JPH03500090A - 方向探知受信装置 - Google Patents

方向探知受信装置

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JPH03500090A JP1504300A JP50430089A JPH03500090A JP H03500090 A JPH03500090 A JP H03500090A JP 1504300 A JP1504300 A JP 1504300A JP 50430089 A JP50430089 A JP 50430089A JP H03500090 A JPH03500090 A JP H03500090A
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 四素子アンテナを用いるＴＣＡＳ方位見方位見積様受信機本発明探知アンテナ装 置に関するものでおからの侵入航空機の相対的な方位をトラフィック警報衝突回 避装置（ＴＣＡＳ）と共同して決定するのにとくに適する干渉計型の四素子アレ イに関するものである。
ワシントンＤ、Ｃ，２０００５、ラジオ・テクニカル・ｄｉｅ　Ｔｅｅｈｎｉｅ ａｌ　Ｃｏｆｆ１１１１ｉｓｓｉｏｎ　ｆｏｒ　Ａｅｒｏｔ＋ａｕｔｉｃｓ　） によシ１９８３年９月に出版された文書ＲＴＣＡ／ＤＯ１８５ｒ　）ラフイック 警報衝突回避装置用の最低動作性能規格（Ｍｉｎｉｍｕｍ　０ｐｅｒａｔｉｏｎ ａｌ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｅｅ　５ｔａｎｄａｒｄｓ　ｆｏｒ　Ｔｒａ−ｆｆｉ ｃ　Ａｌｅｒｔ　ａｎｎｄ　Ｃｏ１１ｉｓｉｏｎ　Ａｖｏｉｄａｎｅ＠Ｓｙｓｔ ｅｍＪは下記の項でＴＣＡＳを大まかに述べている：ＴＣＡＳは飛行中のそれの 動作を視覚化することによシ最も容易に理解される。飛行中は、防護される航空 機に搭載されているＴＣＡＳ装置は質問信号を定期的に送る。それらの質問は航 空交通管制レーダピーコンシステム（ＡＴＣＲＢＳ）または他の航空機、ここで は防護される航空機の陰性にいる侵入航空機、に搭載されているモードＳ高度報 告トランスポンダによシ受信される。質問に応答して侵入航空機の°トランスポ ンダがそれの高度を知らせる信号を送る。ＴＣＡＳ装置は質問の送信と応答の受 信の間の往復時間を用いて侵入航空機の距離を計算する。
応答情報をトラッキングすることによシ高度、高度率、距離および距離率が決定 される。それらのデータは、現在のＴＣＡＳ感度レベル（これは航空機の周囲の 防護される空間を指定する）勧告とともに、侵入航空機が脅威であるかどうかを 判定するために用いられる。トラックデータと、ＴＣＡＳを搭載してを選択でき るようにするために、各脅威航空機は個々に処理される。
近接する航空機が潜在的な衝突またはニヤミス遭遇を表す、とＴＣＡＳコンピュ ータ内の脅威検出論理が判定したとすると、コンピュータの脅威分解能論理が、 ＴＣＡＳ航空機の安全分解能な分離を確保する適切な運動（降下または上昇）を 決定する。適切な運動というのは、垂直方向に適切に分離させ、しかもＴＣＡＳ 航空機の現在の垂直率からＴＣＡＳ航空機を最小偏移させるものである。
ＲＴＣＡ／Ｄｏ−１８５文書に述べられているＴＣＡＳは、脅威航空機との衝突 から逃れるために防護される航空機の垂直運動についてだけ勧告を行っている。
垂直運動はもちろん水平運動（右旋回と左旋回）のために勧告を行うことによシ 、衝突の確率を一層低くする改良したＴＣＡＳが発表されている。
改良したＴＣＡＳは、機能するためにＴＣＡＳにヨＢ集められる他のデータに加 えて、防護される航空機からの侵入航空機の相対的な方位についての知識を必要 とする。
１９８３年１１月８日に特許査定された、シー゛ビー・トレツセルト（Ｃ、Ｐ　 、　Ｔｒｅｓｓｅｌｔ）による米国特許第４，４１４，５００号［低輪郭円形プ レイアンテナ（ＬｏｗＰｒｏｆｉｌｅ　Ｃ１ｒｃｕｌａｒ　Ａｒｒａｙ　Ａｎｔ ｅｎａ　）Ｊ　には、−緒に用いるパトラ−ビーム形成マトリックスによる方向 探知アンテナ性能を有する８素子円形プレイアンテナが開示されている。侵入航 空機の方位についての情報を供給するために、改良したＴＣＡＳにおいてこの種 のアンテナを用いて成功を収めている。しかし、そのようなアンテナは製作に費 用がかかシ、配置が複雑であり、商業用航空輸送業務の環境では保守が困難であ る。
１９７４年２月１２日に特許査定された、ディー・ブイ・ベイン（Ｄ、Ｖ、Ｐａ １ｎｅ）他による米国特許第３．７９２，４７２号「他の航空機の存在と方位を 航空機の操縦士へ警報するための警報指示器（Ｗａｒｎｉｎｇ　Ｉｎｄｃａ−ｔ ｏｒ　ｔｏ　Ａｌｅｒｔ　Ａｉｒｃｌａｆｔ　Ｐｉｌｏｔ　Ｐｒｅｓｅｎｃｅ　 ａｎｄ　Ｂｅａｒｉｎｇ　ｏｆＯｔｈｅｒ　Ａｉｒｃｒａｆｔ　）Ｊ　Ｋは、侵 入航空機からＡＴＣＣＲＢＳ応答信号を受け、侵入航空機に対する近似的な相対 的方位を供給する。ベイン他の発明は、中心に５番目の素子を有する円の円周の 周囲に９０度の間扁をおいて隔てられた４つの素子を有するアンテナを利用する 。円周素子により受信された信号の位相を中心素子によシ受信された信号の位相 と比較することによυ、侵入航空機の方位は±２２　１／２°の確度以内で、決 定される。
本発明は、円の円周の周囲に等しい間隔、すなわち、９０度間隔、で隔てられた 二対のアンテナ素子を含む干渉計型アンテナアレイを用いる。一対のアンテナ（ 第１の素子と第３の素子）は他の対（第２の素子と第４の素子）の軸線に対して 垂直である軸線上に整列させられる。第１の素子における遠方の源から到達する 信号と、同じ源から第３の素子に到達する信号との間の位相差はｓｉｎβに比例 する。ここに、βはアレイの中心から源までの視線と、第２の素子および第４の 素子の軸線との間の角度である。
第２の素子と第４の素子における同じ源から到達する信号の間の角度は―βに比 例する。ここに、βは上で定義したものと同じである。防護される航空機から侵 入航空機までの相対的表方位は、第１の素子対の信号の間の位相差をめてに８ｉ ｆｌβを測定し、第２の素子対の信号の間の位相差を測定してＫ（１０８βを決 定に８ｉｎβ し、ｔＩｍ−１（−Ｋｉ７−）からβをめることによ請求め。
られる。
誘導ミサイル用のある誘導装置においてステアリング信号を供給するために、干 渉計アレイが従来用いられてきた。１９６５年５月４日にジエー・エフ・ガリツ ク（Ｊ、Ｆ、Ｇｕｌｉｃｋ　）他へ特許査定された米国特許第３，１８１，８１ ３号、［干渉計誘導装置（ｆｎｔｅｒ−ｆｅｒｏｍｅｔｅｒ　Ｈｏｍｉｎｇ　Ｓ ｙｒ＋ｔｅｒｎ）Ｊが１つのそのような例を開示している。そのような装置にお いては、ステアリング信号はミサイルからの目標の相対的な方位の変化の時間率 、すなわち、ｄβ／ｄｔ、に依存する。目標の方位角の時間微分は、方位角自体 ではなくて、プレイ信号から取出された情報であるから、非時間的に変化し、方 位角の測定に大きな影響を及ぼす位相誤差は、たとえあるにしても、方位角の時 間微分にほとんど影響を及ぼさない。その理由は、単に、短い時間では位相誤差 は一定の量でアシ、一定値の微分は零だからである。
方位角を決定するために干渉計アレイが用いられるとすると、測定手段の位相誤 差を無視することはできない。更に、位相誤差は時間、温度、および装置のその 他の変量とともに変化するから、位相誤差の工場における較正で見積ることはで きない。
