DE102022130366A1

DE102022130366A1 - Verfahren und Überwachungssystem zur Überwachung einer Start- und Landebahn

Info

Publication number: DE102022130366A1
Application number: DE102022130366.7A
Authority: DE
Inventors: Daniel Vosswinkel; Urs Lendenmann; Benno Fonrobert; Alexej Urban; Björn Skoppek; Erasmo Spiller
Original assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 2022-11-16
Filing date: 2022-11-16
Publication date: 2024-05-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Start- und Landebahn (1), wobei mehrere Leuchten (2) auf und/oder angrenzend zur Start- und Landebahn (1) angeordnet sind, um bei Bedarf mit zumindest einer der Leuchten (2) ein Leuchtsignal an einen Fluglotsen in einem Tower und/oder einen Piloten in einem Flugzeug auszusenden, wobei mehrere der Leuchten (2) jeweils einen Sender (3) und einen Empfänger (4) aufweisen, wobei mittels der Sender (3) und der Empfänger (4) ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk (5) mit Hilfe elektromagnetischer Strahlung zwischen den Leuchten (2) ausgebildet wird.Potentiell gefährliche Objekte (6) auf der Start- und Landebahn (1) werden mit geringem verfahrens- und/oder vorrichtungstechnischen Aufwand sicher erkannt, indem von auf der Start- und Landebahn (1) angeordneten Objekten (6) die mittels der Sender (3) ausgesendete elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise reflektiert wird, wobei die reflektierte, elektromagnetische Strahlung von zumindest einem der Empfänger (4) empfangen wird, wobei mittels des Empfängers (4) ein Signal aus der reflektierten, elektromagnetischen Strahlung generiert wird, und wobei das Signal ausgewertet wird, um daraus Informationen bezüglich des Objektes (6) zu ermitteln.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Start- und Landebahn mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Überwachungssystem zur Überwachung einer Start- und Landebahn mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 13.
Auf und/oder angrenzend zu Start- und Landebahnen sind Leuchten angeordnet, um bei Bedarf mit zumindest einer der Leuchten ein Leuchtsignal an einen Fluglotsen in einem Tower und/oder einen Piloten in einem Flugzeug auszusenden. Im einfachsten Fall dient das Leuchtsignal der Beleuchtung der Start- und Landebahn, so dass die Begrenzungen der Start- und Landebahn deutlich zu erkennen sind.
Auf der Start- und Landebahn liegende Objekte z.B. Metallstücke oder andere Gegenstände können Unfälle von Flugzeugen verursachen. Beim Überfahren eines Objektes kann der Reifen des Flugzeugs platzen. Daraus resultierende, herumfliegenden Trümmer können das Flugzeug weiter beschädigen. Ein von einem Trümmer getroffener Treibstofftank könnte z.B. explodieren.
Um solche Unfälle zu vermeiden ist bekannt, dass das Flughafenpersonal im Abstand von rund sechs Stunden die Start- und Landebahn und die Rollfelder abfährt und prüft, ob dort potentiell gefährliche Objekte / Gegenstände liegen. Diese Kontrolle der riesigen Areale ohne technische Hilfsmittel ist zeitaufwändig und fehleranfällig, vor allem bei schlechtem Wetter, etwa wenn Nebel die Sicht erschwert. Auch sind die Kontrollintervalle von rund sechs Stunden recht groß.
Es sind weiterhin Systeme zum Erkennen der potentiell gefährlichen Objekte bzw. zur Überwachung der Start- und Landebahn bekannt. Ein bekanntes System setzt sich aus einer Infrarotkamera, optischen 2-D/3-D-Kameras und vernetzten Radarsensoren zusammen. Diese drei Sensortypen ergänzen sich. Das Radar arbeitet tageszeit- und wetterunabhängig. Es kann Objekte zwar aufspüren, aber nicht identifizieren. Kameras eignen sich eher, Objekte zu klassifizieren, sie werden jedoch vom Wetter und der Tageszeit beeinflusst. Detektiert der Radarsensor also ein Objekt, so werden anschließend die Kameras auf dieses Objekt gerichtet. Sämtliche Sensordaten werden anschließend im Rahmen einer sogenannte Sensordatenfusion mithilfe einer Software zusammengeführt und zu einem Lagebild kombiniert. Ändert sich der Normalzustand des Lagebilds, wird ein Fluglotse in einem Tower des Flughafens informiert. Der Fluglotse kann dann an einem Bildschirm kontrollieren, ob tatsächlich Gefahr besteht und den Flugverkehr gegebenenfalls stoppen.
