DE1288445C2 - Flight monitoring device for the automatic generation of warning signals in the event of a possible risk of collision - Google Patents

Flight monitoring device for the automatic generation of warning signals in the event of a possible risk of collision

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DE1288445C2
DE1288445C2 DE19651288445 DE1288445A DE1288445C2 DE 1288445 C2 DE1288445 C2 DE 1288445C2 DE 19651288445 DE19651288445 DE 19651288445 DE 1288445 A DE1288445 A DE 1288445A DE 1288445 C2 DE1288445 C2 DE 1288445C2
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Description

Bei der Automatisierung des Flugsicherungskontrolldienstes ist ein grundlegendes Problem die Erkennung von Kollisionsgefahren, die dann gegeben sind, wenn zwei oder mehrere Luftfahrzeuge innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls Teile des Luftraums beanspruchen die sich überdecken. Je nach Geschwindigkeit, Manövrierfähigkeit und Flugabsicht eines Luftfahrzeugs ist der in einem Zeitabschnitt von ihm beanspruchte Luftraum bezüglich seiner Größe und seiner Form unterschiedlich.A fundamental problem in the automation of the air traffic control service is detection of collision risks that exist when two or more aircraft are within one predetermined time interval parts of the air space claim that overlap. Depending on speed, maneuverability and flight intent, one Aircraft is the airspace it occupies in a period of time in terms of its size and its shape different.

Bei dem gegenwärtig üblichen nicht automatisierten Flugsicherungsverfahren zur Überwachung des Verkehrs auf den Luftstraßen hat der Flugsicherungslotse die Aufgabe, alle Luftfahrzeuge seines Bereichs auf Kollisionsgefahr zu überprüfen, und zwar mit Hilfe von bekannten KontroHstreifen, auf denen auf Funkfeuer bezogene Uberflugdaten notiert werden. Für die Kollisonskontrolle überprüft der Flugsicherungslotse die Kontrollstreifen des zu überprüfenden Meldepunktes und der innerhalb des Flugverlaufs folgenden ao Meldepunkte daraufhin, ob es Kontrollstreifen zum gleichen Funkfeuer gibt, bei denen die Differenz zwischen den Uberflugzeiten verschiedener Luftfahrzeuge zu klein ist. Ist das der Fall, werden die Höhen miteinander verglichen. Bei unterschiedlichen as Höheneintragungen auf den in Frage kommenden Kontrollstreifen liegt keine Gefahr vor. Wenn dagegen die Höhenangaben gleich sind, ist die Kollisionsgefahr gegeben. Der Lotse muß Maßnahmen ergreifen, die dazu führen, daß der räumliche Abstand zwischen den gefährdeten Luftfahrzeugen vergrößert wird.In the currently common non-automated air traffic control method for monitoring traffic on the airways, the air traffic control controller has the task of checking all aircraft in its area for the risk of collision, with help of known control strips on which overflight data related to radio beacons are recorded. For the The air traffic controller checks for collision checks the control strips of the reporting point to be checked and the ao following within the course of the flight Reporting points to see whether there are control strips for the same radio beacon where the difference is between the overflight times of different aircraft is too small. If that is the case, they will Heights compared to each other. With different height entries on the one in question Control strips are not dangerous. If, on the other hand, the height information is the same, there is a risk of collision given. The pilot must take measures that lead to the spatial distance between the endangered aircraft is enlarged.

Dieses Verfahren wird für die weitere Luftverkehrsentwicklung unzulänglich, unter anderem weil dabei das einzelne Luftfahrzeug zuviel Luftraum beansprucht. Die Bestrebungen gehen dahin, die Verkehrs- dichte unter gleichen Sicherheitsbedingungen zu steigern. Dies führt dazu, daß die Kollisionsprüfung häufiger und umfassender durchgeführt werden muß als bisher. Insbesondere unter Zuhilfenahme von Radargeräten ergibt sich die Notwendigkeit, auch dann die Kollisionsgefahr eines Luftfahrzeuges zu überprüfen, wenn es zwischen zwei Meldepunkten fliegt. Ferner bedingt die Zulassung einer höheren Verkehrsdichte die gleichzeitige Führung zweier Luftfahrzeuge auf Parallelkursen in gleicher Höhe, so daß zusätzlich zur Überprüfung des Abstands auf gleichem Kurs der dazu senkrechte Parallelabstand überprüft werden muß.This procedure will be inadequate for the further development of air traffic, among other things because it is there the individual aircraft takes up too much airspace. The endeavors go to the traffic to increase density under the same security conditions. This leads to the collision check must be carried out more frequently and more comprehensively than before. In particular with the help of Radar equipment results in the need to check the risk of collision of an aircraft when it is flying between two reporting points. Furthermore, the approval of a higher traffic density requires the simultaneous use of two aircraft on parallel courses in the same amount, so that in addition to checking the distance on the same course, the to do this, vertical parallel spacing must be checked.

