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JP3651776B2 - Aircraft detection system - Google Patents
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JP3651776B2 JP2000315507A JP2000315507A JP3651776B2 JP 3651776 B2 JP3651776 B2 JP 3651776B2 JP 2000315507 A JP2000315507 A JP 2000315507A JP 2000315507 A JP2000315507 A JP 2000315507A JP 3651776 B2 JP3651776 B2 JP 3651776B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飛行場の滑走路や誘導路等の移動路を通過する航空機の有無を検知する航空機検知システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の航空機検知システムには、航空機が移動する滑走路や誘導路等の移動路の一方側に送信器を設置すると共に他方側に受信器を設置し、移動体である航空機が送信器と受信器とによる信号を遮断することにより、当該航空機を検知する遮断方式のものや、パルス信号を発生させ、該パルス信号が移動体である航空機から反射したとき該反射パルスの受信時間により移動体の位置を検知するパルス反射方式のものが知られている。
【0003】
しかしながら、上記遮断方式は、送信器及び受信器の双方に信号処理を行う演算装置及び上位設備との通信手段が必要なことから、コスト負担が大きい。
【0004】
また、遮断方式において送信波として数100MHZ〜数10GHZの周波数の信号を用いる場合は波長が数m〜数cmとなり、同じくは送信波として数10GHZの周波数の信号を用いる場合は波長がmm単位となるため、入射波と反射波の干渉が起こり、該干渉のために検出能力が低下することがある。
【0005】
さらに、送信器及び受信器を屋外に設置する場合は、風などの影響による送信器及び受信器に振動が作用し、信号の反射位置と受信位置との関係から入射波と反射波の合成波が零になってしまうことがあり、やはり検出能力が低下することがある。
【0006】
また、送信アンテナと、移動体である航空機と、受信アンテナとが同じ方向を向いていないと受信感度が低下するが、特に、直進性の高い数100MHZ〜数10GHZの周波数帯の送信信号を用いる場合は、移動体である航空機の向きによっては、反射波が受信部に戻ってこない場合が発生し、この点でも検出能力が低下することがある。
【0007】
一方、パルス反射方式では、送信するパルス波のエネルギー状態が安定しないため、確実な検知が困難であり、また安定化するための構成を必要とし、やはりコスト上昇を招くものであった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、コスト上昇を招くことなく、高精度に移動体である航空機を検出することが可能な航空機検知システムを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項1に係る発明は、航空機が移動する移動路に向けて電波を送信すると共に前記航空機からの反射波に基づき前記移動路上の前記航空機を検知するシステムにおいて、前記移動路の伸長方向に沿う一側に設けられ、該移動路の伸長方向に交差するように電波を送信すると共に反射波を受信するセンサと、このセンサからの送信波の送信角度を変化させる手段とを具備し、前記センサとしては、周波数が異なる少なくとも3つの信号を発生する手段と、この手段による3つの信号のうち1つを基準信号とし且つ他の2つの信号夫々を前記基準信号により変調した2つの送信信号を送信する手段を具備することを特徴とする。
【0010】
請求項2に係る発明は、請求項1における前記センサが、前記送信波のうち垂直偏波を絶対座標上のX軸方向に走査し、前記送信波のうち水平偏波を絶対座標上のZ軸方向に走査する手段を具備することを特徴とする。
【0011】
請求項3に係る発明は、請求項1における前記センサが、垂直偏波と水平偏波との中間の偏波を送信時に走査する手段を具備することを特徴とする。
【0012】
請求項4に係る発明は、請求項1乃至3のいずれか一項において、前記移動路の他側に設けられる反射板を更に具備することを特徴とする。
【0013】
請求項5に係る発明は、請求項4における前記反射板が、再帰反射板であることを特徴とする。
【0014】
請求項6に係る発明は、請求項4における前記反射板が、コーナキューブを含むことを特徴とする。
【0016】
請求項に係る発明は、請求項1乃至のいずれか一項における前記センサが、複数の送信信号パターンをサイクリックに変化させて送信する手段を具備することを特徴とする。
【0017】
請求項に係る発明は、請求項1乃至のいずれか一項における前記センサが、反射板を用いない場合は所定時間にて反射信号を受信しないように受信動作をクローズし、反射板を用いた場合は前記センサと前記反射板との距離に応じ所定時間内の反射信号のみを取り込む手段を具備することを特徴とする。
請求項9に係る発明は、航空機が移動する移動路に向けて電波を送信すると共に前記航空機からの反射波に基づき前記移動路上の前記航空機を検知するシステムにおいて、前記移動路の伸長方向に沿う一側に設けられ、該移動路の伸長方向に交差するように電波を送信すると共に反射波を受信するセンサと、このセンサからの送信波の送信角度を変化させる手段と、前記移動路の他側に設けられる再帰反射板とを具備し、前記センサとしては、当該センサと前記再帰反射板との距離に応じ所定時間内の反射信号のみを取り込む手段とを具備することを特徴とする。
請求項10に係る発明は、請求項9における前記センサが、複数の送信信号パターンをサイクリックに変化させて送信する手段を具備することを特徴とする。
