KR100520136B1 - 항공기의 지근점 통과시각 등의 측정방법 - Google Patents

항공기의 지근점 통과시각 등의 측정방법 Download PDF

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Abstract

항공기로부터 방사되고 있는 대지 고도측정용 전파를 수신하고, 그 전계강도 수준변화를 컴퓨터에 입력 기록하고, 예민하게 나타나는 절정값 발생시점에 의해 비행빈도에 관계없이 지근점 통과시각을 정확하게 측정한다.

Description

항공기의 지근점 통과시각 등의 측정방법{A METHOD OF MEASURING POINT-BLANK PASSING TIME OR THE LIKE OF AIRPLANE}
본 발명은, 지상의 한 지점에서, 그 상공역을 통과 비행하는 항공기가, 해당 지점에 가장 접근한 지근점(至近点) 통과시각을 측정하는 방법 및 이 방법을 이용한 항공기의 비행위치, 비행방향, 비행코스 및 항공기 소음등의 측정방법에 관한 것이다.
지상의 한 지점에서부터 그 상공역을 통과하는 항공기의 지근점 통과시각을 정확하게 채취(採取)하는 것은, 해당 항공기에 대한 각종의 측정을 행하는 경우의 측정 정밀도의 향상을 위해서는 필수적인 기초 조건이다.
종래의 지근점 통과시각의 측정은, 보통 항공기 소음측정에 의해 얻어진 소음 수준변화 데이터에서, 그 절정값 채취 시점을 기준으로 하여 잡음성분을 제거하고, 또한 일기 기상조건등을 고려하여 지근점 통과시각을 추정하고 있다.
또한, 상기의 항공기 소음측정시에, 해당 항공기로부터 방사되고 있는 수평면 무(無)지향성의 1090MHz의 트랜스폰더(transponder) 응답신호 전파를 수신하고, 그 전계강도 수준변화, 신호해독에 의한 기종식별 및 비행고도 데이터와를 대비하여 전계강도 절정값 채취시점에 의해 정밀도가 높은 지근점 통과시각의 측정이 가능하게 되었다(일본국 특개평 4-40646호 공보 참조).
종래의 상기 항공기 소음측정에 의한 지근점 통과시각의 측정방법에 있어서는, 복잡한 변동요인을 고려하여 번거로운 데이터 해석을 할 필요가 있으며, 더구나 그 측정의 정밀도가 불충분하여 만족할 수 없었다.
또, 소음측정과 더불어 트랜스폰더 응답신호 전파의 전계강도 수준의 절정값에 의해, 지근점 통과시각을 측정하는 방법은 상당한 정밀도로 측정이 가능하게 되었지만, 트랜스폰더 응답신호 전파자체의 절정값의 시간분포가 평탄하면서도 충분한 정밀도를 얻을 수 없다는 문제점이 있었다.
최근 항공기운행은 현저하게 증대하여, 특히 공항에 이착륙하는 항공기는 하루에 500대 이상이 되는 경우가 있으며, 공항주변지역에서는 비행간격이 90초 이하가 되는 높은 비행 밀도로 되기도 하여 심각한 항공기 소음공해를 발생시키고 있다.
이와 같은 비행빈도가 높은 경우에는, 상기의 소음측정수단에 의한 지근점 통과시각의 측정은 개별 항공기의 식별이 곤란하며 사실상 무의미하고, 또 트랜스폰더 응답신호 전파수신에 의한 수단으로는, 그 전계강도 절정값의 채취는 거의 불가능하게 된다는 문제점이 있다.
도 1은 실시예 1에 있어서의 편파 안테나 6개의 조합배치를 나타내는 평면도이다.
도 2는, 도 1에 있어서의 x-x선을 따르는 편파 안테나 4개의 배치를 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1에 있어서의 y-y선을 따르는 편파 안테나 3개의 배치를 나타내는 측면도이다.
도 4는 대지 고도측정용 전파의 전계강도 측정용 회로를 나타내는 블록도(block diagram)이다.
