DE60308980T2

DE60308980T2 - Flugzeugsnotsicherheitskontrollsystem, -verfahren und -vorrichtung

Info

Publication number: DE60308980T2
Application number: DE60308980T
Authority: DE
Inventors: James Leland Colorado Springs Langston
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2023-09-30
Also published as: DE60308980D1; ES2272901T3; US6739556B1; ATE342558T1; EP1422680A3; EP1422680B1; EP1422680A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Flugzeugsteuerung und, genauer gesagt, ein Verfahren und eine Einrichtung oder ein System zur Schaffung einer autonomen Steuerung eines Flugzeugs nach Feststellung einer Notsituation an Bord des Flugzeugs.
Ein in der Luft befindliches Flugzeug kann einen Verlust der Kontrolle aufgrund einer Außer-Gefecht-Setzung der Besatzung erleiden. Dies kann durch Tod eines oder mehrerer Mitglieder der Besatzung durch einen medizinischen Notfall, eine Flugzeugkaperung oder durch eine andere Notsituation verursacht sein. Im Falle einer Flugzeugentführung kann das Flugzeug unter das Kommando von nicht berechtigten Personen kommen und kann als Waffe benutzt werden, wie die Vergangenheit gezeigt hat. Solche Aktionen können es sogar notwendig machen, dass das gekaperte Flugzeug durch Militärflugzeuge zerstört wird, welche Verteidigungsmaßnahmen ergreifen.
Es wurden Systeme entwickelt, um Fahrzeuge durch Fernsteuerung zu kontrollieren, sowie Fahrzeuge durch Roboter zu steuern. Beispiele umfassen ferngelenkte Fahrzeuge (RPVs), auch als unbemannte Fahrzeuge (UV) bekannt, welche durch das Militär entwickelt wurden, Roboterfahrzeuge, welche durch die NASA zum Mars geschickt wurden, die Verwendung künstlicher Intelligenz für die Raketenlenkung, Autopiloten, welche Flugzeuge unter schlechten Wetterbedingungen landen können und dergleichen.
Innerhalb der gegenwärtigen Betriebsfähigkeiten von Flugzeugen einschließlich zivilen Flugzeugen steht die Flugsteuerung des Flugzeuges ausschließlich in der Verantwortlichkeit der Mannschaft an Bord des Flugzeugs. Die Flugsicherheit verlässt sich im Allgemeinen darauf, dass mindestens zwei qualifizierte Piloten an Bord des Flugzeugs sind. Im Falle des Ausfalles eines Mitgliedes der Mannschaft ist das andere Mitglied der Mannschaft in der Lage das Flugzeug zu betreiben und sicher zu landen. Dieses Verfahren der Verwendung von zwei Mannschaftsmitgliedern hat sich bis vor kurzem bewährt. Selbst vor den tragischen Ereignissen mit einer Flugzeugentführung und absichtlicher Zerstörung eines Flugzeugs durch Treffen eines Gebäudes gab es mindestens einen Unfall, bei welchem ein Pilot, der das Kommando hatte, die Steuerung des Flugzeugs übernahm und einen absichtlichen Absturz verursachte. Novellen und Filme befassten sich mit dem Thema, dass beide Mannschaftsmitglieder außer Gefecht gesetzt waren und das Flugzeug in einer gefährlichen Situation ließen. In bestimmten Situationen wurden Weisungen herausgegeben, jedwedes Flugzeug zu zerstören, das eine Bedrohung für eine große Bevölkerungsmenge am Boden dadurch zu sein schien, dass eine positive Steuerbarkeit des Flugzeugs verloren ging.
Die US 2002/0029099 A1 beschreibt ein Überwachungssteuersystem für die Flugkontrolle während eines Piloten-Steuerbefehls oder einer Fehlfunktion der Ausrüstung. Bei diesem bekannten System ist ein Flugzeug mit einem Vergleicher, einem vom Piloten betätigten Schalter und einem Sender/Empfänger ausgerüstet. Der Schalter oder der Vergleicher können die Steuerung des Fluges des Flugzeugs von Steuerungsmaßnahmen des Piloten im Cockpit auf Signale übertragen, welche über den Sender/Empfänger von einer Bodensteuerstation her empfangen werden, an welcher ein am Boden empfindlicher Pilot simulierte Cockpit-Steuermaßnahmen vornehmen kann und dieselbe Szenerie aus dem Cockpit des Flugzeugs betrachtet, die zu der Bodensteuerstation übertragen wurde. Der vom Piloten betätigte Schalter kann manuell durch den Flugzeugpiloten oder von Ferne dadurch betätigt werden, dass ein Signal von der Bodensteuerstation aus übertragen wird. Der Vergleicher ist in der Weise wirksam, dass er die Steuerung in Abhängigkeit von einem Vergleich der Flugbetriebsparameter mit voreingestellten Werten überträgt.
Die WO 02/48968 beschreibt ein System, in welchem ein Rechner an Bord eines Flugzeuges so ausgebildet ist, dass er ausgewählte Betriebsbedingungen überwacht, beispielsweise die Identität des Piloten, die Einhaltung eines Flugplanes oder die Nähe zu einem Gebäude, und bei Feststellung einer Abweichung von den vorbestimmten Betriebsbedingungen ein Alarmsignal an eine Bodenstation übermittelt. Die Bodenstation überträgt dann die Steuerung des Fluges des Flugzeuges auf den Autopiloten oder auf eine Fernsteuerung in solcher Weise, dass die Flugbahn und die Höhe des Flugzeugs nicht durch eine Person beeinflusst werden können, welche als Pilot agiert. Befehle von der Bodenstation können dazu verwendet werden das Flugzeug zu dem nächsten Flughafen zu führen, wo eine ferngesteuerte oder automatische Landung eingeleitet wird.
Es ist daher wünschenswert ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, durch welche eine autonome Steuerung eines Flugzeuges nach Feststellung eines Ereignisses verwirklicht wird, welches die Mannschaft des Fluges außer Gefecht gesetzt zurücklässt, wobei durch diese autonome Steuerung das Flugzeug von autonomen Mitteln durch eine Notlandeprozedur geführt wird.
Die vorliegende Erfindung ist durch die Ansprüche 1 und 18 der anliegenden Ansprüche definiert, auf welche nun Bezug genommen sei.
Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren und eine Einrichtung oder ein System zur Schaffung eines Flugzeugnotsituation-Sicherheitssteuersystems (AESCS), welches ermöglicht, die Steuerung eines Flugzeugs wiederzugewinnen, welche aufgrund einer Außer-Gefecht-Setzung der Mannschaft verloren gegangen sein kann. Das grundsätzliche AESCS-System nach der Erfindung enthält drei Hauptsegmente, nämlich ein Segment im Flugzeug, ein Bodensegment und ein Kommunikationssegment. Das Segment im Flugzeug liefert eine Flugzeugüberwachungsinformation und Zustandsinformation an eine Bodensteuerstation über eine Kommunikationsverbindung. Das im Flugzeug befindliche Segment ergänzt existierende elektronische Flugkontrollsysteme zur Annahme von Notnavigationsbefehlen, Lenkbefehlen und Steuerbefehlen von einer Bodensteuerstation über die Kommunikationsverbindung. Das Segment im Flugzeug liefert weiter die Möglichkeit zur Außerkraftsetzung der Steuerung vom Cockpit aus für ausgewählte Systeme.
Das Bodensteuersegment (GCS) kann eine Überwachungs- und Steuerstation oder mehrere Überwachungs- und Steuerstationen enthalten. Der Zweck der Bodensteuerstation besteht in der kontinuierlichen Überwachung des Flugzeugs zur Bestimmung von abnormalen Flugmustern, der Detektierung eines bedrohlichen Verhaltens an Bord des Flugzeugs oder, in anderer Weise, der Bestimmung von Situationen, welche eine Gefahr entweder für das Flugzeug oder für Orte am Boden bedeuten können. Ist einmal eine Notsituation an Bord des Flugzeugs detektiert, dann kann das Bodensteuersegment oder das GCS dazu verwendet werden, ein Signal an das Flugzeug zu liefert, um die Steuerung des Flugzeugs von der Steuerung durch den Piloten auf eine autonome Steuerung umwechseln zu lassen.
Das Kommunikationssegment bildet eine Verbindung zwischen dem Flugzeug und dem GCS. Das Kommunikationssegment kann eine Mehrzahl komplementärer und alternativer Kommunikationskanäle enthalten. Die Kommunikationsverbindung schafft einen Weg zur Abfrage des Flugzeugs zum Extrahieren von kritischen Informationen, der Übernahme der Steuerung des Flugzeugs von dem an Bord befindlichen Personal, das Eingeben von Navigationsdaten, der Überwachung von Flugzeugsystemen und zur Lieferung von anderen Überwachungssystemen, beispielsweise einer Videoüberwachung und Audioüberwachung aus dem Cockpit und der Kabine, um Zugriff auf die Situation an Bord des Flugzeugs nehmen zu können. Für die positive Steuerung ist eine Zweiwegekommunikation erwünscht, doch liegt auch eine Einwegkommunikation innerhalb des Gedankens der Erfindung.
Die Steuerung des Flugzeugs kann von der Steuereinflussnahme durch eine nicht berechtigte Person oder nicht berechtigte Personen an Bord des Flugzeugs weggenommen werden und das Flugzeug kann zu einem Bestimmungsort geführt werden, der als ein sicherer Ort für das Flugzeug in der gegebenen Situation betrachtet wird, sowie zur Erleichterung einer in vernünftigem Maße sicheren Notlandung. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können von Ausrüstungen Gebrauch machen, welche auf den meisten zivilen Flugzeugen bereits existieren, und können elektronische Technologie hinzufügen, um ein Notsituations-Steuersystem für das Flugzeug zu schaffen.
Für kleinere Flugzeuge sind Mittel vorgesehen, um die Möglichkeit der Verwendung eines Flugzeugs als Waffe wegzunehmen, jedoch ohne die Möglichkeit der Führung des Flugzeugs an einen sicheren Landeort unter Verwendung eines autonomen Systems. Das System richtet sich an Sicherheitsaspekte an vielen Fronten und liefert Mittel zur wesentlichen Verminderung des Risikos sowohl für Flugzeugpassagiere als auch für die Menschen und deren Eigentum auf dem Boden. Die Sicherheit wird erhöht, nicht nur hinsichtlich Situationen, welche eine selbstmörderische Flugzeugentführung umfassen, sondern auch für Situationen, welche durch eine Fehlfunktion des Flugzeugs entstehen können. Die vorliegende Erfindung stellt eine weitreichende Lösung für viele Flugsicherheitsprobleme unter Verwendung eines integrierten Überwachungs- und Steuersystems dar, welches ein Segment im Flugzeug, ein Bodensteuersegment und ein Kommunikationssegment enthält.
Die Erfindung wird nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:
1 ein Blockschaltbild auf hohem Niveau von einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ein detailliertes Blockschaltbild, welches die Segmente einer Ausführungsform der Erfindung wiedergibt; und
3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens, in welchem sich die Erfindung verkörpert.
Es seien nun ein Verfahren und eine Einrichtung oder ein System zur Schaffung eines Flugzeugnotsituation-Sicherheitssteuersystems (AESCS) beschrieben, welches ermöglicht, die Kontrolle eines Flugzeugs wiederzugewinnen, welche aufgrund einer Ausschaltung der Mannschaft verloren gegangen sein kann. Obwohl eine solche Ausschaltung oder Außer-Gefecht-Setzung aus Situationen resultieren kann, wie einer feindlichen Übernahme durch eine Person oder durch Personen auf dem Flugzeug, kann die Ausschaltung der Mannschaft auch durch einen mechanischen Fehler verursacht sein, welcher die Mannschaft hilflos macht. Die vorliegende Erfindung richtet sich nicht nur an die Sicherheit aus der Perspektive des Verlustes von Leben und Eigentum auf dem Boden aufgrund einer feindlichen Flugzeugübernahme, sondern auch an die Sicherheit der Flugzeugpassagiere im Falle eines katastrophalen mechanischen Ausfalls an Bord des Flugzeugs. Obwohl die primäre Absicht des AESCS-Systems darin besteht, eine Übernahme des Flugzeugs durch feindliche Individuen zu verhindern, kann das System auch dazu verwendet werden, andere Notsituationen zu detektieren und ihnen zu begegnen. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße System dazu verwendet werden, besondere Hilfeleistung vom Boden aus während Notsituationen zu liefern, beispielsweise bei mechanischen Problemen, bei medizinischen Notsituationen an Bord und dergleichen.
