KR20010086469A

KR20010086469A - 수직속도계로 편대 내부를 제어하기 위한 ｔｃａｓ디스플레이 및 시스템

Info

Publication number: KR20010086469A
Application number: KR1020017008438A
Authority: KR
Inventors: 프레이지어제임즈에이.쥬니어; 스터디제임즈티.; 종스마케니스알.
Original assignee: 추후보정; 허니웰 인크.
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1999-12-20
Publication date: 2001-09-12
Also published as: DE69911260T2; CA2358182C; AU2202600A; DE69911260D1; WO2000041154A1; AU763833B2; IL144080A; IL144080A0; EP1147506B1; EP1147506A1; JP2002534753A; US6271768B1; KR100583204B1; CA2358182A1

Abstract

TCAS 컴퓨터 없이 교통 경보 및 충돌 방지 시스템(TCAS) 그리고 모드-S 응답기 메세지의 조합된 정보 출력을 뷰어에게 보여주는 본 디스플레이는 각각의 항공기 비행 편대 응답기(즉, 패시브 TCAS)에 신호를 보내야 한다. 본 디스플레이는 최소식별거리 상황보고, 교통 상황보고 및 탑승원들에게 사용되는 다른 정보를 보여준다. TCAS 컴퓨터 및 모드-S 응답기는 항공기 비행 편대에 또는 이와 근거리 편대의 다중 셀들 중에 분배된 인트라 편대 제어를 제공하는데 사용된다. 모드-S 응답기는 ADS-B 전지구위치파악시스템(GPS) 스퀴터 데이터를 TCAS 컴퓨터에 제공하고, 이 TCAS 컴퓨터는 항공기의 다중 셀의 응답기에 신호를 보낼 필요 없이 이 데이터를 수용하여 처리한다. 본 디스플레이는 다른 형태의 정보에 더하여 나머지 항공기의 상대속도를 보여준다. 나머지 항공기 비행 편대 및 상대적인 편대을 보여주는데 기호가 사용되어 호스트 항공기가 이에 따라 반응하게한다.

Description

수직속도계로 편대 내부를 제어하기 위한 ＴＣＡＳ 디스플레이 및 시스템{TCAS DISPLAY AND SYSTEM FOR INTRA-FORMATION CONTROL WITH VERTICAL SPEED INDICATOR}

1956년, 그랜드 캐년 상공에서의 2대의 여객기의 충돌에 자극을 받아서, 항공사들은 충돌 방지 개념에 관한 연구를 시작했다. 1980년대 후반까지, 공중 충돌 방지용 시스템이 항공사, 항공 산업체 및 연방 항공국(Federal Aviation Administration:FAA)의 협력하에 개발되었다. 미국 의회는 교통 경보 및 충돌 방지 시스템 II(Traffic Alert and Collision Avoidance System II:TCAS II)으로 불리워 지는 이 시스템을 1990년대 초반까지 모든 상업용 항공기에 설치할 것을 명령했다. 공중 충돌 방지 시스템의 발전사는 1990년 3월 미 교통부 소속 연방 항공국에 의해 발간된 "TCAS II의 소개(Introduction to TCAS II)"라는 책자에 소개되어 있다.

공중 충돌 방지 시스템(CAS)의 개발은 수년동안 항공 업계의 과제로 되어 왔다. 공중 충돌 방지 시스템은 다른 항공기와의 충돌을 방지하면서도 지상 항공 교통 관제소에 의존하지는 않는다. 항공 산업체에서는 잘 이해되고 있는 바와 같이, 다른 항공기와 충돌을 피하는 것은 매우 중요한 노력이다. 그리고, 충돌 방지는 군사용 항공기 뿐만 아니라 상업용 항공기에서도 마찬가지로 문제점이다. 그리고, 인접 편대(close-in formation) 항공기 멤버으로부터 동시에 많은 수의 TCAS 질문은 중요한 라디오 주파수(Radio Frequency:RF) 간섭을 발생시키고 다른 항공기 및 장애물에 대해서 정확한 위치결정/분리 기준을 유지하는데 대한 유효성을 잠재적으로 저하시킬 수 있다. 그러므로, 항공 운항의 안전성을 증진시키기 위해서, 다른 항공기와의 충돌을 방지하는 시스템은 아주 바람직하다.

상기의 문제점과 더불어, 항공기, 특히 군사용 항공기는 정확한 공중투하, 랑데뷰, 공중 재급유와 야간 및 탐지도가 낮은 계기 기상 조건(Instrument Meteorological Condition:IMC)에서의 전전후 지대지 미션을 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 방어 계획 지침서(Defense Planning Guideline)에 기술되어 있는 바와 같이, 모든 계기 비행 규칙(Instrument Flight Rules:IFR) 고도에서 500ft 내지 100nm의 선택가능한 범위에서 적게는 2대에서 많게는 250대의 항공기가 편대 위치 및 분리를 유지할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 이 시스템은 (주로 비용 문제 때문에) 현행의 위치 유지 장비(station keeping equipment:SKE) 시스템과 호환가능하고 또는 SKE 탑재 항공기로는 IMC 편대 비행을 할 수 없다.

도 1에는 종래의 TCAS 시스템이 도시되어 있다. 도 1에는 TCAS 방위 안테나(10), TCAS 전방위 안테나(11) 및 TCAS 컴퓨터 유니트(12)가 도시되어 있고,수신기(12A), 트랜스미터(12A) 및 프로세서(12C)를 포함하고 있다. 또한, 음향 출력기(13), 교통 상황보고(TA) 디스플레이(traffic advisory display)(14) 및 최소식별거리 상황보고 디스플레이(resolution advisory display)(15)가 도시되어 있다. 대안으로써, TA 및 RA는 하나의 디스플레이로 결합된다(도시 생략). 응답기는 응답기 유니트(16A), 컨트롤 패널(16B) 및 응답기 안테나(16C 및 16D)로 구성된다. TCAS 및 응답기는 함께 작동하여 충돌 방지 시스템으로서 기능한다. 당업자라면 이것이 종래의 TCAS의 한 예에 불과하다는 것을 이해할 것이다. 예컨대, 전방위 안테나(11)를 당업자에게는 공지되어 있는 일방위 안테나로 대체하는 것과 같은 많은 다른 구성이 가능하다. TCAS 및 다양한 구성요소들의 작동은 당업자에는 널리 공지되어 있어서 본 발명을 이해하는데 있어서는 필요하지 않다.

TCAS 시스템에 있어서, 질문기 및 응답기는 공중에 있어서 항공기 사이의 통신 수단을 제공한다. 응답기는 질문기에 의해 수신되고 처리된 응답을 전송함으로써 질문에 응답한다. 일반적으로, 질문기는 수신기, 아날로그-디지털 변환기(A/D), 영상 양자화기, 선도 에지 탐지기 및 디코더를 포함한다. 질문기에 의해 수신된 응답은 항공기를 식별할 수 있는 일련의 정보 펄스로 이루어 지거나, 고도 또는 다른 정보를 포함한다. 응답은 항공 교통 관제 레이더 비콘 시스템(Air Traffic Control Radar Beacon System:ATCRBS) 포맷 또는 모드-선택(Mode-Select:Mode-S) 포맷에서 전송되는 펄스 위치 변조(PPM) 신호이다.

TCAS II 탑재 항공기는 TCAS II 탑재 항공기의 대략 20마일 반경의 범위 내의 다른 항공기를 감시할 수 있다. (발명의 명칭이 항속거리연장 TCAS를 수행하기위한 방법 및 장치(Method and Apparatus for Accomplishing Extended Range TCAS)인 미국 특허 제 5,805,111호는 항속거리연장 TCAS를 개시하고 있다.) 침입 항공기가 위협이 되는 것으로 결정되는 경우, TCAS II 시스템은 조종사에게 위험을 경고하고 조종사에게 침입 항공기 까지의 방위각 및 거리를 제공한다. 위협이 해소되지 않고 충돌 또는 위험접근이 예상되는 경우, TCAS II 시스템은 조종사에게 예컨대 충동을 피하기 위해서 상승하거나 하강함으로써 방지 조치를 취할 것을 조언한다.

과거에는, 상기의 것과 더불어, 시스템은 편대로 비행하는 항공기에 충돌 방지를 제공하도록 개발되었다. 이러한 시스템 중의 하나가 AlliedSignal Aerospace사에 의해 제공되고 강화 교통 경보 충돌 방지 시스템(Enhanced Traffic Alert Collision Avoidance System:ETCAS)으로 알려져 있다. ETCAS는 통상의 충돌 방지 및 감시, 그리고 군사 목적의 미션을 위한 편대/정찰 모드를 제공한다.

