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HINTERGRUND
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Diese
Anmeldung betrifft allgemein ein Sicherheits- und Schutzsystem für den Luftverkehr.
Bestehende Luftverkehrskontrollsysteme nutzen bodenbasiertes Radar,
um die Position eines Flugzeugs zu verfolgen. Diese Positionsinformation
wird aufgezeichnet, wodurch mit dem Flug des Flugzeugs verbundene
historische Daten erhalten werden. Die Positionsinformation kann
auch um Informationen wie die Höhe
des Flugzeugs und die eindeutige Identifikationsnummer des Flugzeugs
ergänzt
werden. Wenn ein Flugverkehrslotse bemerkt, dass das Flugzeug irgendein
ungewöhnliches
Verhalten zeigt, kann der Lotse mit einem Piloten des Flugzeugs kommunizieren,
um zusätzliche
Informationen zu erhalten. Obwohl bestehende Flugverkehrskontrollsysteme
einen flüchtigen
Eindruck des Verlaufs eines speziellen Fluges bieten und die Fähigkeit
aufweisen, mit einem Piloten des Flugzeugs zu kommunizieren, können die
Systeme relativ ineffektiv sein beim schnellen Identifizieren und
Bestimmen der wahrscheinlichen Ursache eines von einem Flugzeug
gezeigten ungewöhnlichen
Verhaltens. In dem Fall einer Entführung oder einer Übernahme
des Flugzeugs durch Terroristen oder einer anderen ähnlichen
Notsituation können
Kommunikationen zwischen dem Flugverkehrslotsen und einem Piloten des
Flugzeugs unterbunden sein.
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Die
Avioniksysteme vieler kommerzieller Flugzeuge beinhalten Datenmanagementsysteme, welche
einen Flug des Flugzeugs betreffende Daten sammeln. Solche Informationen
können
zum Beispiel Informationen beinhalten, welche ein Triebwerk des Flugzeugs,
ein Ruder des Flugzeugs oder ein Hydrauliksystem des Flugzeugs betreffen.
Nachdem ein Flugzeug einen Flug abgeschlossen hat können die Informationen
an ein Betriebszentrum einer Fluglinie weitergeleitet werden, wo
die Informatio nen zur Verwendung bei laufenden Sicherheits- und
Wartungsprogrammen analysiert werden. Obwohl solche Informationen
sich beim Verbessern der Sicherheit von zukünftigen Flügen als wertvoll erweisen können, tragen
sie nicht zu der Sicherheit des Fluges bei, von welchem sie gesammelt
wurden.
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Die
Avioniksysteme vieler kommerzieller Flugzeuge können auch drahtlose Luft-Boden-Datenverbindungen
enthalten, welche ausgewählte Meldungen
aus dem Datenmanagementsystem im Hinblick auf das Leistungsverhalten
während
des Fluges zur Verwendung durch die Fluglinie übertragen können. Zum Beispiel wenn ein
Triebwerk in dem Flugzeug bestimmte Grenzwerte überschreitet, kann das Datenmanagementsystem
automatisch eine Meldung erstellen, welche über eine VHF-Datenverbindung,
wie diejenige, welche durch ARINC oder SITA betrieben werden, zum
Boden gesendet wird. Alternativ könnte die Meldung über einen
Satelliten übertragen
werden und dann zum Boden weitergeleitet werden. Die Meldung würde dann
zu der Fluglinie geleitet werden. Diese Luft-Boden-Kommunikationsfähigkeit
bietet ein Verfahren, um die Fluglinie zu warnen, wenn vor dem Flug
des Flugzeugs festgelegte Parameter überschritten werden.
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Die
US2002/0035415A und WO03/023322A beschreiben ein System und Verfahren
zur Interventionskontrolle eines Flugzeugs.
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Die
US2003/0065428A beschreibt ein System und Verfahren zum Aufzeichnen
von Daten aus einem Flugzeug und zur Warnung mit einem drahtlosen
Netzwerk.
