CZ2014212A3 - Telemetric system for increasing safety of ultralight airplane operation - Google Patents

Telemetric system for increasing safety of ultralight airplane operation Download PDF

Info

Publication number
CZ2014212A3
CZ2014212A3 CZ2014-212A CZ2014212A CZ2014212A3 CZ 2014212 A3 CZ2014212 A3 CZ 2014212A3 CZ 2014212 A CZ2014212 A CZ 2014212A CZ 2014212 A3 CZ2014212 A3 CZ 2014212A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
output
input
trajectory
scheduler
evasive
Prior art date
Application number
CZ2014-212A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ305198B6 (en
Inventor
Milan Rollo
Tomáš Meiser
Martin Selecký
Michal MarkoviÄŤ
AntonĂ­n JaneÄŤka
Martin Balda
Petr Jeřábek
Original Assignee
České Vysoké Učení Technické V Praze, Fakulta Elektrotechnická
F Air, Spol. S R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by České Vysoké Učení Technické V Praze, Fakulta Elektrotechnická, F Air, Spol. S R.O. filed Critical České Vysoké Učení Technické V Praze, Fakulta Elektrotechnická
Priority to CZ2014-212A priority Critical patent/CZ2014212A3/en
Publication of CZ305198B6 publication Critical patent/CZ305198B6/en
Publication of CZ2014212A3 publication Critical patent/CZ2014212A3/en

Links

Landscapes

  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

Telemetrický systém obsahuje standardně používané zařízení (1) EFIS s externími senzory a s externí výpočetní jednotkou (2). Externí výpočetní jednotka (2) je tvořená časoprostorovým plánovačem (2.5) trajektorií připojeným s blokem (2.3) statické terénní mapy, blokem (2.4) statických mapových podkladů, dekodérem (2.2) aktuálního cíle navigace, interpretrem (2.1) aktuálního stavu letounu v prostoru a detektorem (2.8) kolizí letových trajektorií, do něhož je zároveň připojen jeho výstup, stejně jako do druhého detektoru (9.8) kolizí. Vstupy interpretru (2.1) jsou navigační systém (5) GPS a interní senzorická jednotka (1.2). Vstupem dekodéru (2.2) je navigační systém (5) GPS. Dalšími vstupy detektoru (2.8) kolizí jsou prediktor (2.7) letových trajektorií a druhý časoprostorový plánovač (9.5), přičemž výstup je připojen do plánovače (2.9) úhybných manévrů. Ten je svým výstupem připojen na evaluátoru (2.10) úhybných trajektorií, který je zároveň jeho vstupem. Výstup evaluátoru (2.10) je připojen na aplikátor (2.11) úhybných trajektorií, jehož výstup je připojen s druhým aplikátorem (9.11) a vizualizačním systémem (1.3). Prediktor (2.7) využívá jeho vstup přijímač (3) ADS-B a dekodér (2.6) absolutní polohy, který má na vstupu interpreter (2.1) a systém (4) CAS. Pro propojení s druhou externí výpočetní jednotkou (9) kooperujícího letounu slouží bezdrátová komunikační zařízení (7, 10).The telemetry system includes standard equipment (1) EFIS with external sensors and an external computing unit (2). The external computational unit (2) consists of a space-time scheduler (2.5) trajectory connected with a block (2.3) of a static terrain map, a block (2.4) of static map data, a decoder (2.2) of the current navigation target, an interpreter (2.1) of the current state of the airplane in space and detector (2.8) collision of flight trajectories to which its output is simultaneously connected, as well as to the second collector detector (9.8). The interpreter inputs (2.1) are the GPS navigation system (5) and the internal sensor unit (1.2). The decoder input (2.2) is a GPS navigation system (5). Other inputs of the collision detector (2.8) are the flight trajectory predictor (2.7) and the second space-time scheduler (9.5), the output being connected to the evasive maneuver scheduler (2.9). This output is connected to the evaluator (2.10) of the evasive trajectories, which is also its input. The evaluator's output (2.10) is connected to an evacuation path applicator (2.11) whose output is connected to the second applicator (9.11) and the visualization system (1.3). The predictor (2.7) uses its input to the ADS-B receiver (3) and the absolute position decoder (2.6) that has an interpreter (2.1) and a CAS system (4) at the input. Wireless communication devices (7, 10) serve to connect to the second external computing unit (9) of the cooperating airplane.

Description

Telemetrický systém pro zvýšení bezpečnosti provozu ultralehkých letounůTelemetry system to increase the safety of ultralight aircraft operation

Oblast technikyField of technology

Předkládané řešení se týká udržitelného rozvoje letecké dopravy ultralehkých letounů, zvýšení bezpečnosti a snížení nehodovosti leteckého provozu a zvýšení plynulosti letecké dopravy s využitím dopravní telematiky.The presented solution concerns the sustainable development of air transport of ultralight aircraft, increasing the safety and reduction of air traffic accidents and increasing the flow of air transport using transport telematics.

Dosavadní stav technikyPrior art

Pro potřeby trvale udržitelné letecké přepravy pomocí ultralehkých letounů, která v současnosti velice roste, je potřeba nových mechanizmů pro zvýšení bezpečnosti a plynulosti takové přepravy. Se zvyšujícím se počtem oprávněných pilotů takovýchto letounů je také potřeba poskytnout pilotovi dostatečné informace pro efektivní a bezpečnou navigaci letounu v dynamickém prostředí za přítomnosti velkého množství dalších letounů vybavených telemetrickými systémy na různé úrovni.For the needs of sustainable ultralight air transport, which is currently growing rapidly, new mechanisms are needed to increase the safety and smoothness of such transport. With the increasing number of authorized pilots of such airplanes, it is also necessary to provide the pilot with sufficient information for efficient and safe navigation of the airplane in a dynamic environment in the presence of a large number of other airplanes equipped with telemetry systems at various levels.

Zvyšující se hustota výskytu ultralehkých letounů operujících v letovém prostoru vede k nutnosti vývoje nových technologií pro jejich řízení. Stávající přístup založený na využití pevně definovaných letových hladin a koridorů totiž neumožňuje optimální využívání celého letového prostoru. Tento problém je patrný zejména v blízkosti letišť a v letových prostorech bez řízení pozemním pracovištěm.The increasing density of ultralight aircraft operating in the airspace leads to the need to develop new technologies for their control. The current approach based on the use of fixed flight levels and corridors does not allow optimal use of the entire airspace. This problem is particularly evident in the vicinity of airports and in airfields without ground control.

Letadla jsou v současné době řízena především na základě kombinace informací ze sekundárního radaru zobrazovaných na obrazovce dispečerům řízení letového provozu a z informací zobrazovaných na palubě letadel interpretujících vzdálenosti a směry k pozemním radiomajákům a odchylky od sestupové a směrové roviny v konečné fázi přiblížení. Zdroje těchto informací jsou zařízení technologicky poměrně zastaralá s výraznou měrou technologické chyby měření a pouze někdy jsou doplněna moderními prvky jako např. informacemi ze zásadně přesnějšího systému GPS.Aircraft are currently operated mainly on the basis of a combination of secondary radar information displayed on the screen to air traffic controllers and information displayed on board aircraft interpreting distances and directions to ground beacons and deviations from the descent and direction planes in the final approach phase. The sources of this information are technologically relatively outdated devices with a significant degree of technological measurement error and are only sometimes supplemented by modern elements such as information from a fundamentally more accurate GPS system.

