RU2691741C2 - Устройство и способ для связи "воздух-земля" с воздушными судами - Google Patents
Устройство и способ для связи "воздух-земля" с воздушными судами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2691741C2 RU2691741C2 RU2016148222A RU2016148222A RU2691741C2 RU 2691741 C2 RU2691741 C2 RU 2691741C2 RU 2016148222 A RU2016148222 A RU 2016148222A RU 2016148222 A RU2016148222 A RU 2016148222A RU 2691741 C2 RU2691741 C2 RU 2691741C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- ground
- ground station
- data
- antenna
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 33
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 6
- 230000009365 direct transmission Effects 0.000 claims 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/18502—Airborne stations
- H04B7/18506—Communications with or from aircraft, i.e. aeronautical mobile service
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/10—Polarisation diversity; Directional diversity
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
- H04W16/24—Cell structures
- H04W16/28—Cell structures using beam steering
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
- H04W64/003—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management locating network equipment
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/04—Wireless resource allocation
- H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
- H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/04—Wireless resource allocation
- H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
- H04W72/046—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource the resource being in the space domain, e.g. beams
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике беспроводной связи, в частности к передаче данных между воздушными судами и по меньшей мере одной наземной станцией. Технический результат заключается в предотвращении создания помех в работе наземных сетей, с одной стороны, и предотвращении вмешательства с земли в работу линии связи "воздух-земля", с другой стороны. Устройство для связи воздух-земля между воздушным судном (12) и наземной станцией (20), причем как воздушное судно (12), так и наземная станция (20) содержат антенны (16, 18) для направленной передачи (14) радиоданных, отличается тем, что передача (14) данных выполняется в полосе частот от 60 до 90 ГГц, а антенна (18) наземной станции (20) передает и принимает данные исключительно в диапазоне углов α по меньшей мере в 5 градусов в восходящем направлении относительно горизонтальной плоскости (22). 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к способу передачи данных между воздушным судном и по меньшей мере одной наземной станцией.
Передача данных между воздушным судном и наземными станциями имеет значение, прежде всего, в области пассажирской авиации. В этой области имеется возрастающая потребность в методах передачи данных, позволяющих пассажирам воздушного судна делать телефонные вызовы или пользоваться интернетом. В настоящем тексте понятие "воздушные суда" охватывает, прежде всего, самолеты, вертолеты и космические корабли.
При передаче данных между наземными станциями и воздушным судном трудность заключается в предоставлении большому количеству пассажиров возможности выполнения передачи данных с достаточной шириной полосы.
Целью изобретения является создание улучшенного устройства для передачи данных по меньшей мере между одной наземной станцией и воздушным судном, а также разработка соответствующего способа.
В предлагаемом в изобретении устройство для связи воздух-земля между воздушным судном и наземной станцией как воздушное судно, так и наземная станция содержат антенны для направленной передачи радиоданных. При этом передача данных выполняется в полосе частот от 60 до 90 ГГц, а антенна наземной станции передает и принимает данные исключительно в диапазоне углов α места, составляющих по меньшей мере 5 градусов относительно горизонтальной плоскости, с обеспечением невозможности передачи и приема данных наземной станцией под углом α места, меньшим 5 градусов.
Как указано выше, передача данных между воздушным судном и наземной станцией выполняется по радио в полосе частот от 60 до 90 ГГц. В этом отношении является особо значимым то обстоятельство, что наземная станция излучает и принимает радиоволны при минимальном наклоне 5 градусов по углу места, т.е. в восходящем направлении, тогда как меньший угол не обеспечивает передачу и прием радиоволн. Таким образом, в процессе пролета воздушных судов в пределах диапазона приема наземной станции, те возможные пользователи, которые находятся близко к уровню земли и используют тот же частотный диапазон, не могут получать данные от наземной станции и не могут устанавливать информационное соединение с наземной станцией. Вследствие этого, в диапазоне углов места ниже 5 градусов относительно горизонтальной плоскости никакие данные не могут быть приняты от наземной станции, и никакие данные не могут быть переданы к наземной станции.
Изобретение основывается на фундаментальной идее обеспечения направленной широкополосной передачи радиоданных между воздушным судном и наземной станцией. Устройство для связи воздух-земля между воздушным судном и наземной станцией согласно изобретению содержит станцию воздушного судна, присоединенную к воздушному судну, и наземную станцию, причем станция воздушного судна и наземная станция сообщаются друг с другом. Широкополосная передача данных является возможной в полосе частот от 60 до 90 ГГц, поскольку предотвращается взаимное вмешательство с близкими к земле пользователями того же частотного диапазона. В этой полосе частот, также называемой диапазоном частот Е, передача данных является возможной для большого количества пассажиров самолета с достаточной шириной полосы для использования интернета. Таким образом, для связи воздух-земля является доступным, впервые в воздушном судне, диапазон с шириной полосы 30 ГГц, то есть диапазон с шириной полосы, в точности столь же большой, как и частотный диапазон 0-30 ГГц, который в настоящее время, в общем, используется для беспроводного обмена данными.
