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Patent Searching and Data


Title:
MONITORING AND CONTROL SYSTEM FOR MANNED VEHICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/039955
Kind Code:
A1
Abstract:
A monitoring and control system for manned vehicles is disclosed, whereby an automatic early warning of emergency situations and an automatic action specification, corresponding to an independent escalation level, related to the development of the emergency situation concerned is achieved. Data packets are transmitted from the vehicle, containing a vehicle identification field, a time display field, a continuously updated position field, a continuously updated vehicle status field and a vehicle pilot acknowledgment field, either to a ground station for evaluation therein or transmitted in a pre-evaluated form to the ground station. A continuous storage of the data packets is carried out in the ground station over a limited time period when a first evaluation result is available, whilst on a second determined evaluation result the storage occurs over an increased duration and a switching signal is simultaneously transmitted to the vehicle, which switches from control coupled to the cockpit to a control coupled to the auto-pilot, not influenced by the cockpit and a return switching to coupling the control device to the cockpit is also not influenced by the cockpit, but rather occurs on a return switching signal, which is generated by the ground station and transmitted to the vehicle, depending on the vehicle pilot acknowledgement field.

Inventors:
WEINECK JOHANNES WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/012394
Publication Date:
May 15, 2003
Filing Date:
November 06, 2002
Export Citation:
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Assignee:
FOM FUTURE OFFICE MAN GMBH (DE)
WEINECK JOHANNES WOLFGANG (DE)
International Classes:
B64D45/00; G08G5/00; H04B7/185; (IPC1-7): B64D45/00; G08G5/00; H04B7/185
Domestic Patent References:
WO2000044580A12000-08-03
Foreign References:
DE19960394A12001-05-31
FR2584842A11987-01-16
Attorney, Agent or Firm:
KUHNEN & WACKER (Prinz-Ludwig-Str. 40A, Freising, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Überwachungsund Steuersystem für bemannte Fahrzeuge, welche eine Antriebseinrichtung (2), eine Steuereinrichtung (3) und Navigationsein richtung (4) zur Positionsbestimmung und zur Fahrzeugzustandsbestim mung aufweisen, wobei die Steuereinrichtung (3) abhängig von Informai onsdaten der Navigationseinrichtung (4) von einem Führerstand (30) aus oder, umschaltbar, von einem AutopilotenLeitstand (32) aus, betätigbar ist und die Navigationseinrichtung mit einer Sensorgruppe zur Aufnahme von FahrzeugzustandsIstdaten gekoppelt ist, wobei die FahrzeugzustandsIst daten über einen Satellitenübertragungsweg (6) zu einer Bodenstation (8) übertragbar und dort für eine bestimmte Zeitdauer speicherbar sind und ab hängig von einem bestimmten Ergebnis der Auswertung der Fahrzeugzu standsIstdaten das Fahrzeug von der Bodenstation (8) aus femsteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Datenpaket (13), welches ein Fahrzeug kennzeichenfeld (14), ein Zeitanzeigefeld (15), ein fortlaufend aktuali siertes Positionsfeld (16), ein fortlaufend aktualisiertes FahrzeugZustands feld (17) und ein Fahrzeugführerbestätigungsfeld (18) enthält, mittels Sende/Empfangseinrichtungen (33) des Fahrzeugs (1) über den Sateliten übertragungsweg (6) und/oder direkt (7) zu der Bodenstation (8) in einem ersten Zeittakt übertragen wird und entweder dort in einer Auswerteinrichtung der Bodenstation (8) ausgewertet wird oder an der Bodenstation (8) bereits von einer Auswerteinrichtung des Fahrzeugs ausgewertet eintrifft, und abhängig von einem ersten bestimmten Auswertergebnis bezüglich des Fahr zeugführerBestätigungsfeldes (18) eine fortlaufende Speicherung der Da tenpakete über eine begrenzte Zeitdauer in der Bodenstation (8) erfolgt, wäh rend abhängig von einem zweiten bestimmten Auswertergebnis bezüglich des FahrzeugführerBestätigungsfeldes (18) eine fortlaufende Speicherung über eine größere Zeitdauer in der Bodenstation (8) erfolgt, und gleichzeitig ein Umschaltsignal von der Bodenstation (8) über den, oder ei nen weiteren, SatelitenDatenübertragungsweg (6) oder einen direkten Da tenübertragungskanal (7) zu dem Fahrzeug (1) übertragen wird, welches die Steuereinrichtung (3) von der Kopplung mit dem Führerstand (30) auf eine vom Führerstand aus nicht beeinflußbare Kopplung mit dem Autopiloten Leitstand (32) umschaltet, und eine Rückschaltung auf die Kopplung der Steuereinrichtung (3) mit dem Führerstand (30) vom Führerstand aus wiederum nicht beeinflußbar, nur durch ein Rückschaltsignal erfolgt, das abhängig von einem dritten be stimmten Auswertergenis bezüglich des FahrzeugführerBestätigungsfeldes (18) von der Bodenstation (8) erzeugt und zum Fahrzeug übertragen wird.