Problematice vývoje a výzkumu v oblasti zvýšení bezpečnosti osobní letecké dopravy se v současné době věnuje velké množství výzkumných institucí i průmyslových společností. Oblasti zájmu se dají shrnout do následujících bodů:A large number of research institutions and industrial companies are currently dealing with the issue of development and research in the field of increasing the safety of passenger air transport. Areas of interest can be summarized in the following points:

(i) vývoj hardwarových prostředků(i) development of hardware resources

- vylepšení existujících telemetrických systému, přístrojové vybavení, komunikační zařízení (ii) rozhraní pro interakci pilota a letadla- improvement of existing telemetry systems, instrumentation, communication equipment (ii) pilot-aircraft interaction interface

- zobrazení aktuálních informací o letu pilotovi, prezentace senzorových dat (iii) autopilot a řízení letu- display of current flight information to the pilot, presentation of sensor data (iii) autopilot and flight control

- problematika stabilizace letadla, jeho autonomní navigace.- problems of aircraft stabilization, its autonomous navigation.

V oblasti autonomního plánování letových trajektorií a problematice tvorby bezkolizních letových plánu bylo dosaženo významných výsledku na teoretické úrovni, nicméně pouze omezené množství řešení bylo prakticky ověřeno a nasazeno na reálné letouny.In the area of autonomous flight trajectory planning and the issue of creating collision-free flight plans, significant results were achieved at the theoretical level, however, only a limited number of solutions were practically verified and deployed on real aircraft.

Z hlediska palubního vybavení a stávajícího řešení na palubách letounu lze konstatovat, že v současné době neexistuje řešení agentních technologií ve smyslu plánování letových trajektorií. To lze konstatovat jak u malých letounů, tak i u velkých dopravních letadel. Velká dopravní letadla jsou vybavena systémy včasného varování před srážkou, ne však multiagentními systémy, které jsou schopny navrhovat řešení z hlediska možných kolizí tak, jak jsou obsaženy v předkládaném řešení. U malých letounů je úplná absence takovýchto systému a pilot je odkázán pouze na své zkušenosti, dohlednost a výhled z pilotní kabiny.In terms of on-board equipment and the existing solution on board the aircraft, it can be stated that there is currently no solution for agent technologies in terms of flight path planning. This can be stated for both small aircraft and large transport aircraft. Large commercial aircraft are equipped with early warning systems against collisions, but not multi-agent systems, which are able to propose solutions in terms of possible collisions as contained in the present solution. For small airplanes, there is a complete absence of such systems and the pilot relies only on his experience, visibility and visibility from the cockpit.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Výše uvedené nedostatky odstraňuje telemetrický systém pro zvýšení bezpečnosti provozu ultralehkých letounů podle předkládaného řešení. Tento systém obsahuje zařízení EFIS vybavené protokolem zprostředkování dat, interní senzorovou jednotkou a vizualizačním systémem. Zařízení EFIS je jednosměrnými komunikačními linkami propojeno s externími senzory, a to s přijímačem ADS-B, CAS systémem předcházení kolizím, navigačním systémem GPS a kompasem. Zařízení {>»· · 9 9 9 9 » · ♦ »·· 9*9» * · ·The above-mentioned shortcomings are eliminated by the telemetry system for increasing the safety of operation of ultralight aircraft according to the present solution. This system contains EFIS devices equipped with a data mediation protocol, an internal sensor unit and a visualization system. The EFIS device is connected via one-way communication lines to external sensors, namely the ADS-B receiver, the CAS collision prevention system, the GPS navigation system and the compass. Equipment {> »· · 9 9 9 9» · ♦ »·· 9 * 9» * · ·

3· · ·*· 9 9 9 9 9 * ♦ · · · dále obsahuje externí výpočetní jednotku. Podstatou uváděného řešení je nová externí výpočetní jednotka a její propojení s ostatními částmi systému. Externí výpočetní jednotka je tvořená časoprostorovým plánovačem trajektorií, na jehož první vstup je připojen výstup bloku statické terénní mapy, na jeho druhý vstup je připojen výstup bloku statických mapových podkladů a na třetí vstup je připojen výstup dekodéru aktuálního cíle navigace. Vstup dekodéru aktuálního cíle navigace je propojen s prvním výstupem navigačního systému GPS, který má druhý výstup propojený s prvním vstupem interprets aktuálního stavu letounu v prostoru. Druhý vstup interprets aktuálního stavu letounu v prostoru je spojen s výstupem interní senzorické jednotky. První výstup interprets aktuálního stavu letounu v prostoru je propojen se čtvrtým vstupem časoprostorového plánovače trajektorií a jeho druhý výstup je propojen s prvním vstupem dekodéru absolutní polohy. Druhý vstup dekodéru absolutní polohy je propojen s výstupem CAS systému předcházení kolizím a jeho výstup je spojen s prvním vstupem prediktoru letové trajektorie. Na druhý vstup prediktoru letové trajektorie je připojen výstup přijímače ADS-B a výstup prediktoru letové trajektorie je propojen s prvním vstupem detektoru kolizí letových trajektorií. Druhý vstup detektoru kolizí letových trajektorií je propojený s výstupem časoprostorového plánovače trajektorií a jeho první výstup je propojený s pátým vstupem časoprostorového plánovače trajektorií a druhý výstup s prvním vstupem plánovače úhybných manévrů. Plánovač úhybných manévrů má výstup připojen na vstup evaluátoru úhybných trajektorií. První výstup evaluátoru úhybných trajektorií je spojen s druhým vstupem plánovače úhybných manévrů a druhý jeho výstup je přes aplikátor úhybných trajektorií propojen se vstupem vizualizačního subsystému. Za účelem propojení s analogickou druhou externí výpočetní jednotkou kooperujícího letounu přes první a druhé bezdrátové komunikační zařízení je aplikátor úhybných trajektorií opatřen výstupem pro propojení s druhým aplikátorem úhybných trajektorií, časoprostorový plánovač trajektorií je vybaven výstupem pro propojení s druhým detektorem kolizí letových trajektorií a detektor kolizí letových trajektorií je vybaven vstupem pro propojení s druhým časoprostorovým plánovačem trajektorií.3 · · · * · 9 9 9 9 9 * ♦ · · · also contains an external computing unit. The essence of the presented solution is a new external computing unit and its connection with other parts of the system. The external computing unit consists of a space-time trajectory planner, the first input of which is connected to the output of a static terrain map block, its second input is connected to the output of a block of static map data and the third input is connected to the decoder output of the current navigation destination. The input of the decoder of the current navigation destination is connected to the first output of the GPS navigation system, which has a second output connected to the first input of the interprets of the current state of the aircraft in space. The second input interprets the current state of the aircraft in space is connected to the output of the internal sensor unit. The first output interprets the current state of the aircraft in space is connected to the fourth input of the space-time trajectory planner and its second output is connected to the first input of the absolute position decoder. The second input of the absolute position decoder is connected to the CAS output of the collision avoidance system and its output is connected to the first input of the flight trajectory predictor. The output of the ADS-B receiver is connected to the second input of the flight path predictor and the output of the flight path predictor is connected to the first input of the flight path collision detector. The second input of the flight path collision detector is connected to the output of the space-time trajectory planner and its first output is connected to the fifth input of the space-time trajectory planner and the second output to the first input of the evasive maneuver planner. The evasive maneuver scheduler has the output connected to the input of the evasive trajectory evaluator. The first output of the evasive trajectory evaluator is connected to the second input of the evasive maneuver planner and its second output is connected to the input of the visualization subsystem via the evasive trajectory applicator. In order to connect to the analogous second external computing unit of the cooperating aircraft via the first and second wireless communication devices, the escape path applicator is provided with an output for connection to the second escape path applicator, the space-time trajectory planner is equipped with an output for connection to the second flight path collision detector and flight path collision detector. trajectory is equipped with an input for connection to a second space-time trajectory planner.

