EP0925568A1 - Mensch-maschine-schnittstelle für flughafen-verkehrskontrollzwecke - Google Patents

Mensch-maschine-schnittstelle für flughafen-verkehrskontrollzwecke

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Publication number
EP0925568A1
EP0925568A1 EP97941856A EP97941856A EP0925568A1 EP 0925568 A1 EP0925568 A1 EP 0925568A1 EP 97941856 A EP97941856 A EP 97941856A EP 97941856 A EP97941856 A EP 97941856A EP 0925568 A1 EP0925568 A1 EP 0925568A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mmi
screen
airport
displayed
aircraft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP97941856A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP0925568B1 (de
Inventor
Jean-Claude Vandevoorde
Robert Castor
André JELU
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Adb Bvba
ADB Airfield Solutions GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0925568A1 publication Critical patent/EP0925568A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0925568B1 publication Critical patent/EP0925568B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0017—Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information
    • G08G5/0026—Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information located on the ground
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0043—Traffic management of multiple aircrafts from the ground
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/06—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC] for control when on the ground

Definitions

  • the invention relates to a man-machine interface (MMI) for airport traffic control purposes, in particular for safe taxiing and / or approach-departure control at an airport, with a display area on which processes and conditions on the representable airport and may be influenced, for example, the movements and the current position of aircraft and, where appropriate, ⁇ vehicles, the switching status of navigation lights etc.
  • MMI man-machine interface
  • the object of the invention the many representations, masks, etc. which are displayed and edited on the previously known small individual screens, to bring them into a more representable and meaningful form, in order to relieve the controller and to improve the safety of the rolling guidance or the approach and departure movements and the associated processes, in particular to make it even more secure and to make it easier for controllers to maintain their ability to concentrate for longer.
  • the object is achieved in that the MMI is designed as a screen which measures more than 19, in particular more than 21, inches in diagonal. Screens over 19 inches have not been used on the towers of airports so far, although the use of screens up to 21 inches has already been discussed, but has not yet been used. The previous screen sizes were considered to be quite satisfactory. Disadvantages were also seen in restricting the controller's field of vision. Surprisingly, however, the screen size according to the invention offers more advantages than disadvantages.
  • MMI is designed to be capable of interaction.
  • the previously known MMI for airports have a separation between the display unit and the switching devices, which are preferably designed as keyboards. This requires the controllers to concentrate and to continuously check whether the correct switching elements have been actuated.
  • An interactive design eliminates these disadvantages and allows you to work more safely than before.
  • the MMI will not only have a previously unknown size but also be designed as a flat screen.
  • a version of the flat screen which has a high resolution and can be used in daylight (sunlight) is particularly advantageous.
  • Flat screens that can be used in daylight are already known, for example cius of the publication "Daylight-compatible flat displays" from Siemens AG, data technology division, from October 1995.
  • the screens act as touchscreens for the integrated display and operation of control devices, e.g. Stop bars etc. of an airport are designed to enable direct traffic management to the airport.
  • control devices e.g. Stop bars etc. of an airport are designed to enable direct traffic management to the airport.
  • commands and operating instructions can be given in the tower even better than with a "blind" keyboard and a mouse that can be operated blindly and without the operator having to change direction.
  • menus and windows can be displayed on the screen of the MMI, which can be supplemented and changed using a keyboard, and which can be implemented using Windows technology, e.g. with the help of a mouse.
  • Windows technology e.g. with the help of a mouse.
  • the movement areas of the aircraft and / or vehicles at the airport are advantageously on the screen, preferably as an edited video.
  • a large screen preferably with a diagonal of over 100 cm
  • the display of the main traffic areas of a large airport is possible with a sufficiently high resolution.
  • the at least two runways and the taxiways can be displayed both as processed video and, if appropriate, as raw video, the positions of stop bars, of further signal transmitters, of sensors and their switching and display states also being given or superimposed on the processed video can.
  • the aircraft can be represented with their flight number and, if applicable, also with their type designation. Despite these many details, the necessary overview is given with the screen according to the invention over 19 or 21 inches, but especially with very large formats.
  • airplanes that are approaching are preferably listed alphanumerically or airplanes that recently
  • the respective video representations which are preferably expanded in connection with a position display of aircraft to include aircraft identification and possibly associated selected flight plan data, are optionally supplemented by vehicle identification.
  • a transponder system is used to establish identification security. particularly advantageous, as can be seen, for example, from the aforementioned US Pat. No. 5,262,784.
  • the MMI according to the invention overlays both aircraft positions and other information, both in the appropriate form, for example as raw video, as processed video, obtained optically or by radar and displayed directly or alphanumerically.
  • Details or sections of the representations, switching states, positions etc. can advantageously be shown enlarged (zoomed).
  • the precise positions of aircraft and possibly vehicles in relation to individual lights, stop bars, sensors, etc. can thus advantageously be clarified.
  • the zoom - and possibly also reduced - representations can either be arranged on open spaces or superimposed on the basic image.
  • aircraft and vehicles can be represented in accordance with their current position on the movement surfaces with an indication of the responsibility for the aircraft or vehicle.
  • the division of tasks is immediately recognizable.
  • the representation of the responsibility of the aircraft or vehicle is advantageously combined with handover routines for a change of responsibility, e.g. linked in list form, for which confirmation notes and, if necessary, corresponding list changes are provided on the screen.
  • a separation of control functions with transfers to other areas of responsibility is usually the norm at major airports.
  • the large screen according to the invention there is now the possibility, in particular in times of low traffic, through the overlay and / or the successive display of different maps, e.g. the airport layout, zoomed sections, the coordinate system, as well as the areas open and closed to traffic, the recommended routes, the associated lists, video images of the docking process, etc. carry out traffic handling with just one controller. With increasing traffic, the monitoring and control work is then transferred to several controller positions.
  • the synthetic videos and cards can be changed in a task-specific and / or rights-dependent manner (level of authorization). Furthermore, that in connection with a computing unit, task-specific storage and the output of different configurations of the details shown are possible.
  • an advantageous adaptation of the MMI to changed conditions at the airport, to changed routines, routine processes, etc. can be carried out with direct control of the change results. All of the steps required for the operation of an airport, including a large airport, which follow the initial installation of the computing unit and its software can thus be carried out on the MMI according to the invention.
  • Important additional information can also be displayed on the MMI according to the invention, since an unprecedentedly large display area is available. This can be, for example, weather reports (e.g. the wind direction, wind speed etc.) as well as visibility information and other weather information.
  • main working screen according to the invention can be connected to other screens, e.g. with screens on which information from the flight control centers is displayed so that traffic can be planned in advance.
  • This information from an additional screen can of course also be displayed on the main screen, e.g. in a corner. All in all, there is the possibility of displaying all information of a major airport required for operational traffic management on a screen.
  • the individual overlays which are only required for a certain period of time, are advantageously removed after a predetermined time, if necessary, in order to restore the basic state. From this, the image is then advantageously built up again in the form required for the particular situation.
  • an alarm signal preferably in red or yellow, which provides information about special situations. If necessary, a list display can also be used for this, from which the individual times when the special situations occur, their urgency to process and their processing status can be seen.
  • the MMI has touch elements and / or at least on parts of a frame or a ner console, switching elements for actuating, supplementing and / or creating redundancy of the signals emitted by switching (touch elements).
