DE102011113152B4 - Vessel Monitoring System - Google Patents
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Abstract
Überwachungssystem zur Überwachung von Schiffen eines Schiffsverkehrs, die AIS-Schiffssendeeinheiten zum Senden und/oder AIS-Schiffsempfangseinheiten zum Empfangen von AIS-Funksignalen, die Schiffsverkehrsdaten des Schiffsverkehrs enthalten, aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von AIS-Empfangseinheiten (3) vorgesehen sind, die auf Verkehrsflugzeugen (21, 22, 31) derart angeordnet sind, dass
- zumindest ein Teil der von den AIS-Schiffssendeeinheiten des Schiffsverkehrs ausgesendeten AIS-Funksignale von mindestens einer der auf einem Verkehrsflugzeug (21, 22, 31) angeordneten AIS-Empfangseinheiten (3) empfangbar sind und/oder
- dass eine Mehrzahl von AIS-Sendeeinheiten (2) vorgesehen sind, die auf Verkehrsflugzeugen (21, 22, 31) derart angeordnet sind, dass
- die von mindestens einer der auf einem Verkehrsflugzeug (21, 22, 31) angeordneten AIS-Sendeeinheiten (2) ausgesendeten AIS-Funksignale von zumindest einem Teil der AIS-Schiffsempfangseinheiten des Schiffsverkehrs empfangbar sind, wenn die Verkehrsflugzeuge (21, 22, 31) in Richtung ihrer Bestimmungsorte im Luftverkehrsraum fliegen.
Monitoring system for monitoring vessels of shipping traffic comprising AIS ship-to-ship units for transmission and / or AIS ship receiving units for receiving AIS radio signals containing vessel traffic data of vessel traffic, characterized in that a plurality of AIS receiving units (3) are provided , which are arranged on commercial aircraft (21, 22, 31) such that
at least part of the AIS radio signals emitted by the AIS ship-to-ship units of the shipping traffic can be received by at least one of the AIS receiving units (3) arranged on a commercial aircraft (21, 22, 31) and / or
- That a plurality of AIS transmission units (2) are provided, which are arranged on commercial aircraft (21, 22, 31) such that
the AIS radio signals emitted by at least one of the AIS transmission units (2) arranged on a commercial aircraft (21, 22, 31) can be received by at least part of the AIS ship reception units of the vessel traffic if the commercial aircraft (21, 22, 31) flying in the direction of their destinations in the aviation area.
Description
Die Erfindung betrifft ein Überwachungssystem zur Überwachung von Schiffen eines Schiffsverkehrs, die AIS-Schiffssendeeinheiten und/oder AIS-Schiffsempfangseinheiten zum Senden und/oder Empfangen von AIS-Funksignalen, die Schiffsverkehrsdaten des Schiffsverkehrs enthalten, aufweisen. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Überwachungssystems sowie ein Verfahren zum Überwachen des Schiffsverkehrs hierzu.The invention relates to a monitoring system for monitoring vessels of shipping traffic, comprising AIS ship-to-ship units and / or AIS ship receiving units for transmitting and / or receiving AIS radio signals containing vessel traffic data of shipping traffic. The invention also relates to a method for producing such a monitoring system and to a method for monitoring the shipping traffic for this purpose.
Die Überwachung des weltweit zunehmenden Schiffsverkehrs basiert heute überwiegend auf Radarüberwachungen, Sprechfunk sowie die Nutzung von AIS (Automatic Identification System). Seit dem Jahr 2000 ist das AIS von der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation (IMO) als verbindlicher Standard festgelegt worden, um die Sicherheit des internationalen Schiffsverkehrs zu erhöhen. Dieses lokal begrenzte Funksystem dient dabei zum Austausch von Navigations- und anderen Schiffsdaten, die es den Schiffen ermöglichen sollen, einen umfassenden Überblick über den benachbarten Schiffsverkehr zu erhalten. Primäres Ziel ist dabei, Kollisionen zwischen Schiffen zu vermeiden.The monitoring of the worldwide increasing shipping traffic is based today predominantly on radar surveillance, intercom and the use of AIS (Automatic Identification System). Since 2000, the International Maritime Organization (IMO) has set the AIS as a binding standard in order to increase the safety of international shipping. This locally limited radio system serves to exchange navigation and other ship data, which should enable the ships to get a comprehensive overview of the neighboring shipping traffic. The primary goal is to avoid collisions between ships.