AlliedSignal사의 ETCAS는 몇가지 결점이 있다. 첫째, 항공기가 일단 편대로 합류하고 나면, ETCAS 그 자체는 또는 다른 탑재 시스템과 관련하여 편대 내에서 항공기 위치 및 분리를 유지하지 않는다. ETCAS는 비행기의 응답기에서 전송되는 모드 3/A 코드를 수신함으로써 편대 멤버를 나타내 주는 단순한 상황 인식 도구에 불과하다; ETCAS는 편대 위치 에러를 보정하기 위해서 다른 항공기 시스템과 접속되지는 않는다. ETCAS는 실제 편대 내부 위치결정 충돌 방지 시스템으로서는 결점이 있는 실제로 항공기 편대 멤버 식별 및 랑데뷰 시스템이다. 두번째, ETCAS 수직 속도계/교통 최소식별거리 경보 (Vertical Speed Indicator/TrafficResolution Alert:VSI/TRA) 디스플레이는 선도 편대 및 멤버 항공기의 상대 속도(레인지-레이트)를 알려주지는 않는다. 편대 항공기의 상대 속도가 VSI/TRA 디스플레이 상에 나타나지 않는다면 ETCAS는 약간만 효과적이다. 그러므로, 조종사는 특히 선회 기동시에 선도 항공기에 대한 편대 위치를 유지하기 위한 상대 속도 참조를 가지고 있지 않다. 세번째, ETCAS 폄대/탐색 모드 기술은 전적으로 자동 TCAS 질문기에 기초한다. 응답기 질문 및 그 결과의 모드-S 응답기 응답은 대규모 편대의 항공기에 있어서 RF 수신 간섭을 상당히 증가시키고 정확한 위치/분리 기준을 유지하는데 있어서의 유효성을 저하시킨다. 그리고, 증가한 복합 레벨의 RF는 대규모 편대가 미탐지 공역을 은밀히 통과하는 것을 심각하게 금지시킨다.

현존하는 군사용 항공기의 위치 유지 장비(SKE)는 단지 16대의 항공기만 지원할 수 있는 이전 시스템에는 또 다른 문제점이 존재한다.

본 발명은 충돌 방지 시스템(Collision Avoidance System:CAS)에 대한 항공 전자 공학 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 공중 교통 경보 및 충돌 방지 시스템 및 응답기용 디스플레이에 관한 것이다.

도 1은 종래의 TCAS 시스템의 블록 다이어그램(종래 기술).

도 2는 전형적인 항공기 구조의 구성요소의 다이어그램.

도 3은 본 발명에 따라 근접 편대 비행을 위한 충돌 방지 시스템의 실시예의 블록 다이어그램.

도 4는 본 발명에 따라 편대 내부 위치결정 비행을 위한 충돌 방지 시스템의 또다른 실시예의 블록 다이어그램.

도 5는 본 발명에 따라 도 4(편대 내부 충돌 방지 시스템 구성)의 실시예의 좀더 상세한 블록 다이어그램.

도 6은 본 발명에 따라 디스플레이된 항공기 편대의 상대속도(레인지 레이트)를 디스플레이하는 TCAS VSI/TRA의 정면도.

도 7은 본 발명에 따라 정보를 뷰어에 디스플레이하도록 사용되는 방법의 플로 차트.

도 8은 본 발명에 따라 정보를 뷰어에 디스플레이하도록 사용되는 방법의 플로 차트.

도 9는 본 발명에 따라 정보를 뷰어에 디스플레이하도록 사용되는 방법의 플로 차트.

도 10은 본 발명에 따라 정보를 뷰어에 디스플레이하도록 사용되는 방법의 플로 차트.

발명의 상세한 설명에서는 본 발명에 특유한 혁신적인 특성의 일부를 이해하는 것을 용이하게 하기 위해서 제공되고, 완전한 설명을 하는 것은 아니다. 본 발명의 다양한 관점에서의 완전한 이해는 전체 명세서, 청구범위, 도면 및 요약을 참조함으로써 이루어질 수 있다.

본 발명은 항공기 위치 및 편대로 비행하는 대규모 항공기의 안전한 분리를 유지하는 시스템 및 방법을 개시하고 있으며, 이 편대는 항공기 편대 비행 유니트의 용도를 포함하는 항공 서비스용으로 사용될 수도 있지만, 이러한 타입의 군사용 편대는 전략적인 편대 공중투하를 수행하기도 한다. 본 발명은 패시브 교통 경보및 충돌 방지 시스템(TCAS) 및 모드-S 데이터 링크 응답기를 사용하여 편대 항공기의 다중 셀 중에서 분산된 편대 내부를 제공하는 신규의 디스플레이 포맷의 사용을 포함한다.

하나의 실시예에서, 본 발명은 ADS-B 브로드캐스트 데이터를 발생시키고 전송하는 데이터 링크 모드-S 응답기로 구성된다. 이와 같은 ADS-B 브로드캐스트 데이터는 호스트 항공기의 항공기 위치 정보를 포함한다. 또한, 본 발명은 패시브 교통 경보 및 모드-S 응답기와 통신하는 충돌 방지 시스템(TCAS) 컴퓨터를 포함한다. TCAS는 다른 항공기(예컨대, 셀 내의 편대기)에 탑재되어 위치하는 다른 데이터 링크 응답기로부터의 브로드캐스트 데이터를 수신하고 처리하여, 다른 항공기에 대해서 호스트 항공기의 상대적인 항공기 위치를 결정한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 데이터 링크 모드-S 응답기는 TCAS 컴퓨터와 통신한다. TCAS 컴퓨터는 응답기로부터의 브로드캐스트 데이터를 수신하고 처리한다. 또한, TCAS 컴퓨터는 비행 미션 컴퓨터와 통신하고, TCAS 컴퓨터로부터의 브로드캐스트 데이터를 수신하고 브로드캐스트 데이터에 기초한 조종 명령을 발생시킨다. 본 발명은 미션 컴퓨터에 작동적으로 연결된 고속의 디지털 통신 링크를 포함하고, 조종 명령이 다른 항공기에 의해 처리되는 다른 응답기 탑재 항공기에 조종 명령을 전송하는데 사용된다. 다른 항공기는 호스트 항공기에 대해서 자신을 위치결정하기 위해서 조종 명령을 이용한다. 이것은 위치 유지 장비 또는 자동 비행 컨트롤러 중 어느 하나로 수행될 수 있다.

본 발명의 방법은 (하나 이상의 항공기에) ADS-B 브로드캐스트 데이터를 발생시키고 전송하여 상대적인 항공기 위치를 결정하는 응답기를 제공하고, TCAS 컴퓨터를 호스트 항공기에 탑재하여 제공하는 단계를 포함한다. TCAS는 응답기와 통신하고 응답기로부터 ADS-B 브로드캐스트 데이터를 수신하여 처리한다. 본 방법은 예컨대 자동 비행 또는 위치 유지 수단을 이용하는 브로드캐스트 데이터에 기초한 편대로 비행하는 동안에 또 하나의 항공기에 대해서 항공기를 (자동적으로) 위치결정하고 분리하는 단계를 포함한다. 또한, 본 방법은 TCAS 컴퓨터와 통신하는 미션 컴퓨터를 제공하는 단계; TCAS 컴퓨터로부터의 브로드캐스트 데이터를 미션 컴퓨터에 전송하는 단계; 브로드캐스트 데이터를 처리하는 단계; 및 처리된 브로드캐스트 데이터를 고속 데이터 링크를 통해서 항공기 사이에서 선택적으로 전송하는 단계를 포함한다. 또한, 처리하는 단계는 모드-S 응답기로부터 수신된 브로드캐스트(ADS-B) 데이터로부터 타겟 항공기 레인지, 레인지 레이트, 상대 고도, 고도 레이트 및 방위각을 계산하여 항공기가 TCAS 탑재 항공기의 공역을 침입하는지를 결정하는 단계를 포함한다. 선택적으로 전송하는 단계는 예컨대 특정 항공기의 특유의 비행 식별장치를 이용하여 수행된다. 또한, 본 방법은 침입기가 편대로 비행하는 항공기의 소정의 영역을 침입하는 경우 항공기의 조종사에게 경보하고 소정의 셀 또는 공역 내의 항공기의 레인지 레이트 또는 상대 속도를 디스플레이하는 단계를 포함한다. 또한, 본 방법은 항공 교통 관제 레이더 비콘 시스템(ATCRBS) 메시지가 모드-S 응답기에 의해 송신되는 것을 금지하는 단계를 포함한다.

본 발명은 다중 항공기 편대 셀 유니트의 분산 제어를 통해서 항공기 250대의 비행 편대를 지원할 수 있다. 이것은 모든 계기 비행 규칙(IFR) 고도에서 서로500ft 내지 100nm 내에서 편대 항공기 위치를 유지하는 패시브 감시 기술을 이용한다. 업데이트된 항공기 위치 정보가 주기적(예컨대, 초당 2회)으로 브로드캐스트된다. 이러한 주기적인 자동 종속 감시 브로드캐스트(ADS-B)의 모드-S 응답기 전송 정보는 다른 TCAS 탑재 항공기의 TCAS에 송신되고 수신된다. 또한, 이러한 강화 ADS-B 데이터 전송은 여기서는 전지구위치파악시스템(Global Positioning System:GPS) 또는 모드-S 스퀴터(Mode-S squitter)로 간주된다. 항공기 위치, 상대 고도 및 속도는 수직 속도계/교통 최소식별거리 상황보고(VSI/TRA) 디스플레이(예컨대, 음극선관 또는 편평한 패널 디스플레이) 상에 제시되고 항공기 미션 컴퓨터의 편대 내부 위치결정 충돌 방지 시스템(IFPCAS) 데이터 퓨전 센터에서 처리된다. 미션 컴퓨터는 TCAS 컴퓨터로부터 데이터를 수신하고, 데이터를 처리하여 예컨대 레인지 및 레인지 레이트를 획득하고, 미션 컴퓨터는 데이터를 위치 유지 장비와 같은 외부 장비에 의해 이용가능한 포맷으로 둔다. 조종 명령이 발생하고 다양한 또는 개개의 편대 항공기에 전파된다. 조종 명령은 탑재된 위치 유지 장비(헬리콥터의 위치결정을 유지하는데 이용될 수도 있음) 또는 자동조정장치 수단을 이용하여 실행된다. 본 발명의 패시브 감시 기술은 대규모 항공기 편대는 탐지될 수 있고 그 결과인 낮은 RF 간섭은 방해받지 않는 위치결정 및 분리 보정 업데이트를 유지하는 레인지를 상당히 감소시킨다.

