NL2001704C2 - Waarschuwingssysteem voor grondoperaties vliegtuigen. - Google Patents

Description

Waarschuwingssysteem voor grondoperaties vliegtuigen

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor assisteren van de piloot in het vermijden van botsingen van het door hem bestuurde vliegtuig met 5 externe objecten gedurende de grondoperaties, en meer in het bijzonder op een systeem welke de piloot waarschuwt bij een dreigende botsing, waarbij gebruik wordt gemaakt van sensorsystemen in combinatie met middelen ter verkrijging van informatie betreffende de beweging en de fase van operatie van het vliegtuig.

Met de uitvinding wordt beoogd de vliegoperatie veiliger te maken door de kans 10 op botsingen van het vliegtuig met andere objecten gedurende de grondoperaties van vliegtuigen te reduceren, evenals het efficiënter maken van de vliegoperatie door reparaties van vliegtuigen en verstoringen in de operatie ten gevolg van botsingen te voorkomen, en door piloten in een groter aantal situaties zonder hulp van buitenaf veilig te kunnen laten manoeuvreren waardoor de benodigde hoeveelheid grondpersoneel en 15 ondersteunend materiaal kan worden gereduceerd.

Het aantal bewegingen van vliegtuigen groeit explosief, maar het aantal vliegvelden blijft vrijwel gelijk. Vliegvelden kunnen in oppervlakte, door gebrek aan uitbreidingsmogelijkheden en vereiste investeringen, geen gelijke tred houden met deze 20 toename in bewegingen. Vliegtuigen worden steeds groter en met de toenemende grootte wordt het vanuit de cockpit voor de piloot lastiger te beoordelen of het vliegtuig vrij blijft van de overige objecten op de luchthaven. Door de toenemende concurrentie wordt de commerciële druk groter, het aantal grondmedewerkers geringer en de ondersteuning van de piloot neemt af. De laatste jaren is, mede ten gevolge hiervan, een 25 duidelijke stijging zichtbaar in het aantal botsingen tijdens de grondoperatie van vliegtuigen, voornamelijk op en rondom de opstelplaatsen van vliegtuigen.

Botsingen van vliegtuigen tijdens de taxifase, hoewel in potentie zeer gevaarlijk voor inzittenden en omstanders, resulteren in meerderheid slechts in schade aan het vliegtuig en het externe object. De schade aan het vliegtuig dient te worden gerepareerd, 30 alvorens het vliegtuig weer luchtwaardig kan worden verklaard en kan worden ingezet voor de operatie. De reparatieduur van dergelijke schades varieert gewoonlijk van enkele dagen tot enkele weken. Mede gezien de grote concurrentie in de luchtvaart, 2 worden vliegtuigen bij luchtvaartmaatschappijen zeer strak ingepland en zijn er geen of nauwelijks reservetoestellen beschikbaar. Uitval van een vliegtuig ten gevolg van schade resulteert vaak in het annuleren van vele vluchten, waardoor externe capaciteit moet worden ingehuurd en passagiers moeten worden ondergebracht in hotels. De 5 indirecte schade van genoemde botsing bedraagt dan ook een veelvoud van de schade aan het vliegtuig zelf.

Waarschuwingssystemen voor dreigende botsingen in voertuigen zijn bekend. Een van deze systemen wordt gebruikt in auto’s als parkeerhulp. Deze 10 waarschuwingsystemen zijn gebaseerd op ultrasone geluids sensoren, meestal aangebracht in de voor- en/of achterbumper van het voertuig. Het principe van deze sensoren is vergelijkbaar met de bekende werking van een sonar aan boord van een onderzeeboot: een geluidssignaal wordt uitgezonden en vervolgens wordt de afstand tot een eventueel object bepaald aan de hand van de tijd benodigd voor de ontvangst van 15 het gereflecteerde signaal. Deze sensoren zijn slechts geschikt voor het meten van objecten op afstanden tot enkele meters en hebben daarmee onvoldoende bereik om de piloot in het vliegtuig in de betreffende fases van de grondoperatie effectief te ondersteunen.

