JPS6097287A - Down link system - Google Patents

Down link system

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JPS6097287A
JPS6097287A JP58205247A JP20524783A JPS6097287A JP S6097287 A JPS6097287 A JP S6097287A JP 58205247 A JP58205247 A JP 58205247A JP 20524783 A JP20524783 A JP 20524783A JP S6097287 A JPS6097287 A JP S6097287A
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JP
Japan
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data
station
ground station
aircraft
distance
Prior art date
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Pending
Application number
JP58205247A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Taguchi
哲 田口
Tatsuyoshi Koshio
小塩 立吉
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP58205247A priority Critical patent/JPS6097287A/en
Publication of JPS6097287A publication Critical patent/JPS6097287A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/91Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control
    • G01S13/913Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control for landing purposes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve control efficiency and accuracy while enhancing data transmission efficiency, by transmitting azimuth and distance informations obtained through a navigation apparatus and altitude information possessed by an aeroplane itself from the aeroplane side to a ground station side. CONSTITUTION:A flight data calculator circuit 7 calculates a flight speed, a flight direction and a falling or rising speed and outputs the same to a navigation data generating circuit 8 along with altitude data. The navigation data generating circuit 8 converts navigation data, wherein the machine body discriminating code of an own aeroplane is added to the azimuth and distance data from an azimuth detecting and indicating part 5 and a distance detecting and incidating part 6 and othe flight data from the flight data calculator circuit 7, to a code system and sends the same to a ground station side through a transmission part 1 and an antenna 3. In the ground station, the estimation of a flight path is performed on the basis of navigation data by a covered route estimating circuit 13.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明σダウンリンクシステムに関し、特に航空機VC
搭載した機上局(インクロゲータ)から質問パルスを地
上局に向けて発射して地上局からの応答パルスを得ると
ともに、また地上局の送信する電波を介して地上局に対
する航空機の方位情報を取得しつつ運行を実施する航法
装置におけるダウンリンクシステムに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a σ downlink system, particularly for aircraft VC
An interrogation pulse is emitted to the ground station from the onboard station (interrogator) to obtain a response pulse from the ground station, and information on the aircraft's orientation relative to the ground station is also obtained via radio waves transmitted by the ground station. The present invention relates to a downlink system in a navigation device that performs navigation.

機上局と地上局とが電波による質問および応答パルスの
授受あるいは地上局の発射する方位電波の受信を介して
機上局を搭載した航空機の位置を測距データ、方位デー
タによって確認しつつ所定の運行を実施する航法装置は
、たとえばT A CAN(TACtical Air
 Navigation)/DME(Distance
Measuring Equiprnent)装置等に
よって広く知ら几て2り、−またこの工うな航法装置を
運用する場曾、機上局からの質問パルスあるいは緊急情
報等を地上局に向けて伝送するデジタル通信システムも
いわゆるダウンリンク/ステムとして工〈知ら几ている
The onboard station and the ground station exchange questions and response pulses via radio waves, or receive azimuth radio waves emitted by the ground station, and confirm the position of the aircraft equipped with the onboard station using ranging data and azimuth data. For example, the navigation device that carries out the operation is T A CAN (TACtical Air
Navigation)/DME(Distance)
It is widely known as a digital communication system that transmits interrogation pulses or emergency information from an airborne station to a ground station. It is used as a downlink/stem.

上述した航法装置、たとえばTACAN/DME Vc
おいては、航空機は測距用の質問パルスを地上局に向け
て発射しシステム応答に要する時間後、地上局から航空
機に対する通信チャンネルとして利用するアップリンク
システム(Up Link 5ysteH1)を介して
応答さnる応答パルスを得て地上局に対する距離を算出
し、また方位については、地上局から常時発射さルる万
位情報′電波を機上局がアップリンクを介して受信して
自機の方位を知り、前述した距離すg報とこの方位情報
を取得しつつ、自己の高度情報を含めて自機の位t′t
−判定し所定の運行を実施しており、TACAN/DM
E以外の他の航法装置も基本的にはほぼ同様な手段で運
用されている。
Navigation equipment as mentioned above, e.g. TACAN/DME Vc
In this case, the aircraft fires an interrogation pulse for ranging to the ground station, and after the time required for the system to respond, the aircraft responds via the uplink system (Up Link 5ysteH1), which is used as a communication channel from the ground station to the aircraft. The distance to the ground station is calculated by obtaining a response pulse from the ground station, and the onboard station receives radio waves from the ground station via the uplink to determine the direction of the aircraft. While knowing the above-mentioned distance information and this azimuth information, determine the position of the aircraft including its own altitude information.
- The TACAN/DM
Other navigation devices other than E are basically operated using almost the same method.

しかしながら従来のこの種の航法装置では、航空機側か
ら地上局側に対してダウンリンクシステムを介して伝送
さ几る情報は質問パルスあるいは緊急用メツセージとい
った限足さルた内容でろってチャンネルの伝送容址に対
する利用率はかなり低いものであり、しかも方位、距離
情報は高度情報とともに航空機側だけで利用さ几ている
に止まり従って航空17制には全く利用さnていないと
いう欠点がある。
However, in conventional navigation devices of this type, the information transmitted from the aircraft side to the ground station side via the downlink system is limited to interrogation pulses or emergency messages. The utilization rate for the aircraft is quite low, and furthermore, the direction and distance information, along with the altitude information, is only used by the aircraft, and therefore, it has the disadvantage that it is not used at all by the aviation 17 system.

