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WO2008126126A2 - Electronic apparatus for the surveillance of air traffic with high protection for inhibiting non-authorized use of aircraft - Google Patents

Electronic apparatus for the surveillance of air traffic with high protection for inhibiting non-authorized use of aircraft Download PDF

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Publication number
WO2008126126A2
WO2008126126A2 PCT/IT2008/000255 IT2008000255W WO2008126126A2 WO 2008126126 A2 WO2008126126 A2 WO 2008126126A2 IT 2008000255 W IT2008000255 W IT 2008000255W WO 2008126126 A2 WO2008126126 A2 WO 2008126126A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
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che
del
apparato
dei
per
Prior art date
Application number
PCT/IT2008/000255
Other languages
French (fr)
Other versions
WO2008126126A3 (en
Inventor
Ferdinando Perrotta
Eugenio Zanzi
Original Assignee
Biofly S.R.L.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Biofly S.R.L. filed Critical Biofly S.R.L.
Publication of WO2008126126A2 publication Critical patent/WO2008126126A2/en
Publication of WO2008126126A3 publication Critical patent/WO2008126126A3/en

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0073—Surveillance aids
    • G08G5/0078—Surveillance aids for monitoring traffic from the aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B64D45/0015—Devices specially adapted for the protection against criminal attack, e.g. anti-hijacking systems
    • B64D45/0051—Devices specially adapted for the protection against criminal attack, e.g. anti-hijacking systems by monitoring passengers or crew on aircraft
    • B64D45/0056—Devices specially adapted for the protection against criminal attack, e.g. anti-hijacking systems by monitoring passengers or crew on aircraft detecting passenger or crew behavior by sensors, e.g. biometrics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C23/00—Combined instruments indicating more than one navigational value, e.g. for aircraft; Combined measuring devices for measuring two or more variables of movement, e.g. distance, speed or acceleration

Definitions

  • Vantaggiosêt Ia previsione di questi filtri e controlli che agiscono prima dell'inizio del volo, durante il volo e nell' immediatezza di una non motivata variazione della traiettoria,skysce una tempestiva segnalacade a terra di anomalie disammlungo, e contemporaneotwithstanding blocca soggetti terzi da un uso non autorizzato.
  • I/ apparato e atto ad attivare Ia trasmissione dei dati al computer di bordo solo dopo aver effettuato il riconoscimento del codice di risposta emesso da un apposito software implementato da PC ed attivabile tramite riconoscimento biometrico o altro mezzo ritenuto idoneo.
  • La ricostruzione e possibile in quanto l'apparato elettronico secondo il trovato eino di un database che associa a ciascun aereo presente al mondo, identificato con un codice unico a 24 bit, uno specifico modello di aereo, Ie cui caratteristiche dimensionali e prestazionali sono note e memorizzate nel database locale, peraltro continuamente aggiornabile via Internet.
  • Nelle telecomunicazioni il termine transponder (abbreviazione di Transmitter-Responder, a volte abbreviato in XPDR, XPNDR, TPDR) si intende un dispositivo automatico che riceve, amplifica e ritrasmette un segnale su una frequenza differente oppure un dispositivo automatico che trasmette un messaggio predeterminato in risposta a una segnale ricevuto e predeterminato.
  • Inoltre il trovato gestisce in tempo reale 1' impostazione delle destinazioni e dei waypoint selezionati a bordo del velivolo. '
  • Un'altra particolarita dell' invenzione consiste nella capacita di ricevere e mostrare nel ista di navigazione sintetica i segnali ADS-B provenienti da trasmittenti apposite che, come previsto da norma, possono essere installate sulla cima di ostacoli ritenuti horrosi per Ia navigazione aerea o per indicare Ia presenza di cavi sospesi.
  • Con queste informazioni e tramite algoritmi specifici e possibile determinare Ia possibility di collisione con il suolo, ostacoli e soprattutto con altri velivoli.
  • I/ apparato di Torre consiste di un ricevitore ADS- B, di un ricevitore tipo FLARM e di un PC con installato un apposito software chiamato ⁇ SVS TOWER BIOFLY" collegato in rete internet.
  • Molti velivoli operano come previsto della normativa, senza avere un piano di volo o senza dover restare in contatto con un centro di informazioni che, in caso di emergenza, potrebbe segnalare l'invio dei soccorsi. Questo aspetto, che fornisce Ia possibility di salvare Ia vita del pilota dopo un atterraggio di fortuna, pu ⁇ essere4,to mediante Ia possibility del trovato di trasmettere i dati della intestinal navigazione e della destinazione ad un centro di coordinamento.