Ook binnen de vliegtuigindustrie behoren waarschuwingssystemen voor botsingen 20 tot de stand der techniek, doch worden nog niet toegepast. Bij toepassing van afstandsensoren op vliegtuigen is de vereiste meetafstand veel groter dan bij auo’s. Door deze grotere meetafstand is niet alleen de afstand tot, maar ook de positie van het externe object ten opzichte van het vliegtuig van belang om valse waarschuwingen van het systeem te voorkomen. Bekende waarschuwingssystemen, als PCT/US2005/033321, 25 zijn daarom gebaseerd op bundelgestuurde signalen, zoals radar en lidar, de equivalent van radar gebruik makend van (laser)licht in plaats van radiogolven. Radar en lidar zenden radiopulsen resp. lichtpulsen in een nauwkeurig bepaalde richting en detecteren reflecties. Deze gerichte systemen kunnen de positie van het object ten opzicht van het vliegtuig bepalen, maar hebben als nadeel dat zij technisch ingewikkeld zijn, kostbaar 30 en storingsgevoelig. Dit is mogelijk een reden waarom in de burgerluchtvaart dergelijke systemen nog niet zijn toegepast.

3

Afhankelijk van de fase in de operatie dient de inrichting wel of geen waarschuwingen te genereren bij de detectie van objecten. Bekende waarschuwingssystemen hebben geen automatische herkenning van de van toepassing zijnde fase in de operatie en zijn in een aantal gevallen uitgerust met schakelaars om de 5 fase in de operatie in te stellen. Het handmatig instellen van de vluchtfase door de piloot is gevoelig voor foute instellingen en vereist extra handelingen in de cockpit op tijdstippen dat het van belang is dat de aandacht van de piloot zich buiten het vliegtuig bevindt.

10 Het is daarom de bedoeling van onderhavige uitvinding een inrichting te verschaffen welke genoemde nadelen niet vertoont en de piloot kan ondersteunen in de grondoperatie van het vliegtuig. Het is de bedoeling van onderhavige uitvinding een inrichting te verschaffen welke genoemde veiligheidsrisico’s met betrekking tot de grondoperatie vermindert, schade aan en uitval van vliegtuigen ten gevolge van 15 botsingen voorkomt, eenvoudig te implementeren en te onderhouden is, relatief goedkoop is en geen handelingen van de piloot vereist in kritische fases van de operatie.

Deze doelstelling wordt bereikt door sensorsystemen op het vliegtuig aan te brengen welke in staat zijn de positie van externe objecten ten opzichte van het vliegtuig 20 te bepalen, dit te combineren met de voorspelde rijbaan van het vliegtuig en de piloot te waarschuwen ingeval een dreigende botsing. De veiligheid van de operatie kan hierdoor worden verbeterd doordat de piloot, aan de hand van deze waarschuwing, de rijbaan en grondsnelheid van het vliegtuig kan aanpassen en daarmee een botsing kan voorkomen. De efficiëntie van de operatie wordt verbeterd doordat minder schades aan het vliegtuig 25 behoeven te worden hersteld, de integriteit van de operatie wordt beter gewaarborgd door het uitblijven van verstorende schades en de piloot in een groter aantal situaties zelfstandig, zonder externe hulp, het vliegtuig kan manoeuvreren waardoor de benodigde hoeveelheid grondpersoneel en ondersteunend materiaal kan worden gereduceerd.

30 4

De sensorsystemen van de inrichting volgens onderhavige uitvinding, welke op diverse delen van het vliegtuig kunnen worden aangebracht, zijn gebaseerd op afstandsbepaling middels niet-gericht uitgezonden radiosignalen, waarbij gebruik wordt gemaakt van twee of meer zendantennes, in combinatie met twee of meer 5 ontvangstantennes. In een voorkeursuitvoering zijn de ontvangstantennes in staat radiosignalen afkomstig van meerdere zendantennes te onvangen en te verwerken. Door de verstreken tijd tussen het moment van uitzending van het radiosignaal en het moment van ontvangst van het, op het object gereflecteerde, radiosignaal te bepalen kan de som van de afstanden tussen het object en de betreffende zend- en 10 ontvangstantennecombinatie worden bepaald. Om over het vereiste detectiebereik vrij te blijven van ongewenste reflecties met het vliegtuig en de grond, wordt gebruik gemaakt van zendantennes met een beperkt (horizontaal) stralingsveld. In deze uitvoeringsvorm kunnen de posities van meerdere objecten binnen het bereik van het sensorsysteem tegelijkertijd worden gedetecteerd.