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Weder
das Luftverkehrskontrollsystem noch die Avioniksysteme von kommerziellen
Flugzeugen bieten ein Verfahren zum Erzeugen früher Warnungen, wenn ein Flugzeug
beginnt, von Parametern abzuweichen, welche für einen bestimmten Flug erwartet werden.
Zum Beispiel werden weder das Luftverkehrskontrollsystem noch die
Avioniksysteme eines kommerziellen Flugzeugs schnell eine Warnung
bereitstellen, wenn ein Flugzeug plötzlich den Kurs weg von einer
freigegebenen Flugroute ändert.
Das Flugverkehrskontrollsystem kann nachträglich bemerken, dass ein Flugzeug
sich von seiner freigegebenen Route wegbewegt hat, jedoch nur nachdem
mehrere Scans von einem Flugverkehrskontrollradar ausreichend Daten
erfasst haben, um festzustellen, dass eine Abweichung vorliegt.
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Bei
den derzeit verfügbaren
Systemen kann es schwierig sein zu bestimmen, ob ein von einem Flugzeug
gezeigtes ungewöhnliches
Verhalten auf eine Notsituation während des Fluges wie ein festsitzendes
Ruder, eine Reaktion auf eine Warnung wie eine aus einem Verkehrswarnung-Kollisionsvermeidungssystem
(Traffic Alert Collision Avoidance System, TCAS), eine Entführung oder Übernahme
des Flugzeugs durch Terroristen oder eine andere ähnliche
Notsituation zurückzuführen ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Sicherheits- und
Schutzsystem bereitgestellt, umfassend:
ein Flugzeugsubsystem,
welches beinhaltet:
ein Komparatormodul zum Vergleichen von
Flugdaten mit erwarteten Daten; und
ein Auslösemodul
zum Auslösen
einer Übertragung von
ausgewählten
Daten, wenn die Flugdaten von den erwarteten Daten abweichen;
ein
Bodensubsystem, welches über
eine drahtlose Kommunikationsverbindung in Verbindung mit der Flugzeugsubsystemeinheit
ist, wobei das Bodensubsystem ein Analysatormodul beinhaltet, um
die von dem Flugzeug übertragenen
ausgewählten
Daten zu analysieren; und
ein externes System, welches über eine
zweite Kommunikationsverbindung in Verbindung mit dem Bodensubsystem
ist, wobei eines von den Bodensubsystem und dem externen System
ein Korrelationsmodul beinhaltet, um die von dem Flugzeug übertragenen
ausgewählten
Daten mit durch das externe System zugänglichen Informationen zu vergleichen,
dadurch
gekennzeichnet, dass das Korrelationsmodul darüber hinaus dazu ausgestaltet
ist, eine Warnung zu erzeugen, wenn die Korrelation einen mit dem
Flugzeug verbundenen gefährlichen
Zustand anzeigt.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Warnung vor einem mit einem Flugzeug verbundenen gefährlichen Zustand
bereitgestellt, wobei das Verfahren die Schritte beinhaltet:
Sammeln
von Flugdaten an Bord des Flugzeugs;
Vergleichen der Flugdaten
mit erwarteten Daten;
Auslösen
einer Übertragung
von ausgewählten
Daten, wenn die Flugdaten von den erwarteten Daten abweichen;
Analysieren
der von dem Flugzeug übertragenen ausgewählten Daten;
und
Korrelation der ausgewählten
Daten mit durch ein externes System zugänglichen Informationen,
gekennzeichnet
durch den Schritt eines Erzeugens einer Warnung, wenn die Korrelation
einen mit dem Flugzeug verbundenen gefährlichen Zustand anzeigt.
