EP1946285A1 - Verfahren, anordnung und kontrolleinrichtung zum navigieren von luft- und bodenfahrzeugen unter einsatz satelliten-gestützter positionsbestimmung - Google Patents

Verfahren, anordnung und kontrolleinrichtung zum navigieren von luft- und bodenfahrzeugen unter einsatz satelliten-gestützter positionsbestimmung

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EP1946285A1
EP1946285A1 EP06793982A EP06793982A EP1946285A1 EP 1946285 A1 EP1946285 A1 EP 1946285A1 EP 06793982 A EP06793982 A EP 06793982A EP 06793982 A EP06793982 A EP 06793982A EP 1946285 A1 EP1946285 A1 EP 1946285A1
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aircraft
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ground
control device
display device
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Siemens AG
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    • G—PHYSICS
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    • G08G5/50—Navigation or guidance aids
    • G08G5/54—Navigation or guidance aids for approach or landing

Definitions

  • the invention relates to the satellite-aided navigation ⁇ tion of ground vehicles and landed aircraft in the airport area.
  • the pilot task After the landing of an aircraft, the pilot task has to move the aircraft quickly and safely to the parking position assigned to it by a control device (eg an operations center in the airport tower).
  • a control device eg an operations center in the airport tower.
  • the landing position and parking position can be several kilometers apart.
  • the pilot After landing, the pilot often has the problem that he can not immediately orient himself clearly. This may be due, for example, the size of the airport, the sudden change of the reference environment from the sprawling air space for comparatively ⁇ as narrow floor space to be an airport or difficult vision ⁇ relationships. In many cases, especially when flying to the airport for the first time, the pilot has no indication of where his intended parking position is. Add to this that the radio frequencies of Bodenkon ⁇ trolls that could give clues are often overloaded. Also the signs of the airports, eg on the Rolling and apron railways (so-called taxiways), is neither optimal nor standardized.
  • the pilot of the apron control directs the air ⁇ vehicle driver over radio to the intended position. It should be noted that the radio frequencies are congested on the ground and in the air in such a way that there are European programs which aim to radio communications uplifting ⁇ Lich reduce.
  • the speed of the pilots 'speech is so high or their intelligibility on the radio is so low that the pilots require the utmost concentration in order to understand the pilots' instructions and to be able to follow them.
  • the radio communication is always general and thus listened to by all - and thus also by those who are not affected by a specific instruction that is given by radio. This increases to satisfy the requirements ⁇ gen to the concentration of the pilots to reach a standing position on, because they must constantly pay attention to whether just them an arrival instructions are issued at a given moment.
  • the aim of the invention is to make the ground navigation of aircraft and ground vehicles at airports safer and more effective. Stalten. This object is achieved on the basis of the descriptive part of claims 1, 23 and 24 by the characterizing part of these claims.
  • Advantages of the invention are more effective and safer design of the aircraft ⁇ the transmission of highly topical, topographic maps information and target position information movements on the ground to the aircraft for ground navigation at the airport,
  • Relief of pilots and ground controllers in land navigation include the transmission of the traffic-directing information vehicle from a control device on the air, in particular stop instructions, speed limits, indications of danger spots, the integrated imaging of the entire Bodenge ⁇ schehens of air and ground vehicles in a control device, eg the tower or a dispatch center in its entirety or in functional or topographical excerpts, the drastic reduction of radiotelephone traffic, complex ground installations such as antennas or sensors are not and when using GSM, GPRS or UMTS Wi-Fi or WiMAX only to a reasonable extent, which also makes use of regional airports possible,
  • Soil life for billing or controlling Zwe ⁇ CKEN available, the whereabouts and current location of Bodeneinrichtun ⁇ gene can be determined via a monitor in a control center, it can be used inexpensive, commercially available terminals are set, for example, PDA with GPRS and GPS.
  • FIG. 1 the schematic sequence of the method
  • FIG. 3 a schematic representation of the trajectory of an aircraft before landing and its taxiway after landing
  • Fig. 4 is a schematic representation of the taxiway in a plan view.
  • Fig. 5 a schematic representation of the display device of a navigation system.
  • a first embodiment relates to an aircraft F landing on an airport (Fig. 3).