본 발명은 편대 내부 조종 명령을 전파하는 ADS-B 정보 및 고주파 데이터 링크(및 첨부 안테나)를 활용하는 야간/계기 기상 조건에서 아주 대형 비행 편대(예컨대, 100대의 항공기)에서 항공기를 위치결정하고 분리하는 수단을 제공하는 것;TCAS로부터 수신된 동화 ADS-B에 기초한 조종 명령을 발생시키기 위한 데이터 퓨전 센터로서 항공기 미션 컴퓨터를 활용하는 것; 및 다중 동시 TCAS 질문 및 모드-S 응답기 응답에 기인하는 RF 간섭량을 감소시키는 것을 포함하여, 그러나 여기에 한정되는 것은 아닌 몇가지 문제를 본 발명은 극복한다. 본 발명은 야간 및 계기 기상 조건(IMC)에서 2 내지 100대 사이의 항공기, 및 최대 250대의 항공기의 안전 분리를 유지한다. 본 발명은 모든 계기 비행 규칙(IFR) 고도에서 500ft 내지 100nmi의 선택적인 범위에서 항공기 위치결정/분리를 가능하게 한다. 본 발명은 통합 항공기 위치결정/분리 제어 솔루션이다.

당업자라면 본 발명의 새로운 특징을 하기의 실시예를 통해서 명확하게 이해할 수 있고 또는 본 발명의 실시를 통해서 알 수 있을 것이다. 그러나, 본 발명의 사상과 범주 내의 수정이라면 하기의 실시예 및 청구의 범위를 통해서 당업자에게는 자명한 것이기 때문에, 본 발명의 실시예는 단지 예로서만 나타내고 있다는 것을 이해해야 한다.

여러 첨부한 도면에 있어서, 같은 부재번호는 같은 요소를 나타내고 그리고 명세서의 한 부분을 이루면서 본 발명을 자세히 설명한다.

본 발명은 "편대 내부/근접 위치결정 충돌 방지 시스템 및 방법"이라 명명된 본 출원에서 설명되는 패시브 충돌 방지 시스템(CAS)으로 사용하도록 설계된다. 패시브 충돌 방지 시스템(CAS)은 통합된 제어 시스템을 사용하는 각각의 셀내의 뒤따르는 항공기와 편대 셀 사이에서 선택적으로 간격을 유지하도록 본 발명에 의하여 이행된다. 패시브 CAS는 다중 항공기 편대 셀의 중앙 제어 및 분산 이행을 사용하는 본 발명에 의하여 이루어진다. 본 발명은 모드-S 응답기로부터 TCAS 및 전지구 위치파악 시스템(GPS)을 사용한다. 용어 GPS 스퀴터, 모드-S 스퀴터 및 ADS-B는 같은 것을 의미하고 그리고 본 발명의 설명을 통하여 상호변경되게 사용되어 확장된 데이터 전송을 설명한다.

많은 수의 항공기 편대(예를 들면, IMC에서 대용량의 군용 공중투하 및 야간 비행 상태)를 소집하는 것은 두 부분으로 본 발명에 의하여 이행되는 위치결정/간격 제어 문제인데, 상기 두 부분은:

1) 불필요한 교통 상황보고 또는 최소 식별 거리 상황보고없이 근접 편대 비행을 허용하도록 종래의 TCAS, 예를 들면, 하니웰 TCAS-2000(생산품 no. RT-951)의 변경 또는 증가; 그리고

2) 항공기 사이에서 ADS-B 및 편대 내부 조종 명령과 같은 데이터 전달을 위하여 안테나를 첨부하여, 항공기 위치결정을 분석하도록 모드-S로부터 데이터 사용 및 외부 고주파수(예를 들면 VHF, UHF) 데이터 링크(송수신기)이다

도 2를 참조하면, 편대 내부 위치결정 충돌 방지 시스템(IFPCAS)이 필요한 투하구역(260)쪽인 그것의 멤버 비행방향으로 전형적인 항공기 편대를 도시한다. 동일 셀의 파트가 아닌 서로에 매우 근접한 인접 항공기 비행은 패시브 TCAS 탐지 및 분석을 사용하는 안전한 간격을 유지할 수 있다. 대형 편대(주 셀)(200)는 뒤따르는 비행기 셀(212, 222, 232, 242)사이에서 항공기 간격을 유지할 책임이 있는 셀 리더(225, 235, 245)로서 더 작은 셀(210, 220, 230, 240)로 나누어질 수 있다. 셀은 대략 2-50대의 항공기의 더 작은 편대로 형성된다. 대형 편대(약 250대의 항공기)는 편대에 많은 셀을 포함한다. 주편대장(MFL)(250)은 총 편대(200)(MFL은 편대 뒤따르는 항공기를 위하여 지침으로 행동)를 이루는 다수의 셀(210, 220, 230, 240)사이에서 간격을 유지할 책임이 있다.

MFL(250)은 셀 리더의 응답기 특히, 전지구 위치파악 시스템(GPS) 스퀴터 데이터로부터 주기적으로 브로드캐스트하는 정보를 사용하여 셀 간격을 유지한다. MFL(250)은 각각의 셀 리더(225, 235, 245)의 항공기로부터 데이터를 수신한다. 각각의 셀 리더(225, 235, 245)의 항공기는 단일 모드-S 24-비트 어드레스에 의하여 한정된다. 편대 셀 및 다른 많은 편대의 정확한 위치는 GPS 스퀴터 데이터로 정확하게 진로가 기록될 수 있다. MFL(250)은 모든 셀 위치결정 데이터를 수집하고; 이러한 데이터 수집은 도 5에 의하여 설명되고 도시된 MFL의 비행 조정 시스템(FMS) IFPCAS 데이터 수집 센타에 모아진다. 각각의 셀 조종 명령은 도 4에 의하여 설명되고 도시된 셀 리더(225, 235, 245) 항공기에 모드-S 데이터 링크에 의하여 전송된다. 조종 명령은 그들의 단일 모드-S 24-비트 어드레스에 의하여 각각 셀 리더로 명령된다. MFL(250), 셀 리더(225, 235, 245) 및 뒤따르는 비행기 셀은 모드-S 메세지 타입의 파트로서 전송되고 각각의 항공기에 할당된 그들의 모드-S 24-비트 어드레스 및/또는 비행 인식으로서 인식될 수 있다.

셀 리더(225, 235, 245)는 그때 그들 자신의 FMS 내의 조종 명령을 분석하고 그들의 셀내에 그들의 최소편대 항공기에 조종 명령을 내린다. 각각의 셀 항공기는 그들이 셀 리더와 그들의 위치 유지 시스템 디지털 데이터링크에 의하여 작동하도록 어드레스되면 조종 명령을 이행한다. 모든 모드-S 메세지는 시클릭 리던던시체크(24-비트 에러 탐지 코드)을 포함하여 항공기에 의하여 수신되는 잘못된 정보를 방지함을 알 수 있다.

GPS 스퀴터는 또한 선택적인 거리에서 위치결정/간격을 유지하고 상호비행하도록 많은 편대를 가능하도록 유사한 방식으로 사용될 수 있다. 많은 편대 시나리오에서 수퍼 주 편대장(SMFL)은 MFL들로부터 ADSB 정보를 수신한다. SMFL은 수집된 데이터를 처리하고 조종 명령을 편대 최소 편대 주편대장에게 퍼트려서 많은 편대사이에서 위치 및 간격을 유지한다.

이러한 설명된 편대 위치결정 제어 접근은 잘못된 단일 지점을 방지하고 하급 편대 항공기에 책임있는 셀 리더(225, 235, 245) 및 MFL(250) 쉬운 전달을 제공한다.

도 3을 참조하면, 인접 편대 충돌 방지를 획득하는데 사용되는 본 발명의 패시브 감시 시스템을 그래픽으로 도시한다. 여기에 사용되는 패스브 감시는 인접 편대 충돌 방지가 능동 TCAS 교통 상황보고 질문없이 획득될 수 있는 것을 의미한다. 종래의 TCAS는 능동 TCAS 교통 상황보고 질문으로 작동한다. 수동감시는 모드-S 응답기 GPS 스퀴터 브로드캐스트, 일련의 TCAS 수신 및 항공기 위치를 디스플레이하는 테이타처리를 통하여 이루어질 수 있다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예를 예시하고 있다. 단지 두 항공기 시스템이 예시되어 있지만, 여러 항공기가 항공기(No.1)와 항공기(No.2)사이에 도시된 것과 유사한 관계를 가질 수 있음은 당업자에게 명백하다. 정보에 있어, 항공기(No.1)는 MFL로 표시된다. 도시된 TCAS 및 각각의 구성요소의 작동은 기술분야에 잘 알려져 있어 상세한 설명은 필요하지 않다. 모드-S 응답기와 같은, 임의의 교통관제시스템 응답기는 단일의 항공기 식별장치를 포함하고 있어서, 타겟 항공기로부터의 각각의 메세지는 타겟 항공기의 식별로 표시될 수 있다. ADS-B 메세지는 소정의 간격, 예를 들어, 주기적으로 초당 한번 또는 두번으로 모드-S 응답기(360)로부터 브로드캐스트되고, 그리고 항공기의 지리적 좌표(위도 및 경도), 자기기수방향, 속도, 계획된 항로, 기압고도, 및 각 항공기의 비행 식별장치등을 포함하고 있다. 그러한 ADS-B 데이터 셋은, 예를 들어, 고속ARINC(429)-버스 인터페이스와 같은 버스 인터페이스를 통해 항공기의 GPS, 관성항법장치(INS), 및 비행관리시스템(FMS)(도시하지 않음)으로부터 도출되고, 그리고 모드-S 응답기(360)에 제공된다. TCAS를 장착한 항공기에 의해 수신된 ADS-B데이터는 비행승무원이 잠재적인 충돌을 더 잘 판단할 수 있도록 처리되어 조종실에 디스플레이된다. TCAS(350)는 모드-S 스퀴터 정보를 수신하기 위해 그리고 타겟 근접 항공기의 위치를 계산하기 위해 소프트웨어에 의해 조작된다. 모드-S 응답기로부터 수신된 이러한 ADS-B데이터로부터 계산된 타겟 레인지, 레인지 레이트, 상대 고도, 고도 레이트, 및 방위각은 항공기가 TCAS를 장착한 항공기(No.1)의 공역을 침입할지를 결정한다. 정보에 있어, 라디오 주파수침입 및 아주 작은 영역에서 여러 회신을 판독하는 FAA의 항공교통관제의 불능때문에, 단지 선두 항공기만이 임의의 지상의 질문에 응하도록 허락된다. 정확한 관점으로 보아, 본 발명은 상대적인 위치계산 대신에 대부분의 경우에 있어서 단지 10m의 오차로 위치를 정확히 계산하도록 하는, 침입 항공기에 의해 브로드캐스트된 GPS/INS 데이터를 이용한다. 상대 고도, 고도 레이트, 레인지, 및 상대속도(레인지-레이트)는 본 발명에 있어서 충돌을 피하기 위해 모두 중요하다. 타겟 항공기의 다른 변수는 의도하는 근접레이트를 도출하기 위해 설명되었다.