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenpakete (13) und/oder das Umschaltsignal und/oder das Rückschaltsignal zwischen Fahr zeug (1) und Bodenstation (8) in codierter Form übertragen wird bzw. wer den.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenpa kete (13) vom Fahrzeug (1) zur Bodenstation in komprimierter Form über tragen werden.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ab hängig vom zweiten Auswertergebnis die Zeittaktfrequenz der Datenpa ketübertragung erhöht wird.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ab hängig von einem WarnAuswertergebnis bezüglich des FahrzeugZustand feldes (17) die Fahrzeugszustandsdaten fortlaufend über den und/oder einen weiteren SatellitenDatenübertragungsweg (6) und/oder unmittelbar (7) zu der Bodenstation (8) und/oder weiteren Bodenstationen übertragen, fortlau fend dort gespeichert und fortlaufend dort ausgewertet bzw. weiter ausge wertet werden.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ab hängig von einem AlarmAuswertergebnis bezüglich des FahrzeugZustand feldes (17) und/oder des Positionsfeldes (16), insbesondere bei gleichzeiti gem Auftreten des zweiten Auswertergebnisses bezüglich des Fahrzeugfüh rerBestätigungsfeldes (18), ein Umschaltsignal auf ein SonderAutopiloten programm des Autopiloten (32) umschaltet, welches vom Führerstand aus nicht beeinflußbar eine Fahrtsituationskorrektur und/oder Kurskorrektur steuert.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das SonderAutopi lotenprogramm (66) jeweils abhängig von IstDaten (64) der Fahrzeugposi tion gewählt ist.
8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorgruppe mindestens ein im oder am Fahrzeug (1) installiertes Mikro phon (43,46, 49) und/oder mindestens eine im oder am Fahrzeug installierte Bildaufnahmekamera (41,42, 45,48) und/oder mindestens einen in oder am Fahrzeug installierten Drucksensor und/oder mindestens einen im oder am Fahrzeug installierten Gasanalysator (50,51, 52) enthält.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens ein Mikrophon (43,46, 49) an eine SchallspektrumAuswertgruppe (7073) an geschlossen ist, welche Stimmerkennungsgeräte (70,71, 72) enthält, deren Ausgänge derart verknüpft sind, daß eine positive Stimmerkennung des Fahrzeugführers und ihm zugeordneter Hilfskräfte eine Freigabe einer Fahr zeugführerBestätigung im FahrzeugführerBestätigungsfeld (18) bewirkt.
10. System nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das minde stens eine Mikrophon (43,46, 49) an eine WorterkennungsAuswertgruppe (7477) angeschlossen ist, welche Worterkennungsgeräte (74,75, 76) enthält, deren Ausgänge derart verknüpft sind, daß eine positive Kennworterkennung des Fahrzeugführers und ihm zugeordneter Hilfskräfte eine Freigabe einer FahrzeugführerBestätigung im FahrzeugführerBestätigungsfeld (18) be wirkt.
11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenstation (8) und/oder weitere Bodenstationen, welche jeweils in einer Auswerteinrichtung Datenpakete von den Sende/Empfangseinrichtungen (33) von überwachten Fahrzeugen empfangen, Multiplexer enthalten, deren Takt über SatellitenÜbertragungswege (6) und/oder unmittelbar (7) syn chron zu den Fahrzeugen zur Steuerung von deren Sende /Empfangseinrichtungen (33) übertragen wird.
Description:
Beschreibung Überwachungs-und Steuersystem für bemannte Fahrzeuge Die Erfindung betrifft ein Überwachungs-und Steuersystem für bemannte Fahrzeuge, vornehmlich solche, welche nicht schienengebunden sind und im Normalbetrieb von einem Führerstand aus oder von einem Autopiloten-Leitstand aus auf einem weitgehend willkürlich beeinflußbaren Kurs zwischen einem Startort und einem Zielort bewegt werden.

Es ist allgemein bekannt, daß unvorhergesehene Zwischenfälle während der Vorbereitung des Starts, während der Fahrt zwischen Start und Ziel und auch am Zielort eine große Gefährdung für die Besatzung, für Fahrzeugpassagiere, für die Ladung und auch für unbeteiligte Dritte auf dem Weg des Fahrzeugs zwischen Start und Ziel verursachen können.

