[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Luftfahrzeugen eines bestimmten
Typs in Luftraumüberwachungssystemen.
[0002] Die Bedeutung des Flugverkehrs nimmt laufend zu und spiegelt sich in steigenden Passagierzahlen
sowie in steigenden Luftfrachtmengen wider. Zusätzlich wird der Luftraum auch von
unbemannten Luftfahrzeugen wie Drohnen oder Modellflugzeugen genutzt, wobei auch in
diesem Bereich ein stetiger Zuwachs an Flugbewegungen zu verzeichnen ist. Durch das
erhöhte Verkehrsaufkommen im Luftraum steigt das Risiko für Zusammenstöße. Bekannte
Luftraumüberwachungssysteme stellen alle Flugbewegungen dar, die in einem bestimmten
Überwachungsbereich stattfinden. Dabei werden auch die Flugbewegungen vieler Luftfahrzeuge
dargestellt, für die das Risiko eines Zusammenstoßes mit einem anderen Flugobjekt
nicht gegeben ist. Beispielsweise wird über Modellflugplätzen eine Vielzahl an Flugbewegungen
stattfinden bzw. dargestellt, die jedoch aufgrund der niedrigeren Flughöhe üblicherweise
das Risiko für einen Zusammenstoß mit einem Verkehrsflugzeug nicht aufweisen. Andererseits
kann ein unbemanntes Luftfahrzeug, beispielsweise eine Drohne, in der Nähe eines Flughafens
ein großes Risiko für den Flugverkehr darstellen. Bekannte Flugüberwachungssysteme
können dieses unterschiedliche Risiko nicht erfassen, sodass alle Flugbewegungen dargestellt
werden und von einem Fluglotsen ausgewertet werden müssen. Der zunehmende Flugverkehr
geht daher mit einer zunehmenden Informationsflut für den Fluglotsen einher, wobei
das Risiko steigt, dass der Fluglotse relevante Informationen nicht erfasst. Die bekannten
Flugüberwachungssysteme stoßen daher an ihre Grenzen und können dem zunehmenden Risiko
für Zusammenstöße im Luftraum nicht begegnen.
[0003] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Risiko für Zusammenstöße im Luftraum
zu vermindern. Die Erfindung löst die Aufgabe, indem in der Vergangenheit aufgenommene
Luftraumüberwachungsinformationen zur Verfügung gestellt werden, die von Luftfahrzeugen
dieses Typs stammen, indem anhand der aufgenommenen Luftraumüberwachungsinformationen
zumindest eine Region, insbesondere mehrere Regionen, ermittelt wird, in der eine
erhöhte Aktivität von Luftfahrzeugen dieses Typs vorliegt, und indem in den aktuell
verfügbaren Luftraumüberwachungsinformationen diejenigen Luftfahrzeuge als Luftfahrzeuge
dieses Typs angesehen werden, die sich in der ermittelten Region befinden. Als Region
kann beispielsweise eine geometrische Form ermittelt werden, wie z.B. ein Zylinder,
ein Quader oder ein Korridor. Es ist so möglich, Luftfahrzeuge festzustellen, die
nicht zum Risiko für Zusammenstöße beitragen.
[0004] Es kann vorgesehen sein, dass als bestimmter Typ von Luftfahrzeugen unbemannte Luftfahrzeuge
festgelegt wird. Alternativ oder zusätzlich können Luftfahrzeuge, die nach Sichtflugregeln
betrieben werden als bestimmter Typ angesehen werden. Ein Modellflugplatz oder ausschließlich
nach Sichtflugregeln nutzbarer Flugplatz kann so beispielsweise als Region ermittelt
werden. Die dort betriebenen Luftfahrzeuge tragen zu einer Unübersichtlichkeit der
Luftraumüberwachung bei, während bei Betrieb im Bereich des Modellflugplatzes für
diese Luftfahrzeuge das Risiko von Zusammenstößen keine Bedeutung für die Luftraumüberwachung
aufweist.
