KR101690848B1 - 이동체 위치 측정 시스템, 중앙 처리부 및 이들에 사용되는 질문 제어 방법 - Google Patents

이동체 위치 측정 시스템, 중앙 처리부 및 이들에 사용되는 질문 제어 방법 Download PDF

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Abstract

이동체 위치 측정 시스템은, 이동체(항공기(5))에 질문 신호를 송신하는 적어도 하나 이상의 송수신국(1-1 내지 1-5)을 포함한다. 송수신국은, 질문 신호의 송신 커버리지를, 모든 이동체에 대하여 공통의 질문을 행하는 모드인 SSR 모드 A/C의 질문 및 응답 커버리지로 제한함과 함께, 개별적인 질문 및 응답을 가능하게 하는 모드인 SSR 모드 S의 개별 질문을 행한다. 중앙 처리부(2)는, 항공 관제에 있어서 중요도가 가장 높은 이동체로부터 시작해서, 그 중요도 순으로 이동체들에 SSR 모드 S의 개별 질문을 행하도록 송수신국을 제어하는 수단을 갖는다. 이에 의해, 멀티래터레이션 시스템의 신뢰성 및 안전성을 향상시킬 수 있는 이동체 위치 측정 시스템을 제공한다.

Description

이동체 위치 측정 시스템, 중앙 처리부 및 이들에 사용되는 질문 제어 방법{MOVABLE BODY POSITION MEASURING SYSTEM, CENTRAL PROCESSING UNIT, AND QUESTION CONTROL METHOD USED THEREIN}
본 발명은 이동체 위치 측정 시스템, 중앙 처리부 및 이들에 사용되는 질문 제어 방법에 관한 것으로, 특히 항공기 측정 시스템(멀티래터레이션(multilateration) 시스템) 및 해당 시스템에 사용되는 송신국의 송신 제어 방법에 관한 것이다.
멀티래터레이션 시스템은, 항공기가 송신하는 SSR(Secondary Surveillance Radar: 2차 감시 레이더) 모드 A/C 응답, SSR 모드 S 응답, 및 포착 또는 확장 스퀴터(capture or extended squitter) 신호를 지상의 4국 이상의 수신국에서 수신하고, 이들 신호의 데이터를 통신 회선을 통해서 중앙 처리부에 모으고, 중앙 처리부에서 각 수신국의 수신 시각으로부터 항공기의 기하학적 위치를 측정하는 시스템이다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
여기서, SSR 모드 A는 항공기의 식별 정보를 취득하는 모드이며, SSR 모드 C는 항공기의 기압 고도 정보를 취득하는 모드이며, SSR 모드 S는 항공기의 고유 어드레스 정보를 취득해서 개별적으로 각 항공기에 질문하기 위한 모드이다. 또한, SSR 모드 A/C는 모든 항공기에 대하여 공통의 질문을 행하는 방식이며, SSR 모드 S는 모든 항공기 또는 특정한 항공기에 대하여 개별적으로 질문 및 응답을 할 수 있는 방식이다.
멀티래터레이션 시스템은, 송신국을 포함할 수 있는 경우도 있다. 이러한 송신국에서는, SSR 장치가 질문하는 SSR 모드 A/C 질문 및 SSR 모드 S 개별 질문과 동일한 질문을 송신할 수 있다. 따라서, 시스템 자신은, SSR 모드 A/C 응답만을 응답하는 항공기의 검출을 가능하게 하는 것과 동시에, 송신 시각을 인식할 수 있기 때문에, 송신으로부터 수신까지의 왕복 시간을 검출할 수 있고, 능동적 멀티래터레이션으로서 위치 측위의 정밀도를 향상시키는데 이용될 수 있다.
그러나, 완전 수동형 멀티래터레이션 시스템에서는, 많은 문제가 발생한다. 즉, 다수의 SSR 모드 A/C 응답이 수신되면, SSR 모드 A/C 응답은 중첩되고(가블(garbled) 및 프루츠(FRUIT: False Replies from Unsynchronized Interrogator Transmissions) 상태)이 되고, 안테나로서 무지향성(non-directional) 또는 광지향성(wide directional) 안테나를 사용하기 때문에 응답 신호가 디코딩될 수 없다.
또한, SSR 모드 A/C 응답을 검출하기 위해서는, 항공기에 대하여 별도로 복수회 질문되는 모드 A 질문 및 모드 C 질문 각각에 대응하는 복수회의 응답 신호를 하나로 통합하기 위한 상관 처리를 동시에 행하고, 따라서 기설된 SSR의 송신 타이밍과 동기할 필요가 있다.
그러나, 기설된 SSR과 원격지에 놓인 송수신국을 연접하기 위한 비용이 고가이기 때문에, 현실적으로 그렇게 하기는 어렵다.
멀티래터레이션 시스템이, 목표(항공기)에 대하여 모드 S 개별 질문(송신)을 실행할 수 있기 위해서는, 항공기 모드 S 어드레스(고유 어드레스 정보)의 취득이 초기 검출될 필요가 있고, 초기에 검출된 목표로부터 시작해서 우선 순위로 모드 S 개별 질문을 행한다.
기설된 SSR 등에 대한 전파 간섭 등의 영향을 억제하기 위해서, ICAO(International Civil Aviation Organization: 국제 민간 항공 기관)가 발행한 국제 민간 항공 조약 제10 부속서(ICAO ANNEX 10 vol4amendment85 6. 6. 3)에는, 트랜스폰더 점유율을 2% 이하로 억제하는 규정이 있다는 점에 유의해야 한다.
이러한 규정의 결과로서, 멀티래터레이션 시스템의 감시 공역에 다수의 항공기가 존재하는 경우에 있어서, 트랜스폰더 점유율을 2% 이하로 억제하기 때문에, 감시 공역에 존재하는 모든 항공기에 대하여, 필요한 정보를 얻기 위한 SSR 모드 S 개별 질문을 행할 수 없거나, 또는 필요한 정보를 취득하기에 충분한 질문을 행할 수 없을 가능성이 있다. 이로 인해, 항공 관제 운용에 있어서, 멀티래터레이션 시스템의 신뢰성 및 안전성의 저하를 초래할 가능성이 있다.
상술한 멀티래터레이션을 사용한 기술로서는, 공항면 검출 레이더에 의한 공항면 감시를, 멀티래터레이션의 정보를 통합함으로써 보완하는 기술(예를 들어, 특허문헌 2 참조); 수신국이 수신한 신호만으로 모드 A 응답인지 또는 모드 C 응답인지를 판별하는 기술(예를 들어, 특허문헌 3 참조); GPS(Global Positioning System: 위성 위치 확인 시스템) 위성으로부터 도래하는 신호에 기초하여 복수의 수신국의 고정밀도의 시각 동기를 행하는 기술(예를 들어, 특허문헌 4 참조) 등이 있다.