도 5는 컴퓨터 입력 기록 데이터를 프린트아웃한 표시도이다.
도 6은 2개의 λ/2쌍극자형 편파 안테나를 직교한 경우의 지향특성도이다.
도 7은 2개의 λ/2쌍극자형 편파 안테나의 지향축 방향을 30°로 배치한 경우의 지향특성도이다.
도 8은 도 5의 기록 데이터에 의거한 지도상의 지근점 M 통과시점의 항공기의 위치 및 비행방향의 표시도이다.
도 9는 실시예 2에 있어서의 항공로를 따르는 4개의 지근점 통과시각 측정점과, 그들의 중간역에 있는 5개의 소음측정점의 배치도이다.
도 10은 실시예 3에 있어서의 상공 통과기의 비데오카메라 촬상코마부의 편집도이다.
도 11은 항공기의 대지 고도측정용 전파와 트랜스폰더 응답신호 전파와를 동시에 수신한 양자의 전계강도 수준변화를 나타낸 표시도이다.
도 12는 측정 위치를 바꾼 경우에 있어서의 도 11과 동일한 표시도이다.
♠♠♠부호의 간단한 설명♠♠♠
A, B, C, D, E, F 편파 안테나 P 엘리먼트축
H 비행고도 M 지근점
O 지근점 통과시각 측정점 S 소음측정점
R 규정항공로 Z 활주로 끝
본 발명은, 항공기로부터 하방(下方)으로 향해 방사되는 대지(對地) 고도측정용 전파를 지상의 측정점에서 수신하고 전계강도 수준변화를 컴퓨터에 입력하는 지근점 통과시각 측정방법이다.
항공기는 그 기체 하면에 1∼3개의 대지 고도측정용 전파발신 안테나를 구비하고 직하(直下)방향에 예리한 지향성을 가지며, 기종에 따라 다르지만 보통 전진방향으로 30°, 후방으로 20°, 좌우방향으로 50∼60°의 방사패턴인 4.3 GHz의 소인(掃引)신호(군용기로는 4.3 GHz 또는 그 이상의 주파수대의 펄스신호)의 지향성전파를 방사하면서 비행하고 있다.
따라서, 지상의 한 지점에서 상기의 대지 고도측정용 전파를 수신하여, 그 전계강도 수준변화를 컴퓨터에 입력 기록하면, 항공기의 대지 고도측정용 전파의 방사패턴이 해당 지점을 가로질러 통과하는 사이의 전계강도 수준변화 파형을 얻을 수 있으며, 그 절정값은, 항공기의 직하축(直下軸)을 포함하는 비행방향에 직각인 수직평면이 통과한 것을 나타내며, 이 시점을 지근점 통과시각으로 인정할 수 있는 것이다.
항공기가 측정점 직상(直上)을 통과한 경우는, 전계강도 수준변화 채취시간도 길며 그 절정값 강도도 최대로 되지만, 비행경로가 직상에서부터 측방(側方)으로 멀어짐으로서 데이터 채취시간은 짧아지고 절정값 강도도 저하하며, 또 비행고도에 의해 채취범위, 채취시간, 절정값 강도등도 변화한다.
그러나, 절정값까지의 상승, 하강은 매우 급격하며, 절정값을 채취할 수 있는 한, 지근점 통과시각의 측정을 정확하게 행할 수 있다.
도 11은, 나리타공항의 활주로 북단에서부터 북방으로 5㎞의, 주위가 삼림지역의 이륙 항공로 직하에서, 고도 약 700m의 상승 항공기의 대지 고도측정용 전파 및 트랜스폰더 응답신호 전파의 수신에 의한 양자의 전계강도 수준변화의 30분간의 컴퓨터 기록을 프린트아웃한 그래프로, 본 발명에 의한 대지 고도측정용 전파의 수신 절정값은 매우 예미한데 비하여, 트랜스폰더 응답신호 전파에 의한 것은 그 절정값 점이 폭넓으며 불명확하다.
