ES2252699T3 - Sistema de comunicacion para dispositivos de señalizacion de un aeropuerto. - Google Patents
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Abstract
Sistema de comunicación para dispositivos de señalización (3) de un aeropuerto, en el que el sistema de comunicación presenta, como componentes del sistema (2, 3), al menos un dispositivo de comunicación central (2) y varios dispositivos de señalización (3), en el que la comunicación entre los componentes del sistema (2, 3) se lleva a cabo a través de uno o varios circuitos de corriente, por medio de los cuales los dispositivos de señalización (3) son alimentados con energía, caracterizado porque la comunicación entre los componentes del sistema (2, 3) se realiza de forma distribuida en una grama limitada de frecuencias sobre varias bandas de frecuencia.
Description
Sistema de comunicación para dispositivos de
señalización de un aeropuerto.
La invención se refiere a un sistema de
comunicación para dispositivos de señalización de un aeropuerto, en
el que el sistema de comunicación presenta, como componentes del
sistema, al menos un dispositivo de comunicación central y varios
dispositivos de señalización, en el que la comunicación entre los
componentes del sistema se lleva a cabo a través de uno o varios
circuitos de corriente, por medio de los cuales los dispositivos de
señalización son alimentados con energía.
En los aeropuertos se encuentran una pluralidad
de dispositivos de señalización, como por ejemplo instalaciones de
iluminación, que se pueden encontrar especialmente en, sobre o en la
proximidad de campos de rodadura, explanadas, pistas de rodaje o
pistas de despegue y aterrizaje, pero por ejemplo también en
edificios, tales como hangares o en la torre o en otras
instalaciones. Los dispositivos de señalización pueden ser, por
ejemplo, también instalaciones de radar o radifaros direccionados de
alineación.
Actualmente se conocen instalaciones de
balizamiento en aeropuertos, que sirven esencialmente para la
supervisión de la función de las lámparas de los radiofaros
direccionados de alineación individuales y en este caso
intercambian señales sencillas de control y de regulación. Tales
sistemas conocidos están claramente limitados en su capacidad de
potencia sobre todo en virtud de los factores de interferencia
agravantes. Así, por ejemplo, debido a las propiedades eléctricas
variables de los cables utilizados para la comunicación en virtud
de la humedad variable en el suelo y de fenómenos de envejecimiento
así como debido a los requerimientos especialmente difíciles en el
funcionamiento en el puesto de vuelo. Precisamente en el
funcionamiento de los aeropuertos se producen interferencias a
través de los sistemas extraños con una frecuencia, intensidad e
irregularidad poco habituales. Las influencias perturbadoras son
atribuidas, por ejemplo, a alimentaciones de la corriente de a
bordo, a radares de a bordo, a radares de puestos, a
radiocomunicación de haz de canales y a otros sistemas de radio
móviles, receptores de instrucciones de la red, cables de energía y
cables de control que se encuentran en paralelo, hierros armadura
en los pavimentos, conductos de combustible introducidos en el
pavimento así como cargas estáticas, que están condicionadas por la
operación de vuelo.
El documento WO 95/24820 describe un sistema de
comunicación del tipo mencionado al principio para un circuito de
corriente en serie, en el que solamente se realiza una comunicación
en intervalos de tiempo estrechamente limitados, siendo realizada
la limitación de los intervalos de tiempo en función de la
frecuencia del circuito de corriente, para evitar influencias
perturbadoras de armónicos superiores. La sincronización entre los
intervalos de tiempo para la comunicación y la frecuencia del
circuito de corriente es en este caso relativamente compleja y
costosa.
El cometido de la invención es acondicionar un
sistema de comunicación del tipo mencionado al principio, que tiene
en cuenta de una manera especial las condiciones de la operación de
vuelo y tanto reduce la incidencia de perturbaciones condicionadas
sobre todo por la aplicación y la complejidad de los sistemas de
radiofaros direccionados de alineación existentes como también
mejora en una medida significativa la comunicación en la zona del
suelo de los aeropuertos con un gasto de instalación reducido.