Es ist bekannt, zur Bearbeitung der hierbei erwachsenden Fülle von Daten Elektronenrechner einzusetzen. Bezüglich der Kollisionskontrolle ergibt sich hierbei wegen des aufeinanderfolgenden Arbeitsablaufs ein relativ großer Aufwand an Maschinenrechenzeit.It is known to use electronic computers to process the abundance of data that arises here. With regard to the collision check results because of the successive workflow, a relatively large amount of machine computing time is required.

Es sei angenommen, daß ein Rechner N Flugzeuge zur Zeit T auf Kollisionsgefahr zu überprüfen hat. Die Ausgangsdaten sind gespeichert in der FormIt is assumed that a computer has to check N aircraft at time T for the risk of collision. The output data are saved in the form

Fn = Xn(T), yn(T), z„(T);F n = Xn (T), y n (T), z "(T); Vxn(T), Vyn(T), V2jl(T) .Vx n (T), Vy n (T), V 2jl (T).

6060

(n = 1 ... Ν, ν = Geschwindigkeit) (n = 1 ... Ν, ν = speed)

Im wesentlichen besteht die Aufgabe des Rechners: darin, die Differenzen der räumlichen Vektoren zu einem festen Zeitpunkt T dahingehend zu überprüfen, . ob die Komponenten der Differenzvektoren kleiner oder größer als bestimmte Sicherheitsabstände sind, die entsprechend dem Geschwindigkeitsvektor und der Navigationsgenauigkeit des betreffenden Luft-In essence, the task of the computer consists: in verifying the differences in the spatial vectors at a fixed time T to the effect. whether the components of the difference vectors are smaller or larger than certain safety distances that correspond to the speed vector and the navigation accuracy of the relevant aerial

fahrzeugs für jede Komponente unterschiedlich groß angegeben werden. Diese Rechnung untergliedert sich bei N Flugzeugen invehicle can be given different sizes for each component. For N aircraft, this calculation is broken down into

Unteraufgaben. Bei z. B. 200 Flugzeugen sind daher 100 · 199 = 19 900 Vektorvergleiche und damit ebenso viele Unterprogrammdurchläufe erforderlich.Subtasks. At z. B. 200 aircraft are therefore 100 · 199 = 19,900 vector comparisons and thus the same many subroutine runs required.

Es ist außerdem bekannt, eine von einem Rechner gesteuerte Darstellungseinrichtung vorzusehen, die die von einem Referenzzeitpunkt ausgehend vorausberechneten Flugzeugstandorte figürlich sichtbar darstellt, und diese Darstellungen zur rechtzeitigen Ermittlung von Kollisionsgefahren durch Beobachtung auszuwerten. Eine solche visuelle Kontrolle ist von der Aufmerksamkeit des Beobachters abhängig und für die Überwachung sehr vieler Flugzeuge in einem gegebenenfalls großen Verkehrsgebiet kaum geeignet. Für eine bordeigene Ermittlung der Kollisionsgefahr mit anderen Flugzeugen ist es bekannt, aus Bordradarsignalen Digitalinformationen rechnerisch zu ermitteln und diese, wenn sie eine Kollisionsmöglichkeit beinhalten, auf ein Sichtgerät zu übertragen, um auf dessen Schirm eine visuell auszuwertende Kollisionswarnungsdarstellung zu erzeugen.It is also known to provide a computer-controlled display device which shows the aircraft locations calculated in advance from a reference point in time in a figuratively visible manner, and these representations for the timely determination of collision risks through observation to evaluate. Such visual control is dependent on and for the attention of the observer the monitoring of a large number of aircraft in a possibly large traffic area is hardly suitable. For on-board determination of the risk of collision with other aircraft, it is known to computationally add digital information from on-board radar signals determine and, if they contain a collision possibility, to transfer them to a display device in order to to generate a collision warning display that can be visually evaluated on its screen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flugüberwachungseinrichtung zur selbsttätigen Bildung von Warnsignalen bei möglicher Kollisionsgefahr, mit einem Rechner, der die Gebiete der möglichen Standorte von Luftfahrzeugen von einem Prüfzeitpunkt ausgehend vorausbestimmt und eine Darstellungseinrichtung zur figürlichen Darstellung der Gebiete der möglichen Standorte steuert.The invention relates to a flight monitoring device for the automatic formation of Warning signals in the event of a possible risk of collision, with a computer that predetermines the areas of the possible locations of aircraft starting from a test time and a display device for the figurative display of the areas of the possible locations.