  • the establishment of redundancy is particularly important because the highest security requirements apply at an airport.
  • Touch or switch elements that are in the normal field of view of the controller are particularly suitable for this purpose, as they do not need to interrupt the visual control of the airfield, taxiways etc. at any time.
  • the screen of the MMI is advantageously designed as a plasma or gas discharge screen, but it can also be designed as an LCD screen with background lighting or as an LED screen. All of these techniques can be used to produce large screens, with the plasma screen having the highest resolution. Corresponding plasma screens with the particularly advantageous screen diagonal over 100 cm are already known from the TV field.
  • the design as a touch screen can be such that sensitive views are arranged above the actual screen, e.g. in conjunction with a glass pane or a plastic layer.
  • the design of the screen as a projected screen, e.g. as a screen projected by laser.
  • the overlays according to the invention can be produced particularly easily and brilliantly.
  • the screen is advantageously arranged in the controller working field of view, it being advantageous if it is arranged at a considerable angle to the vertical direction that can be changed depending on the situation. This results in an acceptable impairment of the controller's field of vision.
  • the inclined arrangement is made possible, advantageously at an angle of incidence dependent on the course of the day, through the design as a flat screen. Ceiling mounting is also possible for special requirements on a tower, in which case keyboard-mouse operation is selected. Anti-reflective layers are provided against disturbing reflections. Likewise, interference protection against electromagnetic radiation is provided.
  • the MMI has a multilingual specification of the individual names, working terms, etc.
  • the MMI is therefore connected to a word memory that allows entries in different languages. Training in the national language, in the language of the manufacturer who also carries out the maintenance work so that its personnel can work in their respective national language and in English as the general language of aviation is particularly favorable.
  • FIG. 1 shows an exemplary representation of a simply designed runway with taxiways and an apron area
  • FIG. 3 shows, by way of example, the switching status of the fires after the rolling process has been released
  • FIG. 4 shows, by way of example, the switching status of the fires and stop bars at the end of the runway in heavy traffic
  • FIG. 6 shows the map of a large airport in large format
  • 7 shows a window representation of the large airport from FIG. 6 and an enlarged detail, both with aircraft positions
  • FIG. 8 shows a zoom representation from the enlarged image from FIG. 7,
  • FIG. 9 shows an overview of a smaller airport with Control1 function blocks
  • FIG. 10 shows an enlarged representation of the airport from FIG. 9 with selective information
  • FIG. 11 shows a zoom representation of the fires of the airport from FIG. 10
  • FIGS. 12 to 14 show an overlaid representation of the individual runs - Way lights with details from the map of a smaller airport.
  • 1 denotes a runway and 2 a taxiway.
  • Switchable center lights 5 and further underfloor lights 4 are arranged in the runway 1, which can be designed to emit white as well as red or possibly green.
  • the taxiway 2 also has center lights 6 which can emit in different colors.
  • On the apron area 7 there are further fires, not designated in any more detail, some of which have signal functions. Fires without signal functions are not shown. From time to time there are planes on the runway 1 and on the taxiway 2, the position of which is identified by crosses 8 and 9 as examples. While the
  • positions 8 and 9 of the aircraft originate from a radar video which advantageously depicts the representation of the airport. is stored.
  • position areas in which aircraft are located can also be determined by sensors that are installed on the taxiways etc.
  • 10 denotes an aircraft before taxiing and 11 for the pilot underfloor lights glowing red.
  • the underfloor light 12 lights up green, as does the underfloor light 13.
  • the underfloor light 14 lights up white, while the underfloor light 15 shines green and the underfloor light 16 shines green on one side and white on the other side.
  • FIG 3 shows the signal state of the underfloor fire after the taxi has been released and the pilot in the aircraft 10 sees the fires 13, 14, 15 and 16 in green, while the fires 11 are not lit. This results in a clear, controllable on-screen signaling for the pilot in the aircraft 10 that the taxiing process can take place.
  • 20 denotes an aircraft at the end of the runway and 21 another aircraft on a taxiway.
  • the taxiway center lights may be on lines 22, 23 and 24 e.g. glowing green in sections. This is how they signal the pilots the way ahead.
  • Stop bars 26, 27 and 28 which show the pilot in red that they can only roll up to this position.
  • the above figures show some examples of the safe rolling guidance on the floor, as can be monitored and carried out according to the invention by large flat screens.
  • the well-known desks are replaced with a replica of the airport geography and a large number of counters.
  • the known consoles worked with optical fibers or single diodes, possibly also with small light bulbs. No radar videos or additional information about the traffic situation at an airport can be transmitted in such facilities. According to the invention, however, this is due to the large display areas, which in particular in conjunction with interactive screens, such as touch screens or the like. are advantageous possible.
  • FIG. 5 shows the essential details contained in the synthetic video in FIG. 30.
  • the information from the radar video is advantageously superimposed on the synthetic video, so that the actual information about the position of aircraft and or possibly vehicles can be obtained from the synthetic video.
  • 31 shows the two types of sensors that can operate on different bases. The most important are the cooperative sensors that simultaneously verify the aircraft identification, for example using transponders.
  • 32 shows the basic principles of the traffic control system on the ground and in the air, in order to give the aircraft a safe instruction which guarantees a smooth traffic flow.
  • 33 shows auxiliary functions that are particularly important in special incidents. The components with which the aircraft are essentially guided on the runway and taxiways and in the apron area are indicated in FIG.
  • FIG. 34 and the docking automation which is carried out using a wide variety of sensors is shown in FIG. that use a pattern comparison, but can also be done with lasers, microwave receivers etc., if necessary with the support of D-GPS etc.
  • FIG. 35 indicates the integration of a wide variety of data which flow together in the system and can be displayed on the screen together with the information from 30, 32, 34 and 36.
  • sensor information includes radar information, the main source of information at an airport.
  • system according to the invention is also used if not all of the individual components described here are integrated in the system, but are operated as stand-alone systems or if individual components, for example automatic docking systems, e.g. in smaller airports with only a few parking positions, there is no need at all.
  • automatic docking systems e.g. in smaller airports with only a few parking positions, there is no need at all.
  • the basis of the integrated control of aircraft and possibly vehicles remains as the solution according to the invention.
  • FIG. 6 the overall picture of a large airport, 36 and 37 denote the runways and 38 the actual airport building in the middle between the runways and the taxiways, which are not specified in more detail, associated with the runways. This overall picture provides an overview and in particular the selection of the zoom sections.
  • FIG. 7 denotes a window, here arranged in the upper left corner of the screen, with a greatly reduced image of the airport from FIG. 6.
  • window 39 denotes a window, here arranged in the upper left corner of the screen, with a greatly reduced image of the airport from FIG. 6.
  • the window there is also a field for clicking various work functions with a mouse.
  • Overlaid representations of aircraft positions with more detailed information can also be overlaid in window 39; Because of the clearer legibility on a large screen, its advantages are obvious.
  • window 39 there is an enlarged Outer representation 41 of a runway taxiway section, with superimposed aircraft position information 42 and 43. In this representation, an easier selection for further zoom representations is possible than in window 39.
  • FIG. 8 finally shows the zoom representation of an aircraft position, the aircraft being provided with identification information.
