JP2017121926A - Ads−bメッセージを検証するためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・モードSトランスポンダから受信した信号を復調して復号するように構成された受信機モジュールであって、受信したメッセージの種類を判定し、次にADS−Bメッセージ、要求メッセージ又は応答メッセージの各種メッセージからの情報を抽出して構文解析する受信機モジュールと、
・受信機モジュールによって抽出され構文解析された情報を処理するように構成されたプロセッサモジュールであって、提供される情報がテレメトリ計算を実行するのに充分か否かを計算し、充分な場合には、テレメトリ計算を実行し、テレメトリ計算とADS−Bメッセージに含まれる航空機の位置とを比較し、両者が一致する場合には信頼できるADS−Bメッセージとなり、そうでない場合には要求メッセージ、応答メッセージ、或いはその両方を送信するように構成されているプロセッサモジュールと、
・要求メッセージと応答メッセージをモードSトランスポンダに送信するため、要求メッセージと応答メッセージをフォーマット化するように構成されているトランスミッタモジュールと
を備える。
i)ADS−Bの範囲内にある航空機から周期的な時間ウィンドウにおいて航空機によって受信されるADS−Bメッセージ情報であって、少なくとも航空機ID、前記航空機IDに対する航空機位置、前記航空機IDに対する到着時刻、及び各航空機IDに対するタイムスタンプである情報を収集するステップと、
ii)ADS−Bの範囲内にある各航空機について、他の航空機から収集された少なくとも4つのタイムスタンプがあるか否かをチェックするステップであって、
a)肯定的な場合には、各航空機IDに対してテレメトリ計算を実行して、航空機位置と比較し、両者が一致する場合には受信したADS−Bメッセージは信頼できるものとなり、一致しない場合には信頼できないものとし、
b)否定的な場合には、引き続き、ステップiii)を実行するステップを有する。
ステップiii)は、ADS−Bの範囲内にある他の航空機からの要求メッセージが所定の時間遅延の範囲内で受信されるか否かをチェックするステップであって、
a)肯定的な場合には、周期的な時間ウィンドウにおいて収集されたADS−Bメッセージ情報を有する応答メッセージを同報送信し、
b)否定的な場合には、引き続き、
iv)所定の時間遅延後、ADS−Bの範囲内にある航空機に要求メッセージを同報送信し、サブプロセスi)〜iii)を繰り返す。
・モードSトランスポンダから受信した信号を復調して復号するように構成された受信機モジュールであって、受信したメッセージの種類を判定し、ADS−Bメッセージ、要求メッセージ又は応答メッセージの各種メッセージからの情報を抽出して構文解析する受信機モジュールと、
・受信機モジュールによって抽出され構文解析された情報を処理するプロセッサモジュールであって、提供された情報がテレメトリ計算を実行するのに充分か否かを計算し、充分な場合には、テレメトリ計算を実行し、テレメトリ計算とADS−Bメッセージに含まれる航空機の位置とを比較し、両者が一致する場合には、信頼できるADS−Bメッセージであり、そうでない場合には、要求メッセージ、応答メッセージ、或いはその両方を送信するように更に構成されているプロセッサモジュールと、
・前記要求メッセージと応答メッセージをモードSトランスポンダに送信するために、要求メッセージと応答メッセージをフォーマット化するトランスミッタモジュールと
を備える。
・少なくとも航空機ID、前記航空機IDに対する航空機位置、及び前記航空機IDに対する到着時刻である、ADS−Bメッセージに含まれる情報をテーブルに保存し、
・テレメトリ計算を実行し、
・テレメトリ計算の結果とADS−Bメッセージに含まれる航空機の位置とを比較して、要求メッセージと応答メッセージをいつ送信するかを決定する
ように構成されているプロセッサからなる。
TDOAi−m = TOAi − TOAm
光速(c)を考慮すると、前述の方程式の間には、以下の直接的な関係が存在する。
c・TDOAi−m = di − dm
ここで、
・TDOAは到着時刻の差
・xi、yi及びzzは各受信機(受信機局としても航空機)の位置
・x、y及びzはエミッタ航空機の位置
である。
Claims (13)
- 放送型自動従属監視システム“ADS−B”(7)を装備した航空機(A)のADS−Bメッセージ(1)を検証するためのシステムであって、
モードSトランスポンダ(5)から受信した信号を復調して復号するように構成された受信機モジュール(2)であって、受信したメッセージ(18、19、20)の種類を判定し、次にADS−Bメッセージ(18)、要求メッセージ(19)又は応答メッセージ(20)の各種メッセージから情報を抽出して構文解析する受信機モジュール(2)と、