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BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagram eines Ausführungsbeispiels
eines Sicherheits- und Schutzsystem für den Luftverkehrs;
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2 ist
ein Blockdiagram eines Ausführungsbeispiels
des Flugzeugsubsystems von 1;
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3 ist
ein Blockdiagram eines Ausführungsbeispiels
des Bodensubsystems und des externen Systems von 1;
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4 ist
ein Blockdiagram eines weiteren Ausführungsbeispiels des Bodensubsystems
und des externen Systems von 1; und
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5 veranschaulicht
ein Ausführungsbeispiel
eines Prozessflusses durch das Sicherheits- und Schutzsystem für den Luftverkehr
von 1.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es
versteht sich, dass die Figuren und Beschreibungen der vorliegenden
Erfindung vereinfacht wurden, um Elemente zu veranschaulichen, welche relevant
sind für
ein klares Verständnis
der vorliegenden Erfindung, während
weitere Elemente aus Klarheitsgründen
ausgelassen wurden. Diejenigen mit ge wöhnlichen Kenntnissen der Technik
werden jedoch erkennen, dass diese und andere Elemente wünschenswert
sein können.
Weil jedoch solche Elemente in der Technik bekannt sind und weil
sie ein besseres Verständnis
der vorliegenden Erfindung nicht erleichtern, ist hierin eine Diskussion
solcher Elemente nicht vorgesehen.
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1 ist
ein Blockdiagram eines Ausführungsbeispiels
eines Sicherheits- und Schutzsystems 10 für den Luftverkehr.
Das System 10 beinhaltet ein zu einem Flugzeug gehörendes Flugzeugsubsystem 12 und
ein Bodensubsystem 16, welches über eine drahtlose Kommunikationsverbindung 14 in
Verbindung mit dem Flugzeugsubsystem 12 ist. Die drahtlose
Kommunikationsverbindung 14 kann beispielsweise als eine
VHF-Kommunikationsverbindung,
eine HF-Kommunikationsverbindung oder eine Satellitenkommunikationsverbindung
ausgeführt sein.
Das Flugzeugsubsystem 12 ist dazu ausgestaltet, Anomalien
zu erfassen, welche die Sicherheit und den Schutz des Flugzeugs
beeinträchtigen
können,
und automatisch ausgewählte
Daten an das Bodensubsystem 16 zu übertragen, wenn eine Anomalie
erfasst wird. Die ausgewählten
Daten können
sich von mit der Anomalie verbundenen Flugdaten unterscheiden oder
zusätzlich
zu diesen sein.
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Das
Bodensubsystem 16 ist dazu ausgestaltet, die von dem Flugzeug übertragenen
ausgewählten
Daten zu empfangen und analysieren. Auch ist das Bodensubsystem 16 über eine
Kommunikationsverbindung 20 in Verbindung mit einem externen System 18.
Die Kommunikationsverbindung 20 kann beispielsweise ein
Abschnitt eines Computernetzwerks sein, wie zum Beispiel ein lokales
Netz (Local Area Network, LAN), ein Ortsnetz (Metropolitan Area Network,
MAN) oder ein weiträumiges
Netz (Wide Area Network, WAN). Gemäß einem Ausführungsbeispiel
kann das Bodensubsystem 16 auch dazu ausgestaltet sein,
die von dem Flugzeug übertragenen
ausgewählten
Daten mit von dem externen System 18 empfangenen Informationen
zu korrelieren.
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Das
externe System 18 kann beispielsweise ein ziviles oder
militärisches
Luftverkehrskontrollsystem, ein militärisches Luftverteidigungssystem
oder ein militärisches
Befehls- und Kontrollsystem sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
kann das externe System 18 dazu ausgestaltet sein, die
von dem Flugzeug übertragenen
ausgewählten
Daten mit durch das externe System 18 zugänglichen
Informationen zu korrelieren, und solche Informationen können auf den
externen System 18 abgespeichert sein.
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2 ist
ein Blockdiagram eines Ausführungsbeispiels
des Flugzeugsubsystems 12 von 1. Das Flugzeugsubsystem 12 beinhaltet
ein Flugmanagementsystem (Flight Management System, FMS) 22,
ein Kommunikationsmanagementsystem (Communication Management System,
CMS) 24 und ein Datenmanagementsystem (Data Management
System, DMS) 26. Das FMS 22, das CMS 24 und
das DMS 26 sind miteinander in Verbindung über eine
Kommunikationsverbindung 28, welche beispielsweise ein
Bus 429 von Aeronautical Radio, Inc. (ARINC) sein kann.
