DE4327706C2 - Anordnung zur Flugraumüberwachung eines Flugzeuges - Google Patents

Anordnung zur Flugraumüberwachung eines Flugzeuges

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Flugraumüberwachung eines Flugzeuges. Sie leistet einen effizienten Beitrag zur Vermeidung von Flugzeugkollisionen.
Mit zunehmender Dichte des Flugverkehrs wächst der Gefahrenbereich unvorhersehbarer Situatio­ nen der Kollision eines im Luftraum befindlichen Flugzeuges mit anderen in dessen nahen Flug­ raum befindlichen Luftfahrzeugen. Die Anforderungen an die Systemtechnik eines Flugzeuges bezüglich einer prophylaktischen und profunden Analyse und Vorausschau vermeidbarer möglicher Kollisionsereignisse wachsen ständig, um Zusammenstöße oder Beinahzusammenstöße für alle auf Flugrouten verkehrenden Flugzeuge zu verhindern. Um das Unheil derartiger Luftfahrtdesaster abzuwenden ist eine Verbesserung des Warnumfanges und des Entscheidungsniveaus mittels geeigneter technischer Systemtechnik notwendig, die in der Praxis ausgewählte Flugdaten oder Fluglagen entsprechend den aktuellen Luftraumbedingungen von Bodenstationen und Luftfahr­ zeugen im flugnahen Raum erfaßt, analysiert und - ohne die Reaktionsgeschwindigkeit eines Flugzeugführers zu überfordern - Entscheidungshilfen auf einem oder mehreren Displays visuell und rechtzeitig darstellt. Damit ist der Pilot eines Flugzeuges in die Lage versetzt, kurzfristig ein Flugmanöver zur Verhinderung einer Flugzeugkollision einzuleiten.
Es sind Lösungen bekannt, bei denen ein in Flugzeugen installiertes "Traffic Collision Avoidance System" (TCAS) ein einfaches für den Sichtflug bestimmtes Kollisionswarngerät darstellt. Es unterstützt den Piloten eines Flugzeuges bei der Lokalisierung eines Kollisionsflugzeuges, wobei das Gerät ohne Anzeige arbeitet und keine alternativen Ausweichmöglichkeiten unterbreitet. Ein weiteres bekanntes TCAS initiiert eine Kollisionswarnung bei gleichzeitiger Anzeige des Kolli­ sionsflugzeuges, das dem Piloten nur vertikale Ausweichmanöver als Alternative anbietet. Die situationserfassende Anzeige auf dem Display ist unübersichtlich dargestellt und erschwert dem Piloten zusätzlich durch Symbol- und Farbvielfalt das sofortige Erfassen der kollidiernahen Situation.
Die Lösung der EP 0 396 071 A2 offenbart eine Anordnung, bei der ein Kontroller mit einem Mode S Transponder verbunden ist, der ausgangsseitig mit einem (A)TCAS-Computer [(Air) Traffic Collision Avoidance System Computer] in Verbindung steht. Dabei steuert der Kontroller den Mode S Transponder, wobei letzterer die extern bezogenen Flugdaten von fremden Flugzeu­ gen aufnimmt und einem (A)TCAS-Computer zuleitet oder die den Mode S Transponder passie­ renden internen Flugdaten des eigenen Flugzeuges dem fremden Flugzeug übermittelt. Der Trans­ ponder reguliert den Datentransfer, indem er die externen Daten empfängt und/oder die internen Daten aussendet. Der TCAS-Systemcomputer, der die extern bezogenen situationsbedingten Informationen (bei Kollisionsgefahr im flugnahen Bereich) erfaßt und mit den internen Flugzeug­ daten eines Flugdatensystems vergleicht, leitet das Ergebnis der Datenauswertung einer Radarwet­ tereinheit und einer separaten Anzeigeeinrichtung (bestehend aus den in Reihe verbundenen Ein­ heiten: E/A-Einheit, Mikroprozessoreinheit, Bildschirmeinheit) und einem Flugdateninformations­ system zu. Letztere beiden Einheiten stellen das Ergebnis der Datenauswertung auf dem ihnen integrierten Bildschirm für den (die) Flugzeugpiloten visuell dar. Der (A)TCAS-Systemcomputer ist zusätzlich mit einem internen Flugzeugdatensystem verbunden, das ihm die Flugparameter des eigenen Flugzeuges zuleitet, und mit weiteren Avionik-Systemen sowie einer Antenneneinheit verbunden ist, wobei die Lösung keine Auskunft über den Datentransfer der Avioniksysteme und der Antenneneinheit gibt.
Die Anordnung eignet sich nicht zur rechtzeitigen Erkennung der möglichen Kollision des eigenen Flugzeuges mit fremden Flugzeugen, deren Flugrouten sich kreuzen, da der (A)TCAS-System­ computer nur die Kollisionsgefahr im Nahbereich des eigenen Flugzeuges erfaßt. Dabei vergleicht der (A)TCAS-Systemcomputer die extern bezogenen Flugdaten des fremden Flugzeuges mit den internen Flugzeugdaten des eigenen Flugzeuges, um dann eine akute Kollisionsgefahr im Nahbe­ reich zu ermitteln und zu signalisieren. Aufgrund der fehlenden Ermittlung der Kurspunkte der fremden Flugzeuge (Geschwindigkeit, Flugrichtung etc. finden keine Berücksichtigung) kann keine örtliche Vorausbestimmung des möglichen Zusammenpralls der voraussichtlich kollidierenden Flugzeuge lokalisiert werden. Damit entfällt die auf einen Kollisionsauftreffpunkt bezogene Vorausbestimmung der bestehenden Kollisionsgefahr für das eigene Flugzeug durch den (A)TCAS-Systemcomputer. Erst durch die Nahbereichsbetrachtung wird der Kollisionsauftreff­ punkt (Kollisionsschlag) der beiden Flugzeuge vorbestimmt.
Der Pilot ist damit zwangsweise zu einer individuellen Entscheidung verpflichtet, um durch ein Ausweichmanöver des eigenen Flugzeuges die Kollision mit dem fremden Flugzeug zu verhin­ dern. Mit der Lösung wird er insofern in seinen Handlungen eingeschränkt, indem der Bildschirm der [mit dem (A)TCAS-Systemcomputer verbundenen] Anzeigeeinrichtung nur vertikale Kursaus­ weichungen angezeigt werden. Die Bildschirmdarstellung der Anzeigeeinrichtung reproduziert nur die vertikale Geschwindigkeitsdarstellung im Kreis des Instruments, wobei keine Kurslinien der beiden Flugzeuge eingezeichnet sind. Die horizontale Darstellung der Fluggeschwindigkeiten findet keine Berücksichtigung. Danach kann der Pilot bei bestehender Kollisionsgefahr (wegen fehlender horizontaler Aufbereitung und Umsetzung der Flugzeugdaten) kein rechtes oder linkes Ausweichmanöver (respektive Ausweichvarianten zur Manövrierung) des eigenen Flugzeuges abwägen, weil keine differenzierte Anzeige der Ausweichmöglichkeit auf den Bildschirmen visuell reproduziert wird. Dem Piloten werden die Positionsanzeigen und die Kollisionskursgefahranzeige farblich dargestellt, wobei letztere nur den kreuzenden Kurs beider Flugzeuge andeutet.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung derartig zu gestalten, daß mit ihr die rechtzeitige (langfristige) Erkennung der möglichen Kollision eines im Luftraum befindlichen Flugzeuges mit einem anderen Flugzeug, das dessen Flugroutenbereich tangiert oder durchkreuzt, gewährleistet ist. Die Anordnung soll weitsichtig anbahnende Gefahren­ situationen berücksichtigen und in zweckmäßiger Form anschaulich darstellen, um die Entschei­ dungen des Piloten zur Manövrierung des eigenen Flugzeuges zu erleichtern.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. In den weiteren Ansprüchen sind zweckmäßige Ausgestaltungen dieser Maßnahmen angegeben.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß die Anord­ nung rechtzeitig Gefahrensituationen einer möglichen Kollidierung zwischen Flugzeugen mit einer selbständigen Einheit analysiert und alternativ horizontale und vertikale Kursausweichungen alternativ ermittelt. Diese Einheit analysiert bereits weitsichtig sich anbahnende Gefahrensituatio­ nen in allen Flugvarianten (also auch Kollisionskurven) und differenziert nach Vorwarn- und unmittelbaren Gefahrenbereich bei anschließender variantengemäßer Entscheidungsunterbreitung zur Vermeidung möglicher Zusammen- oder Beinahzusammenstöße zwischen Flugzeugen. Die von ihr bereitgestellten Informationen sind auf einer Bildschirmanzeige übersichtlich - zur optimalen Erfassung der aktuellen Situation durch den Flugzeugführer - darstellbar, wobei die Kursdar­ stellungen der Flugzeuge sich dem Piloten benutzerfreundlich in zweckmäßiger Form visuell offenbaren, ohne ihn in der Erkennungs- und Handlungsphase einer notwendig einzuleitenden Ma­ növrierung zu überfordern und einzuschränken. Die Anordnung ist ohne besonderen technologi­ schen Aufwand realisier- und in die Flugzeuge einrüstbar. Sie vermindert bzw. senkt das Risiko einer Flugzeugkollision durch den gewachsenen Informationsgehalt bezüglich erkennbarer drohen­ der Gefahrensituationen im Luftraum durch den Piloten, der die Vermeidung einer derartigen Katastrophe individuell frühzeitig erkennen und kurzfristig beeinflussen kann.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen dargestellt und in einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 die erfinderische Anordnung in einem Blockschaltbild;
Fig. 2 die Kollisionsvermeidungsanzeige der Anzeigeeinrichtung nach Fig. 1.
In der Fig. 1 ist die Anordnung zur Flugraumüberwachung eines Flugzeuges dargestellt. Die Fig. 2 zeigt eine mögliche visuelle Darstellung zweier auf Kollisionskurs befindlicher Flugzeuge auf dem Display der Bildschirmanzeige 3.3 der Anzeigeeinrichtung 3 in der besonderen Darstellung auf einer Kollisionsvermeidungsanzeige 8.
Nach Fig. 1 besteht die Anordnung aus einem Kollisionsdatenrechner (2), der eingangsseitig mit einem Flugdatenprozessor 1, einer Antenneneinrichtung 6, einem Flugdatenerfassungssystem 7 und ausgangsseitig mit einer Anzeigeeinrichtung 3, einer Radarwettereinheit 4 und einer Flug­ informationseinheit 5 über Signalleitungen verbunden ist. Die Anzeigeeinheit 3 besteht aus einer Eingabe-/Ausgabeeinheit 3.1, einer Mikroprozessoreinheit 3.2 und einer Bildschirmanzeige 3.3, die vorzugsweise die Darstellung der in Fig. 2 gezeigten Kollisionsvermeidungsanzeige 8 visuali­ siert reproduziert. Die angegebenen Stufen der Anzeigeeinrichtung 3 sind mittels Signalleitungen verbunden und hintereinander in Reihe geschaltet, wobei der Kollisionsdatenrechner 2 ausgangs­ seitig mit der Anzeigeeinrichtung 3 verbunden ist. Die Eingänge der Anzeigeeinrichtung 3, der Radarwettereinheit 4 und/oder Fluginformationseinheit 5 liegen somit entweder direkt oder ver­ bunden über einen Knotenpunkt mit dessen Verbindung an einem Ausgang des Kollisionsdaten­ rechners 2. Somit ist ein Signalverbund zwischen der Anzeigeeinheit 3 und/oder der Radarwet­ tereinheit 4 und/oder der Fluginformationseinheit 5 realisiert; der weiterhin zwischen diesen Mitteln und dem Kollisionsdatenrechner 2 funktioniert. Die Radarwettereinheit 4 und die Flug­ informationseinheit 5 sind auch mit einer Bildschirmanzeige ausgerüstet. Der Signalfluß des Flugdatenprozessors 1, der Antenneneinrichtung 6 und des Flugdatenerfassungssystemes 7 ist zu den Eingängen der Kollisionsdatenrechners (2) gerichtet, wobei zwischen letzterem und dem Flugdatenprozessor 1 ebenso ein Signalfluß erfolgt. Die an den Ausgang des Kollisionsdatenrech­ ners 2 gelegten Mittel werden signalmäßig in der genannten Weise von diesem Rechner versorgt.
Die Antenneneinrichtung 6 empfängt Informationen von am Erdboden verstreuten Bodenstationen, beispielsweise einer Bodenkontrollstation zur Luftraumüberwachung, die sie in Signale umsetzt und an den Kollisionsdatenrechner 2 weitergibt. Es handelt sich dabei um Informationen der bestehenden Flugraumsituation, beispielgemäß aktuelle Flugzeugdaten (Flugzeuggeschwindigkeit, Flugzeugkurs, Flughöhe) von anderen auf fremdem Kurs befindlichen Flugzeugen im Luftraum.
Das Flugdatenerfassungssystem 7 stellt die eigenen aktuellen Flugzeugdaten (Flugzeuggeschwin­ digkeit, Flugzeugkurs, Flughöhe) eines auf Route befindlichen Flugzeuges bereit und gibt diese Daten an den Kollisionsdatenrechner 2 weiter.
Der Flugdatenprozessor 1 erfaßt und speichert die externen Flugdaten eines anderen Flugzeuges oder weiteren auf fremden Kurs befindlichen Flugzeugen und übermittelt diese Flugdaten signal­ mäßig zum Kollisionsdatenrechner 2; er übermittelt aber auch permanent oder auf Anfrage interne Flugdaten des eigenen Flugzeuges an andere Flugzeuge, die sich im luftnahen Raum befinden. Der Flugdatenprozessor 1 ist außerdem in der Lage, horizontal und vertikal die Flugdaten zu selek­ tieren. Er initiiert dem eigenen Flugzeug über den Kollisionsdatenrechner 2 bei gefahrendrohender Situation (Kollision steht unmittelbar bevor - wenn nicht Kurskorrektur sofort erfolgt) entsprechen­ de horizontale oder vertikale Ausweichmanöver kurzfristig innerhalb von Sekunden, so daß das eigene Flugzeug beispielsweise verzögert oder beschleunigt und damit der Kollision ausgewichen wird. Mit dessen Flugdatenbereitstellung ist es möglich, daß die Ermittlung der Kollisionsdaten zur Warnung und Anzeige realisierbar und Ausweichvarianten zur horizontalen oder vertikalen Manövrierung des eigenen Flugzeuges visuell darstellbar sind.
Ein integrierter Bestandteil des Flugdatenprozessors 1 ist ein Transponder Mode S, der beispielge­ mäß Flugdaten von Flugzeugen im Nahbereich aufnimmt und Flugdaten des eigenen Flugzeuges an andere Flugzeuge übermittelt.