  • the aircraft F has a navigation system N (FIG. 2) on board, which determines its geographical position at cyclic intervals via satellite-supported position determination (GPS).
  • the navigation system N is connected to a communications network KN via a transmitting and receiving device SEV-F (FIG. 2).
  • control device KE Also connected to this communication network KN are a control device KE and a memory S, which also have transmission and reception systems SEV-KE, SEV-S (FIG. 2).
  • the control device KE In order to ensure a safe and orderly clearance of the aircraft F on the ground, is the control device KE before or during the approach of the aircraft F a the Aircraft F assigned final target position ZP formed on Bo ⁇ the and transmitted to a memory S (Fig. 1).
  • a communication connection is set up in the landing approach via the communication network between the aircraft F and the memory S. If the aircraft F arrives in this predefined area by a predetermined geographical position VP (FIG. 3) during landing, this is reported to the memory S and recognized therein.
  • VP geographical position
  • an existing mobile communication technology is partially adhesive and the protocols before ⁇ - such as GSM, GPRS, UMTS or WiMAX - is used.
  • the topographical information TI which contain at least the destination position ZP and the route information RI, are transmitted from the memory S to the navigation system N (FIGS. 1, 2 ).
  • This information TI, ZP and RI can then be displayed in the aircraft F in the form of an electronic map display on a display device (FIG. 5). Due to the representation of the route information RI, the pilot can move the aircraft F directly to the target position ZP without first having to orientate himself at the airport. Even complex radio-controlled contact with the control device KE is no longer required for ground navigation. The pilot may simply follow the presentation on the display device, which may even further traffic information, in particular Garge ⁇ messenger or limitations of Rollgeschwindgkeit, may indicate danger provide (Fig. 5).
  • a further exemplary embodiment relates to the coordinated use of ground vehicles BF, here by way of example the refueling of the aircraft F by a tanker vehicle.
  • control device KE decides which of the tank vehicles undertakes this refueling task. So far, this information is transmitted to the vehicle floor by means of BF especially egg ⁇ nes written order and voice WOR the.
  • the tanker has a GPS system for locational ⁇ atmospheric. In addition to the pure position determination, it is also a standard function of GPS systems to provide speed information due to time measurement and determination of the distance traveled.
  • the monitoring device KE mandated a specific ground vehicle with the refueling of the aircraft F at a certain gate, the entspre ⁇ promising campaign information AI and the bottom BZI destination information is transmitted to the ground vehicle.
  • the invention is not limited to the embodiment be ⁇ , but can be set for the control of other aircraft and ground vehicles such as luggage or catering trucks is ⁇ . These vehicles are to be designed according to the invention.

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Abstract

Dem Luftfahrzeug (F) werden bei Erreichen eines Anflugbereiches auf einen Zielflughafen neben einer Zielposition am Boden (ZP) aktuelle topografische Informationen (TI) und Routeninformationen (RI) bereitgestellt. Zur Übertragung dieser Informationen werden bekannte drahtlose Kommunikationstechnologien - wie z.B. GSM, GPRS, UMTS, Wlan, WiMax - verwendet. Ein Vorteil der Erfindung ist, dass die übertragenen Informationen an Bord des Luftfahrzeugs (F) auf einem handelsüblichen Navigationssystem angezeigt und zur Navigation am Boden verwendet werden können.

Description

Verfahren, Anordnung und Kontrolleinrichtung zum Navigieren von Luft- und Bodenfahrzeugen unter Einsatz Satelliten-ge- stützter Positionsbestimmung
Die Erfindung bezieht sich auf die Satelliten-gestützte Navi¬ gation von Bodenfahrzeugen und gelandeter Luftfahrzeugen im Flughafenbereich .
Für den reibungslosen Ablauf des Luftverkehrs spielt nicht nur eine sichere und effektive Bewegung der Luftfahrzeuge während des Fluges eine Rolle. Auch ihre Bewegungen am Boden sind hierfür von großer Bedeutung. Vor dem Start muss das Luftfahrzeug von seiner Abstellposition zu seiner Startposition bewegt werden. Nach der Landung muss es von seiner Landeposition zu seiner Abstellposition, die sich häufig an einer Abfertigungsposition (sog. Gate) befindet, bewegt werden.
