JPS63120400A - 航空機衝突防止装置に於ける誤警報抑制方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は航空機衝突防止方式、殊に航空機衝突防止装置
が発する近接他航空機についての警報の誤りを抑制し操
縦者をして無用の警戒、操作を極力減少せしめる為の誤
警報抑制方式に関する。

（従来技術） 従来エア・ライナ、コミュータ等の犬、中型機は自航空
機に近接する他航空機との衝突の可能性を予副し警報を
発する航空機衝突防止装置を搭載するのが一般的であり
、このような装置は他航空機に対する質問機と他航空機
からの質問信号匝応答するＡＴＣトランスポンダを備え
るものである。

一方、自家用機等の小型機は装置コストの間曜からＡＴ
Ｃトランスポンダのみを搭載するのが一般的である。

さて、最も航空機が集中し且つ事故も多発する空港周辺
に於いて、前記航空機衝突防止装置の質問機が発する質
問信号に応答するのは必ずしも飛行中の他航空機のみな
らず、空港に駐機中或は出発準備中の航空機の搭載する
ＡＴＣトランスポンダであることは経験的に周知の事実
であり、これら空中衝突の危険の全くない航空機が搭載
するＡＴＣトランスポンダ３答信号に基づく警報が頻発
する従来の航空機衝突防止装置は操縦に最も神経を集中
する必要のある離着陸前層の航空機操縦者にとって単に
わずられしいのみならず極めて危険であるという欠陥が
あった。上述の如き問題を解決するため本順発明者は既
に自航空機搭載航空機衝突防止装置からの質問信号に対
する他航空機搭載ＡＴＣトランと自航空機の他航空機方
位速度ベクトルとの比較から前記他航空機が駐機中であ
るか否かの判別を行う方式につき特許を出願しているが
、前者はＡＴＣ）うｙスボング応答信号の地上反射を正
確に受信する上に不安が残り、後者は自航空機の他航空
機に対する方位速度算出に誤差が少くない等不完全なも
のであった。

（発明の目的） 本発明は上述の如き従来の航空機衝突防止装置の有する
問題点に鑑みなされ念ものであって空港に駐機中の航空
機が搭載するＡＴＣトランスポンダ応答信号を飛行中の
それと識別し無用の警報を減少するようにした航空機衝
突防止装置に於ける誤警報抑制方式を提供することな目
的とする。

（発明の概要） 上述の目的を達成するため本発明においては以下の如き
方式をとる。

すなわち自他航空機間の相対距離と相対方位角の正弦と
の積が一定である場合、他航空機は駐機中であると′判
定するものである。

（実施例） 以下１本発明を図面に示した実施例によつで詳細に説明
する。

先ず本発明の理解を助けるため、前記ＡＴＣトランスポ
ンダ及び従来の航空機衝突防止装置の機能について簡単
に説明する。

ＡＴＣトランスポンダは現在その保有する機能によって
三種類に分類しうるが、最も簡単なものはその応答Ｍ号
に格別の情報を含有しない所謂モードＡと称するもので
ある。これより少しく高級なＡＴＣトランスポンダとし
ては応答信号中て高度情報を加え九モードＣと称するも
のがあり、前記高度情報は当刻トランスポンダ搭載航空
機の飛行高度の気圧を用いるものである。更にモードＳ
と称するトランスポンダは上記モードＡ、Ｃの機能の他
に当該航空機の認識コード及びその航空機が駐機中であ
ることを示す情報等を志答信号中に含むものである。

従って２本発明の方式に於いて応答信号の処理の対象と
なるＡＴＣ）う／スボンダは前述のモードＡ及びモード
Ｃに限定されることに注意されたい。

次に従来一般に考究されている航空機衝突防止装置につ
いて第３図を用いて簡単に説明する。

即ち２本図に示す如き航空機衝突防止装置を搭載した航
空機は本装置の送信機（ＴＸ）１からアンテナ（ＡＮＴ
）２を介してモードＡ、Ｃ或はＳの質問信号を発しこれ
を受信し友図示を省略した他航空機搭載ＡＴＣ）う／ス
ボンダからの応答信号を再び前記アンテナ２を介して受
信機（ＲＸ）３にて受信するがこの受信４号は応答検出
器４を介してＣＡＳコンピュータ５に於いて解析され１
例えば前記質問信号送信時刻とＡＴＣトランスポンダ応
答信号受信時刻との差から自他航空機間の相対距離を算
出しこれが一定のスレシホールドを越えた場合には衝突
の危険あジと判定して表示器６に警告表示をなすもので
ある。このような従来の航９機衝突防止装置は。

これを搭載した航空機が空港周辺、殊に着陸進入コース
に入ったとき、空港に実質的に駐機中の航空機に搭載し
たＡＴＣ）ランスポンダの応答信号ゲ受信し、上述のよ
うにして求めた当該駐機中の航空機との衝突するまでの
時間が定められた時間以内となれば衝突回避を必要とし
な・いＫも拘らず不要の警報を発生するという欠陥があ
ったこと前述のとうりである。

