JP2018163448A - 二次レーダ装置、観測方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】制限のない航空管制運用を実現する。【解決手段】目標物のモードＡコード情報を取得する第１の取得部１１０と、外部に接続された放送型自動従属監視機器が受信した、目標物のモードＳアドレスと、目標物を識別するための目標物識別情報と、目標物の位置を示す目標物位置情報と、モードＡコード情報とを取得する第２の取得部１２０と、第１の取得部１１０が取得した情報と、第２の取得部１２０が取得した情報とを統合して出力する統合部１３０とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、二次レーダ装置、観測方法およびプログラムに関する。

航空管制に用いられる二次レーダ（ＳＳＲ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ Ｒａｄａｒ）装置であるＳＳＲ機器を用いたシステムにおいては、地上に設置されたＳＳＲ機器と航空機との間で通信を行う。この通信を用いて、ＳＳＲ機器は、航空機の目標検出を行うと同時に、航空機を識別するための航空機識別情報を取得する。このＳＳＲの通信方式においては、目標として検出した航空機識別情報として、モードＡコード、モードＳアドレスおよびエアクラフトＩＤ（以下、「ＡＣＩＤ」と称する。）という３種類の情報が使用されている。

また、ＳＳＲの通信方式としては、ＡＴＣＲＢＳ（Ａｉｒ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒａｄａｒ Ｂｅａｃｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）方式とモードＳ方式とが存在しており、旧来のシステムではＡＴＣＲＢＳ方式が運用されていた。
しかしながら、航空管制技術の発達や、航空交通流の増大により、ＡＴＣＲＢＳ方式では管制運用に限界が生じ、新たな通信方式であるモードＳ方式（モードＳプロトコル）が規格化され、航空管制運用に提供されるようになってきている。

これらのＡＴＣＲＢＳおよびモードＳプロトコルは、ＳＳＲ機器からの質問電波に対して、航空機が１０９０ＭＨｚの周波数の電波で応答することで成立する。近年、この１０９０ＭＨｚの周波数の電波を、航空機が自発的に発信することで、位置情報や航空機識別情報を放送するＡＤＳ−Ｂ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ−Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）が普及し、航空管制運用としても利用が検討される状況にある。

また、ＡＤＳ−Ｂ信号に含まれる航空機の位置である第１の位置と、航空機の位置である第２の位置とを照合して、ＡＤＳ−Ｂ信号の信頼性を判断する技術が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８−１３００４７号公報

上述した情報うち、モードＳアドレスおよびＡＣＩＤを航空機から取得するためには、ＳＳＲにおいてモードＳ運用と呼ばれる、専用の通信プロトコルを用いた運用を行う必要がある。モードＳ運用では、通信プロトコルにおいて通信元のＳＳＲを示すＩＩコードと呼ばれる固有番号が必要となる。このＩＩコードの割り当て数には限りがあることから、複数のＳＳＲを同時に運用する場合、一部のＳＳＲにＩＩコードの割り当てが行えず、そのＳＳＲは、ＡＴＣＲＢＳ運用と呼ばれる、モードＡコードのみを取得する動作に制限されてしまう。
この結果、ＡＴＣＲＢＳ運用のＳＳＲから得られる航空機識別情報では、航空管制システムの期待するものを満足できず、航空管制運用に制限がかかってしまうという問題点がある。

一方、二次レーダを用いない目標検出方式として、航空機側が位置情報を発信するＡＤＳ−Ｂが存在するが、ＡＤＳ−Ｂが出力する主要な識別情報はモードＳアドレスおよびＡＣＩＤであり、モードＡコードを出力する航空機の数は少ない状況にある。
このため、ＡＤＳ−Ｂ単独でも航空管制システムの期待する航空機識別情報が得られず、ＡＴＣＲＢＳ運用と同様に航空管制運用に制限がかかってしまうという問題点がある。
また、特許文献１に記載された技術においても、ＡＤＳ−Ｂ信号を検査するだけのものであって、同様の課題が存在する。

