JPS6313507Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、方位測定装置に関し、特に
TACAN（Tactical Air Navigation）システム
で、地上局に対する航空機の位置を知る方位測定
装置に適する装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の方位測定装置は、SIN−
COSINポテンシヨメータ、またはシンクロ、レ
ゾルバを含む機械的サーボ方式を使用している
が、最近の機上TACAN装置においては、デイ
ジタル方位測定方式が実用されている。デイジタ
ル方位測定方式は機械的サーボ方式に比し、信頼
性の向上、方位捜索時間の短縮、追跡速度の高速
化、および方位確度の高精度化等多々優れた点が
ある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、TACAN装置のような無線航法装置
では、空中線から直線上方に輻射される電力と下
方に輻射される電力とが空間合成され、いわゆる
ロービング現象（ナル）を生じ、均一の電界が得
られず、電界の弱くなるところが生じることが知
られている。また地上局周辺の建造物や地形等の
マルチパスの影響による方位妨害波が生じ、前記
ロービング現象との複合現象により、空間におけ
る安定な方位信号が一時的に失われることがあ
る。このとき、機上TACAN装置では、15Hz変
調信号と135Hz変調信号の位相関係がずれて受信
されることになる。デイジタル方位測定装置で
は、方位系のレスポンスが速いため、前記の複合
現象に装置がレスポンスし、方位が誤指示（40゜
誤差を含む）を起こしたり、アンロツクになつた
りすることがある。

本考案の目的は、前記のようなロービング現象
と方位妨害波との複合現象による不安定な方位信
号を受信する場合でも、その信号に直ちに影響さ
れることなく、安定に動作するデイジタル方位測
定装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、移動体に搭載され、地上局から送信
される方位信号を受信し、地上局に対する方位角
を測定する方位測定装置において、実時間で方位
角を計数するカウンタと、このカウンタの計数値
を基準パルスにしたがつて記憶する第一のレジス
タと、この第一のレジスタの内容を上記基準パル
スに所定の遅延時間を与えたパルスにしたがつて
記憶する第二のレジスタと、上記第一のレジスタ
と第二のレジスタの記憶内容の変化分が一定基準
値を越えるか否かを検出する回路と、上記変化分
が一定基準値を越えた場合には、この回路の出力
により上記第二のレジスタの記憶内容を保持して
方位角として出力するレジスタカウンタとを備え
たことを特徴とする。

〔作用〕

方位角データを計数してレジスタに記憶し、所
定の遅延時間の後にこのレジスタの方位角データ
をさらに別のレジスタに記憶し、遅延時間の間に
生じた両レジスタの計数値の変化を検出する。こ
の変化が基準値を越えたときは前に計数した値を
方位角として出力させる。

〔実施例〕

次に本考案の実施例について図面を参照して説
明する。

第１図は本考案一実施例の方位測定装置のブロ
ツク図である。パルス振幅変調波の包絡線波形信
号が入力線１を介して15Hzおよび135Hz帯域フイ
ルタ回路に供給され、15Hz（粗方位）変調信号、
そして135Hz（精方位）変調信号が抽出される。
15Hz変調信号は15HzAPCループ回路２に、そし
て135Hz変調信号は135HzAPCループ回路３に供
給される。APCループ回路２または３は、入力
変調信号と位相同期した波形をつくり、基本的に
は変調信号の零交差点検出器として動作する。

15HzAPCループ回路２がロツクインすると、
１５Hz変調信号の零交差点を中心に±17゜ゲート
信号をゲート３′に供給する。135HzAPCループ
回路３がロツクインすると135Hz変調信号の零交
差点パルス信号（以下135Hzゲート信号という。）
をゲート３′に供給する。ゲート３′は15Hz変調信
号が±17゜ゲート信号に変換されたパルス信号と
135Hz変調信号の零交差点パルス信号との論理積
をとり、その出力が方位カウンタ４のゼロ・リセ
ツトパルスとなる。

なお、この15Hz零交差点パルスを±17゜ゲート
信号にするのは、第３図のタイミング図に示すよ
うに、ゲート３′での二つのゲート信号の論理積
をとる場合の15Hz変調信号と135Hz変調信号との
位相関係のずれにより、135Hzゲート信号を誤つ
て検出することのないようにするためである。

すなわち、上述の複合現象により両変調信号に
位相ずれが生ずるとこの±17゜ゲート信号も第３
図の左右いずれかにずれる。もしこれを「±20゜」
以上とすると、上述の位相ずれが20゜左右いずれ
かにあり、かつ変動していると、135Hzゲート信
号を２発検出することがあるため、135Hzゲート
信号間隔「40゜」の半分程度であつて半分よりわ
ずかに小さい「±17゜」のゲート信号としている。

方位カウンタ４はゼロ・リセツトされると入力
線１２を介して入力される方位角を決定するクロ
ツク・パルスをカウントする。クロツク線１３を
介して供給される北基準パルス（以後トランスフ
アパルスとよぶ。）は、15Hzおよび135HzAPCル
ープがロツクインすると、方位ロツク検出器７を
通つてレジスタ５に、また遅延回路８を通つてレ
ジスタ６に供給される。

レジスタ５はトランスフアパルスにより方位カ
ウンタ４の計数値（方位角）を蓄積する。レジス
タ５は方位角度変化分検出回路９に前記計数値を
出力し、また遅延回路８で遅延されたトランスフ
アパルスで前記計数値をレジスタ６に供給する。
レジスタ６は前記計数値の反転出力を方位角度変
化分検出回路９に供給する。

