JPH10170645A - ２次レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の２次レーダ装置は、繰り返し送信され
る質問信号の連続した質問信号に対する各応答信号が２
回以上連続して発生しない場合は表示することができな
いことを課題とする。 【解決手段】 受信信号を表示装置に供給するルートに
挿入した信号抑制回路と前回の質問信号送出周期間（ス
イープ）に於いて検出した当該２次レーダ装置と被測定
対象物との離間距離情報及びスキャニングの全範囲に於
いて前回のスキャンにて検出した被測定対象物の方位と
距離による座標情報とを記憶する記憶手段と、現スイー
プに於いて、それぞれの方位に於ける受信結果を表示す
るのに先だって、前記記憶手段の情報に基づいて、前記
それぞれの方位の各距離区間毎に前スイープ時に於ける
対象物の有無を判断し、対象物が存在するものと予測さ
れるタイミングに於いてのみ受信信号を通過するゲート
手段を備えたことを特徴とする２次レーダ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、２次レーダ装
置に関し、特にその非同期信号の除去手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】 現在航空機の飛行上の安全確保のた
め又は軍事上の要求のため、他航空機の存在を検知し或
いは地上、艦船又は航空機等から付近を航行する航空機
を探知して、それぞれに指示を与えることが行われる
が、この際一般に２次レーダ装置が用いられている。２
次レーダ装置は地上局と応答機とに分類され、地上局が
質問信号を飛行中の航空機に搭載されている応答機に対
して送信し、この質問信号を受信した応答機は自機に予
め付与されたコード或いは飛行高度等を含んだ応答信号
を地上局に対し返送する。このとき、前記質問信号を送
信した地上局は返送された応答信号より前記航空機に関
する情報を得るシステムがあるが、これには２次レーダ
装置、いわゆるＳＳＲ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｕｒｖ
ｅｉｌｌａｎｃｅ Ｒａｄａｒ）が必要不可欠である。
この場合、複数の地上局が比較的接近して設置される
と、自地上局に対する応答信号の他に他地上局の質問信
号に対する応答信号が受信されるため、結果的に自地上
局の表示器上に虚偽の表示がなされると云う問題があっ
た。この現象は一般にフルーツ応答と呼ばれるもので、
質問周期の異なる応答信号に対する表示の他、空間に存
在する雑音及び自地上局の受信回路が発生する雑音等に
よっても同様の問題をこれら非同期信号によって生じて
いた。この問題を解決するため、従来は、デフルータ回
路と呼ばれる、非同期信号を除去する回路を用いてフル
ーツ応答及び雑音等を除去していた。一般的なＳＳＲの
原理図を図５に、従来のデフルータ回路の原理図を図６
に示す。自地上局が発生する質問信号のタイミングは等
間隔であり、同期信号は自地上局が発生する質問信号に
同期しているため、自地上局が発生する質問信号からの
応答信号が返送されるまでの遅延時間（以下、「応答遅
延」と云う。）は同じである。

