DE69920519T2 - Kollisionswarnsystem für flugzeuge - Google Patents

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M. Christine HAISSIG
R. Michael JACKSON
P. Paul SAMANANT
L. Scott SNYDER
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Description

  • Die Erfindung betrifft im Allgemeinen Kollisionswarnsysteme für Flugzeuge und genauer ein Kollisionswarnsystem für Flugzeuge, um während dicht aneinanderliegender paralleler Anflüge eine Trennungssicherung bereitzustellen.
  • Ein Abschnitt der Offenbarung dieses Patentdokuments enthält Material, das dem Urheberrechtsschutz unterliegt. Ein Urheberrechtsinhaber hat keine Einwände gegen die Reproduktion des Patentdokuments, wie es in den Patentakten oder Aufzeichnungen des Patent- und Markenamts erscheint, in Kopie durch jede beliebige Person, behält sich jedoch im Übrigen alle Urheberrechte wie auch immer vor. Die folgende Mitteilung gilt für die Software und die Daten, wie sie nachstehend und in den Zeichnungen hierzu beschrieben sind: Copyright © 1998, Honeywell Inc., alle Rechte vorbehalten.
  • Flugreisen werden sowohl bei Geschäfts- als auch bei Vergnügungsreisen zunehmend vorherrschend. Als Ergebnis erfahren Flughäfen zunehmende Mengen an Luftverkehr. Demgemäß muß die Luftverkehrskontrolle leistungsfähiger werden, um mehr Flugzeuge mit begrenzten Mitteln, d.h., Landebahnen, sicher hereinzubringen.
  • Das Dokument US 4,454,510 offenbart ein Flugzeugüberwachungs-, -navigations-, -lande-, -leit- und -kollisionsvermeidungssystem. Das System benutzt eine Zweiwegs-Datenkommunikationsverbindung zwischen jedem von mehreren kontrollierten Flugzeugen und einer Bodenstation. Die Flugzeuge werden nacheinander abgefragt, und die Positionsinformationen des antwortenden Flugzeugs werden zu den anderen Flugzeugen gesendet, um zu Kollisionsvermeidungszwecken benutzt zu werden. Nur jene Flugzeuge, die sich innerhalb einer Entfernungsgrenze befinden, werden verarbeitet.
  • Gegenwärtig leiden Flughäfen, bei denen Flugzeuge auf Landebahnen landen, die weniger als 1.310 m (4.300 Fuß) voneinander getrennt sind, an einer ernsten Kapazitätsverminderung, wenn aufgrund von Wetterbedingungen Instrumentenanflugsverfahren (IAPs) ausgeführt werden. Die Wetterbedingungen, unter denen IAPs beginnen, sind nicht so schlimm wie die instrumentenmeteorologischen Bedingungen, die durch die US-Bundesluftfahrtbehörde (FRA) als Wolkenhöhen von weniger als 304,8 m (1.000 Fuß) oder eine Sichtweite von weniger als 4.800 m (3 Meilen) definiert sind. Zum Beispiel führt ein Flughafen im mittleren Westen IAP ein, wenn die Wolkenhöhe weniger als 975 m (3.200 Fuß) oder die Sichtweite weniger als 12.800 m (8 Meilen) beträgt.
  • Für eine Anzahl von Jahren wurde die Suche nach Kapazitätsverbesserungen, um die Flughafenankunftsraten (AAR) in Bezug auf Wetterveränderungen beständig zu machen, mit Nachdruck betrieben. Kürzlich wurde durch die FAA ein "Präzisionslandebahnüberwachung" (PRM) genanntes System entwickelt, das den Kontrollpersonen eine höchst aktuelle Überwachungsfähigkeit und eine Warnfunktion gibt, um zu bestimmen, ob Flugzeuge abirren und ein "Ausbruchs"manöver durchführen müssen, um eine mögliche Kollision zu vermeiden. PRM findet Anwendung bei Landebahnen mit Abständen von Mittellinie zu Mittellinie von zumindest 1.036 m (3.400 Fuß).
  • Doch Flughäfen ist nicht immer der Luxus von Landebahnabständen von zumindest 1.036 m (4.400 Fuß) gestattet. Belebtere Flughäfen neigen dazu, mit großen städtischen Bereichen verbunden zu sein, wo Grundstücke sehr gesucht sind. Bei vielen Flughäfen ist der Landebahnabstand so gering wie 762 m (2.600 Fuß) oder sogar noch geringer.
  • Wie man aus den obigen Bedenken erkennen wird, besteht ein Bedarf an einem Kollisionswarnsystem für Flugzeuge zur Bereitstellung von Kapazitätsverbesserungen, insbesondere für den Fall von Landebahnabständen unter 1.036 m (3.400 Fuß). Die oben erwähnten Probleme mit den AAR und andere Probleme werden durch die vorliegende Erfindung behandelt und werden durch das Lesen und Untersuchen der folgenden Beschreibung verstanden werden.
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Kollisionsvermeidungswarnung bereit, das durch ein eigenes Flugzeug durchgeführt wird, wobei das Verfahren folgendes umfaßt:
    • a. einen Schritt zum Empfangen von Daten für einen ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus, der durch das eigene Flugzeug durchgeführt wird;
    • b. einen Schritt zum Bilden einer Bahn gemäß den empfangenen Daten für jedes von mehreren Flugzeugen, wobei jede Bahn erste Angaben des Zustands und zweite Angaben darüber umfaßt, ob die gegenwärtige Überwachung durch das jeweilige Flugzeug einen zweiten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus umfaßt, der durch das jeweilige Flugzeug durchgeführt wird;
    • c. während der Durchführung des ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus durch das eigene Flugzeug: i. einen Schritt zum Bereitstellen einer Warnung gemäß dem jeweiligen Zustand und dem ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus für jede Bahn einer ersten Art, wobei die Kriterien, die die erste Art definieren, beinhalten, daß: (a) die jeweilige zweite Angabe zutreffend ist; und (b) ein Alter der empfangenen Daten für die entsprechende Bahn geringer als ein Grenzwert ist; und ii. einen Schritt zum Bereitstellen einer Warnung gemäß dem jeweiligen Zustand und einem TCAS-Warnalgorithmus für jede Bahn, die nicht der ersten Art angehört; und
    • d. während der Nichtdurchführung des ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus durch das eigene Flugzeug einen Schritt zum Bereitstellen einer Warnung gemäß dem jeweiligen Zustand und einem TCAS-Warnalgorithmus für jede der mehreren Bahnen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein System zur Kollisionsvermeidungswarnung bereit, wobei das System in ein eigenes Flugzeug eingebaut ist, wobei das System folgendes umfaßt:
    • e. ein Mittel zum Empfangen von Daten für einen ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus, der durch das eigene Flugzeug durchgeführt wird;
    • f. ein Mittel zum Bilden einer Bahn gemäß den empfangenen Daten für jedes von mehreren Flugzeugen, wobei jede Bahn erste Angaben des Zustands und zweite Angaben darüber umfaßt, ob die gegenwärtige Überwachung durch das jeweilige Flugzeug einen zweiten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus umfaßt, der durch das jeweilige Flugzeug durchgeführt wird;
    • g. ein Mittel, das tätig ist, während das eigene Flugzeug den ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus durchführt, um i. eine Warnung gemäß dem jeweiligen Zustand und dem ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus für jede Bahn einer ersten Art bereitzustellen, wobei die Kriterien, die die erste Art definieren, beinhalten, daß (a) die jeweilige zweite Angabe zutreffend ist; und (b) ein Alter der empfangenen Daten für die entsprechende Bahn geringer als ein Grenzwert ist; und ii. eine Warnung gemäß dem jeweiligen Zustand und einem TCAS-Warnalgorithmus für jede Bahn, die nicht der ersten Art angehört, bereitzustellen; und
    • h. ein Mittel, das tätig ist, während das eigene Flugzeug den ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus nicht durchführt, um eine Warnung gemäß dem jeweiligen Zustand und einem TCAS-Warnalgorithmus für jede der mehreren Bahnen bereitzustellen.
  • Die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung können an Computersystemen ausgeführt werden und stellen eine Verbesserung gegenüber dem Präzisionslandebahnüberwachungssystem bereit, da die Ausführungsformen der Erfindung auf Landebahnen anwendbar sind, so dicht wie 2.500 Fuß aneinanderliegen. Obwohl die Konzepte der Erfindung auf Landebahnen, die dichter als 2.500 Fuß aneinanderliegen, anwendbar sind, erfordern die mit dem Wake Vortex-Schutz verbundenen gegenwärtigen FAA-Bestimmungen, daß zwei Landebahnen als eine einzelne Landebahn behandelt werden, wenn sie dichter als 2.500 Fuß aneinanderliegen. Das Kollisionswarnsystem für Flugzeuge stellt ferner Piloten ein Bewußtsein der Nähe des benachbarten Verkehrs bereit. Das Kollisionswarnsystem für Flugzeuge gestattet eine minimale Bodeninfrastruktur, wodurch die Installations- und die Betriebskosten verringert werden. Es verringert ferner den Luftverkehrskontrollpersonalbedarf, da PRM zwei ausschließlich zugeordnete Kontrollpersonen benötigt und das in der Erfindung verkörperte System dies nicht tut. Durch wirksames Einsetzen bestehender TCAS-II-Protokolle wird das Pilotentraining minimiert. Und das durch die Erfindung verkörperte Kollisionswarnsystem für Flugzeuge erleichtert auch das schnellere Warnen von Piloten hinsichtlich möglicher Probleme, sofern die Warnung direkt von einem an Bord befindlichen System und nicht über eine Luftverkehrskontrollperson über Funk kommt. Folglich wird die Sicherheit erhöht und/oder werden blinde Alarme verringert.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Aufriß von Flugzeugen im Parallelanflug nach einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 ist ein Blockdiagramm eines Kollisionswarnsystems für Flugzeuge nach einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 3 ist ein Ablaufdiagramm der Abfolge von Ereignissen, wenn sich ein Flugzeug einem Zielflughafen nähert, nach einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 4 ist eine Flachansicht eines Flugzeugs, das die Freigabe zum Anflug auf eine parallele Landebahn erhält, nach einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 5 ist eine Flachansicht eines Flugzeugs, das einen Anflug auf eine parallele Landebahn unternimmt, nach einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 6 ist eine Flachansicht mehrerer Flugzeuge, die Anflüge auf parallele Landebahnen unternehmen, nach einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 7 ist eine Flachansicht mehrerer Flugzeuge, die Anflüge auf parallele Landebahnen unternehmen, nach einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 8 ist eine Flachansicht mehrerer Flugzeuge, die Anflüge auf parallele Landebahnen unternehmen, nach einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 9 ist ein Schema eine Modus-S-Box nach einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 10 ist eine Flachansicht mehrerer Flugzeuge nach einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 11 ist ein Schema eines Prozessors, der dazu geeignet ist, Verfahren einer Ausführungsform der Erfindung auszuführen.
  • 12 ist ein Ablaufdiagramm der Logik zum Bestimmen, ob ein Flugzeug zur Durchführung einer Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet ist.
  • 13 ist ein Ablaufdiagramm der Verarbeitungslogik nach einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 14 ist ein Ablaufdiagramm der Bahndateiverarbeitung nach einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 15 ist ein Ablaufdiagramm der Trennungssicherungsalgorithmusverarbeitung nach einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 16 ist ein Ablaufdiagramm der Logik zum Bestimmen einer Paarbildung nach einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 17 ist ein Blockdiagramm eines Systems, das einen Prozessor aufweist, der dazu geeignet ist, eine Ausführungsform der Erfindung auszuführen.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden, und in denen veranschaulichend bestimmte Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Die folgende ausführliche Beschreibung soll daher nicht in einem beschränkenden Sinn aufgefaßt werden, und der Umfang der Erfindung wird durch die beiliegenden Ansprüche definiert. Gleiche Nummern in den Figuren beziehen sich auf gleiche Bestandteile, was aus dem Kontext der Verwendung offensichtlich sein sollte.
  • In der folgenden Beschreibung werden die Ausdrücke "eigenes Flugzeug (oder Flugzeug)", "anderes Flugzeug (oder Flugzeug)" und "benachbartes Flugzeug (oder Flugzeug)" verwendet werden. "Eigenes Flugzeug" bezieht sich auf das Flugzeug, von dem ausgehend ein Bezugrahmen errichtet ist, z.B. das eigene Flugzeug eines Piloten. "Anderes Flugzeug" bezieht sich auf jedes beliebige andere als das eigene Flugzeug. "Benachbartes Flugzeug" bezieht sich auf ein anderes Flugzeug in einem Parallelanflug mit dem eigenen Flugzeug. Ein "benachbartes Flugzeug" ist definitionsgemäß ebenfalls ein "anderes Flugzeug".
