用于与飞行器无线通信的系统和方法技术方案

公开了一种用于在机场无线连接飞行器的方法。例如，用于与飞行器无线通信的方法可包括：确定用于无线通信的定向天线系统与飞行器的邻近度；确定用于与飞行器无线通信的定向天线系统的可用性；基于确定的邻近度和可用性选择定向天线系统；并且为定向天线系统提供指令以与飞行器通信。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
商业和非商业的飞行器可以下载或上传各种类型的数据。例如，飞行器上的各种电子器械和设备包括可被更新的储存信息，如导航图和导航数据文件。此外，可以存在下载或上传的其他类型的数据，如在其他事物之中的电影、电视节目、音乐和诊断数据。按照惯例，为了无线连接机场地面上的飞机，机场管理局通常要求机场航站楼(airport terminal)和飞机跑道区域处于无线覆盖之下，以在受限的区域中减少不需要的RF能量。事实上，由于在忙碌的民用机场处多种无线频率(RF)的干扰，每种当前工业标准的无线数据吞吐量已经显著减少。
技术实现思路
已经讨论的特征、功能和优点能够在多种实施方式中独立实现或可与其他实施方式合并，参考下面的描述和附图能够看到进一步的细节。本文中所公开的是用于在机场处无线连接飞行器的方法和系统。在实例中，用于与飞行器无线通信的系统可包括定向天线系统(directional antenna system)、与天线通信连接的处理器和与处理器通信连接的存储器(memory)。存储器可包括可执行指令(executable instruction)，当由处理器执行该可执行指令时使处理器完成包括下列项的操作：确定所述飞行器与用于无线通信的所述定向天线系统的邻近度(proximity)；确定用于与飞行器无线通信的定向天线系统的可用性(availability)；基于所确定的邻
近度和可用性选择定向天线系统，并且为定向天线系统提供指令以与所述飞行器通信。在另一个实例中，用于与飞行器无线通信的方法可包括：确定飞行器与用于无线通信的定向天线系统的邻近度；确定用于与飞行器无线通信的定向天线系统的可用性；基于所确定的邻近度和所述可用性选择所述定向天线系统；并且为定向天线系统提供指令以与飞行器进行通信。在另一个实例中，计算机可读存储介质可包括用于与飞行器无线通信的指令，该指令包括：确定所述飞行器与用于无线通信的定向天线系统的邻近度；确定用于与飞行器无线通信的定向天线系统的可用性；基于确定的邻近度和可用性选择定向天线系统；并且为定向天线系统提供指令以与飞行器进行通信。附图说明图1示出了在机场航站楼处与多架飞机相连接的定向天线；图2示出了在飞机到达建立在机场处的机场航站楼之前与飞机相连接的定向天线；图3是示出了可被用于实施所公开的系统和方法的定向天线系统的框图；图4示出了用于使用定向天线无线连接飞行器的示例方法；图5示出了用于使用定向天线无线连接飞行器的示例方法；以及图6是示出了可结合本文中所公开的方法和系统的方面或其部分的通用计算机系统的框图。具体实施方式当飞行器降落时，大量数据可通过无线或有线的方式上传或下载。该数据可涉及任何数量的事物，如飞行数据、维护数据、导航数据、销售点交易等。按照惯例，在商业机场处因成本高昂而禁止使用产生不需要的能量并且与其他天线相互干扰的全向天线(omni-directional antenna)以及相控阵天线(phased array antenna)。本文中公开了用于无线连接飞行器的方法和系统。示例系统包括使用低成本的缝隙天线(slot antenna)，缝隙天线具有在机场处无线连接飞行器的固定波束中的高增益和可选择的特性。当飞机在机场环境中停靠或滑行时可以形成连接。图1示出了在机场航站楼12处与多架停靠飞机相连接的定向天线14。飞机22位于登机门(gate)16处，飞机24位于登机门18处并且飞机26位于登机门20处。定向天线14可位于机场航站楼12的顶部。多束波束28(即，电磁波或波瓣)可从天线14发出。波束30可指向飞机22的全向天线或定向天线(未示出)。波束32可指向飞机24的全向天线或定向天线(未示出)。此外，波束34可指向飞机26的全向天线或定向天线(未示出)。定向天线14可以与飞机22、飞机24和飞机26的天线无线连接。设备之间的无线通信可基于全球无线标准，如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac或未来的全球标准。在实例中，多束波束28可被配置为使用802.11b无线标准。在图1中，可使用十一条信道与外部设备进行数据通信，同时其他信道(如，信道12至14可在其他国家中使用，但在美国不能使用)可能是无法使用的。在图1中，波束30可与802.11b信道一相一致，波束32可与802.11b信道六相一致并且波束34可与802.11b信道十一相一致。信道之间的间隔有助于最小化干扰并且最大化用于上传或下载数据的带宽。图2示出了在飞机42到达机场处的机场航站楼40之前定向天线46与移动中的飞机的连接。在实例中，因为飞机42沿路线48向登机门44
