KR20190061006A - 항공기 파라미터의 실시간 결정을 위한 시스템 - Google Patents
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Abstract
항공기의 실시간 파라미터를 결정하는 시스템이 제공되고, 시스템은 각각 복수의 매립식 센서를 포함하는 적어도 두 개의 감지 장치 및 적어도 두 개의 감지 장치로부터 수신된 데이터를 처리하는 적어도 하나의 처리 장치를 포함한다. 적어도 두 개의 감지 장치의 위치 결정은 측정되고 있는 항공기의 유형에 의해 결정되는 것이 바람직하다.
Description
본 발명의 실시 예는 항공기 파라미터의 실시간 결정을 위한 시스템에 관한 것이다.
모든 항공기의 중량 및 균형 한계 및 요구 사항 준수는 비행 안전 및 운항 효율성에 중요하다. 최대 중량 한계를 초과하여 운항하면 항공기의 구조적 무결성 및 성능에 악영향을 미친다. 또한, 허용 한계를 초과한 무게 중심(CG)으로 운항하면 비행 제어가 어려워진다.
또한, 항공기의 부정확하거나 부적절한 탑재량은 상승 한도(ceiling), 기동성(manoeuvrability), 상승률(rate of climb), 속도 및 연료 효율과 관련하여 항공기의 효율을 저하시킨다. 항공기 머리 부분에 훨씬 무겁게 탑재되면, 항공기를 수평 비행 상태로 유지하기 위해 항공기 꼬리 부분에 정상적인 힘보다 큰 힘이 가해져야 할 것이다. 반대로, 항공기 꼬리 부분에 훨씬 무겁게 탑재되면, 추가 항력이 생성되어 추가 엔진 출력이 필요하게 됨으로써 결과적으로는 대기 속도를 유지하기 위해 추가 연료 공급이 필요하게 될 것이다.
그러나, 항공기 연수에 따라, 항공기 중량은 예를 들어, 기존 페인트를 제거하지 않고 다시 도장한 항공기, 청소/관리되고 있는 항공기 부품 내의 먼지/그리스/오일 축적, 장비의 개조 등으로 인해 항공기의 공장 인도 중량보다 증가하는 경향이 있다는 것은 일반적이다.
또한, 매 비행마다 실리는 탑재량(연료 포함)은 일반적으로 탑재량의 중량 및 위치 결정에 따라 상이하다.
상기 관점에서, 예를 들어 풍속/풍향, 공기 온도, 습도, 노점 등과 같은 대기 환경 조건 또한 항공기 비행 특성에 영향을 미치지만, 이 중차대한 시점에서 대기 환경 조건 평가가 정량적으로 수행되지 않는다는 것 또한 주목해야 한다.
따라서, 이륙 전 및 착륙 후에 항공기의 실시간 파라미터를 결정하는 것과 관련하여 몇 가지 단점이 있다는 것은 분명하다.
항공기의 실시간 파라미터를 결정하기 위한 시스템이 제공되고, 시스템은 각각 복수의 매립식 센서를 포함하는 적어도 두 개의 감지 장치 및 적어도 두 개의 감지 장치로부터 수신된 데이터를 처리하는 적어도 하나의 처리 장치를 포함한다. 적어도 두 개의 감지 장치의 위치 결정은 측정되고 있는 항공기의 유형에 의해 결정되는 것이 바람직하다.
바람직하게, 매립식 센서는 중량 센서 및 존재 센서를 포함한다.
각각의 감지 장치는 항공기를 식별할 수 있도록 구성된 영상 센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.
바람직하게, 적어도 두 개의 감지 장치는 항공기의 존재, 항공기 분리, 속도 측정 및 항공기 분류를 결정할 수 있도록 일렬로 배치된다.
시스템은 예를 들어, 겉보기 풍속, 풍향, 공기 온도, 포장 도로 온도, 상대 습도, 포장 도로 습도, 대기압, 열 지수, 풍속 냉각, 운고계, 횡적 및 종적 윈드 드래프트(wind draft), 공기 밀도 등에서 선택된 적어도 하나의 기상 파라미터를 얻기 위한 적어도 하나의 기상 관측 스테이션을 더 포함할 수 있다.
또한, 시스템은 항공기의 실시간 파라미터를 표시하도록 구성된 시각적 표시 장치를 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게, 적어도 하나의 처리 장치는 다음의 과제, 예를 들어 루프 감지, 방향 감지, 속도 감지, 주파수에 의한 힘 감지, 속도 획득, 항공기의 가속 결정, 항공기의 감속 결정, 외부 파라미터에 대한 입력 신호 보정, 외부 파라미터에 대한 입력 신호 조절, 외부 파라미터에 대한 입력 신호 선형화 중 적어도 하나를 수행하도록 구성된다.
바람직하게, 실시간 파라미터는 예를 들어, 다음과 같은 그룹에서 선택된다.
(a) 항공기의 각 타이어 중량, 질량/힘
(b) 모든 개별 대차/차축 중량, 질량/힘
(c) 누적된 횡적 타이어(들)/대차(들)/차축(들) 중량, 질량/힘
(d) 누적된 종적 타이어(들)/대차(들)/차축(들) 중량, 질량/힘
(e) 모든 타이어(들)/대차(들)/차축(들)의 총 누적 중량, 질량/힘
(f) 횡적 타이어(들)/대차(들)/차축(들) 중량, 질량/힘 분배
(g) 종적 타이어(들)/대차(들)/차축(들) 중량, 질량/힘 분배
(h) 최대 이륙 중량, 질량/힘
(i) 종적 무게 중심
(j) 횡적 무게 중심
(k) 총 무게 중심
(l) 타이어 감지
(m) 항공기 속도
(n) 항공기의 등속 검증
(o) 타이어 팽창 불규칙성
(p) 항공기와 관련된 식별 표시
(q) 좌우 항공기 탑재량 균형 정보 및 분배
(r) 앞뒤 항공기 탑재량 균형 정보 및 분배
(s) 항공기 탑재량 및 균형 정보 및 분배
바람직하게, 실시간 파라미터는 항공기 착륙장을 이용하기 위해 항공기에 대해 지불해야 하는 통행료를 결정한다.