【０００３】以下、図６を例にデフルータ回路について
説明する。なお、図６に示すＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ点のタイム
チャートを図７に示す。Ａ点に現れる信号は受信信号
で、航空機からの応答信号である同期信号１Ａ及び２Ａ
とフルーツ応答又は雑音等である非同期信号１Ａ及び２
Ａを含むものとなる。この受信信号は、遅延補正回路４
を介してＡＮＤ５の一方の入力であるＣ点に至る経路
と、遅延回路６とパルス幅矯正回路７とを介してＡＮＤ
５の他方の入力であるＢ点に至る経路とに供給される。
前記遅延補正回路４を介してＡＮＤ５の一方の入力Ｂ点
に至る経路では、前記受信信号を遅延補正回路４で遅延
補正して、その出力をＡＮＤ５の一方の入力Ｂ点に供給
する。従って、Ｂ点には同期信号１Ｂと同期信号２Ｂと
非同期信号１Ｃと非同期信号２Ｃが現れる。遅延補正回
路４によるこの遅延補正は、航空機が移動することによ
り生じる前記応答信号の遅延を予め補正するものであ
る。この遅延補正量は、質問信号送出周期である１スイ
ープの間に、航空機が移動し得る最大範囲の位置に移動
した場合の応答遅延と移動する前の応答遅延ＲＴとの差
の遅延時間ΔＴとする。前記遅延回路４とパルス幅矯正
回路５を介してＡＮＤ６の一方の入力Ｃ点に至る経路で
は、前記受信信号を遅延回路４で１スイープ（質問周
期）分遅延させ、その出力のタイミングでパルス幅矯正
回路５はウィンドウを開き、前記ＡＮＤ５の入力Ｃ点に
供給される。従って、Ｃ点には同期信号１Ｃと同期信号
（Ｎ−１）Ｃと非同期信号１Ｃが現れる。前記ウィンド
ウのパルス幅は、航空機が移動し得る最大範囲の位置に
移動した場合の応答遅延と移動する前の応答遅延ＲＴと
の差の遅延時間ΔＴの２倍の遅延時間２ΔＴとする。Ａ
ＮＤ５は、ＡＮＤ５の２つの入力であるＢ点とＣ点に現
れる信号が一致したときのみ信号を通過させるから、Ａ
ＮＤ５の出力であるＤ点に現れる信号は同期信号２Ｄの
みとなり、デフルータ出力として信号処理回路へ供給さ
れ処理され表示器に供給されて表示される。このこと
は、同期している信号のみがＤ点に現れから表示器に表
示され、同期していない信号であるフルーツ応答やラン
ダムノイズ等はＤ点に現れないから表示器に表示されな
いことを意味する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら以上
説明したような従来の技術では以下に示す課題があっ
た。前記デフルータ回路を通過したＤ点に於けるデフル
ータ出力信号は、１回目の質問信号による応答信号は発
生せず、２回目以降の質問信号による連続した応答信号
に対して発生する。従って、連続した応答信号を受信し
た回数がＮ回であっても、Ｄ点に於けるデフルータ出力
信号はＮ−１回しか発生しない。このことは、応答信号
の回数が１回未満では表示器に表示は現れず、又２回以
上連続した応答信号が存在しないと表示器には表示が現
れないことを意味する。従って、連続した応答信号の回
数が小さい場合表示器に現れる表示の幅が狭いと云う事
象が発生する。また、一度でもフルーツ応答が発生する
と応答機は自地上局に対して応答信号を一定の期間返送
することができない。この様な場合、断続した応答とな
りしかも断続した後に２回以上連続した応答信号が存在
しないと表示器に表示が現れない、又は表示が現れても
表示が断続したり表示幅が狭いと云う事象が発生する。
これらの表示例を図８に示す。□印は応答信号が存在し
ても２回以上連続していないため表示できない例、×印
はフルーツ応答により応答信号が存在しない例、■印は
応答信号が存在し表示した例。前者２つの事例では、キ
ャラクタ表示型の表示器では表示が点滅したり表示の輝
度が薄かったり等の表示がはっきり読みとれないとう云
う問題が生じる。この事象はＳＳＲシステムの信頼性を
低下し、航空機の飛行上の安全を損なうことを課題とす
る。また、軍事上では収集したデータの信憑性に問題が
発生することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 上述の欠点を解決す
るため本発明に係わる２次レーダ装置に於いては、アン
テナの指向性を所望範囲スキャニングしつつ、質問信号
を送信し、この質問信号に対し被測定対象物から送信さ
れる応答信号を受信することによって、前記対象物の位
置を表示するシステムにおいて、前記受信信号を表示装
置に供給するルートに挿入した信号抑制回路と前回の質
問信号送出周期間（スイープ）に於いて検出した当該２
次レーダ装置と被測定対象物との離間距離情報及び前記
スキャニングの全範囲に於いて前回のスキャンにて検出
した被測定対象物の座標情報とを記憶する記憶手段と、
現スイープに於いて、それぞれの方位に於ける受信結果
を表示するのに先だって、前記記憶手段の情報に基づい
て、前記それぞれの方位の各距離区間毎に前スイープ時
に於ける対象物の有無を判断し、対象物が存在するもの
と予測されるタイミングに於いてのみ受信信号を通過す
るゲート手段を備えたことを特徴とする。

【０００６】また、アンテナの指向性を所望範囲スキャ
ニングしつつ、質問信号を送信し、この質問信号に対し
被測定対象物から送信される応答信号を受信することに
よって、前記対象物の位置を表示するシステムにおい
て、前記受信信号を表示装置に供給するルートに挿入し
た信号抑制回路と前回の質問信号送出周期間（スイー
プ）に於いて検出した当該２次レーダ装置と被測定対象
物との離間距離情報を記憶する第１の記憶手段と、前記
スキャニングの全範囲に於いて前回のスキャンにて検出
した被測定対象物の座標情報を記憶する第２の記憶手段
と、現スイープに於いて、それぞれの方位に於ける受信
結果を表示するのに先だって、前記記憶手段の情報に基
づいて、前記それぞれの方位の各距離区間毎に前スイー
プ時に於ける対象物の有無を判断し、対象物が存在する
ものと予測されるタイミングに於いてのみ受信信号を通
過するゲート手段を備えたことを特徴とする。により解
決される。