【0018】
請求項1に係る発明によれば、送信角度を変えることによって反射による干渉、反射面の広がり方向に影響されること無く航空機を検知することが可能となると共に送受信器を一体で構成することでコスト低減が図られる。また、2つの送信信号のうち、一方の送信信号が定在波により打ち消された場合であっても、他方の送信信号にて反射波を受信することができるので、航空機の高精度検出が可能となる。
【0019】
請求項2に係る発明によれば、水平偏波と垂直偏波の2波で走査することから、航空機の反射面形状による影響を無くすることが可能となる。
【0020】
請求項3に係る発明によれば、センサは1波の中間偏波を送信に用いることから、センサは簡単な構成のものとすることが可能となる。
【0021】
請求項4に係る発明によれば、更に反射板を用いることによって受信信号の強弱は強められると共に航空機が通過した時には信号レベルが無く、航空機が通過しない時には信号レベルが有ることで航空機を検知することが可能となる。
【0022】
請求項5に係る発明によれば、反射板として再帰反射板を用いて反射板への入射角と同じ方向に電波を反射させることができるので、この方向に存在することになる航空機を高精度に検出することが可能となる。
【0023】
請求項6に係る発明によれば、反射板としてコーナキューブを用いて反射板への入射方法と異なる方向に電波を反射させることができるので、広範囲に亙って航空機を高精度に検出することが可能となる。
【0025】
請求項7,10に係る発明によれば、複数の送信信号をサイクリックに変化させることで、検出動作の状態判断を行うことが可能となる。
【0026】
請求項に係る発明によれば、受信に際して不要な情報を取得しないようにしているので、航空機の高精度検出が可能となる。
請求項9に係る発明によれば、請求項1,5,8に係る発明と同様の作用を奏することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る航空機検知システムの一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【0028】
図1に示すように、本実施形態の航空機検知システムは、オペレータコンソール及び監視制御盤を有する中央監視室100である上位側と、ローカル側とからなり、航空機300が移動する図示しない移動路に向けて電波を送信すると共に航空機300からの反射波に基づき移動路上の航空機300の有無を検知するものである。
【0029】
ローカル側の構成としては、図示しない空港照明設備の例えCCRの如き電源装置1と、バイパスフィルタ2と、SBL親局3と、親局専用CT4と、ゴムトランス5と、SBL子局6と、灯火7と、ゴムトランス8と、センサ子局9と、アンテナ10とから構成される。
【0030】
送受信部を構成するセンサ子局9及びアンテナ10から送信される信号は、図2に示されるように垂直偏波を絶対座標上のX軸を中心に回転させて送信する方法と、図3に示されるような水平偏波を絶対座標上のZ軸を中心に回転させて送信する方法とを採用する。垂直偏波は絶対座標上のZ軸方向に傾いた反射に強く、水平偏波は絶対座標上のX軸方向に傾いた反射に強い性質があるので、移動路や航空機300の形態や該移動路への航空機300の侵入形態により、垂直偏波及び/又は水平偏波を適宜送信に際して用いることができる。
【0031】
また、これら2つの偏波の特性を1つで併せ持つようにした図4に示す水平/垂直偏波を送信に用いると、送信部が1つにて構成可能となり、コスト低減に寄与するものとなる。
【0032】
また、航空機300等の移動体の表面が、送受信部に対して同じ方向に広がっている場合は稀であるため、送受信部を設けた移動路の伸長方向に沿う一側に対して対向する他の側に反射板を設置し、通常、航空機300が送信パス上を遮らない場合は、安定した受信レベルを確保できるようにする。反射板としては、電波を反射するものであれば金属平面板であってもよいが、好ましくは、再帰反射板等を用いる。金属平面板に比べて再帰反射板の方がより効率良く受信可能となる。
【0033】
図5には、反射板としてコーナキューブ23を示しており、該コーナキューブ23に対し送信アンテナ21と受信アンテナ22が対向している。このコーナキューブ23を反射板として用いた場合は、電波の送信方向と反射方向とは一致するが、送信経路と反射経路とが異なるため、送信波と反射波の干渉が少なくなり、検出精度の向上が期待できる。
【0034】
センサ子局9は、一つで送受信部を構成しており、その詳細な一構成例は図6に示される。図6に示すように、センサ送信回路201、センサ受信回路202、演算回路203と、上位通信用モデム204とからなる。
【0035】
上位通信用モデム204は、図1における親局1からの監視制御指令に対して現在の状態を返答するものであり、上位親局通信送信回路204Aと、上位親局通信受信回路204Bとを有する。またセンサ送信回路201及びセンサ受信回路202は、送信と反射波の受信とを行う。
【0036】
また、図7に示すように、複数のコーナキューブを取り付けた反射板24を用いるる場合は、センサ9を構成する筐体等の構造体の揺れ等を加味して、送信角度を変えて信号走査を行う。この時、先に述べたように水平偏波を絶対座標上のZ軸、垂直偏波を絶対座標上のX軸方向に振ることが好ましい。また水平/垂直偏波を用いる場合には、X平面−Z平面にて信号を振ることが好ましい。
【0037】
センサ9内の送信部と受信部の位置によっては、図8に示すように定在波の0ポイントに受信部が位置しまう場合がある。例えば、送信信号が数10GHZである場合、数mmオーダの間隔にて前記0ポイントが発生するが、該0ポイントを回避するため、上述したように信号を振ることが好ましい。
【0038】
演算回路203における信号処理は、図9に示すようにセンサ立ち上げ後は、検知を実施しないゲート付与期間又は信号送信間では、基準波を常に立ち上げることにする。これは、急に検知指令を与えた場合でも常時キャリアを立ち上げていることによって、送信レベルの一定化を図り、一定の検出能力を確保するためである。