このように、上述した技術においては、航空管制運用に制限がかかってしまうという問題点がある。

本発明の目的は、上記課題を解決する二次レーダ装置、観測方法およびプログラムを提供することにある。

本発明の二次レーダ装置は、
目標物のモードＡコード情報を取得する第１の取得部と、
外部に接続された放送型自動従属監視機器が受信した、目標物のモードＳアドレスと、前記目標物を識別するための目標物識別情報と、前記目標物の位置を示す目標物位置情報と、前記モードＡコード情報とを取得する第２の取得部と、
前記第１の取得部が取得した情報と、前記第２の取得部が取得した情報とを統合して出力する統合部とを有する。
また、本発明の観測方法は、
目標物のモードＡコード情報を取得する処理と、
外部に接続された放送型自動従属監視機器が受信した、目標物のモードＳアドレスと、前記目標物を識別するための目標物識別情報と、前記目標物の位置を示す目標物位置情報と、前記モードＡコード情報とを取得する処理と、
前記取得したモードＡコード情報と、前記モードＳアドレスと、前記目標物識別情報と、前記目標物位置情報とを統合して出力する処理とを行う。
また、本発明のプログラムは、
コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
目標物のモードＡコード情報を取得する手順と、
外部に接続された放送型自動従属監視機器が受信した、目標物のモードＳアドレスと、前記目標物を識別するための目標物識別情報と、前記目標物の位置を示す目標物位置情報と、前記モードＡコード情報とを取得する手順と、
前記取得したモードＡコード情報と、前記モードＳアドレスと、前記目標物識別情報と、前記目標物位置情報とを統合して出力する手順とを実行させる。

以上説明したように、本発明においては、制限のない航空管制運用を実現することができる。

本発明の二次レーダ装置の第１の実施の形態を示す図である。 図１に示した二次レーダ装置における観測方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の二次レーダ装置の第２の実施の形態を示す図である。 図３に示した二次レーダ装置の内部構成の一例を示す図である。 図３に示した二次レーダ装置における観測方法を説明するためのフローチャートである。

以下に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）

図１は、本発明の二次レーダ装置の第１の実施の形態を示す図である。本形態における二次レーダ装置１００は図１に示すように、第１の取得部１１０と、第２の取得部１２０と、統合部１３０とを有する。なお、図１には、本形態における二次レーダ装置１００が具備する構成要素のうち、本実施の形態に関わる主要な構成要素の一例を示す。

第１の取得部１１０は、目標物のモードＡコードの情報を取得する。
第２の取得部１２０は、外部に接続された放送型自動従属監視機器が受信した、目標物のモードＳアドレスと、目標物を識別するための目標物識別情報と、目標物の位置を示す目標物位置情報と、モードＡコードの情報とを取得する。
統合部１３０は、第１の取得部１１０が取得した情報と、第２の取得部１２０が取得した情報とを統合して出力する。

以下に、図１に示した二次レーダ装置１００における観測方法について説明する。図２は、図１に示した二次レーダ装置１００における観測方法を説明するためのフローチャートである。

まず、第１の取得部１１０が、目標物のモードＡコードの情報を取得する（ステップＳ１）。また、第２の取得部１２０が、外部に接続された放送型自動従属監視機器が受信した、目標物のモードＳアドレスと、目標物を識別するための目標物識別情報と、目標物の位置を示す目標物位置情報と、モードＡコードの情報とを取得する（ステップＳ２）。
すると、統合部１３０は、第１の取得部１１０が取得した情報と、第２の取得部１２０が取得した情報とを統合して出力する（ステップＳ３）。

このように、二次レーダ装置１００は、目標物のモードＡコードの情報を取得する以外に、外部の装置が受信した、目標物のモードＳアドレスと、目標物を識別するための目標物識別情報と、目標物の位置を示す目標物位置情報と、モードＡコードの情報とを取得し、これらを統合する。そのため、制限のない航空管制運用を実現することができる。
（第２の実施の形態）

図３は、本発明の二次レーダ装置の第２の実施の形態を示す図である。本形態は図３に示すように、二次レーダ装置１０１と、ＡＤＳ−Ｂ受信機２０１と、航空機３０１と、航空管制システム４０１とを有する。
航空機３０１は、一般的な航空機であって、二次レーダ装置１０１が観測する目標物である。
ＡＤＳ−Ｂ受信機２０１は、航空機３０１のモードＳアドレスと、航空機３０１を識別するために、航空機３０１固有に付与された識別情報である目標物識別情報と、航空機３０１の位置を示す目標物位置情報と、モードＡコードの情報とを受信する放送型自動従属監視機器である。ここで、モードＳは、航空機３０１について個別に処理を行うモードである。また、モードＡは、一括処理を行うモードである。これらのモードは、一般的な航空管制システムにおいて使用されているもので良い。
航空管制システム４０１は、航空機の運航等を、監視、制御するシステムである。
二次レーダ装置１０１は、ＳＳＲ装置であって、ＡＴＣＲＢＳ（Ａｉｒ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒａｄａｒ Ｂｅａｃｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）運用をしている装置である。

