JPS6229038B2

JPS6229038B2 -

Info

Publication number: JPS6229038B2
Application number: JP6141280A
Authority: JP
Inventors: Masami Iwaki
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1980-05-09
Filing date: 1980-05-09
Publication date: 1987-06-24
Also published as: JPS56157881A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は距離測定装置に関し、特にトランスポ
ンダからの応答率を向上せしめ且つリアルタイム
での高精度距離が与えられる距離測定装置に関す
るものである。

一般に距離装置（Distance Measuring
Equipment、以下DME装置と称する）等の航法
援助装置の地上局は、ある定められた時間間隔ご
とに既地上局に与えられた局識別符号を送信す
る。局識別符号は、英文字の組合せ（例えば
ABC）からなるモールスコード（Morse code）
で構成されており、30秒ごとに１回このモールス
コードを送信する。前記モールスコードは、
DMEの場合可聴音として検出できる周波数1350
Hzに相応する一定周期のパルス列を一般にキーヤ
と称するモールス符号発生器からの信号によりス
イツチされ出力される。そしてモールスコードを
送信していない間は距離測定のための質問信号に
対する応答信号を送信している。すなわちキーヤ
で発生された、例えばABCのモールスコードの
ときのみ1350Hzの一定周期のパルス列が出力され
それ以外は、機上インタロゲータからの質問信号
に相応した応答パルスを出力する。

DME装置における距離測定はインタロゲータ
すなわち質問パルス符号発信機が航空機に搭載さ
れ、地上固定局に設置された応答パルス符号発信
用トランスポンダとの間で質問パルスと応答パル
スとの送受信を継続して行うことにより、地上局
に対する航空機の位置すなわち距離測定が行われ
る。これらをより詳細に述べると、まずインタロ
ゲータ送信機は、地上固定局に向け質問パルス符
号を送信する。地上固定局のトランスポンダは受
信した質問パルスの符号に応じて応答パルスを航
空機に向け送信する。インタロゲータ受信機は、
質問パルスに対する応答信号だけを識別し、質問
パルス送出時から応答パルス受信時までの時間を
計測することにより両者間の距離を測定する。

一方、地上トランスポンダから30秒に１回のイ
ンターバルで送信されるモールス符号は短点（ド
ツト）が、約0.1秒、長点（ダツシユ）が0.3秒、
スペースが0.3秒の長さで規定されており、第１
図にその一例として局符号ABCの場合を示す。
この図を参照すれば、実際送信される局符号識別
パルス列は、送出される符号がドツト又はダツシ
ユの時間のみ応答パルスに優先して出力され、従
つてその間は、応答信号は禁止され出力されな
い、機上インタロゲータは、地上トランスポンダ
から送信されて来るパルス列の中から1350Hzの周
波数成分のみをインタロゲータに備えてあるバン
ドバスフイルタにより選出し、この1350Hzトーン
の局符号可聴音は、航空機のパイロツトのレシー
バへ送られる。従つてパイロツトは、地上局から
30秒に１回送られて来るモールスコードを耳で聴
くことにより自己が必要としている地上局である
はどうか更に、地上局が正常であるかどうかの確
認ができる。

これを従来の一般的な応答パルスと局識別符号
パルスとを切換えるキーイング回路のブロツク図
を示す第２図とキーイングにおける応答パルスと
局識別符号パルスの出力例を示す第３図を参照し
て説明する。第２図中、１１，１２は論理積回
路、１３はインバータ、１４は論理和回路を示
す。モールスコードに相応したキーイング信号Ｃ
をインバータ１３と論理積回路１２へ入力する。
論理積回路１２の他入力は応答パルス１３であ
り、その出力は論理和回路１４に入力される。局
識別符号パルスａとインバータ１３の出力は論理
積回路１１に入力されその出力は論理和回路１４
の他入力とする。従つて応答パルスｂに代わつて
局識別符号ａが波形ｄの様に出力されることがわ
かる。すなわちキーイング信号が低レベル（論理
０）のときは、局識別符号パルスのみを出力し全
つく応答パルスは、出力されないことを示す。