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Das
FMS 22 kann Funktionen verwalten, welche mit dem Fliegen
des Flugzeugs verbunden sind, wie zum Beispiel Flugplanung und Flugzeugführung. Das
FMS 22 kann einen Flugmanagementsystemcomputer (Flight
Management System Computer, FMSC) 30, eine mit dem FMSC 30 verbundene Eingabevorrichtung 32 und
eine mit dem FMSC 30 verbundene Anzeigevorrichtung 34 beinhalten.
Die Eingabevorrichtung 32 kann verwendet werden, um Navigationsinformationen
in den FMSC 30 zu laden. Solche Informationen können zum
Beispiel die geographische Breite und geogra phische Länge von
verschiedenen Wegpunkten, Flughäfen
und mit dem Flugplan verbundenen Navigationshilfen beinhalten. Der
FMSC 30 kann die Navigationsinformationen verarbeiten und
die Navigationsinformationen an die Anzeigevorrichtung 34 weiterleiten.
Die Anzeigevorrichtung 34 kann eine visuelle Anzeige der
verschiedenen Wegpunkte und Flughäfen und der Abstände und
Kurse zwischen den Wegpunkten, Flughäfen und Navigationshilfen bereitstellen.
Während
eines Fluges kann der FMSC 30 Flugdateninformationen von
dem DMS 26 empfangen, die Flugdateninformationen verarbeiten
und die Flugdateninformationen zur Echtzeitanzeige an die Anzeigevorrichtung 34 weiterleiten.
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Das
CMS 24 kann Kommunikationen zwischen dem Flugzeug und dem
Bodensubsystem 16 des Flugtransportssicherheits- und Schutzsystems 10 verwalten.
Das CMS 24 kann eine Kommunikationsmanagementeinheit (Communications
Management Unit, CMU) 36 oder anstelle der CMU 36 eine Managementeinheit
für ein
Aircraft-Communications-Adressing-and-Reporting-System
(ACARS) beinhalten.
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Das
DMS 26 kann mit dem Betrieb des Flugzeugs verbundene Daten
verwalten und kann Informationen von verschiedenen separaten analogen Eingängen und
Buseingängen
wie zum Beispiel Eingängen
des ARINC-Buses 429 empfangen. Die von dem DMS 26 empfangenen
Informationen können zum
Beispiel Informationen von einem Funkhöhenmesser, einem Bodennähesystem,
einem Global-Positioning-System, einem Flugsteuerungssystem, einem
Triebwerkssteuerungssystem und anderen zu dem Flugzeug gehörenden elektrischen
Systemen beinhalten.
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Das
DMS 26 kann eine digitale Flugdatenerfassungseinheit (Digital
Flight Data Acquisition Unit, DFDAU) 38 beinhalten. Die DFDAU 38 kann
die von dem DMS 26 empfangenen Informationen verarbeiten
und kann die verarbeiteten Informationen an das FMS 22 und
das CMS 24 weiterleiten. Zum Beispiel kann die DFDAU 38 die
verarbeiteten Informationen an einen Cockpit-Sprachrekorder, einen Flugdatenrekorder,
einen Schnellzugriffsrekorder, einen ARINC-615-Datenlader, eine
ARINC-739A-Mulitfunktionskontrollanzeigeeinheit
(Multi-Function Control Display Unit, MCDU), einen ARINC-740/744-Cockpit-Drucker und einen
Schnellzugriffsrekorder weiterleiten.
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Die
DFDAU 38 kann einen Prozessor 40 beinhalten, welcher
zum Beispiel ein Zentralprozessor (Central Processing Unit, CPU)
sein kann, einschließlich
z.B. eines Mikroprozessors, einer anwendungsspezifischen integrierten
Schaltung (Application Specific Integrated Circuit, ASIC) oder einer
oder mehrerer bedruckter Leiterplatten. Der Prozessor 40 kann
ein Komparatormodul 42 beinhalten, um Flugdaten mit erwarteten
Daten zu vergleichen, und ein Auslösemodul 44, um eine Übertragung
von ausgewählten
Daten auszulösen,
wenn die Flugdaten von den erwarteten Daten abweichen. Indem die
Flugdaten mit erwarteten Daten verglichen werden, kann das Komparatormodul 42 dazu
dienen, Anomalien zu identifizieren, welche die Sicherheit und den
Schutz des Flugzeugs beeinträchtigen
können.