Ziel der Erfindung ist es, die zur Gewinnung eines automatisch auswertbaren Warnsignals benötigte Rechenzeit für die Ermittlung von Kollisionsmöglichkeiten insbesondere zahlreicher Luftfahrzeuge herabzusetzen. Es wird durch die Erfindung ermöglicht, die für die Kollisionsprüfung erforderliche Zahl der Unterprogrammdurchläufe in dem Rechner gegenüber der oben angegebenen Zahl erheblich zu reduzieren, so daß diese Zahl nur noch linear mit der Anzahl der Objekte ansteigt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß Sperrgebiete und zeitlich veränderliche Schlechtwettergebiete in gleicher Weise in die Gefahrenüberprüfung einbezogen werden können.The aim of the invention is to obtain the warning signal required to obtain an automatically evaluable warning signal Reduce computing time for the determination of collision possibilities, especially of numerous aircraft. It is made possible by the invention that for the collision check required number of subroutine runs in the computer compared to the to reduce the number given above considerably, so that this number is only linear with the number of Objects increases. Another advantage of the invention is that restricted areas and time-varying Bad weather areas can be included in the hazard assessment in the same way.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Darstellungseinrichtung die Warnsignalbildung veranlaßt, wenn Überschneidungen der figürlichen Darstellungen der Gebiete der möglichen Standorte auftreten, wobei das jeweils gebildete Warnsignal zu dem Rechner zurückgeführt wird.According to the invention it is provided that the display device causes the warning signal to be generated, if overlaps of the figurative representations of the areas of the possible locations occur, whereby the warning signal formed in each case is fed back to the computer.

Für das menschliche Auge brauchen die Darstellungen nicht sichtbar zu sein. In der bevorzugten Ausführungsform enthält die Flugüberwachungseinrichtung einen speichernden Bildschirm als Darstellungseinrichtung, auf den die Gebiete der möglichen Standorte der einzelnen Luftfahrzeuge durch einen Elektronenstrahl aufgezeichnet werden, wobei elektrische Umladungen auf dem Bildschirm stattfinden sowie die Warnsignalbildung erfolgt, wenn der Elektronenstrahl auf eine bereits umgeladene Stelle des Bildschirmes trifft. Die Einrichtung kann insbesondere so ausgebildet werden, daß nur die Umrandungen der Gebiete der möglichen Standorte dargestellt werden. Es ist vorgesehen, daß bei Nacheinanderaufzeichnung der den einzelnen Luftfahrzeugen zugeordneten GebieteThe representations do not need to be visible to the human eye. In the preferred Embodiment, the flight monitoring device contains a storing screen as a display device on which the areas of the possible Locations of the individual aircraft are recorded by an electron beam, with electrical recharges taking place on the screen and the warning signal is generated when the electron beam hits an already reloaded point of the Screen meets. The device can in particular be designed so that only the edges of the Areas of the possible locations are shown. It is provided that in the case of sequential recording the areas assigned to the individual aircraft

der möglichen Standorte die Aufzeichnung einmal gemäß einer Reihenfolge der Luftfahrzeuge und ein weiteres Mal gemäß der umgekehrten Reihenfolge bewirkt wird.of the possible locations the recording once according to an order of the aircraft and one is effected one more time in the reverse order.

Zur automatischen Kollisionskontrolle kann nun weiter vorgesehen werden, daß für alle zu überwachenden Luftfahrzeuge die Gesamtdarstellung der ihnen zugeordneten Gebiete der möglichen Standorte in Zeitabständen selbsttätig, gegebenenfalls mit Änderung der dargestellten Koordinatenebene, wiederholt und zwischenzeitlich gelöscht wird.For automatic collision control it can now be further provided that for all to be monitored Aircraft the overall representation of the areas of the possible locations assigned to them in Time intervals automatically, if necessary with a change in the displayed coordinate plane, repeated and is deleted in the meantime.

