KR101495833B1 - Ils 제어 통합시스템 - Google Patents

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박현규
이홍섭
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Abstract

ILS(Instrument Landing System) 제어 통합시스템은, 미리 설정된 메시지 형식에 따라 ILS감시메시지를 생성하는 하나 이상의 ILS감시제어장치로부터 송수신부가 감시메시지를 수신하고, 이러한 감시메시지를 해석하여 감시정보데이터를 추출하는 프로토콜 분석처리장치를 포함한다.

Description

ILS 제어 통합시스템 {SYSTEM FOR INTEGRATING CONTROL OF INSTRUMENT LANDING SYSTEM}
본 발명은 계기착륙 표지시설(Instrument Landing System, 이하 ILS)의 제어통합시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다수의 형식을 지원하는 ILS감시제어장치를 통합하여 제어하기 위한 ILS제어통합 시스템에 관한 것이다.
ILS는 지상에 설치된 장치가 접근이나 착륙을 위해 진입하는 항공기에 대하여 지향성 전파를 발생시킴으로써, 항공기가 활주로로 진입하는 방향 및 각도를 알려주는 계기착륙 표지시설을 의미한다.
도 1은 종래의 ILS 의 구성을 나타낸 구성도이다.
종래의 항공기(5)의 정밀 접근 및 착륙을 위한 신호측정기술로, ILS는 활주로(4) 중심선의 정보를 제공하는 로컬라이저(1)(Localizer), 활공각 정보를 제공하는 글라이드 패스(2)(Glide Path), 및 위치정보를 제공하는 마커비콘(3)(Marker Beacon)을 포함하여 구성된다.
로컬라이저(1)는 지상에 설치된 송신기와 항공기(5)의 수신기가 한 쌍이 되어 구성된다. 송신기가 108~112Mhz의 주파수 반송파를 이용하여 90Hz, 150Hz의 신호로 오디오 신호를 변조해 안테나를 통해 송신하면, 항공기(5)의 수신기가 이를 수신하여 90Hz, 150Hz의 신호가 나타나는 지점이 착륙 시 수평진입경로가 되게 함으로써, 활주로(4)에 접근하는 항공기(5)에게 활주로(4) 중심선정보를 제공해 주는 기능을 수행한다.
글라이드 패스(2)는 로컬라이저(1)와 유사하게 항공기(5)의 착륙 시 수직진입경로의 정보를 제공해 주는 기능을 수행하는 시설이며 활주로(4)에 착륙하기 위하여 접근중인 항공기(5)에게 가장 안전한 착륙각도인 3도의 활공각 정보를 제공한다.
마커비콘(3)은 항공기(5)가 항공로 또는 계기비행 중에 조종사에게 특정지점의 통과를 알리기 위한 기능을 수행하며 지상의 마커비콘(3)과 항공기(5)의 수신기로 구성된다.
이와 같이 지상에 설치된 계기착륙 표지시설(ILS)로부터 ILS신호를 수신하여 관제사는 여러 항공관제업무를 수행하고 있는데, 대표적으로 인터록이 있다.
기본적으로 활주로(4)는 양방향이 사용되고 있으며 양방향에 대하여 동시에 사용할 수는 없다. 한쪽 방향의 활주로(4)를 사용할 경우 다른 한쪽 방향의 활주로(4)는 사용할 수 없도록 하며 이를 위하여 사용하지 않는 방향의 활주로(4)에 설치된 ILS의 전파신호는 끄도록 되어 있다. 이를 "인터록"이라고 하는데, ILS에서의 인터록 기능이란, 한쪽 방향의 활주로(4) 사용 시 다른 한쪽 방향의 활주로(4)의 계기착륙 표지시설을 끄는 역할을 수행하는 것을 의미한다.
종래에는, ILS를 원격감시하고 인터록을 제어 하기 위해 ILS감시 제어 장치에 대한 제작사 별로 장치를 구성하여 감시와 제어를 수행하였다. 이로 인하여 관제사는 공항 내 설치된 ILS의 제작사가 상이한 경우 각각에 맞는 장치에 대하여 별도로 원격감시와 인터록 제어 장치를 사용함으로써 ILS의 원격감시 상태의 확인 시 여러 장치들을 개별적으로 확인해야 했으며, 인터록 제어 시에도 여러 장치들이 설치되어 있는 것으로 인하여 항공관제업무 시 복잡한 환경으로 인한 관제 실수가 발생하였다. 항공분야의 특성상 사소한 관제오류 발생 시에도 자칫 대형 항공기사고로 연결될 수 있어 관제사의 판단에 오류를 유발할 수 있는 요소를 최소화 하며 이로 인하여 제작사에 관계없이 하나의 장치를 통하여 ILS의 원격감시 및 인터록 제어를 수행할 수 있는 통합시스템을 필요로 하게 되었다.