  • Die Erfindung beinhaltet ein Kollisionswarnsystem für Flugzeuge, um während dicht aneinanderliegender paralleler Anflüge eine Trennungssicherung bereitzustellen. Dicht aneinanderliegende parallele Anflüge sind als Anflüge auf parallele Landebahnen, die durch weniger als 4.300 Fuß zwischen den Mittellinien der Landebahnen getrennt sind, definiert. Die durch die Erfindung verkörperten Konzepte werden hierin durch das modifizierte Akronym CASPER für dicht aneinanderliegende parallele Landebahnen bezeichnet.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung ist in 1 veranschaulicht. 1 stellt ein eigenes Flugzeug 110, das sich einer ersten Landebahn 140a nähert, und ein benachbartes Flugzeug 120, das sich einer zweiten Landebahn 140b nähert, dar. Die erste Landebahn 140a und die zweite Landebahn 140b sind ein Paar von parallelen Landebahnen. Jedes Flugzeug, oder die Flugzeuge 110 und 120, benutzt eine Navigation nach dem differentiellen globalen Positionierungssystem (DGPS), um einen Präzisionsanflug zu fliegen. Der Präzisionsanflug wird von einer Satellitenlandesystem(SLS)-Bodenstation 130 zu jedem Flugzeug aufwärtsübertragen. Die SLS-Bodenstation 130 stellt auch die differentiellen Korrekturen für das an Bord befindliche GPS (nicht gezeigt) bereit, um eine DGPS-Navigation zu ermöglichen. Jedes Flugzeug sendet seine Position, seine Geschwindigkeit und seinen beabsichtigten Gleitweg unter Verwendung einer automatischen abhängigen Überwachungs-Sendung (ADS-B). Das CASPER-System verwendet die empfangenen ADS-B-Informationen vom anderen Flugzeug in Verbindung mit seinen eigenen Flugzeugzustandsdaten, um zu bestimmen, ob eines der Flugzeuge in Bezug zum anderen auf einer gefährdenden Bahn fliegt (d.h. von seinem Anflugkurs abirrt). Ein Flugzeug, das auf einer derartigen gefährdenden Bahn fliegt, wird hierin als eine "Gefahr für das andere Flugzeug" bezeichnet werden.
  • In einer Ausführungsform beinhaltet die Erfindung Kriterien, um zu bestimmen, welche Flugzeuge auf einer parallelen Landebahn landen und Gefahren darstellen könnten, hörbare und sichtbare Zustandsmeldungen, eine Methodologie zur Wechselwirkung mit dem Verkehrswarnungs- und Kollisionsvermeidungssystem (TCAS) und eine Kommunikation des Warnsystemzustands zur Bodenstation, um die Luftverkehrskontrolle auf dem Laufenden zu halten.
  • In einer anderen Ausführungsform beinhaltet die Erfindung ferner eine präzise Navigation entlang des Anflugwegs, die durch die Bodenstation des differentiellen globalen Positionierungssystems ermöglicht wird. Die Ausführungsform beinhaltet ferner ein Teilen von Informationen hinsichtlich der Position, der Flugrichtung, des Warnsystemzustands und des TCAS-Zustands und des Anflugs über die automatische abhängige Überwachungs-Sendungs(ADS-B)-Verbindung zwischen den Flugzeugen. Die Ausführungsform beinhaltet ferner außerdem eine Warnfunktion, die die Geschwindigkeit und die Flugrichtung für die verschiedenen Flugzeuge prüft, die Bahn prüft, um zu bestimmen, ob sie für umgebende Flugzeuge gefährlich ist, und einem Beobachter, z.B. einem Piloten, sichtbare und hörbare Warnungen bereitstellt, wenn sich eine gefährliche Situation entwickelt. Zusätzlich beinhaltet die Ausführungsform ein Konzept, das eine Verkettung zwischen den Bestandteilen und eine Folge zu den Ereignissen einschließlich von Systemmodi bereitstellt.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das die verschiedenen Funktionen einer Ausführungsform der Erfindung, die im vorhergehenden Absatz identifiziert wurden, veranschaulicht und angibt, welche Hardware verwendet werden kann, um die Funktionen unterzubringen, sowie die Natur der Verbindungen und den Informationsfluß zwischen den verschiedenen Hardwareelementen angibt. Anflugdaten 212 und die differentielle GPS-Korrektur 214 werden einem Sensor 220 als Eingangssignale bereitgestellt. Der Sensor 220 ist als eine ARINC-743 SLS GNSSU (Sensoreinheit des globalen Navigationssystems) dargestellt. Der ARINC-743-Empfänger für das globale Positionierungssystem für Flugzeuge definiert die Standards der Lufttransportindustrie für die Entwicklung von GPS-Sensoren zur Verwendung durch Fluggesellschaften. Der Sensor 220 stellt über einen ARINC-429-Bus Ausgangssignale bereit. Diese Ausgangssignale beinhalten Zustands- und Anflugdaten 222 und die Zeitmarke (Impuls pro Sekunde; PPS) 224. Das ARINC-429-Digitalinformationsübertragungssystem (DITS) definiert die Standards der Lufttransportindustrie für die digitale Datenübertragung zwischen Avionikausrüstungselementen. Diese Standards finden Anwendung auf Intra-System-Kommunikationen, wo Systemelemente oder Ausrüstungen in den verschiedenen Leistungangaben der Serie ARINC-700 definiert sind.
  • Eine TCAS-Box 240 beinhaltet ein TCAS- Kollisionsvermeidungsmodul 272, ein CASPER-Modul 274 und ein Modul 276 zur Verarbeitung von Nachrichten, die über ADS-B empfangen wurden. Die Transponderantwort des anderen Flugzeugs 232, ADS-B-Nachrichten des anderen Flugzeugs 234 und TCAS-Vernetzungsnachrichten des anderen Flugzeugs 236 werden der TCAS-Box 240 als Eingangssignale bereitgestellt. Die TCAS-Box 240 nimmt ferner die Zeitmarke 224 wie auch eine XT-Vernetzung 252 als Eingangssignal an. Die TCAS-Box 240 stellt mehrere Ausgangssignale bereit. Diese Ausgangssignale beinhalten eine TX-Vernetzung 242, TCAS-Anzeigedaten 244, CASPER-Anzeigedaten 246 und ein ADS-B-Ausgangssignal 248. Die TX-Vernetzung 242 beinhaltet Modusinformationen und wie später beschriebene Ein/Aus-Markierungszeichen. Das ADS-B-Ausgangssignal 248 wird anderen Anwendungen bereitgestellt.
  • Eine Modus-S-Box 260 beinhaltet einen Modus-S-Transponder 292 und einen ADS-B-Sender 294. Die Modus-S-Box 260 nimmt die Zustands- und Anflugdaten 222 und die TX-Vernetzung 242 als Eingangssignale an. Die Modus-S-Box 260 stellt die XT-Vernetzung 252, die Transponderantwort des eigenen Flugzeugs 262, TCAS-Vernetzungsnachrichten 264 des eigenen Flugzeugs 264, und ADS-B-Nachrichten des eigenen Flugzeugs 266 als Ausgangssignale bereit.
  • Eine TCAS-Anzeige 280 nimmt die TCAS-Anzeigedaten 244 und die CASPER-Anzeigedaten 246 zur Anzeige von hörbaren und sichtbaren Zustandsmeldungen an.
  • DIE PRÄZISE NAVIGATION
  • Die AILS(Bordinformationen für den seitlichen Abstand)-Trennungssicherungsalgorithmen verwenden Navigationsdaten auf zwei Weisen. Die Flugzeugposition wird verwendet, um zu bewerten, wie gut der Pilot dem Gleitweg folgt. Die Flugzeugposition und die Geschwindigkeit werden verwendet, um die zukünftige Position vorherzusagen, um zu bestimmen, ob Flugzeuge in parallelen Anflügen einander gefährden. AILS ist das NASA-Programm zur Entwicklung von Warnalgorithmen für dicht aneinanderliegende parallele Anflüge. ALIS bezieht sich auch auf die Warnlogik, die verwendet wird, sobald die Flugzeuge in einem parallelen Anflug eingerichtet sind.
  • Die GNSSU enthält einen GPS-Empfänger, der Navigationsdaten bereitstellt. Wenn sich das Flugzeug innerhalb des Bereichs der SLS-Bodenstation befindet, werden die GPS-Daten differentiell korrigiert. Die GNSSU gibt eine Vielfalt von Parametern im Zusammenhang mit der Navigation an einem ARINC-429-Bus aus. Die meisten Daten sind mit 1 Hz verfügbar.
  • Die Flugzeugposition wird unter Verwendung der GPS-Breite, -Länge und -Höhe beschrieben. Die GPS-Breite und die -Länge verwenden jeweils zwei Kennmarken, d.h. die Oktalkennmarken 110/120 bzw. 111/121. Die Flugzeuggeschwindigkeit ist unter Verwendung der Oktalkennmarken 166, 174 bzw. 165 als Nord/Süd-Geschwindigkeit, Ost/West-Geschwindigkeit und senkrechte Geschwindigkeit beschrieben.
  • Zur Bewertung der Gültigkeit und der Genauigkeit der Navigationsdaten machen die Kollisionswarnsystemalgorithmen für Flugzeuge von den waagerechten und senkrechten Gütefaktroen (HFOM und VFOM) Gebrauch. HFOM und VFOM verwenden die Oktalkennmarken 136 bzw. 247. Diese stellen eine Schätzung der Genauigkeit des Positionsdatenausgangssignals durch die GNSSU bereit. Der Gütefaktor ist der 95%ige Vertrauensbereich (2) für die Genauigkeit der Positionslösung. Wenn der waagerechte Gütefaktor zum Beispiel 0,7 sm (Seemeilen) betragen würde, würden wir erwarten, daß die waagerechte Position des Flugzeugs, die durch die GNSSU ausgegeben wird, zu 95 % der Zeit innerhalb von 0,7 sm von der wirklichen Position liegt. Wenn sich die GNSSU im Differentialmodus befindet, beträgt der senkrechte Gütefaktor typischerweise 2 bis 3 m, während der waagerechte Gütefaktor typischerweise 1 bis 2 m beträgt. Wenn sich die GNSSU im Navigationsmodus befindet, beträgt der senkrechte Gütefaktor typischerweise 80 bis 100 m, während der waagerechte Gütefaktor typischerweise 50 bis 80 m beträgt.
  • Um sicherzustellen, daß die Navigationsdaten zwischen dem eigenen Flugzeug und dem anderen Flugzeug synchronisiert werden können, verwendet das Warnsystem die UTC (universelle koordinierte Zeit)-Zeit von der GNSSU. Die UTC-Zeit wird in zwei ARINC-Kennmarken geteilt und ist auf vielerlei Weisen erhältlich. Die Verwendung der Oktalkennmarken 150 und 140 gestattet ein Erhalten der UTC-Zeit bis zu einer Auflösung von 1 msek. Obwohl die UTC-Zeit gegenwärtig bis zu einer Auflösung von 0,9 Nanosekunden verfügbar ist, wird erwartet, daß eine derartige Präzision nur eine geringfügige Verbesserung der Genauigkeit oder der Sicherheit bereitstellt.
  • Zur Synchronisierung der Systemzeit und der UTC-Zeit wird die Zeitmarke an der GNSSU verwendet. Die Zeitmarke ist ein 1-Hz-Signal, dessen ansteigende Flanke der Zeit entspricht, zu der die Navigationsausgangssignale am ARINC-429-Bus gültig sind. Diese Synchronisierung wird durch eine später beschriebene Zeitmanagementfunktion durchgeführt und ist Teil der Funktionalität des in der TCAS-Hardware, d.h., der TCAS-Box 240, untergebrachten CASPER-Moduls 274.
  • Die differentiellen Korrekturen für das GPS-Signal stammen von der (nicht gezeigten) Ultrakurzwellen-Datenverbindungseinheit (VDLU). Die VDLU kann abhängig vom Anflug, in dem sich das Flugzeug befindet, und der Entfernung von der Ultrakurzwellensendeantenne Ausfälle erfahren. Es ist ungewöhnlich, einen Ausfall in der VDLU-Verbindung zu erfahren, sobald sich das Flugzeug auf Kurs in der endgültigen Anflugposition bei 4,5 sm befindet. Außerhalb von 6,5 sm von der Landebahnschwelle ist die Leerlaufzeit für das SLS 30 Sekunden. Innerhalb von 6,5 sm ist die Leerlaufzeit 6 Sekunden. Sobald die Leerlaufzeit überschritten ist, fällt die GNSSU gegenwärtig aus dem Differentialmodus.