【0039】
送信信号としては、1の波と0の波の2波を用いてデータ伝送を行う。図10に示すように、複数の信号パターン(図示では4つのパターン)を有し、この信号パターンをサイクリックに更新しつつ、送信を行う。
【0040】
反射板を用いる場合、送信部と受信部の距離は固定であり、その伝達速度が距離に応じて求まることから、図11に示すように一定範囲のみ受信ゲートをオープンにする回路構成とすることで、反射板以外の反射、例えば航空機300による反射等は受信しないこととする。この場合、水平偏波と垂直偏波を用いて送信を行うに際しては送信周波数と送信データとは同一とし、また水平偏波を送信後に垂直偏波を送信する等の送信順を付与するものとする。
【0041】
図12は、反射板を用いる場合の検知方法を示すものであり、主として図6の演算回路203の動作を示している。
【0042】
反射板を用いない場合は、図13に示すように、航空機300自体が反射板の役割をするため、通常、航空機300が無い場合は、信号の受信は無く、また、反射板を意識しなくて良いため、信号の振りを大きくすることができる。反射板を用いない場合の受信ゲートは図15に示す例があげられる。
【0043】
反射板を用いない場合における演算回路203の信号処理は、反射板を設けた場合の演算方法を示す図12におけるステップS12及びステップS17が、ステップS12´及びステップS17´に置き換わったものである。図16に示すように、ステップS1〜S2にて送信可能状態で基準波を送信し、ステップS3〜S9にて送信パターンの選定と共に信号の振り角αを変えつつ、移動路に向かってセンサから2つの周波数(0の波/1の波)の電波を送信する。
【0044】
以上の送信動作に引き続き、受信及び判定動作がステップS10〜S18により実施される。すなわち、ステップS10〜S12では、受信信号が全角度で検知無しである場合は航空機の検知は無しとして処理し、ステップS13〜S18では、受信信号を検知した場合は、送信された信号パターンの再生を行い、該パターンのうち一つでも正常受信したとき、航空機が通過したことを検出し又はセンサの異常を検知する。
【0045】
このような本実施形態においては、中央のオペレータコンソールにより集中監視制御され、親局は、通常1つの電源装置に1台接続され、個々の親局の監視制御は、監視制御盤によって行われている。親局と子局との間の通信は、信号線や電力線搬送といった手段にて通信を行う。また、センサによって航空機300が移動路を通過した判断した場合は、本情報に基づいて親局は灯火のON/OFF制御を行う。
【0046】
反射板を用いる場合は、常時受信有りとなり、航空機300が通過した時は、受信が無くなる。このため航空機300が無い状態では必ず信号を受信しなければならず、送信部にて、信号を一定の角度αにて走査し、さらに2つの周波数(0の波/1の波)を用いて、入射波と反射波の干渉により受信点にて受信データが打ち消されないようにしている。
【0047】
演算回路203の処理は、図12に示すように、送信部は、同一走査周期内においては、同一データを送信する。受信部は、データを受信する毎に、0の波/1の波それぞれにて、データを復調し、同一走査周期内に1つでもデータが受信できたか否かを判断する。
【0048】
同一走査周期内に1度もデータ取得が行われない場合は、検知無しと判断し、1回でもデータを受信した場合には、航空機300が通過したと判断する。
【0049】
また、データを解析し、データがサイクリックに更新されていない場合には、センサが異常であると検出する。
【0050】
一方、反射板を用いず、航空機300の胴体の反射にて航空機300の検知を行う場合、送信処理は同一であるが、同一走査周期内に1つでもデータが受信できた場合を航空機300が通過したと判断し、1回でもデータを受信した場合には、検知無しと判断する。
【0051】
また、本実施形態では、反射板を用いる、用いないに拘わらず、信号処理により受信ゲートを開閉制御するようにしいいるために、イレギュラーな情報の取り込みは抑制され、高精度な検出が可能となる。
【0052】
図1に示されるシステム構成にて、図1に示す中央監視室のオペレータコンソールに表示される灯火/センサの状態は、灯火/センサを監視する監視制御盤からの情報を元に表示される。この監視制御盤は、各飛行場灯火設備の電源毎に設置された親局が子局から得られた情報をまとめたものである。
【0053】
尚、本実施形態では、航空機300等の移動体の通過を検知し、通過時の情報を上位に伝えるものであって、親局と子局との間の通信手段は、何ら特定されないものである。
【0054】
以上述べたように本実施形態によれば、灯火/センサの状態を実際に現場まで調査することなく、中央監視室に置かれたオペレータコンソールより遠隔操作をすることが可能で、また、通信処理により一括して灯火の制御を行うことも可能で、さらに中央にて灯火/センサの管理することによりセンサの情報を元に灯火制御をすることにより飛行場の自動運用も可能となる。この空港の自動運用により空港の運用面でのコストダウンを図ることが可能となる。
【0055】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、移動路を挟むように送信部と受信部とを設けることなく移動路の一側から電波を送受信し且つ送信角度を変えるようにしたので、コスト低減を図りつつ反射による干渉、反射面の広がり方向に影響されることを防止した航空機検知システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る航空機検知システムの一実施形態を示す図。
【図2】垂直偏波の波形例を示す図。
【図3】水平偏波の波形例を示す図。
【図4】水平偏波及び垂直偏波の波形例を示す図。
【図5】コーナキューブによる信号の反射例を示す図。
【図6】センサの構成例を示す図。
【図7】送信部の揺れと反射板の関係例を示す図。
【図8】入射波と反射波の合成例を示す図。
【図9】演算処理部のタイミング処理例を示す図。