15 In een voorkeursuitvoering zijn de sensorsystemen van de inrichting volgens onderhavige uitvinding gebaseerd op een frequentiegemoduleerd radiosignaal. De frequentie van het uitgezonden radiosignaal varieert in de tijd en is een bekende, en in een uitvoeringsvorm instelbare, functie van de tijd (frequentiemodulatie). Door het meten van de verschilfrequentie van het actueel uitgezonden signaal en het, op het 20 object gereflecteerde, ontvangen signaal kan men, aan de hand van het bekende frequentieverloop van het uitgezonden signaal, de verstreken tijd tussen uitzenden en ontvangst van het signaal bepalen, en daarmee de som van de afstanden tussen het reflecterende object en de zend- en ontvangstantenne. Bij deze wijze van afstandsbepaling zijn zeer kleine detectieafstanden bij een grote nauwkeurigheid 25 mogelijk en is er sprake van bewezen technologie welke relatief ongevoelig is voor storingen. Deze wijze van afstandsbepaling is bekend en wordt, gebruik makend van een enkelvoudige zendantenne en een enkelvoudige ontvangstantenne, reeds gebruikt in radiohoogtemeters ter bepaling van de vlieghoogte ten opzichte van de grond.

In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt de positie van het object in een 30 verwerkingseenheid vergeleken met de geometrie en de rijbaan van het vliegtuig. In een uitvoeringsvorm worden de actuele posities van de beweegbare stuurvlakken en hulpvlakken in de geometriebepaling van het vliegtuig meegenomen, De rijbaan wordt 5 bepaald uit een combinatie van stand- of stuurgegevens van de bestuurbare gedeeltes van het landingsgestel van het vliegtuig, rotatiesnelheid van de wielen, of rijbaan en grondsnelheidsinformatie afkomstig uit het navigatiesysteem, waaronder traagheidsplatform(en) en/of satellietnavigatiesyste(e)m(en). Op basis van deze 5 gegevens wordt een dreigende botsing van het vliegtuig met het externe object door de verwerkingseenheid bepaald en wordt een waarschuwing in de vorm van geluidssignalen, gesproken tekstboodschappen, visuele signalen, en/of schematische weergave op een beeldscherm aan de piloot doorgegeven.

In een voorkeursuitvoeringsvorm zijn inschakeling van sensorsystemen en 10 waarschuwingen afhankelijk van de fase van de operatie, de grondsnelheid en bewegingsrichting van het vliegtuig, de stand van de bestuurbare gedeeltes van het landingsgestel en/of de gegevens van de flight-ground sensor.

Een onderscheid met bestaande waarschuwingssystemen voor het vermijden van 15 botsingen is de wijze van positiebepaling van de externe objecten: de inrichting volgens onderhavige uitvinding maakt gebruik van meerdere zendantennes welke niet-gerichte radiosignalen uitzenden en meerdere ontvangstantennes waarbij de positie van een extern object aan de hand van meerdere afstandsbepalingen middels goniometrische functies in een verwerkingseenheid wordt bepaald.

20

In het volgende zal de inrichting volgens onderhavige uitvinding in meer detail worden uitgelegd aan de hand van een uitvoeringsvorm, met verwijzing naar bij gevoegde tekeningen, waarin fig. 1 een schematische weergave toont van het vliegtuig met afzonderlijke delen 25 van een gedeelte van de inrichting, waarbij detectie is gebaseerd op twee zendantennes en twee ontvangstantennes; en fig. 2 een schematische weergave toont van het vliegtuig en het stralingsveld van de twee zendan tennes; en fig. 3 en 4 een overzicht geven van de bij fig. 1 behorende signaalwegen; en 30 fig. 5 een visueel overzicht geeft van de positiebepaling van de externe objecten aan de hand van de ontvangen signalen.

