具有蜂窝通信能力的机场信令系统技术方案

一种机场信令系统(100)，包括多个信令单元(2)，每个信令单元包括至少一个机场信令设备(9，10)，以及被配置用于与多个信令单元进行数据通信的中央通信单元(4)。多个信令单元(2)每个都包括被配置用于蜂窝数据通信的无线数据通信设备(18)和至少一个传感器设备(15)，至少一个传感器设备被配置用于捕获与以下一个或多个相关的测量数据：环境条件、气象条件、对象的存在、对象的运动以及与相应信令单元相关的状态条件，而不是相应至少一个信令设备的状态条件。至少一个传感器设备(15)被配置为将测量数据通信到无线数据通信设备，用于经由蜂窝网络进行传输。网络进行传输。网络进行传输。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有蜂窝通信能力的机场信令系统


[0001]本专利技术涉及用于机场处的信令系统的数据通信设备。特别地，本专利技术涉及机场信令和监测系统的数字转换。

技术介绍

[0002]在机场处有大量的信令设备，诸如照明设备，它们具体可以位于停机坪、坡道、滑行道或跑道上或附近，或者例如位于诸如机库的建筑物上、空中交通管制(ATC)塔上或其他设施上。信令设备也可以包括例如雷达设备或无线电信标。
[0003]从EP 1523864和EP 1606785中已知具有能够与多个信令设备通信的中央通信单元和控制单元的机场信令系统。信令设备经由电源线连接到控制单元和中央通信单元。中央通信单元和信令设备之间的通信经由电源线通过正交频分复用(OFDM)技术来执行，在OFDM技术中，数据流在有限的频率范围中被分割跨数个窄带信道，以减少干扰和串扰。信令设备在其末端包括能够与中央通信单元通信的可寻址通信网关设备。经由电源线的数据通信可以包括用于操作信令设备的控制命令，并且可以包括由布置在信令设备附近的传感器捕获的测量数据。
[0004]沿着电源线，电流绝缘变压器布置在具有信令设备的每个节点处。通信网关设备布置在变压器的次级侧，在信令设备侧。由于这些变压器通常会衰减高频信号，因此必须使用专用变压器让高频信号通过，从而增加了安装成本。然而，可用频带通常被限制在大约190kHz，从而限制了数据带宽。
[0005]大多数机场信令设备，特别是航空地面照明(AGL)，都是串联电路。这种拓扑结构进一步限制了可以通过用于监测信令系统的操作状况的电路传递的信息量。带宽不允许传递从各种传感器获得的附加信息或存储在设备处的历史数据。此外，出于安全原因，状态条件信息通常集中存储在信令系统中，维护人员的可访问性有限。