Beispiele für derartige unvorhergesehene Zwischenfälle sind Beschädigun- gen am Fahrzeug durch Kollisionen, durch Verlagerung der Ladung, durch Witte- rungseinflüsse und dergleichen in solchem Maße, daß das Fahrzeug durch Steue- rung durch den Fahrzeugführer nicht mehr manövrierfähig ist. Weitere Beispiele für unvorhergesehene Zwischenfälle sind Einflußnahmen durch unerkannt krimi- nelle Mitglieder der Besatzung, unerkannt kriminelle Passagiere oder eine Ein- flußnahme von außen über Fernwirkkanäle wiederum durch kriminelle Kreise. In Betracht kommen hier auch akute Notfälle durch Krankheit, Vergiftung, Druckab- fall und dergleichen mehr.

Seit langem bekannt sind Überwachungs-und Steuersysteme für Schienen- fahrzeuge, die eine sogenannte Totmanntaste enthalten, die vom Lokomotivführer

in bestimmten Zeitabständen betätigt werden muß, damit die Aufmerksamkeit und gesundheitliche Unversehrtheit des Lokomotivführers überprüft wird. Erfolgt die Betätigung nicht, so wird eine Notbremsung des betreffenden Zuges ausgelöst.

Weiter allgemein bekannt sind Autopilotensysteme für Luftfahrzeuge, die über beträchtliche Zeitdauer bzw. Wegstrecken entsprechend einem vorgegebenen Kurs in vorgegebener Höhe automatisch gesteuert werden, sobald der Pilot vom Handbetrieb auf den Autopilotenbetrieb umschaltet. Solche Autopilotensysteme haben sich in vielen Notsituationen bewährt, sind jedoch nicht dem Zugriff durch Flugzeugentführer, Geiselnehmer und dergleichen Kriminelle entzogen. Für Auto- piloten von Wasserfahrzeugen gelten ganz ähnliche Einschränkungen.

Aus der DE 19960394 AI ist ein Überwachungs-und Steuersystem für Flug- zeuge bekannt, bei welchem Flugzeugzustands-Istdaten über einen Satelitenüber- tragungsweg zu einer Bodenstation übertragen werden und dort für eine bestimmte Zeitdauer, beispielsweise für die Zeitdauer des gesamten Fluges oder für eine be- grenzte Zeitdauer unter ständigem Überschreiben früherer Daten, gespeichert wer- den. Abhängig von einem bestimmten Ergebnis der Auswertung der Flugzeugzu- stands-Istdaten, beispielsweise, wenn Fehlfunktionen im Flugzeug auftreten, kann das Flugzeug von der Bodenstation aus ferngesteuert werden.

Bei den bekannten Systemen ist von Nachteil, daß in vielen Fällen die Ent- stehungsgeschichte einer Notfallsituation, also etwa eines Ausbleibens einer ord- nungsgemäßen Fahrzeuglenkung vom Führerstand aus, nicht berücksichtigt wird und daher im allgemeinen Notmaßnahmen so spät eingeleitet werden, daß gravie- render Schaden nicht mehr verhindert werden kann.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Überwachungs- und Steuersystem für bemannte Fahrzeuge mit den Merkmalen des Oberbegriffs

von Patentanspruch 1 so auszugestalten, daß eine automatische Früherkennung von Notfällen und eine automatische Maßnahmenvorgabe entsprechend einer ei- genständigen Eskalationseinstufung bezüglich der Entwicklung des betreffenden Notfalls möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des anliegenden Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, deren Inhalt hierdurch ausdrücklich zum Bestandteil der Beschreibung gemacht wird, ohne an dieser Stelle den Wortlaut zu wiederholen.

Vor dem Eintritt in eine detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen sei hier allgemein festgestellt, daß das vorgeschlagene Überwachungs-und Steuer- system sich nicht auf die Zuordnung eines einzelnen Fahrzeugs zu einer einzelnen Bodenstation und zu einem einzelnen Satz von Satelliten bezieht, sondern daß ein Netz von Bodenstationen eine Vielzahl von beteiligten Nachrichtenübertragungs- satelliten und ein Netz von Auswertstationen vorgesehen sein können, die eine Zuordnung zu einer außerordentlich großen Anzahl von überwachten und notfall- gesteuerten Fahrzeugen erfahren und zu diesem Zwecke im Multiplexbetrieb oder im Vielkanalbetrieb arbeiten, wobei die hierzu notwendigen Vorkehrungen und Einrichtungen dem Fachmann an sich geläufig sind.