[0005] Um die Erfassung der Informationen für den Fluglotsen zu vereinfachen kann vorgesehen
sein, dass die Luftraumüberwachungsinformationen visuell dargestellt werden, wobei
Luftfahrzeuge, die dem bestimmten Typ von Luftfahrzeugen zugeordnet wurden, gesondert
dargestellt oder ausgeblendet werden.
[0006] Um eine Kontrolle des Systems zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass die Luftraumüberwachungsinformationen
visuell dargestellt werden und diesen überlagert zusätzlich die ermittelte Region
dargestellt wird. Es können so die Information dargestellt werden, in welchen Regionen
möglicherweise eine Vielzahl von Flugbewegungen stattfindet, die ein gemeinsames Risiko
darstellen können. Damit wird die Darstellung der Flugbewegungen vereinfacht und die
Auswertung erleichtert, sodass das Risiko relevante Informationen zu übersehen und
auch das Risiko für Zusammenstöße gesenkt werden kann.
[0007] Um eine zuverlässige Bestimmung eines Typs von Luftfahrzeugen zu ermöglichen, kann
vorgesehen sein, dass bei der Ermittlung von Regionen diejenigen Luftraumüberwachungsinformationen
herangezogen werden, deren Aufnahmetageszeit innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls
rund um die aktuelle Tageszeit liegen. Dadurch kann beispielsweise ein Modellflugplatz
tagsüber als Region dargestellt werden, die ein Risikogebiet für Zusammenstöße darstellt,
während nachts jede Flugbewegung über dem Modellflugplatz dargestellt wird. So können
ungewöhnliche Flugbewegungen jedenfalls erfasst werden.
[0008] Als weitere Kriterien für einen normalen Betrieb eines Modellflugplatzes können herangezogen
werden, dass der Tag ein Werktag oder Feiertag ist, und/oder dass es sich um den gleichen
Wochentag handelt, und/oder dass es sich um zwei Tage handelt, die im Jahr innerhalb
eines vorgegebenen Zeitintervalls liegen, und/oder dass ähnliche Wetterverhältnisse
herrschen. Das Verfahren ermöglicht so, dass eine Unterscheidung in übliche Flugbewegungen,
die ein gemeinsames Risikogebiet definieren, und einzelne Flugbewegungen, die aufgrund
ihrer ungewöhnlichen Umstände jedenfalls einer Darstellung bedürfen, vorgenommen werden
kann.
[0009] Um die Feststellung ungewöhnlicher Flugbewegungen zu vereinfachen, kann vorgesehen
sein, dass bei der Ermittlung einer Region anhand der Anzahl der üblicherweise stattfindenden
Luftfahrzeugbewegungen ein Schwellenwert ermittelt wird, und dass die in der betreffenden
Region befindlichen Luftfahrzeuge nur dann als dem Typ zugehörig markiert werden,
wenn die Anzahl dieser Luftfahrzeuge den der Region zugeordneten Schwellenwert übersteigt.
[0010] Um das Verfahren an das Einsatzgebiet anzupassen, kann vorgesehen sein, dass der
einer Region zugeordnete Schwellenwert anhand zumindest eines der folgenden ortsbezogenen
Umstände durch Multiplikation mit einem Faktor modifiziert wird:
- Populationsdichte im betreffenden Gebiet,
- Vorhandensein von bestimmten markanten Punkten, insbesondere mit einem erhöhten Sicherungsbedürfnis
gegenüber luftfahrtbezogenen Gefahren,
- Vorhandensein von besonderen Luftraumgebieten,
- für den Luftverkehr gefährliches Terrain. Dadurch kann beispielsweise dem erhöhten
Risiko für Zusammenstöße in der Nähe eines Flughafens Rechnung getragen werden. Gleichzeitig
kann jede Verletzung eines militärischen Sperrgebiets jedenfalls dargestellt werden.
[0011] Ungewöhnliche Flugbewegungen können zudem verbessert werden, wenn für die Ermittlung
der Regionen ausschließlich Luftraumüberwachungsinformationen verwendet werden, die
aus einem Zeitfenster stammen, das gegenüber dem aktuellen Zeitpunkt in vorgegebener
Weise, insbesondere durch Angabe von Start- und Endzeitpunkt gegenüber dem aktuellen
Zeitpunkt, festgelegt ist. Dadurch kann das Risiko für Zusammenstöße weiter vermindert
werden.