Das AIS sendet abwechselnd auf zwei Kanälen im UKW-Seefunkbereich, nämlich zum einen auf 168,975 MHz und zum anderen auf 162,025 MHz. Die Aussendung der einzelnen AIS-Schiffsdaten erfolgt dabei in festen Zeitrahmen, deren Belegung selbstständig durch die betreffenden Teilnehmer abgestimmt wird (sogenanntes SOTDMA: Self-Organising Time Division Multiple Access). Somit stehen pro Minute lediglich 2.250 Zeitschlitze zur Übertragung von Daten den einzelnen Teilnehmern zur Verfügung.The AIS transmits alternately on two channels in the VHF maritime radio range, namely on one to 168.975 MHz and on the other to 162.025 MHz. The transmission of the individual AIS ship data takes place in fixed time frames, whose occupancy is independently coordinated by the respective participants (so-called SOTDMA: Self-Organizing Time Division Multiple Access). Thus, there are only 2,250 time slots per minute for transmitting data to the individual subscribers.
Aufgrund des verwendeten UKW-Frequenzbandes entspricht die Funkreichweite von AIS von Schiff zu Schiff ca. 40 bis 60 km, was ein wenig mehr als die normale Sichtweite auf hoher See entspricht. Küstenstationen können durch ihre höhere Position einen Umkreis von bis zu 100 km abdecken. Aufgrund der beschränkten Reichweite sowie des verwendeten SOTDMA-Übertragungsprotokolls bilden Schiffe, die sich gegenseitig sehen und empfangen können, eine AIS-Funkzelle, innerhalb derer die Teilnehmer kollisionsfrei senden und empfangen können.Due to the FM band used, AIS radio range is approximately 40 to 60 km from ship to ship, which is a little more than normal visibility at sea. Coastal stations can cover a radius of up to 100 km due to their higher position. Due to the limited range and the SOTDMA transmission protocol used, ships that can see and receive each other form an AIS radio cell within which the participants can transmit and receive without collision.
Damit stellt das AIS lediglich ein lokales Funksystem dar, das zwar für ein auf hoher See befindliches Schiff ausreichend Daten zur Verfügung stellt, jedoch für die weltweite Erhebung des zunehmenden Schiffsverkehrs nicht geeignet ist. Für Reedereien, Schifffahrtsorganisationen oder Umweltministerien wäre jedoch eine zeitnahe Erhebung der weltweit anfallenden AIS-Schiffsverkehrsdaten von großem Interesse, um insbesondere auch illegalen Machenschaften auf hoher See entgegenzuwirken.Thus, the AIS is merely a local radio system that provides sufficient data for a ship on the high seas, but is not suitable for the worldwide survey of increasing shipping traffic. For shipping companies, shipping organizations or environment ministries, however, a timely collection of the worldwide AIS shipping data would be of great interest, in particular to counteract illegal activities on the high seas.
In jüngster Vergangenheit wurden Versuche unternommen, AIS-Empfangsantennen auf Satelliten anzuordnen, um so die weltweit ausgesendeten AIS-Funksignale, die von den Schiffen regelmäßig ausgesendet werden, empfangen zu können. Dies würde zwar eine weltweite Erhebung der mit Hilfe des AIS ausgesendeten Schiffsverkehrsdaten ermöglichen, hat jedoch in der Praxis erhebliche Schwierigkeiten und Nachteile, da das AIS nicht für einen Satellitenempfang entwickelt worden ist.In recent years, attempts have been made to place AIS receive antennas on satellites so as to be able to receive the globally transmitted AIS radio signals that are regularly transmitted by the ships. While this would allow a worldwide survey of AIS shipping data, in practice it has considerable difficulties and disadvantages since the AIS has not been developed for satellite reception.