Nach der Landung eines Luftfahrzeugs hat der Pilot die Auf¬ gabe, das Luftfahrzeug an die ihm von einer Kontrolleinrichtung (z.B. einer Einsatzzentrale im Flughafen-Tower) zugewiesene Abstellposition zügig und sicher zu bewegen. Dabei können Landeposition und Abstellposition mehrere Kilometer von- einander entfernt sein.
Der Pilot hat dabei nach der Landung häufig das Problem, sich nicht sofort eindeutig orientieren zu können. Gründe hierfür können z.B. die Größe des Flughafens, die plötzliche Änderung des Bezugsumfelds vom weitläufigen Luftraum zum vergleichs¬ weise engen Bodenraum eines Flughafens oder schwierige Sicht¬ verhältnisse sein. Der Pilot hat in vielen Fällen, insbesondere wenn er den Flughafen zum ersten Mal anfliegt, keinen Hinweis darauf, wo sich seine vorgesehene Abstellposition be- findet. Hinzukommt, dass die Funkfrequenzen der Bodenkon¬ trolle, die ihm Hinweise geben könnte, häufig überlastet sind. Auch die Beschilderung der Flughäfen, z.B. auf den Roll- und Vorfeldbahnen (sog. Taxiways), ist weder optimal noch standardisiert.
Die Problematik tritt insbesondere dann auf, wenn - z.B. aus Wetter- oder Sicherheitsgründen - Ausweichflughäfen (sog. Al- ternates) angeflogen werden müssen. Mit den dortigen Verhältnissen am Boden sind die Luftfahrzeugführer in vielen Fällen nicht vertraut, da sie bisher nur selten oder nie angeflogen wurden .
Grundsätzlich leitet der Lotse der Vorfeldkontrolle den Luft¬ fahrzeugführer über Sprechfunk zur vorgesehenen Position. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Funkfrequenzen am Boden und in der Luft derart überlastet sind, dass es europaweite Programme gibt, die darauf abzielen, den Funkverkehr erheb¬ lich zu reduzieren.
Auf manchen Flughäfen ist das Sprechtempo der Lotsen derartig hoch oder ihre Verständlichkeit über den Sprechfunk derart gering, dass von den Luftfahrzeugführern höchste Konzentration erforderlich ist, um die Anweisungen der Lotsen zu verstehen und ihnen Folge leisten zu können. Erschwerend kommt hinzu, dass der Sprechfunkverkehr immer allgemein ist und damit von allen - und damit auch von denen, die von einer be- stimmten Anweisung, die per Sprechfunk erteilt wird, nicht betroffen sind - mitgehört wird. Dies erhöht die Anforderun¬ gen an die Konzentration der Luftfahrzeugführer zum Erreichen der Standposition weiter, denn sie müssen ständig darauf achten, ob gerade ihnen in einem bestimmten Augenblick eine An- Weisung erteilt wird.
Zögerndes Verhalten bei der Bewegung der Luftfahrzeuge auf Start-, Lande- und Vorfeldbahnen und an den Abstellpositionen wirken sich - gerade in ihrer Summe - negativ auf den gesam- ten Luft- und Bodenverkehr eines Flughafens aus. In vielen
Fällen sind sie mitverantwortlich für die Entstehung von Verspätungen . Die bekannteste Lösung stellt das Mitführen von Kartenmate¬ rial mit Darstellungen der geografischen Gegebenheiten des Flughafens an Bord des Luftfahrzeugs dar. Die Cockpit-Besat¬ zung führt standardmäßig solches Kartenmaterial für den ei- gentlichen Zielflughafen, Ausweichflughäfen und Flughäfen entlang der Flugstrecke, die in Notfällen angeflogen werden können, (sog. Emergencies) mit.
Die Nutzung solcher Karten für die Bewegung der Luftfahrzeuge am Boden ist jedoch nicht zwingend. Bei ihrer Nutzung ist außerdem eine gewisse Zeit erforderlich, um sich zu orientieren. Denn zunächst ist mit Hilfe des Bordkompasses die Karte nach Norden auszurichten („einzunorden") . Dann ist die Kartenansicht mit dem in Übereinstimmung zu bringen, was für den Luftfahrzeugführer optisch aus dem Luftfahrzeug heraus erkennbar ist, z.B. markante Gebäude oder andere Anlagen.
