KR20170140184A - 항공기 창을 통한 항공기와 환경 간 무선 전송 - Google Patents

항공기 창을 통한 항공기와 환경 간 무선 전송 Download PDF

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Abstract

본 발명의 대형 여객기(10)의 위치 독립적 데이터 송수신 방법은, 적어도 하나의 안테나(16)를 상업용 항공기(10)의 창 또는 그 근처에 설치하는 단계, 상기 안테나를 비행 통신 허브(22)와 통신하도록 설계하는 단계, 비행 중에 적어도 안테나(16)와 비행 통신 허브(22) 사이에 데이터를 송수신하는 단계, 항공기(10) 내에서 상기 안테나(16) 및 상기 안테나(16)와 연결된 라우팅 수단 (20) 사이에 상기 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

항공기 창을 통한 항공기와 환경 간 무선 전송
본 발명은 대형 여객기의 데이터를 전송하는 방법과 관련된 것이다.
일반적으로 데이터는 대형 여객기와 지상국 또는 다른 항공기 간에 무선으로 전송된다. 무선에 의한 그러한 데이터 전송의 범위는 무선 전송 범위에 의해 제한된다. 현대의 대형 여객기는 무선을 통해 위성과 통신하여, 비행 중에 전화 통신이나 인터넷 서핑을 할 수 있다. 이러한 목적을 위해 위성 안테나를 항공기의 외부에 별도로 설치해야 하는데, 이는 기술적으로 복잡하고 비용이 많이 든다. 그러한 위성 안테나를 개량(retrofit)하여 설치하려면 복잡하고 지루한 승인 절차를 통과해야 한다.
대형 여객기에서 데이터를 위치 독립적으로 송수신할 수 있도록 할 필요가 있다. 이는 비상사태시 항공기 위치를 알거나 찾을 수 있도록 항공기의 고도, 비행속도 및 위치와 같은 비행 데이터 전송과 관련하여 특히 중요하다. 지상국 및/또는 다른 항공기와 통상적인 무선 통신을 사용하면, 예컨대 넓은 바다 지역 등에서는 넓은 지역 통신이 불가능하므로, 앞서 언급한 전송이 불가능하다. 한편, 광대역 위성 링크를 사용하면 승객들이 데이터 통신에 액세스할 수 있기 때문에 앞의 목적을 위해서는 안전성이 충분하지 않다. 다른 한편, 현재 사용되는 광대역 위성 통신은, 적도 지역에서 정지궤도 위성에 액세스하므로 극지방에서는 데이터 링크가 성립될 수 없기 때문에, 넓은 지역에 걸쳐 이용할 수 없다. 또한, 광대역 위성 통신은 항공기가 상응하는 송수신 수단을 갖추고 있는 경우에만 사용할 수 있다.
이에 따라 본 발명은 통신 수단을 신속하고 간단한 방식으로 개량할 수 있고, 대형 여객기에 영구히 설치하는 구성 요소에 대한 일반 승인 절차를 통과할 필요가 없다는 결정적인 이점을 제공한다. 오히려, 본 발명의 안테나 및 라우팅 수단은 승인이 필요 없는 "묶여 있지 않은(loose) 장비"이다.
또한, 본 발명은 승객이 사용하는 광대역 통신, 예컨대 비행 중 휴대 전화를 사용하거나 인터넷 서핑할 때, 분리가 존재한다는 점이다. 따라서, 승객이 데이터 전송을 간섭할 가능성이 없기 때문에, 본 발명에 의해 제공되는 데이터 통신은 특별히 안전하다.
본 발명의 방법은 청구항 1항의 특징에 의해 정의된다.
따라서, 위성과 통신하기 위한 적어도 하나의 트랜시버 안테나가 항공기 내 객실이나 화물 공간의 창 근처에 각각 배치되면, 안테나가 창을 통해 외부와 시각적으로 접촉하게 되므로, 비행 중 각 창을 통해 안테나와 비행 통신 허브 간에 데이터 링크를 수립하고 유지한다. 비행 통신 허브는 위성, 바람직하게는 예컨대 이리듐 위성과 같은 LEO(저궤도) 위성일 수 있다. 비행 통신 허브는 높은 고도에서 비행하는 항공기 또는 높은 고도에서 비행하는 드론(HAP-고공 비행기)일 수도 있다. 데이터 전송을 위한 데이터 링크는 비행 중인 통신 허브와 함께 수립하여 유지한다. 조종실 창은 특히 두껍고 강하여 창을 통한 무선 통신에는 적합하지 않은 반면, 객실이나 화물 공간의 창은 그러한 무선 통신이 가능한 것이 대형 여객기의 특징이다. 안테나와 비행 통신 허브 사이의 직접 링크가 창(시각적 접촉)을 통해 존재하도록 창 근처에 안테나를 배치하여 안테나와 비행 통신 허브 사이에 전송된 전파가 창을 통해 전파되는 것이 중요하다. 예컨대, 이리듐(Iridium), 글로벌 스타(Global Star) 또는 원웹(OneWeb)과 같은 LEO 위성은 고도가 약 200~2000km인 저궤도 위성이다. 고공 비행기(HAP)는 유인 또는 무인 항공기로 약 20000m 고도로 비행하며, 이 고도에서 미리 정한 범위가 할당되어, 가능할 경우, 연료 보급을 위해서만 이 범위를 이탈한다.
바람직하게는, 객실 또는 반대편 화물 공간 창에 각각 최소한 하나씩 설치되어, 적어도 2개의 서로 다른 비행 통신 허브로 데이터 링크가 유지될 수 있다. 상기 안테나는 조리실, 화장실 또는 비상구 앞의 창에 배치하는 것이 바람직하다. 상기 안테나는 창이나 창틀에 분리할 수 있게 또는 고정하는 방식으로 설치한다. 예를 들면 창이나 창틀에 분리할 수 있게 부착된 어댑터 부재를 통해 설치한다. 예컨대, 상기 어댑터 부재가 창틀 또는 창을 감싸는 벽 라이닝의 일부에 클램프로 고정되거나 접착되어 있다고 생각할 수 있다. 이런 목적을 위해 상기 어댑터 부재에 적절한 클램핑 부재가 제공될 수 있다. 대안으로, 상기 안테나 및/또는 어댑터 부재를 접착제로 결합한 후 잔류물 없이 분리할 수 있다면 창에 접착제로 붙일 수 있다.
안테나는 창 근처에 간단한 방식으로 설치할 수 있으므로, 항공기 동체에 위성 통신이나 고고도로 비행하는 항공기와 통신을 위한 상응하는 송수신 장치를 갖추지 않은 항공기에도 개량하여 설치할 수 있다.
모든 안테나에는 항공기 보드 상에 별도의 장치로 설치된 라우팅 수단의 통신 링크가 있다. 라우팅 수단은 컴퓨터 네트워크의 모뎀이나 중계기일 수 있다. 통상적으로, 라우팅 수단과 안테나의 통신은 유선이지만, 무선일 수도 있다.
라우팅 요소로부터 조종실로의 통신 링크, 즉 비행 데이터를 탐지하는 조종실 구성 요소의 통신 링크가 안테나를 통해 비행 데이터를 전송하기 위해 수립될 수 있다. 비행 데이터에는, 예컨대 항공기의 위치, 자세, 비행속도 및/또는 고도가 있다. 비행 데이터는 바람직하게는 미리 정해진 간격으로 자동 전송되어 비상 상황에서 항공기의 위치 및 비행 상태를 신속하게 판단할 수 있게 한다.
상기 라우팅 수단은, 대안으로 또는 추가로, WLAN을 통해 객실 내의 신용 카드 및/또는 은행 카드 판독기와 통신하여 비행 중 승객의 신용 카드 또는 은행 카드 데이터를 조회할 수 있다. 카드 판독기로 얻은 데이터는 라우팅 수단과 안테나를 통해 LEO 위성으로 전송되고, LEO 위성으로부터 관련 데이터를 확인하는 적절한 지상국으로 보내진다. 이런 통신은 승객이 항공기에 탑승하여 비행 중에 물건을 구매한 다음 착륙 후 공항에서 그 물건을 받는 데 사용될 수 있다.
상기 안테나를 통해 인터넷과 통신하지 않으며, 특히 오디오 및/또는 비디오 콘텐츠의 스트리밍을 하지 않도록 한다. 예컨대, 비행 데이터와 같이 선택된 데이터만 전송하도록 한다. 이는 상기 안테나를 창 근처에 설치했기 때문에 가능하다.
이에 따라 본 발명은 통신 수단을 신속하고 간단한 방식으로 개량할 수 있고, 대형 여객기에 영구히 설치하는 구성 요소에 대한 일반 승인 절차를 통과할 필요가 없다는, 결정적인 이점을 제공한다. 오히려, 본 발명의 안테나 및 라우팅 수단은 승인이 필요 없는 "묶여 있지 않은(loose) 장비"이다.
또 하나의 이점은 승객이 사용하는 광대역 통신, 예컨대 비행 중 휴대 전화를 사용하거나 인터넷 서핑할 때, 분리가 존재한다는 점이다. 따라서, 승객이 데이터 전송을 간섭할 가능성이 없기 때문에, 본 발명에 의해 제공되는 데이터 통신은 특별히 안전하다.
도 1은 본 발명의 대형 여객기의 개략도.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도면은 여객기 또는 화물기일 수 있는 대형 여객기(10)의 개략도이다. 창들은 대향 측면(12,14)의 동체 구역에 배치된다. 객실 또는 화물 공간의 적어도 하나의 창에, 안테나(16)는 항공기(10)의 각 측면(12, 14)에 분리 가능하게 설치된다. 안테나(16)는 도면에 도시되지 않은 어댑터 부재에 의해 창틀용 리세스 내로 클랭핀된다.
각각의 안테나(16)는 케이블(18)에 의해 WLAN 모뎀 형태의 라우팅 수단(20)에 연결된다. 라우팅 수단(20)은 객실 내의 신용 카드 판독기와의 무선 통신(WLAN)을 위해 구성된다. 또한, 모뎀(20)은 도시되지 않은 무선 통신을 통해 항공기의 조종석에 비행 데이터를 포함하는 장치에 접속되어, 안테나(16)를 통해 비행 데이터를 전송한다. 라우팅 수단(20)으로부터 조종석으로의 데이터 전송은 안전상의 이유로 배제된다.
안테나(16)는 이리듐 위성(22)의 형태로 비행 통신 허브와 무선 통신하도록 설계된다. 2개의 안테나(16) 각각은 적어도 2개의 위성(22)과의 통신이 동시에 발생하도록 항공기(10)의 다른 측면의 다른 위성(22)과 통신한다. 전송된 데이터는 종래의 방식으로 위성(22)으로부터 지상국으로 보내진다. 예컨대, 비행 데이터를 획득하는 센터 또는 신용 카드 데이터를 확인하는 센터로 전송된다.
본 발명의 결정적인 양태로 간주하는 것은, 장치가 항공기 부품과 고정된 연결을 제공할 필요 없이 실제로 임의의 대형 여객기에 간단한 방식으로 개량될 수 있다는 점이다. 안테나는 창틀용 리세스에 클램핑될 수 있고 라우팅 수단(20)은 항공기(10) 내 임의의 위치에 배치될 수 있다. 또한, 각각의 안테나(16)가 자체 라우팅 수단(20)과 통신하고, 서로 다른 안테나의 라우팅 수단이 무선 방식으로 서로 통신하는 변형 예를 생각할 수 있다.
10: 대형 여객기
12,14: 항공기 측면
16: 안테나
18: 케이블
20: 라우팅 수단
22: 비행 통신 허브

Claims (14)

  1. 대형 여객기(10)의 위치 독립적 데이터 송수신 방법에 있어서,
    적어도 하나의 안테나(16)를 상업용 항공기(10)의 창 또는 그 근처에 설치하고, 상기 안테나를 비행 통신 허브(22)와 통신을 위해 설계하는 단계;
    비행 중에 적어도 상기 안테나(16)와 비행 통신 허브(22) 간에 데이터를 송수신하는 단계; 및
    상기 안테나(16)와 상기 안테나(16)에 연결된 라우팅 수단(20) 간에 상기 항공기(10) 내의 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 여객기(10)의 위치 독립적 데이터 송수신 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    적어도 하나의 안테나(16)는,
    상기 항공기(10)의 대향 측면(12, 14)상의 창 또는 그 근처에 각각 설치하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    각각의 안테나(16)는,
    상기 라우팅 수단(20)과 와이어로 연결되며, 상기 라우팅 수단은 데이터 소스와 무선 통신을 위한 환경을 설정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    각각의 안테나(16)는,
    각각의 안테나(16)에 할당된 라우팅 수단(20)이 있어 상기 안테나(16)와 통신하며, 상기 라우팅 수단(20)은 데이터 소스와 무선 통신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 안테나(16)는,
    승객 좌석에 고정적으로 할당하지 않고 각각의 창 내에 또는 그 근처에 설치되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 청구항 1 또는 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나(16)는,
    조리실, 화장실 및/또는 비상구의 창에 설치되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 청구항 1 또는 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 안테나(16)는,
    분리 가능하지만 고정되는 방식으로 상기 창에 설치되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 청구항 1 또는 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 안테나(16)는,
    최대 10cm의 거리에서 상기 창에 설치되어, 상기 창을 통해 바깥으로 직접적인 시각적 접촉이 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 청구항 1 또는 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    서로 다른 통신 허브들(22)에 대한 통신 링크는,
    상기 상업용 항공기(10)의 서로 다른 측면들 상의 안테나들로 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    항공기(10)의 위치, 고도 및/또는 속도에 관한 정보와 같은 비행 데이터는,
    규칙적인 간격으로 상기 안테나(16)를 통해 통신 허브(22)에 자동으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    안정된 데이터 링크는,
    라우팅 수단(20)을 통해 비행 데이터의 전송을 위해 항공기(10) 조종석으로부터 안테나(16)까지 존재하지만, 라우팅 수단(20)으로부터 조종실로 데이터를 전송할 수 없는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라우팅 수단(20)은,
    항공기(10) 내의 신용 카드 또는 은행 카드 판독기와 무선으로 통신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    인터넷과의 통신, 특히 안테나(16)를 통한 오디오 및/또는 비디오 데이터의 스트리밍을 금지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비행 통신 허브는,
    위성, 예컨대 저궤도(LEO) 위성, 또는 고고도로 비행하는 항공기(High Altitude Plane - HAP)임을 특징으로 하는 방법.
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