Aus der US 6,917,309 B2 ist ein weiteres System zur Erfassung von fremden Objekten auf Start- und Landebahnen eines Flughafens bekannt. Eine Mehrzahl von Detektoren ist jeweils an einem Gehäuse einer Leuchte angeordnet. Die Detektoren sind mit einem von einem Fluglotsen bedienbaren Computer datentechnisch verbunden. Auswerteeinrichtungen zur Auswertung von mittels der Detektoren generierter Signale sind entweder im Bereich der Detektoren selbst oder im Bereich des Computers angeordnet. Die Detektoren weisen Sensoren, z.B. Kameras zur Erfassung der fremden Objekte auf. Die Detektoren sind mittels eines drahtlosen oder drahtgebundenen Kommunikationsnetzwerkes z.B. mittels eines LAN mit dem Computer verbunden. Zur Ausbildung des drahtlosen Kommunikationsnetzwerkes weisen die Detektoren jeweils einen Sender zum Emittieren und einen Empfänger zum Empfangen elektromagnetischer Strahlung auf.
Die DE 689 27 175 T2 zeigt eine Flugplatzbeleuchtungsanlage, bei welcher jede hier als Beleuchtungseinheit bezeichnete Leuchte mit einer Elektronikeinheit versehen ist. Die Elektronikeinheit weist einen Regler, eine Überwachungseinheit sowie ein Modem, zur Energieversorgung der Lichtquelle der Beleuchtungseinheit und zur Überwachung des Betriebs der Beleuchtungseinheit auf. Jede Beleuchtungseinheit ist einzeln von einer Steuerzentrale des Flughafens adressierbar. Einer ausgewählten Anzahl der Elektronikeinheiten der Beleuchtungseinheiten ist jeweils ein Anwesenheitsdetektor zur Ausbildung eines Bodenverkehrserfassungssystems zugeordnet, um die Bodenbewegungen von Flugzeugen und Fahrzeugen zu erfassen. Der Detektor enthält Wandler auf der Grundlage von Ultraschall, Optik, Magnetismus, Wirbelströmen oder Mikrowellen. Die Elektronikeinheiten sind über einen Schleifencomputer und einen Zentralschrank mit einem Zentralcomputer der Steuerzentrale datentechnisch verbunden.
Solche zusätzlichen Systeme zur Überwachung der Start- und Landebahn benötigen üblicherweise eine extra Stromversorgung und separaten Bauraum. Weiterhin müssen die einzelnen Sensoren oder Detektoren solcher Systeme eine sehr hohe Auflösung bieten, da sie nur in geringer Anzahl installiert werden können und dadurch einen großen Bereich abdecken müssen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und das Überwachungssystem zur Überwachung einer Start- und Landebahn nun derart auszugestalten und / oder weiterzubilden, dass die Probleme des Standes der Technik beseitigt oder zumindest reduziert sind. Insbesondere sollen die potentiell gefährlichen Objekte auf der Start- und Landebahn mit geringem verfahrens- und/oder vorrichtungstechnischen Aufwand sicher erkannt werden.
Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun zunächst durch ein Verfahren zur Überwachung einer Start- und Landebahn mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Ein Aspekt der Erfindung liegt zunächst im Wesentlichen darin, dass von auf der Start- und Landebahn angeordneten Objekten die mittels der Sender ausgesendete elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise reflektiert wird, wobei die reflektierte, elektromagnetische Strahlung von zumindest einem der Empfänger empfangen wird. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist, dass mittels des Empfängers ein Signal aus der reflektierten, elektromagnetischen Strahlung generiert wird, wobei das Signal ausgewertet wird, um daraus Informationen bezüglich des Objektes zu ermitteln.
