DE19820324A1 - Verfahren zur Radar-Datenversorgung von Flugsicherungssystemen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Radar-Datenversorgung von Flugsicherungssystemen oder dgl., deren Kontrollzentralen über ein Netzwerk (RADNET - Radar Data Network) mit Radardaten versorgt werden, wobei die Einspeisung der Radaranlagen in das RADNET, sowie die Auskopplung der Radardaten für die Flugsi­ cherungssysteme aus dem RADNET über Netzwerkknoten (RMCDE - Radar Message Conversion and Distribution Equipment) erfolgt und wobei die Radardaten über Netzwerke zu integrierten Betriebssystemen und ggf. einem Backup-System weitergeleitet werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfah­ rens.

Die europäischen Flugsicherungsorganisationen von Holland, Belgien, Luxemburg und Deutschland betreiben zusammen mit der Agentur EUROCONTROL ein Netzwerk zur Versorgung von Kontroll­ zentralen mit Radardaten (RADNET). Die Einspeisung der Radaranlagen in das RADNET, sowie die Auskopplung der Radardaten für die Flugsicherungssysteme aus dem RADNET erfolgt über Netzwerkknoten (RMCDE). Die Weiterleitung der Radardaten erfolgt über Netzwerke zu den integrierten Betriebssystemen und ein Backup-System, das jedoch nur eine eingeschränkte Funktionalität bietet. Das Backup-System wird in Notfällen zusätzlich über eine Direktanbindung zu den Radarstationen mit Radardaten versorgt.

Die Versorgung einer Regionalstelle mit Radardaten erfolgt seit der Einführung des RADNET grundsätzlich auf zwei Wegen: während die örtliche Radaranlage in Form eines Rundsichtradars am Flughafen (ASR - Airport Surveillance Radar) über den RMCDE direkt an das Darstellungssystem eingespeist wird, werden alle anderen Radaranlagen einer Radarstrecke über das RADNET zur Verfügung gestellt. Gegenüber dem vor der Einführung des RADNET üblichen Verfahren, wonach alle benötigten Radaranlagen direkt am jeweiligen Verarbeitungssystem eingespeist werden mußten, stellt dies bereits eine erhebliche Vereinfachung und damit auch eine Kostenersparnis dar.

Radardaten werden beim derzeitigen Verfahren für die Mittel- und Weitbereichsradaranlagen an zwei voneinander unabhängigen Betriebsstätten der Deutschen Flugsicherung (DFS) eingespeist. Für die örtlichen Radaranlagen (ASR- Airport Surveillance Radar) erfolgt die Einspeisung an einer Stelle ("örtliche Einspeisung"). Damit ergibt sich für eine Regionalstelle, daß zusätzlich zur örtlichen ASR-Anlage weitere Streckenanlagen quasi "örtlich" eingespeist werden, wenn es sich hierbei um einen RADNET-Einspeisepunkt handelt.

Der Netzwerkknoten RMCDE besteht aus vier voneinander unabhängigen Kanälen, wobei jeder Kanal in der Lage ist, alle benötigten Radardaten zu verarbeiten. Jeweils zwei dieser Kanäle sind zu einer Einheit zusammengefaßt. Zwischen den beiden Einheiten kann nur manuell umgeschaltet werden, während innerhalb einer Einheit im Fehlerfall automatisch zwischen den Kanälen umgeschaltet wird. In der Vergangenheit gab es trotz der hohen Redundanz des RMCDE vereinzelt Probleme mit der Radarversorgung. Darüber hinaus besteht grundsätzlich das Problem eines Totalausfalls der Radarversorgung, der auch von der "Notversorgung" des bestehenden Backup-Systems nicht zufriedenstellend überbrückt werden kann und dies nicht nur, weil mit dem Backup-System nur Radardaten und keine Flugplan­ daten übermittelt werden können.