次に、入力変調信号の位相変化に対する方位角
度変化の検出方法について述べる。前記方位角度
変化分検出回路９は第２図に示すように加算器１
８、符号変換器１９、比較器２０およびゲート形
成回路２１から構成されている。加算器１８は信
号線１５を介して入力されるレジスタ５の計数値
と信号線１６を介して入力されるレジスタ６の計
数値を遅延回路８での遅延時間の間加算し、２つ
の計数値の変化分を出力する。この遅延時間は方
位角度分変化検出回路９の比較演算に要する時間
で決定され、ほぼ数μs程度である。

いま方位が追跡状態であり、このとき、入力変
調信号の位相変化に対する角度変化が＋β（時計
方向）、−β（反時計方向）あつたと仮定して方位
角度変化分検出回路９の動作を説明する。

この方位角測定装置は、移動体（例えば航空
機）に搭載され、移動体の移動速度および移動経
路に応じて方位角が変化する。この移動体の角度
変化速度はV゜／secと表される。

TACAN装置では、この速度の検出可能最大
値は V゜／sec＝20゜／sec（MAX） と規定されている。また、データの更新サイクル
は15Hzとなつているため、1/15秒毎のデータ変化
をαとすると、 α＝V゜／15≒1.33゜（MAX） となる。

すなわち、定常状態であれば、データの更新サ
イクル毎の方位角の差は最大1.33゜しかならない。
ところが、上述のような複合現象により方位角が
一時的にαの値以上に大きくずれる場合は、検出
される方位角のずれはα＋βあるいはα−βとな
る。この場合、真の方位角のずれはαであるが、
この時生ずるβの値はαに比べて非常に大きいの
で、簡単化するためにこの時のαの値をα≒０と
無視すれば、遅延時間の間にレジスタ５とレジス
タ６とのデータに生じた差をβとして扱う。

したがつて、方位角度が一時的に大きく変化し
た場合、レジスタ６には変化する前のデータがラ
ツチされており、レジスタ５には、変化分βを含
むデータがラツチされているので、遅延時間の間
に、レジスタ５と６のデータを方位角度変化分検
出回路９で比較すれば、その差分であるβを加算
器１８は出力する。

符号変換回路１９は加算器１８の出力−βを＋
βに符号変換し、比較器２０に供給する。比較器
２０は、方位角度変化＋βが符号線２３で設定さ
れる方位角度変化基準値を越えるか否かを検出
し、これを越えるとパルスを出力し、ゲート形成
回路２１に供給する。この基準値として前述のよ
うに例えば17゜を使用してこの値を越えた方位角
の変化を検出した場合には、その方位角の検出を
無効とする。

この基準値は、αより大きく、検出可能最大値
より小さい値であればどのような基準値でも可能
であるが、誤り検出の頻度を小さくするために
は、検出可能な最大値よりわずかに小さい値を基
準値とすることがよい。

ゲート形成回路２１は比較器２０からパルスが
供給されると、一定幅のゲートを形成し、信号線
１７を介してこれをゲート１１に供給し、このゲ
ート幅の間、遅延されたトランスフアパルスを抑
止する。レジスタ・カウンタ１０は遅延されたト
ランスフアパルスでレジスタ６の方位角を出力す
るが、トランスフアパルスが抑止されると、前の
方位角を保持記憶し、そのデータを出力する。ま
た方位の最初のロツクイン時においては、レジス
タ５とレジスタ６のデータの変化が当然生ずるの
で、このとき信号線１４を介してゲート形成抑止
信号をゲート形成回路２１に供給し、ゲート形成
を抑止する。

上記例はTACAN装置に実施した例であるが、
この技術思想はTACAN装置以外の同様装置に
も実施することができる。

〔考案の効果〕

本考案は以上説明したように、方位角度変化分
検出回路を使用することにより、方位測定装置が
入力方位信号のみだれに高速にレスポンスするこ
とがなく、安定した方位出力が表示される優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の要部ブロツク構成
図。第２図は方位角度変化分検出回路の部分回路
図。第３図は変調信号の零交差点パルス信号のタ
イミング図。 ２……15HzAPCループ回路、３……135HzAPC
ループ回路、４……方位カウンタ、５，６……レ
ジスタ、８……遅延回路、９……方位角度変化分
検出回路、１０……レジスタ・カウンタ、１８…
…加算器、１９……符号変換器、２０……比較
器、２１……ゲート形成回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 移動体に搭載され、固定局から送信される方位
   信号を受信し、その固定局に対する方位角を測定
   する方位測定装置において、 実時間で方位角を計数するカウンタ４と、 このカウンタの計数値を基準パルスにしたがつ
   て記憶する第一のレジスタ５と、 この第一のレジスタの内容を上記基準パルスに
   所定の遅延時間を与えたパルスにしたがつて記憶
   する第二のレジスタ６と、 上記第一のレジスタと第二のレジスタの記憶内
   容の変化分が一定基準値を越えるか否かを検出す
   る回路９と、 上記変化分が一定基準値を越えた場合には、こ
   の回路の出力により上記第二のレジスタの記憶内
   容を保持して方位角として出力するレジスタカウ
   ンタ１０と を備えたことを特徴とする方位測定装置。