(57)【要約】  本明細書において開示されるのは、航空用の高い安全性が求められるサービスまたはデータリンクを管理するための方法であって、航空機によって使用される航空用の高い安全性が求められるサービスまたはデータリンクに関して測定された品質パラメータを示す品質測定データを受信するステップと、品質測定データに関連する4次元位置を受信するステップであって、前記4次元位置が、全地球航法衛星システムに基づいて計算され、測定された品質パラメータに関連する3次元空間の位置および対応する時間を含む、ステップと、関連する4次元位置によって品質測定データをタグ付けするステップと、タグ付けされた品質測定データおよび予め定義されたタスクポリシーに基づいて、実行されるタスクを決定するステップであって、そのタスクが、航空機によって使用される航空用の高い安全性が求められるサービス、または航空機によって使用される航空用の高い安全性が求められるデータリンクに割り当てられるリソースの適合を含み、前記適合が、前記タグ付けされた品質測定データに基づく、ステップと、決定されたタスクを実行するステップとを含む、方法である。
2018534864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空用の高い安全性が求められるサービスまたはデータリンクを管理するための方法であって、
a)航空機によって使用される航空用の高い安全性が求められるサービスまたはデータリンクに関して測定された品質パラメータを示す品質測定データを受信するステップと、
b)前記品質測定データに関連する4次元位置を受信するステップであって、前記4次元位置が、
-  全地球航法衛星システムに基づいて計算され、
-  前記測定された品質パラメータに関連する
3次元空間の位置および対応する時間を含む、ステップと、
c)前記関連する4次元位置によって前記品質測定データをタグ付けするステップと、
d)タグ付けされた品質測定データおよび予め定義されたタスクポリシーに基づいて、実行されるタスクを決定するステップであって、前記タスクが、
-  前記航空機によって使用される前記航空用の高い安全性が求められるサービス、または
-  前記航空機によって使用される前記航空用の高い安全性が求められるデータリンクに割り当てられるリソース
の適合を含み、前記適合が、前記タグ付けされた品質測定データに基づく、ステップと、
e)決定されたタスクを実行するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
実行される前記決定されたタスクが、
・前記適合、または
・前記航空機によって使用される前記航空用の高い安全性が求められるサービスまたはデータリンクに関連する航空機追跡データの送信
を含む請求項1に記載の方法。
【請求項３】
実行される前記決定されたタスクが、
・前記適合、または
・前記送信、または
・品質パラメータの測定の変化
を含む請求項2に記載の方法。
【請求項４】
実行される前記決定されたタスクが、
・前記適合、または
・前記送信、または
・品質パラメータの測定の前記変化、または
・前記タグ付けされた品質測定データの破棄もしくは無視
を含む請求項3に記載の方法。
【請求項５】
・第1の装置(210)によって前記ステップa)、b)、およびc)を実行するステップと、
・前記タグ付けされた品質測定データが送信されるべき第2の装置(220)を前記第1の装置(210)によって特定するステップと、
・前記第1の装置(210)から前記第2の装置(220)に前記タグ付けされた品質測定データを送信するステップと、
・前記タグ付けされた品質測定データが関連付けられ認証されたソースから受信されるかどうかを前記第2の装置(220)によってチェックするステップと、
・前記タグ付けされた品質測定データが関連付けられ認証されたソースから受信されない場合に、前記タグ付けされた品質測定データを前記第2の装置(220)によって破棄するステップと、
・前記タグ付けされた品質測定データが関連付けられ認証されたソースから受信される場合に、前記予め定義されたタスクポリシーに基づいて前記第2の装置(220)によって、
-  前記第2の装置(220)によって前記ステップd)を実行するか、または
-  前記タグ付けされた品質測定データを前記第2の装置から第3の装置に転送し、それによって、前記第3の装置に前記ステップd)を実行することを課す
と判断するステップと
をさらに含む請求項3または4に記載の方法。
【請求項６】
前記第2の装置(220)が、
・-  関連付けおよび認証データを記憶する第1のデータベース(221)、ならびに
-  前記予め定義されたタスクポリシーを示すデータを記憶する第2のデータベース(222)
に結合され、
・前記第1のデータベース(221)に記憶された前記関連付けおよび認証データに基づいて、前記タグ付けされた品質測定データが関連付けられ認証されたソースから受信されるかどうかをチェックし、
・前記第2のデータベース(222)に記憶された前記データに基づいて、前記ステップd)を実行すべきかまたは前記タグ付けされた品質測定データを前記第3の装置に転送すべきかを判断する請求項5に記載の方法。
【請求項７】
実行される前記決定されたタスクが、
・前記適合、または
・前記送信、または
・品質パラメータの測定の前記変化、または
・前記第1のデータベース(221)に記憶された前記関連付けおよび認証データの更新/修正
を含む請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記第2の装置(220)および前記第3の装置が、
・1つもしくは複数の有人のおよび/もしくは無人の航空機、ならびに/または
・1つもしくは複数の航空交通管制地上局、ならびに/または
・1つもしくは複数の衛星
の間に分散される請求項5から7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
請求項1から8のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成されたシステム(200)。
【請求項１０】
・前記方法の前記ステップa)、b)、およびc)を実行するように構成された第1の装置(210)と、
・前記方法の前記ステップd)を実行するように構成された第2の装置(220)と
を含む請求項9に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第2の装置(220)が、
・前記タグ付けされた品質測定データが関連付けられ認証されたソースから受信されるかどうかをチェックし、
・前記タグ付けされた品質測定データが関連付けられ認証されたソースから受信されない場合に、前記タグ付けされた品質測定データを破棄し、
・前記タグ付けされた品質測定データが関連付けられ認証されたソースから受信される場合に、前記予め定義されたタスクポリシーに基づいて、
-  前記ステップd)を実行するか、または
-  前記タグ付けされた品質測定データを第3の装置に転送し、それによって、前記第3の装置に前記ステップd)を実行することを課す
と判断する
ように構成される請求項10に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第2の装置(220)が、
・-  関連付けおよび認証データを記憶する第1のデータベース(221)、ならびに
-  前記予め定義されたタスクポリシーを示すデータを記憶する第2のデータベース(222)
に結合され、
・-  前記第1のデータベース(221)に記憶された前記関連付けおよび認証データに基づいて、前記タグ付けされた品質測定データが関連付けられ認証されたソースから受信されるかどうかをチェックし、
-  前記第2のデータベース(222)に記憶された前記データに基づいて、前記ステップd)を実行すべきかまたは前記タグ付けされた品質測定データを前記第3の装置に転送すべきかを判断する
ように構成される請求項11に記載のシステム。
【請求項１３】
請求項9から12のいずれか一項に記載のシステムを備える航空機。
【請求項１４】
請求項9から12のいずれか一項に記載のシステムを備える航空交通管制地上局。
【請求項１５】
請求項9から12のいずれか一項に記載のシステムを備える衛星。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、航空用の生命の安全(SoL)アプリケーションに関し、特に、航空用のSoLサービスおよび/または航空用のSoLデータリンクの通信リソースを適合することによって航空用のSoL通信の容量および安全を高めるための方法および関連するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
これに関連して、本明細書においては、用語「生命の安全」(および対応する頭字語SoL)ならびに「高い安全性が求められる(safety-critical)」が、
・国際的な、地域の、または国内の航空当局/組織/機関/協会(国際民間航空機関(ICAO)、国際航空運送協会(IATA)、EUROCONTROL(すなわち、欧州航空航法安全機構(European Organization for the Safety of Air Navigation))、欧州航空安全機関(EASA:European Aviation Safety Agency)、連邦航空局(FAA)など)によってSoL、高い安全性が求められる、または飛行の安全(SoF:Safety of Flight)として定義され、
・そのようなSoL、高い安全性が求められる、またはSoF航空用アプリケーション/サービス/通信/データリンクに、たとえば、国際電気通信連合(ITU)無線通信規則において特に割り振られた無線周波数(RF)またはRF帯域に基づく