  • the position of the aircraft is represented by a point 44, on which a glowing field can be superimposed. This makes it easier to follow the plane's route.
  • the indication of which aircraft is concerned can be single-line, but can also be expanded to three lines. Then all relevant information relating to an aircraft, such as aircraft type, flight number, call sign, etc., can be reproduced, but also airport-specific data, such as the gate number and the category into which the aircraft is to be classified.
  • FIG. 9 shows the schematic view of an airport map for a smaller airport.
  • the display and the operating windows are such that touch operation is possible.
  • the display can be in the national language, in English or in any other language.
  • the airport has only one runway 45. The rest of the aeronautically important information can be found in the illustration.
  • FIG. 10 already shows a higher resolution and has control panels which allow a selection of the individual runway parts and taxiways.
  • the two runway parts are labeled 46 and 47 and correspond to the information in the control panels Runway 16 and Runway 34.
  • the stop bars are labeled ST1 to ST5.
  • a zoo ing for checking the individual lights is possible, as FIG 11 shows by way of example.
  • the individual lights are designated 48 in FIG. From the corresponding enlargement the individual switching status of the lights can also be clearly seen.
  • An overlaid representation of an aircraft is possible.
  • FIGS. 12 to 14 finally show enlarged (zoomed) details of a small airport, the basic configuration of which can be seen from the superimposed image at the foot of the zoomed representation.
  • a map of the airport with the zoom section is entered in the zoomed display.
  • FIG. 12 shows the zoom section 49 with a circuit diagram of the individual lights
  • FIG. 13 shows the zoom section 50, also with an enlarged representation of the individual lights
  • FIG. 14 shows the zoom section 51 with an enlarged representation of the individual lights.
  • Figures 12 to 14 also show the respective switching status, failure etc. from the enlarged display of the individual lights.
  • a superposition of the aircraft position in sections 49, 50 and 51, which are only shown here as an example, is particularly advantageous. Between the sections shown are further sections, not shown in detail.
  • the MMI according to the invention is able to provide all the information required for the operational management of an airport in a training which results in complete information security.
  • the tower controllers have already been able to do good work with the relatively small screens to date, it is surprisingly found that by significantly increasing the size of the

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Description

Beschreibung
Mensch-Maschine-Schnittstelle für Flughafen-Verkehrskontroll¬ zwecke
Die Erfindung betrifft eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (Man-Machine-Interface, MMI) für Flughafen-Verkehrskontrollzwecke, insbesondere zur sicheren Rollführung und/oder Anflug-Abflugkontrolle auf einem Flughafen, mit einer Darstel- lungsflache, auf der Vorgänge und Zustände auf dem Flughafen darstell- und gegebenenfalls beeinflußbar sind, z.B. die Bewegungen und die aktuelle Position von Flugzeugen und gegebe¬ nenfalls Fahrzeugen, der Schaltzustand von Befeuerungen etc.
Die Mensch-Maschine-Schnittstellen, MMI von Flughafenkontrollzentren, z.B. auf dem Tower, bestehen bisher aus relativ kleinen Bildschirmen, die gruppenweise nebeneinander angeordnet sind. Die Bildschirme stehen in Verbindung mit Recheneinheiten, in denen die Informationen, die auf einem Flughafen anfallen, gesammelt, aufbereitet und in eine darstellungsfähige Form gebracht werden. Beispiele, insbesondere die Aufbereitung, sind der US-PS 5 374 932, der US-PS 5 485 151 und der US-PS 5 262 784 zu entnehmen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die vielen Darstellungen, Masken etc . die auf den bisher bekannten kleinen Einzelbildschirmen dargestellt und bearbeitet werden, in eine besser darstellungsfähige und aussagekräftigere Form zu bringen, um die Controller zu entlasten und die Sicherheit der Rollfüh- rung bzw. der An- und Abflugbewegungen und die damit verbundene Vorgänge zu verbessern, insbesondere noch sicherer zu machen und den Controllern die Arbeit zu erleichtern, um ihre Konzentrationsfähigkeit länger zu erhalten. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die MMI als Bildschirm ausgebildet ist, der in der Diagonalen mehr als 19, insbesondere mehr als 21, Zoll mißt. Bildschirme über 19 Zoll werden bisher auf den Towern von Flughäfen nicht verwendet, es wurde zwar bereits die Verwendung von Bildschirmen bis zu 21 Zoll diskutiert, zu einem Einsatz ist es jedoch bisher noch nicht gekommen . Die bisherigen Bildschirmgrößen wurden als durchaus zufriedenstellend angesehen. Weiterhin wurden Nachteile in einer Einschränkung des Sichtbereichs der Controller gesehen. Überraschenderweise bietet die erfindungsgemäße Bildschirmgröße jedoch mehr Vor- als Nachteile.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die MMI interaktionsfähig ausgebildet ist. Die bisher bekannten MMI für Flughäfen weisen eine Trennung zwischen der Darstellungseinheit und den Schalteinrichtungen, die vorzugsweise als Keyboards ausgebildet sind, auf. Dies erfordert von den Controllern eine erhöhte Konzentration und eine dauernde Kontrolle, ob die richtigen Schaltelemente betätigt worden sind. Eine interaktionsfähige Ausführung beseitigt diese Nachteile und erlaubt ein sichereres Arbeiten als bisher.
Es ist weiterhin vorgesehen, daß die MMI nicht nur eine bisher unbekannte Größe sondern auch eine Ausbildung als Flach- bildschirm aufweist. Hierdurch ist es überraschenderweise möglich, auch Bildschirme mit großen Formaten, z.B. mit Bildschirmdiagonalen über 100 cm, so im Sichtbereich von Controllern auf den Flughafentowern anzuordnen, daß genügend Sicht auf die Runways, die Taxiways etc. bleibt. Bei den bisher verwendeten Monitoren war dies wegen der großen Bautiefe nicht möglich. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführung des Flachbildschirms, die eine hohe Auflösung hat und bei Tages (Sonnen) licht, benutzbar ist. Bei Tageslicht benutzbare Flachbildschirme sind bereits bekannt, so z.B. cius der Druckschrift "Tageslichttaugliche Flachdisplays" der Siemens AG, Bereich Datentechnik, von Oktober 1995. Diese bekannten Flachbildschirme weisen jedoch nur eine Bildschirmdiagonale von 10,4 Zoll auf und sind daher nicht geeignet, die Vielzahl der Informationen, die in einem Flughafentower auf dem Bildschirm erscheinen müssen, wiederzugeben. Um die Tageslichttauglichkeit zu erreichen, weisen die bekannten Flachbildschirme Booster-Lichtquellen auf. Entsprechende Maßnahmen sind auch für die großen Flachbildschirme und ihre Überlagerungsdarstellungen vorgesehen.
Zur Erleichterung der Arbeit des Controllers ist vorteilhaft vorgesehen, daß die Bildschirme als Touchscreens zur integrierten Darstellung und Bedienung von Kontrolleinrichtungen, z.B. Stop bars etc. eines Flughafens ausgebildet sind, um so eine unmittelbare Verkehrsführung auf den Flughafen zu ermöglichen. So lassen sich noch besser als mit einer "blind" zu bedienenden Tastatur und einer Maus sicher und ohne daß der Bediener die Blickrichtung wechseln muß, Befehle und Bedienungsanweisungen im Tower geben.
