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Ziel
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur genauen Bestimmung der
Position eines Fahrzeugs und insbesondere eines Flugzeugs vorzuschlagen. Für die Flugverkehrskontrolle
ist die Kenntnis der Position jedes einzelnen Flugzeugs erforderlich.
Bekannt ist der Einsatz von Radaranlagen und zusätzlich von Transpondern an
Bord der Flugzeuge, wobei jeder Transponder einen Radarimpuls beantwortet und
dabei auch die Kennung des Flugzeugs übermittelt. Ein erster Nachteil
der Radaranlagen besteht darin, daß sie nicht die gesamte Erdoberfläche abdecken.
Ein zweiter Nachteil ist ihre relative Ungenauigkeit. Angesichts
des stetig wachsenden Verkehrsaufkommens ist es erforderlich, die
Genauigkeit zu erhöhen,
mit der die Positionen der Flugzeuge ermittelt werden, um die Staffelung
zwischen zwei Flugzeugen verringern zu können. Da die maximale Genauigkeit
der Radaranlagen durch verschiedene Phänomene begrenzt wird und mit
zunehmender Entfernung abnimmt, müssen andere Vorrichtungen in
Betracht gezogen werden, um die Positionen der einzelnen Flugzeuge
mit höherer
Genauigkeit zu bestimmen.
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Es
ist der Einsatz von GPS-Empfängern
(mit GPS für "Global Positioning
System") an Bord
von Flugzeugen bekannt, der es gestattet, die Position des Flugzeugs
mit sehr hoher Genauigkeit nach einem Verfahren zu bestimmen, das
auf dem Empfang mehrerer Signale basiert, die von Satelliten NV
der Satellitenkonstellation NAVSTAR ausgestrahlt werden. Beispielsweise
wird im Dokument
US 5.392.052 ein
System zur automatischen Ortung eines Flugzeugs im Notfall beschrieben,
beinhaltend
- – Mittel, um die Position und
Geschwindigkeit eines Flugzeugs in regelmäßigen Intervallen anhand von
Funksignalen zu bestimmen, die von einer Konstellation von Navigationssatelliten
ausgestrahlt werden, sowie
- – Mittel,
um diese Position und eine Kennung des Flugzeugs im Gefahrenfall
an einen entfernten Empfänger
zu übermitteln.
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Es
ist bekannt, die Position des Flugzeugs automatisch per Funk an
eine Bodenstation und anschließend über ein
terrestrisches Übertragungsnetz, das
eigens für
diesen Dienst vorgesehen ist, an das Flugverkehrskontrollzentrum
zu übermitteln.
Allerdings hat diese Vorrichtung zwei Nachteile:
- – Ein eigens
hierfür
vorgesehenes Netz ist sehr kostenintensiv,
- – und
die Genauigkeit der übermittelten
Position wird dadurch beeinträchtigt,
daß die
Laufzeiten für die Übertragung
zwischen dem Flugzeug und dem Kontrollzentrum nicht ganz konstant
sind: Die Signallaufzeitschwankungen entsprechen Positionsabweichungen,
die proportional zur Geschwindigkeit sind und folglich nicht vernachlässigt werden
dürfen,
wenn sich ein Flugzeug mit beispielsweise 1000 km/h bewegt.