Eine andere Lösung ist der oben besprochene Sprechfunkverkehr mit dem Tower mit seinen bereits angesprochenen Problemen.
Eine weitere bekannte Lösung stellt das sog. „Visual Gui¬ dance-System" dar, bei dem in einer Mittellinie der Rollwege eingelassene Lichtquellen (sog. Befeuerung) dem Luftfahrzeug¬ führer z.B. durch ein grünes Lauflicht den Weg zu seiner Ab- Stellposition weist. Diese Technologie ist in seiner Imple¬ mentierung sehr teuer und deshalb nur selten anzutreffen (z.B. Flughafen London-Heathrow und Hong Kong) .
Aus der Offenlegungsschrift US 2004/0225432 Al ist ein weite- res Verfahren bekannt, das zur Navigation auf einem Flughafen und im umgebenden Luftraum auf Satelliten-gestützte Naviga¬ tion (GPS) basiert. Es wird hierbei durch den Einsatz einer Referenzantenne ein Positionssignal zur Bezugnahme erzeugt, mittels dessen die übrigen GPS-Signale zum Zwecke höherer Ge- nauigkeit korrigiert werden können (sog. Differential GPS) .
Ziel der Erfindung ist es, die Bodennavigation von Luft- und Bodenfahrzeugen auf Flughäfen sicherer und effektiver zu ge- stalten. Dieses Ziel wird ausgehend vom beschreibenden Teil der Ansprüche 1, 23 und 24 erreicht durch den kennzeichnenden Teil dieser Ansprüche.
Vorteile der Erfindung sind: effektivere und sicherere Gestaltung der Luftfahrzeug¬ bewegungen am Boden, die Übermittlung hochaktueller, topografischer Karteninformationen und Zielpositionsinformationen an das Luft- fahrzeug zur Bodennavigation am Flughafen,
Entlastung der Luftfahrzeugführer und der Bodenlotsen bei der Bodennavigation, die Übermittlung besonderer, den Verkehr lenkender Informationen von einer Kontrolleinrichtung an das Luft- fahrzeug, wie insbesondere Stopp-Anweisungen, Geschwindigkeitsbeschränkungen, Hinweise auf Gefahrenstellen, die integrierte Darstellbarkeit des gesamten Bodenge¬ schehens von Luft- und Bodenfahrzeugen in einer Kontrolleinrichtung, z.B. dem Tower oder einer Einsatz- zentrale in seiner Gesamtheit oder in funktionalen oder topografischen Ausschnitten, die drastische Reduzierung des Sprechfunkverkehrs, aufwändige Bodeninstallationen, wie z.B. Antennen oder Sensoren sind bei der Verwendung von GSM, GPRS oder UMTS nicht und bei WLAN oder WiMAX nur in vertretbarem Umfang vorzunehmen, was auch einen Einsatz auf Regionalflughäfen möglich macht,
Datenbanken für geografische Flughafenkarten an Bord der Luftfahrzeuge sind nicht notwendig, - durch Auswertung der gesammelten Informationen sind
Bodenstandzeiten zu Abrechnungs- oder Controlling-Zwe¬ cken nutzbar, der Verbleib und momentane Standort von Bodeneinrichtun¬ gen kann über einen Monitor in einer Einsatzzentrale festgestellt werden, es können preisgünstige, handelsübliche Endgeräte einge- setzt werden, z.B. PDA mit GPRS und GPS.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei¬ spielen und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht. Es zeigen:
Fig. 1, 2: den schematischen Ablauf des Verfahrens, Fig. 3: eine schematische Darstellung der Flugbahn eines Luftfahrzeugs vor der Landung und dessen Rollweg nach der Landung, Fig. 4: eine schematische Darstellung des Rollwegs in einer Draufsicht.
Fig. 5: eine schematische Darstellung der Anzeigevorrichtung eines Navigationssystemes .