Es ist daher schon vorgeschlagen worden, das RMCDE-Konzept dahingehend zu ändern, daß die Netzwerkknoten in zwei unabhängige RMCDE's getrennt werden, nämlich einen RMCDE N (Netz) und einen RMCDE D (Direkt). Über den RMCDE N erfolgt die Verbindung in das RADNET, während alle direkt angeschlos­ senen Radaranlagen (RADNET Einspeisepunkte) über den RMCDE D angeschlossen werden. Beide RMCDE's geben ihre Daten gleich­ zeitig an zwei Netzwerke mit lokalem Ausdehnungsbereich (LAN - Local Area Network), insbesondere das Ethernet und FDDI ab. Somit stehen alle Radardaten entweder direkt oder über das Netz gleichzeitig und voneinander unabhängig dem Online-System und dem Backup-System zur Verfügung. Parallel hierzu werden alle direkt angeschlossenen Radaranlagen noch über sogenannte ADR's (All-Purpose-Data-Replicator) an das Backup-System ange­ schlossen. Bei einem Totalausfall aller RMCDE's (RMCDE D und N) erfolgt eine "Notversorgung" über das Backup-System. Dabei sind für die Auswertungen jedoch nur die für die RADNET-Ein­ speisung vorgesehenen Radaranlagen vorhanden. Eine Abdeckung des kompletten Luftraums einer Regionalstelle wird auf diesem Wege nicht erreicht. Dies wäre nur möglich, wenn zusätzlich zu den für die RADNET-Einspeisung notwendigen Radaranlagen weitere Radaranlagen für eine einfache Luftraumüberdeckung direkt geschaltet werden. Dieses hätte jedoch enorme Leitungs­ kosten zur Folge. Außerdem müßte bei den bestehenden Radar­ anlagen die Anschlußkapazität erweitert werden, was ins­ besondere eine Schnittstellenvervielfachung zur Folge hätte.

Es wurden auch schon Überlegungen angestellt, aus Sicherheits­ gründen die ADR's nicht im gleichen Raum, in dem schon die beiden RMCDE N und D installiert sind, aufzubauen, so daß, falls bei einem Brand beide RMCDE's ausfallen sollten, über die ADR's wenigstens eine Notversorgung des Systems mittels der direkt angeschlossenen Radaranlagen gewährleistet werden könnte. Das dabei bestehende Problem einer unzureichenden Radarüberdeckung ließe sich nur durch die Anmietung weiterer Leitungen überwinden, was mit erheblichen Kosten und Anschluß­ problemen für die Radaranlagen verbunden wäre.

Um sowohl bei einem Totalausfall als auch bei einem Teil­ ausfall des Netzwerkknotens (RMCDE D und N) zumindest eine einfache Radarüberdeckung sicherzustellen, wird beim der­ zeitigen System daher der direkte Anschluß von entsprechend vielen Radaranlagen gefordert.

Das Backup-System verwendet ein PC-basiertes Radardaten Verar­ beitungssystem ("TracView"), das jedoch keine Verbindung zur Flugplanverarbeitung ermöglicht. Der Anschluß von Radaranlagen über die ADR's an das Backup-System verursacht darüber hinaus hohe Investitionskosten und Mieten für die entsprechenden Leitungen, wenn mehr als die für die RADNET Einspeisung notwendigen Radaranlagen eingespeist werden. Eine einfache Radarüberdeckung des Luftraums ließe sich nur dann sicher­ stellen, wenn zusätzliche weiter entfernte Radaranlagen direkt angeschlossen würden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, mit denen Ausfälle in der Radar-Datenversorgung zu den Flugsicherungssystemen erkannt und automatisch eine Er­ satzversorgung mit Radardaten sichergestellt wird. Insbesonde­ re soll bei einem völligen Versagen der Einspeisung von Radar­ daten über die Netzwerkknoten RMCDE des RADNET innerhalb einer Zeitspanne, die eine Kontrolle des Luftverkehrs durchgängig ermöglicht, und ohne Verzicht auf einspeisende Radaranlagen ein ungestörter Betriebszustand wieder hergestellt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