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Gegenstand
der Erfindung ist eine zentrale Vorrichtung zur genauen Bestimmung
der Position mindestens eines Fahrzeugs, das mit einer Vorrichtung
ausgerüstet
ist, welche
- – Mittel beinhaltet, um an
Bord des Fahrzeugs die Position dieses Fahrzeugs anhand von Funksignalen
zu bestimmen, die von einer Konstellation von Navigationssatelliten
stammen, und
- – Mittel
beinhaltet, um die so ermittelte Position, eine von dieser Konstellation
von Navigationssatelliten gelieferte Zeitmarke und die Fahrzeugkennung
in regelmäßigen Intervallen
an ein Kontrollzentrum zu übertragen,
dadurch
gekennzeichnet, daß sie
zum Berechnen der Position des besagten Fahrzeugs zu einem laufenden
Zeitpunkt Mittel beinhaltet, um:
- – von
dieser Konstellation von Navigationssatelliten gelieferte Zeitmarken
direkt zu empfangen,
- – die
besagte Laufzeit der Übertragung
abzuschätzen,
die zwischen dem Moment, zu dem im Fahrzeug eine Position ermittelt
wurde, und einem laufenden Moment vergeht, zu dem sie in dieser
zentralen Vorrichtung empfangen wird, indem direkt empfangene Zeitmarken
und über
das Fahrzeug empfangene Zeitmarken verglichen werden,
- – die
Ortsveränderung
des Fahrzeugs während der
Signallaufzeit, gestützt
auf die geschätzte
Signallaufzeit und gestützt
auf den empfangenen Geschwindigkeitsvektor, zu berechnen,
- – und
die empfangene Position unter Berücksichtigung der so berechneten
Ortsveränderung
zu korrigieren.
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Die
Erfindung wird besser verständlich
und weitere Eigenschaften werden anhand der nachfolgenden Beschreibung
und der beigefügten
Abbildungen deutlich werden:
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1 zeigt
ein Übersichtsschema,
das den Einsatz eines Systems zum Kommunizieren mit Flugzeugen und
zum Orten dieser Flugzeuge veranschaulicht, wobei dieses System
Knotenpunkte und Bordstationen gemäß der Erfindung beinhaltet.
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2 zeigt
das Übersichtsschema
eines Realisierungsbeispiels für
den erfindungsgemäßen Knotenpunkt.
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3 zeigt
das Übersichtsschema
eines Realisierungsbeispiels für
die an Bord eines Flugzeugs installierte erfindungsgemäße Bordstation.
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1 zeigt
ein Übersichtsschema,
das den Einsatz eines Systems zum Kommunizieren mit Passagieren
in Flugzeugen veranschaulicht, wobei dieses System Knotenpunkte
und lokale Netze gemäß der Erfindung
beinhaltet. Um den Telekommunikationsdienst und Unterhaltungsdienste
an Bord nutzen zu können,
muß ein
Passagier mittels einer Rufnummer erreichbar sein. Weiter unten
werden mehrere Verfahren beschrieben, um ihn erreichbar zu machen.
Es ist nicht notwendig, daß der
Passagier bereits Teilnehmer eines Telefon-Festnetzes oder eines terrestrischen
Funktelefonnetzes ist.
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Dieses
System beinhaltet im wesentlichen eine (in 1 nicht
dargestellte) Bordstation in den einzelnen Flugzeugen A1, ..., Ap,
ein Telekommunikationssatellitennetz SN bekannten Typs mit weltweiter
Flächendeckung
wie etwa das unter der Bezeichnung Iridium vermarktete Netz sowie
ein Zwischennetz IFTSN, das mit Satelliten SN, einem Telekommunikations-Festnetz PSTN und
einem terrestrischen Funktelefonnetz PLMN beispielsweise einem solchen
vom GSM-Typ gekoppelt ist.
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Das
Telekommunikationssatellitennetz SN beinhaltet eine Konstellation
von Satelliten S1, S2, S3, ... in mittleren Höhen und Bodenstationen ES1, ES2,
ES3, ... Die Bordstationen der einzelnen Flugzeuge A1, ..., Ap stehen
zu jedem Zeitpunkt mit einem Satelliten in Verbindung. Die Passagiere
können Verbindungen über das
Satellitennetz SN herstellen und entgegennehmen. Dieses Netz SN
betrachtet jeden Passagier im Verlauf der Verbindung als seinen fiktiven
und temporären
Teilnehmer. Das Netz SN wird somit verwendet, um die Mobilität der Passagiere
der Flugzeuge A1, ..., Ap auf dieselbe Weise zu verwalten, wie es
die Mobilität
eines beliebigen Teilnehmers verwaltet, der an einem beliebigen
Punkt auf der Erdoberfläche
ein portables Iridium-Endgerät zum
Telefonieren über
dieses Satellitennetz benutzt. Das Zwischennetz IFTSN, das Festnetz
PSTN und das terrestrische Funktelefonnetz PLMN brauchen somit die
Mobilität
des Flugzeugs nicht zu verwalten.
