DE10062559A1 - Verfahren zur automatisierten Erzeugung einer Steuerung für ein Leitsystem einer Flugplatzbefeuerungsanlage - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten Erzeugung einer Steuerung für ein Leitsystem einer Flugplatzbefeuerungsanlage zum Steuern und/oder Überwachen von Flugplatzbefeuerungsgeräten, wobei zunächst aus einer CAD-Zeichnung eines Flugplatzes darin zumindest über Flugplatzbefeuerungsgeräte enthaltene Informationen elektronisch erfasst und mit Steuerbefehlen des Leitsystems in einer zentralen Datenbank gespeichert werden und anschließend die in der Datenbank gespeicherten Informationen aufbereitet und in einem seitens des Leitsystems verarbeitbaren Format dem Leitsystem zugeführt werden.

Description

Verfahren zur automatisierten Erzeugung einer Steuerung für ein Leitsystem einer Flugplatzbefeuerungsanlage

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automa­ tisierten Erzeugung einer Steuerung für ein Leitsystem einer Flugplatzbefeuerungsanlage zum Steuern und/oder Überwachen von Flugplatzbefeuerungsgeräten.

Befeuerungsanlagen umfassen alle lichttechnischen Hilfen, die einen sicheren Flugbetrieb und ein Rollen von Luftfahrzeugen im Bereich eines Flughafens bei Dunkelheit und/oder schlech­ ter Sicht gewährleisten. Dabei wird unter anderem zwischen Anflugbefeuerung, Gleitwinkelfeuer, Seitenreihenfeuer, Schwellenfeuer, Start- und Landebahnfeuer, Rollbahnfeuer, Kennfeuer, Gefahrenfeuer, Hindernisfeuer und Drehfeuer unter­ schieden.

Nach internationalen Richtlinien und Empfehlungen müssen Flugplätze für den Betrieb bei Nacht oder schlechter Sicht mit Flugplatzbefeuerungssystemen ausgerüstet sein. Beim An­ flug, bei der Landung, beim Start und während des Rollens dienen Befeuerungsgeräte dem Piloten als optische Navigati­ onshilfe. Befeuerungsanlagen für Großflughäfen umfassen ver­ schiedene Befeuerungsgeräte, die der Markierung des Anflug­ sektors, der Start- und Landebahnen, der Rollbahn und Vorfel­ der dienen. Des weiteren werden Zusatzeinrichtungen einge­ setzt, beispielsweise Rollbahnwegweiser, Einparkhilfen, Wind­ richtungsanzeiger und dergleichen. Sowohl die Geräte als auch die Anlagen sind getrennt schaltbar, wobei auch jede einzelne Anlage unterschiedlich schaltbare Befeuerungsgeräte umfassen kann. So umfasst die Anflug-Befeuerung beispielsweise Anflug- Blitzfeuer zur optischen Hervorhebung von Anflug-Mittellinie und Schwelle, Hochleistungsfeuer für Anflug, Schwelle und Startbahnende, Präzisions-Anflug-Gleitwinkelfeuer für hohe Lichtleistungen und scharfen Rot-Weiß-Übergang und derglei­ chen.

Die Lichtstärke der Befeuerungsanlagen muss jederzeit an die bei Start oder Landung der Flugzeuge herrschenden Sichtver­ hältnisse angepasst werden können. Die Einstellung der Licht­ stärke wird dabei mittels Steuer- und Reglereinrichtungen vorgenommen, die seitens der Befeuerungsanlagen neben Lampen als Befeuerungsgeräte zur Verfügung stehen. Ein einmal einge­ stellter Intensitätswert muss dabei unabhängig von Netzspan­ nungsschwankungen oder dem Ausfall einzelner Lampen im Seri­ enkreis konstant gehalten werden. Zur Konstanthaltung des Stromes in Serienkreisen von Befeuerungsanlagen auf Flugplät­ zen werden dabei Konstantstromregler eingesetzt, die neben den obigen Anforderungen internationale Richtlinien und Emp­ fehlungen und insbesondere landesspezifische Auflagen erfüllen müssen. Neben diesen Steuer- und Reglereinrichtungen umfassen Befeuerungsanlagen als Befeuerungsgeräte darüber hinaus Lampenausfallmelde- und/oder Isolationsüberwachungs­ einrichtungen. Lampenausfallmeldeeinrichtungen sorgen dafür, dass der Ausfall von Lampen in Befeuerungsanlagen erkannt und beseitigt werden kann. Zu nennen ist hier insbesondere das im Stand der Technik bekannte BRITE-System der Siemens AG, welches eine weitestgehend individuelle Steuerung von Flug­ platzbefeuerungsgeräten ermöglicht.