С помощью канала для связи воздух-земля (ВЗ) с шириной только в один ГГц и со спектральной эффективностью 1, является доступной, для одного воздушного судна, скорость передачи данных в один гигабит в секунду (Гбит/с). Принимая число пользователей среди пассажиров воздушного судна равным 200, получаем скорость передачи данных в 50 мегабит в секунду (Мбит/с) на пользователя/пассажира.
Задержки вследствие спутникового обмена данными не происходит, поскольку выполняется прямая передача данных между наземной станцией и воздушным судном. Передача данных выполняется способом остронаправленного луча (с характеристиками остронаправленного луча). Под диаграммой направленности остронаправленного луча понимают связанную диаграмму направленности в угловом диапазоне от +0,5 градуса до -0,5 градуса вокруг главного направления излучения. Этот означает, что главный лепесток диаграммы направленности находится в этом угловом диапазоне. Вследствие этого, главный лепесток диаграммы направленности антенны наземной станции не может быть повернут ниже угла в 5 градусов над горизонтальной плоскостью.
Поворот главного направления передачи/приема антенн наземной станции и/или воздушного судна, предпочтительным образом, делают возможным посредством электронного формирования луча. Является выгодным, когда главное направление передачи/приема может быть повернуто вокруг вертикальной оси любым требуемым способом. Также является выгодным поворот вокруг горизонтальной оси, причем для антенны наземной станции не является возможным поворот к углу, меньшему 5 градусов относительно горизонтальной линии. Соответствующим образом, является выгодным, когда главное направление передачи/приема антенны воздушного судна является возможным только в угловом диапазоне от -5 градусов до -90 градусов вокруг горизонтальной оси в нисходящем направлении.
Существенное преимущество использования полосы частот от 60 до 90 ГГц, как предложено изобретением, состоит в том, что удобство использования и доступность лицензий в этом частотном диапазоне существенно выше, чем в обычно используемых частотных диапазонах ниже 20 ГГц или 30 ГГц. Антенны для использования диапазона частот Е являются более простыми, менее дорогими и более легко монтируемыми по сравнению с обычными антеннами, прежде всего относящимися к технологии Satcom. Передача данных длительностью примерно 20 мс является намного более быстрой, чем таковая по технологии Satcom с длительностью примерно 600 мс. Ширина полосы диапазона частот Е является большей, а посредством электронного формирования луча могут быть предотвращены взаимное вмешательство или перекрестные помехи с другими наземными станциями или с близкими к земле пользователями диапазона частот Е.
Предпочтительно, связь в диапазоне частот Е происходит в пределах полосы частот 70-80 ГГц (диапазон частот Е). Эта полоса частот характеризуется внутренней помехозащищенностью, естественной защищенностью от подслушивания и неограниченной возможностью многократного использования частотного ресурса, поскольку остронаправленные лучи являются предпосылкой для действия в миллиметровом частотном ресурсе.
Главным преимуществом является намного большая ширина полосы, доступная на данных верхних частотах, а также обеспечиваемое этим увеличение скоростей передачи данных. Кроме того, передача на частотах диапазона частот Е имеет очень низкую опасность взаимного вмешательства, поскольку такая передача основывается на передачах посредством сильно сфокусированного, направленного и узкого остронаправленного луча. Выделение частотного ресурса 70-80 ГГц диапазона частот Е предоставляет многочисленные выгоды, включая сюда остронаправленное излучение, которое повышает показатели сканирования частоты и защиты от взаимного вмешательства. Обладающие большим усилением тонкие лучи в сочетании с направленными антеннами являются ключевыми факторами в достижении защиты от взаимного вмешательства и способности к использованию огромной доступной ширины полосы частотного ресурса. Свойства остронаправленного луча облегчают достижение высокой степени сканирования частоты при развертывании линий связи воздух-земля и уменьшают воздействие на граждан электромагнитных полей. Это является несомненным преимуществом с регулятивной точки зрения, поскольку совместное с другими системами использование частоты является данностью, и поэтому регулирующие структуры, как ожидается, должны быстро предоставлять разрешение на связь воздух-земля. Частотный ресурс диапазона частот Е характеризуется низкой стоимостью и быстрой доступностью лицензий. Линии обмена данными лицензируются в соответствии с процессом "легкого лицензирования", в рамках которого лицензии могут быть получены быстро и дешево. Такие лицензии предоставляют полные преимущества традиционных лицензий частотного ресурса, но имеют кратно меньшие времена рассмотрения и стоимости.
