DE69900920T2

DE69900920T2 - Anordnung zum Emmöglischen einer Funkverbindung in einem Flugzeug

Info

Publication number: DE69900920T2
Application number: DE69900920T
Authority: DE
Inventors: Rene Corbefin; Christian Lemozit
Original assignee: Aerospatiale Matra
Current assignee: Aerospatiale Matra
Priority date: 1998-01-16
Filing date: 1999-01-05
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2019-01-06
Also published as: EP0932266B1; NO317571B1; FR2773931A1; DE69900920D1; JP4758523B2; FR2773931B1; NO990194D0; NO990194L; EP0932266A1; US6269243B1; JPH11261468A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermöglichen der Benutzung von mindestens einem persönlichen Funkkommunikationsmittel in einem Flugzeug.
Obwohl die vorliegende Erfindung spezieller für ein Funktelefon geeignet ist, das heißt, eine autonome Telekommunikationsvorrichtung, die auf Kommunikationstechniken beruht, die von Zellnetzen verwendet werden, kann sie sich auch auf andere Funkkommunikationsmittel, wie beispielsweise tragbare Informatikendgeräte, beziehen. Auf bekannte Weise gestatten es solche tragbaren Endgeräte dank ihres Anschlusses an Informatiknetze mittels integrierter Funkmodems, eine Informatikkommunikation durchzuführen.
Es ist bekannt, dass die Nutzung von Funktelefonen, deren Zahl dank geringer Anschaffungskosten und eines erschwinglichen Verbindungspreises in kurzer Zeit erheblich angewachsen ist, an Bord von Flugzeugen, insbesondere zivilen Verkehrsflugzeugen aus Sicherheitsgründen verboten ist. Dieses Verbot ist in der Tat zur Vermeidung jeglicher elektromagnetischer Interferenz mit den elektronischen Bordsystemen des Flugzeugs erforderlich, zu der es kommen kann, da das Funkkommunikationsmittel notwendiger Weise, damit es von außen erfasst werden kann, mit Hochleistung betrieben wird, wobei eine solche Interferenz selbstverständlich insbesondere beim Start und bei der Landung des Flugzeugs sehr schädlich sein kann.
Wenn die Passiere eines Verkehrsflugzeugs mit ihren gewohnten Gesprächpartnern kommunizieren möchten, müssen sie daher dazu die gegebenenfalls zu diesem Zweck im Flugzeug vorgesehenen Kommunikationssysteme benutzen.
So werden, was beispielsweise die Telefongespräche betrifft, den Passagieren häufig spezielle Telefone zur Verfügung gestellt, damit sie die Teilnehmer des Telefonnetzes auf der Erde anrufen können.
Die zu diesem Zweck eingesetzten Funkkommunikationsmittel verwenden
- entweder geostationäre Satelliten;
- oder auf dem Boden vorgesehene und für den Lufttransport bestimmte Funkkommunikationsanlagen.
Weiterhin müssen für das Zusammenwirken mit diesen Funkkommunikationsmitteln und insbesondere zur Übertragung der Telefongespräche zu den Angerufenen spezielle Anlagen auf dem Boden angeordnet werden.
Dagegen ist das Anrufen eines Passagiers des Flugzeugs durch einen Teilnehmer, der sich auf dem Boden befindet, insbesondere aufgrund komplizierter Verfahren zur Übertragung des Anrufs zum genannten Passagier an Bord des Flugzeugs nicht möglich.
Die vorgenannten Lösungen sind also nicht zufriedenstellend, vor allem weil sie komplizierte und kostenaufwändige Anlagen verwenden, die vorrangig für den Lufttransport vorgesehen sind, was extrem hohe Kommunikationskosten nach sich zieht.
Des weiteren besitzen diese Lösungen folgende Nachteile:
- die Kommunikationsmittel, die Anlagen auf dem Boden nutzen, besitzen nur eine begrenzte geografische Deckung. Da es mehrere Kommunikationssysteme unterschiedlichen Typs gibt, sind weiterhin im Flugzeug verschiedene geeignete Ausrüstungen erforderlich, um ein zufriedenstellendes Kommunikationsfeld zu erhalten; und
- die Kommunikationsmittel, die geostationäre Satelliten nutzen, besitzen keine weltweite Deckung (die Polbereiche werden beispielsweise nicht abgedeckt) und die begrenzte Anzahl verfügbarer Kanäle verringert die Kommunikationskapazitäten.
