KR101674612B1 - 계기착륙시설 통합 감시 및 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 계기착륙시설(Instrument Landing System, ILS) 통합 감시 및 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 서로 다른 통신 방식으로 메시지를 송수신하는 이기종인 ILS 구성 장치를 통합적으로 감시 및 제어하고, 이에 연동하여 추가적으로 항공등화시설(Airfield Lighting System)을 통합적으로 감지 및 제어할 수 있도록 구성함으로써, 항행안전시설의 안정적 운영을 가능하게 하고, 항공기의 이착륙 안전을 높일 수 있으며, 이로 인하여 항공기 탑승자들의 생명과 재산을 보호할 수 있고, 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 계기착륙시설 통합 감시 및 제어 시스템에 관한 것이다.
본 발명인 계기착륙시설 통합 감시 및 제어 시스템을 이루는 구성수단은, 각 활주로에 세트로 설치되는 ILS 구성 장치들, 상기 각각의 ILS 구성 장치들로부터 자신의 개별 통신 방식에 의하여 전송되는 정보 메시지를 전송받은 후 사전에 설정된 하나의 통합 통신 방식으로 변환하여 중앙 제어 장치로 전송하고, 통합 통신 방식으로 전송된 제어 메시지를 제어 대상인 ILS 구성 장치들이 사용하는 각각의 개별 통신 방식으로 변환한 후 상기 제어 대상인 ILS 구성 장치들에게 각각 전송하는 중계 장치, 상기 중계 장치로부터 전송된 정보 메시지를 분석하여 상기 활주로에 설치된 ILS 구성 장치들에 대한 인터록이 필요한지를 판단하고, 특정 활주로에 설치되는 ILS 구성 장치들에 대하여 인터록이 필요한 것으로 판단된 경우, 상기 인터록이 필요한 특정 활주로에 설치된 ILS 구성 장치들에게 전송할 제어 메시지를 상기 중계 장치로 전송하는 중앙 제어 장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

계기착륙시설 통합 감시 및 제어 시스템{system for monitoring and controlling ＩＬＳ}
본 발명은 계기착륙시설(Instrument Landing System, ILS) 통합 감시 및 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 서로 다른 통신 방식으로 메시지를 송수신하는 이기종인 ILS 구성 장치를 통합적으로 감시 및 제어하고, 이에 연동하여 추가적으로 항공등화시설(Airfield Lighting System)을 통합적으로 감지 및 제어할 수 있도록 구성함으로써, 항행안전시설의 안정적 운영을 가능하게 하고, 항공기의 이착륙 안전을 높일 수 있으며, 이로 인하여 항공기 탑승자들의 생명과 재산을 보호할 수 있고, 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 계기착륙시설 통합 감시 및 제어 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 마커 비콘(3)(Marker Beacon)을 포함하여 구성된다.
상기 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.
상기 글라이드 패스(2)는 로컬라이저(1)와 유사하게 항공기(5)의 착륙 시 수직진입경로의 정보를 제공해 주는 기능을수행하는 시설이며 활주로(4)에 착륙하기 위하여 접근중인 항공기(5)에게 가장 안전한 착륙각도인 3도의 활공각 정보를 제공한다.
상기 마커 비콘(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 인터록(Inter Lock)이 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. 더 나아가 일방향 활주로가 이상이 발생한 경우, 상기 특정 일방향 활주로에 설치된 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 최소화하며 이로 인하여 제작사에 관계없이 하나의 장치를 통하여 ILS의 원격감시 및 인터록 제어를 수행할 수 있는 통합시스템을 필요로 하게 되었다.
이와 관련하여, 이와 관련하여 대한민국 등록특허공보 제10-1495833호(발명의 명칭: ILS 제어 통합시스템)에는 다수의 형식을 지원하는 ILS 감시제어장치를 통합하여 제어하기 위한 ILS 제어통합 시스템을 개시하고 있다.
그러나 이 선행기술문헌은 ILS 전체를 제어하는 감시제어장치를 통합 제어하기 위한 기술에 해당되고, 각각의 ILS 구성 장치들을 감시하고 제어할 수 있는 기술에 해당하지 않는다.
