HU231367B1 - Method and system for defining aircraft position - Google Patents

Method and system for defining aircraft position Download PDF

Info

Publication number
HU231367B1
HU231367B1 HUP1800427A HUP1800427A HU231367B1 HU 231367 B1 HU231367 B1 HU 231367B1 HU P1800427 A HUP1800427 A HU P1800427A HU P1800427 A HUP1800427 A HU P1800427A HU 231367 B1 HU231367 B1 HU 231367B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
data
aircraft
air traffic
location
positioning
Prior art date
Application number
HUP1800427A
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
György 100% Blazsovszky
Original Assignee
Hungarocontrol Zrt
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 Hungarocontrol Zrt filed Critical Hungarocontrol Zrt
Priority to HUP1800427A priority Critical patent/HU231367B1/en
Priority to US17/292,838 priority patent/US11908333B2/en
Priority to EP18842739.7A priority patent/EP3881090A1/en
Priority to JP2021527131A priority patent/JP7166455B2/en
Priority to SG11202105088PA priority patent/SG11202105088PA/en
Priority to AU2018449821A priority patent/AU2018449821B2/en
Priority to PCT/IB2018/060432 priority patent/WO2020099919A1/en
Priority to KR1020217018193A priority patent/KR102704223B1/en
Publication of HUP1800427A2 publication Critical patent/HUP1800427A2/en
Publication of HU231367B1 publication Critical patent/HU231367B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Description

Eljárás légi jármű helyének meghatározására és elrendezés az eljárás végrehajtásáraProcedure for determining the location of an aircraft and arrangement for carrying out the procedure

A találmány tárgya eljárás légi jármű helyének meghatározására. A találmány tárgya az elrendezés is az eljárás végrehajtására.The subject of the invention is a method for determining the location of an aircraft. The subject of the invention is also the arrangement for carrying out the procedure.

Jelenleg a légi járművek többségén alkalmazott fedélzeti navigációs, kommunikációs, felderítési célberendezések nagy teljesítmény felvételűek, nehezek, nagy helyigényűek és igen drágák. A fent említett berendezéseket nem, vagy csak korlátozott módon lehet alkalmazni a „kis gépes (General Aviation) repüléseknél. Nincs elegendő tápellátás, hely és infrastruktúra a fedélzeten. Emiatt a légi járművek egy részénél, pl. pilóta nélküli légi járművek, vitorlázógépek, siklóernyők, sárkányrepülők, hőlégballonok és ultrakönnyű repülőgépek ezeket a fedélzeti berendezéseket nem lehet alkalmazni. Ezért az ilyen légi járművek többsége nem használ semmilyen navigációs, kommunikációs, felderítési eszközt. Ha mégis, akkor is csak műholdas navigációt (GPS) navigálásra és esetleg egy rádió adó-vevőt kommunikációra. A légiforgalmi irányításban kizárólag a vonatkozó előírásoknak megfelelő és tanúsított berendezéseket, rendszereket lehet alkalmazni. Bizonyos, a légiforgalmi irányításban használatos felderítő eszközök pedig csak a fém tárgyakat látják, így a műanyag pilóta nélküli légi járművek, siklóernyők és a fa, illetve kompozit anyagból készült vitorlázó repülőgépek kívül esnek az így megfigyelhető járművek körén. A GNSS (Global Navigation Satellite System) egymagában nem tekinthető megbízható rendszernek, mert könnyű zavarni és nem sugároz magáról integritást tartalmazó jelet, tehát nem lehet tudni, hogy megbízható-e. Egy légi jármű ugyanígy nem lehet benne biztos, hogy pontosan ott van-e, ahol a GNSS jelzi, mert az zavarás miatt küldhet rossz adatokat. A technika állásában a következő megoldások ismertek.Currently, the on-board navigation, communication, and reconnaissance target devices used on most aircraft are high-power, heavy, take up a lot of space, and are very expensive. The above-mentioned equipment cannot be used, or only in a limited way, for "small machine (General Aviation) flights. There is insufficient power, space and infrastructure on board. For this reason, some of the aircraft, e.g. unmanned aerial vehicles, gliders, paragliders, hang gliders, hot air balloons and ultralight aircraft these on-board equipment cannot be used. Therefore, the majority of such aircraft do not use any navigation, communication or reconnaissance equipment. If so, only satellite navigation (GPS) for navigation and possibly a radio transceiver for communication. In air traffic control, only equipment and systems that comply with the relevant regulations and are certified may be used. Certain reconnaissance devices used in air traffic control can only see metal objects, so plastic unmanned aerial vehicles, paragliders and gliders made of wood or composite materials are outside the range of vehicles that can be observed in this way. GNSS (Global Navigation Satellite System) cannot be considered a reliable system by itself, because it is easy to interfere and does not emit a signal of integrity, so it is not possible to know if it is reliable. Similarly, an aircraft cannot be sure that it is exactly where the GNSS indicates, because interference can send the wrong data. The following solutions are known in the state of the art.

A CN104168585 A számú kínai szabadalmi irat GSM / TD-SCDMA / TD-LTE mobil kommunikációs rendszerről ír. A találmány a laza kapcsolódási, modularizációs struktúrát alkalmazza, és a vizsgálati módszer a többszálas ütemezési és dinamikus láncolt könyvtári technológiák alkalmazásával valósul meg. A mozgás közben mérő teszt berendezés fő funkciója adatgyűjtés, statisztikai elemzés és a rádiós mobil hálózati cella adatok feltérképezése. A találmány jelen találmányhoz mindössze abban hasonlít, hogy többféle légtér kezelő protokoll követhető és elemezhető vele.Chinese Patent Document No. CN104168585 A describes a GSM / TD-SCDMA / TD-LTE mobile communication system. The invention uses the loose connection and modularization structure, and the test method is implemented using the multi-threaded scheduling and dynamic chained library technologies. The main function of the on-the-go measurement test equipment is data collection, statistical analysis and mapping of radio mobile network cell data. The invention is similar to the present invention only in that several air space management protocols can be followed and analyzed with it.

Az US2015139061 A1 számú amerikai szabadalmi irat DL-OTDOA (Observed Time Difference of Arrival) és LTE (mozaikszó a Long-Term Evolution kifejezésből, egy negyedik generációs vezeték nélküli adatátviteli szabvány) hálózat segítségével történő helymeghatározásra vonatkozó eljárást és elrendezést ismertet. A leírt találmány elsődleges célja a pontosabb pozíció meghatározása. A harmadik generációs cellás rendszerek helymeghatározási módszereinek fő problémája továbbra is fennáll, és a következőképpen foglalható össze: Az A-GPS (Assisted-GPS) pozícionálás egy nagy pontosságú technológia, amelynek egyik fő hátránya a beltéri pozícionálás. Az OTDOA-IPDL (OTDOA-improved Data Link) és az UTDOA (Uplink-Time Difference of Arrival) pozícionálásának technikai lehetőségei jobb beltéri lefedettséget biztosítanak, mint az AGPS, és jó pontosságot biztosítanak. Azonban a jelenleg rendelkezésre álló érzékelési érzékenységek nem elégségesek ahhoz, hogy megfelelő pontosságot biztosítsanak. Az A-GPS (méteres pontosság) és a Cell-ID (cella adatok, mely cellában található a vevő, ez kb. 2-30 kilométeres pontosság) közötti pontossági adatok várhatók. A megoldás nem mozgó pontok vészhelyzeti helymeghatározására alkalmazható, nem pedig forgalom figyelésre vagy elkülönítésre, illetve nem is integrált a rendszer.US Patent No. US2015139061 A1 describes a method and arrangement for location determination using DL-OTDOA (Observed Time Difference of Arrival) and LTE (Mosaic word for Long-Term Evolution, a fourth generation wireless data transmission standard) network. The primary purpose of the described invention is to determine a more precise position. The main problem with positioning methods in third-generation cellular systems still exists and can be summarized as follows: A-GPS (Assisted-GPS) positioning is a high-precision technology, one of the main disadvantages of which is indoor positioning. Technical capabilities of OTDOA-IPDL (OTDOA-improved Data Link) and UTDOA (Uplink-Time Difference of Arrival) positioning provide better indoor coverage than AGPS and good accuracy. However, currently available detection sensitivities are not sufficient to ensure adequate accuracy. Accuracy data between A-GPS (meter accuracy) and Cell-ID (cell data, in which cell the receiver is located, this is approx. 2-30 kilometer accuracy) is expected. The solution can be used for emergency location of non-moving points, not for traffic monitoring or isolation, and the system is not integrated.