  • 3 ist ein Sequenzablaufdiagramm der Ereignisse, wenn sich ein Flugzeug einem Zielflughafen nähert. Das Kästchen 310 bestimmt, ob der Flugzeugpilot von der Luftverkehrskontrolle (ATC) die Freigabe für einen CAS-PER-Anflug erhalten hat. Wenn die Freigabe nicht erhalten ist, wird die Kontrolle zum Kästchen 310 zurückgegeben. Wenn die Freigabe erhalten ist, wird die Kontrolle zum Kästchen 320 weitergegeben.
  • Das Kästchen 320 bestimmt, ob der Pilot am Flugmanagementsystem (FMS) oder an der SLS-Kontrolleinheit einen CASPER-Anflug gewählt hat. Wenn der Pilot keinen CASPER-Anflug gewählt hat, wird die Kontrolle zum Kästchen 320 zurückgegeben. Wenn der Pilot einen CASPER-Anflug gewählt hat, wird die Kontrolle zum Kästchen 330 weitergegeben.
  • Das Kästchen 330 bestimmt, ob sich das Flugzeug innerhalb des Bereichs einer SLS-Bodenstation befindet. Wenn sich das Flugzeug nicht innerhalb des Bereichs befindet, wird die Kontrolle zum Kästchen 330 zurückgegeben. Wenn sich das Flugzeug innerhalb des Bereichs befindet, wird die Kontrolle zum Kästchen 340 weitergegeben.
  • Das Kästchen 340 bestimmt, ob die Flugzeug-VDLU Anflüge für lokale Flughäfen empfängt. Wenn die Flugzeug-VDLU keine derartigen Anflüge empfängt, wird die Kontrolle zum Kästchen 340 zurückgegeben. Wenn die Flugzeug-VDLU derartige Anflüge empfängt, wird die Kontrolle zum Kästchen 350 weitergegeben.
  • Das Kästchen 350 bestimmt, ob ein CASPER-Anflug bestätigt ist. Wenn kein CASPER-Anflug bestätigt ist, verbleibt die Kontrolle im Kästchen 350 und wartet auf die Anflugbestätigung oder wird die Kontrolle zum Kästchen 320 weitergegeben, wenn durch den Piloten ein neuer CASPER-Anflug gewählt wird. Wenn der CASPER-Anflug bestätigt ist, wird die Kontrolle zum Kästchen 360 weitergegeben.
  • Das Kästchen 360 beginnt eine CASPER-spezifische ADS-B-Sendung und gibt die Kontrolle zum Kästchen 370 weiter. Das Kästchen 370 beginnt die Verarbeitung von CASPER-spezifischen ADS-B-Nachrichten, die von anderen Flugzeugen empfangen werden. Die 3 entsprechenden CASPER-Modi sind in Tabelle 1 angeführt. TABELLE 1 CASPER-BETRIEBSMODI
    Figure 00150001
    Figure 00160001
  • MIT CASPER AUSGERÜSTET
  • Der Umstand, daß das Flugzeug mit einem Modus-S ausgestattet ist, der sowohl zu generischen als auch zu ereignisorientierten ADS-B-Nachrichten fähig ist, wird durch eine einzigartige Kennung im Modus-S-Kennungsblock an der Flachansichtsanzeige der Luftverkehrskontrolle widergespiegelt werden. 4 ist eine Flachansicht des eigenen Flugzeugs 410 mit dem Kennungsblock 460, das sich dicht aneinanderliegenden parallelen Landebahnen 440a und 440b nähert, und stellt die mit dem sich nähernden eigenen Flugzeug 410 verbundenen Funkkommunikationen in einer Sprechblase 470 dar. Die einzigartige Kennung stellt dem Luftverkehrskontrollpersonal die Vorabmeldung bereit, daß das Flugzeug fähig ist, einen CASPER-Anflug anzunehmen, wodurch die Notwendigkeit für die zusätzliche Beabstandung, die gewöhnlich bei abhängigen parallelen Anflügen benötigt wird, beseitigt wird.
  • ZU CASPER BERECHTIGT
  • Die folgende Beschreibung nimmt einen Nominalanflug an. Zuerst erhält der Pilot von der Luftverkehrskontrolle (ATC) die Freigabe, einen CASPER-Anflug durchzuführen. Als nächstes wählt der Pilot den spezifizierten CASPER-Anflug unter Verwendung der Kontrollanzeigeeinheit des Flugmanagementsystems oder eines dem Satellitenlandungssystem gewidmeten Kontrollkopfs ein. Sobald sich das Flugzeug innerhalb des Bereichs der Bodenstation befindet, werden die Anflüge für den lokalen Flughafen durch die Flugzeug-VDLU empfangen. Die VDLU demoduliert das Funksignal und gibt die Anfluginformationen zur GNSSU weiter, die Anflugdaten wählt, die dem durch den Piloten gewählten Anflug entsprechen. Sobald der CASPER-Anflug bestätigt ist, ist das Flugzeug berechtigt, einen CASPER-Anflug durchzuführen. Dies wird der Bodenstation und anderen Flugzeugen durch das Modus-Markierungszeichen "berechtigt" angezeigt. 5 ist eine Flachansicht eines sich nähernden, mit CASPER ausgerüsteten Flugzeugs, des eigenen Flugzeugs 410, die die mit dem eigenen Flugzeug 410 verbundenen Funkkommunikationen hinsichtlich der Freigabe für einen CASPER-Anflug in einer Sprechblase 470 darstellt.
  • Sobald der CASPER-Anflug bestätigt ist (Modusübergang zu "berechtigt"), beginnen die Sendung und der Empfang von CASPER-spezifischen ADS-B-Nachrichten.
  • FÜR CASPER BEREITGEMACHT
  • Sobald der Modus "berechtigt" besteht, wird die Integritätsprüfung von Nachrichten von allen anderen CASPER-berechtigten Flugzeugen begonnen. Die Integritätsprüfung wird durch Vergleichen des TCAS-Bereichs und des ADS-B-Bereichs zur Bestimmung, ob die beiden Positionsschätzungen angemessen korreliert sind, durchgeführt.
  • Zusätzlich wird der Navigationsgütefaktor für das eigene Flugzeug und andere Flugzeuge geprüft. Flugzeuge sollten keinen CASPER-Anflug durchführen, wenn mögliche CASPER-Ziele verminderte oder verfehlte Navigationsdaten aufweisen könnten. Das CASPER-System wird als "bereitgemacht" (bereit, einen Anflug mit Bahnwarnung vorzunehmen) betrachtet, wenn die ADS-B-Nachrichten die Integritätsprüfung bestehen und sich alle Gütefaktoren des Flugzeugs innerhalb ihres Bereichs befinden. Zur Bequemlichkeit werden alle Flugzeuge, die entweder nicht dazu ausgerüstet sind, CASPER-Anflüge durchzuführen, sich im Modus "ausgerüstet" oder im Modus "berechtigt" befinden, aber nicht im Modus "bereitgemacht" oder im Modus "aktiv" befinden, als nicht bereitgemachte Flugzeuge bezeichnet. 6 ist eine Flachansicht von sich nähernden, zu CASPER berechtigten Flugzeugen, dem eigenen Flugzeug 410 und einem anderen Flugzeug 420, die die ADS-B-Nachrichten 480, die durch beide Flugzeuge gesendet werden, angibt. Jedes zu CASPER berechtigte Flugzeug ist für das andere Flugzeug ein CASPER-Ziel.
  • CASPER AKTIV
  • Sobald sich die Flugzeuge nahe der verlängerten Landebahnmittellinie befinden, die beiden Positionsschätzungen (von TCAS und ADS-B) als angemessen korreliert bestimmt sind und die ADS-B-Nachrichten als von ausreichender Integrität bestimmt sind, wird das CASPER-System Auflösungsberatungen für CASPER-Ziele hemmen und einen Abirrschutz für jene Flugzeuge bereitstellen. An diesem Punkt sind die Piloten mit der Unterstützung durch das CASPER-System für seitliche Trennungssicherungen verantwortlich. 7 ist eine Flachansicht von sich nähernden Flugzeugen mit aktivem CASPER, dem eigenen Flugzeug 410 und einem benachbarten Flugzeug 420, die CASPER-Anflüge durchführen.
  • Vom Gesichtpunkt des Piloten her ist das CASPER-System TCAS darin ähnlich, daß eine Kollisionswarnung eine sofortige Handlung beim Ausführen des Ausweichmanövers erfordert. Anders als bei TCAS stellt man sich jedoch vor, daß das Ausweichmanöver von ablaufbestimmter Natur ist und aus einem steigenden Abschwenken von der parallelen Landebahn besteht.
  • ABIRRENDE FLUGZEUGE
  • Wenn ein CASPER-Ziel abirrt und die durch die AILS-Algorithmen erzeugten Navigationswarnungen ignoriert, wird das CASPER-System eine Warnung zum Ertönen bringen. 8 ist eine Flachansicht von sich nähernden Flugzeugen, dem eigenen Flugzeug 410 und einem benachbarten Flugzeug 420, die zeigt daß das benachbarte Flugzeug 420 von seinem zugewiesenen Anflug abirrt. Das benachbarte Flugzeug 420 ist somit eine Gefahr für das eigene Flugzeug 410.
  • Wenn das abweichende benachbarte Flugzeug 420 mit dem Abirren fortfährt, wird eine Warnung signalisiert und sollte das Flugzeug ein Notausweichmanöver (EEM) durchführen, indem es vom parallelen Verkehr wegschwenkt und einen Steigflug auf die Höhe des Fehlanflugvorgangs (MAP) beginnt. AILS wird alle Flugzeuge, die das abirrende Flugzeug als ein CASPER-Ziel aufweisen, hinsichtlich eines EEM warnen, sobald das abirrende Flugzeug die Mittellinie zwischen den Landebahnen quert. Sobald sich die Flugzeuge in einem Fehlanflug befinden, wird das abirrende Flugzeug als eine TCAS-Gefahr behandelt. Das abirrende Flugzeug wird vom Modus "aktiv" zum Modus "bereitgemacht" übergehen, sobald es die parallele Landebahn quert.
  • "NORMALE" FEHLANFLÜGE
  • Sobald sich ein Flugzeug aus welchem Grund auch immer (z.B. Unmöglichkeit für den Piloten, in der Entscheidungshöhe die Landbahnumgebung zu sehen, Ausrüstungsversagen oder ein anderer Grund) in einem Fehlanflug befindet, verändert das CASPER-System den Modus von "aktiv" zu "berechtigt" und werden alle umgebenden Flugzeuge von CASPER-Zielen zu TCAS-Zielen umgestellt. Wenn ein Flugzeug feststellt, daß eines seiner CASPER-Ziele nicht länger aktiv ist, sollte es dieses Flugzeug von einem CASPER-Ziel zu einem TCAS-Ziel umstellen.
  • Das Flugzeug wird den bekannt gemachten MAP ausführen und von der Luftverkehrskontrolle Vektoren erhalten, um es in das Landemuster zurück zu reihen.
  • FEHLANFLUG IM VERGLEICH ZU NOTAUSWEICHMANÖVER
  • Der MAP sollte von seiner grundlegenden Struktur und Funktion, wie sie gegenwärtig verwendet werden und in der Technik anerkannt sind, unverändert bleiben. Der MAP wird ein viel häufigeres Ereignis als das Notausweichmanöver (EEM) sein, welches sich aus einer Warnung als Teil eines Systems zur Unterstützung dicht aneinanderliegender paralleler Anflüge (CSPA) ergibt. Piloten wählen das Ausführen eines MAP aus einer Vielzahl von betrieblichen Gründen einschließlich, doch ohne Beschränkung auf das Folgende:
    Die Flughafenumgebung kann in der Entscheidungshöhe nicht visuell erlangt werden, während des Anflugs tritt eine Ausrüstungsfehlfunktion auf (z.B. fällt ein Generator off-line), oder die Landebahnumgebung ist nicht frei (Landebahnvergehen).
  • Das EEM kommt nur als Reaktion auf eine Warnung, daß ein Flugzeug auf der parallelen Landebahn das eigene Flugzeug gefährdet, vor. Die schnellste Weise zur Lösung der gefährlichen Nähe ist, vom anderen Flugzeug abzuschwenken und zu steigen.