[0012] Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist anhand der folgenden Zeichnung
ohne Einschränkung des allgemeinen erfinderischen Gedankens beispielhaft dargestellt.
Fig. 1a bis 1c zeigen Flugbewegungen in einem bestimmten Gebiet zu einem bestimmten Zeitpunkt.
Fig. 2a bis 2c zeigen die anhand der Flugbewegungen aus Fig. 1 ermittelten Regionen.
Fig. 3a bis 3c zeigen die Flugbewegungen aus Fig. 1a-1c bei Anwendung der Regionen aus Fig. 2a-2c.
Fig.
4a bis 4c zeigen Flugbewegungen über dem Gebiet aus Fig. 1a-1c zu einem anderen Zeitpunkt.
Fig. 5a bis 5c zeigen eine dreidimensionale Ansicht des Gebiets zu unterschiedlichen Zeitpunkten.
[0013] In
Fig. 1a ist ein Gebiet sowie die in diesem Gebiet stattfindenden Flugbewegungen aus der Vogelperspektive
dargestellt. Das Gebiet weist einen Passagierflughafen 5 sowie einen Modellflugplatz
6 auf. Daneben sind Häuser 7 dargestellt. Auf dem Modellflugplatz 6 wird ein unbemanntes
Luftfahrzeug 1 mit einem Flugweg 2 betrieben. Weiters findet zwischen den Häusern
7 ein Verbindungsflug mit einem unbemannten Luftfahrzeug 1 mit dem Flugweg 2 statt.
Der Verbindungsflug zwischen den Häusern 7 kann beispielsweise ein regelmäßig stattfindender
Versorgungsflug sein. Zusätzlich sind bemannte Luftfahrzeuge 3 dargestellt, die Transportstrecken
4 zurücklegen. In
Fig. 1b sind die Flugbewegungen aus Fig. 1a in Seitenansicht dargestellt.
Fig. 1c zeigt eine Radaransicht, wie sie sich für einen Fluglotsen darstellt, der einen Überwachungsschirm
8 vor sich hat. Dabei werden auch die unbemannten Luftfahrzeuge 1 dargestellt, sodass
die Ansicht sehr unübersichtlich ist. Zusätzlich zu den einzelnen Luftfahrzeugen 1,3
ist jeweils auch der jeweilige Pfad 2,4 der einzelnen Luftfahrzeuge dargestellt.
[0014] Fig. 2a bis 2c zeigen das Gebiet aus Fig. 1a bis 1c, wobei anhand aus der Vergangenheit stammender
Luftraumüberwachungsinformationen der unbemannten Luftfahrzeuge 1 die Regionen R
1, R
2 ermittelt werden, in denen eine erhöhte Aktivität unbemannter Luftfahrzeuge 1 festgestellt
wurde. Zu diesem Zweck werden vorab Luftraumüberwachungsinformationen zur Verfügung
gestellt, die von Luftfahrzeugen 1 eines bestimmten Typs stammen, beispielsweise von
unbemannten Luftfahrzeugen 1 bzw. von Luftfahrzeugen, die nach Sichtflugregeln betrieben
werden. In der dargestellten Ausführungsform ist vorgesehen, dass nur Daten berücksichtigt
werden, die aus einem Zeitfenster stammen, das gegenüber dem aktuellen Zeitpunkt in
vorgegebener Weise, insbesondere durch Angabe von Start- und Endzeitpunkt gegenüber
dem aktuellen Zeitpunkt, festgelegt ist. Dabei werden die betreffenden Regionen R
1, R
2 derart erstellt, dass sie diejenigen Bereiche des Luftraums umfassen, in denen sich
die Luftfahrzeugen eines bestimmten Typs typischerweise befinden. Beispielsweise werden
als Regionen R
1, R
2 Quader oder Zylinder oder aus diesen zusammengesetzte Strukturen verwendet. Diese
Regionen R
1, R
2 können dem Fluglotsen in der Ansicht als geometrische Körper dargestellt werden.