Según la invención, este cometido se soluciona
porque la comunicación entre los componentes del sistema de
comunicación se realiza de forma distribuida en una gama limitada de
frecuencias sobre varias bandas de frecuencia a través de uno o
varios circuitos de corriente, por medio de los cuales las
instalaciones de señalización son alimentadas con energía. A través
de la utilización según la invención de varias bandas de frecuencia
en el sentido de una multiplexión de frecuencia, el sistema de
comunicación se ha revelado como especialmente robusto
especialmente frente a interferencias en forma de impulsos de alta
intensidad. Se puede evitar una rectificación de canal de banda
ancha costosa, puesto que cada banda de frecuencia se puede
considerar como miembro de amortiguación sencillo con amortiguación
fija y fase constante. La robustez del sistema de comunicación se
mejora de esta manera en una medida significativa y se elevan
claramente las velocidades de transmisión alcanzables para los
datos.
Con ventaja, la comunicación se realiza dividida
en divisiones de tiempo. A través de una multiplexión de tiempo de
este tipo en combinación con la utilización según la invención de
varias bandas de frecuencia se reducen al mínimo de una manera
efectiva los problemas de diafonía entre canales de comunicación
individuales.
De una manera más ventajosa, se utiliza para la
comunicación una gama de frecuencias entre aproximadamente 10 kHz y
aproximadamente 150 kHz, esta gama de frecuencias se ha revelado
como especialmente favorable, contra todo lo que podía esperarse,
con respecto al espectro de frecuencias de sistemas extraños de
interferencia en la zona de aeropuertos.
Las ventajas según la invención descritas
anteriormente se pueden incrementar todavía adicionalmente cuando
se utilizan hasta diez bandas de frecuencia diferentes y/o hasta
cinco divisiones de tiempo diferentes para la comunicación.
De una manera más ventajosa, para la comunicación
se emplea el procedimiento de portadoras múltiples OFDM, que
posibilita una comunicación especialmente rápida, amplia y fiable.
De esta manera se incrementa adicionalmente la insensibilidad del
sistema de comunicación frente a las interferencias y se posibilitan
las transmisiones de datos con velocidades de transmisión por
encima de 40 kbaudios y hasta al menos 1,5 Mbaudios.
Con ventaja, el dispositivo de comunicación
central está conectado con varios dispositivos de señalización a
través de un circuito de corriente en serie. El empleo de circuitos
de corriente en serie es favorable con respecto al gasto de
cableado.
Con ventaja, el dispositivo de comunicación
central está conectado con varios dispositivos de señalización a
través de un circuito de corriente en paralelo, con lo que se pueden
ahorrar grupos estructurales en el dispositivo de señalización,
como por ejemplo especialmente transformadores de lámparas.
Con ventaja, al menos a un dispositivo de
señalización está asociado al menos un dispositivo de comunicación
descentralizado, por medio del cual se puede medir la calidad de la
recepción de señales de comunicación. De esta manera se pueden
detectar y subsanar las propiedades eléctricas variables y
especialmente también las influencias de interferencia que se
producen localmente.
Tales influencias de interferencia y tales
propiedades eléctricas variables se pueden tener en cuenta con
ventaja porque se asocia al menos a un dispositivo de señalización
al menos un dispositivo de comunicación descentralizado, por medio
del cual se pueden amplificar las señales de comunicación. De esta
manera, tampoco la posición de las direcciones de señalización
depende ya de la longitud del trayecto de transmisión.
De una manera más ventajosa, los dispositivos de
comunicación descentralizados forman un sistema adaptable. De esta
manera se evita que el fallo de una o varias instalaciones de
comunicación descentralizadas implique el fallo de un subsistema
mayor y se asegura que a pesar de un eventual fallo de una o varias
instalaciones de comunicación descentralizadas, se asegure la
calidad de la comunicación y la robustez del sistema en todas las
partes y en la mayor medida posible en todo momento.
Con ventaja, se determinan vías de comunicación
dinámicamente con la ayuda de la calidad medida de la recepción. De
este modo, se prepara un sistema de gestión de la red que trabaja de
una manera muy dinámica, que a partir de los datos existentes de la
comunicación determina, especialmente a través de la medición de la
calidad de la recepción siempre vías de comunicación óptimas hacia
los dispositivos de comunicación descentralizados. El sistema de
gestión de la red se caracteriza en este caso sobre todo por su alta
capacidad de adaptación y por sus tiempos de reacción
extraordinariamente rápidos.