Es ist dabei vorteilhaft vorgesehen, daß auf dem Bildschirm der MMI Menüs und Fenster darstellbar sind, die über eine Tastatur ergänzt und verändert sowie in Windows-Technik, z.B. mit Hilfe einer Maus, aufgerufen werden können. So ist neben den Schaltfunktionen auf dem gleichen Bildschirm und somit für den Controller als integrierter Vorgang, auch die Korrektur und Anpassung von Daten, die verkehrswesentlich sind, möglich. So können alle mit dem Verkehr auf einem Flughafen zusammenhängenden Vorgänge an einem Platz bearbeitet werden, dies führt zu einer besonders vorteilhaften Einmann-Bedie- nungsmöglichkeit, in verkehrsschwachen Zeiten auch für einen Großflughafe .
Auf dem Bildschirm werden vorteilhaft die Bewegungsflächen der Flug- und/oder Fahrzeuge auf dem Flughafen, vorzugsweise als bearbeitetes Video, dargestellt. Durch die Verwendung eines Großbildschirmes, vorzugsweise mit einer Diagonalen über 100 cm, ist bei ausreichend hohem Auflösungsvermögen die Darstellung der Hauptverkehrsflächen auch eines Großflughafens möglich. Die zumindest zwei Runways und die Taxiways können sowohl als bearbeitetes Video als auch gegebenenfalls als Rohvideo dargestellt werden, wobei dem bearbeiteten Video auch die Positionen von Stop bars , von weiteren Signalgebern, von Sensoren sowie ihre Schalt- und Anzeigezustände aufgege- ben bzw. überlagert werden können. Die Flugzeuge können dabei mit ihrer Flugnummer und gegebenenfalls auch mit ihrer Typbezeichnung dargestellt werden. Trotz dieser vielen Details ist mit dem erfindungsgemäßen Bildschirm über 19 bzw. 21 Zoll, insbesondere jedoch bei sehr großen Formaten, die notwendige Übersicht gegeben.
Vorzugsweise zur Darstellung auf Freiflächen, z.B. in den Ek- ken oder an den Seiten der Videos, ist vorgesehen, daß Flugzeuge, die sich im Anflug befinden, vorzugsweise alphanume- risch aufgelistet bzw. Flugzeuge, die vor kurzer Zeit den
Flughafen verlassen haben, ebenfalls alphanumerisch aufgelistet, angegeben werden. So erhält der Controller einen vollständigen Überblick über den Flug- und Rollverkehr in seinem Verantwortungsbereich. Dabei ist die Abflugkontrolle beson- ders für die Gatebelegung wichtig, wobei für die Gatebelegungskontrolle die Darstellung des Andockvorganges, z.B. in Überlagerung der entsprechenden Flughafengebäudedarstellung, vorteilhaft ist.
Die jeweiligen Videodarstellungen, die vorzugsweise in Verbindung mit einer Positionsanzeige von Flugzeugen, um Flugzeugidentifikationen und gegebenenfalls zugehörigen ausgewählten Flugplandaten erweitert sind, werden gegebenenfalls um Fahrzeugidentifikationen ergänzt. Zur Herstellung der IdentifikationsSicherheit ist dabei ein TransponderSystem be- sonders vorteilhaft, wie es z.B. aus der erwähnten US-PS 5 262 784 zu ersehen ist. Die erfindungsgemäße MMI überlagert sowohl Flugzeugpositionen als auch sonstige Informationen, beides in der jeweils geeigneten Form, also z.B. als Rohvi- deo, als bearbeitetes Video, optisch oder durch Radar gewonnen und direkt oder alphanumerisch dargestellt.
Einzelheiten oder Ausschnitte der Darstellungen, Schaltzustände, Positionen etc. sind vorteilhafterweise vergrößert (gezoomt) darstellbar. So können vorteilhafterweise die genauen Positionen von Flugzeugen und gegebenenfalls Fahrzeugen im Verhältnis zu Einzellichtern, Stop bars , Sensoren etc. verdeutlicht werden. Die Zoom - und gegebenenfalls auch verkleinerten - Darstellungen können wahlweise auf Freiflächen angeordnet oder dem Grundbild überlagert werden.
Es ist weiterhin vorgesehen, daß Flug- und Fahrzeuge entsprechend ihrer augenblicklichen Position auf den Bewegungsflächen mit einer Kennzeichnung, in welcher Verantwortung sich das Flugzeug oder Fahrzeug befindet, darstellbar sind. So ist insbesondere für Großflughäfen, bei denen mehrere Controller für die Verkehrsleitung auf dem Flughafen zuständig sind, die Aufgabenteilung sofort erkennbar. Vorteilhafterweise wird die Darstellung, in welcher Verantwortung sich das Flugzeug oder Fahrzeug befindet, mit Übergaberoutinen für einen Verantwortungswechsel, z.B. in Listenform verbunden, wofür auf dem Bildschirm Bestätigungsvermerke und gegebenenfalls entsprechende Listenänderungen vorgesehen sind.
Von besonderem Vorteil ist die Anzeige von durch eine Recheneinrichtung kollisionsfrei geplanten Wegen (Routen) und ihre, gegebenenfalls auch automatische, Schalt- und Anzeigbarkeit . Entsprechende Vorgänge sind aus der bereits erwähnten US-PS 5 374 932 ersichtlich. Spezielle Positionssignale auf dem Bildschirm, etwa "Stop bar crossed" erhöhen dabei die Kontrollsicherheit. Desgleichen die sofortige Flugplanbearbeitung auf der MMI. Auch Filter zur Ausblendung von zur Zeit irrelevanten Informationen, etwa im Apronbereich oder im Überflug-Controllbereich, erhöhen die Sicherheit der Verkehrsführung über die MMI weiter.
Auf Großflughäfen ist in der Regel eine Trennung der Kontrollfunktionen mit Übergaben in andere Verantwortungsberei- ehe üblich. Mit dem erfindungsgemäßen Großbildschirm besteht nun die Möglichkeit, insbesondere in verkehrsschwachen Zeiten, durch die Überlagerung und/oder die aufeinander olgende Darstellung von verschiedenen Karten, z.B. des Flughafenlay- outs, von gezoomten Ausschnitten, des Koordinatensystems, so- wie der für den Verkehr offenen und geschlossenen Bereiche, der empfohlenen Routen, der zugehörigen Listen, von Videobildern des Dockingvorganges etc . eine Verkehrsabwicklung durch nur einen Controller durchzuführen. Bei zunehmendem Verkehr wird dann die Überwachungs- und Kontrollarbeit auf mehrere Controllerpositionen übertragen.
Zusätzlich zu den Kontrollfunktionen ist vorteilhaft vorgesehen, daß die synthetischen Videos und Karten aufgabenspezifisch und/oder rechteabhängig (level of authorizition) verän- derbar sind. Weiterhin, daß in Verbindung mit einer Recheneinheit aufgabenspezifische Speicherungen und die Ausgabe von unterschiedlichen Konfigurationen der dargestellten Einzelheiten möglich sind. So kann eine vorteilhafte Anpassung der MMI an geänderte Verhältnisse auf dem Flughafen, auf geänder- te Routinen, Routineverläufe etc., mit direkter Kontrolle der Änderungsergebnisse durchgeführt werden. Auf der erfindungsgemäßen MMI sind also alle für den Betrieb eines Flughafens, auch eines Großflughafens, notwendigen Arbeitsschritte, die auf die Erstinstallation der Recheneinheit und ihre Software folgen, durchführbar. Auch wichtige Zusatzinformationen sind auf der erfindungsgemäßen MMI mit anzeigbar, da eine bisher unerreicht große Darstellungsfläche zur Verfügung steht. Dies können z.B. Wettermeldungen (z.B. die Windrichtung, die Windgeschwindigkeit etc.) sein als auch Sichtweitenangaben und weitere Wetterinformationen.