대한민국 등록특허공보 제10-1495833호(2015. 02. 25. 공고, 발명의 명칭 : ILS 제어 통합시스템)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 서로 다른 통신 방식으로 메시지를 송수신하는 이기종인 ILS 구성 장치를 통합적으로 감시 및 제어하고, 이에 연동하여 추가적으로 항공등화시설(Airfield Lighting System)을 통합적으로 감지 및 제어할 수 있도록 구성함으로써, 항행안전시설의 안정적 운영을 가능하게 하고, 항공기의 이착륙 안전을 높일 수 있으며, 이로 인하여 항공기 탑승자들의 생명과 재산을 보호할 수 있고, 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 계기착륙시설 통합 감시 및 제어 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 특정 활주로에 설치되는 ILS 구성 장치들 중, 어느 하나라도 성능에 이상이 발생한 경우, 상기 특정 활주로에 설치되는 모든 ILS 구성 장치들이 오프되는 인터록 제어가 이루어지고, 이에 연동하여 상기 특정 활주로에 배치되는 비행장 등화 시설 역시 오프되도록 제어되도록 구성함으로써, 항공기 이착륙에 보다 높은 안정성을 담보할 수 있도록 하는 계기착륙시설 통합 감시 및 제어 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 하다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 계기착륙시설 통합 감시 및 제어 시스템을 이루는 구성수단은, 각 활주로에 세트로 설치되는 ILS 구성 장치들, 상기 각각의 ILS 구성 장치들로부터 자신의 개별 통신 방식에 의하여 전송되는 정보 메시지를 전송받은 후 사전에 설정된 하나의 통합 통신 방식으로 변환하여 중앙 제어 장치로 전송하고, 통합 통신 방식으로 전송된 제어 메시지를 제어 대상인 ILS 구성 장치들이 사용하는 각각의 개별 통신 방식으로 변환한 후 상기 제어 대상인 ILS 구성 장치들에게 각각 전송하는 중계 장치, 상기 중계 장치로부터 전송된 정보 메시지를 분석하여 상기 활주로에 설치된 ILS 구성 장치들에 대한 인터록이 필요한지를 판단하고, 특정 활주로에 설치되는 ILS 구성 장치들에 대하여 인터록이 필요한 것으로 판단된 경우, 상기 인터록이 필요한 특정 활주로에 설치된 ILS 구성 장치들에게 전송할 제어 메시지를 상기 중계 장치로 전송하는 중앙 제어 장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 중앙 제어 장치는 항공 등화 시설 중, 비행장 등화 시설의 온오프 제어를 수행하되, 상기 특정 활주로에 설치되는 ILS 구성 장치들에 대하여 인터록이 필요한 것으로 판단된 경우, 상기 인터록이 필요한 특정 활주로에 설치된 비행장 등화 시설이 오프될 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중계 장치로부터 출력되는 정보 메시지들을 저장하여 데이터베이스화하고, 상기 데이터베이스화된 정보 메시지들을 분석하여 성능 상태를 예측하는 분석 및 예측 장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제 및 해결수단을 가지는 본 발명인 계기착륙시설 통합 감시 및 제어 시스템에 의하면, 서로 다른 통신 방식으로 메시지를 송수신하는 이기종인 ILS 구성 장치를 통합적으로 감시 및 제어하고, 이에 연동하여 추가적으로 항공등화시설(Airfield Lighting System)을 통합적으로 감지 및 제어할 수 있도록 구성하기 때문에, 항행안전시설의 안정적 운영을 가능하게 하고, 항공기의 이착륙 안전을 높일 수 있으며, 이로 인하여 항공기 탑승자들의 생명과 재산을 보호할 수 있고, 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 특정 활주로에 설치되는 ILS 구성 장치들 중, 어느 하나라도 성능에 이상이 발생한 경우, 상기 특정 활주로에 설치되는 모든 ILS 구성 장치들이 오프되는 인터록 제어가 이루어지고, 이에 연동하여 상기 특정 활주로에 배치되는 비행장 등화 시설 역시 오프되도록 제어되도록 구성하기 때문에, 항공기 이착륙에 보다 높은 안정성을 담보할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 ILS의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 계기착륙시설 통합 감시 및 제어 시스템의 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 해결수단 및 효과를 가지는 본 발명인 계기착륙시설(ILS) 통합 감시 및 제어 시스템에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 계기착륙시설 통합 감시 및 제어 시스템의 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 계기착륙시설 통합 감시 및 제어 시스템(100)은 ILS 구성 장치들(1, 2, 3), 중계 장치(30) 및 중앙 제어 장치(50)를 포함하여 구성된다.
더 나아가 상기 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)들과 더불어 상기 중앙 제어 장치(50)에 의하여 연동 제어되는 항공 등화 시설(70)을 더 포함하여 구성될 수 있고, 상기 중계 장치(30)들에서 출력되는 상기 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)의 정보 메시지를 저장, 분석하고 성능 장애를 예측하는 분석 및 예측 장치(80) 및 원격에서 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)과 항공 등화 시설(70)을 모니터링할 수 있는 원격 모니터링 장치(90)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)은 각 활주로(4)에 세트로 설치된다. 상기 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)은 계기착륙시설(ILS, 10)을 구성하는 복수개의 요소 장치들을 의미한다. 도 2에서는 상기 계기착륙시설(10)을 구성하는 ILS 구성 장치들 중, 로컬라이저(LLZ, 1), 글라이드 패스(GP, 2) 및 마커 비콘(MB, 3)만을 예시하고 있다.
하지만, 상기 각 활주로(4)에 세트로 설치되는 계기착륙시설의 구성 장치들 즉 상기 ILS 구성 장치들은 상기 로컬라이저(LLZ, 1), 글라이드 패스(GP, 2) 및 마커 비콘(MB, 3) 이외에도, 항행 중인 항공기에 UHF대의 전파를 이용해서 DME 설치점에서의 거리정보를 연속적으로 보내는 장치에 해당하는 DME(Distance Measurement Equipment, 거리 측정 전파 장치), 비행하는 항공기에게 VHF대역에서 방위각 정보를 제공하는 지상시설에 해당하는 VOR(VHF Omni(directional) Range, 초단파 전방향 무선표지) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
한편 상기 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)이 세트로 설치되는 상기 활주로(4)는 항공기가 한방향으로만 이착륙하는 일방향 활주로만으로 구성될 수 있고, 항공기가 좌측 방향과 우측 방향 즉 양 방향으로 모두 이착륙할 수 있는 양방향 활주로만으로 구성될 수도 있으며, 일방향 활주로와 양방향 활주로가 함께 구성될 수도 있다.