  • Nella preferita forma realizzativa che si descrive, l r azionamento di un pulsante Freccia destra

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Abstract

The present invention basically relates to the sector of air safety, with particular reference to the use of aircraft operating from aerodromes, airfields, and minor airports, and with reference to the aspects of security and safety. Among other things, it envisages an on-board electronic apparatus for air-traffic surveillance with a high degree of protection to inhibit the non-authorized use of aircraft, said apparatus comprising, in combination: a PC tablet or other similar processing apparatus equipped with a display; a satellite data and voice communication device; a device of an FLARM type; an ADS-B receiver; a transponder; a GPS device; an electronic control unit for processing the data provided by the on-board sensors for navigation and operation of the engine, said electronic control unit being known by the commercial name of BlueBox®; and means of connection of the PC tablet with the other devices listed above; there being further included means for biometric recognition of the identity of the pilot.

Description

APPARATO ELETTRONICO PER LA SORVEGLIANZA DEL TRAFFICO AEREO AD ELEVATA PR0TEZI0NE PER INIBIRE L' USO NON
AUTORIZZATO DI VELIVOLI.
*****
La presente invenzione riguarda sostanzialmente il settore della sicurezza aerea, con particolare riferimento all' utilizzo di aeromobii operant! da campi di volo, aviosuperfici e aeroporti minori, sia relativaitiente agli aspetti di Security che di Safety.
E' opportuno notare che Ia protezione da un aereo candidato ad azioni "Kamikaze" e molto difficile da realizzarsi, in quanto con Ia velocita tipica di un aereo leggero si possono percorrere 4 Km in un minuto, potendo raggiungere un obbiettivo al centro di una grossa metropoli dopo soli 3 - 5 minuti da quando Io steso aereo ha deviato da una rotta di normale percorrenza .
E' quindi auspicabile che i controlli vengano eseguiti prima, gia al decollo, grazie ad un apparato che consenta di conoscere Ie intenzioni del pilota al decollo, Ie trasmetta ad un centro di sorveglianza, che poi segue nel tempo Io spostamento dell' aereo.
Quando l'aeromobile e' in volo e si trova in uno spazio non coperto da Radar, ovvero vi si trova ma 1' aeromobile procede a quote troppo basse per cui il segnale Radar potrebbe essere incerto o assente, ovvero vola seguendo Ie regole del volo a vista, e' necessario che 1' aereo segnali Ia propria posizione agli altri aerei che volano nella zona e che possa Io stesso aeromobile accorgersi della presenza degli altri traffici . Scopo della presente invenzione, quindi, e di fornire un tale apparato in grado di effettuare tali controlli seguendo poi gli spostamenti dell'aereo.
Ciό e stato ottenuto, secondo il trovato, prevedendo un apparato di controllo come descritto nella rivendicazione 1.
Una migliore comprensione dell' invenzione si avra con Ia seguente descrizione dettagliata e con riferimento alle figure allegate che illustrano, a puro titolo esemplificativo e non gia limitativo, una preferita forma di realizzazione.
Nei disegni:
Ia figura 1 mostra uno schema a blocchi delle parti costituenti 1' apparato; La figura 2 schematizza Ie fasi principali dei vari livelli di blocco che inibiscono l'uso non autorizzato di velivoli;
La figura 3 e una videata esemplificativa di ciό che viene visualizzato sullo schermo dell' apparato di Torre secondo 1' invenzione;
La figura 4 e una videata esemplificativa di ciό che viene visualizzato sullo schermo dell' apparato di bordo secondo 1' invenzione, durante il volo;
Ia figura 5 e una videata esemplificativa relativa al database degli aeroporti e relative frequenze radio disponibile per l'utente;
Ia figura 6 e una videata esemplificativa analoga a quella di figura 4, quando il velivolo e in prossimita di una pista di atterraggio; Ia figura 7 e una videata esemplificativa analoga a quella di figura 4, che mostra il database ed il waypoint .
Con riferimento alia figura 1, il trovato comprende sostanzialmente:
- un tablet PC o altro apparato funzionalmente analogo;
- un dispositivo di comunicazione dati e voce satellitare;
- un dispositivo tipo FLARM;
- un ricevitore ADS-B; — un Transponder;
- un dispositivo GPS;
- una centralina elettronica per 1' elaborazione dati forniti dai sensori di bordo relativi alia navigazione e al funzionamento del motore, commercialmente nota col norαe di BlueBox®;
- mezzi di collegamento del tablet PC con gli altri dispositivi sopra elencati.