Bei der mit der Elektronenstrahlaufzeichnung auf einen Bildschirm arbeitenden Flugüberwachungseinrichtung kann zweckmäßig vorgesehen werden, daß das Warnsignal eine koordinatenmäßige Rückmeldung der in diesem Augenblick an dem Elektronenstrahl-Ablenksystem anliegenden Ablenkgrößen zu dem Rechner bewirkt.In the case of the flight monitoring device that works with electron beam recording on a screen, it can expediently be provided that the warning signal is a coordinate feedback of the moment at the electron beam deflection system causes distraction to the computer.

An Hand der Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel näher erläutert. Dabei zeigt F i g. 1 ein Blockschaltbild der Einrichtung,An exemplary embodiment will be explained in more detail with reference to the drawing. It shows F i g. 1 is a block diagram of the facility,

F i g. 2 auf dem Bildschirm der Darstellungseinrichtung aufgezeichnete figürliche Darstellungen.F i g. 2 figurative representations recorded on the screen of the display device.

In F i g. 1 ist 1 eine Elektronenstrahlröhre, deren Elektronenstrahlquelle K mit einem Gitter H zum Hell- und Dunkeltasten des Strahls versehen ist. Ax und Ay sind die Ablenkspulen des Elektronenstrahl-Ablenksystems in der x- und ^-Richtung des Bildschirmes ,SI>2, der aus einer fotoempfindlichen Schicht S1 und einer an ein Potential von etwa +10 V angeschlossenen durchsichtigen Metallschicht S2 besteht. Vor dem Auftreffen auf den Schirm durchsetzt der Elektronenstrahl eine auf etwa 300 V liegende Netzelektrode G. Vor der Röhre ist eine Lichtquelle 2 angeordnet, die, wenn sie eingeschaltet wird, ihr Licht über eine Linse 3 auf den Bildschirm S12 wirft.In Fig. 1, 1 is a cathode ray tube, the electron beam source K of which is provided with a grid H for light and dark scanning of the beam. Ax and Ay are the deflection coils of the electron beam deflection system in the x and ^ directions of the screen, S I> 2 , which consists of a photosensitive layer S 1 and a transparent metal layer S 2 connected to a potential of about +10 V. Before it hits the screen, the electron beam passes through a network electrode G at about 300 V. A light source 2 is arranged in front of the tube, which, when it is switched on, throws its light through a lens 3 onto the screen S 12.

Der Elektronenstrahl der Röhre 1 »beschriftet« die Schirmschicht S1 unter Steuerung durch einen Elektronenrechner 4 nach einem Prinzip (Vektor-SchreibVerfahren), das bei zeichenschreibenden Bildschirmröhren angewendet wird und darin besteht, daß gewünschte Figuren aus Geradenstücken (»Vektoren«) zusammengesetzt werden, wobei der Rechner nur die Koordinaten x, y des Anfangs- und des Endpunktes angeben muß. Der Rechner 4 übermittelt diese Koordinatenwerte in digitaler Form an ein elektronisches Zwischensteuerwerk 5, von wo aus sie aufeinanderfolgend für die Strahlsteuerung wirksam gemacht werden. Bei einer angenommenen Auflösungsforderung von ein Viertausendstel des Bildschirmdurchmessers der Röhre 1 werden für die x- und die ^-Koordinate jeweils zwölf binäre Bits ausgeliefert. Jeder zwölfstellige Bit-Kode für die x-Ablenkung gelangt in einen Digital-Analog-Wandler DAx, welcher daraus eine entsprechende x-Ablenkspannung bildet. Entsprechend wird die y-Ablenkspannung nach Maßgabe eines zwölfstelligen Bit-Kodes über den Digital-Analog-Wandler DAy hergestellt. Diese Spannungen gelangen, über Verstärker Vx und Vy verstärkt, auf die Ablenkspulen Ax und Ay und richten den Strahl auf den Punkt des Schirmes Su der die angegebenen Koordinaten hat und Anfangspunkt eines Vektors sowie im allgemeinen Endpunkt eines vorangegangenen Vektors ist. Durch Zuführung der beiden Bitgruppen, die die Koordinaten des nächsten Punktes angeben, springen die Ausgangsspannungen der Digital-Analog-Wand-Ier DAx, DAy auf einen entsprechenden anderen Wert, und Tiefpässe TPx bzw. TPy, die zwischen DAx und Vx bzw. DAy und Vy geschaltet sind, sorgen dafür, daß der Strahlfußpunkt geradlinig mit gleichbleibender Geschwindigkeit von dem erstgenannten Punkt zu dem neuen Punkt wandert.The electron beam of the tube 1 "inscribes" the shielding layer S 1 under the control of an electronic computer 4 according to a principle (vector writing process) that is used in screen tubes that write characters and consists in the desired figures being put together from straight lines ("vectors"), the computer only has to specify the coordinates x, y of the start and end points. The computer 4 transmits these coordinate values in digital form to an electronic intermediate control unit 5, from where they are successively made effective for the beam control. Assuming a resolution requirement of a four-thousandth of the screen diameter of the tube 1 , twelve binary bits are delivered for each of the x and ^ coordinates. Each twelve-digit bit code for the x-deflection is sent to a digital-to-analog converter DAx, which uses it to generate a corresponding x-deflection voltage. Correspondingly, the y-deflection voltage is produced in accordance with a twelve-digit bit code via the digital-to-analog converter DAy. These voltages, amplified by amplifiers Vx and Vy , reach the deflection coils Ax and Ay and direct the beam to the point on the screen S u which has the specified coordinates and is the starting point of a vector and, in general, the end point of a previous vector. By supplying the two bit groups that indicate the coordinates of the next point, the output voltages of the digital-analog wall-Ier DAx, DAy jump to a corresponding different value, and low-pass filters TPx and TPy, which are between DAx and Vx or DAy and Vy are switched, ensure that the beam base moves in a straight line at a constant speed from the first-mentioned point to the new point.

