる航空機トラフィック
制御装置に対して識別情報を与えるために運動体および
航空機上に配置された電子タグ装置またはＲＦトランス
ポンダに質問するために使用することができる。本発明
のシステムは空港の表面監視および滑走路侵入警報の実
時間表示を提供することができる。
【００１２】本発明の種々の特徴および利点は添付図面
を参照した以下の詳細な説明によってさらに明らかにな
るであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】図面を参照すると、図１には本発
明の原理による滑走路侵入警報システム10のブロック図
が示されている。このシステム10はレーダシステム20を
備え、このレーダシステム20は例えば空港の滑走路11に
隣接した地上の予め定められた設置位置に配置されてい
る複数の例えばミリメータ波レーダセンサ装置13を具備
している。各レーダセンサ装置13は特定の滑走路11と関
連しており、レーダビーム13aを発生し、それは典型的
に隣接するレーダビーム13a とオーバーラップして滑走
路11を完全にカバーする。しかしこれは絶対に必要なこ
とではない。各レーダセンサ装置13はインターフェイス
プロセッサ（ＩＮＴ）14および遠隔計測電子装置（ＴＥ
ＬＥＭ）14a に結合され、この遠隔計測電子装置14a は
例えば空港のコントロールタワーに配置されている中央
処理センター30と通信する。インテリジェント処理はイ
ンターフェイスプロセッサ14において各設置位置で行わ
れ、それによって遠隔伝送されるデータのデータ速度を
減少させ、信頼性試験を実行する。電力を供給するため
の空港の照明灯装置用の既存のケーブル15および複数の
レーダセンサ装置13、インターフェイスプロセッサ14、
遠隔計測電子装置14a のそれぞれに対する通信リンクが
設けられる。その代りに専用のＲＦ通信リンクが設けら
れてもよい。
【００１４】中央処理装置（ＣＰＵ）16は複数のレーダ
センサ装置13から受信したデータを集積して承認された
目標物体26、例えば滑走路侵入の虞のない固定目標また
は建造物のマップを維持する。中央処理装置16はまたＡ
ＲＴＳシステム27およびＡＳＤＥ-3システム28から入力
データを集めてそれから得られた識別報告を利用するこ
ともできる。ＡＲＴＳシステム27またはＡＳＤＥ-3シス
テム28は空港に接近する航空機に関する情報を提供す
る。ＡＳＤＥ-3レーダシステム28が利用されれば、それ
から得られたデータは中央処理装置16によって集積さ
れ、ダイナミックな実時間状態表示が表示装置17によっ
て表示されると共に航空機制御装置に明瞭で翻訳が容易
なグラフィックな形態で与えられる。システム10のオペ
レータに与えられるビデオ表示装置17のサンプル映像は
図２に示されている。
【００１５】航空機12は例えばＭＯＤＥ−ＳまたはＡＣ
ＡＲＳトランスポンダシステム21のような電子タグまた
は質問システム21およびＲＦトランスポンダシステム22
を備えており、電子タグまたは質問システム21はその航
空機に関する識別情報を与える。警報信号はＲＦ／遠隔
計測インターフェイス18およびＲＦトランスポンダシス
テム22によってＲＦ通信リンク23を使用して航空機12に
送信される。警報信号はまた滑走路11に近接して配置さ
れている発光灯またはビーコンのような地上の信号装置
19を使用して到着および出発する航空機に示されてもよ
い。さらに、電子タグ装置または質問システム21はＲＦ
／遠隔計測インターフェイス18およびＲＦトランスポン
ダシステム22を使用してシステム10によって質問される
こともできる。質問信号はＲＦ通信リンク23を使用して
航空機12に送信され、航空機12上の電子タグまたは質問
システム21はそこに記憶されている情報を出力すること
によってそれに応答し、それはＲＦ通信リンク23によっ
て中央処理装置16に送り返される。
【００１６】図１に示されるように、システム10は５個
の主サブシステム41〜45から構成されている。第１の主
サブシステム41は各設置位置に配置された複数のレーダ
センサ装置13および電子装置を服務レーダシステム20か
ら構成されている。第２の主サブシステム42は各レーダ
センサ装置13から離れた位置に配置されてそれに結合さ
れているインターフェイスプロセッサ14から構成されて
いる。第３の主サブシステム43は設置位置に配置された
遠隔計測電子装置14a および中央処理センター30の中央
処理装置16に結合されているＲＦ／遠隔計測インターフ
ェイス18を含む遠隔計測サブシステムで構成されてい
る。第４の主サブシステム44は中央処理装置16で構成さ
れており、第５の主サブシステム45は通常の表示装置お
よび制御端末を含むオペレータ用表示装置17で構成され
ている。本発明で使用される各主サブシステム41〜45は
よく知られており、それらの接続および動作は当業者に
は熟知されている。
【００１７】本発明の滑走路侵入警報システム10で使用
されるオペレータ用表示装置17は空港計画者または航空
機トラフィック制御者によって使用されるための情報を
表示する。オペレータ用表示装置17に与えられるデータ