Das hier offenbarte Flugzeugnotsituation-Sicherheitssteuersystem kann die Steuergewalt für das Flugzeug von den Personen an Bord des Flugzeugs wegnehmen und die Steuerung des Flugzeugs an ein System übergeben, das die an Bord befindlichen autonomen Navigationssteuerungen benutzt und welches durch Bodensteuerstationen oder Bodensteuerpunkte geleitet wird. Die bevorzugte Lösung besteht in der Verwendung von an Bord befindlichen Elektroniksystemen zum Navigieren und Steuern des Flugzeugs so weitgehend wie möglich. Eine Kommunikationssteuerverbindung ist als Mittel zur Änderung des Steuermodus des Navigationssystems des Flugzeugs von der Steuerung durch den Piloten zu der autonomen Steuerung vom Boden aus vorgesehen. Die Kommunikationsverbindung liefert auch die Möglichkeit für die Abfrage des Flugzeugs zum Extrahieren kritischer Information, zur Wegnahme der Steuerung von dem Personal an Bord für die Anlieferung von Navigationsdaten für die Überwachung von Flugzeugsystemen und zur Lieferung anderer Überwachungsfunktionen, beispielsweise einer Videoüberwachung und Audioüberwachung des Cockpits und der Kabine zur Beurteilung der Situation an Bord des Flugzeuges. Die Verwendung von Einwegkommunikationen und Zweiwegkommunikationen kann hierfür eingesetzt werden. Verschiedene Mittel zur Einrichtung und Aufrechterhaltung solcher Kommunikationsverbindungen sind mit einbezogen, ebenso wie bestimmte Fehlersicherheitstechniken. Vielerlei Bodensteuertechniken und Überwachungstechniken sind hier angesprochen einschließlich die Verwendung existierender Luftverkehrsleitradarsysteme, Transponderreaktionen, VHF/UHF-Kommunikationssysteme, Satellitenkommunikationssysteme und andere Techniken.
Die meisten zivilen Großflugzeuge haben fein ausgearbeitete Navigations- und Steuersysteme, welche in der Lage sind, autonom das Flugzeug über ein programmiertes Flugprofil hin zu lenken, einschließlich Landeanflug und Landung. Dieses autonome Steuersystem ist zwar verfügbar und wird zur Leitung des Flugzeugs bei schlechten Wetterbedingungen verwendet, wird aber nur unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt und sorgfältig durch die Besatzung an Bord überwacht. Für diese Arten von Flugzeug sind die teuersten Elemente eines Flugzeugnotsituation-Sicherheitssteuersystems bereits vorhanden.
Es sein nun auf 1 Bezug genommen. Das grundsätzliche AESCS-System nach der Erfindung enthält drei Hauptsegmente, nämlich ein Segment 20 auf dem Flugzeug, ein Bodensegment 30 und ein Kommunikationssegment 10. Die drei Systemsegmente können zahlreiche Variationen der praktischen Ausführung innerhalb jedes Segmentes umfassen.
Das Segment 20 auf dem Flugzeug gemäß der Erfindung befindet sich innerhalb des Flugzeugs 120 von 1 und innerhalb der Flugzeuge 120, 120b und 120c von 2. Das Flugzeugsegment 20 liefert die Flugzeugüberwachungs- und -statusinformation an ein Bodensegment 30 oder mehrer Bodensegmente 30, welche sich im Allgemeinen in einer Bodensteuerstation 130, 130a, 130b und 130c befindet, bzw. befinden. Die Kommunikation zwischen dem Segment im Flugzeug und dem Bodensegment wird über eine Kommunikationsverbindung oder einen Kommunikationskanal 10, 10a, 10b und 10c geführt. Das Segment 20 im Flugzeug ergänzt auch existierende elektronische Flugsteuersysteme zur Annahme von Instruktionen für eine Notnavigation und Notlenkung von einer Bodensteuerstation aus über die Kommunikationsverbindung 10. Das Segment 20 auf dem Flugzeug liefert weiter eine fakultative Möglichkeit, die Steuerung vom Cockpit aus für ausgewählte Systeme wirkungslos zu machen. Das Segment im Flugzeug kann Modifikationen der Navigationssystemsoftware des Flugzeugs erforderlich machen, um die notwendigen Notsteuerfunktionen zu ermöglichen und kann weiter zusätzliche Hardware erfordern, um eine Notsteuerung des Flugzeugs zu erleichtern.
Das bevorzugte Segment 20 auf dem Flugzeug umfasst ein dreidimensionales Navigationssystem, einen vollsteuernden dreiachsigen Autopiloten, Sensoren zur Bestimmung der Vorwärtsgeschwindigkeit, der Vertikalgeschwindigkeit, der Drehung um die Längsachse, der Drehgeschwindigkeit um die Längsachse, der Drehung um die Hochachse, der Vorausrichtung, des Angriffswinkels, der Geschwindigkeit über Boden, der Höhe und des horizontalen Drift. Zusätzlich kann das Navigations- und Autopilotsystem das Flugzeug auf programmierte Wegpunkte (einschließlich Höhe) hinlenken und eine Richtung des finalen Anfluges und den Gleitwinkel aufsuchen und aufrechterhalten lassen. Das Auto-Landesystem ist in der Lage, die Leistung, die Landeklappenstellung und das Ausrollen auf dem Boden nach der Landung einzustellen. Diese Fähigkeiten sind bei den meisten zivilen Großflugzeugen verfügbar, welche für Landungen der Kategorie 3 ausgerüstet sind. Um ein vollständig autonomes Landen vorzusehen, müssen möglicherweise zusätzliche Fähigkeiten dazu genommen werden, einschließlich des Ausfahrens des Landefahrwerks, Klappeneinstellungen, Spoilerkontrolle und dergleichen. Das Ausmaß der notwendigen Modifikationen zur Berücksichtigung dieser Navigations- und Steuerfunktionen ist abhängig von dem Alter des Flugzeugs und dem Grad der Modernisierung. Beispielsweise haben Flugzeuge jüngerer Konstruktion elektronische Cockpits, elektronische Flugsteuerfähigkeit, Navigations- und Steuersysteme, welche GPS und Landesysteme der Kategorie 3 verwenden. Die Flugsteuercomputer liefern externe Busanschlüsse zu anderen Systemen. Dieser Bus kann als Schnittstelle für das AESCS-System verwendet werden.
Das Bodensteuersegment (GCS) 30 nach der vorliegenden Erfindung ist in eine Überwachungs- und Steuerstation oder mehrere Überwachungs- und Steuerstationen 130a, 130b und 130c einbezogen. Diese Stationen können in ein existierendes Luftverkehrssteuernetzwerk (ATC) einbezogen sein oder können an anderen physikalischen Orten angeordnet werden und Information empfangen, welche von ATC-Einrichtungen gesammelt wurden. Der Zweck des GCS-Segmentes 30 besteht in der kontinuierlichen Überwachung des Flugzeugs zur Bestimmung abnormaler Flugmuster, zum Detektieren eines bedrohlichen Verhaltens an Bord des Flugzeugs oder in anderer Weise zur Bestimmung von Situationen, welche eine Gefahr entweder für das Flugzeug oder für Orte am Boden in sich tragen.