Zur Steuerung, Regelung und/oder Überwachung von Flugplatzbe­ feuerungsanlagen seitens einer zentralen Steuereinrichtung, beispielsweise seitens eines Towers, oder seitens dezentraler Steuereinrichtungen, beispielsweise seitens der verschiedenen Befeuerungsgeräte, in einer direkt vor Ort der Befeuerungsge­ räte angeordneten Warte, ist es erforderlich, sowohl mit den Aktorik- und Sensorikelementen der Befeuerungsgeräte kommuni­ zieren zu können, als auch die Überwachungssignale aller An­ lagenteile bis runter auf Aktorik- und/oder Sensorikelement­ ebene entsprechend zu verknüpfen und anzuzeigen bzw. zu protokollieren. Dabei sind im Rahmen der Betriebsführung folgende Aufgaben vom Leitsystem der Flugplatzbefeuerungs­ anlage zu leisten:

• - die Ein- bzw. Ausschaltung aller Aktorik- und/oder Sen­ sorikelemente der Flugplatzbefeuerungsgeräte,
• - die Einstellung der erforderlichen Helligkeitsstufen der Flugplatzfeuer von seiner zentralen bzw. einer de­ zentralen Steuereinrichtung aus,
• - die Rollführung mittels Sensoren, beispielsweise Induk­ tionsschleifen in den Rollbahnen,
• - die Überwachung aller Aktorik- und/oder Sensorikele­ mente der Flugplatzbefeuerungsgeräte und Anzeige der Betriebszustände seitens einer zentralen und/oder einer dezentralen Steuereinrichtung.

Dazu sind im einzelnen folgende Systemleistungen gefordert:

• - Programmschaltungen der Befeuerung aufgrund einer vor­ gegebenen Landerichtung eines Flugzeuges seitens einer Steuereinrichtung der Flugsicherung,
• - die Entgegennahme manueller Steuerbefehle seitens Ein­ gabeeinrichtungen der Steuereinrichtungen,
• - Zulässigkeitsüberprüfungen sämtlicher Eingaben und Rückweisungen unzulässiger Eingaben,
• - die Anzeige aktivierter Funktionen seitens Ausgabeein­ richtungen,
• - die Ansteuerung von Leistungseinheiten der Befeuerungs­ geräte, beispielsweise von Konstantstromreglern,
• - die Überwachung der Betriebszustände einzelner Befeue­ rungsgeräte,
• - die Auswertung von Meldungen angeschlossener Überwa­ chungssysteme wie Lampenausfallüberwachungssysteme, Isolationsüberwachungssysteme sowie Sensorikelemente,
• - Eigenüberwachung des Leitsystems und der Kommunikati­ onseinrichtungen, wie Bussysteme und dergleichen,
• - automatischer Wiederanlauf des Leitsystems nach Stö­ rungsbeseitigung sowie Netzausfälle und dergleichen.

Die Konfiguration von Flugplatzbefeuerungsanlagen ändert sich vor allem in der Planungs- und in der IBS-Phase relativ häu­ fig. Zur Adaption der Änderungen seitens einer Steuerung für ein Leitsystem einer Flugplatzbefeuerungsanlage zum Steuern und/oder Überwachen von Flugplatzbefeuerungsgeräten sind bis­ her in der Regel mehrere zeitaufwendige und insbesondere durch notwendige manuelle Unterstützung fehlerträchtige Änderungsmaßnahmen erforderlich. So müssen neben den An­ steuerungen der verschiedenen Flugplatzbefeuerungsgeräte insbesondere die seitens moderner Leitsysteme wie dem BRITE- System der Firma Siemens eingesetzten Bedien- und Beobach­ tungsbilder entsprechend den Änderungen der Flugplatzbe­ feuerungsanlage aufwendig geändert und verifiziert werden.

