JP3043396B2 - ナビゲーションシステム用モニタおよびモニタ方法 - Google Patents
ナビゲーションシステム用モニタおよびモニタ方法Info
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- JP3043396B2 JP3043396B2 JP2318152A JP31815290A JP3043396B2 JP 3043396 B2 JP3043396 B2 JP 3043396B2 JP 2318152 A JP2318152 A JP 2318152A JP 31815290 A JP31815290 A JP 31815290A JP 3043396 B2 JP3043396 B2 JP 3043396B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- monitor
- navigation system
- monitors
- signal
- alarm threshold
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
- G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
- G01S1/022—Means for monitoring or calibrating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ナビゲーションシステム、特にマイクロ波
着陸システム用モニタ装置およびモニタ方法に関するも
のである。
着陸システム用モニタ装置およびモニタ方法に関するも
のである。
［従来の技術］ ナビゲーションシステム、例えばマイクロ波着陸シス
テムは貧弱な視界でも航空機の着陸を可能にするために
使用されている。その接近および着陸方法は３つのカテ
ゴリーに分けられる。これらのカテゴリーは文献（Pete
r J.Wroblewski著、“Development of Continuity of S
ervice Requirements for the Microwave Landing Syst
em"、MTR 86W243,1987年９月２−１および２−２頁）に
記載されている。特に重要なものはカテゴリーIIIの動
作である。すなわちパイロットは滑走路を見ることがで
きないためにもっぱらナビゲーションシステムに依存す
る場合である。カテゴリーIIIの着陸動作を通じてナビ
ゲーションシステムは故障せず、ナビゲーションシステ
ムにより放射されている信号中に含まれている情報が信
頼性があることが確実に保証されなければならない。第
１の要求は“サービスの連続性”と呼ばれ、第２の要求
は“完全性”と呼ばれている。
テムは貧弱な視界でも航空機の着陸を可能にするために
使用されている。その接近および着陸方法は３つのカテ
ゴリーに分けられる。これらのカテゴリーは文献（Pete
r J.Wroblewski著、“Development of Continuity of S
ervice Requirements for the Microwave Landing Syst
em"、MTR 86W243,1987年９月２−１および２−２頁）に
記載されている。特に重要なものはカテゴリーIIIの動
作である。すなわちパイロットは滑走路を見ることがで
きないためにもっぱらナビゲーションシステムに依存す
る場合である。カテゴリーIIIの着陸動作を通じてナビ
ゲーションシステムは故障せず、ナビゲーションシステ
ムにより放射されている信号中に含まれている情報が信
頼性があることが確実に保証されなければならない。第
１の要求は“サービスの連続性”と呼ばれ、第２の要求
は“完全性”と呼ばれている。
両方の要求を満たすために、すなわち高度の完全性お
よび高度のサービスの連続性（COS）を達成するために
ナビゲーションシステムは冗長装置を具備している。さ
らにナビゲーションシステムによって放射された信号は
２以上の通常は２個のモニタによって監視されている。
２個のモニタは実行モニタである。すなわちこれらのモ
ニタは放射された信号中のエラーの発生において切換え
または遮断動作を開始する。従来のモニタ装置において
は同一の動作シーケンスを有するモニタが使用され、チ
ェックは両方のモニタが同じ結果を生じるか否かを決定
することによって行われている。そのような装置は、い
ずれかのモニタにおける故障が２個のモニタの同一でな
い結果を示すことになり、そのためナビゲーションシス
テムが遮断される。したがってCOSは等しい動作シーケ
ンスを有する２個のモニタの使用によって損なわれる欠
点を有する。このようなモニタ装置の別の欠点は以下の
説明から明瞭になる。すなわち同じ故障が同時に両方の
モニタで生じることがあり得る。そのとき両方のモニタ
は同じ信号を出力する。その場合にはナビゲーションシ
ステムにより放射されている信号中のエラーはもはや検
出することができない。したがってシステムの完全性が
損なわれる。
よび高度のサービスの連続性（COS）を達成するために
ナビゲーションシステムは冗長装置を具備している。さ