【０００７】

【発明の実施の形態】 以下図面に示した実施の形態
に基づいて本発明を詳細に説明する。図１（ａ）は本発
明の２次レーダ装置のうち地上局の一実施例を示すブロ
ック図である。この実施例は抑制回路１とメモリ２０と
制御回路３とから構成される。抑制回路１は、制御回路
３が予測する当該地上局の質問信号に対して応答機が返
送する応答信号が受信回路で受信されるタイミングの
み、受信信号を通過させるゲート手段である。抑制回路
１を通過した受信信号は、デフルータ出力として信号処
理回路に供給される他、メモリ２０に供給される。メモ
リ２０は、当該地上局が質問信号を送信してから前記抑
制回路１を通過した受信信号が発生するまでの時間を各
スイープ毎に１スキャン分（３６０°）＋数スイープ分
を記憶する。記憶方法は、各スイープ毎の方位アドレス
領域に割り当て、当該地上局が質問信号を送信してから
経過する時間の時間区分をデータ領域に割り当て、前記
抑制回路１を通過した受信信号が発生するまでに要した
時間に対応する時間区分に記憶される。前記当該地上局
が質問信号を送信してから経過する時間の範囲は、当該
地上局の最大通達距離に航空機が存在した場合に、当該
地上局が質問信号を送信してから応答機が返送する応答
信号を受信するまでに要する時間とすれば良い。当該地
上局のアンテナは常時３６０°回転しているから、質問
信号を送信する各スイープは方位を示すことになる。当
該地上局が質問信号を送信してから応答機が返送する応
答信号を受信するまでに要する時間は、当該地上局と航
空機との距離に比例するから、メモリ２０に記憶された
情報は当該地上局と航空機との間の距離情報であること
になる。従って、前記メモリ２０に記憶された情報は、
当該地上局から見た各方位毎の航空機までの距離情報で
あることになる。メモリ２０の記憶例を図２（ａ）に示
す。なお、○印は現スキャンに於いて応答信号が発生し
たことを示す記憶であり、●印は前スキャンに於いて応
答信号が発生したことを示す記憶である。図２の例で
は、現スキャンに於ける方位Ａ１θとＡ２θと前スキャ
ンに於ける方位Ｂ０θ〜Ｂ４θの距離区分Ｔ７の位置に
航空機が１機と前スキャンに於ける方位Ｂ５θ〜Ｂ７θ
の距離区分Ｔ１５の位置に航空機が１機、合計２機の航
空機の存在を記憶していることを示している。方位の区
分を示すＡ０θとかＡ１θとかＢ０θとかＢ１θとかの
ＡとＢは、Ａは現スキャンのに於ける方位を示すときに
用いＢは前スキャンに於ける方位を示すときに用いてい
るから、Ａ０θは現スキャンに於ける方位０θを示しＢ
０θは前スキャンに於ける方位０θを示す。前記メモリ
２０に記憶された前記各方位毎の距離情報は制御回路３
に供給される。

【０００８】前記制御回路３はこの距離情報に基づい
て、現スキャンの現スイープに於いて当該地上局が送信
する質問信号に対して応答機が返送する応答信号が受信
されるタイミングを予測する。前記制御回路３が行う前
記予測は、前記メモリ２０に記憶された現スキャンの前
スイープに於ける距離情報と前スキャンの現方位及びそ
の前後の方位に於ける距離情報とから行われる。前スイ
ープに於ける距離情報からは、現スイープに於いても前
スイープに於いて応答信号が存在した時間区分のタイミ
ングとその前後の時間区分のタイミングに応答信号が存
在することを予測できる。前スイープに於いて質問信号
に対する応答信号が存在したことは、現スイープに於い
ても同じ時間区分に応答信号が存在する確立が高い。な
ぜならば、前スイープに於いて応答信号が存在したこと
は、その方位に於いて応答信号を返送する応答機を搭載
した航空機が存在したことに他ならないからである。ま
た、航空機が移動することも考えられるから、前スイー
プに於いて応答信号が存在した前後の時間区分のタイミ
ングも応答機から返送される応答信号が存在する確立が
高い。図２を例にとれば、アンテナはＡ０θからＢＮθ
の方向に回転していて、現スイープは方位Ａ３θの位置
で質問信号を送信したとすると、前スイープの方位Ａ２
θでは時間区分Ｔ７で応答信号が存在したことになるか
ら、現スイープである方位Ａ３θでは時間区分Ｔ６と時
間区分Ｔ７と時間区分Ｔ８に応答信号が存在することが
予測できる。