Der Flugdatenprozessor 1 ist primär eine selbständige Einheit der Anordnung. Er kann aber auch zu einem integrierten Bestandteil des Kollisionsdatenrechners 2 umgerüstet sein, der als so inte­ grierte Einheit sich als Kollisionswarneinheit darstellt. Diese Einheit klärt den Piloten frühzeitig über auf Kollisionskurs befindliche Flugzeuge in einem entfernteren Flugbereich zum eigenen Flugzeug vor. Sie ermittelt horizontale und/oder vertikale Ausweichmanöver des eigenen Flug­ zeuges mit möglicherweise kollidierbaren Flugzeugen innerhalb eines radialen Gefahrenbereiches und stellt die Kollisionskurse in der beschriebenen Form auf der Bildschirmeinheit 3.1 der An­ zeigeeinheit 3, vorzugsweise nach Fig. 2, visuell dar. Mit ihr ist eine horizontale Winkelauflösung von etwa drei Grad und besser realisierbar. Der Gefahrenbereich, der der Vorwarnung diverser im Luftraum befindlicher Flugzeuge zugeordnet ist, bezieht sich auf einen das eigene Flugzeug umgebenen radialen Bereich von fünf bis fünfzehn Meilen. Der radiale Bereich bis zu fünf Meilen ist als Gefahrenstatus für das eigene Flugzeug eingestuft, innerhalb dessen bei unveränderter Kursverfolgung des eigenen Flugzeuges eine mögliche Kollision mit einem anderen Flugzeug nicht zu verhindern wäre. Die Informationsaufbereitung und deren visuelle Darstellung geschieht auch bei dieser Kollisionswarneinheit anhand der ermittelten Flugdaten (Fluggeschwindigkeit, Flugkurs, Flughöhe). Mit ihr ist eine Genauigkeit der Angaben zur Vorwarnung in einem Toleranzbereich zwischen drei und fünf Prozent realisierbar.
Der Kollisionsdatenrechner 2, an dessen Eingängen die vom Flugdatenprozessor 1, von der Antenneneinrichtung 6 und vom Flugdatenerfassungssystem 7 intern und extern bereitgestellten Flugdaten anliegen, realisiert eine rechnergestützte und variantengemäße Ermittlung möglicher Kollisionskurse zwischen dem eigenen Flugzeug und einem anderen Flugzeug; und leitet die gewonnenen Informationen der Anzeigeeinrichtung 3 zu bzw. stellt sie auf dem Display der Bildschirmanzeige 3.3 bzw. der Kollisionsvermeidungsanzeige 8 dar, wobei drei Flugpositionen zur Kursbestimmung ausreichend sind.
Die rechnergestützte und variantengemäße Ermittlung möglicher Kollisionskurse basiert im wesentlichen auf folgende zu bewertende Flugdaten beider Flugzeuge im Rahmen der nachfolgend beschriebenen Situationen:
  • a) bei gleichem und konstanten Flugkurs der Flugzeuge:
  • - die Flughöhen sind gleich und konstant;
  • - die Fluggeschwindigkeiten, die Flugzeiten, die crossing-Winkel sind unterschiedlich und variabel;
  • b) bei fallendem oder steigendem Flugkurs der Flugzeuge:
  • - die Flughöhen sind unterschiedlich und nicht konstant;
  • - die Fluggeschwindigkeiten, die Flugzeiten, die crossing-Winkel sind unterschiedlich und variabel.
Zur Unterstützung des Prozesses der günstigsten Entscheidungsfindung durch den Piloten, der in einem kurzen Zeitraum abläuft, sind die Informationen auf den Displays übersichtlich überlager­ bar. Deshalb sind die Darstellungen der Bildschirmanzeigen der Anzeigeeinrichtung 3 bzw. der Kollisionsvermeidungsanzeige 8, der Radarwettereinheit 4 und der Fluginformationseinheit 5 untereinander und/oder gegenseitig überlagerbar. Beispielgemäß ist deshalb die visuelle Dar­ stellung der Bildschirmanzeige 3.1 der Anzeigeeinrichtung 3 bzw. der Kollisionsvermeidungs­ anzeige 8 und/oder der Radarwettereinheit 4 auf die Darstellung der Bildschirmanzeige der Flug­ informationseinheit 5 überlagerbar. Ebenso ist eine Überlagerung der Darstellung der Bildschirm­ anzeige 3.1 der Anzeigeeinrichtung 3 bzw. der Kollisionsvermeidungsanzeige 8 auf die Dar­ stellung der Bildschirmanzeige der Radarwettereinheit 4 und/oder der Fluginformationseinheit 5 denkbar.