In den anliegenden Zeichnungen zur Erläuterung von Ausführungsbeispielen stellen dar :

Fig. 1 : eine schematische Situationsskizze mit einem im Flug be- findlichen Flugzeug in der Reichweite eines GPS-Systems, eines Datenübertragungssatelliten und einer Bodenstation ; Fig. 2 : eine schematische Darstellung eines Datenpakets zur ständig wiederkehrenden Übertragung von einem Fahrzeug zu einer Bodenstation ; Fig. 3 : eine schematische, mehr ins Einzelne gehende Skizze der auf dem Fahrzeug befindlichen Teile des Überwachungs- und Steuersystems der hier vorgeschlagenen Art ; Fig. 4 : ein stark vereinfachtes Blockschaltbild eines Autopiloten- Leitstandes mit wählbaren Sonder-Autopilotenprogrammen ; und Fig. 5 : ein schematisches Schaltbild einer akustischen Auswertein- heit in dem Systemteil nach Fig. 3.

Das in Fig. 1 gezeigte Flugzeug 1 enthält als Antriebseinrichtung Stahltrieb- werke 2 sowie eine auf diese und auf Steuerflächen der Flügel und des Leitwerks einflußnehmende Steuereinrichtung 3 sowie eine Navigationseinrichtung 4, welche Informationsdaten zur Positionsbestimmung und zur Bestimmung des Fahr- zeugzustandes einsammelt, derart, daß der Pilot vom Cockpit aus die Steuerein- richtung zur Steuerung eines bestimmten Kurses auf einen Zielort hin betätigen kann. In dem Flugzeug 1 ist außerdem ein Autopiloten-Leitstand installiert, wel- cher auf einen Umschaltbefehl des Piloten hin die Betätigung der Steuereinrich- tung übernimmt.

Die Navigationseinrichtung 4 enthält eine Inertialplattform oder einen Krei- selkompaß zur Lieferung von Bezugsgrößen für die Fluglagenbestimmung. Außer- dem ist die Navigationseinrichtung 4 mit einer Antennenanordnung 5 verbunden, die beispielsweise in der Rumpfspitze befindliche Antennen oder in Räumen an der Kabinendecke untergebrachte Antennen enthalten kann. Über die Antennen der Antennenanordnung 5 empfängt das Flugzeug 1 Ortungssignale zur fortlaufenden Positionsbestimmung von Satelliten GPS 1, GPS 2, GPS 3. Außerdem steht das Flugzeug 1 über bidirektionale Datenübertragungskanäle 6 und 7 mit einer Boden- station 8 in Verbindung, welche Teil eines insbesondere globalen Netzes von Bo- denstationen ist. Der bidirektionale Datenübertragungskanal 7 verläuft unmittelbar zwischen dem Flugzeug 1 und der Bodenstation 8, während der bidirektionale Datenübertragungskanal 6 in der dargestellten Weise über einen Kommunikations- satelliten 9 geführt ist. Der Kommunikationssatellit 9 kann auch dem System aus den Satelliten GPS 1 bis GPS 3 angehören.

Die Bodenstation 8 kann über Kabelverbindungen oder Funkverbindungen mit Auswerteinrichtungen 10,11, 12 usw. verbunden sein, wobei diese Auswer- teinrichtungen von der Navigationseinrichtung des Flugzeugs 1 eingesammelte Informationsdaten auswerten oder aber eine zusätzliche Auswertung vornehmen, falls die Informationseinrichtung bereits eine bordeingene Auswerteinrichtung enthält, derart, daß Datenpakete mit zumindest teilweise bereits ausgewerteten Informationsdaten von dem Flugzeug zu der Bodenstation 8 übertragen werden.

Datenpakete der hier betrachteten Art sind schematisch in Fig. 2 dargestellt und mit 13 bezeichnet. Mittels einer in Fig. 1 nicht dargestellten Sende-bzw. Emp- fangseinrichtung des Flugzeuges 1 werden Datenpakete 13 über den Kommunika- tionssatelliten 9 auf dem Datenübertragungsweg 6 zu der Bodenstation 8 übertra- gen. Die Datenpakete enthalten ein Fahrzeugkennzeichenfeld oder Flugnummern- feld 14, ein den Übertragungszeitpunkt kennzeichnendes Zeitanzeigefeld 15, ein

fortlaufend aktualisiertes, die augenblickliche Position und den augenblicklichen Kurs angebendes Positionsfeld 16 und schließlich ein fortlaufend aktualisiertes Fahrzeug-Zustandsfeld 17.

Das Fahrzeug-Zustandsfeld 17 enthält Informationsdaten bezüglich des Be- triebszustandes der Triebwerke, bezüglich der Ist-Position, der Steuerflächen von Leitwerk und Flügel und dergleichen. Ferner enthält das Fahrzeug-Zustandsfeld 17 auch die jeweilige Fluglage kennzeichnende Daten, die von der Inertialplattform oder dem Gyro des Flugzeugs abgeleitet werden. Fernerhin enthält das Feld 17 optischen und akustischen Informationen entsprechende Daten zur Beschreibung des Zustandes im Cockpit, des Zustandes der Besatzung, des Zustandes von Passa- gieren in der Kabine und bezüglich des Ladungszustandes. Außerdem können die Informationsdaten auch Zustandsanalyseergebnisse, Gasanaylseergebnisse, Druckmesswerte und dergleichen umfassen.