本発明の目的は、とくにＴＣＡＳ装置の性能を向上させるために、無線受信機か ら無線送信機の相対的な方位を決定する手段を得ることでちる。
本発明の別の目的は、装置における位相誤差の影響を無くすための手段が設けら れて、離隔されているアンテナ素子によシ受信された信号の間の位相比較を決定 するための方向探知アンテナ装置を得ることである。
本発明の更に別の目的は、受信機のアンテナ素子のアンテナパターンにおける差 のために受信信号の振幅の変化に対して方位測定手段がほとんど感度がなく、低 い信号対雑音比で正確に動作する、受信機からの送信機の相対的な方位を決定す る方向探知アンテナ装置を得ることである。
発明の概要 要約すれば、本発明は、侵入航空機上のＡＴＣＲＢＳトランスポンダからの信号 が四素子干渉計型アンテナプレイによ）受信される、防護される航空機上の方向 探知受信装置を備える。アンテナ素子は垂直軸に沿って二対で配置され、一対の 軸が航空機の機首の軸に一致させることが好ましい。アレイの各素子は入力反転 スイッチを介して個々の受信機へ接続され、それの出力は出力反転スイッチを介 して位相検出器へ接続される。入力反転スイッチと出力反転スイッチは同期して 動作して、素子対の受信機を交換し、位相検出器の基準位相入力端子への接続を 維持する。この装置によシ、素子対の受信機に対する位相遅延の差を決定および 修正することを可能になん方位角の測定における別の誤差源は装置の位相検出器 が不正確であることにある。それらは装置への電力供給時に位相検出器を較正す る手段により考慮に入れられ、動作中にその後で定期的に・その手段は、周波数 が僅かに異なる較正信号を位相検出器の基準位相入力端子と可変位相入力端子へ 注入する一対の安定な発振器を含む。較正信号は位相検出器への入力の位相の０ 〜３６０度の範囲にわたる直線掃引を行う。較正中の位相検出器のサンプリング によシ、検出器の全角度範囲に対して位相検出器の方位測定出力を修正するため に用いられるルックアップテーブルのためのデータが供給される。
方位角の測定における別の誤差源は、プレイ素子アンテナを受信機へ接続する伝 送線における位相遅延の違いである。それらの誤差は、同相信号をアレイ対の両 方の素子へ注入することによシ決定および修正される。素子対からの信号の間の どのような指示される位相差も、受信機誤差と位相検出器誤差を修正した後で、 伝送線遅延の違いの結果であシ、最終的な方位測定結果を供給した後でその誤差 は各方位測定値から差し引かれる。
図面の簡単な説明 第１Ａ図および第１Ｂ図は本発明の動作理論の説明に゛有用な線図、第２図は本 発明の機能的なブロック図、第３図は第２図における位相検出論理の回路図、第 ４図は第２図と一緒に用いられるデータ処理素子の機能的なブロック図、第５図 は入力電圧と位相検出器３８または３８′の関係を示すベクトル図、第６図は位 相検出器３８または３８′の出力電圧から位相角を計算するための処理を示す論 理図、第７図は位相検出論理３８と３８′の出力に対して行われる修正と方位角 の計算を示す流れ図である。
遠方の送信機に対する相対的な方位の決定における四素子干渉計型アンテナの動 作を第１Ａ図と第１Ｂ図を参照して説明する。第１Ａ図を参照して、アレイ１０ は四素子アンテナＥ１〜Ｅ３を有する。素子Ｅ２とＥ４はぐ、軸Ｈ上に配置され る。その軸は航空機の機首軸に整列させることが好ましい。素子Ｅ１とＥ３は、 軸Ｈと垂直に交差する軸Ｙ上に配置される。各素子Ｅ１〜Ｅ４は軸ＨとＹの交点 Ｏから等しい距離、４分の１波長が好ましい、たけ隔てられる。航空機１２０Ｔ に配置されているトランスポンダが電磁波をアレイ中心０と点Ｔの間の視線（Ｌ Ｏ３）に沿って放射する。航空機１２の点Ｔからのトランスポンダからの放射の 平面波面１１がプレイ軸の中心に到達していることが示されている。波面１１は ＬＯ８に垂直であって、プレイ素子によシ受信された信号の位相を基準とする送 信された放射の任意の位相である。プレイが配置されている防護される航空機か らおよび遠方の航空機１２相対的な方位はＨとＬＯ８の間の角度βでちる。
アンテナ素子Ｅｌ−Ｅ４の場所は位置ベクトルれし、。
によシ定められる。ここに、 Ｎ＝１．２，３．４　（１） けられる単位長のベクトルであＪ）、ｔとｊはそれぞれＸ軸とｙ軸に沿って向け られる単位ベクトルである。
アレイ中心を基準にして任意の素子ＥＮ　、　Ｎ＝１　。
２．３，４、によシ受信された信号の位相は波長λに比例する、ＬＯ８に沿う距 離、すなわち、素子に入射する平面波がプレイ中心に達するために進まなければ ならない、またはアレイ中心から素子に入射するまでに進まなければならない距 離に２πを乗じたものである。ベクトル代数で表せば、素子Ｅ）ｌによシ受信さ れた信号の位φオは φ、＝１”°β　・２・　ことにλは波長である　（３）λ Ｒ，＝ｆｃｏｓθ＊ｉ＋ｒＳ−θ＊　ｊ（４）７＝罵βｓ＋ｓｉｎ／ｊ’　（５ ） ＲＮ”β＝ｙ（ｃｏｓθ、ｃｏｓβｉ　＋ａｉｎθ、　ｓｉｎβｊ　）　（６） ＝ｙｃｏｓ（θ、−β）；および　（７）素子Ｅｌ　＋　Ｅ２　ｅ　Ｅ３ｍ　” ４に対しては素子Ｅ１とＥ３からの信号は増幅され、制限され、位相検波されて φｌ−φｓ　＝ｘ（ａｉ！ｌ／　（−自β）　”）　＝　２ＫＳｉｌｌ／　（１ ３）に比例するｄ、ｅ、出力を供給する。
同様に、素子Ｅ２とＥ４への信号３は位相検波されて φ２−φ４＝Ｋ（ｃｏｓβ−（−―β））＝２ＫＯＯ３β　Ｉに比例するｄ、ｅ 、出力を供給する。
位相検波器の出力はデジタル形式へ変換される。
位相検波器の出力の商が得られ、 からβを決定するためにルックアツプ表がアクセスされる。
以上の解析は、防護される航空機と侵入航空機１２が共平面でおる、すなわち、 同一高度にある場合に適用される。第１Ｂ図は、侵入航空機が防護される航空機 とは異なる高度にある、すなわち、ＬＯ８がＸ−ｙ座標平面と角度αで交差する 三次元状況に適用される。下記の簡単な解析は、迎角αの効果が位相検波器の出 力の振幅を、方位角βの測定に影響を及ぼすこと表しに、瀉αに比例して減少す ることである。
だけが異なる。したがって、 β＝―α藝β１−）−［Ｘ）Ｓα鴻βｊ＋５ｉｎｋＱｅここに、ｋはＺ軸に沿う 単位ベクトルである。
Ｈ，＝ｒｃｏｓｏＮｉ＋ｒｓｉｆｌθ）ｌ　ｊ　（１７）ＫＨβ＝ｙＱＱＳθ、 １ｃＯｓα暎βｉ　＋ｒ　Ｓｉｎθ１罵α幅βｊ　（１９＝ｒＣｍα（ｃｏｓθ １■÷満θ、　ｓｉｎβ）（２Ｉ＝ｒ焦αｃｏｓ（θ、−β＞　（２］）φ、＝ ）（ＱＱＳαｃｏｓ（ｘ−β）＝＝−ＫＣＯ８α帽β　＠φ４　＝Ｋｃｏｓαｃ ｏｓ（２π−β）＝Ｋｃｏｓａ焦β　（至）そうすると第１の位相検波器の出力 は φ１−φ３：ＫＯＯ８α自β−（−Ｋｃｏｓα５ｉｌｌ／）＝　１２６）２に― αＳ−β 第２の位相検波器の出力は φ４−φ、＝ｘ□□□αβ−（−に屹渣β＝２に―α咲β■に比例する。
第２図は本発明の機能的なブロック図である。アンテナ素子Ｅ１〜Ｅ４はそれぞ れの伝送線Ｌｌ−［７４を介して、反転スイッチとして接続されている一対の双 極双投型スイッチの入力端子２０〜２３へ接続される。スイッチＳ１と８３　の 各種は個々の受信機チャネルの入力端子へ接続される。アンテナ１０によ）受信 される信号は１０９１０９Ｏの周波数である。受信機のチャネルＡ−Ｄは各チャ ネルで同一でちる、たとえば、チャネルＡは、入力帯域フィルタ２８と、ｒ、ｆ 。