は利用できるデータを最適にし、しかもシステム10に対
する物理的な接触を最小にする。図２は滑走路侵入警報
システム10によってオペレータ用表示装置17に表示され
た典型的なビデオ映像を示している。図２を参照する
と、表示装置17は空港の滑走路11の映像を示し、建造物
26等の静止している目標物体の位置および滑走路11から
飛び立つおよび着陸する航空機12の位置を識別し、質問
された航空機12のトランスポンダ21からのデータ47も含
まれている。典型的に各トランスポンダ21からのデータ
47は表示装置17に示された枠中に文字数字等の識別記号
で示されたような航空機番号またはフライト番号を示
す。付加的なデータが表示されてもよく、それには計器
着陸システム（ＩＬＳ）に関するデータ、時間その他の
妥当なシステムパラメータを提供するシステムエリア51
中に示された情報、滑走路侵入であると決定された目標
物体または航空機12を示す優先警報情報52、到着および
出発航空機のリスト53、到着および出発航空機の着陸お
よび離陸を示す実時間映像を与える表示54等が含まれ
る。
【００１８】本発明のシステム10の予備的な概念を示す
モデルによる試験がロサンジェルス国際空港（ＬＡＸ）
で本出願人により開発されたミリメータ波レーダ（レー
ダセンサ装置13）の試験形態の装置を使用して行われ
た。試験結果は本発明のシステム10が期待されたように
動作し、ＡＳＤＥ-3レーダシステムにまさる優れた性能
を有することを示している。以上、空港の表面監視およ
び滑走路侵入警報のための新しい、改良されたシステム
について説明した。本発明は特定の実施形態を参照して
説明されているが、それは本発明の原理を適用を示す実
施形態のいくつかの多くの単なる例示にすぎない。本発
明の技術的範囲内を逸脱することなく多数の別の構成が
当業者によって容易に実施できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態の滑走路侵入警報システム
のブロック図。
【図２】図１に示された滑走路侵入警報システムによっ
て生成される典型的なビデオ表示画面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０８Ｂ 13/24 Ｇ０８Ｇ 5/04

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 空港の滑走路に近接した位置において空
    中よび地上のトラフィックを監視する空港の滑走路侵入
    警報システムにおいて、 滑走路に近接した予め定められた設置位置に配置され、
    滑走路を照射する実質的にオーバーラップしたレーダビ
    ームを発生する複数のレーダセンサ装置を具備するレー
    ダシステムと、 それら複数のレーダセンサ装置に結合されてそれら複数
    のレーダセンサ装置によって発生されたレーダデータを
    受信し、その付近の目標物体および航空機を識別する滑
    走路マップを生成するように前記レーダデータを処理す
    る中央処理装置と、 中央処理装置に結合されて中央処理装置によって生成さ
    れた滑走路、目標物体および航空機のマップを表示する
    オペレータ用表示装置とを具備していることを特徴とす
    る空港の滑走路侵入警報システム。
  2. 【請求項２】 各レーダセンサ装置はそのレーダセンサ
    装置によって発生されたレーダデータを処理するインタ
    ーフェイスプロセッサに結合され、各インターフェイス
    プロセッサはレーダデータを中央処理装置に送信するた
    めのＲＦ遠隔計測電子装置に結合され、中央処理装置は
    ＲＦ遠隔計測電子装置により送信されたレーダセンサ装
    置からのレーダデータを受信するためにＲＦ遠隔計測イ
    ンターフェイスに結合されている請求項１記載のシステ
    ム。
  3. 【請求項３】 航空機はその航空機に関する識別情報を
    記憶する電子タグ装置と、この電子タグ装置に結合され
    て中央処理装置により発生された質問信号を受信してそ
    の質問信号に応答して識別情報を送信するＲＦトランス
    ポンダを具備し、 中央処理装置により発生された質問信号はＲＦ遠隔計測
    インターフェイスにより航空機に送信され、識別情報は
    ＲＦ遠隔計測インターフェイスによってＲＦトランスポ
    ンダから受信され、中央処理装置はオペレータ用表示装
    置に表示する航空機を識別する信号を発生する請求項２
    記載のシステム。
  4. 【請求項４】 中央処理装置はＲＦ遠隔計測インターフ
    ェイスによって中央処理装置とレーダセンサ装置との通
    信を行うＲＦ通信リンクにより前記複数のレーダセンサ
    装置に結合されている請求項２記載のシステム。
  5. 【請求項５】 さらに前記中央処理装置に結合されてい
    るＡＲＳＴシステムを具備し、中央処理装置はこのＡＲ
    ＳＴシステムから出力されたデータおよび識別レポート
    を処理してそれらをマップに合体してオペレータ用表示
    装置に表示する請求項１記載のシステム。