이와 관련하여, 이와 관련하여 일본 공개특허공보 제2012-026913호(발명의 명칭: ILS 장치)에는 계기착륙 표지시설(ILS)의 원격감시를 통해 항공관제업무를 용이하게 하는 기술에 대하여 개시하고 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, ILS제어 통합시스템을 이용하여 서로 같거나 다른 형식을 지원하는 ILS감시제어장치의 메시지를 통합 분석해 ILS를 원격 감시할 수 있는 ILS제어 통합시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 이러한 ILS제어 통합시스템을 이용하여 사용자가 여러 ILS감시제어장치로부터 전송된 감시정보데이터를 하나의 장치를 통해 인식하고, 이를 토대로 인터록 제어를 수행할 수 있는 ILS제어 통합시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 ILS제어 통합시스템은, 기설정된 메시지 형식에 따라 ILS감시메시지를 생성하는 하나 이상의 ILS감시제어장치; ILS감시제어장치로부터 감시메시지를 수신하는 송수신장치; 및 각 감시메시지를 해석하여 감시정보데이터를 추출하는 프로토콜 분석처리장치를 포함한다.
또한, 본 발명의 제 2 측면에 따른 ILS제어 통합시스템을 이용하는 방법은 ILS감시제어장치가 기설정된 메시지 형식에 따라 ILS감시메시지를 생성하고, 송수신장치로 감시메시지를 전송하는 단계; 송수신장치가 하나 이상의 ILS감시제어장치로부터 각 감시메시지를 수신하여 프로토콜 분석처리장치로 전달하는 단계; 프로토콜 분석처리장치가 상기 각 감시메시지를 해석하여 감시정보데이터를 추출하는 단계; 및 디스플레이장치가 감시정보데이터를 표출하는 단계를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 사용자는 하나의 통합된 시스템에서 ILS를 원격으로 감시할 수 있다.
또한, 전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 사용자는 하나의 통합된 시스템에서 ILS의 인터록을 제어할 수 있다.
도 1은 종래의 ILS 의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ILS제어 통합 시스템의 블록도이다.
도 3은 이러한 ILS제어 통합시스템을 이용하는 방법에 대한 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ILS제어 통합 시스템의 블록도이다.
ILS제어 통합 시스템은 ILS감시제어장치(10-1 내지 10-3), 송수신장치(20), 및 프로토콜 분석처리장치(30)를 포함하고, 데이터서버(40), 디스플레이장치(50), 및 인터록 제어장치(60)를 더 포함할 수 있다.
ILS감시제어장치(10-1 내지 10-3)는 기설정된 메시지 형식에 따라 메시지를 생성하는 장치로, 제작사 별로 다양한 형식의 장치를 구성하여 감시와 제어를 수행한다. 따라서 ILS감시제어장치(10-1 내지 10-3)는 하나 이상일 수 있다. 따라서 각 ILS감시제어장치(10-1 내지 10-3 중 어느 하나)는 서로 같거나 다른 형식의 감시메시지를 생성할 수 있고, 서로 같거나 다른 형식의 제어메시지를 인터록 제어장치로부터 수신하여 제어를 수행할 수 있다.
송수신장치(20)는 ILS감시제어장치(10-1 내지 10-3)로부터 감시메시지를 수신하거나, ILS감시제어장치(10-1 내지 10-3)로 제어메시지를 전송한다.
프로토콜 분석처리장치(30)는 ILS감시제어장치(10-1 내지 10-3)로부터 전송된 다양한 형식의 감시메시지를 해석하여 감시정보 데이터를 추출하거나, 또는 인터록 제어장치가 생성한 제어신호를 각 ILS감시제어장치(10-1 내지 10-3 중 어느 하나)가 지원하는 메시지 형식에 따라 변환하여 제어메시지를 생성한다.