A continuación se explica en detalle la invención
con la ayuda de ejemplos de realización, con referencia a los
dibujos.
En este caso:
La figura 1 muestra un ejemplo simplificado para
un sistema de comunicación según la invención con un circuito de
corriente en serie.
La figura 2 muestra una configuración de un
dispositivo de señalización, y
La figura 3 muestra un ejemplo simplificado para
un sistema de comunicación según la invención con un circuito de
corriente en paralelo.
La figura 1 muestra de forma esquemática el
ejemplo de una instalación de radiofaros direccionados de
alineación, en la que varios dispositivos de señalización 3, que
están configurados en el ejemplo como balizamiento de aeropuertos,
están conectados a través de un circuito de corriente en serie con
un dispositivo de comunicación central 2 y con un dispositivo de
control 1. El circuito de corriente en serie sirve en este caso
tanto para la comunicación entre el dispositivo de control 1, el
dispositivo de comunicación central 2 y los dispositivos de
señalización 3 como también para la alimentación de corriente de los
dispositivos de señalización 3.
Los dispositivos de señalización 3 pueden ser no
sólo, como se representa en la figura 2, instalaciones de
iluminación, sino, por ejemplo, también indicadores de dirección y
sensores para la detección de los aviones y para la clasificación
de los aviones. Los dispositivos de señalización 3 son, por ejemplo,
también instalaciones para la detección de la dirección del viento
y la intensidad del viento y su señalización así como otros
dispositivos de detección y de señalización de otro tipo para datos
de las condiciones atmosféricas. Tanto los sensores para la
detección de conductos de gas y de agua en las cajas de cables así
como las instalaciones de detección visual, como por ejemplo
cámaras de vídeo, para la supervisión del despegue y del aterrizaje,
de pistas de despegue y de aterrizajes y de pistas de rodadura,
especialmente incluidas las barras de stop se pueden considerar
como dispositivos de señalización 3 en el sentido de la
invención.
La figura 2 muestra una forma de configuración
del dispositivo de señalización 3. En este caso, las conexiones 7aa
y 7b sirven para establecer la comunicación con un circuito de
corriente, que sirve para la alimentación de energía y para la
comunicación, como se representa, por ejemplo en la figura 1 o bien
en la figura 3. Para el funcionamiento en circuitos de corriente en
serie se necesita un transformador de las lámparas 4. El
dispositivo de comunicación descentralizado 5 del dispositivo de
señalización 3 sirve para conectar y desconectar la instalación de
iluminación 6, para generar señales intermitentes o bien en
destellos de la instalación de iluminación 6 y suministran datos
sobre el estado de la instalación de iluminación 6.
La figura 2 muestra un sistema de comunicación
según la invención, en el que el dispositivo de control 1 así como
el dispositivo de comunicación central 2 está conectado con los
dispositivos de señalización 3 por medio de un circuito de
corriente en paralelo. Si se alimentan los dispositivos de
señalización 3 con corriente por medio de un circuito de corriente
en paralelo, entonces cada dispositivo de señalización 3 debe
disponer de un transformador de lámparas 4 (figura 2). Esto es
especialmente ventajoso puesto que tales transformadores de
lámparas 4 están optimizados para el funcionamiento en redes de
corriente, que sirven exclusivamente para la transmisión de energía
y, por lo tanto, representan una amortiguación fuerte de la señal de
comunicación en la banda de alta frecuencia.
Es posible constituir un sistema de comunicación
de acuerdo con la invención también de una manera más compleja que
en las figuras 1 y 3. Así, por ejemplo, un dispositivo de control 1
puede estar conectado también con varios dispositivos de
comunicación centrales 2. En un dispositivo de comunicación central,
varios dispositivos de señalización 3 pueden estar conectados a
través de al menos un circuito de corriente en serie, como se
representa en la figura 1, y/o al menos un circuito de corriente en
paralelo puede estar conectado con los dispositivos de señalización
3, como se representa en la figura 3.
