DE2446647A1

DE2446647A1 - Zusammenwirkendes datensystem, insbesondere fuer flugzeuge

Info

Publication number: DE2446647A1
Application number: DE19742446647
Authority: DE
Inventors: Daryal Kuntman; Wayne Gregory Shear
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1973-11-07
Filing date: 1974-09-30
Publication date: 1975-05-15
Also published as: JPS5079099A; IT1025493B; FR2250169A1; FR2250169B1; GB1423126A

Description

s Patentanwälte * ο / / r e / ■*

Dipl.Ing. Q. Karl Brose

D-8023 München-Pullach
Wiener Str.2, T. Mdin. 7933071,7933072

v.l/sta - 5153-A München-Pullach, den 26. Sept.

THE BENDIX CORPORATION, Executive Offices, Bendix Center, Southfieia, Michigan, 48075, USA

Zusammenwirkendes Datensystem, insbesondere für Flugzeuge

Die Erfindung betrifft eine sich anpassende Adressiereinrieh— tung für Datensysteme in Flugzeugen und insbesondere eine Einrichtung, um jedem bestimmten Flugzeug eine Gemeinsehaftsadresse zuzuordnen, die Verwendung findet, während das Flugzeug ein Mitglied der bestimmten dynamischen Luftgemeinschaft ist.

Es wurde vorgeschlagen, daß jedes Flugzeug, welches potentiell an einem in der Luft mitgeführten Datensystem teilhat, eine unzweideutige weltweit permanente Adresse zugeordnet bekommt, durch die das Flugzeug einzig identifiziert wird. Bereits vorgeschlagene in der Luft mitgeführte Datensysteme, wie das DABS-System (Discreet Address Beacon System), das Synchro-DABS-System, Universal Data Link—System usw., benötigen einen bedeutenden Prozentsatz ihrer Nachrichtenkapazität, um diese unzweideutigen weltweiten Adressen vorzusehen, wenn man die für die Welt geplante Flugzeugmenge betrachtet· In der Definition eines in der Luft mit geführ ten Datensystems ist implicit eine dynamische LuftGemeinschaft enthalten, wobei eine große Anzahl von Flugzeugen die Gemeinschaft verlassen und in die Gemeinschaft eintreten, was normalerweise durch eine gegebene Hauptstation öder ein KontrollZentrum gesteuert wird. Aufgrund der weltweiten Beweglichkeit moderner Flugzeuge muß eine unzweideutige Adressierung buchstäblich allen Flugzeugen Rechnung tragen. Daher

509820/0968

hat man allgemein im Flugzeug mitgeführte Datensysteme so aufgebaut, um eine vorverdrahtete weltweite Adresse für jedes Flugzeug vorzusehen. Es wurde geschätzt, daß für das DABS-System eine Binäradresse von 24 Bits erforderlich ist oder im Falle des vorgeschlagenen Airline Universal Data Link-Systems eine Adresse mit 56 Bits.

Sobald alle existierenden Systeme auf einer gemeinsamen Frequenz oder gemeinsamen Frequenzen Nachrichten austauschen, ist eine Nachrichtenadressierung erforderlich, um ein Überlappen von Antworten oder eine Vieldeutigkeit beim Empfang der Nachricht zu vermeiden. Im Falle des DABS-Systems muß die Nachrichtenlänge minimal gehalten werden, und zwar aufgrund anderer Syst embesehränkungen, durch die eine endgültige verfügbare Zeitgrenze für die Nachrichtenlänge vorgegeben wird, und aufgrund des zur Verfügung stehenden Spektrums, durch welches die Folgen begrenzt werden. Im Falle des Universal Data Link-Systems beschränken die Kapazität und andere unvermeidbare organisatorische Funktionen die Nachrichtenlänge. Bei .Datensystemen, die bis jetzt noch nicht zur Ausführung gelangt sind, wie beispielsweise Flugzeug/Satelliten-Nachrichtensysteme, gibt es ähnliche Einschränkungen, durch die die verfügbare Nachrichtenlänge eingeschränkt wird, und die vorgeben, daß die gesamte mögliche Leistungsfähigkeit verwendet wird, und insbesondere irgendeine Ein richtung, um die Länge der einzelnen Flugzeugadressen kürzer zu gestalten, wobei jedoch eine Vieldeutigkeit vermieden werden soll·

Bei einem typischen bekannten Datensystem für Flugzeuge, bei dem eine veränderliche und wechselnde Zahl von Flugzeugteilnehmern auftreten können, sendet die Nachrichtenzentrale oder die Hauptstation periodisch eine Gesamtrufnachricht, die aus einem Signal besteht, welches zu irgendeinem Teilnehmerflugzeug be steht, welches neu in der Gemeinschaft oder Kontrollzone anlangt, damit dieses mit seiner weltweiten Adresse antwortet. Danach tritt das Nachrichtensteuerzentrum bzw. die Zentrale mit einem gewünschten Flugzeug in Verbindung, indem die Adresse des

609820/0968

Flugzeuges als Teil der Nachricht mitgesendet wird. Aufgrund der Forderung einer weltweiten Freiheit von Vieldeutigkeit sind die Adressen relativ lang und führen zu einem relativ großen Prozentsatz von Nachrichtenbits, die für Adressierzwecke vorbelegt sind.