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Das
Zwischennetz IFTSN beinhaltet mehrere Knotenpunkte N1, N2, ... und
ein Transitnetz TN, das alle diese Knotenpunkte miteinander, mit
dem Festnetz PSTN und dem terrestrischen Funktelefonnetz PLMN verbindet.
Die Bodenstationen ES1, ES2 und ES3 sind untereinander verbunden,
und außerdem ist
die Station ES1 mit dem Knotenpunkt N1 verbunden, während die
Stationen ES2 und ES3 mit dem Knotenpunkt N2 verbunden sind. Jeder
Knotenpunkt N1, N2, ... fungiert als Gateway zwischen dem Satellitennetz
SN und den terrestrischen Netzen PSTN und PLMN.
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Gegenüber dem
Netz PLMN erscheint jeder Knotenpunkt N1, N2, ... als fiktive Basisstation
und jeder Passagier im Verlauf der Verbindung als fiktiver Mobilfunkteilnehmer
des Netzes PLMN, der sich in der Zone befinden würde, die von einer dieser fiktiven Basisstationen
bedient würde.
Gegenüber
dem Netz PSTN erscheint jeder Passagier im Verlauf der Verbindung
als Teilnehmer eines anderen Festnetzes, das von einem anderen Betreiber
verwaltet würde. Gegenüber dem
Zwischennetz IFTSN erscheint das Netz SN wie ein klassisches terrestrisches
Funkkommunikationsnetz, das seinerseits die Mobilität seiner Teilnehmer
verwalten kann.
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Jedes
Flugzeug nutzt eine Gruppe von Abonnements im Satellitennetz SN.
Die Anzahl der Abonnements bestimmt die Zahl der Passagiere, die gleichzeitig
Verbindungen herstellen können.
Jeder Passagier, der gerade eine Verbindung nutzt, wird als fiktiver
und temporärer
Teilnehmer des Netzes SN betrachtet, da ja der Transporteur der
tatsächliche und
dauernde Inhaber dieser Abonnements im Satellitennetz SN ist.
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In
anderen Realisierungsbeispielen kann das Zwischennetz IFTSN nur
einen einzigen Knotenpunkt beinhalten.
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2 zeigt
das Übersichtsschema
eines Realisierungsbeispiels N1 des erfindungsgemäßen Knotenpunkts.
Es beinhaltet
- – mindestens einen Basisstationssimulator
BSSIM, der über
das Transitnetz TN mit dem terrestrischen Funktelefonnetz PLMN gekoppelt
ist, um das Verhalten einer Basisstation dieses terrestrischen Funktelefonnetzes
zu simulieren,
- – n
Mobilendgerätesimulatoren
MTS1, ..., MTSn, die mit dem Basisstationssimulator BSSIM und der
Bodenstation ES1 verbunden sind, um das Verhalten von n fiktiven
mobilen Endgeräten
des Netzes PLMN zu simulieren, die dauernd im Einzugsbereich dieser
fiktiven Basisstation verbleiben, wobei diese n Simulatoren jeweils
n Passagieren entsprechen, die gerade eine Verbindung unterhalten,
- – und
eine Controllereinheit MU für
den Knotenpunkt N1, die mit der Bodenstation ES1 des Satellitennetzes
SN verbunden und über
das Transitnetz TN mit den Netzen PSTN und PLMN gekoppelt ist.