A continuación se describe en detalle la
invención con la ayuda de las figuras 1 y 3.
Los dispositivos de comunicación descentralizados
5 de los dispositivos de señalización 3 transmiten, además del
estado de la instalación de iluminación 6, por lo tanto, por
ejemplo, la conexión, desconexión o defecto, también variables
como, por ejemplo, la intensidad de la corriente o la tensión en el
sistema, hasta el dispositivo de comunicación central 2, que está
conectado de nuevo con el dispositivo de control 1. El dispositivo
de control 1 del sistema de comunicación está configurado, por
ejemplo, como instalación de cálculo y controla los dispositivos de
señalización 3 por medio de los dispositivos de comunicación 2 y 5.
El sistema de comunicación según la invención se puede utilizar
especialmente también para la incorporación de prestaciones de un
bus de campo en un sistema de automatización del campo de vuelo.
Los dispositivos de comunicación descentralizados
5 de los dispositivos de señalización 3 presentan de una manera más
ventajosa los llamados repetidores para el acondicionamiento de la
señal. Estos repetidores se adaptan de una manera muy dinámica a
través de la gestión de la red. Los dispositivos de comunicación
descentralizados 5 presentan, además, medios para la medición de la
calidad de la recepción de informaciones. La calidad de la
información determinada de esta manera es notificada, por ejemplo,
de forma periódica y/o en el caso de que se excedan valores límite,
al dispositivo de comunicación central 2. De esta manera, el
dispositivo de comunicación central 2 tiene siempre una copia de
toda la capacidad de la comunicación de todo el sistema. A través
de una evaluación de la calidad de la información notificada por los
dispositivos de señalización individuales, el dispositivo de
comunicación central 2 está en condiciones de configurar todo el
sistema de una manera dinámica y en tiempo real siempre de forma
óptima para cada proceso de transmisión individual.
El dispositivo de comunicación central 2
determina, por lo tanto, a través de cual de los dispositivos de
comunicación descentralizados 5 son amplificadas las señales
transmitidas a través del circuito de corriente. De esta manera, se
asegura siempre que, por una parte, se garantice una calidad
suficiente de la transmisión en el sistema de comunicación, es
decir, que las señales de comunicación son amplificadas siempre en
una medida suficiente, pero al mismo tiempo también se mantiene
mínimo el gasto de energía y de procesos de comunicación necesarios
para ello, es decir, que un número lo más reducido posible de
repetidores amplifica las señales de la comunicación.
También el fallo de dispositivos de señalización
3 es notificado por medio del dispositivo de comunicación
descentralizado 5 correspondiente al dispositivo de comunicación
central 2, que configura entonces de nuevo todo el sistema. También
después de un fallo de dispositivos de señalización 3 individuales
se adapta siempre el sistema general hasta su nueva puesta en
servicio, de tal manera que la calidad de la transmisión desde y
hacia todos los componentes del sistema 1 a 3 es siempre
suficientemente alta y todo el sistema está configurado de una
manera óptima. A tal fin, el dispositivo de comunicación central 2
adapta la configuración del sistema, es decir, por ejemplo, la
función de los repetidores de los dispositivos de comunicación
descentralizados 5 individuales, siempre a las particularidades
actuales, teniendo en cuenta los mensajes de la calidad de las
señales de los dispositivos de comunicación descentralizados.
El dispositivo de comunicación central 2, en
combinación con los dispositivos de comunicación descentralizados
5, asegura una propagación segura y robusta de la señal y lleva a
cabo a tal fin un control de errores así como un control de la
diafonía. A través de la posibilidad de acuerdo con la invención de
configurar siempre de nuevo los dispositivos de comunicación
descentralizados 5, los sistemas de repetidores estáticos conocidos
son sustituidos por un sistema de repetición dinámico y claramente
más fiable.
