ES2819826T3 - Procedimiento y sistema para la asignación dinámica de direcciones en Modo S - Google Patents

Procedimiento y sistema para la asignación dinámica de direcciones en Modo S Download PDF

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Abstract

Un procedimiento para la asignación dinámica de direcciones en Modo S para vehículos (110, 111, 112, 113), en el que el procedimiento comprende: proporcionar una base de datos (121) con una pluralidad de direcciones en Modo S; asignar una de las direcciones en Modo S a un vehículo (110, 111, 112, 113) cuando se cumple una condición, en el que la dirección en Modo S asignada no está disponible para otros vehículos (110, 111, 112, 113) después de la asignación; y desasignar la dirección en Modo S del vehículo (110, 111, 112, 113) cuando dicha condición ya no se cumple, en el que la dirección en Modo S desasignada está disponible para su asignación a otro vehículo (110, 111, 112, 113) después de la desasignación, caracterizado porque las direcciones en Modo S se proporcionan en dicha base de datos (121) para un espacio aéreo predeterminado (101), y dicha condición es el momento en que el vehículo (110, 111, 112, 113) está presente en dicho espacio aéreo predeterminado (101).

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y sistema para la asignación dinámica de direcciones en Modo S
Antecedentes
La presente invención está relacionada con la asignación dinámica de direcciones en Modo S para vehículos que requieren una dirección en Modo S en un área de operación.
El uso de drones en el sector privado así como también en el empresarial está aumentando rápidamente. En particular, casi a diario surgen nuevos modelos de negocio en base al uso de drones y cada vez más personas usan drones para fines privados. Por lo tanto, es previsible que la cantidad de drones que vuelen en el aire aumente drásticamente en los próximos años.
Los drones usualmente contienen un transpondedor con fines de identificación. Es decir, para identificar un dron, un transpondedor puede enviar al control de tráfico una dirección única asignada al dron, si así se solicita. Por ejemplo, el dron puede equiparse con un transpondedor automático de vigilancia - transmisión dependiente (ADS-B). ADS-B es una tecnología de vigilancia en la que una aeronave determina su posición a través de la navegación satelital y la transmite periódicamente, lo que permite su seguimiento. La información puede recibirse por las estaciones terrestres de control de tráfico aéreo como un reemplazo del radar secundario ya que no se necesita señal de interrogación desde la tierra. También puede recibirse por otras aeronaves para proporcionar conciencia de la situación y permitir la autoseparación. ADS-B es "automático" en el sentido de que no requiere piloto o entrada externa. Es "dependiente" porque depende de los datos del sistema de navegación de la aeronave.
El uso del transpondedor ADS-B probablemente desencadenará algunos cambios en un futuro próximo. Por ejemplo, la potencia de salida mínima puede caer a 20W, todos los drones pueden equiparse con un transpondedor ADS-B, solo los drones que operan en un espacio aéreo controlado transmitirán señales a la velocidad de repetición normal, los drones de un cierto peso pueden equiparse de manera similar a las aeronaves tripuladas, los transpondedores pueden usarse para monitorear el espacio aéreo cercano, y durante los momentos cuando el dron vuela sin proximidad a aeronaves tripuladas, el dron puede usar otros medios de comunicación, por ejemplo, LTE, V2V (vehículo a vehículo), etc.
Especialmente cuando todos los drones están equipados con un transpondedor ADS-B, puede haber un problema debido al número limitado de direcciones disponibles en Modo S, ya que actualmente se asigna una ID única (dirección en Modo S) a un dron casi de forma permanente, es decir, hasta que el dron se venda a otro propietario en otro país. Por lo tanto, las direcciones en Modo S disponibles pueden ser insuficientes para la cantidad de drones que ingresan al espacio aéreo, donde se requiere una dirección en Modo S.
Por ejemplo, el documento US 9,405,005 B1 se refiere a sistemas de control y telemetría de aeronaves adecuados para su uso en un sistema aéreo no tripulado (UAS) y, más particularmente, a una arquitectura ADS-B para su uso tanto en aeronaves tripuladas como no tripuladas que proporciona a los pilotos de las estaciones de control a bordo o terrestres (GCS) mayor conciencia de la propiedad y la situación del tráfico.
Adicionalmente, el documento US 2016/0244161 A1 generalmente se refiere a vehículos aéreos no tripulados (UAV), y más particularmente a UAV que tienen limitaciones de vuelo preestablecidas.
El documento US 9,257,051 B2 se refiere a la prevención de colisiones entre aeronaves y, más particularmente, a un procedimiento para determinar una trayectoria de prevención de aeronaves compatible con los sistemas de prevención de colisiones de a bordo (ACAS) que se instalan en aeronaves comerciales civiles.
Adicionalmente, el documento US 9,134,416 B2 se refiere a sistemas de radar y, más particularmente, a sistemas y procedimientos de empleo de un sistema de tráfico de prevención de colisiones (TCAS) para proporcionar una función de radar para un sistema de aeronave no tripulada (UAS).
El documento WO 2016/028360 A2 se refiere a los vehículos aéreos no tripulados (UAV) y, más particularmente, a las comunicaciones con las estaciones de control de tráfico aéreo (ATC) que involucran UAV.