An das Fahrzeug-Zustandsfeld 17 des Datenpaketes 13 schließt sich noch ein Fahrzeugführer-Bestätigungsfeld an, welches Daten enthält, die durch eine be- stimmte Eingabe durch den Piloten an einer Eingabestelle erzeugt und an das Fahrzeug-Zustandsfeld 17 dann angefügt werden. Diese Eingabe kann durch Be- stätigungszusatzeingaben des Kopiloten oder des Technikers ergänzt werden. Das in Fig. 2 mit 18 bezeichnete Fahrzeugführer-Bestätigungsfeld kann gemäß einer Weiterbildung eine digitale Signatur sein, die der Flugkapitän an den digitalen Daten der Felder 14 bis 17 anbringt.

Stellt sich bei der Auswertung des Datenpaketes 13 in der Bodenstation 8 heraus, daß das Fahrzeugführer-Bestätigungsfeld 18 vom Piloten nicht ordnungs- gemäß angebracht worden ist oder überhaupt nicht vom Piloten angefügt wurde oder aber vom Piloten, vom Kopiloten und vom technischen Offizier nicht in re- gulärer Übereinstimmung angebracht wurde, dann deutet sich bei der Auswertung

des Datenpakets 13 das Vorliegen eines Notfalles unabhängig vom Dateninhalt der Felder 14 bis 17 an.

Hat das Fahrzeugführer-Bestätigungsfeldes 18 aber bei jeder Datenpa- ketübertragung zur Bodenstation, beispielsweise im zeitlichen Abstand von 10 Minuten, eine erwartete ordnungsgemäße Gestalt und einen erwarteten ordnungs- gemäßen Inhalt, so ist dies als ein erstes Auswertergebnis zu bezeichnen, das be- wirkt, das die Datenpakete über eine bestimmte, begrenzte Zeitdauer in der Boden- station gespeichert werden und die Speicherung im Takt der Übertragung der Da- tenpakete aktualisiert wird, wobei ausgewählte Daten zusätzlich fortlaufend über eine längere Zeitdauer gespeichert werden können.

Ergibt sich aber bei der Auswertung des Fahrzeugführer-Bestätigungsfeld 18 eine Regelabweichung bezüglich Form oder Inhalt, so ist dies als ein zweites Aus- wertergebnis zu bezeichnen, das nun eine fortlaufende Speicherung der Datenpa- kete in der Bodenstation auslöst, ohne daß ältere Datenpakete durch neuere Daten- pakete ersetzt werden. Die Speicherung erfolgt fortlaufend über eine größere Zeit- dauer, um in der Bodenstation 8 die Möglichkeit zu eröffnen, den Werdegang einer Notsituation zu verfolgen.

Gleichzeitig mit der Feststellung einer Unregelmäßigkeit im Fahrzeugführer- Bestätigungsfeld 18 durch die Auswerteinrichtung der Bodenstation wird dort ein Umschaltsignal gebildet und über den Datenübertragungsweg 6 sowie den Satel- liten 9 oder auch über den direkten Datenübertragungskanal 7 zu dem Fahrzeug übertragen. Dieses Umschaltsignal bewirkt, daß die Steuereinrichtung des Flug- zeugs 1 von der Kopplung mit dem Cockpit auf eine vom Cockpit aus nicht beein- flußbare Kopplung mit dem Autopiloten-Leitstand umgeschaltet wird. Eine Rück- schaltung auf die Kopplung der Steureinrichtung mit dem Cockpit ist vom Führer- stand aus nicht mehr vorzunehmen und kann nur durch ein Rückschaltsignal erfol-

gen, das von der Bodenstation dann erzeugt wird, wenn die Überprüfung des Fahr- zeugführer-Bestätigungsfeld 18 des nächsten übertragenen Datenpaketes ein diese Rückschaltung rechtfertigendes Auswertergebnis zeigt, welches als drittes Aus- wertergebnis zu bezeichnen ist. Dieses dritte Auswertergebnis braucht keineswegs mit dem ersten Auswertergebnis übereinzustimmen. Es kann vielmehr auch stren- geren Auswertkriterien genügen müssen, etwa derart, daß in dem Fahrzeugführer- Bestätigungsfeld neben der Bestätigung das ordnungsgemäßen Zustandes des Fahrzeuges durch den Flugkapitän auch noch das Ergebnis einer Stimmenanalyse und/oder einer Spracherkennungsanalyse oder dergleichen positiv sein muß bzw. müssen.