上述した如き欠陥を除去する為本発明は第２図に示すよ
うに空港に駐機中或はタキシフグ中の航空機ａが実質的
移動しないということに注目し航空機衝突防止装置を搭
載した自航空機すと前記駐機中の航空機３との相対距離
Ｒと相対方位σの正弦との相乗積Ｒ５１ｎσがある所要
の時間内に於いては一定であることを利用する。

上述の演ｎを行いＲ，ｑｉ、ｎσが−・足であるか盃か
を判定するには以下の如くすればよい。

第１図は本発明に係る誤警報抑制方式の〜実施例を示す
ブロック図である。

本図に於いて一点鎖線で包囲したＷ７は従来の航空機衝
突防止装置であるがこのＣＡＳコンビエータ５に前述し
たＲ５１ｉθ＝Ｘを演算する演算装置８を接続すると共
に前記演算出力な）：Ｉ次記憶するメモリ９及び該メモ
リの内容を順次比較する比較器１０を設けその比較の結
果によっ−〔抑圧パルス発生器１１の動作を決定し、抑
圧パルスの出力の有無によって前記ＣＡＳコンピュータ
５に於ける前記表示器６への表示をするか否かの決定を
するよう構成する。

上述し九如き装置を付加した本発明の航空機衝突防止装
置は以下の如く動作する。

′今、自航空機近傍に存在する他航空機との間で質問応
答が開始されると、これは一般に数回繰遮光されるので
この質問応答の繰返丸しによって前記ＣＡＳコ／ピユー
タ５は自他航空機間の相対距離Ｒの変化を知ることがで
きると共に他航空機からの応答信号を受信するアンテナ
が方位アンテナであれば自他航空機間の相対方位角θも
検出することができる。

従って、前記ＣＡＳコ／ビエータ５から得九Ｒとσとｔ
基に前記演算装置８にてＲ１５ｉｎσｌ。

Ｒ２５ｉａθ２．・・・・−・を順次演算し前記メモリ
９に格納すると共にこれら火順次とり出して前記比較器
１０にて相互に比較しその結果所定時間内に於けろＲ５
１ｎσの値の差が一定のスレシホールド内にあるならば
前記他航空機は停止している。即ち駐機中或は高々タキ
シフグ中であると判断して前記抑圧パルス発生器１１を
動作せしめて抑圧パルスを前記ＣＡ８コ／ビエータ５に
送りＣＡｓコンピュータ５から出力すべき表示信号を抑
圧し前記表示器６に於ける警告表示を行なわないように
するものである。

斯くすることによって本発明に係る航空機衝突防止を搭
載し九航空機のパイロットは衝突の危険の全くない地上
駐機中の他航空機搭載ＡＴＣトランスポンダ応答にわず
られされることが々い。

しかしながら上述の如き方式を採用した場合、箪４図に
示す如く他航空機ａに対する自航空機すの相対方位角σ
が零である場合には前記Ｒ５１ｆｌσの値は必ず零とな
るのでこのような相対的位置関係を一定時間維持して飛
行中の他航空機を駐機中であると誤って判断する虞れが
ありうる。

このような危険を回避する為には第５図に示す如く質問
応答の繰返えし、によりて前記ＣＡＳコ／ピユータ５か
ら出力される自他航空機相対速度Ｖｒと自航空機の速度
計１２から出力される機首方位速度ｖｈを速度変換器１
３にて前述の自他航空機相対方位角θを用いて補正した
他航空機方向への速度ベクトル■０とを速度比較器１４
にて比較し両者の差が実質的に零であれば前記他航空機
は停止している。即ち駐機中であると判断し抑圧パルス
発生器４５から当該他航空機の表示を禁止する抑圧パル
ス７発する装置を更に組み合わせ、この出力と前述のＲ
５１ｎθの値が不変であるか否かの判定出力との論理和
ＹＯＲ回路１６を介して前記ＣＡＳコンピュータに入力
せしめるようにすればよい。

斯くすることによって自他航空機相対方位角が零である
場合にも他航空機が駐機中であるか飛行中であるかを確
実に弁別することが可能となるのでこの装置を搭載した
航空機の安全性を一層向上することが可能となる。

ところで航空機の内にはヘリコプタ、ＶＴＯＬ機或は飛
行船の如く空中で停止しうるものが存在するが、上述し
た本発明に係る航空機衝突防止装置によっては斯る空中
に停止している他航空機を弁別することは不可能なこと
は自明である。

この問題を解決する為には筆６図に示す如き前述した他
航空機搭載ＡＴＣトランスポンダ応答信号の直接受信時
刻と地上反射受信時刻との差から当該他航空機が空中衝
突の危険が存在しうる程の高度に停止中でおるか否かを
判断する手法を併用する必要がある。