• - daß an dem Netzwerk eines Flugsicherungssystems die Radar-Zielmeldungen in parametrisierbaren Zeitintervallen (z. B. Sekunden) gezählt werden,
• - daß aus den Radar-Zielmeldungen der Datenfluß abgebildet wird,
• - daß die Meßwerte über mehrere Intervalle gespeichert und zu einem Mittelwert zusammengefaßt werden,
• - daß beim Eintreffen eines neuen Wertes jeweils der älteste Wert gelöscht wird (FIFO-Puffer),
• - daß der mittels des FIFO-Puffers gebildete Mittelwert als Eingangswert für eine Empfindlichkeitskurve benutzt wird, die ein Zeitfenster zum periodischen Vergleich der summierten Radar-Zielmeldungen für einen Fehler-Detektor generiert,
• - daß der Fehlerdetektor einen Totalausfall der Radar- Zielmeldungen in der vorgegebenen Zeiteinheit signalisiert und das Wählverfahren zu einer vordefinierten Radar-Datenquelle am öffentlichen Datennetz einleitet und
• - daß die auf diesem Wege empfangenen Radardaten über Schnittstellen in das jeweilige Flugsicherungssystem oder dgl. eingespeist werden.

Damit wird ein System geschaffen, das Ausfälle in der Radar- Datenversorgung zu den Flugsicherungssystemen erkennt und automatisch eine Ersatzversorgung mit Radardaten über ein öffentliches Datennetz sicherstellt. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die im Störfall betrieblich notwendigen Radardaten nur dann über automatische Wählverbindungen zur Verfügung gestellt werden, wenn ein entsprechender Bedarf besteht, statt die Radardaten 24 Stunden pro Tag für einen möglicherweise nie auftretenden Eventualfall vorzuhalten. Während überlicherweise für eine sichere Erkennung des Ausfalls einer Radaranlage ein Zeitraum von ein bis zwei Antennenumdrehungen (ca. 10 bis 20 Sekunden) benötigt wird, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der Ausfall aller über Netz angelieferten Radaranlagen schon im Sekundenraster sicher entdeckt werden.

Damit bei Systemfehlern eine Wiederkehr der Radardarstellung innerhalb von Sekunden erfolgen kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Meßwerte über fünf Intervalle mit einstellbaren Parametern von z. B. 1 s gespeichert werden.

Um eine komplette Radarüberdeckung innerhalb von Sekunden aufbauen zu können, erfolgt die Anwahl der Radaranlagen und die Übertragung der Radardaten über ISDN. Damit fallen Leitungskosten nur im wirklichen Nutzungsfall an. Außerdem garantieren die systemimmanenten Redundanzen des ISDN- Netzwerks einen Übertragungsweg, dessen Ausfallsicherheit mit einer direkt geschalteten Leitung nicht erreicht werden kann.

In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß die Daten der über ISDN angewählten Radaranlagen in einem Überwachungsrechner (PC) angenommen und - unter vollständiger Umgehung des Netzwerkknotens (RMCDE) - sowohl in die Netzwer­ ke, insbesondere Ethernet und FDDI, als auch in das Backup- System eingespeist werden.

Um sicherzustellen, daß die zur Radarüberdeckung erforderli­ chen Radaranlagen rechtzeitig angewählt und die Radardaten zur Verfügung gestellt werden, ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Überwachungslogik des Überwachungsrechners ständig den Radardatenfluß überprüft, daß die Überwachungslogik im Fall, daß der Datenfluß (Anzahl der Zielmeldungen pro Zeiteinheit = selbstlernender Schwellwert) unterbrochen wird, dies als Kriterium für einen ausgefallenen Netzwerkknoten (RMCDE) bewertet und den Aufbau der ISDN- Wählverbindungen für alle ausgefallenen Radarinformationen startet.

Die Versorgung der Flugsicherungssysteme mit Radardaten erfolgt wie ausgeführt über Netzwerkknoten (RMCDE). Bei einem System, bei dem mehrere unabhängig voneinander arbeitende RMCDEs einen Netzwerkknoten bilden, d. h. die Netzwerkknoten aus einem oder mehreren unabhängig voneinander arbeitenden Knotenrechnern (RMCDEs) bestehen können, z. B. einen RMCDE N (Netz) zur Verbindung in das RADNET und einen RMCDE D (Direkt), über den alle direkt angeschlossenen Radaranlagen (RADNET Einspeisepunkte) angeschlossen sind, ist für die Dauer des Ausfalls eines RMCDE N und/oder RMCDE D erfindungsgemäß vorgesehen, daß die nachgeschalteten Radardarstellungssysteme über ISDN-Wählverbindungen von externen Netzwerkknoten (RMCDEs) oder Radaranlagen mit Ersatz-Radardaten versorgt werden. Damit stehen alle angeschlossenen Radaranlagen über ISDN-Wählverbindungen dem Radardatenverarbeitungssystem innerhalb von 5 Sekunden wieder zur Verfügung. In der Radardarstellung ist dabei kein Ausfall festzustellen. Online- und Backup-Systeme werden kontinuierlich mit Radardaten versorgt.