Das GCS-Segment 30 enthält Merkmale wie beispielsweise ein "911"-Äquivalent für Flugkommunikationen, das Überwachen von Transpondernachrichten bezüglich Notsituationscodes und Hijacking-Codes, das Überwachen von Kommunikationskanälen nach Cockpitalarminformationen. Das GCS-System 30 kann auch mehr verfeinerte Möglichkeiten umfassen, welche das Korrelieren geplanter Flugwege mit tatsächlichen Flugwegen und das Feststellen signifikanter Abweichungen von einem Normalbetrieb oder dem Verlust von Flugzeugsystemen enthalten, welche eine Bedrohung für das Flugzeug darstellen.
Die Quelle der Information für das GCS-System sind zahlreiche Quellenpunkte. Die primäre Informationsquelle ist der Notsituations-Steuersystem-Kommunikationskanal 10, der unten beschrieben wird. Dieser Kanal oder diese Verbindung 10 liefert nicht nur Daten von den Flugzeugsystemen sondern auch Audioinformation und Videoinformation über das Cockpit und die Kabine. Neue ATC-Systeme integrieren auch ohnehin anfallende Flugzeugdaten einschließlich Position, Höhe, Geschwindigkeit, Bestimmungsort und dergleichen. Diese Daten von jedem Flug werden an das GCS-System gegeben. Das GCS-System integriert diese Daten in eine vollständige Datenbank zur Erzeugung einer vollen Kenntnis der Situation für jedes Flugzeug.
Das Kommunikationssegment kann vielfache unterstützende und alternative Kommunikationskanäle enthalten. Für die positive Steuerung sind Zweiwegekommunikationen erwünscht, doch kann auch eine Einwegekommunikation verwendet werden. Die minimale Datenrate, welche erforderlich ist, ist verhältnismäßig niedrig, da beabsichtigt ist, eine grundsätzliche Flugzeugüberwachung zu liefern, während die Kommunikation der Navigationsinformation und Steuerinformation zu dem Flugzeug läuft, nicht jedoch das tatsächliche Fliegen des Flugzeuges durch Fernsteuerung. Die Kommunikationskanäle sollten jedoch sicher sein, d.h., verschlüsselt sein. Kommunikationskanäle können unter Verwendung existierender Ausrüstung von VHF- oder UHF-Kommunikationen eingerichtet sein. Wenngleich der Kanal während der meisten Zeit vollständig unbenutzt ist, wird er vorzugsweise zu allen Zeiten in einer freien Bedingung gehalten, so dass der Kanal, wenn er benötigt wird, stets verfügbar ist. Am Boden befindliche Sender und Empfänger, welche das AESCS-System stützen, sind über die ganzen Arbeitsgebiete verteilt. Vorzugsweise liegen die am Boden befindlichen Sender und Empfänger am gleichen Ort wie die ATC-Funksender und -empfänger, die Navigationssysteme und andere Bodenausrüstung für den Flugverkehr.
Eine andere Lösung zur Schaffung der Kommunikationen zwischen dem Flugzeug und dem GCS-Segment besteht in der Verwendung eines Satellitenkommunikationssystems (SCS). Ein Vorteil der Verwendung eines SCS-Systems besteht darin, dass eine weltweite Überdeckung erreicht wird, und eine solche weltweite Überdeckung kann in einer kurzen Zeitdauer erreicht werden. Ein anderer Vorteil der Verwendung eines SCS-Systems ist es, dass diese Systeme auch verhältnismäßig unempfindlich gegenüber Problemen sind, die mit terrestrischen Kommunikationssystemen verbunden sind, einschließlich des Problems der Sichtlinienverbindung, der gesamten Überdeckung des Betriebsgebietes, der Bandbreitebeschränkungen, Unterhaltung des Bodensegmentes und dergleichen.
Auch andere Verbindungsalternativen können verwirklicht werden, einschließlich der Verwendung von bestehenden Flugverkehrskanälen (beispielsweise diejenigen, welche für DME eingesetzt werden) um Zweiwege-Not-Datenverbindungen zu schaffen. Eine solche doppelte Verwendung wurde bei militärischen Anwendungen demonstriert, welche das 960-1200 MHz DME/TACAN-Band für militärische Datenkommunikationen (JTIDS) teilen. Bodenterminals sind verstreut vorgesehen und am selben Ort wie existierende ATC-Stationen angeordnet. Tatsächlich ist es möglich, existierende Bodenstationen so zu modifizieren, dass sie solche Funktionalitäten enthalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform macht das Kommunikationssegment Verwendung von digitalen Kommunikationstechniken und verwendet Paketübertragungsprotokolle für zuverlässige Datenkommunikationen zwischen dem Flugzeug und dem Boden. Die Information von diesen Bodenterminals wird zu den AESCS-Überwachungs- und -Steuerpunkten über existierende Kommunikationsmittel übertragen, einschließlich Mikrowellenfunk, optische Faserkabel, Kupferkabel und Satellitenkommunikationsverbindungen, wobei eine Beschränkung auf die soeben genannten Mittel nicht in Betracht kommt.
Ist einmal das Vorhandensein einer Notsituation an Bord eines Flugzeugs festgestellt, so sendet das GCS-Segment einen Befehl über die Kommunikationsverbindung zu dem Flugzeug. Die zum Flugzeug von dem GCS-Segment aus über die Kommunikationsverbindung gesendete Befehlsfolge kann eine Nachricht enthalten, welche die Steuerung des Flugzeugs von dem Cockpit fortnimmt und sie an elektronische Systeme an Bord übergibt. Diese Nachricht ist dann gefolgt von detaillierter Fluginformation. Eine solche detaillierte Fluginformation, welche durch das GCS-System geliefert wird, kann den Befehl des Steigens auf eine bestimmte Höhe, das Aufsuchen einer bestimmten Vorausrichtung, das Hinnavigieren zu einem bestimmten Wegpunkt, das Weiterfliegen zu einem bestimmten Ort, das Einleiten einer bestimmten Prozedur, und dergleichen, umfassen. In einer Ausführungsform werden diese Befehle nicht durch ein einziges Individuum ausgegeben und erfordern eine Beglaubigung der Individuen, welche die Änderung in der Steuerungsgewalt einleiten. Eine Bestätigung von dem Flugzeug kann auch erforderlich sein, bevor letztlich ein Übergang der Steuerung geschieht.