Es versteht sich, daß der erfindungsgemäße Hauptarbeitsbildschirm mit weiteren Bildschirmen in Verbindung stehen kann, z.B. mit Bildschirmen, auf denen Angaben der FlugkontrollZentren wiedergegeben werden, um eine Vorausplanung des Verkehrs durchführen zu können. Diese Angaben eines zusätzlichen Bildschirmes können natürlich auch auf dem Hauptbildschirm, z.B. in einer Ecke, gezeigt werden. Insgesamt ergibt sich die Dar- Stellungsmöglichkeit aller zur Operationellen Verkehrsleitung notwendigen Informationen eines Großflughafens auf einem Bildschirm.
Die Einzelüberlagerungen, die jeweils nur für einen bestimm- ten Zeitraum benötigt werden, werden gegebenenfalls vorteilhaft nach einer vorherbestimmbaren Zeit wieder aufgehoben um den Grundzustand wieder herzustellen. Von diesem aus wird dann vorteilhaft das Bild wieder in der jeweils situationsbe- dingt benötigten Form aufgebaut.
Von besonderem Vorteil ist die Darstellung auch eines Alarmsignals, vorzugsweise in rot oder gelb, das über Sondersituationen Auskunft gibt. Gegebenenfalls kann hierfür auch eine Listendarstellung verwendet werden, aus der die einzelnen Zeiten des Auftretens der Sondersituationen, ihre Bearbeitungsdringlichkeit und ihr Bearbeitungszustand ersichtbar ist.
Zur Ausbildung der MMI ist vorgesehen, daß sie Touchelemente aufweist und/oder zumindest auf Teilen eines Rahmens oder ei- ner Konsole, Schaltelemente zur Betätigung, Ergänzung und/ oder Redundanzherstellung der durch Schalt (Touchelemente) abgegebenen Signale. Die Redundanzherstellung ist besonders wichtig, da auf einem Flughafen höchste Sicherheitsanfor- derungen gelten. Hierzu sind Touch- oder Schaltelemente, die sich im Normalsich feld des Controllers befinden, besonders geeignet, da er so die Sichtkontrolle auf das Flugfeld, die Taxiways etc. zu keiner Zeit zu unterbrechen braucht.
Der Bildschirm der MMI ist vorteilhaft als Plasma- oder Gaε- entladungsschirm ausgebildet, er kann jedoch ebenso als LCD- Schirm mit Hintergrundbeleuchtung oder als LED-Schirm ausgebildet sein. In allen diesen Techniken lassen sich Großbildschirm herstellen, wobei der Plasmabildschirm die höchste Auflösung hat. Entsprechende Plasmabildschirme mit der besonders vorteilhaften Bildschirmdiagonalen über 100 cm sind bereits aus dem TV-Bereich bekannt. Die Ausbildung als Touch- screen kann dabei derart erfolgen, daß über dem eigentlichen Bildschirm sensitive Sichten angeordnet sind, z.B. in Verbin- düng mit einer Glasscheibe oder einer KunststoffSchicht .
Von besonderem Vorteil bei sehr großen Dimensionen ist die Ausbildung des Bildschirms als projizierter Schirm, z.B. als ein durch Laser projizierter Schirm. Dann sind die erfin- dungsgemäßen Überlagerungen besonders leicht und brilliant herstellbar.
Der Bildschirm wird trotz seiner Größe vorteilhaft im Controller-Arbeitssichtfeld angeordnet, wobei es vorteilhaft ist, wenn er unter einem erheblichen, situationsbedingt veränderbaren, Winkel zur Vertikalrichtung angeordnet ist. So ergibt sich eine hinnehmbare Beeinträchtigung des Controller- Sichtfeldes. Ermöglicht wird die schräge Anordnung, vorteilhaft unter einem tagesverlaufsabhängigen Anstellwinkel, durch die Ausbildung als Flachbildschirm. Für besondere Anforderungen auf einem Tower ist auch eine Deckenmontage möglich, hier wird dann eine Tastatur-Maus- Bedienung gewählt. Gegen störende Reflexionen sind Antire- flexschichten vorgesehen. Desgleichen ist ein Störungsschutz gegen elektromagnetische Strahlung vorgesehen.
Für den Einsatz außerhalb englischsprachiger Länder ist von besonderem Vorteil, wenn die MMI eine mehrsprachige Angabe der einzelnen Namen, Arbeitsbegriffe etc. hat. Die MMI steht daher mit einem Wortspeicher in Verbindung, der eine Angabe in verschiedenen Sprachen erlaubt. Besonders günstig ist hierbei eine Ausbildung einmal in der Landessprache, einmal in der Sprache des Herstellers der auch die Wartungsarbeiten durchführt, damit dessen Personal in seiner jeweiligen Lan- dessprache arbeiten kann und in englisch als der allgemeinen Sprache der Luftfahrt.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, aus denen, ebenso wie aus der Beschreibung und den Unteran- Sprüchen, weitere erfinderische Einzelheiten entnommen werden können. Im einzelnen zeigen:
FIG 1 Die beispielhafte Darstellung einer einfach ausgebildeten Start- und Landebahn mit Rollwegen und einem Vorfeldbereich,
FIG 2 beispielhaft den Schaltzustand der Feuer vor Freigabe des Rollvorgangs,
FIG 3 beispielhaft den Schaltzustand der Feuer nach Freigabe des RollVorgangs , FIG 4 beispielhaft den Schaltzustand der Feuer und Stop bars am Startbahnende bei dichtem Verkehr,
FIG 5 eine Übersicht über die wesentlichen übermittelten Informationen,
FIG 6 die Karte eines Großflughafens im Großformat, FIG 7 eine Fensterdarstellung des Großflughafens aus FIG 6 und eine Ausschnittsvergrößerung, beide mit Flugzeugpositionen, FIG 8 eine Zoomdarstellung aus der Ausschnittsvergrößerung von FIG 7,
FIG 9 eine Übersicht über einen kleineren Flughafen mit Control1-Funktionsblöcken, FIG 10 eine vergrößerte Darstellung des Flughafens aus FIG 9 mit Selektiv-Angaben, FIG 11 eine Zoomdarstellung der Feuer des Flughafens aus FIG 10 und FIG 12 bis 14 eine überlagerte Darstellung der einzelnen Run- way-Lichter mit Ausschnittsangabe aus der Karte eines kleineren Flughafens .