A CN106781478 számú kínai közzétételi dokumentumban bemutatott találmány LTE jelátviteli adatokon alapuló pálya követési eljárást biztosít. Az eljárás alapja nyomvonalak alkotása és követése az LTE jelátviteli adatok felhasználásával. Az eljárás csak az LTE jelátviteli adatok OTDOA (Observed Time Difference of Arrival) értékét használja, elvégzi az úton történő illesztést, meghatározza a célpozíciót és felismeri a mozgó célpályát. A felhasználó a technológia által biztosított algoritmust a következő funkciók megvalósításához használhatja: egyszerű és gyors térképadatok generálása; az útdíjak adatbázisba való begyűjtése; a járműinformáció valós idejű importálása az adatbázisba; adatok kiszámítása az adatbázisban, a mozgó cél célpontja stb. A találmány tehát az LTE jelfeldolgozást és annak a trackelési mechanizmusát fedi le. Gépjárművek nyomon követésével, valamint térképes megjelenítéssel foglalkozik.The invention disclosed in Chinese Publication No. CN106781478 provides a trajectory tracking method based on LTE signal transmission data. The basis of the procedure is the creation and tracking of tracks using LTE signal transmission data. The procedure only uses the OTDOA (Observed Time Difference of Arrival) value of the LTE signal transmission data, performs the matching on the road, determines the target position and recognizes the moving target trajectory. The user can use the algorithm provided by the technology to implement the following functions: simple and fast map data generation; collection of road tolls in a database; real-time import of vehicle information into the database; calculate data in the database, the target of the moving target, etc. The invention therefore covers LTE signal processing and its tracking mechanism. It deals with vehicle tracking and map display.

A KR20030056266 számú koreai szabadalmi irat vezeték nélküli hálózatban történő adaptív helymeghatározó eljárásról értekezik. A rendszer erőforrások mozgó hozzárendelésére szolgál, figyelembe véve a hálózatban lévő terminál erőforrásait, amely az aktuális helymeghatározási szolgáltatást biztosítja a kért QoS (Quality of Service) és a pontosság alapján. A megoldás a helymeghatározó szerverhez (LBS, Location Based Server) köthető.Korean patent document No. KR20030056266 deals with the adaptive positioning method in a wireless network. The system is used for the mobile allocation of resources, taking into account the resources of the terminal in the network, which provides the current location service based on the requested QoS (Quality of Service) and accuracy. The solution can be connected to the location server (LBS, Location Based Server).

A WO2018125333 A2 számú nemzetközi szabadalmi dokumentum szoftveres vevőegységről ír, ami LTE jelekhez használatos, navigáció céljával. A bemutatott egység az LTE downlink struktúráját használja ki, jelfeldolgozást biztosít, és jelkövetést. Ez az egység a jelenlegi OTDOA képes LTE eszközökben, pl. mobiltelefonokban megtalálható. Ezen felül az említett szoftver GPShez hasonlatos navigációs megoldást tesz elérhetővé. Nem integrált a rendszer.International patent document WO2018125333 A2 describes a software receiver unit used for LTE signals for navigation purposes. The presented unit uses the LTE downlink structure, provides signal processing and signal tracking. This unit is used in current OTDOA capable LTE devices, e.g. found in mobile phones. In addition, the aforementioned software provides a navigation solution similar to GPS. The system is not integrated.

A KR20160139719 A számú koreai szabadalmi irat LTE és GPS rendszer segítségével történő helymeghatározásról számol be, buszok számára. GPS hely adatokat továbbítanak LTE adatszolgáltatáson keresztül, tehát az LTE hálózatot csak adat továbbításra használják. Ugyancsak eltérés jelen találmányhoz képest, hogy Wi-Fi-t is alkalmaznak.Korean Patent Document No. KR20160139719 A reports positioning using LTE and GPS systems for buses. GPS location data is transmitted via LTE data service, so the LTE network is only used for data transmission. Another difference to the present invention is that Wi-Fi is also used.

A CN108226975 számú kínai közzétételi irat hajók pozicionálásáról számol be. Az előző találmányhoz hasonlóan csak adat továbbításra használják az LTE technológiát, mégpedig itt is GPS adatokat továbbítanak.Chinese publication CN108226975 reports on the positioning of ships. Similar to the previous invention, LTE technology is only used for data transmission, and GPS data is also transmitted here.

A 2014. 06. 06-án közzétett, Fischer (Qualcomm) által írt, „Observed Time Difference Of Arrival (OTDOA) Positioning in 3GPP LTE” című szakirat (link: https://www.qualcomm.com/media/documents/files/otdoa-positioning-in-3gpp-lte.pdf) által bemutatott megoldás OTDOA alapú helymeghatározással foglalkozik. Nincs szó integritásról, azaz nem rendeli az adatokat egymáshoz, nem ellenőrzi az adatok helyességét, és nem küld vissza ellenőrzött helyvektor adatot a légi járműnek.The technical paper "Observed Time Difference Of Arrival (OTDOA) Positioning in 3GPP LTE" written by Fischer (Qualcomm) published on 06/06/2014 (link: https://www.qualcomm.com/media/documents/ files/otdoa-positioning-in-3gpp-lte.pdf) deals with OTDOA-based positioning. There is no question of integrity, i.e. it does not map the data to each other, does not verify the correctness of the data, and does not send back verified position vector data to the aircraft.

A 2013. 09. 18- án közzétett, „LTE Location Based Services Technology Introduction” című, Rohde-Schwarz nevéhez fűződő White paper (link: https://www.rohdeschwarz.com/br/file/LTE_LBS_White_Paper.pdf) LTE alapú helymeghatározásról ír. Nincs szó integritásról, azaz nem rendeli az adatokat egymáshoz, nem ellenőrzi az adatok helyességét, és nem küld vissza ellenőrzött helyvektor adatot a légi járműnek.The White paper entitled "LTE Location Based Services Technology Introduction" published on 09.18.2013 and attributed to Rohde-Schwarz (link: https://www.rohdeschwarz.com/br/file/LTE_LBS_White_Paper.pdf) is based on LTE writes about positioning. There is no question of integrity, i.e. it does not map the data to each other, does not verify the correctness of the data, and does not send back verified position vector data to the aircraft.

A GNSS alkalmazásának azonban számos hátránya van. Már egyszerűen és olcsón beszerezhető eszközökkel is könnyen blokkolható a GNSS jele. A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem környezetében végzett méréseink szerint 20 nap alatt 1000 blokkolást észleltünk. További hátrány, hogy az időbélyegek, amit a műholdak sugároznak, nem ellenőrizhetők. A fenti megoldások egyike sem képes ellenőrzött és megbízható helymeghatározást végezni, valamint a meghatározott helyadatot az adott légi járműnek visszaküldeni és/vagy nyilvános, egységes adatbázisban tárolni.However, the use of GNSS has several disadvantages. The GNSS signal can be easily blocked with simple and cheaply available devices. According to our measurements carried out in the environment of the Budapest University of Technology and Economics, we detected 1000 blockages in 20 days. Another disadvantage is that the time stamps broadcast by the satellites cannot be verified. None of the above solutions can perform controlled and reliable location determination, as well as send the determined location data back to the given aircraft and/or store it in a public, unified database.