Falls der Netzwerkknoten RMCDE D ausfällt, werden gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung für die Dauer des RMCDE- Ausfalls die direkt angeschlossenen Radaranlagen oder ein externer RMCDE angewählt und die Radardaten vom Überwachungs­ rechner den Netzwerken, insbesondere das Ethernet und FDDI, über Schnittstellen zur Verfügung gestellt. Die Überwachung der Ausgänge des RMCDE D erfolgt dabei wie bei dem RMCDE N. Die Abläufe zum Verbindungsaufbau sind identisch und unter­ scheiden sich lediglich durch die Anwahl anderer Radaranlagen oder anderer RMCDEs. Die Radardaten können hierbei aber nicht mehr an den defekten RMCDE übergeben werden, sondern werden über Schnittstellen in die Netzwerke eingespeist.

Die zur Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung vorgesehene Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem Netzwerk zur Versorgung von Kontrollzen­ tralen mit Radardaten (RADNET), in das über Netzwerkknoten (RMCDE) die Radardaten der Radaranlagen eingespeist und die Radardaten für die Flugsicherungssysteme angekoppelt werden. Die Radardaten werden dabei über Netzwerke (Ethernet, FDDI) zu den integrierten Betriebssystemen und ggf. einem Backup- System weitergeleitet. Um im Falle eines Ausfalls der Radar- Datenversorgung einen ungestörten Betriebszustand ohne Verzicht auf einspeisende Radaranlagen und ohne den Notbetrieb des Backup-Systems in einer Zeitspanne, die sich aus den strengen Anforderungen an das zeitliche Reaktionsverhalten des Systems ergeben, wieder herzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Vorrichtung aus einem Fehlererkennungs­ system (System ARTE - Automatic Radardata Transmission Equipment) besteht, das einen Überwachungsrechner aufweist, der die Radardaten nach den Netzwerkknoten (RMCDE) auf den systeminternen Netzwerken des Flugsicherungssystem erfaßt, daß der Überwachungsrechner in Perioden die Anzahl der eingehenden Zielmeldungen vergleicht und im Fehlerfall, insbesondere bei einem völligen Ausfall der Radar-Zielmeldungen, eine Gegen­ stelle am RADNET, bzw. eine oder mehrere Radaranlagen über ISDN anwählt und dem Flugsicherungssystem zusätzlich benötigte Radardaten, insbesondere Radar-Zielmeldungen, zuschaltet. Mit einer derartigen Vorrichtung läßt sich die Qualität der Radar- Datenversorgung bei gleichzeitiger Kostensenkung deutlich erhöhen. Auch läßt sie sich leicht an die betrieblichen Erfordernisse anpassen und kostengünstig realisieren. Zur günstigen Wirtschaftlichkeitsberechnung tragen insbesondere die Einsparung von Leitungskosten, die Einsparung von Invest- und Wartungskosten durch den Wegfall des ADR, sowie weitere Einsparungsmöglichkeiten durch eine Reduzierungsmöglichkeit der eingesetzten RMCDEs als ständige Betriebskosten bei.

Um sowohl die analog zu dem Luftverkehrsaufkommen unter­ schiedliche Anzahl von Radar-Zielmeldungen, als auch die unterschiedliche Anzahl von einspeisenden Radaranlagen zu berücksichtigen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Fehlerdetektor zur Ermittlung der aktuellen Datenlast selbstlernend ausgebildet ist. Damit wird bei hohem Verkehrs­ aufkommen der Verlust von Radardaten schneller erkannt und für das Wählverfahren in dem öffentlichen Datennetz eine er­ weiterte Zeitspanne geschaffen, um die insgesamt für Fehler­ erkennung und Bereitstellung der Radardaten an dem Netzwerk des Flugsicherungssystems einzuhaltenden fünf Sekunden zu erzielen.

