KR20010099988A - 근접/편대내 위치결정 충돌 예방 시스템 및 방법 - Google Patents

근접/편대내 위치결정 충돌 예방 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

수동 트래픽 경고통보와 충돌 예방 시스템 및 방법 (TCAS)은 편대를 형성하여 비행중인 각각의 항공기의 트랜스폰더에 질문하는 TCAS 컴퓨터를 사용하지 않고 모드-S 트랜스폰더 메시지의 수신 및 프로세싱에 기초를 두고 있다. TCAS 컴퓨터와 모드-S 트랜스폰더는 편대를 형성하여 또는 근접하게 비행중인 항공기의 복수 셀간의 분산된 편대내 제어를 제공하는데 사용된다. 모드-S 트랜스폰더는 ADS-B 전지구 측위 시스템 (GPS) 스퀴터 데이터를 TCAS 컴퓨터에 제공하고, TCAS 컴퓨터는 항공기의 복수 셀의 트랜스폰더에 질문할 필요가 없이 데이터를 수신하여 프로세싱한다. 본 방법 및 시스템은 선택가능한 범위에서 편대를 형성하여 비행하고 있는 2 내지 250 대의 항공기들간의 안전한 이격비행을 가능하게 한다.

Description

근접/편대내 위치결정 충돌 예방 시스템 및 방법{CLOSE/INTRA-FORMATION POSITIONING COLLISION AVOIDANCE SYSTEM AND METHOD}
1956년에 그랜드 캐년 상공에서 두 대의 정기여객기의 충돌로 인하여, 항공회사는 충돌 예방 구상에 관한 연구를 착수했다. 1980년대까지, 항공기 충돌 예방에 대한 시스템은 항공회사, 항공전자 산업계 및 연방항공국 (FAA)의 협력으로 개발되어 왔다. 여기에서, 트래픽 경고경보와 충돌 예방 시스템 Ⅱ (TCASⅡ)로 불리우는 이 시스템은 1990년대 초반까지 대부분의 상업용 항공기상에 인스톨되도록 의회에 의해 명령되었다. 항공기 충돌 예방 시스템 발전의 연대기는 1990년3월, 미국 수송 기관인 연방항공국에 의해 발간된 "TCASⅡ에 도입"에서 찾을 수 있다.
효율적인 항공기 CAS의 개발은 수년동안 항공계의 목표로 되어 있다. 항공기 충돌 예방 시스템은 항공기들간의 충돌로부터의 보호를 제공하고, 지상에서의 에어 트래픽 제어와 독립적으로 행해진다. 항공산업에서 잘 공지된 바와 같이, 다른 항공기와의 이러한 충돌을 피하는 것은 매우 중요한 시도이다. 따라서, 충돌 예방은 군사분야 및 상업용 항공분야 등을 위하여 해결해야 할 문제이다. 또한, 근접 편대비행중인 항공기 멤버로부터 대규모의 동시적인 TCAS 질문 (interrogation)은 상당한 무선주파수 (RF) 간섭을 발생시키고, 항공기와 장해물 서로에 대한 정밀한 위치결정/이격을 유지시키는 효과를 잠재적으로 저하시킨다. 따라서, 항공기 이동의 안전성을 촉진하기 위해서는 항공기 서로간의 충돌을 예방하는 시스템이 매우 필요하다.
상기 문제와 함께, 충돌 예방 시스템은 탐지될 가능성이 낮은 계기비행 기상조건 (IMC)을 포함한 모든 기상 조건 및 야간에도 정확한 공중 투하, 집결, 공중 연료 보급 및 공중 착륙 비행임무를 수행해야 하는 항공기, 특히 군사용 항공기에 필요하다. 또한, 이것은 2대 정도로 적은 수의 항공기로부터 250대 정도로 많은 수의 항공기들이, 방위 계획 지침에 기술된 바와 같은 모든 계기 비행 규칙 (IFR) 고도로 500 ft 내지 100 nm의 선택가능한 범위에서 편대의 위치결정과 이격을 유지하도록 하는데 필요하다. 또한, 이 시스템은 현 스테이션 유지 장치 (SKE) 시스템과 (주로, 비용측면 때문에) 호환가능해야하며 SKE가 장착된 항공기와함께 IMC 편대비행을 할 수 없다.
도 1에는 종래의 TCAS 시스템의 블록도가 도시되어 있다. 도 1에는 TCAS 방향성 안테나 (10), TCAS 전방향성 안테나 (11), 및 수신기 (12A), 송신기 (12B), 및 프로세서 (12C)를 포함한 TCAS 컴퓨터 유닛 (12)이 도시되어 있다. 음성 호출표시기 (annunciator; 13), 트래픽 주의보 (TA) 디스플레이 (14) 및 분석 주의보 디스플레이 (15)가 또한 도시되어 있다. 대안적으로, TA와 RA 디스플레이가 하나의 디스플레이 (도시 생략)로 결합될 수 있다. 트랜스폰더는 트랜스폰더 유닛 (16A), 제어 패널 (16B) 및 트랜스폰더 안테나 (16C 및 16D)로 이루어져 있다. TCAS 및 트랜스폰더는 충돌 예방 시스템으로서의 역활을 하는데 함께 동작한다. 당업자는 이것이 단지 종래의 TCAS의 설명에 불과하다는 것을 이해할 것이다. 예를 들면, 당업자에 잘 공지된 바와 같이 전방향성 안테나 (11)를 방향성 안테나로 대체하는 것과 같은 다른 수개의 구성이 가능할 수 있다. TCAS의 동작과 이의 다양한 구성요소는 당업자에게 잘 공지되어 있으며, 본 발명을 이해하는데 반드시 필요한 것이 아니다.
TCAS 시스템에 있어서, 질문기와 트랜스폰더는 공중수송되며, 항공기 사이의 통신을 위한 수단을 제공한다. 트랜스폰더는 질문기에 의해 수신되어 프로세싱되는 응답 (reply)을 전송함으로써 질문에 응답한다. 일반적으로, 질문기는 수신기, 아날로그-디지털 변환기 (A/D), 비디오 양자화기, 리딩 에지 검출기 및 디코더를 포함한다. 질문기에 의해 수신된 응답는 항공기를 식별할 수 있거나 고도 또는 다른 정보를 포함하는 일련의 정보 펄스로 구성되어 있다. 이러한 응답은에어 트래픽 제어 레이더 비컨 시스템 (ATCRBS) 형식 또는 모드-선택 (모드-S) 방식으로 전송되는 펄스 위치 변조 (PPM) 신호이다.
TCASⅡ 장착 항공기는 TCASⅡ 장착 항공기의 약 20 마일 반경내에 있는 다른 항공기를 모니터링할 수 있다. (미국특허 제 5,805,111호, 확장된 레인지 TCAS를 실행하기 위한 방법 및 장치는 확장된 레인지 TCAS를 설명하고 있다.) 침입한 항공기가 위협적이라고 판단될 때, TCASⅡ 시스템은 위험하다고 파일럿에게 경고경보를 울리고, 침입한 항공기에 대한 방위 및 고도를 파일롯에게 알려준다. 만약 이러한 침입이 분석되지 않고 충돌 또는 유사한 실수가 가능하게 되면, TCASⅡ 시스템은 예를 들면, 충돌을 피하기 위해 상승 및 하강에 의한 위기 모면 액션을 파일럿에게 충고한다.
종래에, 이러한 시스템은 위에서 설명된 것 이외에, 편대비행중인 항공기에 충돌 예방을 제공해왔다. 이러한 형태의 시스템은 얼라이드시그널 에어로스페이스에 의해 제공된 것으로써, 고도화된 트래픽 경고경보 충돌 예방 시스템 (ETCAS)으로 알려져 있다. ETCAS는 정상적인 충돌 예방 및 감시와, 특정 군사 비행임무를 위한 편대/탐색 모드를 제공한다.
알라이드시그널 ETCAS는 다음과 같은 수개의 단점을 갖고 있다. 첫번째로, 일단 항공기가 편대를 형성하여 결합하면, ETCAS는 독립적이지 못하고 다른 임의의 탑재된 시스템과 결합해야만 편대내에서의 항공기의 위치결정 및 이격을 유지한다. ETCAS는 비행기의 트랜스폰더로부터 전송된 모드 3/A 코드를 수신함으로써 편대비행 맴버를 표시하는 단순한 상황 인식 툴에 불과하고, ETCAS는 편대 위치에러를 보상하는 다른 항공기 시스템과 인터페이스하지 않는다. ETCAS는 실제 편대내 위치결정 충돌 예방 시스템으로서의 단점을 갖고 있는 실제적인 항공기 편대비행 맴버 식별 및 집결 시스템이다. 두번째로, ETCAS 수직 속도 표시기/트래픽 분석 경고경보 (VSI/TRA) 디스플레이는 선두 편대와 맴버 항공기의 상대속도 (레인지-레이트)를 호출표시하지 않는다. ETCAS는 편대 항공기의 상대속도를 표시하지 않고 최소한의 유효항속거리만을 VSI/TRA 디스플레이상에 호출표시한다. 따라서, 파일롯은 특히, 중요한 기동작전을 수행하는 동안 선두 항공기와의 편대 위치를 유지하는데 필요한 상대속도 레퍼런스를 갖지 못한다. 세번째로, ETCAS 편대/탐색 모드 기술은 능동적인 ETCAS 질문에 전반적으로 기초되어 진다. 트랜스폰더 질문과 뒤따르는 모드-S 트랜스폰더 응답은 항공기의 대규모 편대비행을 방해하는 RF 수신을 현저히 증가시키고, 정밀한 위치결정/이격 기준을 유지하는 효율성을 저하시킬 수 있다. 또한, 증가된 복합레벨의 RF는 검출되지 않은 에어스페이스를 대규모 편대비행이 전환횡단하는 것을 심하게 방해한다.
종래 시스템의 또 다른 문제점은 현 군사용 항공기상의 스테이션 유지 장치 (SKE)가 단지 16대 항공기의 편대비행만을 지지할 수 있다는 것이다.
(발명의 개요)
본 발명의 다음 개요는 본 발명에 고유한 혁신적인 일부 특징의 이해를 용이하게 하기 위하여 제공된 것이며 완전한 설명을 위한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 태양의 완전한 이해는 전체 명세서, 청구범위, 도면, 및 요약서를 전체적으로 읽음으로써 얻을 수 있다.
본 발명은 전략적인 대부대의 공중투하를 수행하는 여러 형태의 군사 편대비행과 같은 편대비행중인 대규모 항공기의 항공기 위치 및 안전한 이격을 유지시키는 시스템 및 방법을 설명하며, 이것은 항공기 편대 비행 유닛을 포함한 임의의 항공 서비스를 위하여 사용될 수 있다. 본 발명은 편대비행중인 항공기의 복수 셀간의 분산된 편대내 제어를 제공하는 모드-S 데이터 링크 트랜스폰더 및 수동 트래픽 경고경보 및 충돌 예방 시스템 (TCAS)의 사용을 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명은 ADS-B 브로드캐스트 데이터를 발생시켜 전송하는 데이터 링크 모드-S 트랜스폰더를 포함한다. 이러한 ADS-B 브로드캐스트 데이터는 호스트 항공기의 항공기 위치 정보를 포함한다. 본 발명은 또한 모드-S 트랜스폰더와 통신하는 수동 트래픽 경고경보 및 충돌 예방 시스템 (TCAS) 컴퓨터를 포함한다. TCAS는 다른 항공기에 대한 호스트 항공기의 상대적인 항공기 위치를 판정하기 위해 또 다른 항공기 (예를 들면, 추종기 (follower) 항공기) 선상에 위치된 다른 데이터 링크 트랜스폰더로부터의 브로드캐스트 데이터를 수신하여 프로세싱한다.
본 발명의 추가 실시예에 있어서, 데이터 링크 모드-S 트랜스폰더는 TCAS 컴퓨터와 통신한다. TCAS 컴퓨터는 트랜스폰더로부터의 브로드캐스트 데이터를 수신하여 프로세싱한다. TCAS 컴퓨터는 또한 TCAS 컴퓨터로부터의 브로드캐스트 데이터를 수신하고 수신된 브로드캐스트 데이터에 기초하여 조종 커맨드를 발생시키는 플라이트 미션 컴퓨터를 포함한다. 본 발명은 조종 커맨드를 또 다른 트랜스폰더 가 장착된 항공기에 전송하는데 사용되고 미션 컴퓨터와 동작가능하게접속된 고속 디지털 통신 링크를 포함하며, 조종 커맨드는 다른 항공기에 의해 프로세싱된다. 다른 항공기는 호스트 항공기에 대하여 스스로를 위치결정하기 위해 조종 커맨드를 사용한다. 이것은 스테이션 유지 장치 또는 자동 플라이트 컨트롤러와 함께 구현될 수 있다.