A találmány célja az eddigi megoldások hibáinak kiküszöbölése, és egy hatékony és biztonságos elrendezés és eljárás létrehozása a helymeghatározási pontosság javítására egy vezeték nélküli kommunikációs rendszerben. A cél, hogy a légi járművekről kis teljesítmény felvételű, hordozható, kódolt, egyedi azonosítóval ellátott fedélzeti eszköz alkalmazásával, biztonságos és integrált módon történő helymeghatározást biztosítsunk a légiforgalmi irányítási rendszereknek. Ugyancsak cél a biztonság növelése azáltal, hogy a meghatározott és ellenőrzött helyvektor adatokat a légi járműnek és/vagy légtérfelhasználónak valamint egy egységes, ellenőrzött és lehetőleg nyilvános adatbázisba is elküldjük.The purpose of the invention is to eliminate the defects of the previous solutions and to create an efficient and safe arrangement and method for improving the positioning accuracy in a wireless communication system. The goal is to provide air traffic control systems with safe and integrated positioning by using a low-power, portable, coded, on-board device with a unique identifier. Another goal is to increase safety by sending the determined and verified location vector data to the aircraft and/or airspace user and to a uniform, verified and preferably public database.

A feltalálói tevékenység azon a felismerésen alapul, hogy ha az elrendezést a független igénypontok szerint valósítjuk meg, akkor a korábbiaknál kedvezőbb találmányt kapunk. Ez a felismerés lehetővé teszi, hogy a mobilhálózaton mindig tudjuk a bekapcsolt állapotban lévő, igen alacsony teljesítményű, kisméretű fedélzeti eszközzel ellátott légi járművek helyét, 50-100 méteres, de akár 5 méteres pontossággal, mindezt akár műholdas navigáció használata nélkül. Ugyancsak a feltalálói tevékenységet igazoló felismerés, hogy a légi járművek azonosítására a mobiltelekommunikációban a felhasználók azonosítására egyébként használatos kódok, pl. a SIM kártyákban alkalmazott IMSI kód használható, mely mobilelőfizetőknél már nemzetközileg ismert és elfogadott azonosító. A feltalálói tevékenységet erősíti az a gondolat is, hogy a meghatározott helyvektor adatokat nemcsak egy adatbázisba, hanem a légi járműnek és/vagy légtérfelhasználónak is elküldjük, így informálva azt a pontos valós idejű helyzetéről és az általa küldött adatok pontosságáról.Inventive activity is based on the recognition that if the arrangement is realized according to the independent claims, then we get an invention that is more favorable than before. This recognition makes it possible to always know the location of aircraft with a very low power, small on-board device in the mobile network, with an accuracy of 50-100 meters or even 5 meters, all without the use of satellite navigation. It is also the recognition that proves the inventor's activity that the codes used to identify aircraft in mobile telecommunications are otherwise used to identify users, e.g. the IMSI code used in SIM cards can be used, which is already an internationally known and accepted identifier for mobile subscribers. The inventor's activity is also strengthened by the idea that the determined location vector data is sent not only to a database, but also to the aircraft and/or airspace user, thus informing it of its exact real-time position and the accuracy of the data it sends.

A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti megoldás legáltalánosabb megvalósítási formáját az 1. igénypont szerint valósíthatjuk meg. Az alkalmazási eljárás legáltalánosabb formája az eljárási főigénypontból ismerhető meg. Az egyes kiviteli módokat az aligénypontokban ismertetjük.In accordance with the set goal, the most general implementation form of the solution according to the invention can be implemented according to claim 1. The most general form of the application procedure can be identified from the procedural main point. The individual implementation methods are described in the subclaims.

A megoldás általánosan eljárás légi jármű helyének meghatározására, amelynek során légtérfelhasználó kezdeményezi légiforgalmi irányító szolgáltatását, és azonosító adatokat küld légiforgalmi irányítónak, a légiforgalmi irányító regisztrálja az azonosító eszközt, és önmagában ismert helymeghatározó felderítést végez. A találmány jellemzője, hogy azonosítónak légi járműben elhelyezett, bekapcsolt fedélzeti eszközhöz csatlakozó kódhordozó kártya IMSI számát használjuk, a bekapcsolás során a légiforgalmi irányítóval kapcsolatban lévő mobilhálózatra jelentkezünk be, legalább három, de célszerűen négy-hat darab mobil távközlési bázisállomásból érkező időbélyegző jelet rögzítünk, és kiszámoljuk ezen jelek - mobil távközlési bázisállomásoktól való távolságával arányos - időkülönbség adatait, az időkülönbség adatokat a mobilhálózat útján helymeghatározási szervernek és a helymeghatározási szerveren keresztül légiforgalmi irányítási rendszernek küldjük meg, a helymeghatározási szerverrel és/vagy a légiforgalmi irányítási rendszerrel - az időkülönbség adatokat és az ettől függetlenül végzett helymeghatározási felderítés adatait valós időben egymáshoz párosítva - adott légi jármű helyét meghatározzuk, helyvektor adatot hozunk létre, majd a helyvektor adatot az adott légi járműnek visszaküldjük és legalább egy - több légtérfelhasználó által elérhető - adatbázisnak továbbítjuk.The solution is generally a procedure for determining the location of an aircraft, during which the airspace user initiates the air traffic control service and sends identification data to the air traffic controller, the air traffic controller registers the identification device and performs a self-known location detection. The feature of the invention is that the IMSI number of the code-carrying card connected to the on-board device located in the aircraft and connected to the on-board device is used as an identifier, during the activation we log in to the mobile network connected to the air traffic controller, we record the time stamp signals from at least three, but preferably four to six mobile telecommunication base stations, and we calculate the time difference data of these signals - proportional to their distance from mobile telecommunication base stations, the time difference data are sent to the positioning server via the mobile network and to the air traffic management system via the positioning server, with the positioning server and/or the air traffic management system - the time difference data and the by matching the data of independently conducted location reconnaissance with each other in real time - we determine the location of a given aircraft, create location vector data, then send the location vector data back to the given aircraft and forward it to at least one database - accessible by several airspace users.

A találmány további jellegzetessége lehet, hogy a mobilhálózat útján repülési tervet és/vagy műholdas helymeghatározó adatokat küldünk a helymeghatározási szervernek és a helymeghatározási szerveren keresztül a légiforgalmi irányítási rendszernek.A further characteristic of the invention may be that a flight plan and/or satellite positioning data are sent to the positioning server and via the positioning server to the air traffic control system via the mobile network.

Ugyancsak a találmány jellegzetessége lehet, hogy a fedélzeti eszközben az adott légi járműnek megküldött helyvektor adatot tároljuk és célszerűen megjelenítjük.Another feature of the invention may be that the location vector data sent to the given aircraft is stored and conveniently displayed in the on-board device.

Ugyancsak különböző kiviteli példa lehet, ha az adatbázisban a helyvektor adatot légi járműhöz párosítva tároljuk.It can also be a different implementation example if the location vector data is stored paired with an aircraft in the database.

Ugyancsak jellemző lehet, hogy a helymeghatározási szerverrel és/vagy a légiforgalmi irányítási rendszerrel a megkapott időkülönbség adatokat és a repülési tervet és/vagy a műholdas helymeghatározó adatokat egymással összevetjük, és eltérés esetén a téves adatot a légi járműnek jelezzük.It can also be typical to compare the received time difference data with the flight plan and/or satellite positioning data with the positioning server and/or the air traffic control system, and in the event of a discrepancy, the wrong data is indicated to the aircraft.

A találmány végrehajtására szolgáló elrendezés általánosan mely elrendezés legalább egy légi járművet és legalább három mobil távközlési bázisállomást tartalmaz, a légi jármű adó-vevő antennával bíró azonosító eszközzel rendelkezik. Az elrendezés jellemzője, hogy az azonosító eszközt légtérfelhasználó azonosítására és a légi jármű mobil távközlési bázisállomásoktól való távolságának időkülönbség adat formájában történő valós idejű továbbítására alkalmas fedélzeti eszköz alkotja, a fedélzeti eszközzel mobilhálózat útján helymeghatározó szerver van vezeték nélküli kapcsolatban, továbbá a fedélzeti eszköz kódhordozó kártyával és modemmel van ellátva, a helymeghatározó szerver légiforgalmi irányítási rendszer útján több légtérfelhasználó között megosztott adatbázissal áll összeköttetésben.The arrangement for carrying out the invention generally includes at least one aircraft and at least three mobile telecommunication base stations, the aircraft has an identification device with a transceiver antenna. The feature of the arrangement is that the identification device is an on-board device capable of identifying the airspace user and transmitting the distance of the aircraft from mobile telecommunications base stations in real time in the form of time difference data, the on-board device is wirelessly connected to a positioning server via a mobile network, and the on-board device is equipped with a code-carrying card and equipped with a modem, the positioning server is connected to a database shared between several airspace users via the air traffic control system.