Además, el documento DE 103 06 242 A1 se refiere a un dispositivo de respuesta de radar secundario que comprende un almacenamiento para almacenar una Dirección en Modo S de 24 Bits y un ID del avión, que puede transmitirse desde una unidad operativa a una interfaz de datos de una unidad principal.
El documento WO 2017/013417 A1 se refiere a una aeronave controlada por un sistema seguro integrado de gestión del espacio aéreo (SIAM); y a ese sistema SIAM.
El documento EP 2 551 700 B1 se refiere a un vehículo aéreo que comprende un receptor de satélite que tiene capacidad de mensajería. El receptor está configurado para procesar un mensaje de comando y de control (C2) cuando se requieren comunicaciones alternativas. El vehículo aéreo comprende además aviónica para tomar un curso de acción de acuerdo con las instrucciones en un mensaje C2 recibido por el receptor de satélite.
El documento EP 3 076 379 A1 generalmente se refiere a un procedimiento para una aeronave para manejar posibles colisiones en el tráfico aéreo.
Adicionalmente, el documento EP 2881 755 B1 se refiere a un procedimiento para inicializar trayectorias a partir de mediciones de sensores. El procedimiento incluye identificar al menos una trayectoria tentativa en base a datos recopilados de al menos un sensor en tres momentos secuenciales; inicializar un filtro de trayectoria de confirmación/eliminación para las trayectoria tentativas identificadas; y usar puertas calculadas a partir de estadísticas de vectores de estado para una de: confirmar la al menos una trayectoria tentativa; reprocesar la al menos una trayectoria tentativa; o eliminar la al menos una trayectoria tentativa.
Scott Kelly: "Principles of Mode S Operation and Interrogator Codes" se refieren a las direcciones en Modo S que son asignadas por la autoridad de registro del estado dentro del cual está registrada una aeronave, en el que a cada Estado Contratante ICAO se le ha asignado un bloque de códigos que puede asignar a las aeronaves dentro de él y el número disponible depende del tamaño relativo de ese Estado.
Todos los documentos anteriores no describen ningún procedimiento específico sobre cómo asignar una ID única (dirección en Modo S) o están dirigidos a una asignación casi permanente como se mencionó anteriormente. Por lo tanto, existe la necesidad de un procedimiento y un sistema con una nueva e innovadora forma de asignar dinámicamente un número limitado de direcciones en Modo S.
Aunque los antecedentes de la invención se han relacionado principalmente con drones, el problema de manejar direcciones limitadas en Modo S surge para todos los tipos de vehículos que hacen uso de una dirección en Modo S.
Sumario
Como es evidente a partir de la discusión anterior, es un objeto de la presente invención resolver el problema de un número limitado de direcciones en Modo S. El objeto se logra mediante las características de las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes se refieren a aspectos adicionales de la presente invención. Las realizaciones definidas en la presente memoria que no están cubiertas por las reivindicaciones pueden servir como ejemplos útiles para comprender la invención.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para la asignación dinámica de direcciones en Modo S para vehículos. El procedimiento comprende proporcionar una base de datos con un número plural de direcciones en Modo S, asignar una de las direcciones en Modo S a un vehículo por un tiempo finito, en el que la dirección en Modo S asignada no está disponible para otros vehículos durante tal tiempo, y desasignar la dirección en Modo S del vehículo transcurrido tal tiempo finito. La dirección en Modo S desasignada está disponible para su asignación a otro vehículo después de la desasignación.
El término "vehículo" debe entenderse como un medio para moverse de un primer lugar a un segundo lugar, por ejemplo, mientras se transportan personas o mercancías, especialmente por tierra y/o por aire. Sin embargo, el vehículo también puede no estar tripulado y/o no tener ninguna mercancía para transportar.
Preferentemente, el vehículo es un vehículo no tripulado o tripulado que viaja de un lugar a otro a través de tierra y/o aire. Es especialmente preferible que el vehículo sea un Vehículo de Aeronave No Tripulado (UAV), un Sistema de Aeronave No Tripulado (UAS), un Dron o un Sistema de Aeronave Pilotado Remotamente (RPAS). Los términos UAV, UAS, dron y RPAS pueden usarse indistintamente en la presente memoria. El vehículo puede no estar limitado por las definiciones anteriores y puede definirse como cualquier vehículo que hace uso de una dirección en Modo S. La desasignación de la dirección en Modo S del vehículo después de transcurrido tal tiempo puede comprender enviar un mensaje de desasignación al vehículo ya sea en un proceso automatizado o en un proceso manual.
El procedimiento puede asignar direcciones en Modo S a transpondedores en Modo S de los vehículos. El transpondedor en Modo S es preferentemente un transpondedor ADS-B.
Las direcciones en Modo S pueden proporcionarse en tal base de datos para una región predeterminada. Es decir, la base de datos puede contener direcciones en Modo S para una región predeterminada, en la que la dirección en Modo S se asigna preferentemente al vehículo siempre que el vehículo resida dentro de la región predeterminada y en la que la dirección en Modo S se desasigna cuando el vehículo sale de la región predeterminada.
Preferentemente, el tiempo finito antes mencionado corresponde al tiempo que el vehículo reside dentro de la región predeterminada. Además, el tiempo finito puede ser un tiempo predeterminado. Por ejemplo, el tiempo para asignar la dirección en Modo S al vehículo puede determinarse de antemano, por ejemplo, en base a un plan de vuelo del vehículo, en el que el tiempo necesario para volar dentro de cierto espacio aéreo puede determinarse o estimarse antes de ingresar al espacio aéreo.