この手法は自航空機すの航空機衝突防止装置が発する質
問信号に対し応答する他航空機ａの人ＴＣ）う／スボｙ
グ応答信号のフレーム・パルスの自航空機衝突防止装置
による直接受信々号Ｃと地上反射後の受信々号ｄとが重
畳する程度であれば他航空機ａは実質的に駐機中であり
衝突の危険はないと判断するものである。

第７図に上述の手法を組み合わせた航空機衝突防止装置
の一実施例を示す。

本図に於いて１７は前記応答検出器４出力から他航空機
ＡＴＣトランスポンダ応答信号の７レーミングパルスを
抽出する７レーミングパルス解析器であって、この装置
に於いてＡＴＣトランスポンダ応答信号のフレーミング
パルスの直接受信と地上反射後の受信との受信時刻差を
検出するものである。本装置に於いて上記両フレーミン
グパルスが分離弁別し得なかった場合、即ち１両、信号
の自航空機衝突防止装置への到達時刻が実質的に同時で
あると判断した場合には抑圧パルス発生器１８から抑圧
パルスを出力しこの出力を前記ＣＡＳコンピュータ５か
らの出力解析とタイミングを合わせるべく遅延回路１９
を介して前記ＯＲ回路１６に入力し前述した自他航空機
の相対速度と自航空機の他航空機に対する方位速度ベル
クトルとの比較の結果及びＲ５１ａθの値が一定か否か
の判定結果と併せた三者の論理和出力によって前記ＣＡ
Ｓコンピュータ５による表示器６への表示出力をコント
ロールすればよい。

斯くすることによって考え得る全ての航空機はこれがＡ
ＴＣトランスポンダを搭載する限りに於いて駐機中か飛
行中かを弁別することができる。

伺９本発明の実施例を明瞭に説明する為各種演算機能を
ＣＡＳコンビーータから分離したブロックにて表示した
がこれらはいずれもＣＡＳコ／ピユータの内部で実施可
能であることはいうまでもない。

（発明の効果） 本発明は以上説明した如く構成するものであるから基本
的には極めて正確に測定しうる自他航空機相対距離とこ
れよりは劣るもののかなりの精度で測定可能な相対方位
角のみを用いて他航空機が駐機中であるか否かを判別し
つるので空中衝突の危険のない駐機中の他航空機ＡＴＣ
トランスボ／ダ応答信号にわずられされることがなく操
縦者として真の脅威機に注目せしめかつ離着陸の操作に
専念せしめつるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的実施例を示すブロック図、第２
図は本発明の詳細な説明する為の図、第３図は従来の航
空機衝突防止装置の構成を示すブロックｆＭ　、　ｍ　
４図は本発明の基本的手法では回避し得ない問題を説明
する為の図、第５図は本発明の他の実施例を示すブロッ
ク図、第６図は第５図に示す手法によっても回避し得な
い問題乞説明する為の図、第７図は本発明の更（他の実
施例な示すブロック図である。 ７・・・・−・・・・航空機衝突防止装置、　　　ａ・
・・・・・−・・他航空機、　　　ｂ・・−・〜・・・
・自航空機。 Ｒ・・・・・−・・自他航空機相対距離、　　　θ・・
・・・・・・・ＡＴＣトランスポンダ厄答信号到来方向
。 Ｖｆ・−・・・・・・・自他航空機相対速度。 ＶＯ・・・・・・−・・自航空機の他航空機に対する方
位速度。 特許出願人　　東洋通信機株式会社 ／仔行コーヌ ／″ ７千〜θ 、／ ７軛、虚、Ｖ、） Ｂ　ＩＦ　　　第　ぐ　ｎ 皐　　５　　口 第　　１り　　　図 第　７　同　　　１６

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）自航空機に搭載した航空機衝突防止装置において
   、前記航空機衝突防止装置の質問信号を送信する時刻と
   前記質問信号に応答する他航空機搭載ＡＴＣトランスポ
   ンダ応答信号を前記航空機衝突防止装置で受信する時刻
   との差から前記自航空機と前記他航空機との相対距離を
   求め、また前記他航空機搭載ＡＴＣトランスポンダの送
   信する応答信号の到来方向を前記航空機衝突防止装置で
   検出して前記他航空機との相対方位を求め、これらの操
   作の繰返しによって求めた複数の前記相対距離と前記相
   対方位の正弦との相乗積が実質的に一定の場合、前記他
   航空機は空港に駐機中或いは実質的に移動していないも
   のと判定し、無用の警報の発生を減少するようにしたこ
   とを特徴とする航空機衝突防止装置に於ける誤警報抑制
   方式。
2. （２）前記特許請求の範囲（１）記載の方式による他航
   空機が駐機中である旨の判定に加えて、前記航空機衝突
   防止装置による質問応答の繰返えしから求めた自他航空
   機の相対速度と自航空機の前記他航空機方向の速度との
   差が実質的に等しい旨の判定から前記他航空機が実質的
   に空港に駐機中であると判定し無用の警報の発生を減少
   するようにしたことを特徴とする航空機衝突防止装置に
   於ける誤警報抑制方式。