Aufgrund der extrem hohen Flughöhe eines Satellit wird ein Empfangsbereich mit einem Durchmesser von ca. 5.000 km erzeugt. Da sich das AIS als lokales Funksystem selbstständig in einzelne Funkzellen organisiert, die alle auf dem gleichen Frequenzbändern senden, kommt es bei einem derart großen Empfangsradius zum Empfang einer Vielzahl von Funkzellen mit identischen Sendefrequenzen. Die AIS-Funksignale der verschiedenen AIS-Funkzellen überlagern sich somit beim Empfänger, was eine normale Datenverarbeitung nicht mehr ermöglicht. Vielmehr muss das empfangene Funksignal aufwendig und rechenintensiv aufbereitet werden, um die einzelnen AIS-Funksignale aus den überlagerten AIS-Funksignalen ermitteln zu können. Bei einem derart großem Empfangsbereich ist dies jedoch auf dem Satelliten allein nicht mehr möglich, so dass die Signalprozessierung auf der Erdoberfläche in großen Rechenzentren durchgeführt werden muss.Due to the extremely high altitude of a satellite, a reception area with a diameter of approximately 5,000 km is generated. Since the AIS as a local radio system autonomously organized into individual radio cells that send all on the same frequency bands, it comes with such a large reception radius to receive a plurality of radio cells with identical transmission frequencies. The AIS radio signals of the various AIS radio cells are thus superimposed on the receiver, which makes normal data processing impossible. Rather, the received radio signal must be processed consuming and computationally intensive in order to determine the individual AIS radio signals from the superimposed AIS radio signals can. With such a large reception area, however, this is no longer possible on the satellite alone, so that the signal processing on the earth's surface must be carried out in large data centers.
Des Weiteren werden die AIS-Funksignale beim Empfang auf dem Satelliten durch die Atmosphäre stark gestört, was im erheblichen Maße die Signalqualität beeinträchtigt und somit die Anzahl der empfangbaren und auswertbaren AIS-Funksignale reduziert.Furthermore, the AIS radio signals are severely disturbed by the atmosphere when they are received on the satellite, which significantly affects the signal quality and thus reduces the number of receivable and evaluable AIS radio signals.
Diese durch das System Satellit bedingten Nachteile führen schließlich dazu, dass nur noch ein Bruchteil der weltweit ausgesendeten AIS-Funksignale mit Hilfe von am Satelliten angeordneten AIS-Empfangsantennen empfangbar und auswertbar sind, so dass auch hierdurch eine weltweite Abdeckung nur bedingt möglich ist. Darüber hinaus ist der Einsatz von Satelliten sowie die damit zusammenhängende aufwendige Signalprozessierung sehr kostenintensiv, so dass allein aus ökonomischen Gründen der Einsatz von Satelliten für den Empfang von AIS-Funksignalen fraglich erscheint.These disadvantages caused by the satellite system finally lead to only a fraction of the AIS radio signals transmitted worldwide being receivable and evaluable with the aid of AIS receiving antennas arranged on the satellite, so that worldwide coverage is only possible to a limited extent. In addition, the use of satellites and the associated complex signal processing is very costly, so that for economic reasons alone the use of satellites for the reception of AIS radio signals seems questionable.
Ein solches AIS-Satellitensystem ist beispielsweise aus der
Des Weiteren ist aus der
Aus der nachveröffentlichten
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Überwachungssystem anzugeben, mit dem zumindest die meisten weltweit ausgesendeten AIS-Funksignale empfangbar und zeitnah auswertbar sind.It is therefore an object of the present invention to provide a monitoring system with which at least most of the AIS radio signals transmitted worldwide can be evaluated and timely evaluated.