Alternativamente, el tiempo finito puede determinarse "sobre la marcha" (en tiempo real) cuando el vehículo entra y sale de la región predeterminada. Esto puede hacer que el tiempo finito solo se determine cuando el vehículo abandona la región predeterminada.
Pueden usarse otras condiciones para determinar el tiempo finito. Por ejemplo, el tiempo finito puede ser un momento en el que el vehículo requiera una dirección en Modo S. En el caso de un dron, este puede ser un momento donde el dron esté realmente volando. Esta condición puede aplicarse cuando el vehículo está dentro de la región predeterminada todo el tiempo, es decir, el vehículo nunca sale o vuelve a entrar en la región predeterminada.
También puede aplicarse una mezcla de las condiciones anteriores. Por ejemplo, el tiempo finito puede depender de la condición de que el vehículo inicie dentro de la región predeterminada o de que el vehículo entre en la región predeterminada y de la condición de que el vehículo llegue (aterrice) dentro de la región predeterminada o de que el vehículo salga de la región predeterminada. Otras condiciones pueden usarse sin apartarse del ámbito de la presente invención.
El procedimiento puede comprender además una etapa de recibir una solicitud desde el vehículo que indica que se requiere una dirección en Modo S durante tal tiempo (predeterminado) y en el que la provisión subsecuente de la dirección en Modo S se basa en la solicitud recibida. Como se mencionó anteriormente, el tiempo (predeterminado) se asocia preferentemente directamente con la región predeterminada. En otras palabras, el tiempo (predeterminado) se determina preferentemente en base al tiempo que el vehículo reside dentro de la región predeterminada. Sin embargo, el tiempo (predeterminado) puede ser el tiempo exacto en que el vehículo reside en la región predeterminada o un tiempo estimado en el que el vehículo puede residir en la región predeterminada. Cuando el tiempo no se determina o no puede determinarse con exactitud, se prefiere que el tiempo (predeterminado) se extienda más allá del tiempo que el vehículo reside en la región predeterminada, de manera que el vehículo pueda tener una dirección en Modo S asignada durante todo el tiempo que resida dentro la región predeterminada (espacio aéreo).
El procedimiento puede comprender además una etapa de crear (registrar) un historial de las direcciones del Modo S asignadas para permitir al regulador o al cesionario de la dirección en Modo S rastrear el historial de la asignación y realizar una búsqueda del historial en caso de incidentes.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para la recepción y liberación dinámica de direcciones en Modo S en vehículos. El procedimiento comprende recibir una dirección en Modo S en el vehículo durante un tiempo finito desde una base de datos con un número plural de direcciones en Modo S, en el que la dirección en Modo S recibida no puede asignarse a otros vehículos durante tal tiempo; y liberar la dirección en Modo S recibida del vehículo después de transcurrido tal tiempo, en el que la dirección en Modo S liberada está disponible para la recepción y asignación en otros vehículos después de la liberación.
El procedimiento puede comprender además programar la dirección en Modo S recibida en un transpondedor en Modo S del vehículo hasta liberar la dirección en Modo S recibida. El transpondedor en Modo S es preferentemente un transpondedor ADS-B.
La dirección en Modo S puede recibirse para una región predeterminada. Es decir, la base de datos puede contener direcciones en Modo S para una región predeterminada, en la que la dirección en Modo S se asigna preferentemente al vehículo siempre que el vehículo resida dentro de la región predeterminada y en la que la dirección en Modo S se desasigna cuando el vehículo sale de la región predeterminada. Preferentemente, el tiempo finito antes mencionado corresponde al tiempo que el vehículo reside dentro de la región predeterminada. Además, el tiempo finito puede ser un tiempo predeterminado.
Preferentemente, el tiempo finito mencionado anteriormente corresponde al tiempo que el vehículo está presente en tal región predeterminada. Además, el tiempo finito puede ser un tiempo predeterminado.
El procedimiento puede comprender además una etapa de enviar a la base de datos una solicitud desde el vehículo indicando que se requiere una dirección en Modo S con el número plural de direcciones en Modo S y en el que la recepción subsecuente de la dirección en Modo S se basa en la solicitud enviada.
La indicación de un requisito de dirección en Modo S puede estar relacionada con el vehículo que ingresa a la región predeterminada.
De acuerdo con un tercer aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento para la asignación dinámica de direcciones en Modo S para vehículos de acuerdo con la descripción anterior y para la recepción y liberación dinámica de direcciones en Modo S en vehículos de acuerdo con la descripción anterior.
De acuerdo con un cuarto aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema para la asignación dinámica de direcciones en Modo S para vehículos de acuerdo con el procedimiento para la asignación dinámica de direcciones en Modo S para vehículos. El sistema comprende una base de datos con un número plural de direcciones en Modo S, medios configurados para asignar una de las direcciones en Modo S a un vehículo durante un tiempo predeterminado, en la que la dirección en Modo S asignada no está disponible para otros vehículos durante tal tiempo predeterminado, y medios configurados para desasignar la dirección en Modo S del vehículo después de transcurrido tal tiempo predeterminado. La dirección en Modo S desasignada está disponible para su asignación a otro vehículo.