  • Wenn das Abschwenk- und Steigmanöver mit der Häufigkeit von MAPs ausgeführt würde, würde es aufgrund der Wirkung auf den umgebenden Luftraum zu einer betrieblichen Störung werden. Das EEM ist "ablaufbestimmt", so daß die Flugbesatzung das Manöver in dem Moment ausführen kann, in dem eine Warnung ertönt. Es wird erwartet, daß die Kontrollperson Vektoren an die Flugzeuge, die vom Endanflugweg abgewichen sind, ausgibt, um diese Flugzeuge in das Verkehrsmuster zurück zu reihen.
  • Die Situation "EEM LOST COMM" kann durch Verwenden des folgenden Verfahrens beigelegt werden. Beim Erreichen der MAP-Höhe (diese Höhe wird ortsspezifisch sein, wie es die HOLD-Höhe für jeden MAP ist), wird das Flugzeug zur anwendbaren MAP HOLD-Position gedreht. Das Flugzeug tritt dann unter Verwendung des geeigneten Eintrittsvorgangs in HOLD ein. Der Rest des "EEM LOST COMM"-Vorgangs würde mit dem "MAP LOST COMM"-Vorgang identisch sein.
  • ADS-B-, NAVIGATIONS- ODER ANDERE SYSTEMAUSFÄLLE
  • Wenn die gesamte Systemintegrität an irgendeinem Punkt während des Anflugs aufgrund von Ausrüstungsausfällen entweder im Flugzeug oder am Boden gestört ist, wird das System einen Systemausfall signalisieren, wird ein EEM-Abbruchsvorgang ausgeführt werden, um den Fehlanflug zu beginnen, und wird TCAS die aktive Kollisionsvermeidungsverantwortlichkeit wieder aufnehmen.
  • AUTOMATISCHE ABHÄNGIGE ÜBERWACHUNG (ADS-B)
  • 9 ist ein Blockdiagramm, das nähere Einzelheiten der Modus-S-Box 260 zeigt. 9 wird verwendet werden, um die Kommunikationen der automatischen abhängigen Überwachungs-Sendung (ADS-B), alle Datenkommunikationen in die Modus-S-Box und aus ihr heraus, und die Modus-S-Kommunikationen mit der Luftverkehrskontrolle besser zu beschreiben. Es ist ferner gezeigt, daß der Modus-S-Transponder 292 einen modifizierten Kennungsblock 910 beinhaltet. Es ist ferner gezeigt, daß der ADS-B-Transponder 294 ein optionales Standard-ADS-B-Nachrichtenaufbau- und Sendemodul 920 und ein CASPER-ADS-B-Nachrichtenaufbau- und Sendemodul 930 beinhaltet.
  • Der modifizierte Kennungsblock 910 nimmt CASPER-Modus-Markierungszeichen von der TX-Vernetzung 242a an und stellt ein Ausgangssignal als Transponderantwort des eigenen Flugzeugs 262 bereit, das die Markierungszeichen der Modi "ausgerüstet" und "bereitgemacht" beinhaltet.
  • Das Standard-RDS-B-Nachrichtenaufbau- und Sendemodul nimmt die Daten des eigenen Flugzeugs 940 an und stellt ein Ausgangssignal über die ADS-B-Nachrichten des eigenen Flugzeugs 266a bereit, das Standard-ADS-B-Sendungen beinhaltet. Das CASPER-ADS-B-Nachrichtenaufbau- und Sendemodul 930 nimmt CASPER-Modus-Markierungszeichen, ADS-B-Nachrichtenkontroll und Nichtstandardanflugdaten über die TX-Vernetzung 242b und CASPER-Zustands- und Anflugdaten des eigenen Flugzeugs über die Zustands- und Anflugdaten 222 an. Das CASPER-ADS-B-Nachrichtenaufbau- und Sendemodul 930 stellt ferner ein Ausgangssignal über die ADS-B-Nachrichten des eigenen Flugzeugs 266b bereit, das CASPER-spezifische ADS-B-Sendungen beinhaltet.
  • Die Modus-S-Box 260 stellt ferner die Modus-S-Adresse und die Daten des eigenen Flugzeugs über die XT-Vernetzung 252 bereit.
  • ÜBERBLICK ÜBER DIE ADS-B-SENDUNG
  • Die CASPER-Algorithmen verlassen sich auf ADS-B-Kommunikationen, um Informationen von den anderen Flugzeugen in der Gegend, die CASPER-Anflüge planen, zu erhalten. Diese Informationen bestehen aus einer Adresse, die das sendende Flugzeug eindeutig identifiziert, Positions- und Geschwindigkeitsdaten von hoher Genauigkeit, CASPER-Modus-Markierungszeichen und einer Beschreibung des Gleitwegs.
  • Es gibt einige Unterschiede zwischen den Informationen, die durch die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung benutzt werden, und den Informationen in einer Nominal-ADS-B-Sendung, die durch das Dokument "Minimum Aviation System Performance Specification for ADS-B" des Sonderkomitees 186 der Funktechnischen Kommission für Aeronautik (RTCA) definiert ist. Die Nominal-ADS-B-Nachricht beinhaltet keine Gleitwegsinformationen oder CASPER-Modus-Markierungszeichen. Tabelle 2 zählt einige dieser Unterschiede im Einzelnen auf. TABELLE 2 NOMINAL-ADS-B-SENDUNG WIE IN DER "MINIMUM AVIATION SYSTEM PERFORMANCE SPECIFICATION" DES SONDERKOMITEES 186 DER RTCA DEFINIERT
    Figure 00240001
    Figure 00250001
  • Obwohl die Nominal-ADS-B-Nachricht wie in der "ADS-B Minimum Aviation System Performance Specification" bestimmt Positions- und Geschwindigkeitsinformationen, die minimale Genauigkeit, die Zugriffswartezeit und Meldungszeitfehlerspezifikationen für diese Daten enthält, kann sie nicht ausreichend sein, um die CASPER-Anwendung zu unterstützen. Tabelle 3 stellt die empfohlenen zulässigen Zustandsvektorfehler bereit. Zusätzlich sind die wie in der "ADS-B Minimum Aviation System Performance Specification" bestimmten Daten nicht zeitgestempelt. Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung benutzen die UTC-Zeit, um die Daten des eigenen Flugzeugs mit den Daten anderer Flugzeuge zu synchronisieren. TABELLE 3 ZUSTANDSVEKTORFEHLERBUDGET FÜR ADS-B WIE IN DER "MINIMUM AVIATION SYSTEM PERFORMANCE SPECIFICATION" DES SONDERKOMITEES 186 DER RTCA DEFINIERT
    Figure 00250002
  • Aufgrund dieser Unstimmigkeiten zwischen dem gewünschten und dem nominalen Datenaustausch werden die durch CASPER benötigten ADS-B-Informationen als etwas gesendet werden, das als ein bedingter Bericht oder eine bedingte Nachricht bekannt ist. Die ADS-B-Senderate sollte an die Verarbeitungsrate der CASPER-Algorithmen angepaßt werden. Die empfohlene Rate für die Verarbeitung der CASPER-Algorithmen ist 1 Hz, so daß die ADS-B-Senderate ausreichend sein sollte, um den ADS-B-Bericht mit 1 Hz bereitzustellen. Es wird bemerkt, daß die Erfindung mit anderen Datenraten als 1 Hz tätig ist, daß jedoch 1Hz als eine gewünschte Rate für die Systemantwortzeit und die verbundenen Sicherheitsüberlegungen identifiziert ist.
  • Wenn die Standard-ADS-B-Sendung zeitmarkiert und ausreichend genau und zeitgerecht wird, könnten die Flugzeugposition und die Geschwindigkeit in einer Standard-ADS-B-Nachricht gesendet und empfangen werden, während die CASPER-Modus-Markierungszeichen und die Gleitwegsbeschreibung oder die Anflugdaten in einer Nachricht auf Abruf gesendet und empfangen werden könnten. Andere Verfahren und Vorrichtungen können verwendet werden, um den CASPER-Algorithmen die Position, die Geschwindigkeit, die Modus-Markierungszeichen und die Gleitwegsbeschreibung bereitzustellen.
  • KOMMUNIKATIONEN DER MODI MIT DER LUFTVERKEHRSKONTROLLE
  • Um die leistungsfähige Ausführung der Erfindung zu erleichtern, benötigten die Kontrollpersonen am Boden einige der gleichen Informationen wie die anderen Flugzeuge hinsichtlich des Zustands des CASPER-Systems. Die Kontrollpersonen können diese Informationen wie die anderen Flugzeuge über ADS-B erhalten. Es wird jedoch bemerkt, daß die meisten Flugzeuge gegenwärtig nicht dafür ausgerüstet sind, ADS-B-Nachrichten zu empfangen. Als eine Alternative kann der Modus des CASPER-Systems unter Verwendung des Modus-S-Kennungsblocks kommuniziert werden. Die Bodenstation wird dann 1) wissen, ob ein Flugzeug dazu ausgerüstet ist, CASPER-Anflüge durchzuführen, d.h., "ausgerüstet" ist, und 2) wissen, ob das Flugzeug den CASPER-Anflug erfolgreich eingewählt hat und ADS-B-Nachrichten sendet und von anderen Flugzeugen empfängt, d.h., "bereitgemacht" ist.
  • BEGINNEN UND BEENDEN DER CASPER-SPEZIFISCHEN ADS-SENDUNG
  • Die CASPER-spezifische ADS-B-Sendung muß nicht fortlaufend sein. Derartige Sendungen werden nur benötigt, wenn sich Flugzeuge nahe dem Zielflughafen befinden. Demgemäß ist es wünschenswert, eine ADS-B-Nachrichtenkontrolle für die CASPER-spezifische Sendung auszuführen.
  • Die Sendung und der Empfang des CASPER-spezifischen ADS-B-Berichts beginnt, sobald das Flugzeug über einen bestätigten Anflug vom SLS verfügt. Das System sollte außerdem prüfen, daß sich das Flugzeug in der Nähe des Zielflughafens befindet, was zum Zwecke dieser Beschreibung als innerhalb von 50 sm von der Landebahnschwelle befindlich definiert ist. Dieser Wert ist willkürlich und liegt im Ermessen des Gestalters.
  • Die CASPER-spezifische ADS-B-Sendung endet, sobald das Flugzeug landet oder sich nicht länger in der Nähe des Zielflughafens befindet, für den der SLS-Anflug bestätigt worden war. Zum Zwecke dieser Beschreibung ist ein Flugzeug, das gelandet ist, ein Flugzeug mit einer Geschwindigkeit von weniger als 50 Knoten. Dieser Wert ist willkürlich und liegt im Ermessen des Gestalters. Nach der Definition im vorhergehenden Absatz befindet sich ein Flugzeug nicht länger in der Nähe des Zielflughafens, wenn es mehr als 50 sm von der Landebahnschwelle für den bestätigten CASPER-Anflug entfernt ist.
  • Eine fortlaufende Bestimmung, ob sich Flugzeuge in der Nähe des Flughafens befinden, ist wünschenswert, um unangemessene Modusmarkierungszeichen zu verhindern. Als ein Beispiel wird, sobald der Pilot einen Anflug einstellt und das Markierungszeichen für den bestätigten CASPER-Anflug auf "RICHTIG" gestellt wird, dieses Markierungszeichen nur rückgestellt, wenn der Pilot die Einstellung des Anflugs am FMS oder an der Kontrolleinheit aufhebt oder einen anderen Anflug wählt. Im Fall einer Umleitung in letzter Minute zu einem anderen Flughafen kann dies durch den Piloten oder die Besatzung möglicherweise nicht in einer zeitgerechten Weise vorgenommen werden. Daher wird eine Flughafennäheüberprüfung verwendet, um CASPER-spezifische ADS-B-Kommunikationen sowohl zu beginnen als auch zu beenden.