Ein erstes Ausführungsbeispiel betrifft ein Luftfahrzeug F im Landeanflug auf einen Flughafen (Fig. 3) . Das Luftfahrzeug F hat ein Navigationssystem N (Fig. 2) an Bord, das in zyklischen Abständen über Satelliten-gestützte Positionsbestimmung (GPS), seine geografische Position ermittelt. Das Navigati- onssystem N ist über eine Sende- und Empfangsvorrichtung SEV- F mit einem Kommunikationsnetz KN verbunden (Fig. 2) .
Ebenfalls an dieses Kommunikationsnetz KN angeschlossen sind eine Kontrolleinrichtung KE und ein Speicher S, die genauso über Sende- und Empfangsanlagen SEV-KE, SEV-S (Fig. 2) verfügen .
Um eine sichere und geordnete Abfertigung des Luftfahrzeugs F am Boden zu gewährleisten, wird von der Kontrolleinrichtung KE vor oder während des Anfluges des Luftfahrzeugs F eine dem Luftfahrzeug F zugewiesene endgültige Zielposition ZP am Bo¬ den gebildet und an einen Speicher S übermittelt (Fig. 1) .
Außerdem werden im Speicher S regelmäßig und/oder bedarfsab- hängig aktualisierte, digitalisierte topografische Informati¬ onen TI hinsichtlich der Gegebenheiten am Boden des Flughafens, wie etwa Rollbahnen, Vorfeldbahnen, Gates, Baustellen, Gefahrenstellen und Sperrungen hinterlegt (Fig. 1) .
Ebenfalls in diesem Speicher S abgelegt werden Routeninforma¬ tionen RI über den optimalen Weg des Luftfahrzeugs F von seiner Landeposition zu seiner Zielposition ZP am Boden. Dabei können bei der Berechnung dieses Weges auch kurzfristig auf¬ tretende Verkehrsbehinderungen und der weitere Luft- und Bo- denverkehr berücksichtigt werden (Fig. 1) .
Rechtzeitig vor Erreichen eines vorgegebenen geografischen Bereiches wird im Landeanflug über das Kommunikationsnetz zwischen dem Luftfahrzeug F und dem Speicher S eine Kommuni- kationsverbindung aufgebaut. Gelangt das Luftfahrzeug F im Landeanflug in diesen vorgegebenen Bereich um eine vorbestimmte geografischen Position VP (Fig. 3), wird dies an den Speicher S gemeldet und in diesem erkannt . Dabei wird vor¬ teilhaft insbesondere eine bestehende mobile Kommunikations- technologie und deren Protokolle - wie GSM, GPRS, UMTS oder WiMAX - verwendet .
Nachdem vom Speicher S erkannt ist, dass sich das Flugzeug F in dem vorgegeben geografischen Bereich befindet, werden die topografischen Informationen TI, die wenigstens die Zielposition ZP und die Routeninformationen RI enthalten, vom Speicher S an das Navigationssystem N übermittelt (Fig. 1, 2) .
Diese Informationen TI, ZP und RI können dann im Luftfahrzeug F in Form einer elektronischen Kartendarstellung auf einem Anzeigegerät dargestellt werden (Fig. 5) . Aufgrund der Darstellung der Routeninformation RI kann der Pilot das Luftfahrzeug F unmittelbar zur Zielposition ZP bewegen, ohne dass er sich hierzu zunächst auf dem Flughafen orientieren müsste. Auch aufwändiger Funksprechkontakt mit der Kontrolleinrichtung KE ist zur Bodennavigation hierzu nicht mehr erforderlich. Der Pilot kann einfach der Darstellung auf der Anzeigevorrichtung folgen, die gegebenenfalls sogar weiterführende Verkehrshinweise, insbesondere Haltege¬ bote oder Beschränkungen der Rollgeschwindgkeit, Gefahren- stellen anzeigen kann (Fig. 5) .
Dabei kann jederzeit erneut eine Kommunikationsverbindung aufgebaut werden, um erneut aktualisierte topografische In¬ formationen TI an das Navigationssystem N zu übermitteln. Dies ist etwa dann hilfreich, wenn es beispielsweise zu einer unvorhergesehenen Sperrung eines Taxiways aufgrund eines Zwischenfalls gekommen ist. In einem solchen Fall kann dem Luftfahrzeug eine neue Route über eine aktualisierte Routeninfor¬ mation RI zugewiesen werden. Genauso kann dem Luftfahrzeug F auch eine andere Zielposition ZP zugewiesen werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel betrifft den koordinierten Einsatz von Bodenfahrzeugen BF, hier beispielhaft das Betanken des Luftfahrzeugs F durch ein Tankfahrzeug.