제2 양태에서는 항공기 착륙장을 이용하기 위해 항공기에 대해 지불해야 하는 착륙료를 결정하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은 항공기의 실시간 파라미터를 측정하는 단계 및 항공기의 실시간 파라미터를 기반으로 하여 항공기에 대한 통행료를 결정하는 단계를 포함한다.
제3 양태에서는 항공기 착륙장을 이용하기 위해 항공기에 대해 지불해야 하는 착륙료를 결정하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은 항공기의 실시간 파라미터를 측정하는 단계 및 항공기의 실시간 파라미터를 측정하는 시점부터 측정되는 항공기가 항공기 착륙장에 체류하는 기간을 기반으로 하여 항공기에 대한 착륙료를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명을 완전히 이해하고 쉽게 실행할 수 있도록 하기 위하여, 첨부 도면을 참조하여 비-제한적인 예로서만 본 발명의 특정 실시 예를 기술한다.
도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 시스템에 대한 다양한 실시 예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 시스템의 감지 장치의 개략도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 시스템의 수정/석영/피에조 감지 장치에 대한 프로세스 흐름을 도시한다.
도 4는 본 발명의 시스템의 힘 감지 장치에 대한 프로세스 흐름을 도시한다.
도 5는 본 발명의 시스템의 작업에 대한 프로세스 흐름을 도시한다.
도 6은 항공기 기록의 처리에 대한 프로세스 흐름을 도시한다.
도 7a 내지 도 7b는 도 1a에 도시된 시스템의 포괄적인 작업을 도시하는 흐름도이다.
도 8a 내지 도 8b는 도 1b에 도시된 시스템의 포괄적인 작업을 도시하는 흐름도이다.
도 9a 내지 도 9b는 도 1c에 도시된 시스템의 포괄적인 작업을 도시하는 흐름도이다.
도 10은 도 1d에 도시된 시스템의 포괄적인 작업을 도시하는 흐름도이다.
도 11은 도 1e/도 1f에 도시된 시스템의 포괄적인 작업을 도시하는 흐름도이다.
도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 시스템에 대한 다양한 실시 예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 시스템의 감지 장치의 개략도를 도시한다.
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도 5는 본 발명의 시스템의 작업에 대한 프로세스 흐름을 도시한다.
도 6은 항공기 기록의 처리에 대한 프로세스 흐름을 도시한다.
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도 9a 내지 도 9b는 도 1c에 도시된 시스템의 포괄적인 작업을 도시하는 흐름도이다.
도 10은 도 1d에 도시된 시스템의 포괄적인 작업을 도시하는 흐름도이다.
도 11은 도 1e/도 1f에 도시된 시스템의 포괄적인 작업을 도시하는 흐름도이다.
본 발명의 실시 예는 항공기의 실시간 파라미터를 결정하기 위한 시스템을 제공한다. 항공기의 실시간 파라미터 결정은 예를 들어, 항공기 동적 업 계량(dynamic up weighing) 교차 점검/모니터링/경고 시스템, 항공기 통행료 징수 시스템, 항공기 라이브 중량 및 균형 모니터링/교차 점검/경고 시스템, 전술한 것의 임의의 조합 등을 가능하게 한다. 시스템은 영구적으로 설치되거나 휴대형일 수 있다.
시스템의 다양한 실시 예가 도 1a 내지 도 1f에 도시된다. 다양한 실시 예는 예를 들어, 항공기가 차지하는 공간 크기, 항공기 중량, 유도로의 표면 유형, 설치의 재정적 제약 등에 의존한다. 시스템의 다양한 실시 예는 항공기의 다양한 파라미터를 얻기 위한 필수 센서/판독기를 설치하기 위한 단일 플랫폼/평면 형태이거나 항공기의 다양한 파라미터를 얻기 위한 필수 센서/판독기를 설치하기 위한 복수의 플랫폼/평면 형태일 수 있음을 이해해야 한다.
도 1a 내지 도 1f에 도시된 다양한 실시 예에 배치된 각 아이템은 다음과 같다.
- 아이템 15 및 아이템 16: 수정/피에조/석영 센서의 적어도 하나의 스테이션.
- 아이템 17: 실시간 업웨이트 신호를 생성하는 수정/피에조/석영 센서 및 힘 센서.
- 아이템 13: 겉보기 풍속, 풍향, 공기 온도, 포장 도로 온도, 상대 습도, 포장 도로 습도, 대기압, 열 지수, 풍속 냉각, 운고계, 횡적 및 종적 윈드 드래프트(wind draft), 공기 밀도 등과 같은 외부 또는 주요 인자로부터 15, 16, 17로부터의 입력을 보정/조절하는 기상 센서.
- 아이템 12: 개요 및 항공기의 등록. 식별(ID) 및 속도를 얻기 위한 카메라.
- 아이템 14: 항공기의 존재, 항공기 분리, 속도 측정 및 항공기 분류를 확인하기 위해 사용되는 유도성, 용량성 및/또는 압력 루프.
- 아이템 11: 시각적 메시징 시스템(VMS)은 출발하기 전에 항공기에 관련된 조종사/관련 승무원/통제 당국에게 항공기의 실시간 파라미터 또는 런웨이트 솔루션 인텔리전스(runweight solution intelligence)를 표시하는 발광 다이오드(LED) 기반 디스플레이 화면(단색 또는 풀 컬러)일 수 있다. VMS는 태블릿/아이패드 또는 유사한 장치 및 아마도 내장 컴퓨터/시스템일 수도 있다. 대안적으로, VMS는 항공기의 조종실에서 볼 수 있는 독립형 구조물 또는 빌딩에 부착된 큰 외부 스코어보드 유형의 원격 디스플레이일 수 있다.
- 아이템 18: 수정/석영/피에조 신호 프로세서, 전하 증폭기, 중앙 처리 장치, 및 모든 주요 신호를 확인하기 위해 사용되는, 데이터베이스 및 인터넷/웹 기반 인터페이스인 센서 및 카메라 인텔리전스를 위한, 및 소프트웨어와 함께 루프 감지, 방향 감지, 속도 감지, 주파수에 의한 힘 감지, 속도 획득, 가속 또는 감속을 확인하는 능력 및 그 관련 값, 외부 파라미터에 대한 입력 신호의 보정, 조절 및/또는 선형화를 위한 필수 전자 장치 및 구성 요소를 갖는 이동 계량 또는 동적 계량 유닛.
- 아이템 19: 힘 신호 프로세서, 중앙 처리 장치, 및 모든 주요 신호를 확인하기 위해 사용되는, 데이터베이스 및 인터넷/웹 기반 인터페이스인 센서 및 카메라 인텔리전스를 위한, 및 소프트웨어와 함께 루프 감지, 방향 감지, 속도 감지, 힘 감지, 외부 파라미터에 대한 입력 신호의 보정, 조절 및/또는 선형화를 위한 필수 전자 장치 및 구성 요소를 갖는 이동 계량 또는 동적 계량 유닛.
- 아이템 20: 실시간의 일반적인 조건 하에서 맨 먼저 횡적 구성 요소, 다음으로 종적 구성 요소, 마지막으로 총 무게 중심에 대한 실시간 무게 중심(CG)을 추정하고, 계산하고, 결정하는 수정/석영/피에조 시스템용 무게 중심 유닛.
- 아이템 21: 실시간의 일반적인 조건 하에서 맨 먼저 횡적 구성 요소, 다음으로 종적 구성 요소, 마지막으로 총 무게 중심에 대한 실시간 무게 중심(CG)을 추정하고, 계산하고, 결정하는 힘 시스템용 무게 중심 유닛.
- 아이템 22: 각 스테이션 및 신호 유형 및 스테이션 유형 및/또는 지원 스테이션 주변부에 필요한 필수 소프트웨어, 및 모니터, 키보드, 드라이브, 백업과 같은 관련 하드웨어 지원 액세서리 또는 주변 장치, 무선, 근거리 통신망(LAN), 광역 통신망(WAN), 모뎀, 또는 유사한 네트워크나 통신 인터페이싱 또는 연결성(위성, TCP/IP, 이터넷, 광섬유, RS232, RS422, RS485, NMEA, NMEA 0183, SDI-12, Gill ASCII, ASCII, DOS, USB, 컴퓨터에서 컴퓨터로 직접 연결, 또는 유사한 디지털, 아날로그 또는 유사한 프로토콜)과 같은 상호 연결성, 및 컴퓨터 시스템(들)이 필요한 모든 데이터 처리 및 로컬 현장 메모리 및/또는 데이터 백업을 수행하여 모든 데이터 및 신호 출력을 이 정보와 관련된 규제 데이터베이스로 검증하여 정확한지 확인하고, 항공기 이륙 또는 착륙이 안전한지 여부를 확인하고, 문제가 있는 경우, 다음 파라미터의 불규칙하거나, 부정확하거나, 비정상적인 데이터에 대한 시정 조치가 실행될 수 있음을 확인하는 하나 이상의 미디어 변환기를 갖는 3대 이상의 컴퓨터로 구성될 수 있는 컴퓨터 시스템(들).
ㆍ실시간 최대 이륙 중량(MTOW)/전비 중량(All Up Weight)/런웨이트(RunWeight)
ㆍ무게 중심
ㆍ중량 및 균형
ㆍ타이어 압력 상태
ㆍ부피/중량 전환 이상
ㆍ개별 타이어 팽창 상태의 시그니처
ㆍ실시간 개별 타이어 중량/질량/힘 및 분배
ㆍ타이어 접촉 표면에 작용하는 중량/질량 및/또는 힘 및 분배
ㆍ실시간 개별 대차/차축 타이어 힘 및, 대차/차축 타이어 접촉 표면에 작용하는 중량 및/또는 질량 및 분배
ㆍ실시간 횡적 타이어 힘 및, 타이어 접촉의 횡적 표면에 작용하는 중량 및/또는 질량 및 분배
ㆍ실시간 종적 타이어 힘 및, 타이어 접촉의 종적 표면에 작용하는 중량 및/또는 질량 및 분배
ㆍ실시간 MTOW
ㆍ항공기의 실시간 전체/총/착륙 중량
ㆍ항공기의 중량/질량 분류
ㆍ항공기 실시간 횡적/종적 무게 중심
ㆍ항공기 실시간 업웨이트 무게 중심(CG)/MTOW 무게 중심(실시간 횡적 CG와 종적 CG의 조합)
ㆍ연료 균형에 대한 검증
ㆍ중량 및 균형 로그 북, 및 관련 공항/유지 보수 작업으로부터 얻은 부분적으로 계산되고 계량된 MTOW의 유효성에 대한 최종 교차 점검 규정. 실시간 전비 중량(RUNWEIGHT) = 기본 자중(BEW) + 운항용 아이템 중량 + 승객 + 기내 반입 수하물 중량 + 승객 위탁 수하물 중량 + 화물 중량 + 예비 연료 중량 + 운항 연료 중량 + 징상 이동 및 이륙 연료 중량 임을 유의해야 한다.
- 아이템 23: 승인받은 조종사, 고객(공항, 항공사 및/또는 관련 운영자), 당국, 규제 기관, 수사 기관 및 협회 등과 같은 사용자가 사용하기 위한 인터넷 또는 데이터 네트워크.
- 아이템 27: 로컬 및 외부 백업 저장소.
- 아이템 28: 후 작업 사용 및 추가 연구 및 개발용.
- 아이템 24: 모바일 정적 중량 및 균형 장치 또는 유닛, 그 데이터는 항공기에 관한 다음을 결정 및/또는 계산 및/또는 검증/확인 및/또는 획득하기 위해 사용된다.
ㆍ 항공기 운용 한계(aircraft operating limits)
ㆍ 암(모멘트 암)(arm(moment arm))
ㆍ 밸러스트(ballast)
ㆍ 기본 자중(basic empty weight, BEW)
ㆍ 화물 중량(cargo weight)
ㆍ 무게 중심(centre of gravity, CG)
ㆍ 무게 중심 한계(CG limits)
ㆍ 무게 중심 범위(CG range)
ㆍ 승객 위탁 수하물 중량(checked baggage weight)
ㆍ 자중(empty weight)
ㆍ 자중 무게 중심(empty weight CG)
ㆍ 연료 하중(fuel load)
ㆍ 허가 자중(licensed empty weight)
ㆍ 최대 착륙 중량(maximum landing weight, MLW)
ㆍ 최대 램프 중량(maximum ramp weight)
ㆍ 최대 이륙 중량(maximum take off weight, MTOW)
ㆍ 최대 중량(maximum weight)
ㆍ 최대 무연료 중량(maximum zero fuel weight)
ㆍ 최소 연료(minimum fuel)
ㆍ 모멘트(moment)
ㆍ 운항용 아이템 중량(operational items weight)
ㆍ 승객 및 기내 반입 수하물 중량(passengers and carry-on weight)
ㆍ 유상하중(payload)
ㆍ 예비 연료 중량(reserve fuel weight)
ㆍ 표준 자중(standard empty weight)
ㆍ 이륙 연료 중량(take off fuel weight)
ㆍ 지상 이동 연료 중량(taxi fuel weight)
ㆍ 트림 설정(trim setting)
ㆍ 운항 연료 중량(trip fuel weight)
ㆍ 유용하중(useful load)
- 아이템 25: 수정/석영/피에조 센서 및/또는 신호 조절 및/또는 처리 및/또는 전하 증폭 장치 또는 유닛의 정적 런웨이트 보정에 사용되는 모바일 보정 유닛.
- 아이템 26: 힘 센서 및/또는 힘 신호 조절 및/또는 처리 장치 또는 유닛의 정적 런웨이트 보정에 사용되는 모바일 보정 유닛.
각 아이템은 전술한 바와 같은 방식으로 기능하도록 배치되고, 모든 아이템을 모아 원하는 방식으로 작동시키는 작업은 상당한 평가 및 연구를 필요로 한다는 것을 이해해야 한다. 각 아이템을 합치면 시너지 효과가 발생하여 개별적인 각 아이템에 의해 제공되는 기능보다 더 많은 기능이 제공된다는 것을 유의해야 한다.
도 2를 참조하면, 전술한 실시 예 중 어느 하나의 시스템의 복수의 감지 장치에 대한 개략도가 도시된다. 개략도는 감지 장치의 각 아이템뿐만 아니라 각 아이템 사이의 데이터 흐름을 도시한다. 도 2에는 보정 유닛(25, 26), 포장도로에 매립되어 있는 센서(14, 15, 16, 17, 12)로부터 얻은 데이터 처리, 및 처리된 데이터가 전송되는 신호 조절기(18,19)가 도시된다. 신호 조절기(18, 19)용 전원(1)은 전원 공급 장치(3)를 제공하기 위해 무정전 전원 공급 장치(2)에 결합될 수 있다. 기상 센서(13)로부터의 데이터는 필수 데이터가 컴퓨터 시스템(22)에 의해 처리되어 데이터 네트워크(23)를 통해 추가 전송될 수 있도록 CG 유닛(20, 21)에 전송되거나, 로컬/외부 백업 저장소(27)에 전송되거나, VMS(11)에 표시된다.
또한, 지상 이동 방향은 설치된 루프의 포장 도로에 매립되어 있는 센서(14, 15, 16, 17, 12)로부터 수신된 제1 트리거에 의해 결정된다는 것을 이해해야 한다. 이것은 LHS, RHS, FORE & AFT 데이터에 대한 계량 위치 식별을 확인하고 할당하기 위해 사용된다. 이러한 데이터를 사용하면, 항공기의 간결한 시그니처 레이아웃 및 치수 레이아웃(예를 들어, 모멘트 및 암 거리)를 얻을 수 있다. 시간 및 속도가 이를 계산하기 위해 사용되며, 그에 따라 관련 중량 및 균형 정보를 제공한다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 특히 사용되는 다수의 센서 및 센서의 구성/배치와 관련하여, 도 1a 내지 도1f에 도시되는 시스템의 실시 예에 특정된 프로세스들이 도시된다.
도 3에는 데이터가 어떻게 시각 메시징 시스템에 표시되는 지를 보여주기 위한 프로세스 흐름이 도시된다. 맨 먼저, 센서에 의해 항공기가 감지되는지 결정한다(3.1). 이후, 항공기가 정확하게 감지되는지 평가한다(3.2). 항공기가 정확하게 감지되지 않는 경우, 오류가 기록된다(3.3). 항공기가 정확하게 감지되는 경우, 런웨이트가 존재하는지 평가한다(3.31). 런웨이트가 존재하지 않는 경우, 오류가 기록된다(3.4). 런웨이트가 존재하는 경우, 예를 들어, 항공기 속도, 차축/대차 간 길이, 차축/대차 간격, 차축/대차의 수, 개별 타이어의 런웨이트, LHS, RHS, FORE, AFT, 횡적 무게 중심, 종적 무게 중심, 총 무게 중심, 타이어 팽창 정보, 시간, 날짜, ID, 영상 등을 측정한다(3.32).
이후, 감지된 항공기가 정말로 항공기인지 어떤 다른 차량/물체인지 여부를 평가한다(3.5). 항공기가 아닌 경우, 프로세스는 중단된다(3.6). 항공기인 경우, 측정값을 처리하여 비교한다(3.7). 처리된 데이터는 다양한 목적으로 사용하기 위한 후속 검색(3.10)을 위해 저장되고(3.71) 및/또는 네트워크를 통해 전송된다(3.72).
이후, 항공기가 정확하게 감지되는지 평가한다(3.8). 항공기가 정확하게 감지되지 않는 경우, 경보음이 트리거되고(3.82) 네트워크에 전송된다(3.83). 항공기가 정확하게 감지되는 경우, 런웨이트 측정 프로세스가 종료되고(3.81), 측정된 데이터가 시각 메시징 시스템에 표시된다(3.9). 항공기가 정확하게 감지되지 않는 경우, 오류가 기록된다(8.12.1).
도 4에는 단계 3.31 및 단계 3.4가 생략되는 것을 제외하고 도 3과 동일한 프로세스가 도시된다.
도 5에는 도 3에 도시된 프로세스보다 더 간결한 프로세스가 도시된다. 맨 먼저, 항공기가 센서에 의해 감지된다(4.1). 이후, 항공기가 정확하게 감지되는지 평가한다(4.2). 항공기가 정확하게 감지되지 않는 경우, 오류가 기록된다(4.3). 항공기가 정확하게 감지되는 경우, 예를 들어, 항공기 속도, 차축/대차 간 길이, 차축/대차 간격, 차축/대차의 수, 개별 타이어의 런웨이트, LHS, RHS, FORE, AFT, 횡적 무게 중심, 종적 무게 중심, 총 무게 중심, 타이어 팽창 정보, 시간, 날짜, ID, 영상 등을 측정한다(4.3).
이후, 감지된 항공기가 정말로 항공기인지 어떤 다른 차량/물체인지 여부를 평가한다(4.4). 항공기가 아닌 경우, 프로세스는 중단된다(4.5). 항공기인 경우, 측정값을 처리하여 저장한다(4.6). 이후, 데이터를 검색하여 보고서를 획득하고(4.7), 측정된 데이터를 시각적 메시징 시스템에 표시한다(4.8).
도 7에는 도 3에 도시된 프로세스보다 간결한 다른 프로세스가 도시된다. 맨 먼저, 항공기 측정값이 센서에서 다운로드되고(5.1), 이후 측정값을 필수 규제 기관의 정보와 비교한다(5.2). 비교 결과를 저장하여 전송하고(5.3), 이후 데이터가 허용 한도 내에 있는지 결정하기 위한 평가를 수행한다(5.4). 데이터가 허용 한도 내에 있지 않은 경우, 부정적 통지를 시각적 메시징 시스템에 전송하고(5.6) 저장한다(5.5). 데이터가 허용 한도 내에 있는 경우, 긍정적 통지를 시각적 메시징 시스템에 전송한다(5.6).
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 도 1a에 도시된 시스템의 프로세스 흐름이 도시된다. 맨 먼저, 스테이션 1에서 항공기가 감지되는지 결정된다(8.1). 이후, 항공기가 정확하게 감지되는지 평가한다(8.2). 항공기가 정확하게 감지되지 않은 경우, 오류가 기록된다(8.3). 항공기가 정확하게 감지된 경우, 런웨이트가 존재하는 지 평가한다(8.4). 런웨이트가 존재하지 않는 경우, 오류가 기록된다(8.4.1). 런웨이트가 존재하는 경우, 스테이션 1에서 예를 들어, 항공기 속도, 차축/대차 간 거리, 차축/대차 간격, 차축/대차의 수, 개별 타이어의 런웨이트, LHS, RHS, FORE, AFT, 횡적 무게 중심, 종적 무게 중심, 총 무게 중심, 타이어 팽창 정보, 시간, 날짜, ID, 영상 등이 측정된다(8.5). 이후, 처리된 데이터는 컴퓨터 시스템으로 출력된다(8.8).
이후, 감지된 항공기가 정말로 항공기인지 어떤 다른 차량/물체인지 여부를 평가한다(8.6). 항공기가 아닌 경우, 프로세스는 중단된다(8.7). 항공기인 경우, 이후, 스테이션 2에서 항공기가 감지된다(8.9). 이후, 항공기가 정확하게 감지되는지 평가한다(8.10). 항공기가 정확하게 감지되지 않는 경우, 오류가 기록된다(8.11). 항공기가 정확하게 감지되는 경우, 런웨이트가 존재하는지 평가한다(8.12). 런웨이트가 존재하지 않는 경우, 오류가 기록된다(8.12.1). 런웨이트가 존재하는 경우, 스테이션 2에서 예를 들어, 항공기 속도, 차축/대차 간 거리, 차축/대차 간격, 차축/대차의 수, 개별 타이어의 런웨이트, LHS, RHS, FORE, AFT, 횡적 무게 중심, 종적 무게 중심, 총 무게 중심, 타이어 팽창 정보, 시간, 날짜, ID, 영상 등이 측정된다(8.13). 처리된 데이터는 이후 컴퓨터 시스템으로 출력된다(8.16).
이후, 감지된 항공기가 정말로 항공기인지 어떤 다른 차량/물체인지 여부를 평가한다(8.14). 항공기가 아닌 경우, 프로세스는 중단된다(8.17). 항공기인 경우, 이후 스테이션 3에서 항공기가 감지된다(8.15). 이후, 항공기가 정확하게 감지되는지 평가한다(8.16). 항공기가 정확하게 감지되지 않는 경우, 오류가 기록된다(8.17). 항공기가 정확하게 감지되는 경우, 런웨이트가 존재하는지 평가한다(8.18). 런웨이트가 존재하지 않는 경우, 오류가 기록된다(8.18.1). 런웨이트가 존재하는 경우, 스테이션 3에서 예를 들어, 항공기 속도, 차축/대차 간 거리, 차축/대차 간격, 차축/대차의 수, 개별 타이어의 런웨이트, LHS, RHS, FORE, AFT, 횡적 무게 중심, 종적 무게 중심, 총 무게 중심, 타이어 팽창 정보, 시간, 날짜, ID, 영상 등이 측정된다(8.19). 처리된 데이터는 이후 컴퓨터 시스템으로 출력된다(8.21).
이후, 감지된 항공기가 정말로 항공기인지 어떤 다른 차량/물체인지 여부에 대한 또 다른 평가를 수행한다(8.20). 항공기가 아닌 경우, 프로세스는 중단된다(8.21). 항공기인 경우, 이후 스테이션 4에서 항공기가 감지된다(8.22). 이후, 항공기가 정확하게 감지되는지 평가한다(8.23). 항공기가 정확하게 감지되지 않는 경우, 오류가 기록된다(8.24). 항공기가 정확하게 감지되는 경우, 런웨이트가 존재하는지 평가한다(8.25). 런웨이트가 존재하지 않는 경우, 오류가 기록된다(8.25.1). 런웨이트가 존재하는 경우, 스테이션 4에서 예를 들어, 항공기 속도, 차축/대차 간 거리, 차축/대차 간격, 차축/대차의 수, 개별 타이어의 런웨이트, LHS, RHS, FORE, AFT, 횡적 무게 중심, 종적 무게 중심, 총 무게 중심, 타이어 팽창 정보, 시간, 날짜, ID, 영상 등이 측정된다(8.26). 처리된 데이터는 이후 컴퓨터 시스템으로 출력된다(8.27). 감지된 항공기가 정말로 항공기인지 어떤 다른 차량/물체인지 여부를 결정하는 최종 평가가 수행된다(8.28). 항공기가 아닌 경우, 프로세스는 중단된다(8.29). 항공기인 경우, 최종 센서는 평가를 완료하고(8.30) 컴퓨터 시스템에 통지한다(8.31). 최종 센서는 마지막 런웨이트 중량 & 균형 감지 장치로부터 계산된 거리에 배치되는 루프 및/또는 카메라, 또는 이들의 조합이다. 3 km/h 내지 15 km/h의 항공기 트래버스 속도(가속 또는 감속 없음) 범위를 기반으로 하여 설치를 위한 정확한 거리가 계산되고 구성될 것이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 도 1b에 도시된 시스템의 프로세스 흐름이 도시된다. 맨 먼저, 스테이션 1 및 스테이션 2에서 항공기가 감지된다(9.1). 동시에, 스테이션 1 및 스테이션 2는 각각 항공기를 평가하고 항공기 및 런웨이트가 존재하는지 감지한다(9.2, 9.3). 스테이션 1이 아무 것도 감지하지 못한 경우, 오류가 기록되고 프로세스는 중단된다(9.2.1). 스테이션 2가 아무 것도 감지하지 못한 경우, 오류가 기록되고 프로세스는 중단된다(9.3.1).
스테이션 1 및 스테이션 2가 모두 항공기 및 런웨이트의 존재를 감지한 경우, 각 스테이션에서는 각각 예를 들어, 항공기 속도, 차축/대차 간 거리, 차축/대차 간격, 차축/대차의 수, 개별 타이어의 런웨이트, LHS, RHS, FORE, AFT, 횡적 무게 중심, 종적 무게 중심, 총 무게 중심, 타이어 팽창 정보, 시간, 날짜, ID, 영상 등이 측정된다(9.4, 9.5). 각 스테이션으로부터의 처리된 데이터는 컴퓨터 시스템으로 출력된다(9.6).
이후, 각 스테이션에서 감지된 항공기가 정말로 항공기인지 어떤 다른 차량/물체인지 여부를 평가한다(9.7, 9.8). 항공기가 아닌 경우, 프로세스는 중단된다(9.7.1, 9.8.1). 항공기인 경우, 이후 스테이션 3 및 스테이션 4에서 항공기가 감지된다(9.10). 동시에, 스테이션 3 및 스테이션 4는 각각 항공기를 평가하고 항공기 및 런웨이트가 존재하는지 감지한다(9.11, 9.12). 스테이션 3이 아무 것도 감지하지 못한 경우, 오류가 기록되고 프로세스는 중단된다(9.11.1). 스테이션 4가 아무 것도 감지하지 못한 경우, 오류가 기록되고 프로세스는 중단된다(9.12.1).
스테이션 3 및 스테이션 4가 모두 항공기 및 런웨이트의 존재를 감지한 경우, 각 스테이션에서 각각 예를 들어, 항공기 속도, 차축/대차 간 거리, 차축/대차 간격, 차축/대차의 수, 개별 타이어의 런웨이트, LHS, RHS, FORE, AFT, 횡적 무게 중심, 종적 무게 중심, 총 무게 중심, 타이어 팽창 정보, 시간, 날짜, ID, 영상 등이 측정된다(9.13, 9.14). 각 스테이션으로부터의 처리된 데이터는 컴퓨터 시스템으로 출력된다(9.16).
감지된 항공기가 정말로 항공기인지 어떤 다른 차량/물체인지 여부를 결정하는 최종 평가가 스테이션 3 및 스테이션 4에서 각각 수행된다(9.17, 9.18). 항공기가 아닌 경우, 프로세스는 중단된다(9.21). 항공기인 경우, 최종 센서는 평가를 완료하고(9.19) 컴퓨터 시스템에 통지한다(9.20). 최종 센서는 마지막 런웨이트 중량 & 균형 감지 장치로부터 계산된 거리에 배치되는 루프 및/또는 카메라, 또는 이들의 조합이다. 3 km/h 내지 15 km/h의 항공기 트래버스 속도(가속 또는 감속 없음) 범위를 기반으로 하여 설치를 위한 정확한 거리가 계산되고 구성될 것이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 도 1c에 도시된 시스템의 프로세스 흐름이 도시된다. 맨 먼저, 스테이션 1에서 항공기가 수정 센서에 의해 먼저 감지된 후 석영 센서에 의해 감지된다(10.1). 수정 센서는 항공기를 평가하고 항공기 및 런웨이트가 존재하는 지 감지한다(10.2). 수정 센서가 아무 것도 감지하지 못한 경우, 오류가 기록되고 프로세스는 중단된다(10.3). 수정 센서가 둘 다 감지한 경우, 이어서 석영 센서가 항공기를 평가하여 항공기 및 런웨이트가 존재하는 지 감지한다(10.4). 석영 센서가 아무 것도 감지하지 못한 경우, 오류가 기록되고 프로세스는 중단된다(10.4.1). 석영 센서가 둘 다 감지한 경우, 스테이션 1에서 예를 들어 항공기 속도, 차축/대차 간 거리, 차축/대차 간격, 차축/대차의 수, 개별 타이어의 런웨이트, LHS, RHS, FORE, AFT, 횡적 무게 중심, 종적 무게 중심, 총 무게 중심, 타이어 팽창 정보, 시간, 날짜, ID, 영상 등이 측정된다. 스테이션 1로부터의 처리된 데이터는 이후 컴퓨터 시스템으로 출력된다(10.7).
이후, 스테이션 1에서 감지된 항공기가 정말로 항공기인지 어떤 다른 차량/물체인지 여부를 평가한다(10.6). 항공기가 아닌 경우, 프로세스는 중단된다(10.6.1). 항공기인 경우, 항공기는 이어서 힘 센서에 의해 감지된다(10.8). 이후, 힘 센서는 항공기를 평가하고 항공기 및 런웨이트가 존재하는 지 감지한다(10.9). 항공기 및 런웨이트의 존재가 감지되지 않는 경우, 프로세스는 중단된다(10.9.1). 항공기 및 런웨이트의 존재가 감지되는 경우, 이후 스테이션 2에서 항공기가 감지된다(10.11). 스테이션 2에서 예를 들어 항공기 속도, 차축/대차 간 거리, 차축/대차 간격, 차축/대차의 수, 개별 타이어의 런웨이트, LHS, RHS, FORE, AFT, 횡적 무게 중심, 종적 무게 중심, 총 무게 중심, 타이어 팽창 정보, 시간, 날짜, ID, 영상 등이 측정된다. 이후, 스테이션 2로부터의 처리된 데이터는 컴퓨터 시스템으로 출력된다(10.13).
감지된 항공기가 정말로 항공기인지 어떤 다른 차량/물체인지 여부를 결정하는 최종 평가가 스테이션 2에서 수행된다(10.12). 항공기가 아닌 경우, 프로세스는 중단된다(10.12.1). 항공기인 경우, 최종 센서는 평가를 완료하고(10.14) 컴퓨터 시스템에 통지한다(10.15). 최종 센서는 마지막 런웨이트 중량 & 균형 감지 장치로부터 계산된 거리에 배치되는 루프 및/또는 카메라, 또는 이들의 조합이다. 3 km/h 내지 15 km/h의 항공기 트래버스 속도(가속 또는 감속 없음) 범위를 기반으로 하여 설치를 위한 정확한 거리가 계산되고 구성될 것이다.
도 10을 참조하면, 도 1d에 도시된 시스템의 프로세스 흐름이 제공된다. 맨 먼저, 스테이션 1 및 스테이션 2에서 항공기가 감지된다(11.1). 동시에, 스테이션 1 및 스테이션 2는 각각 항공기를 평가하고, 항공기 및 런웨이트가 존재하는 지 감지한다(11.2, 11.3). 스테이션 1이 아무 것도 감지하지 못한 경우, 오류가 기록되고 프로세스는 중단된다(11.2.1). 스테이션 2가 아무 것도 감지하지 못한 경우, 오류가 기록되고 프로세스는 중단된다(11.3.1).
스테이션 1 및 스테이션 2가 모두 항공기 및 런웨이트의 존재를 감지한 경우, 각 스테이션에서는 각각 예를 들어, 항공기 속도, 차축/대차 간 길이, 차축/대차 간격, 차축/대차의 수, 개별 타이어의 런웨이트, LHS, RHS, FORE, AFT, 횡적 무게 중심, 종적 무게 중심, 총 무게 중심, 타이어 팽창 정보, 시간, 날짜, ID, 영상 등이 측정된다(11.4, 11.5). 이후, 각 스테이션으로부터의 처리된 데이터는 컴퓨터 시스템으로 출력된다(11.7).
이후, 감지된 항공기가 정말로 항공기인지 어떤 다른 차량/물체인지 여부를 각 스테이션에서 평가한다(11.8, 11.9). 항공기가 아닌 경우, 프로세스는 중단된다(11.8.1, 11.9.1). 항공기인 경우, 최종 센서는 평가를 완료하고(11.12), 컴퓨터 시스템에 통지한다(11.13). 최종 센서는 마지막 런웨이트 중량 & 균형 감지 장치로부터 계산된 거리에 배치되는 루프 및/또는 카메라, 또는 이들의 조합이다. 3 km/h 내지 15 km/h의 항공기 트래버스 속도(가속 또는 감속 없음) 범위를 기반으로 하여 설치를 위한 정확한 거리가 계산되고 구성될 것이다.
도 11을 참조하면, 도 1e/도 1f에 도시된 시스템의 프로세스 흐름이 도시된다. 맨 먼저, 스테이션 1에서 항공기가 감지되는지 결정한다(12.1). 이후, 항공기가 정확히 감지되는지 및 런웨이트를 평가한다(12.2). No인 경우, 오류가 기록된다(12.2.1). Yes인 경우, 스테이션 1에서 예를 들어, 항공기 속도, 차축/대차 간 거리, 차축/대차 간격, 차축/대차의 수, 개별 타이어의 런웨이트, LHS, RHS, FORE, AFT, 횡적 무게 중심, 종적 무게 중심, 총 무게 중심, 타이어 팽창 정보, 시간, 날짜, ID, 영상 등을 측정한다(12.3). 처리된 데이터는 컴퓨터 시스템으로 출력된다(12.4).
이후, 감지된 항공기가 정말로 항공기인지 어떤 다른 차량/물체인지 여부를 평가한다(12.5). 항공기가 아닌 경우, 프로세스는 중단된다(12.5.1). 항공기인 경우, 최종 센서는 평가를 완료하고(12.6) 컴퓨터 시스템에 통보한다(12.7). 최종 센서는 마지막 런웨이트 중량 & 균형 감지 장치로부터 계산된 거리에 배치되는 루프 및/또는 카메라, 또는 이들의 조합이다. 3 km/h 내지 15 km/h의 항공기 트래버스 속도(가속 또는 감속 없음) 범위를 기반으로 하여 설치를 위한 정확한 거리가 계산되고 구성될 것이다.
전술한 실시 예는 정지된 상태에서 항공기 중량을 측정할 때는 0.05%의 정확도를 허용하고, 항공기가 움직이고 있는 상태(최대 15 km/h의 속도)에서 항공기 중량을 측정할 때는 0.5%의 정확도를 허용한다는 것을 유의해야 한다. 이 점에서, 정확도는 매우 바람직하다.
또한, 전술한 시스템에서 중복성, 무결성 및 정확도는 센서 개수를 증가시킴으로써 개선된다는 것을 유의해야 한다. 또한, 더 많은 개수의 센서를 사용하면, 운용 요구 사항을 충족시키기 위한 백업 센서가 존재할 것이기 때문에, 장애가 발생할 때 다운 시간을 또한 제한하면서 사전 예약된 시간표를 사용한 유지 및 수리가 가능하다.
또한, 전술한 시스템이 실제 활주로가 아닌 유도로/활주로 에이프런에 설치된다는 것을 이해해야 한다.
또한, 항공기에 대해 지불해야 하는, 항공기 착륙장을 이용하기 위한 통행료 및/또는 착륙료를 결정하는 방법이 제공된다. 착륙료는 항공기가 항공기 착륙장에 머문 기간에 따라 달라질 수 있다. 방법은 항공기의 실시간 파라미터를 측정하는 단계 및 항공기의 실시간 파라미터를 기반으로 하여 항공기에 대한 통행료 및/또는 착륙료를 결정하는 단계를 포함한다.
또한, 실시간 파라미터는 예를 들어, 일회성 수수료(입국 기준)를 기반으로 하여, 정량적 중량/하중 당 관세를 기반으로 하여, 런웨이트 시스템을 통과하는 정량적 중량/하중 당 공항 당 중량/하중에 따른 전체 평균 관세를 지정함으로써, 공항/항공사 당국과 협상된 다른 방식으로 지불해야 하는 및 항공기 중량이 얼마인지 상관없이 각 항공사가 지불하는 일일 금액을 매일, 매주, 매월, 분기당 또는 매년 현금 지불 기준으로 지불할 수 있는 통행료를 계산하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 실시간 파라미터는 예를 들어, 일회성 수수료(입국 기준)를 기반으로 하여, 항공기가 런웨이트 시스템을 통과하는 시간으로부터 계산된 기간 기준으로, 공항/항공사 당국과 협상된 다른 방식으로 지불해야 하는 착륙료를 계산하기 위해 사용될 수 있다.
항공기의 실시간 파라미터를 측정하는 것은 앞 단락에서 설명한 바와 같은 시스템 및 방법, 또는 다른 시스템 및 방법도 사용하는 것일 수 있음을 이해해야 한다.
전술한 설명에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였지만, 본 발명에서 벗어나지 않고 설계 또는 구성의 세부 사항에 대해 많은 변형 또는 수정이 이루어질 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.
Claims (13)
- 항공기의 실시간 파라미터를 결정하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은:
각각 복수의 매립식 센서를 포함하는 적어도 두 개의 감지 장치; 및
상기 적어도 두 개의 감지 장치로부터 수신된 데이터를 처리하는 적어도 하나의 처리 장치를 포함하고,
상기 적어도 두 개의 감지 장치의 위치는 측정되고 있는 항공기의 유형에 의해 결정되는 시스템. - 제1 항에 있어서, 상기 매립식 센서는
중량 센서; 및
존재 센서를 포함하는 시스템. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 감지 장치는 각각 영상 센서를 더 포함하고, 상기 영상 센서는 상기 항공기를 식별할 수 있도록 구성되는 시스템.
- 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 감지 장치는 항공기의 존재, 항공기 분리, 속도 측정 및 항공기 분류를 결정할 수 있도록 일렬로 배치되는 시스템.
- 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서, 겉보기 풍속, 풍향, 공기 온도, 포장 도로 온도, 상대 습도, 포장 도로 습도, 대기압, 열 지수, 풍속 냉각, 운고계, 횡적 및 종적 윈드 드래프트(wind draft) 및 공기 밀도로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 기상 파라미터를 얻기 위한 적어도 하나의 기상 관측 스테이션을 더 포함하는 시스템.
- 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 항공기의 실시간 파라미터를 나타내도록 구성된 시각적 표시 장치를 더 포함하는 시스템.
- 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 처리 장치는 다음의 작업: 루프 감지, 방향 감지, 속도 감지, 주파수에 의한 힘 감지, 속도 획득, 항공기의 가속 결정, 항공기의 감속 결정, 외부 파라미터에 대한 입력 신호 보정, 외부 파라미터에 대한 입력 신호 조절, 외부 파라미터에 대한 입력 신호의 선형화 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는 시스템.
- 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실시간 파라미터는
(a) 항공기의 개별 타이어 중량, 질량/힘;
(b) 모든 개별 대차/차축 중량, 질량/힘;
(c) 누적된 횡적 타이어(들)/대차(들)/차축(들) 중량, 질량/힘;
(d) 누적된 종적 타이어(들)/대차(들)/차축(들) 중량, 질량/힘;
(e) 모든 타이어(들)/대차(들)/차축(들)의 총 누적 중량, 질량/힘;
(f) 횡적 타이어(들)/대차(들)/차축(들) 중량, 질량/힘 분배;
(g) 종적 타이어(들)/대차(들)/차축(들) 중량, 질량/힘 분배;
(h) 최대 이륙 중량, 질량/힘;
(i) 종적 무게 중심;
(j) 횡적 무게 중심;
(k) 총 무게 중심;
(l) 타이어 감지;
(m) 항공기 속도;
(n) 항공기의 등속 검증;
(o) 타이어 팽창 불규칙성;
(p) 항공기와 관련된 식별 표시;
(q) 좌우 항공기 탑재량 균형 정보 및 분배;
(r) 앞뒤 항공기 탑재량 균형 정보 및 분배;
(s) 항공기 탑재량 및 균형 정보 및 분배로 구성된 그룹에서 선택되는 시스템. - 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실시간 파라미터는 항공기에 대해 지불해야 하는 통행료를 결정하고, 상기 통행료는 항공기 착륙장 이용료인 시스템.
- 항공기에 대해 지불해야 하는 통행료를 결정하기 위한 방법으로서, 상기 통행료는 항공기 착륙장 이용료이고, 상기 방법은:
상기 항공기의 실시간 파라미터를 측정하는 단계; 및
상기 항공기의 실시간 파라미터를 기반으로 하여 항공기에 대한 통행료를 결정하는 단계를 포함하는 방법. - 제10 항에 있어서, 상기 항공기의 실시간 파라미터 측정은 제1 항 내지 제9항의 시스템을 사용하여 수행되는 방법.
- 항공기에 대해 지불해야 하는 착륙료를 결정하기 위한 방법으로서, 상기 착륙료는 항공기 착륙장 이용료이고, 상기 방법은:
상기 항공기의 실시간 파라미터를 측정하는 단계; 및
상기 항공기가 항공기 착륙장에 체류한 기간을 기반으로 하여 항공기에 대한 착륙료를 결정하며, 상기 기간은 상기 항공기의 실시간 파라미터를 측정하는 시점부터 측정되는 단계를 포함하는 방법. - 제12 항에 있어서, 상기 항공기의 실시간 파라미터 측정은 제1 항 내지 제9 항의 시스템을 사용하여 수행되는 방법.
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