In FIG 1 bezeichnet 1 eine Start- und Landebahn und 2 einen Taxiway. In der Start- und Landebahn 1 sind schaltbare Mittenleuchten 5 sowie weitere Unterflurfeuer 4 angeordnet, die sowohl weiß als auch rot oder gegebenenfalls grün abstrahlend ausgebildet sein können. In der Start- und Landebahn befindet sich weiterhin eine Leuchtenreihe 3, die z.B. rotleuchtend ausgebildet ist. Diese Leuchtenreihe gibt gegebenenfalls den Startvorgang frei. Der Taxiway 2 besitzt ebenfalls Mittenleuchten 6, die in verschiedenen Farben abstrahlen können. Auf dem Apronbereich 7 befinden sich weitere, nicht näher bezeichnete Feuer, die zum Teil Signalfunktionen haben. Feuer ohne Signalfunktionen sind nicht eingezeichnet. Auf der Start- und Landebahn 1 sowie auf dem Taxiway 2 befinden sich von Zeit zu Zeit Flugzeuge, deren Position durch Kreuze 8 und 9 beispielhaft gekennzeichnet ist. Während es sich bei der
Darstellung des Runways und der Taxiways ebenso wie bei hier nicht gezeigten Gebäuden und gegebenenfalls der Flughafenumgebung um feste Eingaben für die Darstellung handelt, stammen die Positionen 8 und 9 der Flugzeuge aus einem Radar- video, das der Darstellung des Flughafens vorteilhaft über- lagert wird. Natürlich können Positionsbereiche in denen sich Flugzeuge befinden, auch durch Sensoren ermittelt werden, die an den Taxiways etc. installiert sind.
In FIG 2 bezeichnet 10 ein Flugzeug vor dem Rollen und 11 für den Piloten rotleuchtende Unterflurfeuer. Die Unterflurfeuer 12 leuchten grün, ebenso das Unterflurfeuer 13. Die Unterflurfeuer 14 leuchten weiß, während das Unterflurfeuer 15 grün und das Unterflurfeuer 16 einseitig grün und zur anderen Seite weiß leuchtet.
In FIG 3 ist der Signalzustand der Unterflurfeuer nach der Rollfreigabe dargestellt und der Pilot im Flugzeug 10 sieht die Feuer 13,14,15 und 16 jeweils grün, während die Feuer 11 nicht leuchten. So ergibt sich eine eindeutige, auf dem Bildschirm kontrollierbare, Signalisierung für den Piloten im Flugzeug 10, daß der Rollvorgang erfolgen kann.
In FIG 4 bezeichnet 20 ein Flugzeug am Ende der Start- und Landebahn, sowie 21 ein weiteres Flugzeug auf einem Taxiway.
Auf den verschiedenen Taxiways sind die Taxiway-Mittelleuch- ten jeweils gegebenenfalls in Linien 22, 23 und 24 z.B. abschnittsweise grün leuchtend. So signalisieren sie den Piloten den vor ihnen liegenden Weg. Am Ende der einzelnen, zu- sammengeschalteten Reihen, befinden sich z.B. Stop bars 26, 27 und 28, die den Piloten in rot anzeigen, daß sie nur bis zu dieser Position rollen dürfen.
Weiterhin befinden sich gegebenenfalls in dem gezeigten End- teil der Start- und Landebahn mit den dort anschließenden Taxiways Sperrschilder 25, die ebenfalls erleuchtet sind sowie eingangsseitig Sensoren 29, deren Angaben Radaranzeigen ergänzen oder ersetzen können. Derartige Sensoren sind vorzugsweise als Mikrowellensensoren ausgebildet und erlauben bzw. steuern gegebenenfalls eine blockweise Schaltung der Un- terflurfeuer , wie sie für Signale aus dem Eisenbahnverkehr bekannt ist.
Die vorstehenden Figuren zeigen einige Beispiele für die si- chere Rollführung am Boden, wie sie erfindungsgemäß durch große Flachbildschirme überwacht und durchgeführt werden können. Dabei werden die bekannten Pulte mit einer Nachbildung der Flughafengeographie und einer Vielzahl von Schaltern ersetzt. Die bekannten Pulte arbeiteten mit Lichtwellenleitern oder Einzeldioden, gegebenenfalls auch mit kleinen Glühbirnen. In derartige Einrichtungen sind keine Radarvideos sowie zusätzliche Informationen über die Verkehrslage auf einem Flughafen übertragbar. Dies ist aber erfindungsgemäß durch die großen Darstellungsflächen, die insbesondere in Verbin- düng mit interaktionsfähigen Bildschirmen, wie Touchεcreens o.a. vorteilhaft sind, möglich.
In FIG 5 sind in 30 die wesentlichen Einzelheiten aufgeführt, die das synthetische Video enthält. Dem synthetischen Video werden vorteilhaft die Angaben aus dem Radarvideo überlagert, so daß die tatsächliche Information über die Position von Flugzeugen und oder gegebenenfalls Fahrzeugen aus dem synthetischen Video entnehmbar ist. 31 zeigt die beiden Arten von Sensoren, die auf unterschiedlichster Basis arbeiten können. Am wichtigsten sind die kooperativ arbeitenden Sensoren, die gleichzeitig die Flugzeugidentifikation verifizieren, z.B. durch Transponder. 32 zeigt die Grundzüge des Verkehrslenkungssystems am Boden und in der Luft, um eine sichere und einen glatten Verkehrsablauf garantierende Anweisung an die Flugzeuge zu geben. 33 zeigt Hilfsfunktionen, die insbesondere bei besonderen Vorfällen wichtig werden. In 34 sind die Komponenten angegeben, mit der die wesentliche Führung der Flugzeuge auf dem Runway und den Taxiways sowie im Vorfeldbereich erfolgt und in 36 die Dockingautomatisierung, die mit den verschiedensten Sensoren, vorzugsweise mit Zeilenkameras, die sich eines Mustervergleichs bedienen, aber auch mit Lasern, Mikrowellenempfängern etc., gegebenenfalls mit Unterstützung durch D-GPS etc., erfolgen kann. In 35 ist schließlich die Integration der unterschiedlichsten Daten, die in dem System zusammenfließen und auf dem Bildschirm zusammen mit den Informationen aus 30, 32, 34 und 36 darstellbar sind, angedeutet. Zur Sensorinformation zählt natürlich die Radarinformation, die Haupt-Informationsquelle eines Flughafens.
Es versteht sich, daß von dem erfindungsgemäßen System auch Gebrauch gemacht wird, wenn nicht alle der hier beschriebenen einzelnen Komponenten im System integriert sind, sondern als Stand alone-Systeme betrieben werden oder wenn auf einzelne Komponenten, etwa automatische Dockingsysteme, z.B. auf klei- neren Flughäfen mit nur wenigen Parkpositionen, ganz verzichtet wird. Die Basis der integrierten Kontrolle von Flugzeugen und gegebenenfalls Fahrzeugen bleibt als erfindungsgemäße Lösung bestehen.
In FIG 6, dem Gesamtbild eines Großflughafens, bezeichnen 36 und 37 die Runways und 38 das eigentliche Flughafengebäude in der Mitte zwischen den Runways und den mit den Runways zusammenhängenden nicht näher bezeichneten Taxiways . Dieses Gesamtbild dient der Übersicht und insbesondere der Auswahl der Zoomabschnitte.