Der Rechner 4 ist so programmiert, daß er durch Unterprogramme die Aufzeichnung von sektorförmigen Figuren auf dem Bildschirm Sx i veranlaßt, wie sie in F i g. 2 dargestellt sind. Jede Figur ist einem Luftfahrzeug Fn zugeordnet, und jede Sektorspitze ist der Standort eines Luftfahrzeug? zum Prüfzeitpunkt. Unter Berücksichtigung der- Geschwindigkeit, Manvörierfähigkeit und Flugabsicht jedes Luftfahrzeuges kann ein Kegel mit Spitze an dem Standort zum Prüfzeitpunkt und mit kugelkalottenförmigem Boden angegeben werden als räumliches Gebiet der während eines vorgegebenen anschließenden Zeitintervalls möglichen Standorte des Luftfahrzeuges.The computer 4 is programmed in such a way that it initiates the recording of sector-shaped figures on the screen S xi by means of subroutines, as shown in FIG. 2 are shown. Each figure is assigned to an aircraft F n , and each sector top is the location of an aircraft? at the time of the test. Taking into account the speed, maneuverability and flight intent of each aircraft, a cone with a point at the location at the time of the test and with a spherical bottom can be specified as the spatial area of the possible locations of the aircraft during a predetermined subsequent time interval.

Die kreissektorförmigen Figuren der F i g. 2 entsprechen den Projektionen dieser Kegel auf die Horizontalebene, von denen nur die Umrandungen durch den Elektronenstrahl gekennzeichnet werden.The circular sector-shaped figures in FIG. 2 correspond to the projections of these cones on the horizontal plane, of which only the borders are marked by the electron beam.

Als Einleitung zu einer Kollisionsprüfung sendet das Zwischensteuerwerk 5 über die Leitung 6 einen Stromimpuls auf die Lichtquelle 2, so daß diese vorübergehend aufleuchtet und den Bildschirm S12 belichtet. Dadurch wird die fotoempfindliche Schicht S1 leitend und ihre der Elektronenstrahlquellezugekehrtegesamte Fläche erhält das gleiche Potential wie die Metallschicht S2. Nach Beendigung der Belichtung wirkt die Fotoschicht wieder als Isolator. Nunmehr werden unter Steuerung durch das Zwischensteuerwerk 5 die Figuren gemäß F i g. 2 nacheinander auf den Schirm aufgezeichnet. Der Elektronenstrahl wird von dem Zwischensteuerwerk über die Leitung 7 nur während der Zeit hellgetastet, wo er den eine kreissektorförmige Figur ergebenden Polygonzug aufzeichnet, in den übrigen Zeiten, z. B. in denen der Elektronenstrahl von einem Ruhepunkt aus auf den Anfangspunktder ersten Figur und von einer Figur zum Anfangspunkt der nächsten Figur gelenkt wird, wird er dunkel getastet. Die den Luftfahrzeugen F1, F2...Fn zugeordneten Figuren werden in dieser Reihenfolge nacheinander aufgezeichnet.As an introduction to a collision check, the intermediate control unit 5 sends a current pulse to the light source 2 via the line 6, so that it lights up temporarily and illuminates the screen S 12 . As a result, the photosensitive layer S 1 becomes conductive and its entire area facing the electron beam source receives the same potential as the metal layer S 2 . After the exposure is complete, the photo layer acts as an insulator again. Now, under the control of the intermediate control unit 5, the figures according to FIG. 2 consecutively recorded on the screen. The electron beam is scanned by the intermediate control unit via the line 7 only during the time when it records the polygonal curve resulting in a sector-shaped figure. B. in which the electron beam is directed from a rest point to the starting point of the first figure and from one figure to the starting point of the next figure, it is scanned dark. The figures assigned to the aircraft F 1 , F 2 ... Fn are recorded one after the other in this order.

