DE2634190A1

DE2634190A1 - Verfahren und einrichtung zur kollisionsverhuetung

Info

Publication number: DE2634190A1
Application number: DE19762634190
Authority: DE
Inventors: George Barrett Litchford
Original assignee: Litchstreet Co
Current assignee: Litchstreet Co
Priority date: 1975-07-29
Filing date: 1976-07-29
Publication date: 1977-02-03
Also published as: FR2319948A1; FR2319948B1; JPS5216799A; DE2634190C2; CA1079838A; US4021802A; GB1541867A

Description

Ü.S.-Ser.No. 599,961 28. Juli 1976

Filed: July 29, 1975 9868-76 Dr.ν.Β/Ε

LITCHSTREET CO.,
32 Cherry Lawn Lane, Northport, N.Y. (V.St.A.)

Verfahren und Einrichtung zur Kollisionsverhütung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Kollisionsverhütung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie Einrichtungen für solche Verfahren.

Es sind bereits eine Anzahl von Kollisionsverhütungssystemen bekannt, die eine Abschätzung für die gewöhnlich mit TAU bezeichnete Zeit liefern, in der unter den herrschenden
Umständen eine Kollision zu erwarten ist. Solche Systeme werden vor allem für die Verhütung von Kollisionen zwischen Flugzeugen benötigt und die folgenden Ausführungen werden sich
daher in erster Linie auf dieses Anwendungsgebiet beziehen.
Kollisionsverhütungssysteme können jedoch auch dazu verwendet werden, eine Kollision zwischen anderen Fahrzeugen, wie Schiffen, zu verhindern oder zwisc ten einem Fahrzeug und einem mit einer entsprechenden Ausrüstung versehenen Hindernis.

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Bei den bekannten Kollisionsverhützungssystemen wird im allgemeinen die Entfernung zwischen dem eigenen Flugzeug und dem Fremdflugzeug gemessen und die Entfernungsänderung oder radiale Ännäherungsgeschwindigkeit gemessen oder errechnet. TAU ist einfach die Entfernung geteilt durch die Entfernungsänderungsgeschwindigkeit und wenn Tau einen vorgegebenen Wert, beispielsweise 20 Sekunden, unterschreitet, wird es im allgemeinen erforderlich sein, ein Ausweichmanöver zu vollführen.

Um von einem Flugzeug aus Hochfreguenzmessungen der Entfernung und der Entfernungsänderung durchführen zu können, sind im allgemeinen Zweiweg-Übertragungen zwischen dem eigenen Luftfahrzeug und jedem fremdenlLuftfahrzeug in dem interessie-

2 renden Bereich nötig, was zu dem sogenannten N -Problem, d.h.

einer gegebenenfalls übermäßigen Verkehrsdichte führt. Messungen vom Boden aus erfordern Datenübertragungen an zumindest jedes sich einer Kollisionssituation näherndes Luftfahrzeug und sind unter gewissen Bedingungen mit untragbar großen Fehlern behaftet.

Es sind auch bereits Annäherungsanzeige- oder Warnsysteme bekannt, die mit den Signalen des existierenden, genormten Luftverkehrskontroll-Radarbakensystem (ATCRBS) arbeiten und dadurch mit einem Minimum an oder ganz ohne Zweiweg-Bord-Bord -Übertragungen auskommen, siehe z.B. die US-PSen

3,626,411 3,858,210

3,735,403 3,858,211

3,757,324 3,875,570

Diese Systeme nützen das ATCRBS-Signalformat und die Eigenschaften der azimutalen Abtastung eines überwachungssekundärradars (SSR) aus, die in der ganzen Welt genormt sind, ohne daß dadurch die derzeitigen Funktionen dieser Systeme

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beeinträchtigt oder zusätzliche Frequenzen erforderlich sind.

Ein Annäherungs- oder besser Nähe-Warnsystem spricht auf die Existenz einer Nähesituation und nicht auf eine potentielle Nähesituation an. Der geschützte Luftraum, d.h. das das eigene Luftfahrzeug umgebende Volumen, innerhalb dessen ein Fremdluftfahrzeug als in der Nähe befindlich angesehen wird, muß daher groß genug sein, um geeignete Maßnahmen treffen zu · können, bevor eine tatsächlich gefährliche Annäherung eintreten kann. Näheanzeigesysteme stellen keine Bedrohung fest, sondern überlassen dies dem Piloten. Das erforderliche Volumen muß so groß sein, daß es zumindest gelegentlich auch fremde Luftfahrzeuge einschließt, die sich mit solchen Kursen und/oder relativer Geschwindigkeit fortbewegen, daß keine Gefahr einer Kollision mit dem eigenen Luftfahrzeug besteht. Solche Luftfahrzeuge erzeugen also unerwünschte Annäherungswarnungen und dies häufig, wenn es am meisten stört.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Auftreten solcher falscher Nähemeldungen oder Alarme weite stgehend zu vermeiden.

Gemäß der Erfindung werden basierend auf den in den oben angegebenen Patenten beschriebenen Verfahren an der eigenen Station differentielle Azimuthinformation und differentiel-Ie Signalankunftszeit-Information (TOA-Information) bezüglich jedes anderen transponderbestückten Luftfahrzeuges oder anderen möglichen Hindernisses gewonnen, die innerhalb eines von einer SSR-Station ausgehenden vorgegebenen Azimutsektors liegen. Wenn sich die eigene und die fremde Station innerhalb des Dienstbereiches einer oder mehrerer zusätzlicher SSR-Sta-= tionen befinden, kann mit Vorteil ähnliche Information auch von allen oder den meisten dieser Stationen gewonnen werden„

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Da jeder SSR-Station ein anderer Pulscode (Impulswiederholungscharakteristik) und eine andere Strahlungskeulenumlaufperiode zugeordnet sind, lassen sich die von jedem speziellen Radar erhaltenen Daten identifizieren und von entsprechenden Daten unterscheiden, die von einer anderen Station stammen. Luftfahrzeug-Antwortsignale liefern ähnliche Impulswiederholuigs- oder PRP-Merkmale, wodurch jede Antwort der sie hervorrufenden Radar- oder SSR-Station zugeordnet werden kann. In entsprechender Weise können alle Daten die bezüglich der verschiedenen transponderbestuckten FremdStationen erhalten werden, in entsprechender Weise mit dem zugeordneten Identi-ätsantv-'ortcode und/oder irgend einer anderen geeigneten Eigenschaft der Antwort der Fremdstation identifiziert werden, z.B. deren relativen Positionsparametern.

Die Azimuthdifferenz, die hier mit A bezeichnet werden soll, die Ankunftszeitdifferenz, die mit T bezeichnet werden soll, und vorzugsweise auch die mit H bezeichnete Höhendifferenz bezüglich jedes anderen Transponders innerhalb des vorgegebenen Azimuthsektors von jeder speziellen SSR-Station werden alle T Sekunden auf den neuesten Stand gebracht, wenn die Hauptstrahlungskeule den betreffenden Sektor überstreicht; P ist dabei die Umlaufperiode der Strahlungskeule und beträgt gewöhnlich 4 bis 10 Sekunden.