본 발명의 방법은 상대적인 항공기 위치를 판정하기 위해 ADS-B 브로드캐스트 데이터를 발생시키고 전송하는 트랜스폰더를 (하나 이상의 항공기상에) 제공하는 단계 및 TCAS 컴퓨터를 호스트 항공기 선상에 제공하는 단계를 포함한다. TCAS는 트랜스폰더와 통신하며, 트랜스폰더로부터의 ADS-B 브로드캐스 데이터를 수신하여 프로세싱한다. 본 방법은 예를 들면, 자동 플라이트 또는 스테이션 유지 수단을 사용해서 브로드캐스트 데이터에 기초하여 편대비행을 하는 동안에, 항공기 서로에 대하여 (자동으로) 위치결정하고 이격시키는 단계를 포함한다. 본 방법은 TCAS 컴퓨터와 통신하는 미션 컴퓨터를 제공하는 단계, TCAS 컴퓨터로부터 미션 컴퓨터로 브로드캐스트 데이터를 전송하는 단계, 브로드캐스트 데이터를 프로세싱하는 단계, 및 프로세싱된 브로드캐스트 데이터를 고속 데이터 링크를 경유하여 항공기간에 선택적으로 전송하는 단계를 더 포함한다. 프로세싱 단계는 항공기가 TCAS 장착 항공기의 에어 스페이스상에 침입했는지를 판정하기 위해 모드-S 트랜스폰더로부터 수신된 브로드캐스트 (ADS-B) 데이터로부터 목표 항공기 레인지, 레인지레이트, 상대 고도, 고도 레이트 및 방위를 계산하는 단계를 더 포함한다. 선택적으로 전송하는 단계는 예를 들면, 특정 항공기의 고유 플라이트 식별자를 사용하여 수행된다. 본 방법은 편대비행중인 항공기의 소정의 주변영역(perimeter)을 침입기가 침입했을 때 항공기의 파일롯에게 경고경보를 울리는 단계 및 소정의 셀 또는 에어스페이스내에 있는 항공기의 레인지레이트 또는 상대속도를 디스플레이하는 단계를 또한 포함한다. 본 방법은 에어 트래픽 제어 레이더 비컨 시스템 (ATCRBS) 메시지가 모드-S 트랜스폰더에 의해 송신되는 것을 차단하는 단계를 더 포함한다.
본 발명은 복수 항공기 편대 셀 유닛의 분산식 제어를 통해서 250대의 항공기의 편대 비행을 지지할 수 있다. 이것은 모든 계기 비행 규칙 (IFR) 고도에서 편대 항공기 위치를 서로에 대하여 500-ft 내지 100-nm로 유지시키기 위한 수동 감시 기술을 사용한다. 갱신된 항공기 위치 정보는 주기적으로 (예를 들면, 초 당 2번) 브로드캐스팅된다. 자동 종속 감시 브로드캐스트 (ADS-B) 정보의 이러한 주기적인 모드-S 트랜스폰더 전송은 다른 TCAS 장착 항공기의 TCAS에 의해 송수신된다. 이러한 확장된 ADS-B 데이터 전송은 또한 명세서내에서 전지구 측위 시스템 (GPS) 또는 모드-S 스퀴터로서 불리운다. 항공기 위치, 상대 고도 및 속도는 수직 속도 표시기/트래픽 분석 주의보 (VSI/TRA) 디스플레이 (예를 들면, 음극선관 또는 평판 디스플레이) 상에 나타내어지고, 항공기 미션 컴퓨터의 편대내 위치결정 충돌 예방 시스템 (IFPCAS) 데이터 융합 센터에서 프로세싱된다. 미션 컴퓨터는 TCAS 컴퓨터로부터의 데이터를 수신하고, 예를 들면, 레인지 및 레인지 레이트를 획득한 데이터를 프로세싱한 다음, 스테이션 유지 장치와 같은 외부 장치에 의해 사용가능한 형식으로 데이터를 배치시킨다. 조종 커맨드가 발생되어, 다양하고 또는 개별적인 편대 항공기에 배포된다. 조종 커맨드는 (헬리콥터의 위치결정을 유지시키는데 또한 사용될 수 있는) 탑재된 스테이션 유지 장치 또는 자동조종장치 수단을 사용하여 실행된다. 본 발명의 수동 감지 기술은 대규모의 항공기 편대가 검출될 수 있는 레인지를 현저하게 감소시켜서, 결과적으로 낮아진 RF 간섭이 인터럽트 되지 않는 위치 및 이격 보정 갱신을 유지시킨다.
본 발명은 편대내 조종 커맨드를 배포하기 위한 ADS-B 정보와 고주파 데이터 링크를 사용하여 (그리고 안테나를 수반함) 야간/계기 비행 기상조건에서 매우 큰 대규모 (예를 들면 100대의 항공기)의 편대비행중인 항공기를 위치결정하고 이격하는 수단을 제공하는 것, TCAS로부터 수신된 일치된 ADS-B 정보에 기초하여 조종 커맨드를 발생시키기 위한 데이터 융합 센터로서 항공기 미션 컴퓨터를 사용하는 것, 및 다중 동시 TCAS 질문과 모드-S 트랜스폰더 응답으로부터 발생된 상당한 양의 RF 간섭을 감소시키는 것을 포함하여서 수개의 문제를 극복하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명은 야간/계기비행 기상조건 (IMC)에서 2 내지 100 대 및 최대 250대까지의 항공기 사이의 안전한 이격을 유지시킨다. 본 발명은 모든 계기 비행 규칙 (IFR) 고도에서 500-ft 내지 100-nm의 선택가능한 범위에 항공기를 위치결정/이격할 수 있게 한다. 본 발명은 일체식 항공기 위치결정/이격 제어 해법을 제공한다.
본 발명의 신규 특징은 다음에 오는 본 발명의 상세한 설명의 실험에 의해 당업자에게 명백해질 것이며, 본 발명의 교시에 의해 습득될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일부 실시예가 설명되어 있지만, 다음에 오는 본 발명의 상세한 설명과 청구범위로부터 본 발명의 범주 및 사상내에서의 다양한 수정 및 변경이 가능함은당업자에게 명백하기 때문에, 제공된 본 발명의 상세한 설명 및 특정 실시예는 단지 설명의 목적을 위해 제공되는 것에 불과하다는 것을 이해할 것이다.
첨부된 도면은 본 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명을 추가로 설명하고 본 발명의 원리를 설명하기 위해 제공되어졌으며, 명세서전반에 걸쳐서 기재된 동일한 참조부재번호는 동일 또는 기능상 유사한 요소를 의미한다.
본 발명은 본 출원과 동일자로 출원되고 현재 계류중이며 제목이 "TCAS용 수직 속도 표시기/트래픽 분석 (resolution) 주의보 디스플레이"인 출원에 관한 것이다.
본 발명은 일반적으로 충돌 예방 시스템 (CAS)에 대한 항공전자 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 일반적으로 항공기 트래픽 경고경보와 충돌 예방 시스템 및 트랜스폰더에 관한 것이다. 여기에서, 충돌 예방 시스템은 예를 들면, 야간/계기 비행 기상조건내에서 대규모의 편대 (formation) 비행중인 항공기를 위치결정하고 이격시키는 능력을 의미한다.
도 1 (종래기술)은 종래의 TCAS 시스템을 도시하는 블록도.
도 2는 예시적인 항공기 편대의 구성요소를 도시하는 다이어그램.
도 3은 본 발명에 따라서 근접 편대 비행을 위한 충돌 예방 시스템의 일 실시예를 도시하는 블록도.
도 4는 본 발명에 따라서 편대내 위치결정 비행을 위한 충돌 예방 시스템의 대안적인 실시예를 도시하는 블록도.
도 5는 본 발명에 따라서 도 4 (편대내 충돌 예방 시스템 구조)의 실시예를 더욱 상세하게 도시하는 블록도.
도 6은 본 발명에 따라서 디스플레이된 편대 항공기의 상대속도 (레인지레이트)가 도시되는 TCAS VSI/TRA 디스플레이의 입체도.
도 7은 본 발명에 따라서 정보를 뷰어에 디스플레이하기 위해 사용되는 방법을 도시하는 흐름도.
도 8은 본 발명에 따라서 정보를 뷰어에 디스플레이하기 위해 사용되는 방법을 도시하는 흐름도.
도 9는 본 발명에 따라서 정보를 뷰어에 디스플레이하기 위해 사용되는 방법을 도시하는 흐름도.
도 10은 본 발명에 따라서 정보를 뷰어에 디스플레이하기 위해 사용되는 방법을 도시하는 흐름도.
수동 충돌 예방 시스템 (CAS)은 일체식 제어 시스템을 사용하여 각 셀내의 편대 셀과 추종기 항공기 사이의 선택가능한 이격을 유지시키는 본 발명에 의해서 구현된다. 수동 CAS는 복수 항공기 편대 셀의 중앙집중식 제어와 분산식 실행을 사용하는 본 발명에 의해서 얻어진다. 본 발명은 모드-S 트랜스폰더로부터의 TCAS와 전지구 측위 시스템 (GPS) 스퀴터 데이터를 사용한다. GPS 스퀴터, 모드-S 스쿼터 및 ADS-B라는 용어는 동일한 것을 의미하며, 확장된 데이터 전송을 설명하기 위해 본 발명의 상세한 설명 전체에 걸쳐서 상호교환적으로 사용된다.
(예를 들면, IMC 및 야간 비행 조건에서의 대규모의 군사 공중투하를 위한)매우 많은 수의 편대 항공기의 조합은 다음 두개의 부분으로 본 발명에 의해 구현되는 위치결정/이격 제어 과제이다.
1) 불필요한 트래픽 주의보 또는 분석 주의보 없이 근접 편대비행을 가능하게 하기 위해 예를 들면, 하니웰 TCAS-2000 (제품번호 RT-951)과 같은 종래의 TCAS의 변경 또는 추가, 및
2) 항공기 위치를 프로세싱하기 위해 모드-S 트랜스폰더로부터의 데이터, 및 편대내 항공기 사이의 조종 커맨드와 ADS-B와 같은 데이터를 통과시키기 위해 안테나를 포함한 외부의 고주파 (예를 들면, VHF, UHF) 데이터 링크 (송신기 및 수신기)를 사용한다.
도 2에는 편대내 위치결정 충돌 예방 시스템 (IFPCAS)이 필요한 경우로서, 투하영역 (260)을 향해 나아가는 멤버들로 이루어진 항공기 편대의 실시예가 도시되어 있다. 동일한 셀 부에는 위치해 있지 않지만 서로에 대해 매우 근접하게 비행중인 인접비행기는 수동 TCAS 검출 및 프로세싱을 사용하여 안전한 이격을 유지할 수 있다. 대규모 편대 (마스터 셀; 200)는 셀 추종기 (212, 222, 232, 242)간의 항공기 이격을 유지시키는 책임을 지고 있는 셀 리더 (225, 235, 245)를 포함한 더 작은 셀 (210, 220, 230, 240)로 나누어 질 있다. 셀은 약 2 내지 50대의 항공기로 이루어진 더 작은 편대로서 형성될 수 있다. (250대에 달하는) 대규모 편대 (200)는 편대내에 복수의 셀을 포함한다. 마스터 편대 리더 (MFL; 250)는 전체 편대 (200)를 구성하고 있는 복수의 셀 (210, 220, 230, 240)사이의 이격을 유지시키기 위한 책임을 진다 (MFL은 편대 추종기를 위한 비컨으로서 역활을 한다).
MFL (250)은 셀 리더의 트랜스폰더로부터 주기적으로 브로드캐스팅되는 정보, 특히 전지구 측위 시스템 (GPS) 스퀴터 데이터를 사용하여 셀 이격을 유지시킨다. MFL (250)은 각각의 셀 리더 (225, 235, 245) 항공기로부터의 데이터를 수신한다. 각각의 셀 리더 (225, 235, 245) 항공기는 고유 모드-S 24 비트 어드레스에 의해 식별된다. 편대 셀과 다른 복수 편대의 정밀한 포지션 위치는 GPS 스퀴터 데이터를 사용하여 정확하게 추적될 수 있다. MFL (250)은 모든 셀 위치의 데이터를 융합하고, 이러한 데이터 융합은 도 5에 대하여 도시되고 설명된 바와 같이 MFL의 플라이트 관리 시스템 (FMS) IFPCAS 데이터 융합 센터에서 수행된다. 개별 셀 조종 커맨드는 도 4에 도시되고 설명된 바와 같이 모드-S 데이터 링크를 경유하여 셀 리더 (225, 235, 245) 항공기에 전송된다. 조종 커맨드는 이들의 고유한 모드-S 24-비트 어드레스에 의해 개별 셀 리더에 전송된다. MFL (250), 셀 리더 (225, 235, 245) 및 셀 추종기는 각각의 항공기에 할당되고 현 모드-S 메시지 타입의 부분으로서 전송되는 모드-S 24 비트 어드레스 및/또는 플라이트 식별에 의해 식별될 수 있다.
다음, 셀 리더 (225, 235, 245)는 셀 리더 자체의 FMS내에서 조종 커맨드를 프로세싱하고 조종 커맨드를 이들 셀내에 있는 이들 요소의 항공기에 배포한다. 개별적인 셀 항공기는 이들의 스테이션 유지 시스템 디지털 데이터 링크를 경유하여 셀 리더와 함께 그와 같이 행하도록 주소지정되면, 조종 커맨드에 따라 행동한다. 모든 모드-S 메시지가 주기적인 리던던시 체크 (24 비트 에러 검출 코드)를 포함하여서 항공기가 잘못된 정보를 수신하는 것을 방지할 수 있음에 주목해야 한다.