本発明の目的V工上述した欠点を除去し、質問ノくシス
および応答パルスの授受を介して航空機の運行を支援す
る航法装置の機上局から地上局に対する情報の伝送を行
なう空対地デジタル通信システムとしてのダウンリンク
システムにおいて、機上局側から自航空機に関する万位
、距離および高度情報ならびに航空に関する初期データ
等を専用のダウンリンクを介して地上局に伝送するとい
う手段を備えることにより、地上局における航空管制[
関する情報を大幅に増加して管制効率を著しく改善する
とともに、データ伝送効率の大幅な改善を図ったダウン
リンクシステムを提供することにある。
OBJECT OF THE INVENTION Air-to-ground digital communication for eliminating the above-mentioned drawbacks and transmitting information from an onboard station of a navigation device to a ground station to support aircraft operations through interrogation system and transmission and reception of response pulses. In the downlink system as a system, by providing a means for transmitting position, distance, and altitude information regarding the own aircraft as well as initial data related to aviation from the onboard station to the ground station via a dedicated downlink, Air traffic control at the station [
It is an object of the present invention to provide a downlink system that significantly increases information related to traffic control and significantly improves control efficiency, and also significantly improves data transmission efficiency.

本発明のシステムは、航空機に搭載した機上局からの電
波による質問パルスと地上局による応答パルス等の授受
を介して航空機の位置を決定しつつ運行する航法装置に
おける機上局の送信するデータを地上局に伝送する伝送
チャンネルを構成するダウンリンクシステA (Dou
n Link System)において、機上局側で飛
行速度pよび飛行方向ならびに降下もしぐは上昇速度に
関する航空データを算出する航空データ算出手段と、前
記航空データとともに方位および距離ならびに高度情報
等を含む航法諸元の初期データ全ダウンリンクに工って
機上局から地上局に伝送する航法諸元伝送手段と、この
航法諸元伝送手段によって伝送gAる航法諸元の初期デ
ータとともに予め設定するタイミングで機上局からダウ
ンリンクを介して伝送さ詐る前記初期データに関する補
正データを受けつつ地上局において航空機の航跡k D
P(DynamicProgramrni ng、動的
計画法)によって推定する航跡推定手段と、航空機と地
上局間の距離情報を地上局において直接的に取得する距
離情報直接取得手段とを協えて溝底される。
The system of the present invention determines the position of an aircraft through transmission and reception of interrogation pulses from radio waves from an onboard station and response pulses from a ground station, and data transmitted by an onboard station in a navigation device that operates. Downlink system A (Dou
n Link System), an aeronautical data calculation means for calculating aeronautical data regarding flight speed p, flight direction, and descent or ascent speed on the onboard station side, and a navigation system that includes azimuth, distance, altitude information, etc. along with the aeronautical data. Initial data of the specifications A navigation specification transmission means that transmits all downlinks from the onboard station to the ground station, and a timing set in advance together with the initial data of the navigation specifications transmitted by this navigation specification transmission means. The trajectory of the aircraft is determined at the ground station while receiving correction data regarding the false initial data transmitted via the downlink from the onboard station.
A track estimation means estimates by P (Dynamic Programming) and a distance information direct acquisition means directly acquires distance information between the aircraft and the ground station at the ground station.

次に図面を参照して不発1i11を詳aI[説明する。Next, the misfire 1i11 will be explained in detail with reference to the drawings.

第1図(5)、[F])は本発明の第1の実施例を示す
ブロック図であり、第1図(5)は機上局の、まfC第
1図の)は地上局の実施例を’1’ACAN/DME装
置を例として示すものである。
FIG. 1(5), [F]) is a block diagram showing the first embodiment of the present invention. FIG. 1(5) is a block diagram of the airborne station, and FIG. The embodiment will be described using a '1' ACAN/DME device as an example.

第1図(A)に示す機上局の実施例ば、送信部1゜送受
切替部3.アンテナ3.受信部4.方位検出指示部5.
距離検出指示部6の通常のTACAN/DME装置機上
局のほか、本発明に直接かかわる航空データ算出回路7
お工び航法諸元発生回路8等を備えて構成さ几、ま′7
c第1図(5)は、アンテナ9.送受切替器10.送信
部11.受信部12エリなる通常のTACAN/DME
装置地上局のほかに、本発明に直接かかわる航跡推定回
路13お工び距離計測回路14を備えて構成ざnる。
For example, the embodiment of the on-board station shown in FIG. Antenna 3. Receiving section 4. Direction detection instruction section 5.
In addition to the normal TACAN/DME equipment onboard station of the distance detection instruction section 6, the aeronautical data calculation circuit 7 directly related to the present invention
Constructed with a built-in navigation specification generation circuit 8, etc.
c FIG. 1 (5) shows the antenna 9. Transmission/reception switch 10. Transmission unit 11. Normal TACAN/DME that is the receiving section 12 area
In addition to the ground station, the device includes a track estimation circuit 13 and a distance measurement circuit 14, which are directly related to the present invention.

こ1らm 1 図(A)、 (B)Ic L z テ示
すTACAN/DME装置の通常の動作は次のとおりで
ある。すなわち、第1図(8)において、チャンネル選
択器(図示せず)によって所定の周波数チャンネルを選
択した距離質問パルスは送信部lから送受切替器2.ア
ンテナ3を介して第1図(均に示す地上局に向けて送信
さル、地上局はこの質問パルスをアンテナ9.送受切替
器10を介して受信部12に入力する。入力したこの距
離質問パルスはデコードさル、システム遅廷を与えらル
たのちふたたびコード化し質問パルスとは一定周波数差
を有する距離応答パルスとして送信部11から送受切替
器10およびアンテナ9を介して機上局に応答さ几る。
The normal operation of the TACAN/DME device shown in Figures (A) and (B) is as follows. That is, in FIG. 1 (8), a distance interrogation pulse with a predetermined frequency channel selected by a channel selector (not shown) is sent from a transmitter l to a transmitter/receiver switcher 2. The interrogation pulse is transmitted via the antenna 3 to the ground station shown in FIG. The pulse is decoded, and after being given a system delay, it is coded again and is sent as a distance response pulse having a certain frequency difference from the interrogation pulse. It will be reduced.