도 2에서는 상기 활주로(4)가 N개의 양방향 활주로로 구성된 것을 예시하고 있다. 따라서, 각각의 활주로(4)는 항공기가 왼쪽 방향으로 이착륙되도록 하는 왼쪽 방향 활주로(L1...LN) 및 오른쪽 방향으로 이착륙되도록 하는 오른쪽 방향 활주로(R1...RN)로 구성된다.
상기 활주로(4)가 양방향 활주로인 경우, 상기 세트로 설치되는 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)은 당연히 왼쪽 방향 활주로(L1...LN)와 오른쪽 방향 활주로(R1...RN) 각각에 설치된다.
상기 각 활주로에 세트로 설치되는 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)은 다른 활주로에 세트로 설치되는 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)과 서로 다른 제조사에 의하여 제조된 이기종일 수 있고, 더 나아가 각 활주로에 세트로 설치되는 ILS 구성 장치들 간에도 서로 다른 제조사에 의하여 공급된 이기종일 수 있다. 따라서, 상기 각 활주로에 세트로 설치되는 ILS 구성 장치들과 다른 ILS 구성 장치들 사이뿐만 아니라 특정 활주로에 세트로 설치되는 ILS 구성 장치들 간에도 서로 다른 통신 방식을 채택할 수 있다. 즉, 각각의 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)은 각 제조사에서 세팅한 자신만의 고유한 개별 통신 방식을 이용하여 유무선으로 연결된 장치들과 메시지를 송수신한다.
상술한 각 활주로(4)에 세트로 설치되는 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 중계 장치(30)에 연결되어 개별적으로 자신만의 통신 방식, 즉 개별 통신 방식에 의하여 정보 메시지를 상기 중계 장치(30)로 전송한다. 그러면, 상기 중계 장치(30)는 상기 서로 다른 각각의 개별 통식 방식에 의하여 입력되는 정보 메시지를 사전에 설정된 하나의 통합 통신 방식으로 전송할 수 있도록 변환하여 상기 중앙 제어 장치(50)로 전송한다.
또한, 상기 중계 장치(30)는 상기 중앙 제어 장치(50)에 의하여 통합 통신 방식으로 전송된 제어 메시지를 분석하여, 상기 제어 메시지를 전송할 제어 대상에 해당하는 ILS 구성 장치들을 특정하고, 상기 제어 메시지를 상기 특정된 ILS 구성 장치들이 채택 사용하고 있는 개별 통신 방식으로 전송할 수 있도록 변환한 후 해당 ILS 구성 장치들에게 전송한다.
정리하면, 상기 중계 장치(30)는 상기 각각의 ILS 구성 장치(1, 2, 3)들로부터 자신의 개별 통신 방식에 의하여 전송되는 정보 메시지를 전송받은 후 사전에 설정된 하나의 통합 통신 방식으로 변환하여 중앙 제어 장치(50)로 전송하고, 상기 중앙 제어 장치(50)로부터 통합 통신 방식으로 전송된 제어 메시지를 제어 대상인 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)이 사용하는 각각의 개별 통신 방식으로 변환한 후 상기 제어 대상인 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)에게 각각 전송하는 역할을 수행한다.
상기와 같은 동작을 수행하는 상기 중계 장치(30)는 상기 각각의 활주로(4)에 세트로 설치되는 모든 ILS 구성 장치들과 연결되어 개별 통신 방식으로 통신을 수행하는 개별 통신부(31)와 상기 중앙 제어 장치(50)와 통합 통신 방식으로 통신을 수행하는 통합 통신부(35) 및 상기 개별 통신부(31)와 상기 통합 통신부(35) 사이에 배치되어, 개별 통신 방식으로 전송된 정보 메시지를 통합 통신 방식으로 전송될 수 있도록 변환하고, 통합 통신 방식으로 전송된 제어 메시지를 해당 개별 통신 방식으로 전송될 수 있도록 변환하는 메시지 형식 변환부(33)를 포함하여 구성된다.
상기 개별 통신부(31)는 상기 각각의 활주로(4)에 설치되는 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)과 모두 연결되어 있다. 즉, 도 2를 참조하면, 상기 개별 통신부(31)는 첫번째 왼쪽 활주로(L1)부터 N번째 왼쪽 활주로(LN) 각각에 세트로 설치된 ILS(10)를 구성하는 로컬라이저(1), 글라이드 패스(2) 및 마커 비콘(3)과 각각 연결되어 있고, 첫번째 오른쪽 활주로(R1)부터 N번째 오른쪽 활주로(RN) 각각에 세트로 설치된 ILS(10)를 구성하는 로컬라이저(1), 글라이드 패스(2) 및 마커 비콘(3)과 각각 연결되어 있다.
상기 개별 통신부(31)는 상기 ILS 구성 장치들 각각이 사용하는 자신의 고유의 통신 방식, 즉 개별 통신 방식으로 전송되는 정보 메시지를 수신받아 상기 메시지 형식 변환부(33)로 출력한다. 그러면, 상기 메시지 형식 변환부(33)는 상기 정보 메시지가 사전에 설정된 하나의 통합 통신 방식으로 전송될 수 있도록 상기 정보 메시지의 전송 형식을 변환하여 상기 통합 통신부(35)로 출력한다. 그러면, 상기 통합 통신부(35)는 상기 통합 통신 방식으로 전송될 수 있도록 변환된 상기 정보 메시지를 상기 중앙 제어 장치(50)로 전송한다.