일본 특허 공개 제2009-300146호 공보 일본 특허 공개 제2007-333427호 공보 일본 특허 공개 제2011-112465호 공보 일본 특허 공개 제2010-230448호 공보
본 발명에 관한 상기 항공기 위치 측정 시스템에서는, 무지향성 또는 광지향성의 안테나를 사용하는 멀티래터레이션 시스템의 경우, 감시 공역에 존재하는 항공기에 대한 SSR 모드 A/C 질문에 대하여 이들 항공기로부터 많은 SSR 모드 A/C 응답 신호를 수신하기 때문에, 중첩(가블 및 프루츠 상태)이 발생하고, SSR 모드 A/C 응답 신호를 송수신국 또는 수신국에서 디코딩할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 본 발명에 관한 항공기 위치 측정 시스템에서는, 멀티래터레이션 시스템의 경우, SSR 모드 S 항공기와 SSR 모드 A/C 항공기 둘 다가 감시 대상이며, ICAO(International Civil Aviation Organization)가 발행하는 ICAO ANNEX 10 vol4amendment85 6. 6. 3에는, 트랜스폰더 점유율을 2% 이하로 억제하는 규정이 있다.
상기한 바와 같이, 멀티래터레이션 시스템이 송신국을 포함할 경우, 단순하게 일정 시간 내(예를 들어, 1초 간격)에 순차적으로 송신을 행하는 송신 절차가 이용된다. 이러한 송신 절차에 의해, SSR 모드 S 질문 및 SSR 모드 A/C 질문에 있어서, ICAO의 트랜스폰더 점유율이 2% 이하인 상술한 규정을 충족시킬 수 없는 경우가 발생할 가능성이 있다.
또한, 트랜스폰더 점유율이 2% 이하인 규정을 충족시키기 위해서 단지 송신을 제한하면, 항공 관제에 있어서, 멀티래터레이션 시스템의 신뢰성 및 안전성을 저하시킬 가능성이 있다. 특허문헌 1 내지 4에 기재된 상기 기술은, 멀티래터레이션 시스템이 송신국을 포함하는 경우에 관한 기술이 아니기 때문에, 이들 과제를 해결할 수 없다는 점에 유의해야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해소하고, 효율적으로 그리고 확실하게 SSR 모드 S 응답 및 SSR 모드 A/C 응답을 검출할 수 있고, 멀티래터레이션 시스템의 신뢰성 및 안전성을 향상시킬 수 있는 이동체 위치 측정 시스템, 중앙 처리부 및 이들에 이용되는 질문 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 이동체 위치 측정 시스템은, 감시 영역에 존재하는 이동체로부터의 응답 신호를 수신하는 복수의 수신국; 및 상기 복수의 수신국에 있어서의 상기 응답 신호의 수신 시각을 기초로 상기 이동체를 측위하는 중앙 처리부를 포함하여, 상기 중앙 처리부에서 상기 복수의 수신국의 수신 시각으로부터 상기 이동체의 기하학적 위치를 측정하는 이동체 위치 측정 시스템이며,
상기 이동체 위치 측정 시스템은, 상기 이동체에 질문 신호를 송신하는 적어도 하나 이상의 송수신국을 포함하고,
상기 송수신국은, 상기 질문 신호의 송신 커버리지를, 모든 이동체에 대하여 공통의 질문을 행하는 방식의 SSR(Secondary Surveillance Radar) 모드 A/C 질문 및 SSR 모드 A/C 응답의 커버리지 범위로 제한하고, 개별적인 질문 및 응답을 가능하게 하는 방식의 SSR 모드 S 개별 질문을 각각의 이동체에 행하고,
상기 중앙 처리부는, 관제에 있어서 상기 이동체의 측위 데이터에 기초하여 우선 순위를 결정하고, 상기 우선 순위가 높은 이동체부터 우선적으로 상기 SSR 모드 S 개별 질문을 상기 이동체에 행하도록 상기 송수신국을 제어하는 수단을 포함한다.
본 발명에 의한 중앙 처리부는, 감시 영역에 존재하는 이동체로부터의 응답 신호를 수신하는 복수의 수신국; 및 상기 복수의 수신국에 있어서의 상기 응답 신호의 수신 시각을 기초로 상기 이동체를 측위하는 중앙 처리부를 포함하여, 상기 중앙 처리부에서 상기 복수의 수신국의 수신 시각으로부터 상기 이동체의 기하학적 위치를 측정하는 이동체 위치 측정 시스템에 사용되는 중앙 처리부이며,
상기 이동체 위치 측정 시스템에, 상기 이동체에 질문 신호를 송신하는 적어도 하나 이상의 송수신국을 배치하고,
상기 송수신국에 있어서, 상기 질문 신호의 송신 커버리지를, 모든 이동체에 대하여 공통의 질문을 행하는 방식의 SSR(Secondary Surveillance Radar) 모드 A/C 질문 및 SSR 모드 A/C 응답의 커버리지 범위로 제한하고, 개별적인 질문 및 응답을 가능하게 하는 방식의 SSR 모드 S 개별 질문을 행하고,
상기 중앙 처리부는, 관제에 있어서 상기 이동체의 측위 데이터에 기초하여 우선 순위를 결정하고, 상기 우선 순위가 높은 이동체부터 우선적으로 상기 SSR 모드 S 개별 질문을 이동체들 각각에 행하도록 상기 송수신국을 제어하는 수단을 포함한다.
본 발명에 의한 질문 제어 방법은, 감시 영역에 존재하는 이동체로부터의 응답 신호를 수신하는 복수의 수신국; 및 상기 복수의 수신국에 있어서의 상기 응답 신호의 수신 시각을 기초로 상기 이동체를 측위하는 중앙 처리부를 포함하여, 상기 중앙 처리부에서 상기 복수의 수신국의 수신 시각으로부터 상기 이동체의 기하학적 위치를 측정하는 이동체 위치 측정 시스템에 사용되는 질문 제어 방법이며,
상기 이동체 위치 측정 시스템에, 상기 이동체에 질문 신호를 송신하는 적어도 하나 이상의 송수신국을 배치하고,
상기 송수신국에 있어서, 상기 질문 신호의 송신 커버리지를, 모든 이동체에 대하여 공통의 질문을 행하는 방식의 SSR(Secondary Surveillance Radar) 모드 A/C 질문 및 SSR 모드 A/C 응답의 커버리지 범위로 제한하고, 개별적인 질문 및 응답을 가능하게 하는 방식의 SSR 모드 S 개별 질문을 각 이동체에 행하고,
상기 중앙 처리부는, 관제에 있어서 상기 이동체의 측위 데이터에 기초하여 우선 순위를 결정하고, 상기 우선 순위가 높은 이동체부터 우선적으로 상기 SSR 모드 S 개별 질문을 상기 이동체들에 실행하도록 상기 송수신국을 제어하는 처리를 실행한다.
본 발명은, 상기와 같은 구성을 갖고 동작을 행함으로써, 효율적으로 그리고 확실하게 SSR 모드 S 응답 및 SSR 모드 A/C 응답을 검출할 수 있기 때문에, 멀티래터레이션 시스템의 신뢰성 및 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 얻어질 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 항공기 위치 측정 시스템의 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 2는 도 1의 송수신국(1-1 내지 1-5)의 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 3은 도 1의 중앙 처리부(2)의 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 위스퍼-샤우트(whisper-shout) 송신 방식의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4b는 본 발명에 따른 송신 커버리지(WS 커버리지)의 링 형상의 폭의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 송신 패턴의 한 예를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 멀티래터레이션 시스템의 송수신국 배치의 한 예를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 2대 이상의 송수신국이 존재하는 경우를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따라 질문을 행하는 송수신국을 선택하는 방식을 도시하는 도면이다.
