KR102315546B1 - 지능형 첨단 항공기 지상유도관제 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
항공기 지상유도관제 시스템 및 방법은, 비행장내에 설치된 제어 및 감시가 가능한 모든 항공등의 고정된 위치정보 GPS 좌표값을 서버에 입력하여 관리하며, 실시간으로 레이더에서 이동하는 항공기의 좌표정보와 고정된 항공등의 좌표가 크로스 되는지를 판단하며, 항공기의 좌표정보와 고정된 항공등의 좌표가 크로스 되면 항공기의 위치를 특정하며 항공기가 지나는 항공등을 유도 제어하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 항공등의 고정된 위치정보 GPS 좌표값을 서버에 입력하여 관리하며 실시간으로 레이더에서 이동하는 항공기의 좌표정보와 고정된 항공등의 좌표가 크로스 되면 항공기가 지나가는 위치를 정확하게 파악하고 항공기와 항공등을 유도 및 제어 할 수 있는 효과를 제공한다.
이에 따라, 항공등의 고정된 위치정보 GPS 좌표값을 서버에 입력하여 관리하며 실시간으로 레이더에서 이동하는 항공기의 좌표정보와 고정된 항공등의 좌표가 크로스 되면 항공기가 지나가는 위치를 정확하게 파악하고 항공기와 항공등을 유도 및 제어 할 수 있는 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 항공기 지상유도관제 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 항공기가 지나가는 위치를 정확하게 파악하고 항공기와 항공등을 유도 및 제어 할 수 있는 항공기 지상유도관제 시스템 및 방법에 관한 것이다.
항공기를 이용하는 사람들이 점점 많아짐에 따라 공항의 대규모화, 항공기의 발착회수 증대, 공항 활주로 부근에서 교통의 복잡화 등으로 인하여 관제원의 운용에 의한 항공관제는 점점 곤란하여지고 있으며, 더욱이 야간이나 악천후에 의한 시계불량에서도 공항 지상만을 전담하여 탐지하는 레이더가 절대 필요하게 되었다.
이와 같은 목적에 사용되는 레이더를 공항 지상감시레이더(Airport Surface Detection Equipment: ASDE)라 한다.
한편, 항공교통 업무는 접근 관제 업무, 비행장 관제 업무, 지역 관제 업무로 구분되며, 비행장 관제 업무는 계류장 관제 업무를 포함한다. 계류장 관제 업무는 공항의 계류장에서 항공기에 대한 지상 유도를 담당하는 업무이며, 출발 항공기와 도착 항공기의 계류장 이동을 관제하는 업무이다.
또한, 계류장 관제사가 없는 경우에는 지상 관제사가 이 업무를 수행한다.
공항 등의 비행장은 일반적으로 이동지역(Movement Area)과 비이동지역(Nonmovement Area)으로 나누어지며, 이동지역은 기동지역(Manuvering Area)과 계류장(Apron)으로 구성되며, 항공기의 이륙, 착륙 및 지상 유도용으로 사용되는 비행장 내의 한 부분이다.
관제탑이 있는 공항/헬리포트에서 이동지역으로 진입을 위한 특정 허가는 항공교통관계기관에서 득하여야 한다.
계류장은 승객, 우편물 및 화물을 싣고 내리거나 급유, 주기 또는 정비를 수행할 수 있는 육상 비행장의 지정된 구역이다. 비이동 지역은 항공교통 관제 하에 있지 않은 유도로와 주기장지역이다.
비행장 관제는 계류장 관제(Ramp Control)와 지상 관제(Ground Control)로 나누어진다. 계류장 관제는 비행장 관제 업무 중에 지상 계류장 구역 내에서 이동하는 항공기에게 제공되는 관제 업무로서, 통상 비행장 관제업무를 수행하는 관제탑에서 계류장 관제 업무를 함께 수행한다.
계류장 관제 업무는 계류장 관제권 내 항공기의 엔진 시동(Engine start-up), 후방 견인(Push back), 유도로(Taxiway) 진입을 위한 지상 이동 허가 및 지상 조업 차량, 인원에 대한 통제이며, 계류장 관제사는 항공기가 계류장을 벗어나 지상 관제사의 관제권인 유도로(Taxiway)에 진입하기 이전에 지상 관제사에게 관제권을 이양해야 한다. 마찬가지로 지상 관제사(Ground Controller)는 항공기가 유도로를 벗어나 계류장에 진입하기 이전에 계류장 관제사(Ramp Controller)에게 관제권을 이양해야 한다.