【０００９】前スキャンの現方位及びその前後の方位に
於ける距離情報とからは、現スキャンの現方位に於いて
も前スキャンの現方位に於いて応答信号が存在した時間
区分のタイミングとその前後の時間区分のタイミングに
応答信号が存在することを予測できる。前スキャンの現
方位に於いて質問信号に対する応答信号が存在したこと
は、現スイープに於いても同じ時間区分に応答信号が存
在する確立が高い。なぜならば、前スキャンの現方位に
於いて応答信号が存在したことは、その方位に於いて応
答信号を返送する応答機を搭載した航空機が存在したこ
とに他ならないからである。また、航空機が移動するこ
とも考えられるから、前スキャンに於いて応答信号が存
在した方位とその前後の方位に於ける時間区分とその前
後の時間区分のタイミングも応答機から返送される応答
信号が存在する確立が高い。一般的に当該地上局のアン
テナが１回転するのに要する時間は２〜３秒程度であり
１スキャンに要する時間も同じ時間を要するからこの間
に航空機が移動する範囲は前スイープに於ける距離情報
に於ける航空機が移動することが予測される範囲より大
きいのが一般的であるから、前スキャンに於ける距離情
報の前記前後の時間区分の幅は前スイープに於ける距離
情報の前記前後の時間区分の幅より大きいことは当然で
ある。

【００１０】図３を例にとれば、アンテナはＡ０θから
ＢＮθの方向に回転していて、現スキャンの現スイープ
は方位Ａ３θの位置で質問信号を送信したとすると、前
スキャンの現方位Ｂ３θと前スキャンの現方位の前スイ
ープの方位ではいづれの時間区分にも応答信号が存在し
ないことになるから、現スキャンの現スイープである方
位Ａ３θではいづれの時間区分にも応答信号が存在しな
いことが予測できる。ただし、前スキャンの後スイープ
の方位Ｂ４θに於いて時間区分Ｔ７とＴ１４に応答信号
が存在したことから、図３（ｂ）に示すように、現スキ
ャンの現スイープである方位Ａ３θでは時間区分Ｔ５と
Ｔ６とＴ７とＴ８とＴ９と時間区分Ｔ１３とＴ１４とＴ
１５とＴ１６との時間区分に応答信号が返送されること
が予測できる。これらのことから、図３（ａ）の例で
は、図４に示す方位と時間区分に応答信号が返送される
ことが予測できる。

【００１１】前記制御回路３は前記予測を抑制回路１に
供給すると伴に、前記予測とは無関係に定期的に（例え
ば、２スイープに１回）抑制回路１による抑制を禁止す
る制御を行う。この制御の目的は、前記予測は前記メモ
リ２０に距離情報として記憶された航空機に対してのみ
有効であり、前記メモリ２０に距離情報として記憶され
ていない航空機に対しては予測することができず無効と
なる。そこで、前記メモリ２０に距離情報として記憶さ
れていない航空機の距離情報を前記メモリ２０に記憶す
るため、定期的に抑制回路１による抑制を禁止する。な
お、前記メモリ２０に距離情報として記憶されていない
航空機とは、当該地上局のアンテナビームの覆域の外か
らアンテナビーム内に進入して来る航空機や、当該地上
局のアンテナビームの覆域内に存在していたが管制官等
の指示により応答信号の返送を停止していたが応答信号
の返送を再開した航空機等がある。

【００１２】前記抑制回路１は前記制御回路３の前記予
測に基づき受信信号を通過させ、デフルータ出力として
信号処理回路に供給される。前記デフルータ出力は、制
御回路３の前記予測により応答信号が存在することが予
測される期間しか受信信号を通過させないと云うこと
は、応答信号が存在することが予測されない期間は如何
なる受信信号も通過させないことになり、従来技術と同
様に前記フルーツ応答や前記空中に存在する雑音や前記
受信回路が発生する雑音を通過させないことになる。更
に、前記前スキャンに於ける距離情報に基づき応答信号
が存在することが予測される場合も受信信号は抑制回路
１を通過しデフルータ出力として発生することにより、
従来技術ではデフルータ出力として発生できなかった前
スイープに於いて応答信号が存在せず現スイープに於い
て初めて発生した応答信号をデフルータ出力として発生
し信号処理回路に供給するため、図８に示すように表示
器上に従来技術では表示できなかった前記初めて発生し
た応答信号を表示することが可能となる。