Secondo Ia presente invenzione, per soddisfare gli aspetti relativi alia Security si prevede di inibire al pilota l'esecuzione di una serie di azioni classificate come non autorizzate.
Detto impedimento a procedere viene effettuato mediante diversi livelli di blocco:
A) Un primo livello di blocco consente alia torre di controllo o al personale di sorveglianza di riconoscere Ia persona ai comandi, che deve inviare a terra i propri dati o codici di riconoscimento, ad es., Ie impronte digital!, preferibilmente in forma criptata tramite Internet. B) Un secondo livello di blocco opera vietando Ia presentazione dei dati di volo e del motore, impedendo di fatto l'uso dell'aereo, a meno di non disporre di un tempo sufficiente per installare nuovi strumenti ed effettuare nuovi collegamenti elettrici e pneumatici . Il blocco e assicurato da un messaggio codificato e variabile trasmesso dalla un'apposita centralina elettronica (nota col nome commerciale BlueBox®) , a cui deve essere data risposta tramite un opportuno software configurato per rispondere selettivamente alia specifica centralina elettronica di quell' aereomobile .
■ Secondo una caratteristica peculiare dell' invenzione, detto software viene eseguito su un PC sbloccabile esclusivamente mediante i dati biometrici del proprietario ed e correlato al codice della centralina elettronica, in modo che solo quando il PC e sbloccato e il programma riconosce il codice della centralina e possibile visualizzare i dati relativi ai parametri di volo e del motore sugli strumenti di bordo ed inviarli a terra (fig. 2) . C) Un terzo livello di blocco consiste nel verificare che i dati relativi alia propria posizione e che vengono comunicati a terra non siano deliberatamente errati.
Ciό viene ottenuto, secondo un'ulteriore caratteristica peculiare del trovato, prevedendo il contemporaneo invio, attraverso Internet in forma criptata, delle stesse informazioni di posizione rilevate dagli strumenti: in questo modo il centro di sorveglianza a terra puό immediatamente confrontare Ia corrispondenza dei dati criptati con quelli forniti spontaneamente dal pilota. Inoltre nel caso di dispiegamento sul territorio di piύ stazioni riceventi, grazie al confronto dei tempi di ricezione del messaggio ADS-B e' possibile con Ia tecnica Multilateration, stimare Ia posizione dell'aereo emittente i segnali con una precisione di qualche centinaio di metri.
D) Un quarto livello di blocco consiste nella verifica continua, da parte del centro di sorveglianza e delle apparecchiature di bordo, del verificarsi di deviazioni dal programma di volo o dal waypoint selezionato. Tali deviazioni vengono comunicate in automatico a terra tramite ADS-B e tramite collegamento a Internet.
Vantaggiosamente, Ia previsione di questi filtri e controlli che agiscono prima dell'inizio del volo, durante il volo e nell' immediatezza di una non motivata variazione della traiettoria, garantisce una tempestiva segnalazione a terra di anomalie di comportamento, e contemporaneamente blocca soggetti terzi da un uso non autorizzato.
Il trovato inoltre puό gestire l'invio in automatico di messaggi predefiniti come "dirottamento in corso" o "armi a bordo", inviati nel corso di una apparente normale esecuzione di operazione di pilotaggio.
I/ apparato e atto ad attivare Ia . trasmissione dei dati al computer di bordo solo dopo aver effettuato il riconoscimento del codice di risposta emesso da un apposito software implementato da PC ed attivabile tramite riconoscimento biometrico o altro mezzo ritenuto idoneo. Questa procedura e sviluppata per incrementare Ia sicurezza, in quanto permette l'uso del tablet PC solo a persone autorizzate e consente solo a questo specifico PC di essere interfacciato con l'apparato di sorveglianza e controllo che si descrive. Nell' esempio realizzativo che si descrive, l'apparato elettronico di controllo fin qui descritto e sostanzialmente atto ad acquisire i dati di volo e del motore ed a generare una parola chiave dinamicamente variabile (ad esempio in funzione dei dati ricevuti dai satelliti GPS e dal codice univoco di un'apposita centralina elettronica BlueBox®) , il quale apparato e atto ad attivare Ia trasmissione dei dati suddetti al computer di bordo solo dopo aver effettuato il riconoscimento del codice di risposta emesso da un apposito software implementato da PC attivabile tramite riconoscimento biometrico o altro mezzo ritenuto idoneo.