도 12는 나리타공항 남단에서부터 남방으로 20㎞의 착륙 항공로 직하에서 고도 약 1500m의 하강 항공기에 대한 도 11의 경우와 동일한 대비 데이터로, 해당 지점은 해안에 위치하며 상공을 완전히 전망할 수 있는 상태이기 때문에 트랜스폰더 응답신호 전파는 광범위한 다수의 항공기로부터의 것이 중첩(重疊)수신되기 때문에, 항상 높은 수준으로 수신되어 개별 수신신호는 식별곤란하며, 더구나 이 개별 절정값은 전혀 불명확하게 되는 것에 비하여, 본 발명의 대지 고도측정용 전파는 도 11의 경우와 같이 명확, 예민하게 채취되고 있다.
상기의 트랜스폰더 응답신호의 측정예는 어느 전파수신도 무지향성 안테나에 의해 행한 경우를 나타내는 것이지만, 비행하는 항공기의 비행방향 및 경로가 대략 일정한 항공로를 대상으로 하는 경우는 한쪽 방향 지향성 안테나에 의해 수신영역을 한정하면 항공기 마다 응답신호를 채취할 수 있고, 접근 정보로서 유용하지만, 지근점 통과 정보로서는 그 절정값의 폭이 평탄하여, 특히 항공기에 탑재된 트랜스폰더 안테나의 지향성이 직하에 대해서는 영점(null)(감도0)이 된다는 점에서 측정 정밀도가 불충분하다.
본 발명은 항공기로부터 하방으로 향해 방사되는 대지 고도측정용 전파를 이용하여 정확한 지근점 통과시각을 측정하는 것이지만, 직상 지향성 안테나에 의해 수신하여 측정영역을 한정할 수도 있으며, 특히 해당 전파가 비행방향에 대하여 수평 편파(偏波)되어 있다는 점에서, 그 수신을 한쪽 방향 지향성의 편파 안테나를 사용함으로서 수신영역을 주요 항공로를 따르는 범위로 한정할 수 있으며, 예를 들면 평행 활주로가 있는 공항의 경우에 각 활주로에 대응한 복수의 편파 안테나에 의해 각각의 활주로로 구분하여, 이착륙 항공기의 통과시각, 및 통과기수, 비행간격 등을 정확하게 자동 계측할 수 있다.
상기의 한쪽 방향 지향성의 편파 안테나의 지향 특성은 이미 알려진 것으로, 예를 들면 λ/2쌍극자(dipole)형의 편파 안테나의 지향성 계수 D는
D (θ) = cos(π/2　·cosθ)/sinθ
의 식에 의해 계산되고, 그 지향 특성도는 지향축을 장축으로 하는 타원형으로서 표시된다(도 6 참조).
따라서, 이 한쪽 방향 지향성의 λ/2쌍극자형의 편파 안테나의 복수를 조합시켜서, 적어도 그 1을 직상 지향축으로 하고, 다른 것을 지향축 방향 및/또는 수신 편파면을 다르게 하여 설치함으로서, 항공기의 지근점 통과시각과 함께 그 시점에 있어서의 항공기의 공간 위치에 대한 측정점에서부터의 방위 방향의 기초 데이터, 앙각(仰角) 데이터, 또한 항공기의 진행방향의 데이터를 얻을 수 있다.
예를 들면, 2개의 λ/2쌍극자형의 편파 안테나(a1, a2)를, 도 1의 안테나 A, B에 나타내는 바와 같이 직상수직의 지향축으로 하고 상호의 수신 편파면이 직교하도록 양 엘리먼트축을 수평 직교하여 조합시키고, 항공기의 고도측정용 전파를 수신하면, 해당 항공기의 지근점 통과시점에 있어서, 양자의 신호출력은 함께 절정값을 나타내고, 각각의 절정값 강도 비율은, 해당 시점에 있어서의 항공기의 공간위치의 방위각(方位角)에 의해 표 1의 지향성 계수값비(比)의 특정수치를 나타낸다.
