用于空中交通工具的替代性通信制造技术

本公开涉及包含具有通讯能力的卫星接收装置的空中交通工具。接收器被配置为当需要替代性通信时处理命令和控制(C2)消息。该空中交通工具进一步包含用于根据由卫星接收装置所接收的C2消息中的指令采取一系列行动的航空电子装置。

【技术实现步骤摘要】
用于空中交通工具的替代性通信
技术介绍
过去，无人空中交通工具(UAV)主要支持军队和安全操作。然而，现在，这些遥控的交通工具具有额外的用途，例如边境巡逻、灾难救护、交通报告、航空摄影和环境调查。由于这些额外用途，UAV与商用飞行器和其他载人交通工具共享国家空域系统(NAS)。UAV飞行活动可以由联邦航空局(FAA)许可。当载人飞行器在国家空域系统中飞行时，其要求保留与FAA一直通信的能力。如果载人飞行器失去双向无线电通信，那么其应答机广播应答机代码(squawkcode)7600，来通知空中交通管制(ATC)已经失去通信，并且其飞行员按照FAA法规安全降落飞行器(例如参看14CFR91.185)。UAV不具有与载人交通工具相同的这些能力。如果UAV的通信系统故障，那么将不能联络到UAV，并且因此可能进入禁止空域(restrictedairspace)。FAA关心的是UAV失去无线电通信的后续事件。需要与UAV重建通信的能力。
技术实现思路
根据本文的方面，空中交通工具包含具有通讯(messaging)能力的卫星接收器。接收器被配置为当需要替代性通信时处理命令和控制(C2)消息。该空中交通工具进一步包含用于根据由卫星接收器所接收的C2消息中的指令采取一系列行动的航空电子装置。根据本文的另一个方面，无人空中交通工具(UAV)包含应答机，用于发送表示需要替代性通信的离散的应答机代码；GPS接收器，具有文本通讯能力，用于接收卫星状态信息并且也用于接收命令和控制消息；以及，UAV命令和控制装置，用于根据由GPS接收器所接收的命令和控制消息来指导UAV采取一系列行动。根据本文的另一方面，替代性通信方法用于装备有具有解码消息能力的GPS接收器的空中交通工具。该方法包含接收对用于空中交通工具的替代性通信的请求、制定指导空中交通工具采取一系列行动的命令和控制消息和经由GPS卫星将消息发送到GPS接收器。空中交通工具包含：具有通讯能力的卫星接收器，该接收器被配置为当需要替代性通信时处理命令和控制(C2)消息；以及航空电子装置，用于根据由卫星接收器所接收的C2消息中的指令采取一系列行动。对于该空中交通工具，其中该交通工具是无人空中交通工具；并且其中航空电子装置包括自动采取一系列行动的导航和自动飞行控制系统。对于该空中交通工具，其中一系列行动包括飞行到所命令的地点。对于该空中交通工具，其中该交通工具是载人交通工具；其中C2消息包括飞行路径信息；并且其中航空电子装置所采取的一系列行动包括显示飞行路径信息。对于该空中交通工具，其中该航空电子装置发送指示需要替代性信息的离散的应答机代码。对于该空中交通工具，其中该应答机代码指示双向无线电故障或者命令和控制的损失。对于该空中交通工具，其中航空电子装置也发送证实接收和解码所接收消息的离散的应答机代码。对于该空中交通工具，其中该航空电子装置也发送指示交通工具目的或状态的离散的应答机代码。对于该空中交通工具，其中该航空电子装置包括GPS接收器，其具有用于提供卫星状态信息的传递文本信息的能力以及用于接收并解码C2消息的能力。对于该空中交通工具，其中航空电子装置包括WAAS-能力的GPS接收器，并且其中C2消息可定制。对于该空中交通工具，其中该航空电子装置确定C2是否意图用于空中交通工具。需要一种无人空中交通工具(UAV)，其包含：应答机，用于发送指示需要替代性通信的离散的应答机代码；GPS接收器，具有文本通讯能力，以便用于接收卫星状态信息并且也用于接收命令和控制消息；以及，UAV命令和控制装置，用于根据由GPS接收器所接收的命令和控制消息来指导UAV采取一系列行动。对于该系统，其中一系列行动包括飞行到指定地点。对于该系统，其中应答机发送证实接收和解码所接收消息的另一个离散的应答机代码。对于该系统，其中该应答机发送指示交通工具目的或状态的另一个离散的应答机代码。对于该系统，其中UAV命令和控制装置确定飞行消息是否意图用于UAV。一种用于装备有具有解码消息能力的GPS接收器的空中交通工具的替代性通信方法，该方法包含接收对空中交通工具的替代性通信的请求，制定指导交通工具采取一系列行动的命令和控制消息，和经由GPS卫星将消息发送到GPS接收器。