【図10】信号のパターン例を示す図。
【図11】信号パターン送信時の受信ゲート間隔例を示す図。
【図12】反射板を用いる場合の演算回路の処理例を示す流れ図。
【図13】反射板を用いない場合の構成例を示す図。
【図14】反射板を用いない場合のタイミングチャート例を示す図。
【図15】反射板を用いない場合の受信ゲート例を示す図。
【図16】反射板を用いない場合の演算回路の処理例を示す流れ図。
【符号の説明】
1 CCR(電源装置)
2 バイパスフィルタ
3 SBL親局
4 親局専用CT
5 ゴムトランス
6 SBL子局
7 灯火
8 ゴムトランス
9 センサ子局
100 中央監視室
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an aircraft detection system that detects the presence or absence of an aircraft that passes a moving path such as an airfield runway or taxiway.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in this type of aircraft detection system, a transmitter is installed on one side of a moving path such as a runway or a taxiway on which the aircraft moves, and a receiver is installed on the other side, so that the moving aircraft transmits By shutting off the signal from the receiver and the receiver, a shut-off method for detecting the aircraft, or generating a pulse signal, and when the pulse signal is reflected from the aircraft as a moving object, depending on the reception time of the reflected pulse A pulse reflection type for detecting the position of a moving body is known.
[0003]
However, since the above-described blocking method requires an arithmetic device that performs signal processing on both the transmitter and the receiver and means for communicating with the host equipment, the cost burden is large.
[0004]
Further, when a signal having a frequency of several hundred MHZ to several tens of GHZ is used as a transmission wave in the cutoff method, the wavelength is several meters to several centimeters. Therefore, interference between the incident wave and the reflected wave occurs, and the detection capability may be reduced due to the interference.
[0005]
Furthermore, when the transmitter and the receiver are installed outdoors, vibrations act on the transmitter and the receiver due to the influence of wind, etc., and the combined wave of the incident wave and the reflected wave is determined from the relationship between the signal reflection position and the reception position. May become zero, and the detection capability may also decrease.
[0006]
Further, if the transmitting antenna, the mobile aircraft, and the receiving antenna are not oriented in the same direction, the receiving sensitivity is lowered. In particular, a transmission signal in a frequency band of several hundred MHz to several tens GHZ having high straightness is used. In this case, depending on the orientation of the aircraft that is the moving body, the reflected wave may not return to the receiving unit, and the detection capability may be reduced in this respect as well.