Solche Anomalien können
zum Beispiel Informationen beinhalten, welche anzeigen, dass das
Flugzeug mit nicht vorschriftsmäßiger Höhe oder
nicht vorschriftsmäßigem Kurs
fliegt, dass das Flugzeug eine hohe Sinkgeschwindigkeit aufweist
oder dass die Flugroute des Flugzeugs von dem Flugplan abweicht.
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
kann das Auslösemodul 44 eine
Meldung erzeugen, welche das CMS 24 anweist, die ausgewählten Daten
an das Bodensubsystem 16 des Sicherheits- und Schutzsystem
für den Luftverkehrs 10 zu übertragen,
wenn das Komparatormodul 42 eine Anomalie identifiziert,
welche die Sicherheit und den Schutz des Flugzeugs beeinträchtigen
kann. Wie im vorangegangenen beschrieben, können die ausgewählten Daten
sich von mit der Anomalie verbundenen Flugdaten unterscheiden oder
zusätzlich
zu diesen sein.
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Das
Komparatormodul 42 und das Auslösemodul 44 können als
Mikrocode implementiert sein, welcher in die Logik des Prozessors 40 konfiguriert ist,
oder können
als programmierbarer Mikrocode implementiert sein, welcher in elektrisch
löschbaren programmierbaren
Nur-Lese-Speichern (Electrically Erasable Programmable Read Only
Memories, EEPROMs) gespeichert ist. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
können
die Module 42, 44 als Softwarecode zur Ausführung durch
den Prozessor 40 implementiert sein. Der Softwarecode kann
in einer beliebigen geeigneten Programmiersprache unter Verwendung
einer beliebigen geeigneten Programmiertechnik geschrieben sein.
Zum Beispiel kann der Softwarecode unter Verwendung prozeduraler
Programmiertechniken in C oder unter Verwendung objektorientierter
Programmiertechniken in Java oder C++ geschrieben sein. Der Softwarecode kann
als eine Reihe von Instruktionen oder Kommandos auf einem computerlesbaren
Medium gespeichert sein, wie zum Beispiel einem Wahlzugriffsspeicher
(Random Access Memory, RAM) oder einem Nur-Lese-Speicher (Read Only
Memory, ROM), einem Magnetmedium wie einer Festplatte oder einer Diskette
oder einem optischen Medium wie einer CD-ROM.
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Obwohl
dieses Ausführungsbeispiel
das Komparatormodul 42 und Auslösemodul 44 als sich innerhalb
des Flugzeugsubsystems 12 bei der DFDAU 38 befindlich
beschreibt, versteht es sich, dass bei anderen Ausführungsbeispielen
wenigstens eines der Module 42, 44 sich an anderer
Stelle innerhalb des Flugzeugsubsystems 12 befinden kann. Zum
Beispiel kann sich gemäß ei nem
Ausführungsbeispiel
wenigstens eines der Module 42, 44 innerhalb des
DMS 26 an einer Position befinden, welche anders ist als
bei der DFDAU 38. Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
kann sich wenigstens eines der Module 42, 44 innerhalb
des FMS 22 befinden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann
sich wenigstens eines der Module 42, 44 innerhalb
des CMS 24 befinden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
können
sich die Module 42, 44 sich innerhalb des Flugzeugsubsystems 12 an
unterschiedlichen Positionen befinden. Außerdem kann sich gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
wenigstens eines der Module 42, 44 innerhalb eines
anderen Flugzeugsubsystems befinden, welches in Verbindung mit dem
Flugzeugsubsystem 12 ist.
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3 ist
ein Blockdiagram eines Ausführungsbeispiels
des Bodensubsystems 16 und des externen Systems 18 von 1.