技术实现思路

[0006]因此，在本领域中需要以经济的方式在机场上提供分布式传感器网络，以增加安全性。在本领域中需要提供一种机场信令系统，其允许通信和收集更大量的信息，用于改善系统的控制和维护。在本领域中还需要提供允许更容易和更快速的维护和监测的机场信令系统。
[0007]根据第一方面，因此提供了一种机场信令系统，如本公开和所附权利要求中所述。本文描述的机场信令系统包括多个信令单元，每个信令单元包括至少一个机场信令设备，以及被配置用于与多个信令单元进行数据通信的中央通信单元。多个信令单元和可能的中央通信单元包括无线数据通信设备，该无线数据通信设备被配置用于与以下一个或多个相关的测量数据的蜂窝通信：环境条件、气象条件、(外来)对象的存在、(外来)对象的运动以及与相应信令单元相关的状态条件，而不是相应至少一个信令设备的状态条件，以及可能的表示机场信令系统/至少一个机场信令设备的状态或者用于操作机场信令系统的控制信
号的其他数据。测量数据由包含在信令单元中的一个或多个传感器设备捕获。无线数据通信设备可以经由电源线与用于数据通信的通信设备通信或协作，通过该电源线向至少一个机场信令设备供电。
[0008]因此，根据本公开，通过在信令单元中结合传感器设备，可以获得机场上的分布式传感器网络。传感器设备与灯单元中提供的无线通信设备通信，该无线通信设备被配置为通过蜂窝网络传输由分布式传感器收集的数据。因此，本公开使得有可能创建分布式传感器网络，用于感测信令单元外壳外部或内部的各种条件。这些条件有利地与信令设备本身的操作条件无关。相反，通过提供传感器的分布式系统，从这些传感器设备获得的测量数据服务于改善空中交通管制和机场安保和安全的目的，所述传感器被布置在与机场交通相关的位置，并且以非合作的方式收集大量数据：气象条件(其可能在机场上的不同地点变化)，环境条件，信令单元外壳的安全条件(水进入、窗户破裂、过度振动等)，以及增强现有交通控制系统的机场交通的非合作检测。蜂窝通信能力使得同时传输机场上各种传感器设备捕获的大量数据成为可能。
[0009]根据第二方面，提供了一种如本公开和所附权利要求中所述的机场信令单元。多个这样的信令单元允许提供第一方面的机场信令系统。
[0010]根据本公开的第三方面，提供了一种用于机场信令系统的控制单元和一种用于机场信令系统的管理系统。控制单元有利地包括在第一方面的机场信令系统中。管理系统有利地在第一方面的机场信令系统中实现。
[0011]根据本公开的第四方面，提供了一种操作机场信令系统(诸如第一方面的机场信令系统)的方法。
附图说明
[0012]现在将参照附图更详细地描述本专利技术的各个方面，其中相同的附图标记表示相同的特征，其中：
[0013]图1表示根据本文描述的方面的用于机场的信令系统的示意图；
[0014]图2表示在图1的信令系统中使用的第一信令单元的示意图；
[0015]图3表示可用于图1的信令系统中的第二信令单元的示意图；
[0016]图4表示用于图1的信令系统中的第三信令单元的示意图；
[0017]图5表示用于图1的信令系统中的第四信令单元的示意图；
[0018]图6表示具有到云网络的蜂窝数据通信能力的图1的信令系统的示意图。
具体实施方式
[0019]参考图1，用于诸如飞机场的机场的信令系统100包括控制单元110和多个信令单元2。控制单元包括电源设备1，诸如恒流调节器(CCR)或分布式并联电力系统。信令单元2经由电源线3连接到电源设备1。电源线3形成串联供电电路，信令单元2串联连接到该串联供电电路。然而，电源线3也可以与并联连接的信令单元2形成并联电源电路。
[0020]信令单元2包括一个或多个信令设备和一个或多个传感器设备。信令设备可以指照明设备，诸如ICAO(国际民用航空组织)附录14中定义的航空地面照明(AGL)设备。信令设备可以替代地或附加地指视觉引导设备，诸如停车杆和机场灯光标志。传感器设备可以指
适用于机场场所的传感器，诸如方向传感器、用于飞机检测和飞机分类的传感器、扭矩传感器(例如，用于感测或监测由螺栓施加的扭矩)和振动传感器。传感器设备可以替代地或附加地指例如用于检测风向和强度并发出信号的设备，以及用于气象或环境数据(诸如温度、湿度和光照条件)的其他类型的检测和信令设备。信令设备可以替代地或附加地指用于检测电缆管道中的气体和/或水的传感器，以及用于监测跑道区域、滑行道区域、停机坪和机场或停机坪的任何其他区域的视觉检测设备，诸如摄像机。注意到所有上述传感器指的是非合作传感器将是方便的。特别地，这些传感器不与经过的飞机或载具合作，例如，它们不被配置为拦截由这种飞机或载具发射的信号来进行检测。
