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サンテクノ技術セミナー. 高周波技術入門 講座テキスト その 10 平成18年11月29日. 10 .無線航法. 無線航法 地上の無線施設からの電波を利用して現在位置等を知る方法。 NDB , VOR , DME , TACAN , LORAN など。. 10 .無線航法. 航空機着陸システム 航空機を安全に空港に着陸させるために電波を利用して誘導するシステム。計器着陸システム(ILS)など . 10 .無線航法. その他航法に利用される無線設備 航空機等に搭載されるもの:レーダ、電波高度計、 GPS
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サンテクノ技術セミナー 高周波技術入門 講座テキスト その10 平成18年11月29日
10.無線航法 • 無線航法 地上の無線施設からの電波を利用して現在位置等を知る方法。NDB,VOR,DME,TACAN,LORANなど。
10.無線航法 • 航空機着陸システム 航空機を安全に空港に着陸させるために電波を利用して誘導するシステム。計器着陸システム(ILS)など
10.無線航法 • その他航法に利用される無線設備 • 航空機等に搭載されるもの:レーダ、電波高度計、GPS • 地上で利用されるされるもの:航空路監視レーダー(ARSR), 空港監視レーダー(ASR),二次監視レーダー(SSR)
10.無線航法 • 分類
10.無線航法 • LORAN C(双曲線航法) • 主局と従局から発射される同期したパルス波を受信し、二定点からの時間差=距離の差を測定 • 精度を向上のため、時間差測定のほかに信号波の位相波も測定する.即ち、概略の時間差を主局からの信号波の時間差から測定し、精密な時間差を位相差から測定 • 局の構成は、主局1に対して2~4局の従局 • 送信信号は100kHzで、主局信号は9本、従局信号は8本のパルス信号群 • 利用範囲は昼間で約1,400海里、夜間で約1,000海里
10.無線航法 • LORAN C(双曲線航法)
10.無線航法 • VOR • VHF帯(108~118MHz)の電波を使用 • VOR局を中心に360°の全方位に方位情報を与える • 全方位において同一位相を持つ基準位相信号と,方位が時計方向に変わるにつれて位相が遅れる可変位相信号を発射しており,機上でこの二つの信号の位相差を検出して磁北からの方位を知る • VORの有効到達距離は約100~200nm • 標識局の主流
10.無線航法 • VOR
10.無線航法 • VOR
10.無線航法 • DME • 1,000MHz帯のUHFを使用 • TACAN局を中心に360°の全方位に方位情報を与える • 機上装置から地上TACAN局へ問合せ信号送信。TACAN局は問合せ信号を受信後、一定の時間遅延をおいて、応答信号を送出。問合せの送信から応答の受信までに要した時間から自機の距離を算出 • 精度は0.2%程度
10.無線航法 • TACAN • 距離測定は DMEと同様 • TACAN局は、問合せが無いときでも1秒間で15回転する指向性を持ったアンテナから無情報パルスを送信。ある方向から見るとパルスの包絡線は15Hzで振幅変調されたのと同等。指向性が0度の時に基準となる信号をもったパルスを送出すると、パルス包絡線のピークと基準パルスとの位相差から、TACAN局から見た自機の方位がわかる。 • 方位測定精度向上のため、15Hzの包絡線上に9Hzのリプルを重ね、測定誤差はほぼ1度 • 有効距離は、13000mの高さで200nm程度
10.無線航法 • TACAN
10.無線航法 • GPS • 周波数1575.42 (L1),1227.60MHz(L2)の電波を使用 • 6つの軌道面に合計28個のGPS衛星配置 • コードと自分(GPS受信機)の時計から、衛星から電波発射された時刻と自分が受信した時刻との信号の時間差を計測→衛星までの距離がわかる • 衛星が三つなら、三つの球面が交わる点 • 4つめの衛星を受信し、自分の時計を校正 • 測位精度:数十m(CAcode)、数m(Pcode)
10.無線航法 • GPS
10.無線航法 • 電波高度計 • 4GHz帯の電波を使用 • 地表に向かって電波を発射し,その反射波が戻ってくるまでの時間を測定して高度を知る • 高高度用(パルス型)と低高度用(FM型)とがある。ふつう低高度用のものは周波数変調方式が採用され,0~2,500ftの範囲で正確な絶対高度を示す。 • 測定精度:数m
10.無線航法 • 電波高度計
10.無線航法 • 気象レーダ • マイクロ波帯の電波を使用 • 発射された電波が雨や雪の粒に当たり、その一部が反射されるという性質を利用して観測 • アンテナから発射され再び戻ってきた電波の強さから、雨や雪の強さを測定 • 電波が往復するのに要する時間とアンテナの向きから、雨や雪の位置を測定 • 雨や雪などで反射された電波を「「エコー」」と呼ぶ
10.無線航法 • 気象レーダ
10.無線航法 • ドップラ・レーダ • Xバンドの電波を使用 • 航空機から発射した電波は,目標にぶつかり反射して戻ってくるが,この送・受信電波の周波数差(ドップラー周波数:Doppler frequency)は,航空機及び目標の相対速度に比例して変化。この差を測定して処理して連続的な対地速度を得る • 飛行距離は対地速度を積分することで求める • 偏流角は,航空機から発射する左右の電波の受信周波数の差が,偏流角に比例することを利用して求める
10.無線航法 • ドップラ・レーダ
10.無線航法 • レーダ方程式 * Pt = transmitter power * Gt = gain of the transmitting antenna * Ar = effective aperture (area) of the receiving antenna * σ = radar cross section, or scattering coefficient, of the target * F = pattern propagation factor * Rr = distance from the target to the receiver. * Rt = distance from the transmitter to the target
APPENDIX • 関連先 • 高周波 • www.jk2mxx.com/js2wad.htm • www.geocities.jp/rfpagejp/rfpage.html • nippon.zaidan.info/seikabutsu/1998/00149/mokuji.htm • www8.plala.or.jp/ap2/mark/1rikugi.html • www.sfc.wide.ad.jp/~riho-m/rikutoku/rikutoku.txt • www.nict.go.jp/publication/CRL_News/back_number/crlname.htm • www.enri.go.jp/report/hapichi/dkh06.htm • www.nict.go.jp/publication/CRL_News/ • www.suzuka-ct.ac.jp/info/lab/hyoshi/~hyoshi/class/1Dtushin/1Dclass.html • homepage2.nifty.com/3ay/ • www.bird-electronic.com/app_notes/rfcalc_3-6-06.xls