Durch die Schrift WO-A-96/02094 ist eine Vorrichtung bekannt, die die Benutzung mindestens eines persönlichen Funkkommunikationsmittels, insbesondere eines Funktelefons, in einem Flugzeug ermöglicht. Diese bekannte Vorrichtung umfasst eine erste Antenne, die außerhalb des Flugzeugs von einem Außennetz ausgesendete Wellen aussenden und empfangen kann, eine zweite Antenne, die im Inneren des Flugzeugs von dem Funkkommunikationsmittel ausgesendete Wellen aussenden und empfangen kann, einen mit den beiden Antennen verbundenen Transponder, der zwei Sende- und Empfangssysteme umfasst, von denen jedes mit einer der Antennen verbunden ist, und eine Zentraleinheit, die die Verbindung zwischen den beiden Systemen gewährleistet.
Die Nutzung eines persönlichen Funkkommunikationsmittels an Bord eines Flugzeugs mit Hilfe dieser bekannten Vorrichtung wirft jedenfalls Sicherheitsprobleme auf, die sich aus der Gefahr der Interferenz mit elektronischen Bordgeräten ergeben.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile. Sie betrifft eine einfache und wenig kostenaufwändige Vorrichtung, die die übliche und gefahrlose Nutzung von mindestens einem persönlichen Funkkommunikationsmittel des vorstehend angegebenen Typs, insbesondere eines Funktelefons, gestattet.
Dazu ist die genannte Vorrichtung, die folgendes umfasst:
- mindestens eine erste Antenne, die außerhalb des Flugzeugs elektromagnetische Wellen empfangen oder senden kann, die durch Satellitennetze oder durch als Außennetze bezeichnete Bodennetze empfangen beziehungsweise gesendet werden;
- mindestens eine zweite Antenne, die im Inneren des Flugzeugs elektromagnetische Wellen aussenden und empfangen kann, die von einem Funkkommunikationsmittel eines Passagiers empfangen beziehungsweise ausgesendet werden; und
- einen Transponder, der folgendes umfasst:
-- ein erstes System zum Senden und Empfangen elektromagnetischer Wellen, das mit der genannten ersten Antenne verbunden ist;
-- ein zweites System zum Senden und Empfangen elektromagnetischer Wellen, das mit der genannten zweiten Antenne verbunden ist; und
-- eine Zentraleinheit, die, gegebenenfalls nach Anpassung, Signale, die sie vom genannten ersten oder vom genannten zweiten Sende und Empfangssystem erhält, zum anderen Sende und Empfangssystem überträgt,
erfindungsgemäß dahingehend bemerkenswert, dass der genannte Transponder weiterhin Freigabemittel umfasst, um dem genannten Funkkommunikationsmittel vorzugeben, dass es mit verringerter Leistung arbeitet, und seinen Betrieb zu steuern, sowie dadurch, dass die genannten Freigabemittel über das genannte zweite Sende- und Empfangssystem und die genannte zweite Antenne auf ein System zur selbständigen Anpassung der Leistung wirken, das in das genannte Funkkommunikationsmittel integriert ist.
So kann dank der Erfindung jeder Passagier des Flugzeugs ein persönliches Funkkommunikationsmittel, beispielsweise ein Funktelefon oder ein tragbares Endgerät, benutzen, das heißt, er kann sich unter denselben Betriebsbedingungen, als würde er sich auf der Erde in seinem Büro oder in seinem Auto befinden, in ein Telefonnetz schalten, ohne dass die Gefahr der Interferenz mit elektronischen Bordsystemen besteht, da die Betriebsleistung des genannten Funkkommunikationsmittels so gesenkt ist, dass solche Interferenzen nicht entstehen können.
Weiterhin kann der Besitzer eines solchen Funkkommunikationsmittels dank der genannten erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur einen Gesprächspartner anrufen, sondern unter seiner persönlichen Nummer unter denselben Bedingungen wie auf der Erde unabhängig von der geografischen Position des Flugzeugs angerufen werden. Das genannte Funkkommunikationsmittel funktioniert insbesondere auf die übliche Weise und dieser Betrieb erfordert keinerlei strukturelle oder funktionelle Veränderung des letzteren.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung versteht man unter Transponder jede Vorrichtung, die es ermöglicht, Zweirichtungskommunikationen zwischen zwei bestimmten Funkfrequenznetzen, in diesem Fall dem genannten Außennetz und einem im Inneren des Flugzeugs durch die genannte zweite Antenne und das genannte zweite Sende- und Empfangssystem aufgebauten Funkfrequenznetz, herzustellen.