In der dargestellten Ausführungsform ist R
2 zylinderförmig, während R
1 als Korridor zwischen den Häusern 7 dargestellt ist.
[0015] In
Fig. 3a bis 3c ist eine reduzierte Ansicht der in Fig. 1a bis 1c dargestellten Flugbewegungen dargestellt.
Für diese Darstellung werden in den aktuell verfügbaren Luftraumüberwachungsinformationen
diejenigen Luftfahrzeuge als Luftfahrzeuge des zuvor festgelegten Typs angesehen,
die sich in einer der ermittelten Regionen R
1, R
2 befinden. In dem dargestellten Fall werden Luftfahrzeuge, die sich in den Regionen
R
1, R
2 befinden, als unbemannte Luftfahrzeuge 1 angesehen. Da unbemannte Luftfahrzeuge 1
für die Luftraumüberwachung eine untergeordnete Rolle spielen, wenn ihr Flugweg 2
ausschließlich in den Regionen R
1, R
2 liegt, können Luftfahrzeuge, die in diesen Regionen R
1, R
2 festgestellt werden, in der Ansicht in
Fig. 3c ausgeblendet werden. Dargestellt werden auf dem Überwachungsschirm 8 die Regionen
R
1, R
2, während einzelne unbemannte Luftfahrzeuge 1 nicht dargestellt werden. Dadurch ist
der Überwachungsschirm 8 deutlich übersichtlicher gestaltet. Es kann in einer alternativen
Ausführungsform auch vorgesehen sein, dass die Luftfahrzeuge 1 zwar dargestellt werden,
jedoch von Luftfahrzeugen 3 aufgrund einer gesonderten Darstellung von unterschieden
werden können.
[0016] Fig. 4 zeigt das Gebiet aus Fig. 1 zu einem anderen Zeitpunkt, an dem andere Flugbewegungen
festgestellt werden. Die Region R
1 ist nicht dargestellt, da anhand der aus der Vergangenheit vorhandenen Luftraumüberwachungsinformationen
ermittelt wurde, dass zum dargestellten Zeitpunkt üblicherweise kein Versorgungsflug
stattfindet. Die Region R
1 ist daher zum Zeitpunkt, der in
Fig. 4 dargestellt ist, nicht dargestellt. Die Region R
2 ist als Region mit erhöhter Aktivität von unbemannten Luftfahrzeugen 1 auch zum Zeitpunkt
der Darstellung der Fig. 4 ermittelt worden und ist daher auch dargestellt.
Fig. 4 zeigt weiters ein unbemanntes Luftfahrzeug 1, dessen Flugweg 2 aus der Region R
2 hinausführt. Dieses unbemannte Luftfahrzeug 1 ist daher dort, wo es die Region R
2 verlassen hat, dargestellt. Da das unbemannte Luftfahrzeug 1 die Region R
2 verlassen hat, ist ein Risiko für Zusammenstöße mit anderen Luftfahrzeugen 3 gegeben,
sodass das unbemannte Luftfahrzeug 1 auf dem Überwachungsschirm 8 ebenfalls dargestellt
ist.
[0017] Fig. 5a zeigt das Gebiet aus Fig. 1 in einer dreidimensionalen Schrägansicht. In Fig. 5a
sind alle Flugbewegungen zum Zeitpunkt t
0 über diesem Gebiet dargestellt. Jede dieser Flugbewegungen erscheint auf einem Überwachungsschirm
8, sodass die Darstellung über die Flugbewegungen in diesem Gebiet sehr unübersichtlich
ist.