Die mittels der Sender ausgesendete elektromagnetische Strahlung dient somit zwei unterschiedlichen Zwecken, nämlich zum einen der Ausbildung des Kommunikationsnetzwerkes und zum anderen der Ermittlung von Informationen bezüglich des Objektes. Die Ausbildung des Kommunikationsnetzwerkes kann durch das Bereitstellen eines drahtlosen lokalen Netzwerks, beispielsweise eines WLAN-Hotspots (Engl.: Wireless Local Area Network, WLAN), die Ultrabreitband-Kommunikation oder UWB-Kommunikation (Engl.: Ultra-wideband, UWB) ermöglicht werden. Denkbar ist auch die Verwendung eines Mobilfunknetzes vorzugsweise nach dem 5G-Standard zur Ausbildung des Kommunikationsnetzwerkes. Dann können vorteilhafterweise auch entsprechende mobile Endgeräte wie Smartphones einfach in das Kommunikationsnetzwerk eingebunden werden, um zum Beispiel Ergebnisse der Signalauswertung darzustellen oder Aufträge entgegenzunehmen. Die Informationen des Objektes beinhalten zum Beispiel dessen Ort auf der Start- und Landebahn, dessen Form und/oder Größe und daraus folgend insbesondere ein Gefahrenpotential des Objektes für ein Flugzeug. Die Sender und Empfänger können die vorhandene Energieversorgung nutzen, d.h. es müssen keine zusätzlichen Leitungen als die zur Versorgung der Leuchten sowie notwendigen Leitungen verlegt werden. Die hohe Anzahl der installierten Leuchten und der darin befindlichen Sender und Empfänger führt zu einer sehr guten Abdeckung der Start- und Landebahn ohne, dass die jeweiligen Sender und Empfänger besonders leistungsstark sein müssen. Es werden vorteilhafterweise gleichartige Sender und Empfänger genutzt, was zu einer Kostenreduktion führt. Weiterhin ist aufgrund gleichartiger Sender und Empfänger die Lagerhaltung vereinfacht, d.h. es müssen insgesamt wenige Sender und Empfänger zum schnellen Austausch vorgehalten werden. Der Aufbau des Kommunikationsnetzwerks kann von selbst / automatisiert erfolgen. Durch diese Selbstkalibrierung und auch diese Gleichteilestrategie können die Leuchten von gering geschulten Mitarbeitern ausgetauscht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weist zumindest eine der Leuchten eine Kamera und/oder ein Radarsystem und/oder ein IR-System und/oder ein LIDAR-System und/oder ein Laser-System auf, mittels welcher die Start- und Landebahn überwacht wird.
Durch solche zusätzlichen Systeme können weitere, speziellere Informationen bezüglich der Objekte ermittelt werden. Je nachdem welche Art von Objekten detektiert werden soll, sind unterschiedliche dieser zusätzlichen Systeme von Vorteil. Z.B. wird ein solches zusätzliches System eingesetzt, nachdem bereits mittels des ausgewerteten Signals der teilweise reflektierten Strahlung der zuvor vom Sender ausgesendeten elektromagnetischen Strahlung ein Objekt erkannt wurde.
Vorzugsweise weisen mehrere Leuchten jeweils eine Uhr auf, wobei die Uhren benachbarter Leuchten zueinander synchronisiert werden.
Durch zueinander zeitlich synchronisierte Leuchten sind Laufzeitmessungen der elektromagnetischen Strahlung zwischen den Leuchten ermöglicht. Es kann also mittels eines Empfängers einer der Leuchten die Zeit ermittelt werden, die die Strahlung benötigt, um von dem Sender einer anderen der Leuchten zum Objekt und dann zum genannten Empfänger zu gelangen. Insbesondere können Probleme bei der Überlagerung von elektromagnetischer Strahlung verschiedener Sender vermieden werden, z.B. durch zeitlich versetzt ausgesendete Strahlung. Insgesamt können so die potentiell gefährlichen Objekte auf der Start- und Landebahn noch sicherer erkannt werden, wobei eine Erkennungswahrscheinlichkeit durch die Überschneidung von Sende- und Empfangsbereichen unterschiedlicher Leuchten erhöht ist.
Weiter bevorzugt leuchtet zumindest eine der Leuchten mit einer bestimmten Farbe, z.B. rot, wenn die Auswertung des Signals ergeben hat, dass ein angrenzend dieser Leuchte angeordnetes Objekt auf der Start- und Landebahn eine Gefahr für ein Flugzeug darstellt.
Durch die farbliche Codierung bei „Gefahr“, kann auch ein ungeschulter Mitarbeiter das Objekt schnell finden. Weiterhin wird die Zeit des Räumens stark verkürzt, was denn Flugbetrieb nicht unnötig lange aufhält. Der Abstrahlwinkel der zumindest einen Leuchte kann dabei gerichtet sein, so dass Piloten in einem Flugzeug die Farbänderung nicht bemerken, ein Fluglotse in einem Tower jedoch schon.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird ein Aufräumbefehl an eine Drohne ausgesendet, wenn die Auswertung des Signals ergeben hat, dass ein auf der Start- und Landebahn angeordnetes Objekt eine Gefahr für ein Flugzeug darstellt, um anschließend das gefährliche Objekt mittels der Drohne von der Start- und Landebahn zu entfernen.