らにナビゲーションシステムによって放射された信号は
２以上の通常は２個のモニタによって監視されている。
２個のモニタは実行モニタである。すなわちこれらのモ
ニタは放射された信号中のエラーの発生において切換え
または遮断動作を開始する。従来のモニタ装置において
は同一の動作シーケンスを有するモニタが使用され、チ
ェックは両方のモニタが同じ結果を生じるか否かを決定
することによって行われている。そのような装置は、い
ずれかのモニタにおける故障が２個のモニタの同一でな
い結果を示すことになり、そのためナビゲーションシス
テムが遮断される。したがってCOSは等しい動作シーケ
ンスを有する２個のモニタの使用によって損なわれる欠
点を有する。このようなモニタ装置の別の欠点は以下の
説明から明瞭になる。すなわち同じ故障が同時に両方の
モニタで生じることがあり得る。そのとき両方のモニタ
は同じ信号を出力する。その場合にはナビゲーションシ
ステムにより放射されている信号中のエラーはもはや検
出することができない。したがってシステムの完全性が
損なわれる。
［発明の解決すべき課題］ それ故この発明の目的は完全性およびサービスの連続
性が改善されたナビゲーションシステム用のモニタ装置
およびナビゲーションシステムモニタ方法を提供するこ
とである。
性が改善されたナビゲーションシステム用のモニタ装置
およびナビゲーションシステムモニタ方法を提供するこ
とである。
［発明の解決のための手段］ この目的は、本発明による、ナビゲーションシステム
によって送信された信号中のエラーを検出するための２
個のモニタを具備しているナビゲーションシステム用モ
ニタ装置において、エラーを検出したとき２個のモニタ
が異なった機能を行うことを特徴とするナビゲーション
システム用モニタ装置、および２個のモニタがナビゲー
ションシステムによって送信された信号を監視するナビ
ゲーションシステム用モニタ装置の動作方法において、
２個のモニタが異なった機能を割り当てられることを特
徴とするナビゲーションシステム用モニタ装置の動作方
法によって達成される。
によって送信された信号中のエラーを検出するための２
個のモニタを具備しているナビゲーションシステム用モ
ニタ装置において、エラーを検出したとき２個のモニタ
が異なった機能を行うことを特徴とするナビゲーション
システム用モニタ装置、および２個のモニタがナビゲー
ションシステムによって送信された信号を監視するナビ
ゲーションシステム用モニタ装置の動作方法において、
２個のモニタが異なった機能を割り当てられることを特
徴とするナビゲーションシステム用モニタ装置の動作方
法によって達成される。
［発明の効果］ この発明による装置および方法は、類似していない冗
長モニタ、すなわち異なった動作シーケンスを有するモ
ニタを使用することによって、モニタが故障した場合に
も完全性およびサービスの連続性が損なわれない効果を
有する。
長モニタ、すなわち異なった動作シーケンスを有するモ
ニタを使用することによって、モニタが故障した場合に
も完全性およびサービスの連続性が損なわれない効果を
有する。
［実施例］ 以下本発明を添付図面を参照にして説明する。
第１図においてアンテナシステム101は２個の送信機1
03および104から出力信号を供給される。アンテナシス
テム101と２個の送信機103および104との間にアンテナ
スイッチ102が挿入され、それは送信機103または104の
いずれかをアンテナシステム101に接続する。アンテナ
システム101は電気的に走査されるアレイである。アン
テナの制御は本発明と直接関係がなく、したがってここ
では詳細な説明は省略する。第１図において105は第１
のモニタ、106は第２のモニタであり、両方のモニタは
ライン109によってセンサ108から信号を受信する。セン
サ108はアンテナシステム101によって放射された信号を
監視する。２個のモニタはライン110を介してアンテナ
スイッチ02に接続されている。後述するようにモニタは
いわゆる実行モニタである。すなわち故障した送信機か
ら正確に機能する送信機への切換えが可能なモニタであ
り、それは全体のシステムを遮断することも可能であ
る。インターフェイス107は航空機トラフィック制御装
置とモニタ105および106との間の接続を行う。
03および104から出力信号を供給される。アンテナシス
テム101と２個の送信機103および104との間にアンテナ
スイッチ102が挿入され、それは送信機103または104の
いずれかをアンテナシステム101に接続する。アンテナ
システム101は電気的に走査されるアレイである。アン
テナの制御は本発明と直接関係がなく、したがってここ
では詳細な説明は省略する。第１図において105は第１
のモニタ、106は第２のモニタであり、両方のモニタは
ライン109によってセンサ108から信号を受信する。セン
サ108はアンテナシステム101によって放射された信号を
監視する。２個のモニタはライン110を介してアンテナ
スイッチ02に接続されている。後述するようにモニタは
いわゆる実行モニタである。すなわち故障した送信機か
ら正確に機能する送信機への切換えが可能なモニタであ