An den Stellen der Schicht S1, auf die der Elektronenstrahl ein erstes Mal gerichtet wird, wird die Oberfläche auf das Kathodenpotential umgeladen und dadurch ein Strom im äußeren Stromkreis der Elektronenstrahlröhre 1 erzeugt. Wenn jedoch ein Gebiet F< von einem danach geschriebenen Gebiet Fj überschnitten wird, wie in F i g. 2 dargestellt, so trifft der Elektronenstrahl an den Stellen der Linienüberschneidung auf Flächenelemente, die bereits auf Kathodenpotential liegen, es ensteht eine kurze Stromunterbrechung und damit ein Unterbrechungsimpuls, der durch die über einen Kondensator 8 an die Schicht Si angeschlossene Leitung 9 auf ein an den Rechner 4 'angeschaltetes Eingabegerät 10 geleitet wird, welches dem Rechner das Überschneidungssignal vermittelt. Die Helltastsignale von dem Zwischensteuerwerk 5 werden über eine Leitung 11 auch dem Eingabegerät 10 zugeführt und öffnen dort nur während ihrer Dauer ein Tor für die Unterbrechungsimpulse, so daß die durch die Dunkeltastungen des Elektronenstrahls im äußeren Stromkreis der Röhre 1 entstehenden Stromunterbrechungen nicht als Unterbrechungsimpulse an den Rechner 4 weitergegeben werden.At the points of the layer S 1 at which the electron beam is directed for the first time, the surface is charged to the cathode potential and a current is thereby generated in the external circuit of the cathode-ray tube 1 . However, when an area F <is overlapped by an area Fj written thereafter, as in FIG. 2, the electron beam strikes surface elements at the points of line intersection that are already at cathode potential, resulting in a brief current interruption and thus an interruption pulse which is transmitted to the through the line 9 connected to the layer S i via a capacitor 8 Computer 4 'connected input device 10 is passed, which transmits the overlap signal to the computer. The light key signals from the intermediate control unit 5 are also fed to the input device 10 via a line 11 and only open a gate there for the interruption pulses during their duration, so that the current interruptions resulting from the blanking of the electron beam in the outer circuit of the tube 1 are not sent as interruption pulses to the Computer 4 are passed on.

Außerdem sind über Leitungen 12 und 13, die hinter den Tiefpässen TPx bzw. TPy angeschlossen sind,In addition, lines 12 and 13, which are connected behind the low-pass filters TPx and TPy ,

Claims (6)