[0018] Fig. 5b zeigt das Gebiet zum Zeitpunkt t
1. Der Zeitpunkt t
1 kann beispielsweise der Vormittag eines Werktags sein. Für die Berechnung der Regionen
R
1, R
2 wurden demnach Daten herangezogen, die an Vormittagen von Werktagen gesammelt wurden,
wobei insbesondere Daten herangezogen wurden, die aus dem gleichen Zeitraum am gleichen
Wochentag stammen. Zum Zeitpunkt t
1 wurde aus den für die Vergangenheit vorhandenen Luftraumüberwachungsinformationen
die Region R
1 ermittelt, da zum Zeitpunkt t
1 regelmäßig Versorgungsflüge zwischen den Häusern 7 mit unbemannten Luftfahrzeugen
1 stattfinden. Ein Luftfahrzeug, das sich in der Region R
1 befindet, wird als unbemanntes Luftfahrzeug 1 angesehen. Es wird daher in der Ansicht
auf einem Überwachungsschirm 8 ausgeblendet. Zu diesem Zeitpunkt ist der Modellflugplatz
6 nur wenig besucht oder eventuell sogar geschlossen. Aus den aus der Vergangenheit
vorhandenen Luftraumüberwachungsinformationen konnte daher für den Vormittag eines
Werktags keine erhöhte Aktivität von unbemannten Luftfahrzeugen 1 über dem Modellflugplatz
6 ermittelt werden. Dabei wird für das Gebiet des Modellflugplatzes 6 ein Schwellenwert
ermittelt und Luftfahrzeuge 1 werden nur dann als dem bestimmten Typ zugehörig angesehen,
wenn dieser Schwellenwert überschritten wird. Die Region R
2 ist daher für den Zeitpunkt t
1 nicht relevant. Das zum Zeitpunkt t
1 betriebene unbemannte Luftfahrzeug 1 wird daher dargestellt. In der dargestellten
Ausführungsform wurde der Schwellenwert anhand des besonderen Luftraumgebietes Modellflugplatz
6 ermittelt. In einer anderen Ausführungsform können Schwellenwerte auch aufgrund
der Populationsdichte, des Vorhandenseins von für den Luftraum gefährlichem Terrain
oder anhand von markanten Punkten, z.B. mit erhöhtem Sicherungsbedürfnis gegenüber
luftfahrtbezogenen Gefahren, ermittelt werden. Dadurch kann erreicht werden, dass
beispielsweise in der Nähe des Passagierflughafens 5 jedes Luftfahrzeug 1 angezeigt
wird.
[0019] In
Fig. 5c ist die Situation zu einem weiteren Zeitpunkt t
2 dargestellt, wobei der Zeitpunkt t
2 beispielsweise an einem Wochenende liegt. Für die Berechnung der Regionen R
1, R
2 werden daher Daten herangezogen, die ebenfalls von Wochenenden stammen. Für den Zeitpunkt
t
2 wurde über dem Modellflugplatz 6 die Region R
2 als Region mit erhöhter Aktivität von unbemannten Luftfahrzeugen 1 festgestellt.
Für den Zeitpunkt t
2 wird jedes Luftfahrzeug, das sich in der Region R
2 befindet, als unbemanntes Luftfahrzeug 1 angesehen und daher in einer Ansicht auf
einem Überwachungsschirm 8 ausgeblendet. Da der Betrieb an einem Modellflugplatz 6
auch von den aktuellen Wetterbedingungen abhängt, kann dieses Kriterium bei der Ermittlung
der Regionen R
1, R
2 ebenfalls berücksichtigt werden, so dass nur aus der Vergangenheit stammende Daten
zur Berechnung der Regionen R
1, R
2 herangezogen werden, die aus Zeiträumen mit vergleichbaren Wetterbedingungen stammen.
Um einzelne, jährlich wiederkehrende Ereignisse berücksichtigen zu können kann zudem
vorgesehen sein, dass aus der Vergangenheit stammende Luftraumüberwachungsinformationen
verwendet werden, die von einem Tag stammen, der mit dem aktuellen Tag darin übereinstimmt,
dass beide Tage im Jahr innerhalb eines vorgegeben Zeitraums liegen.
[0020] Zum Zeitpunkt t
2 konnte aus den in der Vergangenheit aufgenommenen Luftraumüberwachungsinformationen
keine erhöhte Aktivität für den Bereich zwischen den Häusern 7 festgestellt werden.