이어서, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 먼저, 본 발명에 의한 이동체 위치 측정 시스템의 개요에 대해서 설명한다. 본 발명에 의한 이동체 위치 측정 시스템은, 항공기 위치 측정 시스템[MLAT(Multilateration) 시스템]에 관한 것이다. 항공기 위치 측정 시스템에 의해 항공기 및 공항 내의 차량 등의 이동체의 위치를 측정할 수 있지만, 이하의 설명에서는, 항공기만을 이동체로 해서 설명한다.
본 발명은, 항공기 위치 측정 시스템(멀티래터레이션 시스템), 해당 시스템에 사용되는 송수신국의 질문 제어 방식 및 질문 제어 프로그램에 관계되고, 특히 SSR(Secondary Surveillance Radar) 장치에 의해 질문되는 항공기로부터 발신된 응답 신호, 멀티래터레이션 시스템으로부터 질문되는 항공기로부터의 응답 신호, 또는 SSR 포착 또는 확장 스퀴터 신호의 수신 처리를 4국 이상의 수신국 또는 송수신국에서 실행하고, 이러한 수신 신호를 이용하여 중앙 처리부에 의해 해당 항공기의 위치 측정을 실행하는 멀티래터레이션 시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 상술한 멀티래터레이션 시스템에 있어서, 감시 공역에 존재하는 항공기의 SSR 모드 A/C 항공기를 확실하게 검출하기 위한 SSR 모드 A/C 항공기 검출 방식, 송신 제어 방식 및 프로그램을 제공하는 것이다. SSR 모드 A/C와 SSR 모드 S는, 본 발명에 관한 상기 항공기 위치 측정 시스템에 관한 설명에서 설명된 것과 유사하다는 점에 유의해야 한다.
본 발명은, 상술한 기설된 SSR 장치와 원격지에 위치한 송수신국이 서로 연접될 수 없다는 문제를 해결하기 위해서, 위스퍼-샤우트 송신 방식을 이용한 SSR 모드 A/C 질문 방식을 사용함으로써 쉽게 SSR 모드 A/C 항공기를 검출할 수 있다.
즉, 상술한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은, 항공 관제에 있어서 중요도가 가장 높은 항공기부터 우선적으로 시작해서 SSR 모드 S 개별 질문을 항공기에 행하는 질문 제어 방식을 제공하고, 또한 감시 대상으로 되어 있는 항공기에 대하여, 위스퍼-샤우트 송신 방식을 이용한 SSR 모드 A/C 질문과 SSR 모드 A/C 응답을 처리하는 기능을 포함함으로써, 항공기를 확실하게 검출하기 때문에, 멀티래터레이션 시스템의 신뢰성과 안전성의 향상을 도모하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명에 의한 항공기 위치 측정 시스템의 구성예를 도시하는 블록도이다. 도 1에 있어서, 본 발명에 의한 항공기 위치 측정 시스템은, 송수신국(1-1 내지 1-5)과 중앙 처리부(2)를 포함하고, 송수신국(1-1 내지 1-5)과 중앙 처리부(2)는, 통신 회선(4-1 내지 4-5)을 통해 서로 접속되어 있다.
본 발명은, 송수신국(1-1 내지 1-5)에 있어서, 질문 커버리지를, 본 발명의 송신 제어 방식에 의해, SSR 모드 A/C 질문 및 SSR 모드 A/C 응답의 커버리지 범위로 제한하고, SSR 모드 A/C 응답의 중첩(가블 및 프루츠 상태)의 발생을 저감함으로써, SSR 모드 A/C 응답을 확실하게 검출 및 디코딩하는 방식을 제공한다. 또한, 본 발명은, 도 5에 도시한 일례에서와 같은 송신 패턴에 의해 SSR 모드 S 개별 질문도 행한다.
중앙 처리부(2)는, 송신 제어 신호를 통신 회선(4-1 내지 4-5)을 통해 송수신국(1-1 내지 1-5)으로 보내고, 감시 커버리지 내에서 모든 송수신국(1-1 내지 1-5)이 동시에 질문하는 것 대신에, 질문에 적합한 송수신국을 선택하는 수단을 제공한다.
또한, SSR 모드 A/C 질문은, 기존의 ACAS(Airborne Collision Avoidance System: 항공기 충돌 방지 시스템)에서 실시되고 있는 위스퍼-샤우트(whisper-shout) 송신 방식에 의한 SSR 모드 A/C 항공기에 대한 질문 수단을 제공한다.
송수신국(1-1 내지 1-5)은, 중앙 처리부(2)에 의한 송신 제어에서 지정되는 송수신국의 순서대로, 지정된 송신 시각에 SSR 모드 A/C 질문(7-1 내지 7-5)을 행함으로써, SSR 모드 A/C 항공기를 확실하게 검출하는 수단을 제공한다.
또한, SSR 모드 A/C 항공기에 대해서도, 트랜스폰더 점유율이 2% 이하로 억제되는 ICAO의 상술한 규정을 충족시키도록 송신 제어를 행하는 수단을 제공한다.
따라서, 본 발명은, 멀티래터레이션 시스템에 의해 효율적으로 개시된 SSR 모드 S 응답 및 SSR 모드 A/C 응답을 확실하게 검출할 수 있기 때문에, 멀티래터레이션 시스템의 신뢰성 및 안전성을 향상시킬 수 있다.
이어서, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도 1을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 형태에 의한 멀티래터레이션 시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이, 복수의 송수신국(1-1 내지 1-5); 중앙 처리부(2); 및 통신 회선(4-1 내지 4-5)을 포함한다. 모든 송수신국(1-1 내지 1-5)을, 송수신국으로 설정할 필요는 없고, 송신국과 수신국의 조합, 송수신국과 송신국과 수신국의 조합 등도 고려할 수 있다는 점에 유의해야 한다.
송수신국(1-1 내지 1-5)은, GPS(Global Positioning System) 위성(6)으로부터의 시각 동기를 사용한 동기를 행한다. 또한, 송수신국(1-1 내지 1-5)은, 항공기(5)로부터의 SSR 모드 A/C 응답, 모드 S 응답, 포착 또는 확장 스퀴터 신호(7-1 내지 7-5)를 무지향성 또는 광지향성의 안테나를 통해 수신하고, 이 신호들을 디코딩한 후에, 이들에 수신 신호가 도착한 시각의 타임 스탬프를 부여하고, 이들을 통신 회선(4-1 내지 4-5)을 사용해서 중앙 처리부(2)에 응답 데이터로서 송신한다.
송수신국(1-1 내지 1-5) 중 선택 및 수집된 어느 하나의 송수신국은, 통신 회선(4-1 내지 4-5)을 통해 중앙 처리부(2)로부터의 송신 제어 신호에 의한 송신 제어 지시에 의해 위스퍼-샤우트 송신 방식을 사용하여 SSR 모드 A/C 질문(3-1 내지 3-5)을 행하고, 송수신국(1-1 내지 1-5) 각각은, 이들 SSR 모드 A/C 질문(3-1 내지 3-5)에 대하여 SSR 모드 A/C 응답 신호(7-1 내지 7-5)의 수신 처리를 행한다.