Der Erfindung liegt in Anbetracht dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches Änderungen seitens einer Flugplatzbefeuerungsanlage mit geringem Zeitaufwand und fehlerfrei in eine Steuerung für ein Leitsystem einer Flug­ platzbefeuerungsanlage zum Steuern und/oder Überwachen von Flugplatzbefeuerungsgeräten umsetzt.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe werden seitens eines eingangs genannten Verfahrens zunächst aus einer CAD- Zeichnung eines Flugplatzes darin zumindest über Flugplatzbe­ feuerungsgeräte enthaltene Informationen elektronisch erfasst und mit Steuerbefehlen des Leitsystems in einer zentralen Datenbank gespeichert und anschließend die in der Datenbank gespeicherten Informationen aufbereitet und in einem seitens des Leitsystems verarbeitbaren Format dem Leitsystem zugeführt.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass im Rahmen von Änderungen von Flugplatzbefeuerungsanlagen CAD-Zeich­ nungen das zentrale Dokument bilden, in dem alle Änderungen eingetragen werden. Erfindungsgemäß werden aus einer CAD- Zeichnung die für eine Steuerung eines Leitsystems einer Flugplatzbefeuerungsanlage zum Steuern und/oder Überwachen von Flugplatzbefeuerungsgeräten notwendigen Informationen einheitlich erfasst und in einer zentralen Datenbank gespei­ chert. Alle an das Leitsystem einer Flugplatzbefeuerungsan­ lage angeschlossenen Flugplatzbefeuerungsgeräte erhalten dann verfahrensgemäß über das Leitsystem aus der Datenbank automa­ tisiert ihre neue Konfiguration.

Vorteilhafterweise werden aus der CAD-Zeichnung folgende In­ formationen elektronisch erfasst und in der Datenbank gespei­ chert, d. h. in die Datenbank importiert:

• - Das Layout der Start- bzw. Landebahnen (runways)und Rollbahnen (taxiways),
• - Layouts von Gebäuden wie Terminals, Substations und dergleichen, die zum Darstellen und Erfassen von Bahn- bzw. Wegbegrenzungen dienen;
• - Name, Koordinaten und Eigenschaften sämtlicher Flug­ platzbefeuerunggeräte, insbesondere deren Lampen (Fittings) und dergleichen,
• - Name, Koordinaten und Eigenschaften von zusammengehö­ renden Flugplatzbefeuerungsgeräten (Segmenten), wie beispielsweise die Anflug-Befeuerung umfassend Anflug- Blitzfeuer zur optischen Hervorhebung von Anflug-Mit­ tellinie und -schwelle, Hochleistungsfeuer für Anflug, Schwelle und Startbahnende, Präzisions-Anflug-Leitwin­ kelfeuer für hohe Lichtleistungen und scharfen Rot- Weiß-Übergang und dergleichen.

Vorteilhafterweise wird das Layout von Start- bzw. Landebah­ nen, Rollwegen und Gebäuden in vordefinierten Schichten (Layern) erstellt, so dass verfahrensgemäß in einer vorteil­ haften Ausgestaltung der Erfindung von den jeweiligen Schich­ ten eine Folge von Polygonzügen erzeugt und diese Polygonzüge als Informationen in der zentralen Datenbank gespeichert werden.

Vorteilhafterweise werden in der CAD-Zeichnung für die Flug­ platzbefeuerungsgeräte (Fittings) eindeutige Bezeichnungen verwendet, so dass beim Erfassen der Informationen aus der CAD-Zeichnung verfahrensgemäß die Bezeichnungen der Flug­ platzbefeuerungsgeräte in allen Schichten erfasst und entsprechend deren Bezeichnung, Koordinaten und Eigenschaften (Attribute) in der Datenbank gespeichert werden.

Vorteilhafterweise weisen die gruppierten Flugplatz­ befeuerungsgeräte eine Gruppenbezeichnung auf, die verfah­ rensgemäß zusammen mit Koordinaten und Eigenschaften (Attri­ bute) der Gruppe der gruppierten Flugplatzbefeuerungsgeräte in der Datenbank gespeichert wird. Die Koordinaten der gruppierten Flugplatzbefeuerungsgeräte (segmentierte Flug­ platzbefeuerungsgeräte bzw. Segmente) sind in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung durch Erfassen der Koordinaten der einzelnen Flugplatzbefeuerungsgeräte der je­ weiligen Gruppe (Segmente) bestimmbar, wozu vorteilhafter­ weise die Gruppe durch eine Folge von Polygonlinien beschrieben wird, wobei dieser Polygonlinienzug oder Linienzug in der Datenbank als Information gespeichert wird.