Наземная станция (базовая станция) может содержать n (натуральное число) отдельных радиосегментов, каждый из которых покрывает 1/n от 360 градусов по азимуту и/или возвышению. Например, 4 или 8 отдельных радиосегментов могут покрывать либо по 90 градусов (4 сегмента), либо по 45 градусов (8 сегментов) по азимуту, и 90 градусов по возвышению. Базовая станция может обрабатывать сегментную конфигурацию на 90 или на 45 градусов. Базовая станция управляется программным обеспечением, и конфигурация загружается во время начальной загрузки. Базовая станция вмещает радиомодуль и антенный модуль с фазированной решеткой в одном комплексе. Он администрирует один или несколько каналов диапазона частот Е, что соответствует примерно 1 Гбит в сек на канал. Тот же самый частотный ресурс также используется и другими базовыми станциями. Каждая отдельная радиоантенна с фазированной решеткой имеет несколько антенных элементов для формирования электронно-управляемого остронаправленного луча. Решение по развертыванию 4 или 8-секторной конфигурации базовой станции зависит от ожидаемой плотности воздушных судов в пределах воздушного пространства. Каждая базовая станция может поддерживать до 8 станций воздушного судна посредством переключения луча с временным дуплексированием. Совместно это составляет 64 станции воздушного судна на одну базовую станцию с 8 отдельными радиосегментами.
Станция воздушного судна может иметь 4 переключаемых антенных сектора для обеспечения основного направленного действия. Антенные сектора вмещают малошумящий усилитель и антенну с фазированной решеткой. Электронно-управляемая антенна с фазированной решеткой покрывает 90 градусов по азимуту и тангажу. Каждый антенный сектор может иметь 64 элемента фазированной решетки. Эти 4 антенных блока монтируются на нижней стороне фюзеляжа воздушного судна.
Станция воздушного судна имеет память, в которой сохраняется карта с географическими координатами (возвышение над уровнем моря, долгота и широта) всех базовых станций. Эта карта загружается во время начальной загрузки. Станция воздушного судна знает свои собственные (воздушного судна) координаты (высоту над уровнем моря, долготу и широту). Станция воздушного судна присоединяется к шине ARINC воздушного судна и считывает постоянно обновляемые позиционные данные шины.
Для начального захвата цели инерциальная навигационная система (ИНС) воздушного судна выявляет фактическое положение, ускорение и замедление воздушного судна в пределах воздушного пространства. ИНС присоединяется к шине ARINC и записывает постоянно обновляемые позиционные данные в шину. На основе данных по положению и ускорению/замедлению станция воздушного судна вычисляет траекторию воздушного судна. Захват цели инициируется посредством станции воздушного судна.
Если никакая базовая станция не является активной, каждые 30 мс станция воздушного судна отправляет проверочный радиоимпульс к самой близкой базовой станции, а затем переключается в приемный режим для приема только от направления конкретной базовой станции. Проверочные импульсы повторяются в течение 10 с. Если в течение 10-ти секундного проверочного цикла не получают никакого ответа, проверочные импульсы получает следующая самая близкая базовая станция из числа станций в пределах радиоприема от воздушного судна, и такие действия продолжаются до тех пор, пока базовая станция не устанавливает соединение с временным дуплексированием со станцией воздушного судна. Проверочный импульс состоит из фактического положения и траектории станции воздушного судна. Базовая станция переключается на цикл обслуживания на время 50 мс каждую секунду. Базовая станция переключается на режим всенаправленного приема во время цикла обслуживания. Когда базовая станция получает и регистрирует проверочный радиоимпульс станции воздушного судна, она считывает данные по положению и данные по траектории. Базовая станция устанавливает радиосвязь с временным дуплексированием со станцией воздушного судна путем создания остронаправленного луча к ожидаемому положению станции воздушного судна. После установления соединения цикл обслуживания синхронизируется для базовой станции и станции воздушного судна.
Для переключения базовой станции все базовые станции присоединяются к центральной системе контроля и управления (ЦСКУ), которая оптимизирует и перестраивает присоединения по мере необходимости. ЦСКУ создает трехмерную карту всех базовых станций и присоединенного воздушного судна. ЦСКУ оптимизирует присоединения и распределение нагрузки по всем базовым станциям для каждой отдельной базовой станции. Процедура переключения совпадает с таковой для начального захвата цели, за исключением того, что она инициируется посредством ЦСКУ.
Для сопровождения цели, после установления соединения с временным дуплексированием, станция воздушного судна постоянно отправляет к базовой станции свои обновленные данные по положению и траектории. Для точного нацеливания базовая станция регулирует положение луча согласно обновленным данным по положению и траектории станции воздушного судна. Базовая станция передает обновленные данные по положению, как они получены станцией воздушного судна, к ЦСКУ. Компенсация и предотвращение доплеровского смещения выполняются с учетом данных по траектории станции воздушного судна. Центральная система контроля и управления (ЦСКУ) вычисляет трехмерную карту воздушного пространства воздушного движения по полученным данным по положению и траектории станции воздушного судна, полученным через базовую станцию. ЦСКУ оптимизирует присоединения и распределение нагрузки по всем базовым станциям для каждой отдельной базовой станции.