増幅器２９と、出力帯域フィルタ３０とを有する。
フィルタ３０の後に混合器３１が設けられる。この混合器も、１０３１０３Ｏの 周波数で動作する局部発振器３２からの入力も受ける。混合器３１は６０ＭＨｚ のｉ。
ｆ、信号を発生する。このｉ、ｆ、信号は、中心０周波数が６０ＭＨｚである帯 域フィルタ３３を通される。
フィルタ３３の出力は増幅器〜振幅制限器３４で増幅され、かつ制限される。そ れの出力は、スイッチＳ１に類似する双極双投型電子スイッチＳ２の極３５へ加 えられる。スイッチＳ２の出力接点３６が位相検波器３８の基準位入力端子へ接 続される。スイッチＳ２の出力接点３７が位相検波器３８の可変位相入力端子へ 接続される。
スイッチＳ１の極２５で始ってスイッチＳ２の極３９で終る受信機チャネルＢは 受信機チャネルと同じである。スイッチＳ１の極２４が入力接点２４へ接触した 時に、スイッチＳ２の極３５が出力接点３６へ接触するように、スイッチＳ１と ８２は同期して駆動される。アンテナ素子Ｅ４によシ受信された信号は、位相検 波器３８の基準位入力端子へ加えるために受信機チャネルＡで処理される。それ と同時に、スイッチＳ１の極２５が入力接点２１に接触し、スイッチＳ２の極３ ９が出力接点３Ｔへ接触する。それから、アンテナ素子Ｅ２からの信号が、位相 検波器３８の可変位相入力端子へ加えるために受信機チャネルＢによシ処理され る。
スイッチ駆動手段の別の半サイクルの間にスイッチＳ１の極２４が入力接点２１ へ接触し、スイッチＳ２の極３５が出力接点３１へ接触する。アンテナ素子Ｅ２ によシ受信された信号は、位相検波器３８の可変位相入力端子へ加えるために受 信機チャネルＡで処理される。同時に、スイッチＳ１の極２５が入力接点２０に 接触し、スイッチＳ２の擺３９が出力接点３６へ接触する。それから、リアンテ ナ素子Ｅ４からの信号が、位相検波器３８の基準位入力端子へ加えるために受信 機チャネルＢによシ処理される。
素子４１〜４６と４１′〜４６′をそれぞれ有する受信機チャネルＣとＤは前記 受信機チャネルＡにおのおの等しく、スイッチＳ３と８４はスイッチＳ１と８２ に等しくて、それらのスイッチと同期して動作する。局部発振器４０′、−は局 部発振器３２と同一で、百方の局部発振器３２．４０’は、注入信号を混合器３ １　、３１ｂ’　、　４４　、４４’へ供給する１つの局部発振器で置き換える ことができる。スイッチＳ３と８４のだめの駆動手段の１つの半サイクルの間に 、スイッチＳ３の極２６が入力接点２３へ接触し、スイッチＳｉの極４７が出力 接点５１へ接触し、それによシ、アンテナ素子Ｅ、によシ受信された信号が、位 相検波器３８′の基準位相入力端子へ加えるために、受信機チャネルＣによシ処 理される。同時に、スイッチＳ３の極２７が入力接点２２へ接触し、スイッチｓ ４の極４９が出力接点４８へ接触し、それにより、アンテナ素子Ｅ３によシ受信 された信号が、位相検波器３８′の可変位相入力端子へ加えるために、受信機チ ャネルＤにより処理される。
スイッチＳ３と８４の駆動手段の別の半サイクルでは、スイッチＳ３の極２６． ２７が接点２２．２３へそれぞれ係合し、スイッチＳ４の極４７と４９が接点４ ８と５１へそれぞれ係合することによシ、アンテナ素子Ｅ１によシ受信された信 号が、位相検波器３８′の可変位相入力端子へ加えるために、受信機チャネルＣ によシ処理される。防護される航空機に搭載されているＴＣＡＳ装置によシ質問 信号が送信される時に、スイッチ８１〜Ｓ４は位置を交替する。その質問はトラ フィック条件に応じて、３８〜２００回／秒の率で起る。
アンテナ素子Ｅ２＋”４によシ信号を処理するために受信機チャネルＡとＢを交 換するためのＳｌ　、８２手段と、同様にチャネルＣとＤを交換するための８３ ゜８４手１段は受信機チャネルＡとＢのおよび受信機チャネルＣとＤの間の位相 遅れの差の決定を可能とし、したがって、後で詳しく説明するように、位相検波 器３８．３８’の出力中にそのような差による導入される誤差の修正を可能にす る。
アンテナ素子Ｅ１とＥ３によシ受信された信号の間と、アンテナ素子Ｅ２とＥ４ によシ償号の間との位相差を測定するために用いられる位相検波器の不正確さを 、相対方位角の測定における誤差源と述べた。
次にマイクロプロセッサ６０とともに動作する位相検波器３８と３８′を較正す る手段について説明すも第２図に示されている、６０ＭＨｚ＋／−０．００１− の周波数で動作する安定な発振器６２が注入信号を増幅器−制限器３４ｂと４６ 外供給する。増幅器−制限器３４．４６をそれらのそれぞれの位相検波器３８゜ ３８′へ接続するために８２と８４が位置させられる。
発振器６１と６２の周波数の差が２π×１０　フシ７７７秒の率で変化する。零 度一致検出器６３が、発振器６１と６２からの信号が同相である時を検出し、そ の時に割込み信号をプロセッサ６０へ供給する。
したがって割込み信号は１０４／秒の割合で生ずる。
第３図を参照して、各位相検波器３８．３８’は電力分割器８０を有する。この 電力分割器はスイッチＳ２またはＳ４から基準位相入力を受け、それを２つの等 しい電力の、同相出力に分割して線８１と８２へ供給する。電力分割器／移相器 ８３が可変位相入力をスイッチＳ２またはＳ４から受け、それを２つの等しい電 力出力に分割して線８４と８５へ供給する。線８４における出力の位相は可変位 相入力と同相であシ、線８５上の出力の位相はそれに対して直角でおる。線８１ と８４は通常の位相検波器８８の入力巻線８６．８７へ接続される。その位相検 波器８８は、電力分割器８０への基準位相入力と同相である、電力分割器８３へ の可変位相入力の成分に比例するｄ、ｏ、出力を線８９へ生ずる。
同様に、線８２と８５が位相検波器８８′の入力巻線８６’、８７’へ接続され る。その位相検波器８８′は、電力分割器８０への基準位相入力に対して直角で ある、電力分割器／移相器８３への可変位相入力信号の成分に比例するｄ、ｅ、 出力を線８９′へ生ずる。
第４図を参照して、位相検波器３８と３８′の工出力とＱ出力が個々のアナログ −デジタル変換器６５〜６８へ加えられる。検波器６３から割込み信号を受けた 時に、マイクロ制御器ＴＯがサンプリング制御信号を図示していない手段によｌ ）、８ＭＨｚの速さで変換器６５〜６８へ供給される。力とＱ入力の直線的に隔 てられている一連のサンプルをそれへ発生する。それらのサンプルは入力メモリ ７６の特定の場所に格納され、プロセッサ６０によシ、後で説明するようにして 処理され、較正データを供給する。
以後の割込み信号が検波器ε３から現われた時にその列は終らされる。
サンプル列は、位相検出器への基準位相入力と可変位相入力の間００〜３６０度 の位相差にわたってカバーする直線的に隔てられた８００個のサンプルを有する 。いいかえると、サンプル列は測定された位相差、すなわち、位相検波器への０ 〜３６０度の位相差にわたって０．０４５度の間隔の入力位相差の較正データを 供給する。入力位相差と測定された位相差の間の１対１の関係からのどのよう表 逸脱もルックアップテーブルに格納され、方位測定過程中に得た位相前記したよ うに、伝送線Ｌ　１−Ｌ　３とＣ２−Ｃ４の位相遅延の差が位相検波器３８　、 ３８’の出力に大きな誤差を生ずることがある。そのような位相遅延差を決定し 、修正するための手段を次に説明する。マイクロ制御器７０（第４図）゛が第２ 図に示されて、１０９１０９Ｏの周波数で動作する試験発振器７１を定期的に作 動させる。発振器７１の出力は、マイクロ制御器１０により制御される単極双投 電子スイッチ９５の極へ加えられる。スイッチＳ５の１つの出力接点７２が伝送 線Ｌ２の出力端において結合器７３へ接続される。スイッチＳ５の出力接点７４ が伝送線Ｌ１の出力端において結合器７５へ接続される。