Nach der Landung eines Luftfahrzeugs F und dem Erreichen der Zielposition ZP wird das Luftfahrzeug abgefertigt. Dazu ge¬ hört unter anderem auch die Betankung, um den Weiterflug zum nächsten Ziel zu ermöglichen.
Hierzu entscheidet die Kontrolleinrichtung KE, welches der Tankfahrzeuge diese Betankungsaufgabe übernimmt. Bislang ist diese Information dem Bodenfahrzeug BF vor allem mittels ei¬ nes schriftlichen Auftrages und Sprechfunk übermittelt wor- den.
Erfindungsgemäß wird eine Aktionsinformation AI „Betanken" gemeinsam mit einer Bodenzielinformation BZI - nämlich dem Standort des zu betankenden Luftfahrzeugs F - nun in der Kon¬ trolleinrichtung KE gebildet und über eine drahtlose Kommunikationsverbindung an den Speicher S und von hieraus dann an das Tankfahrzeug, das ebenfalls über eine Sende- und Emp- fangsanlage SEV-BF verfügt, übermittelt.
Günstig ist - wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel auch -, dass zur Übermittlung keine besonders aufwändige Technik erforderlich ist, sondern auf bekannte und bewährte Technik und deren Protokolle - wie z.B. GSM, GPRS, UMTS, WLAN oder WiMAX - zurückgegriffen werden kann.
Das Tankfahrzeug verfügt über ein GPS-System zur Standortbe¬ stimmung. Neben der reinen Positionsbestimmung ist es eine Standardfunktion von GPS-Systemen aufgrund von Zeitmessung und Bestimmung der zurückgelegten Strecke auch Geschwindig- keit sInformationen bereitzustellen.
Diese Standort-, Ausrichtungs- und Geschwindigkeitsinforma- tion werden über das Kommunikationsnetz KN an die Kontrolleinrichtung KE übermittelt, die damit über genaue Informatio¬ nen hinsichtlich der entsprechend ausgerüsteten Luftfahrzeuge und Bodenfahrzeuge verfügt. Zur besseren Verständlichkeit der Informationen der vielen verschiedenen Informationen und de- ren Interpretierbarkeit können diese vorteilhaft auf einer Anzeigevorrichtung dargestellt werden.
Hat nun beispielsweise die Kontrolleinrichtung KE ein bestimmtes Bodenfahrzeug mit der Betankung des Luftfahrzeugs F an einem bestimmten Gate beauftragt, so wird die entspre¬ chende Aktionsinformation AI und die Bodenzielinformation BZI an das Bodenfahrzeug übermittelt .
Manchmal kommt es im weiteren Verlauf der Abfertigung zu Ver- zögerungen.