Offensichtlich stellt die Zahl von teilhabenden Flugzeugen in- i nerhalb einer gegebenen Nachrichtensteuerzone nur einen Bruch- j teil der weltweiten Anzahl von Flugzeugen dar. Eine Einrich- j tung, um den Nachrichtenaufwand, das heißt die für Adressierzwecke verwendete Nachrichtenmenge, zu reduzieren, würde in der Verwendung einer beschnittenen oder Teiladresse bestehen, die auf irgendein bezeichnetes Segment der vollen Adresse aufbaut, wenn einmal die weltweite Volladresse beim Anfangskontakt ver-" wendet wird. Betrachtet man jedoch die Beweglichkeit der Flugzeugdichte, so gibt es dennoch eine Möglichkeit einer mehrdeutigen Adressierung bei Verwendung irgendeiner beschnittenen Adresse, wobei die Wahrscheinlichkeit hierzu mit kurzer werdender Beschneidung zunimmt. Schutzmaßnahmen gegen eine mehrdeutige Adressierung können in einem Computer einer Nachrichtenüberwachungszentrale durch Segregation von identisch verkürzten bzw. beschnittenen Adressen hinsichtlich Zeit, Bereich, Höhe, Sektor oder irgendeinem anderen Merkmal, welches durch die Struktur eines bestimmten Datensystems angeboten wird, vorgesehen werden. In allen Fällen fordert jedoch die Kürzung bzw. Beschneidung einen Tribut bei der Nachrichtenüberwachungsberech— nung, die durch die physische Beweglichkeit der Teilnehmer in der Luft verursacht wird.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Einrichtung geschaffen, durch welche ein in die Datensystem-Luftgemeinschaft eintretender Teilnehmer, nachdem dieser auf die Anfangs-Gesamtrufnachricht von der Nachrichtenüberwachungszentrale geantwortet hat, einer gekürzten diskreten Adresse zugeordnet wird, die im folgenden Gerneinsehafts— oder Zuordnungsadresse genannt wird, deren Länge durch die maximale Dichte der Gemeinschaft bestimmt ist, die nur der Nachrichtenüberwachungszentrale zugeordnet ist,

809820/0968

und zwar für die Dauer des Durchgangs des Flugzeugs durch dieses Zentrum, Dies wird unter Verwendung eines Kodier- und Dekodierregisters und eines Speichers erreicht. Ein an Bord des in die Gemeinschaft eintretenden Teilnehmers mitgeführter Kodierer formuliert eine Nachrichtenantwort auf die Gesamtrufantwort von der Nachrichtenüberwachungszentrale. Die Nachrichtenüberwachungszentrale adressiert danach eine andere Nachricht zu der Luftstation, die die zugeordnete Gemeinschaftsadresse des adressierten Flugzeugs enthält. Über ein Dekodierregister wird diese neue Adresse in einen Speicher der Flugzeugstation eingegeben, der dann auf Nachrichten antwortet, die diese neue Gemeinschafts— adresse enthalten. Auf diese Weise wird jegliche Möglichkeit einer Vieldeutigkeit in der Gemeinschaft verhindert, wobei eine Berechnung an der Bodenstation lediglich für eine einzelne Zu- ! Ordnung einer Daueradresse einer Flugzeugstation zu deren Zu— : Ordnungsadresse erfordert und keine fortwährende Segregation ¹ hinsichtlich Zeit, Bereich, Höhe, Sektor oder einem anderen Merkmal erforderlich ist. Auch wird die folgende Beschreibung zeigen, daß das Gerät für die Flugzeugausrüstung, um die vorliegende Erfindung zu realisieren, einfach ist und wenig kostspielig ist, und zwar aufgrund der Tatsache, daß lediglich die kürzere zugeordnete Gemeinschaftsadresse dekodiert werden braucht.

Es ist Gegenstand der Erfindung, eine sich anpassende Adressier— einrichtung für im Flugzeug mitgeführte Datensysteme zu schaffen.

Auch soll durch die Erfindung eine sich anpassende Adressiereinrichtung geschaffen werden, durch die Nachrichtenlänge in Daten— systemen von Flugzeugen eingespart wird.

Die Erfindung bezweckt auch eine digitale, sich anpassende Adressiereinrichtung für im Flugzeug mitgeführte Datensysteme zu schaffen.