Dabei erfolgt die Reproduzierung der Informationen, die der Kollisionsdatenrechner 2 ausgangs­ seitig bereitstellt und durch die Anzeigeeinrichtung 3 eingangsseitig aufgenommen werden, auf deren Bildschirmanzeige 3.1, vorzugsweise auf einer Kollisionsvermeidungsanzeige 8, in horizon­ taler und/oder vertikaler Darstellung der Kollisionskurse mittels Linien- und/oder Kurven­ darstellung in geschlossener und/oder gestrichelter und/oder punktierter Form und in farblicher und/oder punktierter Darstellung. Auf der Bildschirmanzeige 3.1 ist weiterhin ein horizontaler und ein vertikaler Gefahrenbereich dargestellt, der sich farblich abhebt.
Die Fig. 2 zeigt beispielgemäß die bildliche Darstellung des Displays der Kollisionsvermeidungs­ anzeige 8, die die vom Kollisionsdatenrechner 2 ermittelten Ergebnisse möglicher Kollisionskurse zwischen zwei Flugzeugen visualisiert reproduziert. Die Instrumentendarstellung erfaßt den zu bewertenden Flugraum als Fernbereich, wobei horizontale und vertikale Flugkurse dargestellt sind. Das Display dieser Anzeige zeigt ständig einen horizontalen Gefahrenbereich 10 in der Gestalt einer Kompaßrose 9 und einen vertikalen Gefahrenbereich 11, wobei die Gefahrenbereiche 10, 11 gegenüber den Kursdarstellungen farblich abgehoben und unterscheidbar sind. Die (vorher genannten) ermittelten Kollisionskurse der Flugzeuge sind in diesem Beispiel durch Linien 12, 13, 14, 15 gestrichelt oder punktiert oder geschlossen (ausgezogen) bildlich dargestellt.
Die bereits angegebenen Situation a) wird durch die geschlossene Linie 12, die den eigenen Kurs des Flugzeuges angibt, und durch die geschlossene Linie 15, die den fremden Kurs des anderen Flugzeuges angibt, beschrieben, wobei beide Linien 12, 15 die Parameter: horizontaler Geschwin­ digkeit und konstante Flughöhe besitzen. Der Kollisionspunkt 17, der sich als Schnittpunkt 17 der beiden Linien 12, 15 ergibt, verdeutlicht bildlich die Position, die zum Zeitpunkt der Routen­ kreuzung unweigerlich zu einer Kollision der beiden Flugzeuge führen würde; falls nicht vorher eine Kursänderung des eigenen (oder anderen) Flugzeuges erfolgt. Da die eigene Kursänderung zur Vermeidung einer Kollision individuell beeinflußbar ist, sollte diese Verhaltensweise primär zu entscheiden und einzuleiten sein.
Die gestrichelte Linie 13, die den fremden Kurs des anderen Flugzeuges bei steigendem Kurs, und die punktierte Linie 14, die den fremden Kurs des anderen Flugzeuges bei fallendem Kurs be­ schreiben, wobei diese Linien 13, 14 die Parameter: vertikale Geschwindigkeit und variable Flughöhe besitzen, verdeutlichen bildlich die bereits beschriebene Situation b); der vorher an­ genommene Kurs des eigenen Flugzeuges, der durch die geschlossene Linie 12 bildlich dargestellt ist, wird beispielgerecht beibehalten.
Die Displaydarstellung zeigt in diesen Fällen nach der Situation b) die Flugzeugpositionen zum Zeitpunkt der Routenkreuzung an. Zusätzlich übermittelt der Kollisionsdatenrechner 2 rechnerge­ stützt die Flughöhendifferenz zwischen dem eigenen und fremden Kurs, der dem Piloten signali­ siert, ob er sich auf Kollisionskurs mit dem anderen Flugzeug befindet. Ungefährlich ist die Situation bei einer Höhendifferenz (von etwa dreihundert Metern), die außerhalb des Gefahrenbe­ reiches einer möglichen Kollision liegt. Eine geringe Höhendifferenz läßt beispielsweise das mögliche Kollidieren der Tragflügel oder der Rümpfe der Flugzeuge vermuten, so daß ein kolli­ sionsverhindernder Kurs des eigenen Flugzeuges einzuleiten wäre.
