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JP5135291B2 - Mode S secondary monitoring radar and aircraft monitoring method - Google Patents

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JP5135291B2 JP2009140251A JP2009140251A JP5135291B2 JP 5135291 B2 JP5135291 B2 JP 5135291B2 JP 2009140251 A JP2009140251 A JP 2009140251A JP 2009140251 A JP2009140251 A JP 2009140251A JP 5135291 B2 JP5135291 B2 JP 5135291B2
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Description

本発明は、航空管制に用いられるモードS二次監視レーダ(SSRモードS:Secondary Surveillance Radar Mode S)および航空機監視方法に関する。   The present invention relates to a Mode S secondary surveillance radar (SSR mode S) used in air traffic control and an aircraft surveillance method.

モードS二次監視レーダは、航空機に搭載されているトランスポンダに対して質問信号を送信し、その質問信号に対する様々な情報を応答信号として受信することにより、航空管制のための監視に関わる情報を取得する装置である(例えば、非特許文献1参照)。   The mode S secondary monitoring radar transmits information related to monitoring for air traffic control by transmitting an interrogation signal to a transponder mounted on an aircraft and receiving various information as response signals. It is an apparatus to acquire (for example, refer nonpatent literature 1).

トランスポンダには、ATCRBS(Air Traffic Control Rader Beacon System)トランスポンダ、モードSトランスポンダの2種類がある。ATCRBSトランスポンダを搭載した航空機(ATCRBS機)と、モードSトランスポンダを搭載した航空機(モードS機)とを捕捉するために、モードS二次監視レーダでは、ビームドエルタイムを複数のスイープに分割し、各スイープ内をさらにオールコール期間(一括質問期間)とロールコール期間(個別質問期間)とに分け、オールコール期間とロールコール期間とで異なる処理を行っている。   There are two types of transponders: ATCRBS (Air Traffic Control Rader Beacon System) transponders and Mode S transponders. In order to capture an aircraft equipped with an ATCRBS transponder (ATCRBS aircraft) and an aircraft equipped with a mode S transponder (mode S aircraft), the mode S secondary monitoring radar divides the beam dwell time into a plurality of sweeps, Each sweep is further divided into an all call period (collective question period) and a roll call period (individual question period), and different processing is performed in the all call period and the roll call period.

なお、ビームドエルタイムは、方位(アジマス)方向に回転走査(スキャン)するモードS二次監視レーダのアンテナの回転速度と送信ビーム幅とに基づく角度範囲に対応した時間であって、一義的に決定される。   The beam dwell time is a time corresponding to an angular range based on the rotational speed of the antenna and the transmission beam width of the mode S secondary monitoring radar that rotates and scans in the azimuth (azimuth) direction. It is determined.

モードS二次監視レーダは、オールコール期間において、ATCRBS機を対象とするモードA/C専用一括質問信号を送信し、これに対するモードA/C応答信号を受信してATCRBS機を監視するとともに、モードS機を対象とするモードS専用一括質問信号を送信し、これに対するモードS一括応答信号を受信してモードS機を捕捉する。そして、ロールコール期間において、モードS二次監視レーダは、オールコール期間に捕捉したモードS機を対象としたモードS個別質問信号を送信し、これに対してモードS機から送信されるモードS個別応答信号を受信して、モードS機の監視を継続する。   The mode S secondary monitoring radar transmits the mode A / C dedicated interrogation signal targeting the ATCRBS machine during the all call period, receives the mode A / C response signal for the mode A / C response signal, and monitors the ATCRBS machine. A mode S exclusive batch interrogation signal for the mode S machine is transmitted, and a mode S collective response signal is received to capture the mode S machine. In the roll call period, the mode S secondary monitoring radar transmits a mode S individual question signal targeting the mode S aircraft captured during the all call period, and in response thereto, the mode S transmitted from the mode S aircraft. The individual response signal is received, and the mode S machine is continuously monitored.

モードS二次監視レーダでは、前スキャンにおけるモードS個別質問信号とモードS個別応答信号(またはモードS専用一括質問信号とモードS一括応答信号)の送受信によって算出した監視対象のモードS機の方位と距離とによる予測位置に応じて、モードS個別質問信号を送信する範囲(予測範囲)を決める。そして、この予測範囲内で、監視対象のモードS機からのモードS個別応答信号が受信できるまで、ロールコール期間ごとにモードS個別質問信号を送信する。例えば、図5(a)に示すように、監視対象のモードS機100に対して、3つのロールコール期間にわたって合計3回のモードS個別質問信号を送信するように、質問および応答のスケジューリングが行われる。   In the mode S secondary monitoring radar, the direction of the monitored mode S machine calculated by transmitting and receiving the mode S individual question signal and the mode S individual response signal (or the mode S dedicated question signal and the mode S batch response signal) in the previous scan. The range (prediction range) for transmitting the mode S individual question signal is determined according to the predicted position based on the distance. Then, the mode S individual question signal is transmitted for each roll call period until the mode S individual response signal from the monitored mode S machine can be received within this prediction range. For example, as shown in FIG. 5A, scheduling of questions and responses is performed so that a mode S individual question signal is transmitted three times in total for three roll call periods to the mode S machine 100 to be monitored. Done.

ところで、モードS二次監視レーダでは、モードS個別応答信号の未受信や、フルーツ干渉等によりモードS個別応答信号が認識できない状況等が生じることがある。また、モードS二次監視レーダとモードS機との位置関係よっては、モードSトランスポンダ側の質問未受信や応答抜けが発生することがある。これらにより、モードS二次監視レーダにおいて監視対象のモードS機の検出ができず監視が途切れることがある。   By the way, in the mode S secondary monitoring radar, there may occur a situation where the mode S individual response signal cannot be recognized due to non-reception of the mode S individual response signal or fruit interference. Further, depending on the positional relationship between the mode S secondary monitoring radar and the mode S aircraft, there may be cases where the mode S transponder side has not received any questions or missed responses. As a result, the Mode S secondary monitoring radar may not be able to detect the Mode S aircraft to be monitored, and monitoring may be interrupted.

上記のようにモードS個別応答信号が得られず監視対象のモードS機の監視が途切れた場合、モードS二次監視レーダは、次スキャンにおける予測範囲を拡大する。例えば図5(a)のように3回のモードS個別質問信号を送信してもスケジュール通りにモードS個別応答信号が得られなかった場合、例えば図5(b)に示すように、監視対象のモードS機100に対して、5つのロールコール期間にわたって合計5回のモードS個別質問信号を送信するように、次スキャンにおける質問および応答のスケジューリングが行われる。   As described above, when the mode S individual response signal cannot be obtained and the monitoring of the mode S aircraft to be monitored is interrupted, the mode S secondary monitoring radar expands the prediction range in the next scan. For example, when the mode S individual response signal is not obtained according to the schedule even if the mode S individual question signal is transmitted three times as shown in FIG. 5 (a), for example, as shown in FIG. In the next scan, questions and responses are scheduled so that a mode S individual question signal is transmitted a total of five times over five roll call periods.

Michael C. Stevens,“Secondary Surveillance Radar,1998,ISBN 0-89006-292-7Michael C. Stevens, “Secondary Surveillance Radar, 1998, ISBN 0-89006-292-7

上述のように、監視対象のモードS機の個別質問による監視が途切れた場合、次スキャンでの予測範囲を拡大するので、ビームスケジュールでのそのモードS機に対する割り当ての占有率が大きくなり、ビームスケジュールの使用効率が低下する。   As described above, when the monitoring by the individual question of the mode S machine to be monitored is interrupted, since the prediction range in the next scan is expanded, the occupancy ratio of the mode S machine in the beam schedule increases, and the beam Use efficiency of the schedule is reduced.

予測範囲を拡大してもモードS個別応答信号が得られない場合、その次のスキャンにおいて、さらに予測範囲の拡大が行われる。所定スキャン以上、モードS個別応答信号が得られない場合は、モードS二次監視レーダは、オールコール期間において一括質問により改めて捕捉することになるが、モードS機は、個別質問による監視が継続している間は、ロックアウト機能によって、そのモードS機を監視しているモードS二次監視レーダからの一括質問には応答しない。   If the mode S individual response signal cannot be obtained even when the prediction range is expanded, the prediction range is further expanded in the next scan. If the mode S individual response signal is not obtained for a predetermined scan or more, the mode S secondary monitoring radar will capture again with a batch question during the all-call period, but the mode S machine will continue to monitor with the individual question. During this period, the lockout function does not respond to collective questions from the Mode S secondary monitoring radar that is monitoring the Mode S aircraft.