Wie oben bemerkt, basiert das bevorzugte System mit maximaler Leistungsfähigkeit auf einer maximalen Ausnützung von elektronischen Systemen, welche auf den meisten modernen Großflugzeugen installiert sind. Solche Systeme erzeugen die Fähigkeit, das Flugzeug im Falle einer Notsituation autonom zu navigieren und zu steuern. Modifikationen, welche auf allen zivilen Flugzeugen erforderlich sind, umfassen die zusätzliche Installation von Cockpit- und Kabinen-Überwachungseinrichtungen für Audio und Video, Notzugangssteuerfunktionen, Sicherheitscodefunktionen und Schnitt stellen zu der Notkommunikationsverbindung. Sicherheitsmerkmale können die elektronische Identifizierung von Besatzungsmitgliedern, beispielsweise durch Fingerabdrücke oder Gesichtserkennung, die Fernsteuerung des Transponders einschließlich Änderungen von Modus und Codewort, die Notausschaltung von Steuereinrichtungen des Cockpits einschließlich Steuerungen des Triebwerks, der Elektrizität, des Brennstoffs und des Kabinendrucks und dergleichen umfassen.
Andere Flugzeuge, welche nicht Zivilflugzeuge sind, stellen auch ein Risiko dar. Beispielsweise ist ein hier anzusprechendes Flugzeug ein landwirtschaftliches Sprühflugzeug. Die meisten Sprühflugzeuge sind nur mit einer minimalen Ausrüstung von Elektronik versehen. Privatflugzeuge führen auch eine minimale Ausrüstung von Elektronik mit sich. Andere Flugzeuge, welche riskant sind, umfassen Gerät, welches nur für den Frachttransport verwendet wird, Turbopropflugzeuge, welche nicht mit der kompliziertesten Elektronik ausgerüstet sind, Flugzeuge, die für die Landwirtschaft gebaut sind und kleinere Privatflugzeuge. Obwohl die Bedrohung durch kleine einmotorige Flugzeuge bezüglich der Zerstörung von größeren Gebäuden gering eingeschätzt wird, so ist diese Bedrohung nichtsdestoweniger real. Aus diesem Grunde sind Mittel zur Verminderung der Bedrohung durch solche Privatflugzeuge als Teil der vorliegenden Erfindung mit eingeschlossen.
Ältere und/oder kleiner Flugzeugtypen lassen sich schwieriger modifizieren, um die vollen Möglichkeiten des AESCS-Systems einzubeziehen. Es kann notwendig sein, diese Flugzeuge auf die volle Kategorie-3-Landefähigkeit aufzurüsten, um den vollständigen Bereich der Möglichkeiten des AESCS-Systems zu verwirklichen. Das Einbringen der vollen Kategorie-3-Landefähigkeit bedingt jedoch die Verwendung von Einrichtungen, welche auf einer Routineflugbasis zur Landung auf einer großen Menge von Flugplätzen verwendet werden. Solche Einrichtungen können zusätzliche Kosten für die Wartung und Zertifizierung erzeugen, was für diese Flugzeuge nicht akzeptabel ist. Als Alternative kann man Einrichtungen einsetzen, die nicht so präzise und daher weniger teuer sind, welche aber auf die Verwendung nur an ausgewählten Flugplätzen beschränkt sind und nur für den Gebrauch in Notsituationen zertifiziert sind. Im Interesse der Verminderung von Zeit und Kosten für die Verwirklichung kann ein AESCS-System minimaler Kapazität das Einrichten ausgewählter Flugplätze zur Aufnahme von Flugzeugen in Notsituationen erforderlich machen. Diese Orte haben dann lange Startbahnen, eine minimale Anzahl von Bauwerken in großer Nähe zu der Startbahn, langgestreckte Flächenbereiche für das Hinausfahren über die Startbahn, erhöhte Sicherheitsmöglichkeiten zur Handhabung von Notsituationen und dergleichen.
Ebenso können Notsituation-Steuermaßnahmen auf niedrigerem Niveau für diese Arten von Flugzeugen eingebaut werden. Einige minimale Installationen von Einrichtungen und Modifikationen können erforderlich sein. Dies repräsentiert eine mögliche kostspielige Modifikation für kleine Flugzeuge. Das Hinzufügen einer vollständigen Funktionalität für eine automatische Landung würde weit mehr als den Wert des Flugzeuges selbst bedingen. Daher sind einige andere Alternativen erforderlich. Alternativen umfassen den Einbau einer Triebwerks-Notabschaltung, elektromechanische Steuerverriegelungen, vorprogrammierte Flugprofile, usw. Alle diese Alternativen bedingen ein Sicherheitsrisiko an dem Flugzeug.
Während die Erfassung einer Notsituation an einem Flugzeug lebenswichtig ist, ist es ebenso wichtig, Falschalarm zu verhindern, als es wichtig ist, Notsituationen zu erfassen. Es ist daher wünschenswert die Abhängigkeit von dem Menschen für den Zugriff auf den Status jedes Flugzeugs zu reduzieren. Das GCS-Segment enthält die Fähigkeit, die möglichen Notsituationen von der überwiegenden Mehrheit von normalen Situationen zu isolieren. Fragliche Situationen werden markiert und einer Bedienungsperson für die letzte Entscheidung präsentiert. Die Bedienungsperson wird mit Informationen von vielerlei Quellen zusammen mit dem Ausmaß der kritischen Situation versorgt. Die Bestätigung einer Notsituation, beispielsweise die Bestätigung, dass sich ein bestimmtes Flugzeug unter der Kontrolle einer unberechtigten Person oder von unberechtigten Personen befindet, würde in einer Gruppe von Optionen resultieren, aus welcher die Bedienungsperson einen bestimmten Ablauf von Maßnahmen auswählt. Wenn dies gerechtfertigt ist, dann erlässt die Bedienungsperson des GCS-Segmentes in Abstimmung mit mindestens einem anderen GCS-Operator einen an das Flugzeug gerich teten Befehl, welcher es dem GCS-Segment ermöglicht, die Steuerung des Flugzeugs zu übernehmen. Dieser Steuereingriff wäre nicht die tatsächliche direkte Steuerung des Flugzeugs sondern die Möglichkeit, das Flugprofil des Flugzeugs in das Navigationssystem des Flugzeugs hineinprogrammieren zu können. Die an Bord befindlichen Navigations- und Steuersysteme wären verantwortlich für den tatsächlichen Flug des Flugzeugs von Sekunde zu Sekunde.
Es sein nun auf 3 Bezug genommen. Hier ist ein Flussdiagramm dargestellt, welches das Verfahren 100 zur Bildung eines AESCS-Systems wiedergibt. Die rechteckigen Symbole werden hier als "Verarbeitungsblöcke" bezeichnet und können Rechnersoftwareinstruktionen oder Gruppen von Instruktionen repräsentieren. Die rautenförmigen Elemente, welche hier als "Entscheidungsblöcke" bezeichnet sind, können Rechnersoftwarebefehle oder Befehlsgruppen repräsentieren, welche die Ausführung der Rechnersoftwarebefehle, die durch die Verarbeitungsblöcke dargestellt sind, beeinflussen.