航空用アプリケーション/サービス/通信/データリンクを意味するために語句「アプリケーション」、「通信」、「サービス」、および「データリンク」と組み合わせて交換可能なように使用されることに留意することが重要である。
【０００３】
これに関連して、本明細書において、用語「航空機」が、民間空域における投入(insertion)に向けた現在の戦略によれば、一般航空電子工学機器(General Avionics)または商業用航空電子工学機器(Commercial Avionics)に属する有人の航空機、ならびに遠隔操縦航空機および無人航空機を指すために使用されることに留意することも、重要である。
【０００４】
知られているように、航空交通管理(ATM:Air Traffic Management)に含まれるエンティティの間の情報の安全で効率的なやりとりが、航空通信手順およびテクノロジーの発展とともにますます重要になりつつある。
【０００５】
通常、情報は、航空機通信呼びかけおよびレポートシステム(ACARS:Aircraft Communications Addressing and Reporting System)および航空通信ネットワーク(ATN:Aeronautical Telecommunication Network)によって今や次第に置き換えられている超高周波(VHF)および高周波(HF)テクノロジーを使用して地上局と航空機との間で転送されてきており、ATNは、現在、開放型システム間相互接続(OSI)プロトコルに基づいており、インターネットプロトコル(IP)スイートへと発展するものと見られている。
【０００６】
地上波テクノロジーおよび衛星テクノロジーの共存ならびに見通し線(line-of-sight)の制約に関連する問題は、プロファイルに基づくソリューションを仮定して、ほとんどの場合、通信サービスプロバイダによって利用され得るようにされた異なる運用機会ならびに異なるテクノロジーの可用性およびコスト上の影響も考慮した異なる空域および飛行フェーズへのプライマリデータリンクの割り当てによって解決されてきた。
【０００７】
概して、現在のアーキテクチャは、航空機がその飛行経路に沿って進むときに、発信元の地上局と航空機との間で信号を中継するための複数の地上局を含むことによって地上局と航空機との間の継続した通信を保つ。これは、空地通信が予め計画された経路に従ってルーティングされ、通信、ナビゲーション、および監視を含むATM価値連鎖の全体を指すもののための予め定義されたサービスプロバイダおよび関連するアクセスポイントを含むかなり静的な手法である。
【０００８】
この筋書きは、4D軌道ベース運用(4D-trajectory-based operation)(ここで、4Dは4次元を意味する)および性能ベース運用(performance-based operation)(これに関連して、たとえば、Single European Sky ATM Research (SESAR) master planが参照され得る)に向けた航空通信の発展とともに変化している。特に、飛行計画および管制承認(clearance)管理のための近代化された手順と並行して、パイロット-管制官のやりとりは、ICAOに準拠したおよびITUによって規定されたAMS(R)S周波数帯域(ここで、知られているように、AMS(R)Sは航空モバイル-衛星(R)サービス(Aeronautical Mobile-Satellite (R) Service)を意味し、(R)はフライト経路決定(route)の略記である)の地上波および衛星テクノロジーを含むSoL通信のための複数の空地デジタルデータリンクが利用可能であることから恩恵を受ける。この点に関しては、ITU Radio RegulationsのSection IVのArticle 1.36 - Radio Stations and Systemsによれば、AMS(R)Sは、「主として国内または国際民間航空経路に沿ったフライトの安全および秩序に関連する通信のために確保された航空モバイル-衛星サービス」と定義されることを想起されたい。
【０００９】
この新しい筋書きにおいては、新しいATMエンドツーエンド運用手順が、通信サービスおよびベアラのアドホックな性能指向のプロビジョニングを用いる動的なコンテキストの管理をもたらす。
【００１０】
現在、航空通信のためのテクノロジーの知られている例は、以下において与えられている。
・欧州特許出願公開第2 023 685(A1)号。この特許出願公開は、複数の通信ネットワーク上で航空機のデータリンクメッセージをルーティングするための方法を開示し、特に、前記方法は、規定された基準に基づいて第1のメッセージ処理アプリケーションを有する航空機のための少なくとも1つのデータリンクメッセージルーティングサービスを割り振り、既定の基準が、複数の通信ネットワークのうちの好ましいネットワークを含み、第1の好ましい通信ネットワークが利用可能になるとき、方法が、割り振られたルーティングサービスから第1のメッセージ経路を選択し、第1のメッセージ経路が既定の基準を満たす間に第1のメッセージ経路上でデータリンクメッセージの各々を送信し、既定の基準が航空機の複数の飛行フェーズにわたり変化するとき、方法が最新の既定の基準に基づいて航空機へのおよび航空機からのデータリンクメッセージ送信を継続するために少なくとも1つのデータリンクメッセージの経路を再度割り振る。
・欧州特許出願公開第1 995 706(A2)号。この特許出願公開は、リアルタイムの、衝突をチェックされた、運用上好ましい飛行軌道の改正の推薦を能動的に探し、生成するためのシステムおよび方法を開示し、特に、システムは、複数の入力に基づいて航空交通の状態を分析し、運用中の乗り物のための少なくとも1つの衝突をチェックされた運用上好ましい飛行軌道の改正を生成するように構成された分析構成要素と、少なくとも1つの衝突をチェックされた飛行軌道の改正を伝達するように構成された通信構成要素とを含み、一実施形態において、システムは、運用上好ましい飛行軌道の改正を伝達し、運用者が実施すべきかどうかの判断を行うことを可能にし、その運用上好ましい飛行軌道の改正を航空管制サービス提供機関(Air Navigation Service Provider)に要求するために空域の使用者の運用センター(たとえば、航空会社の運用センター(Airline Operations Center))とインターフェースを取る。
・欧州特許出願公開第2 109 087(A2)号。この特許出願公開は、航空機のためのデータリンク通信にアクセスするための方法を開示し、特に、方法は、航空機の通信のための予め選択されたデータリンクサービスプロバイダを提供するステップと、航空交通管制(ATC)通信サービスを供給するデータリンクサービスプロバイダを検出するステップと、検出されたデータリンクサービスプロバイダが予め選択されたデータリンクサービスプロバイダと同じであるかどうかを判定するステップとを含み、検出されたデータリンクサービスプロバイダが予め選択されたデータリンクサービスプロバイダと同じではない場合、非ATCメッセージのために予め選択されたデータリンクサービスプロバイダとの通信リンクが維持されながら、ATCメッセージのために検出されたデータリンクサービスプロバイダとの通信リンクが確立され、検出されたデータリンクサービスプロバイダが予め選択されたデータリンクサービスプロバイダと同じである場合、ATCメッセージと非ATCメッセージとの両方のために予め選択されたデータリンクサービスプロバイダとの通信リンクが維持される。
・欧州特許出願公開第2 667 363(A1)号。この特許出願公開は、管理されている空域を通りぬける航空機の間の衝突を検出し、検出された衝突を戦略的に解決する方法を開示し、特に、航空機が飛行している空域を管理するように構成される欧州特許出願公開第2 667 363(A1)号によるATC装置は、航空機の意図される飛行経路を記述する航空機意図データを受信し、航空機の意図に基づいて航空機の各々のためのユーザにとって好ましい軌道を計算し、何らかの衝突が生じるかどうかを判定する衝突検出手順を開始し、衝突を取り除くために衝突する航空機の意図の改正を計算する衝突解決手順を開始し、改正された航空機意図データを航空機に送信するように構成された処理手段を含む。
・欧州特許出願公開第2 889 579(A1)号。この特許出願公開は、航空機の軌道を定義し、予測するためのシステムおよび方法を開示し、特に、方法は、航空機の性能の特徴と大気のデータとの両方の入力データを獲得するステップと、航空機の軌道が従わなければならない軌道パラメータを定義するステップとを含み、さらに、方法が、航空機軌道パラメータを定義するステップと、複数の大気の予報の一揃いを獲得するステップと、大気の予報の一揃いのうちのそれぞれの大気の予報から予測される軌道を計算するステップであって、前記予測される軌道が、航空機の軌道の性能指数に関する関連する情報を有する、ステップとをさらに含み、予測される軌道の一揃いが、それぞれの大気の予報の一揃いから得られ、予測される軌道の一揃いのうちのそれぞれの予測される軌道が、大気の予報の一揃いのうちのそれぞれの大気の予報の確率から導出された関連する確率を有する。
・国際公開第2007/064733(A1)号。この国際公開は、あるATCデータリンク規格を使用するあるATCセンターから異なるATCデータリンク規格を使用する別のATCセンターに制御を自動的に移すためのシステムおよび方法を開示し、特に、一実施形態においては、システムは、アクティブな接続を通じて移動元のATCセンターから少なくとも新しいATCセンター移動先メッセージを受信するように構成された受信機構成要素、メッセージから新しいATCセンターのデータリンク規格を決定するように構成された識別者構成要素、航空機を新しいATCセンターにログインさせるログオン構成要素を含み、さらに、システムは、新しいATCセンターとの非アクティブな接続を確立するための接続構成要素と、非アクティブな接続を確認するための確認構成要素と、アクティブな接続を終了し、非アクティブな接続をアクティブ化するための切り替え構成要素とをさらに含む。