ロックアウトは、モードS個別質問信号を用いて制御され、モードS機は、ロックアウト指示が含まれたモードS個別質問信号を受信してから約18秒間は、当該モードS機を監視しているモードS二次監視レーダからの一括質問には応答しないようになっている。   The lockout is controlled using the mode S individual question signal. The mode S machine monitors the mode S machine for about 18 seconds after receiving the mode S individual question signal including the lockout instruction. The mode S secondary monitoring radar does not respond to collective questions.

したがって、監視対象のモードS機の個別質問による監視が途切れた場合、そのモードS機がロックアウトされている間は、一括質問により改めて捕捉することもできず、監視空域に存在しているモードS機が監視されない状態となる。このため、モードS二次監視レーダによるモードS機の監視の精度および信頼性の向上が望まれていた。   Therefore, if the monitoring by the individual question of the mode S aircraft to be monitored is interrupted, while the mode S aircraft is locked out, it cannot be captured again by the batch question, and the mode existing in the monitoring airspace The S machine is not monitored. For this reason, it has been desired to improve the accuracy and reliability of monitoring of the mode S aircraft by the mode S secondary monitoring radar.

本発明は上記に鑑みてなされたもので、ビームスケジュールの使用効率の低下を抑制するとともに、航空機の監視の精度および信頼性を向上することができるモードS二次監視レーダおよび航空機監視方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and provides a mode S secondary monitoring radar and an aircraft monitoring method capable of suppressing a decrease in the efficiency of use of a beam schedule and improving the accuracy and reliability of aircraft monitoring. The purpose is to do.

上記目的を達成するため、本発明のモードS二次監視レーダは、監視空域をスキャンするアンテナを介して、オールコール期間においてモードS専用一括質問信号を送信するとともに、ロールコール期間においてモードS個別質問信号を送信する送信部と、前記アンテナを介して、モードS専用一括質問信号に対する航空機からのモードS一括応答信号を受信し、モードS個別質問信号に対する航空機からのモードS個別応答信号を受信するとともに、航空機から送信されるモードS拡張スキッタを受信する受信部と、前記受信部で受信したモードS一括応答信号またはモードS個別応答信号を送信した航空機である監視対象の航空機の存在する方位および前記アンテナからの距離を検出するモードS応答処理部と、前記モードS応答処理部で検出した前記監視対象の航空機の方位および距離を用いて、前記アンテナの次スキャンにおける前記監視対象の航空機の予測範囲を算出する監視処理部と、前記予測範囲を用いて、次スキャンにおけるモードS個別質問信号の送信およびモードS個別応答信号の受信のためのスケジューリングを行うチャネル管理部とを備え、前記監視処理部は、前記チャネル管理部によるスケジューリングに応じたタイミングで前記監視対象の航空機からのモードS個別応答信号が前記受信部で得られず、モードS個別応答信号による監視が途切れた場合、当該航空機からのモードS拡張スキッタが前記受信部で受信されていれば、当該モードS拡張スキッタに含まれる航空機の位置情報を用いて、次スキャンにおける当該航空機の予測範囲を算出することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the mode S secondary monitoring radar of the present invention transmits a mode S dedicated interrogation signal in the all call period via the antenna that scans the monitoring airspace, and individually transmits the mode S in the roll call period. The mode S collective response signal from the aircraft for the mode S exclusive interrogation signal is received and the mode S individual response signal from the aircraft for the mode S individual interrogation signal is received via the antenna that transmits the interrogation signal and the antenna. In addition, a receiving unit that receives the Mode S extended squitter transmitted from the aircraft, and a direction in which the monitored aircraft that is the aircraft that has transmitted the mode S batch response signal or the mode S individual response signal received by the receiving unit exists And a mode S response processing unit for detecting a distance from the antenna, and the mode S response processing unit Using the detected azimuth and distance of the monitored aircraft, the monitoring processing unit that calculates the predicted range of the monitored aircraft in the next scan of the antenna, and using the predicted range, the mode S individually in the next scan A channel management unit that performs scheduling for transmission of an interrogation signal and reception of a mode S individual response signal, and the monitoring processing unit transmits a mode from the monitored aircraft at a timing according to the scheduling by the channel management unit. When the S individual response signal is not obtained by the receiving unit and monitoring by the mode S individual response signal is interrupted, if the mode S extended squitter from the aircraft is received by the receiving unit, the mode S extended squitter The predicted range of the aircraft in the next scan is calculated using the position information of the included aircraft. The features.

また、本発明の航空機監視方法は、監視空域をスキャンするアンテナを介して、オールコール期間において送信したモードS専用一括質問信号に対する航空機からのモードS一括応答信号を受信し、ロールコール期間において送信したモードS個別質問信号に対する航空機からのモードS個別応答信号を受信するステップと、航空機から送信されるモードS拡張スキッタを前記アンテナを介して受信するステップと、モードS一括応答信号またはモードS個別応答信号を送信した航空機である監視対象の航空機の存在する方位および前記アンテナからの距離を検出するステップと、前記監視対象の航空機の方位および距離を用いて、前記アンテナの次スキャンにおける前記監視対象の航空機の予測範囲を算出するステップと、前記予測範囲を用いて、次スキャンにおけるモードS個別質問信号の送信およびモードS個別応答信号の受信のためのスケジューリングを行うステップとを含み、前記予測範囲を算出するステップは、スケジューリングに応じたタイミングで前記監視対象の航空機からのモードS個別応答信号が得られず、モードS個別応答信号による監視が途切れた場合、当該航空機からのモードS拡張スキッタが受信されていれば、当該モードS拡張スキッタに含まれる航空機の位置情報を用いて、次スキャンにおける当該航空機の予測範囲を算出することを特徴とする。   The aircraft monitoring method of the present invention receives a mode S batch response signal from the aircraft in response to the mode S dedicated batch question signal transmitted in the all call period via an antenna that scans the monitored airspace, and transmits it in the roll call period. Receiving a mode S individual response signal from the aircraft in response to the mode S individual inquiry signal, receiving a mode S extended squitter transmitted from the aircraft via the antenna, and a mode S batch response signal or mode S individual Detecting the azimuth of the monitored aircraft that is the aircraft that transmitted the response signal and the distance from the antenna, and using the azimuth and distance of the monitored aircraft, the monitored object in the next scan of the antenna Calculating the predicted range of the aircraft, and the predicted range Scheduling for transmission of the mode S individual question signal and reception of the mode S individual response signal in the next scan, and calculating the prediction range includes the step of calculating the prediction range at a timing according to scheduling. If the mode S individual response signal from the aircraft is not obtained and monitoring by the mode S individual response signal is interrupted, if the mode S extended squitter from the aircraft is received, the aircraft S included in the mode S extended squitter A predicted range of the aircraft in the next scan is calculated using the position information.

本発明のモードS二次監視レーダおよび航空機監視方法によれば、ビームスケジュールの使用効率の低下を抑制するとともに、航空機の監視の精度および信頼性を向上することができる。   According to the mode S secondary monitoring radar and the aircraft monitoring method of the present invention, it is possible to suppress a decrease in the use efficiency of the beam schedule and improve the accuracy and reliability of aircraft monitoring.