Předkládané řešení spočívá tedy v propojení palubního přístrojového vybavení do homogenního celku, který svým výstupem zajistí zvýšení informovanosti pilota během letu ultralehkého letounu.The presented solution therefore consists in the connection of on-board instrumentation into a homogeneous unit, which with its output will ensure an increase in the pilot's awareness during the flight of an ultralight aircraft.

· β «·»· · ·*·· « » > · « » » 9 · ·· Β «·» · · · * ·· «»> · «» »9 · ·

Základem telemetrického sytému je multifunkční palubní zařízení EFIS (Elektronický letový informační systém), které na display v pilotní kabině zobrazuje letové informace. Toto zařízení integruje veškeré primární letové přístroje v podobě digitálně zobrazovaných dat. K tomuto účelu je ve standardním provedení vybaveno všemi potřebnými senzory. Na rozdíl od takto vybaveného letounu, které je v oblasti ultralehkých letounů stále častější, je pilot nucen v klasicky vybaveném letounu sledovat velké množství analogových přístrojů. I v případě, že je letoun vybaven pokročilým zařízením EFIS, stále je zobrazovaná informace pouze náhradou klasických analogových leteckých přístrojů pro sledování letových údajů, přestože forma prezentace těchto informací je efektivnější a srozumitelnější.The basis of the telemetry system is the multifunctional on-board device EFIS (Electronic Flight Information System), which displays flight information on the display in the cockpit. This device integrates all primary flight instruments in the form of digitally displayed data. For this purpose, it is equipped with all the necessary sensors as standard. Unlike such an equipped aircraft, which is increasingly common in the field of ultralight aircraft, the pilot is forced to monitor a large number of analog instruments in a classically equipped aircraft. Even if the aircraft is equipped with advanced EFIS equipment, the information displayed is still only a replacement for conventional analogue flight instruments for monitoring flight data, although the form of presentation of this information is more efficient and comprehensible.

Na rozdíl od standardního systému, přináší předkládané řešení pilotovi nové informace na základě dostupných dat, které jsou navíc zobrazeny ve vysoce srozumitelné a intuitivní formě.Unlike the standard system, the present solution brings the pilot new information based on available data, which is also displayed in a highly understandable and intuitive form.

Předkládané řešení dále spočívá ve využití informace ze senzorů, které monitorují dynamický stav okolního vzdušného prostoru. Jedná se o zařízení, které se standardně pro tento účel používají pod souhrnným označením CAS (Collision Avoidance System). Tyto systémy pracují především na principu přijímání vysílání odpovídačů okolních letounů. Tento systém je standardně používán pro sledování letadel ve vzdušném prostoru pozemním řídícím pracovištěm sekundárních radarů. Zařízení CAS se v základní konfiguraci snaží určit polohu zdroje signálu pomocí fyzikálního měření vlastností signálu citlivou směrovou anténou. Výsledkem tohoto měření je pak odhad směru a vzdálenosti ke zdroji vysílání. Další informace pak může systém CAS získat dekódováním obsahu tohoto signálu. Především se jedná o určení horizontální polohy letadla udávané v letových hladinách. Pokročilejší verze odpovídačů, jako je například systém ADS-B (Automatic Dependent SurveillanceBroadcast), přidávají do vysílaného signálu další informace, z nichž nejvýznamnější je poloha GPS. Na rozdíl od aktuálního stavu zařízení CAS, která umožňují zobrazení těchto údajů buďto v základní syrové podobě případně ve spojení s mapovým zařízením v grafické podobě, předkládaný systém z těchto údajů vytváří model pohybu druhého letounu, na jehož základě je schopen sdělit pilotovi podrobnější informaci o predikovaném pohybu druhého letounu v budoucnosti. Dále na rozdíl od systémů CAS, které pouze zjišťují informace o okolním letovém prostoru,The presented solution also consists in the use of information from sensors that monitor the dynamic state of the surrounding airspace. These are devices that are standardly used for this purpose under the collective designation CAS (Collision Avoidance System). These systems work mainly on the principle of receiving transmissions of transponders of surrounding aircraft. This system is standardly used for monitoring aircraft in the airspace by the ground control station of secondary radars. In the basic configuration, the CAS tries to determine the position of the signal source by physically measuring the signal properties with a sensitive directional antenna. The result of this measurement is then an estimate of the direction and distance to the transmission source. The CAS system can then obtain further information by decoding the content of this signal. Above all, it is a matter of determining the horizontal position of the aircraft indicated in flight levels. Advanced versions of transponders, such as the ADS-B (Automatic Dependent SurveillanceBroadcast) system, add additional information to the transmitted signal, the most important of which is the GPS position. In contrast to the current state of CAS devices, which allow the display of this data either in basic raw form or in conjunction with a map device in graphical form, the presented system creates a model of movement of the second aircraft, which is able to communicate more detailed information to the pilot. movement of the second aircraft in the future. Furthermore, unlike CAS systems, which only collect information on the surrounding airspace,

C · X * · · · · · · · *7 9·«·· 9 9 9 9 » 9 · » přináší předkládaný systém do tohoto odvětví techniky přístup, který pro identifikaci možné kolize využívá navíc také informace o plánované trajektorii letu. Na rozdíl od ostatních systémů pro předcházení kolizím ve vzdušném prostoru je předkládaný systém schopen určit pravděpodobnou kolizi na letové trajektorii a následně předložit pilotovi možnost řešení této situace v podobě trajektorie nové. Současné systémy pro plánování letu nevyužívají pro plánování letové trajektorie informace o dynamickém stavu vzdušného prostoru, ale respektují pouze statické charakteristiky prostoru, především vyhlášené bezletové zóny a výškové mapy terénu.C · X * · · · · · · · * 7 9 · «·· 9 9 9 9» 9 · »The present system provides an approach to this field of technology which, in addition, uses information on the planned flight trajectory to identify a possible collision. Unlike other systems for the prevention of collisions in airspace, the presented system is able to determine the probable collision on the flight trajectory and then present to the pilot the possibility of solving this situation in the form of a new trajectory. Current flight planning systems do not use information on the dynamic state of airspace for flight trajectory planning, but only respect the static characteristics of the space, especially the declared no-fly zones and elevation maps of the terrain.