Если все воздушные суда в данном воздушном пространстве участвуют в системе связи воздух-земля согласно изобретению диапазона частот Е, трехмерная карта воздушного пространства может использоваться авиадиспетчерской службой для управления движением воздушных судов, поскольку все воздушные суда и их траектории присутствуют на карте и могут быть показаны.
Кроме того, канал связи воздух-земля согласно изобретению может использоваться квалифицированным персоналом для управления воздушным судном с земли, например в случаях чрезвычайной ситуации, когда летный экипаж выведен из строя или воздушное судно угнано. Радио воздушного судна для связи воздух-земля может быть присоединено к системе управления полетами (СУП) или к автопилоту (АП) через шину ARINC. Кроме того, для установления исключающего несанкционированный доступ прямого подключения прямое кабельное присоединение может быть присоединено проводным образом.
Приводимый в качестве примера вариант осуществления изобретения объясняется более подробно ниже со ссылками на чертеж.
Фиг. 1 является схематическим представлением приводимого в качестве примера варианта осуществления.
Воздушное судно 12 в приводимом в качестве варианте осуществления является пассажирским самолетом с несколькими сотнями пассажиров, каждый из которых использует, например, на смартфоне или планшетном ПК радиоинформационное соединение 14 между антенной 16 воздушного судна 12 и антенной 18 наземной станции 20. Антенны 16, 18 являются антеннами диапазона частот Е, главное направление излучения/приема которых является изменяемой посредством электронного формирования луча. На борту воздушного судна 12 пассажиры могут получать на их терминалах и, например, на WLAN принятые посредством антенны 16 данные. Передача 14 данных выполняется в диапазоне частот Е, то есть в частотном диапазоне от 60 ГГц до 90 ГГц.
Антенна 18 наземной станции 20 передает и получает данные передачи 14 данных под углом α места величиной примерно 30 градусов над горизонтальной плоскостью 22. Согласно изобретению угол α не может быть меньше 5 градусов. Антенна 18 наземной станции 20 не передает и не принимает данные под углом α менее 5 градусов (главное направление излучения). Посредством электронного формирования луча главные направления излучения/приема наземной антенны 18 и самолетной антенны 16 автоматически регулируются по отношению друг к другу таким образом, что между антеннами 16, 18 сохраняется и поддерживается прямое подключение во время перемещения воздушного судна 12. На фиг. 1 антенна 16 воздушного судна 12 передает данные передачи 14 данных под углом β величиной -20 градусов (главное направление излучения) под горизонтальной плоскостью 24. Указанные углы α и β соотносятся друг с другом как лежащие накрест углы. В то время как воздушное судно 12 перемещается над наземной станцией 20, электронное управление лучом выполняет автоматическое слежение за диаграммами направленности и главными лепестками антенн 16, 18, тем самым поддерживая прямое информационное соединение 14.
Claims (23)
1. Устройство для связи воздух-земля между воздушным судном (12) и наземной станцией (20), причем как воздушное судно (12), так и наземная станция (20) содержат антенны (16, 18) для направленной передачи (14) радиоданных, отличающееся тем, что передача (14) данных выполняется в полосе частот от 60 до 90 ГГц, а антенна (18) наземной станции (20) передает и принимает данные исключительно в диапазоне углов α места, составляющих по меньшей мере 5 градусов относительно горизонтальной плоскости (22), с обеспечением невозможности передачи и приема данных наземной станцией (20) под углом α места, меньшим 5 градусов.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диаграмма направленности антенн (16) наземной станции (20) и воздушного судна (12) является изменяемой посредством электронного формирования луча.
3. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что главный лепесток наземной антенны (18) может быть произвольно повернут вокруг вертикальной оси и выполнен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси не ниже угла α места 5 градусов.
4. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что главный лепесток антенны (16) воздушного судна (12) выполнен с возможностью произвольного поворота вокруг вертикальной оси.
5. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что главный лепесток антенны (16) воздушного судна (12) выполнен с возможностью поворота исключительно в диапазоне углов β от -5 градусов до -90 градусов относительно горизонтальной плоскости.
6. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что передача (14) данных выполняется исключительно в диапазоне частот Е.
7. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что антенны (16) наземной станции (20) и воздушного судна (12) выполнены в каждом случае для излучения радиоволн в остронаправленном луче.
8. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что наземная станция (20) и воздушное судно (12) выполнены для прямой передачи (14) данных между антеннами (16, 18) наземной станции (20) и воздушного судна (12).
9. Устройство по одному из предшествующих пунктов, причем антенны (16, 18) воздушного судна (12) и наземной станции (20) разделены на n сегментов, каждый из которых покрывает 1/n от 360 градусов по азимуту и/или возвышению, соответственно.