本発明の実施の形態に係るモードS二次監視レーダ、および航空機に搭載されるモードSトランスポンダの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a mode S secondary monitoring radar and a mode S transponder mounted on an aircraft according to an embodiment of the present invention. 図1に示すモードS二次監視レーダの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the mode S secondary monitoring radar shown in FIG. モードS拡張スキッタを検出する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which detects a mode S expansion squitter. モードS個別応答信号によるモードS機の監視が途切れた場合におけるモードS二次監視レーダの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the mode S secondary monitoring radar in case the monitoring of the mode S machine by a mode S separate response signal interrupts. ロールコール期間における予測範囲の拡大を説明するための概念図であり、(a)は通常時における予測範囲を示す図、(b)は拡大された予測範囲を示す図である。It is a conceptual diagram for demonstrating expansion of the prediction range in a roll call period, (a) is a figure which shows the prediction range in normal time, (b) is a figure which shows the expanded prediction range.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係るモードS二次監視レーダ、および航空機に搭載されるモードSトランスポンダの概略構成図、図2は、図1に示すモードS二次監視レーダの構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a mode S secondary monitoring radar according to an embodiment of the present invention and a mode S transponder mounted on an aircraft, and FIG. 2 is a configuration of the mode S secondary monitoring radar shown in FIG. FIG.

図1に示すように、モードS二次監視レーダ1は、監視空域を方位(アジマス)方向に回転走査(スキャン)するアンテナ11と、アンテナ11を介して監視空域に質問信号を送信し、トランスポンダからの応答信号を受信する送受信部12と、質問応答を制御し、受信した応答信号に基づいて監視空域内の航空機の位置、識別情報等を含むターゲットレポートを生成して外部のレーダ情報処理システムに出力する処理部13とを備える。アンテナ11は、モノパルス測角に必要な和(Σ)、差(Δ)およびオムニ(Ω)の3種類の水平パターンを有する。モードS二次監視レーダ1は、空港や航空路の主要地点において地上に設置される。   As shown in FIG. 1, the mode S secondary monitoring radar 1 transmits an interrogation signal to the monitoring airspace via the antenna 11 that rotates and scans the monitoring airspace in the azimuth direction, and transmits the interrogation signal to the monitoring airspace. A transmission / reception unit 12 that receives a response signal from the receiver, and controls a question response, and generates a target report including the position of the aircraft in the monitored airspace, identification information, etc. based on the received response signal, and an external radar information processing system And a processing unit 13 for outputting the data. The antenna 11 has three types of horizontal patterns, sum (Σ), difference (Δ), and omni (Ω) necessary for monopulse angle measurement. The mode S secondary monitoring radar 1 is installed on the ground at a major point of an airport or an air route.

モードSトランスポンダ2は、アンテナ21と、アンテナ21を介してモードS二次監視レーダ1からの質問信号を受信して応答信号を送信する送受信部22と、受信した質問信号に対する応答信号を生成する信号処理部23とを備える。   The mode S transponder 2 generates the response signal for the received question signal, the antenna 21, the transmission / reception unit 22 that receives the question signal from the mode S secondary monitoring radar 1 via the antenna 21, and transmits the response signal. And a signal processing unit 23.

また、モードSトランスポンダ2は、放送型自動従属監視(ADS−B:Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)等に必要な情報を含むモードS拡張スキッタを約0.5秒間隔で送信する機能を有しており、モードS拡張スキッタを生成するADS−B処理部24を備える。モードS拡張スキッタには、モードSトランスポンダ2を搭載するモードS機がGNSS(Global Navigation Satellite System)等から取得した現在の緯度および経度を示す位置情報、およびモードS機の識別情報であるモードSアドレス等が含まれる。   Further, the mode S transponder 2 has a function of transmitting a mode S extended squitter including information necessary for broadcast-type automatic dependent monitoring (ADS-B) at intervals of about 0.5 seconds. And an ADS-B processing unit 24 for generating a mode S extended squitter. In the mode S extended squitter, the mode S machine equipped with the mode S transponder 2 is the position information indicating the current latitude and longitude acquired from the GNSS (Global Navigation Satellite System) and the like, and the mode S which is the identification information of the mode S machine. Address etc. are included.

図2に示すように、モードS二次監視レーダ1の送受信部12は、送受信部12における信号の送受信を切り替える送受切替部121と、処理部13で生成された質問信号をアンテナ11および送受切替部121を介して送信する送信部122と、アンテナ11および送受切替部121を介してモードSトランスポンダ2、ATCRBSトランスポンダ(図示せず)からの信号を受信する受信部123とを備える。   As shown in FIG. 2, the transmission / reception unit 12 of the mode S secondary monitoring radar 1 transmits / receives the interrogation signal generated by the transmission / reception switching unit 121 and the processing unit 13 to switch transmission / reception of signals in the transmission / reception unit 12. A transmission unit 122 that transmits via the unit 121; and a reception unit 123 that receives signals from the mode S transponder 2 and the ATCRBS transponder (not shown) via the antenna 11 and the transmission / reception switching unit 121.

受信部123は、モノパルス測角処理に対応するマルチチャネル受信機であり、アンテナ11で受信した3つのチャネル(Σ,Δ,Ω)のRF(Radio Frequency)信号を、アンテナボアサイトの角度に1対1に対応したデジタルモノパルスデータと、量子化ビデオ信号とに変換し、これらを出力する。   The receiving unit 123 is a multi-channel receiver that supports monopulse angle measurement processing, and the RF (Radio Frequency) signals of the three channels (Σ, Δ, Ω) received by the antenna 11 are set to 1 at the antenna boresight angle. The digital monopulse data corresponding to the pair 1 and the quantized video signal are converted and output.

モードS二次監視レーダ1の処理部13は、モードS応答処理部131と、ATCRBS応答処理部132と、監視処理部133と、チャネル管理部134と、送信制御部135とを備える。   The processing unit 13 of the mode S secondary monitoring radar 1 includes a mode S response processing unit 131, an ATCRBS response processing unit 132, a monitoring processing unit 133, a channel management unit 134, and a transmission control unit 135.

モードS応答処理部131は、受信部123から量子化ビデオ信号として入力される信号から、モードS一括応答信号、モードS個別応答信号、およびモードS拡張スキッタを検出する。モードS一括応答信号、モードS個別応答信号、およびモードS拡張スキッタは、4パルスによるプリアンブルと、データブロックとにより構成され、モードS応答処理部131は、プリアンブルに基づいて、モードS一括応答信号、モードS個別応答信号、およびモードS拡張スキッタを検出する。   The mode S response processing unit 131 detects a mode S batch response signal, a mode S individual response signal, and a mode S extended squitter from a signal input as a quantized video signal from the receiving unit 123. The mode S collective response signal, the mode S individual response signal, and the mode S extended squitter are configured by a 4-pulse preamble and a data block, and the mode S response processing unit 131 performs a mode S collective response signal based on the preamble. The mode S individual response signal and the mode S extended squitter are detected.

また、モードS応答処理部131は、受信部から入力されたデジタルモノパルスデータを用いて、モードS一括応答信号、モードS個別応答信号を送信したターゲットのモードS機の存在する方位を検出する。また、モードS応答処理部131は、モードS一括応答信号、モードS個別応答信号の到着時刻、およびこれらの信号に対応する、先に送信されたモードS専用一括質問信号、モードS個別質問信号の送信時刻を用いて、アンテナ11からターゲットのモードS機までの距離を算出する。   In addition, the mode S response processing unit 131 uses the digital monopulse data input from the receiving unit to detect the direction in which the target mode S machine that has transmitted the mode S batch response signal and the mode S individual response signal exists. The mode S response processing unit 131 also receives the mode S batch response signal, the arrival time of the mode S individual response signal, and the previously transmitted mode S dedicated question signal and the mode S individual question signal corresponding to these signals. Is used to calculate the distance from the antenna 11 to the target mode S machine.

モードS応答処理部131は、モードS一括応答信号のデータブロック中のモードSアドレスと、モードS一括応答信号に応じて検出したターゲットのモードS機の方位と距離とを含むモードS一括応答ターゲット情報、およびモードS個別応答信号のデータブロック中のモードSアドレスと、モードS個別応答信号に応じて検出したターゲットのモードS機の方位と距離とを含むモードS個別応答ターゲット情報を監視処理部133に出力するとともに、モードS拡張スキッタを監視処理部133に出力する。   The mode S response processing unit 131 is a mode S batch response target including a mode S address in the data block of the mode S batch response signal and the direction and distance of the target mode S machine detected according to the mode S batch response signal. Information, and the mode S individual response target information including the mode S address in the data block of the mode S individual response signal and the azimuth and distance of the target mode S machine detected according to the mode S individual response signal In addition, the mode S extended squitter is output to the monitoring processing unit 133.