Charakteristickým rysem předkládaného systému je konečné jeho schopnost kooperace a výměny dat s okolními letouny, vybavenými stejným systémem. Pro účely komunikace předkládaný systém používá známou technologii bezdrátových pojítek, které využívají pro organizaci komunikačního kanálu paradigma MANETs, tedy Mobilní samo organizující se sítě. Tento princip fungování sítě zaručuje systému robustní komunikační kanál bez nutnosti využívání pozemních či jiných centralizovaných systémů organizace sítě.A characteristic feature of the presented system is its ultimate ability to cooperate and exchange data with surrounding aircraft equipped with the same system. For the purposes of communication, the present system uses the known technology of wireless links, which use the MANETs paradigm for the organization of the communication channel, ie Mobile self-organizing networks. This principle of network operation guarantees the system a robust communication channel without the need to use terrestrial or other centralized systems of network organization.

Kromě známého systému všesměrového vysílání identifikátoru, polohy a dalších letových údajů, který využívá například výše zmíněný systém ADS-B, je předkládaný systém také schopen komunikovat s konkrétním letounem v dosahu bezdrátových pojítek. Systém informuje okolní letouny o své aktuální plánované letové trajektorii a na základě přijatých plánů okolních letounů je následně schopen odhalit časoprostorovou kolizi letových plánů a následně ji řešit. Systém pro řešení kolizí letových plánů využívající metod multiagentního vyjednávání je v této podobě unikátní. Na základě systému kooperativního vyhýbání je systém schopen bez účasti pilota vyjednat se vzdáleným letounem řešení možné kolize a následně oběma pilotům předložit nalezené řešení ve formě doporučené trajektorie.In addition to the known system for broadcasting the identifier, position and other flight data, which uses, for example, the above-mentioned ADS-B system, the present system is also able to communicate with a particular aircraft within range of wireless links. The system informs the surrounding aircraft about its current planned flight trajectory and, based on the received plans of the surrounding aircraft, it is then able to detect the space-time collision of flight plans and then resolve it. The system for resolving flight plan collisions using multiagent negotiation methods is unique in this form. Based on the system of cooperative avoidance, the system is able to negotiate a solution to a possible collision with a remote aircraft without the participation of a pilot and then submit the solution found to both pilots in the form of a recommended trajectory.

Výhodou předkládaného systému je schopnost efektivně zpracovat data z palubních přístrojů, které jsou již běžně dostupné a využívané jako doplňkové, a jejich vhodnou kombinací získat informace, které tyto přístroje samy o sobě poskytnout neumí. Tyto informace je systém schopen efektivně a přehledně předložit pilotovi, který se na základě nich může efektivně rozhodnout o bezpečném průletu letového prostoru. Díky možnosti kooperovat je systém schopný vyjednávat s ostatními letouny optimální řešení kolize zcela bez účasti pilota, který je informován pouze o výsledném doporučení. Systém je pouze asistivní technologií pro piloty ultralehkých letounů a neklade si za cíl autonomně zasahovat do letu.The advantage of the presented system is the ability to efficiently process data from on-board devices, which are already commonly available and used as additional, and to obtain information by their suitable combination, which these devices cannot provide on their own. The system is able to effectively and clearly present this information to the pilot, who can effectively decide on the safe passage of airspace. Thanks to the possibility of cooperating, the system is able to negotiate with other aircraft the optimal solution to the collision completely without the participation of the pilot, who is informed only about the resulting recommendation. The system is only an assistive technology for pilots of ultralight aircraft and does not aim to intervene autonomously in flight.

Objasnění výkresůExplanation of drawings

Telemetrický systém pro zvýšení bezpečnosti provozu malých civilních letounů podle předkládaného řešení bude dále popsán pomocí přiložených výkresů. Na Obr. 1 je schematicky objasněno zapojení jednotlivých komponent a směr, kterým probíhá komunikace. Na Obr. 2 je uvedeno celkové blokové schéma systému s rozkreslenou externí výpočetní jednotkou a s naznačením propojení s analogickým zařízením v jiném letounu. Obr. 3 vysvětluje fungování telemetrického systému pro zvýšení bezpečnosti provozu ultralehkých letounů. Na Obr. 4 je znázorněna situace při nekooperativním vyhýbání ultralehkých letounů. Pro vysvětlení kooperativního vyhýbání ultralehkých letounů slouží Obr. 5.The telemetry system for increasing the safety of operation of small civil aircraft according to the present solution will be further described with the aid of the attached drawings. In FIG. 1 schematically illustrates the connection of the individual components and the direction in which the communication takes place. In FIG. 2 shows an overall block diagram of a system with an external computing unit depicted and indicating the connection to an analog device in another aircraft. Giant. 3 explains the operation of a telemetry system to increase the safety of ultralight aircraft operation. In FIG. 4 shows the situation in the non-cooperative avoidance of ultralight aircraft. To explain the cooperative avoidance of ultralight aircraft, Fig. 5.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Blokové schéma telemetrického systému pro zvýšení bezpečnosti provozu ultralehkých letounů na Obr. 1 ukazuje, z jakých bloků se systém skládá. Zařízení 1 EFIS, které je vybavené protokolem 1.1 zprostředkování dat, interní senzorovou jednotkou 12 a vizualizačním systémem 1,3, je propojeno obousměrnou komunikační linkou s externí výpočetní jednotkou 2. Externí výpočetní jednotka 2 je propojena obousměrnou komunikační linkou s bezdrátovým komunikačním zařízením 7. Zařízení 1 EFIS, je dále propojeno jednosměrnými komunikačními linkami s externími senzory, a to konkrétně s přijímačem 3 ADS-B, s CAS systémem předcházení kolizím, s navigačním systémem 5 GPS a externím kompasem 6. Jednosměrná komunikační linka umožňuje sběr dat z těchto externích senzorů 3, 4, a 6 do zařízení 1 EFIS, kde jsou shromažďována, vizualizována vizualizačním systémem L3 a poskytována ke zpracování do jednotky 2 protokolem 1,1. Zařízení 1 EFIS patří k obvyklému vybavení ultralehkých letounů, stejně jako ostatní externí senzory 3, 4, 5 a 6. Nové je v tomto případě propojení těchto zařízení dohromady, tak jak je popsáno dále, a zpracování těchto dat s pomocí externí výpočetní jednotky 2.Block diagram of a telemetry system for increasing the safety of operation of ultralight aircraft in FIG. 1 shows which blocks the system consists of. The EFIS device 1, which is equipped with a data transmission protocol 1.1, an internal sensor unit 12 and a visualization system 1,3, is connected by a bidirectional communication line to an external computing unit 2. The external computing unit 2 is connected by a bidirectional communication line to the wireless communication device 7. 1 EFIS, is further connected by one-way communication lines with external sensors, namely with receiver 3 ADS-B, with CAS collision prevention system, with navigation system 5 GPS and external compass 6. One-way communication line enables data collection from these external sensors 3 , 4, and 6 to the EFIS device 1, where they are collected, visualized by the L3 visualization system and provided for processing to the unit 2 by the protocol 1,1. EFIS device 1 belongs to the usual equipment of ultralight aircraft, as well as other external sensors 3, 4, 5 and 6. New in this case is the connection of these devices together, as described below, and the processing of this data with the help of external computing unit 2.

