具有专用5G蜂窝网络的机场多点定位系统技术方案

一种用于检测机场交通的机场监视单元(11)和包括所述机场监视单元的机场多点定位系统。机场监视单元包括电源模块(113)、被配置为接收飞行器应答器信号的第一无线电天线(111)、耦合到电源模块(113)和第一无线电天线(111)并且包括第一数据通信端口(1122，1123)的接收器模块(112)。接收器模块(112)可操作以将由第一无线电天线(111)接收的飞行器应答器信号转换为多点定位用途信号用于经由第一数据通信端口进行传输。机场监视单元还包括第二无线电天线(118)和5G通信模块(117)，所述5G通信模块耦合到电源模块(113)并被配置为耦合到第二无线电天线用于作为关键任务专用5G蜂窝网络的收发器来操作。网络的收发器来操作。网络的收发器来操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有专用5G蜂窝网络的机场多点定位系统


[0001]本专利技术涉及允许通过多点定位技术准确地确定飞行器和地面车辆在机场上的位置的设备和系统。

技术介绍

[0002]用于准确地确定飞行器和地面车辆在机场上的位置的多点定位系统是已知的。举例来说，文件EUROCAE(欧洲民用航空设备组织)ED
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117A对于用在高级场面移动引导和控制系统中的模式S多点定位系统的最低操作性能规范规定了对于机场多点定位系统的最低要求。这些系统通常被配置为监听从配备有此类设备的飞行器和地面车辆所广播的应答器信号。这些应答器信号通常用在现有的机场交通控制系统中，诸如广播式自动相关监视(ADS
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B)，其中传统的雷达系统询问飞行器应答器以获得飞行器或车辆的标识、位置、速度和附加数据。因此，当多点定位系统被集成到高级机场场面移动引导和控制系统(A
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SGMCS)中时可以提供附加的安全水平。
[0003]为了能够确定飞行器和车辆位置，多点定位系统包括分布式地面站，被称为远程监视单元，它们被布置在整个机场。远程监视单元的部署必须使得在机场上的每个相关位置处应答器信号可以被多个远程监视单元同时截获，从而允许基于到达时间差(TDOA)原理来确定位置。此外，就多径效应而言机场区域可能是具有挑战性的，其中信号可能由于许多具有足够大小的对象的信号反射而通过不止一条路经到达远程监视单元的天线，这可能需要在机场上增加额外数量的远程监视单元以获得预定的位置准确度水平。因此，通常需要在机场上安装相当数量的远程监视单元，并且这些远程监视单元全部都需要连接到电源和数据通信链路。
[0004]因此，当电源或数据通信链路在所需位置不可用时，多点定位系统的铺设在安装成本方面可能是高昂的。高昂的安装成本也对于进一步扩大多点定位系统以覆盖更广泛的机场区域(例如，为了获得广域多点定位(WAM))构成了障碍。
[0005]2019年11月26日的US 10490086描述了一种基于地面的机场车辆跟踪服务，包括基于地面的飞行器，该服务从多个远程数据采集点收集位置数据，包括多个不同的类型，并处理和过滤数据以识别各种基于地面的事件并随后将此类事件的通知发送给指定用户。多个远程服务器位于机场上。每个位置包括ADS
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B收发器、位置数据服务器和天线。在每个实例中，该位置的收发器经由一系列的连接和/或接口连接到相同位置的位置数据服务器和天线两者。每个位置经由有线或无线通信链路连接到网络。这些位置为配备有ADS
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B的飞行器和地面车辆的每个位置报告报告高度、纬度和经度。
[0006]因此，US 10490086中所描述的系统不是多点定位系统，因为没有通过由数个分布式天线所接收的信号的多点定位来确定位置数据。相反，在US 10490086中，读取飞行器或车辆的ADS
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B传输信号的位置数据。因此，US 10490086不需要大量的天线位置。