상기 개별 통신 방식을 통합 통신 방식으로 변환한다는 것은 물리적 통신 방식 및 개별 데이터 프로토콜 등을 변환하는 것을 의미한다. 예를 들면, 상기 정보 메시지 전송 방식에 관련하여, 특정 로컬라이저(1)는 2바이트 단위로 정보 메시지를 전송하는 개별 통신 방식으로 전송하고, 특정 글라이드 패스(2)는 3바이트 단위로 정보 메시지를 전송하는 개별 통신 방식으로 전송한다고 할 때, 상기 메시지 형식 변환부(33)는 사전에 설정된 통합 통신 방식, 예를 들어 1바이트 단위로 정보 메시지가 전송될 수 있도록 변환하여 상기 정보 메시지를 변환하여 출력한다.
한편, 상기 중계 장치(30)를 구성하는 상기 통합 통신부(35)는 상기 중앙 제어 장치(50)로부터 통합 통신 방식으로 전송되는 제어 메시지를 수신받아 상기 메시지 형식 변환부(33)로 출력한다. 그러면, 상기 메시지 형식 변환부(33)는 상기 제어 메시지를 분석하여 상기 제어 메시지를 전송할 제어 대상에 해당하는 ILS 구성 장치들을 특정하고, 상기 제어 메시지를 상기 특정된 ILS 구성 장치들이 사용하는 개별 통신 방식으로 변환한 후 상기 개별 통신부(31)로 출력한다. 그러면, 상기 개별 통신부(31)는 상기 개별 통신 방식으로 전송할 수 있도록 변환된 제어 메시지를 상기 특정된 ILS 구성 장치들에게 전송한다.
상기 통합 통신부(35)를 통하여 수신되는 상기 제어 메시지는 제어 대상이 되는 ILS 구성 장치들을 특정할 수 있는 정보, 예를 들어 제어 대상에 해당하는 ILS 장비의 ID 정보를 포함하고, 동작 온 또는 오프 등의 제어 정보를 포함하고 있다.
따라서, 상기 메시지 형식 변환부(33)는 상기 통합 통신 방식으로 전송되는 제어 메시지를 분석하여 제어 대상인 ILS 장비들을 특정할 수 있고, 특정된 ILS 구성 장비들에게 제어 메시지가 전송될 수 있도록 상기 제어 메시지를 상기 특정된 ILS 구성 장비들이 채택 사용하고 있는 개별 통신 방식으로 전송될 수 있도록 변환한 후, 상기 개별 통신부(31)의 해당 포트(특정된 ILS 구성 장비들과 연결된 포트)로 출력한다. 그러면, 상기 개별 통신부(31)가 상기 제어 메시지를 상기 특정된 ILS 구성 장비들에게 전송할 수 있다.
예를 들어, 상기 제어 메시지가 1바이트 단위로 전송되는 통합 통신 방식으로 전송되고, 2바이트 단위로 제어 메시지를 수신받을 수 있는 특정 로컬라이저를 제어하기 위한 것이라면, 상기 메시지 형식 변환부(33)는 우선적으로 상기 1바이트 단위로 전송되는 제어 메시지에 포함되어 있는 ID 정보를 추출하여 상기 특정 로컬라이저를 특정한다. 그런 다음, 상기 제어 메시지가 상기 특정 로컬라이저가 사용하고 있는 개별 통신 방식으로 전송될 수 있도록, 상기 제어 메지시를 2바이트 단위로 분리하여 상기 개별 통신부(31)로 출력한다.
상기와 같이 상기 중계 장치(30)의 메시지 형식 변환부(33)는 개별 통신 방식으로 들어오는 정보 메시지를 통합 통신 방식으로 전송될 수 있도록 변환하고, 통합 통신 방식으로 들어오는 제어 메시지를 해당 제어 대상인 ILS 구성 장비들이 사용하고 있는 개별 통신 방식으로 전송될 수 있도록 변환한다.
따라서, 상기 메시지 형식 변환부(33)는 상기 각각의 ILS 구성 장비들의 개별 통신 방식에 대한 정보를 알 수 있어야 한다. 이를 위하여 상기 중계 장치(30)는 각각의 ILS 구성 장치들의 ID 정보와 이 ILS 구성 장치들이 사용하는 개별 통신 방식에 대한 정보(예를 들어 2바이트 단위로 메시지 전송 등)가 매칭되어 저장된 ID 정보-개별 통신 방식 정보의 룩업 테이블(미도시)을 구비하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 기술적 특징을 가지는 상기 중계 장치(30)는 상기 중앙 제어 장치(50)에 연결되어 상기 ILS 구성 장치들로부터 전송된 정보 메시지를 상기 중앙 제어 장치(50)로 전송하고, 상기 중앙 제어 장치(50)로부터 전송된 제어 메시지를 제어 대상인 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)에게 전송한다.