Um die Radarquellen anwählen und die Radardaten annehmen zu können und um mit den Netzwerken, dem Netzwerkknoten RMCDE und dem PC-basierten Radardaten-Verarbeitungssystem kommunizieren zu können, weist die Workstation des Überwachungsrechners erfindungsgemäß eine ISDN-Schnittstelle, eine Ethernet- Schnittstelle, eine FDDI-Schnittstelle und ggf. eine V 24- Schnittstelle auf.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, in Weiter­ bildung des Erfindungsgedankens die Radardaten - auch ohne einen Störfall - zu unterschiedlichsten Anwendungen an berechtigte Nutzer zu übertragen, die Zugang zu einem öffentlichen Datennetz haben. Damit kann die Radar-Daten­ versorgung per Wählverfahren beliebigen Nutzern sowohl im nationalen als auch internationalen Bereich zur Verfügung gestellt werden.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der herkömmlichen ADR-Radareinspeisung und

Fig. 2 eine entsprechende Radareinspeisung nach dem erfindungsgemäßen System ARTE.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausgangssituation für die vorlie­ gende Erfindung zeigt, daß die Versorgung einer Regionalstelle mit Radardaten seit der Einführung des RADNET im wesentlichen auf zwei Wegen erfolgt:
Die örtlichen Radaranlagen 1 werden über einen Netzwerkknoten RMCDE D (Direkt) 2 über die LANs in das (nicht dargestellte) Darstellungssystem eingespeist. Alle anderen Radaranlagen (Strecke) 3 werden über das RADNET zur Verfügung gestellt. Die Einspeisung in das Darstellungssystem erfolgt dabei über den Netzwerkknoten RMCDE N (Netz) 4. Die Netzwerkknoten RMCDE D 2 und RMCDE N 4 sind voneinander unabhängig. Über den RMCDE N 4 erfolgt die Verbindung in das RADNET, während alle direkt angeschlossenen Radaranlagen 1, die RADNET Einspeisepunkte 5 bilden, über den Netzwerkknoten RMCDE D 2 angeschlossen sind. Beide RMCDE's 2, 4 geben ihre Daten gleichzeitig auf zwei Netzwerke mit lokalem Ausdehnungsbereich (LAN - Local Area Network), insbesondere das Ethernet 6 und das FDDI 7 ab. Damit stehen alle Radardaten sowohl direkt als auch über das Netz gleichzeitig und voneinander unabhängig dem Online-System und einem Backup-System zur Verfügung. Quasi parallel hierzu werden alle direkt angeschlossenen Radaranlagen noch über sogenannte ADR's (All Purpose Data Replikator) 8 an das Backup-System angeschlossen. Bei Ausfall eines oder aller RMCDEs (RMCDE D und/oder N) erfolgt auf diesem Wege eine "Notversorgung" des Backup-Systems. Dabei werden jedoch nur die für die RADNET Einspeisung vorgesehenen Radaranlagen berücksichtigt. Eine Abdeckung des kompletten Luftraums einer Regionalstelle wird auf diesem Wege nicht erreicht.

Die Einspeisung der Radardaten in das Backup-System erfolgt über ein LAN in das als "TrackView" bezeichnete, PC-basierte Radardatenverarbeitungssystem 9. Zur Sicherung der Radar- Überdeckung ist in Fig. 1 ein weiteres Radarnetz gezeigt, dessen Radaranlagen 16 über Leitungen 11 ebenso wie die Radaranlagen 1 an den Netzwerkknoten RMCDE D und über die ADR's und das Radardaten Verarbeitungssystem 9 an das Backup- System angeschlossen sind.

Das in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße System ARTE unterscheidet sich von dem bekannten ADR-Radareinspeisungs­ system gemäß Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß ein Überwa­ chungsrechner 12 vorgesehen ist, der standardschnittstellen 13 zum ISDN-Netzwerk 14 und Schnittstellen 15 zu den Netzwer­ ken Ethernet 6 und FDDI 7 und ggf. eine V 24-Schnittstelle aufweist. Der Überwachungsrechner 12 ist damit in der Lage, mit den Netzwerken 6, 7 den RMCDE's 2, 4 und dem Radardaten Verarbeitungssystem 9 zu kommunizieren.