Externí výpočetní jednotka 2, Obr. 2, je tvořená časoprostorovým plánovačemExternal computing unit 2, FIG. 2, is formed by a space-time scheduler

2.5 trajektorií, na jehož první vstup je připojen výstup bloku 2.3 statické terénní mapy, na jeho druhý vstup je připojen výstup bloku 2,4 statických mapových podkladů a na třetí vstup je připojen výstup dekodéru 2.2 aktuálního cíle navigace. Vstup dekodéru2.5 trajectories, to the first input of which the output of block 2.3 of the static terrain map is connected, to its second input is the output of block 2.4 of static map data and to the third input is connected the output of decoder 2.2 of the current navigation destination. Decoder input

2.2 aktuálního cíle navigace je propojen s prvním výstupem navigačního systému 5 GPS. Druhý výstup navigačního systému 5 GPS je propojen s prvním vstupem interprets 2.1 aktuálního stavu letounu v prostoru, jehož druhý vstup je spojen s výstupem interní senzorické jednotky 1.2. První výstup interprets 2.1 aktuálního stavu letounu v prostoru je propojen se čtvrtým vstupem časoprostorového plánovače 2.5 trajektorií a druhý jeho výstup je propojen s prvním vstupem dekodéru 2Ό absolutní polohy. Druhý vstup dekodéru 2.6 absolutní polohy je propojen s výstupem OAS systému 4 předcházení kolizím a výstup je spojen s prvním vstupem prediktoru 2.7 letové trajektorie. Druhý vstup prediktoru 2.7 letové trajektorie je připojen výstup přijímače 3 ADS-B a výstup prediktoru 2.7 letové trajektorie je propojen s prvním vstupem detektoru 2.8 kolizí letových trajektorií. Druhý vstup detektoru 2.8 kolizí letových trajektorií je propojen s výstupem časoprostorového plánovače 2.5 trajektorií. První výstup detektoru 2.8 kolizí letových trajektorií je propojen s pátým vstupem časoprostorového plánovače 2.5 trajektorií a druhý výstup detektoru 2.8 kolizí letových trajektorií je vstupem plánovače 2.9 úhybných manévrů, který má výstup připojen na vstup evaluátoru 2.10 úhybných trajektorií. První výstup evaluátoru 2.10 úhybných trajektorií je spojen s druhým vstupem plánovače 2.9 úhybných manévrů a druhý jeho výstup je přes aplikátor 2.11 úhybných trajektorií propojen se vstupem vizualizačního subsystému 1.3. Propojení s druhou externí výpočetní jednotkou 9 jiného letounu je zabezpečeno přes první bezdrátové komunikační zařízení 7 a druhé bezdrátové komunikační zařízení 10. Aby k propojení mohlo dojít, je aplikátor 2.11 úhybných trajektorií opatřen výstupem pro propojení s druhým aplikátorem 9.11 úhybných trajektorií, časoprostorový plánovač 2.5 trajektorií je vybaven výstupem pro propojení s druhým detektorem 9.8 kolizí letových trajektorií a detektor 2.8 kolizí letových trajektorií je vybaven vstupem pro propojení s druhým časoprostorovým plánovačem 9.5 trajektorií.2.2 of the current navigation destination is connected to the first output of the GPS navigation system 5. The second output of the GPS navigation system 5 is connected to the first input of the interprets 2.1 of the current state of the aircraft in space, the second input of which is connected to the output of the internal sensor unit 1.2. The first output of the current state interpreter interprets 2.1 in space is connected to the fourth input of the space-time scheduler 2.5 trajectories and its second output is connected to the first input of the absolute position decoder 2Ό. The second input of the absolute position decoder 2.6 is connected to the output of the OAS collision prevention system 4 and the output is connected to the first input of the flight trajectory predictor 2.7. The second input of the flight path predictor 2.7 is connected to the output of the ADS-B receiver 3 and the output of the flight path predictor 2.7 is connected to the first input of the flight path collision detector 2.8. The second input of the 2.8 flight path collision detector is connected to the output of the 2.5 space trajectory planner. The first output of the flight trajectory collision detector 2.8 is connected to the fifth input of the 2.5-trajectory space-time scheduler and the second output of the flight trajectory collision detector 2.8 is the input of the evasive maneuver scheduler 2.9, which has the output connected to the 2.10 trajectory evaluator input. The first output of the evasive trajectory evaluator 2.10 is connected to the second input of the evasive maneuver scheduler 2.9 and the second output of it is connected to the input of the visualization subsystem 1.3 via the evasive trajectory applicator 2.11. The connection to the second external computing unit 9 of another aircraft is provided via the first wireless communication device 7 and the second wireless communication device 10. In order for the connection to take place, the dodging path applicator 2.11 is provided with an output for connection to the second dodging trajectory applicator 9, the trajectory time planner 2.5. is equipped with an output for connection with the second detector 9.8 collisions of flight trajectories and the detector 2.8 collisions of flight trajectories is equipped with an input for connection with the second space - time planner 9.5 trajectories.

Základní popis fungování telemetrického systému pro zvýšení bezpečnosti provozu ultralehkých letounů bude vysvětlen pomocí Obr. 3. Navigační systém 5 GPS předává informace o aktuální poloze prostřednictvím protokolu 1.1The basic description of the operation of the telemetry system to increase the safety of operation of ultralight aircraft will be explained with the help of Fig. 3. The GPS navigation system 5 transmits information about the current position via protocol 1.1

9»»** · · ♦ zprostředkování dat do interpreteru 2.1 aktuálního stavu letounu. Interpreter 2.1 aktuálního stavu letounu. Na základě těchto dat a informací z interní senzorické jednotky 1.2 určí aktuální statický i dynamický stav letounu v prostoru, který je předán jako výchozí bod plánování do časoprostorového plánovače 2.5 trajektorií. Cíl plánování je do časoprostorového plánovače 2.5 trajektorií předán z navigačního systému 5 GPS pomocí protokolu 1.1 zprostředkování dat a dekodéru 2.2 aktuálního cíle navigace. Časoprostorový plánovač 2.5 trajektorií provede výpočet trajektorie z výchozího bodu do cíle plánování pomocí informací získaných z bloku 2.3 statické terénní mapy, a z bloku 2.4, statických mapových podkladů, které specifikují terénní omezení a bezletové zóny pro časoprostorový plánovač 2.5 trajektorií. Nalezená základní trajektorie je odeslána do vizualizačního systému 1.3, kde je zobrazena pilotovi.9 »» ** · · ♦ transmission of data to the interpreter 2.1 of the current state of the aircraft. Interpreter 2.1 of the current state of the aircraft. Based on this data and information from the internal sensor unit 1.2, it determines the current static and dynamic state of the aircraft in space, which is passed as a starting point for planning to the space-time planner 2.5 trajectories. The planning destination is transferred to the space-time scheduler 2.5 of the trajectories from the GPS navigation system 5 using the data transmission protocol 1.1 and the decoder 2.2 of the current navigation destination. The 2.5-space trajectory planner calculates the trajectory from the starting point to the planning destination using information obtained from block 2.3 of the static terrain map, and from block 2.4, static map data that specifies terrain restrictions and no-fly zones for the 2.5-space trajectory planner. The found basic trajectory is sent to the visualization system 1.3, where it is displayed to the pilot.