상기 중앙 제어 장치(50)는 상기 중계 장치(30)로부터 전송된 정보 메시지를 분석하여 상기 활주로(4)에 설치된 ILS 구성 장치(1, 2, 3)들에 대한 인터록이 필요한지를 판단하고, 특정 활주로에 설치되는 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)에 대하여 인터록이 필요한 것으로 판단된 경우, 상기 인터록이 필요한 특정 활주로에 설치된 ILS 구성 장치들에게 전송할 제어 메시지를 상기 중계 장치(50)로 전송하는 역할을 수행한다.
즉, 상기 중앙 제어 장치(50)는 상기 전송받은 정보 메시지를 분석하여 인터록이 필요한 활주로를 특정할 수 있다. 이 경우, 상기 중앙 제어 장치(50)는 상기 인터록이 필요한 활주로에 설치된 ILS 구성 장비(1, 2, 3)들을 오프시키기 위한 제어 데이터를 생성하여 상기 중계 장치(30)로 전송한다.
이 때, 상기 중앙 제어 장치(50)는 인터록 제어를 수행할 해당 활주로에 설치된 ILS 구성 장비들의 고유 ID 정보와 오프(OFF) 제어 정보를 포함한 제어 메시지를 생성하여 통합 메시지 방식으로 상기 중계 장치(30)로 전송한다. 그러면, 상술한 바와 같이 상기 중계 장치(30)는 상기 제어 메시지를 분석하여 제어 대상인 ILS 구성 장비들을 특정한 후, 상기 제어 메시지를 상기 특정된 ILS 구성 장비들이 사용하는 개별 통신 방식으로 전송될 수 있도록 변환하여 상기 특정된 ILS 구성 장비들에게 전송한다. 그러면, 상기 특정된 ILS 구성 장비들이 오프되어 해당 활주로에 대한 인터록 제어가 완료될 수 있다.
상기 중앙 제어 장치(50)는 상기 중계 장치로부터 전송되는 정보 메시지를 분석하여 특정 활주로에 설치된 ILS 구성 장치들에 대하여 인터록 제어를 수행할 수 있다.
상기 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)로부터 전송되어 상기 중계 장치를 통하여 상기 중앙 제어 장치(50)가 전송받는 상기 정보 메시지는 상태 정보 및 성능 정보를 포함한다. 상기 상태 정보는 각각의 ILS 구성 장비들(1, 2, 3)의 다양한 상태에 대한 정보로서, 항공기의 이착륙을 위하여 해당 ILS 구성 장비들이 사용되고 있는지에 대한 사용 상태 정보를 포함하는 정보이다. 그리고 상기 성능 정보는 각각의 ILS 구성 장비들(1, 2, 3)의 다양한 성능에 대한 정보로서, 해당 ILS 구성 장비들이 장애를 가지고 있는지에 대한 장애 발생 정보를 포함하는 정보이다.
따라서, 상기 중앙 제어 장치(50)는 상기 정보 메시지, 구체적으로 사용 상태 정보 및 장애 발생 정보를 분석하여 특정 활주로에 설치된 ILS 구성 장치들에 대한 인터록 제어를 위하여 제어 메시지를 발생할 수 있다.
상기 중앙 제어 장치(50)는 상기 정보 메시지를 분석한 결과, 양방향 활주로에서 왼쪽 방향 활주로 및 오른쪽 방향 활주로 중, 어느 하나가 사용되고 있는 것으로 판단된 경우, 사용되지 않고 있는 방향의 활주로에 설치된 ILS 구성 장치들을 오프시키는 인터록 제어를 위한 제어 메시지를 발생한다.
도 2를 참조하여 예를 들면, 상기 중앙 제어 장치(50)는 상기 정보 메시지 중, 사용 상태 정보를 분석한 결과, 첫번째 양방향 활주로에서 왼쪽 방향 활주로(L1)에 설치된 ILS 구성 장치들(1, 2, 3) 모두가 현재 사용되고 있는 것으로 판단된 경우, 상기 왼쪽 방향 활주로를 통하여 항공기의 이착륙이 안정하게 진행될 수 있도록 하기 위하여, 사용되지 않고 있는 반대쪽 활주로에 해당하는 오른쪽 활주로(R1)에 설치된 ILS 구성 장치들을 모두 오프시키는 인터록 제어를 위한 제어 메시지를 발생하여 상기 중계 장치(30)를 통해 상기 오른쪽 활주로(R1)에 설치된 ILS 구성 장치들에게 전송될 수 있도록 제어한다.
결과적으로 양방향 활주로에서 한쪽 방향이 사용되는 경우 반대쪽 방향의 활주로가 사용되는 것을 완전 봉쇄하여 돌이킬 수 없는 사고를 미연에 방지하여 인명 및 재산 피해를 사전에 방지할 수 있다.
한편, 상기 중앙 제어 장치(50)는 상기 정보 메시지를 분석한 결과, 특정 ILS 구성 장치에 장애가 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 장애가 발생한 특정 ILS 구성 장치가 설치되어 있는 활주로(4)에 설치된 모든 ILS 구성 장치들을 오프시키는 인터록 제어를 위한 제어 메시지를 발생한다.