【００１３】図１（ａ）は前スイープの距離情報の記憶
と前スキャンの各スイープに於ける距離情報の記憶を一
つのメモリ２０を用いて実現しているが、図１（ｂ）は
前スイープの距離情報をメモリ２１に記憶し前スキャン
の各スイープに於ける距離情報をメモリ２２に記憶する
各々専用の記憶手段を用いた構成である。前記図１Ａに
示す構成を用いることによりメモリ２２の記憶容量を少
なくすることができる。なぜならば、図１（ａ）の構成
の説明で、前スキャンに於ける距離情報の前記前後の時
間区分の幅は前スイープに於ける距離情報の前記前後の
時間区分の幅より大きいことは当然であると述べたが、
前記前後の時間区分の幅を大きくする変わりに時間区分
に対する分解能を荒くすることによりメモリ２２の全記
憶容量を少なくすることが可能である。

【００１４】

【発明の効果】 本発明は以上説明したように、当該
地上局が送信する質問信号に対して応答機が返送する応
答信号が返送されるタイミングを予測して、その予測さ
れたタイミングの期間のみ受信信号を通過させることに
より、従来技術と同様にフルーツ応答や空中に存在する
雑音や受信回路が発生する雑音等を表示することなく、
かつ従来技術では表示することができなかった現スキャ
ンに於ける１回目の応答信号から表示が可能となり、視
認性及び信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示すブロック構成図

【図２】 メモリ２０の前スイープに於ける距離情報
と現スイープに於いて予測される距離区分の範囲を示す
図。

【図３】 メモリ２０の前スキャンに於ける距離情報
と現スキャンの現方位に於いて予測される距離区分の範
囲の例。

【図４】 表示器上で見た予測される方位と距離区分
の範囲の例。

【図５】 一般的な地上局の例

【図６】 従来のデフルータ回路のブロック図

【図７】 従来のデフルータ回路の動作を説明する
図。

【図８】 表示器の表示例

【符号の説明】

１・・・抑制回路 ２０、２１、２２・・・記憶手段 ３０、３１・・・制御回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナの指向性を所望範囲スキャニ
   ングしつつ、質問信号を送信し、この質問信号に対し被
   測定対象物から送信される応答信号を受信することによ
   って、前記対象物の位置を表示するシステムにおいて、
   前記受信信号を表示装置に供給するルートに挿入した信
   号抑制回路と前回の質問信号送出周期間（スイープ）に
   於いて検出した当該２次レーダ装置と被測定対象物との
   離間距離情報及び前記スキャニングの全範囲に於いて前
   回のスキャンにて検出した被測定対象物の座標情報とを
   記憶する記憶手段と、現スイープに於いて、それぞれの
   方位に於ける受信結果を表示するのに先だって、前記記
   憶手段の情報に基づいて、前記それぞれの方位の各距離
   区間毎に前スイープ時に於ける対象物の有無を判断し、
   対象物が存在するものと予測されるタイミングに於いて
   のみ受信信号を通過するゲート手段を備えたことを特徴
   とする２次レーダ装置。
2. 【請求項２】 アンテナの指向性を所望範囲スキャニ
   ングしつつ、質問信号を送信し、この質問信号に対し被
   測定対象物から送信される応答信号を受信することによ
   って、前記対象物の位置を表示するシステムにおいて、
   前記受信信号を表示装置に供給するルートに挿入した信
   号抑制回路と前回の質問信号送出周期間（スイープ）に
   於いて検出した当該２次レーダ装置と被測定対象物との
   離間距離情報を記憶する第１の記憶手段と、前記スキャ
   ニングの全範囲に於いて前回のスキャンにて検出した被
   測定対象物の座標情報を記憶する第２の記憶手段と、現
   スイープに於いて、それぞれの方位に於ける受信結果を
   表示するのに先だって、前記記憶手段１と前記記憶手段
   ２の情報に基づいて、前記それぞれの方位の各距離区間
   毎に前スイープ時に於ける対象物の有無を判断し、対象
   物が存在するものと予測されるタイミングに於いてのみ
   受信信号を通過するゲート手段を備えたことを特徴とす
   る２次レーダ装置。