Bezeichnet man die letzte Azimuthdifferenz bezüglich einer speziellen fremden Transponderstation mit A und die unmittelbar vorangegangene, P Sekunden früher ermittelte Azimuthdifferenz mit A_-1, so ist:

PA
TAU, =

A A„ - A ,
η n-1

Wenn A abnimmt, ist TAU,, positiv und eine Voraussage

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der Zeitspanne, die verstreichen muß, bis A zu Null wird.
Wenn A zunimmt, ist TAU negativ und dies bedeutet, daß A bei den derzeitigen Verhältnissen nie zu Null werden kann.

In entsprechender Weise können TAU_ und TAU_A für jede andere interessierende Transponderstation für jede gewünschte und verfügbare SSR-Station ermittelt werden. Bei idealisierten geometrischen Kollisionsverhältnissen kann erwartet werden, daß alle TAU-Werte für eine spezielle Fremdstation gleich sind und anzeigen, daß A, T und H zum selben Zeitpunkt Null werden, d.h. daß sich die eigene und die fremde Station nach dem Verstreichen der Zeit TAU an derselben Stelle im Raum
befinden werden. Da die A- und T-Koordinaten nichtlinear sind und da systematische Fehler nie ausgeschlossen werden können, sind die TAU-Werte selten genau gleich, selbst wenn eine Kollision unmittelbar bevorsteht. Wenn man jedoch die TAU-Werte unter Berücksichtigung der maximal zu erwartenden Systemfehler bestimmt, zeigt es sich, daß das maximale und nicht das minimale TAU die bessere Zeitvoraussage darstellt. Es kann nie größer als die wahre Zeitspanne bis zu einer etwaigen Kollision sein und ist im allgemeinen auch nicht wesentlich kleiner, Wenn man die ganze geeignete und verfügbare TAU-Information bestimmt und erfindungsgemäß den größten Wert auswählt, werden Fehlalarme ohne Einbuße an Sicherheit weitestgehend vermieden. Das System kann völlig passiv arbeiten und erfordert keine anderen Funkübertragungen als sie bereits für andere
Zwecke vorhanden sind oder kann mit anderen aktiven oder halbaktiven Systemen zur Unterstützung oder Ausscheidung falscher Alarme kombiniert werden.

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren und Einrichtungen zur Kollisionsverhütung oder Kollisionsvorwarnung werden also für die geschützte Station oder das geschützte Fahrzeug Tau-Daten bezüglich der Azimuth- und/oder TOA-Differenz von ge-

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normten ATCRB-Abfragen und -Antworten gewonnen und das größte, einer Annäherung entsprechende TAU-Signal von einer eine Gefahr darstellenden Fremdstation ausgewählt und dadurch eine zuverlässige Warnung erzeugt, während gleichzeitig Falschalarme weitestgehend vermieden werden. Ein weiteres Kriterium steht in Form entsprechend verarbeiteter Höhendifferenzinformation zur Verfügung. In einem von mehreren SSR-Stationen erfaßten Bereich können zusätzliche Sätze von TAÜ-Werten ermittelt und eine weitere Unterscheidung gegenüber falschen Alarmen erreicht werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine graphische Darstellung der geometrischen Verhältnisse einer beispielsweisen Situation im Luftraum, auf die bei der Erläuterung der Arbeitsweise der Einrichtung gemäß Fig. 1 Bezug genommen wird und

Fig. 3 ein mehr ins Einzelne gehendes Blockschaltbild einer speziellen Ausführungsform eines Signalklassifizierers und TAU-Rechners für die Einrichtung gemäß Fig. 1.

Die Einrichtung an der eigenen Station, typischerweise anBord eines Luftfahrzeuges oder anderen Fahrzeuges, enthält, wie in Fig. 1 dargesieLlt ist, typischerweise einen Standard-ATCRBS-Transponder für den Empfang von Abfragesignalen, die durch die üblichen SSR-Stationen auf 1030 MHz abgestrahlt werden, und zum Senden entsprechender Antwortsignale auf 1090 MHz. Der Transponder 1 ist so ausgebildet, daß er· als Reaktion auf jede empfangene Abfrage und zwar in einer bestimmten zeit-

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lichen Beziehung bezüglich des P_-Impulses der Abfrage, einen Ausgangsimpuls liefert. Es ist ferner ein 1090-MHz-Empfanger

2 vorgesehen, um die Antwortsignale von etwaigen anderen Transpondern im Bereich zu empfangen, die als Antwort auf die SSR-Abfragen gesendet werden. Der Empfänger 2 liefert Ausgangsimpulse entsprechend diesen Antworten.

Die Ausgangssignale des Transponders 1 und des Empfängers 2 werden einer Signalklassifizier- und TAU-Rechnereinheit

3 zugeführt, die weiter unten noch näher erläutert werden wird und die empfangenen Signale auf der Basis der Identifizierungscode der Fremdtransponder und der Sekundärradarstation oder -Stationen diese Antworten auslösen, in Gruppen aufteilt. In der Einheit A werden auch für jeden Fall die Azimuthdifferenz A, die Ankunftszeitdifferenz T und die SSR-lmlaufperiode biittimmt sowie die entsprechenden TAU-Werte errechnet. Wenn Höhen- und/oder Schrägentfernungsinformation zur Verfügung steht, kann die Einheit 3 zusätzlich die entsprechenden TAU-Werte liefern.

Die TAU-Werte werden jedesmal dann auf den neiEsten Stand gebracht, wenn die Hauptstrahlungskeule einer SSR-Station einen vorgegebenen Azimuthsektor, der die eigene Station und die Fremdstation enthält, überstreicht. Im folgenden soll folgende Vereinbarung hinsichtlich des Vorzeichens von TAU getroffen werden: Wenn ein Parameter abnimmt, ist der entsprechende TAU-Wert positiv, was bedeutet, daß bezüglich des betreffenden Parameters eine Annäherung der eigenen und der Fremdstation stattfindet. Ein negatives TAU bedeutet, daß sich die eigene und die Fremdstation hinsichtlich der betreffenden räumlichen Koordinate .zunehmend weiter voneinander entfernen.

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Die errechneten TAU-Werte, die jeweils entsprechend den IdentitätsSignalen markiert sind, welche von dem Fremdtransponder, von dem diese Signale stammen, ausgesendet worden waren, werden jeweils entsprechend dem neuesten Stand in eine Vergleicher- und Auswähleinheit 4 übertragen. Die Einheit 4 enthält eine Speichervorrichtung, wie digitale Register und durch die Identitätssignale steuerbare Torschaltungen, um die sich auf die jeweiligen identifizierten Transponder beziehenden TAÜ-Werte zu Gruppen zusammenzufassen und die TAU-Werte jeder Gruppe miteinander zu vergleichen. Wenn irgend ein TAU-Wert einer Gruppe negativ ist, wird die ganze Gruppe verworfen. Wenn dagegen alle TAU-Werte einer Gruppe positiv sind, wird durch eine Auswählvorrichtung der größte TAU-Wert ausgewählt und ein diesem Wert entsprechendes Ausgangssignal erzeugt. Dieses Ausgangssignal, das mit TAU bezeichnet werden soll,

TlIIdX

wird einem Schwellwertdetektor 5 zugeführt.