  • Die ADS-B-Integritätsüberwachung prüft die Gültigkeit der ADS-B-Berichte der anderen Flugzeuge. Die Integritätsüberwachung prüft zwei Dinge. Erstens prüft sie, wie aktuell der ADS-B-Bericht ist. Zweitens prüft sie die Gültigkeit der Daten im Bericht. Die ADS-B-Integritätsmarkierungszeichen werden auf Basis der Ergebnisse dieser Prüfungen gemäß Tabelle 4 gesetzt. TABELLE 4 MARKIERUNGSZEICHEN FÜR DEN ADS-S-INTEGRITÄTSZUSTAND
    Figure 00280001
  • Das Alter des ADS-B-Berichts ist während zweier Phasen des Anflugs eine Kernfrage. Wenn sich das Flugzeug im erweiterten Anflug, d.h., im Modus "berechtigt", befindet, bevor die AILS-Trennungsalgorithmen aktiv sind, besteht keine Notwendigkeit, die ADS-B-Berichte für die Trennung zu verwenden. Es sollte jedoch eine gewisse Sicherheit bestehen, daß die ADS-B-Kommunikationen arbeiten, bevor das Flugzeug in den Modus "bereitgemacht" versetzt wird. Ein Ausfall von 15 Sekunden während des erweiterten Anflugs ist der empfohlene zu tolerierende Höchstwert, bevor erklärt wird, daß die ADS-B-Kommunikation von einem anderen Flugzeug geendet hat. Wenn die ADS-B-Kommunikation von einem anderen Flugzeug als beendet betrachtet wird, wird das Integritätsstatus-Markierungszeichen "SEHR ALT" auf "RICHTIG" gestellt.
  • Das Alter des ADS-B-Berichts ist kritisch, wenn sich das Flugzeug im Modus "aktiv" befindet, da die ADS-B-Navigationsdaten durch die AILS-Algorithmen zur Selbsttrennung verwendet werden. Unter Verwendung einer Simulationsanalyse hat der Anmelder herausgefunden, daß ein Ausfall von etwa 6 Sekunden vernünftigerweise toleriert werden kann, bevor die ADS-B-Informationen für das andere Flugzeug als ungültig erklärt werden und das Integritätsstatus-Markierungszeichen "ALT" auf "RICHTIG" gestellt wird.
  • Es ist schwierig, eine unabhängige Prüfung der Informationen in der ADS-B-Nachricht bereitzustellen, da dies Informationen sind, die von einem anderen Flugzeug über jenes Flugzeug bereitgestellt werden. Jedoch kann der Radarbereich als eine unabhängige Prüfung der ADS-B-Positionsinformationen benutzt werden. Die Radarschrägentfernung ist nach dem Filtern bis zu etwa 30,5 m (100 Fuß) genau, wobei ein Quantifizierungsfehler von weiteren 38 m (125 Fuß) besteht. Da der waagerechte Gütefaktor und der senkrechte Gütefaktor für das eigene Flugzeug und das andere Flugzeug bekannt sind, kann eine Grenze für den Fehler zwischen der Radarschrägentfernung und dem berechneten ADS-B-Bereich erstellt werden. Es ist wichtig, Zeittaktfehler in Betracht zu ziehen, wenn die Grenze für den Fehler festgesetzt wird. Die empfohlene Gleichung für das Festsetzen der Bereichsprüfungsschwelle bezieht sich auf (OS), und der waagerechte Gütefaktor und der senkrechte Gütefaktor des benachbarten Flugzeugs (AJ) sind in Metern ausgedrückt, und die Bereichsschwelle ist in Fuß ausgedrückt.
  • Fehlerhafte ADS-B-Daten werden in einer Weise gehandhabt, die mit der Phase des Anflugs und dem Teil der Daten, welcher schlecht ist, in Einklang steht. Wenn sich das eigene Flugzeug im erweiterten Anflug befindet und "berechtigt", aber nicht "aktiv" ist, wird die ADS-B-Integrität für jedes andere Flugzeug, das "berechtigt" ist, geprüft. Wenn alle Flugzeuge eine ADS-B-Integrität von "GÜLTIG" aufweisen, kann der Modus des eigenen Flugzeugs auf "bereitgemacht" gestellt werden.
  • Wenn das eigene Flugzeug "aktiv" ist, wird die ADS-B-Integrität für jedes Flugzeug, das "aktiv" und ein in Frage kommendes oder gegenwärtiges CASPER-Paar ist, d.h., ein benachbartes Flugzeug ist, geprüft. Wenn das andere Flugzeug ein in Frage kommendes CASPER-Paar ist und "BEREICH UNGÜLTIG" oder "ALT" besteht, bleibt das andere Flugzeug ein TCAS-Ziel. Wenn das andere Flugzeug ein gegenwärtiges CASPER-Paar ist und "BEREICH UNGÜLTIG" besteht, wird ein Fehlanflug durchgeführt. Ein ungültiger Bereich kann das Ergebnis von Problemen mit dem eigenen Flugzeug oder mit dem anderen Flugzeug sein. Der Fehlanflug wird in dieser Situation aus Sicherheitsgründen durchgeführt, da die Quelle des Problems im Allgemeinen nicht bestimmbar ist. Wenn das andere Flugzeug ein gegenwärtiges CASPER-Paar ist und "ALT" besteht, wird das andere Flugzeug ein TCAS-Ziel.
  • AUSGANGSSIGNALE VON DER MODUS-S-BOX ZUR TCAS-BOX
  • Die CASPER-Algorithmen benötigen Daten über den Zustand und den Anflug des eigenen Flugzeugs und die Modus-S-Kennungadresse von der Modus-S-Box. Die Daten des eigenen Flugzeugs von der SLS/GNSSU werden in die TCAS-Box eingegeben, nachdem sie zuerst in die Modus-S-Box eingegeben werden und dann über die XT-Vernetzung von der Modus-S-Box zur TCAS-Box gelangen.
  • Die Modus-S-Kennungsadresse ist gegenwärtig ein Standardeingangssignal in die TCAS-Box und wird durch die TCAS-Algorithmen verwendet, weshalb das Signalformat, die Einheiten und die Auflösung vordefiniert sind.
  • Wenn die Daten über den Zustand und den Anflug des eigenen Flugzeugs über die XT-Vernetzung zur TCAS-Box weitergegeben werden, sollten sie mit einer Ausnahme das gleiche Signalformat, die gleichen Einheiten und die gleiche Auflösung aufweisen, wie es bei der Eingabe in die Modus-S-Box der Fall war. Die zugewiesene Landebahn sollte aus der Vorgangsnachricht extrahiert werden und nur jene Bits sollten in die TCAS-Box weitergegeben werden. Der Rest der Eingangsignale von der SLS/GNSSU an die Modus-S-Box wird nicht benötigt.
  • Die ARINC-Kennmarken können verwendet werden oder nicht verwendet werden. Die XT-Vernetzung weist die Fähigkeit auf, Daten direkt in Register zu laden, wodurch die Notwendigkeit, für einige der Daten ARINC-Kennmarken zu verwenden, beseitigt wird.
  • EINGANGSSIGNALE VON DER TCAS-BOX IN DIE MODUS-S-BOX
  • Die von der TCAS-Box auf der TX-Vernetzung zur Modus-S-Box übertragenen Daten sind gegenwärtig nicht Teil eines Standarderzeugnisausgangssignals. Somit müssen das Signalformat und die Einheiten, der Bereich, die bedeutsamen Bits und die Auflösung dieser Daten definiert und spezifiziert werden.
  • Der Gleitneigungswinkel, die Schwellenüberquerungshöhe, die Bezugspunkthöhe und die Bezugspunktlänge sind Standardeingangssignale an das SLS, die über die VDLU-Verbindung von der Bodenstation kommuniziert werden. Die Auflösung, der Bereich und die Einheiten für diese Daten können die gleichen wie jene für das SLS sein.
  • Die AILS-Wegslänge und der Leitstrahlsenderschwenkwinkel sind nicht Teil der Standardanflugsdaten, weshalb der Bereich und die Auflösung für diese Daten durch gute betriebliche Beurteilung bestimmt werden.
  • Die Markierungszeichen des CASPER-Modus und der CASPER ADS-B-Nachrichtenkontrolle sind die verbleibenden Daten, die von der TCAS-Box zur Modus-S-Box kommuniziert werden müssen. Der CASPER-Modus weist vier Zustände auf, d.h., "ausgerüstet", "berechtigt", "bereitgemacht" und "aktiv". Das Markierungszeichen der CASPER ADS-B-Nachrichtenkontrolle weist zwei Zustände auf (EIN und AUS). Zusammen benutzen die Markierungszeichen des CASPER-Modus und der CASPER ADS-B-Nachrichtenkontrolle 3 Bits von Daten.
  • CASPER-WARNUNGSFUNKTION
  • TCAS (Verkehrswarnungs- und Kollisionsvermeidungssystem) ist ein Kollisionsvermeidungssystem, das gegenwärtig für alle Flugzeuge in den USA mit 20 Passagieren oder mehr vorgeschrieben ist. TCAS stellt wichtige Verkehrswarnungs- und Auflösungsberatungen bereit, doch ist das System nicht für das besondere Problem von Flugzeugen in parallelen Anflügen gestaltet. Das gegenwärtige TCAS stellt aufgrund von Beschränkungen der Beobachtungstechnologie keine Auflösungsberatungen unter 304,8 m (1.000 Fuß) bereit. Zusätzlich wird TCAS Störwarnungen für zwei Flugzeuge in parallelen Anflügen erzeugen, wenn sie sich innerhalb von 2.500 Fuß zueinander befinden, sogar, wenn die Anflüge abirrungsfrei sind.
  • Die AILS-Algorithmen im CASPER-System stellen eine Trennungssicherung für Flugzeuge in parallelen Anflügen bereit. Für Flugzeuge, die CASPER-Ziele sind (das heißt, Flugzeuge, für die eine CASPER-Warnung durchgeführt wird), können die TCAS-Verkehrs- und Auflösungsberatungen für jene bestimmten Flugzeuge unterdrückt werden. Auf diese Weise wird der TCAS-Schutz ohne belanglose Verkehrs- und Auflösungsberatungen aufrechterhalten.
  • 10 faßt jene Fälle zusammen, in denen die herkömmliche TCAS-Warnung benutzt wird, und wo es angemessen sein kann, sich nur auf eine CASPER-Warnung zu verlassen. In 10 ist das eigene Flugzeug 410 in einer relativen Position zu einer Anzahl von anderen Flugzeugen 420 dargestellt. Die Zone 1010 definiert eine Zone relativ zum eigenen Flugzeug 410, in der es angemessen sein würde, sich entlang eines parallelen Anflugs nur auf eine CASPER-Warnung zu verlassen. Außerhalb der Zone 1010 würde eine TCAS-Warnung benutzt werden.
  • Unter Bezugnahme auf 10 und unter weiterer Bezugnahme auf 7 ist die Zone 1010 im Allgemeinen als ein Bereich definiert, der sich rechtwinkelig zwischen dem eigenen Flugzeug 410 und einer parallel zur parallelen Landebahn verlaufenden Linie 440b erstreckt, wobei die Linie vom eigenen Flugzeug 410 seitlich um eine Entfernung verschoben ist, die im Wesentlichen einem Trennabstand zwischen der parallelen Landebahn 440a und der parallelen Landebahn 440b gleich ist. Der Erfindung ist keine für die Zone 1010 benötigte absolute Größe oder Form zu eigen. Die Zone 1010 wird als ein Entscheidungswerkzeug verwendet, um zu definieren, wann ein benachbartes Flugzeug unter Verwendung der AILS-Algorithmen für parallele Anflüge beobachtet wird, und wann andere Warnungsverfahren benutzt werden sollten.
  • VEREINIGUNG DER CASPER-ALGORITHMEN MIT DEM TCAS-ÜBERBLICK
  • Das CASPER-System enthält eine Logik zum selektiven Identifizieren des Flugzeugs, an dem die AILS-Algorithmen benutzt werden, wie auch die AILS-Algorithmen zur Durchführung der Kollisionsvermeidungsfunktion. In 11 ist ein funktionales Ablaufdiagramm bereitgestellt, das einen Überblick darüber gibt, wie sich das CASPER-System in die TCAS-Hardware/Software eingliedert.
  • 11 gibt nicht nur einen Überblick über die Wechselwirkung von TCAS und CASPER, sondern identifiziert auch für das CASPER-System benötigte Funktionen, die auch für eine "TCAS-artige" ADS-B-Cockpitdarstellung von Verkehrsinformationen (CDTI) benötigt werden. 11 trennt Funktionen, die im Überwachungsprozessor 1120 ansässig sind, von Funktionen, die im CAS-Prozessor 1100 ansässig sind.