Mit anderen Worten ermöglicht es der genannte Transponder, an Bord des Flugzeugs eine Umgebung zu schaffen, die mit allen an Bord befindlichen Funkkommunikationsmitteln (Funktelefone usw.) kompatibel ist, und diese Umgebung außerhalb des Flugzeugs in eine Umgebung umzuwandeln, die mit den Konstellationen von Satelliten und/oder Bodeneinrichtungen, die Bestandteil des genannten Telefonnetzes sind, kompatibel ist.
Weiterhin sind die genannten Freigabemittel in die genannte Zentraleinheit integriert, wodurch die erfindungsgemäße Vorrichtung vereinfacht werden kann.
Im übrigen umfasst die genannte Vorrichtung auf vorteilhafte Weise für Funkkommunikationsmittel, die mit Akkumulatorenbatterien und elektrischen Batterieladesystem ausgestattet sind, mindestens ein in der Nähe eines Passagiersitzes des Flugzeugs vorgesehenes Stromversorgungsmittel, wobei das elektrische Ladesystem eines Funkkommunikationsmittels zum Laden an das genannte Stromversorgungsmittel angeschlossen werden kann.
Außerdem umfasst die genannte Vorrichtung auf vorteilhafte Weise ebenfalls ein Verhinderungsmittel, das beispielsweise in die Zentraleinheit integriert ist und im Inneren des Flugzeugs Sendeverbotsbefehle in Form von elektromagnetischen Wellen zu einem Funkkommunikationsmittel senden kann, um die Nutzung des genannten Funkkommunikationsmittels zu verhindern, wenn sich dies insbesondere aus Sicherheitsgründen als notwendig erweist, das heißt, im wesentlichen bei geringen Höhen, um jegliches Risiko der Konkurrenz mit existierenden Zelltelefonnetzen auf der Erde zu minimieren.
Natürlich ist dank der Erfindung dieses Nutzungsverbot sehr gering und im allgemeinen auf einige Minuten während der Start- und Landephasen beschränkt.
Die Figuren der Zeichnung machen gut verständlich, wie die Erfindung ausgeführt werden kann. Auf diesen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente.
Fig. 1 veranschaulicht schematisch das Kommunikationsprinzip mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 2 ist der Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Transponders.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 soll es den Passagieren P eines Flugzeugs A, insbesondere eines zivilen Verkehrsflugzeugs, ermöglichen, ein persönliches Funkkommunikationsmittel R, zum Beispiel ein Funktelefon oder ein tragbares Informatikendgerät zu benutzen, um mit einem Gesprächspartner, der sich beispielsweise auf dem Boden befindet, zu kommunizieren wie es in Fig. 1 dargestellt ist.
Dazu werden die mit Hilfe der genannten Vorrichtung 1 aus dem Flugzeug A ausgesendeten elektromagnetischen Wellen GE mittels eines Satellitensystems S und/oder auf der Erde vorgesehener Anlagen I zu diesem nicht dargestellten Gesprächspartner übertragen, der sich in einem Außentelefonnetz auf der Erde (oder in einem RC-Kabelnetz, an das eine Gruppe von Fernsprechstellen T angeschlossen sind, von denen lediglich eine Stelle T in Fig. 1 dargestellt ist, oder in einem nicht dargestellten Funktelefonnetz) befindet.
Um den Anschluss des Funkkommunikationsmittels R an das genannte RC-Außennetz zu ermöglichen und um einen normalen Betrieb ohne die Gefahr der elektromagnetischen Interferenz mit elektronischen Bordsystemen des Flugzeugs A zu gestatten, umfasst die genannte Vorrichtung 1 erfindungsgemäß folgendes:
- eine Antenne 2, die außerhalb des Flugzeugs A elektromagnetische Wellen OE aussenden und empfangen kann, die von dem genannten Satellitensystem S und/oder Anlagen I empfangen beziehungsweise ausgesendet werden, die Bestandteil des genannten Außennetzes RC sind;
- eine Antenne 3, die im Inneren des Flugzeugs A elektromagnetische Wellen oe aussenden und empfangen kann, die vom genannten Funkkommunikationsmittel R empfangen beziehungsweise ausgesendet werden, und