Der Schwellwertdetektor ist ein Zweiwertvergleicher, der ein Ausgangssignal auf einer Leitung 6 erzeugt, wenn TAU₊ unter einen vorgegebenen ersten Wert K1 fällt und ein Ausgangssignal auf einer Leitung 7 liefert, wenn TAU unter einen zweiten, kleineren Wert K2 fällt. Das Ausgangssignal auf der Leitung 6 steuert eine Vorwarnanzeigevorrichtung 8. Das Ausgangssignal auf der Leitung 7 steuert eine Hauptwarn- oder Manöverbefehl-Anzeigevorrichtung 9.

Fig. 2 zeigt in Draufsicht die Flugwege und Flugwegvorgeschichten eines eigenen Luftfahrzeuges und mehrerer fremder Luftfahrzeuge in einer typischen Situation. Der eigene Flugweg ist durch eine Linie 21 und der Flugweg eines fremden Luftfahrzeuges ist durch eine Linie 22 dargestellt. Die Luftfahrzeuge bewegen sich jeweils in der durch die Pfeilspitzen angegebenen Richtung. Zu einem anfänglichen Bezugszeitpunkt

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t₁ befindet sich das eigene Luftfahrzeug an einem Punkt 23 und das fremde Luftfahrzeug an einem Punkt 24. Der Zeitpunkt t₁ kann als in dfer Mitte eines Intervalles von etwa 50 ms angesehen werden, während dessen der Punkt 24, an dem sich das Fremdfahrzeug befindet, von der Hauptstrahlungskeule einer Station SSR1 überstrichen wird. Die Strahlungskeulen aller SSR-Stationen laufen in Uhrzeigerrichtung mit den einzelnen Stationen zugewiesenen Umlaufperioden P von etwa 4 bis 10 Sekunden um. Die der Station SSR1 wurde von der eigenen Station vor dem Zeitpunkt t^ durch Messung des Intervalles zwischen 2 oder mehr Durchgängen der Hauptkeule bestimmt. Bei der dargestellten Situation erreicht die Hauptkeule zuerst die Position 23 des eigenen Luftfahrzeugs und fragt dabei dessen Transponder 1 (Fig. 1) ab, dann erreicht die Strahlungskeule die Position 24 des Fremdflugzeuges und fragt dessen Transponder ab. Die Antworten des Transponders des Fremdflugzeuges werden vom 1090-MHz-Empfänger 2 der eigenen Station empfangen.

Die vom 1030-MHz-Empfänger des eigenen Transponders I empfangenen Abfragen werden im Transponder decodiert und ergeben eine Impulsfolge oder einen Impulszug aus 20 bis 30 Ausgangsimpulsen entsprechend den verschiedenen Abfragenachrichten während des Durchganges der SSR-Strahlungskeule. Diese Antwortimpulse dienen zur Auslösung einer 15-Bit-SSR-Antwortnachricht und haben dieselbe Impulswiederholungscharakteristik (PRC) wie sie der Station SSR1 zugeordnet sind. Der Begriff "Charakteristik" ist hier verwendet worden, um der Tatsache Rechnung zu tragen, daß manchen SSR-Stationen sogenannte "gestaffelte" Impulswiederholungsperioden zugeordnet sind, d.h. daß sich die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Abfragen in einer vorgegebenen Weise bzw. entsprechend einem vorgegebenen Muster ändert. Typischerweise wird eine achtstufige gestaffelte Impulswiederholungsperiöde (PRP) kontinuierlich wiederholt, so daß während der Durchgangszeit einer Strahlungskeule zwei oder mehr Messungen des Staffelungsmusters möglich sind.

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Die Antworten vom Fremdflugzeug, die vom eigenen Empfänger empfangen werden, werden in entsprechender Weise die gleiche Impulswiederholungscharakteristik (PRC) haben. Die empfangenen Antwortnachrichten werden durch die Einrichtungen in der Einheit 3 decodiert, die ähnlich wie der im SSR sein können, wobei während der Abfrage der Fremdstation durch die SSR-Strahlungskeule ein Zug oder eine Folge von 20 bis 30 Impulsantworten erzeugt wird. Durch die erwähnten Ehrichtungen wird auch die Identitätsinformation in der Fremdantwort sowie die Höheninformation, soweit eine solche verfügbar ist, decodiert.

Das Intervall zwischen der Folge der Antwortimpulse vom 1030-MHz-Empfänger des Transponders 1 und der zugehörigen Impulsfolge vom Empfänger 2 wird in der Einheit 3 gemessen. Dieses Intervall, geteilt durch die früher bereits gemessene Strahlungskeulen-ümlaufperiode P ist ein Maß der Azimuth-Differenz A zwischen dem eigenen Luftfahrzeug und dem betrachteten Fremdflugzeug. In Fig. 2 ist der Wert von A zum Zeitpunkt t^ mit A1 bezeichnet.

Während des nächsten Umlaufes der RadarStrahlungskeule bewegt sich das Fremdflugzeug vom Punkt 24 zum Punkt 26. Der Zeitpunkt, in dem die Mitte der Strahlungskeule den Punkt 24 trifft, ist mit t„ bezeichnet und etwa P Sekunden später als t₁. Zu diesem Zeitpunkt hat sich das eigene Luftfahrzeug vom Punkt 23 zum Punkt 25 bewegt und die Azimuthdifferenz ist nun A2. A ist also in etwa P Sekunden um den Betrag A1 - A2 kleiner geworden. Der TAU -Rechner in der Einheit 3 liefert eine Darstellung des laufenden Wertes von TAU an die TAU-Vergleichs- und Auswahleinheit 4. Dies gilt auch für den Fall, daß eine Station stationär ist.

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Die Ausgangsin^lsnachrichten vom Transponder 1, die auftreten, während die Radarstrahlungskeule über die eigene Position streicht, werden in der Einheit 3 zur Synchronisation eines Bezugsimpulsgenerators verwendet, der während der ganzen Umlaufperiode weiter arbeitet und Bezugsimpulse im gleichen PRC-Muster liefert. Jeder identifizierte F2-Impuls in einer durch den Empfänger 2 empfangenen Antwort des Fremdflugzeuges wird bezüglich eines entsprechenden Bezugsimpulses um einen Betrag verzögert, der ein Maß für die Eintreffzeitdifferenz T ist.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Situation ist das Fremdflugzeug um eine Strecke X1 weiter von der SSR-Station entfernt als das eigene Luftfahrzeug und empfängt die jeweiligen Abfragen um ein Zeitintervall Xi/c später als das eigene Flugzeug, wobei c die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Hochfrequenzsignale bedeutet. Die Schrägentfernung R zwischen dem eigenen und dem Fremdflugzeug ist im Zeitpunkt t.. gleich Y1 . Die Antwort des Fremdflugzeuges benötigt noch eine zusätzliche Zeitspanne Y1/c, um das eigene Flugzeug zu erreichen. Die algebraische Summe dieser Intervalle ist T. X kann als negativ angesehen werden, wenn sich das Fremdflugzeug näher an der SSR-Station befindet als das eigene Flugzeug.