また、送信部11からは常時搬送電波に振幅変調を施し
て方位情報を与えた可変万位信号と基準方位信号とから
なる方位信号が局識別信号とともに送受切替器10.ア
ンテナ9を介して放射さrしる。こ几ら距離応答パルス
、方位信号、局識別信号等は第1図(A)に示す機上局
のアンテナ3J送受切替器2を介して受信部4で受信さ
ルたのも、万位信号は方位検出指示部5で検出Pよび指
示grt、また距離応答パルスは距離検出指示部6で検
出、指示さルる。
Further, from the transmitter 11, an azimuth signal consisting of a variable azimuth signal and a reference azimuth signal, in which azimuth information is given by amplitude modulating a carrier radio wave, is sent to the transmission/reception switch 10 along with a station identification signal. It is radiated via antenna 9. The distance response pulse, azimuth signal, station identification signal, etc. are received by the receiver 4 via the antenna 3J transmitter/receiver switch 2 of the onboard station shown in Figure 1 (A). The detection instruction section 5 detects the detection P and the instruction grt, and the distance response pulse is detected and instructed by the distance detection instruction section 6.

このようにして得らnる万位2工び距離情報は、航空機
の高度計等vr−よって得らルる高度情報とともに航空
機の運行に必要な情報として利用さ几ているが、こルら
の情報はまた地上局による航空機の効率的な運行管制に
有効な情報であることも明らかである。しかしながら、
現行のTACAN/DME装置等の航法システムにあっ
てはこのような情報が地上局側では肺不的には全く活用
さしておらず、従って航空機側からの地上局側に対する
メツセージも距離質問パルスの送信にほぼ限足さnて伝
送システム、すなわちダウンリンクシステムの利用効率
も極めて悪いという問題があることは前述したと′&り
である。
The distance information obtained in this way is used as information necessary for aircraft operation, along with the altitude information obtained from the aircraft's altimeter and other VR devices. It is also clear that the information is useful for efficient flight control of aircraft by ground stations. however,
In current navigation systems such as TACAN/DME equipment, this kind of information is not utilized at all by the ground station, and therefore messages sent from the aircraft to the ground station are limited to the transmission of distance inquiry pulses. As mentioned above, there is a problem in that the utilization efficiency of the transmission system, that is, the downlink system, is extremely poor.

そこで不実施例においては次のような手段によって上述
した問題の解決を図っている。
Therefore, in the non-embodiment, the above-mentioned problem is solved by the following means.

航空データ算出回路7は、自航空機に備えた各種センサ
、たとえば速度計、高度計、方位指示計等を介して自航
空機の航空における主要航空データである飛行速度、飛
行方向ならびに降下もしくは上昇速度を算出し?%tK
データとともにこルら航空データを出力ライン701を
介して航法諸元発生回路8に送出する。
The aviation data calculation circuit 7 calculates the flight speed, flight direction, and descent or ascent speed, which are the main aviation data of the own aircraft, through various sensors equipped on the own aircraft, such as a speedometer, an altimeter, and a direction indicator. death? %tK
Together with the data, these aeronautical data are sent to the navigation data generation circuit 8 via an output line 701.

航法諸元発生回路8は、方位検出指示部5?工び距離検
出指示部6から入力する方位および距離データと上述し
た航空データ、すなわち方位、距離、高度、速度、方向
、降下速度、上昇速度等に自航空機の機体認識番号を加
えた航法諸元データを予め設定するビット数かつ符号形
式による論理値” O”、 ” 1 ″の2値の符号系
列に変換したうえ、こルら航法諸元に関する初期データ
を送信部1に送出し、距離質問パルスと同一の搬送周波
数かつ同一のダウンリンクシステムを介して地上局に送
出する。
The navigation specification generation circuit 8 is the direction detection instruction section 5? Navigation specifications including the bearing and distance data input from the flight distance detection instruction unit 6 and the above-mentioned aeronautical data, that is, the bearing, distance, altitude, speed, direction, descent speed, climb speed, etc., plus the aircraft identification number of the own aircraft. After converting the data into a binary code sequence of logical values "O" and "1" according to the preset number of bits and code format, initial data regarding navigation specifications is sent to the transmitter 1, and the distance question is sent. It is sent to the ground station on the same carrier frequency and via the same downlink system as the pulse.

このようにして地上局に送出さ庇る航法諸元初期データ
は、機体認識番号は別として他の変動的データは予め設
定する時間間隔ごとりこも補正データとして地上局に対
して発射さlしる。
In this way, the initial navigation specification data sent to the ground station, apart from the aircraft identification number, and other variable data are sent to the ground station as restoring correction data at preset time intervals. Ru.

さて、第1図(鈎に示す地上局は、この工うにして機上
局から送信さf′L、fc航法諸元データを距離質問パ
ルスと同様Vこして受信部12に入力したのち、その符
号形式によってこルを分離抽出し出力ライン1201’
に介して航跡推定回路13に送出する。
Now, the ground station shown in FIG. The code is separated and extracted according to its code format, and the output line 1201'
It is sent to the track estimation circuit 13 via.