・米国特許出願公開第2002/0133294(A1)号。この特許出願公開は、衝突を回避するために航空機に調整された回避操縦コマンドを提供するための方法および装置を開示し、より詳細には、米国特許出願公開第2002/0133294(A1)号は、航空機の位置を決定するためのGPSシステムと、回避操縦を計算し、航空機追跡情報を表示し、進入してくる航空機と回避操縦を調整し、合成音声の警告およびコマンドをパイロットに与えるための制御論理とを開示する。
・米国特許出願公開第2006/0178141(A1)号。この特許出願公開は、航空機におけるVHF通信の適応的な制御のためのシステムおよび方法を開示し、特に、一実施形態においては、航空機のための適応的な通信システムが、好ましい地上通信局を選択するために通信切り替えモデルにアクセスする通信プロセッサを有し、別の実施形態においては、航空機と地上局との間の通信の方法が、通信切り替えモデルを受け取るステップと、航空機が飛行経路に沿って進むときに航空機に関する飛行パラメータを決定するステップと、決定された飛行パラメータに基づいて地上局を選択するステップとを含み、それから、航空機は、選択された地上局と通信し、さらに別の実施形態においては、通信切り替えモデルをまとめるための方法が、地上局から信号を受信するステップと、信号強度を測定するステップとを含み、好ましい地上局が、測定された信号強度の値に基づいて選択される。
・米国特許出願公開第2009/0070123(A1)号。この特許出願公開は、乗り物の4Dナビゲーションに関する財務上の意思決定を容易にするための方法を開示し、特に、米国特許出願公開第2009/0070123(A1)号によれば、ナビゲーション情報が受信され、乗り物の現在位置が決定され、複数の所定の位置のうちの少なくとも1つの所定の位置に関連するデータが取り出され、少なくとも1つの所定の位置に関する少なくとも1つの所定の到着時間を表す前記乗り物に関するコストの範囲が推定され、コストの範囲がナビゲーション情報の最小値およびナビゲーション情報の最大値に関連付けられ、コストの範囲のうちの少なくとも1つのコストを表すインジケータが表示される。
・米国特許出願公開第2011/0133980(A1)号。この特許出願公開は、統合されたATC管理のためのシステムおよび方法を開示し、特に、一実施形態においては、システムが、
-  管制官-パイロットデータリンク通信(CPDLC:Controller-Pilot Data Link Communications)および航空機設備通知(AFN:Aircraft Facility Notification)システムを実装するための将来航空航法システム(FANS:Future Air Navigation System)アプリケーションを含む第1の処理システムと
-  保護モードCPDLC(PM-CPDLC:Protected Mode CPDLC)およびコンテキスト管理(CM)システムを実装するためのATNアプリケーションを含む第2の処理システムと、
-  FANSアプリケーションによって駆動されるページ(page)の第1の組およびATNアプリケーションによって駆動されるページの第2の組へのアクセスを提供するように構成されたヒューマンマシンインターフェース(HMI)を実装する第3の処理システムと、
-  HMIからアクセスされるATCマネージャであって、HMIが、ATCマネージャによって駆動されるページの第3の組へのアクセスを提供するようにさらに構成され、ページの第3の組が、選択されたATCセンターに基づいてHMIのユーザをページの第1の組かまたはページの第2の組かのどちらかに選択的に導く、ATCマネージャとを含む。
・米国特許出願公開第2014/0003335(A1)号。この特許出願公開は、複数のデータリンクにまたがる情報転送のためのステートフルなコネクションレス型のオーバーレイプロトコルに関し、特に、情報の異なるセグメントを複数のデータ接続上で同時に送信することによって送信先への情報の送信時間全体を削減する方法を記載しており、より詳細には、方法は、送信先エンティティに送信するための情報の内容を提示するステップと、複数のデータリンク接続上で情報の異なるセグメントを同時に送信するステップとを含み、情報のすべてのセグメントが、送信先エンティティにおいて複数のデータリンク接続から受信され、データセグメントが、送信先エンティティにおいて情報の内容へと再構築される。
・米国特許第7,495,602(B2)号。この特許は、共通のATC運用者インターフェースを通じて複数のデータリンク規格を使用する通信のためのシステムおよび方法を開示し、特に、一実施形態においては、システムが、複数のデータリンク規格のうちの1つを使用してATCセンターとの通信を選択および確立するように構成された構成要素を含み、システムは、データリンク規格の1つまたは複数の機能に基づいて適切なデータ入力のみを許すように少なくとも1つのダウンリンクのページをフォーマットし、選択されたデータリンク規格に基づいて1つまたは複数の入力されたデータ入力を符号化し、入力をATCセンターに送信するように構成された構成要素をさらに含み、特定の実施形態において、システムは、選択されたデータリンク規格の1つまたは複数のメッセージテキストの約束ごとに従って、テキストメッセージ内の復号されたアップリンクデータ送信の各々を受信し、対応するアップリンクの表示ページ上に表示するように構成された構成要素をさらに含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】欧州特許出願公開第2 023 685(A1)号
【特許文献２】欧州特許出願公開第1 995 706(A2)号
【特許文献３】欧州特許出願公開第2 109 087(A2)号
【特許文献４】欧州特許出願公開第2 667 363(A1)号
【特許文献５】欧州特許出願公開第2 889 579(A1)号
【特許文献６】国際公開第2007/064733(A1)号
【特許文献７】米国特許出願公開第2002/0133294(A1)号
【特許文献８】米国特許出願公開第2006/0178141(A1)号
【特許文献９】米国特許出願公開第2009/0070123(A1)号
【特許文献１０】米国特許出願公開第2011/0133980(A1)号
【特許文献１１】米国特許出願公開第2014/0003335(A1)号
【特許文献１２】米国特許第7,495,602(B2)号
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Single European Sky ATM Research (SESAR) master plan
【非特許文献２】ITU Radio RegulationsのSection IVのArticle 1.36 - Radio Stations and Systems
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
知られているように、通信性能要件(RCP:Required Communication Performance)の種類は、飛行の様々なフェーズにおけるエンドツーエンドの運用通信サービスの必要とされる目標性能を確立し、RCPは、通信トランザクションの時間、継続性、可用性、および完全性に関する値の所定の組である。特に、RCPに関するICAOのマニュアルの一部であるトピックは、準拠表明(compliance statement)および施行を含むそれぞれの提供されるエンドツーエンドの運用通信サービスの実際の性能の監視および分析である。
【００１４】
この文脈で、本発明の第1の目的は、ATMロードマップによって目標とされる4Dの軌道に基づくおよび性能に基づくモデルに準拠し、デジタル空地SoLデータリンクを通じて提供されるCPDLCおよび契約型自動従属監視(ADS-C:Automatic Dependent Surveillance - Contract)などの航空用アプリケーションの性能を適合し、最適化することを可能にする方法および関連するシステムを提供するという目的である。
【００１５】
さらに、本発明の第2の目的は、航空用のSoLサービスおよびデータリンクの容量および安全を高めることを可能にする方法および関連するシステムを提供するという目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
これらのおよびその他の目的は、本発明が添付の請求項において定義される方法および関連するシステムに関するので本発明によって実現される。
【００１７】
特に、本発明による方法は、
a)航空機によって使用される航空用の高い安全性が求められるサービスまたはデータリンクに関して測定された品質パラメータを示す品質測定データを受信するステップと、
b)品質測定データに関連する4次元位置を受信するステップであって、前記4次元位置が、
-  全地球航法衛星システムに基づいて計算され、
-  測定された品質パラメータに関連する
3次元空間の位置および対応する時間を含む、ステップと、
c)関連する4次元位置によって品質測定データをタグ付けするステップと、
d)タグ付けされた品質測定データおよび予め定義されたタスクポリシーに基づいて、実行されるタスクを決定するステップであって、そのタスクが、
-  航空機によって使用される航空用の高い安全性が求められるサービス、または
-  航空機によって使用される航空用の高い安全性が求められるデータリンクに割り当てられるリソース