  • Der Überwachungsprozessor 1120 beinhaltet eine Überwachungsfunktions-Bahndateiverarbeitung 1108, die TCAS unterstützt, und eine ADS-B-Bahndateiverarbeitung 1102, die für das CASPER-System spezifisch ist. Die Überwachungsfunktions-Bahndateiverarbeitung 1108 beinhaltet ferner Flugzeugbahndateielemente 1110, um Informationen, die einzelnen anderen Flugzeugen entsprechen, zu verfolgen. Die ADS-B-Bahndateiverarbeitung 1102 beinhaltet ferner einen CASPER-Modifikationsblock 1104 und Flugzeugbahndateielemente 1106, um Daten, die einzelnen anderen Flugzeugen entsprechen, zu verfolgen. Die Bahndateielemente 1110 beinhalten Informationen in Bezug auf einen Bezugsrahmen, der dem eigenen Flugzeug entspricht, und beinhalten im Allgemeinen die folgenden Daten: Bereich, Bereichsrate, Peilung und Höhe. Die Bahndateielemente 1106 beinhalten Informationen in einem geographischen Koordinatensystem wie etwa WGS-84 und beinhalten im Allgemeinen die folgenden Daten: UTC-Zeit, Breite, Länge, Höhe, Geschwindigkeit (NED; Nord/Ost/Abwärts), Anflugdaten und den CASPER-Modus.
  • Die Überwachungsfunktions-Bahndateiverarbeitung 1108 nimmt ein Eingangssignal vom Radar an und stellt ein Ausgangssignal an einen CAS-Verfolgungsblock 1150 bereit, der wiederum ein Ausgangssignal an einen CAS-Feststellungsblock 1165 bereitstellt. Der CAS-Feststellungsblock 1165 ist mit einer Anzeigelogik 1170 gekoppelt, um ein Ausgangssignal an eine Anzeige 1180 zur hörbaren und/oder sichtbaren Beobachtung durch einen Beobachter wie etwa den Piloten oder die Besatzung des eigenen Flugzeugs, oder die Luftverkehrskontrolle oder einen anderen Beobachter am Boden bereitzustellen. Die ÜberwachungsfunktionsBahndateiverarbeitung 1108 stellt ferner ein Ausgangssignal an einen Funktionsblock 1155 bereit.
  • Die ADS-B-Bahndateiverarbeitung 1102 nimmt ein Eingangssignal von empfangenen ADS-B-Nachrichten an und stellt ein Ausgangssignal an einen ARINC-429-Formatierungsblock 1135 und einen Umwandlungsblock für andere Flugzeuge 1130 bereit.
  • Die Daten des eigenen Flugzeugs 1125 nehmen ein Eingangssignal von der (nicht gezeigten) Modus-S-Box 260 an und stellen ein Ausgangssignal an einen Umwandlungsblock für das eigene Flugzeug 1140 und an Zeitmanagerfunktionen 1145 bereit. Die Daten des eigenen Flugzeugs 1125 sind den Bahndateielementen 1106 ähnlich, indem sie Informationen in Bezug auf ein geographisches Koordinatensystem beinhalten, und beinhalten die folgenden Daten: UTC-Zeit, Breite, Länge, Höhe, Geschwindigkeit (NED) und Anflugdaten. Die Daten des eigenen Flugzeugs 1125 stellen ein Ausgangssignal an den ARINC-429-Formatierungsblock 1135, den Umwandlungsblock für das eigene Flugzeug 1140 und die Zeitmanagerfunktionen 1145 bereit.
  • Die Zeitmanagerfunktionen 1145 nehmen die lokale Zeit von PPS-Unterbrechungen zusammen mit der UTC-Zeit von den Daten des eigenen Flugzeugs 1125 als Eingangssignal an. Die Zeitmanagerfunktionen 1145 stellen ein Ausgangssignal an den Umwandlungsblock für das eigene Flugzeug 1140 und an den Umwandlungsblock für andere Flugzeuge 1130 bereit.
  • Der Umwandlungsblock für andere Flugzeuge stellt ein Ausgangssignal an den Funktionsblock 1150 und an einen Berechnungsblock 1160 bereit. Der Umwandlungsblock für das eigene Flugzeug stellt ferner ein Ausgangssignal an den Funktionsblock 1150 und an den Berechnungsblock 1160 bereit.
  • Der Funktionsblock 1155 stellt ein Ausgangssignal an den CAS-Feststellungsblock 1165 wie auch an die Anzeigelogik 1170 bereit. Der Funktionsblock 1155 stellt ferner der (nicht gezeigten) Modus-S-Box 260 die ADS-B-Nachrichtenkontrolle, den Modus und zusätzliche Anflugdaten bereit.
  • Zusätzliche Einzelheiten für jede mit CASPER verbundene Funktion von 11 werden in den folgenden Unterabschnitten bereitgestellt.
  • ADS-B-BAHNDATEIVERARBEITUNG
  • Ein Bahndateielement 1102, das die mit ADS-B verbundenen Informationen für jedes andere Flugzeug beinhaltet, wird benötigt. Die Bahndateielemente 1102 sind den Bahndateielementen 1110, die durch die TCAS-Überwachungsfunktion aus Radarmessungen bereitgestellt werden, ähnlich, außer daß die Informationen statt in einem relativen System vielmehr in einem geographischen Koordinatensystem befindlich sind. Es wird erwartet, daß das CASPER-Warnsystem eine höhere Auflösung und ADS-B-Nachrichten mit höherer Rate als die erweiterten Squitter des Standards benötigen werden, um einen Verlust von Sicherheit zu vermeiden, weshalb ein CASPER-Modifikationsblock 1104 in der ADS-B- Bahndateiverarbeitung 1102 als Daten und Raten mit höherer Auflösung in den ADS-B-Nachrichten bereitstellend gezeigt ist. Zusätzlich zu den Positions- und Geschwindigkeitssquittern wird das CASPER-Warnsystem auch Anflug- und Modusdaten senden. Nachrichten in Bezug auf diese CASPER-spezifischen Sendungen werden empfangen, formatiert und in den Bahndateielementen 1106 gespeichert.
  • Gegenwärtig sendet, d.h., squittert jedes Flugzeug, das mit einem Modus-S-Transponder ausgerüstet ist, selbsttätig seine einzigartige Modus-S-Adresse ein Mal pro Sekunde in einem 56-Bit-Signalpaket mit 1090 MHz. TCAS verwendet diese Informationen, um die Anwesenheit von in der Nähe befindlichen Flugzeugen, die mit Modus-S-Transpondern ausgerüstet sind, festzustellen. Das GPS-Squitter-Konzept, das auch als erweiterter Squitter bekannt ist, fügt zwei zusätzliche 112-Bit-Squitternachrichten hinzu. Eine Nachricht wird jede halbe Sekunde gesendet und beinhaltet die GPS-Position und die barometrische Höhe, wenn sich das Flugzeug in der Luft befindet; oder die Position, den Steuerkurs und die Geschwindigkeit, wenn sich das Flugzeug am Boden befindet. Die andere Nachricht wird alle fünf Sekunden gesendet und beinhaltet die Flugnummer des Flugzeugs oder die Hecknummer des Flugzeugs für allgemeine Luftfahrtflugzeuge. Bestehende Modus-S-Transponder können leicht modifiziert werden, um Squitternachrichten neben den oder zusätzlich zu den herkömmlichen oder erweiterten Squitternachrichten zu senden. Eine Softwareänderung am Transponder ist alles, was benötigt wird. Derartige Softwareänderungen liegen in den Fähigkeiten eines Durchschnittsfachmanns.
  • DATEN DES EIGENEN FLUGZEUGS
  • Das Eingangssignal für die Daten des eigenen Flugzeugs 1125 wird durch die TCAS-Vernetzungsnachrichten des eigenen Flugzeugs 264 über den TCAS-XT-Eingangsbus von der Modus-S-Box 260 empfangen. Die Daten des eigenen Flugzeugs 1125 beinhalten ähnlich wie die für andere Flugzeuge empfangenen ADS-B-Daten eine UTC-Zeit-Marke, die Position, die Geschwindigkeit und Anflugdaten. Der CASPER-Modus des eigenen Flugzeugs wird im CAS-Prozessor 1100 verarbeitet und sollte abgerufen und zusammen mit den von der Modus-S-Box 260 empfangenen Daten des eigenen Flugzeugs angehängt werden.
  • ADS-B ARINC-429-AUSGANGSSIGNAL
  • Die Inhalte der Bahndateielemente 1106 und der Daten des eigenen Flugzeugs 1125 werden an einem ARINC-429-Datenbus ausgegeben. Dies gestattet, daß ADS-B-Anwendungen in externen Vorrichtungen ansässig sind, wenn die Datenzugriffswartezeit nicht zu einem beschränkenden Faktor wird. Nach dem Empfang eines zusammenhängenden Blocks von Kennmarken kann die Modus-S-Kennung geprüft werden, um das Flugzeug, das die Daten bereitstellt, zu identifizieren.
  • ZEITMANAGERFUNKTIONEN
  • Der Zweck der Zeitmanagerfunktionen 1145 ist, die Fähigkeit bereitzustellen, die UTC-Zeit in die Zeit des lokalen Prozessors (CAS-Prozessors) oder umgekehrt umzuwandeln. Dies wird durch Zeitmarkieren der Zeitmarkenunterbrechung, die von der Sensoreinheit des globalen Navigationssystems (GNSSU) gesendet wird, mit einer lokalen Zeit und Korrelieren dieser lokalen Zeit mit der UTC-Zeit für die über den Modus-S-Eingangsbus empfangene Unterbrechung erreicht. Die UTC-Zeit wird latent sein, weshalb darauf geachtet werden muß, die Unterbrechung mit den richtigen UTC-Daten übereinzustimmen.
  • MODUSLOGIK/INTEGRITÄT
  • Die CASPER-Moduslogik/Integritätsfunktion innerhalb des Funktionsblocks 1155 dient als der CASPER-Vollzug innerhalb des CAS-Prozessors 1100. Die CASPER-Moduslogik/Integritätsfunktion ist in 12 bis 16 ausführlich dargestellt. In 12 bis 16 wurde ein Versuch unternommen, zwischen der Logik und den Handlungen zu unterscheiden. Logische Angaben/Funktionen sind in rechteckigen Kästchen enthalten, während die Umrandungen der Handlungen rund sind.
  • 12 stellt die Elemente und die Handlungen bereit, die unternommen werden, um zu bestimmen, ob das System mit CASPER ausgerüstet ist. Wie in 12 gezeigt begegnet man einer logischen Funktion 1210, um zu bestimmen, ob das eigene Flugzeug mit CASPER ausgerüstet ist. Die logische Funktion 1210 kann eine diskrete Funktion wie etwa eine Hardwareingabe oder ein Softwareschalter sein.
  • Wenn bestimmt ist, daß das eigene Flugzeug damit ausgerüstet ist, wird der CASPER-Modus im Handlungskästchen 1230 auf "ausgerüstet" gestellt und im Handlungskästchen 1250 ein Ruf an das CASPER-Verarbeitungsmodul vorgenommen. Der diskrete oder Softwareschalter wird mit der Rate von 1 Hz des CASPER-Warnsystems geprüft, um einen 1-Hz-Ruf an das in 13 ausführlich dargestellte CASPER-Verarbeitungsmodul zu ermöglichen. Man erinnere sich, daß der CASPER-Modus im Modus-S-Kennungsblock ausgegeben wird.
  • Ein Ablaufdiagramm der Logik des CASPER-Verarbeitungsmoduls ist in 13 bereitgestellt. Die CASPER-Verarbeitung beginnt mit dem Handlungskästchen 1305. Eine logische Funktion 1310 bewertet, ob ein CASPER-SLS-Anflug gewählt ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Kontrolle zum Handlungskästchen 1345 übertragen, um den Modus auf "ausgerüstet" zu stellen. Wenn der Anflug gewählt ist, bewertet eine logische Funktion 1315, ob sich das eigene Flugzeug in der Nähe des Flughafens befindet. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Kontrolle zum Handlungskästchen 1350 übertragen, um den Modus auf "ausgerüstet" zu stellen. Wenn man sich in der Nähe des Flughafens befindet, bewertet eine logische Funktion 1320, ob die VDLU-Anflüge und Korrekturen empfangen werden. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Kontrolle zum Handlungskästchen 1355 übertragen, um den Modus auf "ausgerüstet" zu stellen. Wenn VDLU-Anflüge und Korrekturen empfangen werden, bewertet eine logische Funktion 1325, ob die Gütefaktoren der Navigation innerhalb der DGPS-Navigationsgrenzen liegen. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Kontrolle zum Handlungskästchen 1345 übertragen, um den Modus auf "ausgerüstet" zu stellen. Wenn die Gütefaktoren innerhalb der Grenzen liegen, stellt das Handlungskästchen 1330 den Modus auf "berechtigt", beginnt das Handlungskästchen 1335 die CASPER-spezifische ADS-B-Benachrichtigung und nimmt das Handlungskästchen 1340 einen Ruf an die ADS-B-Bahndateiverarbeitung vor. Die Kontrolle von den Handlungskästchen 1340, 1345, 1350, 1355 und 1360 wird jeweils zum Handlungskästchen 1365 übertragen, um zum Rufprogramm zurückzukehren.