発振器１１の動作中にはスイッチＳ５がアンテナ素子Ｅ１とＣ２を発振器の出力 で交互に励振する。アンテナ素子Ｌ１がそのように励振されると、素子Ｅｌから 等しく隔てられているアンテナ素子Ｅ２とＣ４は発振器１１から同相信号を受け る。素子ＥｌとＣ２によシ受けられた信号は伝送線Ｌ２とＣ４を通じてスイッチ Ｓ１の入力接点へそれぞれ送られ、そこかうｘインチＳ１と８２の動作により受 信器チャネルＡとＢを交互に通って位相検出器３８の基準位相入力端子と可変位 相入力端子へ送られる。それからこれらの入力の間の位相差が位相検出器３８に よシ測定され、位相検出器の誤差に対する修正と、受信器チャネルＡとＢの間の 位相遅延差の下記のようにして行われる修正との後で伝送線Ｌ１とＣ２の間の位 相遅延差のために、そのような修正された位相差はルックアップ表に格納され、 方位測定過程中に位相検出器３８の出力を更に修正するために用いられる。□同 様に、スイッチＳ５がアンテナ素子Ｅ２を発振器７１からの出力で励振する位置 にある時は、同相信号はアンテナ素子Ｅ、とＣ３によシ受信される。それらの信 号は伝送線Ｌ１．Ｌ３とスイッチＳ３を通シ、受信器チャネルＣとＤを交互に通 シ、かつスイン≠Ｓ３を通って位相検出器３８′の入力端子へ加えられる。伝送 線Ｌ２とＣ４の間の位相遅延差に対する修正を含んでいるルックアツプ表に対す るデータがそれによって供給される。
上記のように、位相検出器へ入力を供給する受信器チャネルにおける位相遅延差 は、おそらく、方位角の測定誤差に対する最も大きな原因であろう。そのような 受信器位相遅延差はいくつかの原因で生ずる。１つの原因は受信器の位相遅延の 温度変化による差動変化である。他の原因は位相遅延対入力信号の間の差と、位 相遅延対受信器の入力信号の振幅特性の差である。スイッチ８１〜Ｓ４と受信器 チャネルＡ−Ｄを含む上記手段によシ、受信器の間の位相遅延差から起る誤差を 下記のようにして補償できる。
受信器チャネルＡ、Ｈについて考えると、スイッチＳ１の極２４と２５を接点２ １と２０へそれぞれ接触させるためにスイッチＳ１が位置させられ、スイッチＳ ２の極３５と３９を接点３６と３７へそれぞれ接触させるためにスイッチＳ２が 位置させられる。そうすると、アンテナ素子Ｅ４により受信された信号は受信器 チャネルＢによ多処理されて位相検出器３Ｂの基準位相入力端子へ加えられ、ア ンテナ素子Ｅ２によシ受信された信号は受信器チャネルＡによ多処理されて位相 検出器３８の可変位相入力端子へ加えられる。位相ＡＢとして識別されている位 相測定値が上記（３）式を利用して得られる。しかし、位相ＡＢは下記のように 誤差を含む。
位相ＡＢ＝実際の位相＋（チャネルＡ位相違延−チャネルＢ位相遅延）■ 次にスイッチＳ１と８２がそれらの別の位置へ動かされて、アンテナ素子Ｅｌを 受信器チャネルＡを介して位相検波器３８の基準入力端子へ接続し、アンテナ素 子Ｅ４を受信器チャネルＢを介して位相検出器３８の可変人力端子へ接続する。
そうすると、位相検出器３８によシ測定された位相ＢＡは、位相ＡＢ＝実際の位 相子（チャネルＢ位相遅延−チャネルＡ位相遅延）（至） でおる。
実際の位相は下記のようにしてめられる。
実際の位相＝（位相ＡＢ十位相ＢＡ）／２　Ｃ４１）受信器チャネルの位相遅延 差は下の式からめることができる。
チャネルＡ位相遅延−チャネルＢ位相遅延＝（位相ＡＢ−位相ＢＡ）／２受信器 チャネルの位相遅延差が、下の例で示すように、実際の位相をこえたとすると、 実際の位相の計算値は１８０度の量だけ誤差を含むことがある。
実際の位相＝Ｏ度、チャネルＡ位相遅延−チャネルＢ位相遅延＝３０度とすると 、正しい計算された実際の位相は第工表に示すようなものである。
第　工　表 実際の位相位相ＡＢ　位相ＢＡ　実際の位相　チャネルＡ位相遅延−チャネ（算 出）　ルＢ位相遅延　（算出） 受信器チヤネルの位相遅延差が９０度以下に保たれるとすると、算出された実際 の位相中の１８０度誤差は、下記の規則を適用することによシ避けることができ る。
（Ｂ）　受信器の位相差は、位相Ｂと位相ＢＡとの数のうち小さいものから大き いものを差し引くことによシ常に行うべきである。
Ｃｂ’）　（−）における減算の結果が９０度よυ小さいとすると、（６）式で 計算した実際の位相を受け容れるべきである。
（Ｃ）　（、）で算出された受信器位相遅延差が９０度よシ大きいと、（６）式 で実際の位相を計算する前に位相ＡＢＯ数と位相ＢＡＯ数のうち小さい方に３６ ０度を加えるべきである。
先の例におけるのと同じ条件に対して規則（ＩＬ）　、　（ｂ）　。
（Ｃ）を適用することによシ、第１表に示すように正しく計算された実際の位相 が得られる。
第　ｌ　表 実際の位相位相ＡＢ　位相ＢＡ　実際の位相　チャネルＡ位相遅延−チャネ（算 出）　ルＢ位相遅延　（算出） 位相検出器角度変換および計算 上記位相検出器較正手続きへ戻って、位相検出器３８　、３８’の可変位相入力 端子への入力電圧の位相の、基準位相入力端子への入力電圧までの掃引によシ２ つのサンプルデータ１１３　、　Ｑ１３とＩ４２　、　Ｑ＜２の列が４図）に一 時的に格納される。プロセッサ６ｏがこのデータをアクセスして、第６図に示さ れているアルゴリズムを用いる位相検出器修正表９１．９２（第７図）を発生す る。
位相検出器３８′に対する較正手続きは位相検出器３８に対する較正手続きと同 じである。位相検出器３８に対する手続きについてだけ説明する。
第５図は工ｔｓ＋Ｑｔ３の較正データ列の任意のサンプル点において、位相検出 器３８の基準位相入力端子へ加えられる電圧Ｅ、と、可変位相入力端子へ加えら れる電圧Ｅ３の関係を表すベクトル図である。各１１３１Ｑ１！　サンプル対に 対してプロセッサ６０は第６図に示されているオペレーションを行う。絶対値Ｑ １ｓと１１３の比が得られる（９４）。この比が１より小さければ、判定ブロッ ク９５が、０〜４５度に対するγ・＝　ａｒｃｔａｎＱ／　Ｉ　の値を含むルッ クアラ。プ表をＩ／Ｑでアクセスさせる。それからγがボックス９１〜９９に示 されている論理と算術演算１０１〜１０３へ加えられて、φｘｓの適切な象限に 対してγの正しい値を供給する。
ブロック９４からの比Ｑ／Ｉが１よル大きいと、判定ブロック９５はＱ／Ｉを反 転させ、ルックアツプ表９６をＩ／Ｑでアクセスさせてγの補数を供給する。
演算１０８はそのようにして得たγの補数を９０度から引いて、論理９７〜９９ に対してｒの正しい値を供給する。
第６図に従って行われた結果として得られた位相角出力φ１ｓ（１）は、位相検 出器３８への、入力電圧の間の位相角の修正されていない値である。それらのφ １ｓ（ｕ）は、補償されていない出力位相と入力位相の間の差をそれから差し引 くことによシ、修正された位相φ１３１として位相検出器修正表９１へ入力させ るために修正される。すなわち、 φ１ｍＡ　＝φ＊５（ｕ）−（φ１（ｕ）−人力位相）　（至）各１１ｍ　、Ｑ Ｈサンプル対に対する入力位相はサンプル数と、サンプル当９０入力位相増分の 一次関数である。上記の位相検出器較正の説明において示した例においては、各 較正サイクルに対して得られた全部で８００個のサンプルによって、サンプル当 シ３６０度／８００＝　０．０４５度の位相増分と力る。したがって、入力位相 ＝０．０４５ｎ　％　ｎ　＝Ｏｓ　１　、　、　、　、Ｎ　Ｉ　Ｃ３４１Ｎ＝８ ００ である。