Das Bodensubsystem 16 beinhaltet eine Sende- und Empfangsvorrichtung 46,
eine Kommunikationsverbindung 48 und einen Server 50,
welcher über
die Kommunikationsverbindung 48 in Verbindung mit der Sende-
und Empfangsvorrichtung 46 ist. Die Sende- und Empfangsvorrichtung 46 kann
von dem CMS 24 übertragene ausgewählte Daten
empfangen und die Informationen über
die Kommunikationsverbindung 48 an den Server 50 weiterleiten.
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
kann die Sende- und Empfangsvorrichtung 46 als ein Abschnitt
eines Luft-Boden-Kommunikationssystems
ausgeführt
sein, wie zum Beispiel das ARINC-Netz oder das SITA-Netz. Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
kann die Sende- und Empfangsvorrichtung 46 als ein Abschnitt
einer Mobilfunkbasisstation, als ein Abschnitt einer Personal-Communications-Service(PCS)-Basisstation oder
als ein Abschnitt einer Satellitenkommunikationsbodenstation ausgeführt sein.
Die Kommunikationsverbindung 48 kann einen Abschnitt des öffentlichen
Telefonnetzes (Public Switched Te lephone Network, PSTN) umfassen.
Der Server 50 kann einen Prozessor 52 beinhalten,
welcher zum Beispiel ein Zentralprozessor (Central Processing Unit,
CPU) sein kann, einschließlich
z.B. eines Mikroprozessors, einer anwendungsspezifischen integrierten
Schaltung (Application Specific Integrated Circuit, ASIC) oder einer
oder mehrerer bedruckter Leiterplatten. Der Prozessor 52 beinhaltet
ein Analysatormodul 54 zum Analysieren der von dem CMS 24 übertragenen ausgewählten Daten
und ein Korrelationsmodul 56 zur Korrelation der ausgewählten Daten
mit von dem externen System 18 empfangenen Informationen. Das
Analysatormodul 54 kann eine Meldung erzeugen, welche anzeigt,
dass die Analyse der ausgewählten
Daten keinen mit dem Flugzeug verbundenen gefährlichen Zustand anzeigt. Das
Korrelationsmodul 56 erzeugt auch eine Warnung, wenn die
Korrelation der ausgewählten
Daten mit von dem externen System 18 empfangenen Informationen
einen mit dem Flugzeug verbundenen gefährlichen Zustand anzeigt. Die
Module 54, 56 können als Mikrocode implementiert
sein, welcher in die Logik des Prozessors 52 konfiguriert
ist, oder können
als programmierbarer Mikrocode implementiert sein, welcher in elektrisch
löschbaren
programmierbaren Nur-Lese-Speichern (Electrically Erasable Programmable
Read Only Memories, EEPROMs) gespeichert ist. Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
können
die Module 54, 56 als von dem Prozessor 52 auszuführender
Softwarecode implementiert sein. Der Softwarecode kann in einer
beliebigen geeigneten Programmiersprache unter Verwendung einer beliebigen
geeigneten Programmiertechnik geschrieben sein. Zum Beispiel kann
der Softwarecode unter Verwendung prozeduraler Programmiertechniken
in C oder unter Verwendung objektorientierter Programmiertechniken
in JAVA oder C++ geschrieben sein. Der Softwarecode kann als eine
Reihe von Instruktionen oder Kommandos auf einem computerlesbaren Medium
gespeichert sein, wie einem Wahlzugriffsspei cher (Random Access
Memory, RAM) oder einem Nur-Lese-Speicher (Read Only Memory, ROM), einem
Magnetmedium wie einer Festplatte oder einer Diskette oder einem
optischen Medium wie einer CD-ROM.