In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden benachbarte Flugplatzbefeuerungsgeräte und/oder benachbarte gruppierte Flugplatzbefeuerungsgeräte aus der CAD-Zeichnung erfasst und im Rahmen einer Informati­ onsaufbereitung zu Paaren als Information in der Datenbank gespeichert. Vorteilhafterweise werden zur Erkennung dieser Paare die ersten und letzten Flugplatzbefeuerungsgeräte in einer Gruppe von Flugplatzbefeuerungsgeräten erfasst und an­ hand der Koordinaten der Abstand zum ersten und letzten Ein­ trag eines Flugplatzbefeuerungsgerätes einer anderen Gruppe von Flugplatzbefeuerungsgeräten bestimmt. Vorteilhafterweise ist verfahrensgemäß dann ein Paar gefunden, wenn der Abstand zwischen den Koordinaten beispielsweise zwischen etwa 7,5 m und 10,0 m beträgt und die End-Vektoren der beiden benach­ barten Gruppen einen Winkel von nicht weniger als 90° einschließen.

Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden verfahrensgemäß standardisierte CAD- Zeichnungen verwendet, vorteilhafterweise mit AutoCAD gefer­ tigte CAD-Zeichnungen. Verfahrensgemäß werden so AutoCAD- Dateien direkt im Rahmen der elektronischen Erfassung verar­ beitet oder zuvor über eine Zwischendatei, beispielsweise im DXF- oder Text-Format konvertiert.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung ist die Datenbank eine SQL-Datenbank, beispielsweise vom Typ Oracle oder MS-SQL. Vorteilhafterweise wird zum Datenaus­ tausch zwischen der Datenbank und den aus der CAD-Zeichnung erfassten Information bzw. der zur Aufbereitung der Informa­ tion vorgesehenen Rechenanlage seitens des Leitsystems eine ODBC-Schnittstelle verwendet. Vorteilhafterweise ist die ODBC-Schnittstelle weitestgehend datenbankunabhängig.

In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden aus den in den CAD-Zeichnungen enthaltenen Informationen im Rahmen der Informationsaufbereitung Bedien- und Beobachtungsbilder für das Leitsystem einer Flugplatzbe­ feuerungsanlage zum Steuern und/oder Überwachen von Flug­ platzbefeuerungsgeräten generiert, die seitens einer Ein- und Ausgabeeinrichtung zur Bedienung des Leitsystems verwendet werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figur näher erläutert. Dabei zeigt die Figur in einem Blockdiagramm die prinzipielle Funk­ tionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Wie anhand des Blockdiagramms zu erkennen, werden aus CAD- Zeichnungen eines Flugplatzes zunächst in den Zeichnungen enthaltene Informationen über Flugplatzbefeuerungsgeräte elektronisch erfasst und in einer zentralen Datenbank gespei­ chert. Vorliegend werden mittels AutoCAD erstellte Zeich­ nungen in elektronischer Form, also in Form einer AutoCAD- Datei als Startverteil des Verfahrens verwendet. Die AutoCAD- Datei ist in der vorliegenden Form eine Text-Datei (txt-file) welche von dem Programm-Befehl ATTEXT des Programms AutoCAD erstellt wurde. Die Datei enthält dabei Informationen über Flugplatzbefeuerungsgeräte hinsichtlich der einzelnen Befeue­ rungen, deren Position und Beschreibung in Bezug auf deren Funktion und Darstellung. Im Rahmen der Darstellung werden dabei auch die Umrisse der Start- bzw. Landebahnen (Runways) und Rollwege (Taxiways) nebst seitens der Start- bzw. Lande­ bahnen und Rollwegen vorhandenen Sensorik- und Aktorikele­ menten, beispielsweise Induktionsschleifen und dergleichen, erfasst. Die AutoCAD-Datei wird seitens einer auf einer Recheneinrichtung laufenden Applikation konvertiert, vorlie­ gend mit einem sogenannten txt-parser, der den Text der AutoCAD-Export-Datei einliest, aufbereitet und der zentralen Datenbank zuführt. Die zentrale Datenbank des Leitsystems (ALCS database (airfield lighting and control System)) ist eine SQL-Datenbank, vorliegend mittels Oracle erstellt.

Weiter zeigt die Figur, dass der Datenbank Steuer- und Kon­ trollbefehle eines Leitsystems, vorliegend vom Typ BRITE, über einen weiteren Konverter (BRITE convert utility) umfas­ send Adressen, Wiederholungsfunktionen, zeitliche Steuerpara­ meter und dergleichen (BRITE configuration) zugeführt werden.