前記受信機モジュール(2)によって抽出され構文解析された情報を処理するように構成されたプロセッサモジュール(3)であって、提供された前記情報がテレメトリ計算を実行するのに充分か否かを計算し、充分な場合には、テレメトリ計算を実行し、前記テレメトリ計算とADS−Bメッセージに含まれる航空機の位置とを比較し、両者が一致する場合には、信頼できるADS−Bメッセージとなり、そうでない場合には、要求メッセージ、応答メッセージ、或いはその両方を送信するように更に構成されているプロセッサモジュール(3)と、
前記要求メッセージと前記応答メッセージを前記モードSトランスポンダ(5)に送信するため、前記要求メッセージと前記応答メッセージをフォーマット化するように構成されているトランスミッタモジュール(4)と
を備えるシステム。 - 前記受信機モジュール(2)は、ADS−B検出器(10)、要求検出器(11)及び応答検出器(12)を備え、前記ADS−B検出器はADS−Bメッセージ(18)を特定するように構成され、前記要求検出器は要求メッセージ(20)を特定するように構成され、前記応答検出器は応答メッセージ(19)を特定するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサモジュールは、テーブル(13)、ブレーン(14)及びクロック(15)を備え、前記テーブルは前記ブレーンに提供される情報を保存するためのメモリからなり、前記クロックは全地球的航法衛星システムに従って前記システム(1)に時間基準を提供し、前記ブレーンは、
・ADS−Bメッセージ(18)に含まれ、少なくとも航空機ID(13a)、前記航空機IDに対する航空機位置(13b)、及び前記航空機IDに対する到着時刻(13c)である前記情報を前記テーブル(13)に保存し、
・テレメトリ計算(14b)を実行し、
・前記テレメトリ計算の結果と前記ADS−Bメッセージに含まれる前記航空機位置とを比較し、
・前記要求メッセージと前記応答メッセージをいつ送信するかを決定する
ように構成されたプロセッサからなる、請求項2に記載のシステム。 - 前記トランスミッタモジュールは、前記要求メッセージ(20)と前記応答メッセージ(19)をそれぞれフォーマット化するように構成されている要求トランスミッタ(16)と応答トランスミッタ(17)を備える、請求項3に記載のシステム。
- 放送型自動従属監視システム“ADS−B”を備える航空機のためのADS−Bメッセージを検証する方法であって、
i)ADS−Bの範囲内にある航空機から周期的な時間ウィンドウにおいて前記航空機によって受信されるADS−Bメッセージ情報であって、少なくとも航空機ID、前記航空機IDに対する航空機位置、前記航空機IDに対する到着時刻、及び各航空機IDに対するタイムスタンプである情報を収集するサブプロセス(21)と、
ii)ADS−Bの範囲内にある各航空機について、他の航空機から収集された少なくとも4つのタイムスタンプがあるか否かをチェックするサブプロセス(22)であって、
a)肯定的な場合には、各航空機IDに対してテレメトリ計算を実行(26)して、前記航空機位置と比較し、両者が一致する場合には受信した前記ADS−Bメッセージは信頼でき(26T)、一致しない場合には信頼できないものとし(26U)、
b)否定的な場合には、引き続き、
iii)前記ADS−Bの範囲内にある他の航空機からの要求メッセージが所定の時間遅延の範囲内で受信されるか否かをチェックするサブプロセス(23)であって、
a)肯定的な場合には、前記周期的な時間ウィンドウにおいて収集された前記ADS−Bメッセージ情報を有する応答メッセージを同報送信し(24)、
b)否定的な場合には、引き続き、
iv)前記所定の時間遅延後、前記ADS−Bの範囲内にある前記航空機に要求メッセージを同報送信(25)し、サブプロセスi)〜iii)を繰り返すサブプロセスと
を含む方法。 - ADS−Bメッセージ情報を収集する前記サブプロセスは、
前記周期的な時間ウィンドウ(27)の間に受信したADS−Bメッセージを処理すること、
時間ウィンドウカウンタの値をインクリメントすること(28)、
タイムスタンプカウンタを始動すること(29)、
ADS−Bメッセージが受信される(30)と、タイムスタンプを判定すること(31)、
主張された航空機アドレス及びADS−B位置の両方を抽出すること(32、33)、
主張された前記航空機アドレスと前記ADS−B位置をテーブルに記録すること(34)、
前記周期的な時間ウィンドウがまだ開いている場合には、前記受信したADS−Bメッセージの聴取と処理を継続すること(35)、そうでない場合には、
次の周期的な時間ウィンドウまでADS−Bメッセージの処理を停止すること(35)
を更に含む、請求項5に記載の方法。 - 要求メッセージを同報送信する(25)前記サブプロセスは、
検証されるノードが存在するか否かを判定するために前記テーブルをチェックすること(36)、
要求メッセージを生成すること(37)、
ランダム時間遅延を決定すること(38)、
前記ランダム時間遅延を待つこと(39)
を更に含み、
前記ランダム時間遅延の間に要求が受信(40)される場合には、前記システムは自己の前記要求メッセージを破棄(42)し、前記サブプロセスは終了(43)し、
