[发明专利]用于监测飞行器位置的装备

说明书

提供了用于监测一个或更多个飞行器的位置的装备和计算机化方法。该装备包括第一接收器和第二接收器，该第一接收器被配置为经由一个或更多个地面站以第一周期通过数字数据链路从位于飞行器上的第一射频源接收第一飞行器位置信息，该第二接收器被配置为经由一个或更多个地面站以第二周期接收从位于飞行器上的第二射频源广播的第二飞行器位置信息。该装备还包括第三接收器和处理器，该第三接收器被配置为接收电子地理映射数据，该处理器被配置为接收第一飞行器位置信息和第二飞行器位置信息，对第一飞行器位置信息和第二飞行器位置信息的量进行过滤，以对经过滤的信息进行平滑，并随后输出平滑的信息，使得其可被覆盖到电子地理映射数据上。

发明领域

本发明涉及用于监测一个或更多个飞行器的位置的装备和方法。特别地，本发明涉及用于准确和自主地监测给定飞行器的位置的装备和方法。

发明背景

当前的飞行器监测系统通常将飞行器通信寻址和报告系统(ACARS)数据与雷达数据结合使用，以便跟踪飞行器的进度。该数据可由空中交通管制员使用，或可替代地，作为服务提供给飞行器操作员。

在ACARS系统中，每个飞行器配备有用于提供飞行器机载装备和地面装备之间的数据链路的VHF收发器。该数据链路可通过从飞行器到地面站的直接传输来提供，或可替代地，飞行器可将数据传输到卫星，卫星随后将该数据转发到卫星地面站。这些传输由数据链路服务提供商在地面站处接收，该数据链路服务提供商随后将该数据路由到空中交通管制员或飞行器操作员。

给定飞行器将在其间发射ACARS数据传输的周期由运营航空公司配置，并且通常约为十到二十分钟。这通常是确定的，以便在接收最新数据和与数据传递相关联的每个消息的成本之间提供平衡。鉴于连续消息传输之间的这种相对长的时段，对于任何给定的ACARS传输的时间戳仅在一分钟内是准确的，并且在三位小数位的准确度内的位置数据被报告。这意味着在连续的ACARS传输之间相当长的距离可由飞行器覆盖，其反过来可能会导致对飞行器估计的位置和路径的不确定性。

此外，如果飞行器被强制在空域的给定区域中盘旋，例如，在机场等待航线(holding pattern)中盘旋，则这将不会通过ACARS数据而立即是明显的，因为飞行器等到进行后续的ACARS传输的时候将可能已经执行了一个完整的循环。这可能导致那些监测ACARS数据的人不确定这些数据传输是否错误，或者飞行器是否在后续ACARS传输之间真正逗留在空域的给定区域中。

增加ACARS消息传送的频率(即，减小连续传输之间的时段)将提供更新的一组位置数据；然而，由于该ACARS系统是一对一的数字数据链路系统，因此这将给ACARS网络带来很大的负担。这将使网络过载，这将随后降低网络的可靠性和准确性。因此，必须找到解决这个问题的另一个解决方案。

飞行器位置信息的一个替代的数据源是使用一次和/或二次雷达装置。一次雷达是监测给定目标飞行器的位置的独立方法，并简单地利用以下众所周知的原理：发射高功率无线电传输且然后检测从处于雷达的视场中的任何物体反射的传输。

在二次雷达中，目标飞行器必须配有应答器，使得飞行器可以响应于由雷达装置发射的询问信号来使用由空中交通管制员发给该飞行器的代码识别自身。雷达系统的优点在于，飞行器位置可以以更大的频率来跟踪，以便更准确地监测给定飞行器的飞行路径；然而，每个雷达装置需要非常高的功率量，以便在雷达系统的操作范围内传输雷达脉冲。此外，雷达系统的安装和维护特别是在大面积上的安装和维护非常昂贵。

本申请人已经认识到，需要用于监测飞行器位置的更准确的系统，该系统可使用成本比较低的装备来实现。

发明概述