Bislang hat die Kontrolleinrichtung eine Sprechfunkverbindung aufbauen müssen, um den Grund für die Verzögerung zu ermit- teln (sog. „Eskalation") . Nunmehr reicht ein einfacher Blick auf die Anzeigevorrichtung. Dort ist sofort zu erkennen, dass das Tankfahrzeug seit kurzer Zeit wartet (Geschwindigkeit 0) und das Luftfahrzeug gerade eben in seine Abstellposition einschwenkt. Da das Luftfahrzeug im Normalfall erst betankt werden kann, wenn alle Passagiere ausgestiegen sind, ist es sinnvoll, diesem Tankfahrzeug umgehend einen anderen akuten Auftrag zuzuweisen um Wartezeiten zu eliminieren und Ressourcen besser zu nutzen. Andererseits muss eine Überwachungsinstanz der Bodenabferti¬ gung keine „Eskalation" für die bisher überfällige Betankung durchführen, wenn an der Kontrolleinrichtung KE erkennbar ist, dass sich das Betankungsfahrzeug aktuell auf dem Weg zu dem entsprechenden Luftfahrzeug befindet. Dadurch wird er- kennbar der Abstimmungsaufwand vermindert, was zu einer Ar¬ beitsersparnis führt.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel be¬ schränkt, sondern kann auch für das Steuern weiterer Luft- und Bodenfahrzeuge wie Gepäck- oder Cateringfahrzeuge einge¬ setzt werden. Diese Fahrzeuge sind entsprechend der Erfindung auszugestalten .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Navigieren eines Luftfahrzeuges (F) am Bo- den, bei dem im Luftfahrzeug (F) kontinuierlich die aktuelle Position (GP) des Luftfahrzeuges (F) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet,
- dass von einer Kontrolleinrichtung (KE) eine für das Luftfahrzeug (F) vorgesehene Zielposition (ZP) am Boden in einem Speicher (S) hinterlegt wird,
- dass vor oder bei dem Erreichen einer vorbestimmten geografischen Position (VP) eine Kommunikationsverbindung über ein Kommunikationsnetz (KN) zwischen einem Navigationssystem (N) im Luftfahrzeug (F) und dem Speicher (S) aufgebaut wird, und
- dass, wenn eine vorbestimmte geografische Position
(VP) vom Luftfahrzeug (F) erreicht wird, dem Navi¬ gationssystem (N) vom Speicher (S) topografische Informationen (TI) übermittelt werden, die mindes- tens
- die Zielposition (ZP) , und/oder
- eine Routeninformation (RI) über den Weg, insbesondere Wegpunkte, die das Luftfahrzeug (F) von seiner aktuellen Position (GP) bis zur Ziel- Position (ZP) zurückzulegen hat, beinhalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine topografische Information (TI) regelmäßig und/oder bedarfsabhängig im Speicher S aktualisiert wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Änderung einer topografi- schen Information (TI) eine entsprechende Information gebildet und im Sinne einer Aktualisierung an das Luftfahr- zeug (F) übermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens Teile der topogra- fischen Informationen (TI) auf einer Anzeigevorrichtung des Luftfahrzeugs (F) darstellbar sind.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige der topografischen Informationen (TI) im
Luftfahrzeug (F) mit Hilfe eines Navigationssystems (N) erfolgt .
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch ge- kennzeichnet, dass mindestens die Routeninformationen
(RI) über den Weg, die das Luftfahrzeug (F) von seiner aktuellen Position (GP) bis zur Zielposition (ZP) zurückzulegen hat, auf einer Anzeigevorrichtung des Luftfahrzeugs (F) und/oder mindestens die aktuelle Position (GP) des Luftfahrzeuges (F) auf einer Anzeigevorrichtung der Kontrolleinrichtung (KE) darstellbar ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Darstellung der to- pografischen Informationen (TI) in einer Anzeigevorrichtung des Luftfahrzeugs (F) entsprechend bestimmter, vom Benutzer auswählbarer Kriterien ausrichtbar ist, insbesondere entsprechend der nördlichen Himmelsrichtung oder entsprechend der Längsachse des Luftfahrzeugs (F) nach vorn.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass situationsbedingt, insbesondere Verkehrs- und wetterab¬ hängig, verschiedene alternative topografische Informati- onen (TI), insbesondere Routeninformationen (RI) von der Kontrolleinrichtung (KE) und vom Speicher (S) an das Navigationssystem (N) übermittelt werden und/oder auswählbar sind.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsnetz (KN) zwischen dem Navigationssystem (N) und dem Speicher (S) drahtlos ausgestaltet ist, insbesondere als GSM und/oder GPRS und/oder UMTS und/oder WLAN und/oder WiMAX (IEEE 802.16) und/oder DECT-Netz.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass im Luftfahrzeug (F) topografi- sche Informationen (TI) und/oder Routeninformationen