die χ- und die ^-Ablenkspannungen an Analog-Digital-Wandler ADx bzw. ADy angelegt, die mindestens dann zur Weitergabe der entsprechenden digitalisierten Werte aktiviert werden, wenn ein Uberschneidungsimpuls an den Rechner 4 gegeben wird. Es werden dann die Koordinaten der Überschneidungsstellen in Bitform an das Eingabegerät 10 und von diesem an den Rechner 4 übermittelt. Somit wird — mit Angabe des Ortes der Überschneidung — an den Rechner 4 gemeldet, daß für das Luftfahrzeug Fj Kollisionsgefahr besteht. Die vorher aufgezeichnete Figur für das Luftfahrzeug F1 wurde jedoch ungestört, ohne Überschneidungen aufgezeichnet. Nach Aufzeichnung der Figuren für alle zu überprüfenden Luftfahrzeuge F1, Ft... F^ veranlaßt das Zwischen-Steuerwerk 5 zunächst durch vorübergehende HclI-tastung der Lichtquelle 2 die »Löschung« des Schirmes Slt und sodann eine erneute Aufzeichnungder Figuren, diesmal aber in der umgekehrten Reihenfolge FNtFt,—!.. .F1. Danach sind alle kollisionsgefährdeten ao Luftfahrzeuge markiert, und zwar unter Berücksichtigung ihrer während des vorgeprüften Zeitintervalls möglichen Standorte. Die eingangs erwähnte Höhenprüfung kann sich nun selbsttätig anschließen. Das Zwischensteuerwerk 5 veranlaßt erneut die Löschung des Schirmes S12 und anschließend, wiederum erst in Vorwärts- und dann in Rückwärtsreihenfolge, die Aufzeichnung weiterer Sektorfiguren, diesmal aber auf die bereits markierten Luftfahrzeuge beschränkt, und so, daß die Figuren den Projektionen der früher genannten Kegel auf eine im Luftraum lotrechte Ebene, z. B. die Λ-r-Ebene (z Höhenkoordinate), entsprechen, wofür der Rechner 4 die χ- und r-Koordinatenwerte ausgibt. Danach ist die Kollisionsprüfung abgeschlossen und kann für spätere Prüfzeitpunkte in der gleichen Weise selbsttätig erneut stattfinden. Da dem Speicher des Rechners 4 auch die Ortsdaten z. B. von Sperrgebieten oder Schlechtwettergebieten eingegeben sein können, bereitet es keine Schwierigkeiten, bei jedem Aufzeichnungsdurchlauf auch diese Gebiete, also mindestens deren beliebig geformte Umrandung, mit aufzuzeichnen, und somit mögliche Kollisionen von Luftfahrzeugen mit solchen Gebieten vorab anzuzeigen. Die als Gebiete zukünftig möglicher Standorte der Luftfahrzeuge aufgezeichneten Figuren müssen nicht kreisscktorförmig sein. Diese Darstcllungsweise hat Vorteile bei der als Beispiel angenommenen Aufzeichnung nach dem Vcktor-Schreib-Verfahren. Da jedoch, gerade unter entscheidender Mithilfe der Kollisionsprüfung, ein genügend großer Sicherheitsabstand der Luftfahrzeuge im Prüfzeitpunkt immer gegeben sein muß, ist der Spitzenteil der kreissektorförmigen Figur bis zu einer gewissen Radiuslänge oftmals ohne Interesse, und es kann genügen, wenn Kreisringausschnitte oder diese annähernde Figuren aufgezeichnet und auf Überschneidungen geprüft werden. In F i g. 2 sind die inneren Kreisbögen derartiger Kreisringausschnitte gestrichelt eingezeichnet; die von dort zum gegenwärti- gen Luftfahrzeugstandort führenden Linien fallen dann weg. Auch ist die Flugüberwachungseinrichtung nicht unbedingt an eine Aufzeichnung mittels Elektronenstrahls gebunden. Es kommen z. B. auch rechnergesteuerte optische Projektionen auf eine Fläche oder in ein räumlich verteiltes Medium in Betracht, wobei dann die Projektionen gegebenenfalls für alle Luftfahrzeuge gleichzeitig durchgeführt werden und die Kollisionswarnsignale beispielsweise aus der Überschreitung von Belichtungs- oder Fluoreszenzschwellen in den Überschneidungsbereichen gewonnen werden können. Patentansprüche:the χ and the ^ deflection voltages are applied to analog-to-digital converters ADx and ADy, which are activated to pass on the corresponding digitized values at least when an overlap pulse is sent to the computer 4. The coordinates of the points of intersection are then transmitted in bit form to the input device 10 and from there to the computer 4. It is thus reported to the computer 4 - with the location of the intersection being indicated - that there is a risk of collision for the aircraft Fj. However, the previously recorded figure for the aircraft F1 was recorded undisturbed, without overlapping. After recording the figures for all aircraft F1, Ft ... F ^ to be checked, the intermediate control unit 5 first causes the screen Slt to be "deleted" by temporarily touching the light source 2 and then recording the figures again, but this time in the reverse order FNtFt, -! .. .F1. All aircraft at risk of collision are then marked, taking into account their possible locations during the pre-checked time interval. The altitude test mentioned at the beginning can now follow automatically. The intermediate control unit 5 again causes the screen S12 to be deleted and then, again first in forward and then in reverse order, the recording of further sector figures, but this time limited to the aircraft already marked, and so that the figures are based on the projections of the previously mentioned cones a plane perpendicular in the airspace, e.g. B. the Λ-r plane (z height coordinate) correspond, for which the computer 4 outputs the χ and r coordinate values. The collision check is then completed and can take place again automatically in the same way for later check times. Since the memory of the computer 4 also the location data z. B. of restricted areas or bad weather areas, it is not difficult to