6

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor assisteren van de piloot in het vermijden van botsingen van het vliegtuig 1 met externe objecten 13 (waar in de tekst niet wordt gedifferentieerd naar 13A en 13B wordt met 13 beide objecten 13A en 13B bedoeld) gedurende de grondoperaties, gebruik makend van sensorsystemen 5 waarvan de afstandsbepaling is gebaseerd op frequentieverschilmeting van frequentiegemoduleerde niet-gerichte radiosignalen,

De inrichting is uitgerust met een centrale verwerkingseenheid 12, welke aan de hand van regelmatig verzamelde gegevens, afkomstig van diverse sensorsystemen, de locatie van externe objecten rondom het vliegtuig bepaalt en dit combineert met de 10 bepaalde rijbaan van het vliegtuig. De centrale verwerkingseenheid 12 is in staat de informatie van de diverse sensorsystemen te ontvangen en te verwerken. ïn een uitvoeringsvorm is de inrichting in staat een of meerdere vliegtuigsystemen te ondervragen.

De inrichting is uitgerust met een of meerdere sensorsystemen. Een sensorsysteem 15 bestaat uit een lokale verwerkingseenheid 5, transducers met zendantennes 7 en 8, en sensoren met ontvangstantennes 70 en 80. De lokale verwerkingseenheid 5 is in staat informatie van de sensoren te ontvangen en te verwerken, en de transducers aan te sturen. De lokale verwerkingseenheid 5 is in staat, aan de hand van de regelmatig verzamelde gegevens afkomstig van de aangesloten sensoren, de locatie van objecten 20 ten opzichte van de ontvangstantennes te bepalen. In een uitvoeringsvorm is de verwerkingseenheid in staat een interne integriteitcontrole uit te voeren. In een uitvoeringsvorm is de inrichting in staat een of meerdere aangesloten sensoren en transducers te ondervragen en te testen op juist functioneren. De lokale verwerkingseenheid 5 is in staat met de centrale verwerkingseenheid 12 te 25 communiceren teneinde de verkregen informatie betreffende de gedetecteerde externe objecten, de status van het sensorsysteem, alsmede het ingestelde bereik en de gevoeligheid van het sensorsysteem uit te wisselen.

Ter bepaling van een dreigende botsing van het gedetecteerde externe object met het door de piloot bestuurde vliegtuig, wordt in de centrale verwerkingseenheid 12 de 30 geometrische informatie van het vliegtuig 1 vergeleken met de verkregen informatie van de lokale verwerkingseenheden 5 betreffende de relatieve posities van externe objecten 13. Zodra externe objecten 13 binnen een bepaalde tijdspanne een kritische 7 veiligheidszone rondom vliegtuig 1 dreigen te penetreren, wordt een waarschuwing aan de piloot gegenereerd. De vorm en de omvang van de veiligheidszone is afhankelijk van de grondsnelheid van het vliegtuig. Ingeval een dreigende botsing van vliegtuig 1 met een extern object 13 door de centrale verwerkingseenheid 12 wordt gedetecteerd, wordt 5 deze informatie aan de piloot gepresenteerd in de vorm van geluidssignalen en/of gesproken tekstboodschappen middels luidspreker(s) 14, waarschuwingslamp(en) 15 en/of presentatie op beeldscherm(en) 16. In moderne vliegtuigen zijn deze systemen 14 t/m 16 veelal al aanwezig en gekoppeld aan een centrale aansturingseenheid voor waarschuwingsmiddelen 17. In een uitvoeringsvorm is de centrale verwerkingseenheid 10 12 gekoppeld, al dan niet middels een databus, met de aansturingseenheid 17. In een uitvoeringsvorm worden de posities en de omvang, zoals bepaald uit de ontvangen signalen, van externe objecten 13 ten opzichte van het vliegtuig schematisch op het beeldscherm 16 weergegeven.

Het botsingsgevaar wordt gerelateerd aan de eigen beweging over de grond. Een 15 object, welke in een rechte lijn geen botsingsgevaar oplevert, kan bij het wenden van het vliegtuig botsingsgevaar opleveren. Om deze wending te detecteren wordt gebruik gemaakt van de rijbaan en de grondsnelheid van het vliegtuig. De rijbaan wordt bepaald uit de standinformatie van het bestuurbare neuswiel 11 en grondsnelheid wordt bepaald uit de rotatiesnelheid en de rotatierichting van de wielen 9 en 10.