Die Höhen- und und die verbleibende Zeitdifferenz bis zur etwaigen Kollision in Abhängigkeit der Position zum Zeitpunkt der Routenkreuzung 16 [position at time of crossing the route] wird in allen Displaydarstellungen innerhalb des radialen Gefahrenbereich es angezeigt. Zugunsten einer raschen und günstigen Entscheidungsfindung durch den Piloten sind die Linien zusätzlich unter­ schiedlich in farblicher und/oder in punktierter Darstellung hervorgehoben. Entsprechend dem Schnitt der Linien 12, 13, 14, 15 mit den Gefahrenbereichen 10, 11 ist es dem Piloten möglich, den Ausweichkurs seines Flugzeuges zur horizontalen oder vertikalen Veränderung des eigenen Kurses zu bestimmen.
Mit der Anordnung sind im besonderen kurvenförmige Kollisionskurse ermittelbar, die auf der Kollisionsvermeidungsanzeige 8 dreidimensional visualisiert reproduzierbar sind; insofern ist eine dreidimensionale Flugbahnkorrektur des eigenen Kurses realisierbar.
Zusätzlich zum Kurs des eigenen Flugzeuges und dem Kurs eines anderen Flugzeuges wird auf dem Display der Kollisionsvermeidungsanzeige 8 die Position 16 zum Zeitpunkt der Routen­ kreuzung angezeigt, auf der sich das kreuzende andere Flugzeug, wenn das eigene Flugzeug dessen Kurs kreuzt. Befindet sich diese Position auf dem eigenen Kurs oder nahebei, so besteht für beide Flugzeuge Kollisionsgefahr. Durch entsprechende Farbgestaltung und unterschiedliche gekennzeichnete Linienführung 12, 13, 14, 15 sind gefährliche und ungefährliche Flugzeuge anhand der Routenführung visuell unterscheidbar. Der Pilot des eigenen Flugzeuges wird mittels der Anordnung in die Lage versetzt, zwischen einem horizontalen oder vertikalen Ausweichmanö­ ver zur Verhinderung der Kollision mit einem anderen Flugzeug zu wählen. Die visualisiert reproduzierte Darstellung auf der Kollisionsvermeidungsanzeige 8 unterstützt ihn bei seiner Entscheidungsfindung. Mit diesem Collision Avoidance System ist eine optimale Flugraumüber­ wachung zur Vermeidung von Flugzeugkollisionen realisierbar.