[0007]
On the other hand, in the pulse reflection system, the energy state of the transmitted pulse wave is not stable, so that reliable detection is difficult, and a configuration for stabilization is required, which also increases costs.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The objective of this invention is providing the aircraft detection system which can detect the aircraft which is a moving body with high precision, without causing a cost increase.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 to solve the above described problems is the system for detecting the aircraft of the moving path based on the reflected waves from the aircraft transmits a radio wave toward a moving path of the aircraft is moving, before disposed on one side along the extending direction of the serial movement path, change the sensor for receiving a reflected wave transmits a radio wave so as to intersect the extending direction of the travel path, the transmission angle of the transmitted wave from the sensor this Means for generating at least three signals having different frequencies, one of the three signals by this means as a reference signal, and each of the other two signals as the reference signal. And a means for transmitting two transmission signals modulated in accordance with the above.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, the sensor according to the first aspect scans the vertical polarization of the transmission wave in the X-axis direction on the absolute coordinate, and the horizontal polarization of the transmission wave indicates the Z on the absolute coordinate. A means for scanning in the axial direction is provided.
[0011]
The invention according to claim 3 is characterized in that the sensor according to claim 1 comprises means for scanning at the time of transmission an intermediate polarization between vertical polarization and horizontal polarization.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the apparatus further includes a reflecting plate provided on the other side of the moving path.
[0013]
The invention according to claim 5 is characterized in that the reflector in claim 4 is a retroreflector.
[0014]
The invention according to claim 6 is characterized in that the reflector in claim 4 includes a corner cube.
[0016]
The invention according to claim 7 is characterized in that the sensor according to any one of claims 1 to 6 includes means for cyclically changing a plurality of transmission signal patterns and transmitting the same.
[0017]
The invention according to claim 8 closes the receiving operation so that the sensor according to any one of claims 1 to 7 does not receive the reflected signal at a predetermined time when the reflecting plate is not used. When used, it comprises means for capturing only the reflected signal within a predetermined time according to the distance between the sensor and the reflector.
According to a ninth aspect of the present invention, in the system that detects the aircraft on the moving path based on the reflected wave from the aircraft and transmits the radio wave toward the moving path on which the aircraft moves, along the extending direction of the moving path A sensor provided on one side for transmitting a radio wave so as to cross the extending direction of the moving path and receiving a reflected wave; means for changing a transmission angle of a transmitted wave from the sensor; A retroreflecting plate provided on the side, and the sensor includes means for capturing only a reflected signal within a predetermined time according to the distance between the sensor and the retroreflecting plate.
The invention according to claim 10 is characterized in that the sensor according to claim 9 includes means for cyclically changing a plurality of transmission signal patterns to transmit.
[0018]
According to the first aspect of the invention, by changing the transmission angle, it becomes possible to detect an aircraft without being affected by interference caused by reflection and the direction of spreading of the reflecting surface, and by configuring the transmitter / receiver integrally. Cost reduction is achieved. In addition, even if one of the two transmission signals is canceled out by the standing wave, the reflected wave can be received by the other transmission signal, so the aircraft can be detected with high accuracy. It becomes.
[0019]
According to the invention of claim 2, since scanning is performed with two waves of horizontal polarization and vertical polarization, it is possible to eliminate the influence of the reflecting surface shape of the aircraft.
[0020]
According to the invention of claim 3, since the sensor uses one wave of intermediate polarization for transmission, the sensor can have a simple configuration.
[0021]
According to the fourth aspect of the present invention, the strength of the received signal is further increased by using the reflector, and the aircraft is detected by the absence of the signal level when the aircraft passes and the presence of the signal level when the aircraft does not pass. It becomes possible.
[0022]
According to the invention which concerns on Claim 5, since a radio wave can be reflected in the same direction as the incident angle to a reflecting plate using a retroreflecting plate as a reflecting plate, the aircraft which exists in this direction is highly accurate. Can be detected.
[0023]
According to the sixth aspect of the present invention, since a corner cube is used as a reflecting plate and radio waves can be reflected in a direction different from the incident method to the reflecting plate, an aircraft can be detected with high accuracy over a wide range. Is possible.
[0025]
According to the seventh and tenth aspects of the present invention, it is possible to determine the state of the detection operation by cyclically changing a plurality of transmission signals.
[0026]
According to the eighth aspect of the present invention, unnecessary information is not acquired at the time of reception, so that the aircraft can be detected with high accuracy.
According to the invention of claim 9, the same effect as that of the inventions of claims 1, 5, 8 can be achieved.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an aircraft detection system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0028]
As shown in FIG. 1, the aircraft detection system of the present embodiment is composed of an upper side, which is a central monitoring room 100 having an operator console and a monitoring control panel, and a local side. A radio wave is transmitted toward the vehicle, and the presence or absence of the aircraft 300 on the moving path is detected based on a reflected wave from the aircraft 300.
[0029]
As a configuration on the local side, a power supply device 1 such as an airport lighting facility (not shown) such as a CCR, a bypass filter 2, an SBL master station 3, a master station dedicated CT 4, a rubber transformer 5, an SBL slave station 6, The lamp 7 includes a rubber transformer 8, a sensor slave station 9, and an antenna 10.