Wenn zu befürchten ist, daß die Informationsübertragung auf den Daten- übertragungswegen 6 und 7 abgehört, gestört oder verfälscht wird, so kann die Datenübertragung auf diese Wegen kodiert bzw. verschlüsselt erfolgen. Eine Da- tenkompression ermöglicht ferner die Erhöhung des Taktes der Datenpaketübertra- gung.

Zweckmäßig wird dann, wenn das zweite Auswertergebnis, also ein Abwei- chung des Inhalts des Fahrzeugführer-Bestätigungsfeld 18 von ordnungsgemäßer Form oder ordnungsgemäßem Inhalt, auftritt, die Zeittacktfrequenz der Datenpa- ketübertragung erhöht, damit Informationslücken bei der Überprüfung oder der Analyse der Historie eines Notfalles vermieden werden.

Selbstverständlich erfolgt in der Bodenstation 8 nicht nur eine Auswertung bezüglich des Fahrzeugführer-Bestätigungsfeldes und der darin enthaltenen Infor- mationsdaten, sondern auch eine fortlaufende Auswertung der Informationsdaten des Fahrzeug-Zustandfeldes der übertragenen Datenpakete 13. Bei bemerkens- werter Abweichung bestimmter Daten der verschiedenen Felder des Fahrzeug-Zu- standsfeldes 17 erhält man ein Warn-Auswertergebnis-Schaltsignal, das, erfolgt

eine Vorauswertung bereits im Flugzeug 1, im Flugzeug gebildet wird, oder, wenn die gesamte Auswertung in der Bodenstation 8 erfolgt, in der Bodenstation 8 ge- bildet und zu dem Flugzeug 1 über einen der Datenübertragungswege 6 oder 7 oder über beide Wege redundant übertragen wird. Dieses einem Warn-Auswerter- gebnis bezüglich des Fahrzeug-Zustandsfeldes 17 entsprechende Schaltsignal be- wirkt, daß die Fahrzeug-Zustandsdaten fortlaufend über den Datenübertragungs- weg 6 und den Satelliten 9 oder unmittelbar über den Datenübertragungsweg 7 zu der Bodenstation und/oder weiteren Bodenstationen übertragen und dort ausge- wertet und auch fortlaufend über eine längere Zeitdauer hin gespeichert werden.

Dies bedeutet, daß an die Stelle der an sich bekannten"Blackbox"im Flugzeug oder zusätzlich zu dieser eine Blackboxaufzeichnung in Zuordnung zu einem be- stimmten der überwachten Flugzeuge in der Bodenstation 8 angelegt wird.

Fig. 3 läßt erkennen, in welcher Weise in dem Flugzeug 1 die Informations- daten gewonnen werden, die in dem einzelnen Feldabschnitten des Fahrzeug-Zu- standsfeldes 17 des Datenpaketes 13 eingeschrieben werden.

Das Flugzeug 1 enthält in allgemein bekannter Weise eine Inertialplattform oder einen Kreiselkompaß 20, von dem Daten bezüglich Kurs und Fluglage abge- leitet und über eine Leitung 21 dargeboten werden. Weiter sind den Triebwerken 2 Triebswerkssensoren 22 zugeordnet, die auf einer Leitung 23 den jeweiligen au- genblicklichen Betriebszustand der Triebwerke signalisierende Betriebsdaten ab- geben. Weiter sind Seitenrudersensoren 24, Trimmstellungssensoren 25 und Hö- henrudersensoren 26 jeweils entsprechenden Steuerflächen des Flugzeugs zuge- ordnet und erzeugen entsprechende Ist-Stellungssignale auf Signalleitungen 27 bzw. 28 bzw. 29. Die Steuer-und Navigationseinrichtung 3,4 erhält also über die Signalleitungen 21,22 und 27 bis 29 sowie über weitere Signalleitungen, die mit für den Flugbetrieb wesentlichen Aufnahmesensoren verbunden sind, diejenigen Betriebs-Ist-Daten und Fluglagedaten, die am Führerstand 30 im Cockpit 31 des

Flugzeugs 1 vom Piloten benötigt werden, um das Flugzeug 1 ordnungsgemäß zu steuern und zu lenken. Es handelt sich um dieselben Betriebs-Ist-Daten und Fluglagedaten, die auch der Autopiloten-Leitstand 32 in Verbindung mit einem Autopilotprogramm benötigt, um eine ordnungsgemäße Steuerung und Lenkung des Flugzeugs automatisch vorzunehmen.

Sämtliche Betriebs-Ist-Daten und Fluglagedaten, welche auf den Signallei- tungen 21,23, 27 bis 29 und weiteren Signalleitungen auftreten, werden digitali- siert, in das Datenpaket 13 eingefügt und der Sende-Empfangseinrichtung 33 des Flugzeugs zugeführt, um dann, gegebenenfalls nach Vorauswertung, über die An- tennenarmanordnung 5 zur Aussendung zur Bodenstation 8 hin zu gelangen.