ATCRBS応答処理部132は、受信部123から量子化ビデオ信号として入力される信号から、モードA/C応答信号を検出し、これに応じて受信部から入力されたデジタルモノパルスデータを用いて、モードA/C応答信号を送信したATCRBSトランスポンダ(図示せず)を搭載したターゲットのATCRBS機の存在する方位を検出する。また、ATCRBS応答処理部132は、モードA/C応答信号の到着時刻、およびモードA/C応答に対応する、先に送信されたモードA/C専用一括質問信号の送信時刻を用いて、アンテナ11からターゲットの航空機までの距離を算出する。   The ATCRBS response processing unit 132 detects the mode A / C response signal from the signal input as the quantized video signal from the receiving unit 123, and uses the digital monopulse data input from the receiving unit in response to the mode A / C response signal. The direction in which the target ATCRBS machine equipped with the ATCRBS transponder (not shown) that transmitted the A / C response signal is detected is detected. The ATCRBS response processing unit 132 uses the arrival time of the mode A / C response signal and the transmission time of the previously transmitted mode A / C dedicated interrogation signal corresponding to the mode A / C response to The distance from 11 to the target aircraft is calculated.

ATCRBS応答処理部132は、モードA/C応答信号に応じて検出したターゲットのATCRBS機の方位と距離と、モードA/C応答信号に含まれるターゲットのATCRBS機の識別情報と高度情報とについて、スイープ間の相関を取り、同一のATCRBS機からの応答をまとめてモードA/Cターゲット情報として監視処理部133に出力する。   The ATCRBS response processing unit 132 determines the direction and distance of the target ATCRBS machine detected according to the mode A / C response signal, and the identification information and altitude information of the target ATCRBS machine included in the mode A / C response signal. Correlation between sweeps is taken, and responses from the same ATCRBS machine are collected and output to the monitoring processing unit 133 as mode A / C target information.

監視処理部133は、モードS応答処理部131からのモードS一括応答ターゲット情報とモードS個別応答ターゲット情報、およびATCRBS応答処理部132からのモードA/Cターゲット情報を総括したターゲットレポートを生成し、これを外部のレーダ情報処理システムに出力する。   The monitoring processing unit 133 generates a target report that summarizes the mode S batch response target information and the mode S individual response target information from the mode S response processing unit 131 and the mode A / C target information from the ATCRBS response processing unit 132. This is output to an external radar information processing system.

また、監視処理部133は、モードS応答処理部131においてモードS一括応答信号またはモードS個別応答信号に応じて検出したターゲットのモードS機の方位および距離を用いて、アンテナ11の次スキャンにおけるターゲットのモードS機の方位と距離とによる予測位置およびそれに応じた予測範囲を算出し、その結果をチャネル管理部134に通知する。   In addition, the monitoring processing unit 133 uses the direction and distance of the target mode S machine detected by the mode S response processing unit 131 according to the mode S batch response signal or the mode S individual response signal in the next scan of the antenna 11. A predicted position based on the direction and distance of the target mode S aircraft and a predicted range corresponding thereto are calculated, and the result is notified to the channel management unit 134.

また、監視処理部133は、モードS応答処理部131から取得したモードS拡張スキッタをメモリ(図示せず)に保存し、保存しているモードS拡張スキッタの送信元と同じモードS機からのモードS拡張スキッタを新たに取得した場合は、新たに取得したモードS拡張スキッタに更新する。   Further, the monitoring processing unit 133 stores the mode S extended squitter acquired from the mode S response processing unit 131 in a memory (not shown), and from the same mode S machine as the transmission source of the stored mode S extended squitter. When a new mode S extended squitter is acquired, the mode S extended squitter is updated.

監視処理部133は、チャネル管理部134によるスケジューリングに応じたタイミングで個別質問による監視対象のモードS機からのモードS個別応答信号が得られず監視が途切れた場合、その航空機からのモードS拡張スキッタが受信部で受信されてメモリに保存されていれば、そのモードS拡張スキッタに含まれるモードS機の位置情報を用いて、次スキャンにおけるそのモードS機の予測位置およびそれに応じた予測範囲を算出する。   When the monitoring processing unit 133 fails to obtain the mode S individual response signal from the mode S aircraft to be monitored by the individual question at the timing according to the scheduling by the channel management unit 134, the monitoring processing unit 133 expands the mode S extension from the aircraft. If the squitter is received by the receiving unit and stored in the memory, using the position information of the mode S machine included in the mode S extended squitter, the predicted position of the mode S machine in the next scan and the prediction range corresponding thereto Is calculated.

チャネル管理部134は、モードS二次監視レーダ1におけるRFチャネルの利用を、オールコール期間およびロールコール期間に配分する。ロールコール期間については、チャネル管理部134は、監視処理部133で算出されたターゲットのモードS機の予測範囲を用いて、次スキャンのロールコール期間におけるモードS個別質問信号の送信およびモードS個別応答信号の受信のためのスケジューリングを行う。   The channel management unit 134 allocates the use of the RF channel in the mode S secondary monitoring radar 1 to the all call period and the roll call period. For the roll call period, the channel management unit 134 uses the prediction range of the target mode S machine calculated by the monitoring processing unit 133 to transmit the mode S individual question signal and the mode S individual in the roll call period of the next scan. Scheduling for reception of response signals.

送信制御部135は、チャネル管理部134のスケジューリングにしたがって質問信号を生成し、これを送信部122に供給する。   The transmission control unit 135 generates a question signal according to the scheduling of the channel management unit 134 and supplies this to the transmission unit 122.

次に、モードS二次監視レーダ1の動作について説明する。   Next, the operation of the mode S secondary monitoring radar 1 will be described.

オールコール期間において、送信制御部135は、チャネル管理部134の管理の下、ATCRBS機を対象とするモードA/C専用一括質問信号、モードS機を対象とするモードS専用質問信号を生成し、これらを送信部122に出力し、送受切替部121およびアンテナ11を介して監視空域に送信させる。   During the all call period, the transmission control unit 135 generates a mode A / C dedicated batch question signal for the ATCRBS machine and a mode S dedicated question signal for the mode S machine under the management of the channel management unit 134. These are output to the transmission unit 122 and transmitted to the monitoring airspace via the transmission / reception switching unit 121 and the antenna 11.

モードA/C専用一括質問信号を受信したATCRBS機のATCRBSトランスポンダは、そのATCRBS機の識別情報および高度情報を含むモードA/C応答信号を送信する。   The ATCRBS transponder of the ATCRBS machine that has received the mode A / C dedicated batch interrogation signal transmits a mode A / C response signal including identification information and altitude information of the ATCRBS machine.

モードS専用一括質問信号を受信したモードS機のモードSトランスポンダ2の信号処理部23は、自機のモードSアドレスをデータブロック中に含むモードS一括応答信号を生成し、これを送受信部22を介して送信する。この際、信号処理部23は、モードS専用一括質問信号に含まれるモードS二次監視レーダ1の識別情報であるサイトIDを、モードS一括応答信号のデータブロックのPI(Parity/Interrogator ID)フィールドのパリティに重ね書きする。   The signal processing unit 23 of the mode S transponder 2 of the mode S machine that has received the mode S dedicated batch interrogation signal generates a mode S batch response signal that includes the mode S address of the own machine in the data block, and transmits this signal to the transmission / reception unit 22. To send through. At this time, the signal processing unit 23 uses the site ID, which is the identification information of the mode S secondary monitoring radar 1 included in the mode S dedicated batch interrogation signal, as the PI (Parity / Interrogator ID) of the data block of the mode S batch response signal. Overwrite field parity.

モードSトランスポンダ2から送信されるモードA/C応答信号およびモードS一括応答信号は、モードS二次監視レーダ1のアンテナ11で受信され、送受切替部121を介して受信部123に出力される。   The mode A / C response signal and the mode S collective response signal transmitted from the mode S transponder 2 are received by the antenna 11 of the mode S secondary monitoring radar 1 and output to the reception unit 123 via the transmission / reception switching unit 121. .