도 2는 도 1의 송수신국(1-1 내지 1-5)의 구성예를 도시하는 블록도이며, 도 3은 도 1에 도시된 중앙 처리부(2)의 구성예를 도시하는 블록도이다. 도 2에 있어서는, 송수신국(1-1 내지 1-5)은 송수신국(1)으로서 표기되고, 송수신국(1-1 내지 1-5) 각각은 송수신국(1)과 유사한 구성을 갖는다.
도 2에 있어서, 송수신국(1)은, GPS 안테나(8); GPS 수신기(9); 안테나(10); 수신부(11); 송신부(20); 및 신호 처리부(21)를 포함하고 있다. 송신부(20)는, 서큘레이터(12); 합성기(13); 가변 감쇠기(14-1 내지 14-2); RF 펄스 선택기 스위치(15); 송신 제어기(16); 변조 펄스 발생기(17); 전력 증폭기(18); 및 발진기(19)를 포함하고 있다.
도 3에 있어서, 중앙 처리부(2)는, 송수신 정보 수집부(22); 목표 위치 측위부(23); 목표 정보 해석부(24); 목표 정보 생성부(25); 송신 제어 정보 생성부(26); 목표 추적부(27); 및 목표 우선 순위 판정부(28)를 포함하고 있다.
송수신국(1-1 내지 1-5)은, 각각, GPS 위성(6)으로부터의 시각 동기 신호를 수신하는 GPS 안테나(8)와 GPS 수신기(9)를 갖고, 서로 이격되도록 위치한 각 송수신국(1-1 내지 1-5) 간의 시각 동기를 행한다.
또한, 무지향성 또는 광지향성의 안테나(10)는, 항공기(5)로부터의 SSR 모드 A/C 응답, SSR 모드 S 응답, 및 포착 또는 확장 스퀴터 신호(7-1 내지 7-5)를 수신하고, SSR 모드 A/C 질문(3-1 내지 3-5)을 행한다.
수신부(11)는, SSR 모드 A/C 응답, SSR 모드 S 응답, 및 포착 또는 확장 스퀴터 신호(7-1 내지 7-5)의 수신 처리를 행하고, 이들을 수신 비디오 신호로 변환하고, 이들을 신호 처리부(21)에 보낸다. 이어서, 신호 처리부(21)에서, 신호가 디코딩된 후, 디코딩된 데이터와 함께, 수신 신호의 도착 시각의 타임 스탬프를 부여하고, 이 데이터는 통신 회선(4-1 내지 4-5)을 사용하여 중앙 처리부(2)에 응답 데이터로서 송출된다.
중앙 처리부(2)는, 통신부(22)에서 상술한 응답 데이터를 수신 처리하고, 그 수신한 응답 데이터를 기초로 목표 위치 측위부(23)에서 목표 측위를 행한 후, 측위 데이터를 기초로 목표 정보 해석부(24)에서 응답 데이터 내의 정보를 해석한다. 목표 정보 생성부(25)는, 목표 정보 해석부(24)로부터의 해석 데이터를 입력하고, 외부 출력용으로 목표 위치 측정 정보를 편집해서, 이를 외부(예를 들어, 항공 관제 시스템 등)에 출력한다.
목표 우선 순위 측정부(28)는, 목표 정보 해석부(24)로부터의 해석 데이터를 입력하고, SSR 모드 A/C 질문을 행해야 할 송수신국을 결정하기 위해 미리 설정된 파라미터에 기초하여 목표 우선 순위를 결정한다.
목표 추적부(27)는, 목표 위치 측위부(23)로부터의 측위 데이터, 및 목표 우선 순위 판정부(28)로부터의 순위 데이터에 기초하여 추적 처리를 행한다. 질문 제어 정보 생성부(26)는, 목표 위치 측위부(23)로부터의 측위 데이터, 목표 추적부(27)로부터의 측위 예상 값, 및 목표 우선 순위 판정부(28)로부터의 순위 데이터를 기초로 SSR 모드 A/C 질문을 행하는 송수신국의 우선 순위를 결정하고, 또한 송신 타이밍의 스케줄링을 행하며, 송신 시각을 결정한다. 또한, 질문 제어 정보 생성부(26)는, 상술한 처리와 병행하여, SSR 모드 S 개별 질문의 송신 타이밍의 스케줄링을 행한다. 질문 제어 정보 생성부(26)에 있어서의 상기 결정 및 스케줄링은, 목표 추적부(27)에서 행해질 수도 있다는 점에 유의해야 한다.
질문 제어 정보 생성부(26)는, 상기 결정 및 스케줄링의 결과로부터 질문 제어 정보를 생성 및 편집하고, 통신부(22) 및 통신 회선(4-1 내지 4-5)을 통해서 송수신국(1-1 내지 1-5)에, 송신 타이밍을 스케줄링한 질문 제어 정보를 송출한다.
송수신국(1-1 내지 1-5)의 신호 처리부(21) 및 송신부(20)는, 중앙 처리부(2)로부터의 질문 제어 정보에 기초하여, 위스퍼-샤우트 송신 방식에 의해 송신 타이밍의 스케줄링에 따라서 SSR 모드 A/C 질문을 행한다. 또한, 송수신국(1-1 내지 1-5)의 신호 처리부(21) 및 송신부(20)는, 상술한 처리를 행함과 함께, SSR 모드 S 개별 질문도 행한다. 이어서, 송수신국(1-1 내지 1-5)은, 이들 질문에 대한 응답 신호의 수신 처리를 행하고, 상술한 처리를 반복해서 행한다.
송신부(20)는, 발진기(19)에서 송신을 위한 고주파 여진 신호를 발생시켜, 전력 증폭기(18)에서 RF 송신 신호의 펄스 변조와 전력 증폭을 행하고, RF 펄스 선택기 스위치(15)에 RF 송신 신호를 송출한다. 또한, 송신 제어기(16)는, 신호 처리부(21)로부터의 송신 제어 정보 데이터에 기초하여, 송신 시각에 위스퍼-샤우트 송신에 의한 SSR 모드 A/C 질문에 필요한 각종 신호를 생성하고, 또한, SSR 모드 S 개별 질문에 필요한 각종 신호를 생성한 후, 가변 감쇠기(14-1 내지 14-2), RF 펄스 선택기 스위치(15) 및 변조 펄스 발생기(17)를 제어한다.
송수신국(1-1 내지 1-5)은, GPS 위성(6)으로부터의 시각 동기 신호를 사용해서 동기를 행한다. GPS 위성(6)을 사용한 시각 동기에 관해서는, 특허문헌 3(일본 특허 공개 제2010-230448호 공보)에 기재된 기술이 있고, 이 기술을 사용함으로써 고정밀도로 시각 동기화할 수 있다.
또한, 송수신국(1-1 내지 1-5)은, 무지향성 또는 광지향성의 안테나(10)를 통해서 항공기(5)로부터의 SSR 모드 A/C 응답, SSR 모드 S 응답, 및 포착 또는 확장 스퀴터 신호(7-1 내지 7-5)의 수신 신호에 대한 수신 처리 및 신호 디코딩 처리를 행한 후, 이들에 수신 신호의 도착 시각의 타임 스탬프를 부여하고, 이들을 응답 데이터로서 통신 회선(4-1 내지 4-5)을 사용해서 중앙 처리부(2)에 송출한다.