の適合を含み、前記適合が、前記タグ付けされた品質測定データに基づく、ステップと、
e)決定されたタスクを実行するステップと
を含む。
【００１８】
本発明のより深い理解のために、純粋に例として意図され、限定的と考えられるべきでない好ましい実施形態が、以下で、添付の図面(正確な縮尺でない)を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を利用する航空エンドツーエンド通信システムの例を概略的に示す図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態によるシステムを概略的に示す図である。
【図３】図2のシステムの構成要素によって実装される論理の例を概略的に示す図である。
【図４】本発明の前記好ましい実施形態に基づくシステムの例を概略的に示す図である。
【図５】本発明の前記好ましい実施形態に基づくシステムの例を概略的に示す図である。
【図６】本発明の前記好ましい実施形態に基づくシステムの例を概略的に示す図である。
【図７】本発明の前記好ましい実施形態に基づくシステムの例を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下の検討は、当業者が本発明を実施し、使用することを可能にするために提示される。実施形態に対する様々な修正は、請求される本発明の範囲を逸脱することなく当業者に容易に明らかになるであろう。したがって、本発明は、示され、説明される実施形態に限定されるように意図されておらず、本明細書に開示され、添付の請求項において定義される原理および特徴に合致する最も広い範囲を与えられるべきである。
【００２１】
本発明は、航空用の高い安全性が求められるサービスまたはデータリンクを管理するための方法に関し、その方法は、
a)航空機によって使用される航空用の高い安全性が求められるサービスまたはデータリンクに関して測定された品質パラメータを示す品質測定データを受信するステップと、
b)品質測定データに関連する4次元位置を受信するステップであって、前記4次元位置が、
-  全地球航法衛星システムに基づいて計算され、
-  測定された品質パラメータに関連する
3次元空間の位置および対応する時間を含む、ステップと、
c)関連する4次元位置によって品質測定データをタグ付けするステップと、
d)タグ付けされた品質測定データおよび予め定義されたタスクポリシーに基づいて、実行されるタスクを決定するステップであって、そのタスクが、
-  航空機によって使用される航空用の高い安全性が求められるサービス、または
-  航空機によって使用される航空用の高い安全性が求められるデータリンクに割り当てられるリソース
の適合を含み、前記適合が、前記タグ付けされた品質測定データに基づく、ステップと、
e)決定されたタスクを実行するステップと
を含む。
【００２２】
好ましくは、実行される決定されたタスクは、
・前記適合、または
・航空機によって使用される航空用の高い安全性が求められるサービスまたはデータリンクに関連する航空機追跡データの送信
を含む。
【００２３】
より好ましくは、実行される決定されたタスクは、
・前記適合、または
・前記送信、または
・品質パラメータの測定の変化
を含む。
【００２４】
より一層好ましくは、実行される決定されたタスクは、
・前記適合、または
・前記送信、または
・品質パラメータの測定の前記変化、または
・タグ付けされた品質測定データの破棄もしくは無視
を含む。
【００２５】
都合のよいことに、方法は、
・第1の装置によってa)、b)、およびc)を実行するステップと、
・タグ付けされた品質測定データが送信されるべき第2の装置を第1の装置によって特定するステップと、
・第1の装置から前記第2の装置にタグ付けされた品質測定データを送信するステップと、
・タグ付けされた品質測定データが関連付けられ認証されたソースから受信されるかどうかを前記第2の装置によってチェックするステップと、
・タグ付けされた品質測定データが関連付けられ認証されたソースから受信されない場合に、タグ付けされた品質測定データを前記第2の装置によって破棄するステップと、
・タグ付けされた品質測定データが関連付けられ認証されたソースから受信される場合に、予め定義されたタスクポリシーに基づいて前記第2の装置によって、
-  前記第2の装置によってステップd)を実行するか、または
-  タグ付けされた品質測定データを前記第2の装置から第3の装置に転送し、それによって、後者に前記ステップd)を実行することを課す
と判断するステップと
を含む。
【００２６】
さらに都合のよいことに、第2の装置は、
・-  関連付けおよび認証データを記憶する第1のデータベース、ならびに
-  予め定義されたタスクポリシーを示すデータを記憶する第2のデータベース
に結合され、
・第1のデータベースに記憶された関連付けおよび認証データに基づいて、タグ付けされた品質測定データが関連付けられ認証されたソースから受信されるかどうかをチェックし、
・第2のデータベースに記憶されたデータに基づいて、ステップd)を実行すべきかまたはタグ付けされた品質測定データを第3の装置に転送すべきかを判断する。
【００２７】
より一層都合のよいことに、実行される決定されたタスクは、
・前記適合、または
・前記送信、または
・品質パラメータの測定の前記変化、または
・第1のデータベースに記憶された関連付けおよび認証データの更新/修正
を含む。
【００２８】
したがって、以上のことを考慮して、本発明は、使用される/提供される航空用のSoLサービスのおよび/または使用される航空用のSoLデータリンクの割り当てられた通信リソースの動的な適合によって航空用のSoL通信の容量および安全を高めるための方法および関連するシステムに関する。特に、本発明は、有人のおよび無人の/遠隔操縦された航空機のために有利に利用され得る。
【００２９】
本発明をより深く理解するために、図1は、本発明を利用する航空用のアプリケーション(CPDLCおよびADS-Cなど)のためのエンドツーエンド通信システム(全体を100によって示される)の非限定的な例の機能のアーキテクチャを概略的に示す。
【００３０】
特に、図1に示されるように、エンドツーエンド通信システム100は、
・分散型空地SoLデータリンクシステム110と、
・航空機(図1に示されていない)上に設置され、航空機搭載通信ネットワーク130を介して分散型空地SoLデータリンクシステム110と通信するように構成された航空機搭載エンドシステム120と、
・地上通信ネットワーク150を介して分散型空地SoLデータリンクシステム110と通信するように構成された地上エンドシステム140と
を含む。
【００３１】
さらに、分散型空地SoLデータリンクシステム110は、
・航空機搭載SoLデータリンクセクション111(都合のよいことに、航空機搭載エンドシステム120を備えた航空機を含む複数の航空機を含む)と、
・宇宙船搭載SoLデータリンクセクション112(都合のよいことに、1つまたは複数の衛星を含む)と、
・地上SoLデータリンクセクション113(都合のよいことに、地上エンドシステム140を含む複数の地上局を含む)と、
・分散型SoLデータリンク処理セクション114(都合のよいことに、複数の地上および/または航空機搭載および/または宇宙船搭載処理ユニットを含む)と
を含む。
【００３２】
特に、分散型空地SoLデータリンクシステム110は、航空用のSoLデータリンクの品質測定値(図1において110Aによって示される矢印)と、
・全地球航法衛星システム(GNSS)から受信された信号に基づいて航空機によって(特に、航空機搭載エンドシステム120を備えた航空機を含む航空機の機内搭載ナビゲーションデバイスによって)計算され、
・航空用のSoLデータリンクの品質測定が前記航空機によって(特に、航空機搭載エンドシステム120を含む前記航空機の機内搭載SoL通信システムによって)どこで、いつ実行されたかを示す
前記航空用のSoLデータリンクの品質測定値に関連する4D(空間および時間)位置(図1において110Bによって示される矢印)、すなわち、3次元(3D)空間位置および関連する時間とを受信する。
【００３３】
さらに、分散型空地SoLデータリンクシステム110内で、双方向通信およびデータ交換が、
・航空機搭載SoLデータリンクセクション111と宇宙船搭載SoLデータリンクセクション112との間(図1において110Cによって示される両方向矢印)、
・宇宙船搭載SoLデータリンクセクション112と地上SoLデータリンクセクション113との間(図1において110Dによって示される両方向矢印)、ならびに
・前記航空機搭載、宇宙船搭載、および地上SoLデータリンクセクション111、112、および113と分散型SoLデータリンク処理セクション114との間(図1においてそれぞれ110E、110F、および110Gによって示される双方向矢印)
で実行される。
【００３４】
特に、分散型SoLデータリンク処理セクション114は、
・航空機搭載、宇宙船搭載、および地上SoLデータリンクセクション111、112、および113から航空用のSoLデータリンクの品質測定値および関連する4D位置を受信し、
・実行される対応するタスクを決定することによってそれらの航空用のSoLデータリンクの品質測定値および関連する4D位置に基づいて判断を下し、
・前記航空機搭載、宇宙船搭載、および地上SoLデータリンクセクション111、112、および113に実行されるタスクを知らせ、分散型SoLデータリンク処理セクション114によって下された判断によって関与させられる航空用のSoLデータリンクおよび/またはサービスを使用している航空機(特に、それぞれの機内搭載SoL通信システム)および地上局は、前記分散型SoLデータリンク処理セクション114によって決定された対応するタスクを実行する。