Bei dem vorliegenden Beispiel T im Zeitpunkt t₁ den Wert T1. X2 und Y2 sind die Werte der Abstandsdifferenz von der SSR Station und der Schrägentfernung R im Zeitpunkt t«. Es ist ersichtlich, daß beide im Intervall zwischen t.. und t₂ kleiner geworden sind und T2 ist daher kleiner als T1. Der TAU_T-Rechner in der Einheit 3 (Fig. 1) liefert eine Darstellung des laufenden Wertes von TAU , der dem TAU-Vergleicher in der Einheit 4 zugeführt wird.

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Betrachtet man für den Augenblick nur die Parameter A und T und nimmt man an, daß die Flugwege 21 und 22 des eigenen und Fremdflugzeuges in Fig. 2 gleiche Höhen haben, so konvergieren die Flugwege zu einem außerhalb des in Fig. 2 dargestellten Bereiches liegenden Schnittpunkt, an dem eine Kollision eintreten würde. TAU₇. ist eine quantitative Vorhersage der Zeit, die erforderlich ist, bis A zu Null wird, d.h. daß das eigene und das Fremdflugzeug sich dann auf derselben Radiallinie bezüglich der SSR-Station 1 befinden. TAU stellt daher ein Maß für die Kollisionsgefahr dar.

Nimmt man nun an, daß das Fremdflugzeug nicht auf dem durch die Linie 22 dargestellten Kurs sondern auf einem durch eine gestrichelte Linie 27 dargestellten Kurs fliegt. Im Zeitpunkt t wird sich dann das Fremdflugzeug an einem Punkt 26a anstatt am Punkt 26 befinden. A2 hat dann offensichtlich den gleichen Wert wie bei dem vorhergehenden Beispiel und auch TAU, wird daher gleich sein und eine mögliche Kollision in beispielsweise 30 Sekunden anzeigen.

Sowohl die Abstandsdifferenz X2¹ von der Station SSR1 als auch die Schrägentfernung Y2¹ sind jedoch größer als X1 bzw. Y1 und TAtL₁ ist im Zeitpunkt t„ negativ, was anzeigt, daß keine Kollisionsgefahr besteht, was sich aus der Tatsache ergibt, daß der Kurs 27 des Fremdflugzeuges und der Kurs 21 des eigenen Flugzeuges auseinanderlaufen.

Wie oben bereits erwähnt wurde, hat das negative Vorzeichen von TAtJL zur Folge, daß alle TAU-Werte der zugehörigen Gruppe verworfen werden. Dies kann einfach dadurch geschehen, daß man die Vergleicher-und Auswähleinheit 4 in Fig. 1 einfach so auslegt, daß sie beim Auftreten eines negativen TAU-Wertes ein TAU_+m -Ausgangssignal liefert, das wesentlich über dem oberen Schwellenwert K1 liegt.

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Es ist auch ohne zusätzliche Darstellung leicht einzusehen, daß wenn die Kurve 21 und 22 nahezu parallel aber immer noch konvergent wären, A zu Null werden kann, lange bevor T den Wert Null erreicht, d.h. daß TAU wesentlich kleiner als TAU_ sein kann. Da keine Kollision möglich ist, bevor das größere TAU_T sich dem Wert Null nähert, ist der Grund der Auswahl des größeren positiven TAU-Wertes offensichtlich.

Sowohl TAUj. als auch TAU₁- können zu Null werden, obwohl wirklich keine Kollisionsgefahr besteht, wenn das Fremdflugzeug auf einem Kurs fliegt, der eine Linie zwischen dem eigenen Flugzeug und der SSR-Station kreuzt, wie den in Fig. 2 durch eine gestrichelte Linie 28 dargestellten Kurs. Angenommen das Fremdflugzeug erreiche den Punkt 29, wenn das eigene Flugzeug den Punkt 25 erreicht. In diesem Zeitpunkt sind dann A und T beide gleich Null. Etwas früher werden sowohl TAU₂. als auch TAU unter die Schwellenwerte K1 und K2 fallen. Ein solcher Vorfall würde beim Fehlen zusätzlicher Kollisionsgefahrkriterien zu einem Fehlalarm führen. Wenn in einem solchen Fall nur eine SSR-Station zur Verfügung steht, kann man das Problem z.B. mit aktiver Entfernungsmessung lösen.

In sehr vielen Fällen wird jedoch das interessierende Gebiet von mehreren SSR-Stationen erfaßt werden und es sind dann praktisch immer zusätzliche TAU₇. TAU₁₇₁-KrIterien verfügbar.

Ά. Χ

Beispielsweise liefert eine zweite Station SSR2 A- und T-Daten bezüglich des dai Kurs 28 fliegenden Fremdflugzeuges, die wesentlich von denen verschieden sind, die die Station SSR1 liefert, da sich die SSR-Stationen an verschiedenen Orten befinden und die Situation von verschiedenen Richtungen sehen. Normalerweise werden die TAU-Werte von einer SSR-Station oberhalb des Alarmschwellenwertes bleiben, während die vorfeiner anderen Station unter diesem Schwellenwert fallen können.

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Viele Luftfahrzeuge führen derzeit auch schon Geräte mit sich, die sie in die Lage versetzen, auf Abfragen der Betriebsart C in ihren Antworten die barometrische Höhe zu berichten und es ist zu erwarten, daß schließlich alle Luftfahrzeuge, die in kollisionsgefährdeten Lufträumen fliegen dürfen, mit solchen Geräten ausgerüstet werden müssen. Bei einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird dementsprechend die decodierte Höheninformation des Fremdflugzeuges, die durch den eigenen 1090 MHz-Empfänger empfangen wurde, mit der eigenen Höhe verglichen und dadurch die Höhendifferenz und Richtung oder Höhenrelation bestimmt und in der oben beschriebenen Weise verarbeitet, um einen TAlt-Wert als Bedrohungskriterium zu erzeugen. TAU_W wird dann mit TAU₂. und/oder TAU_

Γι Ά. J-

verglichen und der größte dieser Werte wird der Beurteilung der Kollisionsgefahr zugrundegelegt. Zusätzlich könnten in manchen Fällen auch direkt Schrägentfernungsdaten (R oder Y) dadurch gewonnen werden, daß das eigene Luftfahrzeug den Transponder des Fremdflugzeuges abfragt, wie in den üS-PSen 3 757 324, 3 858 31Ο und 3 875 570 beschrieben ist, wobei diese Information dann in der beschriebenen Weise verarbeitet wird, um einen

TAU^-Wert als weiteres Bedrohungskriterium zu erzeugen. Auf κ.

alle Fälle werden alle verfügbaren TAU-Werte, die ein spezielles Fremdflugzeug betreffen, geprüft und wenn alle positiv sind, wird der größte mit den Schwellwerten verglichen. Jedes TAU-Kriterium wirkt als "Filter" zur Vermeidung eines Fehlalarms, der sonst unter Umständen durch eines der anderen TAU-Kriterien verursacht werden könnte.