Jellemző lehet az elrendezésre, hogy a fedélzeti eszköz helyvektor adat megjelenítésére alkalmas kijelzővel rendelkezik.It may be characteristic of the layout that the on-board device has a display capable of displaying location vector data.

Ugyancsak jellemző, ha a kódhordozó kártya a mobiltelekommunikációban használatos, a légtérfelhasználóhoz rendelt egyedi azonosító kódot tartalmazó ROM-mal és/vagy RAM-mal van ellátva.It is also typical if the code-carrying card used in mobile telecommunications is provided with ROM and/or RAM containing the unique identification code assigned to the airspace user.

Ugyancsak jellemző lehet, hogy a mobilhálózat LTE szabvánnyal rendelkezik, a kódhordozó kártya egy SIM kártya, ami a modembe van beépítve, SIM kártyaként pedig USIM kártya van alkalmazva.It can also be typical that the mobile network has the LTE standard, the code carrier card is a SIM card that is built into the modem, and a USIM card is used as a SIM card.

Ugyancsak különböző kiviteli példa lehet, hogy a fedélzeti eszköz GNSS-szel van ellátva, a GNSS műholdakkal áll vezeték nélküli összeköttetésben.It can also be a different design example that the on-board device is equipped with GNSS, and the GNSS is in wireless connection with satellites.

A találmányt a továbbiakban kiviteli példa kapcsán, rajz alapján mutatjuk be közelebbről.In the following, the invention will be presented in more detail in connection with an embodiment, based on a drawing.

A mellékelt rajzokon azIt is in the attached drawings

1. ábra az elrendezés sémája.Figure 1 is the scheme of the arrangement.