【００３５】
より詳細には、分散型SoLデータリンク処理セクション114によって決定され得る実行されるタスクは、都合のよいことに、
・航空用のSoLデータリンクのリソースの適合(図1のブロック160)、および/または
・航空用のSoLサービスの適合(図1のブロック170)
を含み得る。
【００３６】
加えて、分散型SoLデータリンク処理セクション114は、都合のよいことに、データリンクサービスのプロビジョニングの必要および制約に関連してSoLデータリンクの構成の異常を追跡するために4D航空機追跡監視方法の適合(図1のブロック180)も要求し得る。
【００３７】
航空用のSoLサービスのプロビジョニングを4Dでタグ付けされたSoLデータリンクの品質測定値に適合することによって、SoLデータリンクの効率およびひいては容量が、安全を損なうことなく改善される。たとえば、天気図の頻繁な更新を必要としない安定した気象条件の空域を飛行する航空機のための通信リソースを節約することが、可能である。
【００３８】
航空用のSoLデータリンクのリソース割り当てを関連する品質測定値に適合することによって、SoLサービスのプロビジョニングおよびひいては安全が、容量を減じることなく改善される。たとえば、悪天候の空域を飛行するまたは異常な飛行条件に晒される航空機のためのSoLサービスのプロビジョニングを増やすようにデータリンクのリソースを割り当てることが、可能である。
【００３９】
4D航空機追跡信号の放出をSoLデータリンクの状態に適合することによって、監視アプリケーションが、SoLデータリンクの性能が期待以下になる事態を未然に防ぐようになる。
【００４０】
都合のよいことに、本発明が、任意のデータリンク品質測定方法(ビット誤り率(BER)、信号対雑音比(SNR)などの計算に基づく方法など)、ならびに任意のGNSS(全地球測位システム(GPS)、ガリレオ、および/もしくはGLONASSなど)、および/または静止衛星型衛星航法補強システム(SBAS:Satellite Based Augmentation System)(欧州静止衛星航法オーバーレイサービス(EGNOS:European Geostationary Navigation Overlay Service)、広域補強システム(WAAS:Wide Area Augmentation System)、および/もしくは運輸多目的衛星用衛星航法補強システム(MSAS:Multi-functional Satellite Augmentation System)など)を利用し得ることは注目に値する。
【００４１】
図2は、本発明の好ましい実施形態によるシステム(全体を200によって示される)を概略的に示す。
【００４２】
特に、図2に示されるように、システム200は、
・第1の入力インターフェース210A、第2の入力インターフェース210B、第1の関連付けデータベース211、およびタグプロセッサ212を含む第1の装置210と、
・第3の入力インターフェース220A、第2の関連付けデータベース221、ポリシーデータベース222、ポリシーおよびタスクプロセッサ223、第1の出力インターフェース230A、第2の出力インターフェース230B、第3の出力インターフェース230C、第4の出力インターフェース230D、第5の出力インターフェース230E、および第6の出力インターフェース230Fを含む第2の装置220と
を含む。
【００４３】
より詳細には、第1の装置210は、第1の入力インターフェース210Aを通じて航空用のSoLデータリンクの品質測定値を受信し、第2の入力インターフェース210Bを通じて関連するGNSSに基づく4D位置を受信するように構成され、タグプロセッサ212は、
・第2の入力インターフェース210Bを通じて受信された関連するGNSSに基づく4D位置によって第1の入力インターフェース210Aを通じて受信された航空用のSoLデータリンクの品質測定値をタグ付けし、
・関連するGNSSに基づく4D位置によってタグ付けされた前記航空用のSoLデータリンクの品質測定値が送信されるべき関連付けられ認証された装置の識別情報を第1の関連付けデータベース211から取り出し(図2に示される例においては、前記関連付けられ認証された装置は第2の装置220である)、
・関連するGNSSに基づく4D位置によってタグ付けされた航空用のSoLデータリンクの品質測定値を第3の入力インターフェース220Aを通じて第2の装置220に提供する
ように構成される。
【００４４】
都合のよいことに、タグプロセッサ212は、単純な連結からフィンガープリンティングのために使用されるハッシュ関数のようなより高度なハッシュ関数にまで及ぶ関数などの任意の予め定義された数学的な処理関数を実行することによって動作し得る。使用される関数の選択は、都合のよいことに、無理のないコスト、複雑さ、SoLデータリンク上で送信される情報のオーバーヘッド、処理遅延などのいくつかのパラメータを考慮に入れることによってなされ得る。
【００４５】
さらに、ポリシーおよびタスクプロセッサ223は、
・第3の入力インターフェース220Aを通じて受信された関連するGNSSに基づく4D位置によってタグ付けされた航空用のSoLデータリンクの品質測定値が適切に関連付けられ認証されたソースから実際に受信されるかどうかを第2の関連付けデータベース221においてチェックし、
・関連するGNSSに基づく4D位置によってタグ付けされた航空用のSoLデータリンクの品質測定値が適切に関連付けられ認証されたソースから実際に受信される場合に、ポリシーデータベース222と、関連するGNSSに基づく4D位置によってタグ付けされた前記受信された航空用のSoLデータリンクの品質測定値とに基づいて、実行されるタスクを決定する
ように構成される。
【００４６】
これに関連して、図3は、ポリシーおよびタスクプロセッサ223によって実装される論理の例を概略的に表す流れ図である。
【００４７】
特に、図3に示されるように、ポリシーおよびタスクプロセッサ223は、都合のよいことに、
・関連するGNSSに基づく4D位置によってタグ付けされた航空用のSoLデータリンクの品質測定値を第3の入力インターフェース220Aを通じて受信し(ブロック301)、
・第2の関連付けデータベース221に基づいて、関連するGNSSに基づく4D位置によってタグ付けされた受信された航空用のSoLデータリンクの品質測定値が関連付けられたまたは認証されたソースから受信されないとそのポリシーおよびタスクプロセッサ223が判定する(ブロック302)場合に、前記タグ付けされた航空用のSoLデータリンクの品質測定値を破棄し(ブロック303)、
・そうでない場合に、実行されるタスクを決定する(ブロック304)
ように構成される。
【００４８】
さらに、やはり図3に示されるように、ポリシーおよびタスクプロセッサ223は、都合のよいことに、以下のようにして、つまり、
・そのポリシーおよびタスクプロセッサ223がポリシーデータベース222に基づいてそのように決定する(ブロック305)場合、関連するGNSSに基づく4D位置によってタグ付けされた受信された航空用のSoLデータリンクの品質測定値を破棄し(ブロック306)、そうではなく、
・そのポリシーおよびタスクプロセッサ223がポリシーデータベース222に基づいてそのように決定する(ブロック307)場合、関連するGNSSに基づく4D位置によってタグ付けされた受信された航空用のSoLデータリンクの品質測定値を第1の出力インターフェース230Aを通じて遠隔のポリシーおよびタスクプロセッサに転送し(ブロック308)、それによって、(たとえば、分散型ATM通信適合アーキテクチャにおいて)別のシステム要素に実行されるタスクを定義することを課し、そうではなく、
・そのポリシーおよびタスクプロセッサ223がポリシーデータベース222および関連するGNSSに基づく4D位置によってタグ付けされた受信された航空用のSoLデータリンクの品質測定値に基づいてそのように決定する(ブロック309)場合、第2の出力インターフェース230Bを通じて航空用のSoLサービスの「ローカルの」適合を要求し(ブロック310)、それによって、たとえば、CPDLC、ADS-C、またはその他の航空用のSoLサービスのプロビジョニングの構成を修正し、そうではなく、
・そのポリシーおよびタスクプロセッサ223がポリシーデータベース222および関連するGNSSに基づく4D位置によってタグ付けされた受信された航空用のSoLデータリンクの品質測定値に基づいてそのように決定する(ブロック311)場合、第3の出力インターフェース230Cを通じて航空用のSoLデータリンクのリソース割り当ての「ローカルの」適合を要求し(ブロック312)、それによって、現在使用されている航空用のSoLデータリンクに既に割り振られたリソースを修正し、そうではなく、
・そのポリシーおよびタスクプロセッサ223がポリシーデータベース222および関連するGNSSに基づく4D位置によってタグ付けされた受信された航空用のSoLデータリンクの品質測定値に基づいてそのように決定する(ブロック313)場合、第4の出力インターフェース230Dを通じて航空用のSoLデータリンクの品質測定デバイス/ユニットの構成の適合を要求し(ブロック314)、それによって、(たとえば、測定レートを調整すること、スイッチオン/スイッチオフステータスを修正することなどのために)これらのデバイス/ユニットの動作を修正し、そうではなく、