이와 같은 공항은 안전성을 확보하기 위하여 여러 가지 첨단 기술과 장비, 그리고 새로운 운용시스템을 구축하고 있다.
그러나, 항공기는 예상치 못한 기상과 장비의 결함, 관제사와 조종사의 실수등 여러 가지 요인에 의하여 크고작은 사고가 아직도 빈번하게 일어나고 있다.
따라서, 항공기의 안전성을 확보하기 위하여 2중, 3중으로 시스템을 보완하고 업그레이드함으로써 항공기와 탑승객을 보호하고 공항 내의 교통 흐름을 원활하게 하는 것이 필수적으로 필요하다.
또한, 기존의 공항 활주로 상에 항공기가 이륙 및 착륙할 경우, 관제탑에서 레이더를 통해 공항의 물체 정보를 획득하여 항공기의 경로를 지정하고, 상기 지정된 경로의 유도등(항공등)을 통해 항공기를 목적지까지 유도하였다.
그러나, 레이더를 통해 수신되는 물체는 항공기 외에 공항 활주로 상에 상주되는 다수의 물체 정보를 모두 수신함에 따라 필요로 하는 항공기의 정보를 빠르게 파악하기 힘든 단점이 있다.
따라서, 항공기의 위치 정보를 빠르게 파악할 수 있도록 개선된 형태의 항공기 지상유도관제 시스템 및 방법의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 항공등의 고정된 위치정보 GPS 좌표값을 서버에 입력하여 관리하며 실시간으로 레이더에서 이동하는 항공기의 좌표정보와 고정된 항공등의 좌표가 크로스 되면 항공기가 지나가는 위치를 정확하게 파악하고 항공기와 항공등을 유도 및 제어 할 수 있는 항공기 지상유도관제 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 항공기 지상유도관제 시스템 및 방법은, 비행장내에 설치된 제어 및 감시가 가능한 모든 항공등의 고정된 위치정보 GPS 좌표값을 서버에 입력하여 관리하며, 실시간으로 레이더에서 이동하는 항공기의 좌표정보와 고정된 항공등의 좌표가 크로스 되는지를 판단하며, 항공기의 좌표정보와 고정된 항공등의 좌표가 크로스 되면 항공기의 위치를 특정하며 항공기가 지나는 항공등을 유도 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 유도등화가 설치되지 않은 계류장 내에 일정한 간격으로 GPS 좌표값을 서버에 입력하고, 항공기의 좌표정보와 계류장 내 GPS 좌표값이 크로스 되면 항공기의 위치를 추적하는 것을 특징으로 한다.
또한, 항공기를 감시하는 레이더로부터 전송되는 위도, 경도 좌표를 GPS정보로 환산하여 계류장내 항공등이 없는 브릿지나 스파트에 있는 항공기의 도착과 이탈을 실시간으로 위치를 추적하는 것을 특징으로 한다.
또한, 항공기의 이륙 경로, 착륙 경로인 비행장 내의 착륙대와 활주로 중심부에는 각각 줌 카메라 또는 드론 카메라를 구비하여 저시정시에도 이, 착륙하는 항공기의 동체와 라이트, 랜딩기어, 엔진을 확인할 수 있는 영상정보를 관제사에게 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 활주로와 평행유도로 고속탈출로에 5G 라이다를 설치하여 실시간으로 지상감시 레이더와 연동하며 활주로와 평행유도로, 계류장에서 이동하는 항공기와 차량의 위치를 정확하게 추적하는 것을 특징으로 한다.
또한, SSR2차감시 레이더와 지상감시 레이더, 5G 라이다를 연계하여 공중에서부터 착륙허가를 받은 항공기의 콜싸인을 추적하여 착륙하는 항공기가 트랜스 폰더를 OFF 하더라도 자동으로 콜싸인을 부착하여 항공기가 브릿지나 스파트에 주기 후 이륙할 때까지 서버에서 항공기의 위치를 추적하는 것을 특징으로 한다.