Außer den die Informationen über den Betriebs-Ist-Zustand des Fluggerätes und über die Fluglage enthaltenen Daten erreichen die Sende-Empfangseinrichtun- gen 33 auch noch optische und akustische Informationen in Gestalt digitalisierter elektrischer Signale über in Fig. 3 beispielsweise eingezeichnete Signalleitungen 34 bis 40. Diese Signalleitungen führen Signale entsprechend Informationen in- nerhalb des Fahrzeug-Zustands-Feldes 17 des Datenpaketes 13 über das Cockpit, über die Besatzung, über die Kabine bzw. die Passagiere in die Kabine, über die Ladung und über das Analysenergebnis von Gasanalysegeräten und Drucksenso- ren.

Im einzelnen sind auf die Führerstände des Cockpits beispielsweise zwei Vi- deokameras 41 und 42 gerichtet und es ist im Cockpit 31 ein Mikrophon 43 instal- liert, wobei das Mikrophon 43 auch durch mehrere, auf bestimmte Bereiche des Cockpits 31 gerichtete Richtmikrophone ersetzt werden kann.

Auf die Passagierkabine 44 ist der Aufnahmebereich einer Videokamera 45 und eines Mikrophons 46 gerichtet. In entsprechender Weise ist auf den Laderaum

47 der jeweilige Aufnahmebereich einer Videokamera 48 und eines Mikrophons 49 gerichtet.

Drucksensoren und Gasanalysegeräte 50,51 und 52 sind dem Cockpit 31 bzw. dem Kabinenraum 44 bzw. dem Laderaum 47 zugeordnet und liefern ent- sprechende Zustandsmeldesignale über Signalleitungen 53 bzw. 54 bzw. 55 an die Sende-Empfangseinrichtung 33.

Schließlich erhält die Sende-Empfangseinrichtung 33 auch noch von dem Führerstand 30 aus diejenigen Daten, welche, gegebenenfalls in Verbindung mit einer digitalen Signatur, das Fahrzeugführer-Bestätigungsfeld 18 des Datenpaketes 13 erfüllen, wobei diese Daten über einen Übertragungskanal oder eine Leitungs- verbindung 56 von dem Führerstand 30 zu der Sende-Empfangseinrichtung 33 gelangen.

Eine Umschaltung von dem durch den Flugkapitän gesteuerten Betrieb auf den Autopilotenbetrieb kann unter regulären Umständen vom Führerstand 30 aus mittels eines Umschaltsignales auf der Leitung 57 vorgenommen werden, wobei diese Umschaltung vom Flugkapitän oder einem autorisierten Besatzungsmitglied vorgenommen und wieder rückgängig gemacht werden kann.

Stellt aber die Bodenstation 8 bei der Auswertung des Fahrzeugführer-Be- stätigungsfeldes 18 des zu ihr übertragenen Datenpaketes 13 fest, daß dieses Fahr- zeugführer-Bestätigungsfeld nicht ordnungsgemäß ausgefüllt ist, so wird von der Bodenstation entweder über den Datenübertragungsweg 6 oder über den Daten- übertragungsweg 7 oder über beide Datenübertragungswege ein Umschaltsignal zu der Sende-Empfangseinrichtung 33 des betreffenden Flugzeugs übertragen, wel- ches die Steuer-und Navigationseinrichtung von der Verbindung mit dem Führer- stand 30 auf eine vom Führerstand aus nicht mehr beeinflußbare Verbindung mit

dem Autopiloten-Leitstand 32 umschaltet, wobei dieses Umschaltsignal über eine Signalleitung 58, die vom Cockpit aus nicht zugänglich ist, oder über einen chif- frierten Datenübertragungskanal von dem Sende-Empfangseinrichtung 33 zu Um- schalteinrichtungen geführt wird.

Diese Umschaltung kann nur durch ein wiederum von der Bodenstation 8 zum Flugzeug 1 gesendetes Rückschaltsignal rückgängig gemacht werden, das in der Bodenstation 8 dann erzeugt und ausgesendet wird, wenn die Auswertung des Fahrzeugführer-Bestätigungsfeldes 18 in der Bodenstation eine Rückkehr zu einer ordnungsgemäßen Fahrzeugführer-Bestätigung in einem der nächsten übertragenen Datenpakete ausgewiesen hat. Diese Auswertung, welche dann das Rückschaltsi- gnal auslöst, kann, wie bereits gesagt, unter verschärften Kriterien vorgenommen werden.