航跡推定回路13は、航法諸元データの初期データおよ
び補正データのみを入力し、初期データに工って設定し
た航空機の計測初期位置を補正データlCJ:って補正
しつつDP千手法よってその航跡の推定を行なう。この
場合、このDP千手法よる航跡推定に必要な距離情報は
機上局を介して間接的に入手することなく、次のように
して直接的に地上局側で計測し、この距離情報を所定の
タイミングで自動的に入手しつつDP処理を行なう。
The track estimating circuit 13 inputs only the initial data and correction data of the navigation specification data, and uses the initial data to correct the measured initial position of the aircraft set by correcting data lCJ: and calculates the track using the DP method. Estimate. In this case, the distance information necessary for track estimation using the DP1000 method is not obtained indirectly via the onboard station, but is directly measured at the ground station as follows, and this distance information is used as a predetermined value. DP processing is performed while automatically obtaining it at the timing of .

距離計測回路14は、地上局で直接航空機までの距離情
報を得るものであり、出力ライン1401を介して質問
パルス発射指令信号を送信部11に送出して機上局から
発射タイミングの判明している質問パルス全発射せしめ
、こnを受信部12゜出力フィン1402を介して受信
して航空機までの距離を算出し窺うえ出力ライン140
3’t−介して航跡推定回路13に送出するという手段
によって自動的に測距データを抽出している。
The distance measuring circuit 14 obtains distance information directly from the ground station to the aircraft, and sends an interrogation pulse firing command signal to the transmitter 11 via the output line 1401 so that the firing timing can be determined from the onboard station. The receiver unit 12 receives all the interrogation pulses through the output fin 1402, calculates the distance to the aircraft, and outputs the output line 140.
The distance measurement data is automatically extracted by sending it to the track estimating circuit 13 via 3't.

こうして航跡推定回路13から出力さnる航空機の推定
航跡は出力ライン1301fz介して表示装置等に送出
さn航空機の有効かつ適切な運行管制に利用しうること
となり第1図(5)、@による機上局と地上局によって
既存のダウンリンクシステムの効率化が著しく増大する
In this way, the estimated trajectory of the aircraft n outputted from the trajectory estimation circuit 13 is sent to a display device, etc. via the output line 1301fz, and can be used for effective and appropriate operation control of the aircraft n, according to Figure 1 (5) and @. Airborne and ground stations significantly increase the efficiency of existing downlink systems.

第2図は本発明の第2の実施例を示すブロック図である
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the invention.

第2図に示す第2の実施例は、第1図体)、 03>に
おける第1の実施例に対して地上局側から機上局側に呼
出しお工び応答を行なう手段を付与したダウンリンクン
ステムとするものであり、その動作は次のようにして行
なわnる。
The second embodiment shown in FIG. 2 is a downlink system in which a means for calling and responding from the ground station side to the onboard station side is added to the first embodiment in Figure 1), 03>. The system is operated as follows.

第2図は呼出しおよび応答を行なう地上局の構成を示し
モードパルス発生器15以外の構成については同一記号
のものは@1図(B)に示す地上局とほぼ同一でありこ
ルらに関する詳細な説明は省略する。
Figure 2 shows the configuration of the ground station that performs calling and responding, and the configurations other than the mode pulse generator 15 with the same symbols are almost the same as the ground station shown in Figure 1 (B). Further explanation will be omitted.

モードパルス発生器15は、運行中の複数の航空機に対
する呼掛け(質問)信号であるモードパルスを発射し、
指定する航空機からの応答信号としてのコードパルスを
受信する。こnC)モードパルスおよびコードパルスに
よる呼掛けおよび応答は、基本的には88R(8eco
ndary 5urveillance′fLadar
)等に?ける内容と類似したものであシ、モードパルス
は そnぞ几異った時間間隔をもつ複数のツインパルス
系列によって構成ざnる。
The mode pulse generator 15 emits a mode pulse that is an interrogation signal to a plurality of aircraft in operation,
Receive a code pulse as a response signal from the designated aircraft. The interrogation and response using mode pulses and code pulses are basically 88R (8eco
ndary 5urveillance'fLadar
) etc.? The mode pulse is similar to that described above, and the mode pulse is composed of a plurality of twin pulse sequences having precisely different time intervals.

このようなモードパルスをモードパルス発生器15から
送信部11.送受切替器IOおよびアンテナ9を介して
機上局に送信し機上局からは各航空機ごとに異る識別パ
ルスを含むコードパルスを得て受信部121Cよってこ
lrLを解読し所望の航空機との交信を行なうことがで
きる。
Such mode pulses are transmitted from the mode pulse generator 15 to the transmitter 11. It is transmitted to the onboard station via the transmitter/receiver switch IO and the antenna 9, and the code pulse containing a different identification pulse for each aircraft is obtained from the onboard station, and the receiving unit 121C decodes the lrL to identify the desired aircraft. Can communicate.

第3図は本発明の第3の実施例を示すブロック図である
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

第3図に示す第3の実施例は、第1図α)、e)の実施
例VC?いて地上局からの距離質問パルスを拘束するこ
とによって地上局で直接的に距離情報を得る手段を示す
ものであり、距離計測回路16を用いて次の如く地上局
による距離データの自動取得を行なうものである。
The third embodiment shown in FIG. 3 is the embodiment VC? of FIG. 1 α), e). This shows a means for directly obtaining distance information at the ground station by constraining the distance interrogation pulse from the ground station, and the distance measurement circuit 16 is used to automatically acquire distance data by the ground station as follows. It is something.

第4図(A)、β)は従来の距離質問P工び応答パルス
特性(2)囚および第3図の実施例におかて地上局が直
接測距情報を収得する場合の距離質問および応答パルス
特性図(B)である。
Figures 4(A) and β) show the conventional distance query and response pulse characteristics (2) and the distance query and response when the ground station directly acquires ranging information in the embodiment of Figure 3. It is a pulse characteristic diagram (B).