Schließlich ist es auch Gegenstand der Erfindung, eine sich anpassende Adressiereinrichtung des beschriebenen Typs zu

609820/0963

schaffen, bei der unzweideutige relativ kurze Adressen verwendet werden können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 den Aufbau einer typischen Gfesamtrufnachricht;

Figur 2 den Aufbau einer typischen Antwort auf eine Gesamtrufnachricht;

Figur 3 den Aufbau einer typischen Nachricht, die von einer Nachrichtenüberwachungszentrale gesendet wird und die eine Gemeinschaftsadressenzuordnung enthält;

Figur 4 den Aufbau einer typischen Nachricht, die von

einer Flugzeugstation gesendet wird, und zwar unmittelbar, nachdem dieser eine Gemeinschaftsadresse zugeordnet wurde, durch welche die Flugzeugstation den Empfang der Gemeinschaftsadresse bestätigt;

Figur 5 den Aufbau einer Routine—Adresse;

Figur 6 ein vereinfachtes Blockschaltbild des im Flugzeug ' mxtgeführten Abschnitts eines Datensystems;

j Figur 7 ein Blockschaltbild eines Kodierregisters, welches j bei der Ausführung des Gegenstandes der Erfindung

! verwendet werden kann;

Figur 8 ein Blockschaltbild eines Dekodierregisters,

welches bei der Ausführung der Erfindung verwendet werden kann; und

509320/0989

Figur 9 ein Flußdiagramm bzw. eine Karte der Hauptstationslogik.

Ein typisches an Bord eines Flugzeugs mitgeführtes Datensystem verwendet' eine Nachrichtenstruktur mit einer Preambel, einer Adresse, Steuerbits, einem Datenblock und einer Parität, wobei diese nicht notwendigerweise in dieser Reihenfolge folgen müssen. Die Preambel wird durch die Anforderungen des Datenkommunikationssystems für eine Synchronisation oder andere Hardware-Merkmale bestimmt. Beispielsweise wird im Fall des vorgeschlagenen DABS—Systems die Form der Preambel durch Entwicklung aus dem ATCRBS-System (Air Traffic Control Radar Beacon System) bestimmt. Der Paritätsabschnitt der Nachricht, entweder einfach oder verfeinert, folgt Regeln, die der Fachwelt gut bekannt sind. Der Datenblock.kennzeichnet natürlich die Längen und die Bitfolgen, die bei dem speziellen Datensystem erlaubt sind. Die Steuerbits identifizieren den Nachrichtentyp, die Priorität, das Programm usw. Der Adressenabschnitt der Nachricht gibt an, an welche Station die Nachricht adressiert ist. Allgemein betrifft die Erfindung nicht die Struktur der Nachricht mit Ausnahme der geeigneten Verwendung der Steuerbits und des Adressenabschnitts, um den G-egenstand der Erfindung zu verwirklichen,

Für die Veranschaulichung soll die vorliegende Erfindung in Ausdrucken des DABS-Flugzeugdatensystems erläutert werden, welches gegenwärtig geplant ist, um das in Betrieb befindliche ATCRBS-System zu ersetzen. Das ATCRBS-System verwendet rotierende Abfrageeinrichtungen, die in geeigneter Weise angeordnet sind, um die nationalen Luftlinien und Luftanschlußzonen zu überdecken. Irgendein mit einem ATCRBS-Transponder ausgestattetes Flugzeug antwortet immer dann, wenn es eine Anfrage erhält. Die Antwort kann entweder die Höhe des Flugzeugs oder die wirklich zugeordnete Identität betreffen. Dieses System in Verbindung mit Direktradar—Rückkehrsignalen sieht die Eingangsgrößen für das nationale Luftverkehrs-Steuersystem dar. Typisch dreht der Abfragestrahl über 360 ° des Azimuths in vier Sekunden, wobei mit einer Folge von 400 Hz bzw, Zyklen abgefragt wird« Die

E09820/0968

verwendeten Strahlenbreiten sorgen für nahezu 1.8 Abfragen pro Abtastvorgang bzw. Strich, wobei die Abfragefolge bei kurzen Entfernungen zunimmt. Die gegenwärtigen Flugzeugdichten haben dieses System auf einen Sättigungswert gebracht, und die geplanten noch größeren Flugzeugdichten führen dazu, daß ein diskretes Adressensystem das gegenwärtige System ersetzen muß« Die vorgeschlagenen DABS-Systeme, anstatt daß diese um eine Antwort von irgendeinem Flugzeug, welches von einem Abfragestrahl erreicht wird, bitten, adressieren jedes Flugzeug individuell durch eine binärkodierte Adresse. Durch diese Einrichtung ist das diskret adressierende System dazu imstande, die Sättigung des Flugzeug-Datensystems zu steuern, und es sieht zusätzlich eine Uplink- und Downlink-Nachriehtenfähigkeit vor. Diese Uplink- und Downlink-Nachrichten enthalten die fünf allgemeinen * Elemente, die an früherer Stelle erwähnt wurden, das heißt die Preambel, Steuerbits, Adresse, Datenblock und Parität.

Eine DABS-Hauptstation erreicht ein zusammenwirkendes Flugzeug, welches in den Einfluß einer bestimmten Kommunikationsnachrichtenzentrale gelangt, indem diese periodisch eine Gesamtruf—Anfrage mit ihren übrigen Nachrichten abschickt. Die Gesamtruf-Anfrage kennzeichnet sich durch die Verwendung von Steuerbits, um irgendein Flugzeug, welches nicht laufend durch die Adresse abgefragt wird, einzuladen, mit seiner Adresse zu antworten, die in diesem Fall die weltweite Adresse sein würde, so daß diese in die Abfrage-Abrufliste der Hauptstation eingelesen werden könnte. Der Aufbau einer typischen Gesamtrufnaehricht ist in Figur 1 gezeigt, auf die nun näher eingegangen werden soll. Die Nachricht enthält in geeigneter Weise Preambel- und Paritätsabschnitte, die allgemein den Nachrichten gemeinsam sind, enthält Steuerbits und einen Adressierabschnitt, durch den die Nachrieht als Gesamtrufnachricht identifiziert wird. Ein Flugzeug, welches die Gesamtrufnachricht empfängt, und welches nicht zu einem früheren Zeitpunkt durch die Adresse abgefragt wurde, antwortet in geeigneter Weise mit der Nachricht, deren Aufbau in Figur 2 gezeigt ist, auf die nun eingegangen werden soll. In diesem Fall antwortet das Flugzeug mit Steuerbits, wodurch

609820/0968

"⁸~ 244664?

angezeigt wird, daß es sieh um eine Antwort auf eine Gesamtrufnachricht plus deren dauerhafte weltweite Adresse zusammen mit dem Preambel- und Paritätsabschnitt der Nachricht handelt. Nach Empfang der Antwort auf die Gesamtrufnachricht am Kommunikationsnachrichtenzentrum ordnet das Zentrum bzw· die Zentrale eine neue Adresse der Flugzeugstation zu, wobei diese Adresse sehr viel kurzer ist als die dauerhafte weltweite Adresse der Luftstation. Die Adressenzuordnungsnachricht ist in Figur 3 gezeigt, auf die nun näher eingegangen werden soll. Die Zuordnungsnachricht enthält einen Preambel- und Paritätsabschnitt, der allen Nachrichten gemeinsam ist, plus Steuerbits, die anzeigen, daß diese bestimmte Nachricht aus einer Adressenzuord- _; nung besteht. Weiter enthält die Nachricht in geeigneter Weise einen beschnittenen Abschnitt (truncated portion) der permanenten weltweiten Adresse der Luftstation plus der neuen zugeordneten Gemeinschaftsadresse. Die Verwendung der gekürzten bzw. beschnittenen Adresse (möglicherweise die acht niedrigstwertigen Bits in der Weltweit—Adresse der luftstation) bringt jedoch ein Risiko mit sich, daß mehr als ein Teilnehmer auf die gleiche Adresse antwortet. Diese Wahrscheinlichkeiten hängen von der Gesamtzahl der Flugzeuge in der Zone oder dem Luftraum, dem Ausmaß der Beschneidung, dem Verfahren der ursprünglichen festen Zuordnungen usw. ab. Es sei jedoch hervorgehoben, daß eine Gesamtruf nachricht (all call message) normalerweise alle paar Sekunden gesendet wird, und daß Antworten auf die Gesamtrufnachricht nur von Flugzeugen gegeben werden, die in den Einflußbereich einer bestimmten Kommunikationszentrale gelangen, und zwar seit der letzten Gesamtrufnachricht. Es ist somit offensichtlich, daß die Wahrscheinlichkeit einer gleichzeitigen Ankunft von zwei Flugzeugen in dem Einflußbereich der Kommunikat ionsnachrichtenzentrale ziemlich klein ist, während die Wahrscheinlichkeit der Ankunft von zwei Flugzeugen mit identisch beschnittenen Identifikationsmerkmalen innerhalb des Einflußbereiches des Kommunikationsnachrichtenzentrums für alle praktischen Aufgaben oder Vorhaben gleich null ist.

509820/0968

Nach dem Empfang der Adressenzuordnungsnachricht bei der Flug— zeugstation wird die zugeordnete Gemeinschaftsadresse gespeichert, und es wird eine Nachricht von der Flugzeugstation zur. Kommunikations—Nachrichtenζentrale gesendet, wobei bestätigt wird, daß die Flugzeugstation ihre neue zugeordnete Adresse angenommen hat. Diese Nachricht ist in Figur 4 gezeigt, auf die nun eingegangen werden soll, wobei zu erkennen ist, daß diese einen Preambel- und Paritätsabschnitt der anderen Nachrichten, plus einen Steuerbitabschnitt enthält, der anzeigt, daß die Adresse angenommen wurde. Zusätzlich wiederholt die Flugzeugstation ihre zugeordnete Gemeinschaftsadresse für eine Verifizierung in der Kommunikationsnachrichtenzentrale und kann in geeigneter Weise Downlinkdaten enthalten. Figur 5» auf die nun näher eingegangen werden soll, zeigt den Aufbau einer nachfolgenden Routine-Nachricht, die zwischen der Kommunikationsnachrichtenzentrale und der Flugzeugstation während derjenigen Zeit ausgetauscht wird, während welcher die Flugzeugstation ein Mitglied dieser bestimmten Gemeinschaft bleibt. Diese Routine-Nachricht enthält natürlich die zugeordnete Gemeinschaftsadres— se der Flugzeugstation.

In Figur 6 ist ein allgemeines Blockschaltbild eines an Bord eines Flugzeuges mitgeführten Datenempfangs- und Sendesystems gezeigt, welches die Merkmale nach der Erfindung aufweist. Das System enthält Baugruppen, die für Flugzeugdatensysteme genormt sind, wie beispielsweise die Antenne 10, den Isolator 12, den Empfänger 14» den.Sender 18, den Demodulator 16 und den Modulator 20. Zusätzlich enthält das System eine Steuerlogik 26, wel che die Betriebsweise der verschiedenen Abschnitte des Systems steuert. Der Aufbau ist für einen Fachmann offensichtlich, und zwar im Hinblick auf die nun folgende Beschreibung des Dekoders 22 und des Kodierers 24, die einen Teil der Geräteschaft nach der vorliegenden Erfindung darstellen und im folgenden beschrieben werden. Wie dies bei diesem Systemtyp typisch ist, wird ein Digitaldaten enthaltendes Signal von der Antenne 10 aufgefangen und an einen Empfänger 14 über den Isolator 12 ! abgegeben. Am Ausgang des Demodulators 16 wird eine Folge von

5 09820/0963

binären Reihenbits erzeugt, die zum Dekoder 22 gelangen. Eine Funktion des Dekoders 22 besteht darin, den Informationsinhalt des Signals zu erkennen, der vom Demodulator 16 zugeführt wird, und insbesondere zu bestimmen, ob das spezielle Signal an diese örtliche-Station adressiert ist. Wenn dies der Dekoder feststellt, so läßt er die Daten zu den Auswerteschaltungen durch, die hier nicht gezeigt sind und die auch nicht Gegenstand der Erfindung sind. Die Daten, die von der Station gesendet werden müssen, werden in geeigneter Weise in binärem Reihenformat in den Kodierer 24 eingegeben. Diese Informationen gelangen zu einem geeigneten Zeitpunkt, der durch die Steuerlogik 26 bestimmt wird, zu dem Modulator 20 und dem Sender 18, zur Antenne 10, und zwar über den Isolator 12.

Figur 7 zeigt die Kodierstufe 24» die ein Paralleleingang, Serienausgang-Kodierschieberegister 30 enthält, und zwar in Verbindung mit verschiedenen Gattereinrichtungen. Die Länge des Schieberegisters wird durch die Systemeigenschaften bestimmt. Die Bitpositionen des Schieberegisters 1 bis N v/erden normalerweise für die relativ kurze zugeordnete Adresse vorgesehen. Bei einer Antwort auf eine Gesamtrufnachricht empfangen diese Bitstellen zusammen mit den Bitstellen (N + 1) bis M die Daueradresse der Station. Dies wird in folgender Weise erreicht: Die Bits (N + 1) bis zu den M-Bitpositionen der Daueradresse werden dauernd für eine Paralleleingabe durch das Gatter 40 zu entsprechenden Bitpositionen in dem Kodierregister 30 geleitet. Die Bits 1 bis N der Daueradresse werden jeweils über verschiedene UND-Gatter und ODER-Gatter zu den entsprechenden Schieberegister-Bitpositionen geleitet. Beispielsweise gelangen die Daueradressen-Bits 1,2 und N als Eingangsgrößen zu den UND-Gattern 37i 34 und 31. Die Ausgänge dieser UND-Gatter sind über ODER-Gatter 39, 36 und 33 für eine Paralleleingabe über das Gatter 40 mit entsprechenden Bitpositionen in dem Kodierregister 30 verbunden. Es sei angenommen, daß die zugeordnete Gemeinschaftsadresse aus lediglich den Bits 1 bis N besteht und von einer noch zu beschreibenden Einrichtung empfangen wird und dann durch die Gattereinrichtung zu den gleichen entsprechenden

509820/0968

-•11 -

Bitregisterstellen geleitet wird. Beispielsweise sind die zugeordneten Gemeinschaftsadressen-Bits 1, 2 und N über die UND-Gatter 38, 35 und 32 und die ODER-Gatter 39, 36 und 33 jeweils für eine parallele Eingabe durch das Gatter 40 mit den entsprechenden Kodierregister-Positionen verbunden. Wenn diese bestimmte Station auf eine Gesamtrufnachricht anspricht, so wird die Leitung 28.erregt, so daß die UND-Gatter 31, 34 und 37 in Bereitschaft gesetzt werden. In Abhängigkeit von einem nachfolgenden Signal zum Gatter 40 wird die Daueradresee in paralleler Form in das Kodierregister 30 gesteuert eingelesen, und zwar zusammen mit den Preambel- und Steuerbits, die in das vordere Ende des Kodierregisters 30 eingegeben werden. Während normaler Nachrichtenübermittlungen wird die Leitung 29 erregt, so daß ^; die Gatter 32, 35 und 38 erregt werden. In Abhängigkeit von - : einem nachfolgenden Signal am Gatter 40 wird die zugeordnete Adresse in das Schieberegister 30 eingelesen. Das letztere Ende ^s der Daueradresse, das heißt die Bits (N + 1) bis zum Bit M, gelangt ebenfalls zur gleichen Zeit in das Schieberegister 30, Im₁ Laufe der Beschreibung läßt sich jedoch noch erkennen, daß dieser Abschnitt der Daueradresse nicht bei normalen Antworten ' verwendet wird. In jedem Fall, bevor mit einer Sendung zu einer bestimmten Flugzeugstation begonnen wird, wird das Gatter 40 erregt, um dadurch das Kodierregister 30 zu laden. Dann werden ^! Takt-Steuerimpulse, dem Schieberegister 30 zugeführt, so daß die Inhalte desselben durch ein UND-Gatter 41 aus diesem herausge- | langen, und zwar zum Zeitpunkt der Bereitschaft desselben, und ; durch ein ODER-Gatter 43 zur Paritätskodierstufe 45- gelangen.. ! Die.UND-Gatter 41 und 42 werden durch die Steuerlogik 26 von Figur 6 gesteuert, und es wird das UND-Gatter 41 ausreichend lang in Bereitschaft gesetzt, um zu ermöglichen, daß die gesamten Inhalte des Schieberegisters 30 hindurchgelangen können, wenn die Station auf eine Gesamtrufnachricht antwortet. Für eine Routine-Antwort wird jedoch das Gatter 41 durch die Steuerlogik 26 von Figur 6 nur so lange in Bereitschaft gesetzt, daß die Preambel- und Steuerbits zusammen mit den zugeordneten Adressenbits 1 bis N aus dem Schieberegister 30 herausgelangen können. Danach wird das Gatter 41 geschlossen, und das