데이터서버(40)는 프로토콜 분석처리장치(30)가 추출한 감시정보데이터를 저장하는 장치로서, 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
디스플레이장치(50)는 감시정보데이터를 표출하는 장치로, 관제사가 이를 통해 계기착륙 표지시설을 직관적으로 감시할 수 있도록 한다.
인터록 제어장치(60)는 관제사가 제어하는 것으로, 한쪽 방향의 활주로 사용시 다른 한쪽 방향의 활주로의 계기착륙 표지시설을 끄도록 하는 제어신호를 생성한다.
이하, 상술한 ILS제어 통합시스템의 각 장치가 기능하는 순서에 따라 설명한다.
도 3은 이러한 ILS제어 통합시스템을 이용하는 방법에 대한 순서도이다.
먼저, 각 ILS감시제어장치(10-1 내지 10-3)가 미리 설정된 메시지 형식(프로토콜)에 따라 ILS감시메시지를 생성한다(S110). 각 ILS감시제어장치가 지원하는 메시지 형식은 같을 수도 있고, 다를 수도 있다.
이어서, 하나 이상의 ILS감시제어장치가 생성한 감시메시지를 송수신장치가 수신한다(S120). 본 발명의 목적이 서로 같거나 다른 메시지 형식을 지원하는 ILS감시제어장치를 통합하려는 데에 있으므로, 송수신장치는 이를 프로토콜 분석처리장치로 전달한다.
이어서, 프로토콜 분석처리장치(30)가 서로 같거나 다른 형식의 감시메시지를 하나 이상의 ILS감시제어장치로부터 수신하여 감시메시지를 해석하고, 메시지로부터 필요한 감시정보데이터를 추출한다(S130).
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 추출된 감시정보데이터는 데이터서버에 따로 저장될 수 있다.
이어서, 디스플레이장치가 추출된 감시정보데이터를 사용자에게 표출한다(S140). 표출된 데이터를 통하여 사용자는 계기착륙 표지시설(ILS)이 설치된 공항의 전체 계기착륙 표지시설에 대한 통합 원격감시의 기능을 이용할 수 있다.
이어서, 감시정보데이터를 확인한 사용자의 명령을 받아 인터록 제어장치가 제어메시지를 생성한다. 사용자는 디스플레이장치로부터 표출된 데이터를 인식하고 인터록 제어장치의 제어기능을 조작하여 인터록 기능을 사용할 수 있게된다.
기본적으로 활주로는 양방향을 사용하고 있으며, 양방향에 대하여 동시에 사용할 수 없다. 따라서, 한쪽 방향의 활주로를 사용할 경우 다른 한쪽 방향의 활주로는 사용할 수 없도록 하게 하기 위하여 사용하지 않는 방향의 활주로에 설치된 계기착륙 표지시설에 대한 전파신호는 끄도록 되어 있다. 이때, 한쪽 방향의 활주로 사용 시 다른 한쪽 방향의 활주로의 계기착륙 표지시설을 끄는 역할을 수행하는 것을 인터록 기능이라고 한다. 즉, 항공관제업무의 수행 시 운용 활주로 방향을 변경할 경우 인터록 기능을 이용하는데 인터록 제어장치는 이러한 인터록 기능을 수행하도록 하는 제어신호를 생성한다.
프로토콜 분석처리장치는 이러한 제어신호를 각 ILS감시제어장치가 지원하는 메시지 형식에 따라 변환하여 제어메시지를 생성한다.
제어메시지가 송수신장치를 통해 각 ILS감시제어장치로 전달된 경우 각 ILS감시제어장치는 제어메시지에 따라 계기착륙 표지시설을 제어한다.
본 발명은 ILS의 원격감시 및 인터록 제어기능을 제작사별 별도의 장치를 이용하여 수행하던 것에서 하나의 통합된 장치에서 ILS의 원격감시 및 인터록 제어기능을 수행할 수 있는 통합시스템을 개발함으로써 항공관제업무의 수행 시 발생될 수 있는 관제환경적 요소에 의한 관제실수의 발생원인을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은 원격감시 및 인터록 제어기능과 관련한 통신 형식(프로토콜)을 개별적으로 분석하고 이를 하나의 시스템에서 수용하도록 한다. 이 시스템은 물리적 통신접속방식 및 개별 데이터 프로토콜 즉, OSI 7 Layer의 Layer 1과 Layer 2, Layer 3계층에 대하여 모두 수용하도록 함으로서 ILS감시제어장치가 어떤 통신방식과 데이터 형식(프로토콜)을 사용하더라도 이 하나의 장치에 모두 수용할 수 있도록 한다. 사용자(예를 들어, 관제사)는 통상적으로 4~5개 이상의 장치를 모니터링하고 제어하던 기존의 환경에서 탈피하여 단 1개의 장치를 이용하여 모니터링하고 제어함으로서 항공관제업무의 수행 시 발생될 수 있는 관제실수의 발생을 최소화 한다.