또한, 터치다운된 항공기가 활주로에서 고속탈출로 - 유도로 - 평행유도로 - 계류장 - 접현 장치에 접근하면 적외선 카메라를 이용하여 항공기 기종에 따른 정지거 리와 접현을 위한 좌, 우측 주행안내를 모니터에 정보를 제공하여 조종사가 안전 하게 접현 할수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 이륙을 위하여 브릿지에서 이동하는 항공기는 카메라 센서에 감지되고 스파트에서 이동하는 항공기는 고정좌표와 이동하는 GPS좌표가 크로스 되는 신호를 감 지하며 이때에는 회항하는 항공기의 콜싸인을 서버에서 자동으로 테그하여 이륙할 때까지 서버에서 항공기 위치를 추적하는 것을 특징으로 한다.
또한, 비행장과 계류장내에서 이동하는 차량의 위치추적은 양방향통신의 GPS장치를 차량에 부착하여 항공기와 차량의 충돌을 예방하고 항공기 사고시에는 외부로부터 진입하는 소방차와 구급차량을 사고현장으로 유도하는 것을 특징으로 한다.
또한, 항공기를 자동으로 안전하게 유도하기 위하여 지상에 설치한 각종항공등화와 항행안전장비(ILS, VOR, DME, GP, TACAN, AMOS, PAPI)를 연동하는 시스템을 서버에 구축하고 실시간으로 장비의 이상유, 무 정보를 관제사에게 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 공중레이더와 지상감시레이더를 연동하여 항공기의 착륙시간과 이륙하는 항공기의 시간을 서버에서 계산하여 자동으로 이, 착륙을 관제하는 것을 특징으로 한다.
또한, 관제사에게 활주로와 평행유도로, 계류장의 상황을 실시간으로 정확하게 판단할 수 있는 3D영상을 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 시스템 및 방법에 따르면, 항공등의 고정된 위치정보 GPS 좌표값을 서버에 입력하여 관리하며 실시간으로 레이더에서 이동하는 항공기의 좌표정보와 고정된 항공등의 좌표가 크로스 되면 항공기가 지나가는 위치를 정확하게 파악하고 항공기와 항공등을 유도 및 제어 할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 시스템의 착륙대와 활주로를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 시스템에 5g 라이다를 적용한 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 시스템의 계류장을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 시스템의 3D영상을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 시스템의 착륙대와 활주로를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 시스템에 5g 라이다를 적용한 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 시스템의 계류장을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 시스템의 3D영상을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 시스템의 착륙대와 활주로를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 시스템에 5g 라이다를 적용한 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 시스템의 계류장을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 시스템의 3D영상을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 시스템은, 항공기를 감시하는 SSR 2차감시레이더(100, SSR:Secondary Surveillance Radar)와, 항공기를 감시하는 ASDE 지상감시레이더(200)로 구성된다.
또한, 상기 SSR 2차감시레이더(100)와 ASDE 지상감시레이더(200)로부터 항공기의 위치데이터를 전송받는 제어부가(300)가 더 구비된다.
이러한, 제어부(300)는 항공 시스템과 연동하는 항행안전장비(ALS, VOR, DME, TACAN, ILS)와 기상정보(AMOS) 등의 장비상태를 감시하며 이상발생시 즉시 관제사에게 정보를 전달하는 역할을 수행하는 시스템 서버(400)로서 비행장에 접근하는 항공기의 안전에 만전을 기하게 된다.
그리고, 항공기의 이륙 경로, 착륙 경로인 비행장 내의 착륙대에는 도 2와 같이 줌 카메라(500) 또는 드론 카메라가(600)가 구비된다.
한편, 도 3과 같이 활주로와 평행유도로 고속탈출로에 5G 라이다(700)가 구비된다.
또한, 도 4와 같이 계류장에는 적외선 카메라(810)와 모니터(820)가 구비된다.
그리고, 도 5와 같이 관제사에게 활주로와 평행유도로, 계류장의 상황을 실시간으로 정확하게 판단할 수 있는 3D영상(900)을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 항공기 지상유도관제 방법을 설명한다.
먼저, 비행장내에 설치된 제어 및 감시가 가능한 모든 항공등의 고정된 위치정보 GPS 좌표값을 서버(400)에 입력하여 관리하며, 실시간으로 레이더(100,200)에서 이동하는 항공기의 좌표정보와 고정된 항공등의 좌표가 크로스 되는지를 판단하며, 항공기의 좌표정보와 고정된 항공등의 좌표가 크로스 되면 항공기의 위치를 특정하며 제어부(300)는 항공기가 지나는 항공등을 유도 제어한다.
그리고, 유도등화가 설치되지 않은 계류장 내에 일정한 간격으로 GPS 좌표값을 서버에 입력하고, 항공기의 좌표정보와 계류장 내 GPS 좌표값이 크로스 되면 항공기의 위치를 추적한다.