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4 ist
ein Blockdiagram eines weiteren Ausführungsbeispiels des Bodensubsystems 16 und des
externen Systems 18 von 1. Das Bodensubsystem 16 von 4 ist ähnlich zu
dem Bodensubsystem 16 von 3, beinhaltet
jedoch nicht das Korrelationsmodul 56. Wie in 4 dargestellt,
beinhaltet das externe System 18 einen Server 58,
welcher ähnlich
zu dem Server 50 ist, welcher im Vorangegangenen mit Bezug
auf 3 beschrieben wurde. Der Server 58 ist über die
Kommunikationsverbindung 20 in Verbindung mit dem Bodensubsystem 16 und
beinhaltet das Korrelationsmodul 56. Somit erfolgt gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
die Korrelation der ausgewählten
Daten mit durch das externe System 18 zugänglichen
Informationen bei dem externen System 18.
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5 veranschaulicht
ein Ausführungsbeispiel
eines Prozessflusses durch das Flugtransportsicherheits- und Schutzsystem 10 von 1.
Der Prozess beginnt bei Block 60, wo die DFDAU 38 Eingangssignale
von verschiedenen separaten analogen Eingängen und Buseingängen empfängt. Insgesamt
umfassen die Eingangssignale Flugdaten. Von dem Block 60 schreitet
der Prozess fort zu Block 62, wo das Komparatormodul 42 die
Flugdaten mit erwarteten Daten vergleicht. Für jedes Eingangssignal vergleicht
das Komparatormodul 42 einen mit dem Eingangssignal verbundenen
Wert mit einem für
dieses spezielle Eingangssignal erwarteten Wert. Der erwartete Wert
für jedes
Eingangssignal kann in einem Speicher der DFDAU 38 gespeichert
sein, und der erwartete Wert kann durch einen Wertebereich dargestellt
sein. Von dem Block 62 schreitet der Pro zess fort zu Block 64,
wo das Komparatormodul 42 bestimmt, ob der mit jedem Eingangssignal
verbundene Wert innerhalb des Bereichs von erwarteten Werten ist.
Das Komparatormodul 42 kann diese Bestimmung vornehmen,
indem die mit den jeweiligen Eingangssignalen verbundenen Werte
mit den erwarteten Werten oder Wertebereichen verglichen werden.
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Wenn
die mit den Eingangssignalen verbundenen Werte innerhalb des für jedes
Eingangssignal erwarteten Bereichs sind, schreitet der Prozess von dem
Block 64 zu Block 66 fort, wo die DFDAU 38 die Flugdaten
anderen Komponenten an Bord des Flugzeugs verfügbar macht. Von dem Block 66 kehrt
der Prozess zu dem Block 60 zurück, wo der Prozess, wie im
Vorangegangenen beschrieben, fortschreitet.
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Wenn
die mit den Eingangssignalen verbundenen Werte nicht für jedes
Eingangssignal innerhalb des erwarteten Bereichs sind, schreitet
der Prozess von dem Block 64 zu Block 68 fort,
wo das Auslösemodul 44 die Übertragung
von ausgewählten
Daten auslöst.
Die ausgelösten
Daten können
sich von den Flugdaten unterscheiden oder zusätzlich zu diesen sein. Das
Auslösemodul 44 kann
eine solche Übertragung
auslösen,
indem eine Instruktion an das CMS 24 erzeugt wird, die
ausgewählten
Daten an das Bodensubsystem 16 des Sicherheits- und Schutzsystem
für den
Luftverkehrs 10 zu übertragen. Von
dem Block 68 kehrt der Prozess zurück zu dem Block 66,
wo der Prozess wie im Vorangegangenen beschrieben fortschreitet,
und zu Block 70 wo das CMS 24 die von dem Auslösemodul 44 erzeugte
Instruktion empfängt
und die ausgewählten
Daten überträgt. Das
CMS 24 kann die ausgewählten
Daten von dem Flugzeug zu einer mit dem Bodensubsystem 16 verbundenen
Basisstation übertragen
oder kann die ausgewählten
Daten von dem Flugzeug zu einem Satelliten übertragen. Der Satellit kann
dann die ausgewählten
Da ten an eine mit dem Bodensubsystem 16 verbundene Bodenstation
weiterleiten.
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Von
dem Block 70 schreitet der Prozess fort zu Block 72,
wo das Bodensubsystem 16 die von dem Flugzeug übertragenen
ausgewählten
Daten empfängt.