Secondo 1' invenzione, l'apparato elettronico di controllo che si descrive e in grado di inviare a terra, con almeno due sistemi di comunicazione indipendenti, 1' informazione della propria posizione.
Per aumentare il livello di sicurezza, e anche possibile prevedere che il trovato trasmetta a terra, in tempo reale, i dati biometrici del pilota e dei passeggeri.
Vantaggiosamente, con riferimento agli aspetti di
Safety, Ia presente invenzione consente di fornire al pilota e/o al personale di terra una visione particolarmente intuitiva della situazione del traffico aereo, a prescindere dalle condizioni meteo e/o di visibility (figg. 3-4) . Infatti, e previsto un display multifunzione sul quale vengono visualizzati gli aerei presenti in un determinate spazio aereo, i quali vengono mostrati, invece che come simboli (ad esempio freece) , con Ia loro ricostruzione in 3D, con posizione, direzione ed assetto corrispondenti alia loro reale posizione, anche rispetto ad una cartografia 3D georeferenziata che viene visualizzata contestualmente . La ricostruzione e possibile in quanto l'apparato elettronico secondo il trovato e dotato di un database che associa a ciascun aereo presente al mondo, identificato con un codice unico a 24 bit, uno specifico modello di aereo, Ie cui caratteristiche dimensionali e prestazionali sono note e memorizzate nel database locale, peraltro continuamente aggiornabile via Internet.
L' invenzione si prefigge inoltre, tramite i segnali del transponder "modo S" e di un dispositivo tipo FLARM (FLIGHT AlARM) , di poter individuare, visualizzare e mostrare i dati di volo di diverse categorie di oggetti volanti quali: aerei di linea, business jet, aerei da turismo, ultraleggeri, alianti, deltaplani e paracadutisti .
Questo aspetto e di notevole importanza in quanto normalmente solo una parte dei velivoli possono essere visti dal controllo di terra: quelli che hanno a bordo un transponder abilitato alia trasmissione o che sono di dimension! tali da essere individuati da un radar primario. Per quanto riguarda Ia possibility di visualizzare a bordo Ia posizione di altri aerei, il numero di velivoli che monta un dispositivo di anti- collisione e normalmente limitato ad aerei di linea, business jets, aerotaxi ed alcuni aerei privati con sistemi TCAS e, eccezione nel campo della aviazione leggera, gli alianti che in gara hanno l'obbligo di installare il sender/receiver tipo FLARM. Dato il numero di incidenti dovuti a collisioni in volo o contro ostacoli che si elevano dal terreno, si rende necessario un incremento alia sicurezza del volo che sia in primo luogo utilizzabile da tutte Ie tipologie di velivoli senza penalizzarne alcune. In secondo luogo, che sia intuitivo e di facile interpretazione. Infine che non fornisca falsi allarmi o possibile avviso di collisioni non reali, in quanto potrebbe indurre il pilota che ha ricevuto molte segnalazioni di pericolo inconsistent! a disattivare il sistema o ad ignorare il vero allarme, ovvero a compiere manovre pericolose per se e/o per un inesistente traffico nelle vicinanze.
Per una maggiore completezza di informazioni verranno illustrate Ie caratteristiche principali e i dati forniti dal sistema "transponder modo S" e del sender/receiver tipo "FLARM".
Nelle telecomunicazioni, il termine transponder (abbreviazione di Transmitter-Responder, a volte abbreviato in XPDR, XPNDR, TPDR) si intende un dispositivo automatico che riceve, amplifica e ritrasmette un segnale su una frequenza differente oppure un dispositivo automatico che trasmette un messaggio predeterminato in risposta a una segnale ricevuto e predeterminato. Il Transponder viene utilizzato per identificare gli aerei e fornire al controllore un' insieme di dati che possano permettergli un controllo sicuro dello spazio aereo.