APPENDIX • 関連先 • ソネット • www.sonnetsoftware.co.jp/free/download/index.html • www.sonnetsoftware.com/support/techdocs.asp • アンテナ&理論 • www.kikusui.co.jp/knowledgeplaza/from_saws/01_antenna.pdf • www.ieindia.org/publish/et/0104/jan04et2.pdf • www.stee.com.sg/satcoms/solutions/CSS/RotmanLens_Whitepaper_SatComS.pdf • www.asahi-net.or.jp/~bz9s-wtb/doc/denjiha/tiw1c3tmp.pdf • buddy2.elcs.kyutech.ac.jp/kuwabara/2006rf/rf20060613.pdf • www.prc.tsukuba.ac.jp/~saito/butsuri_b1_b2/b1.pdf • www.interq.or.jp/blue/rhf333/ANT-K.htm • www.arailab.dnj.ynu.ac.jp/lecture/PDF18/ • www.eecs.kumamoto-u.ac.jp/~matsua/lecture/trans/mwtl.ppt
APPENDIX • 関連先 • 電波伝搬 • home10.highway.ne.jp/cwl/denpan.html • www.aka.ne.jp/~deguchi/hobby/radio/propagation.html • www.geocities.jp/bokunimowakaru/kiso-denpan.html • www.inv.co.jp/~ike/SXA1489_2.html • www.suzuka-ct.ac.jp/info/lab/hyoshi/~hyoshi/class/1Dtushin/tushin060711.pdf • www.qsl.net/7k1naq/RadioSystem/denpan5.html • www.tytlabs.co.jp/japanese/review/rev273pdf/273_033_asano.pdf • www.apmc-mwe.org/mwe2005/src/TL/TL05-01.pdf • mis.edu.yamaguchi-u.ac.jp/kaisetu/bgt2004/bgt-06.pdf • www.ttb.go.jp/houkoku/kaikyou/index.html
APPENDIX • 関連先 • 伝送線路 • www8.plala.or.jp/ap2/chishiki/teizaiha.html • www.geocities.jp/signalintegrityjp/signal-prop.htm • www.geocities.jp/rfpagejp/coaxcable-loss.htm • www.geocities.jp/rfpagejp/tokusei-z.htm • www.mwave-lab.jp/microwave.htm • www.gec-tokyo.co.jp/notes/pdf/YSN_N14.pdf • www.ap.tu.chiba-u.jp/ito_lab/members/takahashi/ap/2.pdf • スミスチャート • homepage3.nifty.com/hrd/index2.html
APPENDIX • 関連先 • 回線設計 • www.soumu.go.jp/joho_tsusin/pressrelease/japanese/housou/ 001122j701.html • www.kurejbc.com/technical/technical-4.htm • www.circuitdesign.co.jp/jp/technical/siryo1.asp • www.fujitsu-ten.co.jp/gihou/jp_pdf/30/30-1.pdf • www.rc.futaba.co.jp/industry/products/data/frh/frh07/ANTv4.pdf • www.aero.osakafu-u.ac.jp/as/senda/senda_hp/ensyu4/02_3.pdf • www.tytlabs.co.jp/japanese/review/rev273pdf/273_033_asano.pdf • www.ted.isas.ac.jp/~venus/Documents/proposal/Chap6.pdf • www.tele.soumu.go.jp/j/ele/body/system/300.pdf
APPENDIX • 関連先 • 回路 • www.madlabo.com/mad/edat/DipMeter/oscgenri.htm • bell.kuee.kyoto-u.ac.jp/~hayashi/interest/telmin/node16.html • home.kanto-gakuin.ac.jp/~hiromino/classes/ele1-2005-12/ele1-2005-12.pdf • www.densi.kansai-u.ac.jp/elecex1/ex2/ex2_3.pdf • www.info.kanagawa-u.ac.jp/~uchida/HP-uch/electriccct.html • www8.ocn.ne.jp/~hokuden/cls-osc.htm • www.nishimusen.co.jp/eisei/eisei-rxcir.pdf • デジタルデータ伝送・符号 • www.lineeye.co.jp/html/term_denso.html • www.soi.wide.ad.jp/class/20020005/materials_for_student/03/3-modulation.pdf • www.suzuka-ct.ac.jp/info/lab/hyoshi/~hyoshi/class/5Iriron/5Iclass.html • www.mars.dti.ne.jp/~suzunari/suz/doc/dat/hd_interface_speed.htm • www1.odn.ne.jp/~cbi63050/data/transfer.htm • bb.watch.impress.co.jp/column/infra/2002/02/01/
APPENDIX • 関連先 • EMC • ktai-denjiha.boo.jp/faq/index.html • www.geocities.jp/emclink01/emclink.html • www.geocities.jp/emclink01/emcinfo.html • www.sphere.ad.jp/hal/shack/emc/emcmap.htm • www.hokkaido-bt.go.jp/E/Ama/bougo.htm