예를 들면, 편파 안테나 a1이 절정값, 편파 안테나 a2가 무감(無感)의 경우는 항공기 위치는 a1의 지향축 방위에 위치하고, a1, a2의 출력값비가 1인 경우는, 안테나 지향축 방향에 대하여 45°, 135°의 어느 쪽인가의 방위각 방향에 위치하고, 그 이외의 출력비의 경우는, 그 비율에 따라서 상기 이외의 방위각에 위치하는 것을 나타내는 것이다.
도 6은, 이 경우의 양 안테나 a1, a2의 지향 특성도이며, 표 2는 양 안테나의 각각의 지향성 계수값 및 전파 도래 방향에 따른 양 지향성 계수값의 비율을 나타내는 표로, 이것에 의해 항공기의 공간 위치에 대한 방위각 기초 데이터를 얻을 수 있다.
또한, 2개의 λ/2쌍극자형의 편파 안테나 a1, a2의 양자의 수신 편파면을 일치하도록 그 극(pole)엘리먼트를 수평·평행으로 하며, 안테나 a1을 직상수직 방향의 지향축으로 하고, 안테나 a2를 수직축에 대하여 상공 방향으로 30° 경사한 지향축으로 한 경우의 지향 특성도는 도 7과 같으며, 그 지향성 계수값 및 양 계수값의 비율은 표 2에 나타내는 바와 같이 항공기의 공간위치에 의해 양 계수값의 비율은 특정된다.
따라서, 안테나 a1에 절정값 시점에 의해 항공기 지근점 통과시각이 측정됨과 동시에, 그 시점의 안테나 a2의 출력값과 상기 절정값 출력값과의 비율에 의해, 해당 시점에 있어서의 측정점으로부터의 항공기의 공간 위치에 대한 앙각 데이터를 얻을 수 있다.
상기한 편파 안테나 2개 조합 수신 장치는 주로 특정 항공로를 따라 비행하는 항공기의 통과에 대한 통과시각, 통과기수등의 측정에 유용하지만, 이들 2개 조합 안테나를 복수 조합시킴으로서, 측정 공역을 확대하여 항공기의 비행진행방향, 진행방위각의 측정 정밀도 향상을 도모할 수 있다.
예를 들면, 상기의 편파면이 직교한 직상수직 방향 지향성의 2개의 편파 안테나 a1, a2 조에 대하여, 수직축에 대하여 상공 4 방향으로 경사 지향하는 안테나 a1 및 a2의 각각과 수신 편파면이 겹치는 각 4개의 편파 안테나를 조합한 합계 10 채널형의 수신 장치를 이용하면, 모든 비행 방향에 대응한 측정이 가능하게 된다.
그러나, 이 경우는 10 채널의 수신 데이터 처리가 복잡하게 되어 수신 장치 및 컴퓨터 장치의 비용이 증대하는 문제점이 있다.
실용적으로는 편파 안테나 6개를 조합시켜서 그 중 2개를 직상 지향축으로 하여 그 수신 편파면을 직교시키고, 다른 4개를 상기 직상 지향성 안테나의 하나와 동일한 수신 편파면으로 하여, 각각 상공역을 4분할하도록 각각의 지향축을 상공을 향하여 넓게 열도록 경사시켜서 설치하고, 6 채널형 수신 장치로서 항공기의 대지 고도측정 전파의 각각의 전계강도 수준변화를 컴퓨터에 입력함으로서 항공기의 지근점 통과시각과 함께 그 시점에 있어서의 항공기의 공간위치의 방위각, 앙각 데이터 및 비행진행방향의 측정이 가능하게 되며, 주로 규정 항공로를 따라 비행하는 항공기에 대한 측정을 경제적으로 유효하게 행할 수 있다.
또한, 상기의 고도측정용 전파의 수신에 의한 지근점 통과시각 측정과 함께, 항공기로부터 발신되는 트랜스폰더 응답신호 수신에 의한 기종식별신호, 비행고도측정 및 소음측정에 의한 각각의 데이터를 그 측정시각을 맞춤으로서 개별 항공기에 대한 각종 측정의 신뢰성을 높일 수 있으며, 특히 소음 데이터 중의 항공기 소음의 선별이 매우 정확하면서도 용이하게 행할 수 있다.