Alternativ stellen die Verarbeitungsblöcke und Entscheidungsblöcke Schritte dar, welche durch funktionell äquivalente Schaltungen, beispielsweise einen digitalen Signalprozessorkreis oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) ausgeführt werden. Die Flussdiagramme geben nicht die Syntax irgendeiner bestimmten Programmsprache wieder. Vielmehr erläutern die Flussdiagramme die funktionelle Information, welche die Fachleute auf diesem Gebiet benötigen, um Schaltungen herzustellen oder Rechnersoftware zu erzeugen, mit denen die Verarbeitung ausgeführt werden kann, die gemäß der vorliegenden Erfindung notwendig ist. Es sei bemerkt, dass viele gebräuchlichen Programmelemente, beispielsweise die Initialisierung von Schleifen und Variablen und die Verwendung von temporären Variablen nicht gezeigt sind. Die Fachleute auf diesem Gebiete erkennen, dass, wenn hier nichts anderes angegeben ist, die besondere Folge von Schritten, wie sie beschrieben ist, nur beispielsweise gegeben ist und ohne Abweichung von dem Grundgedanken der Erfindung variiert werden kann. Wenn also nichts anderes weiter unten angegeben ist, dann sind die unten beschriebenen Schritte ungeordnet, was bedeutet, dass, wenn möglich, die Schritte in jeder geeigneten oder wünschenswerten Reihenfolge ausgeführt werden können. Weiter repräsentieren diese Schritte diejenigen, welche für die umfängliche Ausführungsform der Erfindung typisch sind. Modifikationen können in Systeme mit reduzierten Fähigkeiten einbezogen werden.
Der Schritt 110 zeigt an, dass das Flugzeug kontinuierlich überwacht wird, um festzustellen, ob es an Bord eine Notsituation gibt. Das oben beschriebene GCS-Segment enthält eine Überwachungs- und Steuerstation oder mehrere Überwachungs- und Steuerstationen, welche das Flugzeug überwacht bzw. überwachen, um festzustellen, wenn sich eine Notsituation ergibt. Ist keine Notsituation vorhanden wird der Schritt wiederholt. Wenn eine Notsituation detektiert wird, dann wird der Schritt 120 durchgeführt.
Der Schritt 120 stellt das Navigationssteuersystem des Flugzeugs in den Notsituationsmodus um. Wenn das Navigationssteuersystem in den Notsituationsmodus gestellt ist, wird die Steuerung des Flugzeuges auf ein an Bord befindliches autonomes Steuersystem geschaltet. Der Pilot hat an diesem Punkt keinen Steuereinfluss auf den Flug des Flugzeugs. Der Schritt 130 liefert die Notsituationsnavigation und -lenkung an das autonome Steuersystem. Diese Notsituationsbefehle werden von dem GCS-Segment an das autonome Steuerungssystem über die Kommunikationsverbindung geliefert.
Wie in dem Schritt 140 angegeben, wird das Flugzeug durch das autonome Steuersystem und die Notsituationsbefehle gesteuert, welche an das autonome Steuersystem geliefert worden sind. Demgemäß kann das Flugzeug zu einem vorbestimmten Ort geführt und sicher gelandet werden, obwohl an Bord eine Notsituation herrscht.
In dem Schritt 150 wird die Steuerung ausgewählter Systeme vom Cockpit aus außer Kraft gesetzt. Dieser Schritt verhindert es, dass eine Person das Flugzeug hilflos macht, beispielsweise durch Abschalten der Leistung durch die Steuersysteme, das Ablassen von Treibstoff aus den Tanks oder durch andere Maßnahmen zum Verhindern einer sicheren Landung des Flugzeugs. In dem Schritt 160 ist das Verfahren vervollständigt.
Durch das oben beschriebene Verfahren und die oben beschriebene Einrichtung wird die Steuerung des Flugzeugs aus der Einflussnahme durch eine unberechtigte Person oder durch unberechtigte Personen an Bord des Flugzeugs weggenommen und das Flugzeug wird an einen Bestimmungsort geführt, der als ein sicherer Ort für das Flugzeug unter den gegebenen Umständen anzusehen ist und eine in vernünftigem Maße sichere Notlandung erleichtert. Es sei bemerkt, dass das System dazu verwendet werden kann, das Flugzeug in dem Falle zu steuern, in welchem die Besatzung aufgrund anderer Ursachen, beispielsweise aufgrund medizinischer Ursachen, den Verlust von Sauerstoff usw. ausgeschaltet worden ist.
Ein anderer Gesichtspunkt, den die vorliegende Erfindung berücksichtigt, besteht darin auszuschließen, dass das AESCS-System selbst als ein Angriffsmittel verwendet wird. Sind einmal solche Mittel zur Übernahme der Steuerung eines Flugzeugs verfügbar, so muss dafür gesorgt werden, dass sichergestellt ist, dass die Steuerung des Flugzeuges nicht unbeabsichtigt geändert wird oder dass eine unberechtigte Person oder unberechtigte Personen die Steuerung nicht widerrechtlich an sich reißen kann bzw. können. Wenn beispielsweise feindliche Kräfte Kenntnis von einer solchen Notsituations-Bodensteuerkommunikation haben, ist es ihnen möglich, zu versuchen, das AESCS-System als ein Mittel zur Steuerung des Flugzeugs einzusetzen. Daher würde jede zufällige Verwirklichung eines Sicherheitssteuersystems zu einer Bedrohung "durch die Hintertür" führen und ein solcher Fehler muss vermieden werden. Die vorliegende Erfindung wendet sich auch an diese Probleme. In einer Ausführungsform werden die Befehle, die erforderlich sind um die Steuerung eines Flugzeugs zu übernehmen, nicht durch eine einzige Person ausgegeben und erfordern die Beglaubigung der Individuen, welche die Umstellung in der Steuerung auslösen. Eine Bestätigung von dem Flugzeug ist erforderlich, bevor letztlich der Übergang in der Steuerung erfolgt. Die größte Gefahr, welche überwunden werden muss, besteht darin, nicht sicherzustellen, dass das AESCS-System nicht zufällig das Flugzeug in einen Bedrohungsabwehrmodus stellen kann, wenn keine Bedrohung existiert. Dies geschieht auf zwei Niveaus. Zum ersten ist die an Bord befindliche Einrichtung so konstruiert, dass sie Fehlersicherheits-Konstruktionsmerkmale beinhaltet, die mit dem Flugzeug verbunden sind. Zum zweiten sollte der Kommunikationskanal die Verwendung von Vielfachbestätigungen des Empfangs und der Ausführung von Befehlen umfassen. Schließlich beruht die letzte Entscheidung zur Wegnahme oder Übernahme der Steuerung des Flugzeugs auf der Entscheidung von zwei oder mehr Personen am Boden.