Claims (9)

1. Anordnung zur Flugraumüberwachung eines Flugzeuges, die den Gefahrenbereich der Kolli­ sion des Flugzeuges mit einem anderen Flugzeug in dessen Flugraum erfaßt, auswertet und Flugbahnkorrekturen vorschlägt, mit einer Anzeigeeinrichtung (3), welche, wenigstens aus einer Eingabe-/Ausgabeeinheit (3.1), einer Mikroprozessoreinheit (3.2) und einer Bildschirmanzeige (3.3) bestehend, die aktuellen Flugraumpositionen mittels elektronisch aufbereiteter geographischer Flugdaten visuell reproduziert, die mit einem Kollisionsdatenrechner (2), der ausgangsseitig mit der Anzeigeeinrichtung (3) und einer Radarwettereinheit (4) und einer Fluginformationseinheit (5) und eingangsseitig mit einer Antenneneinrichtung (6) und einem Flugdatenerfassungssystem (7) verbunden ist, wobei
  • - der Kollisionsdatenrechner (2) mit einem Flugdatenprozessor (1) verbunden ist, der die Flugdaten horizontal und vertikal selektiert und in dem
  • a) Flugdaten des anderen Flugzeuges erfaßt, gespeichert und dem Kollisions­ datenrechner (2) bereitgestellt und
  • b) Flugdaten des eigenen Flugzeuges an das andere Flugzeug übermittelt werden,
und mit den bereitgestellten Flugdaten
  • c) die Ermittlung der Kollisionsdaten zur Warnung und Anzeige im Kolli­ sionsdatenrechner (2) umgesetzt wird, die
  • d) durch die Anzeigeeinrichtung (3) als Ausweichvarianten zur horizontalen oder vertikalen Manövrierung des eigenen Flugzeuges visuell dargestellt werden,
wobei
  • - der Flugdatenprozessor (1) so ausgebildet ist, daß von ihm dem eigenen Flugzeug über den Kollisionsdatenrechner (2) bei gefahrendrohenden Situationen (Kollision steht unmittelbar bevor - wenn nicht sofort Kurs­ korrektur erfolgt) entsprechende horizontale oder vertikale Ausweichmanö­ ver kurzfristig initiiert werden,
wobei
  • - der Kollisionsdatenrechner (2), an dessen Eingängen intern und extern bereitgestellte Flugdaten von dem Flugdatenprozessor (1), der Antennen­ einrichtung (6) und dem Flugdatenerfassungssystem (7) liegen, zur rech­ nergestützten Ermittlung von Varianten möglicher Kollisionskurse zwi­ schen dem eigenen Flugzeug und dem anderen Flugzeug ausgebildet ist,
wobei
  • - die Bildschirmanzeige (3.3) vorzugsweise als Kollisionsvermeidungsanzei­ ge (8) ausgebildet ist, die die ihr vom Kollisionsdatenrechner (2) bereitge­ stellten zugeführten Informationen in horizontal er und/oder vertikaler Darstellung als Kollisionskurse mittels Linien- und/oder Kurvendarstellung in geschlossener und/oder gestri­ chelter und/oder punktierter Form und in farblicher und/oder punktier­ ter Darstellung visuell reproduziert, und auf ihr ein horizontal er und ein vertikaler Gefahrenbereich dargestellt ist, der farblich hervorgehoben ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Darstellung der Bildschirmanzeige (3.1) der Anzeigeeinrichtung (3) auf die Darstellung der Bildschirmanzeige der Radarwettereinheit (4) und/oder der Fluginformationseinheit (5) überlagert ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Darstellung der Bildschirmanzeige (3.1) der Anzeigeeinrichtung (3) und/oder der Radarwettereinheit (4) auf die Darstellung der Bildschirmanzeige (3.1) der Fluginforma­ tionseinheit (5) überlagert ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flug­ datenprozessor (1) und der Kollisionsdatenrechner (2) zu einer Kollisionswarneinheit integriert sind, die aus einem Fernbereich frühzeitig Kollisionskurse vorwarnt und hori­ zontale und/oder vertikale Ausweichmanöver mit kollidierbaren Flugzeugen innerhalb des radialen Gefahrenbereiches ermittelt und auf der Bildschirmanzeige (3.3) visuell darstellt, wobei mit ihr eine horizontale Winkelauflösung von etwa drei Grad realisiert ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Kollisionswarneinheit eine Vorwarnung diverser im Luftraum befindliche Flugzeuge innerhalb eines radialen Gefahrenbereiches von fünf bis fünfzehn Meilen und eine Ein­ stufung in einen Gefahrenstatus innerhalb eines radialen Bereiches von fünf Meilen ab­ nehmend in der Abhängigkeit von der Fluggeschwindigkeit, dem Flugkurs und der Flug­ höhe realisiert und auf der Bildschirmanzeige (3.3) visuell dargestellt ist, wobei eine kon­ tinuierliche Beobachtung der Flugzeuge außerhalb des radial fünfzehn Meilen umfassenden Bereiches ohne visuelle Anzeige gegeben ist.
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