도 2를 참조하여 예를 들면, 상기 중앙 제어 장치(50)는 상기 정보 메시지 중, 장애 발생 정보를 분석한 결과, 첫번째 양방향 활주로에서 왼쪽 방향 활주로(L1)에 설치된 ILS 구성 장치들(1, 2, 3) 중, 로컬라이저(1)에 장애가 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 왼쪽 방향 활주로(L1)를 통하여 항공기의 이착륙이 진행되는 것을 완전 봉쇄하기 위하여, 상기 로컬라이저(1)가 설치된 왼쪽 방향 활주로(L1)에 세트로 설치된 ILS 구성 장치들(1, 2, 3) 모두를 오프시키는 인터록 제어를 위한 제어 메시지를 발생하여 상기 중계 장치(30)를 통해 상기 왼쪽 활주로(L1)에 설치된 ILS 구성 장치들에게 전송될 수 있도록 제어한다.
결과적으로 장애가 발생한 ILS 구성 장치가 설치된 활주로를 통해 항공기의 이착륙이 진행되는 것을 완전 봉쇄하여 돌이킬 수 없는 사고를 미연에 방지하여 인명 및 재산 피해를 사전에 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 중앙 제어 장치는 상기 ILS 구성 장치들을 제어함과 동시에 항공 등화 시설(70)을 연동 제어할 수도 있다. 상기 중앙 제어 장치(50)에 의하여 특정 활주로에 설치된 ILS 구성 장치들에 대한 인터록 제어가 수행되었음에도 불구하고, 상기 인터록 제어가 이루어진 활주로에 설치된 항공 등화 시설이 동작되는 것은 불필요하게 항공 등화 시설을 동작시키는 결과를 발생시킬 수 있고, 경우에 따라서는 상기 항공 등화 시설이 동작하고 있는 활주로에 착륙을 시도하는 항공기가 존재할 수 있고, 이로 인하여 돌이킬 수 없는 사고가 발생할 수 있기 때문에, 상기 항공 등화 시설(70) 역시 상기 ILS 구성 장치들의 제어에 연동하여 제어되는 것이 바람직하다.
상기 항공등화시설(70)은 항공로 등화시설, 비행장 등화시설, 항공 장애물 등화시설, 항공기 등화시설로 분류된다. 상기 도 2에는 도시하지 않았으나, 항공등화시설 중 비행장 등화시설은 ILS(10)와 더불어 활주로(4) 상(예를 들어, 활주로 주변 및 내부 등)에 설치되며, 진입등대, 진입로 지시등, 착륙방향 지시등, 활주로 유도등, 정밀 진입각 지시등 등의 다양한 등화 수단을 통해 표지 정보를 제공할 수 있다.
이처럼, 항공기의 활주로 착륙 시, ILS(10)와 비행장 등화시설은 서로 연계되어 동작하여 항공기의 안전한 착륙을 유도한다. 따라서, 안전하고 정확한 항공 관제를 위해서는, 기술적으로 활주로 별 ILS(10) 및 비행장 등화시설을 서로 매칭시키는 것이 매우 중요한 요소이다.
따라서, 상기 중앙 제어 장치(50)는 상기 항공 등화 시설 중, 비행장 등화 시설의 온오프 제어를 수행하되, 상기 특정 활주로(4)에 설치되는 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)에 대하여 인터록이 필요한 것으로 판단된 경우, 상기 인터록이 필요한 특정 활주로(4)에 설치된 비행장 등화 시설이 오프될 수 있도록 제어한다.
구체적으로, 상기 중앙 제어 장치(50)는 양방향 활주로에서 특정 방향의 활주로가 사용되는 것으로 판단된 경우에는 반대 방향의 활주로에 설치된 ILS 구성 장치들(1, 2, 3)이 오프될 수 있도록 인터록 제어를 수행함과 동시에 이에 연동하여 상기 반대 방향의 활주로에 설치된 비행장 등화 시설 역시 오프될 수 있도록 제어 메시지를 발생하여 상기 비행장 등화 시설을 제어하는 등화 제어 장치(미도시)로 전송한다. 그러면 상기 등화 제어 장치는 해당 비행장 등화 시설을 오프시킨다.
또한 상기 중앙 제어 장치(50)는 특정 활주로에 설치된 ILS 구성 장치들 중 어느 하나라도 장애가 발생한 것으로 판단된 경우에는 상기 장애가 발생한 ILS 구성 장치가 설치되어 있는 활주로에 세트로 설치되는 ILS 구성 장치들 모두에 대하여 인터록 제어를 수행함과 동시에 이에 연동하여 상기 인터록 제어를 받은 활주로에 설치된 비행장 등화 시설 역시 오프될 수 있도록 제어 메시지를 발생하여 상기 비행장 등화 시설을 제어하는 등화 제어 장치(미도시)로 전송한다. 그러면 상기 등화 제어 장치는 해당 비행장 등화 시설을 오프시킨다.
상기 중앙 제어 장치(50)는 상기 인터록 제어가 수행되면 관리자의 사용 및 관리 오류를 방지하기 위하여 인터록 발생에 관련된 음성을 발생시키고, 상기 ILS 구성 장치들 중 어느 하나라도 장애가 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 장애에 관련된 음성을 발생시키는 음성 안내 수단(미도시)을 구비한다.
또한 상기 중앙 제어 장치(50)는 관리자에 의하여 인터록 제어가 수행되는 경우, 2개의 인터록 제어 버튼이 동시에 눌러진 경우에만 인터록 제어가 이루어지도록 하여 정확한 인터록 수행이 진행될 수 있도록 하고, 음성 표출을 통하여 인터록 제어가 수행되었음을 사용자에게 확인시킬 수 있도록 동작된다.