Diese Aufgabe wird mit dem Überwachungssystem der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Mehrzahl von AIS-Sendeeinheiten und/oder AIS-Empfangseinheiten vorgesehen sind, die auf Verkehrsflugzeugen derart angeordnet sind, dass
- - zumindest ein Teil der von den AIS-Schiffssendeeinheiten des Schiffsverkehrs ausgesendeten AIS-Funksignale von mindestens einer der auf einem Verkehrsflugzeug angeordneten AIS-Empfangseinheiten empfangbar sind und/oder
- - die von mindestens einer der auf einem Verkehrsflugzeug angeordneten AIS-Sendeeinheiten ausgesendeten AIS-Funksignale von zumindest einem Teil der AIS-Schiffsempfangseinheiten des Schiffsverkehrs empfangbar sind,
- at least a part of the AIS radio signals emitted by the AIS ship-to-ship units of the shipping traffic can be received by at least one of the AIS receiving units arranged on a commercial aircraft and / or
- the AIS radio signals emitted by at least one of the AIS transmission units arranged on a commercial aircraft can be received by at least part of the AIS ship reception units of the vessel traffic,
Demgemäß wird vorgeschlagen, dass herkömmliche Verkehrsflugzeuge mit entsprechenden AIS-Sendeeinheiten und/oder AIS-Empfangseinheiten ausgerüstet werden, die dann auf ihrem Flug zu ihren jeweiligen Bestimmungsorten die von den Schiffen ausgesendeten AIS-Funksignale empfangen können bzw. auch entsprechende AIS-Funksignale mit Hilfe der Sendeeinheiten aussenden können. Da herkömmliche Verkehrsflugzeuge in der Regel eine wesentlich geringere Flughöhe aufweisen als Kommunikationssatelliten, ist der mögliche Empfangsbereich wesentlich kleiner und beträgt etwa bis zu 350 km. Dies führt schließlich dazu, dass weniger AIS-Funkzellen gleichzeitig empfangbar sind, was die Überlagerung der einzelnen AIS-Funksignale verringert und somit den Aufwand der Signalprozessierung nach Empfang der Funksignale verringert. Darüber hinaus wird die Empfangsqualität auf Grund der geringeren Flughöhe der Verkehrsflugzeuge erhöht. Somit kann die Empfangsrate aufgrund des kleineren Empfangsbereiches erhöht werden. Auf der anderen Seite werden aber noch eine hinreichende Mehrzahl von AIS-Funkzellen von einer einzigen AIS-Flugempfangseinheit bzw. AIS-Flugsendeeinheit abgedeckt, da die Verkehrsflugzeuge in der Regel eine Reiseflughöhe von mehreren 1000 Metern aufweisen (meist zwischen 8 und 12 km). Die Anzahl der dabei empfangbaren AIS-Funkzellen reicht dabei aus, um ein entsprechendes Lagebild ableiten zu können.Accordingly, it is proposed that conventional airliners are equipped with corresponding AIS transmitting units and / or AIS receiving units, which can then receive on their flight to their respective destinations the AIS radio signals emitted by the ships or also corresponding AIS radio signals using the Send out transmission units. Since conventional commercial aircraft usually have a much lower altitude than communication satellites, the possible reception range is much smaller and is approximately up to 350 km. This ultimately leads to fewer AIS radio cells can be received simultaneously, which reduces the superposition of the individual AIS radio signals and thus reduces the cost of signal processing after receiving the radio signals. In addition, the reception quality is increased due to the lower altitude of the commercial aircraft. Thus, the reception rate can be increased due to the smaller reception area. On the other hand, however, a sufficient number of AIS radio cells are still covered by a single AIS-Flugempfangseinheit or AIS Flugsendeeinheit, since the commercial aircraft usually have a cruising altitude of several 1000 meters (usually between 8 and 12 km). The number of AIS radio cells that can be received in this case is sufficient to be able to derive a corresponding situation image.
Dabei haben die Erfinder erkannt, dass bei einer ausreichenden Anzahl von ausgerüsteten Verkehrsflugzeugen eine nahezu lückenlose Überwachung der stark frequentierten internationalen Schifffahrtsrouten möglich ist, da zum einen die meisten Schifffahrtsrouten von den Flugrouten der Verkehrsflugzeuge abgedeckt werden und zum anderen aufgrund des hohen Flugaufkommens immer eine gewisse Anzahl von Verkehrsflugzeugen in der Luft ist, die den Empfang der AIS-Funksignale sicherstellen.The inventors have recognized that with a sufficient number of equipped commercial aircraft almost complete monitoring of the busy international shipping routes is possible because on the one hand most shipping routes are covered by the routes of the commercial aircraft and on the other hand due to the high volume of flights always a certain number of airliners in the air, ensuring the reception of AIS radio signals.