位相検出器修正表９１がφ１３（−）の値で充された後では、方位角βの測定中 に得られた位相３Ｂの１１３ｔＱ１３出力の符号を正しく考慮して、それらの出 力で表９１をアクセスしてφ、、　（−）を得ることが必要なだけである。
位相検出器の較正が終シ、上記のようにして伝送線の位相遅延誤差が決定された 後で、システムは正常な動作へ戻される。第７図を参照して、侵入航空機からの 伝送の受信から得られた位相検出器３８のＩｒｓ　ｔ　Ｑ１８　出力と位相検出 器３８′のＩ４２　ｒ　９４２　出力が、位相検出器修正表９１と９２をそれぞ れアドレスするために用いられて、上記のようにしてφ１３１゜Ｑ４２□　を得 る。各個は上記のように位相検出器の非直線ａの蟇三を含お。φ１３□とφ４２ 　の測定値の引続く対が「受信器対位相差補償」という標題の上の章で述べたよ うに、それぞれ処理され９３　、９３’、て、上記の章で「実際の位相」と名づ けられたφ１３□　とφ４■　を生ずる。それから、伝送線り、−Ｌ、とＬ２− Ｌ４の位相遅延差に対してφ１３１とφ４２１がそれぞれ修正される９５’、９ ６’。それらの修正は「伝送線位相遅延差」とい４う標題で′上の章で述べられ ているようβの計算に用いられる。角度βは、φ１＝（ｕ）を計算するために、 第６図を参照して上で説明したのに類似するやシ方で計算され、φｔｓｃがＱ１ ４．Ｑ４２Ｃに置き換えられる差が１１３で置き換えられ、線１０４〜１０７の １本における出力はβである。
本発明の装置は防護される航空機に搭載されているＴＣＡＳ装置のコンピュータ とインターフェイスして、侵入航空機１２の方位角βについての付加情報を供給 する。侵入航空機１２との衝突のおそれを評価するために、その付々口情報は他 の情報とともに利用されることがわかるであろう。インターフェイスもＴＣＡＳ コンピュータも本発明の部分を構成しない。
また、本発明の要旨および範囲を逸脱することなしに、ここでとくに説明したも の以外のやシ方で本発明を実行できることもわかるであろう。
Ｑ ｆ７Ｇ、６ 補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）１．特許出願の表示 第ＰＣＴ／ＵＳ８９１０１０８９号 ２、発明の名称 四素子アンテナを用いるＴＣＡＳ方位見積シ受信橢３、９許出願人 住　所　アメリカ合衆国０７９６０　ニューシャーシー州・モリスタウンｅビイ オーボックス　２２４５　アール名　称　アライド−シグナル・インコーホレー テッド代表者　ウオルシュ、　ロバート・エイ国　籍　アメリカ合衆国 ４、代理人 居所　東京都千代田区永田町２丁目４番２号秀和溜池ビ・ル８階 山川国際特許事務所内 １９９０年２月７日 ６、添付書類の目録 補正明細書 近接する航空機が潜在的な衝突またはニヤミス遭遇を表す、とＴＣＡＳコンピュ ータ内の脅威検出論理が判定したとすると、コンピュータの脅威分解能論理が、 ＴＣＡＳ航空機の安全分解能な分離を確保する適切な運動（降下または上昇）を 決定する。適切な運動というのは、垂直方向に適切に分離させ、しかもＴＣＡＳ 航空機の現在の垂直率からＴＣＡＳ航空機を最小偏移させるものである。
ＲＴＣＡ／Ｄｏ−１８５文書に述べられているＴＣＡＳは、脅威航空機との衝突 から逃れるために防護される航空機の垂直運動についてだけ勧告を行っている。
垂直運動はもちろん水平運動（右旋回と左旋回）のために勧告を行うことによシ 、衝突の確率を一層低くする改良したＴＣＡＳが発表されている。
改良したＴＣＡＳは、機能するためにＴＣＡＳによシ集められる他のデータに加 えて、防護される航空機１９７７年５月３１日に特許査定された、ジ一番ビー壷 　リツチストリー　ト　（Ｇ−Ｂ　、Ｌｉｔｃｈｓｔｒｅｅｔ　）　による米国 特許第４，０２７，３０７号「二次レーダを用いる衝突回避接近警報装置（Ｃｏ ｌｌｉｓｉｏｎ　Ａｖｏｉｄａｎｃｅ　Ｐｒ。
ｘｉｍｉｔｙ　Ｗａｒｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｕｓｉｎｇ　５ｅｃｏｎｄａｒ ｙ　Ｒａｄａｒ）Ｊ　には、方向探知アンテナおよび回路を設けることによシ、 距離と方位を受動的に決定する装置が開示されている。しかし、この回路は、本 発明におけるような位相誤差の影響を無くす手段は設けられていない。
１９８３年１１月８日に特許査定された、シー・ビー・トレツセルト（Ｃ，Ｐ、 　Ｔｒｅｓｓｅｌｔ）による米国特許第４，４１４，５００号「低輪郭円形プレ イアンテナ（Ｌ６ｗＰｒｏｆｉｌｅ　Ｃ１ｒｃｕｌａｒ　Ａｒｒａｙ　Ａｎｔｅ ｎａ　）　Ｊ　には、−緒に用いるパトラ−ビーム形成マトリックスによる方向 探知アンテナ性能を有する８素子円形アレイアンテナが開示されている。侵入航 空機の方位についての情報を供給するために、改良したＴＣＡＳにおいてこの種 のアンテナを用いて成功を収めている。しかし、そのようなアンテナは製作に費 用がかかシ、設置が複雑であシ、商業用航空輸送業務の環境では保守が困難であ る。
１９７４４２月１２日に特許査定された、ディー・ブイ・ベイン（Ｄ、　Ｖ、　 Ｐａ１ｎｅ　）他による米国特許第３．７９２，４７２号「他の航空機の存在と 方位を航空機の操縦士へ警報するための警報指示器（Ｗａｒｎｉｎｇ　Ｉｎｄｉ ｃａｔｏｒ　ｔｏ　Ａｌｅｒｔ　Ａｉｒｃｒａｆｔ　Ｐｉｌｏｔ　Ｐｒｅｓｅｎ ｃｅａｎｄ　Ｂｅａｒｉｎｇ　ｏｆ　０ｔｈｅｒ　Ａｉｒｃｒａｆｔ　）　Ｊに は侵入航。
空機からＡＴＣＣＲＢＳ応答信号を受け、侵入航空機に対する近似的な相対的方 位を供給する。
補正請求の範囲 １、　防護される航空機からの侵入航空機の相対的な方位を決定する方向探知受 信装置であって、このアンテナ装置によシ受信される信号を送信するために侵入 航空機に設けられ、トラフィック警報衝突回避装置ＣＴＣＡＳ）　とともに防護 される航空機からの侵入航空機の相対的な方位を決定する方向探知受信装置にお いて、 防護される航空機に搭載された離隔された第１のアンテナおよび離隔された第３ のアンテナと、第１のアンテナと第３のアンテナによシ受信された信号を増幅し 、変換し、制限するために防護される航空機に搭載されている第１の受信器およ び第３の受信器と、 前記第１のアンテナと前記第３のアンテナにより受信された信号を交換できるよ うにして前記第１の受信器の入力端子と前記第３の受信器の入力端子へ加えるた めに、前記第１の受信器の入力端子と前記前記第１の受信器の出力端子と前記第 ３の受信器の出力端子における第２のスイッチング手段と、基準位相入力端子と 可変位相入力端子を有する第１の位相検出器と、 第１の手段と、 を備え、前記第１の受信器への前記Δカ端子は前記第２のスイッチング手段へ接 続され、 前記第１のスイッチング手段の第１の位置において前記第１のアンテナと前記第 ３のアンテナとからの信号が前記第１の受信器と前記第３の受信器へそれぞれ加 えられ、かつ前記第２のスイッチング手段の第１の位置において前記第１の受信 器の出力と前記第３の受信器の出力が前記第１の位相検出器の前記基準位相入力 端子と前記可変位相入力端子へそれぞれ加えられ、前記第１のスイッチングの第 ２の位置においては前記第１のアンテナと前記第３のアンテナとからの信号が前 記第３の受信器の入力端子と前記第１の受信器の入力端子へそれぞれ加えられ、 第２のスイッチング手段の第２の位置においては、前記第３の受信器の出力と前 記第１の受信器の出力が前記第１の位相検出器の前記基準位相入力端子と前記可 変位相入力端子へそれぞれ加えられ、前記第１の手段は、前記第１のスイッチン グ手段と前記第２のスイッチング手段との交互動作で得られた前記第１の位相検 出器の出力を処理して、前記・　第１の受信器と前記第３の受信器を通る信号の 位相遅延の間の差によシ生じさせられた誤差を無くし、前記処理手段の結果は、 防護される航空機から侵入航空機への相対的な方位に関連する第１の量である、 防護される航空機からの侵入航空機の相対的な方位を決定する方向探知受信装置 。