Die Steuer- und Kontrollbefehle sind vorliegend seitens einer Rechenanlage definiert und werden der Datenbank über den Con­ verter im C++ aufbereitet zugeführt. Entsprechend werden die AutoCAD-Dateien der Flugplatzbeförderungsgeräte seitens des Flugplatzes, umfassend ebenso CAD-Zeichnungen von sogenannten Unterstationen (Substations) über einen C++-Converter (txt- parser) der Datenbank zugeführt. Die Datenbank führt so sämt­ liche zur Visualisierung und Steuerung von Flugplatzbefeuerungsgeräten notwendigen Informationen zentral zusammen.

Die CAD-Zeichnung erhält sämtliche Basisinformationen hin­ sichtlich Art und Typ der Befeuerungsgeräte, Koordinaten der Befeuerungsgeräte, Zugehörigkeit der Befeuerungsgeräte zu Energieversorgungs- und Regeleinrichtungen, Strahlrichtung und -intensität der einzelnen Feuer und dergleichen. Durch die Zusammenführung dieser Informationen mit den Steuer- und Kontrollfunktionen seitens der vom Leitsystem verarbeitbaren Informationsformate (dynamischer Teil) in der Datenbank können mit der Datenbank verbundene Anwendungen des Leitsys­ tems (ALCS Application) jegliche Änderungen seitens der Flugplatzbefeuerungsgeräte unmittelbar durch Zugriff auf die Datenbank in Steuerbefehle und/oder Bedien- und Beobachtungs­ bilder seitens der Anwendungen umsetzen, beispielsweise seitens Ein- und Ausgabeeinrichtungen zur Bedienung des Leitsystems zum Steuern und/oder Überwachen der Flugplatz­ befeuerungsgeräte. In der Figur sind die Anwendungen durch sogenannte Java-Clients und Windows-Anwendungen dargestellt, wobei die Java-Clients Ein- und Ausgabeeinrichtungen zum Steuern und/oder Überwachen von Flugplatzbefeuerungsgeräten seitens eines Bedienpersonals bereitstellen und die Windows- Anwendungen direkt zur Steuerung der Flugplatzbefeuerungs­ geräte über Ein- und Ausgabeschnittstellen (I/Os) dienen, beispielsweise zum direkten Einwirken auf Konstantstromregler und dergleichen.

Das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel dient lediglich der Erläuterung der Erfindung und ist für diese nicht beschränkend.

Claims (8)

1. Verfahren zur automatisierten Erzeugung einer Steuerung für ein Leitsystem einer Flugplatzbefeuerungsanlage zum Steuern und/oder Überwachen von Flugplatzbefeuerungsgeräten, wobei zunächst aus einer CAD-Zeichnung eines Flugplatzes darin zumindest über Flugplatzbefeuerungsgeräte enthaltene Informationen elektronisch erfasst und mit Steuerbefehlen des Leitsystems in einer zentralen Datenbank gespeichert werden und anschließend die in der Datenbank gespeicherten Informa­ tionen aufbereitet und in einem seitens des Leitsystems verarbeitbaren Format dem Leitsystem zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass aus den aufbereiteten Informationen Steuerbefehle für Flugplatzbefeuerungsgeräte und/oder Bedien- und Beobachtungsbilder für eine Ein- und Ausgabeeinrichtung des Leitsystems zum Steuern und/oder Überwachen von Flug­ platzbefeuerungsgeräten erzeugt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitung und/oder Erzeugung seitens einer Recheneinrichtung des Leitsystems durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen der CAD- Zeichnung in elektronischer Form als Datei verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen Namen, Bezeichnungen, Art, Typ, Koordinaten und/oder Zugehörigkeit von Flugplatzbefeuerungsgeräten umfassen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbank eine SQL- Datenbank ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die CAD-Zeichnung eine mittels AutoCAD erstellte Zeichnung ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass aus den in den CAD-Zeich­ nungen enthaltenen Informationen im Rahmen der Informations­ aufbereitung Bedien- und Beobachtungsbilder für das Leit­ system einer Flugplatzbefeuerungsanlage zum Steuern und/oder Überwachen von Flugplatzbefeuerungsgeräten generiert werden, die seitens einer Ein- und Ausgabeeinrichtung zur Bedienung des Leitsystems verwendet werden.