So wird die Zeit des Räumens weiter verkürzt, so dass der Flugbetrieb nur ebenso kurz für das Räumen zu unterbrechen ist.
Vorteilhafterweise wird mittels zumindest eines der Sender codierte, elektromagnetische Strahlung ausgesendet.
Durch eine solche Codierung ist die elektromagnetische Strahlung einfach einem bestimmten Sender bzw. einer bestimmten Leuchte zuordenbar. Diese Codierung erleichtert die Auswertung der Signale, so dass insbesondere die Programmierung von zur Auswertung genutzter, digitaler Auswerteeinrichtungen weniger komplex ist.
Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird mittels der Sender jeweils gerichtete oder ungerichtete, elektromagnetische Strahlung ausgesendet.
Gerichte, elektromagnetische Strahlung wird in Form von Signalkeulen gerichtet zur Start- und Landebahn emittiert. Alternativ kann die elektromagnetische Strahlung auch ungerichtet, das heißt kugelförmig, emittiert werden. Bevorzugt jedoch wird die elektromagnetische Strahlung in Form der Signalkeulen emittiert. Dabei überlagern sich mehrere unbewegliche, „starre“ Signalkeulen nebeneinander positionierter Sender vorzugsweise zumindest teilweise, so dass ein relevanter Bereich der Start- und Landebahn vollständig mit den Signalkeulen der Leuchten abgedeckt ist.
Ein besonders guter Kompromiss zwischen der guten Informationsübermittlung zwischen den Sendern und Empfängern und der sicheren Detektion von gefährlichen Objekten mittels der Sender und Empfänger auf der Start- und Landebahn kann erreicht werden, wenn mittels der Sender elektromagnetische Strahlung im Bereich zwischen 500 MHz und 10 GHz, bevorzugt zwischen 500 MHz und 6 GHz, besonders bevorzugt zwischen 500 MHz und 5 GHz, ausgesendet wird.
Derartige Frequenzen werden üblicherweise, vorzugsweise zu Kommunikationszwecken und nicht primär zur Detektion von Objekten eingesetzt. Zur besseren Objektdurchdringung wird bevorzugt elektromagnetische Strahlung unterhalb von 10 GHz eingesetzt. Die zu durchdringenden Objekte können beispielsweise die Leuchten selbst oder auch Pflanzen umfassen.
Weiter bevorzugt werden Positionsdaten der einzelnen Leuchten zwischen den Leuchten mittels des Kommunikationsnetzwerks ausgetauscht.
Somit ist eine autarke Detektion der Objekte mittels der Leuchten ohne einen zentralen Computer ermöglicht, da alle dazu relevanten Informationen an den Leuchten selbst vorliegen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Überwachungssystem zur Überwachung einer Start- und Landebahn mit den Merkmalen des Patentanspruches 13 gelöst.
Ein Aspekt der Erfindung liegt dann im Wesentlichen darin, dass mittels der Sender die elektromagnetische Strahlung in Richtung von auf der Start- und Landebahn angeordneten Objekten aussendbar ist, wobei der Empfänger ausgebildet ist, von den Objekten zumindest teilweise reflektierte, elektromagnetische Strahlung zu empfangen und ein Signal aus der reflektierten, elektromagnetischen Strahlung zu generieren und wobei eine Auswerteeinrichtung des Überwachungssystems ausgebildet ist, das Signal auszuwerten und Informationen bezüglich des Objektes zu ermitteln.
Die Auswerteeinrichtung kann dabei in zumindest einer Leuchte oder in einem zentralen Computer, z. B. in einem Tower des Flughafens angeordnet sein. Denkbar ist auch, dass eine jede Leuchte eine separate Auswerteeinrichtung aufweist.
Vorteilhafterweise ist eine Position einer jeden Leuchte in einem Speicher der Leuchte hinterlegt. Diese Position ist durch eine manuelle Eingabe oder automatisch mittels eines Positionssensors der Leuchte, z.B. eines GPS-Sensors, hinterlegbar.
Dies stellt zwei einfache Varianten der Ermittlung der Position einer jeden Leuchte dar.
Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform des Überwachungssystems weist zumindest eine der Leuchten eine Heizung zur Sicherstellung der Funktion dieser Leuchte auch bei geringen Außentemperaturen, insbesondere unterhalb des Gefrierpunktes, auf.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Überwachungssystem zur Überwachung einer Start- und Landebahn in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Es darf hierzu zunächst auf die dem Patentanspruch 1 und dem Patentanspruch 13 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden wird nun eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnung einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Überwachungssystems und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert bzw. beschrieben. In der Zeichnung zeigt:

1 in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel des Überwachungssystems in einer dreidimensionalen Ansicht.

Für das Verfahren zur Überwachung einer Start- und Landebahn 1 sind gemäß des Ausführungsbeispiels des Überwachungssystems 7 aus 1 mehrere Leuchten 2 auf und/oder angrenzend zur Start- und Landebahn 1 angeordnet, um bei Bedarf mit zumindest einer der Leuchten 2 ein Leuchtsignal an einen Fluglotsen in einem Tower und/oder einen Piloten in einem Flugzeug auszusenden. Mehrere der Leuchten 2 weisen jeweils einen Sender 3 und einen Empfänger 4 auf. Mittels der Sender 3 und der Empfänger 4 wird ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk 5 mit Hilfe elektromagnetischer Strahlung zwischen den Leuchten 2 ausgebildet.
Der Aufbau des Kommunikationsnetzwerks 5 kann dabei von selbst / automatisiert erfolgen. Die Sender 3 und Empfänger 4 sind vorzugsweise mittels jeweils einer Antenne ausgebildet. Unter einer Antenne ist vorliegend eine technische Anordnung zum Abstrahlen und/oder zum Empfangen elektromagnetischer Wellen oder Strahlung zu verstehen. Denkbar ist, dass zumindest eine der Antennen sowohl zum Abstrahlen wie auch zum Empfangen der elektromagnetischen Wellen oder Strahlung ausgebildet ist, also so dass mittels der einen Antenne sowohl ein Sender 3 wie auch ein Empfänger 4 ausgebildet ist.
Von auf der Start- und Landebahn 1 angeordneten Objekten 6 wird die mittels der Sender 3 ausgesendete elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise reflektiert. Die reflektierte, elektromagnetische Strahlung wird von zumindest einem der Empfänger 4 empfangen. Mittels des Empfängers 4 wird ein Signal aus der reflektierten, elektromagnetischen Strahlung generiert. Das Signal wird ausgewertet, um daraus Informationen bezüglich des Objektes 6 zu ermitteln.
Die Sender 3 und Empfänger 4 weisen demgemäß jeweils zumindest eine Doppelfunktion auf, nämlich die Ausbildung des drahtlosen Kommunikationsnetzwerkes 5 und die Informationsgewinnung bezüglich der Objekte 6. Hierdurch kann beispielsweise Bauraum eingespart werden. Auch können Produktionskosten verringert werden. Ferner ist durch den Verzicht auf eine zusätzliche Strahlungsquelle eine höhere Akzeptanz des Kunden zu erwarten. Da die genutzten Frequenzen einer Genehmigung unterliegen, ist es besonders vorteilhaft, schon genehmigte Frequenzen nutzen zu können oder nur eine einzige Genehmigung für zwei Funktionen durchführen zu lassen.
Die Leuchten 2 sind jeweils durch das Kommunikationsnetzwerk 5 miteinander verknüpft und können untereinander kommunizieren. Die Leuchten 2 können sich gegenseitig überprüfen, ob wirklich ein Objekt 6 an einer bestimmten Stelle detektiert wurde. Es können, wie in 1 symbolisiert, alle Leuchten 2 miteinander kommunizieren. Denkbar ist demgegenüber auch, dass nur eine bestimmte Anzahl von Leuchten 2 miteinander kommunizieren kann.
Zumindest eine der Leuchten 2 weist optional eine Kamera auf, mittels welcher die Start- und Landebahn 1 überwacht wird.
Objekte 6, nämlich Hindernisse oder Gegenstände, können auch mit einer solchen Kamera detektiert werden. Dies erfolgt dann mit einem Bildabgleich. Es werden periodisch Bilder erzeugt, welche immer mit dem jeweils vorherigen abgeglichen werden. Bei einer Änderung des Bildes (ein neues Objekt 6 ist hinzugekommen), wird festgestellt, dass sich dort ein Objekt 6 auf der Start- und Landebahn 1 befindet. Diese Feststellung ist z.B. von einem Fluglotsen oder automatisiert durchführbar. Durch weiteren Abgleich können auch vermisste Objekte 6 oder Tiere detektiert werden. Die Kamera kann weiterhin die umgebenden Leuchten 2 auf Funktionalität bezüglich der Beleuchtung prüfen. Dies wäre eine Kontrollfunktion, sollte ein Defekt wie ein kaputtes Leuchtmittel nicht durch eine interne Elektronik der jeweiligen defekten Leuchte 2 erkannt werden.