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Die
Hauptfunktion dieser Controllereinheit MU besteht darin, n Teilnehmernummern
des Satellitennetzes SN n Passagieren zuzuordnen. Jeder dieser Passagiere
wird durch seine tatsächliche
Rufnummer entweder in einem terrestrischen Funktelefonnetz oder
einem Telefon-Festnetz bezeichnet. Wenn ein Passagier Teilnehmer
eines terrestrischen Funktelefonnetzes ist und sein Abonnement ihn
berechtigt, den Telefondienst im Flug über das terrestrische Funktelefonnetz
PLMN zu nutzen, wird die Rufnummer dieses Passagiers außerdem einem
der Mobilendgerätesimulatoren
MTS1, ..., MTSn zugeordnet.
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Jeder
Mobilendgerätesimulator
MTS1, ..., MTSn ist mit einem Prozessor implementiert und enthält ferner
- – Softwaremittel,
um in den Teilnehmerdatenbanken des terrestrischen Funktelefonnetzes
PLMN an einer Adresse, die der Rufnummer eines Passagiers entspricht,
die Präsenz
eines fiktiven mobilen Endgeräts
im Einzugsbereich der dem Basisstationssimulator BSSIM entsprechenden
fiktiven Basisstation mit dem Ziel zu registrieren, alle für diesen
Passagier bestimmten Anrufe zu diesem Simulator zu routen,
- – Softwaremittel,
um eine von einem Passagier kommende Anforderung zum Einrichten
einer Verbindung zu empfangen, um eine Anforderung zum Einrichten
einer Verbindung im terrestrischen Funktelefonnetz PLMN zu bewerkstelligen,
als ob sie von einem mobilen Endgerät dieses terrestrischen Funktelefonnetzes
PLMN käme,
und um anschließend über das
Satellitennetz SN eine Verbindung mit dem Flugzeug herzustellen,
in welchem dieser Passagier reist, nachdem die Verbindung im terrestrischen
Funktelefonnetz PLMN hergestellt wurde,
- – und
Softwaremittel, um beim Satellitennetz SN das Einrichten einer Verbindung
gegenüber
dem Passagier anzufordern, indem er anhand seiner Teilnehmernummer
im Netz SN bezeichnet wird, wenn dieser Simulator einen Anruf empfängt, der aus
dem Netz PLMN kommt und die Rufnummer dieses Passagiers enthält.
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Der
Basisstationssimulator BSSIM beinhaltet einen Prozessor und
- – Softwaremittel,
um alle Anrufe, die die Rufnummer enthalten, welche den Passagier
bezeichnen, der zu diesem Simulator gehört, zu einem Mobilendgerätesimulator
MTSi zu routen,
- – und
Softwaremittel, um zum Netz PLMN beziehungsweise zum Netz PSTN alle
Anrufe zu routen, die von den Simulatoren MTS1, ..., MTSn kommen
und für
eines dieser Netze bestimmt sind.
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3 zeigt
das Übersichtsschema
eines Realisierungsbeispiels für
die erfindungsgemäße an Bord
eines Flugzeugs installierte Bordstation, wobei diese Bordstation
beispielsweise an Bord eines Flugzeugs A1 installiert ist. Diese
Bordstation beinhaltet
- – Bordunterhaltungs-Server 1, 2 zur
Bereitstellung insbesondere von Video-on-Demand- oder laufenden
Videodarbietungen,
- – einen
Datenrahmen-Switch 3 vom Ethernet-Typ,
- – Datenrahmen-Konzentratoren 4, 5, 6,
... vom Ethernet-Typ, die einerseits mit diesem Switch 3 und
andererseits mit hier nicht abgebildeten integrierten Sprach-Daten-Endgeräten an den
Sitzen der Passagiere verbunden sind,
- – eine
Mini-Basisstation 7 vom GSM-Typ, die nur in die Kabine
des Flugzeugs abstrahlt, um es den Passagieren zu erlauben, ihre
gewöhnlichen GSM-Endgeräte außerhalb
der Flugphasen zu benutzen, während
derer die Benutzung von Funktelefonen untersagt ist,
- – einen
Funk-Transceiver 8 zum Einrichten einer Funkverbindung
zu einem Satelliten S1 des Satellitennetzes SN,
- – einen
Prozessor 9, der mit dem Transceiver 8 verbunden
ist und als Gateway zum Satellitennetz SN dient, das ihn als eine
Gruppe von fiktiven Mobilteilnehmern betrachtet, wobei jeder angemeldete
Passagier während
der Dauer des Fluges eine Rufnummer des Netzes SN hat, die seiner gewöhnlichen
Rufnummer zugeordnet ist.