Die Signalklassifizier-τ und TAUrechner-Einheit gemäß Fig. 1 ist in Fig. 3 genauer dargestellt. Die Ausgangssignale des 1030 MHz-Empfängers des eigenen Transponders und des 1090-MHz-Empfängers werden entsprechenden PRC-Wahlschaltungen 301 und 302 zugeführt. Die PRC-Wahlschaltungen können wie die

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entsprechenden Vorrichtungen ausgebildet sein, die in den SSR-Bodenstationen verwendet werden, um die Antwort auf die eigenen Abfragen auszusondern und sie können einjustierbar oder verstellbar sein, um jede gewünschte SSR-Wiederholungscharakteristik auswählen zu können.

Das Ausgangssignal der PRC-Wahlschaltung 301 wird einem Hüllkurvendemodulator 303, einem PRC-Generator 304 und einer Datenspeicher- und Wiedergewinnungs- oder Leseschaltung 305 (in folgenden kurz "Speicher") zugeführt. Der PRC-Generator erzeugt Impulse, die mit denen im Ausgangssignal der PRC-Wählschaltung 301 synchronisiert sind, wenn solche Impulse vorliegen, d.h. wenn die gewählte SSR-Strahlungskeule auf das eigene Luftfahrzeug gerichtet ist und dementsprechend den eigenen Transponder abfragt. Der PRC-Generator 304 liefert die Impulse auch dann noch weiter, wenn keine Abfrage durch die Hauptstrahlungskeule stattfindet, er wird jedesmal dann mit der SSR-Station synchronisiert, wenn die umlaufende Strahlungskeule den eigenen Azimuthort überstreicht, so daß sich mit sehr guter Näherung eine Nachbildung von Referenzimpulsen ergibt, die am Ausgang der PRC-Wählschaltung 301 auftreten würden, wenn der eigene Transponder während der ganzen Umlaufperiode der gewählten SSR-Station von dieser ununterbrochen abgefragt würde. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die PRC-Signale mit den ungerichtet abgestrahlten SLS-Signalen zu synchronisieren, wie es in der US-PS 3 858 210 beschrieben ist.

Der Hüllkurvendemodulator 301 liefert einen einzigen, vorzugsweise längeren Impuls in Antwort auf jeden Impulszug, den die PRC-Wählschaltung liefert, während der eigene Transponder abgefragt wird. Dieser Impuls gelangt zum Speicher 305 und wird ferner unmittelbar einer StoHp-Eingangsklemme sowie über eine Verzögerung 306 einer Start-Eingangsklemme eines Intervallzeitgebers 3O7 zugeführt. Der Zeitgeber 307 kann so

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I NAOHQEREIOHT1

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ausgebildet sein, wie es in Fig. 6 in der ÜS-PS 3 757 324 be schrieben ist. Jeder Impuls hält den Zeitgeber an und veranlaßt ihn ein Ausgangesignal abzugeben, das die seit dem letzten Eingangsimpuls verstrichene Zeit darstellt, anschließend setzt der Impuls den Zeitgeber wieder in Betrieb, so daß das nächste Intervall gemessen werden kann. Das Ausgangssignal des Zeitge-

bers 307 stellt, vorzugsweise in digitaler Form, die 360 -Umlauf periode P der gewählten SSR-Station dar.

Die PRC-Wählschaltung '302 wird zusammen mit der Wählschaltung 301 verstellt, wie durch e.ixe Linie 308 angedeutet ist. Ihr Ausgangssignal wird einem Hüllkurvendemodulator 309, einer Azimuth-Torschaltung 310 für einen erweiterten Azimuthbereich, und dem Speicher 305 über einen Identitätsdecodierer zugeführt. Der Hüllkurvendemodulator 309 ist wie der Hüllkurvendemodu'lator 303 ausgebildet und liefert ein Ausgangssignal an die Stopp-Eingangsklemme einer Intervallzeitgeberschaltung 311. Der Start-Eingangsklemme der Zeitgeberschaltung 311 wird das gleiche Eingangssignal zugeführt wie der der Zeitgeberschaltung 307. '

Die Zeitgeberschaltung 311 entspricht im wesentlichen der Zeitgeberschaltung 307 sit einer Anordnung zum Zählen von Taktimpulsen während i lure β Betriebes. In diesem Falle ist der Zähler reversibel und in bekannter Weise so ausgebildet, daß er rückwärts anstatt vorwärts zählt, wenn einer Steuereingangskleauae 312 ein Signal zugeführt wird« Der laufende Zählwert, der in der Zeitgeberschaltung 311 steht, wird einem Zählwertvergleicher 313 zugeführt. Der Zählwertvergleicher erhält ferner von der Zeitgeberschaltung 307 über eine Teilerschaltung 314 mit dem Teilungefaktor 2 einen Zählwert, der der Hälfte des SSR-Umlaufintervalles P entspricht .

Wenn die beiden Zählwerte gleich werden und der Ver gleicher 313 ein Signal erzeugt, wird der Zähler in der Zeit-

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geberschaltung 311 auf Rückwärtszählen geschaltet und bleibt in diesem Betriebszustand, bis er durch den nächsten Impuls vom Hüllkurvendemodulator 309 angehalten wird. Das Ausgangssignal der Zeitgeberschaltung 311 stellt, vorzugsweise in digitaler Form, die Differenz A zwischen den Azimuthwinkeln des eigenen Luftfahrzeuges und des Fremdflugzeuges dar. Diese Daten einschließlieh der Zählrichtung werden dem Speicher 305 zugeführt.

Die Ausgangssignale der PRG-Wählschaltung 302 und des PRC-Generators 304 werden der Start- bzw. Stopp-Klemme eines Intervallzeitgebers 315 über die Azimuthtorschaltung 310 zugeführt, die so ausgeführt sein kann, wie es in der ÜS-PS 3 735 408 beschrieben ist. Der Zeitgeber 315 ist für die Bestimmung von kürzeren Zeitintervallen bis beispielsweise 100 Mikrosekunden ausgelegt und ist im übrigen ähnlich wie die Zeitgeberschaltungen 307 und 311. Sein Ausgangssignal stellt die Eintreffzeitdifferenz T zwischen einem Impuls vom PRC-Generator 304, der eine empfangene Abfrage darstellt oder simuliert und einer entsprechenden Antwort vom Fremdflugzeug dar. Diese Daten werden ebenfalls dem Speicher 305 zugeführt.