Zumindest eine der Leuchten 2 weist optional ein Radarsystem auf, mittels welchem die Start- und Landebahn 1 überwacht wird.
Zumindest eine der Leuchten 2 weist optional ein IR-System auf, mittels welchem die Start- und Landebahn 1 überwacht wird.
Zumindest eine der Leuchten 2 weist optional ein LIDAR-System auf, mittels welcher die Start- und Landebahn 1 überwacht wird.
Zumindest eine der Leuchten 2 weist optional ein Laser-System auf, mittels welcher die Start- und Landebahn 1 überwacht wird.
Solche zusätzlichen Systeme können die Genauigkeit der Informationen bezüglich der Objekte 6 verbessern oder zusätzliche Informationen bezüglich der Objekte 6 liefern.
Mehrere Leuchten 2 weisen jeweils eine Uhr auf. Die Uhren benachbarter Leuchten 2 werden zueinander synchronisiert.
Die reflektierte elektromagnetische Strahlung des Objekts 6 wird von zumindest einem der Empfänger 4 z.B. einer Antenne erfasst. Diese reflektierte elektromagnetische Strahlung wird zusätzlich unter Nutzung des Doppler-Effekts und/oder mit Hilfe von Laufzeitmessungen der elektromagnetischen Strahlung zur Positionsbestimmung des Objekts 6 genutzt. Erforderliche Berechnungen werden mit Hilfe einer Auswerteeinrichtung 8 durchgeführt. Das Signal kann beispielsweise mit einem Zeitstempel versehen werden, mit dessen Hilfe eine Detektion der Position des Objekts 18 vereinfacht ist. Mittels der Zeitstempel können die Signale verschiedener Leuchten 2 zeitlich miteinander verglichen werden.
Zumindest eine der Leuchten 2 leuchtet mit einer bestimmten Farbe, z.B. rot, wenn die Auswertung des Signals ergeben hat, dass ein angrenzend dieser Leuchte 2 angeordnetes Objekt 6 auf der Start- und Landebahn 1 eine Gefahr für ein Flugzeug darstellt.
Das Objekt 6 kann dann schnell von einem Mitarbeiter gefunden und entfernt werden.
Es kann alternativ ein Aufräumbefehl an eine Drohne ausgesendet werden, wenn die Auswertung des Signals ergeben hat, dass ein auf der Start- und Landebahn 1 angeordnetes Objekt 6 eine Gefahr für ein Flugzeug darstellt, um anschließend das gefährliche Objekt 6 mittels der Drohne von der Start- und Landebahn 1 zu entfernen.
Die Drohne weist dazu entsprechende Mittel, beispielsweise einen Greifer, zur Aufnahme und zum Transport der Objekte 6 auf.
Mittels zumindest eines der Sender 3 wird codierte, elektromagnetische Strahlung ausgesendet.
Weiter bevorzugt wird die elektromagnetische Strahlung eines jeden Senders 3 mit einem separaten, eindeutigen Code versehen, so dass jede, insbesondere reflektierte elektromagnetische Strahlung einem bestimmten Sender 3 zuordnenbar ist.
Mittels der Sender 3 wird jeweils gerichtete oder ungerichtete, elektromagnetische Strahlung ausgesendet.
Bei der ungerichteten Strahlung wird die elektromagnetische Strahlung kugelförmig von den jeweiligen Sendern 3 abgestrahlt. Bei der gerichteten elektromagnetischen Strahlung werden sogenannte Signalkeulen ausgesendet. Die Signalkeulen werden in Richtung der Start- und Landebahn 1 ausgesendet, wobei in der Auswerteeinrichtung 8 die Information vorliegt, in welche Richtung die jeweiligen Signalkeulen der unterschiedlichen Sender 3 ausgesendet werden. Die Sender 3 senden vorzugsweise „starre“ Signalkeulen aus, welche sich mit der Zeit nicht in ihrer räumlichen Ausprägung verändern. Mittels aller Sender 3 wird insgesamt ein relevanter Bereich der Start- und Landebahn 1 vollständig abgedeckt.