In FIG 7 bezeichnet 39 ein Fenster, hier in der linken oberen Ecke des Bildschirms angeordnet, mit einer stark verkleinerten Abbildung des Flughafens aus FIG 6. In dem Fenster befin- det sich ebenfalls ein Feld für das Anklicken verschiedener Arbeitsfunktionen durch eine Maus. In das Fenster 39 können auch überlagerte Darstellungen von Flugzeugpositionen mit näheren Angaben überlagert werden; wegen der deutlicheren Lesbarkeit auf einem großen Bildschirm liegen dessen Vorteile auf der Hand. Neben dem Fenster 39 befindet sich eine vergrö- ßerte Darstellung 41 eines Runway-Taxiway Ausschnitts, mit überlagerten Flugzeugpositionsangaben 42 und 43. In dieser Darstellung ist eine leichtere Auswahl für weitere Zoomdarstellungen möglich, als in dem Fenster 39.
FIG 8 schließlich zeigt die Zoomdarstellung einer Flugzeugposition, wobei das Flugzeug mit Identifikationsangaben versehen ist. Die Position des Flugzeuges ist durch einen Punkt 44 dargestellt, dem ein nachglühendes Feld überlagert werden kann. So kann der Weg des Flugzeuges besser verfolgt werden. Die Angabe, um welches Flugzeug es sich handelt, kann wie hier zu sehen, einzeilig sein, aber auch bis auf drei Zeilen erweitert werden. Dann sind alle ein Flugzeug betreffenden relevanten Informationen, wie Flugzeugtyp, Flugnummer, Ruf- zeichen etc. wiedergebbar, aber auch flughafenspezifische Daten, wie die Gatenu mer und die Kategorie, in die das Flugzeug einzuordnen ist.
Aus FIG 9 ist die schematisierte Ansicht einer Flughafenkarte für einen kleineren Flughafen ersichtlich. Die Darstellung und die Bedienfenster sind derart, daß eine Touch-Bedienung möglich ist. Die Darstellung kann in der Landessprache, in englisch oder einer beliebigen anderen Sprache erfolgen. Der Flughafen besitzt nur eine Runway 45. Die übrigen, aeronau- tisch wichtigen Angaben sind der Darstellung zu entnehmen.
Die Darstellung in FIG 10 zeigt bereits eine höhere Auflösung und weist Bedienfelder auf, die eine Auswahl der einzelnen Runwayteile und Taxiways erlauben. Die beiden Runwayteile sind mit 46 und 47 bezeichnet und entsprechen den Angaben in den Bedienfeldern Runway 16 und Runway 34. Die Stop bars sind mit ST1 bis ST5 bezeichnet. Auch bei dieser Darstellung ist ein Zoo ing zur Kontrolle der einzelnen Lichter möglich, wie FIG 11 beispielhaft zeigt. Die einzelnen Lichter sind in FIG 11 mit 48 bezeichnet. Aus der entsprechenden Vergrößerung ist auch deutlich der Einzelschaltzustand der Lichter zu ersehen. Eine überlagerte Darstellung eines Flugzeugs ist möglich.
Die Figuren 12 bis 14 zeigen schließlich vergrößerte (ge- zoomte) Einzelheiten eines kleinen Flughafens, dessen Grund- figuration aus dem überlagerten Bild am Fuß der gezoomten Darstellung zu ersehen ist. Um die genaue Lage des jeweiligen Ausschnitts darzustellen, ist in die gezoomte Darstellung ein Plan des Flughafens mit Angabe des Zoomausschnitts eingege- ben. So zeigt FIG 12 den Zoomausschnitt 49 mit Schaltdarstellung der einzelnen Lichter, FIG 13 den Zoomausschnitt 50, ebenfalls mit vergrößerten Darstellung der einzelnen Lichter und FIG 14 den Zoomausschnitt 51 ebenso mit vergrößerter Darstellung der einzelnen Lichter. Aus der vergrößerten Darstel- lung der einzelnen Lichter ist in den Abbildungen 12 bis 14 auch der jeweilige Schaltzustand, ein Ausfall etc. zu ersehen. Besonders vorteilhaft ist eine Überlagerung der Flugzeugposition in den Abschnitten 49, 50 und 51, die hier nur beispielhaft dargestellt sind. Zwischen den dargestellten Ab- schnitten liegen weitere, nicht im einzelnen gezeigte, Abschnitte.
Unabhängig davon, ob es sich um kleine oder größere oder sogar Großflughäfen handelt, ist die erfindungsgemäße MMI in der Lage, alle für die operationeile Leitung eines Flughafens notwendigen Informationen in einer eine völlige Informationssicherheit ergebenden Ausbildung zu liefern. Obwohl die Towercontroller mit den bisherigen, relativ kleinen Bildschirmen bereits gute Arbeiten leisten konnten, ergibt sich über- raschenderweise, daß durch eine wesentliche Vergrößerung des
Bildschirms und insbesondere eine Ausbildung als Flachbildschirm, ein weiterer Sicherheitsgewinn, eine Verbesserung der Rollführung und eine insgesamt bessere operationelle Leitung eines Flughafens erreichbar ist. Eine Voraussetzung dafür ist insbesondere die Überlagerung der unterschiedlichen benötig- ten Informationen auf einer relativ großen Fläche, die die MMI durch bekannte Techniken (Fenster und Menüführung) vorzugsweise unter Benutzung von Windows NT und einer Radarvideoerzeugung, ausführbar nach dem Verfahren der Firma HITT, Holland, in üblicher Form möglich macht.

Claims

Patentansprüche
1. Mensch-Maschine-Schnittstelle (Man-Machine-Interface, MMI) , für Flughafen-Verkehrskontrollzwecke, insbesondere zur sicheren Rollführung und/oder Anflug-Abflugkontrolle auf einem Flughafen, mit einer Darstellungsfläche, auf der Vorgänge und Zustände auf dem Flughafen darstell- und gegebenenfalls beeinflußbar sind, z.B. die Bewegungen und die aktuelle Position von Flugzeugen, der Schaltzustand von Befeuerungen etc., d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie als Bildschirm ausgebildet ist, der in der Diagonalen mehr als 19, insbesondere mehr als 21, Zoll mißt.
2. MMI nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n - z e i. c h n e t , daß sie interaktionsfähig ausgebildet ist.
3. MMI nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie als Flachbildschirm aus- gebildet ist.
4. MMI nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Flachbildschirm mit hoher Auflösung und bei Tages (Sonnen) licht benutzbar ausgebildet ist.
5. MMI nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie eine zusätzliche (Booster) Lichtquelle z.B. Gasentladungslampen oder, etwa für spezielle Bildpunkte, Glasfaserlichtquellen aufweist.
6. MMI nach Anspruch 1 , 2 , 3 , 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bildschirm als Touchscreen zur integrierten Darstellung und Bedienung von Kontrolleinrichtungen, z.B. Stop bars, etc. eines Flughafens ausgebildet ist um so eine Verkehrsführung auf dem Flughafen zu ermöglichen.
7. MMI nach Anspruch 1 , 2 , 3 , 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bildschirm mit einer Tastatur verbunden ist, über die in Verbindung mit einer Maus punktgenau Befehle eingebbar sowie Angaben und Darstellungen, diese z.B. größenmäßig, veränderbar (bearbeitbar) sind.
8. MMI, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n t , daß auf ihr Menüs und Fenster darstellbar sind, die über eine Tastatur ergänzt und verändert sowie in Windows- Technik, z.B. mit Hilfe einer Maus, aufgerufen und auch posi- tioniert werden können.