이 경우, 고도 측정용 전파 수신점, 트랜스폰더 응답신호의 수신점, 소음측정점은 동일한 지점 혹은 상호 격리된 별도의 지점이라도 좋다.
그리고, 지근점 통과시각의 측정점을 항공로의 직하를 포함하는 지상면에 2∼4㎞의 상호 간격을 두고 복수 분포 설치하고, 또한 그 사이의 소요 위치에 소음측정점을 복수 분포 배치하고, 또한 임의의 지점에 있어서 트랜스폰더 응답신호 수신점을 두어, 그들의 측정 데이터를 중앙 집계국에 모음으로서 항공기의 비행상태 및 비행코스 등의 측정, 특정 지역의 항공기 소음의 분포 상태의 측정을 정확·용이하게 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 직상 지향성 안테나에 의해 얻어지는 대지 고도측정용 전파의 전계강도 수준변화는 그 측정점에 소음을 미치게 할 가능성이 있는 고도 2000m 이하의 항공기의 지근점 통과시각의 5∼10초 전부터 수신되어 약 2∼3초 전부터 급격하게 상승하는 강도변화를 나타내기 때문에 그 항로 직하의 지점에, 직상 방향을 촬영 시야로 한 카메라의 시동 시점을 전계강도 상승지의 일정한 강도값을 트리거로서 제어함으로서 효과적인 항공기 통과 기록을 용이하게 채취할 수 있다.
태양 1
나리타공항 활주로 북단에서부터 북으로 약 5㎞의 지점에, 2m의 지주(支柱) 상단에 항공기의 대지 고도측정용 전파를 수신하는 편파 안테나 6개를 도 1에 나타내는 조건으로 조합시킨 6 채널형의 수신장치를 고정 설치하고, 또 트랜스폰더 응답신호 전파 수신 안테나도 지주의 측방에 설치하고, 각각의 안테나 수신신호는 도 4의 블록도에 나타내는 회로를 개재하여 그 전계강도 수준변화를 컴퓨터에 입력 기록하였다.
도 5는, 프린트아웃한 각 데이터의 변화 기록이다.
도 1은, 대지 고도측정용의 4 GHz대(帶) 수신용의 반 값 각도의 폭이 대략 80°의 λ/2쌍극자형 편파 안테나의 6개 조합시킨 배치를 나타내는 평면도, 도 2는 그 x-x 축에 있어서의 배치 조건을 나타내는 측면도, 도 3은 그 y-y 축에 있어서의 배치 조건을 나타내는 측면도이다.
안테나 A 및 B는, 수직 직상의 지향성으로 한 엘리먼트축 P가 수평으로 편파면이 직교하도록 설치되고, 안테나 C, D, E, F는 수직축을 둘러싸며, 각각 수직축에 대하여 30° 경사하여 동북서남의 4 방향의 상공으로 지향하고, 안테나 D, F와 안테나 A의 엘리먼트축 P는 수평 평행이며, 안테나 C, E의 엘리먼트축 P는 안테나 A와 동일한 배향 방향이면서도 각각 반대로 30° 경사하고 있다.
도 5는 측정점에 상기의 조합안테나 x-x축을 남북 방향으로 하여, 그 상공역을 통과 비행하는 항공기로부터의 대지 고도측정용 전파의 수신에 의한 그 전계강도 수준변화 및 트랜스폰드 응답신호 전파를 해독한 비행 고도 정보의 컴퓨터 입력 기록 데이터를 프린트아웃한 가로축을 시각, 세로축을 전계강도값, 비행고도로 한 그래프이다.