Der Überwachungsrechner 12 des Systems ARTE, der als PC- Workstation ausgebildet sein kann, erfaßt die Radardaten nach den Netzwerkknoten RMCDE 2 und 4 auf den systeminternen Netzwerken 6, 7 des Flugsicherungssystems, vergleicht in Perioden die Anzahl der eingehenden Zielmeldungen und wählt bei einem Ausfall der Radar-Zielmeldungen (RMCDE N und/oder RMCDE D Ausfall) eine Gegenstelle 10 im Netzwerk zur Versor­ gung der Kontrollzentralen mit Radardaten (RADNET), bzw. eine oder mehrere Radaranlagen 16 an, um das Flugsicherungssystem mit Radar-Zielmeldungen zu versorgen.

Dabei werden mittels eines selbstlernenden Fehler-Erkennungs­ systems an dem Netzwerk eines Flugsicherungssystems die Radar­ zielmeldungen in parametrisierbaren Zeitintervallen gemessen, um den Datenfluß abzubilden. Diese Werte werden über fünf Intervalle mit einstellbaren Parametern gespeichert und zu einem Mittelwert zusammengefaßt. Bei dem Eintreffen eines neuen Wertes wird jeweils der älteste Wert gelöscht (FIFO- Puffer - First in First out-Puffer). Dieses Verfahren ermöglicht ein selbstlernendes, kontinuierliches Erkennen der Datenlast und vermeidet die Überwertung antizyklischer Abläufe auf dem Netzwerk.

Der mittels des FIFO-Puffers gebildete Mittelwert wird als Eingangswert für eine Empfindlichkeitskurve genutzt, die ein Zeitfenster zum periodischen Vergleich der summierten Radar- Zielmeldungen für den Fehler-Detektor generiert. Mit dieser Funktion wird die minimalste zeitliche Betrachtungseinheit zu einer entscheidungsrelevanten Anzahl von Zielmeldungen eingestellt.

Der Fehler-Detektor des Überwachungsrechners 12 signalisiert den Totalausfall der Radar-Zielmeldungen in der vorgegebenen Zeiteinheit und leitet das Wählverfahren zu einer vorde­ finierten Radar-Datenquelle am öffentlichen Datennetz ein. Die auf diesem Weg empfangenen Radardaten werden über Schnitt­ stellen, die durch den jeweiligen konstruktiven Stand des zu adaptierenden Flugsicherungssystems bestimmt werden, einge­ speist.

Damit brauchen in einem Störfall die betrieblich notwendigen Radardaten nur dann über automatische Wählverbindungen zur Verfügung gestellt werden, wenn ein entsprechender Bedarf dazu besteht. Ansonsten müßten 24 Stunden pro Tag für einen möglicherweise nie auftretenden Eventualfall teure Standlei­ tungen vorgehalten werden.

Die Anwahl der Radaranlagen sowie die Übertragung der Radardaten erfolgt über das ISDN-Netzwerk. Damit läßt sich eine komplette Radarüberdeckung innerhalb von Sekunden aufbauen und eine Wiederkehr der Radardarstellung innerhalb dieses kurzen Zeitraumes gewährleisten. Die systemimmanenten Redundanzen des ISDN-Netzwerkes garantieren dabei einen Übertragungsweg, dessen Ausfallsicherheit mit einer direkt geschalteten Leitung nicht erreicht werden kann. Bei einer derartigen Ersatzversorgung mit Radardaten werden die Daten der über ISDN angewählten Radaranlagen in einen PC aufgenommen und unter vollständiger Umgehung des Netzwerkknotens RMCDE sowohl in die Netzwerke Ethernet 6 und FDDI 7 als auch in das Radardaten-Verarbeitungssystem 9 eingespeist.

Im Fall des Ausfalles des RMCDE N 4 ist sichergestellt, daß die zur Radarüberdeckung erforderlichen Radaranlagen recht­ zeitig über ISDN angewählt und die Radardaten dem Netzwerk zur Verfügung gestellt werden. Dazu werden der Ausgang 17 des RMCDE N 4 zum Ethernet 6 und der Ausgang 18 des RMCDE N 4 zum Netzwerk FDDI 7 von dem Überwachungsrechner 12 auf aus gegebene Radardaten überwacht. Die Überwachungslogik überprüft ständig den Radarfluß aller über Netz angelieferten Radardaten. Sobald der Datenfluß (Anzahl der Zielmeldungen pro Zeiteinheit) auf­ hört, wird dies als Kriterium für einen ausgefallenen Netz­ werkknoten RMCDE N bewertet. Dabei kann mit Hilfe einer selbstlernenden Überwachungslogik die unterschiedliche Ver­ kehrsbelastung des Luftraums bei Tag und bei Nacht - und den damit veränderten Zielmeldungen pro Zeiteinheit - kontinuier­ lich gefolgt werden. Zweckmäßigerweise erfolgt die Erkennung der Datenlast mittels des oben beschriebenen FIFO-Puffers. Ein derartiges selbstlernendes Überwachungsverfahren gewährleistet eine sichere Fehlererkennung.