Az 1. ábrán megfigyelhetjük az elrendezés sémáját. Az elrendezés az 1 légi járművek helymeghatározását képes elvégezni. A helymeghatározás előtti lépés a légtérfelhasználók egyértelmű azonosítása. 1 légi jármű alatt értjük az összes, légtérben közlekedő eszközt, például, de nem kizárólag pilóta nélküli légi járműveket, vitorlázó repülőket, sárkányrepülőket, siklóernyőket, hőlégballonokat vagy ultrakönnyű repülőgépeket is. Légtérfelhasználó alatt a légi járműveknél tágabb csoportot értünk, ugyanis légtérfelhasználók csoportjába például a pilóta nélküli légi járművet vezérlő személy is beletartozik. Az elrendezés különösen a kisméretű és/vagy pilóta nélküli légi járművek helymeghatározására használatos, amiknek eddig nem volt semmilyen fedélzeti egysége. A helymeghatározást segítő, alacsony teljesítményű 2 fedélzeti eszköz az 1 légi járművön kerül elhelyezésre. Az elrendezés alkalmazása során nagy számú légtérfelhasználót tudunk azonosítani és 1 légi jármű helyét meg tudjuk határozni. Míg a korábbi, technika állásában ismert légi járművek azonosító eszköze általában csupán egy GNSS volt, addig jelen találmánynál az azonosító eszköz egy olyan 2 fedélzeti eszköz, mely 3 kódhordozó kártyával, 4 adó-vevő antennával és berendezéssel bíró azonosító eszközzel és 5 modemmel van ellátva. Opcionálisan 6 GNSS készülék is elhelyezhető benne. A 3 kódhordozó kártya példánk esetén SIM (subscriber identity module kifejezésből létrejött jól ismert mozaikszó) kártya, illetve célszerűen az újabb és biztonságosabb USIM (Universal Subscriber Identity Module) kártya. A 3 kódhordozó kártya mobiltelekommunikációban használatos, a légtérfelhasználóhoz rendelt egyedi azonosító kódot tartalmazó ROM-mal (Read Only Memory) és/vagy RAM-mal (Random Access Memory) van ellátva. ROM alatt EEPROM-ot (Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory) is értünk. Az USIM abban különbözik a SIM-től, hogy nagyobb tárhellyel rendelkezik, hosszabb titkos kulcsot tud használni, és a fedélzeti eszközt is védetté teszi a hálózat nevében fellépő adathalászattal szemben. Feladata a 2 fedélzeti eszköz és a 13 mobilhálózat közötti azonosítás, hitelesítés. A 3 kódhordozó kártya a 2 fedélzeti eszközben, illetve az abban lévő 5 modemben van elhelyezve. A 3 kódhordozó kártya egy olyan integrált áramkört tartalmaz, mely biztonságosan tárolja az IMSI (International Mobile Subscriber Identity) azonosítót, melyet a felhasználó azonosítására használnak. Az IMSI nemzetközileg ismert és elfogadott azonosító, mellyel minden 3 kódhordozó kártya rendelkezik, ez teszi lehetővé az 1 légi járművek azonosítását. Az 5 modem feltétele, hogy 3GPP LTE rel-9 vagy újabb szabvánnyal rendelkezzen (3GPP = 3rd Generation Partnership Project). Amennyiben a 2 fedélzeti eszköz 6 GNSS-szel is el van látva, 9 műholdas helymeghatározó adatok küldésére is képes. A helymeghatározás azonban enélkül is működőképes. Az elrendezés fontos része a 7 helymeghatározó szerver (location based server, LBS). A 7 helymeghatározó szerver számítja ki a 8 időkülönbség adatok (magyar kifejezés az OTDOA, azaz Observed Time Difference Of Arrival angol szakkifejezésre) és adott esetben a 9 műholdas helymeghatározó adatok alapján a 2 fedélzeti eszköz helyzetét, illetve koordinátáit, továbbá átalakítja a kívánt koordináta formátumra, pl. WGS-84 koordinátákra. A 7 helymeghatározó szervernek tehát nincs szüksége 9 műholdas helymeghatározó adatokra az 1 légi jármű helyének meghatározására. A 7 helymeghatározó szerver az 1 légi járműtől kapott repülési terv és bizonyos felderítési (surveillance) információk alapján is tud kalkulálni, illetve képes a 8 időkülönbség adatok valóságának ellenőrzésére. A 7 helymeghatározó szerver kialakítható önállóan, vagy a léginavigációs szolgáltató (angolul ANSP, azaz Air Navigation Service Provider) felügyelete alatt, vagy a 10 légiforgalmi irányítási rendszer részeként. Az elrendezés működését tekintve a légiforgalmi irányítási rendszer és a légiforgalmi vagy léginavigációs szolgáltató (ANSP) szinonimaként értelmezhető, ő az, ahol a gyűjtött helyadatok összegyűlnek, és tárolva vannak. A 7 helymeghatározó szerver és a 10 légiforgalmi irányítási rendszer a kiviteli példánk szerint összeköttetésben állnak. A 7 helymeghatározó szerver feladata a 8 időkülönbség adatokból számított helymeghatározó adatok és adott esetben a 9 műholdas helymeghatározó adatok továbbítása a 10 légiforgalmi irányítási rendszernek. A helymeghatározás kulcsfontosságú szerepét töltik be a 8 időkülönbség adatok. A 10 légiforgalmi irányítási rendszer megkapja tehát a 8 időkülönbség adatokat, a 8 időkülönbség adatokból 7 helymeghatározó szerver által számított helymeghatározó adatokat, adott esetben a 9 műholdas helymeghatározó adatokat, a repülési tervet, és egyéb felderítési adatokat, amiket feldolgoz, egymással összevet, eldobja a tűrésen kívüli és/vagy más okból téves adatokat, és meghatározza a megbízható 14 helyvektor adato(ka)t. Egy másik kiviteli példa szerint ezeket a lépéseket szükség esetén a 7 helymeghatározó szerver is elvégezheti. A 14 helyvektor adatok tehát megbízhatóak, ellenőrzöttek. Ahhoz, hogy az integritás meglegyen, legalább három jelforrásból kell számolni. Ezeket a 14 helyvektor adatokat aztán visszaküldjük a 7 helymeghatározó szervernek, és a 7 helymeghatározó szerver útján az 1 légi járműnek is. Egyúttal jelezzük a 7 helymeghatározó szervernek és/vagy az 1 légi járműnek, ha a tőlük érkezett 8 időkülönbség adatok és/vagy a 9 műholdas helymeghatározó adatok valamelyike esetleg téves volt és nem volt megbízható. A 14 helyvektor adatok az 1 légi járműben opcionálisan meg is jeleníthetők például kijelző alkalmazásával. A fent bemutatott lépések természetesen újra és újra lejátszódhatnak, tehát az aktív 2 fedélzeti eszközök, a 7 helymeghatározó szerver és a 10 légiforgalmi irányítási rendszer folyamatosan kapcsolatban állnak, az automatikus helymeghatározás valós időben zajlik. 9 műholdas helymeghatározó adatok meglétéről akkor beszélhetünk, amennyiben az elrendezésben 11 műhold is szerepel. Ez esetben tudunk 9 műholdas helymeghatározó adatokat is küldeni. A 11 műhold alkalmazása, és a 9 műholdas helymeghatározó adatok megléte, mint fent már írtuk, opcionális, az elrendezés anélkül is képes a megbízható helymeghatározásra. A 9 műholdas helymeghatározó adatként A-GPS (assisted GPS) adatot is használhatunk. Az elrendezésben legalább három 12 mobil távközlési bázisállomás kerül beépítésre 2D helymeghatározásra. Amennyiben 3D koordinátákat is meg akarunk állapítani, akkor legalább négy darab 12 mobil távközlési bázisállomásra van szükség, melyek különböző magasságban helyezkednek el egymáshoz képest. A 10 légiforgalmi irányítási rendszerről még egy célszerűen nyilvános 15 adatbázisba is továbbíthatók a 14 helyvektor adatok. Egy olyan kiviteli példa is lehetséges, mely esetén a 14 helyvektor adatokat a 7 helymeghatározó szerverből küldjük nyilvános 15 adatbázisba. A kommunikáció és az adatok küldése-fogadása 13 mobilhálózaton történik. A 13 mobilhálózat szabványa 2G, 3G vagy LTE is lehet, a lényeg, hogy az OTDOA funkció működjön és 3GPP LTE rel-9 vagy újabb szabvánnyal rendelkezzen.In Figure 1, we can see the scheme of the arrangement. The arrangement is capable of locating 1 aircraft. The first step before positioning is the clear identification of airspace users. 1 aircraft means all devices traveling in airspace, such as, but not limited to, unmanned aerial vehicles, gliders, hang gliders, paragliders, hot air balloons or ultralight aircraft. By airspace user we mean a broader group than aircraft, as the group of airspace users includes, for example, the person piloting an unmanned aircraft. The arrangement is especially used for the location of small and/or unmanned aerial vehicles, which until now did not have any on-board units. 2 low-power on-board positioning devices are placed on 1 aircraft. During the application of the layout, we can identify a large number of airspace users and determine the location of 1 aircraft. While the identification device of the previous known state-of-the-art aircraft was usually only a GNSS, the identification device of the present invention is a 2-board device equipped with 3 code-carrying cards, 4 identification devices with transceiver antennas and equipment, and 5 modems. Optionally, 6 GNSS devices can be placed in it. In our example, the 3 code-carrying cards are SIM (a well-known acronym derived from the term subscriber identity module) card, or ideally the newer and safer USIM (Universal Subscriber Identity Module) card. The 3 code-carrying cards used in mobile telecommunications are provided with ROM (Read Only Memory) and/or RAM (Random Access Memory) containing the unique identification code assigned to the airspace user. ROM also means EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). A USIM differs from a SIM in that it has more storage space, can use a longer secret key, and makes the onboard device protected against phishing on behalf of the network. Its task is identification and authentication between 2 on-board devices and 13 mobile networks. The 3 code-carrying cards are located in the 2 on-board devices and in the 5 modems in them. The 3 code carrier cards contain an integrated circuit that securely stores the IMSI (International Mobile Subscriber Identity) identifier, which is used to identify the user. The IMSI is an internationally known and accepted identifier, which all 3 code-carrying cards have, it enables the identification of 1 aircraft. The condition for the 5 modems is that they have the 3GPP LTE rel-9 or newer standard (3GPP = 3rd Generation Partnership Project). If the on-board device 2 is also equipped with 6 GNSS, it can also send 9 satellite positioning data. However, positioning is also functional without it. An important part of the arrangement is the 7 location-based servers (LBS). The positioning server 7 calculates the position and coordinates of the on-board device 2 on the basis of the time difference data 8 (Hungarian term for the English technical term OTDOA, i.e. Observed Time Difference Of Arrival) and, where appropriate, the satellite positioning data 9, and also converts it to the desired coordinate format, e.g. to WGS-84 coordinates. The positioning server 7 therefore does not need satellite positioning data 9 to determine the location of the aircraft 1. The positioning server 7 can also calculate based on the flight plan received from the aircraft 1 and certain surveillance information, and is also able to check the reality of the time difference data 8 . The positioning server 7 can be set up independently, or under the supervision of the air navigation service provider (ANSP, i.e. Air Navigation Service Provider) or as part of the air traffic control system 10. In terms of the operation of the arrangement, the air traffic management system and the air traffic or air navigation service provider (ANSP) can be interpreted as synonymous, he is the one where the collected location data is collected and stored. The 7 positioning servers and the 10 air traffic control systems are connected according to our design example. The task of the positioning server 7 is to transmit the positioning data calculated from the time difference data 8 and, where appropriate, the satellite positioning data 9 to the air traffic management system 10. The key role of positioning is played by the 8 time difference data. The air traffic control system 10 therefore receives the 8 time difference data, the location data calculated by the location server 7 from the 8 time difference data, and, where appropriate, the satellite location data 9, the flight plan and other reconnaissance data, which it processes, compares and discards extraneous and/or otherwise erroneous data and determines the reliable 14 location vector data(s). According to another embodiment, these steps can also be performed by the positioning server 7 if necessary. The 14 location vector data are therefore reliable and verified. In order to have integrity, at least three signal sources must be calculated. These 14 location vector data are then sent back to the location server 7 and via the location server 7 to the aircraft 1. At the same time, we indicate to the positioning server 7 and/or the aircraft 1 if the time difference data 8 received from them and/or one of the satellite positioning data 9 may have been incorrect and unreliable. The location vector data 14 can optionally be displayed in the aircraft 1, for example using a display. The steps presented above can of course be repeated again and again, so the active 2 on-board devices, the 7 positioning servers and the 10 air traffic control systems are constantly connected, automatic positioning takes place in real time. We can talk about the existence of 9 satellite positioning data if there are also 11 satellites in the layout. In this case, we can also send 9 satellite positioning data. The application of the 11 satellites and the existence of the 9 satellite positioning data, as already written above, is optional, the arrangement is capable of reliable positioning even without it. A-GPS (assisted GPS) data can also be used as the 9 satellite positioning data. At least three 12 mobile telecommunications base stations for 2D positioning will be installed in the layout. If we also want to determine 3D coordinates, then at least four 12 mobile telecommunications base stations are needed, which are located at different heights relative to each other. The location vector data 14 can even be transmitted from the air traffic control system 10 to an expediently public database 15 . An implementation example is also possible in which the location vector data 14 is sent from the location server 7 to a public database 15. Communication and sending and receiving of data takes place on 13 mobile networks. The standard of the 13 mobile networks can be 2G, 3G or LTE, the main thing is that the OTDOA function works and has the 3GPP LTE rel-9 or newer standard.