図４は、図３に示した二次レーダ装置１０１の内部構成の一例を示す図である。図３に示した二次レーダ装置１０１は図４に示すように、第１の取得部１１１と、第２の取得部１２１と、統合部１３１とを有する。なお、図４には、図３に示した二次レーダ装置１０１が具備する構成要素のうち、本実施の形態に関わる主要な構成要素の一例を示す。
第１の取得部１１１は、航空機３０１の目標検出を行い、目標検出情報および航空機３０１のモードＡのコード情報を取得する。ここで、目標検出情報は、航空機３０１の位置を示す目標物位置情報を含む。
第２の取得部１２１は、ＡＤＳ−Ｂ受信機２０１が受信した、航空機３０１のモードＳのアドレスと、航空機３０１を識別するために、航空機３０１固有に付与された識別情報である目標物識別情報（ＡＣＩＤ）と、航空機３０１の位置を示す目標物位置情報と、可能な場合はモードＡのコード情報とを取得する。
統合部１３１は、第１の取得部１１１が取得した情報と、第２の取得部１２１が取得した情報とを統合して出力する。具体的には、統合部１３１は、第１の取得部１１１が取得した目標検出情報と、第２の取得部１２１が取得した目標物位置情報との照合、もしくは第１の取得部１１１が取得したモードＡのコード情報と、第２の取得部１２１が取得したモードＡのコード情報との照合を行い、その照合の結果に基づいて、第１の取得部１１１が取得した入力情報と第２の取得部１２１が取得した入力情報とを統合する。統合部１３１は、統合した情報を航空管制システム４０１へ出力する。統合した情報は、目標検出情報または目標物位置情報、モードＡのコード情報、モードＳのアドレスおよび目標物識別情報である。

以下に、図３に示した二次レーダ装置１０１における観測方法について説明する。図５は、図３に示した二次レーダ装置１０１における観測方法を説明するためのフローチャートである。

まず、第１の取得部１１１が、航空機３０１の目標検出情報およびモードＡのコード情報を取得する（ステップＳ１１）。また、第２の取得部１２１が、外部に接続されたＡＤＳ−Ｂ受信機２０１が受信した、航空機３０１のモードＳのアドレスと、航空機３０１を識別するための目標物識別情報と、航空機３０１の位置を示す目標物位置情報と、可能であればモードＡのモードのコード情報とを取得する（ステップＳ１２）。
すると、統合部１３１は、第１の取得部１１１が取得した目標検出情報と、第２の取得部１２１が取得した目標物位置情報との照合、もしくは第１の取得部１１１が取得したモードＡのコード情報と、第２の取得部１２１が取得したモードＡのコード情報との照合を行い、互いに一致したかどうかを判定する（ステップＳ１３）。
統合部１３１は、第１の取得部１１１が取得した目標検出情報に含まれる目標物位置情報と、第２の取得部１２１が取得した目標物位置情報とが一致したと判定した場合、そのときに第１の取得部１１１および第２の取得部１２１が取得した情報を統合する（ステップＳ１４）。または、統合部１３１は、第１の取得部１１１が取得したモードＡのコード情報と、第２の取得部１２１が取得したモードＡのコード情報とが一致したと判定した場合、そのときに第１の取得部１１１および第２の取得部１２１が取得した情報を統合する。

このように、二次レーダ装置１０１は、航空機３０１のモードＡのコード情報を取得する以外に、外部に設けられたＡＤＳ−Ｂ受信機２０１が受信した、航空機３０１のモードＳのアドレスと、航空機３０１を識別するための目標物識別情報と、航空機３０１の位置を示す目標物位置情報と、モードＡのコード情報とを取得し、これらを統合する。そのため、ＡＴＣＲＢＳ運用のＳＳＲにおいても、併設されたＡＤＳ−Ｂ受信機２０１からモードＳのアドレスおよびＡＣＩＤを取得することで、レーダーターゲットデータの航空機識別情報をモードＳ運用のＳＳＲと同じものとすることが可能となる。これにより、航空管制運用において必要とされる航空機識別情報を、ＡＴＣＲＢＳ運用に制限されたＳＳＲからも取得できるようになり、制限のない航空管制運用が実現できる。
（他の実施の形態）

以下に、他の実施の形態について説明する。
ＳＳＲが使用する電波の周波数は１０９０ＭＨｚであり、ＡＤＳ−Ｂ受信機も同じ１０９０ＭＨｚの電波を使用する。そのため、電波を受信する空中線部をＳＳＲとＡＤＳ−Ｂ受信機とで共用することで、ＡＤＳ−Ｂ空中線部を削減することができる。