10. Устройство по одному из предшествующих пунктов, характеризуемое памятью для хранения данных воздушного судна (12), причем память содержит географические положения нескольких наземных станций (20).
11. Устройство по одному из предшествующих пунктов, содержащее, кроме того, центральную систему контроля и управления, выполненную для создания трехмерной карты нескольких наземных станций (20) и по меньшей мере одного воздушного судна (12), находящегося в связи по радио с центральной системой контроля и управления.
12. Способ передачи (14) данных между наземной станцией (20) и воздушным судном (12), причем как наземная станция (20), так и воздушное судно (12) оснащены радиоантеннами для направленной передачи радиоданных друг другу, отличающийся тем, что наземная станция (20) не излучает и не принимает данные под углом α места, меньшим 5 градусов относительно горизонтальной плоскости (22), причем передачу (14) данных между антеннами (16, 18) наземной станции (20) и воздушного судна (12) выполняют исключительно в полосе частот от 60 до 90 ГГц.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что как наземная станция (20), так и воздушное судно (12) выполнены для передачи данных (14) в диапазоне частот Е.
14. Способ по п. 12 или 13, отличающийся тем, что направление передачи и приема антенны (16, 18) наземной станции (20) и/или воздушного судна (12) является произвольно поворачиваемым вокруг вертикальной оси.
15. Способ по одному из пп. 12-14, отличающийся тем, что направление передачи/приема антенны (18) наземной станции (20) может быть повернуто вокруг горизонтальной оси не ниже угла α места 5 градусов.
16. Способ по одному из пп. 12-15, отличающийся тем, что направление передачи и приема антенны (16) воздушного судна (12) может быть повернуто исключительно в диапазоне углов β от -5 градусов до -90 градусов относительно горизонтальной плоскости.
17. Способ по одному из пп. 12-16, отличающийся тем, что передачу данных (14) между антенной (16) воздушного судна (12) и антенной (18) наземной станции (20) выполняют напрямую.
18. Способ по одному из пп. 12-17, отличающийся тем, что после выхода за пределы диапазона передачи и приема наземной станции (20) воздушное судно (12) производит автоматический поиск и установление контакта с другой наземной станцией, в диапазоне передачи и приема которой расположено воздушное судно (12).
19. Способ по одному из пп. 12-18, причем антенны (16, 18) воздушного судна (12) и наземной станции (20) содержат n сегментов антенны с фазированной решеткой, каждый из которых покрывает 1/n от 360 градусов по азимуту и/или возвышению.
20. Способ по одному из пп. 12-19, причем воздушное судно (12) содержит память для хранения данных, в которой сохранены географические положения нескольких наземных станций (22), причем центральная система контроля и управления на воздушном судне (12) создает карту, содержащую местоположения наземных станций и воздушного судна.
21. Способ по одному из пп. 12-20, причем центральная система контроля и управления вычисляет трехмерную карту воздушного пространства, показывающую положения нескольких наземных станций (20) и по меньшей мере одного воздушного судна (16), причем карту используют для управления воздушным движением показанного на карте воздушного судна.
22. Способ по одному из пп. 12-21, используемый для дистанционного управления воздушным судном (12) с земли.
23. Способ по одному из пп. 12-22, причем главный лепесток бортовой антенны (16) и/или наземной антенны (18) направляют в направлении соответствующей бортовой антенны (16) или наземной антенны (18) путем использования данных по положению и траектории воздушного судна (12) и наземной станции (20), сохраненных и регулярно обновляемых в центральной системе контроля и управления.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014210204.9A DE102014210204A1 (de) | 2014-05-28 | 2014-05-28 | Vorrichtung und Verfahren zur Luft-Boden-Kommunikation von Luftfahrzeugen |
DE102014210204.9 | 2014-05-28 | ||
PCT/EP2015/061273 WO2015181045A1 (en) | 2014-05-28 | 2015-05-21 | Device and method for air-to-ground communication of aircraft |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016148222A RU2016148222A (ru) | 2018-06-28 |
RU2016148222A3 RU2016148222A3 (ru) | 2018-11-14 |
RU2691741C2 true RU2691741C2 (ru) | 2019-06-18 |
Family
ID=53269466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016148222A RU2691741C2 (ru) | 2014-05-28 | 2015-05-21 | Устройство и способ для связи "воздух-земля" с воздушными судами |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9991945B2 (ru) |