Von dem Block 72 schreitet der Prozess fort zu Block 74,
wo das Bodensubsystem 16 Informationen von dem externen
System 18 empfängt. Solche
Informationen können
zum Beispiel eine Erlaubnis von einem Flugverkehrslotsen für das Flugzeug,
mit einer Höhe
oder einem Kurs zu fliegen, welche bzw. welcher von dem Flugplan
abweicht, beinhalten. Von dem Block 74 schreitet der Prozess
fort zu Block 76, wo das Analysatormodul 54 die
ausgewählten
Daten analysiert, um zu bestimmen, ob die ausgewählten Daten einen gefährlichen
Zustand anzeigen. Beispiele von gefährlichen Zuständen beinhalten,
dass das Flugzeug mit nicht genehmigter Höhe oder nicht genehmigtem Kurs
fliegt, dass das Flugzeug eine hohe Sinkgeschwindigkeit aufweist oder
dass die Flugroute des Flugzeugs von dem Flugplan abweicht.
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Wenn
das Analysatormodul 54 bestimmt, dass die ausgewählten Daten
keinen gefährlichen Zustand
anzeigen, schreitet der Prozess von dem Block 76 zu Block 78 fort,
wo das Analysatormodul 54 eine Meldung erzeugt, welche
anzeigt, dass die ausgewählten
Daten keinen gefährlichen
Zustand anzeigen. Wenn das Analysatormodul 54 bestimmt,
dass die ausgewählten
Daten einen gefährlichen
Zustand anzeigen, schreitet der Prozess von dem Block 76 zu Block 80 fort,
wo das Korrelationsmodul 56 die ausgewählten Daten mit von dem externen
System 18 empfangenen Informationen korreliert.
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Wenn
die Korrelation der ausgewählten
Daten mit den von dem externen System empfangenen Informationen
nicht das Vorhan densein eines gefährlichen Zustands anzeigt,
schreitet der Prozess von dem Block 80 zu Block 78 fort,
wo das Analysatormodul 54 eine Meldung erzeugt, welche
anzeigt, dass die ausgewählten
Daten keinen gefährlichen
Zustand anzeigen. Wenn die Korrelation der ausgewählten Daten
mit den von dem externen System 18 empfangenen Informationen
das Vorhandensein eines gefährlichen
Zustands anzeigt, schreitet der Prozess von dem Block 80 zu
Block 82 fort, wo das Analysatormodul 54 eine
Warnung erzeugt. Die Warnung kann in Form von beispielsweise einem
hörbaren Alarm,
einer auf einem Monitor angezeigten Warnung, einer auf Papier gedruckten
Warnung oder einer beliebeigen Kombination davon sein. Der mit Bezug
auf 5 beschriebene Prozessfluss kann auf einer kontinuierlichen
Basis ablaufen, während
das Flugzeug sich im Flug befindet.
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Obwohl
die Erfindung im Detail beschrieben und veranschaulicht wurde, versteht
es sich offensichtlich, dass dieses zum Zwecke der Veranschaulichung
und beispielhaft ist und nicht als einschränkend zu verstehen ist. Es
versteht sich für
diejenigen mit gewöhnlichen
Kenntnissen der Technik, dass Modifikationen und Variationen der
hierin dargestellten Ausführungsbeispiele
implementiert werden können, ohne
vom Bereich der in den angefügten
Ansprüchen definierten
Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können das Komparatormodul 42 und
das Auslösemodul 44 als
ein einziges Modul implementiert werden. Auf ähnliche Weise können das
Analysatormodul 54 und das Korrelationsmodule 56 als
ein einziges Modul implementiert werden. Außerdem können die ausgewählten Daten
an Datennutzer, wie die nationale Verteidigungsbehörde (Department
of Defense), die nationale Kommunikationsbehörde (Federal Communications
Commission), die nationale Luftfahrtbehörde usw, weitergeleitet werden,
und die ausgewählten
Daten können
an an deren Orten als die oben beschriebenen mit durch das externe
System 18 zugänglichen
Informationen korreliert werden.