受信部123は、アンテナ11から送受切替部121を介して入力される信号を、デジタルモノパルスデータと、量子化ビデオ信号とに変換し、これらをモードS応答処理部131およびATCRBS応答処理部132に出力する。   The receiving unit 123 converts a signal input from the antenna 11 via the transmission / reception switching unit 121 into digital monopulse data and a quantized video signal, and these are converted to the mode S response processing unit 131 and the ATCRBS response processing unit 132. Output.

モードS応答処理部131は、受信部123から量子化ビデオ信号として入力される信号から、プリアンブルパルスに基づいて、モードS一括応答信号を検出する。ここで、モードS応答処理部131は、モードS一括応答信号のデータブロックのPIフィールドのパリティに重ね書きされた値をデコードした結果が、モードS二次監視レーダ1のサイトID(自サイトID)と一致する場合に、正常な応答として処理対象とし、自サイトIDと一致しない場合は、その信号を処理対象外として破棄する。ただし、後述するように、モードS拡張スキッタについては破棄しない。   The mode S response processing unit 131 detects the mode S batch response signal from the signal input as the quantized video signal from the receiving unit 123 based on the preamble pulse. Here, the mode S response processing unit 131 decodes the value overwritten on the parity of the PI field of the data block of the mode S batch response signal, so that the site ID (own site ID) of the mode S secondary monitoring radar 1 is obtained. ) Is a processing target as a normal response, and if it does not match its own site ID, the signal is discarded as a processing target. However, as will be described later, the mode S extended squitter is not discarded.

そして、モードS応答処理部131は、処理対象のモードS一括応答信号、およびこれに対応したデジタルモノパルスデータ等に基づいて、モードS一括応答ターゲット情報を生成し、これを監視処理部133に出力する。   Then, the mode S response processing unit 131 generates mode S batch response target information based on the mode S batch response signal to be processed and the digital monopulse data corresponding thereto, and outputs this to the monitoring processing unit 133. To do.

ATCRBS応答処理部132は、受信部123から量子化ビデオ信号として入力される信号からモードA/C応答信号を検出し、このモードA/C応答信号、およびこれに対応したデジタルモノパルスデータ等に基づいて、ターゲットのATCRBS機の方位と距離とを検出する。   The ATCRBS response processing unit 132 detects a mode A / C response signal from a signal input as a quantized video signal from the reception unit 123, and based on the mode A / C response signal, digital monopulse data corresponding to the mode A / C response signal, and the like. Then, the azimuth and distance of the target ATCRBS machine are detected.

そして、ATCRBS応答処理部132は、検出したターゲットのATCRBS機の方位と距離と、モードA/C応答信号に含まれるターゲットのATCRBS機の識別情報と高度情報とについて、スイープ間の相関を取り、同一のATCRBS機からの応答をまとめてモードA/Cターゲット情報として監視処理部133に出力する。   Then, the ATCRBS response processing unit 132 takes a correlation between sweeps for the detected direction and distance of the target ATCRBS machine, and the identification information and altitude information of the target ATCRBS machine included in the mode A / C response signal, Responses from the same ATCRBS machine are collectively output to the monitoring processing unit 133 as mode A / C target information.

監視処理部133は、モードS応答処理部131においてモードS一括応答信号に応じて検出したターゲットのモードS機の方位および距離を用いて、アンテナ11の次スキャンにおけるターゲットのモードS機の方位と距離とによる予測位置およびそれに応じた予測範囲を算出し、その結果をチャネル管理部134に通知する。   The monitoring processing unit 133 uses the direction and distance of the target mode S machine detected by the mode S response processing unit 131 according to the mode S batch response signal, and the direction of the target mode S machine in the next scan of the antenna 11 A predicted position based on the distance and a predicted range corresponding to the predicted position are calculated, and the result is notified to the channel management unit 134.

チャネル管理部134は、監視処理部133で算出されたターゲットのモードS機の予測範囲を用いて、オールコール期間に受信したモードS一括応答信号の送信元である監視対象のモードS機の監視を継続するために、次スキャンにおけるモードS個別質問信号の送信およびモードS個別応答信号の受信のためのスケジューリングを行う。   The channel management unit 134 uses the prediction range of the target mode S machine calculated by the monitoring processing unit 133 to monitor the monitored mode S machine that is the transmission source of the mode S batch response signal received during the all-call period. In order to continue, scheduling for transmission of the mode S individual inquiry signal and reception of the mode S individual response signal in the next scan is performed.

上記のようにして、オールコール期間においては、モードS二次監視レーダ1は、モードS機およびATCRBS機を捕捉する。ATCRBS機については、オールコール期間における監視を継続する。モードS機については、ロールコール期間において、オールコール期間で捕捉した監視対象のモードS機の監視を継続する。   As described above, in the all call period, the mode S secondary monitoring radar 1 captures the mode S aircraft and the ATCRBS aircraft. The ATCRBS machine continues to be monitored during the all call period. As for the mode S machine, during the roll call period, the monitoring of the monitored mode S machine captured during the all call period is continued.

ロールコール期間においては、送信制御部135は、チャネル管理部134の管理の下、オールコール期間に受信したモードS一括応答信号から取得した監視対象のモードS機のモードSアドレスをデータブロック中に含む、監視対象のモードS機を対象とするモードS個別質問信号を生成し、これを送信部122に出力し、送受切替部121およびアンテナ11を介して送信させる。モードS個別質問信号には、ロックアウト指示が含まれる。モードS個別質問信号は、監視処理部133で算出された予測位置に応じた予測範囲内で、ロールコール期間ごとに送信される。   In the roll call period, the transmission control unit 135 stores the mode S address of the monitored mode S machine acquired from the mode S batch response signal received in the all call period in the data block under the management of the channel management unit 134. In addition, a mode S individual question signal for the mode S machine to be monitored is generated, output to the transmission unit 122, and transmitted via the transmission / reception switching unit 121 and the antenna 11. The mode S individual question signal includes a lockout instruction. The mode S individual question signal is transmitted for each roll call period within the prediction range corresponding to the prediction position calculated by the monitoring processing unit 133.

自機のモードSアドレスを含むモードS個別質問信号を受信したモードS機のモードSトランスポンダ2の信号処理部23は、自機のモードSアドレスをデータブロック中に含むモードS個別応答信号を生成し、これを送受信部22を介して送信する。   The signal processing unit 23 of the mode S transponder 2 of the mode S machine that has received the mode S individual question signal including the mode S address of the own machine generates a mode S individual response signal including the mode S address of the own machine in the data block. This is transmitted via the transmission / reception unit 22.

モードS個別応答信号は、モードS二次監視レーダ1のアンテナ11で受信され、送受切替部121を介して受信部123に出力される。   The mode S individual response signal is received by the antenna 11 of the mode S secondary monitoring radar 1 and output to the receiving unit 123 via the transmission / reception switching unit 121.

受信部123は、アンテナ11から送受切替部121を介して入力される信号を、デジタルモノパルスデータと、量子化ビデオ信号とに変換し、これらをモードS応答処理部131およびATCRBS応答処理部132に出力する。   The receiving unit 123 converts a signal input from the antenna 11 via the transmission / reception switching unit 121 into digital monopulse data and a quantized video signal, and these are converted to the mode S response processing unit 131 and the ATCRBS response processing unit 132. Output.

モードS応答処理部131は、受信部123から量子化ビデオ信号として入力される信号から、プリアンブルパルスに基づいて、モードS個別応答信号を検出する。ここで、モードS応答処理部131は、モードS個別応答信号のデータブロック中のモードSアドレスが、予測アドレスと一致する場合に、正常な応答として処理対象とし、予測アドレスと一致しない場合は、その信号を処理対象外として破棄する。予測アドレスは、モードS個別応答信号に含まれるべきモードSアドレスであり、対応するモードS個別質問信号に含まれていたモードSアドレスである。なお、ATCRBS応答処理部132は、モードS個別応答信号が入力されても処理を行わない。   The mode S response processing unit 131 detects the mode S individual response signal from the signal input as the quantized video signal from the receiving unit 123 based on the preamble pulse. Here, when the mode S address in the data block of the mode S individual response signal matches the predicted address, the mode S response processing unit 131 sets the processing target as a normal response and does not match the predicted address. The signal is discarded as not being processed. The predicted address is the mode S address that should be included in the mode S individual response signal, and is the mode S address that was included in the corresponding mode S individual question signal. The ATCRBS response processing unit 132 does not perform processing even when a mode S individual response signal is input.