상기 도 5의 그래프에서, 직상 지향성 안테나 A와 B의 각각의 전계강도 절정값 시점은 거의 일치하고, 항공기의 지근점 통과시각을 나타내며, 각각의 절정값 강도는 A820, B230의 강도비(A/B)3.562에 의해 표 1에서부터 전파 도래 방향의 방위각은 19°또는 341°로 되고, 이들중 어느 쪽인가의 방향으로 지근점 통과시점의 항공기가 위치하는 것을 나타내며, 4 방향으로 경사 지향한 안테나 C(동) D(북) E(서) F(남)의 각 출력값은 지근점 통과시각에 있어서 E＞D＞C＞F이며, 항공기는 측정점 0부터 거의 서남 방향에 있는 것을 나타내고, 항공기는 측정점으로부터 19°+180°의 방위각 방향의 수직 평면에 위치하고 있다는 것을 알 수 있으며, 또한 지근점 통과시점의 약 3초전에는 E≒D＞F＞C이며, 지근점 통과 시점의 약 3초후에는 F≒E＞C＞D라는 점에서, 항공기는 북서로부터 지근점을 통과하여 동남동방향으로 진행한 것이라는 것을 알 수 있으며, 또 지근점 통과시점의 A의 절정값 820시점의 안테나 E의 출력값 1180과의 강도비 0.695에 의해 표 2에서부터 지근점의 항공기 위치에 대한 앙각은 약 42°인 것을 알 수 있으며, 또한 그 시점의 트랜스폰드 응답신호 해독에 의한 고도는 약 540m이다.
상기의 데이터로부터 항공기는 측정점 0에서부터 방위각 199°, 앙각 42°, 고도 540m에 위치하고, 이 위치는 측정점에서부터의 직거리 810m, 지평면상의 수평거리 600m이며, 항공기의 비행방향은 상기 방위각의 수직평면에 직교하는 방위각 109°의 서남서에서부터 동남동으로 향하는 것이라는 것을 알 수 있다.
도 8은 상기 데이터에 의거한 지도상의 지근점 통과시점의 항공기의 위치 및 비행방향의 표시도이다.
태양 2
나리타공항의 활주로 북단에서부터 북방으로 뻗는 직선 항공로 12㎞의 직하를 포함하는 지역의 소음측정 시스템으로서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 규정 항공로 R을 거의 따라서, 그 거의 직하에 위치한 4곳에 실시예 1과 동일한 항공기의 대지 고도측정용 전파 수신 측정점 O1∼04를 배치하고, 그 중간위치의 6곳에 소음측정점 S1∼S6를 배치하여 각 측정점의 측정 데이터를 중앙 집계국에 모음으로서 아래와 같이 하여 목적에 맞는 소요의 데이터를 얻었다.
보통, 공항에 이착륙하는 항공기는 규정 항공로의 양측방에 소정 거리의 허용 구역내를 비행하도록 관제되고, 그 허용구역의 폭은 활주로 끝에서부터 5㎞의 위치이며, 측방으로 500m, 10㎞의 위치로 1000m이다.
따라서, 측정점 O1∼04에 있어서의 각 지근점 통과시각과 그 측정점 사이의 거리를 기초로 하여 항공기의 평균 수평 속도를 산출할 수 있으며, 또한 각 소음측정점에 대한 지근점 통과시각도 해당 소음측정점에서부터 규정 항공로에 직교하는 지점과 측정점 0과의 거리를 기초로 하여 정밀도가 높게 측정할 수 있고, 복잡한 파형을 이루는 소음측정 데이터 중에서, 해당 시점을 기준으로 하여 항공기 소음의 특정 추출을 용이하면서도 정확하게 행할 수 있다.
본 예의 경우, 활주로 끝 Z∼01∼02∼03∼04의 각 간격거리는, 4087m, 2092m, 2659m, 1996m로, 그 사이의 각 비행 시간은 활주로 끝 Z∼01는 데이터베이스의 예측값으로 66초, 01∼02∼03∼04는 실측값으로 21초, 24초, 23초이며, 각각의 사이의 평균 수평 속도는 60m/초, 99.6m/초, 110.8m/초, 88.8m/초라고 산출되어, 이것을 기초로 하여 그 중간점에 위치하는 각 소음측정점 S1∼S5에 있어서의 항공기 지근점 통과시각은 거의 정확하게 추산된다.