Nekooperativní vyhýbání ultralehkých letounů je ukázáno na Obr. 4. Základem nekooperativního vyhýbání jsou přijímač 3 ADS-B a CAS systém 4 předcházení kolizím. Přijímač 3 ADS-B je propojen pomocí protokolu 1.1 zprostředkování dat s prediktorem 2.7 letové trajektorie. Prediktor 2.7 letové trajektorie na základě záznamů o polohách okolních letounů získaných z přijímače 3 ADS-B predikuje pravděpodobnou budoucí trajektorii okolních letounů, kterou předává do detektoruThe non-cooperative avoidance of ultralight aircraft is shown in FIG. 4. The basis of non-cooperative avoidance are the ADS-B receiver 3 and the CAS collision prevention system 4. The ADS-B receiver 3 is connected via a data transmission protocol 1.1 to a flight trajectory predictor 2.7. Predictor 2.7 of the flight trajectory based on the records of the positions of the surrounding aircraft obtained from the receiver 3 ADS-B predicts the probable future trajectory of the surrounding aircraft, which it transmits to the detector

2.8 kolizí letových trajektorií. Podobně informace o relativní poloze okolních letounů získaná z CAS systému 4 předcházení kolizí jsou předána do dekodéru 2.6 absolutní polohy, který vypočítá absolutní polohu okolního letounu na základě vlastní aktuální polohy z interpret™ 2.1 aktuálního stavu letounu. Absolutní poloha okolních letounů z dekodéru 2.6 absolutní polohy je předána opět prediktoru 2.7 letové trajektorie a následně detektoru 2.8 kolizí letových trajektorií. Detektor 2.8 kolizí letových trajektorií vypočte na základě vlastní aktuální plánované trajektorie z časoprostorového plánovače 2.5 trajektorií a predikované trajektorie okolních letounů z prediktoru 2.7 letové trajektorie možný bod kolize letounů. Kolizní bod trajektorií získaný z detektoru 2.8 kolizí letových trajektorií je předán časoprostorovému plánovači 2.5 trajektorií jako omezení plánování. Na základě všech získaných omezení naplánuje časoprostorový plánovač 2.5 trajektorií novou bezkolizní trajektorii, kterou následně předá do vizualizačního systému 1.3, kde je prezentována pilotovi.2.8 flight path collisions. Similarly, the relative position information of the surrounding airplanes obtained from the collision avoidance CAS 4 system is passed to the absolute position decoder 2.6, which calculates the absolute position of the surrounding airplane based on its own current position from the current state interpreter 2.1. The absolute position of the surrounding aircraft from the 2.6 absolute position decoder is again passed to the flight trajectory predictor 2.7 and subsequently to the flight trajectory collision detector 2.8. The flight trajectory collision detector 2.8 calculates the possible aircraft collision point on the basis of its own current planned trajectory from the space-time scheduler of 2.5 trajectories and the predicted trajectories of surrounding aircraft from the 2.7 flight trajectory predictor. The trajectory collision point obtained from the 2.8 flight trajectory collision detector is passed to the 2.5-space trajectory planner as a scheduling constraint. Based on all acquired limitations, the space-time planner 2.5 of trajectories plans a new collision-free trajectory, which it then passes on to the visualization system 1.3, where it is presented to the pilot.