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Diese
Sprach-Daten-Endgeräte
sind vorzugsweise mit dem Internet-Protokoll kompatibel und beinhalten
einen Bildschirm, eine alphanumerische Tastatur und einen Telefon-Handapparat
oder eine aus einem Kopfhörer
und einem Mikrofon bestehende Hör-Sprech-Garnitur.
Sie gestatten die Nutzung mehrerer Dienste: Telefonie, Zugang zum
Internet, Video-on-Demand oder laufende Videoübertragungen sowie Audioprogramme
und Kabinenservice.
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Unter
der Annahme, daß es
zugelassen wäre,
an Bord der Flugzeuge – gegebenenfalls
mit Ausnahme der Start- und Landephase – Funktelefone zu benutzen,
gestattet die Mini-Basisstation 7 das
Herstellen einer Verbindung zu tragbaren GSM-Endgeräten. Somit
können
diejenigen Passagiere, die lieber ihr persönliches GSM-Funktelefon-Endgerät benutzen
möchten,
dieses insbesondere zum Telefonieren nutzen. Diese Mini-Basisstation 7 weist
eine klassische Struktur auf, die eine Benutzung klassischer GSM-Funktelefone
in der Flugzeugkabine gestattet. Sie beinhaltet aber darüber hinaus
eine Vorrichtung zum Detektieren der Anwesenheit eines Funktelefons
vom GSM-Typ oder eines anderen Typs, das in der Kabine in Betrieb
ist. Diese Detektionsvorrichtung ist während der Start- und Landephasen
vom Kabinenpersonal aktivierbar, damit diese Anwesenheit automatisch
(beispielsweise über
einen akustischen Alarm oder eine zuvor gespeicherte Durchsage)
signalisiert wird. Diese Vorrichtung gestattet somit die wirksame
Einhaltung eines Verbots der Benutzung von Funktelefon-Endgeräten während der
Start- und Landephasen.
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Um
erreichbar zu sein, muß ein
Passagier seine Anwesenheit durch den Prozessor 9 an Bord des
Flugzeugs und durch die Controllereinheit des Knotenpunkts N1, die
die Telekommunikation mit diesem Flugzeug verwaltet, registrieren
lassen. Dafür sind
mehrere Verfahren anwendbar:
- – Diejenigen
Passagiere, die ihre persönlichen GSM-Funktelefon-Endgeräte bei sich
haben, können
die Registrierung ihrer Anwesenheit an Bord auslösen, indem sie dieses persönliche GSM-Funktelefon-Endgerät (außerhalb
der Start- und Landephasen) einschalten. Die Mini-Basisstation 7 signalisiert
diese Anwesenheit dem Prozessor 9, der nun die Rufnummer
des Passagiers in eine lokale Liste einträgt und anschließend an die
Controllereinheit MU eines Knotenpunkts des Zwischennetzes – beispielsweise
N1 – übermittelt,
damit er dieser Rufnummer einen Mobilendgerätesimulator zuordnet.
- – Diejenigen
Passagiere, die kein eigenes Funktelefon bei sich haben oder benutzen
wollen oder nicht zu dessen Benutzung befugt sind, können die
Registrierung ihrer Anwesenheit an Bord auslösen, indem sie das vor sich
angeordnete Sprach-Daten-Endgerät
einschalten, eine Option aus einem Menü auswählen und ihre Rufnummer eingeben,
wenn sie Teilnehmer eines Festnetzes oder eines terrestrischen Funktelefonnetzes
sind und ihr Abonnement sie berechtigt, diesen Telekommunikationsdienst
an Bord von Flugzeugen zu nutzen. Optional kann auch ein Lesegerät für SIM-Karten
(personalisierte Chipkarten, die üblicherweise in ein Funktelefon
eingelegt werden) in jedes Sprach-Daten-Endgerät integriert sein, um die Rufnummer
automatisch zu erfassen und die Benutzung der persönlichen
Rufnummer freizuschalten.