20 Aangezien de externe objecten zelf ook een bewegend object kunnen zijn, is de centrale verwerkingseenheid 12 in staat, de verkregen informatie betreffende de externe objecten 13 te combineren met de rijbaan en de grondsnelheid van het vliegtuig 1 om de (relatieve) rijbaan en de grondsnelheid van het externe object vast te stellen. Analoog aan de eigen beweging, kan een extern object welke zich in een rechte lijn beweegt als 25 geen bedreiging worden beschouwd, maar bij een wending tot een gevaar verworden. Teneinde een dergelijke wending te onderkennen is de centrale verwerkingseenheid 12 middels programmatuur in staat de verkregen informatie van de externe objecten 13 te verwerken tot een rijbaan en een grondsnelheid van dit object en bij een dreigende botsing een waarschuwing naar de piloot te doen uitgaan.

30

Om ethervervuiling te voorkomen worden transducers van sensorsystemen alleen ingeschakeld wanneer het de operatie ten dienste kan zijn. Transducers van voorwaarts 8 gerichte sensorsystemen zijn ingeschakeld indien en zolang voorwaartse grondsnelheid van het vliegtuig wordt gedetecteerd; transducers van achterwaarts gerichte sensorsystemen indien en zolang achterwaartse grondsnelheid van het vliegtuig wordt gedetecteerd; en transducers van sensorsystemen voor de detectie van objecten bij de 5 staart van het vliegtuig bij achterwaartse grondsnelheid of bij een scherpe bocht, afgeleid uit de rijbaan van het vliegtuig. Gedurende kritische fases in de vluchtuitvoering, zoals de start en de landingsfase, gedetecteerd door een hoge grondsnelheid van het vliegtuig, alsmede gedurende de vlucht, gedetecteerd door de, in de luchtvaart bekende, flight-ground sensor 18, worden de transducers van alle 10 sensorsystemen automatisch uitgeschakeld.

Om valse waarschuwingen, ten gevolge van onder andere zijlobben van de zendantennes en neerslag als sneeuw en regen, te voorkomen is de lokale verwerkingseenheid 5 in een uitvoeringsvorm in staat, zelfstandig of op instructie van centrale verwerkingseenheid 12, het bereik en de gevoeligheid van het sensorsysteem 15 in te stellen. Het bereik 79 en 89 van het sensorsysteem wordt ingesteld door een maximaal frequentieverschil tussen uitgezonden en ontvangen signalen als relevant signaal te accepteren; de gevoeligheid wordt ingesteld door een minimale veldsterkte van de ontvangen signalen voor objectdetectie te vereisen. Externe objecten welke wél worden gedetecteerd doch geen gevaar vormen, zoals vogels, worden door de 20 programmatuur van de centrale verwerkingseenheid 12 aan de hand van hun specifieke reflectie-eigenschappen en beweging uitgefilterd.

Het sensorsysteem is in staat meerdere objecten tegelijkertijd te detecteren en de (tweedimensionale) positie van elk van de objecten in het stralingsvlak van de zendantennes ten opzichte van de ontvangstantennes 70 en 80 te bepalen. De 25 frequentiemodulatiekenmerken van de uitgezonden signalen zijn bekende functies van de tijd. In een uitvoeringsvorm zijn de genoemde frequentiemodulatiekenmerken in een aantal varianten instelbaar door de lokale verwerkingseenheid 5 waardoor interferentie met andere sensorsystemen, al dan niet na detectie van interferentie, kan worden voorkomen. Het uitgezonden signaal van zendantenne 8 is heeft soortgelijke 30 frequentiemodulatiekenmerken als het uitgezonden signaal van zendantenne 7 maar heeft een vast frequentieverschil met het uitgezonden signaal van zendantenne 7. Het frequentieverschil tussen beide uitgezonden signalen is zodanig dat binnen het bereik 9 van de sensor geen signaal verwarring wordt veroorzaakt. In een uitvoeringsvorm is de verschilfrequentie instelbaar door lokale verwerkingseenheid 5. De zendantennes 7 en 8 hebben een horizontaal stralingpatroon en een beperkte uitzendhoek [zie fig. 2], Het stralingspatroon van beide zendantennes blijft over het bereik van het sensorsysteem 5 vrij van het grondoppervlak en vliegtuigonderdelen. Dergelijke richtingsgevoelige zendantennes behoren tot de stand der techniek,