중앙 처리부(2)는, 통신부(22)에서 상술한 응답 데이터의 수신 처리를 행하고, 목표 위치 측위부(23)에서 상술한 응답 데이터에 부여된 도착 시각의 타임 스탬프로부터 각 수신국의 TDOA(Time Difference Of Arrival: 도착 시각 차)를 산출하고, 항공기(5)의 위치 측위 계산을 행한다.
2개의 안테나 간의 TDOA는, 수학적으로는 3차원의 쌍곡면에 대응하고, 항공기의 위치는 그 쌍곡면 위에 위치한다. 4대 이상의 안테나에 의해 항공기의 신호를 검출할 수 있으면, 쌍곡선의 교점을 계산함으로써, 항공기의 위치를 3차원에서 구할 수 있다.
목표 위치 측위부(23)에서 위치 측위가 행해진 항공기(5)의 측위 데이터는, 목표 정보 해석부(24), 질문 제어 정보 생성부(26) 및 목표 추적부(27)에 보내진다.
목표 정보 해석부(24)는, 측위 데이터 내의 정보를 해석하고, 각종 목표 정보(모드 S 어드레스, 모드 A 코드, 고도, 항공기 동태 정보 등)를 해석한다.
목표 정보 생성부(25)는, 목표 정보 해석부(24)로부터의 해석 데이터를 입력하고, 외부 출력용으로 목표 위치 측정 정보를 편집해서, 이를 외부(예를 들어, 항공 관제 시스템 등)에 출력하기 위한 메시지 생성 기능; 및 외부 시스템에 연접하기 위한 통신 프로토콜 기능을 갖는다.
목표 우선 순위 측정부(28)는, 목표 정보 해석부(24)로부터의 해석 데이터와 목표 추적부(27)로부터의 측위 예상 값을 입력하고, 미리 설정된 각종 파라미터에 기초하여 SSR 모드 A/C 질문을 행해야 할 송수신국을 결정하기 위해서 목표 우선 순위와 질문(송신)을 행하는 송수신국을 결정한다.
목표 추적부(27)는, 목표 위치 측위부(23)로부터의 측위 데이터와, 우선 순위가 결정된 목표 우선 순위 판정부(28)로부터의 순위 데이터에 기초하여 추적 처리를 행한다. 질문 제어 정보 생성부(26)는, 우선 순위가 결정된 목표 우선 순위 판정부(28)로부터의 순위 데이터를 기초로 SSR 모드 A/C 질문을 행하는 송수신국의 우선 순위를 결정하고, 또한 송신 타이밍의 스케줄링을 행하고, 송신 시각을 결정한다. 또한, 질문 제어 정보 생성부(26)는, 상술한 처리와 병행하여, SSR 모드 S 개별 질문의 송신 타이밍의 스케줄링을 행한다.
또한, ICAO ANNEX 10 Vol4amendment85 6. 6. 3에 기재되어 있는 트랜스폰더 점유율을 2% 이하로 억제하기 위해서, 질문 제어 정보 생성부(26)는, 송신 타이밍(송신 시각)의 스케줄링 계획을 실시하고, 각각의 항공기에 대하여 SSR 모드 A/C 질문 및 SSR 모드 S 개별 질문의 송신 시각을 결정하고, 그 결정에 기초하여 생성된 질문 제어 정보를 송출한다.
도 5에 송신 패턴의 일례를 나타냈지만, SSR 모드 A/C 질문은, 최대 검출 커버리지 거리에서 결정된 일정 주기의 반복 주파수에서 질문이 행해지고, 일정 주기의 SSR 모드 A/C 질문의 간격 동안에 SSR 모드 S 개별 질문의 송신 타이밍의 스케줄링이 행해진다.
질문 제어 정보 생성부(26)는, 송신 타이밍이 스케줄링된 상기 생성된 질문 제어 정보를, 통신부(22)와 통신 회선(4-1 내지 4-5)을 통해서 송수신국(1-1 내지 1-5)에 순차적으로 송출한다.
송수신국(1-1 내지 1-5)이 송수신 정보 수집부(22)와 통신 회선(4-1 내지 4-5)을 통해서 송신 제어 정보 생성부(26)로부터의 질문 제어 정보를 수신하면, 송수신국(1-1 내지 1-5)은, 그 질문 제어 정보에 기초하여, 위스퍼-샤우트 송신 방식에 의해 송신 타이밍의 스케줄링에 따라 SSR 모드 A/C 질문과 SSR 모드 S 개별 질문을 행한다. 이어서, 송수신국(1-1 내지 1-5)은, 이들 질문에 대한 응답 신호의 수신 처리를 수신부(11)와 신호 처리부(21)에서 행하고, 상술한 처리를 반복해서 행한다.
위스퍼-샤우트 송신 방식에서는, 도 4a에 도시된 송신 파형의 4개의 펄스(S, P1, P3, P4)가 송신되지만, S 펄스와 P1, P3 및 P4 펄스(P1, P3 및 P4는, 동일한 전력 레벨의 송신 전력으로 송신되는데, 이후, 이들을 P 펄스라고 한다)의 송신 전력 레벨비(WS 커버리지)를 제어함으로써, 도 4b의 송신 커버리지(WS 커버리지)의 링 형상의 폭(항공기를 검출할 수 있는 범위)을 결정한다.
또한, 송신 파형의 송신 1은, 최단 거리 커버리지의 송신 파형을 나타내고 있지만, 검출이 근거리에 걸쳐 행해지기 때문에, S 펄스는 송신되지 않는다. 송신 파형의 송신 2, ..., 송신 N-1 및 송신 N에서, S 펄스와 P 펄스에 송신 전력의 차를 부가하여 송신함으로써, 위스퍼-샤우트 송신 방식이 행해진다.
송신 파형의 송신 N은, 최대 검출 커버리지의 경우를 나타내고 있지만, 송신 커버리지의 링 폭의 면적이 가장 넓기 때문에, 커버리지 내에 복수의 항공기가 존재할 확률이 높으므로, 중앙 처리부(2)로부터의 질문 제어 정보 데이터의 제어에 의해, S 펄스와 P 펄스의 송신 전력 레벨비(WS 커버리지)를 작게 설정하는 등, 질문 신호의 송신을 제어함으로써, SSR 모드 A/C 응답의 중첩 상태를 피하고, 목표 검출율의 향상을 도모하는 제어도 행하여진다.
도 4a 및 도 4b는 위스퍼-샤우트 송신의 우선 순위의 일례를 나타내고 있지만, SSR 모드 A/C 질문의 기본 동작으로서, 최단거리 커버리지를 가진 송신 1로부터 송신 2, ..., 및 송신 N-1으로의 순서대로 내측으로부터 질문이 행해지는데, 이 순서는 최대 커버리지를 가진 송신 N으로부터의 순서와는 반대이다. 또한, 송수신국(1-1 내지 1-5)의 5국이 SSR 모드 A/C 질문을 동시에 실행할 필요가 없기 때문에, 중앙 처리부(2)로부터의 송신 제어 정보 데이터에 기초하는 제어에 의해, 항공기에 대하여 최적인 위치 관계에 있는 송수신국에 의해 SSR 모드 A/C 질문이 행해진다.