La transmisión de informaciones sobre los
circuitos de corriente se realiza por medio del procedimiento OFDM
en una gama de frecuencias entre aproximadamente 10 y
aproximadamente 150 kHz utilizando, por ejemplo, hasta diez bandas
de frecuencia diferentes y con la ayuda de un procedimiento de la
multiplexión de tiempo, por ejemplo, con hasta 5 divisiones de
tiempo, con lo que se obtienen hasta 50 canales de comunicación
diferentes.
El sistema de comunicación puede estar diseñado
también de tal manera que se puede utilizar un mayor número de
divisiones de tiempo y/o de bandas de frecuencia y, por lo tanto, se
obtienen más que 50 canales de comunicación. Independientemente de
ello o, en cambio, también adicionalmente se puede incrementar y/o
desplazar la gama de frecuencias utilizada para la comunicación.
Las bandas de frecuencia diferentes hasta un
número de diez, son utilizadas en forma de un procedimiento de
multiplexión de frecuencia. Las bandas de frecuencia pueden estar
configuradas en este caso, por ejemplo, de manera que no se solapan
y es posible que diferentes bandas de frecuencia no estén
directamente adyacentes entre sí con respecto a su banda de
frecuencias. De esta manera se evitan problemas de diafonía de una
forma especialmente efectivas y, además, se pueden contrarrestar
también mejor otras interferencias.
El procedimiento OFDM se ha revelado, en general,
no sólo como un procedimiento de modulación muy robusto sino
especialmente como un procedimiento poco sensible frente a las
señales de interferencia especialmente en forma de impulsos que se
producen en el funcionamiento de los aeropuertos. El procedimiento
de modulación cumple los más diferentes requerimientos de seguridad
extremadamente altos de la operación de vuelo. La velocidad de
transmisión de datos del sistema de comunicación según la invención
se eleva, en comparación con los sistemas que se emplean
actualmente en los aeropuertos para el control de instalaciones de
balizamiento en más de cuatro veces hasta aproximadamente 40
Kbaudios y, además, hasta aproximadamente 1,5 Mbaudios.
Claims (12)
1. Sistema de comunicación para dispositivos de
señalización (3) de un aeropuerto, en el que el sistema de
comunicación presenta, como componentes del sistema (2, 3), al menos
un dispositivo de comunicación central (2) y varios dispositivos de
señalización (3), en el que la comunicación entre los componentes
del sistema (2, 3) se lleva a cabo a través de uno o varios
circuitos de corriente, por medio de los cuales los dispositivos de
señalización (3) son alimentados con energía, caracterizado
porque la comunicación entre los componentes del sistema (2, 3) se
realiza de forma distribuida en una grama limitada de frecuencias
sobre varias bandas de frecuencia.
2. Sistema de comunicación según la
reivindicación 1, caracterizado porque la comunicación se
realiza dividida en divisiones de tiempo.
3. Sistema de comunicación según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para la
comunicación se utiliza una gama de frecuencias entre 10 kHz y 150
kHz.
4. Sistema de comunicación según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para la
comunicación se utilizan hasta diez bandas de frecuencia.
5. Sistema de comunicación según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para la
comunicación se utilizan hasta 5 divisiones de tiempo.
6. Sistema de comunicación según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para la
comunicación se utiliza el procedimiento OFDM.
7. Sistema de comunicación según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos un
dispositivo de comunicación central (2) y varios dispositivos de
señalización (3) están conectados a través de un circuito de
corriente en serie.
8. Sistema de comunicación según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos un
dispositivo de comunicación central (2) y varios dispositivos de
señalización (3) están conectados a través de un circuito de
corriente en paralelo.
9. Sistema de comunicación según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos a
uno de los dispositivos de señalización (3) está asociado al menos
un dispositivo de comunicación descentralizado (5), por medio del
cual se puede medir la calidad de la recepción de las señales de
comunicación.
10. Sistema de comunicación según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos a
uno de los dispositivos de señalización (3) está asociado al menos
un dispositivo de comunicación central (5), por medio del cual se
pueden preparar señales de comunicación.
11. Sistema de comunicación según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
dispositivos de comunicación descentralizados (5) forman un sistema
adaptable.
12. Sistema de comunicación según una de las
reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque las vías de
comunicación son determinadas dinámicamente con la ayuda de una
calidad medida de la recepción.
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