り、それは全体のシステムを遮断することも可能であ
る。インターフェイス107は航空機トラフィック制御装
置とモニタ105および106との間の接続を行う。
２個のモニタは以下のように動作する。
アンテナシステム101によって放射されている信号中
のエラーを検出するため２個のモニタ105および106の一
方はマスターモニタの機能を割当てられる。それは検出
したエラーを共同するモニタに通知する。したがってこ
の共同するモニタはスレーブモニタとなる。スレーブモ
ニタはアンテナシステム101によって放射されている信
号中のエラーを検出することができるか否かを検査す
る。その期間中はマスターモニタは切換えや遮断動作を
開始または実行しない。スレーブモニタもエラーを検出
した場合には１つの送信機から別の送信機に切換えられ
る。スレーブモニタがエラーを検出しない場合にはマス
ターモニタは完全な評価サイクルの終においてナビゲー
ションシステムを遮断し、システムを安全状態にもたら
す。
のエラーを検出するため２個のモニタ105および106の一
方はマスターモニタの機能を割当てられる。それは検出
したエラーを共同するモニタに通知する。したがってこ
の共同するモニタはスレーブモニタとなる。スレーブモ
ニタはアンテナシステム101によって放射されている信
号中のエラーを検出することができるか否かを検査す
る。その期間中はマスターモニタは切換えや遮断動作を
開始または実行しない。スレーブモニタもエラーを検出
した場合には１つの送信機から別の送信機に切換えられ
る。スレーブモニタがエラーを検出しない場合にはマス
ターモニタは完全な評価サイクルの終においてナビゲー
ションシステムを遮断し、システムを安全状態にもたら
す。
２個のモニタ105および106は放射された信号と固定し
た警報限界を有する信号パラメータを比較する。それ故
全体のシステムの動作のために、モニタ自身が正確に動
作することが非常に重要である。このためモニタはテス
ト信号発生器によって所定の時間間隔において監視され
る。
た警報限界を有する信号パラメータを比較する。それ故
全体のシステムの動作のために、モニタ自身が正確に動
作することが非常に重要である。このためモニタはテス
ト信号発生器によって所定の時間間隔において監視され
る。
第２図において、ライン200は下方の警報限界であ
り、破線201は公称値であり、ライン202は上方の警報限
界であり、＋記号の列203はテスト信号発生器の信号値
であり、破線204は確認限界である。テスト信号発生器
からのテスト信号により、モニタがエラー信号を検出し
ているか否か、すなわち信号が上方警報限界より上にあ
ることをモニタが検出しているか否かを決定するための
検査が行われ、警報を生じさせる。確認限界204によっ
て、モニタの測定の正確度が信号検査に含まれる。
り、破線201は公称値であり、ライン202は上方の警報限
界であり、＋記号の列203はテスト信号発生器の信号値
であり、破線204は確認限界である。テスト信号発生器
からのテスト信号により、モニタがエラー信号を検出し
ているか否か、すなわち信号が上方警報限界より上にあ
ることをモニタが検出しているか否かを決定するための
検査が行われ、警報を生じさせる。確認限界204によっ
て、モニタの測定の正確度が信号検査に含まれる。
もしもいずれかのモニタが故障であることが発見され
ればモニタ故障フラグが設定される。その場合正確に動
作しているモニタはそのとき監視機能のみを行う。続い
てこのモニタも故障であることが発見されたならば、ナ
ビゲーションシステムはモニタとは独立した装置そうち
によって遮断される。
ればモニタ故障フラグが設定される。その場合正確に動
作しているモニタはそのとき監視機能のみを行う。続い
てこのモニタも故障であることが発見されたならば、ナ
ビゲーションシステムはモニタとは独立した装置そうち
によって遮断される。
もしも両方の正確に機能するモニタの同時の警報指示
が切り替えにおいて生じ、送信機の遮断が等しくないモ
ニタの指示の場合に開始されるべきであるならば、さら
に別の警報チェックが導入されなければならない。この
理由は測定された値が警報限界のすぐ近くにある放射さ
れた信号にある。したがってモニタの一つが警報を示
し、他方が測定の許容誤差のためにまだ警報状態を検出
していないことが起こる。
が切り替えにおいて生じ、送信機の遮断が等しくないモ
ニタの指示の場合に開始されるべきであるならば、さら
に別の警報チェックが導入されなければならない。この
理由は測定された値が警報限界のすぐ近くにある放射さ
れた信号にある。したがってモニタの一つが警報を示
し、他方が測定の許容誤差のためにまだ警報状態を検出
していないことが起こる。
この状態は第３図に示されている。この図において、
ライン300は下方の警報限界であり、破線301は公称値で
あり、＋記号302はモニタ２によって測定された値であ
り、ライン303の上方の警報限界であり、＋記号の列304
はモニタ１によって測定された値である。したがってモ
ニタ１は警報限界が越えられたことを検出する。換言す
ればアンテナシステムによって放射された信号にエラー
があることを検出する。サービスの連続性の減少に相当