De acuerdo con un quinto aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema para la recepción y liberación dinámica de direcciones en Modo S en vehículos de acuerdo con el procedimiento para la recepción y liberación dinámica de direcciones en Modo S en vehículos. El sistema comprende medios configurados para recibir una dirección en Modo S en el vehículo durante un tiempo predeterminado desde una base de datos con un número plural de direcciones en Modo S, en los que la dirección en Modo S recibida no puede ser recibida por otros vehículos durante tal tiempo predeterminado, y los medios configurados para liberar la dirección en Modo S asignada del vehículo después de transcurrido tal tiempo predeterminado. La dirección en Modo S liberada está disponible para su recepción y asignación a otros vehículos.
De acuerdo con un sexto aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema para la asignación dinámica de direcciones en Modo S para vehículos de acuerdo con la descripción anterior y para la recepción y liberación dinámica de direcciones en Modo S en vehículos de acuerdo con la descripción anterior.
En otras palabras, de acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento, en el que un regulador proporciona a través de una base de datos o de una entidad estructurada similar, un número de direcciones en Modo S de la ICAO (Organización de Aviación Civil Internacional). Estas direcciones en Modo S pueden ponerse a disposición de una determinada comunidad para su uso con drones/UAS/UAV/RPAS durante su operación cuando un vehículo, como se describió anteriormente, necesita una dirección en Modo S de la ICAO y tiene la capacidad de asignar dinámica y temporalmente una dirección en Modo S de la ICAO a su vehículo. Es decir, la dirección en Modo S de la ICAO puede asignarse al vehículo durante un período de tiempo predefinido; un período de pago. Al final del tiempo, el procedimiento puede permitir que la dirección en Modo S de la ICAO se libere a la base de datos para que la usen otros vehículos, es decir, otros drones/UAS/UAV/RPAS.
Por lo tanto, la presente invención permite la asignación dinámica de un grupo limitado de direcciones en Modo S de la ICAO en base a una base regional, lo que permite que varios vehículos operen sin conflicto en áreas definidas que requieren una dirección en Modo S de la ICAO.
Breve introducción de los dibujos
La Figura 1 ilustra un procedimiento de acuerdo con una realización de la presente invención,
La Figura 2 ilustra un procedimiento de acuerdo con otra realización de la presente invención, y
Las Figuras 3-8 ilustran etapas subsecuentes de acuerdo con una realización de la presente invención.
Descripción detallada de las realizaciones preferentes
Algunas realizaciones preferidas se describen ahora con referencia a los dibujos. Con fines explicativos, se exponen varios detalles específicos, sin apartarse del ámbito de la presente invención como se reivindicó.
La Figura 1 ilustra el concepto básico de la presente invención de acuerdo con una realización. En particular, la Figura 1 muestra las etapas S1-S3 de la presente invención.
En la etapa S1, se proporciona una base de datos con una pluralidad de direcciones en Modo S. Esta base de datos puede proporcionarse por un regulador. La base de datos contiene un número plural pero limitado de direcciones en Modo S.
En la etapa S2, una de las direcciones en Modo S de la base de datos se asigna a un vehículo siempre que se cumpla una condición particular, por ejemplo, durante un tiempo finito. Una vez que se asigna la dirección en Modo S, la dirección en Modo S no está disponible para su asignación a ningún otro vehículo. Es decir, la dirección en Modo S asignada es única para cada vehículo a la vez. En otras palabras, una dirección en Modo S que se ha asignado a un primer vehículo no se asigna a un segundo vehículo siempre que esté asignada al primer vehículo. En la etapa S3, la dirección en Modo S se desasigna (libera) del vehículo cuando ya no se cumple tal condición particular, por ejemplo después de transcurrido tal tiempo. Es decir, una vez transcurrido el tiempo finito mencionado anteriormente, la dirección en Modo S se desasigna del vehículo.
Después de la desasignación, la dirección en Modo S está disponible para otro vehículo. Es decir, la dirección en Modo S está disponible para otra asignación a otro vehículo, es decir, el procedimiento puede comenzar de nuevo en la etapa S1, en la que la dirección asignada previamente puede asignarse a otro vehículo.
El tiempo finito mencionado anteriormente puede ser un tiempo predeterminado.
Alternativamente, otras condiciones pueden ser posibles. Por ejemplo, una duración determinada por el vehículo que entra y sale de un espacio (aéreo) predeterminado (también definido como una región predeterminada). Es decir, un tiempo puede depender de la duración que el vehículo puede estar presente en un espacio (aéreo) predeterminado. Otro ejemplo de tal condición puede ser la duración del vuelo, entre el inicio y el aterrizaje, etc.
La desasignación es preferentemente automática, aunque también es posible la desasignación manual. Por ejemplo, la desasignación puede ejecutarse automáticamente cuando ha transcurrido un tiempo predeterminado o cuando el vehículo sale del espacio (aéreo) predeterminado.
La Figura 2 ilustra otra realización ilustrativa. En particular, la Figura 2 muestra las etapas S10-S50 de la presente invención.
En la etapa S10, se inicia un plan de vuelo, preferentemente por el operador del vehículo. El plan de vuelo comprende una indicación de que el vehículo estará en un espacio (aéreo) o entrará en él. El espacio (aéreo) es una región, donde se requiere una dirección en Modo S.