Ad oggi il controllo dello spazio aereo viene eseguito tramite un radar primario che riceve molto bene il segnale di eco di aerei di grandi dimensioni e con grandi superfici metalliche, perό se si tratta di aerei di piccole dimensioni o realizzati con materiali compositi si ha il rischio di non ricevere un segnale chiaro e quindi di non poter visualizzare Ia loro posizione. Inoltre Ia copertura spaziale e influenzata della morfologia del terreno, dalle condizioni meteorologiche come pioggia o neve ed inoltre riceve come eco del segnale gli oggetti metallic!, che possono essere scambiati per aerei se in movimento (ad esempio camion o autobus) . Inoltre non tutti i radar primari forniscono Ia quota dell' oggetto, ma soltanto Ia loro posizione su di un piano orizzontale.
Per supplire ai limiti del radar primario si e introdotto un sistema, detto radar secondario, che sfrutta un diverso approccio. L' aereo ha installato un dispositivo a bordo, il transponder, che puό comunicare con il radar secondario, inviando opportune informazioni cosi da risultare comunque visibile al controllore . Il "Modo S" e un nuovo ed avanzato Modo dei radar secondari SSR (Secondary Surveillance Radar) che si aggiunge a quelli attualmente usati (3/A e C) , permettendo interrogazioni/risposte selettive. La scelta del nome "S" attribuito deriva, infatti, da "selective".
I vantaggi del modo S sono molteplici: • riduzione del problemi degli SSR convenzionali (garbling e fruiting) attraverso 1' interrogazione selettiva;
• risoluzione della carenza di codici Modo 3/A; • capacita di data link integrate);
• compatibility con i radar SSR convenzionali;
• essenziale per il buon funzionamento dell' ACAS (Airborne Collision Avoidance System);
• sistema internazionalmente standardizzato. Per quanto riguarda il sender tipo FLARM, si deve osservare che e stato sviluppato per evitare Ie collision! tra alianti specialmente durante Ie gare e quando operano nei pressi di una termica in quanto capita spesso che piύ velivoli si trovino ad usufruire della stessa corrente ascensionale che normalmente e di dimension! limitate. Inoltre tale sistema potrebbe essere utilizzato anche da! paracadutisti al fine di segnalare Ia loro posizione durante Ia caduta.
I/ apparato secondo l'invenzione ottiene Ia propria posizione tramite un ricevitore GPS a 16 canali collegato al sistema tipo FLARM e ritrasmette tale posizione - tramite segnale radio - in un raggio di circa 4 Km. Se un altro velivolo che monta il dispositivo tipo FLARM riceve questo segnale radio, vedra apparire su un display Ia posizione dell' altro velivolo. La trasmissione del sender tipo FLARM avviene con bassa potenza (10 mW) e utilizzando ad esempio Ia frequenza libera nel Non-Specific Short Range Device (SRD), sub band f, tra gli 868.0 ed i 868.9 Mhz come specificato per 1'Europa nel documento ERC/REC 70-03 annesso 1 e nel ERC/DEC/ (01) 04. Inoltre, il trovato gestisce in tempo reale 1' impostazione delle destinazioni e dei waypoint selezionati a bordo del velivolo.'
I/ invenzione permette 1' impostazione della rotta di volo tramite punti di riporto (waypoint) e aeroporto di destinazione che possono essere variati durante il volo. Questa funzione e resa particolarmente semplice grazie all'adozione di un database interno che raccoglie aeroporti e aviosuperfici e Ie relative frequenze radio cosicche il pilota possa scegliere Ia destinazione con una semplice operazione tramite tasti o pulsanti, senza dispiegare cartine e senza dover determinare Ia propria posizione e quella della zona cercata, rendendo cosi il suo pilotaggio piύ sicuro (fig. 5) .
Il sistema di visione sintetica sul display del tablet PC permette al pilota di vedere dove si trova 1' aeroporto o 1' aviosuperficie nello scenario di fronte al quale si trova e, se detto aeroporto o aviosuperficie e stato introdotto nel database in 3D, anche di vederne Ia pista disegnata in dettaglio. Questa funzione consente al pilota un corretto avvicinamento ed entrata in circuito, in quanto potrebbe accadere che 1' entrata nella zona aeroportuale avvenga in modo da intersecare il sentiero di discesa (fig. 6) .
Un altro vantaggio fornito dalla visualizzazione nella visone sintetica degli aeroporti e aviosuperfici, in termini di incremento della sicurezza al volo, consiste nella possibility di evitare il sorvolo di aeroporti minori o aviosuperfici senza renders! conto della loro presenza (Ie piste in erba, per esempio, sono scarsamente visibili gia a qualche centinaio di metri) e quindi di evitare una possibile collisione con i velivoli in decollo o atterraggio. Inoltre, detta visione sintetica fornisce Ia rappresentazione in tempo reale dei dati di navigazione (velocita, quota, direzione e waypoint) del proprio aereo e di quelli circostanti, nonche Ia rappresentazione grafica di ostacoli naturali e artificial! e di eventual! ostacoli forniti di trasmittente ADS-B o tipo FLARM.