EP (1) | EP3149868A1 (ru) |
JP (1) | JP6573665B2 (ru) |
KR (1) | KR20170015296A (ru) |
CN (1) | CN106664134B (ru) |
AU (1) | AU2015266183B2 (ru) |
CA (1) | CA2948730A1 (ru) |
DE (1) | DE102014210204A1 (ru) |
MX (1) | MX359581B (ru) |
RU (1) | RU2691741C2 (ru) |
WO (1) | WO2015181045A1 (ru) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9014704B2 (en) * | 2013-03-15 | 2015-04-21 | Smartsky Networks LLC | Concentric cells in a wireless communication system |
EP3767422B1 (en) * | 2014-12-31 | 2023-02-15 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Vehicle altitude restrictions and control |
US9813969B2 (en) | 2015-11-03 | 2017-11-07 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | In-flight cellular communications system coverage of mobile communications equipment located in aircraft |
US9954598B2 (en) | 2015-11-03 | 2018-04-24 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | High capacity cellular communications system coverage of airborne mobile communications equipment |
WO2017172804A1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | Brocade Communications Systems, Inc. | Airborne radio system that uses nearest sae-gw for anchoring new connections along the flight paght and tunnels existing connections |
WO2017172796A1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | Brocade Communications Systems, Inc. | Accessing multiple access point names by airborne radio system for optimal routing to gateways along a flight path |
EP3533157B1 (en) | 2016-10-28 | 2021-05-05 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | Wireless communication links between airborne and ground-based communications equipment |
US10249948B2 (en) * | 2016-12-09 | 2019-04-02 | The Boeing Company | Phased array antennas for high altitude platforms |
WO2019049390A1 (ja) | 2017-09-08 | 2019-03-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 通信装置、通信システム、及び通信方法 |
JP7054860B2 (ja) | 2017-10-04 | 2022-04-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 基地局装置、通信システムおよび通信制御方法 |
CA3046022A1 (en) * | 2018-06-12 | 2019-12-12 | Bombardier Inc. | System, device and method for switching air-to-ground antennas |
WO2021034562A1 (en) * | 2019-08-16 | 2021-02-25 | Avx Antenna, Inc. D/B/A Ethertronics, Inc. | Method for estimating a transmit signal channel quality indicator based on a receive signal channel quality indicator |
CN110719596B (zh) * | 2019-09-19 | 2022-07-12 | 北京长焜科技有限公司 | 一种大幅提高地空通讯信号覆盖质量的基站天线设计方法 |
CN113055895B (zh) * | 2019-12-27 | 2023-01-31 | 成都鼎桥通信技术有限公司 | 频谱资源的共享方法及设备 |
US11076372B1 (en) * | 2020-02-24 | 2021-07-27 | Gogo Business Aviation Llc | Systems and methods for accessing an air-to-ground network |
JP2022135374A (ja) * | 2021-03-05 | 2022-09-15 | 株式会社光電製作所 | 移動体 |
US11616565B2 (en) | 2021-06-30 | 2023-03-28 | Gogo Business Aviation Llc | Beam pointing fine tuning for vehicle-based antennas |
CN114664124B (zh) * | 2022-04-15 | 2023-05-02 | 四川九洲空管科技有限责任公司 | 一种航空器机载综合防撞***及其实现方法 |
CN116506910B (zh) * | 2023-06-27 | 2023-09-08 | 中国电信股份有限公司 | 空地通信方法及装置、存储介质及电子设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060264242A1 (en) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Dent Paul W | System and method for communicating with aircraft through cellular base station towers |
US20090186611A1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-07-23 | Voyant International Corporation | Aircraft broadband wireless system and methods |
US20110032149A1 (en) * | 2009-08-06 | 2011-02-10 | Leabman Michael A | System and Methods for Antenna Optimization for Wireless Broadband Communication |
RU2427078C1 (ru) * | 2010-04-12 | 2011-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" | Система радиосвязи с подвижными объектами |
Family Cites Families (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4298877A (en) * | 1979-01-26 | 1981-11-03 | Solar Energy Technology, Inc. | Offset-fed multi-beam tracking antenna system utilizing especially shaped reflector surfaces |
JPS61147622A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 移動通信方式 |
US6108539A (en) * | 1992-03-06 | 2000-08-22 | Aircell, Incorporated | Non-terrestrial cellular mobile telecommunication station |
US5884166A (en) * | 1992-03-06 | 1999-03-16 | Aircell, Incorporated | Multidimensional cellular mobile telecommunication system |