第4図囚において、機上局から発射さ′t1.た測距用
の質問パルスを時間軸を上のPで表わす。航法装置にあ
っては通常ツインパルスの2つ目の第2パルスがこの測
距用のパルスとして利用さルる。
In the prisoner in Figure 4, the airborne station fires 't1. The time axis of the interrogation pulse for distance measurement is represented by P above. In navigation devices, the second pulse of the twin pulse is usually used as the pulse for distance measurement.

この質問パルスは地上局で捕捉さ几て受信パルスP′と
して入力さn1地上局では応答に要する/ステム遅′I
At、後に応答パルスQとして機上局に対して発射し、
機上局でばこnt受信パルシス′として捕捉し質問パル
スPと受信パルスQ′間の時間Tからシステム遅延t。
This interrogation pulse is captured by the ground station and input as the received pulse P'.
At, later emitted to the airborne station as a response pulse Q,
The airborne station captures the signal as a received pulse ', and calculates the system delay t from the time T between the interrogation pulse P and the received pulse Q'.

を除いた時間と電波伝搬速度とによって地上局までの距
離を算出している。なお第4図において囚お工び0はそ
nぞn機上局および地上局を示す。
The distance to the ground station is calculated based on the time excluding the time and the radio wave propagation speed. Note that in FIG. 4, 0 indicates the airborne station and the ground station.

以上は従来の距離質問2工び応答パルスの特性であるが
、本実施例においては第4図(ar/c示す如く、シス
テム遅延t0後に送出する応答パルスQを、航跡推定回
路131CおけるDP処理で測定データが必要な場合だ
け質問指令信号として距離計測回路16から出力ライン
1601介して送信部11に送出し、こ几を第1図の)
に示す機上局に発射せしめる。機上局はこのようにして
質問指令信号に変換した応答パルスQを受信し、こ几に
よって受信パルスQ′を得たときには点線矢印に示す如
く付加質問パルスPOを発射して通常の質問パルスの発
射は拘束する。質問パルスPは捜索および追跡モードで
そルぞn異る平均繰返し数で発射さ几るが、付加質問パ
ルスはこの発射繰返し数の質問パルスの送出間vc2い
て地上局から応答する応答パルスを等価的に機上局に対
する質問パルスとした場合の等価的な応答パルスとして
地上局で受信さル、従って地上局は発射タイミングの判
明しているこの付加質問パルスを入力するごとに自動的
に機上局までの距離を計測して、こ几を航跡推定回路1
3のDP処理における初期データ入方後の必要測距デー
タとして提供する。なお、このようにして地上局側で直
接取得する測距データはIMF処理における必要ぶん確
保できルば十分であり、また航空機側による測距処理も
過去数データを利用して行なわ几るのでこのような小数
の付加質問パルスの介在によっても実質的な影響は殆ん
ど発生しない。このようにして質問パルスを拘束する手
段によって、地上局に工って直接測距データの取得を行
なうことができる機能を第1図(5)、但)に示すダウ
ンリンクツステムに付与することができる。
The above are the characteristics of the conventional distance inquiry two-step response pulse, but in this embodiment, as shown in FIG. 4 (ar/c), the response pulse Q sent out after the system delay t0 is Only when measurement data is required is an interrogation command signal sent from the distance measuring circuit 16 to the transmitting section 11 via the output line 1601 (see FIG. 1).
Make the airborne station shown in The onboard station receives the response pulse Q converted into the interrogation command signal in this way, and when it obtains the received pulse Q' by this method, it emits an additional interrogation pulse PO as shown by the dotted arrow, and replaces the normal interrogation pulse. The firing is restrained. The interrogation pulses P are emitted in search and track mode with different average repetition rates, but the additional interrogation pulses are equivalent to the response pulses from the ground station with vc2 between the transmission of the interrogation pulses with this repetition rate. It is received by the ground station as an equivalent response pulse when used as an interrogation pulse for an onboard station, so the ground station automatically sends an onboard interrogation pulse every time this additional interrogation pulse whose emission timing is known is input. Track estimation circuit 1 measures the distance to the station.
This data is provided as necessary distance measurement data after inputting the initial data in the DP processing in step 3. It should be noted that it is sufficient to secure the distance measurement data directly acquired by the ground station in this way for the IMF processing, and the distance measurement processing by the aircraft can also be performed using past data. Even the intervention of such a small number of additional interrogation pulses has almost no substantial effect. By means of constraining the interrogation pulse in this manner, the downlink system shown in FIG. I can do it.

第5図(A)、 (B)は本発明の第4の実施例を示す
ブロック図でるる。
FIGS. 5A and 5B are block diagrams showing a fourth embodiment of the present invention.

第5図(A)、 (B)[示す第4の実施例は、機上局
から地上局に伝送すべきデータはパルス変調さnたもの
であるとともに、こnに多数決判定2よびブロック誤り
訂正符号による伝送方式を適用し大幅に誤り伝送率全改
善した通信を測距チャンネルを利用して行なう手段を有
するダウンリンクシステムとしたものであり、その動作
は次のとおりである。
In the fourth embodiment shown in FIGS. 5(A) and 5(B), the data to be transmitted from the airborne station to the ground station is pulse modulated, and this also includes majority decision 2 and block error. This is a downlink system that uses a distance measurement channel to perform communication with a significantly improved error transmission rate by applying a transmission system using correction codes, and its operation is as follows.

第5図(ト)は第4の実施例vcj?ける機上局、第5
図の)は第4の実施例における地上局の構成を示すもの
であり、第5図(A)Kおけるパルス変調回路17゜符
号化回路18および第5図の)における誤シ判足回路1
9.復号化回路20以外の同記号のものはすべて第1図
(A)、 @に示すものと同一のものであシこルらに関
する詳細な説明は省略する。
FIG. 5(G) shows the fourth embodiment vcj? airborne station, No. 5
) in the figure shows the configuration of the ground station in the fourth embodiment, and the pulse modulation circuit 17° encoding circuit 18 in FIG.
9. All components with the same symbols other than the decoding circuit 20 are the same as those shown in FIG.