Das Ausgangssignal der PRC-Wählschaltung 302 wird ferner einem Höhendecodierer 316 und einem Identitätsdecodierer

317 zugeführt, die ähnlich wie die entsprechenden Antwortdecodierer in einer SSR-Station ausgeführt sein können. Die Höhe des eigenen Luftfahrzeugs wird durch einen Höhenmesser

318 bestimmt und in bekannter Weise mit den Höhendaten des Fremdflugzeuges vom Decodierer 316 in einem Vergleicher 319 verglichen, um ein Ausgangssignal entsprechend der Höhendifferenz H zwischen dem eigenen Luftfahrzeug und dem Fremdflugzeug und der Richtung (oberhalb bzw. unterhalb) zu erzeugen. Dieses wird ebenfalls dsm Speicher 305 zugeführt. Der Speicher enthält ferner die Identitätssignale des Fremdflugzeuges, die

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-18-durch den Decodierer 317 geliefert werden.

Der Speicher 305 enthält eine Anzahl von Speichervorrichtungen, vorzugsweise digitale Register, und Eingangstorschaltungen, die in bekannter Weise geschaltet sind, um die Eingangsdaten zu Gruppen von Speicherplätzen oder Adressen zu leiten, die entsprechend der Identität des Fremdflugzeuges, die durch den Decodierer 317 bestimmt worden ist, zugeordnet sind. Um dem üblichen Fall einer Erfassung durch mehrere SSR-Stationen Rechnung zu tragen, sind Vorkehrungen getroffen, um die Adressengruppen in Untergruppen aufzuteilen, die den entsprechenden SSR-Stationen zugeordnet sind, welche durch ihre mittels der PRC-Wählschaltung 301 bestimmte Impulswiederholungscharakteristika identifiziert werden.

Die Daten betreffen! jedes einzelne indentifizierte Fremdflugzeug werden nach Anfall bei jedem Umlauf der Strahlungskeule der zugeordneten SSR-Station auf den neuesten Stand gebracht. Die entsprechenden Daten, die vorher gespeichert worden waren, werden herausgelesen und einem entsprechenden TÄU-Rechner zugeführt, wie dem ΤΑϋ,-Rechner, der im unteren rechten Teil der Figur 3 genauer dargestellt ist.

Der TAU₂.-Rechner enthält Subtrahiervorrichtungen 32O und 321, eine Multipliziervorrichtung 322, eine Addiervorrichtung 323 sowie eine Dirigiervorrichtung 324, die in der^ dargestellten Weise verbunden sind. Der Subtrahiervorrichtung 320 werden die laufenden Α-Daten, die mit A bezeichnet werden sollen, zugeführt, wie sie im Speicher 305 gespeichert sind, und die entsprechenden vorher gespeicherten Α-Daten, die mit A₁ bezeichnet werden sollen. Die A -Daten werden ferner der Sub-

trahiervorrichtung 321 zugeführt, wo von ihnen eine vorgegebene Größe E₂. abgezogen wird, die den maximal wahrscheinlichei Fehler hinsichtlich der Bestimmung von A darstellt. Beim der-

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zeitigen Stand der Technik kann E etwa 0,25° entsprechen.

Das Ausgangssignal A - E der Subtrahiervorrichtung 321 wird der Multipliziervorrichtung 322 zugeführt, die außerdem eine Darstellung der Umlaufperiode P der zugehörigen SSR-Station von der Intervall-Zeitgeberschaltung 307 erhält. Das Ausgangssignal des Multiplizierers 322, das die Größe P(A -E)

darstellt, wird der Dibidiervorrichtung 324 als Zählerwert zugeführt.

Das Ausgangssignal der Subtrahiervorrichtung 320, das

die Größe (A _Λ - A ) darstellt, wird der Addiervorrichtung η—Ί η

323 zugeführt, wo es um eine Größe Ε_Λ vergrößert wird, welche den maximalen wahrscheinlichen Fehler bei der Bestimmung der Änderung der Azimuthdifferenz während der Periode P darstellt. Diese Größe kann mit 0,5° angenommen werden. Das Ausgangssignal (A ₁ - A + E ) der Addiervorrichtung 323 wird der Di-

Il~ I IX /\A.

vidiervorrichtung 324 als Nennerwert zugeführt.

Das Quotienten-Ausgangssignal der Dividiervorrichtung

324 stellt die Größe

P(A_n -

n-1 η Ί4Α

dar, die eine Abschätzung von TAU ist, also der Zeit, die A braucht, um Null zu werden, wobei möglichen Fehlern hinsichtlich der relativen Azimuthwerte des eigenen und des Fremdflugzeuges Rechnung getragen ist. Man sieht, daß TAU ein

positives Vorzeichen hat, wenn A abnimmt, d.h. wenn sich die Azimuthwinkeldifferenz zwischen dem eigenen und dem Fremdflugzeug veringert und daß den möglichen Fehlern so Rechnung

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getragen ist, daß die Abschätzung im Falle eines Fehlers auf der kleineren Seite liegt. Das errechnete TAU, wird jedesmal wenn neue Α-Daten verfügbar werden, auf den neuesten Stand gebracht und der TAU-Vergleicher und Wählschalter 4 (Fig. 1) zugeführt, wie oben beschrieben wurde. Gewünschtgnfalls können mehrere, z.B. fünf oder mehr aufeinanderfolgende Werte gespeichert bzw. gemittelt werden, um die Datenwerte in bekannter Weise zu glätten.

Ein TAUrp-Rechner 325, der wie der TAU₂.-Rechner aufgebaut sein kann, erhält Eingangssignale, die T , T_-1, T und Fehlerzuschläge E_ und E, darstellen. Er arbeitet wie der TAU_Ä -Rechner und liefert periodisch auf den neuesten Stand

gebrachte TAU_-Eingangssignale für die Vergleicher- und Wähleinheit 4. Typische Werte für E und E „ sind zwei Mikrosekunden bzw. 0,2 Mikrosekunden. In ähnlicher Weise werden einem -Rechner 326 entsprechende, auf H bezogene Eingangssignale zugeführt, um ein TAU„-Eingangssignal für die Einheit 4 zu erzeugen. Geeignete Werte für die Fehlerzuschlage E und E. „ sind 500 Fuß bzw. 100 Fuß.

In manchen Fällen, wie sie z.B. in der US-PS 3 858 214 diskutiert werden, sind Daten hinsichtlich der direkten Schrägentfernung Y zwischen dem eigenen und dem Fremdflugzeug verfügbar. Eine Einrichtung, die solche Daten liefert, ist in Fig. 3 schematisch durch einen Block 327 dargestellt. Die Entfernungsdaten werden dem Speicher 305 und einem TAU_y-Rechner 328 zugeführt, in dem sie in der gleichen Weise verarbeitet werden, wie die A-, T- und Η-Daten, um einen weiteren Parameter zur Feststellung des Vorliegens einer Gefahr einer Kollision zur Verfügung zu haben.