そして、モードS応答処理部131は、処理対象のモードS個別応答信号、およびこれに対応したデジタルモノパルスデータ等に基づいて、モードS個別応答ターゲット情報を生成し、これを監視処理部133に出力する。   The mode S response processing unit 131 generates mode S individual response target information based on the mode S individual response signal to be processed, digital monopulse data corresponding to the mode S individual response signal, and outputs the mode S individual response target information to the monitoring processing unit 133. To do.

監視処理部133は、モードS応答処理部131においてモードS個別応答信号に応じて検出した監視対象のモードS機の方位および距離を用いて、アンテナ11の次スキャンにおける監視対象のモードS機の方位と距離とによる予測位置およびそれに応じた予測範囲を算出し、その結果をチャネル管理部134に通知する。   The monitoring processing unit 133 uses the azimuth and distance of the monitored mode S machine detected according to the mode S individual response signal in the mode S response processing unit 131, and the monitoring target mode S machine in the next scan of the antenna 11. A predicted position based on the azimuth and distance and a predicted range corresponding to the predicted position are calculated, and the result is notified to the channel management unit 134.

チャネル管理部134は、監視処理部133で算出された監視対象のモードS機の予測範囲を用いて、次スキャンにおけるモードS個別質問信号の送信およびモードS個別応答信号の受信のためのスケジューリングを行う。   The channel management unit 134 uses the prediction range of the monitored mode S machine calculated by the monitoring processing unit 133 to perform scheduling for transmission of the mode S individual question signal and reception of the mode S individual response signal in the next scan. Do.

なお、前述のように、モードS個別質問信号は、監視処理部133で算出された予測位置に応じた予測範囲内で、ロールコール期間ごとに送信されるようにスケジューリングされる。このため、1回のスキャンの中で1つの監視対象のモードS機に対してモードS個別質問信号が複数回送信されるようにスケジューリングされることがあるが、この場合、例えば1回目のモードS個別質問信号に対してモードS個別応答信号が得られると、その旨がモードS応答処理部131からチャネル管理部134に通知され、チャネル管理部134による送信制御部135の制御により、そのスキャンにおけるそれ以降のモードS個別質問信号の送信は省略される。   As described above, the mode S individual question signal is scheduled to be transmitted for each roll call period within the prediction range corresponding to the prediction position calculated by the monitoring processing unit 133. For this reason, the mode S individual question signal may be scheduled to be transmitted a plurality of times to one monitored mode S machine in one scan. In this case, for example, the first mode When the mode S individual response signal is obtained for the S individual question signal, the mode S response processing unit 131 notifies the channel management unit 134 to that effect, and the channel management unit 134 controls the transmission control unit 135 to scan the mode S individual response signal. Subsequent transmission of the mode S individual question signal in is omitted.

上記のように、モードS二次監視レーダ1では、モードS機およびATCRBS機を捕捉、監視するために用いるモードA/C応答信号、モードS一括応答信号、モードS個別応答信号を受信しているが、それ以外に、質問信号とは関係なくモードSトランスポンダ2から約0.5秒間隔で送信されているモードS拡張スキッタを受信する。   As described above, the mode S secondary monitoring radar 1 receives the mode A / C response signal, the mode S batch response signal, and the mode S individual response signal used for capturing and monitoring the mode S and ATCRBS aircraft. In addition, the mode S extension squitter transmitted from the mode S transponder 2 at intervals of about 0.5 seconds is received regardless of the interrogation signal.

従来、モードS拡張スキッタは、モードS二次監視レーダで受信されても処理対象外として破棄されていた。本実施の形態では、モードS拡張スキッタを、モードS個別応答信号によるモードS機の監視が途切れた場合に、そのモードS機の監視を継続するために用いる。   Conventionally, even if the mode S extended squitter is received by the mode S secondary monitoring radar, it has been discarded as not being processed. In this embodiment, when the monitoring of the mode S machine by the mode S individual response signal is interrupted, the mode S extended squitter is used to continue monitoring of the mode S machine.

そのため、モードS応答処理部131は、オールコール期間において、図3に示すフローチャートの手順でモードS拡張スキッタを検出している。なお、ロールコール期間においては、モードS応答処理部131は、チャネル管理部134のスケジューリングに応じた予想応答時刻内に検出されるモードS個別応答信号のみを受け付けており、モードS拡張スキッタは破棄している。   Therefore, the mode S response processing unit 131 detects the mode S extended squitter in the procedure of the flowchart shown in FIG. 3 during the all call period. In the roll call period, the mode S response processing unit 131 accepts only the mode S individual response signal detected within the expected response time according to the scheduling of the channel management unit 134, and the mode S extended squitter is discarded. doing.

図3のステップS10において、アンテナ11を介して信号を受信すると、受信部123は、アンテナ11で受信した3つのチャネル(Σ,Δ,Ω)のRF信号を、アンテナボアサイトの角度に1対1に対応したデジタルモノパルスデータと、量子化ビデオ信号とに変換し、これらを出力する。   In step S10 of FIG. 3, when receiving a signal via the antenna 11, the receiving unit 123 performs pairing of the RF signals of the three channels (Σ, Δ, Ω) received by the antenna 11 with respect to the angle of the antenna boresight. 1 is converted into digital monopulse data corresponding to 1 and a quantized video signal, and these are output.

次いで、ステップS20において、モードS応答処理部131は、受信部123の出力を受けて、量子化ビデオ信号として入力される信号のデータブロックの前に位置するプリアンブルパルスに基づいて、モードS一括応答信号およびモードS拡張スキッタを検出し、これらの信号のデータブロックのPIフィールドのパリティに重ね書きされた値をデコードした結果が、モードS二次監視レーダ1の自サイトIDと一致する(PIフィールド=自サイトID)か否かを判断する。   Next, in step S20, the mode S response processing unit 131 receives the output of the receiving unit 123, and based on the preamble pulse positioned before the data block of the signal input as the quantized video signal, the mode S batch response The signal and the mode S extended squitter are detected, and the result of decoding the value overwritten on the parity of the PI field of the data block of these signals matches the own site ID of the mode S secondary monitoring radar 1 (PI field). = Own site ID).

PIフィールド=自サイトIDである場合(ステップS20:YES)、ステップS30において、モードS応答処理部131は、受信した信号がモードS一括応答信号であると判定する。   When PI field = own site ID (step S20: YES), in step S30, the mode S response processing unit 131 determines that the received signal is a mode S batch response signal.

PIフィールド=自サイトIDでない場合(ステップS20:NO)、ステップS40において、モードS応答処理部131は、入力された信号のデータブロック中のフォーマット番号がモードS拡張スキッタのフォーマット番号である17または18であり、かつ、PIフィールドのパリティに重ね書きされた値をデコードした結果が0(PIフィールド=0)であるか否かを判断する。   If the PI field is not the own site ID (step S20: NO), in step S40, the mode S response processing unit 131 determines that the format number in the data block of the input signal is 17 or the format number of the mode S extended squitter. It is determined whether or not the result of decoding the value overwritten with the parity of the PI field is 0 (PI field = 0).

フォーマット番号が17または18であり、かつ、PIフィールド=0である場合(ステップS40:YES)、ステップS50において、モードS応答処理部131は、受信した信号がモードS拡張スキッタであると判定する。   When the format number is 17 or 18 and the PI field = 0 (step S40: YES), in step S50, the mode S response processing unit 131 determines that the received signal is the mode S extended squitter. .

モードS応答処理部131は、モードS拡張スキッタを監視処理部133に出力する。監視処理部133は、モードS応答処理部131から取得したモードS拡張スキッタをメモリ(図示せず)に保存し、保存しているモードS拡張スキッタの送信元と同じモードS機からのモードS拡張スキッタを新たに取得した場合は、新たに取得したモードS拡張スキッタに更新し、各モードS機について常に最新のモードS拡張スキッタを保存するようにする。   The mode S response processing unit 131 outputs the mode S extended squitter to the monitoring processing unit 133. The monitoring processing unit 133 stores the mode S extended squitter acquired from the mode S response processing unit 131 in a memory (not shown), and the mode S from the same mode S as the transmission source of the stored mode S extended squitter. When a new extended squitter is acquired, it is updated to the newly acquired mode S extended squitter, and the latest mode S extended squitter is always stored for each mode S machine.