第5図(8)において、パルス変調回路17は航法諸元
発生回路8から出力さ几た航法諸元データを予め足める
変調方式でパルス変調する。このパルス変調方式はPW
M(パルス幅変調)のごときいわゆるパルスパラメータ
変調であっても、PCM(パルス符号変調)の如きいわ
ゆるパルス符号変調であってもどちらでも差支えない。
In FIG. 5(8), the pulse modulation circuit 17 pulse-modulates the refined navigation specification data output from the navigation specification generation circuit 8 using a predetermined modulation method. This pulse modulation method is PW
Either so-called pulse parameter modulation such as M (pulse width modulation) or so-called pulse code modulation such as PCM (pulse code modulation) may be used.

パルス変調回路17の出力は次に符号化回路18に送出
さnそルぞn所定のビット数で符号化さルーさらにブロ
ック誤り訂正符号を付与さ′n7?ニブロック信号とし
て構成さルたのち予め特定する回数の多数回送りで送信
部1.送受切替器2お工びアンテナ3を介して距離質問
パルスと同様にして地上局に向けて発射さ庇る。
The output of the pulse modulation circuit 17 is then sent to the encoding circuit 18, where it is encoded with a predetermined number of bits, and a block error correction code is added to it. The signal is configured as a niblock signal and is then sent to the transmitter 1 a predetermined number of times. The transmitter/receiver switcher 2 sends it to the ground station via the antenna 3 in the same manner as the distance interrogation pulse.

上述したブロック誤り訂正符号、ならびに多数回送信[
よる多数決判定はいづルも航法諸元データの伝送中1c
Pける符号の誤り伝送率を大幅に改筈することを目的と
して実施するものである。
The block error correction code described above as well as multiple transmissions [
The majority decision is that navigation specification data is being transmitted 1c.
This is done with the aim of significantly changing the error transmission rate of the P code.

第6図は第5図(5)、但)による第4の実施例に2け
る多数決判定による符号誤り率改畳特性の一例を表記し
た多数決判定特性図である。
FIG. 6 is a majority decision characteristic diagram illustrating an example of the code error rate modification characteristic based on the majority decision in 2 in the fourth embodiment according to FIG. 5 (5), however.

符号誤り率は回線誤り率とともに増大し、また回線誤り
率が一定のときは符号の多数伝送回数とともに大幅に減
少することがわかる。第5図(A)。
It can be seen that the code error rate increases with the line error rate, and when the line error rate is constant, it decreases significantly as the number of code transmissions increases. Figure 5 (A).

CB)K示す第4の実施例Vcwける回線誤り率eは、
たとえば交信対象航空機数が100機、質問パルスの平
均繰返し数が25pps(pair pulse pe
rsecond)でめシ、1つの交信が他の交信に妨害
を与える可能性をもつ時間範囲をTACAN/DME装
置[>いては約30μSECとすると、e=100X2
5X30X10 =0.075.すなわち1ビット当9
75%程度と見做しつる。1つの交信が確率的に他の交
信に妨害を与える可能性のある時間範囲はと几ら2つの
交信の送 受信時間等を考慮して設足しうる。
CB) The fourth embodiment shown in K shows that the line error rate e is given by Vcw.
For example, if the number of communication target aircraft is 100, and the average number of interrogation pulse repetitions is 25 pps (pair pulse pe
If we assume that the time range in which one communication may interfere with other communications is approximately 30μSEC for TACAN/DME equipment, then e=100X2
5X30X10 =0.075. That is, 9 per bit
I think it's around 75%. The time range in which one communication may probabilistically interfere with another communication can be established by taking into consideration the transmission and reception times of the two communications.

上述した回線鎖車0.075は、信号が2値の論理値m
 1 m、″0#の系列に工って構成さ庇るときは、@
 l jZ @ Q”の生起確率けそ几ぞnはぼ50%
と見做しうるので、ビット当りで考えるとざらにこの1
/2の0.0375 と考えてよい、不実施例では符号
は7回送りを実施しており多数決判定VCよる符号誤り
率をほぼ0.0001以下に抑えている。
The line chain wheel 0.075 mentioned above has a signal with a binary logical value m
1 m, When constructing and protecting the ``0# series, @
The probability of occurrence of l jZ @ Q” is about 50%.
Therefore, if you consider it per bit, roughly this 1
/2 can be considered as 0.0375. In the non-example, the code is sent seven times, and the code error rate based on the majority decision VC is suppressed to approximately 0.0001 or less.

第7図は、第5図(A)、 (B)Vcよる第4の実施
例におけるブロック符号形式による誤り訂正符号の効果
の一例を表示する誤り訂正符号効果表示図である。
FIG. 7 is an error correction code effect display diagram showing an example of the effect of the error correction code in the block code format in the fourth embodiment according to FIGS. 5(A) and 5(B) Vc.