・そのポリシーおよびタスクプロセッサ223がポリシーデータベース222および関連するGNSSに基づく4D位置によってタグ付けされた受信された航空用のSoLデータリンクの品質測定値に基づいてそのように決定する(ブロック315)場合、第5の出力インターフェース230Eを通じて第1のおよび第2の装置210および220ならびに/または遠隔の/ローカルの装置の関連付けのステータスの適合を要求し(ブロック316)、それによって、たとえば、第2の関連付けデータベース221に記憶された認証された関連付けを確立するかまたは削除し(この目的で、都合のよいことに、(図2に示されるように)第1の装置210および第2の装置220にそれぞれ結合されたさらなる入力インターフェース210Cおよび220Bが、システム200全体において転送され、処理されるタグ付けされた品質測定値の経路を修正するために利用される可能性がある)、そうではなく、
・SoLデータリンクの異常な点に関連するなんらかの重大な情報(暴動(insurgence)または異常の解決など)を監視アプリケーションを介してシグナリングする目的で、そのポリシーおよびタスクプロセッサ223がポリシーデータベース222および関連するGNSSに基づく4D位置によってタグ付けされた前記受信された航空用のSoLデータリンクの品質測定値に基づいてそのように決定する(ブロック317)場合、第6の出力インターフェース230Fを通じて4Dでタグ付けされた航空用のSoLデータリンクの品質測定値に加えて4D航空機追跡データの放出を要求し(ブロック318)、そうではなく、
・関連するGNSSに基づく4D位置によってタグ付けされた新しい航空用のSoLデータリンクの品質測定値の受信までいかなるタスクも実行しない(ブロック319)
ようにして実行されるタスクを決定するように構成される。
【００４９】
したがって、以上のことを考慮して、ポリシーおよびタスクプロセッサ223による関連するGNSSに基づく4D位置によってタグ付けされた受信された航空用のSoLデータリンクの品質測定値の処理は、前記タグ付けされた航空用のSoLデータリンクの品質測定値が
・破棄される(ブロック303もしくは306)か、
・別の装置による処理のために転送される(ブロック308)か、
・SoLサービスもしくはデータリンクのレベルで実行される適合を決定するために利用される(ブロック310もしくは312)か、
・SoLデータリンクの品質測定を実行するために適用される構成を決定するために利用される(ブロック314)か、
・実行される認証プロセスの種類を決定するために利用される(ブロック316)か、
・使用される/利用されるSoLデータリンクに関連する4D航空機追跡を実行する(たとえば、使用される/利用されるSoLデータリンクの異常をシグナリングする)ために利用される(ブロック318)か、または
・無視される(ブロック319)
結果を生じ得る。
【００５０】
都合のよいことに、実行されるタスクの上記の種類の各々に関して、それぞれの特定の信号フォーマットが、それぞれの出力インターフェース220A、220B、220C、220D、220E、および220F上で使用され得る。
【００５１】
図4は、図2および図3に示され、既に説明された本発明の上述の好ましい実施形態に基づくシステムの第1の例(全体を400によって示される)を概略的に示す。
【００５２】
特に、図4に示される前記第1の例においては、航空機搭載システム410が、空地SoLデータリンク430によって、関連付けられ認証された地上システム420に遠隔で接続され、地上システム420とデータをやりとりする。
【００５３】
詳細には、航空機搭載システム410は、
・図2に示され、既に説明されたシステム200の第1の装置210の第1の入力インターフェース210A、第2の入力インターフェース210B、第1の関連付けデータベース211、およびタグプロセッサ212としてそれぞれ動作するように構成されるそれぞれの第1の入力インターフェース411A、それぞれの第2の入力インターフェース411B、それぞれの第1の関連付けデータベース411.1、およびそれぞれのタグプロセッサ411.2を含むそれぞれの第1の装置411と、
・図2および図3を参照して既に説明されたシステム200の第2の装置220の第3の入力インターフェース220A、第2の関連付けデータベース221、ポリシーデータベース222、ポリシーおよびタスクプロセッサ223、ならびに第1の出力インターフェース230Aとしてそれぞれ動作するように構成されるそれぞれの第3の入力インターフェース412A、それぞれの第2の関連付けデータベース412.1、それぞれのポリシーデータベース412.2、それぞれのポリシーおよびタスクプロセッサ412.3、ならびにそれぞれの出力インターフェース410Aを含むそれぞれの第2の装置412と
を含む。
【００５４】
さらに、地上システム420は、
・図2に示され、既に説明されたシステム200の第1の装置210の第1の入力インターフェース210A、第2の入力インターフェース210B、第1の関連付けデータベース211、およびタグプロセッサ212としてそれぞれ動作するように構成されるそれぞれの第1の入力インターフェース421A、それぞれの第2の入力インターフェース421B、それぞれの第1の関連付けデータベース421.1、およびそれぞれのタグプロセッサ421.2を含むそれぞれの第1の装置421と、
・図2および図3を参照して既に説明されたシステム200の第2の装置220の第3の入力インターフェース220A、第2の関連付けデータベース221、ポリシーデータベース222、ポリシーおよびタスクプロセッサ223、ならびに第3の出力インターフェース230Cとしてそれぞれ動作するように構成されるそれぞれの第3の入力インターフェース422A、それぞれの第2の関連付けデータベース422.1、それぞれのポリシーデータベース422.2、それぞれのポリシーおよびタスクプロセッサ422.3、ならびにそれぞれの出力インターフェース420Cを含むそれぞれの第2の装置422と
を含む。
【００５５】
より詳細には、図4に示される前記第1の例において、航空機搭載システム410のタグプロセッサ411.2は、それぞれの第1の入力インターフェース411Aを介してSoLデータリンクの品質測定値を受信し、それぞれの第2の入力インターフェース411Bを介して4D位置を受信し、それぞれの第3の入力インターフェース412Aを介してタグ付けされたSoLデータリンクの品質測定値を提供し、そして、それぞれのポリシーおよびタスクプロセッサ412.3は、受信されたタグ付けされたSoLデータリンクの品質測定値およびそれぞれのポリシーデータベース412.2に記憶されたデータに基づいて(図3に関連して既に説明されたように)実行されるタスクを決定する。特に、図4に示される前記第1の例において、実行される決定されたタスクは、それぞれの出力インターフェース410Aおよび空地SoLデータリンク430を介したタグ付けされたSoLデータリンクの品質測定値の転送であり、それによって、地上システム420に前記タグ付けされたSoLデータリンクの品質測定値を提供する。そして、前記地上システム420のポリシーおよびタスクプロセッサ422.3は、受信されたタグ付けされたSoLデータリンクの品質測定値およびそれぞれのポリシーデータベース422.2に記憶されたデータに基づいて、SoLデータリンクのリソース割り当ての適合が現在のサービスプロビジョニングプロファイルによりしっかりと対応することを必要とされると判定し、したがって、それぞれの出力インターフェース420Cを介して出力信号を発することによって対応するプロセスを開始する(この出力信号は、プロセスに関与する地上のエンティティ(すなわち、地上局)に向けられるので、空地SoLデータリンク430を通過しない)。
【００５６】
さらに、図5は、図2および図3に示され、既に説明された本発明の上述の好ましい実施形態に基づくシステムの第2の例(全体を500によって示される)を概略的に示す。
【００５７】
特に、図5に示される前記第2の例においては、航空機搭載システム510が、空地SoLデータリンク530によって地上システム520に遠隔で接続され、地上システム520とデータをやりとりし、前記航空機搭載システム510および前記地上システム520は、図2に示されたシステム200と同じ構成要素を含み、図2および図3に示され、前記システム200について既に説明されたことに従って動作する。
【００５８】
詳細には、図5に示される前記第2の例においては、地上システム520のポリシーおよびタスクプロセッサ522.3が、航空機との認証された関連付けのステータスをクリアする必要性を決定し、結果として、
・前記地上システム520のそれぞれの第1のおよび第2の関連付けデータベース521.1および522.1へのそれぞれの第1の出力インターフェース520C.1と、
・航空機搭載システム510の第1のおよび第2の関連付けデータベース511.1および512.1へのそれぞれの第2の出力インターフェース520C.2と
を介して対応する信号を発する。
【００５９】
このプロセスは、同等の/同等でない装置の間で測定値およびタスクの配信を可能にする/不可能にするためにハンドオーバシーケンスの一部として認証された関連付けを管理するために有利に使用され得る。
【００６０】
さらに、図6は、図2および図3に示され、既に説明された本発明の上述の好ましい実施形態に基づくシステムの第3の例(全体を600によって示される)を概略的に示す。
【００６１】
特に、図6に示される前記第3の例においては、航空機搭載システム610は、空地SoLデータリンク640によって、(特に、衛星上に設置された)宇宙船搭載システム620を介して遠隔の地上システム630と通信し、前記航空機搭載システム610、前記宇宙船搭載システム620、および前記地上システム630は、図2に示されたシステム200と同じ構成要素を含み、図2および図3に示され、前記システム200について既に説明されたことに従って動作する。
【００６２】