예를 들어, 도 6은, 멀티래터레이션 시스템의 송수신국의 배치의 일례를 나타내고 있지만, 이 배치 예에 있어서, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 항공기에 가장 가까운 송수신국으로부터 우선 순위로 질문을 행하는 송수신국의 선택 방식이 고려될 수 있으며, 예를 들어, 복수의 항공기가 WS 커버리지 내에 존재하는 경우 등, SSR 모드 A/C 응답의 중첩(가블 및 프루츠 상태) 상태를 피하기 위해서, 항공기의 위치가 WS 커버리지의 원 내에서 수직 방향으로 위치한 송수신국을 선택하는 방식이 고려될 수 있다.
2국 이상의 송수신국이 존재하는 경우에 있어서, 도 7에 도시한 바와 같이, 송신국의 송신 커버리지가 중복되어 있는 커버리지 내에 존재하는 항공기에 대하여 질문을 행하는 경우, 송수신국 A 및 B의 2국에 의해 질문이 행해지면, ICAO ANNEX 10에 있어서의 트랜스폰더 점유율을 2% 이하로 억제하는 규정을 만족할 수 없는 것으로 가정된다. 또한, 동일 항공기에 대하여 송신 커버리지가 중복되는 2국이 질문하는 것은, 멀티래터레이션 시스템에서는 불필요하다.
이로 인해, 도 8에 나타내는 "질문을 행하는 송수신국의 선택 방식"에 기재한 것 같이, 송수신국 A 및 B와 커버리지 내의 항공기와의 위치 관계로부터 질문을 행하는 송수신국을 선택하는 방식이 있다.
이 방식에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 질문을 행하는 항공기 T1 내지 T3에 대해서, 항공기 T1 내지 T3 각각으로부터 송수신국 A까지의 거리(y1 내지 y3)는, 항공기 T1 내지 T3 각각으로부터 송수신국 B까지의 거리(x1 내지 x3)와 비교되는데, x>y의 경우에는 송수신국 A를 선택하고, x≤y의 경우에는 송수신국 B를 선택한다.
도 8에 있어서, 항공기 T1의 경우에는, x1>y1이므로 송수신국 A를 선택하고, 항공기 T2의 경우에는, x2<y2이므로 송수신국 B를 선택하고, 항공기 T3의 경우에는 x3<y3이므로 송수신국 B를 선택하게 된다.
송신부(20)는, 발진기(19)에서 송신을 위한 여진 신호를 발생시켜, 전력 증폭기(18)에서, 변조 펄스 발생기(17)로부터의 제어에 의해, RF 송신 신호의 펄스 변조와 전력 증폭을 행하고, RF 펄스 선택기 스위치(15)에 RF 송신 펄스 신호를 송출한다.
RF 펄스 선택기 스위치(15)는, 신호 처리부(21)로부터의 송신 제어에 기초하여 송신 제어기(16)를 제어하고, 송신 제어기(16)의 펄스 전환 게이트 신호에 의해 S 펄스와 P1, P3 및 P4 펄스를 분리해서, 가변 감쇠기(14-1)에 S 펄스를 송출하고, 가변 감쇠기(14-2)에는 P1, P3 및 P4 펄스를 송출한다. 가변 감쇠기(14-1 내지 14-2)는, 위스퍼-샤우트 송신 방식을 위해서 S 펄스와 P 펄스의 송신 전력 레벨을 제어한다.
이어서, 가변 감쇠기(14-1 내지 14-2)의 감쇠량을 결정하는 제어는, 송신 제어기(16)로부터의 제어에 의해 결정된다. 그 후에, 분리된 S 펄스와 P 펄스를 합성기(13)에서 도 4a에 나타내는 송신 파형이 되게 합성하고, RF 송수신 신호를 전환하는 서큘레이터(12)를 통해 안테나(10)에 송신 RF 펄스 신호가 보내진다.
또한, 송신 제어기(16)는, 신호 처리부(21)로부터의 송신 제어 정보 데이터에 의해, 송신 시각에 위스퍼-샤우트 송신에 필요한 각종 신호를 생성하고, 가변 감쇠기(14-1 내지 14-2), RF 펄스 선택기 스위치(15) 및 변조 펄스 발생기(17)를 제어한다.
SSR 모드 S 개별 질문의 경우에는, RF 펄스 선택기 스위치(15)가, 가변 감쇠기(14-1)에만 RF 송신 신호를 공급하도록 송신 제어기(16)로부터 제어된다. 또한, 가변 감쇠기(14-1)는, 감쇠량이 0 dB가 되도록 송신 제어기(16)로부터 제어된다. 그 후, SSR 모드 S 개별 질문의 RF 송신 신호는, 합성기(13)와 서큘레이터(12)를 통해 안테나(10)에 보내진다.
멀티래터레이션 시스템에는, 다음과 같은 문제점이 있다.
(1) 무지향성 또는 광지향성의 안테나를 사용하기 때문에, SSR 모드 A/C 항공기를 확실하게 검출할 기술이 없다.
(2) 기설된 SSR 등에의 전파 간섭 등의 영향을 억제하기 위해서, ICAO가 발행한 ICAO ANNEX 10 Vol4amendment85 6. 6. 3에 있어서, 트랜스폰더 점유율을 2% 이하로 억제하는 규정이 있다. 이러한 결과, 멀티래터레이션 시스템의 감시 공역에 다수의 항공기가 존재하는 경우에 있어서, 트랜스폰더 점유율을 2% 이하로 억제할 필요가 있고, 따라서 감시 공역에 존재하는 모든 항공기에 대하여 SSR 모드 S 개별 질문을 일정 시간 내에 행할 수 없을 가능성이 있다. 이로 인해, 항공 관제 운용에 있어서 목표 검출율이 저하될 수 있고, 멀티래터레이션 시스템의 신뢰성과 안전성의 저하를 초래할 가능성이 있다.
본 발명의 수단을 이용하는 멀티래터레이션 시스템에 있어서, 다음의 6가지 효과가 있다고 생각된다.
(1) 완전 수동형 멀티래터레이션 시스템의 경우, 기설된 SSR의 질문 타이밍과 시스템을 동기화할 수단이 없기 때문에, SSR 모드 A/C 응답을 확실하게 검출하는 방법이 없지만, 그 대신, 상술한 송신 기능에 의해 SSR 모드 A/C 기능만을 갖는 항공기를 검출할 수 있게 된다.
(2) 기설된 SSR 응답을 수신한 경우(스퀴터 기능이 없는 항공기의 경우)에는, 수신 데이터 레이트가 기설된 SSR의 데이터 레이트와 같은 1회(수신)/4초(공항 감시 레이더의 경우), 또는 1회(수신)/10초(항공로 감시 레이더의 경우)가 되므로, 해당 송신 기능에 의해 1회(수신)/1초의 수신 신호를 얻을 수 있고, 데이터 레이트를 향상시킬 수 있다.