Wird von der Überwachungslogik ein Ausfall des Netzwerkknotens RMCDE N oder einer seiner Teilkomponenten am FDDI/Ethernet- Ausgang erkannt, wird der Überwachungsrechner 12 den Aufbau der ISDN-Wählverbindungen für alle ausgefallenen Radaranlagen starten. Die Fehlererkennung erfolgt in der Regel innerhalb von einer Sekunde. Die Fehlerkennung und Ersatzschaltung zusammen können damit innerhalb von fünf Sekunden erfolgen, innerhalb derer die Radarversorgung nach einem Systemausfall wiederherzustellen ist.

Für die Dauer dieses RMCDE N-Ausfalls werden die Ersatzra­ dardaten unter Verwendung von ARTE über ISDN-Wählverbindungen in das Netzwerk eingespeist. Dabei wird beispielsweise der RMCDE D außer von den direkt angeschlossenen Radaranlagen zusätzlich von den über ISDN-Wählverbindungen geschalteten Radaranlagen 10 (RADNET Ersatz) mit Radardaten versorgt.

Im Fall eines RMCDE D-Ausfalls werden die direkt angeschlosse­ nen Radaranlagen oder ein/mehrere externe RMCDEs angewählt und die Daten vom Überwachungsrechner 12 dem FDDI 6 und Ethernet 7 - Netzwerk zur Verfügung gestellt. Die Überwachung der Ausgänge des RMCDE D erfolgt prinzipiell wie beim RMCDE N, wobei lediglich andere Radarquellen angewählt werden.

Das erfindungsgemäße System ARTE ermöglicht die Übertragung von Radardaten zu unterschiedlichsten Anwendungen an berech­ tigte Nutzer im nationalen und internationalen Bereich, die Zugang zu einem öffentlichen Datennetz haben.

Bezugszeichenliste

1

Örtliche Radaranlage ASR (Airport Surveillance Radar) (Rundsichtradar am Flughafen)

2

Netzwerkknoten RMCDE D (Direkt)

3

Radaranlagen (Strecke)

4

Netzwerkknoten RMCDE N (Netz)

5

RADNET (Radar Data Network) - Einspeisepunkt

6

Netzwerk Ethernet

7

Netzwerk FDDI

8

ADR (All-Purpose-Data-Replicator)

9

(PC-basiertes) Radardaten-Verarbeitungssystem ("TrackView")

10

weiteres Radarnetz (ARTE Gegenstelle)

11

Leitungen

12

Überwachungsrechner des Systems ARTE (Automatic Radardata Transmission Equipment)

13

Schnittstelle

14

ISDN-Netzwerk

15

Schnittstellen

16

Radaranlagen

17

Ausgang von

4

zu

6

18

Ausgang von

4

zu

7

Claims (11)

1. Verfahren zur Radar-Datenversorgung von Flugsicherungs­ systemen oder dgl., deren Kontrollzentralen über ein Netzwerk (RADNET) mit Radardaten versorgt werden, wobei die Einspeisung der Radaranlagen in das RADNET, sowie die Auskopplung der Radardaten für die Flugsicherungssysteme aus dem RADNET über Netzwerkknoten (RMCDE) erfolgt und wobei die Radardaten über Netzwerke zu integrierten Betriebssystemen und ggf. einem Backup-System weitergeleitet werden, dadurch gekennzeichnet,