[0021]机场信令系统100的控制单元110还包括中央通信单元4。有利的是，中央通信单元4连接到电源线3。因此，信令单元2经由相同的电源线3连接到电源设备1和中央通信单元4。
[0022]中央通信单元4例如经由数据通信网络5连接到主控制单元6，主控制单元6可以被提供在中央通信单元4附近或远处。中央通信单元4可以从主控制单元6接收设定点数据，并将其转发给信令单元2。此外，中央通信单元4可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机场信令系统(100)，包括：多个信令单元(2，30，40，50)，每个信令单元包括至少一个机场信令设备(9)，控制单元(1，6)，被配置为控制所述多个信令单元(2，30，40，50)的操作，中央通信单元(4)，可操作地耦接到所述控制单元，并且被配置用于与所述多个信令单元(2，30，40，50)进行数据通信(S)，其中，所述多个信令单元(2，30，40，50)每个都包括至少一个传感器设备(15)，所述至少一个传感器设备被配置为捕获与以下各项中的一个或多个相关的测量数据：环境条件、气象条件、对象的存在、对象的运动以及与相应的信令单元相关的状态条件而不是相应的至少一个信令设备的状态条件，其中，所述多个信令单元(2，30，40，50)每个都包括被配置用于蜂窝数据通信的第一无线数据通信设备(18，282，41，58，68)，并且其中，所述至少一个传感器设备(15)被配置为将所述测量数据通信到所述第一无线数据通信设备，用于经由蜂窝网络(180)进行传输。2.根据权利要求1所述的机场信令系统，其中，所述中央通信单元(4)包括被配置用于蜂窝数据通信的第二无线数据通信设备(41)。3.根据权利要求2所述的机场信令系统，其中，所述中央通信单元(4)被配置为从所述多个信令单元(2，30，40，50)中的一个或多个和/或所述控制单元(6)接收第一数据，并且经由所述第二无线数据通信设备(41)通过所述蜂窝网络(180)将所述第一数据的至少一部分传输到远程数据存储系统(201)。4.根据权利要求3所述的机场信令系统，其中，所述第一数据包括用于监测所述控制单元(6)和所述多个信令单元(2，30，40，50)中的一个或多个的操作状态的数据，优选地，其中所述第一数据包括相应的信令单元或控制单元的标识符数据。5.根据权利要求3或4所述的机场信令系统，其中，所述中央通信单元(4)被配置用于经由所述第一无线数据通信设备(41)和所述第二无线数据通信设备(18，28)通过所述蜂窝网络(180)与所述多个信令单元(2，30，40，50)进行无线数据通信。6.根据前述权利要求中任一项所述的机场信令系统，包括电源(1)和将所述电源与所述多个信令单元(2，30，40，50)连接的电源线(3)。7.根据权利要求6所述的机场信令系统，其中，所述多个信令单元每个都包括耦接到所述电源线(3)的第一网关设备(17)，并且其中所述中央通信单元(4)包括耦接到所述电源线(3)的第二网关设备(43)，其中所述第二网关设备被配置为经由所述电源线与所述第一网关设备进行数据通信。8.根据前述权利要求所述的机场信令系统，其中，所述中央通信单元(4)被配置为选择性地经由所述第一无线通信设备和所述第二无线通信设备以及经由所述电源线(3)与所述多个信令单元(2，30，40，50)进行数据通信。9.根据前述权利要求中任一项所述的机场信令系统，其中，所述第一无线数据通信设备以及可选地所述第二无线数据通信设备被配置为接收和/或发送5G无线电信号。10.根据前述权利要求中任一项所述的机场信令系统，其中，所述蜂窝网络(180)是专用蜂窝网络。11.根据前述权利要求中任一项所述的机场信令系统，其中，所述机场信令设备(9)包
括照明设备。12.根据前述权利要求所述的机场信令系统，其中，所述机场信令设备(9)是航空地面灯、机场标志、机场警灯或机场视觉引导设备。13.一种机场信令单元(2，30，40，50)，包括：外壳(7)，连接端子(8)，用于连接到电源线(3)，至少一个机场信令设备(9)，电力变压器(13)，耦接在所述连接端子(8)和所述机场信令设备(9)之间，至少一个传感器(15)，用于捕获测量数据(R)，所述测量数据代表以下各项中的一个或多个：环境条件、气象条件、对象的存在、对象的运动以及与相应的信令单元相关的状态条件而不是相应的至少一个信令设备的状态条件，其特征在于，所述机场信令单元包括被配置用于蜂窝数据通信的第一无线数据通信设备(18，28，58，68)，并...

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