航空機トランスポンダの質問モードは、質問を行う二次監視レーダー(SSR)または同様の自動従属監視放送(ADS-B)システムからのパルスシーケンスの標準フォーマットです。応答フォーマットは通常、トランスポンダからの「コード」と呼ばれ、適切な装備を備えた航空機から詳細情報を取得するために使用されます。
最も単純な形では、「モード」または尋問タイプは、一般的に2つ以上の尋問パルス間のパルス間隔によって決定されます。軍事用途向けのモード1~5、民間用途向けのモードA、B、C、D、およびモードSなど、さまざまなモードが存在します。
航空機用トランスポンダには、いくつかの異なるRF通信プロトコルが標準化されている。
モードAとモードCは、物理層として航空交通管制レーダービーコンシステムを使用して実装されていますが、モードSはスタンドアロンの下位互換性プロトコルとして実装されています。ADS-Bは、トランスポート層としてモードS-ESまたはユニバーサルアクセストランシーバーを使用して動作できます。[ 3 ]
トランスポンダが照会要求を受信すると、設定されたトランスポンダコード(または「スクォークコード」)を送信します。これは「モード3A」または一般的には「モードA」と呼ばれます。トランスポンダ制御パネルのボタンを押すことで、航空機から「Ident」と呼ばれる別の応答を開始することもできます。
モードAトランスポンダコード応答は、圧力高度応答によって拡張することができ、これはモードC動作と呼ばれます。[ 2 ]圧力高度は、航空機に搭載された独立した自己完結型ユニットまたはトランスポンダの一体型部分である高度エンコーダから取得されます。高度情報は、ギルハムコードと呼ばれる修正グレイコードの修正形式を使用してトランスポンダに渡されます。
モードAとCの応答は、航空管制官がレーダー画面上で特定の航空機の位置と高度を識別し、分離を維持するのに役立つために使用されます。[ 2 ]
モードS(選択)と呼ばれる別のモードは、トランスポンダの過剰質問(混雑したエリアにレーダーが多数ある場合)を回避し、自動衝突回避を可能にするように設計されています。モードSトランスポンダは、モードAおよびモードC二次監視レーダー(SSR)システムと互換性があります。[ 2 ]これは、TCASまたはACAS II(空中衝突回避システム)機能 に使用されるタイプのトランスポンダであり、 ADS-Bシステムに参加する手段の1つである拡張スクイッター放送を実装するために必要です。TCAS搭載航空機はモードSトランスポンダを備えている必要がありますが、すべてのモードSトランスポンダにTCASが含まれているわけではありません。同様に、1090ES拡張スクイッターADS-B Outを実装するにはモードSトランスポンダが必要ですが、ADS-B Outを実装する他の方法もあります(米国と中国)。モードSメッセージのフォーマットは、ICAO Doc 9688「モードS特定サービスに関するマニュアル」に記載されています。[ 4 ]
質問を受けると、モードSトランスポンダは航空機に関する情報をSSRシステム、機体搭載のTCAS受信機、およびADS-B SSRシステムに送信します。この情報には、航空機のコールサインおよび/または航空機の永続的なICAO 24ビットアドレス(人間が操作しやすいように6桁の16進数で表されます)が含まれます。モードSトランスポンダの隠れた機能の1つは、下位互換性があることです。モードSトランスポンダを搭載した航空機は、モードAまたはCの質問に対する応答を送信するために引き続き使用できます。この機能は、インターモードと呼ばれる特定のタイプの質問シーケンスによってアクティブ化できます。
モードS搭載航空機には、各国登録時に固有のICAO 24ビットアドレス、または(非公式に)モードS「16進コード」が割り当てられ[ 5 ]、このアドレスは航空機の登録証明書の一部となります。通常、アドレスは変更されませんが、トランスポンダは再プログラム可能であり、メンテナンスまたは航空機のフライト管理システムの適切なエントリの変更により、(おそらく運用上またはコスト上の理由で)ある航空機から別の航空機に移動されることがあります。
ICAO 24ビットアドレス(16進コード)は16,777,214(2 24 -2)個利用可能です。 [ 6 ] [ 7 ] ICAO 24ビットアドレスは、 16進数、8進数、2進数 の3つのデジタル形式で表現できます。これらのアドレスは、通常、個々の航空機または登録に割り当てられる一意の識別子を提供するために使用されます。
例として、登録番号N905NAのシャトルキャリア航空機に割り当てられたICAO 24ビットアドレスを以下に示します。 [ 8 ] [ 9 ]
これらはすべて、シャトル輸送機の同じ24ビットアドレスを、異なる数値体系で表現したものです(上記参照)。
モードSトランスポンダの問題は、パイロットがモードSトランスポンダに誤ったフライト識別コードを入力した場合に発生します。 [ 10 ] この場合、ACAS IIとモードS SSRの機能が低下する可能性があります。[ 11 ]
2009年にICAOは、ADS-Bで使用するためのメッセージ形式を増やした「拡張」形式のモードSを発表しました。[ 12 ]これは2012年にさらに改良されました。[ 13 ] ADS-Bを導入する国は、適切な装備を備えたモードSトランスポンダの拡張スクイッターモード、または978MHzのUATトランスポンダのいずれかの使用を要求することができます 。
モードSデータには、地球とその大気に対する航空機の移動ベクトルが含まれる可能性があります。これら2つのベクトルの差は、航空機に作用する風です。[ 14 ]風(およびマッハ数と真対気速度からの温度)の導出は、KNMIのシーブレン・デ・ハーンと気象庁のエドモンド・ストーンによって同時に開発されました。[ 15 ]英国上空では、航空機の観測数は、AMDARからの1日あたり約7500件から1日あたり1000万件以上に増加しました。気象庁は、KNMIおよびFlightRadar24とともに、南極大陸を除くすべての大陸からのデータを含む拡張機能を積極的に開発しています。[ 16 ]
{{cite web}}: CS1 maint: 複数名: 著者リスト (リンク) CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク)