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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Überwachung
von Bewegungen von Flugkörpern im Luftraum gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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STAND DER TECHNIK
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Bekannt
sind so genannte ADS-Systeme (ADS: ”Automatic Dependent
Surveillance” oder ”automatische bordabhängige Überwachung”). ADS-Systeme
werden eingesetzt zur Flugsicherung und zur Erzeugung eines Bildes
von Flugbewegungen von Flugkörpern im Luftraum. Hierzu
ermitteln die Flugkörper selbstständig ihre Position,
beispielsweise über ein Satellitennavigationssystem wie
GPS oder EGNOS. Die Flugkörper senden die ermittelte Position
und andere Flugdaten, wie beispielsweise eine Flugkörperidentifizierung,
einen Flugkörpertyp, ein Zeitsignal, eine Geschwindigkeit,
eine Flughöhe, eine Steig- oder Sinkgeschwindigkeit und/oder
eine geplante Flugrichtung. Werden die Daten nicht auf Anforderung,
sondern kontinuierlich, beispielsweise einmal pro Sekunde, und ungerichtet
abgestrahlt, bezeichnet man dies als ADS-B-System (B bezeichnet ”Broadcast”).
Die gesendeten Daten können einerseits von einer Flugkontrolleinrichtung
empfangen werden, die die Daten vieler oder sämtlicher
Teilnehmer des Flugverkehrs in einem Empfangsbereich oder Luftraum
empfängt und geeignet aufbereitet zur Erzeugung eines Bildes
von Bewegungen der Flugkörper im Luftraum. Das derart erzeugte
Bild kann entsprechenden Bildern, die aus Bodenradarbeobachtungen
abgeleitet werden, überlegen sein. Andererseits können
die gesendeten Daten von anderen Flugkörpern empfangen
werden über ein ADS-B-In-System (in für ”input”),
wobei auch das von der Flugkontrolleinrichtung erzeugte Bild von
der Flugkontrolleinrichtung über ein ADS-B-System an die
Flugkörper übermittelt werden kann. Aus den empfangenen
Informationen wird in dem Flugkörper das Bild der Bewegungen,
zumindest von benachbarten Flugkörpern, für den
Piloten dargestellt, wobei ein so genanntes ”Cockpit Display
of Traffic Information”-System (CDTI) Einsatz finden kann.
Die Reichweite derzeit eingesetzter ADS-B-Systeme beträgt bis
zu ungefähr 400 km. Ein ADS-B-System erhöht gegenüber
einem konventionellen Radarsystem die Sicherheit durch verbesserte
Informationen für den Piloten über die Umgebung,
verursacht geringere Kosten und erhöht die Qualität
der Ortung von Flugkörpern durch eine hohe Update-Rate.
Weiterhin kann ein ADS-B-System auch in Regionen eingesetzt werden,
in welchen keine flächendeckende Radarüberwachung
gegeben ist, beispielsweise Alaska oder Australien. Ein weiterer
Einsatzbereich eines ADS-B-Systems ist die Verwendung als Ersatz
für das Bodenradar zur Überwachung der Luftfahrzeuge auf
dem Vorfeld und den Rollbahnen von Flughäfen. Ein weiterer
Vorteil von ADS-B-Systemen ist gegenüber herkömmlichen
Radarsystemen, dass die Präzision der ermittelten Position
eines Flugkörpers nicht abhängig ist von dem Abstand
des Flugkörpers von einer Empfangs- oder Bodenstation.
Bei heute ausgelieferten Verkehrsflugzeugen gehören ADS-B-Transponder
zu der Standardausrüstung.
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ADS-B-Systeme
können für die Übertragung der Flugzeug-Position
unterschiedliche Datenlink-Systeme nutzen, z. B. Mode-S Extended
Squitter (1090 ES), VHF Data Link Mode 4 (VDL Mode 4) oder Universal
Access Transceiver (UAT). Da heutzutage für die Überwachung
des Luftverkehrs neben Primär-Radar hauptsächlich
Secondary Surveillance Radar und dessen Erweiterung SSR Mode-S genutzt wird,
und die Ausrüstung von Verkehrsflugzeugen mit Mode-S-Transpondern
verpflichtend vorgeschrieben ist, hat sich Mode-S 1090 ES als De-facto-Standard für
ADS-B in der allgemeinen Luftfahrt durchgesetzt. Mode-S 1090 ES
basiert auf den für Mode-S festgelegten Modulationsverfahren
und Datenformaten, wobei jedem Flugzeug eine feste, weltweit einmalige 24-Bit-Adresse
zugeordnet ist. Diese ist in den gesendeten Datenformaten enthalten
und ermöglicht es, empfangene Daten einem Flugzeug zuzuordnen. Die
bordautonome periodische Aussendung der sogenannten Extended Squitter,
welche die Positionsdaten und weitere Informationen über
ein Flugzeug enthalten, erfolgt auf der Mode-S-Downlink-Frequenz
von 1090 MHz.
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Eine
weitere Nutzung der Mode-S-Technologie ist die Anwendung als Datenlink
für das in Verkehrsflugzeugen vorgeschriebene Airborne
Collision Avoidance System (ACAS), um zwischen Flugzeugen auf den
Frequenzen 1030 MHz und 1090 MHz Informationen zur Erkennung und
Vermeidung von Kollisionsgefahren in der Luft auszutauschen. Zurzeit werden mit
ACAS erkannte Bedrohungen und vorgeschlagene Ausweichmanöver
lediglich den betroffenen Piloten, nicht aber der zuständigen
Flugsicherung angezeigt.
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Eine
Kommunikation von Flugkörpern über ADS-B mit Bodenstationen
ist beschränkt auf Flugrouten, bei welchen gewährleistet
werden kann, dass sich innerhalb der maximalen Reichweite der Transponder
für ADS-B-Signale eine Bodenstation oder anderweitige Empfangseinrichtung
befindet. Ergänzend kann eine Datenkommunikation über
einen alternativen Übertragungsweg erfolgen, der auf einer so
genannten ”Satcom”-Kommunikationstechnik beruht.
Hierzu verfügen dieses System nutzende Flugkörper über
zusätzliche Satcom-Transponder oder -Antennen, über
die in einem vom ADS-Format abweichenden Format Daten ausgesendet
werden, die von extra hierfür vorgesehenen Kommunikationssatelliten
empfangen werden. Von diesen Kommunikationssatelliten können
die Daten eines Flugkörpers in dem Satcom-Format übermittelt
werden an andere Kommunikationssatelliten und/oder eine Bodenstation,
wo eine Datenauswertung erfolgen kann, vgl.
DE 10 2005 031 439 A1 .
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Überwachung
von Bewegungen von Flugkörpern im Luftraum vorzuschlagen, welches
auf einer alternativen, vereinfachten und/oder multifunktionalen
Datenübertragung beruht.
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LÖSUNG
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Die
Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit
einem System mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs
1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen eines derartigen Systems
ergeben sich gemäß den abhängigen Patentansprüchen
2 bis 13.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In
einem erfindungsgemäßen System findet zunächst
mindestens ein Flugkörper Einsatz, welcher ein Erfassungssystem
aufweist, mit dem Informationen zu einem Flugzustand des Flugkörpers, beispielsweise
die Position des Flugkörpers, eine Geschwindigkeit, eine
Flughöhe, ein Zeitsignal und/oder eine tatsächliche
oder geplante Flugrichtung, gewonnen werden können. Hierbei
kann es sich um übliche Bordinstrumente wie ein GPS-System
o. ä. handeln. Mit einem derartigen Erfassungssystem gewonnene
Informationen werden über eine Sendeeinrichtung des Flugkörpers
ausgestrahlt. Beispielsweise ist die Sendeeinrichtung als ADS-B-Transponder
ausgebildet.
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Bodenstationen
und/oder Flugkörper besitzen eine Empfangseinrichtung,
die geeignet gestaltet ist, um die von der genannten Sendeeinrichtung
des Flugkörpers ausgestrahlten Informationen zu empfangen.
Aus diesen Informationen wird über geeignete Verarbeitungseinrichtungen
ein Bild von Flugbewegungen in einem territorialen Bereich, beispielsweise
einem Umgebungsbereich des Flugkörpers oder der Bodenstation
erzeugt. Hierbei wird unter einem ”Bild” eine
beliebige bearbeitete Information von Daten eines oder mehrerer
Flugkörper in dem territorialen Bereich in beliebigem Format,
beispielsweise mit graphischer Auswertung oder in Form von Daten, Datenvektoren
oder Datenfeldern, verstanden.
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Während
gemäß dem eingangs erläuterten Stand
der Technik für eine Kommunikation mit Flugzeugen und Bodenkörpern
eine erste Übertragungstechnik, nämlich die ADS-B-Technologie,
Einsatz findet und für eine zweite Kommunikation der Flugzeuge
mit einem Satelliten eine andere Kommunikationsverbindung, nämlich
eine Satcom-Kommunikation, Einsatz findet, sind erfindungsgemäß Satelliten vorgesehen,
die eine Empfangseinrichtung aufweisen, über die die von
der Sendeeinrichtung des Flugkörpers ausgestrahlten, und
auch von den Bodenstationen und/oder Flugkörpern empfangenen
Informationen zusätzlich empfangen werden. Beispielsweise ist
die Empfangseinrichtung des Satelliten geeignet ausgebildet, um
auch ADS-Signale, insbesondere ADS-B-Signale, oder entsprechende
Signale zu verarbeiten. Hierbei ist die erfindungsgemäße
Ausgestaltung nicht beschränkt auf ein ADS-B-Sende- und Empfangssystem
sowie Datenformat, sondern kann Einsatz finden in Verbindung mit
anderweitigen Sende- und Empfangseinrichtungen sowie Datenformaten,
soweit diese multifunktional genutzt werden einerseits für
eine Kommunikation mit benachbarten Flugzeugen und Bodenstationen
und andererseits mit Satelliten. Auch zukünftig entwickelte
Weiterbildungen von Sende- und Empfangseinrichtungen sowie Datenformate
für ADS-B oder alternative Einrichtungen und Formate sollen
von der Erfindung umfasst sein.
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Anders
gesagt beruht die Erfindung auf dem Gedanken, von Flugzeugen zu
anderen Flugzeugen oder zu einer Bodenstation ohnehin abgesendete Reports
einfach ”abzuhören”, ohne dass hierfür
zwingend ein ergänzendes Satellitenkommunikationssystem
erforderlich ist und entsprechende Sende- oder Empfangseinrichtungen
in den Flugzeugen vorzusehen sind. Das Flugzeug selber kann bspw.
weiterhin die ohnehin vorgesehene ADS-B-Technik verwenden, so dass
keine Ergänzung oder Änderung am Flugzeug selbst
erforderlich ist. Es entfällt die Notwendigkeit, das Flugzeug
mit einem Satcom-Bordgerät und Antenne auszustatten und
das Erfordernis einer Integration einer ADS-B-Funktion für
Satcom in eine Communikation Management Unit des Flugzeugs. Unter
Umständen unterscheiden sich die an den Satelliten über
ADS-B übertragenen Datenformate darin, dass bei ADS-B Einzel-Datenpakete
für Position, Identität, Status und Geschwindigkeit
gesendet werden, während unter Einsatz der Satcom-Technologie
ein kompletter Datensatz mit ICAO-Adresse, Flugnummer, Flugzeug-Typ,
Position, Speed, Heading und Höhe versendet wird.
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Für
den weiteren Weg der Informationen von dem mit der Empfangseinrichtung
ausgestatteten Satelliten gibt es vielfältige Möglichkeiten:
So kann mit oder ohne Verarbeitung durch den Satelliten eine Übertragung
von diesem zu einem Flugkörper oder einer Bodenstation
erfolgen, wobei hierzu beispielsweise auch das ADS-Format verwendet
werden kann. Entsprechend einem besonderen Vorschlag der Erfindung
werden die von den Sendeeinrichtungen der Flugkörper ausgestrahlten,
von anderen Flugkörpern und/oder den Bodenstationen sowie
den Satelliten empfangenen Informationen mit oder ohne weitere Verarbeitung
von einem Satelliten zu einem weiteren Satelliten übertragen,
wodurch größere Übertragungswege gewährleistet
werden können. Der weitere Satellit kann unter Umständen
sowohl die Signale eines benachbarten Satelliten sowie von Flugzeugen
im Umgebungsbereich empfangen. Für eine Übertragung
von einem Satelliten zu einem weiteren Satelliten kann eine beliebige Übertragungstechnologie,
auch eine ADS-Kommunikation oder ein Satcom-Kommunikation, verwendet
werden.
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Für
einen weiteren Vorschlag der Erfindung ist beispielsweise in einem
Satelliten und/oder einer Bodenstation eine Verarbeitungseinrichtung
vorgesehen, in welcher nicht lediglich die Daten eines Flugkörpers
verarbeitet werden, sondern vielmehr diese zusammen mit von einem
Satelliten empfangenen Informationen von mehreren Flugkörpern
verarbeitet werden zu einem Bild von Flugbewegungen von Flugkörpern.
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Entsprechend
einem weiteren Vorschlag der Erfindung werden der zuvor genannten
Verarbeitungseinrichtung Informationen aus den Empfangsbereichen
mehrerer Satelliten zugeführt, so dass hier Informationen
gesammelt werden können, unter Umständen auch
aus einem größeren ”Einzugsbereich”, wodurch
u. U. eine lückenlose Überwachung von Lufträumen
mit großer räumlicher Ausdehnung möglich
wird. Die Verarbeitungseinrichtung ist in diesem Fall geeignet ausgebildet,
um Informationen aus den Empfangsbereichen mehrerer Satelliten zu
einem gemeinsamen Bild von Flugbewegungen von Flugkörpern
zu verarbeiten.
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Ebenfalls
möglich ist, dass die Verarbeitungseinrichtung in einem
Satelliten selbst angeordnet ist. Hierdurch ist beispielsweise möglich,
dass eine Erzeugung des Bildes und ggf. eine Rückübertragung
des Bildes zu dem Flugkörper erfolgen kann, ohne dass überhaupt
eine Kommunikation mit einer Bodenstation erforderlich ist. Andererseits
kann der Satellit die empfangenen Informationen geeignet verarbeiten,
um kondensierte Daten, Teilbilder u. ä. an benachbarte
Satelliten, Flugkörper oder die Bodenstation zu übertragen.
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Durchaus
möglich ist im Rahmen der Erfindung allerdings, dass die
Verarbeitungseinrichtung oder ein Teil derselben in einer Bodenstation
angeordnet ist, wo freiere Gestaltungsmöglichkeiten hinsichtlich
des erforderlichen Bauraums der Verarbeitungseinrichtung, der Energieversorgung
und des Gewichtes bestehen.
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Entsprechend
einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist in dem erfindungsgemäßen
System eine Auswahleinheit vorgesehen. Mit der Auswahleinheit können
Informationen zu einer Gruppe von Flugkörpern selektiert
werden. Damit kann unter Einsatz der Auswahleinrichtung und der
Verarbeitungseinrichtung aus den gesamten empfangenen Informationen
einer Vielzahl von Flugkörpern ein Bild von Flugbewegungen
von Flugkörpern nur dieser Gruppe erzeugt werden. Beispielsweise
handelt es sich bei der Gruppe von Flugkörpern um
- – Flugkörper eines gleichen
Typs oder einer Typengruppe, beispielsweise um Passagierflugzeuge,
militärische Flugzeuge,
- – Flugzeuge mit einer Passagierzahl oder Größe des
Flugkörpers in einem vorgegebenen Bereich,
- – Flugkörper, denen vergleichbare Start- und
Landeregionen zugeordnet sind,
- – Flugkörper in derselben Flughöhe
u. ä.
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Vorzugsweise
handelt es sich bei einer derartigen ”Gruppe von Flugkörpern” um
Flugkörper derselben Fluggesellschaft.
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Weiterhin
schlägt die Erfindung vor, dass Informationen oder gewonnene
Bilder von Flugbewegungen von Flugkörpern an ein TACS-
oder ACAS-System übertragbar sind, so dass die gewonnenen
und/oder verarbeiteten Informationen für die Verkehrsüberwachung
und Kollisionsvermeidung ergänzend genutzt werden können.
Ebenfalls möglich ist, dass durch das ACAS an Bord von
Flugzeugen ausgesendete Signale ebenfalls über Einrichtungen in
Satelliten abgehört und verarbeitet werden, so dass Informationen über
drohende Kollisionsgefahren und angewiesene Ausweichmanöver
zum Boden übertragen werden können, und somit
auch diese Informationen für eine verbesserte Flugsicherung
genutzt werden können.
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Alternativ
oder kumulativ ist es möglich, dass eine Kommunikationsverbindung
von einem TIS-System oder zu diesem vorhanden ist. Ebenfalls denkbar
ist eine Kommunikationsverbindung von oder zu einem CDTI-System.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung
genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer
Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ
oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend
von erfindungsgemäßen Ausführungsformen
erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere
den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer
Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu
entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen
der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche
ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen
der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt.
Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen
dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese
Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche
kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen
aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen
der Erfindung entfallen.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter
bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert
und beschrieben.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Systems mit Flugzeugen, Kommunikations-Satelliten und einer Bodenstation mit
der erfolgenden Signalkommunikation.
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2 zeigt
eine weitere schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Systems mit einem Flugkörper, einem Satelliten und einer
Bodenstation und der erfolgenden Signalkommunikation.
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3 zeigt
ein schematisches Blockschaltbild für die beteiligten Bauelemente
und die Signalkommunikation in einem erfindungsgemäßen
System.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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1 und 2 zeigen
ein System 1 mit zwei beispielhaft aus einer Vielzahl von
Flugzeugen in einem Luftraum ausgewählten Flugzeugen 2, 3. Die
Flugzeuge 2, 3 besitzen eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung
oder einen Transponder 4, der beispielsweise als Mode-S-Transponder
1090 ES ausgebildet ist. Über die Sende- und/oder Empfangseinrichtung 4 tauschen
die Flugzeuge 2, 3 Flugdaten aus, beispielsweise
die Position, Höhe, Identität, einen Flugrichtungsvektor,
eine Steiggeschwindigkeit u. ä. Die von einem Flugzeug 2, 3 empfangenen
Informationen 5, 6 werden in dem Flugzeug 2, 3 beispielsweise
von einem TACS-, ACAS-, TIS- oder CDTI-System genutzt. Die Informationen 5, 6 werden nicht
ausgerichtet gesendet und können von einem Satelliten 7 empfangen
werden, welcher sich innerhalb des Sendebereiches der Sende- und/oder
Empfangseinrichtung 4 des Flugzeugs 2, 3 befindet.
Der Satellit 7 verfügt über eine Empfangseinrichtung 8, insbesondere
einen Mode-S-ADS-B-Empfänger.
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Für
die Variante der erfindungsgemäßen Ausgestaltung,
dass von dem Satelliten 7 eine weitere Übertragung
der Informationen über eine Satellitenkommunikation erfolgen
soll, besitzt der Satellit 7 einen Decoder 9, über
welchen eine Umwandlung der von der Empfangseinrichtung 8 empfangenen
Informationen in ein geeignetes Satellitenkommunikationsformat erfolgt.
Beispielsweise wandelt der Dekoder 9 die ADS-B-Signale
in Daten in einem Satcom-Format um. Die erzeugten Informationen
des Dekoders 9 werden ausgangsseitig einer Sendeeinrichtung 10 des
Satelliten 7 zugeführt, die die umgewandelten
Information 11 aussendet. Die Informationen 11 können
von einem weiteren Satelliten 12 empfangen werden, der
gleiche oder umgewandelte Informationen 13 sendet, die
von einer Bodenempfangsstation 14 und/oder einem weiteren
Satelliten empfangen werden können. Wie in 1 zu
erkennen ist, ist auch eine unmittelbare Kommunikation des Satelliten 7 über
die Informationen 11 mit der Bodenempfangsstation 14 möglich.
Schließlich ist es auch möglich, dass von dem
Satelliten 7 ausgesendete Informationen wieder von einem
Flugzeug 2, 3 empfangen werden. Das Datenformat
der von den Satelliten 7, 12 ausgesendeten und
empfangenen Informationen ist beliebig. Beispielsweise handelt es sich
hierbei um ADS-B-Informationen und/oder Satcom-Informationen.
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Der
Bodenempfangsstation 14 ist eine lokale Bodenstation 15 zugeordnet,
welche die von einem oder mehreren Satelliten 7, 12 empfangenen
Informationen 11, 13 einer Bodenempfangsstation 14 oder
mehrerer derartiger Bodenempfangsstationen sammelt. Die Informationen
mindestens einer derartigen lokalen Bodenstation 15 werden
einer globalen Bodenstation 16 zugeführt, beispielsweise über
eine Internet-Verbindung, und in dieser gesammelt. Die globale Bodenstation 16 beinhaltet
Verarbeitungseinrichtungen 17, 18, 19, 20.
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In
der Verarbeitungseinrichtung 17 werden die erhaltenen Informationen
von mehreren Flugkörpern verarbeitet und zusammengeführt.
Hier kann ein Pre-Processing der Mode-S-Reports erfolgen. Weiterhin
kann ein ”Track-Processing” erfolgen. Schließlich
wird hier eine Verkehrslage ermittelt, die beispielsweise einzelne
Positionen der Flugkörper, deren Höhen, deren
Bewegungsrichtungen, deren Geschwindigkeiten, deren Typ, Bestimmungsort
u. ä. beinhaltet. Über ein ASX-Interface können
ermittelte Verkehrlagedaten 22, 23, 24 zu
den Verarbeitungseinrichtungen 18, 19, 20 übertragen
werden.
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Bei
der Verarbeitungseinrichtung 18 handelt es sich beispielsweise
um ein Verkehrslage-Display, während in der Verarbeitungseinrichtung 19 eine
Aufzeichnung von Verkehrslagedaten erfolgt. Die Verwaltungseinrichtung 20 kann
als ergänzendes Auswerte-Tool ausgebildet sein, beispielsweise
als Auswahleinheit 25, in der gezielt Informationen zu
einer Gruppe von Flugkörpern ausgewählt werden
können, oder als Einrichtung zu Erkennung gefährlicher
Annäherungen zwischen Flugzeugen, oder Flugzeugen und der
Erdoberfläche (CFIT = Controlled Flight Into Terrain) oder
zur Erkennung von Abweichung von Flugrouten. Ferner kann diese Einrichtung
dazu dienen, um alle oder bestimmte Informationen an räumlich
entfernte Anwender über Datennetzwerke zu verteilen, z.
B. an Flugsicherungen, Fluglinien und Flughäfen und ihre
Subunternehmen.
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Die
von der Sende- und/oder Empfangseinrichtung 4 gesendeten
Informationen 5, 6 können einem Erfassungssystem 26 des
Flugzeugs 2, 3 entstammen. Wie in 2 zu
erkennen ist, können sowohl die Bodenstation 16 als
auch ein Flugzeug 2, 3 mit einer Telemetrieeinrichtung 27, 28 ausgestattet sein, über
welcher ein Austausch von Telemetrie-Daten 29 zwischen
Flugzeug 2, 3 und Bodenstation 16 ergänzend
möglich ist.
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In 1 ist
zu erkennen, dass darüber hinaus Verkehrlagedaten 30, 31, 32 von
der Bodenstation 16 zu einem Service-Provider 33,
einer Fluggesellschaft 34 und/oder zu einem ATC/ATM 35 übertragen
werden, beispielsweise über eine Internet-Verbindung.
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3 zeigt
den Datenfluss zwischen einer Bodenstation 14, 15, 16,
einem Flugzeug 2 und mindestens einem weiteren Flugzeug 3,
mindestens einem Satelliten 36 für eine Navigation
sowie mindestens einem Satelliten 7, 12, der geeignet
ausgestaltet ist für einen Empfang von ADS-Signalen sowie
zum Senden von Informationen, wobei ein derartiges Senden entweder
auf einem ADS-System oder einem Satcom-System beruhen kann.
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Das
Flugzeug 2 erhält von dem Satelliten 36 Daten 37, über
welche in dem Flugzeug 2 eine Position ermittelt werden
kann. Hierbei kann das eingesetzte Navigationssystem ein GPS-System
sein oder ein Galileo-System, wobei es sich bei den Daten 37 vorzugsweise
um Zeitsignale handelt, so dass über Laufzeitunterschiede
in dem Flugzeug 2 die Position ermittelt wird. In dem Flugzeug 2 ist
ein Mode-S/ADS-B-Transponder vorgesehen, welcher zum Senden einer
1090 ES ADS-B-Mitteilung ausgebildet ist, die beispielsweise die
Position, die Höhe, eine Identität, einen Geschwindigkeitsvektor
und eine Sink- oder Steigrate beinhaltet. Informationen 6 werden
so einerseits an den Satelliten 7, 12 und andererseits
an die Bodenstation 14, 15, 16 sowie
an mindestens ein anderes Flugzeug 3 übermittelt.
Derartige Informationen 6 können auf Anfrage der
Bodenstation 14, 15, 16, des Satelliten 7, 12 und/oder
auf Anfrage mindestens eines Flugzeugs 3 ausgesendet werden.
Ebenfalls möglich ist, dass ein Squitter-Signal oder ein
Extended-Squitter-Signal versendet wird, wobei ein automatisches
Versenden innerhalb regelmäßiger oder unregelmäßiger
Zeitabstände erfolgen kann. Die Versendung mit unregelmäßigen Zeitabständen,
beispielsweise mit Abständen von einer Sekunden plus/minus einer
stochastischen Zeitdifferenz Δt, hat den Vorteil, dass
es nicht zu ständigen Überschneidungen mit entsprechenden
gleichzeitig ausgesendeten Signalen eines anderen Flugzeugs kommen
kann. Für das ausgesendete Signal 6 wird vorzugsweise
ein Mode-S Downlink-Format (DF) verwendet. Die Bodenstation verarbeitet
die empfangenen Daten mehrerer Flugzeuge 2, 3 und sendet
Informationen, Verkehrslagedaten oder Bilder 38, die von
den Flugzeugen 2, 3 und/oder von den Satelliten 7, 12 empfangen
werden können. Hierbei kann das Senden auch auf eine konkrete
Anfrage erfolgen von einem der genannten Systemteilnehmer. Alternativ
kann auch ein sogenannter ”All Call” erfolgen,
so dass ein nicht zielgerichtetes Senden erfolgt. Für das
Senden der Informationen 38 wird vorzugsweise ein Mode-S-Uplink-Format
(UF) verwendet. Für den Fall, dass auch eine Verarbeitung
von Daten 6 und anderer Daten in dem Satelliten 7, 12 erfolgt oder
dem Satelliten 7, 12 Informationen 38 zugeführt werden,
können diese Informationen, Verkehrslagedaten, Bilder 39 von
dem Satelliten 7, 12 an die Flugzeuge 2, 3 und/oder
die Bodenstation 14, 15, 16 übertragen
werden.
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In
der schematischen Darstellung gemäß 3 sind
lediglich die ein- und ausgehenden Daten für das Flugzeug 2 dargestellt.
Es versteht sich, dass Entsprechendes für das Flugzeug 3 und
weitere Flugzeuge gilt. Aus Gründen der Vereinfachung und Übersichtlichkeit
sind derartige Kommunikationsverbindungen und Informationsübermittlungen
in 3 nicht eingezeichnet.
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- 1
- System
- 2
- Flugzeug
- 3
- Flugzeug
- 4
- Transponder
- 5
- Informationen
- 6
- Informationen
- 7
- Satellit
- 8
- Empfangseinrichtung
- 9
- Decoder
- 10
- Sendeeinrichtung
- 11
- Informationen
- 12
- Satellit
- 13
- Informationen
- 14
- Bodenempfangsstation
- 15
- lokale
Bodenstation
- 16
- globale
Bodenstation
- 17
- Verarbeitungseinrichtung
- 18
- Verarbeitungseinrichtung
- 19
- Verarbeitungseinrichtung
- 20
- Verarbeitungseinrichtung
- 21
- ASX-Interface
- 22
- Verkehrslagedaten
- 23
- Verkehrslagedaten
- 24
- Verkehrslagedaten
- 25
- Auswahleinheit
- 26
- Erfassungssystem
- 27
- Telemetrieeinrichtung
- 28
- Telemetrieeinrichtung
- 29
- Telemetriedaten
- 30
- Verkehrslagedaten
- 31
- Verkehrslagedaten
- 32
- Verkehrslagedaten
- 33
- Service-Provider
- 34
- Fluggesellschaft
- 35
- ATC/ATM
- 36
- Satellit
- 37
- Daten
- 38
- Informationen
- 39
- Informationen
- 40
- Luftraum
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005031439
A1 [0005]
- - DE 19540550 A1 [0006]
- - DE 10200002 A1 [0006]
- - DE 10115793 A1 [0006]
- - DE 10010134 B4 [0006]
- - DE 69920519 T2 [0006]
- - DE 60305041 T2 [0006]