En la etapa S20, se asigna una dirección en Modo S para la duración del vuelo (duración del tiempo), el equipo y el plan de vuelo. Preferentemente, antes de la asignación, se aprueba el plan de vuelo.
En la etapa S30, la dirección en Modo S se programa en el vehículo para la duración del tiempo.
En la etapa S40, el transpondedor del vehículo transmite su posición durante el vuelo de acuerdo con los procedimientos establecidos, por ejemplo, de acuerdo con los procedimientos del transpondedor ADS-B.
En la etapa S50, la dirección en Modo S se libera y se devuelve al grupo de direcciones, por ejemplo, en una base de datos, para usarse por otros vehículos.
La descripción anterior de las realizaciones ilustrativas permite a un vehículo, por ejemplo, drones/UAS/UAV/RPAS, adquirir/alquilar/pagar dinámica y temporalmente una dirección en Modo S según lo requiera la regulación local. Además, la descripción anterior de las realizaciones ilustrativas permite que un vehículo, por ejemplo, drones/UAS/UAV/RPAS, que ha adquirido/alquilado/pagado una dirección en Modo S de la ICAo , devuelva/suelte/registre la dirección en Modo S de la ICAO para ser usado por otros drones/UAS/UAV/RPAS.
Los procedimientos de las realizaciones ilustrativas permiten una gestión eficiente de tal base de datos/estructura de direcciones en Modo S de la ICAO liberadas por el regulador local para su uso en operaciones de drones/UAS/UAV/RPAS.
En ambas de las realizaciones descritas anteriormente, el procedimiento puede comprender además etapas para revisar/investigar/revisar históricamente las direcciones actuales en Modo S de la ICAO temporalmente asignadas/pagadas a tales drones/UAS/UAV/RPAS. Es decir, el procedimiento puede comprender la creación o escritura de un historial, donde las direcciones en Modo S asignadas se registran con el momento respectivo en el que se asignó la dirección en Modo S a un vehículo específico y con el momento respectivo cuando se liberó la dirección en Modo S.
A continuación, con referencia a las Figuras 3-8, se describe una realización ilustrativa de la presente invención, en la que las Figuras 3-8 describen las diferentes etapas de la realización en un orden consecutivo, es decir, la Figura 3 representa la(s) primera(s) etapa(s) y la Figura 8 representa la(s) última(s) etapa(s) de esta realización ilustrativa. Las Figuras 3-8 muestran un espacio aéreo 100 no controlado y un espacio aéreo controlado 101. Las Figuras 3-8 también muestran drones AD 110-113, un centro logístico 130 y un operador de drones 131. Además, las Figuras 3­ 8 muestran un Proveedor ANSP (Air Navigation Service Provider)/CAA (Civil Aviation Authority)/UTM (UAS (Unmanned Aircraft System) Traffic Management) 120 y una base de datos 121.
El espacio aéreo no controlado 100 es un área (espacio aéreo), donde no se requiere una dirección en Modo S cuando un dron 110-113 está volando dentro de este espacio aéreo. Por el contrario, el espacio aéreo controlado 101 es un área (espacio aéreo), donde se requiere una dirección en Modo S para que un dron 110-113 esté volando dentro de este espacio aéreo. El requisito de una dirección en Modo S dentro del espacio aéreo controlado y no controlado puede ser diferente para los drones que vuelan allí. Por ejemplo, el requisito puede depender del tipo de dron (posible altitud, tamaño, etc.). Es decir, algunos drones pueden requerir una dirección en Modo S en el espacio aéreo controlado 101, en el que otros no requieren una dirección en Modo S. Para la descripción de la presente realización, los drones 110-113 requieren una dirección en Modo S dentro del espacio aéreo controlado 101 y no requieren una dirección en Modo S en el espacio aéreo no controlado 100.
El centro logístico 130 es el "aeropuerto de drones", es decir, la base de operaciones de los drones 110-113. El centro logístico 130 puede ser un almacén o similar, desde donde parten los drones 110-113. En este ejemplo, los drones 110-113 tienen su base en el centro logístico 130, donde los drones 110-113 están equipados con envases que se entregarán a una dirección remota. Después de la entrega, los drones 110-113 regresan al centro logístico 130.
El operador de drones 131 se está comunicando con el Proveedor ANSP 120, el centro logístico 130 y los drones 110-113. Es decir, el operador del dron 131 se comunica (enviando y recibiendo datos) con el exterior del centro logístico 130 y maneja la comunicación respectiva dentro del centro logístico 130, por ejemplo, asignando una dirección en Modo S a los drones 110-113 (descrito con más detalle más abajo). Aunque el operador del dron 131 se ilustra como un ser humano que maneja un sistema informático, los procesos descritos en la presente memoria pueden estar completamente automatizados, es decir, puede que no se necesite interacción humana para ejecutar cualquiera de las etapas descritas en la presente memoria.
El Proveedor ANSP/CAA/UTM 120 comprende la base de datos 121. El Proveedor ANSP/CAA/UTM 120 (en adelante denominado Proveedor 120) es preferentemente responsable de la provisión de direcciones en Modo S para un espacio aéreo designado. En esta realización, el Proveedor es responsable del espacio aéreo controlado 101. Alternativamente, el Proveedor 120 puede ser responsable del espacio aéreo definido por el espacio aéreo no controlado 100 y el espacio aéreo controlado 101.