[0030]
The signal transmitted from the sensor slave station 9 and the antenna 10 constituting the transmission / reception unit is transmitted by rotating the vertically polarized wave around the X axis on the absolute coordinate as shown in FIG. A method of transmitting the horizontally polarized wave as shown by rotating it around the Z axis on the absolute coordinate is adopted. Vertical polarization is strong against reflections tilted in the Z-axis direction on absolute coordinates, and horizontal polarization is strong against reflections tilted in the X-axis direction on absolute coordinates. Depending on how the aircraft 300 enters the road, vertical polarization and / or horizontal polarization can be used for transmission as appropriate.
[0031]
Further, when the horizontal / vertical polarization shown in FIG. 4 having both of these two polarization characteristics is used for transmission, it is possible to configure a single transmission unit, which contributes to cost reduction. Become.
[0032]
In addition, since it is rare that the surface of a moving body such as the aircraft 300 spreads in the same direction with respect to the transmission / reception unit, the surface opposite to one side along the extending direction of the moving path provided with the transmission / reception unit In general, when the aircraft 300 does not block the transmission path, a stable reception level can be secured. The reflection plate may be a flat metal plate as long as it reflects radio waves, but preferably a retroreflection plate or the like is used. The retroreflecting plate can receive more efficiently than the metal flat plate.
[0033]
In FIG. 5, a corner cube 23 is shown as a reflector, and the transmitting antenna 21 and the receiving antenna 22 are opposed to the corner cube 23. When this corner cube 23 is used as a reflector, the transmission direction of the radio wave coincides with the reflection direction. However, since the transmission path and the reflection path are different, the interference between the transmission wave and the reflected wave is reduced, and the detection accuracy is improved. Improvement can be expected.
[0034]
One sensor slave station 9 constitutes a transmission / reception unit, and a detailed configuration example thereof is shown in FIG. As shown in FIG. 6, it consists of a sensor transmission circuit 201, a sensor reception circuit 202, an arithmetic circuit 203, and a host communication modem 204.
[0035]
The host communication modem 204 returns the current state in response to the monitoring control command from the master station 1 in FIG. 1, and has a host master communication transmission circuit 204A and a host master communication reception circuit 204B. . The sensor transmission circuit 201 and the sensor reception circuit 202 perform transmission and reception of reflected waves.
[0036]
Further, as shown in FIG. 7, when using a reflector 24 with a plurality of corner cubes attached thereto, the signal is obtained by changing the transmission angle in consideration of the shaking of a structure such as a casing constituting the sensor 9. Scan. At this time, as described above, it is preferable to swing the horizontally polarized wave in the Z-axis direction on the absolute coordinate and the vertically polarized wave in the X-axis direction on the absolute coordinate. When horizontal / vertical polarized waves are used, it is preferable that the signal is waved in the X plane-Z plane.
[0037]
Depending on the positions of the transmission unit and the reception unit in the sensor 9, the reception unit may be positioned at 0 point of the standing wave as shown in FIG. For example, when the transmission signal is several tens of GHZ, the 0 point is generated at intervals of several millimeters. However, in order to avoid the 0 point, it is preferable to shake the signal as described above.
[0038]
In the signal processing in the arithmetic circuit 203, as shown in FIG. 9, after the sensor is started up, the reference wave is always started up during a gate application period in which detection is not performed or during signal transmission. This is because, even when a detection command is suddenly given, the carrier is always started, so that the transmission level is made constant and a certain detection capability is secured.
[0039]
Data transmission is performed using two waves of a 1 wave and a 0 wave as transmission signals. As shown in FIG. 10, a plurality of signal patterns (in the figure, four patterns) are provided, and transmission is performed while cyclically updating these signal patterns.
[0040]
When a reflector is used, the distance between the transmitter and the receiver is fixed, and the transmission speed is determined according to the distance. Therefore, the circuit configuration is such that the reception gate is opened only within a certain range as shown in FIG. Therefore, reflections other than the reflection plate, such as reflection by the aircraft 300, are not received. In this case, when performing transmission using horizontal polarization and vertical polarization, the transmission frequency and transmission data are the same, and a transmission order such as transmission of vertical polarization after transmission of horizontal polarization is given. To do.
[0041]
FIG. 12 shows a detection method when a reflector is used, and mainly shows the operation of the arithmetic circuit 203 in FIG.
[0042]
When the reflector is not used, as shown in FIG. 13, the aircraft 300 itself serves as a reflector. Normally, when there is no aircraft 300, no signal is received and the reflector is not conscious. Therefore, the signal swing can be increased. An example shown in FIG. 15 is an example of a receiving gate when no reflector is used.
[0043]
In the signal processing of the arithmetic circuit 203 when no reflector is used, step S12 and step S17 in FIG. 12 showing the arithmetic method when the reflector is provided are replaced with step S12 ′ and step S17 ′. As shown in FIG. 16, the reference wave is transmitted in a transmittable state in steps S1 and S2, and the sensor is moved toward the moving path while changing the signal swing angle α together with the selection of the transmission pattern in steps S3 to S9. Radio waves of two frequencies (0 wave / 1 wave) are transmitted.