US5878345A (en) * | 1992-03-06 | 1999-03-02 | Aircell, Incorporated | Antenna for nonterrestrial mobile telecommunication system |
US6259415B1 (en) * | 1996-06-03 | 2001-07-10 | Bae Systems Advanced Systems | Minimum protrusion mechanically beam steered aircraft array antenna systems |
US6208859B1 (en) * | 1997-02-26 | 2001-03-27 | Motient Services Inc. | Service preemption for mobile terminals in a mobile satellite communications system |
DE19751122A1 (de) * | 1997-11-19 | 1999-05-20 | Cit Alcatel | Antennenanlage und Verfahren zum Betreiben einer Antennenanlage |
BR0110291A (pt) * | 2000-04-10 | 2004-02-10 | Aerovironment Inc | Sistema e aparelho para comunicações e método para manutenção de uma ligação de comunicações entre uma estação de terra e uma plataforma sub-orbital |
US6735438B1 (en) * | 2000-08-14 | 2004-05-11 | Sprint Spectrum, L.P. | Antenna for air-to-ground communication |
US6356239B1 (en) * | 2000-08-23 | 2002-03-12 | The Boeing Company | Method for maintaining instantaneous bandwidth for a segmented, mechanically augmented phased array antenna |
US6701126B1 (en) * | 2000-11-13 | 2004-03-02 | Space Resource International Ltd. | System and method for implementing a constellation of non-geostationary satellites that does not interfere with the geostationary satellite ring |
GB0030932D0 (en) * | 2000-12-19 | 2001-01-31 | Radiant Networks Plc | Antenna apparatus, communications apparatus and method of transmission |
US20050271125A1 (en) * | 2004-06-02 | 2005-12-08 | Richard Chedester | Millimeter wave communications link |
US7680516B2 (en) * | 2001-05-02 | 2010-03-16 | Trex Enterprises Corp. | Mobile millimeter wave communication link |
US7848698B2 (en) * | 2005-07-22 | 2010-12-07 | Appareo Systems Llc | Flight training and synthetic flight simulation system and method |
FR2900008B1 (fr) * | 2006-04-18 | 2008-05-30 | Airbus France Sas | Procede et dispositif de communication sur une liaison de communication entre un aeronef et une station sol |
US8041333B2 (en) * | 2007-06-14 | 2011-10-18 | Broadcom Corporation | Method and system for 60 GHz antenna adaptation and user coordination based on base station beacons |
US20110169688A1 (en) * | 2007-10-18 | 2011-07-14 | Gregory Thane Wyler | Apparatus and methods for satelite communication |
US8045977B2 (en) * | 2007-11-01 | 2011-10-25 | Honeywell International Inc. | Method for maintaining datalink network throughput by delaying lower priority messages |
US8096355B2 (en) * | 2008-05-08 | 2012-01-17 | Momentive Specialty Chemicals Inc. | Analysis of radar ranging data from a down hole radar ranging tool for determining width, height, and length of a subterranean fracture |
DE102009019995A1 (de) * | 2009-05-05 | 2010-11-11 | Airbus Deutschland Gmbh | Verfahren zur gerichteten digitalen Datenübertragung zwischen einen Luftfahrzeug und einer Bodenstation |
US9035839B2 (en) * | 2009-09-03 | 2015-05-19 | Troll Systems Corporation | Multi-feed diversity receive system and method |
US8656162B2 (en) * | 2009-10-22 | 2014-02-18 | Honeywell International Inc. | Aeronautical security management over broadband air/ground network |
US8676192B2 (en) * | 2011-02-09 | 2014-03-18 | Qualcomm Incorporated | High data rate aircraft to ground communication antenna system |
US8791853B2 (en) * | 2011-04-20 | 2014-07-29 | Rockwell Collins, Inc. | Air-to-ground antenna |
US9136611B2 (en) * | 2011-04-20 | 2015-09-15 | Rockwell Collins, Inc. | Blade antenna array |
US9882630B2 (en) * | 2011-08-16 | 2018-01-30 | Qualcomm Incorporated | Overlaying an air to ground communication system on spectrum assigned to satellite systems |
US8928542B2 (en) * | 2011-08-17 | 2015-01-06 | CBF Networks, Inc. | Backhaul radio with an aperture-fed antenna assembly |
US9319172B2 (en) * | 2011-10-14 | 2016-04-19 | Qualcomm Incorporated | Interference mitigation techniques for air to ground systems |
US9425888B2 (en) * | 2012-08-08 | 2016-08-23 | Asia Satellite Telecommunications Company Limited | Methods and systems for providing high-speed connectivity to aircraft |
US10470095B2 (en) * | 2013-01-13 | 2019-11-05 | Qualcomm Incorporated | Method for air-to-ground data link antenna self calibration |
US9941600B2 (en) * | 2013-05-02 | 2018-04-10 | Qualcomm Incorporated | Ultra low profile conformal antenna system |
US10103428B2 (en) * | 2013-05-02 | 2018-10-16 | Qualcomm Incorporated | Low cost high performance aircraft antenna for advanced ground to air internet system |