  • Der logische/vollziehende Ablauf für die Bahndateiverarbeitung für andere Flugzeuge ist in 14 gezeigt. Dieses Ablaufdiagramm stellt eine innere Schleife dar, um Informationen für alle anderen Flugzeuge, für die eine ADS-B-Nachricht empfangen wurde, zu verarbeiten. Diese Verarbeitung beinhaltet eine ADS-B-Integritätsprüfung, eine Logik, um den Modus von "berechtigt" zu "bereitgemacht" oder "aktiv" zu verändern, eine Bestimmung von CASPER-Paaren und einen Ruf, um die AILS-Trennungssicherungsalgorithmen auszuführen.
  • Die Bahndateiverarbeitung für andere Flugzeuge beginnt am Handlungskästchen 1402. Am Handlungskästchen 1404 wird die Bahndatei erhöht, um ein neues oder das nächste andere Flugzeug zu verarbeiten. Eine logische Funktion 1406 bewertet, ob das neue andere Flugzeug verfügbar ist, d.h., ob noch irgendwelche verbleibenden anderen Flugzeuge verarbeitet werden müssen. Wenn die Verarbeitung aller verfügbaren anderen Flugzeuge abgeschlossen ist, wird die Kontrolle zum Handlungskästchen 1408 weitergegeben, um zum Handlungskästchen 1305 zurückzukehren. Wenn das neue andere Flugzeug verfügbar ist, bewertet eine logische Funktion 1410, ob der Modus des anderen Flugzeugs "berechtigt" ist.
  • Wenn der Modus des anderen Flugzeugs nicht "berechtigt" ist, bestimmt eine logische Funktion 1412, ob dieses andere Flugzeug ein CASPER-Paar ist. Wenn dies nicht der Fall ist, bestimmt eine logische Funktion 1454, ob das andere Flugzeug als ein gültiges Ziel bezeichnet ist. Wenn es als ein gültiges Ziel bezeichnet ist, entfernt das Handlungskästchen 1456 die Bezeichnung und verringert die Anzahl von gültigen Zielen, da das andere Flugzeug nicht länger Verfolgungsinformationen sendet, wenn es sich im Modus "berechtigt" befindet. Wenn das andere Flugzeug nicht als ein gültiges Ziel bezeichnet ist, behält das Handlungskästchen 1450 das andere Flugzeug als ein TCAS-Ziel. Wenn das andere Flugzeug in der logischen Funktion 1412 ein CASPER-Paar ist, zeigt das Handlungskästchen 1452 aufgrund der Unsicherheiten, die die Verfolgungsinformationen des anderen Flugzeugs angesichts der Unterbrechung der Datensendungen umgeben, die Notwendigkeit für ein EEM an.
  • Wenn der Modus des anderen Flugzeugs "berechtigt" ist, bewertet eine logische Funktion 1414, ob die ADS-B-Benachrichtigung "SEHR ALT" ist. Wenn die Benachrichtigung "SEHR ALT" ist, wird die Kontrolle zur logischen Funktion 1412 weitergegeben. Wenn die Benachrichtigung nicht "SEHR ALT" ist, bestimmt die logische Funktion 1416, ob der TCAS-Bereich verfügbar ist. Wenn der TCAS-Bereich nicht verfügbar ist, wird die Kontrolle zur logischen Funktion 1424 weitergegeben.
  • Wenn der TCAS-Bereich in der logischen Funktion 1416 verfügbar ist, bestimmt eine logische Funktion 1418, ob der Bereich "UNGÜLTIG" ist. Die Bereichsgültigkeit wird durch Vergleichen des von ADS-B stammenden Bereichs mit einem von TCAS stammenden Bereich bestimmt. Wenn der Unterschied zwischen den beiden Bereichen größer als ein Schwellenwert ist, wird der Bereich als "UNGÜLTIG" erklärt. Der Schwellenwert beträgt vorzugsweise etwa 100 m. Wenn der Bereich "UNGÜLTIG" ist, wird die Kontrolle zur logischen Funktion 1412 weitergegeben. Wenn der Bereich nicht "UNGÜLTIG" ist, bestimmt eine logische Funktion 1420, ob das andere Flugzeug als ein gültiges Ziel bezeichnet ist. Wenn dies nicht der Fall ist, bezeichnet das Handlungskästchen 1422 das andere Flugzeug als ein gültiges Ziel und erhöht die Anzahl der verfolgten Ziele und gibt die Kontrolle an die logische Funktion 1424 weiter. Wenn das andere Flugzeug bereits ein gültiges Ziel ist, wird die Kontrolle zur logischen Funktion 1424 weitergegeben.
  • Die logische Funktion 1424 bestimmt, ob die Anzahl der gültigen Ziele größer als "Null" ist. Wenn die Anzahl der gültigen Ziele "Null" ist, stellt das Handlungskästchen 1426 den CASPER-Modus für das andere Flugzeug in der Bahndatei auf "berechtigt". Wenn die Anzahl der gültigen Ziele größer als "Null" ist, bestimmt eine logische Funktion 1428, ob der CASPER-Modus des anderen Flugzeugs "aktiv" ist. Wenn dies nicht der Fall ist, stellt ein Handlungskästchen 1430 den CASPER-Modus für das andere Flugzeug auf "bereitgemacht". Wenn der Modus bereits "aktiv" ist, bestimmt eine logische Funktion 1432, ob sich das eigene Flugzeug bereichsabwärts des anderen Flugzeugs und innerhalb der AILS-Wegslänge befindet. Wenn es sich nicht bereichsabwärts und innerhalb der AILS-Wegslänge befindet, stellt ein Handlungskästchen 1434 den CASPER-Modus für das andere Flugzeug auf "bereitgemacht" und gibt die Kontrolle zum Handlungskästchen 1450 weiter. Wenn es sich bereichsabwärts und innerhalb der AILS-Wegslänge befindet, stellt ein Handlungskästchen 1436 den CASPER-Modus für das andere Flugzeug auf "aktiv".
  • Nach dem Stellen des Modus auf "aktiv" bestimmt eine logische Funktion 1438, ob das andere Flugzeug ein CAS-PER-Paar zum eigenen Flugzeug ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Kontrolle zum Handlungskästchen 1450 weitergegeben. Wenn das andere Flugzeug ein CASPER-Paar ist, bezeichnet ein Handlungskästchen 1440 das andere Flugzeug als ein CASPER-Paar. Eine logische Funktion 1442 bestimmt, ob die ADS-B-Benachrichtigung für das bezeichnete CASPER-Paar "ALT" ist. Wenn die Benachrichtung "ALT" ist, zeigt ein Handlungskästchen 1444 die Notwendigkeit für ein EEM an, worauf ein Aufheben der Wahl des anderen Flugzeugs als gültiges Ziel, ein Verringern der Anzahl der gültigen Ziele und ein Aufheben der Wahl des anderen Flugzeugs als ein CASPER-Paar durch ein Handlungskästchen 1448 folgt. Die Kontrolle wird dann zu einem Handlungskästchen 1450 weitergegeben. Wenn die ADS-B-Benachrichtigung nicht "ALT" ist, werden die AILS-Trennungssicherungsalgorithmen in einem Handlungskästchen 1446 benutzt, um zu bewerten, ob das andere Flugzeug eine Gefahr für das eigene Flugzeug darstellt. Die Kontrolle wird dann zum Handlungskästchen 1404 zurückgegeben, um die Verarbeitung für das nächste andere Flugzeug zu wiederholen. Zusätzliche Einzelheiten hinsichtlich der Verarbeitung der Trennungssicherungsalgorithmen sind in 15 bereitgestellt.
  • Ein Handlungskästchen 1505 signalisiert den Beginn der AILS-Verarbeitung. Eine logische Funktion 1510 bestimmt zuerst, ob sich das andere Flugzeug in einem MAP oder einem EEM befindet. Wenn sich das andere Flugzeug nicht in einem MAP oder einem EEM befindet, bestimmt eine logische Funktion 1515, ob sich das eigene Flugzeug in einem MAP oder einem EEM befindet. Wenn sich das eigene Flugzeug ebenfalls nicht in einem MAP oder einem EEM befindet, führt ein Handlungskästchen 1520 die Trennungssicherungsalgorithmen aus. Wenn sich entweder das andere Flugzeug oder das eigene Flugzeug in einem MAP oder einem EEM befindet, wird in einem Handlungskästchen 1525 ein modifizierter Satz von Trennungssicherungsalgorithmen durchgeführt. Der modifizierte Satz von Trennungssicherungsalgorithmen verwendet für das Flugzeug, das einen MAP oder einen EEM durchführt, anstelle von Absichten vielmehr tatsächliche Zustände.
  • Nach dem Ausführen eines der Trennungssicherungsalgorithmen an den Verfolgungsinformationen bestimmt eine logische Funktion 1530, ob es als Ergebnis der Algorithmen zu einem warnenden Alarm gekommen ist. Wenn es zu keiner Warnung gekommen ist, bestimmt eine logische Funktion 1540, ob es zu einer Vorsichtswarnung gekommen ist. Wenn es zu keiner Vorsichtswarnung gekommen ist, wird die Kontrolle zu einem Handlungskästchen 1545 weitergegeben, um die Trennungssicherungsalgorithmusverarbeitung zu wiederholen. Wenn es zu einer Vorsichtswarnung gekommen ist, stellt ein Handlungskästchen 1570 die Vorsichtswarnung für das andere Flugzeug zur Ausgabe an die Anzeigelogikfunktion 1170 auf "richtig", um einen Beobachter zu warnen. Die Kontrolle wird zum Handlungskästchen 1545 weitergegeben, um die Verarbeitung zu wiederholen.
  • Wenn es in der logischen Funktion 1530 zu einer Warnung gekommen ist, bestimmt die logische Funktion 1535, ob die CAS-Verfolgungsfunktion des TCAS am bestimmten anderen Flugzeug aktiv ist. Wenn dies der Fall ist, wird die CAS-Feststellungshemmung für dieses andere Flugzeug in einem Handlungskästchen 1550 beseitigt und in einer logischen Funktion 1560 eine dahingehende Prüfung vorgenommen, wie lange die Warnung bestanden hat. Wenn die Warnung für fünf Sekunden bestanden hat, wird die TCAS-Warnungshemmung in einem Handlungskästchen 1565 beseitigt und TCAS ein Versuch zur Lösung des Konflikts unter Verwendung seiner kooperativen Höhenauflösung gestattet. Die Kontrolle wird dann zum Handlungskästchen 1545 weitergegeben. Wenn die CAS-Verfolgungsfunktion des TCAS nicht aktiv ist oder sich die Warnung nicht über die bevorzugte Höchstzeit hinaus erstreckt hat, wird die Kontrolle zu einem Handlungskästchen 1555 weitergegeben. Das Handlungskästchen 1555 stellt den Warnalarm für das andere Flugzeug zur Ausgabe an die Anzeigelogik 1170 auf "richtig", um einen Beobachter zu warnen. Die Kontrolle wird zum Handlungskästchen 1545 weitergegeben, um die Verarbeitung zu wiederholen.
  • PAARBESTIMMUNG
  • Die CASPER-Paarbestimmungslogik ist in 16 beschrieben. Ein Handlungskästchen 1610 signalisiert den Beginn dieser CASPER-Paarlogik. Eine logische Funktion 1620 bestimmt, ob dem anderen Flugzeug eine parallele Landebahn mit dem eigenen Flugzeug zugewiesen wurde. Wenn dies nicht der Fall ist, stellt das Handlungskästchen 1630 die CASPER-Paarlogik auf "falsch". Wenn dem anderen Flugzeug eine parallele Landebahn zugewiesen wurde, bestimmt eine logische Funktion 1640, ob das andere Flugzeug einen gültigen CASPER-Bereich aufweist und sich im Modus "bereitgemacht" befindet. Die Bestimmung des gültigen CASPER-Bereichs ist nachstehend beschrieben. Wenn der CASPER-Bereich gültig ist und sich das andere Flugzeug im Modus "bereitgemacht" befindet, stellt ein Handlungskästchen 1650 die CASPER-Paarlogik auf "richtig", um das andere Flugzeug als ein CASPER-Paar zu bezeichnen.