Mittels der Sender 3 wird elektromagnetische Strahlung im Bereich zwischen 500 MHz und 10 GHz, bevorzugt zwischen 500 MHz und 6 GHz, besonders bevorzugt zwischen 500 MHz und 5 GHz, ausgesendet.
Positionsdaten der einzelnen Leuchten 2 werden zwischen den Leuchten 2 mittels des Kommunikationsnetzwerks 5 ausgetauscht.
Eine Kalibrierung der Positionsdaten der einzelnen Leuchten 2 kann dabei von selbst / automatisiert erfolgen.
Das Überwachungssystem 7 zur Überwachung einer Start- und Landebahn 1 aus 1 hat mehrere auf und/oder angrenzend zur Start- und Landebahn 1 angeordnete Leuchten 2, mittels welcher bei Bedarf ein Leuchtsignal an einen Fluglotsen in einem Tower und/oder einen Piloten in einem Flugzeug aussendbar ist. Mehrere der Leuchten 2 weisen jeweils einen Sender 3 und einen Empfänger 4 auf. Mit Hilfe der Sender 3 und der Empfänger 4 ist ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk 5 mit Hilfe elektromagnetischer Strahlung zwischen den Leuchten 2 ausbildbar. Mittels der Sender 3 ist die elektromagnetische Strahlung in Richtung von auf der Start- und Landebahn 1 angeordneten Objekten 6 aussendbar. Der Empfänger 4 ist ausgebildet, von den Objekten 6 zumindest teilweise reflektierte, elektromagnetische Strahlung zu empfangen und ein Signal aus der reflektierten, elektromagnetischen Strahlung zu generieren. Die Auswerteeinrichtung 8 des Überwachungssystems 7 ist ausgebildet, das Signal auszuwerten und Informationen bezüglich des Objektes 6 zu ermitteln.
Die Auswerteeinrichtung 8 nimmt eine Signalverarbeitung und Informationsfusion vor. Es erfolgt eine Klassifikation des jeweiligen Objekts 6 sowie eine Bewertung desselben. Die Auswerteeinrichtung 8 ist gemäß 1 als separate Einheit dargestellt und z.B. in einem Tower des Flughafens angeordnet. Denkbar wäre demgegenüber auch, dass die Auswerteeinrichtung 8 innerhalb einer der Leuchten 2 angeordnet ist. Weiterhin könnte eine jede der Leuchten 2 eine eigene separate Auswerteeinrichtung 8 aufweisen.
Eine Position einer jeden Leuchte 2 ist in einem Speicher der Leuchte 2 hinterlegt. Diese Position ist durch eine manuelle Eingabe oder automatisch mittels eines Positionssensors der Leuchte 2, z.B. eines GPS-Sensors, hinterlegbar.
Der Einsatz andersartiger Positionssender ist denkbar. Weiterhin könnte die Positionsbestimmung zumindest teilweise auch anhand der von den Sendern 3 ausgesendeten elektromagnetischen Strahlung mittels der Auswerteeinrichtung 8 erfolgen, insbesondere wenn die Position zumindest einer der Leuchten 2 bekannt bzw. vorgegeben ist, wobei dann die Positionen der weiteren Leuchten 2 relativ zur bekannten bzw. vorgegebenen Position bestimmt werden.
Zumindest eine der Leuchten 2 weist eine Heizung zur Sicherstellung der Funktion dieser Leuchte 2 auch bei geringen Außentemperaturen, insbesondere unterhalb des Gefrierpunktes, auf.
Es ist denkbar, dass mittels der Leuchten 2 aussendbarer Ultraschall oder eine vergleichbare Strahlung dazu genutzt wird, um z.B. Vögel von der Start- und Landebahn 1 zu vertreiben.