La base de datos 121 comprende un número limitado de direcciones en Modo S. Además, la base de datos puede almacenar cualquier plan de vuelo recibido del operador del dron 131 (descrito con más detalle más abajo).
Con referencia a la Figura 3, se describen ahora las primeras etapas de la realización ilustrativa. Para la descripción de esta realización, el centro logístico 130 recibe un pedido de dos envases. Más específicamente, el operador del dron 131 recibe el pedido de que los dos envases se entreguen en dos direcciones diferentes. Una de las direcciones está ubicada en el espacio aéreo no controlado 100 y la otra dirección está ubicada en el espacio aéreo controlado 101. En esta realización, el conocimiento de la ubicación de la dirección está disponible para el operador del dron 131, es decir, el operador del dron 131 es capaz de determinar que una de las direcciones está ubicada dentro del espacio aéreo no controlado 100 y que la otra está ubicada en el espacio aéreo controlado 101.
El operador del dron 131 comunica ahora al Proveedor 120 que se requiere una dirección en Modo S de la base de datos 121 durante un tiempo predeterminado. Es decir, el operador del dron 131 solicita una dirección en Modo S temporalmente, es decir, durante un tiempo predeterminado.
Se prefiere que el operador del dron 131 determine el tiempo predeterminado en base al tiempo estimado que el dron necesita para entregar el envase en la dirección y devolverlo al centro logístico 130.
El operador del dron 131 también puede transmitir información adicional al Proveedor 120, que puede almacenarse en la base de datos 121. Por ejemplo, cualquiera de la siguiente información puede transmitirse y almacenarse en la base de datos 121: el número de vuelo, el destino, la hora predeterminada junto con la hora de inicio y finalización y una ID única del centro logístico 130 o una ID única del dron específico al que se asignará la dirección en Modo S (el llamado historial). La información adicional puede almacenarse para identificar qué dirección en Modo S se asignó a qué dron en un momento determinado, es decir, la hora de inicio y finalización y/o la duración del tiempo.
El Proveedor 120 comunica una dirección en Modo S desde la base de datos 121 al operador del dron 131, preferentemente durante el tiempo predeterminado solicitado. Al mismo tiempo, el Proveedor 120 registra la dirección en Modo S en la base de datos 121 asignada junto con el tiempo predeterminado respectivo y preferentemente con cualquier información adicional proporcionada por el operador del dron 131.
La dirección en Modo S asignada marcada como asignada en la base de datos 121 no está disponible para otra asignación, al menos durante el tiempo predeterminado. En esta realización, el tiempo predeterminado para entregar el envase a la dirección en el espacio aéreo no controlado 100 es 1 hora y el tiempo predeterminado para entregar el envase a la dirección en el espacio aéreo controlado 101 es 2 horas.
A continuación, con referencia a la Figura 4, el operador del dron 131 programa los respectivos drones con la información de vuelo requerida. En esta realización, el dron A 110 está asignado para entregar el envase en la dirección ubicada en el espacio aéreo no controlado 100. Por lo tanto, el dron A 110 está programado con la información necesaria (plan de vuelo) para entregar el envase, pero no se le asigna una dirección en Modo S.
El dron C 112 está asignado para entregar el envase en la dirección ubicada en el espacio aéreo controlado 101. Así, al dron C 112 se le asigna una dirección en Modo S (AC82EC) además de la información necesaria (plan de vuelo) para entregar el envase. Es decir, la dirección en Modo S se programa en el Transpondedor del Modo S del dron C 112.
En un caso donde el dron A 110 puede ubicarse dentro del espacio aéreo controlado 101, es decir, cuando el centro logístico 130 está ubicado dentro del espacio aéreo controlado 101, al dron A 110 puede asignársele una dirección en Modo S durante la duración del vuelo incluso si el destino de la entrega del envase se realiza en el espacio aéreo no controlado 100. Alternativamente, la asignación de una dirección en Modo S al dron A 110 puede controlarse dinámicamente, es decir, la dirección en Modo S puede asignarse siempre que el dron A 110 esté presente en el espacio aéreo controlado 101 y desasignarse siempre que el dron A 110 esté presente en el espacio aéreo no controlado 100. Es decir, el dron A 110 puede comenzar dentro del espacio aéreo controlado 101 con una dirección en Modo S asignada y al ingresar al espacio aéreo no controlado 100, la dirección en Modo S del dron A 110 se desasigna por el tiempo que el dron A 110 resida dentro del espacio aéreo no controlado 100.
La descripción anterior del caso donde el dron A 110 comienza dentro de un espacio aéreo controlado 101 y su destino está dentro de un espacio aéreo no controlado 100 también se aplica a una situación donde el dron A 110 comienza desde un espacio aéreo no controlado 100 y pasa a través de uno o más espacios aéreos controlados 100 para llegar a otro espacio aéreo no controlado (no se muestra). Es decir, también en este caso, la dirección en Modo S puede asignarse para la duración completa del vuelo, es decir, desde el inicio hasta el aterrizaje en el centro logístico 130, o dinámicamente como se describió anteriormente.
La Figura 5 ilustra ahora el dron A 110 y el dron C 112 en ruta a sus respectivas ubicaciones, es decir, el dron A 110 ha dejado el centro logístico 130 y se dirige a la dirección dentro del espacio aéreo no controlado 100 y el dron C 112 ha dejado el centro logístico 130 y se dirige a la dirección dentro del espacio aéreo controlado 101.