する等しくないモニタの指示によるシステム全体を遮断
することを阻止するために減少された警報限界が導入さ
れる。減少された警報限界は所定の係数、例えば上方警
報限界の90％に減少された上方警報限界である。もしも
第１のモニタが警報限界を検出し、第２のモニタが減少
された警報限界の上で信号を検出したならば、第２のモ
ニタ、すなわちスレーブモニタは１つの送信機から別の
送信機に切換える。これは２つのモニタの指示間の許容
誤差によって生じた差が常に全体のナビゲーションシス
テムの遮断に繋がるものではないことを保証する。
ライン300は下方の警報限界であり、破線301は公称値で
あり、＋記号302はモニタ２によって測定された値であ
り、ライン303の上方の警報限界であり、＋記号の列304
はモニタ１によって測定された値である。したがってモ
ニタ１は警報限界が越えられたことを検出する。換言す
ればアンテナシステムによって放射された信号にエラー
があることを検出する。サービスの連続性の減少に相当
する等しくないモニタの指示によるシステム全体を遮断
することを阻止するために減少された警報限界が導入さ
れる。減少された警報限界は所定の係数、例えば上方警
報限界の90％に減少された上方警報限界である。もしも
第１のモニタが警報限界を検出し、第２のモニタが減少
された警報限界の上で信号を検出したならば、第２のモ
ニタ、すなわちスレーブモニタは１つの送信機から別の
送信機に切換える。これは２つのモニタの指示間の許容
誤差によって生じた差が常に全体のナビゲーションシス
テムの遮断に繋がるものではないことを保証する。
モニタ中で使用される警報限界はプログラム可能であ
る。システムの完全性を高めるためにプログラムされた
警報限界は規則的な時間間隔で自動的に検査される。モ
ニタ中の警報限界の変化はいわゆるバイパスモード中で
のみ、すなわちナビゲーションシステムが航空機に対し
て誘導を行うために使用されないときにのみなされると
いうことはない。さらに故障を生じる、したがってナビ
ゲーションシステムの動作中に災害が起こり得る警報限
界がプログラムされないことを確実にするためのステッ
プが採用されなければならない。
る。システムの完全性を高めるためにプログラムされた
警報限界は規則的な時間間隔で自動的に検査される。モ
ニタ中の警報限界の変化はいわゆるバイパスモード中で
のみ、すなわちナビゲーションシステムが航空機に対し
て誘導を行うために使用されないときにのみなされると
いうことはない。さらに故障を生じる、したがってナビ
ゲーションシステムの動作中に災害が起こり得る警報限
界がプログラムされないことを確実にするためのステッ
プが採用されなければならない。
第１図は、２個のモニタを備えたマイクロ波着陸システ
ムの基本的構成のブロック図である。 第２図は、テスト信号発生器信号値と警報限界を示すグ
ラフである。 第３図は、モニタ１および２によって測定された値と警
報限界を示すグラフである。
ムの基本的構成のブロック図である。 第２図は、テスト信号発生器信号値と警報限界を示すグ
ラフである。 第３図は、モニタ１および２によって測定された値と警
報限界を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−226672（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−44999（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−184352（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−87446（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G08G 5/00 - 5/04 G01S 1/54
Claims (7)
- 【請求項１】ナビゲーションシステムの第１または第２
の送信機によって送信された信号中のエラーを検出する
２個のモニタを具備しているマイクロ波着陸システムの
ためのナビゲーションシステム用モニタ装置において、 エラーを検出したとき２個のモニタは異なった機能を行
い、 信号のエラーを検出する第１のモニタにはマスターモニ
タの機能が割当てられており、 マスターモニタはスレーブモニタの機能を他のモニタに
割当て、 スレーブモニタはマスターモニタによって検出された信
号のエラーを確認したとき安全ステップを開始し、 スレーブモニタが信号のエラーを確認しないとき、マス
ターモニタが安全ステップを開始することを特徴とする
モニタ装置。 - 【請求項２】安全ステップは、 ａ）第１の送信機と第２の送信機との切換を行い、 ｂ）ナビゲーションシステム全体を遮断するステップを
含むことを特徴とする請求項１記載のモニタ装置。 - 【請求項３】安全ステップは、ナビゲーションシステム
全体を遮断するステップを含むことを特徴とする請求項
１記載のモニタ装置。 - 【請求項４】公称警報しきい値および減少された警報し
きい値を有することを特徴とする請求項１記載のモニタ
装置。 - 【請求項５】２個のモニタがナビゲーションシステムの