[0044]
Subsequent to the transmission operation described above, reception and determination operations are performed in steps S10 to S18. That is, in steps S10 to S12, if the received signal is not detected at all angles, the aircraft is detected as not detected. In steps S13 to S18, if the received signal is detected, the transmitted signal pattern is reproduced. When one of the patterns is normally received, it is detected that the aircraft has passed or a sensor abnormality is detected.
[0045]
In this embodiment, central monitoring and control are performed by a central operator console, and one master station is normally connected to one power supply device, and monitoring control of each master station is performed by a monitoring control panel. Yes. Communication between the master station and the slave station is performed by means such as a signal line or a power line carrier. When the sensor determines that the aircraft 300 has passed the travel path, the master station performs lighting ON / OFF control based on this information.
[0046]
When a reflector is used, there is always reception, and when the aircraft 300 passes, there is no reception. For this reason, a signal must be received without the aircraft 300, and the transmitter scans the signal at a fixed angle α and uses two frequencies (0 wave / 1 wave). The reception data is prevented from being canceled at the reception point due to the interference between the incident wave and the reflected wave.
[0047]
In the processing of the arithmetic circuit 203, as shown in FIG. 12, the transmission unit transmits the same data within the same scanning cycle. Every time data is received, the receiving unit demodulates the data with each of 0 wave / 1 wave and determines whether or not even one data can be received within the same scanning period.
[0048]
If no data is acquired within the same scanning cycle, it is determined that there is no detection, and if data is received even once, it is determined that the aircraft 300 has passed.
[0049]
Further, the data is analyzed, and if the data is not updated cyclically, it is detected that the sensor is abnormal.
[0050]
On the other hand, when the aircraft 300 is detected by reflection of the fuselage of the aircraft 300 without using the reflector, the transmission processing is the same, but the aircraft 300 is in a case where even one data can be received within the same scanning cycle. If it is determined that the data has passed and data has been received even once, it is determined that there is no detection.
[0051]
In addition, in this embodiment, regardless of whether a reflector is used or not, the reception gate is controlled to be opened and closed by signal processing, so that irregular information capture is suppressed and high-precision detection is possible. It becomes.
[0052]
In the system configuration shown in FIG. 1, the state of the lights / sensors displayed on the operator console of the central monitoring room shown in FIG. 1 is displayed based on information from the monitoring control panel that monitors the lights / sensors. This supervisory control panel is a collection of information obtained from the slave stations by the master station installed for each power supply of each airfield lighting facility.
[0053]
In the present embodiment, the passage of a moving object such as the aircraft 300 is detected and the information at the time of passage is transmitted to the host, and the communication means between the master station and the slave station is not specified at all. is there.
[0054]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to perform remote operation from the operator console placed in the central monitoring room without actually investigating the state of the lights / sensors, and to perform communication processing. It is also possible to control the lights in a lump by controlling the lights / sensors at the center and controlling the lights based on the sensor information to enable automatic operation of the airfield. This automatic operation of the airport makes it possible to reduce the cost of operation of the airport.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, radio waves are transmitted and received from one side of the moving path and the transmission angle is changed without providing a transmitting unit and a receiving unit so as to sandwich the moving path. In addition, it is possible to provide an aircraft detection system that is prevented from being affected by interference due to reflection and the spreading direction of the reflecting surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an aircraft detection system according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a waveform example of vertical polarization.
FIG. 3 is a diagram showing a waveform example of horizontal polarization.
FIG. 4 is a view showing waveform examples of horizontal polarization and vertical polarization.
FIG. 5 is a diagram showing an example of signal reflection by a corner cube.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a sensor.
FIG. 7 is a diagram showing an example of the relationship between the shaking of the transmitter and the reflector.
FIG. 8 is a diagram showing a synthesis example of incident waves and reflected waves.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of timing processing of an arithmetic processing unit.
FIG. 10 is a diagram showing an example of signal patterns.
FIG. 11 is a diagram showing an example of a reception gate interval at the time of signal pattern transmission.
FIG. 12 is a flowchart showing a processing example of an arithmetic circuit when a reflecting plate is used.
FIG. 13 is a diagram showing a configuration example when no reflector is used.
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a timing chart when a reflecting plate is not used.
FIG. 15 is a diagram showing an example of a reception gate when a reflecting plate is not used.
FIG. 16 is a flowchart showing a processing example of an arithmetic circuit when no reflector is used.