509 82 0/0968

Gatter 42 wird geöffnet, damit die Inhalte des Datenregi- ' sters 47 dort hindurchgelangen Können -und zum G-atter 43 und zur Paritätskodierstufe 45 gelangen können. Das Datenregister 47 "besteht aus irgendeinem Binärspeicherregister, in welchem die zu sendenden Daten gespeichert werden können. Die Paritätskodierstufe 45 ist von bekanntem Aufbau, wie dies dem Fachmann bekannt ist. Sie sieht eine Bitparität in der gesendeten Nachricht vor, um die Nachrichten-Vollständigkeit an einer Empfangsstation zu bestimmen. Die Ausgangsgröße aus der Paritätskodierstufe besteht aus Reihendaten, die zu einem Modulator 20 von Figur 6 für eine Sendung geleitet werden.

In Figur 8 ist eine Steuerlogik 26 in Verbindung mit einem Dekoder 22 gezeigt, der aus einem Dekodierregister 50, einer Vergleichsstufe 52, einem Speicher 62 und verschiedenen Gattern besteht. Das Dekodierregister 50 besteht in bevorzugter Weise aus einem Schieberegister, welches kontinuierlich binäre Ein gangsdaten in Serienformat vom Demodulator 16 in Abhängigkeit von Taktimpulsen empfängt, die dem Schieberegister von der Steuerlogik 26 her über die Leitung 26 d zugeführt werden. Die Steuerlogik 26 überwacht kontinuierlich den binären Informationsgehalt von bestimmten Bitpositionen im Dekodierregister, . Wenn die Steuerlogik Steuerbits mit vorbestimmten Eigenschaften in dem Register erkennt bzw. erfaßt, so erzeugt sie Ausgangsgrößen, um die in dem verbleibenden Abschnitt des Dekodierregi-Isters enthaltenen Daten zu verarbeiten. Zusätzlich erzeugt die j Steuerlogik 26 eine Ausgangsgröße auf entweder der Leitung 26 b, j 26 c oder 26 e, was von dem Steuerbit-Abschnitt in der Nachricht abhängig ist. Es läßt sich erkennen, daß die auf der Leitung 26 b oder 26 c laufenden Signale den set-Anschluß der Gatter erregen bzw. in Bereitschaft setzen, die Informationen zu einer Seite der Vergleichsstufe 52 liefern. Die dem einen set-Anschluß der Gatter zugeführte Information besteht aus der beschnittenen (truncated) Daueradresse der Flugzeugstation, und diese ist in geeigneter Weise mit den Eingängen der verschiedenen UND-Gatter, beispielsweise den Gattern 54 und 58, hartverdrahtet. Diese letz teren Gatter werden durch das Signal auf der Leitung 26 c so in

509820/096 8

Bereitschaft gesetzt, daß die beschnittene Daueradresse durch diese Gatter und jeweils durch die ODER-Gatter 56 und 60 zur Vergleichsstufe 52 hindurchgelangt. Die anderen UND-Gatter, wie beispielsweise die Gatter 55 und 59i sind so angeschlossen, daß sie die in dem Speicher 62 enthaltenen Informationen empfangen, die aus der örtlich zugeordneten Adresse der Flugzeugstation bestehen. Die beschnittene Permanentadresse besteht in geeigneter Weise aus vorbestimmten Bits der Daueradresse.

Die Leitung 26 e wird normalerweise erregt, bevor die Flugzeugstation auf eine Gesamtrufnachricht antwortet; das heißt bevor diese in eine Luftgemeinschaft ähnlicher Stationen und einer Hauptstation eintritt, wobei die Leitung 26 e die Schaltungen in der Vergleichsstufe erregt, um eine Gesamtrufnachricht, wie die in Figur 1 veranschaulichte, zu erkennen. Nach dem Erkennen einer Gesamtrufnachricht schickt die Vergleichsstufe ein Signal zur Steuerlogik, die, wenn sie eine Gesamtrufnachricht in den Steuerbits erkennt, eine Ausgangsgröße auf der Leitung 28 erzeugt, so daß eine Antwort auf die Gesamtrufnachricht erzeugt werden kann, wie dies an früherer Stelle· erläutert wurde.