(3) 전파 전반(radio wave propagation) 상황에 따른 검출율이 열악한 목표의 검출율이 향상될 수 있다.
(4) 항공기 내부에 등록되어 있는 항공기 동태 정보(선택 고도, 기압 보정 고도, 마하 수, 지시된 대기 고도, 실 대지 속도, 롤 각도, 실 트랙 각도 등)를 필요시에 실시간으로 취득하는 것이 가능하게 된다.
(5) 기설된 SSR의 커버리지 아래에 있는 진입 경로의 저고도의 항공기를 검출하는 것이 가능하게 된다.
(6) 송신에 의해 측정 기능이 달성될 수 있기 때문에, 완전 수동형 멀티래터레이션 시스템의 측위에 비하여 측위 정밀도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
특히, 본 발명에서는, 상술한 송신 기능의 목적을 달성하기 위해서, 감시 대상으로서의 항공기에 대하여, 위스퍼-샤우트 송신 방식을 사용한 SSR 모드 A/C 질문 방식을 실시함으로써, SSR 모드 A/C 기능만을 갖는 항공기의 검출이 가능하게 된다. 또한, 항공 관제에 있어서 중요도가 가장 높은 항공기부터 우선적으로 시작해서 SSR 모드 S 개별 질문을 항공기에 행하는 질문 제어 방식을 제공함으로써, 멀티래터레이션 시스템의 신뢰성과 안전성을 향상시킬 수 있다.
이상, 실시 형태를 참조하여 본원 발명을 설명했지만, 본원 발명은 상기에 한정되는 것은 아니다. 본원 발명의 구성이나 상세에는, 발명의 범위 내에서 당업자가 이해할 수 있는 여러 변형이 행해질 수 있다.
상술한 실시 형태의 일부 또는 모두는, 이하의 부기와도 같이 기재될 수 있지만, 본 발명은 이하의 기재에 한정되지 않는다.
[부기 1]
감시 영역에 존재하는 이동체로부터의 응답 신호를 수신하는 복수의 수신국; 및 상기 복수의 수신국에 있어서의 상기 응답 신호의 수신 시각을 기초로 상기 이동체의 위치를 측위하는 중앙 처리부를 포함하여, 상기 중앙 처리부에서 상기 복수의 수신국의 수신 시각으로부터 상기 이동체의 기하학적 위치를 측정하는 이동체 위치 측정 시스템에 사용되는 중앙 처리부로서,
상기 이동체 위치 측정 시스템에, 상기 이동체에 질문 신호를 송신하는 적어도 하나 이상의 송수신국을 배치하고,
상기 송수신국에 있어서, 상기 질문 신호의 송신 커버리지를, 모든 이동체에 대하여 공통의 질문을 행하는 방식의 SSR(Secondary Surveillance Radar) 모드 A/C 질문 및 SSR 모드 A/C 응답의 커버리지 범위로 제한하고, 개별적인 질문 및 응답을 가능하게 하는 방식의 SSR 모드 S 개별 질문을 행하고,
상기 중앙 처리부는, 관제에 있어서 중요도가 가장 높은 이동체부터 우선적으로 시작해서 상기 SSR 모드 S 개별 질문을 이동체에 실행하도록 상기 송수신국을 제어하는 수단을 갖고,
상기 중앙 처리부는, 상기 송수신국으로 하여금, 감시 대상으로서의 이동체에 대하여, ACAS(Airborne Collision Avoidance System)에서 실시되고 있는 위스퍼-샤우트 송신 방식을 이용한 SSR 모드 A/C 질문과 SSR 모드 A/C 응답을 처리하게 하는 것을 특징으로 하는 중앙 처리부.
[부기 2]
상기 질문 신호의 송신에 적합한 송수신국을 선택하는 수단; 및 그 선택한 송수신국에 질문 제어 신호를 송출하는 수단을 포함하고,
상기 송수신국이 상기 질문 제어 신호에 기초하여 상기 감시 영역 내의 이동체에 상기 질문 신호를 송신함으로써, 모든 송수신국이 동시에 상기 질문 신호를 송신하는 것을 억제하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 따른 중앙 처리부.
[부기 3]
상기 송수신국으로 하여금, 상기 질문 제어 신호에 의해 지정되는 송수신국의 우선 순위로, 지정된 송신 시각에 상기 SSR 모드 A/C 질문 신호를 송신하게 하는 것을 특징으로 하는 부기 2에 따른 중앙 처리부.
[부기 4]
상기 송수신국으로 하여금, 상기 질문 제어 신호에 기초하는 제어에 의해, 상기 이동체에 대한 최적의 위치 관계에 있는 송신 장치로부터 상기 SSR 모드 A/C 질문 신호를 송신하게 하는 것을 특징으로 하는 부기 2 또는 부기 3에 따른 중앙 처리부.
[부기 5]
상기 이동체 위치 측정 시스템이, 적어도 MLAT(Multilateration) 시스템 및 광역에서 사용되는 WAM[Wide Area MLAT(Multilateration)] 시스템 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 부기 4 중 어느 하나에 따른 중앙 처리부.
[부기 6]
감시 영역에 존재하는 이동체로부터의 응답 신호를 수신하는 복수의 수신국; 및 상기 복수의 수신국에 있어서의 상기 응답 신호의 수신 시각을 기초로 상기 이동체의 위치를 측위하는 중앙 처리부를 포함하여, 상기 중앙 처리부에서 상기 복수의 수신국의 수신 시각으로부터 상기 이동체의 기하학적 위치를 측정하는 이동체 위치 측정 시스템에 사용되는 질문 제어 방법으로서,
상기 이동체 위치 측정 시스템에, 상기 이동체에 질문 신호를 송신하는 적어도 하나 이상의 송수신국을 배치하고,
상기 송수신국에 있어서, 상기 질문 신호의 송신 커버리지를, 모든 이동체에 대하여 공통의 질문을 행하는 방식의 SSR(Secondary Surveillance Radar) 모드 A/C 질문 및 SSR 모드 A/C 응답의 커버리지 범위로 제한하고, 개별적인 질문 및 응답을 가능하게 하는 방식의 SSR 모드 S 개별 질문을 행하고,
상기 중앙 처리부는, 관제에 있어서 중요도가 가장 높은 이동체부터 우선적으로 시작해서 상기 SSR 모드 S 개별 질문을 행하도록 상기 송수신국을 제어하는 처리를 실행하고,
상기 송수신국은, 감시 대상으로서의 이동체에 대하여, ACAS(Airborne Collision Avoidance System)에서 실시되고 있는 위스퍼-샤우트 송신 방식을 이용한 SSR 모드 A/C 질문과 SSR 모드 A/C 응답을 처리하는 것을 특징으로 하는 질문 제어 방법.
[부기 7]
상기 중앙 처리부가, 상기 질문 신호의 송신에 적합한 송수신국을 선택하는 처리와, 그 선택한 송수신국에 질문 송신 제어 신호를 송출하는 처리를 실행하고,
상기 중앙 처리부는, 상기 송수신국이 상기 질문 제어 신호에 기초하여 상기 감시 공역 내의 이동체에 상기 질문 신호를 송신함으로써, 모든 송수신국이 동시에 상기 질문 신호를 송신하는 것을 억제하는 것을 특징으로 하는 부기 6에 따른 질문 제어 방법.