In het stralingsveld van zendantennes 7 en 8 bevinden zich twee objecten 13A en 13B. De door de transducers middels zendantennes 7 en 8 uitgezonden signalen 10 reflecteren op de externe objecten 13A en 13B en worden ontvangen door ontvangstantennes 70 en 80. De sensoren middels ontvangstantennes 70 en 80 zijn in staat de gereflecteerde signalen afkomstig van beide zendantennes 7 en 8 te ontvangen en te verwerken. Door het frequentieverschil tussen de ontvangen signalen in de ontvangstantennes 70 en 80 en de actuele uitgezonden signalen van de zendantennes 7 15 en 8 te meten, kan men, middels de bekende frequentiemodulatiekenmerken van de uitgezonden signalen, de verstreken tijd tussen uitzending en ontvangst en daarmee de afstanden van de diverse signaalwegen bepalen. Door het vaste frequentieverschil tussen de uitgezonden signalen zijn de sensoren in staat onderscheid te maken tussen de gereflecteerde signalen afkomstig van beide zendantennes. Voor de eenvoud van de 20 tekeningen wordt ervan uit gegaan dat de zendantennes 7 en 8 op (vrijwel) gelijke posities gelegen zijn als respectievelijk ontvangstantennes 70 en 80 [zie fig. 5].

In de grafiek behorende bij ontvangstantenne 70 corresponderen de gecorrigeerde signalen 73 en 76 [zie fig.5] met respectievelijk signaalwegen <7S1+7R1> en <7S2+7R2> [zie fig.3], waarbij het uitgezonden signaal alkomstig is van zendantenne 7; 25 de gecorrigeerde signalen 63 en 66 [zie fig.5] zijn afkomstig van zendantenne 8, en corresponderen met respectievelijk signaalwegen <8S2+8R4> en <8S1+8R3> [zie fig.4],

De oorsprong van de grafieken met assenkruis 71/72 en 61/62 ligt in de ontvangstantenne 70. De as 72 geeft de signaalsterkte voor de ontvangen signalen 73 en 30 76 weer; de as 71 geeft de gecorrigeerde signaalweg aan. De ontvangen signaalweg is de afstand vanaf zendantenne 7 naar het reflecterende object en weer terug naar ontvangstantenne 70. Om te komen tot de gecorrigeerde signaalweg wordt, bij (vrijwel) 10 gelijke positie van zend- en ontvangstantenne, de helft van de gevonden signaalweg als gecorrigeerde signaalweg genomen (het gevonden signaal heeft de weg heen én terug afgelegd). Bij (vrijwel) gelijke positie van zend- en ontvangstantenne kunnen rondom ontvangstantenne 70 twee concentrische schillen voor signalen 73 en 76 worden 5 bepaald, begrensd door respectievelijk de cirkelparen 74/75 en 77/78. Binnen deze schillen bevinden zich de reflecterende objecten.

Bij assenkruis 61/62 geeft de as 62 eveneens de signaalsterkte voor signalen 63 en 66 weer, maar voor de as 61 is de gecorrigeerde signaalweg afwijkend van as 71. De ontvangen signaalweg is in dit geval de afstand vanaf zendantenne 8 naar het 10 reflecterende object en vervolgens naar ontvangstantenne 70, hetgeen betekent dat eerst de afstand van zendantenne 8 tot ontvangstantenne 7 van de ontvangen signaalweg moet worden afgetrokken voordat de helft van de resterende ontvangen signaalweg als gecorrigeerde signaalweg wordt genomen. Aangezien de zendantenne 8 en de ontvangstantenne 70 op geruime afstand van elkaar zijn gelegen, dient voor de signalen 15 63 en 66 gebruik te worden gemaakt van begrenzende ellipsenparen, 64/65 en 67/68 voor de bepaling van de schillen waarbinnen de reflecterende objecten zich bevinden. Bij de genoemde ellipsenparen vormen de bij de signaalweg behorende zend- en ontvangstantenne de brandpunten van de ellips, en de grenzen van de gecorrigeerde signaalweg op de lange as van de ellips de grootte van de ellips.