Während der normalen Nachrichtenübertragung erzeugt die Vergleichsstufe 52, wenn sie eine zugeordnete Adresse erkennt, auf der Leitung 52 a ein Signal, durch welches die Möglichkeit geschaffen wird,' Daten aus der Nachricht herauszuziehen, "" ■

Wie dies auf dem vorliegenden Gebiet gut bekannt ist, besteht ; eine Nachrichtenpreambel normalerweise aus einem vorbestimmten : Bitmuster, wie beispielsweise einer Kette von logischen ^W1* en", < durch die das Empfangssystem die Möglichkeit erhält, sich vorzu-i bereiten, um eine nachfolgende Nachricht zu empfangen, wie beispielsweise durch eine Synchronisation der Uhr des Empfangssystems mit der Nachrichten-Datenfolge. Die Einrichtungen zur Ver-| arbeitung der Preambel sind gut bekannt und werden daher hier nicht näher erläutert, es wird jedoch angenommen, daß diese in dem Demodulator 16 von Figur 6 in Verbindung mit Einrichtungen enthalten sind, um den nachfolgenden Abschnitt einer

509820/0968

empfangenen Nachricht dem Dekodierregister 50 zuzuführen.

Es sei angenommen, daß die Flugzeugstation in die Luftgemein- * schaft eingetreten ist und auf eine Sesamtrufnachricht geantwortet hat. Die Leitung 26 c wird dann erregt, so daß die beschnittene Permanentadresse der Vergleichsstufe 52 zugeführt wird. Danach gelangen die Serien-Binärdaten aus dem Demodulator 16 in das Dekodierregister 50, und zwar in Abhängigkeit von Taktimpulsen, die über die Leitung 26 d von der Steuerlogik 26 fortwährend zugeführt werden. Wenn die Steuerlogik erkennt, daß in dem Dekodierregister Bits vorhanden sind, wodurch angezeigt wird, daß die Nachricht eine Adressenzuordnung enthält, und wenn gleichzeitig die Vergleichsstufe 52, die fortwährend die Bitpositionen in dem Dekodierregister überwacht, damit diese der richtigen Stelle der beschnittenen oder zugeordneten Adresse in der Nachricht entsprechen, die beschnittene Adresse dieser speziellen Plugzeugstation erkennt, so erzeugt die Vergleichsstufe eine Ausgangsgröße, durch die die Steuerlogik 26 veranlaßt wird, auf der Leitung 26 a eine Ausgangsgröße zu erzeugen, die in den zugeordneten Adressenabschnitt der Nachricht in dem Speicher 62 hineingelangt. Danach löscht die Steuerlogik 26 das Signal auf der Leitung 28 aus und erzeugt auf der Leitung 29 ein Signal, so daß, wie man beim Betrachten von Figur 7 erkennt, die zugeordnete Adresse aus dem Speicher 62 dem

! Kodierregister 30 während einer normalen Antwort aufgedrückt wird. Eine Adressenannahme-Nachricht, wie diese in Figur 4 veranschaulicht ist, wird nun genau wie irgendeine normale Nachricht gesendet und kann Daten enthalten, die in dem Datenregister 47 von Figur 7 enthalten sind.

Eine Hauptstation, die bei dem System nach der Erfindung in geeigneter Weise zur Anwendung gelangen kann, besteht normalerweise aus einem Computer, in dem eine ausreichende Anzahl von zuordnungsfähigen Gemeinschaftsadressen gespeichert sind, um die projektierte maximale Flugzeugdichte innerhalb des Einflußbereiches zu umfassen. Nach dem Empfang einer Gesamtruf-Nachricht registriert die Hauptstation in geeigneter Weise die

509820/0968

Daueradresse des antwortenden Flugzeugs in Gegenüberstellung einer verfügbaren und zuordnungsfähigen Gemeinschaftsadresse und ordnet diese Adresse dem antwortenden Flugzeug zu. Figur 9 stellt ein Flußdiagranm der Hauptstations-Logik dar, und es soll nun auf diese Figur näher eingegangen werden. Eine Hauptstation tauscht normalerweise Daten mit einem Flugzeug innerhalb der Gemeinschaft aus, wobei zugeordnete Adressen verwendet werden, um eine bestimmte Nachricht zu einem bestimmten Flugzeug zu senden, wie dies bereits erläutert wurde. Bei bestimm ten Intervallen sendet jedoch die Hauptstation eine Gesamtruf nachricht. Wenn keine Antwort auf die Gesamtrufnachricht empfangen wird, kehrt die Hauptstation zum normalen Nachrich tenbetrieb durch die Verwendung von Gemeinschaftsadressen zurück. Wenn jedoch eine Antwort empfangen wird, so wird die empfangene Daueradresse gespeichert, und eine frühere nicht zugeordnete Gemeinschaftsadresse wird dem antwortenden Flugzeug zugeordnet. Der beschnittene Abschnitt der Daueradresse wird ausgewählt und wird zusammen mit der zugeordneten Gemeinschaftsadresse in einem Nachrichtenformat gesendet, welches durch die Figur 3 typisch wiedergegeben ist. Wenn das Flugzeug mit einer Adressenannahme-Nachricht antwortet, die in Figur 4 typisch dargestellt ist, so kehrt die Hauptstation zu dem normalen Nachrichtenübertragungsbetrieb zurück. Wenn keine Annahme-Nachricht von der Hauptstation empfangen wird, so wird die Zuordnungsnachricht in bevorzugter Weise wiederholt. Wenn keine Antwort empfangen wird, so kann angenommen werden, daß ein fehlerhafter Austausch der Zuordnungen aufgetreten ist, und die Hauptstation entfernt diese bestimmte Zuordnung aus ihrem Speicher und kehrt in den normalen Nachrichtenbetrieb zurück.