A találmány alkalmazása során a kívánt eredménynek megfelelően a légtérfelhasználó először elküldi az IMSI azonosító kódját a légiforgalmi szolgáltatónak, aki regisztrálja az azonosítót. Ha van, akkor a légtérfelhasználó elküldi a légiforgalmi szolgáltatónak a repülési tervét, ez esetben a 7 helymeghatározó szervernek és/vagy a 10 légiforgalmi irányítási rendszernek plusz egy forrása van az adatok számítására, összehasonlítására. Ezután az 1 légi járművön be kell kapcsolni a 2 fedélzeti eszközt. Amíg bekapcsolt állapotban, áram alatt van a 2 fedélzeti eszköz, addig működik a valós idejű automatikus helymeghatározás. A 2 fedélzeti eszköz olyan távközlési szolgáltatóhoz jelentkezik be, amely a légiforgalmi szolgáltatóval kapcsolatban van. A légtérfelhasználó, illetve az 1 légi jármű kéri, hogy a helymeghatározási adatait kezdje el a légiforgalmi szolgáltató, illetve a 10 légiforgalmi irányítási rendszer gyűjteni. Ez a lépés történhet betelefonálással, gomb megnyomással vagy a repülési terv is tartalmazhatja ezt az információt. Innentől aktív a helymeghatározás, és a 7 helymeghatározó szerver, a légiforgalmi szolgáltató, illetve a 10 légiforgalmi irányítási rendszer folyamatosan látja, hogy az elrendezésben lévő beregisztrált 1 légi járművek hol vannak. A 2 fedélzeti eszköz minimum 3 db, célszerűen négy-hat db 12 mobil távközlési bázisállomás által kisugárzott jelének rögzíti a jel indulásának időbélyegzőjét, és ebből számolja a 8 időkülönbség adatokat, valamint ezen 8 időkülönbség adatokat a 13 mobilhálózaton keresztül továbbítja a 7 helymeghatározó szervernek. Amennyiben a 2 fedélzeti eszköz 6 GNSSszel is el van látva, és 11 műholdakkal is kapcsolatban áll, akkor 9 műholdas helymeghatározó adatokat is tud a 7 helymeghatározó szervernek küldeni. A 7 helymeghatározó szerver a 8 időkülönbség adatokból számított helyadatokat és opcionálisan a többi, 1 légi járművek helyéről információval szolgáló felderítési adatokat (műholdas helymeghatározó adatok, egyéb felderítési adatok és repülési terv) gyűjti és dolgozza fel, majd a 10 légiforgalmi irányítási rendszernek továbbítja, aki az adatokat ugyancsak gyűjti, majd összeveti és felhasználja, azok alapján megbízható 14 helyvektor adato(ka)t hoz létre, melye(ke)t elküld a 7 helymeghatározó szervernek és egy 15 adatbázisnak, mely 15 adatbázis előnyösen nyilvános, és lehet belőle több is. Adott esetben a 7 helymeghatározó szerver is küldheti a 14 helyvektor adatokat a 15 adatbázisnak. Az egyéb felderítési adat lehet például az ismert radar jel. A 10 légiforgalmi irányítási rendszer vagy a 7 helymeghatározó szerver a megbízható 14 helyvektor adatokat opcionálisan az 1 légi járműnek is megküldi, célszerűen az 1 légi jármű 2 fedélzeti eszköze által ismert formátumban, például WGS 84 koordinátaként, hogy az folyamatosan tisztában lehessen a saját - biztosan megbízható adatokból számolt - helyzetével, és azt akár a 2 fedélzeti eszköz megjelenítse. Az adatforgalom csökkentése érdekében nem szükséges minden alkalommal visszaküldeni a 14 helyvektor adatokat az 1 légi járműnek, akkor viszont mindenképpen meg kell küldeni, ha az adatok valamelyike téves volt, az integritásuk sérült.During the application of the invention, according to the desired result, the airspace user first sends the IMSI identification code to the air traffic service provider, who registers the identification. If there is, the airspace user sends his flight plan to the air traffic service provider, in which case the 7 positioning servers and/or the 10 air traffic control systems have an additional source for calculating and comparing the data. Then, on the aircraft 1, the on-board device 2 must be switched on. Real-time automatic positioning works as long as the 2 on-board devices are powered on. On-board device 2 logs in to a telecommunications service provider that is connected to the air traffic service provider. The airspace user or the 1 aircraft requests that the air traffic service provider or the air traffic control system 10 start collecting its location data. This step can be done by calling in, pressing a button, or the flight plan can also contain this information. From there, positioning is active, and the 7 positioning server, the air traffic service provider, and the air traffic control system 10 continuously see where the registered 1 aircraft in the layout are. The on-board device 2 records the time stamp of the signal emitted by a minimum of 3, preferably four to six 12 mobile telecommunications base stations, and calculates the 8 time difference data from this, and transmits these 8 time difference data to the location server 7 via the mobile network 13. If the on-board device 2 is equipped with 6 GNSS and is connected to 11 satellites, it can also send 9 satellite positioning data to the positioning server 7. The positioning server 7 collects and processes the location data calculated from the time difference data 8 and, optionally, the other reconnaissance data (satellite positioning data, other reconnaissance data and flight plan) providing information on the location of aircraft 1, and then transmits it to the air traffic management system 10, which it also collects data, then compares it and uses it, based on it it creates 14 reliable location vector data(s), which it sends to the 7 positioning server and a database 15, which database 15 is preferably public, and there may be more. If appropriate, the positioning server 7 can also send the location vector data 14 to the database 15. The other reconnaissance data can be, for example, the known radar signal. The air traffic management system 10 or the positioning server 7 optionally sends the reliable location vector data 14 to the aircraft 1, preferably in a format known by the on-board device 2 of the aircraft 1, for example as WGS 84 coordinates, so that it can be constantly aware of its own - definitely reliable calculated from data - with its position, and it can be displayed by the 2 on-board devices. In order to reduce data traffic, it is not necessary to send the 14 location vector data back to the 1 aircraft every time, but it must be sent if any of the data was incorrect or its integrity was damaged.

A bemutatott találmánynak számos előnye van. Fontos előny, hogy az adatok ellenőrzése után a fedélzeti eszköznek is elküldhetők a valós és ellenőrzött helyadatok, így a légtérfelhasználó folyamatosan tisztában lehet a pontos helyével és az esetleges téves adatok forrásával. Például, ha a GNSS zavarás esetén téves adatot küld a fedélzeti eszköznek, azt a légtérfelhasználó csak onnan tudhatja, ha a helymeghatározó szervertől kap valós idejű, ellenőrzött, pontos adatot, továbbá, ha a helymeghatározó szerver pontosan jelzi neki, hogy melyik adata a téves. Így tehát elkerülhetők az olyan balesetek, mikor helyesnek vélt, valójában téves GNSS koordinátákat küld magáról egy légi jármű, és ezt a légi irányítás megbízható adatként rögzíti. A találmány további előnye, hogy a fedélzeti eszköz kis méretű, kis tömegű, biztonságos, integrált, hordozható, alacsony teljesítményű. A helymeghatározás pontossága legalább 100 méteres (WGS 84 rendszerben), de 5 méteres pontosság is elérhető. E távolság ismerete elegendő ahhoz, hogy a légi járművek közötti elkülönítés biztosítható legyen. Előnyös, hogy a légiforgalmi szolgáltatók a helymeghatározó szervertől kapott adatokat a jelenlegi Air traffic management (ATM) és a jövőbeni Unmanned Aircraft Traffic Management (UTM) rendszerekbe könnyen integrálhatják. További előny, hogy a fedélzeti eszköz GNSS nélkül is üzemel. A fedélzeti eszköz kis tömegű, kis energiaigényű vagy célszerűen akkumulátoros, hordozható, kis helyen, akár kabát zsebben is elfér. Sugárzási teljesítménye kicsi, amely lehetővé teszi a ki súlyú akkumulátor alkalmazását. A kis tömeg különösen pilóta nélküli légi járművek esetében előnyös. Előnyös, hogy nem igényel a nem autonóm üzemmódban üzemelő légi járművek fedélzetén rendszer integrációt. Rendszeres kalibrációt sem igényel. A fedélzeti eszköz egyedi azonosítóval rendelkezik, így nem kell transzponder kódot állítani minden egyes repülésnél. Ugyancsak előnyös, hogy nehezen zavarható a fedélzeti és a földi berendezés, így a helymeghatározás akár sok légi járműre és városi (zajos rádiófrekvenciás spektrumú) környezetben is működik. USIM kártya használata esetén a kommunikáció titkosított és biztonságos. Megnyitja az utat a látóhatáron túli pilóta nélküli légi járművek üzemeltetésére, autonóm repülésekre. Mivel nem kell transzponder kódot váltani az országhatárokon, vagy FIR határokon, így biztosíthatja az országhatárokon vagy FIR-eken (flight information region) átnyúló repüléseket is. A felhasználók számára könnyen elérhető, megfizethető technológiát jelent. A pilóta nélküli légi járművek üzemeltetőinek lehetőséget biztosíthat az eddig nem engedélyezett területeken, például repülőtereken, illetve más korlátozás alatti területeken biztonságosan repülni. A jelenleg nem észlelt légi járművek láthatóvá válnak, pontos helyzetük valós időben követhető, és ezáltal biztonságos elkülönítést lehet biztosítani a légiforgalmi irányításban. Ezáltal balesetek, anyagi károk bekövetkezésének veszélye is nagy mértékben csökkenthető. Végül az is fontos előny, hogy a meghatározott, megbízható helyvektor adatokat egy nyilvános adatbázisba elküldhetjük, így egy szabályozott, valós idejű és egységes nyilvántartást lehet vezetni a légtérfelhasználókról. Adott légi jármű adatai és annak valós idejű helyzete egymáshoz párosítva is tárolásra kerülhetnek, ebben az esetben tetszőleges légi jármű pillanatnyi helye az adatbázisból bármikor megismerhető.The presented invention has several advantages. An important advantage is that after the data has been checked, real and verified location data can also be sent to the on-board device, so the airspace user can be constantly aware of his exact location and the source of any incorrect data. For example, if the GNSS sends incorrect data to the on-board device in the event of a disturbance, the airspace user can only know if he receives real-time, verified, accurate data from the positioning server, and if the positioning server tells him exactly which data is incorrect. In this way, accidents can be avoided when an aircraft sends wrong GNSS coordinates that it thought were correct, and this is recorded as reliable data by air traffic control. Another advantage of the invention is that the on-board device is small in size, low in weight, safe, integrated, portable, and low-power. The positioning accuracy is at least 100 meters (in the WGS 84 system), but an accuracy of 5 meters is also available. Knowing this distance is sufficient to ensure separation between aircraft. It is advantageous that the air traffic service providers can easily integrate the data received from the positioning server into the current Air traffic management (ATM) and future Unmanned Aircraft Traffic Management (UTM) systems. Another advantage is that the on-board device also works without GNSS. The on-board device is light in weight, requires little energy or, ideally, battery-powered, is portable, and fits in a small space, even in a jacket pocket. Its radiation power is small, which allows the use of a battery with a weight of ki. Low mass is particularly advantageous for unmanned aerial vehicles. It is advantageous that it does not require system integration on board non-autonomous aircraft. It does not require regular calibration either. The on-board device has a unique identifier, so there is no need to set a transponder code for each flight. It is also advantageous that it is difficult to interfere with on-board and ground equipment, so positioning works even for many aircraft and in urban (noisy radio frequency spectrum) environments. When using a USIM card, communication is encrypted and secure. It opens the way for the operation of unmanned aerial vehicles beyond the horizon, for autonomous flights. Since there is no need to change transponder codes at country borders or FIR borders, you can also secure flights that cross country borders or FIRs (flight information regions). It means affordable technology that is easily accessible to users. It can provide operators of unmanned aerial vehicles with the opportunity to fly safely in previously unlicensed areas, such as airports and other restricted areas. Currently undetected aircraft become visible, their exact position can be tracked in real time, and thus safe separation can be ensured in air traffic control. In this way, the risk of accidents and material damage can be greatly reduced. Finally, it is also an important advantage that the determined, reliable location vector data can be sent to a public database, so that a controlled, real-time and unified record of airspace users can be kept. The data of a given aircraft and its real-time position can also be stored paired with each other, in which case the current location of any aircraft can be known from the database at any time.

A találmány alkalmazási területe a légiforgalmi irányítás, légi járművek helymeghatározása és a légi közlekedés biztonságának fokozása.The field of application of the invention is air traffic management, positioning of aircraft and increasing the safety of air transport.

A fenti példákon túl a találmány az oltalmi körön belül más kiviteli alakban és eljárással is megvalósítható.In addition to the above examples, the invention can be implemented in other embodiments and processes within the scope of protection.

Claims (10)