前記ランダム時間遅延の間に要求が受信(40)されない場合には、自己の前記要求メッセージが同報送信(41)され、前記サブプロセスは終了する、請求項5に記載の方法。 - 応答メッセージを同報送信する(24)前記サブプロセスは、
i)他のノードによって送信された要求を検出するため、継続的に聴取すること(44)、
ii)前記航空機アドレスによって、自己のテーブルをソートすること(45)、
iii)送信時間スロットの自己割り当て(46)、
iv)応答メッセージを生成すること(47)、
v)ランダム時間遅延を決定すること(48)、
vi)前記時間スロットが満了したか否かをチェックすること(49)、
vii)前記ランダム時間遅延の前記満了を待つこと(50)、
viii)前記テーブルの1行のデータを含む前記応答メッセージを同報送信すること(51)、
ix)前記テーブルの各ノードに関する情報が送信されるまで、ステップiv)〜viii)を必要に応じて何度でも繰り返すこと(52)、及び
x)前記テーブルが完全に送信されたとき、前記サブプロセスを終了すること(53)
を更に含む、請求項5に記載の方法。 - テレメトリ計算を実行する前記サブプロセス(26)は、
i)グループの他のノードから受信された応答の候補を継続的に聴取すること(54)、
ii)応答メッセージが受信されたとき、少なくとも前記航空機アドレス及び前記タイムスタンプを抽出すること(55、56)、
iii)抽出された航空機アドレス及びタイムスタンプを前記テーブルに記録すること(57)であって、
前記ノードの前記位置を検証するため、マルチラテレーション“MLAT”計算を実行するのに充分な情報があるか否かをチェック(58)しつつ、入手可能な情報がノードを検証するのに充分でない場合には、前記システムは引き続き新しい応答メッセージを待ち、ステップi)〜iv)を繰り返し、充分な情報がある場合にはMLAT計算を実行(59)する、記録すること(57)、
iv)前記テレメトリの結果をADS−Bメッセージによって主張された位置と比較(60)し、前記航空機が信頼できるか否かを判定すること、
v)航空機搭乗員が状況を認識するように、前記結果をリアルタイムで提示すること(61)
を更に含む、請求項5に記載の方法。 - 航空機(A)に読込まれると、放送型自動従属監視システム“ADS−B”を構成するコンピュータプログラムを保存したコンピュータ可読媒体を更に含み、これにより前記ADS−Bシステム(7)は更にADS−Bメッセージ(18)を検証することができる、請求項9に記載の方法。
- 自機のADS−Bの範囲内にある航空機(B、C、D、E)から受信したADS−Bメッセージ(18)を検証するためのシステム(1)を備える航空機(A)であって、前記システムは、
モードSトランスポンダ(5)から受信した信号を復調して復号するように構成された受信機モジュール(2)であって、受信したメッセージ(18、19、20)の種類を判定し、次にADS−Bメッセージ(18)、要求メッセージ(19)又は応答メッセージ(20)の各種メッセージから情報を抽出して構文解析する受信機モジュール(2)と、
前記受信機モジュール(2)によって抽出され構文解析された情報を処理するプロセッサモジュール(3)であって、提供された前記情報がテレメトリ計算を実行するのに充分か否かを計算し、充分な場合には、テレメトリ計算を実行し、前記テレメトリ計算とADS−Bメッセージに含まれる前記航空機の位置とを比較し、両者が一致する場合には信頼できるADS−Bメッセージとなり、そうでない場合には、要求メッセージ、応答メッセージ、或いはその両方を送信するように更に構成されているプロセッサモジュール(3)と、
前記要求メッセージと前記応答メッセージを前記モードSトランスポンダ(5)に送信するため、前記要求メッセージと前記応答メッセージをフォーマット化するように構成されているトランスミッタモジュール(4)と
を備える、航空機。 - 前記受信機モジュール(2)は、ADS−B検出器(10)、要求検出器(11)及び応答検出器(12)を備え、前記ADS−B検出器はADS−Bメッセージ(18)を特定し、前記要求検出器は要求メッセージ(20)を特定し、また、前記応答検出器は応答メッセージ(19)を特定する、請求項11に記載の航空機。
- 前記プロセッサモジュールは、テーブル(13)、ブレーン(14)及びクロック(15)を備え、前記テーブルは前記ブレーンに提供される情報を保存するためのメモリからなり、前記クロックは全地球的航法衛星システムに従って前記システム(1)に時間基準を提供し、前記ブレーンは、
・ADS−Bメッセージ(18)に含まれ、少なくとも航空機ID(13a)、前記航空機IDに対する航空機位置(13b)、及び前記航空機IDに対する到着時刻(13c)である前記情報を前記テーブル(13)に保存し、
・テレメトリ計算(14b)を実行し、
・前記テレメトリ計算の結果と前記ADS−Bメッセージに含まれる前記航空機位置とを比較し、
・前記要求メッセージと前記応答メッセージをいつ送信するかを決定する
ように構成されたプロセッサからなる、請求項11に記載の航空機。
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