9. MMI mit großen Flachbildschirm, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß auf dem Bildschirm die Bewegungsflächen der Flug- und/oder Fahrzeuge auf einem Flughafen, vorzugsweise als bearbeitetes Video, , dargestellt werden können.
10. MMI nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , daß die Darstellung der Flug- und/oder
Fahrzeuge einem Radarrohvideo oder einem bearbeiteten Video überlagert werden kann.
11. MMI nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , daß Flugzeuge, die sich im Anflug befinden, vorzugsweise alphanumerisch aufgelistet und die gebildeten Listen auf freien Flächen des Bildschirms dargestellt werden können.
12. MMI nach Anspruch 9, 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Flugzeuge, die vor kurzer Zeit den Flughafen verlassen haben, vorzugsweise alphanumerisch aufgelistet und die gebildeten Listen auf freien Flä- chen des Bildschirms dargestellt werden können.
13. MMI mit großem Flachbildschirm für Verkehrskontrollzwek- ke, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, zur sicheren Rollfühung und/oder Anflug/Abflug- kontrolle auf einem Flughafen, mit einer Darstellungsfläche, auf der Vorgänge und Zustände von schaltbaren Einrichtungen auf dem Flughafen darstell- und gegebenenfalls beeinflußbar sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß, insbesondere in überlagerter Video-Darstellung in Verbindung mit einer Positionsanzeige von Flugzeugen, Flugzeugidentifikationen und gegebenenfalls zugehörige ausgewählte Flugplandaten anzeigbar sind, falls erforderlich auch Fahrzeugidentifikationen, gegebenenfalls mit Transpondertechnik.
14. MMI, insbesondere nach einem der Ansprüche 9 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Einzelheiten oder Ausschnitte der Darstellungen, Schaltzustände, Positionen etc. vergrößert (gezoomt) darstellbar sind.
15. MMI nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Flug- und Fahrzeuge entsprechend ihrer augenblicklichen Position auf den Bewegungsflächen darstellbar sind, wobei eine Kennzeichnung, in welcher Verantwortung sich das Flug- oder Fahrzeug befindet, hinzufügbar ist.
16. MMI nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Leiteinrichtungen für die Flugzeuge, wie Stop bars, Guidance lights (CAT), Mittellinienabschnitte etc. angezeigt und einzeln oder gruppenweise geschaltet werden können.
17. MMI nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß von einer Recheneinrichtung kollisionsfrei geplante Wege (Routen) , insbesondere automatisch, schalt- und anzeigbar sind.
18. MMI nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß spezielle Positionssignale, etwa "Stop bar crossed", insbesondere durch Sensorsignale beeinflußt, ausgebbar sind.
19. MMI mit großem Flachbildschirm nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf ihr Flugplanbearbeitungen durchführbar sind.
20. MMI nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie Filter zur Ausblendung zur Zeit irrelevanter Informationen aufweist.
21. MMI nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf ihr ein Rohvideo, z.B. ein Radar oder TV-Video, mit zoombaren
Einzelheiten dargestellt werden kann, wobei das TV-Video insbesondere die Docking Positionen erfaßt.
22. MMI, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, mit großem Flachbildschirm und Schaltmitteln wie
Touchelementen, Tastatur und Maus, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf ihr ein synthetisches Video mit Darstellung der möglichen Wege für Flugzeuge, oder Position schaltbarer Hinweismittel sowie von Flugzeucπpositio- nen und Routen erzeugbar ist.
23. MMI nach Anspruch 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf ihr verschiedene Karten, z.B. des Flughafenlayouts, des Koordinatensystems, der für den Verkehr offenen und geschlossenen Bereiche anzeigbar und überlagerbar (transparent oder abdeckend konfiguriert) sind.
24. MMI nach Anspruch 22 oder 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die synthetischen Videos und Karten aufgabenspezifisch und/oder rechteabhängig (level of authorizition) veränderbar sind.
25. MMI nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Wettermeldungen (z.B. Windrichtung, -geschwindigkeit , RVR etc.) anzeigbar sind.
26. MMI nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in Verbindung mit einer Recheneinheit aufgabenspezifische Spei- cherungen und die Ausgabe von unterschiedlichen Konfigurierungen der Darstellungen möglich sind.
27. Groß-Flachbildschirm-Mensch-Maschine-Schnittstelle (Man- Machine-Interface, MMI) für Verkehrskontrollzwecke, insbeson- dere zur sicheren Rollführung oder Anflug-Abflugkontrolle auf einem Flughafen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie eine integrierte Darstellung der zur operationellen Verkehrsleitung notwendigen Informationen auf einem Bild- schirm ermöglicht.
28. MMI nach Anspruch 27, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie in Verbindung mit einem weiteren Bildschirm steht, auf dem Flugzeuge, die sich nicht auf dem Flughafen, jedoch in direktem Verantwortungsbereich der Flug- hafenkontrolle befinden, konfigurierbar sowohl synthetisiert als auch als Rohvideo angezeigt werden können, wobei diese Darstellung auf den Hauptbildschirm übernommen werden kann.
29. MMI nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie nach einer vorherbesti mbaren Zeit aus einem bestimmten Anzeigestatus in einen Grundstatus zurückkehrend ausgebildet ist .
30. MMI nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Alarmsignal zeigbar ist, vorzugsweise in rot oder gelb, über den Sondersituationen oder ausgefallene Teile der Flughafen- einrichtungen erkennbar sind, gegebenenfalls nach einer zeitlich geordneten Listendarstellung.
31. MMI nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf ihr Maintenance-Informationen, Maintenance-Listen etc. darstellbar sind.
32. MMI nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie Tou- chele ente aufweist und/oder zumindest auf Teilen eines Rahmens oder auf einer Konsole, Schaltelemente zur Betätigung, Ergänzung und/oder Redundanzherstellung der durch die Schalt (Touch) elemente abgegebenen Signale aufweist.
33. MMI nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 und
32, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bildschirm als Plasma- oder Gasentladungsschirm ausgebildet ist.
34. MMI nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 und 32, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bildschirm als LCD-Schirm mit Hintergrundbeleuchtung ausgebildet ist.
35. MMI nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 und 32, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bildschirm als LED-Schirm ausgebildet ist.
36. MMI nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 und 32, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bildschirm als projizierter Schirm, z.B. durch Laser projizierter Schirm, ausgebildet ist.
37. MMI nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bildschirm im Controller-Arbeitssichtfeld anordenbar, vorzugsweise mit verstellbarer neigung anordenbar, ausgebildet ist.
38. MMI nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 36, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie oberhalb des Controller-Sichtfeldes, z.B. im Deckenbereich des Towers anordenbar und über einen Pointer o.a. bedienbar aus- gebildet ist.
39. MMI nach einem oder mehreren der Ansprüche 35 bis 38, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie als tageslichttaugliche, große Darstellungsfläche, insbesondere entspiegelt bzw. mit einer Antireflexschicht versehen sowie störungsgeschützt (EMV) und redundanzfähig, ausgebildet ist.
40. MMI, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie multilingual anzeigend ausgebildet ist, insbesondere Angaben in der Landessprache des Anwenders, des Herstellers und in Englisch anzeigend, ausgebildet ist.
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