詳細には、図6に示される前記第3の例において、宇宙船搭載システム620は、さらに、前記地上システム630の中心的な処理の役割をより上手くサポートするために、航空機搭載システム610によって提供されるものに加えてそれぞれのタグ付けされたSoLデータリンクの品質測定値を地上システム630に提供する。
【００６３】
さらに、図7は、図2および図3に示され、既に説明された本発明の上述の好ましい実施形態に基づくシステムの第4の例(全体を700によって示される)を概略的に示す。
【００６４】
特に、図7に示される前記第4の例においては、航空機搭載システム710が、空地SoLデータリンク740によって、(特に、衛星上に設置された)宇宙船搭載システム720を介して遠隔の地上システム730と通信し、前記航空機搭載システム710、前記宇宙船搭載システム720、および前記地上システム730は、図2および図3に示され、システム200について既に説明されたことに従って動作する。
【００６５】
詳細には、図7に示される前記第4の例において、宇宙船搭載システム720は、(関連する関連付けデータベース722.1およびポリシーデータベース722.2と一緒に)それぞれのポリシーおよびタスクプロセッサ722.3のみを含む一方、いかなるそれぞれのタグプロセッサも含まず、それによって、前記宇宙船搭載システム720がSoLデータリンクの品質の衛星の測定値を提供するように設計されない結果を生じる。特に、図7に示される前記第4の例において、宇宙船搭載システム720は、航空機搭載システム710から受信されたタグ付けされたSoLデータリンクの品質測定値を地上システム730に転送することに制限される。
【００６６】
本発明の利点は、以上のことから明らかである。
【００６７】
特に、本発明が
・航空用のSoLサービスおよびデータリンクの容量および安全を向上させることを可能にし、
・進行中のトランザクションおよびエンドツーエンド通信システムの全体的なステータスに基づくサービスプロファイルの適合、割り当てられるデータリンクのリソースの適合、および4D航空機追跡のやりとりの適合による航空用のSoL通信のためのスケーラブルなモジュール化されたインフラストラクチャを提供し、
・任意のデジタルSoLデータリンクならびにGNSS測位、ナビゲーション、および時間合わせテクノロジーによって動作可能であり、
・進入および盗聴に対しての堅牢性を高めるための認証された通信インターフェースの定義により認可されていない進入に対して安全であり、
・空域および空港の収容能力を高めるためにも有利に利用され得る
という事実を強調することは、価値がある。
【００６８】
最後に、多くの修正および変更が本発明に対してなされる可能性があり、それらの修正および変更のすべてが添付の請求項において定義される本発明の範囲内に入ることは、明らかである。
【符号の説明】
【００６９】
100  エンドツーエンド通信システム
110  分散型空地SoLデータリンクシステム
111  航空機搭載SoLデータリンクセクション
112  宇宙船搭載SoLデータリンクセクション
113  地上SoLデータリンクセクション
114  分散型SoLデータリンク処理セクション
120  航空機搭載エンドシステム
130  航空機搭載通信ネットワーク
140  地上エンドシステム
150  地上通信ネットワーク
160  航空用のSoLデータリンクのリソースの適合
170  航空用のSoLサービスの適合
180  4D航空機追跡監視方法の適合
200  システム
210  第1の装置
210A  第1の入力インターフェース
210B  第2の入力インターフェース
211  第1の関連付けデータベース
212  タグプロセッサ
220  第2の装置
220A  第3の入力インターフェース
221  第2の関連付けデータベース
222  ポリシーデータベース
223  ポリシーおよびタスクプロセッサ
230A  第1の出力インターフェース
230B  第2の出力インターフェース
230C  第3の出力インターフェース
230D  第4の出力インターフェース
230E  第5の出力インターフェース
230F  第6の出力インターフェース
400  システムの第1の例
410  航空機搭載システム
410A  出力インターフェース
411  第1の装置
411A  第1の入力インターフェース
411B  第2の入力インターフェース
411.1  第1の関連付けデータベース
411.2  タグプロセッサ
412  第2の装置
412A  第3の入力インターフェース
412.1  第2の関連付けデータベース
412.2  ポリシーデータベース
412.3  ポリシーおよびタスクプロセッサ
420  地上システム
420C  出力インターフェース
421  第1の装置
421A  第1の入力インターフェース
421B  第2の入力インターフェース
421.1  第1の関連付けデータベース
421.2  タグプロセッサ
422  第2の装置
422A  第3の入力インターフェース
422.1  第2の関連付けデータベース
422.2  ポリシーデータベース
422.3  ポリシーおよびタスクプロセッサ
430  空地SoLデータリンク
500  システムの第2の例
510  航空機搭載システム
511.1  第1の関連付けデータベース
512.1  第2の関連付けデータベース
520  地上システム
520C.1  第1の出力インターフェース
520C.2  第2の出力インターフェース
521.1  第1の関連付けデータベース
522.1  第2の関連付けデータベース
522.3  ポリシーおよびタスクプロセッサ
530  空地SoLデータリンク
600  システムの第3の例
610  航空機搭載システム
620  宇宙船搭載システム
630  地上システム
640  空地SoLデータリンク
700  システムの第4の例
710  航空機搭載システム
720  宇宙船搭載システム
722.1  関連付けデータベース
722.2  ポリシーデータベース
722.3  ポリシーおよびタスクプロセッサ
730  地上システム
740  空地SoLデータリンク
【図１】
2018534864.tif 000003
【図２】
2018534864.tif 000004
【図３】
2018534864.tif 000005
【図４】
2018534864.tif 000006
【図５】
2018534864.tif 000007
【図６】
2018534864.tif 000008
【図７】
2018534864.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月21日(2017.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散型空地生命の安全データリンクシステム(110、400、500、600、700)によって提供される空地生命の安全サービスまたはデータリンクを管理するための方法であって、前記分散型空地生命の安全データリンクシステム(110、400、500、600、700)が、
・地上システム(420、520、630、730)と、
・空地生命の安全データリンク(430、530、640、740)によって前記地上システム(420、520、630、730)に遠隔で接続され、前記地上システム(420、520、630、730)とデータをやりとりするように設計された航空機搭載システム(410、510、610、710)をそれぞれが備える複数の航空機と、
・宇宙船搭載システム(620、720)をそれぞれが備える1つまたは複数の衛星であって、前記宇宙船搭載システム(620、720)を介して、前記航空機搭載システム(610、710)が前記空地生命の安全データリンク(640、740)によって前記地上システム(630、730)に遠隔で接続され、前記地上システム(630、730)とデータをやりとりするように動作可能である、1つまたは複数の衛星とを含む、方法において、
・各地上システム(420、520、630、730)および各航空機搭載システム(410、510、610、710)にそれぞれの第1の装置(210、411、421、511、521、611、631、711、731)およびそれぞれの第2の装置(220、412、422、512、522、612、632、712、732)を備え付け、
・航空機搭載システム(620、720)にそれぞれの第1の装置(210、621)およびそれぞれの第2の装置(220、622)、またはそれぞれの第2の装置(220、722)のみを備え付けるステップを含み、
それぞれの第1の装置(210、411、421、511、521、611、621、631、711、731)が、
・それぞれの第1の関連付けおよび認証データを記憶するそれぞれの第1の関連付けデータベース(211、411.1、421.1、511.1、521.1、611.1、621.1、631.1、711.1、731.1)と、
それぞれのタグプロセッサ(212、411.2、421.2、511.2、521.2、611.2、621.2、631.2、711.2、731.2)とを含み、
それぞれの第2の装置(220、412、422、512、522、612、622、632、712、722、732)が、
・それぞれの第2の関連付けおよび認証データを記憶するそれぞれの第2の関連付けデータベース(221、412.1、422.1、512.1、522.1、612.1、622.1、632.1、712.1、722.1、732.1)と、
・それぞれの予め定義されたタスクポリシーを示すデータを記憶するそれぞれのポリシーデータベース(222、412.2、422.2、512.2、522.2、612.2、622.2、632.2、712.2、722.2、732.2)と、
・それぞれのポリシーおよびタスクプロセッサ(223、412.3、422.3、512.3、522.3、612.3、622.3、632.3、712.3、722.3、732.3)とを含み、