以上のように従来の距離測定装置は局符号パル
スが応答パルスに優先して送信されるため局符号
パルスを送信している間は、応答パルスは完全に
禁止され機上インタロゲートではその間応答パル
スを得ることができない欠点がある。例えば、前
述したモールスコードABCの構成においてはモ
ールスコードが応答パルスを禁止する時間は、第
１図を参照するならば合計1.8秒である。一方モ
ールスコードABCの始めから終りまでの時間は
合計3.1秒である。従つて１秒間当り応答パルス
が阻止される時間は1.8／3.1＝0.58秒となる。す
なわち局符号の送信中は、平均すると１秒間当り
0.42秒だけ応答パルスの送信ができることを意味
する。一般に各地上局に指定される３文字の組合
せは、平均して前記の値である。従つて機上イン
タロゲータからの質問信号が、地上トランスボン
ダの受信機において100％デコードされたと仮定
しても前記のように局符号送信時には平均して約
40％の応答率しか望めないことになる。現実に
は、地上トランスポンダの応答率はDMEの場合
70％以上を規定されており、この応答率を考慮す
るならば局符号送信時における事実上の応答率
は、約30％（0.4×0.7＝0.28）となる。

一方、機上インタロゲータは、地上トランスポ
ンダからの局符号受信時においても自己の質問信
号に相応する応答信号を検出しつづけており、も
しある定めてある応答数を計数できない場合は、
それまでの距離測定値を記憶しトラツキングを中
止し、ある定めてある応答数以上を受信するまで
サーチ状態を続ける。そしてサーチが一定時記以
上続くと測距データをクリヤーし表示装置にフラ
ツグ信号を送りアンロツクを示す。従つて地上ト
ランスポンダから局符号が、例えばABCとして
出力された場合、局符号を送信している間は、距
離測定出力が得られず局符号を送信し始める直前
の測定値が局符号送信時間約３秒間出力されその
後新しい測距データが少し遅れて出力される。こ
のため最終着陸進入等刻々と変化する距離情報を
正確にかつリアルタイムで得ることは困難であつ
た。

本発明は、高い精度の距離情報が要求される着
陸援助施設等の距離測定装置において、地上局が
ある定められた時間間隔であらかじめ与えられて
いるモールスコードによる局識別符号を送信する
場合において、機上インタロゲータからの質問パ
ルスが予め定めたレベルより高いときにこの質問
パルスに対する応答を優先し上記質問パルスに相
応した応答パルスで局識別符号パルスを置きかえ
ることにより局識別符号送信時においても質問機
に対し極めて高い応答率で応答し、かつリアルタ
イムでの高精度距離情報が与えられる距離測定装
置を提供するものである。

次に図面を参照して本発明の一実施例を説明す
る。DME地上装置は、一般に第４図のブロツク
図に示すような基本構成からなつている。まず機
上インタロゲータからのペアパルスで構成された
質問信号は、空中線２１で捕捉されデユープレク
サ２２を経て受信機２３に入力され、該質問信号
を検出するに必要なレベルまで増幅された後検波
されビデオ信号としてデコーダ２４へ送られる。
デコーダ２４は入力されたビデオ信号の中からペ
アパルスのみを検出しプライオリテイゲート２７
へ送る。又、プライオリテイゲート２７へは、地
上局を識別させるための1350Hz可聴音に相当する
パルスが、1350Hzパルス発生器２５から加えられ
ている。通常プライオリテイゲート２７は第２図
に示すようなキーイング回路を備えており、デコ
ーダ２４からのデコードパルスを通過させている
が、キーヤ２６から30秒ごとに出力されるキーイ
ング信号すなわち英３文字で構成されるモールコ
ードの長点、短点のときは優先して1350Hzパルス
を通過させる。

さて、ここで前述したように従来のプライオリ
テイゲート２７ではキーヤ２６から送出される局
符号パルスを送信している間は応答パルスが抑圧
されるためインタロゲータが受信する応答パルス
数が制限され、特に最終着陸進入時等、距離情報
を高精度で、且つリアルタイムで得ることが困難
であるので本発明は次のような対策を講じてい
る。

即ち、インタロゲータ（航空機）からの質問パ
ルスが予め定めたレベル以上のときには、トラン
スポンダの（地上局）に接近したインタロゲータ
からの質問パルスであるとして、この質問パルス
に相応した応答パルスを優先的に送出し、この応
答パルスの数だけ局識別符号用パルス列（1350
Hz）のパルスを抑圧している。このようにしても
抑圧されるパルス数は全体に比して少ないから局
識別には支障がない。

さて、一方受信機２３からの質問信号は比較器
２８で予め定めたレベルと比較され、質問信号レ
ベルが上記レベル以上のとき質問信号レベル検出
ゲートパルスｅをプライオリテイゲート２７へ送
る。