Zum Zeitpunkt t
2 ist die Region R
1 daher nicht vorhanden.
[0021] Das dargestellte Verfahren ermöglicht daher die Erkennung von Luftfahrzeugen eines
bestimmten Typs. Dieses Verfahren kann dazu genutzt werden, Flugbewegungen für ein
bestimmtes Gebiet übersichtlicher darstellen zu können, um so Luftraumüberwachungssysteme
sicherer zu machen.
1. Verfahren zur Erkennung von Luftfahrzeugen (1) eines bestimmten Typs in Luftraumüberwachungssystemen,
wobei
a) in der Vergangenheit aufgenommene Luftraumüberwachungsinformationen zur Verfügung
gestellt werden, die von Luftfahrzeugen (1) dieses Typs stammen,
b) anhand der aufgenommenen Luftraumüberwachungsinformationen zumindest eine Region
(R1, R2), insbesondere mehrere Regionen (R1, R2), ermittelt wird, in der eine erhöhte Aktivität von Luftfahrzeugen (1) dieses Typs
vorliegt, und
c) in den aktuell verfügbaren Luftraumüberwachungsinformationen diejenigen Luftfahrzeuge
(1; 3) als Luftfahrzeuge (1) dieses Typs angesehen werden, die sich in der ermittelten
Region (R1, R2) befinden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als bestimmter Typ von Luftfahrzeugen (1) unbemannte
Luftfahrzeuge und/oder Luftfahrzeuge, die nach Sichtflugregeln betrieben werden, festgelegt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Luftraumüberwachungsinformationen visuell
dargestellt werden, wobei Luftfahrzeuge (1), die dem bestimmten Typ von Luftfahrzeugen
(1) zugeordnet wurden, gesondert dargestellt oder ausgeblendet werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Luftraumüberwachungsinformationen
visuell dargestellt werden und diesen überlagert zusätzlich die ermittelte Region
(R1, R2) dargestellt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei der Ermittlung von Regionen
(R1, R2) diejenigen Luftraumüberwachungsinformationen herangezogen werden, deren Aufnahmetageszeit
innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls rund um die aktuelle Tageszeit liegen.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei der Ermittlung von Regionen
(R
1, R
2) diejenigen Luftraumüberwachungsinformationen herangezogen werden mit dem aktuellen
Tag dahingehend übereinstimmen, dass
- der Tag ein Werktag oder Feiertag ist, und/oder
- es sich um den gleichen Wochentag handelt, und/oder
- es sich um zwei Tage handelt, die im Jahr innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls
liegen, und/oder
- ähnliche Wetterverhältnisse herrschen.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- bei der Ermittlung einer Region (R1, R2) anhand der Anzahl der üblicherweise stattfindenden Luftfahrzeugbewegungen ein Schwellenwert
ermittelt wird, und
- die in der betreffenden Region (R1, R2) befindlichen Luftfahrzeuge nur dann als dem Typ zugehörig angesehen werden, wenn
die Anzahl dieser Luftfahrzeuge den der Region (R1; R2) zugeordneten Schwellenwert übersteigt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der einer Region zugeordnete Schwellenwert anhand
zumindest eines der folgenden ortsbezogenen Umstände durch Multiplikation mit einem
Faktor modifiziert wird:
- Populationsdichte im betreffenden Gebiet,
- Vorhandensein von bestimmten markanten Punkten, insbesondere mit einem erhöhten
Sicherungsbedürfnis gegenüber luftfahrtbezogenen Gefahren,
- Vorhandensein von besonderen Luftraumgebieten,
- für den Luftverkehr gefährliches Terrain.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei für die Ermittlung der Regionen
(R1, R2) ausschließlich Luftraumüberwachungsinformationen verwendet werden, die aus einem
Zeitfenster stammen, das gegenüber dem aktuellen Zeitpunkt in vorgegebener Weise,
insbesondere durch Angabe von Start- und Endzeitpunkt gegenüber dem aktuellen Zeitpunkt,
festgelegt ist.