第7図は、情報ビットが21ビツトである場曾、こ几に
10ビツトのパリティピットを付与して31ビツトに拡
大したブロック符号形式でデータを伝送し、31ビツト
中2ビツトだけ符号誤りが許さnる場合を例としJ符号
誤り率とi号車との対比において誤り訂正符号の効果を
示すものであり、完全復号率は符号誤り率に逆比例して
向上し従って非復号率は比例して悪化する。本実施例に
おいては、多数決判定による符号誤り率の改善を図って
、ブロック符号形式で伝送するデータは7回送りとして
、これと上述した回線誤り率のTACAN/DME回線
誤り率とにより符号誤り率1σ3以下を確保し、従って
第7図の符号誤り率IF3から10’におけるほぼ1に
近い完全復号率が得らn7’cものとなっている。
Figure 7 shows that when the information bits are 21 bits, data is transmitted in a block code format expanded to 31 bits by adding 10 bits of parity pits to this module, and only 2 bits out of 31 bits have code errors. The effect of the error correcting code is shown by comparing the J code error rate and the i car by taking the case where the error rate is n as an example. It gets worse. In this embodiment, in order to improve the code error rate by majority decision, the data transmitted in block code format is sent seven times, and the code error rate is calculated based on this and the TACAN/DME line error rate of the line error rate described above. 1σ3 or less is ensured, and therefore a complete decoding rate close to 1 is obtained at the code error rate IF3 to 10' in FIG. 7, which is n7'c.

さて第5図■にp・いて、地上局で捕捉さn受信部12
を介して誤り判定回路19&C入力した航法諸元に関す
るブロック符号は、符号ブロックごとにパリティコード
VC工って誤り判定を行なったのち復号化回路20vc
工って航法諸元の各データごとに信号さ几、航跡推定回
路131C送出さf’L、、 DP処理において推定す
べき航跡の多数決定過程に2ける利足基準として利用さ
几る。このようにしてパルス変調さnかつ多数決判定2
よびブロック誤シ訂正符号を用い、直接的に測距チャン
ネルを有効に利用した精度の高いデータ伝送手段を有す
るダウンリンクシステムが実現できる。
Now, in Fig. 5 ■, p is captured by the ground station and n receiving section 12
The block code related to the navigation specifications inputted to the error judgment circuit 19&C through the code block is processed by a parity code VC for each code block to perform error judgment, and then sent to the decoding circuit 20VC.
A signal is generated for each data of the navigation specifications, and the track estimation circuit 131C sends f'L, which is used as a criterion for determining the number of tracks to be estimated in the DP processing. In this way, the pulse modulation is n and the majority decision 2
It is possible to realize a downlink system having a highly accurate data transmission means that effectively utilizes the distance measurement channel directly by using the block error correction code and the block error correction code.

なお、上述し′fcil乃至第4の各実施例においては
機上局と地上局とはそルぞ−nTACAN/DME装置
を例として示しているが、これは質問および応答パルス
の授受を介して航法を支援する同様な機能を有する他の
航法装置としても実施しうろことは明らかであり、まf
c第5図(6)、@および第6図、第7図によって示す
第4の実施例に2ける多数決判定に2ける多数送9回数
、ブロック符号の構成等は所望の符号誤り率もしくは完
全復号率等に対応して任意に設定しうることは明らかで
ある。
In addition, in each of the above-mentioned 'fcil' to fourth embodiments, the airborne station and the ground station are shown as an example of an nTACAN/DME device, but this is a It is clear that other navigation devices with similar functions to support navigation could also be implemented, and
c In the fourth embodiment shown in Fig. 5 (6), @, and Figs. It is obvious that it can be set arbitrarily depending on the decoding rate and the like.

以上説明した如く不発明に工nば、機上局と地上局とが
電波による質問パルスおよび応答パルスの授受を介して
航空機の運行を支援する航法装置のダウンリンクシステ
ムにおいて、航法装置i介して取得し従来航空機側だけ
で利用さ几ていた方位、距離情報と、航空機自身が有す
る高度情報を航空機側から地上局側へ伝送するという手
段を備えることによって、航法装置の地上局による管制
効率と精度とを大幅に改善するとともにデータ伝送効率
を著しく改善することができるダウンリンクシステムが
実現できるという効果がある。
As explained above, in a downlink system of a navigation device in which an airborne station and a ground station support the operation of an aircraft through the transmission and reception of interrogation pulses and response pulses via radio waves, it is possible to By providing a means for transmitting the direction and distance information that was acquired and used only by the aircraft and the altitude information possessed by the aircraft itself from the aircraft to the ground station, the efficiency of control by the ground station of the navigation equipment can be improved. This has the effect of realizing a downlink system that can significantly improve accuracy and data transmission efficiency.