Darüber hinaus ist die Ausrüstung von Verkehrsflugzeugen gegenüber dem Aufbau eines Satellitensystems wesentlich kostengünstiger, da auf bekannte Technik zurückgegriffen werden kann und das Nachrüsten kostengünstig am Boden stattfinden kann.In addition, the equipment of commercial aircraft compared to the construction of a satellite system is much cheaper, since known technology can be used and the retrofitting can take place inexpensively on the ground.
Vorteilhafterweise werden zusätzlich zu den AIS-Sende- und/oder Empfangseinheiten auf den jeweiligen Verkehrsflugzeugen AIS-Signalverarbeitungseinheiten angeordnet, die zum Ermitteln von AIS-Funksignalen aus überlagerten AIS-Funksignalen verschiedener AIS-Schiffssendezellen eingerichtet sind. Denn aufgrund der geringeren Flughöhe des Flugzeuges gegenüber dem Satelliten werden auch weniger SOTDMA-Zellen empfangen, was eine geringere Überlagerung der AIS-Funksignale aus den einzelnen Zellen zur Folge hat. Aufgrund dessen ist die Signalaufbereitung bzw. Signalprozessierung wesentlich einfacher, so dass diese bereits an Bord der Verkehrsflugzeuge durchführbar wäre. Mit Hilfe einer AIS-Signalverarbeitungseinheit ist es somit möglich, bereits während des Fluges des Verkehrsflugzeuges die einzelnen AIS-Funksignale aus den überlagerten AIS-Funksignalen der verschiedenen Zellen zu berechnen und somit der Weiteren Verwendung zugrunde zu legen.Advantageously, in addition to the AIS transmitting and / or receiving units, AIS signal processing units are arranged on the respective commercial aircraft, which are set up for determining AIS radio signals from superimposed AIS radio signals of different AIS ship transceivers. Because of the lower altitude of the aircraft compared to the satellite and fewer SOTDMA cells are received, resulting in a lower superposition of the AIS radio signals from the individual cells result. Because of this, the signal processing or signal processing is much simpler, so that this would already be feasible on board the commercial aircraft. With the aid of an AIS signal processing unit, it is thus possible, already during the flight of the airliner, the individual AIS radio signals from the superimposed AIS radio signals of the various cells to calculate and thus further use as the basis.
Des Weiteren ist es ganz besonders vorteilhaft, wenn auf den Verkehrsflugzeugen eine AIS-Datenverarbeitungseinheit vorgesehen ist, die zum extrahieren der in den AIS-Funksignalen enthaltenen Schiffsverkehrsdaten eingerichtet ist. Damit können bereits während des Fluges des Verkehrsflugzeuges die empfangenen Schiffsverkehrsdaten aus den AIS-Funksignalen ermittelt werden, so dass diese der weiteren Verwendung zugrunde gelegt werden können. Beispielsweise können die Schiffsverkehrsdaten nun weitergeleitet werden an eine Bodenstation, als AIS-Funksignale zurück an die Schiffe gesendet werden oder unter Verwendung anderer Kommunikations- und Funksystem an die Schiffe übertragen werden.Furthermore, it is particularly advantageous if an AIS data processing unit is provided on the commercial aircraft, which is set up to extract the vessel traffic data contained in the AIS radio signals. Thus, the received shipping traffic data from the AIS radio signals can already be determined during the flight of the airliner, so that they can be used for further use. For example, the shipping traffic data may now be forwarded to a ground station as AIS radio signals are sent back to the ships or transmitted to the ships using other communication and radio systems.