또한 상기 중앙 제어 장치(50)는 상기 장애가 발생된 것으로 판단된 경우, 알람을 발생시키고, 소정의 버튼이나 터치를 통하여 알람 정지가 이루어질 수 있도록 구성된다. 한편, 상기 중앙 제어 장치(50)는 ILS 구성 장치들의 유지 보수 모드 입력 수단이 구비되어, ILS 구성 장치들의 유지 보수 상황에서 상기 특정 ILS 구성 장치들에 대한 장애 발생 인식으로 인한 비정상적인 알람 발생 등이 발생하는 것을 사전에 방지할 수 있다.
또한 상기 중앙제어장치는 통합 안테나 감시장치를 연결 구성하여 안테나 오동작에 따른 장애를 사전에 감시할 수 있도록 한다. 상기 통합 안테나 감시장치는 ILS장비에 연결된 안테나의 오동작을 사전에 감시하여 중앙제어장치와 이에 연동하여 동작하는 원격 모니터링 장치로 그 결과를 전송한다. 그러면, 상기 중앙제어장치 및 원격 모니터링 장치는 상기 결과 값을 모니터를 통하여 표출하고 장애 발생시 알람 및 음성을 표출되도록 함으로써, 상기 안테나 장애에 대한 사전 조치가 신속하게 진행될 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 계기착륙시설 통합 감시 및 제어 시스템(100)은 각각의 ILS 구성 장치들로부터 메시지 정보를 각각의 개별 통신 방식으로 일괄적으로 전송받아 이를 통합 통신 방식으로 중앙 제어 장치로 전송되도록 하며, 중앙 제어 장치에서 정보 메시지를 분석하여 특정 활주로에 설치된 ILS 구성 장치들에 대한 인터록 제어뿐만 아니라 비행장 등화 시설 역시 연동 제어될 수 있도록 구성함으로써, 항공기의 잘못된 이착륙에 의하여 발생될 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 계기착륙시설 통합 감시 및 제어 시스템(100)은 분석 및 예측 장치(80)를 더 포함하여 구성할 수 있다. 상기 분석 및 예측 장치(80)는 상기 중계 장치(30)로부터 출력되는 정보 메시지들을 저장하여 데이터베이스화하고, 상기 데이터베이스화된 정보 메시지들을 분석하여 성능 상태를 예측할 수 있다.
즉, 상기 분석 및 예측 장치(80)는 상기 중계 장치(30)와 연동을 하여, 날씨별, 날짜별, 분기별, 기간별로 ILS 구성 장치들의 성능정보를 분석하고 그 결과를 표출화, 통계화, 도식화, 그래프화할 수 있으며, 이를 분석하여 ILS 구성 장치들의 성능 상태에 관한 성능 예측을 모니터링할 수 있고, 이를 통하여 장비 교체 및 수리 시점을 자동으로 파악할 수 있도록 한다.
상기 분석 및 예측 장치(80)는 날씨별, 월별, 년도별, 온도별 등등 주변 여건과 상황에 따른 장비의 노후 그리고 장애를 분석하여 ILS 구성 장비의 장애를 사전에 파악하거나, ILS구성 장비의 RF신호의 강약에 따른 장애 등을 분석할 수 있도록 하고, 그 결과를 표출하도록 한다.
한편, 본 발명에 따른 계기착륙시설 통합 감시 및 제어 시스템(100)은 원격 모니터링 장치(90)를 더 포함하여 구성할 수 있다. 상기 원격 모니터링 장치(90)는 원격에서도 상기 ILS 구성 장비들의 동작 상태를 확인할 수 있고, 성능을 모니터링하고 예측할 수 있도록 한다.
구체적으로, 상기 원격 모니터링 장치(90)는 차량에 거치되어 사용되거나, 이동식으로 움직이면서 사용될 수 있다. 상기 원격 모니터링 장치(90)는 상기 ILS 구성 장치들의 동작 상태를 측정하는 상태계측기(미도시), 상기 중계 장치(30), 분석 및 예측 장치(80) 등과 연동되어 상기 ILS 구성 장치들의 상태를 원격에서 확인할 수 있고, 더 나아가 ILS 구성 장치들의 장애 및 교체 시점을 자동으로 분석할 수 있다.
또한 상기 원격 모니터링 장치(90)는 증강현실의 효과를 넣어서, GUI상에 카메라 영상과 ILS 구성 장치들의 성능에 관련된 데이터, 그래프 표출 등을 이용하여 이전 데이터와 분석 비교, 표준 데이터와 분석 비교를 통하여 적은 인원의 운영자에 의해서도 효율적으로 ILS 운영을 가능하게 하는 실시간 과학적 기법으로 ILS 관리가 가능하도록 한다.