また、ここで、ＡＴＣＲＢＳ運用を行っているＳＳＲでも、モードＳプロトコルを処理する機能を有していることを前提にする場合、モードＳプロトコルとＡＤＳ−Ｂ信号とは同じ方式を使用していることから、ＳＳＲ信号処理部をＳＳＲとＡＤＳ−Ｂ受信機とで共用することができる。ＡＤＳ−Ｂ空中線部で取得したＡＤＳ−Ｂ信号を、ＳＳＲ信号処理部で処理することで、ＡＤＳ−Ｂ信号処理部を削減することができる。

また、ＡＤＳ−Ｂ空中線部およびＡＤＳ−Ｂ信号処理部はそれぞれＳＳＲ空中線部およびＳＳＲ信号処理部を共用することができる。空中線部および信号処理部をＳＳＲ信号処理部と共用とすることで、ＡＤＳ−Ｂ受信機を物理的に削減することができる。

以上、各構成要素に各機能（処理）それぞれを分担させて説明したが、この割り当ては上述したものに限定しない。また、構成要素の構成についても、上述した形態はあくまでも例であって、これに限定しない。

上述した二次レーダ装置１００，１０１それぞれに設けられた各構成要素が行う処理は、目的に応じてそれぞれ作製された論理回路で行うようにしても良い。また、処理内容を手順として記述したコンピュータプログラム（以下、プログラムと称する）を二次レーダ装置１００，１０１それぞれにて読取可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを二次レーダ装置１００，１０１それぞれに読み込ませ、実行するものであっても良い。二次レーダ装置１００，１０１それぞれにて読取可能な記録媒体とは、フロッピー（登録商標）ディスク、光磁気ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃなどの移設可能な記録媒体の他、二次レーダ装置１００，１０１それぞれに内蔵されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリやＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）等を指す。この記録媒体に記録されたプログラムは、二次レーダ装置１００，１０１それぞれに設けられたＣＰＵにて読み込まれ、ＣＰＵの制御によって、上述したものと同様の処理が行われる。ここで、ＣＰＵは、プログラムが記録された記録媒体から読み込まれたプログラムを実行するコンピュータとして動作するものである。

１００，１０１ 二次レーダ装置
１１０，１１１ 第１の取得部
１２０，１２１ 第２の取得部
１３０，１３１ 統合部
２０１ ＡＤＳ−Ｂ受信機
３０１ 航空機
４０１ 航空管制システム

Claims (6)

1. 目標物のモードＡコード情報を取得する第１の取得部と、
   外部に接続された放送型自動従属監視機器が受信した、目標物のモードＳアドレスと、前記目標物を識別するための目標物識別情報と、前記目標物の位置を示す目標物位置情報と、前記モードＡコード情報とを取得する第２の取得部と、
   前記第１の取得部が取得した情報と、前記第２の取得部が取得した情報とを統合して出力する統合部とを有する二次レーダ装置。
2. 請求項１に記載の二次レーダ装置において、
   前記統合部は、前記第１の取得部が取得したモードＡコード情報と、前記第２の取得部が取得したモードＡコード情報とを照合し、互いに一致した前記コード情報を取得したときに前記第１の取得部および前記第２の取得部が取得した情報を統合する二次レーダ装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の二次レーダ装置において、
   前記モードＡは、一括処理を行うモードであり、前記モードＳは、前記目標物について個別に処理を行うモードである二次レーダ装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の二次レーダ装置において、
   当該二次レーダ装置は、ＡＴＣＲＢＳ（Ａｉｒ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒａｄａｒ Ｂｅａｃｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）運用をしている装置である二次レーダ装置。
5. 目標物のモードＡコード情報を取得する処理と、
   外部に接続された放送型自動従属監視機器が受信した、目標物のモードＳアドレスと、前記目標物を識別するための目標物識別情報と、前記目標物の位置を示す目標物位置情報と、前記モードＡコード情報とを取得する処理と、
   前記取得したモードＡコード情報と、前記モードＳアドレスと、前記目標物識別情報と、前記目標物位置情報とを統合して出力する処理とを行う監視方法。
6. コンピュータに、
   目標物のモードＡコード情報を取得する手順と、
   外部に接続された放送型自動従属監視機器が受信した、目標物のモードＳアドレスと、前記目標物を識別するための目標物識別情報と、前記目標物の位置を示す目標物位置情報と、前記モードＡコード情報とを取得する手順と、
   前記取得したモードＡコード情報と、前記モードＳアドレスと、前記目標物識別情報と、前記目標物位置情報とを統合して出力する手順とを実行させるためのプログラム。

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