Vorteilhafterweise sind auf den Verkehrsflugzeugen jeweils ein AIS-Datenspeicher zum Hinterlegen von empfangenen Schiffsverkehrsdaten vorgesehen, um so beispielsweise bei fehlendem Kontakt zu einer Bodenstation die empfangenen Schiffsverkehrsdaten zu sammeln. Der AIS-Datenspeicher kann dabei entweder die AIS-Funksignale im Rohformat abspeichern oder die bereits aus den AIS-Funksignalen extrahierten Schiffsverkehrsdaten als Datensätze abspeichern. Auch von anderen Flugzeugen weitergeleitete Schiffsverkehrsdaten können in diesem Datenspeicher zur weiteren Verwendung abgelegt werden.Advantageously, an AIS data memory for storing received shipping traffic data is provided on the commercial aircraft, in order to collect the received shipping traffic data, for example in the event of a lack of contact with a ground station. The AIS data memory can either store the AIS radio signals in raw format or store the vessel traffic data already extracted from the AIS radio signals as data records. Also, from other aircraft forwarded shipping traffic data can be stored in this data store for further use.
Vorteilhafterweise sind die AIS-Empfangseinheiten derart ausgebildet, dass sie beim Empfang von Schiffsverkehrsdaten einen Zeitstempel generieren, der dann zusammen mit den Schiffsverkehrsdaten in dem AIS-Datenspeicher abgelegt wird. Somit kann bei einer späteren Verwendung der Schiffsverkehrsdaten der zeitliche Aspekt, insbesondere das Alter der entsprechenden Daten, mit berücksichtigt werden.Advantageously, the AIS receiving units are designed such that they generate a time stamp when receiving shipping traffic data, which is then stored together with the vessel traffic data in the AIS data memory. Thus, in a later use of the vessel traffic data of the temporal aspect, in particular the age of the corresponding data, are taken into account.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verkehrsflugzeuge eine Kommunikationseinheit aufweisen, die zum Übertragen von empfangenen und/oder hinterlegten Schiffsverkehrsdaten an einer Empfangsstation direkt oder unter Verwendung von Zwischenstationen eingerichtet ist. Eine solche Kommunikationseinheit kann dabei von den AIS-Sende- und/oder Empfangseinheiten verschieden sein, um so beispielsweise empfangene Schiffsverkehrsdaten an andere Schiffe, Flugzeuge, Satelliten oder Bodenstationen direkt oder unter Verwendung von Zwischenstationen weiterzuleiten. Hierfür kann vorteilhafterweise auf bereits bestehende Kommunikationsmittel zurückgegriffen werden. So können Schiffsverkehrsdaten, die mittels der AIS-Empfangseinheit auf den Verkehrsflugzeugen empfangene wurden, auch mittels dieser bereits bestehenden Kommunikationsmittel an die Schiffe übertragen werden, so dass es nicht zwingend eine AIS-Sendeeinheit auf den Verkehrsflugzeugen bedarf.It is particularly advantageous if the commercial aircraft have a communication unit which is set up for transmitting received and / or stored vessel traffic data at a receiving station directly or by using intermediate stations. Such a communication unit may be different from the AIS transmitting and / or receiving units in order to forward, for example, received shipping traffic data to other ships, aircraft, satellites or ground stations directly or using intermediate stations. For this purpose, it is advantageously possible to resort to already existing means of communication. Thus, vessel traffic data received by means of the AIS receiving unit on the commercial aircraft can also be transmitted to the ships by means of these already existing communication means, so that it is not absolutely necessary to have an AIS transmitting unit on the commercial aircraft.
Die von dem AIS verschiedenen Kommunikationseinheiten sind selbstverständlich auch zum Empfang von Schiffsverkehrsdaten von einer Sendestation eingerichtet, um beispielsweise Schiffsverkehrsdaten von anderen Flugzeugen, von Satelliten oder von Bodenstationen empfangen zu können. Diese Schiffsverkehrsdaten, die ein Verkehrsflugzeug über die Kommunikationseinheit empfängt, können dann beispielsweise mit Hilfe der AIS-Sendeeinheiten an die Schiffe des Schiffsverkehrs im Sendebereich der AIS-Sendeeinheit des Verkehrsflugzeuges ausgesendet werden, was das Situations- und Lagebewusstsein der einzelnen Schiffe innerhalb des Empfangsbereiches über den eigenen Empfangs- und Sendehorizont erhöht.Of course, the communication units other than the AIS are also adapted to receive vessel traffic data from a transmitting station in order, for example, to receive vessel traffic data from other aircraft, satellites or ground stations. This shipping traffic data, which receives a commercial aircraft via the communication unit can then be sent, for example, using the AIS transmission units to the ships of shipping in the transmission range of the AIS transmission unit of the airliner, which the situation and situation awareness of the individual ships within the reception area on the own reception and transmission horizon increased.