GPS 스퀴터는 또한 복수의 편대가 위치결정/이격을 선택가능한 거리에서 상호비행하고 유지하도록 하는 유사한 방법에 사용된다. 복수 편대 시나리오에 있어서, 슈퍼 마스터 편대 리더 (SMFL)는 MFLs로부터의 ADS-B정보를 수신한다. SMFL은 융합된 데이터를 프로세싱한 후, 복수 편대 사이의 위치 및 이격을 유지하도록 조종 커맨드를 편대 요소 마스터 리더에 배포한다.
분산된 편대 위치결정 제어 접근법은 단일 포인트의 실패를 방지하며 편대 항공기를 지배하도록 MFL (250)과 셀 리더 (225, 235, 245)의 책임을 패스하는 유연성을 제공한다.
도 3에는 근접 편대 충돌 예방을 이루는데 사용되는 본 발명의 수동 감시 시스템의 그래프가 도시되어 있다. 여기에서 사용되는 수동 감시는 근접 편대 충돌 예방이 능동 TCAS 트래픽 주의보 질문없이 이루어질 수 있음을 의미한다. 종래의 TCAS는 능동 TCAS 트래픽 주의보 질문과 함께 동작한다. 수동 감시는 항공기 위치를 디스플레이하도록 모드-S 트랜스폰더 GPS 스퀴터 브로드캐스트 및 이후의 TCAS 수신과 수신된 데이터의 프로세싱을 통하여 완성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예를 도시한다. 도면에는 단지 두 대의 항공기 시스템이 도시되어 있지만, 항공기 제 1 호 및 항공기 제 2 호 사이에 도시된 동일한 관계를 갖는 복수의 항공기가 있을 수 있음이 당업자에게는 명백할 것이다. 편대에서, 항공기 제 1 호는 MFL을 나타낸다. 도시된 TCAS와 각각의 구성요소의 동작은 종래기술에 잘 공지되어 있기 때문에 상세히 설명할 필요가 없다. 모드-S 트랜스폰더와 같은 임의의 트래픽 제어 시스템 트랜스폰더는 고유한 항공기 식별자를 포함하여서, 목표 항공기로부터의 각각의 메시지가 목표 항공기의 신원을 스탬핑할 수 있다. ADS-B 메시지는 예를 들면, 주기적으로 초당 한번 또는 두번의 소정의 간격으로 모드-S 트랜스폰더 (360)로부터 브로드캐시팅되고, 각각의 항공기에 대한 항공기의 지리학적 좌표 (위도와 경도), 자기기수방위, 속도, 목표 비행 경로, 기압고도, 및 비행 식별자 등을 포함한다. 이러한 ADS-B 데이터 세트는 버스 인터페이스, 예를 들면, 고속의 ARINC 429 버스 인터페이스를 경유하여 항공기의 GPS, 관성 항행 시스템 (INS) 및 플라이트 관리 시스템 (FMS ; 도시생략)으로부터 유도되고, 모드-S 트랜스폰더 (360)에 제공된다. TCAS 장착 항공기에 의해 수신된 ADS-B 데이터는 비행기 승무원이 잠재적인 충돌에 가장 바람직하게 액세스하게 하도록 조종실에서 프로세싱되어 디스플레이된다. TCAS (350)는 모드-S 스퀴터 정보를 수신하고 목표 근접 항공기의 위치를 계산하는 소프트웨어에 의해 조작된다. 목표 레인지, 레인지 레이트, 상대고도, 고도 레이트 및 방위는 항공기가 TCAS 장착 항공기 제 1 호의 에어 스페이스상에 침입했는지를 판단하기 위해서 모드-S 트랜스폰더로부터 수신된 이러한 ADS-B 데이터로부터 계산된다. 편대에 있어서, 미소영역에서의 다중 리턴을 해독하기 위해 FAA 에어 트래픽 제어의 불능 및 무선주파수 간섭 때문에, 단지 리드 항공기만이 임의의 지상 질문에 응답하도록 허용된다. 정확한 포인트의 뷰로부터, 본 발명은 침입한 항공기에 의해 브로드캐스팅되는 GPS/INS 데이터를 사용하며, 이 데이터는 상대적인 위치 계산을 대신하여 대부분의 경우에서 10 m 보다 작은 에러를 갖는 정확한 위치계산을 허용한다. 상대 고도, 고도 레이트, 레인지 및 상대 속도 (레인지 레이트)는 본 발명에 있어서 충돌을 예방하는데 모두 중요한 파라미터이다. 목표 항공기의 다른 파라미터가 의도된 근접 레이트를 도출하도록 계산된다.
항공기 제 1 호의 TCAS (350)는 소정의 주파수, 예를 들면, 1090MHz에서 모드-S 트랜스폰더 데이터링크를 통해서 항공기 제 2 호의 모드-S 트랜스폰더 (360’)로부터의 ADS-B 데이터를 수신한다. 유사하게, 항공기 제 1 호의 모드-S 트랜스폰더 (360)는 모드-S 트랜스폰더 데이터링크를 통해서 ADS-B 데이터를 항공기 제 2 호의 TCAS (350’)에 전송한다. TCAS (350)는 버스 (370), 예를 들면, ARINC 429-버스 인터페이스를 통해서 모드-S 트랜스폰더 (360)와 통신한다. 모드-S 트랜스폰더 (360)는 ADC (340)로부터 도출된 항공기의 고도 정보를 TCAS에 제공한다. 위도, 경도, 속도, 목표 비행 경로 등과 같은 ADS-B 데이터 (310)는 전지구 항행 위성 시스템/관성 항행 시스템 (GNSS/INS; 330)으로부터 (도시되지 않은 플라이트 관리 시스템 (FMS)를 통해서) TCAS (350) 및 모드-S 트랜스폰더 (360)에 제공된다. 고도와 같은 ADS-B 데이터 (320)는 에어 데이터 컴퓨터 (ADC; 340)로부터 모드-S 트랜스폰더 (360)에 제공된다.
본 명세서에 참조되어 있는 ADS-B 메시지는 (1) 확장된 스퀴터 에어본 위치, (2) 확장된 스퀴터 에어본 속도, (3) 확장된 스퀴터 표면 위치, (4) 확장된 스퀴터 항공기 식별, 및 (5) 이벤트-구동형 스퀴터로 된 5개의 "확장 길이" 스퀴터 메시지로 이루어져 있다. 편대 비행을 위하여, 본 발명은 수동 에어본 구현을 위하여 (1)과 (2)의 메시지 형태를 주로 사용하고, 다음의 패러그래프에서 설명된다. 이들 ADS-B 메시지에 관한 추가 정보는 AEEC (항공전자전기 협회) ARINC (aeronautical Radio, Inc.), 1997년 9월 12일자, 프로젝트 페이저 718A의 드래프트 2의 발행물 "마크 4 에어 트래픽 제어 트랜스폰더 (ATCRBS/MODE-S)"에서 찾을 수 있다.
확장된 스퀴터 에어본 위치 메시지는 항공기가 에어본일 때에만 방사된다. 확장된 스퀴터 에어본 위치 메시지는 항공기 항행 보조체 (aids; GPS 및 INS)로부터 도출된 위치정보를 포함한다. 에어본 위치에 대한 확장된 스퀴터는 당업자에게 공지된 형태인 모드-S 다운링크 포멧 메시지 17 (DFO17)로서 전송된다. 이 메시지는 종래의 확장된 스퀴터 에어본 위치 방사에 대하여 0.4 내지 0.6 초의 범위에 걸쳐 균일하게 분포된 랜덤한 간격으로 초당 2번 방사된다.
확장된 스퀴터 에어본 속도 메시지는 항공기가 비행중일때만 방사된다. 확장된 스퀴터 에어본 속도 메시지는 항공기 항행 보조체 (GPS 및 INS)로부터 도출된 속도정보를 포함한다. 확장된 스퀴터 에어본 속도 메시지는 당업자에게 공지된 형태인 모드-S 다운링크 포멧 메시지 17 (DFO17)로서 전송된다. 이 메시지는 종래의 확장된 스퀴터 에어본 속도 방사에 대하여 0.4 내지 0.6 초의 범위에 걸쳐 균일하게 분포된 랜덤한 간격으로 초당 2번 방사된다.
TCAS (350)가 수동모드, 즉 다른 항공기에 능동적으로 질문하는 대신에 데이터를 수신하여 프로세싱하는 수동모드에서 동작하고 있음에 유의하는 것이 중요하다. 종래의 TCAS 동작하에서는, TCAS가 능동 질문 모드에서 동작하고 있을 때, TCAS 및 모드-S 트랜스폰더가 때때로 코디네이션 메시지로 불리우는 분석 주의보 정보를 공유한다. 본 발명에서는, 편대비행 모드에 있을 때 TCAS의 능동적 질문이 불능으로 된다.
브로드캐스트 모드-S 스퀴터 데이터는 조밀한 편대 충돌 예방에 핵심일 뿐만 아니라 더욱 대규모의 편대 그룹내에서의 셀룰라 편대 유닛의 상대 위치를 효율적으로 제어하는데도 중요한 핵심이 된다. 본 발명에 제공된 편대내 위치결정 시스템은 모드-S 트랜스폰더 ADS-B 스퀴터, TCAS ADS-B 정보 프로세싱, 미션 컴퓨터목표 트랙 프로세싱 및 상주 항공기 SKE를 사용하는 분산된 편대 셀 제어 구조에 기초하고 있다. 이러한 접근법에 있어서, MFL은 셀 리더의 모드-S 트랜스폰더로부터 주기적으로 브로드캐스팅되는 ADS-B 정보를 사용하여 셀 위치결정을 유지시킨다.
도 4에는 IFPCAS 모드에서 동작중일 때의 본 발명의 대안의 실시예가 도시되어 있다. 미션 컴퓨터 (410)와 SKE (380)는 도 3에 대하여 상기한 바와 같이, TCAS (350)와 통신한다. 적합한 SKE는 시에라 테크놀로지, 인코퍼레이트의 분사인 시에라 리서치사로부터 입수가능한 제품 AN/APN-169C 또는 AN/APN-240을 포함하며, SKE의 상세한 설명은 본 발명을 이해하는데 불필요하여 생략한다. 본 시스템 구조의 더욱 높은 수준의 다이어그램이 도 5에 도시되어 있다.
도 4에는 단지 2대의 항공기가 도시되어 있지만, 복수의 편대 유닛으로 구성된 초대규모의 편대 (예를들면, 250대의 항공기)가 동일한 방법으로 동작할 수 있다. 수동 감시 접근법은 복수의 편대가 모든 IFR 고도에서 500 ft 내지 100 nmi의 선택가능한 범위로 편대 위치결정/이격을 유지시키면서 상호비행하는데 동일하게 효율적이다. 이러한 시나리오에 있어서, "슈퍼 MFL"은 MFL ADS-B 위치 정보를 수신한 후, 상기와 같은 계층적인 방법으로 배포된 조종 커맨드를 발생시킨다.
마스터 편대 리더 (예를 들면, 도 2의 MFL을 참조할 것)는 셀 추종기와 통신한다. TCAS (350)는 완전한 세트의 ADS-B 도출 트랙 데이터를 미션 컴퓨터 (410)에 제공한다. 미션 컴퓨터 (410)는 항공기의 고유한 24 비트 모드-S 어드레스에 의해 편대 셀 리더를 선택한다. 셀 유닛 위치와 이격 정보는 고주파 데이터 링크 (390)를 경유하여 셀 편대 리더에 배포된 결과적인 조종 커맨드를 사용하여 탑재된 미션 컴퓨터 (410)에 의해 계산된다. 조종 커맨드는 셀 리더의 미션 컴퓨터 (410’)에 적합한 고주파 수신으로부터 전송되고, 즉 바꾸어 말하면, 조종 커맨드가 SKE (380’)에 전송된다. 미션 컴퓨터 (410)는 TCAS (350)로부터 수신된 데이터에 기초하여 항공기 안내 커맨드를 버스 (385)를 경유하여 SKE (380)에 제공한다. 다음 추종기 항공기는 편대의 위치를 유지시키기 위해 피치, 롤, 스러스트와 같은 다양한 커맨드를 포함할 수 있는 셀 리더의 SKE 커맨드를 실행한다. 도 5에 도시된 이러한 시스템 구조는 IFPCAS 컨트롤러, 데이터 융합, 및 개별적인 VME 프로세싱 카드 또는 소프트웨어 펑션으로서 미션 컴퓨터 (410)에서 구현되는 제어 규칙(Laws)으로 설명될 수 있다. 멀티펑션 디스플레이 (MFDs; 550)는 편대 CAS 정보를 디스플레이하기 위해 TCAS VSI/TRA 디스플레이 (600)에 대안으로서 사용될 수 있다. MFD는 VSI/TRA (600)에 추가로 또는 대신하여 VSI/TRA상에 디스플레이되는 TCAS 타겟을 디스플레이할 수 있다.
편대 멤버의 선택은 각각의 GPS 스퀴터 전송의 테일 단부에서 브로드캐스팅되는 고유한 24-비트 모드-S 어드레스를 사용하여 이루어질 수 있음에 주목하는 것이 중요하다. 또한, 멤버 선택의 제 2 수단은 모드-S 확장 길이 메시지의 부분으로서 또한 전송된 플라이트 ID를 사용하여 이루어질 수 있다.