Como se ilustra en la Figura 5, el dron C 112 está emitiendo su dirección en Modo S de acuerdo con el protocolo en Modo S requerido por el regulador local. Es decir, el dron C 112 está emitiendo su dirección en Modo S al control aéreo y a cualquier vehículo aéreo cercano, por ejemplo, cualquier dron, avión, etc.
La Figura 6 ilustra un punto posterior en el tiempo, donde el dron A 110 ya ha regresado al centro logístico 130 y el dron C 112 ha entregado el envase a la dirección dentro del espacio aéreo controlado 101 y se dirige de regreso al centro logístico 130. El dron C 112 todavía está transmitiendo su dirección en Modo S de acuerdo con el protocolo en Modo S.
A su llegada, el dron A 110 se comunica con el operador del dron 131 sobre la entrega exitosa. Subsecuentemente, el operador del dron elimina (desprograma) la dirección en Modo S del dron A 110.
De acuerdo con la Figura 7, el dron C 112 ahora también ha regresado al centro logístico 130 y comunica la entrega exitosa al operador del dron 131. Subsecuentemente, el operador del dron elimina (desprograma) la dirección en Modo S del dron C 112.
Con referencia a la Figura 8, el operador del dron 131 le comunica al Proveedor 120 que todos han regresado al centro logístico 130 y que la dirección en Modo S está disponible para otra asignación.
La base de datos 121 libera la dirección en Modo S y marca la dirección en Modo S disponible para otra asignación de manera que, a solicitud, la dirección en Modo S pueda asignarse a otro dron.
El operador del dron 131 tampoco puede esperar hasta que todos los drones estén de regreso en el centro logístico 130, antes de comunicar al Proveedor 120 que todos los drones han regresado al centro logístico 130. Más bien, el operador del dron 131 puede comunicarse con el Proveedor 120 siempre que un dron o una pluralidad de drones haya regresado al centro logístico 130.
Además, el operador del dron 131 solo puede comunicarse con el Proveedor 120 cuando se requiere una dirección en Modo S. Es decir, la información sobre el dron A 110 que vuela dentro del espacio aéreo no controlado 100 puede no transmitirse al Proveedor 120. En otras palabras, solo cuando un dron está destinado a ingresar al espacio aéreo controlado 101, el operador del dron 131 se comunica con el Proveedor 120. Como se describió anteriormente, esta comunicación incluye la solicitud inicial de una dirección en Modo S y la liberación de la dirección en Modo S después del regreso exitoso del dron respectivo.
El proceso descrito con respecto a las Figuras 3-8 puede aplicarse a varios operadores de drones que se comunican con la misma base de datos central 121 y, por lo tanto, permiten un uso eficiente de un grupo (número limitado) de direcciones en Modo S.
Las funciones del operador del dron 131 pueden implementarse al menos en parte en el propio dron. Es decir, la comunicación con el Proveedor 120 también puede ejecutarse por el propio dron. Para ello, el dron puede proporcionarse de los medios de comunicación necesarios.
Cuando el dron ejecuta la comunicación con el Proveedor 120, la Dirección en Modo S se proporciona directamente al Transpondedor en Modo S del dron desde el Proveedor 120.
En un sistema totalmente automatizado, el dron puede darse cuenta de que está a punto de ingresar a un espacio aéreo controlado 101 y, por lo tanto, solicitar una Dirección en Modo S sobre la marcha, es decir, en tiempo real. A continuación, el Proveedor 120 proporciona la Dirección en Modo S en tiempo real y la registra en la base de datos 121 como se describió anteriormente.
Subsecuentemente, cuando el dron sale del espacio aéreo controlado 101, el dron libera la Dirección en Modo S y se la comunica al Proveedor 120, que marca la Dirección en Modo S como disponible para otra asignación en la base de datos.
La comunicación descrita anteriormente entre el dron y el Proveedor 120 también puede ejecutarse antes del inicio y después del aterrizaje, es decir, antes de entrar en el espacio aéreo controlado 101 y después de salir del espacio aéreo controlado 101.
Aunque la presente invención se ha descrito en base a realizaciones ilustrativas, esto no debería restringir de manera alguna el ámbito de la invención. Una persona experta en la técnica entenderá que son posibles diversas modificaciones de las realizaciones ilustrativas sin apartarse del ámbito de la presente invención tal como se define en las reivindicaciones.
Además, está claro para una persona experta que ciertas características descritas solamente con referencia a una realización específica pueden combinarse con otras características de otra realización.
Además, en las reivindicaciones, la palabra "que comprende" no excluye otros elementos o etapas, y el artículo indefinido "un" o "una" no excluye una pluralidad. Una sola unidad puede cumplir las funciones de varias características expuestas en las reivindicaciones. Los términos "esencialmente", "alrededor", "aproximadamente" y similares en relación con un atributo o un valor en particular también definen exactamente el atributo o exactamente el valor, respectivamente.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para la asignación dinámica de direcciones en Modo S para vehículos (110, 111, 112, 113), en el que el procedimiento comprende:
proporcionar una base de datos (121) con una pluralidad de direcciones en Modo S;
asignar una de las direcciones en Modo S a un vehículo (110, 111, 112, 113) cuando se cumple una condición, en el que la dirección en Modo S asignada no está disponible para otros vehículos (110, 111, 112, 113) después de la asignación; y
desasignar la dirección en Modo S del vehículo (110, 111, 112, 113) cuando dicha condición ya no se cumple, en el que la dirección en Modo S desasignada está disponible para su asignación a otro vehículo (110, 111, 112, 113) después de la desasignación, caracterizado porque
las direcciones en Modo S se proporcionan en dicha base de datos (121) para un espacio aéreo predeterminado (101), y
dicha condición es el momento en que el vehículo (110, 111, 112, 113) está presente en dicho espacio aéreo predeterminado (101).