对于该方法，其中该消息指导空中交通工具行进到指定地点。对于该方法，其中该消息在双向无线电通信故障的情况中发出。对于该方法，其中消息被广播但是被加密以便由空中交通工具接收。附图说明图1示出空中交通工具。图2示出空域中的无人空中交通工具。图3示出由空域控制管理者和卫星操作人员执行的替代性通信方法。图4示出由空中交通工具执行的替代性通信方法。具体实施方式参考图1，其示出空中交通工具110。空中交通工具110包括航空电子系统120，该航空电子系统120执行各种功能并且包括导航控制装置130、飞行控制装置140、无线电通信控制装置150、应答机160和具有传递通讯能力的卫星接收器170，但不限制于此。由这些构件所执行的功能可以在独立的硬件中实现，或者这些功能中的几个可以整合到硬件系统中。如第一示例，卫星接收器170、导航控制装置130和飞行控制装置140可以整合到单个导航和飞行控制系统中。如第二示例，该无线电通信控制装置150和应答机160可以整合到通信系统中。空中交通工具110可以包括或者可以不包括推进系统。空中交通工具110可以是载人交通工具(例如，商用飞行器、通勤飞行器或者通用航空飞行器)或者无人空中交通工具(例如，飞行器或者气球)。如果空中交通工具110是无人的，那么导航控制装置130和飞行控制装置140可以是自动导航和飞行控制系统的一部分。另外参考图2，其示出在空域中飞行的无人空中交通工具(UAV)110。UAV110由地面或者空中的UAV操作人员200远程控制。UAV飞行控制装置140响应来自UAV操作人员200的飞行命令，并且仪表装置180可以将数据发回到UAV操作人员200。UAV110的飞行由空域控制管理者(ACA)监控。在美国，例如，ACA可以是政府机构，例如FAA，或者可以是非政府机构。UAV无线电通信控制装置150维持与ACA220的双向无线电通信。ACA220也监控其他共享该空域的空中交通工具210。UAV卫星接收器170与一个或更多卫星230通信。例如，全球定位系统(GPS)接收器170从几个GPS卫星230接收信号，从而确定UAV110在空域中的精确位置。GPS接收器170也具有通讯能力。文本代码字段允许GPS接收器170接收并显示卫星状态信息。这是通讯能力的常规用途。GPS接收器170的通讯能力具有另外的用途：文本代码字段用于在需要替代性通信的情形中重新建立与ACA220的通信。在UAV110和ACA220之间或者UAV操作人员200和UAV110之间的双向无线电通信故障的情形中可能需要替代性通信。这种故障可能由例如主要通信系统故障、视线受限或者主要通信链接的阻塞产生。存在ACA220可以确定需要替代性通信的各种方式。如第一示例，UAV应答机160发出离散代码(例如，7200)，其发出已经失去双向通的信号。如第二示例，ACA220突然失去与UAV110的通信。如第三示例，UAV操作人员200(例如，经由链接215)通知ACA220F本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.28 US 13/037,2971.一种空中交通工具，其包含：具有通讯能力的GPS接收器，所述GPS接收器被配置为当由于主要通信系统故障而需要替代性通信时处理命令和控制消息，该命令和控制消息即C2消息；以及航空电子装置，用于根据由所述GPS接收器所接收的C2消息中的指令采取一系列行动，其中所述航空电子装置被配置为发送表示需要替代性通信的离散的应答机代码。2.根据权利要求1所述的空中交通工具，其中所述交通工具是无人空中交通工具；并且其中所述航空电子装置包括自动采取所述一系列行动的导航和自动飞行控制系统。3.根据权利要求1所述的空中交通工具，其中所述交通工具是载人空中交通工具；其中所述C2消息包括飞行路径信息；并且其中由所述航空电子装置所采取的所述一系列行动包括显示飞行路径信息。4.根据权利要求1所述的空中交通工具，其中所述交通工具是一种无人空中交通工具，即UAV，其包含：应答机，用于发送表示需要替代性通信的离散的应答机代码；所述GP...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·B·斯皮纳里，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：