Das Beseitigen der Möglichkeit, unberechtigt Steuerungsgewalt über das Flugzeug zu gewinnen ist rechtsmäßig einfach, doch sicherzustellen, dass das Flugzeug unter die sichere positive Steuerung eines autonomen Systems gebracht wird, erfordert mehr Sorgfalt. Beispielsweise können die Triebwerke des Flugzeugs abgeschaltet werden, die elektrische Leistung kann fortgenommen werden, der Treibstofffluss kann reduziert werden, usw., was durch eine unberechtigte Person oder Personengruppe vom Cockpit aus geschieht. Solche Maßnahmen durch unberechtigte Individuen können in einem katastrophalen Verlust des Flugzeugs in unkontrollierter Weise resultieren. Es wäre daher wünschenswert, in einer Notsituation den Zugang zu sämtlichen Flugzeugsystemen von innerhalb des Cockpits aus fortzunehmen. Eine solche Möglichkeit würde es beispielsweise verhindern, dass ein geistig verwirrtes Besatzungsmitglied oder ein Hijacker absichtlich das Flugzeug abstürzen lässt. Ein Beispiel einer schwierigen Modifikation ist jedoch diejenige, welche die Einstellung von Schaltern oder Unterbrechern auf ungewünschte Positionen vom Cockpit aus durch Personen mit böswilliger Absicht verhindert. Aus diesem Grunde kann es inpraktikabel sein, sämtliche Merkmale des AESCS-Systems in dem gesamten Flugzeug vorzusehen.
Eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung ist die Angemessenheit und die Flexibilität. Die vorliegende Erfindung bietet einen Bereich von kosteneffektiven Lösungen für Flugzeuge mit vielerlei Maß von Kompliziertheit und von Betriebsmöglichkeiten. Beispielsweise haben landwirtschaftliche Sprühflugzeuge nicht die gesamte elektronische Technologie von zivilen Großflugzeugen noch haben dies die meisten Privatflugzeuge. Eine Version der vorliegenden Erfindung ähnlich der so genannten "Totmannstaste" kann jedoch zu vernünftigen Kosten installiert werden.
Internationale Aspekte der Fliegerei werden auch durch die vorliegende Erfindung berücksichtigt. Wenngleich ein Motiv der Entwicklung des erfinderischen Konzeptes darin besteht, Versuchen zur Verwendung innländischer Flugzeuge für die Bedrohung des Heimatlandes entgegenzuwirken, wurde die Fähigkeit einer Sicherheitssteuerverbindung ausgeweitet, um der Verwendung von zivilen internationalen Flügen zum Angriff des Heimatlandes, der Verwendung von verbrecherischen militärischen Flugzeugen zum Angriff auf zivile Ziele, der Verwendung von zivilen Flugzeugen als Waffen gegenüber anderen Ländern und der Verwendung anderer Flugzeuge zum Angriff auf zivile Ziele entgegenzuwirken.
Nach Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ergibt sich nun für die Fachleute auf diesem Gebiet, dass andere Ausführungsformen, welche diese Konzepte beinhalten, verwendet werden können. Zusätzlich kann die Software, welche als Teil der Erfindung einbezogen ist, sich in einem Computerprogrammprodukt darstellen, welches ein von einem Rechner verwendbares Medium enthält. Beispielsweise kann ein computerverwendbares Medium ein lesbares Speichermedium enthalten, beispielsweise eine Festspeichereinrichtung, eine CD-ROM, eine DVD-ROM, eine Computerdiskette mit computerlesbaren Programmcodesegmenten, welche darauf gespeichert sind. Das computerlesbare Medium kann auch eine Kommunikationsverbindung, entweder optisch, verdrahtet oder drahtlos enthalten, mit Programmcodesegmenten, die darauf als digitale oder analoge Signale übertragen werden. Es kommt daher in Betracht, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern nur durch den Umfang der anliegenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Flugzeugnotsituation-Sicherheitssteuersystem, welches folgendes enthält: eine Überwachungs- und Steuerstation (130), welche zur Überwachung eines Flugzeugs (120) und zur Bestimmung des Vorhandenseins einer Notfallsituation an Bord des Flugzeugs (120) in der Lage ist; ein Kommunikationssystem (10), welches eine Kommunikation zwischen dem Flugzeug (120) und der genannten Überwachungs- und Steuerstation (130) ermöglicht; und ein Bordnavigationssystem (20), das dazu ausgebildet ist, die Steuerung von ausgewählten Systemen des Flugzeugs (120) auf den Empfang eines Signals von der Überwachungs- und Steuerstation (130) hin von der Cockpitsteuerung auf eine alternative Steuerung zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass unter der alternativen Steuerung das Bordnavigationssystem (20) eine autonome Steuerung des Flugzeugs (120) bewirkt, und dass das Navigationssystem (20) in der Lage ist, die Steuerung vom Cockpit aus von ausgewählten Systemen des Flugzeugs außer Kraft zu setzen.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Navigationssystem (20) eine Notnavigation und Lenkung von der Überwachungs- und Steuerstation (130) über das genannte Kommunikationssystem (10) akzeptiert.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Cockpitsteuerung mindestens eine der folgenden Steuerungen umfasst: Triebwerkssteuerung, elektrische Steuerung, Brennstoffsteuerung und Kabinendrucksteuerung.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Navigationssystem (20) ein dreidimensionales Navigationssystem umfasst, welches mindestens eine der folgenden Komponenten beinhaltet: Vollsteuerungs-Dreiachsen-Autopilot, Sensoren zur Bestimmung der Vorwärtsgeschwindigkeit, Sensoren zur Bestimmung der Vertikalgeschwindigkeit, Sensoren zur Bestimmung der Rollbewegung, Sensoren zur Bestimmung der Rollgeschwindigkeit, Sensoren zur Bestimmung der Gierbewegung, Sensoren zur Bestimmung der Vorausrichtung, Sensoren zur Bestimmung des Angriffswinkels, Sensoren zur Bestimmung der Geschwindigkeit über Grund, Sensoren zur Bestimmung der Höhe und Sensoren zur Bestimmung des Horizontaldrifts.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungs- und Steuerstation (130) und das Navigationssystem (20) in der Lage sind, das Flugzeug auf programmierte Wegpunkte hinzuführen und eine finale Annäherungsausrichtung und einen Gleitwinkel herzustellen und beizubehalten.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Navigationssystem (20) ein automatisches Landesystem enthält, das mindestens eine der folgenden Größen bzw. Phasen einstellen kann: Leistung, Ausrichtung für die Landung und Ausrollen am Boden nach der Landung.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Navigationssystem (20) mindestens eine der folgenden Funktionen steuern kann: Ausfahren des Fahrwerks, Einstellung der Landeklappen und Steuerung der Spoiler.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungs- und Steuerstation (130) in einem existierenden Luftverkehrsleitnetzwerk (ATC) integriert ist.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungs- und Steuerstation (130) Informationen empfängt, die von dem ATC-Netzwerk eingesammelt werden.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungs- und Steuerstation (130) das Flugzeug (120) kontinuierlich überwacht, um mindestens eine von folgenden Situationen festzustellen: abnormes Flugverhalten, Situationen, welche eine Gefahr entweder für das Flugzeug oder für Orte am Boden darstellen, Notsignalcodes, Cockpitalarm und Ausfall von Flugzeugsystemen, welcher eine Bedrohung für das Flugzeug (120) darstellt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungs- und Steuerstation (130) Flugwege nach Plan mit tatsächlichen Flugwegen korreliert und wesentliche Abweichungen von dem normalen Betrieb detektiert.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungs- und Steuerstation (130) mindestens eines der folgenden Kriterien überwacht: Cockpitaudio, Cockpitvideo, Kabinenaudio und Kabinenvideo.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungs- und Steuerstation (130) eine Befehlsfolge an das Navigationssystem (20) liefert, welches die Steuerung des Flugzeugs (120) mit an Bord befindlichen elektronischen Systemen veranlasst.