前記方法が、タグプロセッサ(212、411.2、421.2、511.2、521.2、611.2、621.2、631.2、711.2、731.2)によって以下のステップ、すなわち、
a)航空機によって使用される空地生命の安全サービスまたはデータリンクに関して測定された品質パラメータを示す品質測定データを、前記品質測定データに関連する4次元位置と一緒に受信するステップであって、前記4次元位置が、3次元空間の位置、および前記品質パラメータが測定された対応する時間を含み、前記3次元空間の位置および前記対応する時間が、全地球航法衛星システムに基づいて計算される、ステップと、
b)前記関連する4次元位置によって前記品質測定データをタグ付けするステップと、
c)前記それぞれの第1の関連付けデータベース(211、411.1、421.1、511.1、521.1、611.1、621.1、631.1、711.1、731.1)に記憶された前記それぞれの第1の関連付けおよび認証データに基づいて、タグ付けされた品質測定データが送信されることになる第2の装置(220、412、422、512、522、612、622、632、712、732)を特定するステップと、
d)特定された前記第2の装置(220、412、422、512、522、612、622、632、712、732)に前記タグ付けされた品質測定データを送信するステップとを実行するステップをさらに含み、
前記方法が、ポリシーおよびタスクプロセッサ(223、412.3、422.3、512.3、522.3、612.3、622.3、632.3、712.3、722.3、732.3)によって以下のステップ、すなわち、
e)タグ付けされた品質測定データを受信するステップと、
f)前記それぞれの第2の関連付けデータベース(221、412.1、422.1、512.1、522.1、612.1、622.1、632.1、712.1、722.1、732.1)に記憶された前記それぞれの第2の関連付けおよび認証データに基づいて、前記受信されたタグ付けされた品質測定データが、関連付けられ認証されたソースから到着したかどうかをチェックするステップと、
g1)前記タグ付けされた品質測定データが関連付けられ認証されたソースから受信されない場合に、前記タグ付けされた品質測定データを破棄するステップと、
g2)前記タグ付けされた品質測定データが関連付けられ認証されたソースから受信される場合に、受信された前記タグ付けされた品質測定データ、および前記それぞれのポリシーデータベース(222,412.2,422.2,512.2,522.2,612.2,622.2,632.2,712.2,722.2,732.2)に記憶されたそれぞれのポリシーデータに基づいて、実行されるタスクを決定するステップと、
h)決定されたタスクを実行するステップとを実行するステップをさらに含み、
実行される前記決定されたタスクが、
・前記タグ付けされた品質測定データに基づいて、航空機によって使用される空地生命の安全サービスもしくは航空機によって使用される空地生命の安全データリンクに割り当てられるリソースを適合すること、
・または、航空機によって使用される空地生命の安全サービスもしくはデータリンクに関連する航空機追跡データを送信すること、
・または、品質パラメータの測定を変更すること、
・または、前記タグ付けされた品質測定データを破棄するもしくは無視すること、
・または、前記それぞれの第2の関連付けデータベース(221、412.1、422.1、512.1、522.1、612.1、622.1、632.1、712.1、722.1、732.1)に記憶された前記それぞれの第2の関連付けおよび認証データを更新/修正すること、
・または、第1の装置(210、411、421、511、521、611、621、631、711、731)もしくは第2の装置(220、412、422、512、522、612、622、632、712、722、732)に前記タグ付けされた品質測定データを転送することを含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
分散型空地生命の安全データリンクシステム(110、400、500、600、700)において使用されるように設計されたシステム(200、410、420、510、520、610、620、630、710、730)であって、前記分散型空地生命の安全データリンクシステム(110、400、500、600、700)が、
・地上システム(420、520)と、
・空地生命の安全データリンク(430、530)によって前記地上システム(420、520)に遠隔で接続され、前記地上システム(420、520)とデータをやりとりするように設計された航空機搭載システム(410、510)をそれぞれが備える航空機と、
・宇宙船搭載システム(620)をそれぞれが備える衛星であって、前記宇宙船搭載システム(620)を介して、前記航空機搭載システム(610)が前記空地生命の安全データリンク(640)によって前記地上システム(630)に遠隔で接続され、前記地上システム(630)とデータをやりとりするように動作可能である、衛星とを含み、
前記システム(200、410、420、510、520、610、620、630、710、730)が、第1の装置(210、411、421、511、521、611、621、631、711、731)および第2の装置(220、412、422、512、522、612、622、632、712、732)を含み、
前記第1の装置(210、411、421、511、521、611、621、631、711、731)が、
・第1の関連付けおよび認証データを記憶する第1の関連付けデータベース(211、411.1、421.1、511.1、521.1、611.1、621.1、631.1、711.1、731.1)と、
タグプロセッサ(212、411.2、421.2、511.2、521.2、611.2、621.2、631.2、711.2、731.2)とを含み、
前記第2の装置(220、412、422、512、522、612、622、632、712、732)が、
・第2の関連付けおよび認証データを記憶する第2の関連付けデータベース(221、412.1、422.1、512.1、522.1、612.1、622.1、632.1、712.1、732.1)と、
・予め定義されたタスクポリシーを示すデータを記憶するポリシーデータベース(222、412.2、422.2、512.2、522.2、612.2、622.2、632.2、712.2、732.2)と、
・ポリシーおよびタスクプロセッサ(223、412.3、422.3、512.3、522.3、612.3、622.3、632.3、712.3、732.3)とを含み、
前記システム(200、410、420、510、520、610、620、630、710、730)が、前記地上システム(420、520、630、730)、前記航空機搭載システム(410、510、610、710)、および前記宇宙船搭載システム(620)に組み込まれるように設計され、
前記タグプロセッサ(212、411.2、421.2、511.2、521.2、611.2、621.2、631.2、711.2、731.2)が、請求項1に記載の方法の前記ステップa)、b)、c)、およびd)を実行するように構成され、
前記ポリシーおよびタスクプロセッサ(223、412.3、422.3、512.3、522.3、612.3、622.3、632.3、712.3、732.3)が、前記方法の前記ステップe)、f)、g1)、g2)、およびh)を実行するように構成される、システム(200、410、420、510、520、610、620、630、710、730)。
【請求項３】
分散型空地生命の安全データリンクシステム(700)において使用されるように設計されたシステム(720)であって、前記分散型空地生命の安全データリンクシステム(700)が、
・地上システム(730)と、
・空地生命の安全データリンク(740)によって地上システム(730)に遠隔で接続され、前記地上システム(730)とデータをやりとりするように設計された航空機搭載システム(710)をそれぞれが備える航空機と、
・宇宙船搭載システム(720)をそれぞれが備える1つまたは複数の衛星であって、前記宇宙船搭載システム(720)を介して、前記航空機搭載システム(710)が前記空地生命の安全データリンク(740)によって前記地上システム(730)に遠隔で接続され、前記地上システム(730)とデータをやりとりするように動作可能である、1つまたは複数の衛星とを含み、
システム(720)が、
・関連付けおよび認証データを記憶する関連付けデータベース(722.1)と、
・予め定義されたタスクポリシーを示すデータを記憶するポリシーデータベース(722.2)と、
・ポリシーおよびタスクプロセッサ(722.3)とを含む装置(722)を含み、
前記システム(720)が、宇宙船搭載システムに組み込まれるように設計され、
前記ポリシーおよびタスクプロセッサ(722.3)が、請求項1に記載の方法の前記ステップe)、f)、g1)、g2)、およびh)を実行するように構成される、システム(720)。
【請求項４】
請求項2に記載のシステム(200、410、420、510、520、610、620、630、710、730)を備える航空機。
【請求項５】
請求項2に記載のシステム(200、410、420、510、520、610、620、630、710、730)を備える航空交通管制地上局。
【請求項６】
請求項2または3に記載のシステム(200、410、420、510、520、610、620、630、710、720、730)を備える衛星。
【国際調査報告】
2018534864.tif 000010
2018534864.tif 000011
2018534864.tif 000012