- – Ein
Passagier, der kein Abonnement eines terrestrischen Netzes hätte oder
dieses nicht in Anspruch nehmen wollte, könnte für die Dauer des Fluges ein
temporäres
Abonnement beantragen. Entweder übernimmt
der Transporteur die Verwaltung solcher Abonnements in seinem eigenen
Abrechnungszentrum, oder er bietet den Passagieren den Kauf von
Prepaid-Karten wie die klassischen, in öffentlichen Telefonzellen benutzbaren Telefonkarten
an. Die Sprach-Daten-Endgeräte müssen also
einen geeigneten Kartenleser beinhalten.
- – Optional
könnte
die Registrierung der Rufnummer jedes einzelnen Passagiers während der Kontrolle
der Bordkarten vorgenommen werden. Die Kontrolle erfolgt mit einer
Maschine. Dabei würde
es genügen,
wenn diese Maschine mit einer Tastatur ausgestattet ist, damit jeder
Passagier seine Rufnummer eingeben kann. Die Maschine würde gleichzeitig
die Sitznummer auf der Bordkarte einlesen, womit auch ermittelt
werden könnte,
welches Sprach-Daten-Endgerät anschließend vom
Passagier benutzt wird.
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In
allen Fällen
registriert der Prozessor 9 die Anwesenheit dieser Passagiere
in einer Liste, indem er jeden von ihnen mit seiner Rufnummer im
Festnetz oder im terrestrischen Funktelefonnetz bezeichnet. Er ordnet
diese Rufnummer
- – einer Nummer zu, die unter
den diesem Flugzeug zugewiesenen fiktiven Teilnehmernummern des
Satellitennetzes SN verfügbar
sind,
- – einer
Sitznummer zu (die das vom Passagier benutzbare Sprach-Daten-Endgerät angibt),
- – und
einem für
diese Unterhaltungsdienste geführten
Debitorenkonto zu.
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Er
belastet das Telefonabonnementskonto des Passagiers über Signalisierungsverbindungen des
Netzes SN und des Zwischennetzes IFTSN mit den Kosten für alle von
diesem Passagier in Anspruch genommenen Unterhaltungs- und Telekommunikationsdienste.
Er nutzt die Signalisierungs-Übermittlungsmittel
des Satellitennetzes SN, des Zwischennetzes IFTSN und des terrestrischen Funktelefonnetzes
PLMN, um an einen Dienstzugangspunkt, der die Telefonabrechnung
für diesen Passagier
verwaltet, die Rufnummer und den Rechnungsbetrag dieses Passagiers
mit dem Ziel zu übermitteln,
die Unterhaltungsdienste gleichzeitig mit der Telefonnutzung abzurechnen.
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Unter
der Annahme, daß der
Transporteur temporäre
Abonnements ohne Prepaid-Karte anbieten würde, würden die Abrechnungsdaten an
ein Abrechnungszentrum dieses Transporteurs übertragen.
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Die
Controllereinheit MU und der Prozessor 9 kommunizieren
miteinander, um dieselben Kommunikationsverwaltungsdaten zu erfassen.
Wenn der Flug beendet ist, löscht
der Prozessor 9 automatisch die Registrierungen der Anwesenheit
der Passagiere in seinen eigenen Speichern und in der Controllereinheit
MU des Knotenpunkts N1. Diese Passagiere können jetzt wieder direkt auf
ihren persönlichen Endgeräten Anrufe
von klassischen terrestrischen Funktelefonnetzen aus entgegennehmen.