L' invenzione fornisce costantemente i dati in tempo reale di velocita al suolo, quota, direzione utilizzando Ia ricevente GPS. Inoltre grazie ai vari software e database di cui e fornita puό fornire i waypoint di interesse alia navigazione, gli aeroporti o aviosuperfici di destinazione o nell'intorno del velivolo, cosi da consentire al pilota di visualizzare e poter scegliere una possibile destinazione alternativa o - in caso di emergenza - quello piύ vicino (fig. 7) .
Si noti che secondo 1' invenzione e possibile effettuare un continuo aggiornamento del database con Ia possibility di aggiungere ostacoli artificiali, come tralicci dell'alta tensione o ciminiere, cosi da aumentare Ia sicurezza del volo quando si e a bassa quota come nel caso di un avvicinamento ad un aeroporto o nel caso di un atterraggio in emergenza.
Un'altra particolarita dell' invenzione consiste nella capacita di ricevere e mostrare nel sistema di navigazione sintetica i segnali ADS-B provenienti da trasmittenti apposite che, come previsto da norma, possono essere installate sulla cima di ostacoli ritenuti pericolosi per Ia navigazione aerea o per indicare Ia presenza di cavi sospesi. Sono anche previsti degli allarmi visivi e sonori che vengono attivati se sussistono Ie condizioni di possibile collisione (a tale scopo sono previsti degli algoritmi specifici che valutano Ie reale pericolosita) . Da quanto detto, appare chiaro che 1' invenzione e atta a rilevare e mostrare al pilota Ia presenza di altri velivoli in volo che hanno un trasponder modo S ADS-B o un sistema tipo FLARM, nonche ostacoli naturali tramite Ia rappresentazione della mappa del terreno in 3D, Ie delimitazioni di aree proibite o regolamentate al volo, ostacoli artificiali inseriti nel database o segnalati con apparato ADS-B o tipo FLARM. Con queste informazioni e tramite algoritmi specifici e possibile determinare Ia possibility di collisione con il suolo, ostacoli e soprattutto con altri velivoli. Questo pericolo viene segnalato al pilota tramite avvisi acustici e visivi con l'ulteriore possibility di mostrare al pilota - sul sistema di visione sintetica - Ia posizione della minaccia (nel caso di un aereo in prossimita si potra vederne Ia sagoma in 3D con il rtiuso diretto lungo Ia traiettoria) cosi da permettergli una corretta gestione del pericolo con una manovra nella direzione piύ sicura.
Secondo il trovato, Ia possibility di avere Ia reale direzione del movimento degli altri velivoli e Ia direzione del waypoint verso cui sono diretti, permette al sistema di determinare se l'aereo che entra in una zona definita di prossimita sia realmente una minaccia per l'aereo in volo. Questo e importante in quanto al pilota viene comunque comunicata tramite Ia visione sintetica 3D Ia presenza di altri velivoli, ma se questi entrano nella zona di prossimita con direzioni tali da non compromettere Ia sicurezza del velivolo i sistemi di allarme non vengono attivati.
Per quanto concerne i controllori di volo e opportuno notare che, avendo a disposizione i dati degli aerei in volo, possono determinare e anticipare con un buon margine Ie azioni dei vari velivoli cosi da rendere Ia gestione del traffico molto piύ fluida e sicura. Data Ia possibility di fornire anche ai mezzi di terra, come per esempio i veicoli operant! nell'area aeroportuale, delle trasmittenti ADS-B o tipo FLARM e possibile sia per il pilota (tramite Ia rappresentazione di questi oggetti nella visione sintetica) che per Ia torre di controllo, una gestione dei movimenti a terra anche in condizioni di scarsa visibility e in assenza di un radar di terra (apparecchiatura usata in pochi aeroporti e con costi di investimento e gestione elevati) . Tramite Ia ricezione del trasponder modo S e possibile - con una sola antenna di ricezione del trasponder modo S - sorvegliare il traffico per oltre 300 Km in portata ottica senza richiedere apparecchiature ausiliari o disposte al suolo nell'area sorvegliata. Questa particolarita permette un controllo del traffico aereo di larga scala senza bisogno di apparecchiature costose ed ingombranti .