System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungs- und Steuerstation (130) Fluginformation an die an Bord befindlichen elektronischen Systeme liefert.
System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluginformation mindestens einen der folgenden Inhalte hat: Steigen auf eine bestimmte Höhe, Einnehmen einer bestimmten Vorausrichtung, Navigieren zu einem bestimmten Weg, Flug zu einem bestimmten Bestimmungsort und Initiieren einer bestimmten Prozedur.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationssystem (10) ein System enthält, welches mindestens eines der folgenden Systeme beinhaltet: ein Einweg-Kommunikationssystem, ein Zweiwege-Kommunikationssystem, ein VHF-Kommunikationssystem, ein UHF-Kommunikationssystem und ein Satelliten-Kommunikationssystem.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationen über das Kommunikationssystem (10) verschlüsselt sind.
Verfahren zur Schaffung eines Flugzeugnotsituations-Sicherheitssteuersystems, welches folgendes umfasst: Überwachen eines Flugzeugs (120) mit einer Überwachungs- und Steuerstation (130); Bestimmen des Vorhandenseins einer Notsituation an Bord des Flugzeugs (120); und Kommunizieren zwischen dem Flugzeug (120) und der Überwachungs- und Steuerstation (130) über ein Kommunikationslink (10) und Übernehmen der Steuerung des Flugzeugs (120) auf den Empfang eines Signals hin, dieses zu tun, von der Überwachungs- und Steuerstation (130), gekennzeichnet durch Außerkraftsetzen der Cockpitsteuerung ausgewählter Systeme des Flugzeugs (120) in Abhängigkeit von dem Signal, und dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Übernahme der Steuerung das Vorsehen einer autonomen an Bord vorgesehenen Steuerung des Flugzeugs (120) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Einsetzens der autonomen Steuerung des Flugzeugs (120) das Annehmen der Notsituationsnavigation und der Lenkung von der Überwachungs- und Steuerstation (130) aus über das Kommunikationslink (10) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Cockpitsteuerung mindestens eine der folgenden Steuerungen umfasst: Triebwerkssteuerung, elektrische Steuerung, Kraftstoffsteuerung und Kabinendrucksteuerung.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Vornehmens der autonomen Steuerung des Flugzeugs mindestens eine der folgenden Aufgaben umfasst: Hinführen des Flugzeugs auf programmierte Wegpunkte, Einrichten und Aufrechterhalten einer finalen Annäherungsausrichtung und Gleitwegneigung, Einstellen der Leistung, Ausrichten für die Landung, Abstimmen des Ausrollens am Boden nach der Landung, Ausfahren des Fahrwerks, Landeklappeneinstellung und Steuerung der Spoiler.
Verfahren nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch das Empfangen von Information, welche durch ein ATC-Netzwerk eingesammelt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Überwachens eines Flugzeuges mindestens eines der folgenden Kriterien vorsieht: Überwachen des Cockpitaudio, Überwachen des Cockpitvideo, Überwachen des Kabinenaudio, Überwachen des Kabinenvideo, Bestimmen eines abnormalen Flugverhaltens, Bestimmen von Situationen, welche eine Gefahr entweder für das Flugzeug oder für Orte am Boden darstellen, Überwachen des Flugzeugs bezüglich Notsignalcodes, Überwachung des Flugzeugs bezüglich Cockpitalarm, Korellieren geplanter Flugwege mit tatsächlichen Flugwegen und Bestimmen wesentlicher Abweichungen von dem Normalbetrieb und Überwachen des Flugzeugs bezüglich Ausfällen von Flugzeugsystemen, welche eine Bedrohung für das Flugzeug darstellen.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Vornehmens der autonomen Steuerung des Flugzeugs das Liefern einer Befehlsfolge an das Navigationssystem des Flugzeugs umfasst, welche die Steuerung des Flugzeugs mit den an Bord befindlichen elektronischen Systemen vornimmt.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Vornehmen der autonomen Steuerung des Flugzeugs die Lieferung von Fluginformation an die an Bord befindlichen elektronischen Systeme umfasst.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Lieferung von Fluginformation mindestens eine der folgenden Aufgaben umfasst: Steigen bis in eine bestimmte Höhe, Einnehmen einer bestimmten Vorausrichtung, Navigieren zu einem bestimmten Weg, Weiterfliegen zu einem bestimmten Bestimmungsort und Einleiten einer bestimmten Prozedur.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Kommunizierens zwischen dem Flugzeug und der Überwachungs- und Steuerstation durch mindestens eines der folgenden Systeme vorgenommen wird: ein Einweg-Kommunikationssystem, ein Zweiwege-Kommunikationssystem, ein VHF-Kommunikationssystem, ein UHF-Kommunikationssystem und ein Satellitenkommunikationssystem.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Kommunizierens unter Verwendung einer Verschlüsselung durchgeführt wird.