Kooperativní vyhýbání ultralehkých letounů je ukázáno na Obr. 5, kde je zobrazena pro jednoduchost pouze jedna dvojice kooperujících letounů, přičemž první kooperující letoun obsahuje na palubě první zařízení 1 EFIS, první externí výpočetní jednotku 2 a první bezdrátové komunikační zařízení 7. Druhý kooperující letoun je vybaven druhým zařízením 8 EFIS, propojeným stejným způsobem obousměrnou komunikační linkou s druhou externí výpočetní jednotkou 9, která je pak stejným způsobem propojena obousměrnou komunikační linkou s druhým bezdrátovým komunikačním zařízením 10. První bezdrátové komunikační zařízení 7 je prostřednictvím bezdrátového média obousměrně propojeno s druhým bezdrátovým komunikačním zařízením 10. Letová trajektorie získaná z časoprostorového plánovače 2.5 trajektorií je předána přes první bezdrátové komunikační zařízení 7 a přes druhé bezdrátové komunikační zařízení 10 pomocí bezdrátového média do druhého detektoru 9.8 kolizí letových trajektorií kooperujícího letounu. Druhý detektor 9.8 kolizí letových trajektorií zároveň přijme vlastní plánovanou trajektorii z vlastního druhého časoprostorového plánovače 9.5 trajektorií. Na základě těchto informací druhý detektor 9.8 kolizí letových trajektorií zjistí případnou kolizi letových trajektorií dvojice letounů a informaci předá do druhého plánovače 9.9 úhybných manévrů. Symetrickým způsobem předá druhý časoprostorový plánovač 9.5 trajektorií přes druhé bezdrátové komunikační zařízení 10 a přes první bezdrátové komunikační zařízení 7 druhou plánovanou trajektorii do prvního detektoru 2.8 kolizí letových trajektorií, který následně předá informaci o zjištěné kolizi prvnímu plánovači 2.9 úhybných manévrů. Naplánovaná úhybná trajektorie z prvního plánovače 2.9 úhybných manévrů je předána do evaluátoru 2.10 úhybných trajektorií, který ověří kvalitu a aplikovatelnost úhybné trajektorie. Pokud je úhybná trajektorie nevyhovující, je tato informace předána plánovači 2.9 úhybných manévrů, který provede nové plánování složitější úhybné trajektorie. Tento proces probíhá do nalezení aplikovatelné úhybné trajektorie, která je evaluátorem 2.10 úhybných trajektorií předána do aplikátoru 2.11 úhybných trajektorií. Popsaný proces probíhá shodně pro druhý plánovač 9.9 úhybných manévrů, druhý evaluátor 9.10 úhybných trajektorií a druhý aplikátor 9.11 úhybných trajektorií. Asymetrickou částí procesu je předání zvolené úhybné trajektorie prvním aplikátorem 2.11 úhybných trajektorií do druhého aplikátoru 9.11 úhybných trajektorií, pomocí prvního bezdrátového komunikačního zařízení 7 a druhého bezdrátového komunikačního zařízení 10, přes bezdrátové médium. Druhý aplikátor 9.11 úhybných trajektorií je pak nucen na základě přijaté úhybné trajektorie prvního letounu aplikovat odpovídající úhybnou trajektorii pro druhý letoun, a to jejím odesláním do druhého vizualizačního subsystému 8.3. který prezentuje úhybnou trajektorii pilotovi druhého letounu. Stejným způsobem je zvolená úhybná trajektorie odeslána aplikátorem 2,11 úhybných trajektorií prvního letounu do prvního vizualizačního systému 1.3, kde je prezentována pilotovi prvního letounu.The cooperative avoidance of ultralight aircraft is shown in FIG. 5, where only one pair of cooperating airplanes is shown for simplicity, the first cooperating aircraft comprising on board a first EFIS device 1, a first external computing unit 2 and a first wireless communication device 7. The second cooperating aircraft is equipped with a second EFIS device 8 connected in the same way a bidirectional communication line with the second external computing unit 9, which is then connected in the same way to a bidirectional communication line with the second wireless communication device 10. The first wireless communication device 7 is bidirectionally connected to the second wireless communication device 10 via a wireless medium. Flight trajectory obtained from space-time scheduler 2.5 trajectories are transmitted via the first wireless communication device 7 and via the second wireless communication device 10 via a wireless medium to the second collision trajectory detector 9.8 of the cooperating aircraft. The second 9.8 flight path collision detector also receives its own planned trajectory from its own second 9.5 space trajectory planner. Based on this information, the second 9.8 flight path collision detector detects a possible flight path collision of the aircraft pair and transmits the information to the second scheduler 9.9 of evasive maneuvers. In a symmetrical manner, the second space-time trajectory scheduler 9.5 transmits the second planned trajectory via the second wireless communication device 10 and the first wireless communication device 7 to the first flight path collision detector 2.8, which then transmits the detected collision information to the first evasive maneuver scheduler 2.9. The planned evasive trajectory from the first evasive maneuver scheduler 2.9 is passed to the evasive trajectory evaluator 2.10, which verifies the quality and applicability of the evasive trajectory. If the evasive trajectory is unsatisfactory, this information is passed to the evasive maneuver planner 2.9, who will re-plan the more complex evasive trajectory. This process takes place until an applicable evasive trajectory is found, which is passed by the evasive trajectory evaluator 2.10 to the evasive trajectory applicator. The described process takes place identically for the second scheduler 9.9 of evasive maneuvers, the second evaluator 9.10 of evasive trajectories and the second applicator 9.11 of evasive trajectories. The asymmetric part of the process is the transmission of the selected evasive trajectory by the first evasive path applicator 2.11 to the second evasive path applicator 9.11, by means of the first wireless communication device 7 and the second wireless communication device 10, via a wireless medium. The second dodging path applicator 9.11 is then forced to apply the corresponding evasive trajectory for the second aircraft based on the received evasive trajectory of the first aircraft, by sending it to the second visualization subsystem 8.3. which presents the evasive trajectory to the pilot of the second aircraft. In the same way, the selected evasive trajectory is sent by the applicator 2.11 of the evasive trajectories of the first aircraft to the first visualization system 1.3, where it is presented to the pilot of the first aircraft.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Telemetrický systém pro zvýšení bezpečnosti provozu ultralehkých letounů je využitelný pro širokou škálu použití v oblasti bezpečnosti a lepší využitelnosti letového prostoru. Paradigma řešení lze aplikovat v několika různých realizacích systému. Původní realizace systému spočívá v modulárním uspořádání jednotlivých zařízení a samostatnou výpočetní jednotkou. Další možnou realizací je implementace celého řešení jako součást zástavby letounu, přičemž centrální výpočetní jednotkou je přímo zařízení EFIS. Konečně je možné celé řešení realizovat také jako součást standardních navigačních systémů GPS, používaných jako nejobvyklejší asistivní technologii pro ultralehké letouny, rozšířená o senzorickou část systému.The telemetry system for increasing the safety of operation of ultralight aircraft can be used for a wide range of applications in the field of safety and better usability of airspace. The solution paradigm can be applied in several different implementations of the system. The original implementation of the system consists in a modular arrangement of individual devices and a separate computer unit. Another possible implementation is the implementation of the entire solution as part of the aircraft installation, while the central computing unit is the EFIS device. Finally, the whole solution can also be implemented as part of standard GPS navigation systems, used as the most common assistive technology for ultralight aircraft, extended by the sensory part of the system.

Modularita celého systému také umožňuje jeho praktickou implementaci v omezené míře, která vyplývá ze skupiny zvolených senzorických a komunikačních prostředků pro implementaci použitých.The modularity of the whole system also enables its practical implementation to a limited extent, which results from the group of selected sensory and communication means used for the implementation.

Široká využitelnost spočívá v rozšíření asistivních schopností palubních zařízení ultralehkých letounů, jejichž provozování se stává stále rozšířenější. Vyšší míra autonomie navigace letounu ve spojení s řešením kolizí umožňuje snižovat nároky na pilota a jeho schopnosti. Ve chvíli, kdy bude připravena potřebná legislativa lze tento systém doplnit o modul autopilota a posunout tak asistivní charakter systému směrem k autonomním letovým schopnostem.Wide applicability lies in expanding the assistive capabilities of the on-board equipment of ultralight aircraft, the operation of which is becoming more and more widespread. A higher degree of aircraft navigation autonomy in conjunction with collision resolution makes it possible to reduce the demands on the pilot and his abilities. Once the necessary legislation is ready, this system can be supplemented with an autopilot module and thus shift the assistive nature of the system towards autonomous flight capabilities.