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Claims

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Patentansprüche

\1 ./Verfahren zur Feststellung der Gefahr einer Kollision zwischen einer eigenen transponderbestückten Station und einer fremden transponderbestückten Station, dadurch gekennzeichnet, daß

a) an der eigenen Station die von einer ausgewählten SSR-Station abgestrahlten Abfragenachrichten empfangen werden;

b) an der eigenen Station Antwortnachrichten empfangen werden, die von der transponderbestückten fremden Station als Antwort auf solche Abfragenachrichten ausgestrahlt wurden;

c) die fremde Station auf Grund ihrer Antwortnachrichten identifiziert wird;

d) die SSR-Station, die die Antwortnachrichten ausgelöst hat, entsprechend ihrer Impulswiederholungscharakteristika identifiziert wird;

e) aus den zeitliehen Verhältnissen zwischen den empfangenen Abfragenachrichten und den empfangenen Antwortnachrichten Daten bezüglich des Positionsunterschiedes zwischen der identifizierten fremden Station, und der eigenen Station hinsichtlich zumindest der auf die identifizierte SSR-Station bezogenen Azimuthkoordinaten bestimmt werden;

f) die entsprechenden TAU-Werte aus den Positionsdifferenzdaten bestimmt werden;

g) der größte TAU-Wert bezüglich der identifizierten fremden Station ausgewählt wird und

h) ein Kollisionswarnsignal erzeugt wird, wenn ein ausgewählter TAU-Wert unter einen vorgegebenen Grenzwert fällt.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahrensschritt (e) außerdem der Positionsunterschied hinsichtlich der Differenz der Eintreffzextkoordxnaten bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahrensschritt (e) der Positionsunterschied außerdem noch hinsichtlich des Unterschiedes der Höhenkoordinaten bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß

i) die Schrägentfernung zwischen der eigenen Station und der identifizierten fremden Station bestimmt wird;

j) die entsprechenden Entfernungs-TAU-Werte bestimmt werden und k) die Entfernungs-TAU-Werte bei der Auswahl gemäß Verfahrensschritt (g) mit verwendet werden.
5. Verfahren zur Feststellung der Gefahr einer Kollision zwischen einer eigenen transponderbestückten Station und einer fremden transponderbestückten Station, dadurch gekennzeichnet, daß

a) an der eigenen Station die von einer SSR-Station abgestrahlten Abfragenachrichten empfangen werden;

b) an der eigenen Station Antwortnachrichten empfangen werden, die durch eine transponderbestückte fremde Station als Antwort auf solche Abfragenachrichten gesendet wurden;

c) die andere Station auf Grund ihrer Antwortnachrichten identifiziert wird;

d) die die Antwortnachrichten auslösende SSR-Station auf Grund ihrer Impulswiederholungscharakteristika identifiziert wird;

e) aus den zeitlichen Beziehungen zwischen den empfangenen Abfragenachrichten und den empfangenen Antwortnachrichten Daten bezüglich des Positionsunterschiedes der identifizier-

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ten fremden Station und der eigenen Station hinsichtlich mindestens der Differenz der Eintreffzeitkoordinaten von der identifizierten SSR-Station bestimmt werden;

f). die entsprechenden TAÜ-Werte aus den Positionsunterschieddaten bestimmt werden;

g) der größte TAü-Wert für die identifizierte fremde Station ausgewählt wird und

h) ein Kollisionswarnsignal erzeugt wird, wenn irgend einer der gewählten TAU-Werte unter einen vorgegebenen Grenzwert fällt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahrensschritt (e) außerdem noch der Positionsunterschied hinsichtlich der Azimuthkoordinaten bestimmt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahrensschritt (e) außerdem noch der Positionsunterschied hinsichtlich der Differenz der Höhenkoordinaten bestimmt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß

i) die Schrägentfernung zwischen der eigenen Station und der identifizierten fremden Station gemessen wird;

j) die entsprechenden Entfernungs-TAU-Werte bestimmt werden und

k) die Entfernungs-TAU-Werte bei der Auswahl gemäß Verfahrensschritt (g) mit verwendet werden.

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9. Einrichtung zur Kollisionsverhütung für eine vorgegebene eigene Station mit

a) einer Vorrichtung (1) zum Empfangen von Abfragenachrichten, die von einer ausgewählten SSR-Station (SSR1) abgestrahlt worden sind;

b) einer Vorrichtung (2) zum Empfangen von Antwortnachrichten, die von einer transponderbestückten fremden Station als Antwort auf solche Abfragenachrichten abgestrahlt wurden;

c) einer Vorrichtung (302) zum Identifizieren der fremden Station auf Grund ihrer Antwortnachrichten;

d) eine Vorrichtung (301) zur Identifizierung der die Antwortnachrichten auslösenden SSR-Station auf Grund ihrer Impulswiederholungscharakteristika;

e) einer Anordnung zum Bestimmen von Daten bezüglich der Positionsdifferenz zwischen der identifizierten fremden Station und der eigenen Station zumindest hinsichtlich der Azimuthkoordinaten der identifizierten SSR-Station auf Grund der zeitlichen Bezihungen zwischen den empfangenen Abfragenachrichten und den empfangenen Antwortnachrichten, und

f) einer Vorrichtung zum Bestimmen der entsprechenden TAU-Werte aus den Positionsdifferenzdaten, gekennzeichnet durch

g) eine Anordnung (4) zum Ermitteln des größten TAU-Wertes, der zu der identifizierten Station gehört und

h) eine Anordnung (5) zum Erzeugen eines Kollisionswarnsignales beim Absinken eines solchen ermittelten größten TAU-Wertes unter einen vorgegebenen Grenzwert.

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10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zum Bestimmen der Positionsdifferenzdaten außerdem eine Vorrichtung zur Bestimmung des Unterschiedes von Eintreffzeitkoordinaten enthält.
11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Bestimmung der Positionsdifferenzdaten eine Vorrichtung zum Bestimmen der Differenz der Höhenkoordinaten enthält.
12. Einrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 11, gekennzeichnet durch

i) eine Vorrichtung (327) zur Messung der Schrägentfernung zwischen der eigenen Station und der identifizierten

fremden Station;
j) eine Vorrichtung (328) zur Ermittlung entsprechender

Entfernungs-TAU-Werte und
k) eine Vorrichtung zur Zuführung der Entfernungs-TAU-Werte zu der Wahl- oder Ermittlungsvorrichtung (4).
13. Einrichtung zur Kollisionsverhütung für eine vorgegebene eigene Station, gekennzeichnet durch

a) eine Vorrichtung (1) zum Empfangen von Abfragenachrichten, die von einer gewählten SSR-Station abgestrahlt wurden;

b) eine Vorrichtung (2) zum Empfangen von Antwort-Nachrichten, die von einer transponderbestückten fremden Station als Antwort auf solche Abfragenaehrichten abgestrahlt wurden;

c) eine Vorrichtung zur Identifizierung der fremden Station entsprechend ihren Antwortnachrichten;

d) eine Vorrichtung zur Identifizierung der die Antwortnachrichten auslösenden SSR-Station auf Grund ihrer Impuls-