한편, 도 2 에서 도시된 각각의 구성요소는 일종의 '모듈'로 구성될 수 있다. 상기 '모듈'은 소프트웨어 또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 또는 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 구성요소들과 모듈들에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다.
본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10-1 내지 10-3: ILS감시제어장치
20: 송수신장치
30: 프로토콜 분석처리장치
40: 데이터서버
50: 디스플레이장치
60: 인터록 제어장치

Claims (6)

  1. ILS(Instrument Landing System) 제어 통합시스템에 있어서,
    기설정된 메시지 형식에 따라 ILS감시메시지를 생성하는 하나 이상의 ILS감시제어장치;
    상기 하나 이상의 ILS감시제어장치로부터 상기 감시메시지를 수신하는 송수신장치;
    상기 감시메시지를 각 메시지 형식에 해당하는 프로토콜에 따라 해석하여 감시정보데이터를 추출하는 프로토콜 분석처리장치; 및
    상기 감시정보데이터를 수신하고, 상기 감시정보데이터에 기초하여, 한쪽 방향의 활주로 사용시 다른 한쪽 방향의 활주로의 계기 착륙 표지시설을 끄도록 하는 제어신호를 생성하는 인터록 제어장치를 포함하되,
    상기 프로토콜 분석처리장치는 상기 제어신호를 상기 하나 이상의 ILS감시제어장치가 지원하는 통신 프로토콜 형식에 따라 변환하여 각 ILS감시제어장치에 대한 제어메시지를 생성하는 ILS제어 통합시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감시정보데이터가 저장된 데이터서버를 더 포함하되,
    상기 프로토콜 분석처리장치는 추출한 상기 감시정보데이터를 상기 데이터서버에 저장하는 ILS제어통합시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 감시정보데이터를 표출하는 디스플레이장치를 더 포함하는 ILS제어통합시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 송수신장치는 상기 제어메시지를 상기 하나 이상의 ILS감시제어장치로 송신하고, 각 ILS감시제어장치는 상기 제어메시지에 따라 계기착륙 표지시설을 제어하는 ILS제어통합시스템.
  5. ILS(Instrument Landing System) 제어 통합시스템을 이용한 ILS제어방법에 있어서,
    하나 이상의 ILS감시제어장치가 기설정된 메시지 형식에 따라 ILS감시메시지를 생성하고, 상기 감시메시지를 송수신장치로 전송하는 단계;
    상기 송수신장치가 상기 하나 이상의 ILS감시제어장치로부터 감시메시지를 수신하여 프로토콜 분석처리장치로 전달하는 단계;
    상기 프로토콜 분석처리장치가 상기 감시메시지를 각 메시지 형식에 해당하는 프로토콜에 따라 해석하여 감시정보데이터를 추출하는 단계; 및
    인터록 제어장치가 상기 감시정보데이터를 수신하고, 상기 감시정보데이터에 기초하여, 한쪽 방향의 활주로 사용시 다른 한쪽 방향의 활주로의 계기 착륙 표지시설을 끄도록 하는 제어신호를 생성하는 단계;
    상기 프로토콜 분석처리장치가 상기 제어신호를 상기 하나 이상의 ILS감시제어장치가 지원하는 통신 프로토콜에 따라 변환하여 각 ILS감시제어장치에 대한 제어메시지를 생성하는 단계;
    상기 송수신장치가 상기 제어메시지를 상기 하나 이상의 ILS감시제어장치로 송신하는 단계; 및
    각 ILS감시제어장치가 상기 제어메시지에 따라 계기착륙 표지시설을 제어하는 단계를 포함하는 ILS제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    디스플레이장치가 상기 감시정보데이터를 표출하는 단계를 더 포함하는 ILS 제어방법.
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