[Explanation of symbols]
1 CCR (power supply)
2 Bypass filter 3 SBL master station 4 Master station dedicated CT
5 Rubber transformer 6 SBL slave station 7 Light 8 Rubber transformer 9 Sensor slave station 100 Central monitoring room

Claims (10)

航空機が移動する移動路に向けて電波を送信すると共に前記航空機からの反射波に基づき前記移動路上の前記航空機を検知するシステムにおいて、
前記移動路の伸長方向に沿う一側に設けられ、該移動路の伸長方向に交差するように電波を送信すると共に反射波を受信するセンサと、
このセンサからの送信波の送信角度を変化させる手段と
を具備し、
前記センサは、周波数が異なる少なくとも3つの信号を発生する手段と、この手段による3つの信号のうち1つを基準信号とし且つ他の2つの信号夫々を前記基準信号により変調した2つの送信信号を送信する手段を具備することを特徴とする航空機検知システム。
In the system for detecting the aircraft on the moving path based on the reflected wave from the aircraft while transmitting radio waves toward the moving path on which the aircraft moves,
A sensor that is provided on one side along the extending direction of the moving path, transmits a radio wave so as to cross the extending direction of the moving path, and receives a reflected wave;
Means for changing the transmission angle of the transmission wave from the sensor ,
The sensor generates at least three signals having different frequencies, and two transmission signals obtained by modulating one of the three signals by the means as a reference signal and modulating the other two signals by the reference signal. An aircraft detection system comprising means for transmitting .
前記センサは、前記送信波のうち垂直偏波を絶対座標上のX軸方向に走査し、前記送信波のうち水平偏波を絶対座標上のZ軸方向に走査する手段を具備することを特徴とする請求項1記載の航空機検知システム。  The sensor includes means for scanning vertical polarization of the transmission wave in the X-axis direction on absolute coordinates and scanning horizontal polarization of the transmission wave in the Z-axis direction on absolute coordinates. The aircraft detection system according to claim 1. 前記センサは、垂直偏波と水平偏波との中間の偏波を送信に際して走査する手段を具備することを特徴とする請求項1記載の航空機検知システム。  2. The aircraft detection system according to claim 1, wherein the sensor includes means for scanning an intermediate polarization between a vertical polarization and a horizontal polarization in transmission. 前記移動路の他側に設けられる反射板を更に具備することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項記載の航空機検知システム。  The aircraft detection system according to claim 1, further comprising a reflector provided on the other side of the moving path. 前記反射板は、再帰反射板であることを特徴とする請求項4記載の航空機検知システム。  The aircraft detection system according to claim 4, wherein the reflector is a retroreflector. 前記反射板は、コーナキューブを含むことを特徴とする請求項4記載の航空機検知システム。  The aircraft detection system according to claim 4, wherein the reflector includes a corner cube. 前記センサは、複数の送信信号パターンをサイクリックに変化させて送信する手段を具備することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項記載の航空機検知システム。The aircraft detection system according to any one of claims 1 to 6 , wherein the sensor includes means for cyclically changing a plurality of transmission signal patterns. 前記センサは、反射板を用いない場合は所定時間にて反射信号を受信しないように受信動作をクローズし、反射板を用いた場合は前記センサと前記反射板との距離に応じ所定時間内の反射信号のみを取り込む手段を具備することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項記載の航空機検知システム。The sensor closes the receiving operation so as not to receive a reflected signal at a predetermined time when a reflecting plate is not used, and within a predetermined time according to the distance between the sensor and the reflecting plate when a reflecting plate is used. The aircraft detection system according to any one of claims 1 to 7 , further comprising means for capturing only a reflected signal. 航空機が移動する移動路に向けて電波を送信すると共に前記航空機からの反射波に基づき前記移動路上の前記航空機を検知するシステムにおいて、In the system for detecting the aircraft on the moving path based on the reflected wave from the aircraft while transmitting radio waves toward the moving path on which the aircraft moves,
前記移動路の伸長方向に沿う一側に設けられ、該移動路の伸長方向に交差するように電波を送信すると共に反射波を受信するセンサと、  A sensor that is provided on one side along the extending direction of the moving path, transmits a radio wave so as to cross the extending direction of the moving path, and receives a reflected wave;
このセンサからの送信波の送信角度を変化させる手段と、  Means for changing the transmission angle of the transmission wave from the sensor;
前記移動路の他側に設けられる再帰反射板と  A retroreflector provided on the other side of the moving path;
を具備し、  Comprising
前記センサは、当該センサと前記再帰反射板との距離に応じ所定時間内の反射信号のみを取り込む手段とを具備することを特徴とする航空機検知システム。  The aircraft detection system, wherein the sensor includes means for capturing only a reflected signal within a predetermined time according to a distance between the sensor and the retroreflective plate.
前記センサは、複数の送信信号パターンをサイクリックに変化させて送信する手段を具備することを特徴とする請求項9記載の航空機検知システム。10. The aircraft detection system according to claim 9, wherein the sensor comprises means for cyclically changing a plurality of transmission signal patterns.
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