フォーマット番号が17でも18でもない、またはPIフィールド=0でない場合(ステップS40:NO)、ステップS60において、モードS応答処理部131は、受信した信号を処理対象外として破棄する。   If the format number is neither 17 nor 18, or the PI field is not 0 (step S40: NO), in step S60, the mode S response processing unit 131 discards the received signal as a non-processing target.

前述のように、モードS二次監視レーダ1では、ロールコール期間におけるモードS個別質問応答により、オールコール期間で捕捉した監視対象のモードS機の監視を継続する。しかし、モードS二次監視レーダ1では、モードS個別応答信号の未受信や、モードSトランスポンダ2側の質問未受信や応答抜け等が発生することがあり、このため、モードS個別応答信号によるモードS機の監視が途切れることがある。   As described above, the mode S secondary monitoring radar 1 continues to monitor the monitored mode S aircraft captured in the all call period by the mode S individual question response in the roll call period. However, in the mode S secondary monitoring radar 1, there is a case where the mode S individual response signal is not received or the mode S transponder 2 side does not receive a question or misses a response. Mode S machine monitoring may be interrupted.

このようにモードS個別応答信号によるモードS機の監視が途切れた場合におけるモードS二次監視レーダ1の動作について、図4に示すフローチャートを参照して説明する。   The operation of the mode S secondary monitoring radar 1 when the monitoring of the mode S aircraft by the mode S individual response signal is interrupted will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

ステップS110において、監視処理部133は、モードS個別応答信号による監視が途切れた監視対象のモードS機があるか否かを判断する。   In step S110, the monitoring processing unit 133 determines whether there is a mode S machine to be monitored for which monitoring by the mode S individual response signal is interrupted.

例えば、送受信部12において、チャネル管理部134によるスケジューリングに応じて、1回のスキャンの中で、ある監視対象のモードS機に対して複数のロールコール期間にわたってロールコール期間ごとに1回ずつモードS個別質問信号を送信したが、いずれのロールコール期間でも対応するモードS機からのモードS個別応答信号が得られなかった場合、監視処理部133は、そのモードS機の監視が途切れたと判断する。監視が途切れた監視対象のモードS機がある場合(ステップS110:YES)、ステップS120に進み、監視が途切れた監視対象のモードS機がない場合(ステップS110:NO)、ステップS150に進む。   For example, in the transmission / reception unit 12, a mode is set once for each roll call period over a plurality of roll call periods for a certain mode S machine in one scan according to the scheduling by the channel management unit 134. When the S individual question signal is transmitted, but the mode S individual response signal from the corresponding mode S machine is not obtained in any roll call period, the monitoring processing unit 133 determines that the monitoring of the mode S machine is interrupted. To do. If there is a monitoring target mode S machine that has been interrupted (step S110: YES), the process proceeds to step S120, and if there is no monitoring target mode S machine (step S110: NO), the process proceeds to step S150.

ステップS120では、監視処理部133は、監視が途切れたモードS機からのモードS拡張スキッタがメモリに保存されているか否かを判断する。保存されている場合(ステップS120:YES)、ステップS130に進み、保存されていない場合(ステップS120:NO)、ステップS140に進む。   In step S120, the monitoring processing unit 133 determines whether or not the mode S extended squitter from the mode S machine whose monitoring is interrupted is stored in the memory. If stored (step S120: YES), the process proceeds to step S130. If not stored (step S120: NO), the process proceeds to step S140.

ステップS130では、モードS拡張スキッタを用いたロールコール処理が行われる。このモードS拡張スキッタを用いたロールコール処理において、監視処理部133は、メモリに保存された、監視が途切れたモードS機からの最新のモードS拡張スキッタに含まれるモードS機の位置情報を用いて、次スキャンにおけるそのモードS機の予測位置およびそれに応じた予測範囲を算出し、その結果をチャネル管理部134に通知する。そして、チャネル管理部134は、監視処理部133で算出された監視対象のモードS機の予測範囲を用いて、次スキャンにおけるモードS個別質問応答のスケジューリングを行う。   In step S130, roll call processing using the mode S extended squitter is performed. In the roll call process using the mode S extended squitter, the monitoring processing unit 133 stores the position information of the mode S machine included in the latest mode S extended squitter from the mode S machine, which is stored in the memory, and is discontinued. Using this, the predicted position of the mode S machine in the next scan and the predicted range corresponding thereto are calculated, and the result is notified to the channel management unit 134. The channel management unit 134 then schedules the mode S individual question response in the next scan using the prediction range of the mode S machine to be monitored calculated by the monitoring processing unit 133.

ステップS140では、再捕捉のためのロールコール処理が行われる。この再捕捉のためのロールコール処理において、監視処理部133は、今回のスキャンにおける予測範囲を拡大した予測範囲を次スキャンにおける監視対象のモードS機の予測範囲として算出し、その結果をチャネル管理部134に通知する。そして、チャネル管理部134は、監視処理部133で算出された、拡大された予測範囲を用いて、次スキャンにおけるモードS個別質問応答のスケジューリングを行う。   In step S140, a roll call process for recapture is performed. In the roll call process for re-acquisition, the monitoring processing unit 133 calculates the prediction range obtained by expanding the prediction range in the current scan as the prediction range of the mode S machine to be monitored in the next scan, and the result is channel management. Notification to the unit 134. The channel management unit 134 then schedules the mode S individual question response in the next scan using the expanded prediction range calculated by the monitoring processing unit 133.

例えば、今回のスキャンにおいては、図5(a)に示すように、監視対象のモードS機100に対して、3つのロールコール期間にわたって合計3回のモードS個別質問信号を送信するようにスケジューリングされていたとすると、次スキャンにおいては、例えば図5(b)に示すように、監視対象のモードS機100に対して、5つのロールコール期間にわたって合計5回のモードS個別質問信号を送信するように予測範囲を拡大して、次スキャンにおける質問および応答のスケジューリングが行われる。   For example, in this scan, as shown in FIG. 5A, scheduling is performed so that the mode S machine 100 to be monitored is transmitted with a total of three mode S individual question signals over three roll call periods. In the next scan, for example, as shown in FIG. 5B, a total of five mode S individual question signals are transmitted over the five roll call periods to the monitored mode S machine 100, for example. In this way, the prediction range is expanded, and the query and response scheduling in the next scan is performed.

予測範囲を拡大しても監視が途切れたモードS機からのモードS個別応答信号が得られない場合、その次のスキャンにおいて、さらに予測範囲の拡大が行われる。所定スキャン以上、監視が途切れたモードS機からのモードS個別応答信号が得られない場合は、そのモードS機に対するモードS個別応答信号の送信は停止され、そのモードS機は、ロックアウトの解除後、オールコール期間において通常の初期捕捉方法により再捕捉される。   If the mode S individual response signal is not obtained from the mode S machine whose monitoring is interrupted even if the prediction range is expanded, the prediction range is further expanded in the next scan. When the mode S individual response signal from the mode S machine for which the monitoring is interrupted for a predetermined scan or more cannot be obtained, the transmission of the mode S individual response signal to the mode S machine is stopped, and the mode S machine After the release, it is recaptured by the normal initial acquisition method in the all call period.

ステップS150では、通常のロールコール処理により、モードS一括応答信号またはモードS個別応答信号に基づき、監視処理部133は次スキャンにおける監視対象のモードS機の予測位置およびそれに応じた予測範囲を算出し、チャネル管理部134は予測範囲を用いて次スキャンにおけるモードS個別質問応答のスケジューリングを行う。   In step S150, based on the mode S batch response signal or the mode S individual response signal, the monitoring processing unit 133 calculates the predicted position of the mode S machine to be monitored in the next scan and the prediction range corresponding thereto by the normal roll call process. Then, the channel management unit 134 schedules the mode S individual question response in the next scan using the prediction range.