- einen Transponder 4, der nachstehend beschrieben wird und der es ermöglicht, Verbindungen zwischen dem RC-Telefonnetz und einem im Inneren des Flugzeugs A aufgebauten Funkfrequenznetz herzustellen, an das die Funkkommunikationsmittel R der Passagiere P des Flugzeugs A angeschlossen werden können. Mit anderen Worten ist der Transponder 4 mit allen an Bord des Flugzeugs vorhandenen Funkkommunikationsmitteln R verbunden.
In Fig. 2 ist gestrichelt eine Linie L dargestellt, die repräsentativ für die Struktur des Flugzeugs A ist und die Trennung zwischen einem außerhalb des Flugzeugs A befindlichen und vom genannten RC-Außennetz abgedeckten Raum E1 und einem innerhalb des Flugzeugs A befindlichen und vom genannten Funkfrequenznetz abgedeckten Raum E2 veranschaulicht.
Erfindungsgemäß umfasst der genannte Transponder 4 wie er in dieser Fig. 2 dargestellt ist, folgendes:
- ein System ER1 zum Senden und Empfangen elektromagnetischer Wellen OE mit Satellitenstandard, das mit der genannten Antenne 2 verbunden ist;
- ein System ER2 zum Senden und Empfangen elektromagnetischer Wellen oe mit Zellstandard, das mit der genannten Antenne 3 verbunden ist; und
- eine Zentraleinheit UC, die gegebenenfalls nach Anpassung Signale, die sie von einem der genannten Sende- und Empfangssysteme ER1 oder ER2 erhält, zum anderen System ER2 oder ER1 überträgt; und
- Freigabemittel 5, um dem genannten Funkkommunikationsmittel R vorzugeben, dass es mit sehr geringer Leistung arbeitet, und seinen Betrieb zu steuern. Dazu wirken die genannten Freigabemittel 5, die in die Zentraleinheit UC integriert sind, über das System ER2 und die Antenne 3 auf ein System zur selbständigen Anpassung der Leistung, das auf übliche Weise in das genannte Funkkommunikationsmittel R integriert ist.
Man wird weiterhin feststellen, dass die genannte Zentraleinheit UC erfindungsgemäß eine Logik zur Verarbeitung von Transaktionen, zur Konvertierung von Formaten und zur Verwaltung und Kontrolle der Vorrichtung 1 umfasst.
So kann jeder Passagier SP des Flugzeugs A ein persönliches Funkkommunikationsmittel, zum Beispiel ein Funktelefon R oder ein tragbares Endgerät, benutzen, das heißt, er kann sich unter denselben Betriebsbedingungen, als würde er sich auf der Erde in seinem Büro oder in seinem Auto befinden, in ein RC-Telefonnetz schalten, ohne dass die Gefahr der Interferenz mit elektronischen Bordsystemen des Flugzeugs A besteht, da die Betriebsleistung des genannten Funkkommunikationsmittels R so gesenkt ist, dass solche Interferenzen nicht entstehen können.
Der Besitzer eines solchen an die Vorrichtung 1 angeschlossenen Funkkommunikationsmittels R kann folglich einen Gesprächspartner anrufen oder von einem Gesprächspartner angerufen werden, der sich in einem Telefonnetz auf der Erde (RC-Kabelnetz und/oder Funktelefonnetz) befindet oder der ein gleichartiges Funkkommunikationsmittel besitzt und sich
- in einem anderen Flugzeug befindet, das ebenfalls mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstet ist; oder sogar
- im selben Flugzeug A befindet.
Außerdem ist in der Nähe eines jeden Passagiersitzes SP, zum Beispiel an der Armlehne 6, wie in Fig. 1 dargestellt, oder an der Rückenlehne oder am Tisch, ein Stromversorgungsmittel 7, zum Beispiel ein elektrischer Anschlusssockel, vorgesehen, an das gegebenenfalls ein elektrisches Ladesystem des Funkkommunikationsmittels R angeschlossen werden kann, um das genannte Funkkommunikationsmittel R zu laden.
Im übrigen umfasst die Vorrichtung 1 ebenfalls ein Verhinderungsmittel 8, das beispielsweise in die Zentraleinheit UC integriert ist und im Innern des Flugzeugs A mittels der Antenne 3 oder einer nicht dargestellten und speziell zu diesem Zweck vorgesehenen Antenne insbesondere in Abhängigkeit von den Flugphasen des Flugzeugs A oder eventuellen Sicherheitsverfahren Sendverbotsbefehle in Form von elektromagnetischen Wellen zu den genannten, im Flugzeug A befindlichen Funkkommunikationsmitteln senden kann.