20 Overeenkomstig corresponderen voor ontvangstantenne 80 de signalen 83, 86, 93 en 96 met <8S1+8R1>, <8S2+8R2>, <7S1+7R3> en <7S2+7R4>; de assenkruisen 81/82 en 91/92; en de bijbehorende schillen.

Op basis van de verkregen schillen kan de lokale verwerkingseenheid 5 de positie van de externe objecten bepalen. Op geen enkele as zijn meer dan twee signalen 25 gevonden, hetgeen betekent dat zich twee externe objecten binnen het meetbereik van het sensorsysteem bevinden. De tweedimensionale posities 51 en 52 van de externe objecten worden bepaald daar waar de verkregen schillen van vier signalen, elk afkomstig uit één van de vier afzonderlijke signaalwegcombinaties, elkaar overlappen. Als controle op valse reflecties en interferentie met anderen sensorsystemen dienen de 30 schillen behorende bij de signalen 63 en 66 een grote mate van overlap te hebben met die van signalen 93 en 96, waarbij slechts kleine verschillen op basis van richtingsafhankelijke reflectie-eigenschappen aanwezig kunnen zijn.

11

Voor meer dan twee objecten werkt de objectdetectie analoog.

In een voorkeursuitvoering wordt als frequentiebereik de frequentie van de radiohoogtemeters van vliegtuigen, zijnde 4,2 tot 4,4 GHz, gebruikt. Deze frequentie is 5 een beschermde frequentie en mag alleen voor luchtvaartdoeleinden worden gebruikt. De benodigde uitgezonden signaalsterkte is slechts een fractie van de voor de radiohoogtemeter benodigde sterkte, aangezien het benodigde afstandsbereik van de inrichting volgens onderhavige uitvinding veel kleiner is van het benodigde afstandsbereik van de radiohoogtemeter. Door het kleinere afstandsbereik van de 10 inrichting volgens onderhavige uitvinding, alsmede om interferentie met de bestaande radiohoogtemeters te voorkomen, worden andere frequentiemodulatiekenmerken gebruikt dan de frequentiemodulatiekenmerken van de bestaande radiohoogtemeters. Door het horizontale stralingspatroon van de zendantennes, de geringe signaalsterkte, en de instelbare en van de radiohoogtemeter afwijkende frequentiemodulatiekenmerken is 15 de kans op storing van radiohoogtemeters van vliegtuigen nihil.

Bij voorkeur maakt de inrichting gebruik van gegevens zoals deze worden verzonden op databussen (zoals de in de luchtvaart gebruikelijke AR1NC 429 databus), welke de elektronische boorduitrusting (14 t/m 17) in het vliegtuig 1 met elkaar verbinden. Hierop worden op geregelde tijdstippen gegevens verzonden, welke voor de 20 inrichting volgens onderhavige uitvinding van belang zijn. De centrale verwerkingseenheid 12 heeft tevens een aansluiting met de databussen van de van belang zijnde systemen van de elektronische boorduitrusting van het vliegtuig en is in staat gegevens te versturen, ontvangen en verwerken en naar de, voor de inrichting van belang zijnde, systemen.

25 In de bovenstaande beschrijving wordt onder een centrale verwerkingseenheid en een lokale verwerkingseenheid een rekeneenheid verstaan die gegevens verwerkt, zoals een computer onder besturing van software, waar nodig met bijbehorende digitale en/of analoge schakelingen. Een computer kan voorzien zijn van een afzonderlijke verwerkingseenheid, maar tevens van meerdere, eventueel parallel werkende, 30 verwerkingseenheden. Tevens kan een computer voorzien zijn van functionaliteit op afstand, waarbij verwerking van gegevens plaatsvindt op verschillende afstand van elkaar gelegen locaties.

12

Voor de deskundige zal het duidelijk zijn dat vele modificaties en wijzigingen mogelijk zijn in de hierboven beschreven voorkeursuitvoering van de inrichting volgens de uitvinding.