２、　請求項１記載の受信装置において、防護される航空機に搭載された第２の アンテナおよび離隔された第４のアンテナと、 前記第２のアンテナと前記第４のアンテナによシ受信された信号を増幅し、変換 し、制限するために防護される航空機に搭載されている第２の受信器および第４ の受信器と、 前記第２のアンテナと前記第４のアンテナによシ受信された信号を前記第２の受 信器の入力端子と前記第４の受信器の入力端子へ交換できるようにして加えるた めに、前記第２の受信器の入力端子と前記第４の受信器の入力端子における第３ のスイッチング手段と、 前記第２の受信器の出力端子と前記第４の受信器の出力端子における第４のスイ ッチング手段と、基準位相入力端子と可変位相入力端子を有する第２の位相検出 器と、 第２の手段と、 を更に備え、前記第１の受信器への前記入力端子は前記第２のスイッチング手段 へ接続され、前記第３のスイッチング手段の第１の位置において前記第２のアン テナと前記第４のアンテナとからの信号が前記第２の受信器と前記第４の受信器 へそれぞれ加えられ、かつ前記第４のスイッチング手段の第１の位置において前 記第２の受信器の出力と前記第４の受信器の出力が前記第２の位相検出器の前そ れ加えられ、前記第３のスイッチング手段の第２の位置においては前記第２のア ンテナと前記第４のアンテナとからの信号が前記第４の受信器の入力端子と前記 第２の受信器の入力端子へそれぞれ加えられ、第４のスイッチング手段の第２の 位置においては、前記第４の受信器の出力と前記第２の受信器の出力が前記第２ の位相検出器の前記基準位相入力端子と前記可変位相入力端子へそれぞれ加えら れ、前記第象の手段は、前記第３のスイッチング手段と前記第４のスイッチング 手段との交互動作で得られた前記第２の位相検出器の出力を処理して、前記第２ の受信器と前記第４の受信器を通る信号の位相遅延の間の差によシ生じさせられ た誤差を無くし、前記処理手段の結果は、防護される航空機から侵入航空機への 相対的な方位に関連する第２の量である、受信装置。
３、請求項２記載の受信装置において、前記第１の処理手段と前記第２の処理手 段の結果を処理して、防護される航空機から侵入航空機への相対的な方位。
角を得る第３の手段、 を更に備える受信装置。
４、　請求項１記載の受信装置において、前記第１の位相検出器の非直線動作に よる前記第１の位相検出器の前記出力中の誤差を決定する第１の手段と、 この最後に名づけた第１の手段により決定された前記第１の位相検出器の前記出 力中の誤差に従って前記第１の位相検出器の前記出力を修正する第１の手段と、 を更に備える受信装置。
５、　請求項２記載の受信装置において、前記第２の位相検出器の非直線動作に よる前記第２の位相検出器の前記出力中の誤差を決定する第２の手段と、 この最後に名づけた第２の手段によシ決定された前記第２の位相検出器の前記出 力中の誤差に従って前記第２の位相検出器の前記出力を修正する第２の手段と、 を更に備える受信装置。
６、　請求項１記載の受信装置において、前記第１の位相検出器の出力は、前記 第１のスイッチング手段と前記第２のスイッチング手段が前記第１の位置にある 時に位相ＡＢとして識別され、前記第１の位相検出器の出力は、前記第１のスイ ッチング手段と前記第２のスイッチング手段が前記第２の位置にある時に位相Ｂ Ａとして識別され、前記第１の位相検出器の出力を処理する前記手段はアルゴリ ズム、 第１の実際の位相＝（位相ＡＢ＋位相ＥＡ）２を解くための手段を含み、前記第 １の実際の位相は前記第１の量である受信装置。
７、請求項２記載の受信装置において、前記第２の位相検出器の出力は、前記第 ３のスイッチング手段と前記第４のスイッチング手段が前記第１の位置にある時 に位相ＣＤとして識別され、前記第２の位相検出器の出力は、前記第３のスイッ チング手段と前記第４のスイッチング手段が前記第２の位置にある時に位相ＤＣ として識別され、前記第１の第２の位相検出器の出力を処理する前記手段はアル ゴリズム、 第２の実際の位相＝（位相ＣＤ十位相ＤＣ）　２を解くための手段を含み、前記 第２の実際の位相は前記第２の量である受信装置。
８、請求項７記載の受信装置において、前記第１の実際の位相と前記第２の実際 の位相を処理して、防護される航空機から侵入航空機への相対的な方位を得る第 ３の手段と、 を更に備える受信装置。
９、請求項１記載の受信装置において、前記第１のアンテナと前記第３のアンテ ナは第１の伝送線と第３の伝送線によシ前記第１のスイッチング手段へ接続され 、 前記第１の伝送線と前記第３の伝送線を通る信号の位相遅延の差を決定する第１ の手段と、前記第１の位相検出器の前記出力を、最後に名づけた前記手段によシ 決定された前記差に従って修正する手段と、 を更に備える受信装置。
１０、請求項２記載の受信装置において、前記第２のアンテナと前記第４のアン テナは第２の伝送線と第４の伝送線により前記第２のスイッチング手段へ接続さ れ、 前記第２の伝送線と前記第４の伝送線を通る信号の位相遅延の差を決定する第２ の手段と、前記第２の位相検出器の前記出力を、最後に名づけた前記手段によシ 決定された前記差に従って修正する手段と、 を更に備える受信装置。
１１、請求項９記載の受信装置において、前記第１の伝送線と前記第２の伝送線 を通る信号の位相遅延差を決定する前記第１の手段は、試験発振器と、 前記第１のアンテナと前記第３のアンテナによシ受信するための同相信号を前記 試験発振器から放射する第１の手段と、 を含む受信装置。
１２　請求項１０記載の受信装置において、前記第２の伝送線と前記第４の伝送 線を通る信号の位相遅延差を決定する前記第２の手段は、試験発振器と、 前記第２のアンテナと前記第４のアンテナによシ受信するための同相信号を前記 試験発振器から放射する第２の手段と、 を含む受信装置。
１３、請求項１２記載の受信装置において、１つの試験発振器が設けられ、 前記試験発振器から信号を放射させる前記第１の手段は、前記１つの試験発振器 からの信号を放射するために前記第１のアンテナへ加える手段を含み、前記試験 発振器から信号を放射させる前記第２の手段は、前記１つの試験発振器からの信 号を放射するために前記第２のアンテナへ加える手段を含む、受信装置。