또한 상기의 경우에, 각 측정점 01∼04의 각각에 있어서의 지근점 통과 시각에 있어서의 대지 고도측정용 전파의 도래 방향의 방위각·앙각 데이터와, 임의의 지점에서 채취한 트랜스폰더 응답신호수신에 의한 기종식별·고도신호 데이터를 추가함으로서 각 측정점에 있어서의 항공기의 공간위치, 비행방향도 측정할 수 있으며, 또한 각 측정점에 있어서의 이들의 데이터를 중앙 집계국에서 총합하여 계산함으로서 정확한 비행코스를 산출할 수 있고, 따라서 신뢰성있는 비행관리용 자료, 항공기 소음대책자료를 얻을 수 있다.
태양 3
도 12는, 측정점의 직상을 중심으로 특정 범위의 상공역을 시야로 하는 카메라를, 해당 지점 직상방향으로 지향한 수신 안테나에 의한 해당 항공역의 대지 고도측정용 전파의 전계강도 수준변화를 컴퓨터에 입력 기록할 때의, 전계강도 상승과정의 소정의 전계강도값을 트리거 신호로서, 카메라를 시동하여 촬영한 지근점 통과시점에 있어서의 촬상 방법의 실시예에 있어서의 촬상 기록이다.
이 기록은 나리타공항 활주로 북단에서부터 7㎞ 북의 항공로 직하의 측정점에 있어서의 비데오 카메라에 의한 이륙 항공기 그림자를 포착한 1/30초의 코마 촬영한 부분을 시계열로 편집한 것으로, 2000년 9월 12일의 13시 20분부터 같은 시각 56분까지 기록된 7대의 항공기의 그림자에 의하면, 각 항공기는 측정점 직상에서부터 근소하게 서쪽으로 기울어서 상공을 통과하고 있으며, 그 항공기의 그림자의 형상, 치수에 의해 기종, 비행방향, 비행고도를 추정할 수 있는 것으로 적확한 항공기 통과 기록으로서 유용한 것이다.
본 발명에 의하면, 상공 통과 항공기에 대한 지근점 통과시각의 측정을, 항공기로부터 직하방향으로 지향한 대지 고도측정용 전파를 수신하고, 그 전계강도 수준변화를 입력 기록하여 그 절정값 발생시점에 의해 행하는 것이기 때문에, 종래의 소음측정값, 트랜스폰더 응답신호 전파의 전계강도값에 의한 방법보다 정확·확실한 측정을 할 수 있고, 특히 종래의 방법으로서는 거의 불가능 또는 현저하게 정밀도가 떨어지는 비행빈도가 많은 경우에 있어서는 개별 항공기의 지근점 통과시각의 정확한 측정을 할 수 있는 것이다.
이 정확한 지근점 통과시각을 기초로 하여, 대지 고도측정용 전파의 수신 안테나 복수를, 그 지향특성을 조절하여 조합함으로서, 항공기의 비행상태를 확인하고, 또한 소음측정, 트랜스폰드 응답신호 해독수단을 병용함으로서 항공기에 대한 각종 측정의 정밀도 향상을 도모할 수 있으며, 이들 측정점을 지상에 산재 분포하고, 필요하다면 그 사이에 소음측정점을 분포 개재 배치하고 이들 데이터를 중앙 집계국에 모음으로서, 신뢰성이 있는 비행코스등의 비행관제자료 혹은 특정지역의 항공기 소음대책의 기초자료를 얻을 수 있다.
또한, 항공 관제에 따르지 않는 이상경로, 저공비행하는 의심스러운 항공기의 침입경보수단으로서도 유효하게 이용할 수 있다.