技术实现思路

[0007]因此，在本领域需要提供在安装和/或操作成本方面更经济的多点定位系统。
[0008]本专利技术的另一个目的是提供允许附加功能的多点定位系统。
[0009]根据本专利技术的第一方面，因此提供了一种如所附权利要求中所述的用于检测机场移动对象的机场监视单元(或远程监视单元)。
[0010]本文所述的机场监视单元包括电源模块、被配置为接收飞行器应答器信号的第一无线电天线、耦合到电源模块并且被配置为耦合到第一无线电天线以用于接收飞行器应答器信号的接收器模块。接收器模块包括第一数据通信端口。接收器模块可操作以转换或处理由第一无线电天线所接收的飞行器应答器信号以用于经由第一数据通信端口进行传输。举例来说，接收器模块被配置为将所接收的飞行器应答器信号转换为经由第一数据通信端口进行传输的数字信号。有利的是，接收器模块被配置为转换或处理飞行器应答器信号，并且转换或处理后的飞行器应答器信号可被用于经由多点定位来确定对应的飞行器的位置。有利的是，接收器模块被配置为转换或处理飞行器应答器信号，使得其可用于经由多点定位来确定对应的飞行器的位置，即飞行器应答器信号被转换为多点定位用途的信号。举例来说，接收器模块可操作以将时间戳添加到转换后的信号中并经由第一数据通信端口来通信带有时间戳的信号。替代地，例如在机场多点定位系统的中央处理单元处，可以在通过第一数据通信端口进行传输后添加时间戳。
[0011]根据本专利技术的一个方面，机场监视单元还包括被配置为接收和/或发送5G无线电信号的第二无线电天线，以及耦合到电源模块并且被配置为耦合到第二无线电天线的5G通信模块。5G通信模块可操作以处理由第二无线电天线所接收或所发送的5G无线电信号。有利的是，5G通信模块连同第二无线电天线被配置为作为5G无线电通信的收发器来操作。有利的是，5G通信模块连同第二无线电天线被配置为作为专用5G蜂窝网络的收发器来操作。
[0012]为机场监视单元配备5G通信模块的一个优点是，多点定位系统的现有地面基础设施可被用于建立提供机场区域的最佳覆盖的5G蜂窝网络。这降低了总安装成本，为铺设5G本地专用网络提供了低成本的解决方案，尤其是用于机场场地上的关键任务通信。机场上的关键任务通信的一个示例是诸如由本文所述的机场监视单元和系统所执行的飞行器移动的检测和识别。此外，可以在机场监视单元的接收器模块和5G通信模块之间共享电源电路。
[0013]有利的是，接收器模块和5G通信模块可操作地耦合以用于数据通信。具体地，5G通信模块包括连接到接收器模块的第一数据通信端口的数据通信端口，用于接收飞行器应答器信号的数字表示。5G通信模块被有利地配置为处理该数字表示以用于经由第二无线电天线进行传输。
[0014]通过允许机场监视单元的5G通信模块和接收器模块之间的数据通信，可以创建蜂窝(5G)和关键任务通信信道，用于将来自远程机场监视单元的多点定位关键数据通信到中央处理单元。可以提供该蜂窝(无线)通信信道以作为远程机场监视单元和中央处理单元之间的现有的和可能的有线通信信道的补充或者替代。特别是，5G通信信道可以提供通信冗余，和/或可以帮助减少现有关键数据通信信道的拥塞，诸如1030/1090MHz信道。这改善了多点定位系统和任何依赖于其上的系统(诸如A
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SMGCS)的安全性和保障性。此外，通过将5G通信信道集成到多点定位系统的数据通信链路中，可以创建额外的通信带宽以允许将更多
的多点定位关键数据从远程监视单元通信到中央处理单元，从而允许进一步提高多点定位系统的位置准确性。
[0015]根据本专利技术的第二个方面，提供了如所附权利要求中所述的机场多点定位系统。
[0016]如本文所述的机场多点定位系统包括如本文所述的多个远程监视单元和可操作地耦合到多个远程监视单元以用于进行数据通信的中央处理单元，例如通过一条或多条数据通信链路。中央处理单元包括可操作以基于由多个远程监视单元中的若干个远程监视单元所接收的飞行器应答器信号来确定飞行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检测机场交通的机场监视单元(11)，包括：电源模块(113)，第一无线电天线(111)，被配置为接收飞行器应答器信号，接收器模块(112)，耦合到所述电源模块(113)，并且被配置为耦合到所述第一无线电天线(111)并且包括第一数据通信端口(1122，1123)，其中，所述接收器模块(112)可操作以转换由所述第一无线电天线(111)接收的飞行器应答器信号，用于经由所述第一数据通信端口进行传输，其中转换后的飞行器应答器信号允许经由多点定位来确定相对应的飞行器的位置，其中，所述机场监视单元还包括：第二无线电天线(118)，被配置为接收和发送5G无线电信号，以及5G通信模块(117)，耦合到所述电源模块(113)，并且被配置为耦合到所述第二无线电天线并且可操作以处理由所述第二无线电天线接收或发送的5G无线电信号，其中，所述5G通信模块和所述第二无线电天线被配置为作为专用5G蜂窝网络的收发器来操作。2.根据权利要求1所述的机场监视单元，其中，所述接收器模块(112)和所述5G通信模块(117)可操作地耦合用于数据通信。3.根据前述权利要求任一项所述的机场监视单元，其中，所述5G通信模块(117)包括连接到所述接收器模块的所述第一数据通信端口(1123)的数据通信端口(1171)，用于接收转换后的飞行器应答器信号，并且其中所述5G通信模块被配置为处理转换后的飞行器应答器信号用于经由所述第二无线电天线(118)进行传输。4.根据权利要求3所述的机场监视单元，其中，所述接收器模块(112)包括第二数据通信端口(1122)，其中所述接收器模块可操作以经由所述第一数据通信端口(1123)和所述第二数据通信端口(1122)选择性地通信转换后的飞行器应答器信号。5.根据权利要求4所述的机场监视单元，其中，所述第二数据通信端口(1122)被配置为耦合到有线数据通信链路(13)。6.根据权利要求2至5中任一项所述的机场监视单元，其中，所述5G通信模块(117)可操作以向所述接收器模块(112)通信时间同步信号。7.根据前述权利要求任一项所述的机场监视单元，其中，所述接收器模块(112)可操作以对所述飞行器应答器信号应用时间戳。8.根据前述权利要求任一项所述的机场监视单元，其中，所述第一无线电天线(111)被配置用于接收1090MHz信号。9.根据前述权利要求任一项所述的机场监视单元，其中，所述第一无线电天线(111)和所述第二无线电天线(118)是不同的。...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：ADB安全门私人有限公司，
类型：发明
国别省市：