[發明專利]用于監測飛行器位置的裝備

有效

• 申請號: 201580064824.8
• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN107209270B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 保羅·吉布森;亞尼克·拉克魯瓦;伯努瓦·讓·約瑟夫·瓦尚
• 申請（專利權）人: 思他信息網絡處理英國有限公司
• 主分類號: G01S19/14
• 分類號: G01S19/14;G01S19/39;G01S5/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 陸建萍;楊明釗

提供了用于監測一個或更多個飛行器的位置的裝備和計算機化方法。該裝備包括第一接收器和第二接收器，該第一接收器被配置為經由一個或更多個地面站以第一周期通過數字數據鏈路從位于飛行器上的第一射頻源接收第一飛行器位置信息，該第二接收器被配置為經由一個或更多個地面站以第二周期接收從位于飛行器上的第二射頻源廣播的第二飛行器位置信息。該裝備還包括第三接收器和處理器，該第三接收器被配置為接收電子地理映射數據，該處理器被配置為接收第一飛行器位置信息和第二飛行器位置信息，對第一飛行器位置信息和第二飛行器位置信息的量進行過濾，以對經過濾的信息進行平滑，并隨后輸出平滑的信息，使得其可被覆蓋到電子地理映射數據上。

發明領域

本發明涉及用于監測一個或更多個飛行器的位置的裝備和方法。特別地，本發明涉及用于準確和自主地監測給定飛行器的位置的裝備和方法。

發明背景

當前的飛行器監測系統通常將飛行器通信尋址和報告系統(ACARS)數據與雷達數據結合使用，以便跟蹤飛行器的進度。該數據可由空中交通管制員使用，或可替代地，作為服務提供給飛行器操作員。

在ACARS系統中，每個飛行器配備有用于提供飛行器機載裝備和地面裝備之間的數據鏈路的VHF收發器。該數據鏈路可通過從飛行器到地面站的直接傳輸來提供，或可替代地，飛行器可將數據傳輸到衛星，衛星隨后將該數據轉發到衛星地面站。這些傳輸由數據鏈路服務提供商在地面站處接收，該數據鏈路服務提供商隨后將該數據路由到空中交通管制員或飛行器操作員。

給定飛行器將在其間發射ACARS數據傳輸的周期由運營航空公司配置，并且通常約為十到二十分鐘。這通常是確定的，以便在接收最新數據和與數據傳遞相關聯的每個消息的成本之間提供平衡。鑒于連續消息傳輸之間的這種相對長的時段，對于任何給定的ACARS傳輸的時間戳僅在一分鐘內是準確的，并且在三位小數位的準確度內的位置數據被報告。這意味著在連續的ACARS傳輸之間相當長的距離可由飛行器覆蓋，其反過來可能會導致對飛行器估計的位置和路徑的不確定性。

此外，如果飛行器被強制在空域的給定區域中盤旋，例如，在機場等待航線(holding pattern)中盤旋，則這將不會通過ACARS數據而立即是明顯的，因為飛行器等到進行后續的ACARS傳輸的時候將可能已經執行了一個完整的循環。這可能導致那些監測ACARS數據的人不確定這些數據傳輸是否錯誤，或者飛行器是否在后續ACARS傳輸之間真正逗留在空域的給定區域中。

增加ACARS消息傳送的頻率(即，減小連續傳輸之間的時段)將提供更新的一組位置數據；然而，由于該ACARS系統是一對一的數字數據鏈路系統，因此這將給ACARS網絡帶來很大的負擔。這將使網絡過載，這將隨后降低網絡的可靠性和準確性。因此，必須找到解決這個問題的另一個解決方案。

飛行器位置信息的一個替代的數據源是使用一次和/或二次雷達裝置。一次雷達是監測給定目標飛行器的位置的獨立方法，并簡單地利用以下眾所周知的原理：發射高功率無線電傳輸且然后檢測從處于雷達的視場中的任何物體反射的傳輸。

在二次雷達中，目標飛行器必須配有應答器，使得飛行器可以響應于由雷達裝置發射的詢問信號來使用由空中交通管制員發給該飛行器的代碼識別自身。雷達系統的優點在于，飛行器位置可以以更大的頻率來跟蹤，以便更準確地監測給定飛行器的飛行路徑；然而，每個雷達裝置需要非常高的功率量，以便在雷達系統的操作范圍內傳輸雷達脈沖。此外，雷達系統的安裝和維護特別是在大面積上的安裝和維護非常昂貴。

本申請人已經認識到，需要用于監測飛行器位置的更準確的系統，該系統可使用成本比較低的裝備來實現。

發明概述