プライオリテイゲート２７の一例としては第５
図に示す回路がある。その動作を第６図を参照し
て以下説明する。一定繰返しの局識別符号用1350
Hzのパルス列ａは遅延回路３１とAND回路３４
の一方へ夫々加えられる。1350Hzのパルス列ａは
遅延回路３１で自己のパルス幅より少し長い時間
だけ遅延され、波形ｆを出力し一般に周知のＲ−
SF／Ｆ（フリツプフロツプ）３３のＲ（リセツ
ト）端子へ加えられる。

一方、質問信号レベル検出ゲートパルスｅと応
答パルスｂがそれぞれAND回路３２へ加えられ
ている。前記波形ｅは、機上インタロゲータから
の質問信号レベルが所定のレベルを越えた場合そ
の質問信号に同期しかつ質問信号が地上受信機で
デコードされ応答パルスとして送られて来たパル
スに同期したものである。通常前記所定レベルは
航空機が最終着陸進入エリアに接近した場合を想
定してあり、本実施例の場合は、着陸点までの距
離が５から10海浬内に航空機が進入したときの地
上局で受信する航空機インタロゲータからの質問
信号のレベルに設定してあり、またレベル検出は
一般によく知られている対数増幅器等を使用する
ことにより簡単に可能である。

このように前記AND回路３２から出力される
パルスｇは、当該地上局へ広範囲における不特定
多数機から質問があつたとしても最終着陸進入態
勢にある航空機からの質問信号に相応した応答パ
ルスのみである。パルスｇは、Ｒ−Ｓフリツプフ
ロツプ３３のＳ（セツト）端子へ加えられており
パルスｇの立上りで出力が論理０にセツトされ
る。従つてＲ−Ｓフリツプフロツプ３３の出力波
形ｈは、AND回路３２で選択された応答パルス
（波形ｇ）の立上りでセツトされ、また遅延回路
３１を経た1350Hz、パルス列のパルス（波形ｆ）
でリセツトされることになる。Ｒ−Ｓフリツプフ
ロツプ３３の出力は応答パルスｇより遅れている
1350Hzパルス列のパルスを抑圧するためAND回
路３４へ加えられ抑圧した結果のパルス列ｉを出
力する。応答パルス（波形ｇ）と、応答パルスに
より1350Hzパルス列のパルスが抑圧された結果の
パルス列（波形ｉ）とがOR回路３５を経て、局
識別符号送信時において局識別符号パルス列の一
部が応答パルスに置換された波形ｊを得ることが
できる。OR回路３５の出力は第２図に示したキ
ーイング回路３６に入力されて、送信パルス出力
ｋが得られる。

キーイング回路３６の出力、すなわちプライオ
リテイゲート２７の出力パルスは第４図の如くコ
ーダ２９において、ペアパルスに再符号化され、
符号化されたペアパルスは送信機３０、デユープ
レクサ２２を経てRFパルスとして中空線２１か
ら放射される。従つて機上インタロゲータは地上
装置からの信号を受信し、自己の質問に同期した
応答信号を検出し、地上局までの距離の測定を行
うことができる。

以上説明したように本発明によれば、最終着陸
進入態勢にある航空機はもつとも正確でかつリア
ルタイムで必要とする距離情報を、地上局が定め
られた時間間隔で発射する局識別符号送信時にお
いても何等影響されずに得ることができ、又局識
別符号も十分確認できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は局識別符号モールスコードの一例を示
す図、第２図は一般のキーイング回路図、第３図
は第２図の各部の信号のタイムチヤート、第４図
は本発明の基本的構成を示すブロツク図、第５図
は第４図におけるプライオリテイゲートの詳細ブ
ロツク図、第６図は第５図の各部の信号のタイム
チヤートである。２１……空中線、２２……デユープレクサ、２
３……受信機、２４……デコーダ、２５……1350
Hzパルス発生器、２６……キーヤ、２７……プラ
イオリテイゲート、２８……比較器、２９……コ
ーダ、３０……送信機、３１……遅延回路、３
２，３４……AND回路、３３……Ｒ−Ｓフリツ
プフロツプ回路、３０……キーイング回路。

Claims

【特許請求の範囲】

１インタロゲータから送出される質問パルスを
受信後、トランスポンダでは、前記質問パルスに
相応する応答パルスと、前記トランスポンダ識別
のためのモールスコードからなる局識別符号パル
ス列とを送出し、前記インタロゲータが前記質問
パルス送出から応答パルス受信までの時間を計測
することにより両者間の距離を測定する距離測定
装置において、受信された前記質問パルスが予め
定めたレベル以上のとき、この質問パルスに相応
する応答パルスを優先して送出することを特徴と
する距離測定装置。