Es ist aber auch denkbar, das die bereits auf den Verkehrsflugzeugen angeordneten AIS-Sendeeinheiten bzw. AIS-Empfangseinheiten oder zusätzliche AIS Sender und Empfänger als Kommunikationsmittel zur Kommunikation mit anderen Stationen wie Verkehrsflugzeuge oder Satelliten verwendet werden. So können bspw. die bereits mit AIS ausgerüsteten Satelliten als Zwischenstationen genutzt werden, um Informationen über AIS zwischen den Verkehrsflugzeugen und den Satelliten auszutauschen.However, it is also conceivable that the AIS transmission units or AIS reception units or additional AIS transmitters and receivers already arranged on the commercial aircraft are used as communication means for communication with other stations such as commercial aircraft or satellites. Thus, for example, the already equipped with AIS satellites can be used as intermediate stations to exchange information about AIS between the aircraft and the satellites.
Durch die hohe Anzahl der zivilen Luftbewegungen und der Tatsache, dass die meisten befahrenen bzw. beflogenen Schiff- und Luftfahrtrouten sich im wesentlichen decken, kann eine Echtzeit-AIS-Signalüberwachung durchgeführt werden, so dass beispielsweise mit Hilfe einer Bodenstation, die die entsprechenden Daten empfängt, ein weltweites Lagebewusstsein des Schiffsverkehrs ermittelbar ist. Im Gegensatz dazu bieten die derzeitigen AIS-Satelliten-Systeme nur einen mehrmaligen Tageskontakt, wobei aufgrund der überlagernden Signalproblematik die Anzahl der tatsächlich empfangbaren Schiffsverkehrsdaten stark reduziert ist.Due to the high number of civil air movements and the fact that most of the navigated and navigated shipping and aviation routes essentially coincide, a real-time AIS signal monitoring can be performed, such as by means of a ground station receiving the corresponding data , a worldwide awareness of the shipping traffic can be determined. In contrast, the current AIS satellite systems offer only a daily contact several times, with the number of actually receivable vessel traffic data is greatly reduced due to the overlapping signal problems.
Durch die Verwendung von Verkehrsflugzeugen als Sende- und/oder Empfangsstationen für das Senden und/oder Empfangen von AIS-Funksignalen wird mittels der Verkehrsflugzeuge ein weltweit überspannendes AIS-Überwachungsnetz bzw. Überwachungssystem gebildet, das eine zeitnahe, weltweite Erhebung von AIS-Schiffsverkehrsdaten ermöglicht. Durch die Interkommunikation zwischen den Verkehrsflugzeugen und dem Austausch der empfangenen Schiffsverkehrsdaten ist somit ein umfassendes Lagebewusstsein möglich.By using commercial aircraft as transmitting and / or receiving stations for the transmission and / or reception of AIS radio signals, a worldwide spanning AIS surveillance network or surveillance system is formed by the aircraft, which allows a timely, global survey of AIS shipping traffic data. The intercommunication between the commercial aircraft and the exchange of the received shipping traffic data thus a comprehensive attitude awareness is possible.
Die Aufgabe wird im Übrigen auch mit einem Verfahren zur Herstellung eines Überwachungssystems der vorstehenden gelöst durch Anordnen von AIS-Empfangseinheiten und/oder AIS-Sendeeinheiten an Verkehrsflugzeugen.The task is incidentally also with a method for producing a Monitoring system of the above solved by arranging AIS receiving units and / or AIS transmitting units on commercial aircraft.