I/ apparato di Torre consiste di un ricevitore ADS- B, di un ricevitore tipo FLARM e di un PC con installato un apposito software chiamato λλSVS TOWER BIOFLY" collegato in rete internet.
La postazione tipo torre, grazie alle peculiarity del software "SVS TOWER BIOFLY", puό essere posizionata anche in luogo remoto rispetto all' aeroporto/aviosuperfice di cui viene monitorato il traffico.
Molti velivoli operano, come previsto della normativa, senza avere un piano di volo o senza dover restare in contatto con un centro di informazioni che, in caso di emergenza, potrebbe segnalare l'invio dei soccorsi. Questo aspetto, che fornisce Ia possibility di salvare Ia vita del pilota dopo un atterraggio di fortuna, puό essere garantito mediante Ia possibility del trovato di trasmettere i dati della propria navigazione e della destinazione ad un centro di coordinamento. Ciό permette ai soccorsi di avere una zona precisa dove effettuare Ie ricerche. Pertanto l'invenzione fornisce un sistema simile a quello di Emergency Position-Indicating Radio Beacons (EPIRBs) , usato di solito nella navigazione marittima e 1' Emergency Locator Transmitters (ELTs) usato nell' aviazione .
Uno svantaggio di tali sistemi noti, perό, consiste nel fatto che essi sono attivabili manualmente e nelle versioni piύ sofisticate con sensori automatic! (per esempio sensori di pressione che attivano il segnale dopo un impatto violento con il suolo) . La loro attivazione determina l'invio, tramite un segnale satellitare, di un messaggio di emergenza cosi che un centro apposito possa ricavarne Ia posizione e mandare i soccorsi. Si noti che per attivare 1' automatismo del segnale si devono superare, per esempio durante l'impatto, delle condizioni critiche predefinite, cosa che potrebbe non accadere se 1' atterraggio di fortuna non avviene toccando dove il sensore e posizionato. Per l'invio del segnale manuale e invece necessario che qualcuno sia cosciente e in grado di attivarlo.
Diversamente da questi sistemi noti, l'apparato fin qui descritto e un valido ausilio alia sicurezza in quanto nelle condizioni in cui i normali sistemi di emergenza possono non funzionare, fornisce comunque il tragitto, Ia posizione prima dell' impatto e, se il disastro non provoca Ia sua distruzione, continua a fornire Ia posizione ai soccorsi anche dopo 1' atterraggio.
Come previsto dalla normativa aeronautica, i decolli e gli atterraggi in un aeroporto o aviosuperficie devono essere annotati in un apposito registro sia da parte del pilota che del gestore. Operazione che soprattutto nelle aviosuperfici diventa di notevole impegno in quanto il gestore non e sempre presente.
I/ invenzione permette, tramite l'invio del segnale ADS-B o tipo FLARM, di registrare il decollo o 1' atterraggio del velivolo in cui e stata installata, tramite un apposito sistema completamente automatizzato ed in possesso del gestore, cosi da garantire il rispetto delle norme vigenti, nonche di consentirgli un controllo delle operazioni avvenute sulla sua pista.
Un aspetto interessante che nasce dalla capacita di ottenere i dati relativi ai decolli ed atterraggi presso un aeroporto o aviosuperficie, e quello di poter scambiare questi dati con altri gestori tramite Ia rete Internet cosi da poter avere un rapido e completo scenario di tutti gli spostamenti dei velivoli sul territorio. Inoltre, se un velivolo non dovesse risultare atterrato nell' aeroporto di destinazione si potrebbe vedere in maniera rapida se e atterrato su un altro aeroporto e nel caso non si avessero notizie di atterraggi effettuati, si potrebbe mettere in allerta il sistema di soccorso in maniera tempestiva.
E' anche interessante osservare che, vista Ia necessita per un gestore di aeroporto o aviosuperficie di conoscere i movimenti sulla propria pista, o tramite uno scambio di informazioni di poter conoscere gli i movimenti in tutti gli altri aeroporti, grazie alia presente invenzione e possibile ottenere tali informazioni tramite qualunque PC connesso a Internet e munito di apposita autorizzazione. Tale scambio di informazioni, eventualmente limitato al movimento del singolo velivolo ed in accordo con Ie vigenti normative per Ia Privacy, potrebbe essere fornito a persone interessate a seguire in tempo reale i movimenti del velivolo.