Obwohl nur ein einziges Ausführungsbeispiel nach der Erfindung gezeigt wurde, lassen sich bestimmte Abänderungen und Modifikationen durchführen, die für den Fachmann offensichtlich sind. Beispielsweise ist angenommen, daß der Nachrichten- und Adressenaufbau bzw. die Struktur, die veranschaulicht ist, zu einer Ausnutzung der Fähigkeit des Systems mit bestem Wirkungsgrad beiträgt, wenn entscheidende Informationen ausgetauscht werden.

SO 9820/0968

Es ist für den Fachmann offensichtlich, in welcher Weise die Nachrichten- oder Adressenstruktur geändert werden kann, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

509820/0968

Claims

Pat ent ansprüche j

Π.y Zusammenwirkendes Datensystem, insbesondere für Plugzeuge, mit einer Hauptstation und wenigstens einer entfernt gelegenen Station, die in dem Einflußbereich der Hauptstation gelegen ist und eine relativ lange Adresse besitzt, und bei dem die von der Hauptstation zur entfernt gelegenen Station laufenden Nachrichten normalerweise eine relativ kurze Adresse beinhalten, die der entfernt gelegenen Station zugeordnet ist, und wobei die Hauptstation periodisch eine Gesamtrufnachricht sendet, die an alle entfernt gelegenen Stationen innerhalb des Einflußbereiches der Hauptstation, denen noch keine relativ kurze Adresse zugeordnet j wurde, gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich j anpassendes Adressiersystem für die Zuordnung der relativ ■ kurzen Adresse zu einer entfernt gelegenen Station vorge- J sehen ist, und daß in der entfernt gelegenen Station Ein— ! richtungen (30) vorgesehen sind, die auf die Gesamtrufnachricht mit wenigstens der relativ langen Adresse der entfernt gelegenen Station antworten, daß weiter Mittel (50) für den Empfang einer nachfolgenden Nachricht von der Hauptstation vorgesehen sind, wobei die nachfolgende Nachricht einen beschnittenen (truncated) Abschnitt der relativ langen Adresse der entfernt gelegenen Station und eine relativ kurze Adresse enthält, und daß eine Einrichtung (62) vorgesehen ist, um die relativ kurze Adresse zu speichern, wobei die relativ kurze Adresse aus der der entfernt gelegenen Station zugeordneten Adresse besteht.
2.) System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichsstufe (52) vorgesehen ist, um in der entfernt gelegenen Station einen vorbestimmten Abschnitt der Nachrichten, die normalerweise von der Hauptstation empfangen werden, mit der gespeicherten relativ kurzen Adresse zu vergleichen, um dadurch festzustellen, ob die Nachricht zu dieser.bestimmten entfernt gelegenen Station gerichtet ist.

5 0 9820/0968
3.) System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antworteinrichtung (30) ein Kodierregister (30) enthält, eine Einrichtung (31 - 39) zum Erzeugen eines Kodes vorgesehen ist, der der relativ langen Adresse entspricht, und daß Gattereinrichtungen (40) vorgesehen sind, um den der relativ langen Adresse entsprechenden Kode in das Kodierregister (30) in Abhängigkeit von der Gresamtrufnachricht einzulesen, und um die relativ kurze gespeicherte Adresse in das Kodierregister (3P) während der normalen Nachrichtenverbindung mit der Hauptstation einzulesen.
4.) System nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Gattereinrichtungen (40) einen beschnittenen Abschnitt der relativ langen Adresse zusammen mit der relativ kurzen gespeicherten Adresse in das Kodierregister (30) unmittelbar auf die Speicherung der relativ kurzen Adresse einlesen.
5») System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einzig die relativ lange Adresse die entfernt gelegene Station über eine relativ ausgedehnte Zone identifiziert, und daß die relativ kurze Adresse einzig die entfernt gelegene Station innerhalb dem Einflußbereich der Hauptstation identifiziert.
6.) System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede entfernt gelegene Station in einem Flugzeug enthalten ist, und daß die Hauptstation aus einer Haupt-Bodenstation besteht.

509820/0968

Leerseite