Darüber hinaus wird die Aufgabe auch mit einem Verfahren zur Überwachung von Schiffen eines Schiffsverkehrs, die Schiffsverkehrsdaten enthaltenen AIS-Funksignale mittels auf den Schiffen angeordneten AIS-Schiffssendeeinheiten und/oder AIS-Schiffsempfangseinheiten senden und/oder empfangen können, erfindungsgemäß gelöst durch
- - Empfangen von Schiffsverkehrsdaten enthaltenen AIS-Funksignalen, die von zumindest einem Teil der AIS-Schiffssendeeinheiten des Schiffsverkehrs ausgesendet wurden, mittels zumindest einer auf mindestens einem Verkehrsflugzeug angeordneten AIS-Empfangseinheit und/oder
- - Aussenden von Schiffsverkehrsdaten enthaltenen AIS-Funksignalen, die von zumindest einem Teil der AIS-Schiffsempfangseinheiten des Schiffsverkehrs empfangbar sind, mittels zumindest einer auf mindestens einem Verkehrsflugzeug angeordneten AIS-Sendeeinheit,
- Receiving vessel traffic data contained AIS radio signals that have been sent by at least part of the AIS ship-sending units of shipping, by means of at least one arranged on at least one airliner AIS receiving unit and / or
- Transmission of AIS radio data contained in vessel traffic data which can be received by at least part of the AIS ship receiving units of vessel traffic, by means of at least one AIS transmission unit arranged on at least one airliner,
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the method can be found in the corresponding subclaims.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 - Blockdiagramm der AIS-Flugzeugeinheit; - Figur 2 - Darstellung der Funktionsweise des Überwachungssystems;
- Figur 3 - Darstellung der Funktionsweise des Überwachungssystems bei mehreren gleichzeitig empfangbaren Funkzellen.
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1 - Block diagram of the AIS aircraft unit; - Figure 2 - representation of the operation of the monitoring system;
- Figure 3 - representation of the operation of the monitoring system with several simultaneously receivable radio cells.
Die AIS-Flugzeugeinheit
Die AIS-Signalverarbeitungseinheit
Schließlich weist die AIS-Flugzeugeinheit
Kommt beispielsweise das Verkehrsflugzeug in den Empfangsbereich einer Bodenstation, so ist es beispielsweise durchaus vorteilhaft, wenn die in dem Datenspeicher 6 hinterlegten Schiffsverkehrsdaten nunmehr über die Kommunikationseinheit 7 an die Bodenstation übertragen werden, so dass sich über die Zeit ein vollständiges Lagebild des weltweiten Schiffsverkehrs aufbauen lässt.If, for example, the airliner arrives in the reception area of a ground station, it is for example quite advantageous if the vessel traffic data stored in the
Es ist somit eine Mehrzahl von AIS-Sendeeinheiten und/oder AIS-Empfangseinheiten vorgesehen, die auf einer Vielzahl von Verkehrsflugzeugen zur Bildung eines gemeinsamen Sende- und/oder Empfangsbereiches, der aus einzelnen Sende- und/oder Empfangsbereichen der jeweiligen AIS-Sendeeinheiten und/oder AIS-Empfangseinheiten besteht, angeordnet sind. Die einzelnen Sende- und/oder Empfangsbereiche
Die von den Verkehrsflugzeugen
Die Kommunikationsverbindung
In der Nähe einer Bodenstation
Aufgrund der hohen Flughöhe des Verkehrsflugzeuges
Ist dies geschehen, so können die Schiffsverkehrsdaten der Teilnehmer
Denkbar ist es selbstverständlich auch, dass die Schiffsverkehrsdaten, die an die Schiffe ausgesendet werden sollen, auch über alternative Kommunikationsverbindungen übertragen werden, so dass bspw. die AIS-Flugsendeinheit auf dem Satelliten eingespart werden kann.It is of course also conceivable that the vessel traffic data to be sent to the ships are also transmitted via alternative communication links, so that, for example, the AIS flight transmitting unit can be saved on the satellite.
Dadurch kann für jedes einzelne Schiff das Situations- und Lagebewusstsein erhöht werden, da nun wesentlich mehr Daten und Informationen zur Verfügung stehen, als unter normalen Umständen möglich, da normalerweise nur ein Austausch von Daten untereinander im Sichtbereich angenommen wird.As a result, situation and situational awareness can be increased for each individual ship, as now much more data and information is available than is possible under normal circumstances, since normally only an exchange of data among each other is assumed in the field of vision.
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