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-26-wxederholungscharakteristik;

e) eine Vorrichtung, die aus den zeitlichen Verhältnissen zwischen den empfangenen Abfragenachrichten und den empfangenen Antwortnachrichten Daten bezüglich des Positionsunterschiedes zwischen der identifizierten fremden Station und der eigenen Station hinsichtlich zumindest des Unterschiedes der Eintreffzeitkoordinaten von der identifizierten SSR-Station ermittelt;

f) eine Vorrichtung (325) zur Bestimmung der entsprechenden TAü-Werte aus den Positionsunterschieddaten;

g) eine Vorrichtung (4) zur Auswahl des größten TAU-Wertes für die identifizierte fremde Station und

h) eine Vorrichtung (5) zum Erzeugen eines Kollisionswarnsignals, wenn einer der gewählten TAü-Werte unter einen vorgegebenen Grenzwert fällt.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Ermittlung der Positionsdifferenzdaten eine Vorrichtung zur Ermittlung der Azimuthwinkeldifferenz enthält.
15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Ermittlung der Positionsunterschiedsdaten eine Anordnung zur Bestimmung der Differenz der Höhenkoordinaten enthält.
16. Einrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15, gekennzeichnet durch

i) eine Vorrichtung (327) zur Bestimmung des Abstandes zwischen der eigenen Station und der identifizierten

fremden Station;
j) eine Vorrichtung (328) zur Bestimmung entsprechender

Abstands-TAü-Werte und
k) eine Anordnung zum Zuführen der Abstands-TAU-Werte zu der Auswahlanordnung (4).

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17. Einrichtung zur Feststellung der Gefahr einer Kollision zwischen einer eigenen Station und einer fremden Station, mit

a) einem Empfänger zum Empfang von AbfrageSignalen von einer gewählten Überwachungs-Sekundärradarstation (SSR-Station) während deren HauptStrahlungskeule die eigene Position über streicht;

b) einem Empfänger zum Empfang von Antworten von einer identifizierten transponderbestückten fremden Station beim Überstreichen der Position der fremden Station durch die Strahlungskeule, gekennzeichnet durch

c) eine Intervallzeitermittlungsschaltung, die auf die Ausgangssignale der Empfänger anspricht und die Umlaufperiode P der SSR-Station sowie das Intervall zwischen dem Verstreichen des Ortes der eigenen und der fremden Station durch die SSR-Strahlungskeule bestimmt;

d) eine die Intervallzeitermittlungsschaltung enthaltende Anordnung zur Bestimmung und Erzeugung einer quantitativen Darstellung der Azimuthdifferenz A und ihrer Richtung zwischen der eigenen und der fremden Position bezüglich der SSR-Stafcion;

e) auf die Darstellung von A und das Verstreichen der Zeit ansprechende Anordnung zur wenigstens annähernden Bestimmung der Änderungsgeschwindigkeit von A und zur Erzeugung einer Darstellung hiervon;

f) eine durch die Darstellung von A und ihre Änderungsgeschwindigkeit gesteuerte Anordnung zum Erzeugen einer Darstellung von TAU_A einer Abschätzung der Zeit, die A benötigt um Null zu werden, und

g) eine Anordnung mit einer Schwellwertvergleich- und Anzeigevorrichtung, in der die Darstellung von TAU₂. als Kriterium für eine Kollisionsgefahr verwendet wird.

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18, Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (e) eine

h) Vorrichtung zum Subtrahieren jeder laufenden Darstellung (A ) der Azirauthdifferenz von einer vorangehenden Darstellung (A ..) der Azimuthdiff erenz, die während eines η— ι

vorangegangenen Umlaufes der SSR-Strahlungskeule ermittelt wurde, subtrahiert und eine Darstellung der Differenz (A- A _₁) liefert;

i) eine Vorrichtung (322) zum Multiplizieren der Differenzdarstellung mit einer Darstellung der Umlaufperiode (p) und zur Erzeugung einer Darstellung des Produktes und

j) eine Vorrichtung (324) zum Dividieren der Darstellung (A ) der derzeitigen Azimuthdifferenz durch Darstellung des Produktes enthält.
19. Einrichtung nach Anspruch 17 oder 18, gekennzeichnet durch

k) eine auf das Ausgangssignal des Abfrageempfängers ansprechende Anordnung zum Erzeugen von Referenzimpulsen, die jeweils das Auftreten eines bestimmten Zeitpunktes in der Abfragenachricht einer SSR-Abfrage anzeigt, während diese empfangen wird und diese Zeitpunkte weiterhin entsprechend der Impulswiederholungscharakteristik der SSR-Station weiter markiert auch wenn keine Abfragen empfangen werden;

1) eine auf das Ausgangssignal des Antwortempfängers (2) ansprechende Anordnung (302, 309) zum Erzeugen von Antwortmarkierungsimpulsen, die jeweils das Auftreten eines bestimmten Zeitpunktes bezüglich·eines Elementes einer an der eigenen Station empfangenen Antwortnachricht angeben;

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m) eine weitere Intervallzeitermittlungsschaltung, die auf die Referenzimpulse und die Antwortmarkierungsimpulse anspricht und eine Darstellung der Exntreffzextdifferenz T zwischen einer Abfrage und der Antwort einer Fremdstation auf diese Abfrage erzeugt;

n) eine auf die Darstellung der Exntreffzextdifferenz T und das Verstreichen der Zeit ansprechende Vorrichtung zur wenigstens annähernden Bestimmung der Änderungsgeschwindigkeit von T und zur Erzeugung einer Darstellung hiervon;

o) eine auf die Darstellung T und die Änderungsgeschwindigkeit ansprechende Anordnung (325) zum Erzeugen einer Darstellung TAU eines Schätzwertes der Zeit, die bis zum Null-Wert von T erforderlich ist;

p) eine auf die Darstellungen von TAU₂. und TAU_ ansprechende und den größeren dieser beiden Werte auswählende Vorrichtung (4) und

q) eine Anordnung, die die ausgewählte größere TAÜ-Darstellung der Schwellwertvergleichs- und Anzeigeeinheit (g) zuführt.
20. Einrichtung nach Anspruch 19, da durch gekennzeichnet, daß die auf die Darstellung von T und Verstreichen der Zeit ansprechende Anordnung r) eine Vorrichtung zum Abziehen jeder laufenden Darstellung (T ) der Exntreffzextdifferenz von einer vorangehenden Darstellung (^T _n_-i) hiervor, die während eines vorangegangenen Umlaufes der SSR-Strahlungskeule ermittelt wurde, subtrahiert und eine Darstellung der Differenz liefert;

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s) eine Vorrichtung zum Multiplizieren der Differenzdarstellung mit einer Darstellung der Umlaufperiode (P) und zum Erzeugen einer Darstellung des Produkts, und

t) eine Vorrichtung zum Dividieren der Darstellung (T ) der derzeitigen Eintreffzeitdifferenz durch die Produktdarstellung enthält.

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