또한 상기 원격 모니터링 장치(90)는 상기 인터록 제어가 수행되면 관리자의 사용 및 관리 오류를 방지하기 위하여 인터록 발생에 관련된 음성을 발생시키고, 상기 ILS 구성 장치들 중 어느 하나라도 장애가 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 장애에 관련된 음성을 발생시키는 음성 안내 수단(미도시)을 구비한다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1 : 로컬라이저 2 : 글라이드 패스
3 : 마커 비콘 4 : 활주로
10 : ILS 30 : 중계 장치
31 : 개별 통신부 33 : 메시지 형식 변환부
35 : 통합 통신부 50 : 중앙 제어 장치
70 : 항공 등화 시설 80 : 분석 및 예측 장치
90 : 원격 모니터링 장치
100 : 계기착륙시설 통합 감시 및 제어 시스템

Claims (3)

  1. 각 활주로에 세트로 설치되는 ILS 구성 장치들, 상기 각각의 ILS 구성 장치들로부터 자신의 개별 통신 방식에 의하여 전송되는 정보 메시지를 전송받은 후 사전에 설정된 하나의 통합 통신 방식으로 변환하여 중앙 제어 장치로 전송하고, 통합 통신 방식으로 전송된 제어 메시지를 제어 대상인 ILS 구성 장치들이 사용하는 각각의 개별 통신 방식으로 변환한 후 상기 제어 대상인 ILS 구성 장치들에게 각각 전송하는 중계 장치, 상기 중계 장치로부터 전송된 정보 메시지를 분석하여 상기 활주로에 설치된 ILS 구성 장치들에 대한 인터록이 필요한지를 판단하고, 특정 활주로에 설치되는 ILS 구성 장치들에 대하여 인터록이 필요한 것으로 판단된 경우, 상기 인터록이 필요한 특정 활주로에 설치된 ILS 구성 장치들에게 전송할 제어 메시지를 상기 중계 장치로 전송하는 중앙 제어 장치, 상기 중계 장치로부터 출력되는 정보 메시지들을 저장하여 데이터베이스화하고, 상기 데이터베이스화된 정보 메시지들을 분석하여 ILS 구성 장치들의 성능 상태를 예측하는 분석 및 예측 장치를 포함하여 이루어지되,
    상기 각 활주로에 세트로 설치되는 ILS 구성 장치들은 다른 활주로에 세트로 설치되는 ILS 구성 장치들과 서로 다른 제조사에 의하여 제조된 이기종이거나, 상기 각 활주로에 세트로 설치되는 ILS 구성 장치들 간에도 서로 다른 제조사에 의하여 제조된 이기종이고,
    상기 중계 장치는 상기 각각의 활주로에 세트로 설치되는 모든 ILS 구성 장치들과 연결되어 개별 통신 방식으로 통신을 수행하는 개별 통신부와 상기 중앙 제어 장치와 사전에 설정된 통합 통신 방식으로 통신을 수행하는 통합 통신부 및 상기 개별 통신부와 상기 통합 통신부 사이에 배치되어, 개별 통신 방식으로 전송된 정보 메시지를 통합 통신 방식으로 전송될 수 있도록 변환하고, 통합 통신 방식으로 전송된 제어 메시지를 분석하여 상기 제어 메시지를 전송할 제어 대상에 해당하는 ILS 구성 장치들을 특정하고, 상기 제어 메시지를 상기 특정된 ILS 구성 장치들이 채택 사용하는 개별 통신 방식으로 전송될 수 있도록 변환하는 메시지 형식 변환부 및 상기 각각의 ILS 구성 장치들의 ID 정보와 상기 ILS 구성 장치들이 사용하는 개별 통신 방식에 대한 정보가 매칭되어 저장된 ID 정보-개별 통신 방식 정보의 룩업 테이블을 포함하여 구성되고,
    상기 제어 메시지는 제어 대상에 해당하는 ILS 장비들의 ID 정보와 동작 온 또는 오프 제어 정보를 포함하고, 상기 정보 메시지는 항공기 이착륙을 위하여 해당 ILS 구성 장비들이 사용되고 있는지에 대한 사용 상태 정보와 해당 ILS 구성 장비들이 장애를 가지고 있는지에 대한 장애 발생 정보를 포함하며,
    상기 중앙 제어 장치는 상기 사용 상태 정보를 분석한 결과, 양방향 활주로에서 특정 방향의 활주로가 사용되는 것으로 판단된 경우에는 반대 방향의 활주로에 설치된 ILS 구성 장치들이 오프될 수 있도록 인터록 제어를 수행함과 동시에 이에 연동하여 상기 반대 방향의 활주로에 설치된 비행장 등화 시설 역시 오프될 수 있도록 제어 메시지를 발생하여 상기 비행장 등화 시설을 제어하는 등화 제어 장치로 전송하고,
    상기 중앙 제어 장치는 상기 장애 발생 정보를 분석한 결과, 특정 활주로에 설치된 ILS 구성 장치들 중 어느 하나라도 장애가 발생한 것으로 판단된 경우에는 상기 장애가 발생한 ILS 구성 장치가 설치되어 있는 활주로에 세트로 설치되는 ILS 구성 장치들 모두에 대하여 인터록 제어를 수행함과 동시에 이에 연동하여 상기 인터록 제어를 받은 활주로에 설치된 비행장 등화 시설 역시 오프될 수 있도록 제어 메시지를 발생하여 상기 비행장 등화 시설을 제어하는 등화 제어 장치로 전송하며,
    상기 중앙 제어 장치는 관리자에 의하여 인터록 제어가 수행되는 경우 2개의 인터록 제어 버튼이 동시에 눌러진 경우에만 인터록 제어가 이루어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 계기착륙시설 통합 감시 및 제어 시스템.
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