Claims (1)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS Telemetrický systém pro zvýšení bezpečnosti provozu ultralehkých letounů obsahující zařízení (1) EFIS vybavené protokolem (1.1) zprostředkování dat, interní senzorovou jednotkou (1.2) a vizualizačním systémem (1.3), kde zařízení (1) EFIS je jednosměrnými komunikačními linkami propojeno s externími senzory, a to s přijímačem (3) ADS-B, CAS systémem (4) předcházení kolizím, navigačním systémem (5) GPS a kompasem (6) a dále obsahující externí výpočetní jednotku (2) vyznačující se tím, že externí výpočetní jednotka (2) je tvořená časoprostorovým plánovačem (2.5) trajektorií na jehož první vstup je připojen výstup bloku (2.3) statické terénní mapy, na jeho druhý vstup je připojen výstup bloku (2.4) statických mapových podkladů a na třetí vstup je připojen výstup dekodéru (2.2) aktuálního cíle navigace, jehož vstup je propojen s prvním výstupem navigačního systému (5) GPS, který má druhý výstup propojený s prvním vstupem interpretru (2.1) aktuálního stavu letounu v prostoru majícím druhý vstup spojen s výstupem interní senzorické jednotky (1.2) a jehož první výstup je propojen se čtvrtým vstupem časoprostorového plánovače (2.5) trajektorií a druhý výstup je propojen s prvním vstupem dekodéru (2.6) absolutní polohy majícím druhý vstup propojen s výstupem CAS systému (4) předcházení kolizím a výstup s prvním vstupem prediktoru (2.7) letové trajektorie, na jehož druhý vstup je připojen výstup přijímače (3) ADS-B a jehož výstup je propojen s prvním vstupem detektoru (2.8) kolizí letových trajektorií majícím druhý vstup propojený s výstupem časoprostorového plánovače (2.5) trajektorií a dále majícím první výstup propojený s pátým vstupem časoprostorového plánovače (2.5) trajektorií a druhý výstup s prvním vstupem plánovače (2.9) úhybných manévrů, který má výstup připojen na vstup evaluátoru (2.10) úhybných trajektorií, kde první výstup evaluátoru (2.10) úhybných trajektorií je spojen s druhým vstupem plánovače (2.9) úhybných manévrů a druhý jeho výstup je přes aplikátor (2.11) úhybných trajektorií propojen se vstupem vizualizačního systému (1.3), přičemž pro propojení s druhou externí výpočetní jednotkou (9) kooperujícího letounu přes první bezdrátové komunikační zařízení (7) a druhé bezdrátové komunikační zařízení (10) je aplikátor (2.11) úhybných trajektorií opatřen výstupem pro propojení s druhým aplikátorem (9.11) úhybných trajektorií, časoprostorový plánovač (2.5) trajektorií je vybaven výstupem pro propojení s druhým detektorem (9.8) kolizí letových trajektorií a detektor (2.8) kolizí letových trajektorií je vybaven vstupem pro propojení s druhým časoprostorovým plánovačem (9.5) trajektorií.A telemetric system for enhancing the safety of ultralight airplanes comprising an EFIS device (1) equipped with a data communication protocol (1.1), an internal sensor unit (1.2) and a visualization system (1.3), where the EFIS device (1) is connected via one-way communication links to external sensors. with an ADS-B receiver (3), a CAS collision avoidance system (4), a GPS navigation system (5) and a compass (6) and further comprising an external computing unit (2), characterized in that the external computing unit (2) it consists of a spatio-temporal trajectory (2.5), the first input of which is the output of the block (2.3) of the static terrain map, its second input is connected to the output of the block (2.4) of static maps navigation, the input of which is connected to the first output of the GPS navigation system (5), which has a second output prop connected to the first input of the interpreter (2.1) of the current state of the aircraft in the space having the second input connected to the output of the internal sensor unit (1.2) and whose first output is connected to the fourth input of the spatio-temporal scheduler (2.5); (2.6) an absolute position having a second input coupled to the CAS output (4) of the collision avoidance system, and an output with a first input of the flight trajectory predictor (2.7) to which the ADS-B receiver output (3) is connected; a flight trajectory collision detector input (2.8) having a second input coupled to a trajectory scheduler (2.5) output and further having a first output coupled to a fifth trajectory scheduler (2.5) input and a second output to a first evasive maneuver scheduler (2.9) having output connected to input of evaluator (2.10) moving trajectories, where the first output of the evasive trajectory evaluator (2.10) is connected to the second input of the evasive maneuver scheduler (2.9) and the second output is connected to the visualization system input (1.3) via the visualization system applicator (2.11). the computing unit (9) of the cooperating airplane via the first wireless communication device (7) and the second wireless communication device (10) is provided with an evasive trajectory applicator (2.11) for connection to a second evasive trajectory applicator (9.11); equipped with an output for connection to a second trajectory collision detector (9.8) and a flight trajectory collision detector (2.8) is equipped with an input for connection to a second spatial-time trajectory scheduler (9.5).
CZ2014-212A 2014-04-01 2014-04-01 Telemetric system for increasing safety of ultralight airplane operation CZ2014212A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014-212A CZ2014212A3 (en) 2014-04-01 2014-04-01 Telemetric system for increasing safety of ultralight airplane operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014-212A CZ2014212A3 (en) 2014-04-01 2014-04-01 Telemetric system for increasing safety of ultralight airplane operation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ305198B6 CZ305198B6 (en) 2015-06-03
CZ2014212A3 true CZ2014212A3 (en) 2015-06-03

Family

ID=53267030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2014-212A CZ2014212A3 (en) 2014-04-01 2014-04-01 Telemetric system for increasing safety of ultralight airplane operation

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2014212A3 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6501392B2 (en) * 1998-02-09 2002-12-31 Honeywell International Inc. Aircraft weather information system
WO1999040457A1 (en) * 1998-02-09 1999-08-12 Alliedsignal Inc. Aircraft weather information system
US6747577B2 (en) * 2001-11-26 2004-06-08 The Boeing Company Methods and systems for air vehicle telemetry
US9087450B2 (en) * 2011-05-17 2015-07-21 Innovative Solutions And Support, Inc. Upgraded flight management system and method of providing the same
CZ27178U1 (en) * 2014-04-01 2014-07-14 České Vysoké Učení Technické V Praze, Fakulta Elektrotechnická Telemetric system for increasing safety of operation of ultralight airplanes

Also Published As

Publication number Publication date
CZ305198B6 (en) 2015-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10302759B1 (en) Automatic dependent surveillance broadcast (ADS-B) system with radar for ownship and traffic situational awareness
US9847034B1 (en) Compliant autonomous aircraft maneuvering
CA2761351C (en) Trajectory based sense and avoid
US9405005B1 (en) Automatic dependent surveillance broadcast (ADS-B) system for ownership and traffic situational awareness
EP3048424B1 (en) Methods and systems for route-based display of meteorological forecast information
EP2485206B1 (en) Airport taxiway collision alerting system
US20180233054A1 (en) Method and apparatus for controlling agent movement in an operating space
EP3032519B1 (en) Integrated controller-pilot datalink communication systems and methods for operating the same
US11249184B2 (en) Autonomous collision avoidance through physical layer tracking
EP3166093B1 (en) Aircraft systems and methods for providing landing approach alerts
US20210043094A1 (en) Air position information and traffic management system for unmanned and manned aircraft
US12067889B2 (en) Systems and methods for detect and avoid system for beyond visual line of sight operations of urban air mobility in airspace
CN105270642B (en) System and method for displaying degraded intruder traffic data on an aircraft display
KR101007208B1 (en) Unmaned aerial vehicle simulator for piloting unmaned aerial vehicle using fusion of automatic dependent surveillance-broadcast message and radar signal
Di Vito et al. A tactical separation system for small air transport vehicles
CZ27178U1 (en) Telemetric system for increasing safety of operation of ultralight airplanes
CZ2014212A3 (en) Telemetric system for increasing safety of ultralight airplane operation
Ali A safety assessment framework for automatic dependent surveillance broadcast (ads-b) and its potential impact on aviation safety
Kunze et al. Concept for a Geo-Awareness-System for Civilian Unmanned Aerial Systems
Gellerman et al. Integration of a radar sensor into a sense-and-avoid payload for small UAS
Mutuel et al. Functional decomposition of Unmanned Aircraft Systems (UAS) for CNS capabilities in NAS integration
US20240177613A1 (en) Remote id conflict system
Trapsilawati et al. Transportation Cyber-Physical Systems: Impacts on Humans
Cuadrado et al. Architecture issues and challenges for the integration of rpas in non-segregated airspace
Zhang et al. Multiple-Trajectory-Prediction (MTP) algorithm for UAS's Sense and Avoid (SAA) operation