다음, 항공기를 감시하는 레이더(100,200)로부터 전송되는 위도, 경도 좌표를 GPS정보로 환산하여 계류장내 항공등이 없는 브릿지나 스파트에 있는 항공기의 도착과 이탈을 실시간으로 위치를 추적한다.
그리고, 항공기의 이륙 경로, 착륙 경로인 비행장 내의 착륙대와 활주로 중심부에는 각각 줌 카메라(500) 또는 드론 카메라(600)를 구비하여 저시정시에도 이, 착륙하는 항공기의 동체와 라이트, 랜딩기어, 엔진을 확인할 수 있는 영상정보를 관제사에게 제공한다.
다음, 활주로와 평행유도로 고속탈출로에 5G 라이다(700)를 설치하여 실시간으로 지상감시 레이더(200)와 연동하며 활주로와 평행유도로, 계류장에서 이동하는 항공기와 차량의 위치를 정확하게 추적한다.
그리고, SSR2차감시 레이더(100)와 지상감시 레이더(200), 5G 라이다(700)를 연계하여 공중에서부터 착륙허가를 받은 항공기의 콜싸인을 추적하여 착륙하는 항공기가 트랜스 폰더를 OFF 하더라도 자동으로 콜싸인을 부착하여 항공기가 브릿지나 스파트에 주기 후 이륙할 때까지 서버에서 항공기의 위치를 추적한다.
다음, 터치다운된 항공기가 활주로에서 고속탈출로 - 유도로 - 평행유도로 - 계류장 - 접현 장치에 접근하면 적외선 카메라(810)를 이용하여 항공기 기종에 따른 정지거리와 접현을 위한 좌, 우측 주행안내를 모니터(820)에 정보를 제공하여 조종사가 안전하게 접현하게 한다.
그리고, 이륙을 위하여 브릿지에서 이동하는 항공기는 카메라 센서에 감지되고 스파트에서 이동하는 항공기는 고정좌표와 이동하는 GPS좌표가 크로스 되는 신호를 감지하며 이때에는 회항하는 항공기의 콜싸인을 서버에서 자동으로 테그하여 이륙할 때까지 서버에서 항공기 위치를 추적한다.
다음, 비행장과 계류장내에서 이동하는 차량의 위치추적은 양방향통신의 GPS장치를 차량에 부착하여 항공기와 차량의 충돌을 예방하고 항공기 사고시에는 외부로부터 진입하는 소방차와 구급차량을 사고현장으로 유도한다.
그리고, 항공기를 자동으로 안전하게 유도하기 위하여 지상에 설치한 각종항공등화와 항행안전장비(ILS, VOR, DME, GP, TACAN, AMOS, PAPI)를 연동하는 시스템을 서버(400)에 구축하고 실시간으로 장비의 이상 유, 무 정보를 관제사에게 제공한다.
다음, SSR 2차감시 레이더(100)와 지상감시레이더(200)를 연동하여 항공기의 착륙시간과 이륙하는 항공기의 시간을 서버(400)에서 계산하여 자동으로 이, 착륙을 관제한다.
그리고, 관제사에게 활주로와 평행유도로, 계류장의 상황을 실시간으로 정확하게 판단할 수 있는 3D영상(900)을 제공한다.
본 발명에 따르면, 항공등의 고정된 위치정보 GPS 좌표값을 서버에 입력하여 관리하며 실시간으로 레이더에서 이동하는 항공기의 좌표정보와 고정된 항공등의 좌표가 크로스 되면 항공기가 지나가는 위치를 정확하게 파악하고 항공기와 항공등을 유도 및 제어 한다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.
100 - SSR 2차감시레이더 200 - 지상감시레이더
300 - 제어부 400 - 서버
500 - 줌 카메라 600 - 드론 카메라
700 - 5G 라이다 810 - 적외선 카메라
820 - 모니터 900 - 3D영상
300 - 제어부 400 - 서버
500 - 줌 카메라 600 - 드론 카메라
700 - 5G 라이다 810 - 적외선 카메라
820 - 모니터 900 - 3D영상
Claims (12)
- 비행장내에 설치된 제어 및 감시가 가능한 모든 항공등의 고정된 위치정보 GPS 좌표값을 서버에 입력하여 관리하며,
실시간으로 레이더에서 이동하는 항공기의 좌표정보와 고정된 항공등의 좌표가 크로스 되는지를 판단하며,
항공기의 좌표정보와 고정된 항공등의 좌표가 크로스 되면 항공기의 위치를 특정하며 항공기가 지나는 항공등을 유도 제어하고,
활주로와 평행유도로 고속탈출로에 5G 라이다를 설치하여 실시간으로 지상감시 레이더와 연동하며 활주로와 평행유도로, 계류장에서 이동하는 항공기와 차량의 위치를 정확하게 추적하며,
SSR2차감시 레이더와 지상감시 레이더, 5G 라이다를 연계하여 공중에서부터 착륙허가를 받은 항공기의 콜싸인을 추적하여 착륙하는 항공기가 트랜스 폰더를 OFF 하더라도 자동으로 콜싸인을 부착하여 항공기가 브릿지나 스파트에 주기 후 이륙할 때까지 서버에서 항공기의 위치를 추적하는 것을 특징으로 하는 항공기 지상유도관제 방법.
- 제 1항에 있어서,
유도등화가 설치되지 않은 계류장 내에 일정한 간격으로 GPS 좌표값을 서버에 입력하고,
항공기의 좌표정보와 계류장 내 GPS 좌표값이 크로스 되면 항공기의 위치를 추적하는 것을 특징으로 하는 항공기 지상유도관제 방법.
- 제 2항에 있어서,
항공기를 감시하는 레이더로부터 전송되는 위도, 경도 좌표를 GPS정보로 환산하여 계류장내 항공등이 없는 브릿지나 스파트에 있는 항공기의 도착과 이탈을 실시간으로 위치를 추적하는 것을 특징으로 하는 항공기 지상유도관제 방법.
- 제 1항에 있어서,
항공기의 이륙 경로, 착륙 경로인 비행장 내의 착륙대와 활주로 중심부에는 각각 줌 카메라 또는 드론 카메라를 구비하여 저시정시에도 이, 착륙하는 항공기의 동체와 라이트, 랜딩기어, 엔진을 확인할 수 있는 영상정보를 관제사에게 제공하는 것을 특징으로 하는 항공기 지상유도관제 방법.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
터치다운된 항공기가 활주로에서 고속탈출로 - 유도로 - 평행유도로 - 계류장 - 접현 장치에 접근하면 적외선 카메라를 이용하여 항공기 기종에 따른 정지거 리와 접현을 위한 좌, 우측 주행안내를 모니터에 정보를 제공하여 조종사가 안전 하게 접현 할수 있는 것을 특징으로 하는 항공기 지상유도관제 방법.
- 제 7항에 있어서,
이륙을 위하여 브릿지에서 이동하는 항공기는 카메라 센서에 감지되고 스파트에서 이동하는 항공기는 고정좌표와 이동하는 GPS좌표가 크로스 되는 신호를 감 지하며 이때에는 회항하는 항공기의 콜싸인을 서버에서 자동으로 테그하여 이륙할 때까지 서버에서 항공기 위치를 추적하는 것을 특징으로 하는 항공기 지상유도관제 방법.
- 제 8항에 있어서,
비행장과 계류장내에서 이동하는 차량의 위치추적은 양방향통신의 GPS장치를 차량에 부착하여 항공기와 차량의 충돌을 예방하고 항공기 사고시에는 외부로부터 진입하는 소방차와 구급차량을 사고현장으로 유도하는 것을 특징으로 하는 항공기 지상유도관제 방법.
- 제 9항에 있어서,
항공기를 자동으로 안전하게 유도하기 위하여 지상에 설치한 각종항공등화와 항행안전장비(ILS, VOR, DME, GP, TACAN, AMOS, PAPI)를 연동하는 시스템을 서버에 구축하고 실시간으로 장비의 이상유, 무 정보를 관제사에게 제공하는 것을 특징으로 하는 항공기 지상유도관제 방법.
- 제 10항에 있어서,
공중레이더와 지상감시레이더를 연동하여 항공기의 착륙시간과 이륙하는 항공기의 시간을 서버에서 계산하여 자동으로 이, 착륙을 관제하는 것을 특징으로 하는 항공기 지상유도관제 방법.
- 제 11항에 있어서,
관제사에게 활주로와 평행유도로, 계류장의 상황을 실시간으로 정확하게 판단할 수 있는 3D영상을 제공하는 것을 특징으로 하는 항공기 지상유도관제 방법.
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