(RI),
- durch Eingaben des Flugzeugführers optimiert werden, und/oder - Informationen aus einem weiteren System berücksichtigt werden, das ebenfalls zur Optimierung des Bodenverkehrs eingesetzt wird, insbesondere ein sog. Arri- val Management System, und/oder
- Informationen von einem Lichtsignal-gestützten Luft- fahrzeug-Rollführungssystem am Boden und/oder Stopp- Signale berücksichtigt werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Navigationssystem (N) von der Kontrolleinrichtung (KE) die Navigation des Luftfahrzeuges (F) betreffende Steuerinformationen, insbesondere Hinweise zum Anhalten des Luftfahrzeuges (F) an bestimm¬ ten topografischen Positionen, übermittelt werden können.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kontrolleinrichtung (KE) in Abhängigkeit von der Zielposition (ZP) zumindest eines Luftfahrzeuges (F) für zumindest ein Bodenfahrzeug (BF) eine Bodenzielinformation (BZI) und/oder eine Akti- onsinformation (AI) gebildet und zumindest an ein betrof¬ fenes Bodenfahrzeug (BF) übermittelt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenfahrzeug (BF) regelmäßig und/oder nach Anfrage durch die Kontrolleinrichtung (KE) seine Position ermittelt und diese über das Kommunikationsnetz (KN) an die Kontrolleinrichtung (KE) übermittelt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13 dadurch gekennzeichnet, dass in der Kontrolleinrichtung (KE) die gegenwärtige Position (GP) und/oder die Aktionsinforma¬ tion (AI) und/oder die Zielposition (ZP) wenigstens des Bodenfahrzeugs (BF) oder des Luftfahrzeugs (F) derart aufbereitet werden, dass sie auf wenigstens einer Anzei¬ gevorrichtung darstellbar ist.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kontrolleinrichtung (KE) die Darstellung der gegenwärtigen Position (GP) und/oder der Aktionsinformation (AI) und/oder der Zielposition (ZP) wenigstens des Bodenfahrzeugs (BF) oder des Luftfahrzeugs (F) auf wenigstens einer Anzeigevorrichtung verkleinerbar und/oder vergrößerbar ist (Zoomfunktion) .
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis
15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kontrolleinrichtung (KE) die Darstellung der gegenwärtigen Position (GP) und/oder der Aktionsinformation (AI) und/oder der Zielposition (ZP) wenigstens des Bodenfahrzeugs (BF) oder des Luftfahrzeugs (F) auf wenigstens einer Anzeigevorrichtung in Teilen und/oder in Ausschnitten möglich ist.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis
16, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kontrolleinrichtung (KE) die Darstellung wenigstens des Bodenfahrzeugs
(BF) oder des Luftfahrzeugs (F) auf wenigstens einer An¬ zeigevorrichtung mittels einer eindeutigen Kennung, ins- besondere des Rufzeichens (CaIl Sign) des Luftfahrzeugs (F) und/oder seiner Flugnummer und/oder seines Kennzeichens erfolgt .
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kontrolleinrichtung (KE) die Darstellung wenigstens des Bodenfahrzeugs (BF) oder des Luftfahrzeugs (F) auf wenigstens einer An¬ zeigevorrichtung wenigstens die vom Luftfahrzeug (F) am Boden zurückgelegte Strecke und/oder die von ihm noch am Boden zurückzulegenden Strecke und/oder
- die Zielposition (ZP) und/oder - seine momentane Geschwindigkeit
- sein Bewegungszustand, insbesondere Bewegung oder Ruhe und/oder
- seine Ausrichtung in Längsachse darstellbar ist.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 18 unter Verwendung von wenigstens zwei Satelliten-ge- stützten Navigationssystemen (N) , die insbesondere an Front und Heck des Luftfahrzeuges (F) montiert sind, da- durch gekennzeichnet, dass in der Kontrolleinrichtung
(KE) die Fahrt- oder Stehrichtung des Luftfahrzeuges (F) darstellbar ist.
20. Anordnung zum Navigieren eines Luftfahrzeuges (F) am Bo- den unter Einsatz Satelliten-gestützter Positionsbestimmung, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Durchführen der Verfahrensschritte nach einem der Patentansprüche 1 bis 19 ausgestaltet ist.
21. Kontrolleinrichtung zum Navigieren eines Luftfahrzeuges (F) am Boden unter Einsatz Satelliten-gestützter Positionsbestimmung, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Durchführen der Verfahrensschritte nach einem der Patentansprüche 1 bis 20 ausgestaltet ist.
EP06793982A 2005-11-09 2006-10-05 Verfahren, anordnung und kontrolleinrichtung zum navigieren von luft- und bodenfahrzeugen unter einsatz satelliten-gestützter positionsbestimmung Not-in-force EP1946285B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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