  • PRÜFUNG DES ZUSAMMENLAUFENDEN FLUGZEUGBEREICHS
    • Tau_mod = (Bereich – (dmod**2)/Bereich)/geregelte_Bereichs_Ratewobei: wenn (Bereichs_Rate <- 3 m (10 Fuß)/sek) geregelte_Bereichs_Rate = Bereichs_Rate; wenn (–3 m(10 Fuß)/sek < Bereichs_Rate < 3 m(10 Fuß) geregelte_Bereichs_Rate = –10,0; wenn (Bereichs_Rate > 3 m(10 Fuß)/sek führe Prüfung auseinanderlaufender Bereich durch, dmod = 1,36 sm für Einschalten; dmod = 1,5 sm für Ausschalten
  • Zur Beachtung: eine negative Bereichsrate bezeichnet zusammenlaufende Flugzeuge.
  • Der Wert von 1,36 sm wurde für dmod analytisch gewählt, um benachbarte Anflugwege vor allen erwarteten Szenarien zu schützen.
  • PRÜFUNG DES AUSEINANDERLAUFENDEN FLUGZEUGBEREICHS
    • wenn (Bereichs_Rate 3 m (10 Fuß)/sek), sind Flugzeuge auseinanderlaufend.
    • wenn ((Bereichs_Rate > 3 m (10 Fuß)/sek) und (Bereich < demod)), Prüfung_bestanden
    • dmod = 1,36 Sm für Paare ein
    • dmod = 1,5 Sm für Paare aus
  • ANZEIGE UND WARNUNG
  • Um das Training und die Hilfe beim Verständnis der Nähe des lokalen Verkehrs durch den Piloten zu erleichtern, kann das CASPER-System die mit TCAS verbundenen Anzeige- und Warngepflogenheiten verwenden.
  • Die Cockpitanzeige der Verkehrsinformationen (CDTI) benutzt die TCAS-Gepflogenheiten der blauen, gelben und roten Farbe für Verkehrssymbole zum Anzeigen der Zustände "Beratung", "Vorsicht" bzw. "Warnung" der AILS-Warnalgorithmen. Blaue Symbole oder Symbole für "naheliegenden Verkehr" werden verwendet, um nahegelegenen Verkehr, der keine Gefahr für das eigene Flugzeug darstellt, zu kennzeichnen. Gelbe Symbole kennzeichnen einen anfänglichen Warnzustand; der AILS-Algorithmus benachrichtigt das andere Flugzeug, daß eine unannehmbare Kursabweichung festgestellt wurde und ein Notausweichmanöver seitens jenes Flugzeugs erforderlich ist. Rote Symbole kennzeichnen einen andauernden Gefahrenzustand, und daß ein Notausweichmanöver für das eigene Flugzeug erforderlich ist.
  • Hörbare Warnungen begleiten die Warnfunktion (siehe Tabelle 5). TABELLE 5 VON CASPER VORGESCHLAGENE HÖRBARE WARNUNGEN
    Figure 00470001
  • Die verschiedenen beschriebenen Systeme machen von einer Vielfalt von elektronischen Ausrüstungen Gebrauch, die Prozessoren aufweisen, welche Befehle in maschinenlesbarer Form benutzen, um die hierin beschriebenen Verfahren auszuführen. 17 stellt ein Blockdiagramm eines Prozessors 1710 dar, der mit einem maschinenlesbaren Medium 1720 gekoppelt ist. Der Prozessor 1710 kann einen CAS-Prozessor 1100, einen Prozessor innerhalb des ADS-B-Senders 294 oder irgendeine Kombination von Prozessoren, die benutzt werden, um die hierin beschriebenen Verfahren auszuführen, beinhalten. Darüber hinaus kann das maschinenlesbare Medium 1720 feste Vorrichtungen, die mit dem Prozessor 1710 gekoppelt sind, wie etwa ein internes magnetisches Medium oder eine programmierbare Speichervorrichtung, oder entfernbare Vorrichtungen, die mit dem Prozessor 1710 gekoppelt sind, wie etwa ein entfernbares magnetisches Medium oder eine Programmierkassette, beinhalten. Das maschinenlesbare Medium 1720 beinhaltet darauf gespeicherte Befehle, die fähig sind, zu veranlassen, daß der Prozessor 1710 die hierin beschriebenen Verfahren ausführt.
  • Es wurden Systeme, Verfahren und ein Protokoll zum Sicherstellen der Trennung von Flugzeugen während paralleler Anflüge beschrieben. Die Systeme und die Protokollfunktion wirken mit dem bestehenden TCAS zusammen, um Anflüge mehrerer Flugzeuge auf dicht aneinanderliegende Landebahnen zu erleichtern. Obwohl hierin bestimmte Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben wurden, werden Durchschnittsfachleute erkennen, daß jede beliebige Anordnung, von der gedacht wird, daß sie den gleichen Zweck erfüllt, die gezeigten besonderen Ausführungsformen ersetzen kann. Durchschnittsfachleuten werden viele Anpassungen der Erfindung offensichtlich sein. Als ein Beispiel beruhen die Werte, die für das Signalformat und die Einheiten, den Bereich, die bedeutsamen Bits und die Datenauflösung gewählt wurden, auf einer guten betrieblichen Beurteilung und können aufgrund von Unterschieden in der Beurteilung oder vorherrschenden Bestimmungen Änderungen vorgenommen werden, ohne vom hierin vorhandenen Umfang abzuweichen. Demgemäß soll diese Anmeldung alle beliebigen Anpassungen und Veränderungen der Erfindung abdecken. Es ist deutlich beabsichtigt, daß diese Erfindung nur durch die folgenden Ansprüche und Äquivalente davon beschränkt wird.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Kollisionsvermeidungswarnung, das durch ein eigenes Flugzeug (110) durchgeführt wird, wobei das Verfahren folgendes umfaßt: a. einen Schritt zum Empfangen von Daten für einen ersten AILS(Bordinformationen für den seitlichen Abstand)-Trennungssicherungsalgorithmus, der durch das eigene Flugzeug durchgeführt wird; b. einen Schritt zum Bilden einer Bahn gemäß den empfangenen Daten für jedes von mehreren Flugzeugen, wobei jede Bahn erste Angaben des Zustands und zweite Angaben darüber umfaßt, ob die gegenwärtige Überwachung durch das jeweilige Flugzeug einen zweiten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus umfaßt, der durch das jeweilige Flugzeug durchgeführt wird; c. während der Durchführung des ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus durch das eigene Flugzeug: 1. einen Schritt zum Bereitstellen einer Warnung gemäß dem jeweiligen Zustand und dem ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus für jede Bahn einer ersten Art, wobei die Kriterien, die die erste Art definieren, beinhalten, daß (a) die jeweilige zweite Angabe zutreffend ist; und (b) ein Alter der empfangenen Daten für die entsprechende Bahn geringer als ein Grenzwert ist; und 2. einen Schritt zum Bereitstellen einer Warnung gemäß dem jeweiligen Zustand und einem TCAS(Verkehrswarnungs- und Kol lisionsvermeidungssystem)-Warnalgorithmus für jede Bahn, die nicht der ersten Art angehört; und d. während der Nichtdurchführung des ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus durch das eigene Flugzeug einen Schritt zum Bereitstellen einer Warnung gemäß dem jeweiligen Zustand und einem TCAS-Warnalgorithmus für jede der mehreren Bahnen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Durchführung des ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus unterbrochen wird, wenn zumindest eines aus einem senkrechten Gütefaktor des eigenen Flugzeugs (110) und einem waagerechten Gütefaktor des eigenen Flugzeugs außerhalb eines jeweiligen zulässigen Bereichs liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Durchführung des ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus unterbrochen wird, wenn zumindest eines aus einem senkrechten Gütefaktor gemäß den empfangenen Daten und einem waagerechten Gütefaktor gemäß den empfangenen Daten außerhalb eines jeweiligen zulässigen Bereichs liegt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Durchführung des ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus unterbrochen wird, wenn sich eine erste Entfernung vom eigenen Flugzeug (110) zu einem jeweiligen anderen Flugzeug (120), das einer Bahn der ersten Art zugehörig ist, um mehr als einen zweiten Grenzwert von einer gemäß den empfangenen Daten berechneten zweiten Entfernung vom eigenen Flugzeug zum jeweiligen anderen Flugzeug unterscheidet.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der zweite Grenzwert gemäß einer Wurzel einer Summe von Quadraten berechnet wird, welche zumindest eines aus einem senkrechten Gütefaktor des eigenen Flugzeugs (110), einem waagerechten Gütefaktor des eigenen Flugzeugs, einem senkrechten Gütefaktor des jeweiligen anderen Flugzeugs (120), einem waagerechten Gütefaktor des jeweiligen anderen Flugzeugs und einer Konstanten umfassen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend das Senden von Angaben darüber, ob das eigene Flugzeug (110) gegenwärtig den ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus durchführt.
  7. Datenspeichervorrichtung, umfassend Angaben von Befehlen zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1.
  8. System zur Kollisionsvermeidungswarnung, wobei das System in ein eigenes Flugzeug (110) eingebaut ist, wobei das System folgendes umfaßt: e. ein Mittel zum Empfangen von Daten für einen ersten AILS(Bordinformationen für den seitlichen Abstand)-Trennungssicherungsalgorithmus, der durch das eigene Flugzeug durchgeführt wird; f. ein Mittel zum Bilden einer Bahn gemäß den empfangenen Daten für jedes von mehreren Flugzeugen, wobei jede Bahn erste Angaben des Zustands und zweite Angaben darüber umfaßt, ob die gegenwärtige Überwachung durch das jeweilige Flugzeug einen zweiten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus umfaßt, der durch das jeweilige Flugzeug durchgeführt wird; g. ein Mittel, das tätig ist, während das eigene Flugzeug den ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus durchführt, um 1. eine Warnung gemäß dem jeweiligen Zustand und dem ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus für jede Bahn einer ersten Art bereitzustellen, wobei die Kriterien, die die erste Art definieren, beinhalten, daß (a) die jeweilige zweite Angabe zutreffend ist; und (b) ein Alter der empfangenen Daten für die entsprechende Bahn geringer als ein Grenzwert ist; und 2. eine Warnung gemäß dem jeweiligen Zustand und einem TCAS(Verkehrswarnungs- und Kollisionsvermeidungssystem)-Warnalgorithmus für jede Bahn, die nicht der ersten Art angehört, bereitzustellen; und h. ein Mittel, das tätig ist, während das eigene Flugzeug den ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus nicht durchführt, um eine Warnung gemäß dem jeweiligen Zustand und einem TCAS-Warnalgorithmus für jede der mehreren Bahnen bereitzustellen.
  9. System nach Anspruch 8, wobei die Durchführung des ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus unterbrochen wird, wenn zumindest eines aus einem senkrechten Gütefaktor des eigenen Flugzeugs (110) und einem waagerechten Gütefaktor des eigenen Flugzeugs außerhalb eines jeweiligen zulässigen Bereichs liegt.
  10. System nach Anspruch 9, wobei die Durchführung des ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus unterbrochen wird, wenn zumindest eines aus einem senkrechten Gütefaktor gemäß den empfangenen Daten und einem waagerechten Gütefaktor gemäß den empfangenen Daten außerhalb eines jeweiligen zulässigen Bereichs liegt.
  11. System nach Anspruch 10, wobei die Durchführung des ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus unterbrochen wird, wenn sich eine erste Entfernung vom eigenen Flugzeug zu einem jeweiligen anderen Flugzeug (120), das einer Bahn der ersten Art zugehörig ist, um mehr als einen zweiten Grenzwert von einer gemäß den empfangenen Daten berechneten zweiten Entfernung vom eigenen Flugzeug zum jeweiligen anderen Flugzeug unterscheidet.
  12. System nach Anspruch 11, wobei der zweite Grenzwert gemäß einer Wurzel einer Summe von Quadraten berechnet wird, welche zumindest eines aus einem senkrechten Gütefaktor des eigenen Flugzeugs (110), einem waagerechten Gütefaktor des eigenen Flugzeugs, einem senkrechten Gütefaktor des jeweiligen anderen Flugzeugs, einem waagerechten Gütefaktor des jeweiligen anderen Flugzeugs (120) und einer Konstanten umfassen.
  13. System nach Anspruch 12, ferner umfassend das Senden von Angaben darüber, ob das eigene Flugzeug (110) gegenwärtig den ersten AILS-Trennungssicherungsalgorithmus durchführt.
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