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。

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1 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

2 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。

3 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（Ｉ ＬＳ）など

4 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 ）

5 10 ．無線航法 分類 方位距離高度位置その他 NDB ○ ( 方向 ) VOR ○ ( 方位 ) DME ○ TACAN ○ ( 方位 ) ○ VORTAC ○ ( 方位 ) ○ 電波高度計 ○ LORAN ○ ( 海図上の点 ) DECCA ○ ( 海図上の点 ) OMEGA ○ ( 海図上の点 ) GPS ○ ○ ( 緯度経度 ) 時刻 RADAR 目標の距離、速度、方 向 気象レーダ降雨 ATC 航空管制用応答

6 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

7 10 ．無線航法 LORAN C （双曲線航法）

8 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

9 10 ．無線航法 VOR

10 10 ．無線航法 VOR

11 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

12 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１ ５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

13 10 ．無線航法 TACAN

14 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 ）

15 10 ．無線航法 GPS

16 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

17 10 ．無線航法 電波高度計

18 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

19 10 ．無線航法 気象レーダ

20 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

21 10 ．無線航法 ドップラ・レーダ

22 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

23 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.ht m 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

24 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_Sat ComS.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

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26 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

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28 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/

29 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