• - daß an dem Netzwerk eines Flugsicherungssystems die Radar-Zielmeldungen in parametrisierbaren Zeitintervallen gezählt werden,
• - daß aus den Radar-Zielmeldungen der Datenfluß abgebildet wird,
• - daß die Meßwerte über mehrere Intervalle gespeichert und zu einem Mittelwert zusammengefaßt werden,
• - daß beim Eintreffen eines neuen Wertes jeweils der älteste Wert gelöscht wird (FIFO-Puffer),
• - daß der mittels des FIFO-Puffers gebildete Mittelwert als Eingangswert für eine Empfindlichkeitskurve benutzt wird, die ein Zeitfenster zum periodischen Vergleich der summierten Radar-Zielmeldungen für einen Fehler-Detektor generiert,
• - daß der Fehler-Detektor einen Totalausfall der Radar- Zielmeldungen in der vorgegebenen Zeiteinheit signalisiert und das Wählverfahren zu einer vordefinierten Radar-Datenquelle am öffentlichen Datennetz einleitet und
• - daß die auf diesem Wege empfangenen Radardaten über Schnittstellen in das jeweilige Flugsicherungssystem oder dgl. eingespeist werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte über fünf Intervalle mit einstellbaren Parametern gespeichert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwahl der Radaranlagen und die Übertragung der Radardaten über ISDN erfolgt.

4. Verfahren-nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten der über ISDN angewählten Radaranlagen in einen Überwachungsrechner (PC) angenommen und - unter vollständiger Umgehung der Netzwerkknoten (RMCDE) - sowohl in die Netzwerke, insbesondere Ethernet und FDDI, als auch in das Backup-System eingespeist werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungslogik des Überwachungsrechners (PC) ständig den Radardatenfluß überprüft, daß die Überwachungslogik im Fall, daß der Datenfluß (Anzahl der Zielmeldungen pro Zeiteinheit) unterbrochen wird, dies als Kriterium für einen ausgefallenen Netzwerkknoten (RMCDE) bewertet und den Aufbau der ISDN-Wählverbindungen für alle ausgefallenen Radarinfor­ mationen startet.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei ein oder mehrere unabhängig voneinander arbeitende Netzwerkknoten (RMCDEs) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß für die Dauer eines Netzwerkknoten-Totalausfalls oder -Teilausfalls die nachgeschalteten Radardarstellungssysteme über ISDN-Wähl­ verbindungen von externen Netzwerkknoten (RMCDEs) oder Radaranlagen mit Ersatz-Radardaten versorgt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Dauer eines Netzwerkknoten-Ausfalls die direkt angeschlossenen Radaranlagen oder ein externer RMCDE angewählt und die Radardaten vom Überwachungsrechner in die Netzwerke, insbesondere Internet und FDDI, über Schnittstellen einge­ speist werden.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Netzwerk zur Versorgung von Kontrollzentralen mit Radardaten (RADNET) vorgesehen ist, in das über Netzwerkknoten (RMCDE) die Radardaten der Radaranlagen eingespeist und die Radardaten für die Flugsicherungssysteme ausgekoppelt werden, und wobei die Radardaten über Netzwerke (Ethernet, FDDI) zu den integrierten Betriebssystemen und ggf. einem Backup-System weitergeleitet werden, gekennzeichnet durch ein Fehlererkennungssystem (ARTE), das aus einem Überwachungsrechner (12) besteht, der die Radardaten nach dem Netzwerkknoten RMCDE (2) auf den systeminternen Netzwerken des Flugsicherungssystems erfaßt, der in Perioden die Anzahl der eingehenden Zielmeldungen vergleicht, der im Fehlerfall, insbesondere bei einem völligen Ausfall der Radar-Zielmeldungen, eine Gegenstelle (10) am RADNET, bzw. eine oder mehrere Radaranlagen (16) über ISDN (14) anwählt und dem Flugsicherungssystem zusätzlich benötigte Radardaten, insbesondere Radar-Zielmeldungen, zuschaltet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehlerdetektor zur Ermittlung der aktuellen Datenlast selbstlernend ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungsrechner (12) insbesondere eine ISDN-Schnitt­ stelle (13) Ethernet- und/oder FDDI-Schnittstellen (15) und ggf. eine V 24-Schnittstelle aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Radardaten - auch ohne einen Störfall - zu unterschied­ lichsten Anwendungen an berechtigte Nutzer übertragbar sind, die Zugang zu einem öffentlichen Datennetz haben.