１４、請求項４記載の受信装置において、前記第１の位相検出器の前記出力中の 誤差を決定する前記第１の手段は、 第１の交番試験電圧を前記第１の位相検出器の前記基準位相入力端子へ加える手 段と、 第２の交番試験電圧を前記第１の位相検出器の前記可変位相入力端子へ加える手 段と、 前記第１の位相検出器の出力を定期的にサンプリングして、時間的に等しく隔て られている第１の出力データ列を供給する第１の手段と、 を含み、前記第２の試験電圧は時間とともに直線的に変化する前記第１の試験電 圧に対しである位相関係を有する受信装置。
１５、請求項５記載の受信装置において、前記第２の位相検出器の前記出力中の 誤差を決定する前記手段は、 第４の交番試験電圧を前記第１の位相検出器の前記基準位相入力端子へ加える手 段と、 第４の交番試験電圧を前記第１の位相検出器の前記可変位相入力端子へ加える手 段と、 前記第２の位相検出器の出力を定期的にサンプリングして、時間的に等しく隔て られている第２の出力データ列を供給する第２の手段と、 を含み、前記第４の試験電圧は時間とともに直線的に変化する前記第３の試験電 圧に対しである位相関係を有する受信装置。
１６、請求項１４記載の受信装置において、前記第１の試験電圧は第１の周波数 で動作する第１の安定な発振器から得られ、 前記第２の試験電圧は第２の周波数で動作する第２の安定な発振器から得られ、 る受信装置。
四累子アンテナを用いるＴＣＡＳ方位見積シ受信機３、補正をする者 事件との関係　特　許　出願人 名称（氏名）　アライド−シグナル・インコーホレーテッドｔ＋１−　−μ　タ （・・ ＆　補正の対象 明細書の請求の範囲の欄 請求の範囲 １、　防護される航空機からの侵入航空機の相対的な方位を決定する方向探知受 信装置であって、このアンテナ装置によシ受信される信号を送信するために侵入 航空機に設けられ、トラフィック警報衝突回避装置（ＴＣＡＳ　）　とともに防 護される航空機からの侵入航空機の相対的な方位を決定する方向探知受信装置に おいて、 防護される航空機に搭載された離隔された第１のアンテナおよび離隔された第３ のアンテナと、第１のアンテナと第３のアンテナによシ受信された信号を増幅し 、変換し、制限するために防護される航空機に搭載されている第１の受信器およ び第３の受信器と、 受信された信号を交換できるようにして前記第１の受信器の入力端子と前記第３ の受信器の入力端子へ加えるために、前記第１の受信器の入力端子と前記第３の 受信器の入力端子における第１のスイッチング手段と、 前記第１の受信器の出力端子と前記第３の受信器の出力端子における第２のスイ ッチング手段と、基準位相入力端子と可変位相入力端子を有する第１の位相検出 器と、 第１の手段と、 を備え、前記第１の受信器への前記入力端子は前記第２のスイッチング手段へ接 続され、 前記第１のスイッチング手段の第１の位置において前記第１のアンテナと前記第 ３のアンテナとからの信号が前記第１の受信器と前記第３の受信器へそれぞれ加 えられ、かつ前記第２のスイッチング手段の第１の位置において前記第１の受信 器の出力と前記第３の受信器の出力が前記第１の位相検出器の前記基準位相入力 端子と前記可変位相入力端子へそれぞれ加えられ、前記第１のスイッチングの第 ２Ｑ位置においては前記第１のアンテナと前記第３のアンテナとからの信号が前 記第３の受信器の入力端子と前記第１の受信器の入力端子へそれぞれ加えられ、 第２のスイッチング手段の第２の位置においては、前記第３の受信器の出力と前 記第１の受信器の出力が前記第１の位相検出器の前記基準位相入力端子と前記可 変位相入力端子へそれぞれ加えられ、前記第１の手段は、前記第１のスイッチン グ手段と前記第２のスイッチング手段との交互動作で得られた前記第１の位相検 出器の出力を処理して、前記第１の受信器と前記第３の受信器を通る信号の位相 遅延の間の差によシ生じさせられた誤差を無くし、前記処理手段の結果は、防護 される航空機から侵入航空機への相対：的な方位に関連する第１の量である、防 護される航空機からの侵入航空機の相対的な方位を決定する方向探知受信装置。
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Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. １．防護される航空機からの侵入航空機の相対的な方位を決定する方向探知アン テナ装置であつて、このアンテナ装置により受信される信号を送信するために侵 入航空機に設けられ、トラフィック警報衝突回避装置（ＴＣＡＳ）とともに防護 される航空機からの侵入航空機の相対的な方位を決定する方向探知アンテナ装置 において、 防護される航空機に搭載された離隔された第１のアンテナおよび離隔された第３ のアンテナと、第１のアンテナと第３のアンテナにより受信された信号を増幅し 、変換し、制限するために防護される航空機に搭載されている第１の受信器およ び第３の受信器と、 前記第１のアンテナと前記第３のアンテナにより受信された信号を交換てきるよ うにして前記第１の受信器の入力端子と前記第３の受信器の入力端子へ加えるた めに、前記第１の受信器の入力端子と前記第３の受信器の入力端子における第１ のスイッチング手段と、 前記第１の受信器の出力端子と前記第３の受信器の出力端子における第２のスイ ッチング手段と、基準位相入力端子と可変位相入力端子を有する第１の位相検出 器と、 第１の手段と、 を備え、前記第１の受信器への前記入力端子は前記第２のスイッチング手段へ接 続され、 前記第１のスイッチング手段の第１の位置において前記第１のアンテナと前記第 ３のアンテナとからの信号が前記第１の受信器と前記第３の受信器へそれぞれ加 えられ、かつ前記第２のスイッチング手段の第１の位置において前記第１の受信 器の出力と前記第３の受信器の出力が前記第１の位相検出器の前記基準位相入力 端子と前記可変位相入力端子へそれぞれ加えられ、前記第１のスイッチングの第 ２の位置においては前記第１のアンテナと前記第３のアンテナとからの信号が前 記第３の受信器の入力端子と前記第１の受信器の入力端子へそれぞれ加えられ、 第２のスイッチング手段の第２の位置においては、前記第３の受信器の出力と前 記第１の受信器の出力が前記第１の位相検出器の前記基準位相入力端子と前記可 変位相入力端子へそれぞれ加えられ、前記第１の手段は、前記第１のスイッチン グ手段と前記第２のスイッチング手段との交互動作で得られた前記第１の位相検 出器の出力を処理して、前記第１の受信器と前記第３の受信器を通る信号の位相 遅延の間の差により生じさせられた誤差を無くし、前記処理手段の結果は、防護 される航空機から侵入航空機への相対的左方位に関連する第１の量である、防護 される航空機からの侵入航空機の相対的な方位を決定する方向探知アンテナ装置 。