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

第1図(8)、(ロ)は本発明の第1の実施例における
機上局(8)および地上局(ハ)のブロック図、第2図
は本発明の第2の実施例における地上局のブロック図、
第3図は本発明の第3の実施例における地上局を示すブ
ロック図、第4図(ホ)、但)は従来の距離質問P工び
応答パルス特性図(5)および第3図に示す第3の実施
例における距離質問および応答パルス特性図、第5図(
4)、Q3)は本発明の第4の実施例を示す機上局のブ
ロック図(4)、地上局のブロック図(B)、第6図(
1第5図(A)、■)、による第4の実施例における多
数決判定による符号誤り率改善特性の一例を表記した多
数決判定特性図、第7図は第5図(8)、■)による第
4の実施例ICPけるブロック符号形式による誤り訂正
符号の効果の一例を表示した誤り訂正符号表示図でらる
。 1・・・・・・送信部、2・・・・・・送受切替器、3
・・・・・・アンテナ、4・・・・・・受イg部、5・
・・・・・方位検出指示部、6・・・・・・距離検出指
示部、7・・・用航空データ算出回路、8・・・・・・
航空諸元発生回路、9・・・・・・アンテナ、1゜・・
・・・・送受切替器、11・・・・・・送信部、12・
・・・・・受信部、13・・・・・・航跡推定回路、1
4・・・・・・距離計測回路、15・・・・・・モード
パルス発生回路、16・・・・・・距離計測回路、17
・・・・・・パルス変調回路、18・・・・・・符号化
回路、19・・・・・・誤り判定回路、2o・・・・・
・復号化回路。 t′ 代理人 弁理士 内 原 ト・ 日 \ 。
1(8) and (b) are block diagrams of an airborne station (8) and a ground station (c) in the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of the ground station (c) in the second embodiment of the present invention. station block diagram,
FIG. 3 is a block diagram showing the ground station in the third embodiment of the present invention, and FIG. Distance interrogation and response pulse characteristic diagram in the third embodiment, FIG.
4), Q3) are block diagrams of the airborne station (4), block diagrams of the ground station (B), and FIG.
1 A majority decision characteristic diagram showing an example of the bit error rate improvement characteristic by majority decision in the fourth embodiment according to FIG. 5 (A), ■), FIG. 7 is based on FIG. 5 (8), ■) FIG. 7 is an error correction code display diagram showing an example of the effect of the error correction code using the block code format in the ICP according to the fourth embodiment. 1... Transmitter, 2... Transmit/receive switch, 3
...Antenna, 4...Receiving section, 5.
...Direction detection instruction unit, 6...Distance detection instruction section, 7...Aeronautical data calculation circuit, 8...
Aviation specification generation circuit, 9... Antenna, 1°...
... Transmission/reception switch, 11... Transmission section, 12.
...Receiving unit, 13...Track estimation circuit, 1
4...Distance measurement circuit, 15...Mode pulse generation circuit, 16...Distance measurement circuit, 17
...Pulse modulation circuit, 18... Encoding circuit, 19... Error determination circuit, 2o...
-Decoding circuit. t' Agent Patent Attorney Uchihara To.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)航空機に搭載した機上局からの電波による質問パ
ルスと地上局による応答パルス等の授受を介して航空機
の位tを決定しつつ運行する航法装置における機上局の
送信するデータを地上局に伝送する伝送チャンネルを構
成するダウンリンクシステA (Down Link 
8ystem)におイー’c、機上局側で飛行速度2工
び飛行方向ならびに降下もしくは上昇速度に関する航空
データを算出−一〆− する航空データ算糸手段と、前記航空データとともに方
位および距離ならびに高度情報を含む航法諸元の初期デ
ータ全ダウンリンクによって機上局から地上局[伝送す
る航法諸元伝送手段と、この航法諸元伝送手段によって
伝送さnる航法諸元の初期データとともに予め設定する
タイミングで機上局からダウンリンクを介して伝送さ几
る前記初期データに関する補正データを受けつつ地上局
において航空機の航跡をDP(Dynamic Pro
gramming、動的計画法)[よって推定する航跡
推定手段と、航空機と地上局間の距離情報を地上局にお
いて直接的に取得する距離情報直接取得手段とを備えて
、航空機側のみで利用さnる万位2工び距離ならびに高
上情報を地上局01ll K伝送して航空機の航空管制
にも提供することを特徴とするダウンリンクシステム。
(1) The position of the aircraft is determined through transmission and reception of interrogation pulses by radio waves from the onboard station installed on the aircraft, response pulses, etc. from the ground station, and the data transmitted by the onboard station in the navigation system is transmitted from the ground. Downlink system A constitutes a transmission channel for transmitting to stations.
8 system), the onboard station side calculates aeronautical data regarding flight speed, flight direction, and descent or ascent speed; Initial data of navigation specifications including altitude information All downlinks are used to transmit data from the airborne station to the ground station. At the same time, the ground station processes the aircraft's trajectory using DP (Dynamic Pro) while receiving correction data for the initial data transmitted from the onboard station via the downlink.
gramming, dynamic programming) [Thus, it is equipped with a track estimation means for estimating the trajectory, and a distance information direct acquisition means for directly acquiring distance information between the aircraft and the ground station at the ground station, and is used only on the aircraft side. This downlink system is characterized by transmitting distance and altitude information from ground stations to the ground station and providing it to aircraft air traffic control.
(2)前記機上局に対して前記地上局から呼出しおよび
応答を実行せしめる手段を有することを特徴とする特許
請求範囲第(1)項記載のダウンリンクシステム。
(2) The downlink system according to claim (1), further comprising means for causing the ground station to call and respond to the on-board station.
(3)前記距離情報直接取得手段にIっで得らnる距離
情報が機上局から発射さ几る質問パルスの発射タイミン
グを地上局で拘束することによって得ることを特徴とす
る特許請求範囲第(1)項記載のダウンリンクシステム
(3) The range information obtained by the distance information direct acquisition means is obtained by constraining the emission timing of interrogation pulses emitted from an airborne station at a ground station. The downlink system described in paragraph (1).
(4)前記航空機から地上局に伝送すべきデータ類をパ
ルス変調信号としたうえ多数決利足ならびにブロック誤
り訂正符号伝送方式により測距データチャンネルを利用
して伝送することを特徴とする特許請求範囲第(1)項
記載のダウンリンクシステム。
(4) The scope of the patent claims characterized in that the data to be transmitted from the aircraft to the ground station is made into a pulse modulated signal and is transmitted using a ranging data channel by majority voting and block error correction code transmission method. The downlink system described in paragraph (1).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6310488U (en) * 1986-07-09 1988-01-23
JPH04161881A (en) * 1990-10-25 1992-06-05 Nec Corp Ssr question signal generation method
JPH052070A (en) * 1991-06-26 1993-01-08 Nec Corp Azimuth/distance measuring device
JPH09159753A (en) * 1995-12-06 1997-06-20 Nec Corp Secondary surveillance radar system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6310488U (en) * 1986-07-09 1988-01-23
JPH04161881A (en) * 1990-10-25 1992-06-05 Nec Corp Ssr question signal generation method
JPH052070A (en) * 1991-06-26 1993-01-08 Nec Corp Azimuth/distance measuring device
JPH09159753A (en) * 1995-12-06 1997-06-20 Nec Corp Secondary surveillance radar system

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