record these areas with each recording run, i.e. at least their border of any shape, and thus to indicate possible collisions of aircraft with such areas in advance. The figures recorded as areas of possible future locations for the aircraft do not have to be in the shape of a circle corner. This manner of representation has advantages in the case of the recording, which is assumed as an example, using the gate-write method. However, since the aircraft must always have a sufficiently large safety distance at the time of the test, especially with the decisive help of the collision check, the tip part of the circular sector-shaped figure is often of no interest up to a certain radius length, and it can be sufficient if circular ring sections or these approximate figures are recorded and checked for overlaps. In Fig. 2 the inner circular arcs of such circular ring sections are shown in dashed lines; the lines leading from there to the current aircraft location will then be omitted. The flight monitoring device is also not necessarily tied to recording by means of an electron beam. There come z. B. also computer-controlled optical projections on a surface or in a spatially distributed medium are considered, in which case the projections are carried out simultaneously for all aircraft and the collision warning signals can be obtained, for example, from exceeding exposure or fluorescence thresholds in the overlapping areas. Patent claims: 1. Flugüberwachungseinrichtung zur selbsttätigen Bildung von Warnsignalen bei möglicher Kollisionsgefahr, mit einem Rechner, der die Gebiete der möglichen Standorte von Luftfahrzeugen von einem Prüfzeitpunkt ausgehend vorausbestimmt und eine Darstellungseinrichtung zur figürlichen Darstellung der Gebiete der möglichen Standorte steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Darstellungseinrichtung die Warnsignalbildung veranlaßt, wenn Überschneidungen der figürlichen Darstellungen der Gebiete der möglichen Standorte auftreten, wobei das jeweils gebildete Warnsignal zu dem Rechner (4) rückgeführt wird.1. Flight monitoring device for the automatic formation of warning signals in the event of a possible risk of collision, with a computer which predetermines the areas of the possible locations of aircraft starting from a test time and controls a display device for the figurative representation of the areas of the possible locations, characterized in that the display device generates warning signals caused when the figurative representations of the areas of the possible locations overlap, the warning signal formed in each case being fed back to the computer (4) . 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen speichernden Bildschirm (S12) als Darstellungseinrichtung, auf den die Gebiete der möglichen Standorte der einzelnen Luftfahrzeuge durch einen Elektronenstrahl aufgezeichnet werden, wobei elektrische Umladungen auf dem Bildschirm stattfinden sowie die Warnsignalbildung erfolgt, wenn der Elektronenstrahl auf eine bereits umgeladene Stelle des Bildschirmes trifft.2. Device according to claim 1, characterized by a storing screen (S 12 ) as a display device on which the areas of the possible locations of the individual aircraft are recorded by an electron beam, with electrical recharges taking place on the screen and the warning signal is generated when the electron beam hits a point on the screen that has already been reloaded. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Umrandungen der Gebiete der möglichen Standorte dargestellt werden.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that only the borders the areas of the possible locations are shown. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Nacheinanderaufzeichnung der den einzelnen Luftfahrzeugen zugeordneten Gebiete der möglichen Standorte die Aufzeichnung einmal gemäß einer Reihenfolge der Luftfahrzeuge und ein weiteres Mal gemäß der umgekehrten Reihenfolge bewirkt wird.4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that in the case of successive recording the areas of the possible locations assigned to the individual aircraft is effected once according to an order of the aircraft and a further time according to the reverse order. 5 Einrichtung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für alle zu überwachenden Luftfahrzeuge die Gesamtdarstellung der ihnen zugeordneten Gebiete der möglichen Standorte in Zeitabständen selbsttätig, gegebenenfalls mit Änderung der dargestellten Koordinatenebene, wiederholt und zwischenzeitlich gelöscht wird.5 device according to claim 1 to 4, characterized in that to be monitored for all Aircraft the overall representation of the areas of the possible locations assigned to them in Time intervals automatically, possibly with a change in the displayed coordinate plane, repeated and is deleted in the meantime. 6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal eine koordinatenmäßige Rückmeldung der in diesem Augenblick an dem Elektronenstrahl-Ablenksystem anliegenden Ablenkgrößen zu dem Rechner bewirkt.6. Device according to claim 2, characterized in that the warning signal is a coordinate Feedback of the moment at the electron beam deflection system Causes distraction to the computer. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings
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