[표 1]
[표 2]

Claims (9)

  1. 지상의 한 지점에 있어서, 그 상공역을 통과 비행하는 항공기로부터 하방으로 향해 방사되는 대지 고도측정용 전파를 계속적으로 수신하고, 그 전계강도 수준변화를 컴퓨터에 입력 기록하는 것을 특징으로 하는 항공기의 지근점 통과시각 측정방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    대지 고도측정용 전파의 수신을 수평면 무지향성 직상방향 지향성의 안테나에 의해 행하는 항공기의 지근점 통과시각 측정방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    대지 고도측정용 전파의 수신을, 수평면 일방향 지향성 직상방향 지향성의 편파 안테나에 의해, 수신영역을 한쪽 방향으로 한정하는 항공기의 지근점 통과시각 측정방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    대지 고도측정용 전파의 수신을, 수평면 일방향 지향성 직상방향 지향성의 편파 안테나 2개를, 상호의 엘리먼트 축을 직교 또는 사교(斜交)하도록 조합시켜서 행하고, 각각이 수신한 전계강도 수준변화를 동시에 컴퓨터에 입력 기록함으로서 지근점 통과시점에 있어서의 항공기 위치에 대한 방위각 기초 데이터를 얻는 항공기의 지근점 통과시각 측정방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    대지 고도측정용 전파의 수신을 편파 안테나 6개를 조합시켜서, 그 중 2개를 직상방향 지향성으로 하여, 상호의 엘리먼트축을 수평방향으로 직교시키고, 다른 4개를 상기 직상방향 지향성 안테나의 하나의 엘리먼트축의 배향방향을 일치하고, 그 지향축이 직상축을 둘러싸서 상공역을 4분할하도록 각각이 상공에 넓게 열리도록 경사시켜서 설치하고, 이 6개의 안테나에 의해 수신한 각각의 전계강도 수준변화를 동시에 컴퓨터에 입력함으로서 지근점 통과시점에 있어서의 항공기의 비행위치에 대한 방위각 및 앙각 및 비행방향 데이터를 얻는 항공기의 지근점 통과시각 측정방법.
  6. 지상의 한 지점에 있어서, 그 상공역을 통과 비행하는 항공기로부터 하방으로 향해 방사되는 대지 고도측정용 전파를 계속적으로 수신하고 그 전계강도 수준변화와 함께, 동시에 동일한 지점 또는 다른 지점에 있어서, 해당 항공기로부터 방사되는 트랜스폰드 응답신호 전파를 수신하여 해독한 기종식별신호 및 비행고도정보 및/또는 동일한 지점 또는 다른 지점에서 측정한 해당 항공기로부터의 소음 데이터를 컴퓨터에 입력 기록하는 것을 특징으로 하는 항공기의 지근점 통과시각 및 소음의 측정방법.
  7. 지상면에 산재 분포한 복수의 지점의 각각에 있어서, 그 상공을 통과하는 항공기로부터 하방으로 향해 방사되는 대지 고도측정용 전파를 계속적으로 수신하여 얻어지는 전계강도 수준변화 데이터를, 중앙 집계국의 컴퓨터에 입력 기록하는 것을 특징으로 하는 상기의 측정점 이외의 중간점에 있어서의 항공기 지근점 통과시각의 추정방법.
  8. 지상면에 산재 분포한 복수의 지점의 각각에 있어서, 그 상공을 통과하는 항공기로부터 하방으로 향해 방사되는 대지 고도측정용 전파를 계속적으로 수신하여 얻어지는 전계강도 수준변화 데이터와 함께, 동시에 동일한 지점 또는 다른 지점에서 항공기로부터 방사되는 트랜스폰드 응답신호를 계속적으로 수신하여 얻어지는 기종식별신호, 비행고도 정보데이터 및/또는 동시에 동일한 지점 또는 다른 지점에서 얻어지는 소음 데이터와 함께 중앙집계국의 컴퓨터에 입력 기록하는 것을 특징으로 하는 항공기의 비행코스 및/또는 항공기 소음측정방법.
  9. 지상의 한 지점에 있어서, 그 상공역을 통과 비행하는 항공기로부터 하방으로 향해 방사되는 대지 고도측정용 전파를 계속적으로 수신하고 그 전계강도 수준을 컴퓨터에 입력 기록함과 동시에, 그 전계강도 수준이 일정값에 달한 시점에서, 그 직상공역의 일정한 범위를 촬상하는 카메라를 작동시키는 것을 특징으로 하는 지근점 통과시의 항공기의 촬상방법.
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