第１または第２の送信機によって送信された信号を監視
するマイクロ波着陸システムのためのナビゲーションシ
ステム用モニタ装置の動作方法において、 ２個のモニタに異なった機能を割り当て、 ナビゲーションシステムにより送信された信号を１以上
の警報しきい値と比較し、 公称警報しきい値および減少された警報しきい値を設
け、 公称警報しきい値を越えたことを決定することによって
信号のエラーを検出する第１のモニタにマスターモニタ
の機能を割当て、 マスターモニタがスレーブモニタの機能を他のモニタに
割当て、 減少された警報しきい値を越えたときスレーブモニタが
ナビゲーションシステムの切換または遮断を開始するス
テップを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項６】減少された警報しきい値は公称警報しきい
値を予め定められた係数で減少させたものであることを
特徴とする請求項５記載の方法。 - 【請求項７】両方のモニタの指示が等しくない場合にナ
ビゲーションシステムがマスターモニタによって遮断さ
れるステップを含むことを特徴とする請求項５記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3938735.6 | 1989-11-23 | ||
| DE3938735A DE3938735A1 (de) | 1989-11-23 | 1989-11-23 | Einrichtung und verfahren zur ueberwachung einer navigationsanlage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03188600A JPH03188600A (ja) | 1991-08-16 |
| JP3043396B2 true JP3043396B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=6394000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2318152A Expired - Lifetime JP3043396B2 (ja) | 1989-11-23 | 1990-11-26 | ナビゲーションシステム用モニタおよびモニタ方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5130716A (ja) |
| EP (1) | EP0429972B1 (ja) |
| JP (1) | JP3043396B2 (ja) |
| AU (1) | AU637648B2 (ja) |
| CA (1) | CA2029247C (ja) |
| DE (2) | DE3938735A1 (ja) |
| NO (1) | NO177164C (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5254998A (en) * | 1992-11-02 | 1993-10-19 | Allied-Signal Inc. | Executive monitor for microwave landing system |
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| DE19904842A1 (de) * | 1999-02-08 | 2000-08-10 | Airsys Navigation Systems Gmbh | Überwachungssystem für terristrische Navigations- und Flughafenlandesysteme |
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| DE60225443T2 (de) * | 2001-05-31 | 2009-03-26 | Omron Corp. | Sicherheitseinheit, steuerungsverkettungsverfahren, steuerungssystemsteuerverfahren und steuerungssystemüberwachungsverfahren |
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| DE102009032989A1 (de) * | 2009-07-14 | 2011-01-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochverfügbares Bediengerät |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1989
- 1989-11-23 DE DE3938735A patent/DE3938735A1/de not_active Withdrawn
-
1990
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