  2. ２．請求項１記載のアンテナ装置において、防護される航空機に搭載された第２ のアンテナおよび離隔された第４のアンテナと、 前記第２のアンテナと前記第４のアンテナにより受信された信号を増幅し、変換 し、制限するために防護される航空機に搭載されている第２の受信器および第４ の受信器と、 前記第２のアンテナと前記第４のアンテナにより受信された信号を前記第２の受 信器の入力端子と前記第４の受信器の入力端子へ交換できるようにして加えるた めに、前記第２の受信器の入力端子と前記第４の受信器の入力端子における第３ のスイッチング手段と、 前記第２の受信器の出力端子と前記第４の受信器の出力端子における第４のスイ ッチング手段と、基準位相入力端子と可変位相入力端子を有する第２の位相検出 器と、 第２の手段と、 を更に備え、前記第１の受信器への前記入力端子は前記第２のスイッチング手段 へ接続され、前記第３のスイッチング手段の第１の位置において前記第２のアン テナと前記第４のアンテナとからの信号が前記第２の受信器と前記第４の受信器 へそれぞれ加えられ、かつ前記第４のスイッチング手段の第１の位置においで前 記第２の受信器の出力と前記第４の受信器の出力が前記第２の位相検出器の前記 基準位相入力端子と前記可変位相入力端子へそれぞれ加えちれ、前記第３のスイ ッチング手段の第２の位置においては前記第２のアンテナと前記第４のアンテナ とからの信号が前記第４の受信器の入力端子と前記第２の受信器の入力端子へそ れぞれ加えられ、第４のスイッチング手段の第２の位置においては、前記第４の 受信器の出力と前記第２の受信器の出力が前記第２の位相検出器の前記基準位相 入力端子と前記可変位相入力端子へそれぞれ加えられ、前記第２の手段は、前記 第３のスイッチング手段と前記第４のスイッチング手段との交互動作で得られた 前記第２の位相検出器の出力を処理して、前記第２の受信器と前記第４の受信器 を通る信号の位相遅延の間の差により生じさせられた誤差を無くし、前記処理手 段の結果は、防護される航空機から侵入航空機への相対的な方位に関連する第２ の量である、アンテナ装置。
  3. ３．請求項２記載のアンテナ装置において、前記第１の処理手段と前記第２の処 理手段の結果を処理して、防護される航空機から侵入航空機への相対的な方位角 を得る第３の手段、 を更に備えるアンテナ装置。
  4. ４．請求項１記載のアンテナ装置において、前記第１の位相検出器の非直線動作 による前記第１の位相検出器の前記出力中の誤差を決定する第１の手段と、 この最後に名づけた第１の手段により決定された前記第１の位相検出器の前記出 力中の誤差に従つて前記第１の位相検出器の前記出力を修正する第１の手段と、 を更に備えるアンテナ装置。
  5. ５．請求項２記載のアンテナ装置において、前記第２の位相検出器の非直線動作 による前記第２の位相検出器の前記出力中の誤差を決定する第２の手段と、 この最後に名づけた第２の手段により決定された前記第２の位相検出器の前記出 力中の誤差に従つて前記第２の位相検出器の前記出力を修正する第２の手段と、 を更に備えるアンテナ装置。
  6. ６．請求項１記載のアンテナ装置において、前記第１の位相検出器の出力は、前 記第１のスイッチング手段と前記第２のスイッチング手段が前記第１の位置にあ る時に位相ＡＢとして識別され、前記第１の位相検出器の出力は、前記第１のス イッチング手段と前記第２のスイッチング手段が前記第２の位置にある時に位相 ＢＡとして識別され、前記第１の位相検出器の出力を処理する前記手段はアルゴ リズム、 第１の実際の位相＝（位相ＡＢ＋位相ＢＡ）２を解くための手段を含み、前記第 １の実際の位相は前記第１の量であるアンテナ装置。
  7. ７．請求項２記載のアンテナ装置にかいて、前記第２の位相検出器の出力は、前 記第３のスイッチング手段と前記第４のスイッチング手段が前記第１の位置にあ る時に位相ＣＤとして識別され、前記第２の位相検出器の出力は、前記第３のス イッチング手段と前記第４のスイッチンク手段が前記第２の位置にある時に位相 ＤＣとして識別され、前記第２の位相検出器の出力を処理する前記手段はアルゴ リズム、 第２の実際の位相＝（位相ＣＤ＋位相ＤＣ）２を解くための手段を含み、前記第 ２の実際の位相は前記第２の量であるアンテナ装置。
  8. ８．請求項７記載のアンテナ装置において、前記第１の実際の位相と前記第２の 実際の位相を処理して、防護される航空機から侵入航空機への相対的な方位を得 る第３の手段、 を更に備えるアンテナ装置。
  9. ９．請求項１記載のアンテナ装置において、前記第１のアンテナと前記第３のア ンテナは第１の伝送線と第３の伝送線により前記第１のスイッチング手段へ接続 され、 前記第１の伝送線と前記第３の伝送線を通る信号の位相遅延の差を決定する第１ の手段と、前記第１の位相検出器の前記出力を、最後に名づけた前記手段により 決定された前記差に従つて修正する手段と、 を更に備えるアンテナ装置。
  10. １０．請求項２記載のアンテナ装置において、前記第２のアンテナと前記第４の アンテナは第２の伝送線と第４の伝送線により前記第２のスイッチング手段へ接 続され、 前記第２の伝送線と前記第４の伝送線を通る信号の位相遅延の差を決定する第２ の手段と、前記第２の位相検出器の前記出力を、最後に名づけた前記手段により 決定された前記差に従つて修正する手段と、 を更に備えるアンテナ装置。
  11. １１．請求項９記載のアンテナ装置において、前記第１の伝送線と前記第２の伝 送線を通る信号の位相遅延差を決定する前記第１の手段は、試験発振器と、 前記第１のアンテナと前記第３のアンテナにより受信するための同相信号を前記 試験発振器から放射する第１の手段と、 を含むアンテナ装置。
  12. １２．請求項１０記載のアンテナ装置において、前記第２の伝送線と前記第４の 伝送線を通る信号の位相遅延差を決定する前記第２の手段は、試験発振器と、 前記第２のアンテナと前記第４のアンテナにより受信するための同相信号を前記 試験発振器から放射する第２の手段と、 を含むアンテナ装置。
  13. １３．請求項１２記載のアンテナ装置において、１つの試験発振器が設けられ、 前記試験発振器から信号を放射させる前記第１の手段は、前記１つの試験発振器 からの信号を放射するために前記第２のアンテナへ加える手段を含み、前記試験 発振器から信号を放射させる前記第２の手段は、前記１つの試験発振器からの信 号を放射するために前記第２のアンテナへ加える手段を含む、アンテナ装置。
  14. １４．請求項４記載のアンテナ装置において、前記第１の位相検出器の前記出力 中の誤差を決定する前記第１の手段は、 第１の交番試験電圧を前記第１の位相検出器の前記基準位相入力端子へ加える手 段と、 第２の交番試験電圧を前記第１の位相検出器の前記可変位相入力端子へ加える手 段と、 前記第１の位相検出器の出力を定期的にサンプリングして、時間的に等しく隔て られている第１の出力データ列を供給する第１の手段と、 を含み、前記第２の試験電圧は時間とともに直線的に変化する前記第１の試験電 圧に対してある位相関連係を有するアンテナ装置。
  15. １５．請求項５記載のアンテナ装置において、前記第２の位相検出器の前記出力 中の誤差を決定する前記手段は、 第４の交番試験電圧を前記第１の位相検出器の前記基準位相入力端子へ加える手 段と、 第４の交番試験電圧を前記第１の位相検出器の前記可変位相入力端子へ加える手 段と、 前記第２の位相検出器の出力を定期的にサンプリングして、時間的に等しく隔て られている第２の出力チータ列を供給する第２の手段と、 を苦み、前記第４の試験電圧は時間とともに直線的に変化する前記第３の試験電 圧に対してある位相関連係を有するアンテナ装置。
  16. １６．請求項１４記載のアンテナ装置において、前記第１の試験電圧は第１の周 波数で動作する第１の安定な発振器から得られ、 前記第２の試験電圧は第２の周波数で動作する第２の安定左発振器から得られ、 るアンテナ装置。
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