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el procedimiento asigna direcciones en Modo S a transpondedores en Modo S de los vehículos (110, 111, 112, 113).
3. El procedimiento de la reivindicación 1 o 2, que comprende además una etapa de recibir una solicitud de un vehículo (110, 111, 112, 113) que indica que se requiere una dirección en Modo S y en el que la provisión subsecuente de la dirección en Modo S se basa en la solicitud recibida.
4. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende además una etapa de crear un historial de las direcciones asignadas en Modo S.
5. Un procedimiento para la recepción y liberación dinámica de direcciones en Modo S en vehículos (110, 111, 112, 113), en el que el procedimiento comprende:
recibir una dirección en Modo S en el vehículo (110, 111, 112, 113) cuando se cumple una condición de una base de datos (121) con una pluralidadl de direcciones en Modo S, en el que la dirección en Modo S recibida no puede ser recibida por otros vehículos (110, 111, 112, 113) después de la recepción; y
liberar la dirección en Modo S recibida del vehículo (110, 111, 112, 113) cuando dicha condición ya no se cumple, en el que la dirección en Modo S liberada está disponible para su recepción en otros vehículos (110, 111, 112, 113) después de su liberación, caracterizado porque la dirección en Modo S se recibe para un espacio aéreo predeterminado (101), y
dicha condición es el momento en que el vehículo (110, 111, 112, 113) está presente en dicho espacio aéreo predeterminado (101).
6. El procedimiento de la reivindicación 5, que comprende además programar la dirección en Modo S recibida en un transpondedor en Modo S del vehículo (110, 111, 112, 113) hasta liberar la dirección en Modo S recibida.
7. El procedimiento de la reivindicación 5 o 6, que comprende además una etapa de enviar a la base de datos (121) una solicitud desde el vehículo (110, 111, 112, 113) que indica que se requiere una dirección en Modo S con la pluralidad de direcciones en Modo S y en el que la recepción subsecuente de la dirección en Modo S se basa en la solicitud enviada.
8. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 3 o 7, en el que la indicación de una requisición de dirección en Modo S está relacionada con el vehículo (110, 111, 112, 113) que entra en el espacio aéreo predeterminado (101).
9. Un procedimiento para la asignación dinámica de direcciones en Modo S para vehículos (110, 111, 112, 113) de acuerdo con el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1-4 y para la recepción y liberación dinámica de direcciones en Modo S en vehículos (110, 111, 112, 113) de acuerdo con el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 5-8.
10. Un sistema para la asignación dinámica de direcciones en Modo S para vehículos (110, 111, 112, 113) de acuerdo con el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que el sistema comprende: una base de datos (121) con una pluralidad de direcciones en Modo S;
medios configurados para asignar una de las direcciones en Modo S a un vehículo (110, 111, 112, 113) cuando se cumple una condición, en el que la dirección en Modo S asignada no está disponible para otros vehículos (110, 111, 112, 113) después de la asignación; y
medios configurados para desasignar la dirección en Modo S del vehículo (110, 111, 112, 113) cuando dicha condición ya no se cumple, en el que la dirección en Modo S desasignada está disponible para la reasignación a un vehículo (110, 111, 112, 113),
caracterizado porque
las direcciones en Modo S se proporcionan en dicha base de datos (121) para un espacio aéreo predeterminado (101), y
dicha condición es el momento en que el vehículo (110, 111, 112, 113) está presente en tal espacio aéreo predeterminado (101).
11. Un sistema para la recepción y liberación dinámica de direcciones en Modo S en vehículos (110, 111, 112, 113) de acuerdo con el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 5-8, en el que el sistema comprende: medios configurados para recibir una dirección en Modo S en el vehículo (110, 111, 112, 113) cuando se cumple una condición de una base de datos (121) con una pluralidad de direcciones en Modo S, en el que la dirección en Modo S recibida no puede ser recibida por otros vehículos (110, 111, 112, 113) después de la recepción; y
medios configurados para liberar la dirección en Modo S recibida del vehículo (110, 111, 112, 113) cuando tal condición ya no se cumpla, en el que la dirección en Modo S liberada está disponible para la recepción en otros vehículos (110, 111, 112, 113 ),
caracterizado porque
la dirección en Modo S se recibe para un espacio aéreo predeterminado (101), y
dicha condición es el momento en que el vehículo (110, 111, 112, 113) está presente en tal espacio aéreo predeterminado (101).
12. Un sistema para la asignación dinámica de direcciones en Modo S para vehículos (110, 111, 112, 113) y para la recepción y liberación dinámica de direcciones en Modo S en vehículos (110, 111, 112, 113) que comprende el sistema de acuerdo con la reivindicación 10 y el sistema de acuerdo con la reivindicación 11.
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