Claims (17)

1. Automatisch waarschuwingssysteem voor het vermijden van botsingen tijdens grondoperaties van een vliegtuig, omvattende 5 twee of meer transducers voor het uitzenden van radiosignalen; twee of meer sensoren voor het ontvangen voor radiosignalen; middelen ter bepaling van een fase in de operatie; waarschuwingsmiddelen om de piloot te informeren; verwerkingsmiddelen die verbonden zijn met genoemde transducers, sensoren, 10 middelen ter bepaling van de fase in de grondoperaties, en de waarschuwingsmiddelen, waarbij de verwerkingsmiddelen zijn ingericht om een dreigende botsing van het vliegtuig met een extern object te bepalen door positiebepaling van het object ten opzichte van het vliegtuig, dit te combineren met de rijbaan en de grondsnelheid van het vliegtuig en de piloot ingeval een dreigende botsing te waarschuwen; 15 met het kenmerk dat voor de positiebepaling van een extern object gebruik wordt gemaakt van meerdere afstandsbepalingen op basis van niet-gerichte uitgezonden radiosignalen.

2. Automatisch waarschuwingssysteem volgens conclusie 1, waarbij voor een 20 afstandsbepaling gebruik wordt gemaakt van een frequentieverschilmeting tussen een frequentiegemoduleerd uitgezonden radiosignaal en een ontvangen radiosignaal.

3. Automatisch waarschuwingssysteem volgens conclusie 1, waarbij voor een afstandsbepaling gebruik wordt gemaakt van een tijdsbepaling tussen een uitgezonden 25 radiosignaal met een tijdsonderscheidend kenmerk en een ontvangen radiosignaal.

4. Automatisch waarschuwingssysteem volgens conclusies 1 of 2, waarbij een frequentiemodulatiekenmerk van een uitgezonden radiosignaal instelbaar is.

5. Automatisch waarschuwingssysteem volgens conclusies 1 of 3, waarbij een tijdsonderscheidend kenmerk van een uitgezonden radiosignaal instelbaar is.

6. Automatisch waarschuwingssysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het frequentieverschil tussen twee of meer uitgezonden radiosignalen een vaste waarde is.

7. Automatisch waarschuwingssysteem volgens conclusies 1 t/m 5, waarbij het frequentieverschil tussen twee of meer uitgezonden radiosignalen instelbaar is.

8. Automatisch waarschuwingssysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een sensor meerdere uitgezonden radiosignalen zoals uitgezonden door de 10 meerdere transducers kan onderscheiden en afzonderlijk kan verwerken.

9. Automatisch waarschuwingssysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij in plaats van radiosignalen lichtsignalen worden gebruikt.

10. Automatisch waarschuwingssysteem volgens conclusies 1 t/m 8, waarbij de frequentie van een uitgezonden radiosignaal ligt in het frequentiebereik van 4,2 t/m 4,4 GHz.

11. Automatisch waarschuwingssysteem volgens een der voorgaande conclusies, 20 waarbij gebruik wordt gemaakt van een positie van een beweegbaar stuurvlak en/of een hulp vlak van het vliegtuig.

12. Automatisch waarschuwingssysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij gebruik wordt gemaakt van een draairichting van een wiel van het vliegtuig. 25

13. Automatisch waarschuwingssysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij gebruik wordt gemaakt een rotatiesnelheid van een wiel van het vliegtuig.

14. Automatisch waarschuwingssysteem volgens een der voorgaande conclusies, 30 waarbij gebruik wordt gemaakt van een flight-ground sensor.

15. Automatisch waarschuwingssysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij gebruik wordt gemaakt van de standinformatie of de stuurinformatie van een bestuurbaar deel van het landingsgestel van het vliegtuig.

16. Automatisch waarschuwingssysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de verwerkingsmiddelen zijn ingericht voor het bij een dreigende botsing aansturen van de waarschuwingmiddelen om de piloot van informatie over een dreigende botsing te voorzien.

17. Automatisch waarschuwingssysteem volgens de voorgaande conclusie, waarbij de waarschuwingsmiddelen geluidsmiddelen, lichtmiddelen en/of schematische waarschuwingen op een beeldscherm omvatten.