  6. 【請求項６】 さらに前記中央処理装置に結合されてい
    るＡＳＤＥ-3レーダを具備し、中央処理装置はこのＡＳ
    ＤＥ-3レーダから出力されたデータおをマップに合体し
    てオペレータ用表示装置に表示する請求項１記載のシス
    テム。
  7. 【請求項７】 中央処理装置は、目標物体と、着陸およ
    び離陸する航空機とを識別する滑走路の映像を発生し、
    またトランスポンダから出力された質問された航空機に
    関する識別情報の映像を発生する請求項３記載のシステ
    ム。
  8. 【請求項８】 中央処理装置は、滑走路に侵入する航空
    機を示す優先警報情報、到着および出発航空機のリス
    ト、および到着および出発航空機の着陸および離陸パタ
    ーンを示す表示を含む表示用データを生成する請求項７
    記載のシステム。
  9. 【請求項９】 中央処理装置は検出される侵入物に応答
    して警報信号を発生し、その警報信号はＲＦ遠隔計測イ
    ンターフェイスおよびＲＦトランスポンダによって航空
    機に送信される請求項２記載のシステム。
  10. 【請求項１０】 空港の滑走路に近接した位置において
    空中よび地上のトラフィックを監視する空港の滑走路侵
    入警報システムにおいて、 滑走路に近接した予め定められた設置位置に配置され、
    滑走路を照射する実質的にオーバーラップしたレーダビ
    ームを発生する複数のレーダセンサ装置を具備し、各レ
    ーダセンサ装置はそのレーダセンサ装置によって発生さ
    れたレーダデータを処理するインターフェイスプロセッ
    サに結合され、各インターフェイスプロセッサはレーダ
    データを中央処理装置に送信するためのＲＦ遠隔計測電
    子装置に結合されているレーダシステムと、 それら複数のレーダセンサ装置に結合されてそれら複数
    のレーダセンサ装置によって発生されたレーダデータを
    受信し、その付近の目標物体および航空機を識別する滑
    走路マップを生成するように前記レーダデータを処理
    し、ＲＦ遠隔計測電子装置によりレーダセンサ装置から
    送信されたレーダデータを受信するためにＲＦ遠隔計測
    インターフェイスに結合されている中央処理装置と、 中央処理装置に結合されて中央処理装置によって生成さ
    れた滑走路、目標物体および航空機のマップを表示する
    オペレータ用表示装置とを具備していることを特徴とす
    る空港の滑走路侵入警報システム。
  11. 【請求項１１】 航空機はその航空機に関する識別情報
    を記憶する電子タグ装置と、この電子タグ装置に結合さ
    れて中央処理装置により発生された質問信号を受信して
    その質問信号に応答して識別情報を送信するＲＦトラン
    スポンダを具備し、 中央処理装置により発生された質問信号はＲＦ遠隔計測
    インターフェイスにより航空機に送信され、識別情報は
    ＲＦ遠隔計測インターフェイスによってＲＦトランスポ
    ンダから受信され、中央処理装置はオペレータ用表示装
    置に表示する航空機を識別する信号を発生する請求項１
    ０記載のシステム。
  12. 【請求項１２】 中央処理装置はＲＦ遠隔計測インター
    フェイスによって中央処理装置とレーダセンサ装置との
    通信を行うＲＦ通信リンクにより前記複数のレーダセン
    サ装置に結合されている請求項１０記載のシステム。
  13. 【請求項１３】 さらに前記中央処理装置に結合されて
    いるＡＲＳＴシステムを具備し、中央処理装置はこのＡ
    ＲＳＴシステムから出力されたデータおよび識別レポー
    トを処理してそれらをマップに合体してオペレータ用表
    示装置に表示する請求項１０記載のシステム。
  14. 【請求項１４】 さらに前記中央処理装置に結合されて
    いるＡＳＤＥ-3レーダを具備し、中央処理装置はこのＡ
    ＳＤＥ-3レーダから出力されたデータをマップに合体し
    てオペレータ用表示装置に表示する請求項１０記載のシ
    ステム。
  15. 【請求項１５】 中央処理装置は、目標物体と、滑走路
    で着陸および離陸する航空機とを識別する滑走路の映像
    を発生し、またトランスポンダから出力された質問され
    た航空機に関する識別情報の映像を発生する請求項１１
    記載のシステム。
  16. 【請求項１６】 中央処理装置は、滑走路に侵入する航
    空機を示す優先警報情報、到着および出発航空機のリス
    ト、および到着および出発航空機の着陸および離陸パタ
    ーンを示す表示を含む表示用データを生成する請求項１
    ５記載のシステム。
  17. 【請求項１７】 中央処理装置は検出される侵入物に応
    答して警報信号を発生し、その警報信号はＲＦ遠隔計測
    インターフェイスによって航空機に送信される請求項１
    ０記載のシステム。
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