Ist bei der weiteren Auswertung von zur Bodenstation 8 übertragenen Daten- paketen 13 nach Auftreten des die Umschaltung auf Autopilotenbetrieb bewirken- den Umschaltsignals kein Rückschaltsignal erzeugt worden und ergibt sich bei der Auswertung dieser weiteren Datenpakete 13 ein Alarm-Auswertergebnis bezüglich des Fahrzeug-Zustandsfeldes 17, dann wird über eine Signalleitung 60 ein in der Bodenstation 8 gebildetes und zur Sende-Empfangseinrichtung 33 des Flugzeugs 1 übertragenes Sonderumschaltsignal zu einem Umschalter des Autopiloten 32 ge- führt, welcher, vom Führerstand 30 des Flugzeugs aus nicht beeinflußbar, auf ein Sonder-Autopilotenprogramm umschaltet, das in Fig. 3 symbolisch bei 61 ange- deutet ist, und welches eine Fahrtsituationkorrektur und/oder eine Kurskorrektur steuert.

Die Wirkungsweise und Bedeutung dieser besonders zweckmäßigen Weiter- bildung des hier angegebenen Überwachungs-und Steuersystem seien anhand Fig.

4 näher erläutert.

Ein Beispiel für eine akute Notsituation, welche bei der Auswertung der Da- tenpakete 13 in der Bodenstation 8 zu einem Alarm-Auswertergebnis bezüglich des Fahrzeugs-Zustandsfeldes 17 und/oder des Positionsfeldes 16 führt, ist eine wesentliche Abweichung des Kurses des Flugzeugs von einem Soll-Kurs, wobei zu befürchten ist, daß Terroristen sich in sekundenschnelle des Führerstandes be- mächtigt haben, die Besatzung ausgeschaltet haben und einen neues Ziel ansteu- ein, um dort das betreffende Flugzeug zum Absturz zu bringen.

Tritt eine wesentliche Kursabweichung auf, so führt der Vergleich der Aus- gänge eines Soll-Kursgebers 63 und eines Ist-Kursgebers 64 in einem Vergleicher 65 zu einem Vergleichssignal beträchtlichen Absolutwertes, wodurch die Abgabe eines Notsteuerprogrammes aus einem Notprogrammspeicher 66 ausgelöst wird.

Welches der verschiedenen Notprogramme dann über einen Puffer 67 die Steuer- und Navigationseinrichtung 3,4 erreicht, bestimmt sich in Abhängigkeit von dem Ist-Kurs, wozu ein Ausgang des Ist-Kursgebers 64 einem Programmauswahlein- gang des Notprogrammspeichers 66 zugeführt wird.

Die einzelnen Notprogramme bestimmen sich bezüglich der durch den Au- topiloten zu steuernden Flughöhe und der Richtung nach der augenblicklichen tat- sächlichen Position des Flugzeugs unmittelbar vor Übernahme der Steuerung durch den Autopiloten derart, daß das Flugzeug in Höhe und Richtung von mögli- chen Zielen einer terroristischen oder kriminellen Person oder Personengruppe abgelenkt werden kann, wobei ferner durch die Geschwindigkeitswahl und Hö- henwahl sichergestellt ist, daß etwa bei Undichtigkeit der Flugzeugzelle Gesund- heit und Leben der Passagiere geschützt werden, beim Überfliegen von Bergketten ein Aufschlag oder eine Kollision vermieden wird und möglicherweise das Flug- zeug für eine Enterung von außen erreichbar bleibt.

Zur Gewinnung aussagekräftiger Auswertergebnisse aus biometrischen Auf- nahmeverfahren, etwa zur Bildung der Daten im Fahrzeugführer-Bestätigungsfeld 18 oder auch zur Bildung der die Besatzung und die Passagiere betreffenden In- formationen im Fahrzeug-Zustandfeldes 17 kann es zweckmäßig sein, biometri- sche Daten von einer Mehrzahl von Personen miteinander zu kombinieren. Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 5 bezüglich der Ausgangssignale eines Mikrophons, beispielsweise des Mikrophons 43 im Cockpit 31, oder einer Mikrophongruppe, verdeutlicht. Die Mikrophonausgangssignale können einer Sprachschallanalyse mit Spektrumsfiltern 70,71 und 72 und einer nachgeschalteten Auswerteinrichtung 73 unterzogen werden. Außerdem können die Mikrophon-Ausgangssignale Spracher- kennungseinheiten 74,75 und 76 und einer dieser nachgeschalteten Auswertein- richtung 77 zugeführt werden. Die bei positiven Auswertergebnis ein Ausgangs- signal führenden Ausgänge der Auswerteinrichtungen 73 und 77 werden einem UND-Gatter 78 zugeführt, das einen positiven Beitrag zu dem Fahrzeugführer-Be- stätigungssignal zur Berücksichtigung im Fahrzeugführer-Bestätigungsfeld 18 lie- fert. