Pobierz dokument

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO
(19) PL
(96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:
21.09.2007 07018565.7
(11) PL/EP
(13)
(51)
1912077
T3
Int.Cl.
G01S 19/03 (2010.01)
G01S 19/48 (2010.01)
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej
Polskiej
(54)
(97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono:
21.08.2013 Europejski Biuletyn Patentowy 2013/34
EP 1912077 B1
Tytuł wynalazku:
Pasywne szerokopasmowe śledzenie samolotów z możliwością rozmieszczania
(30)
(43)
Pierwszeństwo:
12.10.2006 US 851118 P
17.08.2007 US 840285
Zgłoszenie ogłoszono:
16.04.2008 w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 2008/16
(45)
O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono:
31.01.2014 Wiadomości Urzędu Patentowego 2014/01
(73)
Uprawniony z patentu:
Omnipol a.s., Praha, CZ
PL/EP 1912077 T3
(72)
Twórca(y) wynalazku:
ALEXANDER E. SMITH, Mc Lean, US
RUSSEL HULSTROM, Williamstown, AU
CARL EVERS, Vienna, US
(74)
Pełnomocnik:
rzecz. pat. Andrzej Rosa
POLSERVICE
KANCELARIA RZECZNIKÓW
PATENTOWYCH SP. Z O.O.
ul. Bluszczańska 73
00-712 Warszawa
Uwaga:
W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący
udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za
sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 2 -
Opis
Dziedzina wynalazku
[0001]
Niniejszy wynalazek dotyczy dziedziny samolotów
oraz
5
śledzenia
i
W szczególności,
dozoru
niniejszy
statków
wynalazek
naziemnych.
dotyczy
technik
wykorzystywania hiperbolicznego i bilateralnego dozoru jako
rejestracji
i
stwierdzenia
poprawności
dla
śledzenia
samolotów przy użyciu ADS-B i jako przenośnego lub systemu
śledzenia
10
z
możliwością
rozmieszczania
dla
celów
militarnych i bezpieczeństwa.
Tło wynalazku
[0002]
się,
Mimo ciągłych obaw o bezpieczeństwo, przewiduje
że
komunikacja
powietrzna
będzie
kontynuowała
niezwykły wzrost zarówno na rynkach dojrzałych, jak i na
15
rozwijających
się.
W
USA,
program
NGATS
przewiduje,
że
liczba pasażerów wzrośnie do 140% w ciągu następnych 20 lat
przy
trzy-krotnym
wzroście
ruchu
samolotów,
zależnie
od
kombinacji małych i większych samolotów, patrz np. Next
Generation
20
grudzień
Air
2004.
Transport
W
System
Europie,
Integrated
SESAR
Consortium
Plan,
JPDO,
prognozuje
podobne wyzwania, przy czym przewiduje wzrost liczby lotów
o 150% w tym samym czasie, patrz np. SESAR Definition Phase
Deliverable
for
Air
Transport
Framework
–
The
Current
Situation, SESAR Consortium, 2006. Na rynkach rozwijających
25
się,
takich
jak
Chiny,
rejon
Azji
i
Pacyfiku
i
w
Południowej Ameryce, oczekuje się nawet większego wzrostu,
p. np. Boeing Current Market Outlook 2006.
[0003]
razy
30
Z perspektywy ATM, w efekcie będzie około dwa
więcej
bardziej
komercyjnych
skomplikowanej
samolotów,
sieci
poruszających
systemów
typu
się
w
punkt-punkt
oraz typu piasta i szprychy między rosnącą liczbą lotnisk.
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 3 -
Z drugiej strony, wymaga to stosowania mniejszej separacji
i elastycznego planowania tras, co kładzie znaczny nacisk
na poprawę działania systemów ATC i technologii dozoru.
[0004]
5
Jest
ogólna
zgoda,
że
Automatyczne
zależne
Dozorowanie z Rozgłaszaniem (ADS-B) – (Automatic Dependent
Surveillance – Broadcast) będzie odgrywało znaczną rolę w
centrum
kilku
latach
CAPSTONE
10
cywilnej
infrastruktury
działania
w
USA,
dozorowania
pilotowych
Bundaberg
lotów
programów
Trials
w
i,
(włącznie
Australii
po
z
i
CASCADE/CRISTAL w Europie) i dyskusjach o standardach i
technologiach,
realizowane
są
obecnie
główne
programy
rozwoju ADS-B, włącznie z Australian Upper Airspace Program
oraz FAA’s NAS-Wide ADS-B Program.
[0005]
15
ADS-B
wykorzystuje
nowe,
pokładowe
podsystemy
awioniki, które obejmują systemy pozycjonujące GNSS (np.
GPS, lub inne rozwiązania, takie jak Galileo w Europie),
interfejs z systemami zarządzania lotem i transponder do
20
regularnego
rozgłaszania
pozycji
samolotu
informacji.
Podejście
oferuje
pewną
szczególnie
w
to
porównaniu
do
i
dodatkowych
liczbę
tradycyjnych
korzyści,
radarowych
alternatyw:
•
Infrastruktura
pozycji
25
samolotu
naziemna,
jest
wymagana
stosunkowo
odbiorników
radiowych,
dekodowania
komunikatów
tania,
służących
w
linii
do
do
określenia
składa
się
wykrywania
widzenia
z
i
nadającego
samolotu i w odległości do 250 nm (463 km) od samolotu.
•
Uzyskane
(potencjalnie
wysoką
30
dane
w
spójność
są
zakresie
i
ogólnie
niezwykle
kilkudziesięciu
częstość
dokładne
metrów),
aktualizacji
mają
znacznie
przewyższającą wartości uzyskiwane w radarze.
•
Architektura ADS-B jest dwu-kierunkowa, co pozwala,
aby samolot odbierał pozycję i inne informacje bezpośrednio
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 4 -
z innego samolotu lub z infrastruktury naziemnej (TIS-B i
FIS-B), w celu dostarczania obszernych informacji z kokpitu
i
umożliwia
wprowadzanie
nowych
aplikacji,
opartych
na
kokpicie.
5
[0006]
Wspomniane
przyczynek
liczba
do
korzyści
rozwoju
wyzwań,
które
stanowią
ADS-B,
muszą
jednakże
zostać
niezwykle
ważny
występuje
pewna
pokonane,
aby
ADS-B
został przyjęty jako główne lub jedyne rozwiązanie dozoru
tak, aby korzyści mogły zostać w pełni zrealizowane.
10
[0007]
Po pierwsze, ADS-B wymaga nowego wyposażenia na
pokładzie każdego samolotu i, podczas gdy rosnące koszty
wyposażenia
ADS-B
modernizacji
w
nowym
istniejącego
samolocie
samolotu,
są
małe,
włącznie
z
koszty
kosztami
certyfikacji i koszty alternatywne związane z operacyjnym
15
przestojem, są znaczne. W efekcie, nawet po wprowadzeniu
nowych
zasad
wyposażenia
i
zaleceń,
będą
wykorzystywany
upłynie
takie,
jako
że
platforma
wiele
ADS-B
do
lat,
aż
będzie
spójnej
i
poziomy
mógł
być
uniwersalnej
separacji samolotów, patrz np. Paper to RTCA Spring Forum –
20
Mitre Corporation, maj 2005. Program ADS-B FAA przyjmuje,
że nawet ze wsparciem prawodawstwa dopiero w 2020 roku
wszystkie
duże,
komercyjne
samoloty
zostaną
odpowiednio
wyposażone.
[0008]
25
Po drugie, przejście od radaru do ADS-B wymaga
rozwiązania
problemów
ze
spójnością
i
stwierdzeniem
poprawności danych, zanim ANSP będzie mógł podjąć krytyczne
dla bezpieczeństwa usługi separacji przy użyciu informacji
pozycjonujących,
uzyskiwanych
już
nie
z
ich
własnej
infrastruktury radarowej, ale z informacji dostarczanych
30
bezpośrednio z awioniki samolotu. Wydaje się prawdopodobne,
że, nawet jeżeli problem bezpieczeństwa poprze dozorowanie
wyłącznie
przy
użyciu
ADS-B,
kwestie
kierowania
i
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 5 -
odpowiedzialności
będą
wymagały,
aby
ANSP
ustalił
niezależne środki do rejestracji i stwierdzenia poprawności
danych
dla
ADS-B
i
będzie
to
miało
znaczny
wpływ
na
związane z tym kwestie biznesowe, jeżeli wspomniany system
5
rejestracji będzie musiał opierać się w dalszym ciągu tylko
na infrastrukturze radarowej. Zaproponowano kodowanie ADS-B
jako środki do stwierdzenia poprawności danych ADS-B, ale
technika ta nie obsługuje rejestracji dozoru. Patrz np.
Digital
10
Avionics
Systems
Conference
(DASC)
–
Sensis,
październik 2006.
[0009]
Po trzecie, dozorowanie oparte na rozgłaszaniu
samodzielnie zgłaszanej pozycji samolotu stwarza problemy,
związane z bezpieczeństwem, zarówno odnośnie łatwości, z
jaką
15
samolot
może
być
śledzony
z
ziemi
niemal
przez
każdego, przy użyciu tanich i łatwo dostępnych jednostek
dekodujących
ADS-B,
jak
również
odnośnie
możliwości,
że
samolot świadomie zmyli system dozorowania przez nadawanie
fałszywych informacji o swojej pozycji, aby sugerować, że
jest w miejscu innym niż jest to faktycznie. W maju 2006,
20
potencjalna
podatność
na
fałszowanie,
została
opisana
w
liście od byłego przewodniczącego Australian Civil Aviation
Authority do Ministra Transportu i Usług Regionalnych rządu
Australii,
w
którym
nieodpowiedzialnych
25
elektroniczny
transponder
samolotu
GA,
podkreślił
działań,
znawca
z
w
ręki
podłączony
do
złośliwych
stwierdzając,
tej
drugiej
możliwość
dziedzinie,
lub
kabla
że
„dowolny
wykorzystując
„pożyczony”
danych
lub
za
z
5
małego
dolarów,
anteny za 5 dolarów i laptopa, może utworzyć dziesięć,
dwadzieścia lub nawet pięćdziesiąt fałszywych samolotów na
30
ekranie kontrolera ruchu powietrznego”, patrz: Open letter
from Mr Dick Smith to Australian Minister for Transport and
Regional Services – maj 2006.
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 6 -
[0010]
Na
koniec,
wprowadzenie
dozorowania
za
pomocą
ADS-B wymaga finalizacji i globalnej adaptacji znacznego
nowego
zestawu
związanych
z
tym
standardów
zarówno
dla
samolotów, jak i dla obsługi naziemnej. Patrz np. Reference
5
Safety,
Performance
Document
for
and
ADS-B-NRA
Interoperability
Applixcation
–
Requirements
ED
126
Draft.
EUROCAE, sierpień 2006.
[0011]
Można argumentować, że techniki hiperbolicznego
dozorowania
10
mogą
integrowane
złagodzić
z
te
być
celowo,
ekonomicznie
infrastrukturą
problemy
i
i
dozorowania
umożliwić
efektywnie
ADS-B,
szybsze,
aby
bardziej
wszechstronne i bardziej ekonomiczne implementacje ADS-B.
[0012]
Określenie „Rozszerzony ADS” (ADS-X) jest czasem
stosowane do opisu takiego zintegrowanego podejścia, gdyż
15
unika
ono
tradycyjnej
i
nieprzydatnej
tendencji
do
porównywania ADS-B i technik hiperbolicznego dozorowania i
domniemywania, że w jakiś sposób wybieramy między obiema
technologiami.
[0013]
20
Systemy hiperbolicznego dozorowania wykorzystują
techniki triangulacyjne, służące do ustalania źródła emisji
transpondera
przez
analizowanie
różnicy
czasu
nadejścia
(TDOA) – (Time Difference of Arrival) wspomnianych sygnałów
przez
sieci
naziemnych
stacji
odbiorczych,
przy
czym
wystarczy, że trzy lub cztery stacje odbiorą każdy sygnał,
25
aby centralny procesor ustalił wynik triangulacji.
[0014]
Systemy te są dobrze sprawdzone na całym świecie
w aplikacjach Advanced Surface Movement and Ground Control
Systems
(A-SMGCS)
na
lotniskach,
włącznie
z
Kopenhagą,
Pragą, Madrytem, Londynem, Paryżem, Atlantą i St. Louis,
30
jak również pomyślnie zostały zainstalowane jako naziemne
jednostki
kontroli
implementacji
RVSM
wysokości,
przez
w
celu
weryfikowanie
wspierania
działania
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 7 -
barometrycznych
wysokościomierzy
w
przepełnionej
przestrzeni powietrznej.
[0015]
Niedawny
raport
dla
Eurocontrol
odnośnie
Wide
Area Multilateration (WAM) stwierdza, że „tam, gdzie jest
5
zasięg, system WAM ogólnie ma lepszą dokładność niż MSSR”
i,
odnośnie
kosztów,
stwierdzono,
że
„koszty
urządzeń
systemu WAM są (bardzo ogólne) równe około 50% kosztów
systemu SSR”, a „koszty konserwacji systemów WAM będą dużo
mniejsze niż MSSR, gdyż nie mają one obrotowych części
10
mechanicznych. Może być wymagana co sześć miesięcy kontrola
konserwacyjna w każdym stanowisku pomocniczego wyposażenia,
jak na przykład systemów UPS; poza tym nie ma tu dużo do
zrobienia”.
Patrz
Wide
Area
Multilateration,
Report
on
EATMP TRS 131/04, Eurocontrol, 2005.
15
[0016]
za
W efekcie, hiperboliczne dozorowanie jest uważane
ekonomiczne
i
wysoce
efektywne
rozwiązanie
dla
dozorowania w rejonie terminali i wzdłuż tras w krajach tak
różnych jak Tajwan, Mongolia, Czechy i Australia.
[0017]
20
Ponadto, stacje naziemne wszystkich sprawdzonych
na rynku systemów hiperbolicznego dozorowania są również
stacjami
naziemnymi
zgodnymi
ze
standardem
ADS-B,
ze
wszystkimi funkcjami, co oznacza, że taki system może nie
tylko
odbierać
i
dekodować
samodzielnie
zgłaszane
informacje o pozycji, ale może również triangulować źródło
25
wiadomości, w celu uzyskania niezależnego raportu o pozycji
dla
tego
samego
możliwości
w
samolotu.
Stwarza
rozwiązywaniu
to
wyzwań
pewną
liczbę
związanych
z
implementacją ADS-B.
[0018]
30
Systemy
dozorowania
triangulacyjnego
lub
hiperbolicznego, wykorzystujące przetwarzanie różnicy czasu
nadejścia (TDOA) – (Time Difference of Arrival), śledzą
samoloty
Systemy
na
te
obszarze
ogólnie
lokalnym,
regionalnym
i
rozległym.
potrzebują
impulsowych
transmisji
z
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 8 -
samolotu, które mają dostatecznie krótkie czasy narastania,
w celu uzyskania spójnego czasu odniesienia dla sygnału.
[0019]
Systemy
dostatecznie
5
transmisji
krótkie
czasy
impulsowej,
narastania,
mające
generują
ogólnie
sygnały o dużej częstotliwości, z pasma L lub wyższego
(ogólnie wyższej niż 900 MHz), o dostatecznej szerokości
pasma, aby zapewnić krótki czas narastania.
[0020]
Sygnały
szerokości
10
o
pasma
dozorowania
dostatecznej
obejmują
(SSR)
–
częstotliwości
wtórne
systemy
(Surveillance
i
radarów
Radar
Systems),
obejmujące Mode A, Mode C, Mode S i ADS-B.
[0021]
dla
Firmami, które dostarczają systemy triangulacji
SSR,
są
m.in.
Sensis
Corporation
i
ERA
Systems
Corporation.
15
[0022]
Chociaż
sygnały
SSR
są
wykorzystywane
do
hiperbolicznego dozorowania przy częstotliwości 1090 MHz,
są
inne,
które
wykorzystują
przetwarzanie
TDOA
innych
sygnałów z samolotu na różnych częstotliwościach.
[0023]
20
Jednym
z
nich
jest
system
VERA-E,
produkowany
przez ERA Systems Corporation, cesjonariusza niniejszego
zgłoszenia i zilustrowany na Figurach od 1 do 4. System ten
jest
stosowany
do
śledzenia
samolotów
w
rozległych
obszarach przy użyciu technik szerokopasmowych. W zasadzie,
aspekt
25
szeregu
szerokopasmowy
anten
i
jest
systemów
osiągany
przez
odbiorczych,
stosowanie
połączonych
jak
pokazano na Figurze 4. Każdy podsystem przetwarza podzestaw
częstotliwości
w
ogólnym
zakresie
od
1 GHz
do
20 GHz.
System ma następujące cechy i możliwości:
30
•
Skrytość – elektroniczna i fizyczna
•
Wykorzystywanie
elektronicznej.
przeciwdziałań
znanych
z
wojny
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 9 -
•
Detekcja
dalekiego
zasięgu
(głównym
ograniczeniem
jest horyzont radiowy)
•
Śledzenie i wywiad elektroniczny (ELINT) - (Tracking
and Electronic Intelligence), zapewniające możliwości
5
systemu identyfikacji swój-obcy
•
Doskonała dokładność śledzenia
•
Dostosowanie do celów zarówno na lądzie jak i na
powierzchni wody
•
10
Ekonomiczność
zarówno
zakupu,
jak
i
utrzymania
systemu.
[0024]
Figura
1
ilustruje
Szerokopasmową
Jednostkę
Odbiorczą Produkowaną z możliwością rozmieszczania przez
ERA a.s. Figura 2 przedstawia w zbliżeniu antenę VERA E.
Figura
15
3
pokazuje
jednostkę
odbiorczą
VERA
E
podczas
transportu do miejsca rozmieszczenia. Figura 4 ilustruje
architekturę VERA E. Odnośnie Figury 4, sygnały mogą być
wyprowadzane z wielu anten 405, obejmujących anteny 410,
415, 420, 430 i 425. Antena 405 może stanowić antenę FE
SIF, której sygnał wejściowy jest wprowadzany do odbiornika
20
445
SIF/TACAN
(Selective
Identification
Feature/Tactical
Air Navigation). Sygnały wyjściowe z anten 410, 415, 420,
425,
430
i
435
są
wprowadzane
do
odbiorników
pasma
radarowego 450 i 455.
[0025]
25
Sygnał
wyjściowy
odbiornika
445
SIF/TACAN
i
sygnały wyjściowe odbiorników pasma radarowego 450 i 455 są
wprowadzane do przełącznika wideo i interfejsu 460. Sygnał
wyjściowy
z
przełącznika
wideo
i
interfejsu
460
i
odbiornika 450 pasma radarowego jest wprowadzany do systemu
CPS
30
485.
Sterowanie
i
polecenia
z
systemu
CPS
490
są
wprowadzane do podsystemu 465 łącza danych, który, z kolei,
obejmuje
wyjściowy
liczne
z
łącza
podsystemu
danych
465
470,
łącza
475
danych
i
480.
Sygnał
kontroluje,
z
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 10 -
kolei,
przełącznik
wideo
i
interfejs
460.
Sterowanie
i
polecenia z CPS 490 sterują również odbiornikami 450 i 455
pasma radarowego wraz z interfejsem 460 przełącznika wideo
i odbiornika 445 SIF/TACAN.
5
[0026]
Ponadto,
działający
samolotu.
w
dokument
sposób
System
US 2003/0060941 A1
ciągły
system
dozorowania
ADS-B
samolotów,
do
opisuje
śledzenia
który
zawiera
działający w sposób ciągły system rozgłaszania informacji o
samolotach (taki jak system ADS-B), służący do transmisji z
10
samolotu informacji o locie oraz jedną lub większą liczbę
naziemnych stacji, służących do odbierania rozgłaszanych
informacji o locie. Informacje o locie korzystnie zawierają
identyfikację (ID) samolotu, aktualną trójwymiarową pozycję
i
15
przewidywaną
dokumentu,
trasę.
obejmują
poprawności
Opcjonalne
system
komunikatów,
i
komponenty,
sposób
odbieranych
według
stwierdzenia
z
samolotu
i
alternatywny system i sposób ustalania pozycji samolotu,
jeżeli główne wsparcie nawigacyjne, takie jak GPS, nie jest
dostępne.
20
[0027]
Ponadto, dokument US 5,381,140 A opisuje system
monitorowania
pozycji
samolotu.
Dokument
ten
proponuje
wykorzystywać główny radar lub wtórny radar w przypadkach,
w których śledzenie samolotu nie jest możliwe za pomocą
danych ADS, odbieranych z samolotu.
25
ISTOTA WYNALAZKU
[0028]
Wynalazek
jest
zdefiniowany
w
zastrzeżeniu
1.
Szczególne przykłady wykonania wynalazku są przedstawione w
zależnych zastrzeżeniach.
[0029]
30
Według
poprawności
rozszerza
możliwością
wynalazku,
samodzielnie
system
zapewnione
zgłaszanej
pasywnej
rozmieszczania
detekcji
przez
jest
stwierdzenie
pozycji.
Wynalazek
szerokopasmowej
dodanie
z
możliwości
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 11 -
dekodowania
samodzielnie
porównuje
ją
z
linią
precyzji,
wyznaczaną
zgłaszanej
wyliczanych
przy
użyciu
pozycji
dla
pozycji,
technik
ADS-B
lub
i
linią
dozorowania
hiperbolicznego, zastosowanych względem różnych sygnałów,
5
odbieranych z samolotu.
[0030]
Samolot może emitować raport o pozycji ADS-B wraz
z informacjami o jakości i integralności (NIC/NAC/SIL) i
sygnał ten jest odbierany w jednej lub w większej liczbie
stacji i jest dekodowany i udostępniany w celu dalszego
10
przetwarzania w systemie ATC.
[0031]
Jednocześnie, ten sam sygnał i/lub inne sygnały,
emitowane
przez
samolot,
są
odbierane
w
pewnej
liczbie
stacji i pozycji, lub linia precyzji, jest wyliczana przy
użyciu
15
technik
dozorowania
hiperbolicznego.
Równoważne
miary jakości i integralności danych są uzyskiwane przy
użyciu tych informacji w oparciu o znaną geometrię stacji i
liczbę stacji odbiorczych, wśród innych czynników.
[0032]
Dane z obu źródeł są porównywane i „Figure Of
Merit” (FOM) dla samodzielnie zgłaszanej pozycji ADS-B jest
20
modyfikowany tak, aby odzwierciedlał dostępne już dodatkowe
informacje, w celu oceny poprawności raportu. Opcjonalnie,
może zostać również podniesiony alert.
KRÓTKI OPIS RYSUNKÓW
[0033]
25
Figura 1
odbiornika
przedstawia
z
możliwością
jednostkę
szerokopasmowego
rozmieszczania,
produkowaną
przez ERA Systems Corporation.
30
Figura 2
przedstawia w zbliżeniu antenę VERA E.
Figura 3
przedstawia jednostkę odbiornika VERA E
transportowaną w celu rozmieszczenia.
Figura 4
przedstawia schemat blokowy, ilustrujący
architekturę VERA E.
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 12 -
Figura 5
przedstawia
wykres,
wskazujący
zasięg
"widocznego dla SSR" samolotu (tj. samolotu z roboczymi
transponderami)
zasięg
5
w
sieci
równoważny
ADS-X
SSR,
i
jak
sieć
niezależnie
od
zapewnia
szybkości
przechodzenia na ADS-B.
Figura 6
przedstawia
mapę,
dozorowania
tras,
może
który
wskazującą
być
zasięg
oczekiwany
dla
pojedynczych czujników ADS-B, usytuowanych w czterech
środkowo-zachodnich
10
lotniskach
USA
(Cincinnati,
Louisville, Indianapolis i Columbus).
Figura 7
dla
tych
przedstawia mapę, wskazującą zasięg ADS-X
samych
czterech
czujników,
z
szerszym
zasięgiem ADS-B, z rejonem centralnym, w którym może
być uzyskiwane niezależne ustalanie pozycji przy użyciu
15
tych samych czterech czujników, w tym przypadku bez
dodatkowych kosztów lub infrastruktury.
Figura 8
przykład
przedstawia schemat, ilustrujący pierwszy
wiadomości
ADS-B,
odbieranej
w
dwóch
oddzielnych stacjach naziemnych ADS-X i, chociaż nie
20
jest
to
wystarczające
przestrzeni
do
ustalenia
trójwymiarowej,
barometrycznymi
po
informacjami
o
pozycji
połączeniu
wysokości
w
z
jest
wystarczające do ustalenia linii precyzji, na której
samolot musi się znajdować.
25
Figura 9
przykładu,
przedstawia
w
szerokopasmowej
rozszerzony
którym
z
schemat
system
możliwością
przez
dodanie
blokowy
drugiego
pasywnej
detekcji
rozmieszczania
możliwości
jest
dekodowania
pozycji dla ADS-B, hiperbolicznego dozorowania SSR i
30
hiperbolicznego dozorowania szerokopasmowego.
Figura 10
przykładu,
przedstawia
który
szerokopasmowej
schemat
rozszerza
z
system
możliwością
blokowy
pasywnej
trzeciego
detekcji
rozmieszczania
przez
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 13 -
dodanie możliwości dekodowania samodzielnie zgłaszanej
pozycji dla ADS-B i porównuje ją z linią wyliczonej
5
pozycji,
lub
linią
precyzji,
technik
dozorowania
uzyskaną
przy
hiperbolicznego,
użyciu
zastosowanych
względem różnych sygnałów, odbieranych z samolotu.
Figura 11
przedstawia
schemat
blokowy
czwartego
przykładu, który pokazuje naziemny system dozorowania z
pasywnym określaniem odległości i pasywnym określaniem
Kąta
10
Nadejścia
który
oraz
dostarcza
system
możliwość
dozorowania
na
dekodowania
statkach,
samodzielnie
zgłaszanej pozycji ADS-B, ustalania niezależnej pozycji
celu
dla
ADS-B
według
dozoru
przy
użyciu
technik
pomiarowych pasywnego określania odległości i pasywnego
określania Kąta Nadejścia i stwierdzenia poprawności
15
samodzielnie
zgłaszanej
pozycji
ADS-B
przy
użyciu
niezależnie ustalanej przez dozór pozycji.
SZCZEGÓŁOWY OPIS WYNALAZKU
[0034]
Ponieważ techniki dozoru hiperbolicznego mogą być
stosowane
20
(Mode
A,
ustalać
Dzięki
względem
Mode
C,
pozycję
temu
sygnałów
Mode
S),
samolotu
ANSP
może
istniejących
sieć
bez
transponderów
naziemnych
potrzeby
rozmieścić
stacji
nowej
tanie
może
awioniki.
technologie
następnej generacji, bez potrzeby spornego wcześniejszego
upoważniania dla modernizacji wyposażenia, a przy tym wciąż
25
ewentualnie unikając potrzeby zastępowania systemów SSR.
[0035]
Figura 5 przedstawia wykres, wskazujący zasięg
"widocznego
dla
transponderem)
równoważny
30
dla
SSR"
w
samolotu
sieci
SSR
ADS-X
zasięg,
(tj.
i
samolotu
jak
niezależnie
z
roboczym
sieć
dostarcza
od
szybkości
przechodzenia na system ADS-B. Jak pokazano na wykresie,
aktualnie,
samoloty
z
wyposażeniem
ADS-B
stanowią
mniejszość wykorzystywanych samolotów, stanowią może około
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 14 -
20%.
W
ciągu
15
lat
coraz
więcej
samolotów
będzie
wyposażanych w urządzenia ADS-B, jak przedstawiono w tej
prognozie. Jednakże, nawet po 15 latach od implementacji,
prognozuje się, że znaczna mniejszość (około 20%) samolotów
5
nie będzie miała zainstalowanych urządzeń ADS-B, chyba, że
takie urządzenia będą wymagane przez FAA lub inne agencje
rządowe. Zatem opieranie się tylko na ADS-B do śledzenia
samolotów
może
nie
być
bezpieczne,
praktyczne,
lub
wykonalne. Dozorowanie hiperboliczne dostarcza środki do
10
wypełniania tych braków przez śledzenie samolotów, które
nie są wyposażone w ADS-B.
[0036]
tj.
Drugie wyzwanie związane z implementacją ADS-B,
potrzeba
poprawności
15
niezależnego
samodzielnie
rejestrowania
zgłaszanej
i
pozycji
stwierdzenia
ADS-B,
jest
również rozwiązywane przez włączenie możliwości dozorowania
hiperbolicznego do sieci ADS-B, gdyż każdy raport o pozycji
ADS-B
jest
sprawdzany
triangulacje
TDOA.
w
czasie
Analogicznie,
rzeczywistym
jest
to
przez
podobne
do
niezależnego porównywania adresu zwrotnego, pokazywanego na
20
górze
listu
ze
znaczkiem
na
kopercie,
zawierającej
wiadomość, w celu oceny poprawności tej wiadomości.
[0037]
FAA, w spotkaniu branżowym, zarówno potwierdziła
potrzebę zastosowania systemu rejestracji i stwierdzenia
poprawności dla ADS-B, jak i zidentyfikowała i pokrótce
25
omówiła
trzy
wymaganie.
Services
ewentualne
Patrz
Industry
np.
strategie,
FAA
Day
2
które
Surveillance
–
sierpień
spełniają
and
2006.
to
Broadcast
Pierwsza
ewentualna strategia opiera się na kontynuowaniu stosowania
(zredukowanej) sieci SSR (wtórnych radarów dozorowania),
30
która będzie miała prawdopodobnie znaczny wpływ na ekonomię
całego
programu.
zastąpienie
Celem
starzejących
ADS-B
się
jest
systemów
uzupełnianie
SSR,
które
lub
są
stosowane obecnie. Utrzymywanie istniejących systemów SSR w
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 15 -
połączeniu
z
ADS-B
nie
da
żadnych
oszczędności
i,
w
praktyce, doda jedynie nowe koszty i złożoność systemu.
[0038]
Strategie druga i trzecia, wymienione przez FAA,
są oparte na stosowaniu dozorowania hiperbolicznego jako
5
techniki rejestrowania, przy czym obie strategie różnią się
dodaniem
w
trzeciej
strategii
aktywnego
odpytywania
w
rejonie terminala.
[0039]
Jest
określania
10
oczywiste,
poprawności
że
nie
system
tylko
rejestracji
zmniejszy
i
ryzyko
przypadkowego samodzielnego zgłoszenia błędnej pozycji, ale
również
rozwiąże
samolotu,
problem
gdyż
rozwiązanie
umyślnego
uzyskiwane
dozorowania
w
fałszowania
ten
sposób
hiperbolicznego
pozycji
niezależne
będzie
niezwykle
trudno oszukać bez faktycznego emitowania sygnału z danego
15
miejsca.
ADS-B
opiera
pozycji,
podczas
gdy
się
na
samodzielnym
dozorowanie
zgłaszaniu
hiperboliczne
wskazuje
faktyczną pozycję nadajnika.
[0040]
Chociaż są oczywiste korzyści z włączenia technik
dozorowania hiperbolicznego do dozorowania ADS-X następnej
20
generacji, to jednak takie podejście rodzi również pewne
wyzwania i implikacje.
[0041]
Pierwszą
taką
implikacją
jest
to,
że
wymagana
pewna liczba czujników do odbierania sygnału oznacza, że
funkcjonalność
25
dozorowania
hiperbolicznego
wymaga
więcej
stacji naziemnych niż sam ADS-B. W najprostszym przypadku,
jedna stacja ADS-B może objąć rejon dozorowania w sposób
przynajmniej
równoważny
do
jednego
wtórnego
radaru.
Rozwiązanie dozorowania hiperbolicznego wymaga czterech lub
większej liczby stacji do uzyskania takiego samego wyniku.
30
Kwestia ta może stać się znaczącym ekonomicznym czynnikiem,
jeżeli dostępność i koszty odpowiednich stacji naziemnych
będzie
duża
i
zostanie
przyjęte
bardzo
konserwatywne
podejście odnośnie liczby czujników. Patrz np. Wide area
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 16 -
multilateration
replacing
en
route
radars:
not
for
Australia – Greg Dunstone, Airservices Australia to ICAO
ADS-B Task Force, New Delhi 2006.
[0042]
5
Chociaż wymaganie dodatkowych stacji naziemnych
jest realne, koszty mogą być ogólnie tylko nieco większe w
stosunku do większości rozwiązań ADS-B i pozostają znacznie
niższe
niż
równoważne
koszty
SSR
i
mogą
być
łatwo
usprawiedliwione przez opisane powyższe korzyści.
[0043]
10
Koszt naziemnej stacji ADS-X jest niski nawet w
porównaniu ze stacjami ADS-B, gdyż większość obliczeń jest
przekazywanych
do
centralnych
serwerów.
W
wielu
aplikacjach, odpowiednie lokalizacje dla stacji naziemnych
można
znaleźć
(lotniskach,
15
w
istniejących
obiektach
instalacjach
urządzeń
lotniczych
nawigacyjnych,
obiektach
komunikacyjnych itp.) i w innej, odpowiedniej, istniejącej
infrastrukturze, takiej jak wieże telefonii mobilnej oraz
innej
infrastrukturze.
umożliwia
sieci,
20
wykorzystanie
co
miejsc,
Niski
może
gdyż
pewnego
zwiększyć
nie
każde
koszt
stacji
poziomu
dostępną
miejsce
redundancji
ilość
wymaga
naziemnych
w
odpowiednich
niezwykle
dużych
rozwiązanie
ADS-B
poziomów mocy i elastyczności komunikacji.
[0044]
Ponadto,
każde
operacyjne
wymaga nadmiarowej konfiguracji odbiornika, co zmniejsza
różnicę między wymaganiami dla czujników ADS-B i ADS-X.
25
Możliwe
jest,
rozwiązań,
rozszerzone
w
w
pewnych
których
o
duże
rejony
aplikacjach,
strefy
projektowanie
dozorowania
centralne,
ADS-B
które
są
obejmują
hiperboliczne rejestrowanie i stwierdzenie poprawności.
[0045]
30
Na
ilustrującą
który
może
przykład,
Figura
charakterystyczny
być
oczekiwany
dla
6
przedstawia
zasięg
dozorowania
czujników
jednego
mapę,
tras,
ADS-B,
usytuowanego na czterech środkowo-zachodnich lotniskach USA
(Cincinnati
602,
Louisville
604,
Indianapolis
601
i
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 17 -
Columbus 603). Pokazane na mapie koła ilustrują potencjalny
zasięg każdego czujnika ADS-B. Koło 611 ilustruje rejon
potencjalnego zasięgu dla czujnika 601 w Indianapolis. Koło
612 ilustruje potencjalny rejon zasięgu dla czujnika 602 w
5
Cincinnati. Koło 613 ilustruje potencjalny rejon zasięgu
dla czujnika 603 w Columbus. Koło 614 ilustruje potencjalny
rejon zasięgu dla czujnika 604 w Louisville. Rozwiązanie
jest
zaprojektowane
pokrywających
10
uszkodzenia
tak,
się
aby
miało
zasięgów,
jednego
z
w
czujników
znaczny
celu
lub
obszar
uwzględnienia
związanej
z
nim
infrastruktury.
[0046]
Figura
7
przedstawia
mapę,
ilustrującą
rejon
zasięgu ADS-X dla tych samych czterech czujników 601, 602,
603 i 604. Tam, gdzie co najmniej dwa koła pokrywają się,
15
możliwe jest śledzenie linii precyzji samolotu. Tam, gdzie
pokrywają się co najmniej trzy koła, możliwe jest ustalenie
pozycji samolotu w trzech wymiarach. Szerszy rejon zasięgu
ADS-B, uzupełniony jest przez centralny rejon 710, w którym
pozycja
20
może
według
zostać
czujników,
w
niezależnego
ustalona
tym
przy
hiperbolicznego
użyciu
przypadku
bez
tych
dozorowania
samych
dodatkowego
czterech
kosztu
lub
infrastruktury.
[0047]
Jeżeli
wspomagania
25
dostarczanie
ADS-B,
techniki
ADS-X
przechodzenia
informacji
kompletne
o
do
są
systemu
pozycji
rozwiązanie
stosowane
z
w
ADS-B
samolotu
trzema
bez
lub
celu
przez
awioniki
czterema
czujnikami może być wymagane dla każdego punktu w wymaganym
rejonie dozorowania. Jednakże, kiedy wyposażenie w ADS-B
stanie
30
się
powszechne,
hiperbolicznego
poprawności
może
stosowanie
być
samodzielnych
technik
ograniczone
raportów
do
ADS-B
dozorowania
stwierdzenia
i,
w
tym
przypadku, możliwe jest stosowanie technik bilateralnych, w
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 18 -
celu dalszej redukcji lub eliminacji różnicy kosztów między
konstrukcjami ADS-B i ADS-X.
5
[0048]
Na
samolotu
840
stacje
przykład,
może
naziemne
Figurze
zostać
ADS-X
niewystarczające
na
dla
8,
odebrany
810
i
przez
830.
ustalenia
komunikat
dwie
Chociaż
pozycji
ADS-B
oddzielne
może
w
z
to
być
przestrzeni
trójwymiarowej, po połączeniu z informacjami o wysokości
barometrycznej,
jest
wystarczające
do
ustalenia
linii
precyzji 850, na której samolot musi być usytuowany. W
10
sytuacji
dynamicznej
jest
niemal
niemożliwe,
aby
niedokładny lub fałszywy raport ADS-B jednocześnie utrzymał
ważną pozycję na zmieniającej się linii precyzji, zatem
technika ta może być stosowana do stwierdzenia poprawności
ADS-B i śledzenia samolotu. Mogą być projektowane hybrydowe
15
rozwiązania
dozorowania,
które
łączą
ADS-B,
dozorowanie
hiperboliczne, dozorowanie bilateralne i inne techniki, w
celu dostarczenia pragmatycznego i taniego rozwiązania, w
celu rozwiązania problemów z implementacją ADS-B.
[0049]
20
Kolejnym
wyzwaniem
dla
dozorowania
hiperbolicznego jako rejestracji dla ADS-B, jest to, że
hiperboliczne
niezwykle
między
systemy
dokładnej
naziemnymi
dozorowania
obszarowego
synchronizacji
sygnałów
stacjami.
Synchronizacja
wymagają
zegarowych
taka
jest
ogólnie uzyskiwana przy użyciu satelitarnych sygnałów GPS,
25
jako czasu odniesienia. Jednakże stosowanie satelitarnych
sygnałów
GPS
stwarza
pewną
zależność,
a
zatem
niedopuszczalną wspólną przyczynę błędu między komponentami
ADS-B
i
dozorowania
hiperbolicznego
rozwiązania
ADS-X.
Alternatywne sposoby synchronizacji zegarów dla oddalonych
30
stacji zostały zidentyfikowane i mogą być stosowane w celu
usunięcia
tego
problemu.
Patrz,
np.
Smith,
A.
Et
al.,
System Wide ADS-B Back-Up Validation, 6th ICNS Conference
and Workshop, Baltimore, maj 2006.
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 19 -
[0050]
Zanim dozorowanie hiperboliczne może zostać użyte
jako rejestracja dla ADS-B dla zaawansowanych funkcji ATC,
takich
jak
standardy
5
separacja,
i
muszą
zasady
hiperbolicznego.
hiperboliczne
opracowane
bezpieczeństwa
Może
jest
zostać
ironicznie,
mniej
dla
dozorowania
chociaż
rewolucyjne
z
wymagane
dozorowanie
obu
technologii
(ustalanie czasu odbioru sygnału z transponderów samolotu
jest podobną techniką, wykorzystującą tę samą awionikę, jak
dzisiejszy SSR), opracowywanie standardów dla ADS-B jest
10
obecnie
bardziej
hiperbolicznego
z
zaawansowane
krążącymi
niż
dla
dozorowania
proponowanymi
zmianami
dla
procedur ICAO Air Traffic Management oraz specyfikacjami
działania
również
15
i
w
współdziałania
wersji
dla
roboczej.
infrastruktury
Patrz,
np.
ADS-B,
„Air
Traffic
Management”, ICAO, Procedures for Air Navigation Services,
Document 4444, wydanie czternaste – propozycja aktualizacji
Poprawki 4 tak, aby włączyć procedury ADS-B do rozdziału 8.
[0051]
użyciu
20
Jako część programu ADS-B FAA, FAA planuje, przy
szeregu
symulacji
przeanalizować
zatwierdzenie
trasy
do
błędy
implementacji
separacji
25
Ten
przez
opartych
atestacji
separacji
standardów
2009.
i
niektóre
o
dla
separacji
trwający
ADS-B
testów
lotniczych,
ADS-B
dla
proces
faz
i
terminala
nie
i
zapobiegł
organizacje
przed
uzyskać
standardów
formalnym
procesem
standaryzacji. Na przykład, w Australii, ADS-B jest już
stosowany dla separacji 5 nm (9,26 km) w rejonie Bundaberg,
jako wynik analizy bezpieczeństwa, opartej na Comparison to
Monopulse SSR using ICAO Doc 9689 methodology. Patrz ADS-B
Regulation – CASA Australia presentation to ICAO ADS-B Task
30
Force, New Delhi, 2006.
[0052]
Obecne
dozorowania
zainteresowanie
hiperbolicznego,
brak
rozmieszczaniem
wymagań
dla
zmian
awioniki i standardy „podobne do radarowych”, ustalane dla
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 20 -
ADS-B, powinny, według powszechnych oczekiwań, przyczynić
się
w
krótkim
czasie
do
przyspieszonego
postępu
w
opracowywaniu standardów dozorowania hiperbolicznego. Jest
prawdopodobne,
5
że
pewne
kraje
będą,
podobnie
jak
w
przypadku ADS-B, implementowały dozorowanie hiperboliczne w
celu separacji, wyprzedzając opracowanie tych standardów, w
oparciu o odpowiednie analizy bezpieczeństwa.
[0053]
Figura 9 przedstawia schemat blokowy, ilustrujący
drugi przykład, zapewniający zintegrowane śledzenie przy
10
użyciu pasywnych sygnałów szerokopasmowych. Jak pokazano w
przykładzie
system
wykonania
pasywnej
z
Figury
detekcji
9,
wynalazek
szerokopasmowej
z
rozszerza
możliwością
rozmieszczania o dodanie możliwości dekodowania pozycji dla
ADS-B, dozorowania hiperbolicznego SSR i szerokopasmowego
15
dozorowania hiperbolicznego. W tym przykładzie, samolot 100
nadaje sygnał, który jest odbierany przez co najmniej trzy
stacje 140, 140 i 150. Antena 150 może odbierać sygnały
ADS-B
i
generować
generował
20
samolot
sygnały,
ale
nie
Sygnały
110,
120
sygnał
100.
muszą
pozycji
Anteny
140
generować
mogą
ADS-B
mogą
danych
zawierać
tak,
jakby
odbierać
pozycji
wszystkie
go
inne
ADS-B.
impulsy
i
wysokoczęstotliwościowe sygnały szerokopasmowe, emanujące z
samolotu 100, obejmujące, ale bez ograniczania do podanych
przykładów, UAT, DME, TACAN, SSR, Mode S, ADS-B, Radar
25
30
Impulsowy, Radar Pogodowy, Komunikacja i Radar Wojskowy.
[0054]
W przykładzie z Figury 9 przyjęto, że ADS-B jest
nadawany
przez
samolot
najmniej
jedną
stację
naziemne
140,
niezależnie
Mode S,
150
od
czy
Radar
i
jest
naziemną
odbierają
tego,
ADS-B,
120
są
odbierany
150.
wszystkie
to
UAT,
Impulsowy,
przez
Wszystkie
inne
DME,
co
stacje
transmisje,
TACAN,
Radar
SSR,
Pogodowy,
Komunikacja, czy Radar Wojskowy. Komparator 180 porównuje
pozycję
zgłaszaną
przez
ADS-B
z
anteny
150
z
linią
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 21 -
precyzji, lub triangulowaną pozycją, ustaloną przy użyciu
wszystkich anten 140, 140 i 150, w oparciu o dowolny sygnał
wysokiej częstotliwości, emanujące z samolotu, niezależnie
od tego, czy jest to UAT, DME, TACAN, SSR, Mode S, ADS-B,
5
Radar
Impulsowy,
Radar
Pogodowy,
Komunikacja,
czy
Radar
Wojskowy i dostarcza następujące informacje do użytkownika
200:
10
1)
Samodzielnie zgłaszaną pozycję ADS-B
2)
Stwierdzenie poprawności pozycji i identyfikacji,
w oparciu o informacje transpondera/SSR
3)
Stwierdzenie poprawności pozycji i identyfikacji,
jeżeli
są
dostępne,
ze
wszystkich
innych
sygnałów
wysokiej częstotliwości
4)
15
Informacje
integralności
o
stwierdzeniu
danych,
w
poprawności
szczególności
i
samodzielnie
zgłaszanej pozycji ADS-B.
[0055]
Przykład z Figury 9 jest zatem w stanie śledzić
samolot, niezależnie od tego, czy ma on ADS-B, działające
transpondery,
20
inne
urządzenia
awioniki
wysokiej
schemat
blokowy,
częstotliwości.
[0056]
Figura
ilustrujący
25
lub
10
trzeci
przedstawia
przykład,
poprawności
samodzielnie
przykładzie,
system
dostarczający
zgłaszanej
pasywnej
stwierdzenie
pozycji.
detekcji
W
tym
szerokopasmowej
z
możliwością rozmieszczania jest rozszerzany przez dodanie
możliwości dekodowania samodzielnie zgłaszanej pozycji dla
ADS-B i porównywania jej z linią wyliczanych pozycji, lub
linią
precyzji,
hiperbolicznego,
30
uzyskaną
za
odniesionych
pomocą
do
technik
różnych
dozorowania
sygnałów,
odbieranych z samolotu.
[0057]
Odnośnie Figury 10, samolot 1000 emituje raport
1010 o pozycji ADS-B wraz z towarzyszącymi informacjami o
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 22 -
jakości
i
integralności
(NIC/NAC/SIL)
1020,
jak
również
sygnałami 1030 transpondera i innymi sygnałami samolotu.
Wspomniane sygnały 1010, 1020 i 1030 są odbierane w jednej
lub
5
w
większej
udostępniane
liczbie
dla
stacji
systemu
1035
ATC
i
1090
są
w
dekodowane
celu
i
dalszego
przetwarzania.
[0058]
Jednocześnie, ten sam sygnał i/lub inne sygnały,
emitowane przez samolot 1010, 1020 i 1030, są odbierane w
pewnej liczbie stacji, a pozycja lub linia precyzji, jest
10
wyliczana przy użyciu technik dozorowania hiperbolicznego
przez procesor 1070 TDOA, jak opisano powyżej. Równoważne
miary jakości i integralności danych są uzyskiwane przy
użyciu tych informacji w oparciu o znaną geometrię stacji i
liczbę stacji odbiorczych, wśród innych czynników.
15
[0059]
Dane z dwóch źródeł są porównywane w komparatorze
1080 w serwerze 1040 ADS-X, a „Figure Of Merit” (FOM) dla
samodzielnie
zgłaszanej
pozycji
ADS-B
jest
modyfikowany
tak, aby odzwierciedlał dostępne już dodatkowe informacje
dla oceny ważności raportu 1050, 1055. Opcjonalnie, może
20
zostać również podniesiony alert 1060. FOM może stanowić
wartość
numeryczną,
wskazującą
względną
dokładność
samodzielnie zgłaszanej pozycji samolotu w funkcji pozycji
ustalonej
na
podstawie
dozorowania
hiperbolicznego.
Wspomniany FOM może być modyfikowany w oparciu o dokładność
25
urządzeń
dozorowania
hiperbolicznego
i
inne
wartości.
Wysoki FOM wskazuje wysoki poziom zaufania do samodzielnie
zgłaszanej
pozycji.
Niski
FOM
wskazuje
niski
poziom
zaufania do samodzielnie zgłaszanej pozycji.
30
[0060]
Wspomniany FOM może być porównywany z wartością
progową,
która
może
być
regulowana
zależnie
od
pewnej
liczby okoliczności, aby zapobiec generowaniu fałszywych
alarmów, jak również zapobiec fałszywym negacjom. Jeżeli
FOM jest poniżej z góry określonej wartości progowej, można
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 23 -
wygenerować alarm w celu zasygnalizowania operatorowi, że
należy zbadać tożsamość danego samolotu. Wartość progowa
może zostać ustawiona wyżej, na przykład, w pobliżu rejonów
wrażliwych
5
zostać
(głównych
obniżona,
miast,
baz
wojskowych),
zależnie
od
dokładności
lub
może
urządzeń
samodzielnie zgłaszających pozycję samolotu.
[0061]
Figura 11 przedstawia schemat blokowy czwartego
przykładu,
który
pokazuje
naziemny
system
dozorowania
z
pasywnym określaniem odległości i pasywnym określeniem Kąta
10
Nadejścia
oraz
system
dostarcza
możliwość
dozorowania
dekodowania
na
statkach,
samodzielnie
który
zgłaszanej
pozycji ADS-B, ustalania niezależnej pozycji celu dla ADS-B
według
dozoru
przy
użyciu
technik
pomiarowych
pasywnego
określania odległości i pasywnego określania Kąta Nadejścia
15
oraz
stwierdzenia
poprawności
samodzielnie
zgłaszanej
pozycji ADS-B przy użyciu niezależnie ustalanej przez dozór
pozycji.
[0062]
Jak
pokazano
w
przykładzie
przedstawionym
na
Figurze 11, samolot 340 rozgłasza sygnał raportu 350 ADS-B,
20
który jest odbierany przez inny samolot 330 w powietrzu i
naziemne anteny kierunkowe 360. Odbiorniki 365 dekodują i
mierzą Kat Nadejścia i Czas Nadejścia sygnału raportu 350
ADS-B.
Kat
zawierające
25
Nadejścia,
wysokość
i
Czas
Nadejścia,
identyfikację,
zdekodowane
są
wysyłane
dane
przez
odbiornik 365 do procesora 300 dozorowania. Procesor 300
dozorowania dekoduje sygnał pozycji ADS-B, w celu ustalenia
samodzielnie zgłaszanej pozycji ADS-B.
[0063]
Procesor
300
dozorowania
ustala
niezależną
pozycję celu według dozoru:
30
1.
Ustala szczelinę czasową transmisji sygnału ADS-B
i wylicza odpowiedni Czas Transmisji ADS-B, w oparciu o
Minimalne Standardy Efektywności Operacyjnej.
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 24 -
2.
Wylicza
odległość,
odpowiadającą
różnicy
czasu
między Czasem Transmisji ADS-B a Czasem Nadejścia.
3.
Wylicza
względem
5
niezależną
każdego
pozycję
odbiornika
365,
celu
według
dozoru
przy
użyciu
danych
pasywnego określania odległości i pasywnego określania
Kąta Nadejścia.
4.
Wykonuje
fuzję
danych
dozoru
dla
niezależnych
pozycji celu według dozoru dla wszystkich odbiorników
365,
10
kiedy
więcej
wykorzystywany
do
niż
jeden
wyliczania
odbiornik
pozycji
365
celu
jest
według
niezależnego dozoru.
[0064]
Procesor
samodzielnie
pozycji
15
celu
300
zgłoszonej
według
dozoru
stwierdzenia
pozycji
niezależnego
ADS-B
przez
dozoru
ze
poprawności
porównanie
zdekodowaną
samodzielnie zgłoszoną pozycją ADS-B dla samolotu 340 i
„Figure Of Merit” (FOM) dla samodzielnie zgłoszonej pozycji
ADS-B jest modyfikowany tak, aby odzwierciedlał dostępne
już dodatkowe niezależne informacje dozoru, w celu oceny
poprawności raportu. Drugi samolot 330, odbierający sygnał
20
350 raportu ADS-B i który wyposażony jest w urządzenia
pomiarowe do pasywnego określania odległości i pasywnego
określania Kąta Nadejścia, wykonuje to samo określenie i
stwierdzenie
poprawności
pozycji,
która
jest
wykonywana
przez naziemne elementy 360, 365, 300.
25
[0065]
Chociaż
korzystne
przykłady
wykonania
i
różne
alternatywne przykłady wykonania wynalazku zostały tutaj
ujawnione i opisane szczegółowo, dla specjalisty w danej
dziedzinie może być oczywiste, że różne zmiany w formie i
szczegółach
30
mogą
zakresu wynalazku.
zostać
wprowadzone
bez
odchodzenia
od
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 25 Zastrzeżenia patentowe
1.
System
stwierdzenia
poprawności
samodzielnie
zgłaszanej pozycji samolotu, zawierający:
wiele
5
anten,
dostosowanych
do
odbioru
sygnałów
(1010, 1020, 1030) z samolotu (1000);
procesor
(1070)
dostosowany
10
do
połączony
ustalania
przetwarzanie
różnicy
(1010,
1030)
1020,
z
wieloma
pozycji
czasu
z
antenami
samolotu
nadejścia
samolotu
i
przez
sygnałów
(1000),
w
celu
utworzenia ustalanej pozycji samolotu; oraz
komparator (1080), połączony z procesorem (1070) i
dostosowany
do
porównywania
ustalanej
pozycji
samolotu z samodzielnie zgłaszaną pozycją samolotu
znamienny tym, że
15
procesor
(1070)
jest
ponadto
dostosowany
do
ustalania
jednej linii wyliczonych pozycji, która jest jedną linią
precyzji
(850),
opartą
na
sygnałach
(1010,
1020,
1030)
odebranych z dwóch z wielu anten (1035).
2.
20
System według zastrzeżenia 1, w którym sygnały (1010,
1020, 1030) z samolotu (1000) zawierają sygnały wysokiej
częstotliwości, emanujące z samolotu (1000).
3.
System
według
zastrzeżenia
2,
w
którym
sygnały
wysokiej częstotliwości zawierają jeden lub większą liczbę
spośród:
25
UAT,
DME,
TACAN,
SSR,
Mode
S,
ADS-B,
Radar
Impulsowy, Radar Pogodowy, Komunikacja, Radar Wojskowy lub
Emiter Impulsów.
4.
System według któregokolwiek z zastrzeżeń od 1 do 3, w
którym
komparator
generowania
(1080)
współczynnika
jest
ponadto
efektywności
dostosowany
FOM,
do
wskazującego
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 26 -
poziom
zaufania
do
samodzielnie
zgłaszanej
pozycji
samolotu.
5.
System według zastrzeżenia 4, zawierający ponadto:
alarm
5
(1060),
dostosowany
połączony
do
z
komparatorem
generowania
sygnału
(1080)
i
alarmowego,
jeżeli FOM jest poniżej z góry określonej wartości
progowej.
6.
System według któregokolwiek z zastrzeżeń od 1 do 5, w
którym komparator (1070) jest dostosowany do porównywania
10
linii
precyzji
(850)
z
samodzielnie
zgłaszaną
pozycją
samolotu i generowania alertu (1060), jeżeli samodzielnie
zgłaszana
pozycja
samolotu
nie
mieści
się
w
z
góry
określonym zakresie linii precyzji (850).
Omnipol a.s.
15
Pełnomocnik:
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 27 -
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 28 -
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 29 -
Odbiornik
SIF/TACAN
Antena +
FE SIF
Odbiornik
pasma
radarowego
Odbiornik
pasma
radarowego
Łącze
danych
Łącze
danych
Pod-system łącza danych
Łącze
danych
Przełącznik
wideo &
interfejs
Antena +
FE 4-8
Antena +
FE 2-4
Pod-system elektroniki RS
Antena +
FE 1-2
Antena +
FE 8-12
Sterowanie & polecenia
z CPS
Wyjście do
CPS
Antena +
FE 12-18
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 30 -
Całkowity ruch widoczny dla SSR
Teraz
Czas
Raporty ADS-B & MLAT
Raporty dozorowania
hiperbolicznego
15 lat?
Samoloty z
ADS-B
Samoloty bez
ADS-B
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 31 -
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 32 -
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 33 -
Czujnik 1
Linia precyzji
Serwer
Urządzenie
wyjściowe
Czujnik 2
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 34 -
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 35 -
Inne Sygnały
Samolotu (SME,
TACAN, Wx, itd.)
Transponder
Samolotu dla
Mode A/C/S
Transponder
D0260A Samolotu
dla ADS-B
Transponder
D0260 Samolotu
dla ADS-B
Samolot
Sieć
Odbiorcza
Przetwarzanie TDOA
Serwer ADS-X
Alarmy
System ATC
1090
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 36 -
57P33477PL00
EP 1 912 077 B1
- 37 -