1. Eljárás légi jármű helyének meghatározására, amelynek során légtérfelhasználó kezdeményezi légiforgalmi irányító szolgáltatását, és azonosító adatokat küld légiforgalmi irányítónak, a légiforgalmi irányító regisztrálja az azonosító eszközt, és önmagában ismert helymeghatározó felderítést végez, azonosítónak légi járműben (1) elhelyezett, bekapcsolt fedélzeti eszközhöz (2) csatlakozó kódhordozó kártya (3) IMSI számát használjuk, a bekapcsolás során a légiforgalmi irányítóval kapcsolatban lévő mobilhálózatra (13) jelentkezünk be, legalább három, de célszerűen négy-hat darab mobil távközlési bázisállomásból (12) érkező időbélyegző jelet rögzítünk, és kiszámoljuk ezen jelek - mobil távközlési bázisállomásoktól (12) való távolságával arányos időkülönbség adatait (8), az időkülönbség adatokat (8) a mobilhálózat (13) útján helymeghatározási szervernek (7) és a helymeghatározási szerveren (7) keresztül légiforgalmi irányítási rendszernek (10) küldjük meg, azzal jellemezve, hogy a helymeghatározási szerverrel (7) és/vagy a légiforgalmi irányítási rendszerrel (10) - az időkülönbség adatokat (8) és az ettől függetlenül végzett helymeghatározási felderítés adatait valós időben egymáshoz párosítva - adott légi jármű (1) helyét meghatározzuk, helyvektor adatot (14) hozunk létre, majd a helyvektor adatot (14) az adott légi járműnek (1) visszaküldjük és legalább egy - több légtérfelhasználó által elérhető - adatbázisnak (15) továbbítjuk.1. Procedure for determining the location of an aircraft, during which an airspace user initiates its air traffic control service and sends identification data to an air traffic controller, the air traffic controller registers the identification device and performs a self-known locator reconnaissance, as an identifier for an on-board device located in an aircraft (1) ( 2) we use the IMSI number of the connecting code-carrying card (3), during activation we log in to the mobile network (13) connected to the air traffic controller, we record the time stamp signal from at least three, but preferably four to six mobile telecommunications base stations (12) and calculate it signals - time difference data (8) proportional to the distance from mobile telecommunication base stations (12), the time difference data (8) are sent via the mobile network (13) to the positioning server (7) and via the positioning server (7) to the air traffic control system (10) , characterized by the fact that the location of a given aircraft (1) is determined with the positioning server (7) and/or the air traffic control system (10) - by matching the time difference data (8) and the data of the location reconnaissance carried out independently in real time, location vector data (14) is created, then the location vector data (14) is sent back to the given aircraft (1) and forwarded to at least one database (15) accessible by several airspace users. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mobilhálózat (13) útján repülési tervet és/vagy műholdas helymeghatározó adatokat (9) küldünk a helymeghatározási szervernek (7) és a helymeghatározási szerveren (7) keresztül a légiforgalmi irányítási rendszernek (10).2. The method according to claim 1, characterized in that a flight plan and/or satellite positioning data (9) are sent via the mobile network (13) to the positioning server (7) and via the positioning server (7) to the air traffic management system ( 10). 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fedélzeti eszközben (2) az adott légi járműnek (1) megküldött helyvektor adatot (14) tároljuk és célszerűen megjelenítjük.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the location vector data (14) sent to the given aircraft (1) is stored and expediently displayed in the on-board device (2). 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az adatbázisban (15) a helyvektor adatot (14) légi járműhöz (1) párosítva tároljuk.4. The 1-3. A method according to any one of the claims, characterized in that the location vector data (14) paired with an aircraft (1) is stored in the database (15). 5. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a helymeghatározási szerverrel (7) és/vagy a légiforgalmi irányítási rendszerrel (10) a megkapott időkülönbség adatokat (8) és a repülési tervet és/vagy a műholdas helymeghatározó adatokat (9) egymással összevetjük, és eltérés esetén a téves adatot a légi járműnek (1) jelezzük.5. The method according to claim 2, characterized in that the received time difference data (8) and the flight plan and/or the satellite positioning data (9) are shared with the positioning server (7) and/or the air traffic management system (10) they are compared with each other, and in the event of a discrepancy, the wrong data is indicated to the aircraft (1). 6. Elrendezés az 1. igénypont szerinti eljárás végrehajtására, mely elrendezés legalább egy légi járművet (1) és legalább három mobil távközlési bázisállomást (12) tartalmaz, a légi jármű (1) adó-vevő antennával (4) bíró azonosító eszközzel rendelkezik, azzal jellemezve, hogy az azonosító eszközt légtérfelhasználó azonosítására és a légi jármű (1) mobil távközlési bázisállomásoktól (12) való távolságának időkülönbség adat (8) formájában történő valós idejű továbbítására alkalmas fedélzeti eszköz (2) alkotja, a fedélzeti eszközzel (1) mobilhálózat (13) útján helymeghatározó szerver (7) van vezeték nélküli kapcsolatban, továbbá a fedélzeti eszköz (2) kódhordozó kártyával (3) és modemmel (5) van ellátva, a helymeghatározó szerver (7) légiforgalmi irányítási rendszer (10) útján több légtérfelhasználó között megosztott adatbázissal (15) áll összeköttetésben.6. Arrangement for carrying out the procedure according to claim 1, which arrangement contains at least one aircraft (1) and at least three mobile telecommunications base stations (12), the aircraft (1) has an identification device with a transceiver antenna (4), characterized in that the identification device consists of an on-board device (2) suitable for airspace user identification and real-time transmission of the distance of the aircraft (1) from mobile telecommunication base stations (12) in the form of time difference data (8), with the on-board device (1) a mobile network (13 ) is wirelessly connected to a positioning server (7), and the on-board device (2) is equipped with a code carrier card (3) and a modem (5), with a database shared between several airspace users via the positioning server (7) via the air traffic management system (10) (15) is connected. 7. A 6. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a fedélzeti eszköz (2) helyvektor adat (14) megjelenítésére alkalmas kijelzővel rendelkezik.7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the on-board device (2) has a display capable of displaying location vector data (14). 8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a kódhordozó kártya (3) a mobiltelekommunikációban használatos, a légtérfelhasználóhoz rendelt egyedi azonosító kódot tartalmazó ROM-mal és/vagy RAM-mal van ellátva.8. The arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that the code-carrying card (3) used in mobile telecommunications is provided with ROM and/or RAM containing the unique identification code assigned to the airspace user. 9. A 6-8. igénypontok bármelyike szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a mobilhálózat (13) LTE szabvánnyal rendelkezik, a kódhordozó kártya (3) egy SIM kártya, ami a modembe (5) van beépítve, SIM kártyaként pedig USIM kártya van alkalmazva.9. The 6-8. Arrangement according to any one of the claims, characterized in that the mobile network (13) has the LTE standard, the code carrier card (3) is a SIM card, which is built into the modem (5), and a USIM card is used as a SIM card. 10. A 6-9. igénypontok bármelyike szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a fedélzeti eszköz (2) GNSS-szel (6) van ellátva, a GNSS (6) műholdakkal (11) áll vezeték nélküli összeköttetésben.10. The 6-9. Arrangement according to any one of the claims, characterized in that the on-board device (2) is provided with GNSS (6), the GNSS (6) is in wireless connection with satellites (11).
HUP1800427A 2018-11-16 2018-12-13 Method and system for defining aircraft position HU231367B1 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HUP1800427A HU231367B1 (en) 2018-12-13 2018-12-13 Method and system for defining aircraft position
US17/292,838 US11908333B2 (en) 2018-11-16 2018-12-20 Procedure of determining aircraft position and arrangement for carrying out the procedure
EP18842739.7A EP3881090A1 (en) 2018-11-16 2018-12-20 Procedure of determining aircraft position and arrangement for carrying out the procedure
JP2021527131A JP7166455B2 (en) 2018-11-16 2018-12-20 A method for determining the position of an aircraft and an arrangement for carrying out the method
SG11202105088PA SG11202105088PA (en) 2018-11-16 2018-12-20 Procedure of determining aircraft position and arrangement for carrying out the procedure
AU2018449821A AU2018449821B2 (en) 2018-11-16 2018-12-20 Procedure of determining aircraft position and arrangement for carrying out the procedure
PCT/IB2018/060432 WO2020099919A1 (en) 2018-11-16 2018-12-20 Procedure of determining aircraft position and arrangement for carrying out the procedure
KR1020217018193A KR102704223B1 (en) 2018-11-16 2018-12-20 Arrangement for performing procedures and procedures for determining aircraft position

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HUP1800427A HU231367B1 (en) 2018-12-13 2018-12-13 Method and system for defining aircraft position

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUP1800427A2 HUP1800427A2 (en) 2020-06-29
HU231367B1 true HU231367B1 (en) 2023-03-28

Family

ID=89992813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HUP1800427A HU231367B1 (en) 2018-11-16 2018-12-13 Method and system for defining aircraft position

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU231367B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
HUP1800427A2 (en) 2020-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10531240B1 (en) User localization process leveraging UAVs equipped with lightweight base station to provide a moving mobile network
US11263910B2 (en) Very low level operations coordination platform
CN101523236B (en) Augmentation of commercial wireless location system (wls) with moving and/or airborne sensors for enhanced location accuracy and use of real-time overhead imagery for identification of wireless device
US7626546B2 (en) Methods and systems for detection and location of multiple emitters
EP4139712A1 (en) Sps spoofing detection
US10291314B2 (en) Method and system to dynamically identify and control a UAV with emitting instruments
US5519403A (en) Global positioning system communications multi-interface
US11212649B2 (en) Determining a non-GNSS based position of a mobile device
US10354521B2 (en) Facilitating location positioning service through a UAV network
US11115814B2 (en) Use of encryption to provide positioning support services
US20100240392A1 (en) Angle of Arrival Downlink Signaling
EP3422038A1 (en) Unmanned aerial vehicle control system
US20060030332A1 (en) Method and system for geolocation of wireless transmissions using distributed processors in wireless receiver towers and a method for collecting a fee for processing geolocation requests
CN107046710A (en) Position location services are promoted by UAV networks
US20170127245A1 (en) 4G Drone Link
Fokin et al. Algorithm for positioning in non-line-of-sight conditions using unmanned aerial vehicles
WO2022231687A1 (en) Enhanced messaging to handle sps spoofing
US11908333B2 (en) Procedure of determining aircraft position and arrangement for carrying out the procedure
CN116529622A (en) Method for estimating geographic position of mobile device
EP3176607B1 (en) Verification of trustworthiness of position information transmitted from an aircraft via a communications satellite
US10531421B1 (en) Systems and methods for locating user equipment during disasters
HU231367B1 (en) Method and system for defining aircraft position
US20230252825A1 (en) Aerial vehicle surveillance in a shared communications network
KR102656500B1 (en) Apparatus and Method for Machine Learning-based Positioning Database Creation and Positioning of Uncollected Points using Matching Feature with Wireless Communication Infrastructure
WO2020099918A1 (en) Arrangement to determine aircraft position and procedure for the application thereof