[부기 8]
상기 송수신국에 있어서, 상기 중앙 처리부로부터의 상기 질문 제어 신호에 의해 지정되는 송수신국의 우선 순위로, 지정된 송신 시각에 상기 SSR 모드 A/C 질문 신호가 송신되는 것을 특징으로 하는 부기 7에 따른 질문 제어 방법.
[부기 9]
상기 송수신국에 있어서, 상기 중앙 처리부로부터의 상기 질문 제어 신호에 기초하는 제어에 의해, 상기 이동체에 대한 최적의 위치 관계에 있는 송수신국으로부터 상기 SSR 모드 A/C 질문 신호가 송신되는 것을 특징으로 하는 부기 7 또는 부기 8에 따른 질문 제어 방법.
[부기 10]
상기 이동체 위치 측정 시스템이, 적어도 MLAT(Multilateration) 시스템과 광역에서 사용되는 WAM[Wide Area MLAT(Multilateration)] 시스템 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 부기 6 내지 부기 9 중 어느 하나에 따른 질문 제어 방법.
이 출원은, 2012년 2월 15일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2012-030051호를 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 내용 전체가 여기에 참고로서 인용된다.
[산업상 이용가능성]
본 발명은, MLAT(Multilateration) 시스템 또는 WAM[Wide Area MLAT(Multilateration)] 시스템에 적용 가능하다.
1-1 내지 1-5: 송수신국
2: 중앙 처리부
3-1 내지 3-5: SSR 모드 A/C 질문
4-1 내지 4-5: 통신 회선
5: 항공기
6: GPS 위성
7-1 내지 7-5: SSR 모드 A/C 응답, SSR 모드 S 응답, 포착 또는 확장 스퀴터 신호
8: GPS 안테나
9: GPS 수신기
10: 안테나
11: 수신부
12: 서큘레이터
13: 합성기
14-1 내지 14-2: 가변 감쇠기
15: RF 펄스 선택기 스위치
16: 송신 제어기
17: 변조 펄스 발생기
18: 전력 증폭기
19: 발진기
22: 통신부
23: 목표 위치 측위부
24: 목표 정보 해석부
25: 목표 정보 생성부
26: 송신 제어 정보 생성부
27: 목표 추적부
28: 목표 우선 순위 판정부

Claims (8)

  1. 복수의 이동체에 질문 신호를 송신하는 적어도 하나 이상의 송수신국을 포함하는 멀티래터레이션(Multilateration) 시스템인 이동체 위치 측정 시스템에 있어서,
    상기 송수신국은, 상기 질문 신호의 송신 커버리지를, 모든 이동체에 대하여 공통의 질문을 행하는 방식의 SSR(Secondary Surveillance Radar) 모드 A/C 질문과 SSR 모드 A/C 응답의 커버리지 범위로 제한하고, 개별적으로 질문 및 응답을 가능하게 하는 방식의 SSR 모드 S 개별 질문을 행하고,
    상기 이동체의 위치를 측위하는 중앙 처리부는, 관제에 있어서 상기 이동체의 측위 데이터에 기초하여 우선 순위를 결정하고, 상기 우선 순위가 높은 이동체부터 우선적으로 상기 SSR 모드 S 개별 질문을 행하도록 상기 송수신국을 제어하는 수단을 갖는 이동체 위치 측정 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 송수신국은, 감시 대상(surveillance object)으로서의 이동체에 대하여, ACAS(Airborne Collision Avoidance System)에서 실시되고 있는 위스퍼-샤우트 송신 방식(whisper-shout transmission scheme)을 이용한 SSR 모드 A/C 질문과 SSR 모드 A/C 응답을 처리하는 수단을 포함하는 이동체 위치 측정 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 중앙 처리부는, 상기 질문 신호를 송신하는 순서에 기초하여 송수신국을 선택하는 수단과, 그 선택한 송수신국에 질문 제어 신호를 송출하는 수단을 포함하고,
    상기 중앙 처리부는, 상기 송수신국이 상기 질문 제어 신호에 기초하여 감시 영역 내의 이동체에 상기 질문 신호를 송신함으로써, 모든 송수신국이 동시에 상기 질문 신호를 송신하는 것을 억제하는 이동체 위치 측정 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 송수신국은, 상기 중앙 처리부로부터 송출되는 상기 질문 제어 신호에 의해 지정되는 송수신국들의 순서대로, 지정된 송신 시각에 상기 SSR 모드 A/C 질문 신호를 송신하는 이동체 위치 측정 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 송수신국은, 상기 중앙 처리부로부터의 상기 질문 제어 신호에 기초하는 제어에 의해, 상기 이동체의 위치에 대하여 최적인 송수신국을 선택하여 상기 송수신국으로부터 상기 SSR 모드 A/C 질문 신호를 송신하고, 상기 최적인 송수신국은, 상기 이동체 또는 상기 이동체에 질문을 행하는 이동체에 가장 가까운 송수신국인, 이동체 위치 측정 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 이동체 위치 측정 시스템은, 광역에서 사용되는 WAM[Wide Area MLAT(Multilateration)] 시스템인 이동체 위치 측정 시스템.
  7. 중앙 처리부로서,
    이동체 위치 측정을 위한 멀티래터레이션(Multilateration) 시스템에, 복수의 이동체에 질문 신호를 송신하는 적어도 하나 이상의 송수신국을 배치하고,
    상기 송수신국에서, 상기 질문 신호의 송신 커버리지를, 모든 이동체에 대하여 공통의 질문을 행하는 방식의 SSR(Secondary Surveillance Radar) 모드 A/C 질문과 SSR 모드 A/C 응답의 커버리지 범위로 제한하고, 개별적으로 질문 및 응답을 가능하게 하는 방식의 SSR 모드 S 개별 질문을 행하고,
    상기 중앙 처리부는, 관제에 있어서 상기 이동체의 측위 데이터에 기초하여 우선 순위를 결정하고, 상기 우선 순위가 높은 이동체부터 우선적으로 상기 SSR 모드 S 개별 질문을 행하도록 상기 송수신국을 제어하는 수단을 갖는 중앙 처리부.
  8. 질문 제어 방법으로서,
    이동체 위치 측정을 위한 멀티래터레이션(Multilateration) 시스템에, 복수의 이동체에 질문 신호를 송신하는 적어도 하나 이상의 송수신국을 배치하고,
    상기 송수신국에서, 상기 질문 신호의 송신 커버리지를, 모든 이동체에 대하여 공통의 질문을 행하는 방식의 SSR(Secondary Surveillance Radar) 모드 A/C 질문과 SSR 모드 A/C 응답의 커버리지 범위로 제한하고, 개별적으로 질문 및 응답을 가능하게 하는 방식의 SSR 모드 S 개별 질문을 행하고,
    상기 이동체의 위치를 측위하는 중앙 처리부가, 관제에 있어서 상기 이동체의 측위 데이터에 기초하여 우선 순위를 결정하고, 상기 우선 순위가 높은 이동체부터 우선적으로 상기 SSR 모드 S 개별 질문을 행하도록 상기 송수신국을 제어하는 처리를 실행하는 질문 제어 방법.
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