移动，飞机42最初可通过波束50与定向天线46通信连接。因为飞机42沿路线48向登机门44行进，定向天线46可在波束50、波束52、波束54和波束56之间切换以持续与飞机42通信。计算设备45可追踪飞机42(如，通过GPS、无线传感器或视频摄像机)并且向定向天线46提供指令以从一束波束切换至另一束波束，从而方便与飞机42相通信。定向天线46可以是任意的定向天线类型，如本文中所讨论的那些。例如，定向天线46可以是抛物面天线并且可以物理地沿轴转向以与飞机42通信。图3示出了可被用于实施所公开的可连接至多架(如，三架)飞机的系统和方法的定向天线系统60的框图。定向天线系统60可以是扇区波束天线，其中电磁波穿过位于天线62前端处的缝隙阵列的开口。框A 77、框B 78和框C 79是所选择的可以与定向天线一起使用的信道。例如，如果使用前述802.11标准，框A 77可以是信道一，框B 78可以是信道六以及框C 79可以是信道十一。当使用802.11标准进行通信时，信道一、信道六和信道十一可被用于最小化无线干扰。发送放大器74和接收放大器76是与环行器(circulator)72通信连接的信号放大器。环行器72可帮助将发送放大器74的发送信号与接收放大器76的接收信号分离。环行器72与单刀三掷开关(SP3T)80通信连接，单刀三掷开关80控制波束(电磁波)的方向。如在图3中所示，连接81与天线62的端口63相连接。由沿路径67穿过端口63的电磁波携带的信号耦合至缝隙阵(slot array)并且在来自缝隙阵的方向(主波瓣)上发出。SP3T 80还可以切换并且连接至端口64或端口65。当由SP3T 80选择时，可在端口64或端口65中发送或接收耦合的电磁波穿过与框A 77的信道相对应的缝隙阵的方向。如在图3中所示，端口61和端口66能够被适当地终止以抑制旁波瓣。与缝隙阵耦合的端口86被选择为对应于框B 78的信道。与缝隙阵耦合的端口88被选择为对应于框C 79的信道。由电磁波沿路径82和路径83携带的信号穿过相应的端口86和端口88而被发送或接收。端口86和端口88耦合至整个缝隙阵并且从相同缝隙阵在它们自身
的方向(各自的主波瓣)上发出。定向天线系统60可具有附加的与天线62的缝隙相对应的开关。可存在任何数量的细分的开关或对应的缝隙。图4示出了在机场处使用定向天线与到达的飞行器通信的示例方法。在框405处，在飞行器着陆后检测可以是沿着滑行跑道(taxiway)或机场跑道的飞行器的位置。基于飞行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与飞行器无线通信的系统，所述系统包括：定向天线系统；处理器，与所述定向天线系统通信相连接；以及存储器，与所述处理器通信连接，所述存储器包括可执行指令，当通过所述处理器执行该可执行指令时使所述处理器完成包括下列项的操作：确定所述飞行器与用于无线通信的所述定向天线系统的邻近度；确定用于与所述飞行器无线通信的所述定向天线系统的可用性；基于确定的所述邻近度和所述可用性选择所述定向天线系统；并且为所述定向天线系统提供指令以与所述飞行器通信。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.31 US 14/169,4621.一种用于与飞行器无线通信的系统，所述系统包括：定向天线系统；处理器，与所述定向天线系统通信相连接；以及存储器，与所述处理器通信连接，所述存储器包括可执行指令，当通过所述处理器执行该可执行指令时使所述处理器完成包括下列项的操作：确定所述飞行器与用于无线通信的所述定向天线系统的邻近度；确定用于与所述飞行器无线通信的所述定向天线系统的可用性；基于确定的所述邻近度和所述可用性选择所述定向天线系统；并且为所述定向天线系统提供指令以与所述飞行器通信。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述定向天线系统是扇区天线、八木天线、四边形天线、横列定向天线、抛物面天线或螺旋天线。3.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其中，选择所述定向天线系统进一步包括：基于待上传至或者待下载至所述飞行器的数据量来确定所需要的预期带宽。4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述定向天线系统包括第一端口和第二端口，其中，从所述第一端口发出的电磁波与不同于从所述第二端口发出的电磁波的信道相一致。5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中，所述定向天线系统包括用于与所述飞行器通信的第一端口和第二端口。6.根据权利要求5所述的系统，所述存储器进一步包括可执行指令，当由所述处理器执行该可执行指令时使所述处理器完成包括下列项的操作：基于所述飞行器的速度或位置中的至少一个确定是否通过所述第一端口或所述第二端口进行通信。7.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，所述飞行器使用全向天线与所述定向天线系统通信。8.根据权利要求1至5中任一项或权利要求7所述的系统，其中，所述定向天线系统使用802.11无线标准。9.一种用于与飞行器无线通信的方法，所述方法包括：确定所述飞行器与用于无线通信的定向天线系统的邻近度；确定用于与所述飞行器无线通信的所述定向天线系统的可用性；基于确定的所述邻近度和所述可用性选择所述定向天线系统；并且为所述定向天线系统提供指令以与所述飞行器进行通信。10.根据权利要求9的所述方法，其中，所述定向天线系统是扇区天线、八木天线、四边形天线、横列定向天线、抛物面天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰·石，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US