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Dieses
Telekommunikationssystem, das es erlaubt, an jedem Punkt der Erde
eine ständige
Verbindung zwischen dem Boden und dem Flugzeug herzustellen, ist
dafür verwendbar,
eine Vorrichtung zu bilden, die es den Fluglotsen gestattet, ein
Flugzeug an jedem Punkt der Erde genau zu lokalisieren. Wie in 3 dargestellt,
ist ein Flugzeug A1 mit einem GPS-Empfänger (mit GPS für "Global Positioning
System") ausgerüstet, der
es gestattet, die Position des Flugzeugs nach einem bekannten Verfahren,
das auf dem Empfang mehrerer Signale basiert, die von Satelliten
NV der als Navstar bezeichneten Konstellation ausgesandt werden,
mit sehr großer Genauigkeit
zu bestimmen. Das Bordnetz übermittelt die
GPS-Position und die GPS-Zeit, die vom Empfänger 10 ermittelt
werden.
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Der
Prozessor 9 ist mit dem Bordnetz verbunden und beinhaltet
Softwaremittel, um über
das Bordnetz in regelmäßigen Intervallen
mit sehr kurzer Periode (beispielsweise alle 500 Millisekunden)
die GPS-Position und die GPS-Zeit zu übermitteln. Diese Position
wird mit einer Zeitmarke, dem Geschwindigkeitsvektor des Flugzeugs
und der Flugzeugkennung versehen und über das Satellitennetz SN,
das Zwischennetz IFTSN und das Festnetz PSTN sofort an ein Verkehrskontrollzentrum
weitergeleitet. Die GPS-Position wird außerdem an Bord des Flugzeugs für die Navigation
verwendet.
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Um
laufend Kenntnis über
die Position des Flugzeugs zu haben, muß das Kontrollzentrum das Positionsmaß durch
Berechnung der Ortsveränderung
des Flugzeugs während
der Übertragungsdauer korrigieren
und dafür
eine Abschätzung
dieser Dauer sowie den übermittelten
Geschwindigkeitsvektor heranziehen. Die Berechnungsfehler bei dieser
Korrektur des Positionsmaßes,
die auf Schwankungen der Signallaufzeit zurückzuführen sind, sind nicht vernachlässigbar,
wenn diese Schwankungen beispielsweise mit einer Geschwindigkeit
von 1000 km/h multipliziert werden.
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Diese
Ungenauigkeitsquelle wird erfindungsgemäß durch die Übertragung
der Zeitmarke neutralisiert. Im Flugverkehrskontrollzentrum befindet
sich ein Rechner, der die Position laufend ermittelt und dabei das
Positionsmaß in
Abhängigkeit
vom Geschwindigkeitsvektor des Flugzeugs, von der abgeschätzten Signallaufzeit
und von der für
diese Laufzeit festgestellten Schwankung korrigiert. Das Zentrum
empfängt
Zeitmarken, die direkt von den GPS-Satelliten geliefert werden.
Ein Vergleich zwischen den direkt empfangenen Zeitmarken und denen,
die zurück
vom Flugzeug übertragen
werden, wird verwendet, um die Signallaufzeit und deren Schwankungen
zu ermitteln.
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Es
ist somit möglich,
mit großer
Präzision
die zurückgelegte
Flugbahn zu erfassen und die künftige Flugbahn
vorherzusagen.
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Diese
Vorrichtung zur Bestimmung einer Position ist auch auf andere Arten
von Fahrzeugen anwendbar, die sich an einem beliebigen Punkt der Erde
bewegen, und kann auch ein anderes Übertragungssystem nutzen, das
die gesamte Zone abdeckt, in der sich das Fahrzeug bewegt. Es ist
kostengünstig
in einem Flugzeug zu installieren, das bereits einen GPS-Empfänger und
eine erfindungsgemäße Bordstation
beinhaltet, da es ja genügt,
Softwaremittel hinzuzufügen.
Die Infrastruktur am Boden ist, obwohl sie eine weltweite Flächendeckung
hat, ebenfalls nicht sehr kostspielig, da man ja ein kommerzialisiertes Übertragungsnetz
nutzen kann, dessen Signallaufzeitschwankungen keinen spürbaren Einfluß auf die
Genauigkeit haben.