비스테이션 유지 항공기 편대 (예를 들면, 탱커 셀 편대)도 동일한 방식으로 다루어질 수 있다. 실제로, TCAS 장착 탱커는 모드-S 스퀴터 메시지에 전송된선택적인 24-비트 어드레스 또는 플라이트 ID를 사용하여 특정 편대 비행기에 집결하기 위해 모드-S ADS-B 정보를 사용할 수 있다. 이러한 비스테이션 유지 항공기는 MFL 및/또는 셀 리더 항공기로부터의 모드-S 스퀴터 ADS-B 데이터를 수신함으로써, 그리고 모드-S 스퀴터 ADS-B 데이터에 부합하도록 항공기 미션 데이터를 재구성함으로써 편대 유닛내에서 위치 및 이격을 유지시킬 수 있다. 유사하게, 집결 항공기 안내 커맨드는 서비스된 항공기의 ADS-B 트랙 데이터를 사용하여 미션 컴퓨터에 의해 발생될 수 있다. 이것은 고유한 모드-S 어드레스가 특정 편대 멤버 항공기를 선택적으로 추적하는데 사용될 수 있는 경우의 또 다른 실시예이다.
도 5에는 본 발명에 따른 IFPCAS 구조의 일 실시예가 도시되어 있다. 전략적인 대부대의 공중투하 (SBA) 수행 항공기는 상기 위치결정 방법을 사용하여 간단하게 VSI/TRA에 표시된 지상의 목표/투하 영역으로 스스로 비행할 수 있다. 항공기 미션 컴퓨터 (410)는 IFPCAS 제어 규칙 (560)에 지배를 받는 IFPCAS 컨트롤러 (555), FMS (565), 데이터 융합 (570) 및 디스플레이 프로세싱 (575)으로 이루어져 있다.
데이터 융합 요소 (570)는 TCAS (350), 모드-S 트랜스폰더 (360), VHF 데이터 링크 무선통신기 (520), SKE (380) 및 영역 마커 수신기 (510)로부터 사용가능한 데이터를 수집하도록 주변 (디지털) 데이터 링크 장치와 인터페이스한다. 수집된 데이터는 자동 종속 감시 (ADS) 데이터, 스테이션 유지 장치 (SKE) 데이터, 트래픽 경고경보 및 충돌 예방 시스템 (TCAS) 및 모드-S 데이터이다. ADS 데이터는 이 항공기의 시야범위의 라인내에 있는 다른 항공기 뿐만 아니라 에어 트래픽제어 (ATC) 지상 스테이션으로부터 수신된다. SKE 데이터는 이 항공기와 현재 편대 비행중인 다른 항공기로부터 수신된다. TCAS/모드-S 데이터는 이 항공기의 시야범위의 라인내에 있는 다른 항공기 뿐만 아니라 ATC 지상 스테이션으로부터 수신된다.
이러한 데이터는 복수의 독립적인 소스로부터 얻어지기 때문에, 이것은 다른 인접 항공기에 대하여 이 항공기의 위치 및 상태의 다른 관점을 나타낸다. 수집된 데이터의 전체 세트는 복제 데이터를 포함하고, 일부 모순되는 데이터를 포함하는 것도 가능하다. 데이터 융합 알고리즘 (본 발명의 이해를 위해서는 상세히 설명할 필요가 없음)은 복제 데이터를 소거하고 모순되는 데이터를 분해하는 논리적이고 모순되지 않는 서브세트의 정보로 전체 세트의 데이터를 연관시키는데 사용한다. 이 항공기와 현재 편대비행중인 항공기에 대한 서브세트, 인접 또는 결합 편대의 항공기에 대한 서브세트, 및 이 항공기의 시야범위의 라인에는 있지만, 편대내에는 결합되어 있지 않는 항공기에 대한 서브세트와 같은 수개의 서브세트가 포함된다. 각각의 서브세트의 정보는 각각의 항공기에 대한 식별 데이터, 위치 데이터, 목적 데이터, 침입 우선순위 데이터및 편대내 데이터를 포함한다.
IFPCAS 컨트롤러 (555)는 이들 동작의 현재 모드를 판정하기 위해 주변 데이터 링크 장치와 인터페이스한다. IFPCAS 컨트롤러 (555) 요소는 IFPCAS가 활성화하도록 기능을 하는지를 판정하기 위해 크루 (crew) 커맨드 입력 및 데이터 융합 정보를 수신한다. 편대내 동작동안, IFPCAS 컨트롤러 (555)는 크루 입력에 응답하고, 데이터 융합 정보를 사용하여 항공기가 편대비행을 하도록 제어규칙 (560)을 활성화시킨다. 또한, IFPCAS 컨트롤러 (555)는 편대내 다른 항공기 사이에서 코디네이트되는 플라이트 계획 변경을 위한 제어 데이터를 통과시키는 FMS (565)와 인터페이스한다. 또한, IFPCAS 컨트롤러 (555)는 모드-S 트랜스폰더 (360)와 TCAS (350)에 제어 데이터를 전송함으로써 RF 방사를 가능하게 하거나 최소화하도록 크루 입력에 응답한다. 이것은 군사 작전 수행 동안에 전투영역 근처 또는 전투 영역에서 적군 군대가 항공기를 검출할 수 있는 능력을 최소화한다.
IFPCAS 제어 규칙 (560)은 당업자에게 명백한 방법으로 대기 속도, 고도, 기수의 방향, 및 자동 플라이트 제어시스템 (AFCS; 530)의 스로틀 목표를 계산하는 제어 규칙 알고리즘을 프로세싱하도록 데이터 융합 정보 및 IFPCAS 컨트롤러 (555) 입력을 사용하는 제어 규칙이다. 종래의 TCAS의 제어 규칙은 당업자에게 잘 공지되어있기 때문에, 본 발명의 제어 규칙은 SKE와 같은 외부 장치를 고려하면서 당업자에 의해 간단하게 구현된다. AFCS (530)는 플라이트 디렉터, 자동조종장치, 및 자동스로틀 제어 펑션을 제공하는 종래의 항공기 자동 플라이트 제어 시스템이다. AFCS (530)는 편대내 항공기를 제어하도록 대기 속도, 고도, 기수의 방향, 및 스로틀 목표를 IFPCAS 제어 규칙 요소 (560)로부터 수신한다. 이들 목표는 항공기가 다른 항공기와 편대를 유지하고, 승무원이 입력한 이격거리를 유지하는데 사용된다.
제어 디스플레이 유닛 (CDUs; 540)은 플라이트 파라미터를 FMS (565)에 입력하도록 오퍼레이터에 의해 사용되는 인터페이스이다. FMS (565)는 플라이트 계획 루트, 및 이들 루트에 단독적인 수평 및 수직 안내를 제공하는 종래의 항공기플라이트 관리 시스템이다. FMS (565)는 편대내 모든 항공기간의 코디네이트된 플라이트 계획 루트 변경을 완성하도록 IFPCAS 컨트롤러 (555)로부터의 제어 데이터를 수신한다.
디스플레이 프로세싱 (575) 요소는 예를 들면, 멀티 펑션 디스플레이 (MFDs; 550)상에서 비행기 승무원에게 정보를 보여주는 종래의 디스플레이 프로세싱 기능이다. 디스플레이 프로세싱 (575) 요소는 IFPCAS 컨트롤러 (555)와 데이터 융합 (570) 펑션으로부터 디스플레이 데이터를 수신한다. 이러한 데이터는 개선된 상황 인식을 위한 인접한 트래픽의 명확하고 정확한 표시를 제공하는 일체화된 세트의 조종실 디스플레이의 트래픽 정보 (CDTI)이다.
TCAS ADS-B 데이터를 수신할 수 있는 비편대 군사 항공기 및 민간 항공기는 이들 VSI/TRA (600; 도 6을 참조할 것)상에서 편대 항공기 목표를 볼 수 있다. 편대 항공기는 분석 주의보를 패스하지 않기 때문에, 비편대 항공기가 작전행동에 방해가 되지 않아야 할 책임이 있게 된다.
TCAS (350)는 ADS-B 정보를 수신하여 프로세싱하고, 상대적인 항공기 위치 (레인지, 방위 및 고도)를 수직 속도 표시기/트래픽 분석 경고경보 (VSI/TRA) 디스플레이 (600)상에 디스플레이한다. 본 발명의 TCAS가 IFPCAS 모드로 구성될 때, 셀내의 항공기가 매우 근접해 있기 때문에 분석 주의보가 방해를 받는다. 물론, 종래기술의 시스템은 분석 주의보가 다른 충돌 예방 상황에 바람직하기 때문에 본 발명의 이러한 특징은 전혀 교시되어 있지 않다.
영역 마커 (marker) 수신기 (510)는 정확한 공중투하를 확보하는데 중요한핵심이며 모드-S 트랜스폰더 (360)로부터의 GPS 스퀴터 브로드캐스트를 에뮬레이션한다. TCAS (350)는 명세서내에 설명된 바와 같이, 고유 기호를 사용해서 영역 마커를 나타낼 수 있다. 영역 마커 수신기 (510)는 적합하다고 보이는 100-nmi마다 갱신한다. 그러나, 이것은 다양한 미션 시나리오를 위해 허용가능한 RF 송신 전력 레벨에 의존한다.
하니웰 TCAS-2000 (제품번호 RT-951) 및 모드-S 트랜스폰더 (예를 들면, XS-950)는 명세서내에 설명된 고유한 편대내 위치적인 요구를 TCAS-2000 유닛에 일부 변경하여 충족시킬 수 있다. 이들 변경은 다음 패러그래프에서 상세히 설명될 것이다.
변경되거나 강화된 TCAS-2000이 (이것은 가장 최신형이다) 바람직한 TCAS이지만, 그 밖에 다른 TCAS 시스템이 당업자에게 잘 알려진 방법으로 적용되거나 사용될 수 있다. TCAS-2000은 새로운 트래픽 경고경보 및 충돌 예방 시스템이며, 또한 TCAS Ⅱ로 개발되어 있는 하니웰 제품으로 입수가능하다. (즉, 명세서내에 설명된 바와 같이 변경 이전의) 표준 TCAS-2000의 특징은 통신, 항행, 감시/에어 트래픽 관리 (CNS/ATM) 요구를 충족시킬 수 있는 80 공리 (nm; nautical miles)까지의 증가된 디스플레이 레인지, 다양한 디스플레이 레인지 (5, 10, 20, 40, 80 nm), 50대의 항공기 추적능력 (5 nm 내에서는 24대), 1200 노트 근처의 속도, 분 당 10,000 피트의 수직 레이트, 정상 탈출 작전수행능력, 개선된 탈출 작전수행능력, 탈출 작전 수행 코디네이션, 및 공중/지상 데이터 링크를 포함한다.
제한을 두지 않는 일 실시예로써, 입력/출력 (I/O) 카드 (352)가 도 4에 도시된 바와 같이 다른 구성요소와 함께 (예를 들면, 현 공유카드 슬롯에) TCAS-2000 컴퓨터에 추가된다. 이러한 I/O 카드 (352)는 TCAS-2000 컴퓨터로부터 항공기 미션 컴퓨터 (410)로의 ADS-B 데이터 인터페이스를 제공한다. 또한, TCAS (350)는 GNS/INS로부터의 현재의 위치, 고도, 및 대기 속도를 도출한다. 이러한 정보는 항공기의 GPS 수신기 및 INS 시스템 (330)과 인터페이스하도록 I/O 카드 (352)를 사용하여 완성된다. I/O 카드 (352)는 GNSS/INS (330)로의 ARINC (429) 인터페이스를 수용하여서, TCAS가 독립적으로 지리학적 위치 및 대기속도 레퍼런스를 확립할 수 있다. TCAS는 고도 데이터를 모드-S 트랜스폰더로부터 고속 ARINC (429) 데이터 버스를 경유하여 수신한다. 이들 파라미터는 인접 셀 편대 항공기의 정밀한 레인지, 레인지-레이트, 방위 및 상대고도를 정확히 계산하기 위해서 필요하다.
TCAS-2000 컴퓨터 프로세싱 유닛 카드 (도시 생략)의 변경은 필터링된 평균 레인지 에러를 약 72 피트로부터 50로 감소시키기 위해서 필요하다. 또한, 제어 패널의 변경은 IFPCAS 모드 선택 옵션을 추가하고 0.5 nmi 레인지 선택 옵션을 추가하기 위해서 필요하다.
바람직한 모드-S 트랜스폰더는 하니웰의 모드-선택 (모드-S) 데이터 링크 트랜스폰더 (제품번호 XS-950)로서, 모든 현재 정의된 모드-S 펑션을 구현하는 "완전한 특징" 시스템이지만, 미래에 더 우수한 제품이 나오면 업그레이드가 가능할 수 있다. 당업자에게 명백한 바와 같이, 다른 모드-S 트랜스폰더가 본 발명에 사용될 수 있다. 현 모드-S 트랜스폰더는 고도를 포함한 항공기 위치를 추적 및식별하기 위해 TCAS 및 ATCRBS와 결합하여 사용된다. 모드-S 데이터 링크 트랜스폰더 XS-950 제품은 디지털 메시지를 항공기와 에어 트래픽 제어부 사이에 송신 및 수신한다. 이것은 체인지 1을 포함한 DO-181A에 설명된 바와 같이, 모드-S 트랜스폰더에 대한 모든 필요성을 충족시킨다. 이러한 유닛은 현 공중 수송 적용을 위한 인터페이스를 사용하여 ARINC 특성부 (718)에 또한 맞추어진다. 모드-S 트랜스폰더는 항공기와 지상 시스템 사이의 확장된 길이 모드-S 디지털 메시지의 송신 및 수신이 가능하다. 데이터 링크는 현 음성 시스템을 사용하여 효율적이고, 긍정적이고 적합한 통신을 보다 가능하게 제공한다.
종래의 모드-S 트랜스폰더의 변경은 IFPCAS 동작 모드에 있는 동안 에어 트래픽 제어 레이더 비컨 시스템 (ATCRBS) 질문 응답을 금지해야 하는 본 발명에 필요하다. RF 방사 레벨을 더욱 감소시키기 위해서, 본 발명은 TCAS RF 보드로의 변경이 필요한 외부 RF 전력 스텝 감쇠기를 더 포함한다. 모드-S RF 전력 송신 레벨은 640 와트 피크 펄스, 최소 250 와트이다. 파일롯 스테이션으로부터 제어된 외부 감쇠기는 매우 근접한 항공기에 대한 방사 레벨을 감소시키고, 검출 가능성을 감소시키는데 기여하고, 인접 항공기 L-밴드 수신기 둔감화로의 변경을 감소시킨다. 편대 셀 리더 (예를 들면, 도 2에서는 225)만이 마스터 편대 리더 (도 2에서는 250)와 긍정적인 편대 위치 제어를 확보하기 위해 더 높은 모드-S 스퀴터 전력 레벨로 전송한다. 하니웰 XS-950 모드-S 트랜스폰더로 변경되지 않으면, 이미 모드-S ICAO 레벨 4 가 가능하기 때문에 (즉, 16-세그먼트 확장 길이 (112) 비트 메시지를 송신하고 수신함) GPS 스퀴터 데이터를 브로드캐스트할 필요가 있다.
상업적으로 이용가능한 TCAS-2000 (또는 다른 TCAS 제품)의 하드웨어의 변경과 함께, TCAS-2000 및 모드-S ADS-B 시스템의 소프트웨어의 변경은 불필요하고 소모적인 작전수행의 수를 줄이고 근접 편대 비행을 가능하게 하기 위해서 본 발명에 대하여 고려된다. 예를 들면, 이러한 변경은 상업적으로 이용가능한 하니웰의 모드-S 트랜스폰더 제품번호 XS-950에 GPS 스퀴터 능력을 강화하는 것을 포함한다. IFPCAS 모드는 현 소프트웨어에 추가될 수 있다. 이러한 고유 TCAS 모드 동작은 복수의 TCAS 장착 항공기가 편대비행중일 때 파일롯/오퍼레이터에게 상황 인식을 제공한다. 본 발명의 IFPCAS 모드와 종래의 TCAS 동작 모드 사이의 차이는 금지된 TCAS 질문, 침입기가 보호영역을 침입했거나 보호영역내에서 일정 근접 레이트 기준에 직면했을 때의 비쥬얼/음성 표시를 갖는 침입기의 VSI/TRA 디스플레이, VSI/TRA 디스플레이 (도 6을 참조할 것)상의 레인지 링 (예를 들면, 500 피트)으로 적절하게 치수화된 약 0.5 nmi 선택 레인지 (도 6을 참조할 것)를 갖는 센터링된 (또는 일정 위치결정) VSI/TRA 디스플레이, 소정의 거리 (예를 들면, 50 피트)의 분해능을 제공하기 위한 필터링된 소정의 거리 (예를 들면, 70 피트)의 침입기 레인지 양자화, 상대속도의 추가 호출표시와 편대 멤버의 식별 (도 6을 참조할 것), 로직을 제한하는 간섭 차단, GNSS/INS와 인터페이스하는데 필요한 변경, 새로운 데이터 기록기 파라미터, 및 추종기 항공기에 의한 에어 트래픽 제어 레이더 비컨 시스템 (ATCRBS) 응답을 금지하도록 모드-S 트랜스폰더 소프트웨어 코드를 변경 (단지 MFL만이 트랜스폰더를 이네이블시킬 수 있다)을 포함하지만, 이에 제한되는것은 아니다. 이러한 모든 변경은 당업자에게 잘 알려진 것이며, 이러한 구현은 당업자에게 명백한 것이다.
TCAS-2000 GPS 스퀴터 데이터 프로세싱 및 모드-S 확장 길이 메시지 ADS-B 데이터 전송은 위에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따라서 TCAS-2000 체인지 7 소프트웨어 변경의 부분으로서 구현된다. 현 상업용 TCAS-2000 시스템은 정상 TCAS모드의 동작을 유지시키면서 IFPCAS 모드에서 동작하도록 변경될 수 있다. 정상 TCAS 트래픽 주의보/분석 주의보 (TA/RA) 능력은 항공기의 질문 및 분석 주의보 동작을 억제하기 위해 금지된다.
트랜스폰더에서의 소프트웨어는 소프트웨어 개발 및 인증을 위한 FAA의 요구에 의해 DO-178B로 완성되어 인증된다. 소프트웨어 갱신은 예를들면, 프론트 커넥터상에 위치된 데이터 로더 포트를 갖는 ARINC (615) 휴대용 데이터 로더의 수단에 의해 항공기에 탑재되어 완성될 수 있다. 모든 상기 소프트웨어 변경은 당업자에게 잘 알려진 것이며, 이들 구현은 상세히 설명할 필요가 없다.
도 6에는 본 발명에 따라서 수직 속도 표시기/트래픽 분석 주의보 VSI/TRA (또는 트래픽 주의보/ 분석 주의보) 디스플레이 (600)가 도시되어 있다. 도 6은 (항공기 아이콘으로 표시되어 있는) 편대 셀 항공기, (다이어몬드내측의 비행기 에어콘으로 표시되어 있는) 리드 편대 항공기 (250), (파란색 다이어몬드 (620)와 황색 원 (630)으로 표시되어 있는) 비편대 항공기와 같은 식별된 편대 및 비편대 멤버를 갖는 예시적인 VSI/TRA 디스플레이 (600)가 도시되어 있다. VSI/TRA 디스플레이는 또한 편대, 탱커, 비편대 항공기 등을 상이한 기호로 도시할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 TCAS VSI/TRA 디스플레이는 (점선 레인지 링 (640) 내측의 비행기 아이콘으로 표시되어 있는) TCAS 장착 항공기 (670)에 관한 상대 고도 (660)를 표시할 뿐만 아니라, 편대의 리드 (250) 및 추종기 항공기 (610, 680)와 함께 TCAS 장착 항공기 (670)의 상대 속도 (650; 또는 레인지 레이트)를 호출표시한다. 항공기 자신의 위치는 디스플레이 하단부에 있고 12시 방향 위치를 향하여 나아가고 있는 항공기 아이콘 (670)에 의해 표시된다. 항공기 아이콘 (680)의 상단부에 있는 수 (-05)는 예를 들면, nmi/시의 상대속도 (650, 652, 654)를 나타내고, 목표 밑에 있는 수 (예를 들면, -01을 가르키는 660)는 예를 들면, 수천 피트의 상대 고도를 나타낸다. 음수는 목표 항공기 (250, 610, 680)가 TCAS 장착 항공기 (670)보다 더 느린 속도로 이동하고 있다는 것을 나타내는 반면, 양수는 목표 항공기 (250, 610, 680)가 TCAS 장착 항공기 (670)보다 더 빠른 속도로 이동하고 있다는 것을 나타낸다. 이러한 개선은 TCAS이 조밀한 편대 프로파일로 비행중인 파일롯을 위한 값 추가 계기가 되도록 한다. 상대속도 호출표시는 작전수행을 행하는 동안 편대내 항공기의 상대위치를 유지시키기 위하여 특히 유용하다. 종래의 TCAS는 침입기의 레이지 및 레인지 레이트를 인식할 수 있지만, 오늘날 이것은 침입기의 상대속도가 위협임을 나타낼 때 단지 컬러 경보만으로 디스플레이한다. 편대내 모드에서 동작하고 있는 본 발명의 TCAS 디스플레이는 편대 셀 항공기 상대 속도 (650, 652, 654)를 디스플레이하고, 상대 속도는 상대 고도 데이터와 함께 TCAS 디스플레이 (600)상에 디지털식으로 디스플레이된다.
편대에 있는 각각의 항공기의 상대 속도의 즉각적인 인식으로 인하여, 임의의 조종사는 리드 항공기와 일치하도록 그들의 속도를 즉시 보정하고 편대가 속도를 감속하여 비행할 경우 인접한 항공기와 통신할 수 있다. 일단 속도가 최상의 제어상태에 있다면, 편대내에 있는 모든 항공기가 이들 플라이트 관리 시스템에 연결되어 비행하는 것이 가능하게 되어서, 각각의 비행기가 동일한 트랙을 비행하는 것이 확보된다. 상대속도가 강화된 본 발명의 TCAS 디스플레이 (600)는 레인지에서의 거의 모든 편차를 줄이고 조종사의 작업부하를 상당히 줄이고 IMC에서 대규모 셀 편대의 안전성 및 효율성을 증진시킨다.
본 발명의 방법은 본 발명의 개요에서 설명되었으며, 상기 시스템 실시예에 뒤이어 설명한다.
도 7 내지 도 9에는 정보가 디스플레이 (600)상에서 항공기 비행조종사에 디스플레이되는 방법을 판정하기 위해 프로세싱한 정보의 플로차트가 도시되어 있다. 단계 (704)에서, TCAS 편대 멤버를 디스플레이하는 프로세스가 개시된다. 단계 (706)에서, 리드 또는 호스트 항공기의 TCAS 컴퓨터는 보호영역으로의 침입기로부터의 모드-S 스퀴터 (ADS-B) 메시지를 수신한다. VSI/TRA 디스플레이는 침입기가 보호영역을 침입하거나 보호영역내의 일정 근접 레이트 기준에 직면했을 때 편대 항공기 위치의 파이롯 상황 인식 및 오디오비쥬얼 표시를 제공한다. 침입기 레인지 양자화는 예를 들면, 50 피트의 분해능을 제공하도록 필터링된다. VSI/TRA 디스플레이 (600)는 약 500 피트로 적절하게 치수화된 레인지 링 (640), 및 도 6에 도시된 바와 같이 약 0.5-nmi 레인지 선택을 갖는 센터링된 디스플레이를 포함한다. 단계 (708)에서, 침입기는 고유한 24-비트 모드-S 어드레스 ID에 의해 식별되고, 추가의 프로세싱을 위해 저장된다. 단계 (710)에서, 미션 컴퓨터는 침입기가 편대 멤버 (FMBR) 인지 또는 편대 리더 (FLDR) 인지 또는 비편대 멤버 (NFMBR) 인지 또는 다른 것인지를 판정하기 위해 룩업 테이블을 액세스한다. 단계 (712)에서, 침입기가 모드-S 어드레스 ID에 따른 편대 멤버인지의 판정이 행해진다. 만약 침입기가 FMBR이면, 예를 들면 ARINC (429)에서, 명세서내에는 FMBR 비트로 기술되어 있는 일정 비트가 단계 (714)에서 세팅되고, TCAS 대 디스플레이 데이터 레벨이 할당된다. 단계 (720)에서, 상대 고도, 레인지, 레인지 레이트 및 방위 정보가 할당된 데이터 레벨 및 ARINC (429)에서 세팅된다. 다음, 단계 (720)에서 할당된 침입기의 데이터 레벨은 단계 (722)에서 VSI/TRA 디스플레이 (600)에 전송된다. 단계 (708)에서 얻은 정보는 또한 TCAS 침입기 데이터 베이스가 항공기의 모드-S 어드레스 ID에 의해 배열될 수 있는 단계 (716)에 제공된다. 단계 (716)에서, 정보는 특히, 침입기의 레인지, 레인지 레이트, 상대 고도, 고도 레이트 및 방위가 TCAS 침입기 데이터베이스에서 갱신된다. 단계 (716)의 출력은 단계 (718 및 720)에 제공된다. 단계 (718)에서, 침입기의 TCAS 근접 레이트가 계산되어, 이후, 추가로 프로세싱하고 디스플레이 (600)상에 나타내기 위하여 단계 (730; 도 8)에 전송된다.
다시 단계 (712)를 참조하면, 침입기가 모드-S 어드레스 ID에 따른 편대 멤버인지의 판정이 행해진다. 만약 침입기가 FMBR가 아니면, 단계 (724)에서, 침입기가 FLDR 인지의 판정이 행해진다. 만약 침입기가 FLDR 이라면, 앞에서 설명된 바와 같이 단계 (720 및 722)에서의 프로세싱을 위하여 단계 (714)에서, FLDR 비트가 ARINC (429)에서 세팅된다.
만약 침입기가 FLDR이 아니면, 단계 (728)에서, 비편대 멤버 (NFMBR) 비트가 ARINC (429)에서 세팅된다. 단계 (730)에서, NFMBR이 분석 주의보, 트래픽 주의보, 근접 트래픽, 또는 다른 트래픽으로서 식별되거나 태그된다. 다음, 이들 NFMBR 비트는 ARINC (429)에서 NFMBR 침입기 트래픽 타입 비트로서 세팅된다. 다음, 상기한 바와 같이 VSI/TRA 디스플레이 (600)에 전송을 위하여 단계 (720 및 722)에서 정보가 프로세싱된다.
도 9를 참조하면, 단계 (722)에서 전송된 TCAS 침입기 데이터 레벨 정보는 미션 컴퓨터에 의해 단계 (742)에서 수신된다. 단계 (744)에서, TCAS 침입기 데이터 레벨은 침입기 타입 (즉, FMBR, FLDR, NFMBR)을 상대고도, 레인지, 레인지 레이트, 및 방위와 함께 도출하도록 디코딩된다. 단계 (746)에서, 침입기가 고유한 모드-S 어드레스 ID에 의해 식별된다. 단계 (748)에서 FMBR 비트가 세팅되었는지를 판정하기 위해 그리고, 단계 (754)에서 FLDR 비트가 세팅되었는지를 판정하기 위해 정보가 프로세싱된다. FMBR 비트가 세팅되었으면, 침입기는 단계 (750)에서 가장 최근의 상대 고도와 레인지 레이트와 함께 정확한 상대 방위/레인지 위치로 FMBR 로서 디스플레이상에 호출표시된다. 이러한 정보는 단계 (752)에서 침입기 데이터베이스로부터 얻어진 정보와 함께 프로세싱된다. FMBR 비트가 세팅되지 않았으면, 단계 (754)에서 추가 판정이 행해진다. 만약 FLDR 비트가 세팅되었다면, 침입기는 단계 (752)에서 부분적으로 얻어진 바와 같이 단계(756)에서 가장 최근의 상대 고도와 레인지 레이트와 함께 정확한 상대 방위/레인지 위치에서 FLDR 로서 디스플레이상에 호출표시된다. 이러한 정보는 단계 (752)에서 침입기 데이터베이스로부터 얻어진 정보와 함께 프로세싱된다. 만약 FLDR 비트가 세팅되지 않았다면, 단계 (758)에서 추가 판정이 행해진다. 만약 FMBR 비트와 FLDR 비트가 세팅되지 않았다면, 침입기는 NFMBR이다. 단계 (758)에서, NFMBR 침입기가 분석 주의보이면, 침입기는 예를 들면, 빨강색 솔리드 정사각형으로서 디스플레이 (600)상에 디스플레이된다. 빨강색 솔리드 정사각형과 함께, 단계 (752)로부터 부분적으로 얻어진 바와 같이, 단계 (762)에서 정확한 상대 방위/레인지 위치 및 상대 고도가 디스플레이된다. 만약 NFMBR 침입기가 분석 주의보가 아니라면, 단계 (764)에서 NFMBR 침입기가 트래픽 주의보인지를 판정하기 위해 추가 판정이 행해진다. 단계 (768)에서, NFMBR 침입기가 트래픽 주의보라면, 침입기는 도 6에 (부재번호 630)도시된 바와 같이 황색 솔리드 원으로서 디스플레이 (600)상에 디스플레이된다. 황색 솔리드 원과 함께, 단계 (752)로부터 부분적으로 얻어진 바와 같이, 단계 (770)에서 정확한 상대 방위/ 레인지 위치 및 상대 고도가 디스플레이된다. NFMBR 침입기가 트래픽 주의보가 아니라면, NFMBR 침입기가 근접 트래픽인지를 판정하기 위해 추가 판정이 행해진다. NFMBR 침입기가 근접 트래픽이라면, 단계 (772)에서, 도 6에 (예를 들면, 부재번호 620) 도시된 바와 같이, 시안색의 솔리드 다이어몬드로서 침입기가 디스플레이된다. 시안색의 솔리드 다이어몬드와 함께, 단계 (752)로부터 부분적으로 얻어진 바와 같이 정확한 상대 방위/레인지 위치 및 상대 고도가 단계 (774)에서 디스플레이된다. NFMBR 침입기가 근접 트래픽이 아니라면, 단계 (776)에서, 침입기를 시안색의 중공형 다이어몬드와 같은 다른 트래픽 침입기로서 디스플레이하도록 기호가 사용된다. 다시, 시안색의 중공형 다이어몬드와 함께, 단계 (752)로부터 부분적으로 얻어진 바와 같이, 정확한 상대 방위/레인지 위치 및 상대 고도가 단계 (778)에서 디스플레이된다.
TCAS 시스템에 의해 실현되는 수개의 이점이 명세서내에 설명되어 있지만, 근접 편대 항공기 이격을 위한 수동 감시방법을 사용할 경우의 두개의 주요 이점은 다음과 같다.
제 1 주요 이점은 위치 정확성이 항공기의 GPS 항행 소스와 결합된 위도 및 경도의 위치적인 정확도와 실질적으로 동일하다는 것이다. 2。 평균 제곱근 (rms)내의 상대적인 항공기 방위는 본 발명을 사용하여 얻어질 수 있다. 이것은 TCAS가 각각의 항공기로부터 전송된 ADS-B 위치 데이터에 기초하여 개개의 목표 셀 위치를 계산하기 때문이다. TCAS ADS-B 동작은 적어도 50개의 목표의 프로세싱을 이네이블할 수 있다. 파일롯에게 디스플레이된 목표의 수는 특정 수평 레인지, 호스트 항공기에 대한 방위, 및 상대적인 고도내에서 항공기의 수의 우선순위화 구조에 기초될 수 있다. 35대의 TCAS 장착 항공기의 편대에 대하여 공칭 항공기 목표 프로세싱 및 디스플레이 능력을 갖고 있다. 수신된 TCAS ADS-B 데이터는 셀 내의 항공기의 수평 및 수직 이격을 유지시키도록 SKE 조종 커맨드를 추가로 프로세싱하고 발생시키기 위하여 ARINC (429) 데이터 버스 인터페이스를 경유하여 항공기 미션 컴퓨터에 전송될 수 있다. 항공기의 수평 및 수직 위치결정을 발생시키는 프로세싱된 ADS-B 정보는 플라이트 관리 컴퓨터 (FMC)를 경유하여 SKE 또는 자동조종장치에 직접 또는 간접으로 연결된다.
제 2 주요 이점은 수동 감시방법은 RF 방사를 감소시키고, 검출 가능성을 최소화하는데 기여한다는 것이다. ADS-B 데이터를 스퀴터링하는 항공기의 상대적인 위치결정을 확립하는데 TCAS 질문이 필요하지 않다. GPS 스퀴터 데이터는 예를 들면, 0.4 내지 0.6초의 범위에 걸쳐 균일하게 분포된 랜덤한 간격으로 방사된다. 하니웰 XS-950 트랜스폰더는 위도, 경도, 대기 속도, 자기기수방위, 목표 플라이트 경로, 및 플라이트 수 식별을 입력하기 위하여 보존되는 ARINC (429) 인터페이스를 포함한다. 대부분의 이들 파라미터는 전지구 측위 시스템 항행 위성 시스템 (GNSS)및 플라이트 관리 시스템 (FMS)을 경유하여 제공된다. 그러나, 기압 고도는 모드-S 트랜스폰더 인터페이스를 경유하여 탑재된 에어 데이터 컴퓨터 (ADC; 340)에 의해 도출된다.
본 발명의 다른 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게는 명백한 것이며, 이러한 의도에서의 첨부된 청구범위는 이러한 변경 및 수정을 모두 커버한다. 예를 들면, 미국특허 제5,805,111호에 교시된 안테나 장착 기술이 TCAS 검출 레인지를 확장하기 위해 본 발명에서 구현될 수 있다. 상기한 특정 값 및 구성은 변경될 수 있으며, 본 발명의 특정 실시예를 설명하기 위해서만 단지 인용한 것이며, 본 발명의 범주를 제한하기 위한 목적이 아니다. 이러한 사실은 본 발명의 사용이 원리 뿐만 아니라 상이한 특징을 갖는 구성요소를 포함하고, 통신에 있어서의 수동 TCAS 및 모드-S 트랜스폰더가 그 뒤를 이어 제공된다는 것과 일치한다. 본 발명은 대부분의 임의의 CAS 시스템에 적용될 수 있고, TCAS에 의한 사용에만 제한되는 것은 아니다. 이것은 여기에 첨부된 청구범위에 의해 본 발명의 범주가 한정된다는 것을 의도한다.

Claims (37)

  1. 호스트 항공기에 대한 수동 근접 편대 충돌 예방 시스템에 있어서,
    상기 호스트 항공기의 항공기 위치 정보를 포함한 브로드캐스트 데이터를 발생시키고 전송하는 데이터 링크 트랜스폰더 수단; 및
    다른 항공기에 대한 상기 호스트 항공기의 상대적 항공기 위치를 판정하도록 상기 다른 항공기 선상에 위치된 제 2 데이터 링크 트랜스폰더 수단으로부터의 브로드캐스트 데이터를 수신하고 프로세싱하기 위하여 상기 트랜스폰더 수단과 통신하는 트래픽 경고경보 및 충돌 예방 시스템 (TCAS) 컴퓨터 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 TCAS 컴퓨터 수단이 수동적인 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 호스트 항공기의 오퍼레이터에게 데이터를 디스플레이하기 위한 디스플레이 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 다른 항공기의 상대 속도가 디스플레이 수단상에 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 트랜스폰더 수단은 모드-선택 데이터 링크 트랜스폰더인 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 데이터는 자동 종속 감시 브로드캐스트 (ADS-B) 데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 데이터는 전지구 측위 시스템 (GPS) 데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 데이터는 모드-S 스퀴터 데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 데이터는 확장된 스퀴터 에어본 위치 데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 데이터는 확장된 스퀴터 에어본 속도 데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 데이터는 소정의 간격으로 데이터 링크 트랜스폰더 수단에 의해 연속적으로 전송되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 TCAS 컴퓨터 수단은 무선 주파수 전력 스텝 감쇠기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서, 미션 컴퓨터를 더 포함하고, 상기 TCAS 컴퓨터 수단은 입력/출력 인터페이스를 포함하고, 상기 입력/출력 인터페이스는 상기 TCAS 컴퓨터 수단으로부터 상기 미션 컴퓨터로의 데이터 인터페이스를 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 트랜스폰더-장착 호스트 항공기에 대한 수동 편대내 위치결정 충돌 예방 시스템에 있어서,
    항공기 위치를 포함한 브로드캐스트 데이터를 발생시키는 데이터 링크 트랜스폰더;
    상기 트랜스폰더로부터의 상기 브로드캐스트 데이터를 수신하고 프로세싱하기 위하여 상기 트랜스폰더와 통신하는 트래픽 경고경보 및 충돌 예방 시스템 (TCAS) 컴퓨터;
    상기 TCAS 컴퓨터와 통신하고, 상기 TCAS 컴퓨터로부터의 브로드캐스트 데이터를 수신하고, 상기 브로드캐스트 데이터에 기초하여 조종 커맨드를 발생시키는 미션 컴퓨터 유닛; 및
    프로세싱을 위하여 상기 조종 커맨드를 적어도 하나의 다른 트랜스폰더-장착항공기에 전송하도록 상기 미션 컴퓨터 유닛과 통신하는 통신 링크를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 다른 트랜스폰더-장착 항공기는 상기 호스트 항공기에 대하여 자기 자신을 위치결정하도록 상기 조종 커맨드에 응답하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 TCAS 컴퓨터 수단이 수동적인 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 통신 링크는 초단파 (VHF) 데이터 링크인 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 통신 링크는 극초단파 (UHF) 데이터 링크인 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 14 항에 있어서, 복수의 항공기의 상대속도가 디스플레이 수단상에 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제 14 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다른 트랜스폰더-장착 항공기는 상기 호스트 항공기에 대하여 적어도 하나의 다른 트랜스폰더-장착 항공기를 위치결정하도록 조종 커맨드를 수신하고 프로세싱하기 위한 스테이션 유지 장치 수단이더 장착되고, 상기 스테이션 유지 장치는 조종 커맨드에 응답하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제 14 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다른 트랜스폰더-장착 항공기는 상기 호스트 항공기에 대하여 적어도 하나의 다른 트랜스폰더-장착 항공기를 위치결정하도록 조종 커맨드를 수신하고 프로세싱하기 위한 자동 플라이트 제어 스테이션 수단이 더 장착되고, 상기 자동 플라이트 제어 스테이션 수단은 조종 커맨드에 응답하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제 14 항에 있어서, 상기 조종 커맨드는 소정의 에어스페이스 내에서 적어도 하나의 다른 트랜스폰더-장착 항공기와 호스트 항공기 사이의 수직 및 수평 이격을 유지시키는데 사용되는 커맨드를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 제 14 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다른 트랜스폰더-장착 항공기는 고유한 모드-S 어드레스 식별자에 의해 식별가능한 것을 특징으로 하는 시스템.
  23. 제 14 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 데이터는 자동 종속 감시 브로드캐스트 (ADS-B) 데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.
  24. 제 14 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 데이터는 전지구 측위 시스템 (GPS)데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.
  25. 제 14 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 데이터는 모드-S 스퀴터 데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.
  26. 제 14 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 데이터는 확장된 스퀴터 에어본 위치 데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.
  27. 제 14 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 데이터는 확장된 스퀴터 에어본 속도 데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.
  28. 제 14 항에 있어서, 상기 TCAS 컴퓨터는 입력/출력 인터페이스를 포함하고, 상기 입력/출력 인터페이스는 상기 TCAS 컴퓨터 수단으로부터 상기 미션 컴퓨터 유닛으로의 데이터 인터페이스를 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  29. 제 14 항에 있어서, 상기 다른 항공기의 상대속도를 포함한 정보 데이터를 호스트 항공기의 오퍼레이터에게 디스플레이하기 위한 디스플레이 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  30. 서로에 대하여 편대 비행중인 항공기에 대한 수동 충돌 예방 방법에 있어서,
    항공기 위치를 포함한 브로드캐스트 데이터를 발생시키고 전송하는 트랜스폰더를 제공하는 단계; 및
    호스트 항공기에 탑재된 트래픽 경고경보 및 충돌 예방 시스템 (TCAS) 컴퓨터를 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 TCAS는 상기 트랜스폰더로부터의 상기 브로드캐스트 데이터를 수신하고 프로세싱하기 위하여 상기 트랜스폰더와 통신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 데이터에 기초하여 편대비행하는 동안 서로에 대하여 항공기를 위치결정시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 TCAS 컴퓨터와 통신하는 미션 컴퓨터를 제공하는 단계;
    상기 TCAS 컴퓨터로부터 상기 미션 컴퓨터로 상기 브로드캐스트 데이터를 전송하는 단계;
    상기 브로드캐스트 데이터를 프로세싱하는 단계; 및
    상기 프로세싱된 브로드캐스트 데이터를 데이터 링크를 경유하여 항공기 사이에 선택적으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 30 항에 있어서, 상기 프로세싱된 브로드캐스트 데이터에 기초하여 서로에 대하여 항공기를 위치결정시키고 이격시키기 위한 자동 플라이트 수단을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 30 항에 있어서, 상기 선택적으로 전송하는 단계는 특정 항공기의 고유 플라이트 식별자에 기초하여 프로세싱된 브로드캐스트 데이터를 수신하도록 특정 항공기를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제 30 항에 있어서, 침입기가 편대 비행중인 항공기의 소정 주변영역을 침입했을 때 항공기의 오퍼레이터에게 경고경보를 울리는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 30 항에 있어서, 에어 트래픽 제어 레이더 비컨 시스템 (ATCRBS) 메시지가 상기 트랜스폰더에 의해 전송되는 것을 금지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 32 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 데이터를 프로세싱하는 단계는 항공기가 상기 호스트 항공기의 소정의 에어스페이스상에 침입했는지를 판정하도록 트랜스폰더로부터 수신된 상기 브로드캐스트 데이터로부터 목표 레인지, 레인지 레이트, 상대고도, 고도 레이트 및 방위를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230076010A (ko) * 2021-11-23 2023-05-31 경희대학교 산학협력단 구면 상에서 타겟 추적을 위한 비행 관리 시스템 및 방법과, 이를 위한 추적 에이전트

Families Citing this family (137)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7889133B2 (en) 1999-03-05 2011-02-15 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Multilateration enhancements for noise and operations management
US8446321B2 (en) 1999-03-05 2013-05-21 Omnipol A.S. Deployable intelligence and tracking system for homeland security and search and rescue
US7739167B2 (en) 1999-03-05 2010-06-15 Era Systems Corporation Automated management of airport revenues
US7782256B2 (en) 1999-03-05 2010-08-24 Era Systems Corporation Enhanced passive coherent location techniques to track and identify UAVs, UCAVs, MAVs, and other objects
US7667647B2 (en) 1999-03-05 2010-02-23 Era Systems Corporation Extension of aircraft tracking and positive identification from movement areas into non-movement areas
US8203486B1 (en) 1999-03-05 2012-06-19 Omnipol A.S. Transmitter independent techniques to extend the performance of passive coherent location
US7777675B2 (en) 1999-03-05 2010-08-17 Era Systems Corporation Deployable passive broadband aircraft tracking
US7570214B2 (en) 1999-03-05 2009-08-04 Era Systems, Inc. Method and apparatus for ADS-B validation, active and passive multilateration, and elliptical surviellance
US7908077B2 (en) 2003-06-10 2011-03-15 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Land use compatibility planning software
US6259976B1 (en) * 1999-09-25 2001-07-10 Jerome H. Lemelson Fuzzy logic based emergency flight control with thrust vectoring
US6483453B2 (en) 2000-08-31 2002-11-19 Honeywell International Inc. Method for reducing transmit power for traffic alert and collision avoidance systems and airborne collision avoidance systems
CA2422181A1 (en) * 2000-10-17 2002-04-25 United Parcel Service Of America, Inc. Integrated datalinks in a surveillance receiver
JP2002230700A (ja) * 2001-02-02 2002-08-16 Hiroshi Ito 航空機離着陸等事象自動検出装置
US6671589B2 (en) * 2001-02-13 2003-12-30 William Holst Method and apparatus to support remote and automatically initiated data loading and data acquisition of airborne computers using a wireless spread spectrum aircraft data services link
US8145367B2 (en) 2001-03-06 2012-03-27 Honeywell International Inc. Closed airport surface alerting system
US7587278B2 (en) * 2002-05-15 2009-09-08 Honeywell International Inc. Ground operations and advanced runway awareness and advisory system
US7532901B1 (en) * 2001-03-16 2009-05-12 Radeum, Inc. Methods and apparatus to detect location and orientation in an inductive system
US6657578B2 (en) 2001-07-20 2003-12-02 Aviation Communication & Surveillance Systems, Llc Formation surveillance and collision avoidance
US6744396B2 (en) 2001-07-20 2004-06-01 Aviation Communication & Surveillance Systems Llc Surveillance and collision avoidance system with compound symbols
US6683562B2 (en) 2001-07-20 2004-01-27 Aviation Communications & Surveillance Systems, Llc Integrated surveillance display
US6681158B2 (en) * 2001-09-21 2004-01-20 Garmin At, Inc. Uninterruptable ADS-B system for aircraft tracking
US6799114B2 (en) * 2001-11-20 2004-09-28 Garmin At, Inc. Systems and methods for correlation in an air traffic control system of interrogation-based target positional data and GPS-based intruder positional data
US6748325B1 (en) 2001-12-07 2004-06-08 Iwao Fujisaki Navigation system
JP3896852B2 (ja) * 2002-01-16 2007-03-22 株式会社デンソー 車両用衝突被害軽減装置
WO2003085414A2 (en) 2002-04-02 2003-10-16 Randazzo William S Navigation system for locating and communicating with wireless mesh network
US7079951B2 (en) 2002-05-15 2006-07-18 Honeywell International Inc. Ground operations and imminent landing runway selection
US6789016B2 (en) 2002-06-12 2004-09-07 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Integrated airborne transponder and collision avoidance system
US7271826B2 (en) * 2002-07-03 2007-09-18 Lufthansa Technik Ag Communications installation for aircraft
US6963795B2 (en) 2002-07-16 2005-11-08 Honeywell Interntaional Inc. Vehicle position keeping system
US20040130479A1 (en) * 2003-01-02 2004-07-08 Chen-Jui Lo Robust data fusion procedure of a multi-digital surveillance information
FR2854129B1 (fr) * 2003-04-28 2007-06-01 Airbus France Dispositif d'affichage dans un cockpit d'aeronef d'informations concernant le trafic environnant
FR2854978B1 (fr) * 2003-05-14 2007-04-20 Jacques Villiers Dispositif et procede d'assistance automatisee aux controleurs de la circulation aerienne.
US7483773B1 (en) * 2003-05-21 2009-01-27 Rockwell Collins, Inc. System and method for monitoring aircraft for excessive deviation from flight regime
US7948404B2 (en) * 2003-05-27 2011-05-24 Honeywell International Inc. Obstacle avoidance situation display generator
CA2529788A1 (en) * 2003-06-19 2004-12-29 Ipr Licensing, Inc. Antenna steering for an 802.11 station
US6985103B2 (en) * 2003-07-29 2006-01-10 Navaero Ab Passive airborne collision warning device and method
US7024309B2 (en) * 2003-08-28 2006-04-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Autonomous station keeping system for formation flight
US7095338B2 (en) * 2003-10-07 2006-08-22 Ted Naimer TCAS VSI display
US7006032B2 (en) * 2004-01-15 2006-02-28 Honeywell International, Inc. Integrated traffic surveillance apparatus
US7190303B2 (en) * 2004-03-30 2007-03-13 Aviation Communication & Surveillance Systems, Llc Systems and methods employing a collision avoidance system to enhance pilot awareness
CN100550661C (zh) * 2004-04-19 2009-10-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 有重新配置块的无线电接收机及相关方法和无线通信系统
US7510117B2 (en) * 2004-06-04 2009-03-31 Impinj Inc Decoding with memory in RFID system
US7116266B1 (en) 2004-06-16 2006-10-03 Rockwell Collins, Inc. Traffic alert and collision avoidance system enhanced surveillance system and method
US7788034B2 (en) * 2004-06-30 2010-08-31 Honeywell International Inc. Method for determining a flight management system rendezvous intercept position
US7515715B2 (en) * 2004-07-08 2009-04-07 Honeywell International Inc. Information security for aeronautical surveillance systems
US6987492B1 (en) 2004-07-14 2006-01-17 L-3 Communications Corporation Tetrahedral positioner for an antenna
US7272472B1 (en) 2004-07-15 2007-09-18 Rockwell Collins, Inc. System and method for improving aircraft formation flying accuracy and integrity
US7148816B1 (en) * 2004-08-30 2006-12-12 Rockwell Collins, Inc. Aircraft traffic source selection and display system and method
US7724178B2 (en) * 2004-12-17 2010-05-25 Honeywell International Inc. Traffic alert collision avoidance system (TCAS) devices and methods
US7548183B2 (en) * 2005-03-01 2009-06-16 Honeywell International Inc. Systems and methods for automatically disabling a TCAS broadcast
US7479925B2 (en) * 2005-03-23 2009-01-20 Honeywell International Inc. Airport runway collision avoidance system and method
US7307578B2 (en) * 2005-03-31 2007-12-11 Honeywell International Inc. Declutter of graphical TCAS targets to improve situational awareness
US20070018881A1 (en) * 2005-06-24 2007-01-25 Honeywell International, Inc. Mode S zone marker
FR2889316B1 (fr) * 2005-07-27 2009-05-08 Airbus France Sas Systeme pour afficher sur un premier mobile une indication de position dependant d'une position d'un second mobile
US7471214B2 (en) * 2005-10-13 2008-12-30 Honeywell International Inc. Intuitive wind velocity and direction presentation
FR2894056B1 (fr) * 2005-11-25 2011-04-15 Thales Sa Procede de gestion de vol et convoi
US20070152814A1 (en) * 2005-12-29 2007-07-05 Arinc Inc. Systems and methods for autonomous data acquisition, sensor integration and information transmission in a lightweight device
DE602006012795D1 (de) * 2006-01-19 2010-04-22 Thales Sa Vorrichtung zur Regelung der relativen Positionen von einer Gruppe in Formation fliegender Raumschiffe durch Analyse von Zweifrequenzsignalen
FR2897959B1 (fr) * 2006-02-28 2008-04-04 Airbus France Sas Dispositif d'aide au guidage d'un aeronef suiveur faisant partie d'une patrouille, ainsi qu'un systeme d'aide a un vol en patrouille comportant un tel dispositif.
WO2008045134A2 (en) * 2006-03-07 2008-04-17 Dimensional Research, Inc. Airborne situational awareness system
JP2007241726A (ja) * 2006-03-09 2007-09-20 Denso Corp 運転支援システム、送信装置及び受信装置
JP4890075B2 (ja) * 2006-04-05 2012-03-07 三菱電機株式会社 情報表示装置及び情報表示システム
US7965227B2 (en) 2006-05-08 2011-06-21 Era Systems, Inc. Aircraft tracking using low cost tagging as a discriminator
US7619555B2 (en) * 2006-11-17 2009-11-17 Raytheon Company Methods and apparatus to contact aircraft
WO2008067306A2 (en) * 2006-11-27 2008-06-05 Aviation Communication & Surveillance Systems Llc Systems and methods employing active tcas to enhance situational awareness
US8086396B1 (en) * 2006-12-07 2011-12-27 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Close-spaced leader-follower navigation using control mimic
JP4679500B2 (ja) * 2006-12-12 2011-04-27 株式会社東芝 Ａｄｓ−ｂ地上局
US7414567B2 (en) * 2006-12-22 2008-08-19 Intelligent Automation, Inc. ADS-B radar system
US9437113B2 (en) * 2007-04-04 2016-09-06 The Boeing Company Method and apparatus for planning air refueling for aircraft
WO2009025907A2 (en) * 2007-05-31 2009-02-26 Raytheon Company Methods and apparatus for coordinating ads-b with mode s ssr and/or having single link communication
US7894948B2 (en) * 2007-11-01 2011-02-22 L-3 Communications Integrated Systems L.P. Systems and methods for coordination of entities and/or communicating location information
US8120525B2 (en) * 2008-01-31 2012-02-21 Aviation Communication&Surveillance Systems LLC Systems and methods for obtaining aircraft state data from multiple data links
US8924069B1 (en) * 2008-04-09 2014-12-30 The United States of America as represented by the Administrator of the National Aeronautics & Space Administration (NASA) Artificial immune system approach for airborne vehicle maneuvering
US8548727B2 (en) * 2008-05-02 2013-10-01 Honeywell International Inc. Cognitive aircraft hazard advisory system (CAHAS)
US8352577B2 (en) * 2008-07-22 2013-01-08 Lockheed Martin Corporation Method and apparatus for updating information on an embedded system
US10535275B2 (en) * 2008-08-04 2020-01-14 Aviation Communication & Surveillance Systems Llc Systems and methods for conflict detection using position uncertainty
US8165728B2 (en) * 2008-08-19 2012-04-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and system for providing a GPS-based position
US7969346B2 (en) * 2008-10-07 2011-06-28 Honeywell International Inc. Transponder-based beacon transmitter for see and avoid of unmanned aerial vehicles
US20100211302A1 (en) * 2008-12-30 2010-08-19 Thales-Raytheon Systems Company Llc Airspace Deconfliction System
US8380367B2 (en) * 2009-03-26 2013-02-19 The University Of North Dakota Adaptive surveillance and guidance system for vehicle collision avoidance and interception
US8203465B2 (en) * 2009-07-13 2012-06-19 The Boeing Company Filtering aircraft traffic for display to a pilot
US8108133B2 (en) * 2009-09-14 2012-01-31 Honeywell International Inc. Vehicle position keeping system
EP2491544B1 (en) * 2009-10-22 2017-04-05 Pilatus Flugzeugwerke Ag Aircraft communication system
CN102063805B (zh) * 2009-11-16 2013-01-23 西安费斯达自动化工程有限公司 Tcas控制器与s模式控制器的集成方法
WO2011137197A1 (en) 2010-04-27 2011-11-03 Aviation Communication & Surveillance Systems Llc Systems and methods for conflict detection using dynamic thresholds
US8566012B1 (en) * 2010-06-08 2013-10-22 The Boeing Company On-board aircraft system and method for achieving and maintaining spacing
KR101119175B1 (ko) 2010-06-10 2012-03-20 박장환 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템 및 음성관제 방법
US9761148B2 (en) 2010-08-03 2017-09-12 Honeywell International Inc. Airborne separation assurance system and required time of arrival function cooperation
BR112013015473A2 (pt) * 2010-12-22 2016-09-27 Saab Ab sistema e método para separação de veículo para uma pluralidade de veículos
JP5524116B2 (ja) * 2011-03-28 2014-06-18 株式会社東芝 航法支援装置
CN102323567B (zh) * 2011-06-13 2012-11-07 四川大学 一种检测ads-b虚假目标的方法
US8773288B1 (en) * 2011-09-20 2014-07-08 Rockwell Collins, Inc. Methods for presenting traffic information on an aircraft display unit
US8692705B2 (en) * 2011-09-21 2014-04-08 Rockwell Collins, Inc. Apparatus and method for generating low latency position information from position signals transmitted in a narrow bandwidth channel of a radio frequency
US9285472B2 (en) * 2011-12-06 2016-03-15 L-3 Communications Avionics Systems, Inc. Multi-link transponder for aircraft and method of providing multi-link transponder capability to an aircraft having an existing transponder
CN102496312B (zh) * 2011-12-22 2014-10-15 北京东进航空科技股份有限公司 空中目标侵入限制空域的告警方法及装置
FR2990290B1 (fr) * 2012-05-02 2015-04-03 Sagem Defense Securite Procede d'evitement d'un aeronef et drone equipe d'un systeme mettant en oeuvre ce procede
US9223017B2 (en) 2012-05-30 2015-12-29 Honeywell International Inc. Systems and methods for enhanced awareness of obstacle proximity during taxi operations
CN102780504A (zh) * 2012-07-30 2012-11-14 四川九洲空管科技有限责任公司 一种acas和xpdr射频综合化设计系统
EP2713180B1 (en) 2012-09-27 2019-04-03 Honeywell International Inc. Systems and methods for performing vehicle collision-avoidance warning via sensor pulse
JP5960019B2 (ja) * 2012-10-02 2016-08-02 三菱重工業株式会社 運航管理支援装置、運航管理支援システム、運航管理支援方法、及び表示装置
JP6207908B2 (ja) * 2012-11-29 2017-10-04 三菱重工業株式会社 航空機管理装置、航空機、及び航空機管理方法
CN103065507A (zh) * 2012-12-25 2013-04-24 四川九洲空管科技有限责任公司 一种机载防撞设备载机平台综合航电系统数据源模拟装置
CN103336527A (zh) * 2013-06-07 2013-10-02 湖南科技学院 节点编队方法、装置及系统
CN103413461A (zh) * 2013-07-08 2013-11-27 中国航空无线电电子研究所 一种用于飞机安全的综合监视系统及其监视方法
CN103412564B (zh) * 2013-07-26 2016-02-03 中国科学院计算技术研究所 一种无人系统分布式一致性编队控制方法及其系统
CN103680217A (zh) * 2013-11-15 2014-03-26 中国航空无线电电子研究所 一种机载防撞系统混合监视跟踪方法
US8996311B1 (en) * 2013-12-06 2015-03-31 Novatel Inc. Navigation system with rapid GNSS and inertial initialization
US9182237B2 (en) 2013-12-06 2015-11-10 Novatel Inc. Navigation system with rapid GNSS and inertial initialization
US9666080B2 (en) * 2014-07-09 2017-05-30 Honeywell International Inc. Systems and methods for displaying degraded intruder traffic data on an aircraft display
US9911342B2 (en) 2015-05-07 2018-03-06 L3 Commmunications Avionics Systems, Inc. Aircraft wake turbulence awareness
US10101447B2 (en) * 2015-05-27 2018-10-16 Garmin International, Inc. Shared aviation antenna
IL240073B (en) * 2015-07-21 2020-06-30 Ciconia Ltd Method and system for autonomous dynamic air traffic management
CN106468919A (zh) * 2015-08-20 2017-03-01 中华映管股份有限公司 飞行立体看板系统及飞行立体看板控制方法
CN105513432B (zh) * 2016-01-14 2017-11-17 中国民用航空总局第二研究所 用于加油调度的航班信息处理方法及系统
FR3048805A1 (fr) * 2016-03-08 2017-09-15 Airbus Operations Sas Procede et dispositif d’evitement de collision pour une formation d’aeronefs par rapport a un aeronef intrus.
US20170323239A1 (en) 2016-05-06 2017-11-09 General Electric Company Constrained time computing control system to simulate and optimize aircraft operations with dynamic thermodynamic state and asset utilization attainment
JP6302956B2 (ja) 2016-06-15 2018-03-28 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 隊形設定装置、隊形設定方法及び隊形設定プログラム
CN106527483A (zh) * 2016-12-07 2017-03-22 中国航空无线电电子研究所 基于空管数据链的无人机主动威胁避让系统
US10043405B1 (en) * 2017-03-14 2018-08-07 Architecture Technology Corporation Advisor system and method
FR3069948B1 (fr) 2017-08-03 2020-04-10 Airbus Operations Procede et dispositif de controle de la trajectoire d'un aeronef suiveur par rapport a un aeronef meneur lors d'un risque de collision.
US11492100B2 (en) 2017-09-15 2022-11-08 Ntt Docomo, Inc. Information processing apparatus
EP3698166A1 (en) * 2017-10-16 2020-08-26 Aviation Communication & Surveillance Systems, LLC Systems and methods for providing l-band rf architectures
CN108172029A (zh) * 2017-12-26 2018-06-15 四川九洲空管科技有限责任公司 一种空中加油机机载防撞系统的加油模式实现方法及装置
IL257460A (en) * 2018-02-11 2018-03-29 Cohen Moshe A method and system for preventing mid-air collisions and traffic conflicts between different aerial platforms
FR3079942B1 (fr) 2018-04-04 2021-02-26 Airbus Operations Sas Procede et dispositif de determination de trajectoire vers une position optimale d'un aeronef suiveur par rapport a des vortex generes par un aeronef meneur
CN110162084B (zh) * 2018-10-11 2022-01-11 北京机电工程研究所 基于一致性理论的飞航导弹集群系统编队控制方法
CN109920275A (zh) * 2019-01-29 2019-06-21 中国航空无线电电子研究所 基于多机群的飞机交通冲突解脱系统
US11161611B2 (en) * 2019-03-15 2021-11-02 Yan Zhang Methods and systems for aircraft collision avoidance
KR20210141458A (ko) * 2019-03-29 2021-11-23 배 시스템즈 피엘시 차량 거동을 분류하기 위한 시스템 및 방법
CN111833658A (zh) * 2019-04-23 2020-10-27 爱乐基股份有限公司 航空器降落及停靠过程的识别方法及其识别系统
US11004347B1 (en) * 2020-01-15 2021-05-11 Rockwell Collins, Inc. Looming ball pilot guidance and cuing symbology
US20230066809A1 (en) * 2020-01-30 2023-03-02 Sony Group Corporation Information processing device, information processing method, and program
US11443638B2 (en) * 2020-05-11 2022-09-13 Rockwell Collins, Inc. Visualization for real-time position monitoring in formation flying
CN112700679B (zh) * 2020-12-09 2023-04-25 四川九洲空管科技有限责任公司 一种协同式低空空域目标监视系统
CN113487916B (zh) * 2021-09-08 2021-11-02 中矽科技股份有限公司 一种飞机交通控制防撞系统
CN117238178B (zh) * 2023-11-10 2024-01-30 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种针对领航机跟随机无人机编队的反制方法
CN117873136B (zh) * 2024-03-11 2024-05-24 西北工业大学 一种高速飞行器协同飞行与预设性能避碰的控制方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3750168A (en) 1972-04-07 1973-07-31 Nasa Apparatus for aiding a pilot in avoiding a midair collision between aircraft
JPS61245074A (ja) * 1985-04-22 1986-10-31 Toyo Commun Equip Co Ltd 航空機衝突防止用質問方式
US4782450A (en) 1985-08-27 1988-11-01 Bennett Flax Method and apparatus for passive airborne collision avoidance and navigation
WO1987002493A1 (en) * 1985-10-17 1987-04-23 Toyo Communication Equipment Co., Ltd. Alarm restraining system in an apparatus for preventing collision of aircraft
US4789865A (en) 1987-10-21 1988-12-06 Litchstreet Co. Collision avoidance system
US4914733A (en) * 1987-10-30 1990-04-03 Allied-Signal, Inc. Traffic advisory-instantaneous vertical speed display
US5043903A (en) * 1989-12-01 1991-08-27 Thomson Csf System for aiding the movement of moving units in group formation
US5077673A (en) 1990-01-09 1991-12-31 Ryan International Corp. Aircraft traffic alert and collision avoidance device
US5153836A (en) * 1990-08-22 1992-10-06 Edward J. Fraughton Universal dynamic navigation, surveillance, emergency location, and collision avoidance system and method
IL104542A (en) * 1993-01-28 1996-05-14 Israel State Airborne obstacle collision avoidance apparatus
US6314366B1 (en) * 1993-05-14 2001-11-06 Tom S. Farmakis Satellite based collision avoidance system
US5382954A (en) * 1993-05-27 1995-01-17 Honeywell Inc. Resolution advisory display instrument for TCAS guidance
GB9315389D0 (en) * 1993-07-24 1993-09-08 Univ Loughborough Operating aircraft
US5570095A (en) * 1994-04-01 1996-10-29 Massachusetts Institute Of Technology Automatic dependent surveillance air navigation system
JP3751021B2 (ja) * 1994-04-19 2006-03-01 ノースロップ グラマン コーポレーション 航空機位置探索及び識別システム
US5636123A (en) * 1994-07-15 1997-06-03 Rich; Richard S. Traffic alert and collision avoidance coding system
US5566074A (en) * 1995-08-07 1996-10-15 The Mitre Corporation Horizontal miss distance filter system for suppressing false resolution alerts
US5805111A (en) 1995-12-01 1998-09-08 Honeywell Inc. Method and apparatus for accomplishing extended range TCAS
US6275172B1 (en) 1996-02-29 2001-08-14 L-3 Communications Corporation Method and apparatus for improving performance of aircraft display utilizing TCAS computer and mode S transponder
US5872526A (en) * 1996-05-23 1999-02-16 Sun Microsystems, Inc. GPS collision avoidance system
JPH1045099A (ja) * 1996-07-31 1998-02-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 自動編隊飛行制御装置
US6072433A (en) * 1996-07-31 2000-06-06 California Institute Of Technology Autonomous formation flying sensor
JPH11139396A (ja) * 1997-11-10 1999-05-25 Makoto Toyama 編隊飛行制御装置
JP2000065927A (ja) * 1998-08-26 2000-03-03 Mitsubishi Electric Corp 二次レーダ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230076010A (ko) * 2021-11-23 2023-05-31 경희대학교 산학협력단 구면 상에서 타겟 추적을 위한 비행 관리 시스템 및 방법과, 이를 위한 추적 에이전트

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