US9680234B2 (en) * | 2013-08-28 | 2017-06-13 | Harris Corporation | Dual polarization ground-based phased array antenna system for aircraft communications and associated methods |
US10332405B2 (en) * | 2013-12-19 | 2019-06-25 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa | Unmanned aircraft systems traffic management |
US10431899B2 (en) * | 2014-02-19 | 2019-10-01 | Kymeta Corporation | Dynamic polarization and coupling control from a steerable, multi-layered cylindrically fed holographic antenna |
EP3136771A4 (en) * | 2014-05-12 | 2017-05-31 | Huawei Technologies Co. Ltd. | Antenna system |
US9491635B2 (en) * | 2015-01-13 | 2016-11-08 | Smartsky Networks LLC | Architecture for simultaneous spectrum usage by air-to-ground and terrestrial networks |
-
2014
- 2014-05-28 DE DE102014210204.9A patent/DE102014210204A1/de active Pending
-
2015
- 2015-05-21 CA CA2948730A patent/CA2948730A1/en not_active Abandoned
- 2015-05-21 AU AU2015266183A patent/AU2015266183B2/en not_active Ceased
- 2015-05-21 JP JP2017514796A patent/JP6573665B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2015-05-21 WO PCT/EP2015/061273 patent/WO2015181045A1/en active Application Filing
- 2015-05-21 EP EP15725293.3A patent/EP3149868A1/en not_active Withdrawn
- 2015-05-21 KR KR1020167032901A patent/KR20170015296A/ko unknown
- 2015-05-21 MX MX2016015253A patent/MX359581B/es active IP Right Grant
- 2015-05-21 CN CN201580026684.5A patent/CN106664134B/zh active Active
- 2015-05-21 RU RU2016148222A patent/RU2691741C2/ru active
- 2015-05-21 US US15/314,345 patent/US9991945B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060264242A1 (en) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Dent Paul W | System and method for communicating with aircraft through cellular base station towers |
US20090186611A1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-07-23 | Voyant International Corporation | Aircraft broadband wireless system and methods |
US20110032149A1 (en) * | 2009-08-06 | 2011-02-10 | Leabman Michael A | System and Methods for Antenna Optimization for Wireless Broadband Communication |
RU2427078C1 (ru) * | 2010-04-12 | 2011-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" | Система радиосвязи с подвижными объектами |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015181045A9 (en) | 2017-01-05 |
CA2948730A1 (en) | 2015-12-03 |
KR20170015296A (ko) | 2017-02-08 |
MX2016015253A (es) | 2017-03-23 |
RU2016148222A (ru) | 2018-06-28 |
AU2015266183A1 (en) | 2016-11-24 |
MX359581B (es) | 2018-10-03 |
EP3149868A1 (en) | 2017-04-05 |
RU2016148222A3 (ru) | 2018-11-14 |
US9991945B2 (en) | 2018-06-05 |
JP6573665B2 (ja) | 2019-09-11 |
DE102014210204A1 (de) | 2015-12-03 |
US20170155442A1 (en) | 2017-06-01 |
AU2015266183B2 (en) | 2019-03-28 |
CN106664134B (zh) | 2020-09-18 |
WO2015181045A1 (en) | 2015-12-03 |
JP2017523742A (ja) | 2017-08-17 |
CN106664134A (zh) | 2017-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2691741C2 (ru) | Устройство и способ для связи "воздух-земля" с воздушными судами | |
ES2751723T3 (es) | Sistema y método para satélites fraccionados de alto rendimiento (HTFS) que usan formaciones de vuelo de satélites pequeños o muy pequeños para su conectividad directa a y desde dispositivos y terminales del usuario final | |
Michailidis et al. | Three-dimensional modeling of mmWave doubly massive MIMO aerial fading channels | |
JP7012804B2 (ja) | 無人航空機及び遠隔操縦機の操作、制御、及びこれらとの通信のために携帯電話ネットワークを使用するためのシステム | |
US10530429B2 (en) | Process and apparatus for communicating with a user antenna | |
US20180205448A1 (en) | Distributed satcom aperture on fishing boat | |
JP6772166B2 (ja) | データ転送速度の向上 | |
KR20190002672A (ko) | 정지궤도 위성 스펙트럼이 재사용되는 통신용 저궤도 위성 성단 시스템 | |
CN108540200A (zh) | 利用带内遥测的虚拟应答器 | |
GB2536017A (en) | Generation and use of similar multiple beams | |
US10644784B2 (en) | Communications system for providing broadband access to aerial platforms | |
GB2536016A (en) | Means of improving data transfer | |
CN113055062A (zh) | 航线通信方法、***、计算机可读存储介质及电子设备 | |
JP2024512552A (ja) | ビーム/ヌル形成アンテナ制御を用いる飛行計画のためのシステム及び方法 | |
RU2530015C2 (ru) | Система радиосвязи с подвижными объектами | |
KR102593557B1 (ko) | 드론 식별을 위한 안테나 장치 및 그 동작 방법 | |
US20240056769A1 (en) | System and method for coordinated beamforming among discrete communication devices | |
CN117203912A (zh) | 用于飞行计划发起的波束/零点形成天线控制的***和方法 | |
RU2015141056A (ru) | Станция создания преднамеренных радиопомех приемной аппаратуре спутников-ретрансляторов низкоорбитальной системы спутниковой связи |