Bezugszeichenliste

1: Start- und Landebahn
2: Leuchte
3: Sender
4: Empfänger
5: Drahtloses Kommunikationsnetzwerk
6: Objekt
7: Überwachungssystem
8: Auswerteeinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6917309 B2 [0006]
DE 68927175 T2 [0007]

Claims

Verfahren zur Überwachung einer Start- und Landebahn (1), wobei mehrere Leuchten (2) auf und/oder angrenzend zur Start- und Landebahn (1) angeordnet sind, um bei Bedarf mit zumindest einer der Leuchten (2) ein Leuchtsignal an einen Fluglotsen in einem Tower und/oder einen Piloten in einem Flugzeug auszusenden, wobei mehrere der Leuchten (2) jeweils einen Sender (3) und einen Empfänger (4) aufweisen, wobei mittels der Sender (3) und der Empfänger (4) ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk (5) mit Hilfe elektromagnetischer Strahlung zwischen den Leuchten (2) ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass von auf der Start- und Landebahn (1) angeordneten Objekten (6) die mittels der Sender (3) ausgesendete elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise reflektiert wird, wobei die reflektierte, elektromagnetische Strahlung von zumindest einem der Empfänger (4) empfangen wird, wobei mittels des Empfängers (4) ein Signal aus der reflektierten, elektromagnetischen Strahlung generiert wird, und wobei das Signal ausgewertet wird, um daraus Informationen bezüglich des Objektes (6) zu ermitteln.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Leuchten (2) eine Kamera aufweist, mittels welcher die Start- und Landebahn (1) überwacht wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Leuchten (2) ein Radarsystem aufweist, mittels welchem die Start- und Landebahn (1) überwacht wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Leuchten (2) ein IR-System aufweist, mittels welchem die Start- und Landebahn (1) überwacht wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Leuchten (2) ein LI DAR-System und / oder ein Laser-System aufweist, mittels welcher die Start- und Landebahn (1) überwacht wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Leuchten (2) jeweils eine Uhr aufweisen, wobei die Uhren benachbarter Leuchten (2) zueinander synchronisiert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Leuchten (2) mit einer bestimmten Farbe, z.B. rot, leuchtet, wenn die Auswertung des Signals ergeben hat, dass ein angrenzend dieser Leuchte (2) angeordnetes Objekt (6) auf der Start- und Landebahn (1) eine Gefahr für ein Flugzeug darstellt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufräumbefehl an eine Drohne ausgesendet wird, wenn die Auswertung des Signals ergeben hat, dass ein auf der Start- und Landebahn (1) angeordnetes Objekt (6) eine Gefahr für ein Flugzeug darstellt, um anschließend das gefährliche Objekt (6) mittels der Drohne von der Start- und Landebahn (1) zu entfernen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels zumindest eines der Sender (3) codierte, elektromagnetische Strahlung ausgesendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Sender (3) jeweils gerichtete oder ungerichtete, elektromagnetische Strahlung ausgesendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Sender (3) elektromagnetische Strahlung im Bereich zwischen 500 MHz und 10 GHz, bevorzugt zwischen 500 MHz und 6 GHz, besonders bevorzugt zwischen 500 MHz und 5 GHz, ausgesendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Positionsdaten der einzelnen Leuchten (2) zwischen den Leuchten (2) mittels des Kommunikationsnetzwerks (5) ausgetauscht werden.
Überwachungssystem (7) zur Überwachung einer Start- und Landebahn (1), mit mehreren auf und/oder angrenzend zur Start- und Landebahn (1) angeordneten Leuchten (2), mittels welcher bei Bedarf ein Leuchtsignal an einen Fluglotsen in einem Tower und/oder einen Piloten in einem Flugzeug aussendbar ist, wobei mehrere der Leuchten (2) jeweils einen Sender (3) und einen Empfänger (4) aufweisen, wobei mit Hilfe der Sender (3) und der Empfänger (4) ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk (5) mit Hilfe elektromagnetischer Strahlung zwischen den Leuchten (2) ausbildbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Sender (3) die elektromagnetische Strahlung in Richtung von auf der Start- und Landebahn (1) angeordneten Objekten (6) aussendbar ist, wobei der Empfänger (4) ausgebildet ist, von den Objekten (6) zumindest teilweise reflektierte, elektromagnetische Strahlung zu empfangen und ein Signal aus der reflektierten, elektromagnetischen Strahlung zu generieren, wobei eine Auswerteeinrichtung (8) des Überwachungssystems (7) ausgebildet ist, das Signal auszuwerten und Informationen bezüglich des Objektes (6) zu ermitteln.
Überwachungssystem (7) nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Position einer jeden Leuchte (2) in einem Speicher der Leuchte (2) hinterlegt ist, wobei diese Position durch eine manuelle Eingabe oder automatisch mittels eines Positionssensors der Leuchte (2), z.B. eines GPS-Sensors, hinterlegbar ist.
Überwachungssystem (7) nach der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Leuchten (2) eine Heizung zur Sicherstellung der Funktion dieser Leuchte (2) auch bei geringen Außentemperaturen, insbesondere unterhalb des Gefrierpunktes, aufweist.