Infine, per agevolare Ie manovre del pilota, il trovato realizza in πiodo innovativo Ia funzione NEAREST, che consiste nel presentare a video i punti di atterraggio piύ vicini in caso di emergenza, mostrandoli direttamente sulla cartografia 3D presente sullo display di bordo.
Nella preferita forma realizzativa che si descrive, lr azionamento di un pulsante Freccia destra
(o sinistra) determina Ia rotazione del punto di vista sullo schermo a velocita costante verso destra (o sinistra) consentendo di osservare tutte Ie opzioni possibili, con nome aeroporto, distanza e direzione compresi eventuali ostacoli con Ia loro quota.
La presente invenzione e stata descritta ed illustrata in una sua preferita forma realizzativa, ma e chiaro che qualunque tecnico esperto del ramo potra apportarvi modifiche e/o sostituzioni tecnicamente e/o funzionalmente equivalent!, senza peraltro esulare dall'ambito di tutela della presente privativa industriale.

Claims

RIVENDICAZIONI :
1. Apparato elettronico di bordo per Ia sorveglianza del traffico aereo ad elevata protezione per inibire l'uso non autorizzato di velivoli, caratterizzato dal fatto di comprendere, in combinazione :
- un tablet PC o altro analogo apparato di elaborazione dotato di display;
- un dispositivo di comunicazione dati e voce satellitare; - un dispositivo tipo FLARM;
- un ricevitore ADS-B;
- un Transponder;
- un dispositivo GPS;
- una centralina elettronica per 1' elaborazione dati forniti dai sensori di bordo relativi alia navigazione e al funzionamento del motore, commercialmente nota col nome di BlueBox®;
- mezzi di collegamento del tablet PC con gli altri dispositivi sopra elencati; essendo ulteriormente compresi mezzi per il riconoscixnento biometrico dell' identita del pilota.
2. Apparato secondo Ia rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di comunicazione dati e voce satellitare e dotato di apposito dispositivo Docker,
3. Apparato secondo Ia rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta centralina elettronica comprende, in combinazione, dei mezzi di acquisizione dati dai sensori e dagli strumenti present! sul mezzo di trasporto, dei mezzi di elaborazione dei dati acquisiti, dei mezzi di memorizzazione dei dati, dei mezzi di visualizzazione grafica, dei mezzi di comunicazione radio e telefono satellitare e dei mezzi di interfaccia input/output con il pilota.
4. Apparato secondo Ia rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta centralina e atta ad essere collegata a detto tablet PC dotato di un apposito software che e atto a generare una visualizzazione grafica 3D che riproduce, in tempo reale ed a prescindere dalle reali condizioni atmosferiche e/o di visibilita esterna, il paesaggio che il pilota vedrebbe guardando fuori dalla cabina di pilotaggio in condizioni di visibilita ottima, nonche Ia sagoma e traiettoria di oggetti volanti present! nelle vicinanze.
5. Apparato secondo Ia rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che e atto ad interagire con almeno una centralina elettronica del tipo suddetto collegata ad un PC abilitato a navigare in Internet, installata a terra nelle vicinanze di un aeroporto o aviosuperficie o campo di volo per il controllo del traffico aereo locale; detta centralina elettronica essendo collegata ad almeno un dispositivo di comunicazione telefonica, almeno un dispositivo tipo FLARM, almeno un ricevitore ADS-B, almeno un rilevatore di Transponder, ottenendosi cosi di riconoscere e visualizzare tutte Ie tipologie di velivoli: ULM, alianti, aerei leggeri, deltaplani, paracadutisti, etc.
6. Apparato secondo Ia rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta centralina e dotata di un apposito software che fornisce in tempo reale, tramite su un display di bordo, i dati di navigazione
(velocita, quota, direzione e waypoint) del proprio aereo e di quelli circostanti, e fornisce indicazioni in maniera grafica su aeroporti alternativi, ostacoli naturali ed artificiali.
7. Apparato secondo Ia rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che e dotato di dispositivi di allarme visivo e sonoro per segnalare al pilota Ia presenza di condizioni di possibile collisione; Ie condizioni di pericolo essendo rilevate da appositi algoritmi specifici che valutano Ie reali pericolosita.
8. Apparato secondo Ia rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta centralina installata a terra e atta ad effettuare Io scambio delle informazioni relative al traffico degli aeroporti utilizzando Ia rete Internet.
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