항공기(No.1)의 TCAS(350)는, 예를 들어, 1090MHz의 소정의 주파수에서 모드-S 응답기 데이터링크를 통해 항공기(No.2)의 모드-S 응답기(360)로부터 ADS-B데이터를 수신한다. 유사하게, 항공기(No.1)의 모드-S 응답기(360)는 모드-S 응답기 데이터링크를 통해 항공기(No.2)의 TCAS(350)로 ADS-B데이터를 전송한다. TCAS(350)는, 예를 들어, ARINC(429)-버스 인터페이스와 같은 버스(370)를 통해 모드-S 응답기(360)과 통신한다. 모드-S 응답기(360)는 TCAS에 ADC(340)로부터 도출되는 항공기의 고도정보를 제공한다. 위도, 경도, 속도, 계획된 항로등과 같은 ADS-B데이터는 지구항법위성 시스템/관성항법장치(GNSS/INS)로부터 TCAS(350)(비행관리시스템(FMS)를 통해)로 그리고 모드-S 응답기(360)로 제공된다. 고도와 같은 ADS-B데이터는 대기자료컴퓨터(ADC)로부터 모드-S 응답기(360)로 제공된다.

여기에 언급된 ADS-B 메세지는: (1)확장된 스퀴터의 공중위치; (2)확장된 스퀴터의 공중속도; (3)확장된 스퀴터의 지표위치; (4)확장된 스퀴터의 항공기 확인; 및 (5)돌발발생 스퀴터의 5개의 "확장된 길이"의 스퀴터 메세지로 구성되어 있다. 편대비행을 위해, 본 발명은 패시브 공중 실행을 위해 주로 메세지 포맷(1) 및 (2)를 사용하고 그리고 다음 단락에서 논의된다. 이러한 ADS-B 메세지에 관한 부가적인 정보는 AEEC(항공전자공학위원회) ARINC(항공 라디오 주식회사)의 1997년 9월 12일자 718A면의 보고서 2판 "MARK 4 AIR TRAFFIC CONTROLTRANSPONDER(ATCRBS/MODE-S)"에서 찾을 수 있다.

확장된 스퀴터 공중위치 메세지는 항공기가 공중에 있을 때 발신된다. 확장된 스퀴터 공중위치 메세지는 항공기 항해 보조장치(GPS 및 INS)로부터 도출되는 위치정보를 포함한다. 공중위치용 확장된 스퀴터는 당업자에게 알려진 포맷인 모드-S 다운링크 포맷 메세지(17)(DF 017)로서 전송된다. 메세지는 이전의 확장된 스퀴터 공중위치 발신에 비해 0.4 내지 0.6초의 범위로 균일하게 분포되는 임의의 간격에서 초당 두번 발신된다.

확장된 스퀴터 공중속도 메세지는 단지 항공기가 공중에 있을 때 발신된다. 확장된 스퀴터 공중속도 메세지는 항공기 항해 보조장치(GPS 및 INS)로부터 도출되는 속도정보를 포함한다. 확장된 스퀴터 공중위치 메세지는 당업자에게 알려진 포맷인 모드-S 다운링크 포맷 메세지(17)(DF 017)로서 전송된다. 메세지는 이전의 확장된 스퀴터 공중속도 발신에 비해 0.4 내지 0.6초의 범위로 균일하게 분포되는 임의의 간격에서 초당 두번 발신된다.

TCAS(350)가 패시브모드, 즉, 다른 항공기에 능동적으로 질문하는 대신 데이터를 수신하고 처리하는 상태에서 작동되는 것을 알아차리는 것은 중요하다. 종래의 TCAS작동하에서, TCAS가 능동적인 질문모드 상태로 작동할 때, TCAS 및 모드-S 응답기는 때때로 좌표메세지로 불리는 최소식별거리 상황보고 정보를 공유한다. 본 발명에 있어서, TCAS의 능동적인 질문은 편대비행 모드 상태에 있을 때에는 불가능하다.

브로드캐스트 모드-S 스퀴터 데이터는 촘촘한 편대충돌방지에 대한 단서가될 뿐만 아니라, 큰 편대그룹 내에서 셀룰러 편대단위의 상대적인 위치를 효과적으로 제어하는 단서가 된다. 여기에 존재하는 편대내부 위치결정 시스템은 모드-S 응답기 ADS-B 스퀴터, TCAS ADS-B정보처리, 미션 컴퓨터 타겟 궤도처리, 및 레지던트 항공기SKE를 이용하는 분산된 편대 셀 제어 체계에 기초를 두고 있다. 이러한 접근에 있어, MFL은 셀 리더의 모드-S 응답기로부터 주기적으로 브로드캐스트되는 ADS-B정보를 사용하여 셀 위치결정을 유지한다.

도 4를 참조하면, IFPCAS모드로 작동할 때의 본 발명의 변경적인 실시예를 도시하고 있다. 미션 컴퓨터(410) 및 SKE(380)는 도 3에 관해 이전에 설명한 바와 같이 TCAS(350)와 통신한다. 비록 본 발명을 이해하는데 SKE의 상세한 설명은 필요하지 않더라도, 적합한 SKE는 Sierra Technologies주식회사의 부서인 Sierra Research로부터 입수할 수 있는 제품인 AN/APN-169C 또는 AN/APN-240을 포함한다. 본 시스템 구조의 한 차원 높은 다이어그램이 도 5에 도시되어 있다.

도 4에는 비록 두개의 항공기가 예시되어 있지만, 복수의 정보로 구성된 아주 많은 정보가 유사한 방식으로 작동된다. 패시브 감시 진입은 마찬가지로 IFR 고도에서의 500 ft로부터 100 nmi까지 선택가능한 거리에서 복수의 정보가 편대 위치/간격을 유지하면서 비행하도록 가능하게 하는데 효과적이다. 이런 시나리오에서, "주 편대장(Super MFL)" 은 MFL ADS-B 위치정보를 받으며 앞서 설명된 바와 같은 계층적인 방식으로 퍼지게 되는 조종명령을 생성한다.

편대장(예, 도 2의 MFL)은 뒤따르는 항공기 셀과 통신한다. TCAS(350)는 항로 데이터가 유도되는 풀 세트의 ADS-B 미션 컴퓨터(410)를 제공한다. 미션 컴퓨터(410)는 항공기 단일 24 비트 모드-S 어드레스에 의해서 셀 편대장를 선택한다. 셀 유니트 위치 및 간격 정보는 고주파 데이터 링크(390)를 통해 셀 편대장에게 보내진 최종적인 조종명령에 따라 내장된 미션 컴퓨터에 의해 계산된다. 조종명령은 셀 편대장의 미션 컴퓨터(410')에 수신하기 적합한 고주파로 전송되며, 실제로 SKE(380')에 보내진다. 미션 컴퓨터(410)는 TCAS(350)에서 수신된 데이터를 근거로 버스(385)를 통해 SKE(380)로 항공기 유도명령을 제공한다. 그 후에 편대의 항공기는 셀 편대장의 SKE 명령을 수행하는데, 이 명령에는 편대에서 위치를 유지시키는 피치, 롤, 및 스러스트와 같은 다양한 명령을 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 시스템 구성은 소프트웨어 기능 또는 별도의 VME 처리카드와 같이 미션 컴퓨터(410)에 제공되는 IFPCAS 컨트롤러, 데이터 수집, 제어법칙으로 예시된다. 다기능 디스플레이(MFD)(550)는 편대 CAS 정보를 나타내도록 TCAS VSI/TRA 디스플레이(600)의 대용으로 사용될 수 있다. MFD 는 VSI/TRA(600)에 부가적으로 또는 대신하여 화면상에 표시된 TCAS 타겟을 표시한다.

단일 24 비트 모드-S 어드레스를 사용하여 완수될 수 있는 편대 멤버의 선택은 각각의 GPS 스퀴터 전송의 꼬리 끝에서의 브로드캐스트라는 것을 유의하는 것이 중요하다. 더욱이, 멤버 선택의 2차적인 수단은 비행 ID를 사용함으로써 이루어질 수 있는데, 비행 ID는 또한 모드-S 확장된 길이 메세지의 부분으로 전송된다.

위치 유지하지 않는 항공기 편대(예를 들어, 급유기 셀 편대)는 유사한 방식으로 취급될 수 있다. 실제로, TCAS-장착식 급유기는 선택적인 24 비트 어드레스 또는 모드-S 스퀴터 메세지에 전송된 비행 ID를 사용하는 특정 편대 항공기와 집결하기 위해서 모드-S ADS-B 정보를 이용할 수 있다. 그러한 위치 유지하지 않는 항공기는 MFL 및/또는 셀 리더 항공기로부터 모드-S 스퀴터 ADS-B 데이터를 수신하고 모드-S 스퀴터 ADS-B 데이터에 응하도록 항공기 미션 데이터를 재구성함으로써 정보 유니트내에서 위치와 간격을 유지한다. 유사하게, 집결 항공기 안내명령은 제공된 항공기의 ADS-B 트랙 데이터를 사용하는 미션 컴퓨터에 의해 생성된다. 이것은 단일 모드-S 어드레스가 특정 편대 멤버 항공기를 선택적으로 추적하는데 사용될 수 있는 다른 예이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 IFPCAS 구성의 실시예가 도시되어 있다. 전략 여단 공중투하(SBA) 수송기는 상술한 위치적인 방법론을 사용하는, 지상 타겟/낙하 구역이 표시된 VSI/TRA로 간단하게 비행한다. 항공기 미션 컴퓨터(410)는 IFPCAS 제어법칙(560)을 따르는 IFPCAS 컨트롤러(555), FMS(565), 데이터 수집(570) 및 디스플레이 처리(575)로 구성된다.

데이터 수집 요소(570)는 TCAS(350), 모드-S 응답기(360), VHF 데이터 링크 라디오(520), SKE(380) 및 구역 표식 수신기(510)로부터 유용한 데이터를 수집하기 위해 주변장치(디지탈)의 데이터링크 장비와 접속된다. 수집된 데이터는 자동 독립 감시(ADS) 데이터, 위치유지장비(SKE) 데이터, 교통 경보·충돌 방지 시스템(TCAS) 및 모드-S 데이터이다. ADS 데이터는 공중 교통 제어(ATC) 지상 관제소 뿐만 아니라 이 항공기의 시야 범위내의 다른 항공기로부터 수신된다. SKE 데이터는 현재 이 항공기 편대의 다른 항공기로부터 수신된다. TCAS/모드-S 데이터는 ATC 지상 관제소 뿐만 아니라 이 항공기의 시야 범위내의 다른 항공기로부터수신된다.

이러한 데이터는 다수의 독립적인 소스로부터 구해지기 때문에, 데이터는 인접한 다른 항공기에 대한 이 항공기의 위치 및 상태의 상이한 상황을 나타낸다. 수집된 전체 데이터는 중복되는 데이터 및 모순된 데이터를 포함할 수 있다. 데이터 수집 알고리즘(본 발명을 이해하기 위해 상세한 것이 필요하지 않음)은 중복된 데이터를 제거하고 모순된 데이터를 분석하는 논리적이고 일관된 정보의 부분모임에 이러한 전체 데이터를 연관시키기 위해서 사용된다. 몇가지 부분모임 : 이 항공기와 현재 편대를 이루는 항공기에 대한 부분모임; 편대에 인접하거나 또는 포함된 항공기에 대한 부분모임; 및 이 항공기의 시야 범위의 항공기에 대한 부분모임 이 포함되지만, 내부 편대와 관련된 것은 아니다. 각각의 정보 부분모임은 개개의 항공기에 대한 신원확인 데이터, 위치 데이터, 목적 데이터, 위협 선행 데이터, 및 내부 편대 데이터를 포함하게 된다.

IFPCAS 컨트롤러(555)는 현재의 작동 모드를 결정하기 위해서 주변장치의 데이터링크 장비와 연결된다. IFPCAS 컨트롤러(555) 요소는 IFPCAS 기능을 활성화시킬지 결정하기 위한 승무원 명령 입력 및 데이터 수집 정보를 수신한다. 내부편대 작전시에, IFPCAS 컨트롤러(555)는 승무원 입력에 응답하고 제어법칙(560)을 활성화하여 데이터 수집 정보를 사용하는 편대로 항공기를 비행시킨다. 추가적으로, IFPCAS 컨트롤러(555)는 내부편대의 다른 항공기 사이에 통합된 비행 계획 변경을 위한 제어 데이터가 지나가는 FMS(565)와 연결된다. 또한, IFPCAS 컨트롤러(555)는 승무원 입력에 응답하거나 또는 모드-S 응답기(360)와 TCAS(350)에 제어 데이터를 보냄으로써 RF 방출을 최소화한다. 이것은 군사작전시에 전쟁 구역내의 또는 근처의 본 항공기를 탐지하려는 적의 능력을 최소화시킨다.

IFPCAS 제어법칙(560)은 당업자에게 명확한 방식으로 자동비행 제어시스템(AFCS)(530)을 위한 비행속도, 고도, 기수, 및 스로틀 타겟을 계산하는 제어법칙 알고리즘을 처리하기 위해서 데이터 수집 정보 및 IFPCAS 컨트롤러(555) 입력을 사용하는 제어법칙이다. 통상적인 TCAS의 제어법칙은 당업자에게 공지되어 있으므로, SKE와 같은 외부 장비에 대해 설명되었지만 본 발명의 제어법칙은 마찬가지로 당업자에 의해 충족된다. AFCS(530)은 비행 관리, 자동지표, 및 자동 스로틀 제어기능을 제공하는 통상적인 항공기 자동비행 제어시스템이다. AFCS(530)은 내부편대안에서 이 항공기를 제어하기 위해 IFPCAS 제어법칙 요소(560)로부터 풍속, 고도, 기수 및 스로틀 타겟을 수신한다. 이들 타겟은 다른 항공기와 편대에 이 항공기를 유지하고 승무원이 입력한 간격을 유지하는데 사용된다.

제어 디스플레이 유니트(CDU)(540)은 사용자에 의해 FMS(565)내에 비행 파라미터를 입력하기 위해 사용되는 인터페이스이다. FMS(565)는 비행계획 항로, 항로의 측방향 및 수직방향 안내를 제공하는 통상적인 항공기 비행관리시스템이다. FMS(565)는 내부편대안의 모든 항공기 사이에 통합된 비행계획 항로변견을 달성하기 위해 IFPCAS 컨트롤러(555)로부터 제어 데이터를 수신한다.

디스플레이 처리(575) 요소는 예를 들어 다기능 디스플레이(MFD)(550)상에 비행 승무원에게 정보를 나타내는 통상적인 디스플레이 처리기능이다. 디스플레이 처리(575) 요소는 IFPCAS 컨트롤러(555)와 데이터 수집(570) 기능으로부터 디스플레이 데이터를 수신한다. 이 데이터는 향상된 상황인식를 위한 인접한 교통의 분명하고 간결한 표시를 제공하는 조종석 디스플레이 교통정보(CDTI)가 통합된 것이다.

TCAS ADS-B 데이터를 수신할 수 있는 편대가 아닌 군용 및 민간 항공기는 VSI/TRA(600)상에서 편대 항공기 타겟을 볼 수 있다(도 6 참조). 편대 항공기는 최소식별거리 상황보고가 전해지지 않기 때문에 항로로부터 이동하는 것은 편대를 구성하지 않는 항공기의 책임이 되게 된다.

TCAS(350)은 ADS-B 정보를 수신하고 처리하며 수직 속도 표시기/교통분석 경보(VSI/TRA) 디스플레이(600)상의 상대적인 항공기 위치(항속거리, 방위, 고도)를 표시한다. 본 발명의 TCAS가 IFPCAS 모드를 위해 구성된 경우, 셀내의 항공기가 너무 근접되어 있기 때문에 최소식별거리 상황보고는 억제된다. 물론, 최소식별거리 상황보고는 다른 충돌방지상황에서 요구되기 때문에 종래기술의 시스템은 본 발명의 이러한 특성에서 벗어나서 알려준다.

구역 표식 수신기(510)은 모드-S 응답기(360)로부터 GPS 스퀴터 브로드캐스트를 에뮬레이트하는데, 이것은 정확한 공중투하를 보증하는데 관건(KEY)이다. TCAS(350)은 여기에 설명된 바와 같이 단일 기호론으로 구역 표식을 나타낸다. 구역 표식 수신기(510)는 100 nmi 나타낼 수 있도록 갱신한다. 하지만, 이것은 다양한 미션 시나리오를 위해 허용될 수 있는 RF 발신 파워 레벨에 의존한다.

Honeywell TCAS-2000(예를 들어, RT-951) 및 모드-S 응답기(예를 들어, XS-950)는 여기에서 TCAS-2000 유니트에 약간 변경하여 설명된 단일의 내부편대 위치요구를 만족할 수 있다. 이러한 변경은 아래에서 설명될 것이다.

변경된 또는 증가된 TCAS-2000은 바람직한 TCAS(가장 최근의 생산품)이지만 마찬가지로 당업자에게 공지된 방식에서 다른 TCAS 시스템이 개조 될 수 있고 사용될 수 있다. TCAS-2000은 새로운 교통 경보·충돌방지 시스템이며 Honeywell 사로부터 사용가능하게 되었으며, 본 회사는 또한 TCAS Ⅱ 를 개발하였다. 표준(즉, 여기에 기술된 변경 이전) TCAS 2000 특성은 : 통신, 항해, 감시/공중 교통관리(CNS/ATM) 요구사항을 만족하는 80 항해 마일(nm)로 증가된 표시범위; 가변적인 표시범위(5,10,20,40 및 80 nm); 50개 항공기 트랙(5 nm내에 24개); 1200 노트 closing 속도; 분당 10,000 피트 수직 레이트; 정규 탈출기동; 강화된 탈출기동; 탈출기동 조종; 및 공중/지상 데이터 링크를 포함한다.

제한하는 것이 아니고 도시하기 위한 것이로 도 4에 도시된 바와 같이 입력/출력(I/O) 카드(350)는 다른 구성요소에 부가하여 TCAS-2000 컴퓨터에 추가된다. 이 I/O 카드(350)는 TCAS-2000 컴퓨터로부터 항공기 미션 컴퓨터(410)에 ADS-B 데이터 인터페이스를 제공한다. 부가적으로, TCAS(350)는 GNS/INS로부터 현재의 위치, 고도 및 대기속도를 얻는다. 그러한 정보는 항공기의 GPS 수신기 및 INS 시스템(330)과 연결되도록 이 I/O 카드(352)를 사용하여 수용된다. I/O 카드(352)는 ARINC(429) 인터페이스를 GNSS/INS(330)에 수용하여 TCAS가 지리적인 위치와 대기속도 레퍼런스를 수립할 수 있게 한다. TCAS 는 고속 ARINC(429) 데이터 버스를 통해서 모드-S 응답기로부터 고도 데이터를 수신한다. 이들 파라미터는 실제 항속거리, 항속거리 레이트, 및 인접한 셀 편대 항공기의 상대적인 고도를 정확하게 계산하기 위해 필요하다.

TCAS-2000 컴퓨터 처리 유니트 카드(도시생략)에 대한 변경은 대략 72 피트에서 50 피트로 필터링된 평균 항속거리 에러를 감소시키기 위해 요구된다. 또한 제어 패널에 대한 변경은 IFPCAS 모드 선택 옵션을 추가하고 0.5 nmi 범위 선택 옵션을 추가하기 위해 요구된다.

바람직한 모드-S 응답기는 Honeywell 모드-S 선택(모드-S) 데이터 링크 응답기(제품 번호. XS-950)이며, 이것은 현재까지 정의된 모든 모드-S 기능을 충족하는 "전체-형상" 시스템이지만 미래를 위한 업그레이드 능력을 갖고 있다. 당업자에게 명확하게 되듯이, 다른 모드-S 응답기가 본 발명에 사용될 수 있다. 모드-S 응답기는 고도를 포함하는 항공기 위치를 확인하고 추적하도록 TCAS 및 ATCRBS와 결합되어 사용된다. 모드-S 데이터 링크 응답기 XS-950 제품은 항공기와 공중 교통 제어 사이에 디지탈 메세지를 전달하고 수신한다. 이것은 변경(1)을 포함하는 DO-181A 에 설명된 바와 같이 모드-S 응답기를 위한 모든 요구사항을 충족한다. 본 유니트는 또한 현재 항공 수송응용을 위한 인터페이스로 ARINC 특성(718)을 따른다. 모드-S 응답기는 항공기와 지상 시스템 사이에서 확장된 길이의 모드-S 디지털 메시지를 송신 및 수신할 수 있다. 데이터 링크는 현재의 음성 시스템으로 가능한 것보다 효율적이고, 실용적이고 그리고 확실한 통신을 제공한다.

종래의 모드-S 응답기에 대한 변경은 IFPCAS 작동 모드 동안에 항공 교통 제어 레이더 지시 시스템(ATCRBS) 의문부호 응답을 억제하도록 본 발명에 의하여 요구된다. RF 방출 레벨을 더욱 감소시키기 위하여, 본 발명은 TCAS RF 보드로 변경을 필요로 하는 외부 RF 파워 스탭 감쇠기를 더 포함한다. 모드-S RF 파워 전송 레벨은, 피크 펄스 640 와트이며 최소 250 와트이다. 조종사의 위치로부터 제어된 외부 감쇠기는 근접된 항공기를 위한 방출 레벨을 감소시키고, 탐지 가능성을 감소시키며 인접 항공기 L-밴드 수신기 감도조정 기회를 감소시킨다. 정확한 편대 위치제어를 보장하기 위해서 편대 셀 리더(예를 들면, 도 2에서 225)만이 주 편대장(도 2에서 250)과 더 높은 모드-S 스퀴터 파워 레벨로 전송하게 된다. GPS 스퀴터 데이터를 송출하기 위해 하니웰 XS-950 모드-S 응답기에 어떠한 변경도 필요하지 않은데, 왜냐하면 이미 모드-S, ICAO 레벨 4가 가능하기 때문이다(즉, 16 세그먼트의 확장된 길이(112) 비트 메세지를 송수신한다)

상업적으로 유용한 TCAS 2000(또는 다른 TCAS 제품)에 대한 하드웨어 수정에 더하여, 그것에 대한 그리고 모드 S ADS-B 시스템에 대한 소프트웨어 수정이 본 발명이 불필요한 무의미한 기동의 횟수를 감소시키고 근접 편대 비행을 가능하게 해주도록 의도된다. 이런 수정은 예컨대 상업적으로 유용한 Honeywell 모드-S 응답기 제품 번호 XS-950에 대한 GPS 스퀴터 성능 향상을 포함한다. IFPCAS 모드가 현재의 소프트웨어에 더해질 것이다. 이 독창적인 TCAS 작동 모드는 다수의 TCAS 장비 항공기의 편대의 비행시에 파일럿/조종사 상황 경고를 제공할 것이다. 본 발명의 IFPCAS 모드와 종래의 TCAS 작동 모드의 차이점들은 금지된 TCAS 인터로게이션; 침입자가 보호범위를 침입하여 보호범위내에서 어느정도 근접율 기준과 맞아질 때의 시각적/청각적 지시에 의한 침입자의 VSI/TRA 디스플레이; VSI/TRA 디스플레이(도 6 참조)상에 적당한 사이즈의 영역 링(예컨대 500 feet)의 대략 0.5 nmi 선택영역(도 6 참조)을 가진 중심맞추어진 (또는 어느정도 위치결정된) VSI/TRA 디스플레이; 소정 거리(예컨대 70 feet)의 그리고 소정 거리(예컨대 50 feet)의 최소식별거리를 제공하기 위해 필터링된 침입자 레인지 양자화; 상대속도의 추가적인 고지 및 편대 멤버 확인(도 6 참조); 셧오프 간섭 제한 로직; GNSS/INS와의 인터페이스에 필요한 변경; 새로운 데이터 기록계 파라미터;를 포함하지만 그것들에 국한되지는 않으며, 뒤따르는 항공기에 의한 항공 교통 제어 레이다 비컨 시스템(ATCRBS) 응답을 방지하도록 모드-S 응답기 소프트웨어를 수정한다(단지 MFL만이 가용한 응답기를 가질 것이다). 이러한 모든 수정은 당해 기술분야에서 잘 알려진 것이며, 그것들의 실시는 당해 기술자에게 명백할 것이다.

TCAS-2000 GPS 스퀴터 데이터 프로세싱과 모드-S 확장 길이 메시지 ADS-B 데이터 송출 양자는 상술한 바와 같이 본 발명에 따라 TCAS-2000 Change 7 소프트웨어 수정의 일부로서 실행될 것이다. 현재 상용의 TCAS-2000 시스템은 통상의 TCAS 작동 모드를 유지하면서 IFPCAS 모드에서 작동하도록 수정될 수 있다. 통상의 TCAS 교통 상황보고/최소식별거리 상황보고(TA/RA) 성능은 항공기 인터로게이션과 최소식별거리 상황보고 작동을 방지하기 위해 금지될 것이다.

응답기내의 소프트웨어는 DO-178B, 즉 소프트웨어 개발 및 인증에 대한 FAA 자격으로 완성되고 인증된다. 소프트웨어의 업데이트는 예컨대 프론트 커넥터상에 위치된 데이터 로더 포트를 가진 ARINC 615 휴대가능 데이터 로더에 의해 항공기 자체상에서 수행되어질 수 있다. 앞서의 모든 소프트웨어 수정은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 것이며, 그들의 실행은 더 상세히 설명할필요는 없다.

도 6을 참조하면, 거기에는 본 발명에 따른 수직 속도 지시기/교통 최소식별거리 상황보고(VSI/TRA)(또는 교통 상황보고/최소식별거리 상황보고) 디스플레이(600)가 보여지고 있다. 도 6은 편대와 편대 셀 항공기(비행기 아이콘으로 나타내어짐), 리드 편대 항공기(250)(다이아몬드내의 비행기 아이콘으로 나타내어짐) 및 비편대 항공기(푸른색 다이아몬드(620)와 화점원(630)으로 나타내어짐)으로 표시된 비편대 멤버를 가진 예시의 VSI/TRA 디스플레이(600)를 도시하고 있다. 이 VSI/TRA 디스플레이는 또한 편대, 공중급유기, 비편대 항공기 등에 대해 상이한 상징기호로 나타낼 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 TCAS VSI/TRA 디스플레이는 TCAS 장비 항공기(670)(점선 범위 링(640)내의 비행기 아이콘으로 나타내어짐)에 대한 상대적인 고도를 나타낼 뿐만 아니라 편대 리드(250)와 뒤따르는 항공기(610,680)에 대한 TCAS 장비 항공기(670)의 상대속도(650)(또는 레인지 레이트)를 고지한다. 본대 항공기 위치는 12시 위치를 향하고 있는 디스플레이의 바닥부에서 항공기 아이콘에 의해 나타내어진다. 비행기 아이콘(680)의 상부상의 숫자(-05)는 예컨대 nmi/hr로 나타내지는 상대속도(650,652)를 나타내고, 타겟 아래의 숫자(예컨대 -01를 가리키는 660)는 예컨대 수천 feet로 나타내지는 상대고도를 나타낸다. 음의 숫자는 타겟 항공기(250,610,680)가 TCAS 장비 항공기(670)보다 더 낮은 속도로 이동하고 있는 것을 지시하는 한편, 양의 숫자는 타겟 항공기(250,610,680)가 TCAS 장비 항공기(670)보다 더 높은 속도로 이동하고 있음을 지시한다. 이런 향상점은 TCAS를 밀접한 편대 형태의 파일럿 비행을 위한 가치부가의 장비로 만들어 준다. 상대속도 고지는 선회 기동중의 편대내의 항공기 상대 위치를 유지시키는 데에 특히 유용할 것이다. 종래의 TCAS는 침입자 레인지 및 레인지 레이트를 인지하지만 오늘날 은 침입자의 상대속도가 위협수준을 나타낼 때 색깔 경고만을 디스플레이한다. 편대 내부 모드로 작동하는 본 발명의 TCAS 디스플레이는 편대 셀 항공기 상대속도(650,652,654)를 디스플레이하고; 상대속도는 TCAS 디스플레이(600)상의 상대고도 데이터와 함께 디지탈식으로 디스플레이된다.

편대내의 각 항공기의 상대속도를 순간적으로 인지하게 되는 경우, 임의의 승무원이 리드 항공기와 맞추도록 그들의 속도를 즉각적으로 교정시키거나 그것이 편대속도를 벗어나 비행한다면 인접한 항공기와 교신할 수 있다. 속도가 일단 보다 낳은 제어하에 있다면, 편대내의 모든 항공기가 그들의 비행 관리 시스템에 연동하여 비행하는 것이 가능하여, 각각의 항공기가 동일한 목표 고지를 비행하는 것을 보장해준다. 상대속도로 강화된 본 발명의 TCAS 디스플레이(600)는 레인지에 있어서의 거의 모든 변동을 제거하여야 하고, 승무원 업무하중을 현저히 감소시키고 IMC에 있어서의 안전한 효과적인 큰 셀 편대를 향상시켜야 한다.

본 발명의 방법은 시스템 실시예들의 상기 설명을 따르고 발명의 상세한 설명에서 설명되어 있다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 거기에는 편대가 디스플레이(600)상의 항공기 비행 승무원에 대해 디스플레이되는 방식을 결정하는 편대 진행과정의 흐름도가 도시되어 있다. 단계(704)에서, TCAS 편대 멤버를 디스플레이하는 과정이 시작된다.단계(706)에서, 리드 또는 호스트 항공기의 TCAS 컴퓨터가 보호범위로의 침입자로부터의 모드-S 스퀴터(ADS-B) 메시지를 받아들인다. VSI/TRA 디스플레이는 침입자가 보호범위를 침투하거나 보호범위내로의 얼마간의 근접율 기준을 만족시킬 때 편대 항공기 위치의 파일럿 상황 경고 및 시청각 지시를 제공한다. 침입자 레인지 양자화는 예컨대 50 feet의 최소식별거리를 제공하도록 필터링된다. VSI/TRA 디스플레이(600)는 대략 500 feet의 적당한 크기의 레인지 링(640) 및 도 6에 도시된 바와 같은 대략 0.5 nmi를 가진 중심맞춤된 디스플레이를 포함한다. 단계(708)에서, 침입자는 유일의 24-bit 모드-S 어드레스 ID에 의해 식별되고 이후의 과정을 위해 저장된다. 단계(710)에서, 미션 컴퓨터는 룩-업 테이블에 억세스되어 침입자가 편대 멤버(FMBR)인지 편대 리더(FLDR)인지 비편대 멤버(NFMBR) 인지 또는 여타의 것인지를 결정한다. 단계(712)에서, 침입자가 모드-S 어드레스 ID에 의한 편대 멤버인지의 여부의 결정이 이루어진다. 만약 침입자가 FMBR이면, 예컨대 ARINC(429)내에 여기서 FMBR 비트로 언급되는 임의의 비트가 단계(714)에서 설정되고 TCAS 대 디스플레이 데이터 라벨이 할당된다. 단계(720)에서, 상대고도, 레인지, 레인지 레이트 및 방위각 정보가 ARINC(429) 및 할당된 데이터 라벨에 설정된다. 단계(720)에서 할당된 침입자 데이터 라벨은 그런다음 단계(722)에서 VSI/TRA 디스플레이(600)로 전송된다. 항공기의 모드-S 어드레스 ID에 의해 배열될 수 있는 TCAS 침입자 데이터베이스인 단계(708)에서 얻어진 정보는 또한 단계(716)로 공급된다. 단계(716)에서, 이 정보는 TCAS 침입자 데이터베이스, 특히 레인지, 레인지 레이트, 상대고도, 고도비 및 침입자의 방위각으로 업데이트된다. 단계(716)의출력이 양 단계(718,720)로 제공된다. 단계(718)에서, 침입자의 TCAS 근접비가 계산된 후 다음의 과정 및 디스플레이(600)상의 표시를 위해 단계(730)(도 8)로 보내진다.

단계(712)를 다시 참조하면, 침입자가 모드-S 어드레스 ID에 의한 편대 멤버인지의 여부에 대한 결정이 이루어진다. 침입자가 FMBR가 아니라면, 침입자가 FLDR인지의 여부에 대해 단계(724)에서 또다른 결정이 이루어진다. 침입자가 FLDR이라면, FLDR 비트가 앞서 설명한 바와 같이 단계(720,722)에서의 과정을 위해 단계(714)에서 ARINC(429)내에 설정된다.

만약 침입자가 FLDR이 아니라면, 비편대 멤버(NFMBR) 비트는 단계(728)에서 ARINC(429)내에 설정된다. 단계(730)에서, NFMBR이 최소식별거리 상황보고, 교통 상황보고, 근접 교통 또는 다른 교통으로서 식별되거나 추적된다. 이들 NFMBR 비트는 그런다음 ARINC(429)내에 NFMBR 침입자 교통 타입 비트로서 설정된다. 그런다음 이 정보는 VSI/TRA 디스플레이(600)로의 송출을 위해 앞서 설명한 바와 같이 단계(720,722)에서 처리된다.

도 9를 참조하면, 단계(722)에서 송출된 TCAS 침입자 데이터 라벨 정보는 미션 컴퓨터에 의해 단계(742)에 받아들여진다. 단계(744)에서, TCAS 침입자 데이터 라벨은 디코드되어 침입자의 상대고도, 레인지, 레인지 레이트, 및 방위각에 더하여 침입자 유형(즉, FMBR, FLDR, NFMBR)을 유도한다. 침입자는 단계(746)에서 그 독특한 모드-S 어드레스 ID에 의해 식별된다. 정보는 단계(748)에서 처리되어 FMBR 비트가 설정되었는지를 결정하고, 단계(754)에서 FLDR 비트가 설정되었는지를결정한다. 만약 FMBR 비트가 설정되면, 단계(750)에서 가장 최근의 상대고도 및 레인지 레이트를 따라 정확한 방위각/레인지 위치에서 FMBR로서 디스플레이상에 고지된다. 이 정보는 단계(752)에서 침입자 데이터베이스로부터 얻어진 정보와 함께 처리된다. 만약 FMBR 비트가 설정되지 않았다면, 단계(754)에서 추가의 결정이 이루어진다. 만약 FLDR 비트가 설정되면, 침입자가 단계(752)로부터 부분적으로 얻어진 것과 같은 단계(756)에서의 가장 최근의 상대고도 및 레인지 레이트와 함께 정확한 상대 방위각/레인지 위치에서 FLDR로서 디스플레이상에 고지된다. 이 정보는 단계(752)에서의 침입자 데이터베이스로부터 얻어진 정보와 함께 처리된다. 만약 FLDR 비트가 설정되지 않았다면, 단계(758)에서 추가의 결정이 이루어진다. 만약 FLDR 비트나 FMBR 비트 어느것도 설정되지 않았다면, 침입자는 NFMBR이다. 단계(758)에서, NFMBR 침입자가 최소식별거리 상황보고값이라면, 침입자는 예컨대 전면 붉은색 사각형으로서 디스플레이(600)상에 디스플레이된다. 전면 붉은색 사각형과 함께 단계(752)로부터 부분적으로 얻어진 것과 같은 단계(762)에서의 정확한 상대 방위각/레인지 위치 및 상대고도가 디스플레이된다. 만약 NFMBR 침입자가 최소식별거리 상황보고값이 아니라면, 단계(764)에서 추가의 결정이 이루어져 NFMBR 침입자가 교통 상황보고값인지의 여부를 결정한다. 단계(768)에서, 만약 NFMBR 침입자가 교통 상황보고값이면, 침입자는 도 6에 도시된 바(630)와 같이 전면 화점원으로서 디스플레이(600)상에 디스플레이된다. 전면 화점원과 함께 단계(752)로부터 부분적으로 얻어진 것과 같은 단계(770)에서의 정확한 상대 방위각/레인지 위치 및 상대고도가 디스플레이된다. 만약 NFMBR 침입자가 교통 상황보고값이 아니라면, 단계(766)에서 추가 결정이 이루어져 NFMBR 침입자가 근접 교통인지의 여부를 결정한다. 만약 NFMBR 침입자가 근접 교통이면, 도 6에 도시된 바(620)와 같이 전면 청록색 다이아몬드로서 단계(772)에서 침입자로서 디스플레이된다. 전면 청록색 다이아몬드와 함께 단계(752)로부터 부분적으로 얻어진 것과 같은 단계(774)에서의 정확한 상대 방위각/레인지 위치 및 상대 고도가 디스플레이된다. 만약 NFMBR 침입자가 근접 교통이 아니라면, 상징기호가 단계(776)에서 사용되어 속이 빈 청록색 다이아몬드와 같이 다른 교통 침입자로서의 침입자를 디스플레이한다. 또한, 속이 빈 청록색 다이아몬드와 함께 단계(752)로부터 부분적으로 얻어진 것과 같은 단계(778)에서의 정확한 상대 방위각/레인지 위치 및 상대 고도가 디스플레이된다.

여기에 설명된 TCAS시스템으로 많은 장점들이 실현되더라도, 근접한 편대 항공기 간격을 위한 패시브감시의 이용에는 두 개의 주요 장점이 있다.

첫번째 주요 장점은 위치결정의 정확성이 항공기의 GPS항법소스와 결합된 경도 및 위도 위치결정의 정확성과 실질적으로 동등하다는 것이다. 2⁰제곱근(rms) 내의 상대적인 항공기 방위각은 본 발명으로 달성될 수 있다. 이것은 TCAS가 각각의 항공기로부터 전송된 ADS-B위치결정 데이터에 기초하여 개개의 타겟 셀위치를 계산하기 때문이다. TCAS ADS-B작동은 적어도 50개의 타겟을 처리할 수 있다. 조종사에게 디스플레이된 타겟의 숫자는 특정 수평 레인지, 호스트 항공기에 대한 방위각, 및 상대고도 내의 항공기 숫자의 우선순위체계에 기초할 것이다. 공칭 항공기타겟처리 및 디스플레이 성능은 TCAS를 장착한 항공기 35대의 편대이다. 수신된 TCAS ADS-B데이터는 셀 내의 항공기의 수평 및 수직간격을 유지하기 위해 SKE 조종명령의 처리 및 산출을 위해 ARINC(429)데이터 버스 인터페이스를 통해 항공기의 미션 컴퓨터에 전송될 수 있다. 항공기의 수평 및 수직 위치결정을 야기하는 처리된 ADS-B정보는 비행관리컴퓨터(FMC)를 통해 자동조종장치 또는 SKE에 직접적으로 또는 간접적으로 결합될 수 있다.

두번째 주요 장점은 패시브감시가 탐지 확률을 최소화하기 위해 RF발신 및 분산을 감소시키는 것이다. TCAS질문은 항공기 스퀴터링 ADS-B데이터의 상대적인 위치를 확립하기 위해 요구되지 않는다. GPS 스퀴터 데이터는 예를 들어, 0.4 내지 0.6초의 레인지 이상으로 균일하게 분산된 임의의 간격으로 발신된다. 허니웰 XS-950 응답기는 입력된 경도, 위도, 대기속도, 자기기수방향, 계획된 항로, 및 비행번호 확인을 위해 보유한 ARINC(429) 인터페이스를 포함한다. 대부분의 이러한 변수들은 지구위치결정시스템 항법위성시스템(GNSS) 및 비행관리시스템(FMS)를 통해 제공된다. 하지만, 기압고도는 모드-S 응답기 인터페이스를 통해 항공기 내의 대기자료컴퓨터(ADC, 340)에 의해 도출된다.

본 발명의 다른 변경 및 변형은 당업자에게는 명확할 것이고, 이러한 변경 및 변형은 청구범위의 범주내에 있을 것이다. 예를 들면, 미국 특허 제 5,805,111호에서 지시하는 안테나 장착 기술은 TCAS 탐지 레인지에 걸쳐지도록 본 발명에서 실행된다. 상기 설명된 특정 값 및 구성은 변경될 수 있고 본 발명의 특정 실시예를 설명하도록 인용되고 그리고 본 발명의 범주를 벗어나지 않는다. 본 발명의 사용은 본 발명의 원리에 있는 상이한 특성, 교통 상황보고의 디스플레이, 최소 식별거리 상황보고, 근접 교통 및 통신에서 패시브 TCAS 및 모드-S 응답기의 사용이 진행되는 동안에 얻어진 다른 정보를 갖추고 있는 구성요소를 포함할 수 있다. 본 발명은 거의 임의의 CAS 시스템에 적용되고 TCAS에 의하여 사용하도록 제한된다. 본 발명은 청구범위의 범주에 있게된다.

Claims

호스트 항공기용 인접 편대 충돌 방지 시스템과 함께 사용되는 디스플레이 장치에 있어서,

호스트 항공기의 항공기 위치결정 정보로 구성되어 있는 브로드캐스트 데이터를 생성하고 전송하는 데이터 링크 응답기 수단;

다른 항공기내에 위치된 제 2 데이터 링크 응답기 수단으로부터 브로드캐스트 데이터를 수신하여 처리하는 상기 응답기 수단과 통신 상태로되어 나머지 항공기에 대하여 호스트 항공기의 상대적인 항공기 위치결정을 판별하는 교통 경보 및 충돌 방지 시스템(TCAS); 그리고

특정타입의 침입기에 따라 기호로 특징되는 나머지 항공기의 상대속도와 상대위치로 구성되어 있는 브로드캐스트 데이터를 호스트 항공기 조종사에게 디스플레이하는 디스플레이 수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 응답기 수단은 모드 선택 데이터 링크 응답기인 것을 특징으로 하는 시스템.
제 1 항에 있어서, 브로드캐스트 데이터는 자동 종속 감시 브로드캐스트(ADS-B) 데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.
제 1 항에 있어서, 브로드캐스트 데이터는 전지구위치파악시스템(GPS) 데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.
제 1 항에 있어서, 브로드캐스트 데이터는 모드-S 스쿼터 데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.

응답기가 설비된 호스트 항공기용 패스브 편대 내부 위치결정 충돌 방지 시스템으로부터 획득된 정보를 디스플레이하는 디스플레이에 있어서,

항공기 위치로 구성되어 있는 브로드캐스트 데이터를 생성하는 데이터 링크 응답기;

상기 응답기로부터 브로드캐스트 데이터를 수신하여 처리하는 상기 응답기와 통신 상태로된 교통 경보 및 충돌 방지 시스템(TCAS);

상기 TCAS 컴퓨터와 통신상태로, 상기 TCAS 컴퓨터로부터 브로드캐스트 데이터를 수용하여 이 브로드캐스트 데이터를 근거로 조종 명령을 생성하는 미션 컴퓨터 유니트;

조종 명령에 응답하여 호스트 항공기에 대하여 자신을 위치결정시키는 적어도 하나의 다른 응답기가 설비된 항공기에 조정 명령을 전송하여 처리하도록 상기 미션 컴퓨터와 통신 상태인 통신 링크;

특정타입의 침입기에 따라 기호로 특징되는 나머지 항공기의 상대속도와 상대위치로 구성되어 있는 브로드캐스트 데이터를 호스트 항공기 조종사에게 디스플레이하는 디스플레이 수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 6 항에 있어서, TCAS 컴퓨터 수단은 패스브한 것을 특징으로 하는 시스템.
제 6 항에 있어서, 적어도 하나의 다른 응답기가 설비된 항공기는 유일한 모드-S 어스레스 식별기에 의해 식별되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 6 항에 있어서, 브로드캐스트 데이터는 종속 감지 브로드캐스트(ADS-B) 데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.
제 6 항에 있어서, 브로드캐스트 데이터는 전지구위치파악시스템(GPS) 데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.
제 6 항에 있어서, 브로드캐스트 데이터는 모드-S 스쿼터 데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.

서로에 대하여 항공기 비행 편대를 위한 패시브 충돌 방지 방법으로부터 획득된 항공기 조종사 정보로 보여주는 방법에 있어서,

항공기 위치로 구성된 브로드캐스트 데이터를 생성하여 전송하는 응답기를 제공하는 단계;

응답기로부터 브로드캐스트 데이터를 수용하여 처리하기 위해 상기 응답기와통신 상태로 호스트 항공기에 탑재된 교통 경보 및 충돌 방지 시스템(TCAS) 컴퓨터를 제공하는 단계; 그리고

다른 항공기의 상대 속도를 포함하는 브로드캐스트 데이터를 조종사에게 보여주는 디스플레이를 제공하는 단계로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제 12 항에 있어서, TCAS 컴퓨터와 통신 상태로된 미션 컴퓨터를 제공하는 단께;

브로드캐스트 데이터를 처리하는 단계; 그리고

처리된 브로드캐스트 데이터를 조종사에게 선택적으로 디스플레이하는 단계로 더 구성되어 있는 방법.
제 12 항에 있어서, 침략기가 미리정해진 파라메터의 항공기 비행 편대을 침투할 때 항공기의 조종사에게 경보하는 단계로 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제 13 항에 있어서, 브로드캐스트 데이터를 처리하는 단계는 타깃 레인지, 레인지 레이트, 상대 고도, 고도 레이트를 계산하고, 항공기가 호스트 항공기의 미리 정해진 영공에 침입하였는지의 여부를 판별하도록 응답기로부터 수신된 브로드캐스트 데이터를 가지는 단계로 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.