上記説明のように本実施の形態によれば、監視対象のモードS機からのモードS個別応答信号が得られず、モードS個別応答信号による監視が継続できなくなった場合に、予測範囲の拡大を行わず、モードS拡張スキッタに含まれるモードS機の位置情報を用いて、次スキャンにおけるそのモードS機の予測位置およびそれに応じた予測範囲を算出し、これに応じたモードS個別質問応答のスケジューリングを行うことで、監視対象のモードS機の監視を継続する。これにより、予測範囲の拡大によるビームスケジュールの使用効率の低下を回避するとともに、ほぼ定期的に送信されているモードS拡張スキッタを監視の継続に用いることで、モードS機の監視の精度および信頼性を向上することができる。   As described above, according to the present embodiment, when the mode S individual response signal from the mode S machine to be monitored cannot be obtained and monitoring by the mode S individual response signal cannot be continued, the prediction range is expanded. And using the position information of the mode S machine included in the mode S extended squitter, the predicted position of the mode S machine in the next scan and the prediction range corresponding thereto are calculated, and the mode S individual question response according to this is calculated. Thus, the monitoring of the mode S machine to be monitored is continued. This avoids a decrease in the beam schedule usage efficiency due to the expansion of the prediction range, and uses the Mode S extended squitter, which is transmitted almost regularly, for the continuation of monitoring, so that the accuracy and reliability of the monitoring of the Mode S machine can be improved. Can be improved.

1 モードS二次監視レーダ
11 アンテナ
12 送受信部
121 送受切替部
122 送信部
123 受信部
13 処理部
131 モードS応答処理部
132 ATCRBS応答処理部
133 監視処理部
134 チャネル管理部
135 送信制御部
2 モードSトランスポンダ
21 アンテナ
22 送受信部
23 信号処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mode S secondary monitoring radar 11 Antenna 12 Transmission / reception part 121 Transmission / reception switching part 122 Transmission part 123 Reception part 13 Processing part 131 Mode S response processing part 132 ATCRBS response processing part 133 Monitoring processing part 134 Channel management part 135 Transmission control part 2 Mode S transponder 21 Antenna 22 Transceiver 23 Signal processor

Claims (4)

監視空域をスキャンするアンテナを介して、オールコール期間においてモードS専用一括質問信号を送信するとともに、ロールコール期間においてモードS個別質問信号を送信する送信部と、
前記アンテナを介して、モードS専用一括質問信号に対する航空機からのモードS一括応答信号を受信し、モードS個別質問信号に対する航空機からのモードS個別応答信号を受信するとともに、航空機から送信されるモードS拡張スキッタを受信する受信部と、
前記受信部で受信したモードS一括応答信号またはモードS個別応答信号を送信した航空機である監視対象の航空機の存在する方位および前記アンテナからの距離を検出するモードS応答処理部と、
前記モードS応答処理部で検出した前記監視対象の航空機の方位および距離を用いて、前記アンテナの次スキャンにおける前記監視対象の航空機の予測範囲を算出する監視処理部と、
前記予測範囲を用いて、次スキャンにおけるモードS個別質問信号の送信およびモードS個別応答信号の受信のためのスケジューリングを行うチャネル管理部とを備え、
前記監視処理部は、前記チャネル管理部によるスケジューリングに応じたタイミングで前記監視対象の航空機からのモードS個別応答信号が前記受信部で得られず、モードS個別応答信号による監視が途切れた場合、当該航空機からのモードS拡張スキッタが前記受信部で受信されていれば、当該モードS拡張スキッタに含まれる航空機の位置情報を用いて、次スキャンにおける当該航空機の予測範囲を算出することを特徴とするモードS二次監視レーダ。
A transmitting unit that transmits a mode S dedicated interrogation signal in an all-call period and transmits a mode S individual question signal in a roll call period via an antenna that scans the monitoring airspace;
The mode S collective response signal from the aircraft for the mode S dedicated interrogation signal is received via the antenna, the mode S individual response signal from the aircraft to the mode S individual interrogation signal is received, and the mode transmitted from the aircraft A receiving unit for receiving the S extended squitter;
A mode S response processing unit for detecting the azimuth and distance from the antenna of the monitored aircraft that is the aircraft that has transmitted the mode S batch response signal or the mode S individual response signal received by the receiving unit;
A monitoring processing unit that calculates a predicted range of the monitoring target aircraft in the next scan of the antenna using the direction and distance of the monitoring target aircraft detected by the mode S response processing unit;
A channel management unit that performs scheduling for transmission of a mode S individual question signal and reception of a mode S individual response signal in the next scan using the prediction range;
When the monitoring processing unit is unable to obtain the mode S individual response signal from the monitored aircraft at the timing according to the scheduling by the channel management unit and the monitoring by the mode S individual response signal is interrupted, If the mode S extended squitter from the aircraft is received by the receiving unit, the predicted range of the aircraft in the next scan is calculated using the position information of the aircraft included in the mode S extended squitter. Mode S secondary monitoring radar.
前記監視処理部は、モードS個別応答信号による監視が途切れた航空機からの最新のモードS拡張スキッタに含まれる航空機の位置情報を用いて、前記予測範囲を算出することを特徴とする請求項1に記載のモードS二次監視レーダ。   The said monitoring process part calculates the said prediction range using the positional information on the aircraft contained in the newest mode S expansion squitter from the aircraft which the monitoring by the mode S separate response signal interrupted. Mode S secondary monitoring radar described in 1. 監視空域をスキャンするアンテナを介して、オールコール期間において送信したモードS専用一括質問信号に対する航空機からのモードS一括応答信号を受信し、ロールコール期間において送信したモードS個別質問信号に対する航空機からのモードS個別応答信号を受信するステップと、
航空機から送信されるモードS拡張スキッタを前記アンテナを介して受信するステップと、
モードS一括応答信号またはモードS個別応答信号を送信した航空機である監視対象の航空機の存在する方位および前記アンテナからの距離を検出するステップと、
前記監視対象の航空機の方位および距離を用いて、前記アンテナの次スキャンにおける前記監視対象の航空機の予測範囲を算出するステップと、
前記予測範囲を用いて、次スキャンにおけるモードS個別質問信号の送信およびモードS個別応答信号の受信のためのスケジューリングを行うステップとを含み、
前記予測範囲を算出するステップは、スケジューリングに応じたタイミングで前記監視対象の航空機からのモードS個別応答信号が得られず、モードS個別応答信号による監視が途切れた場合、当該航空機からのモードS拡張スキッタが受信されていれば、当該モードS拡張スキッタに含まれる航空機の位置情報を用いて、次スキャンにおける当該航空機の予測範囲を算出することを特徴とする航空機監視方法。
The mode S collective response signal from the aircraft for the mode S dedicated interrogation signal transmitted in the all call period is received via the antenna that scans the monitoring airspace, and the mode S individual interrogation signal transmitted in the roll call period is received from the aircraft. Receiving a mode S individual response signal;
Receiving a Mode S extended squitter transmitted from an aircraft via the antenna;
Detecting the azimuth and distance from the antenna of the monitored aircraft that is the aircraft that transmitted the mode S batch response signal or the mode S individual response signal;
Calculating the predicted range of the monitored aircraft in the next scan of the antenna using the azimuth and distance of the monitored aircraft; and
Scheduling for transmission of mode S individual question signal and reception of mode S individual response signal in the next scan using the prediction range,
In the step of calculating the prediction range, when the mode S individual response signal from the aircraft to be monitored cannot be obtained at the timing according to the scheduling and the monitoring by the mode S individual response signal is interrupted, the mode S from the aircraft is calculated. An aircraft monitoring method, wherein if an extended squitter is received, the predicted range of the aircraft in the next scan is calculated using the position information of the aircraft included in the mode S extended squitter.
前記予測範囲を算出するステップは、モードS個別応答信号による監視が途切れた航空機からの最新のモードS拡張スキッタに含まれる航空機の位置情報を用いて、前記予測範囲を算出することを特徴とする請求項3に記載の航空機監視方法。   The step of calculating the prediction range calculates the prediction range using position information of the aircraft included in the latest Mode S extended squitter from an aircraft that has been monitored by the mode S individual response signal. The aircraft monitoring method according to claim 3.
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