Claims

1. Vorrichtung, die es ermöglicht, in einem Flugzeug (A) mindestens ein persönliches Funkkommunikationsmittel (R), insbesondere ein Funktelefon, zu benutzen, wobei die genannte Vorrichtung folgendes umfasst:

- mindestens eine erste Antenne (2), die außerhalb des Flugzeugs (A) elektromagnetische Wellen (OE) aussenden und empfangen kann, die von einem Außennetz (RC) empfangen beziehungsweise ausgesendet werden;

- mindestens eine zweite Antenne (3), die im Inneren des Flugzeugs (A) elektromagnetische Wellen (oe) aussenden und empfangen kann, die vom genannten Funkkommunikationsmittel (R) empfangen beziehungsweise ausgesendet werden; und

- einen Transponder (4), der folgendes umfasst:

- ein erstes System (ER1) zum Senden und Empfangen elektromagnetischer Wellen (OE), das mit der genannten ersten Antenne (2) gekoppelt ist;

- ein zweites System (ER2) zum Senden und Empfangen elektromagnetischer Wellen (oe), das mit der genannten zweiten Antenne (3) gekoppelt ist; und

- eine Zentraleinheit (UC), die gegebenenfalls nach Anpassung Signale, die sie vom genannten ersten oder vom genannten zweiten Sende- und Empfangssystem (ER1, ER2) erhält, zum anderen Sende- und Empfangssystem (ER2, ER1) überträgt,

dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Transponder (4) weiterhin Freigabemittel (5) umfasst, um dem genannten Funkkommunikationsmittel (R) vorzugeben, dass es mit verringerter Leistung arbeitet, und seinen Betrieb zu steuern, sowie dadurch, dass die genannten Freigabemittel (5) über das genannte zweite Sende- und Empfangssystem (ER2) und die genannte zweite Antenne (3) auf ein System zur selbständigen Anpassung der Leistung wirken, das in das genannte Funkkommunikationsmittel (R) integriert ist.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Freigabemittel (5) in die genannte Zentraleinheit (UC) integriert sind.

3. Vorrichtung für ein mit einem elektrischen Ladesystem ausgestattetes Funkkommunikationsmittel (R) gemäß einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein elektrisches Stromversorgungsmittel (7) umfasst, das in der Nähe eines Passagiersitzes (SO) des Flugzeugs (A) vorgesehen ist, wobei das elektrische Ladesystem des Funkkommunikationsmittels (R) zu seiner Ladung an das genannte elektrische Stromversorgungsmittel (7) angeschlossen werden kann.

4. Verfahren nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Verhinderungsmittel (8) umfasst, das im Inneren des Flugzeugs (A) Sendeverbotsbefehle in Form von elektromagnetischen Wellen zum genannten Funkkommunikationsmittel (R) senden kann.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Verhinderungsmittel (8) in die genannte Zentraleinheit (UC) integriert ist.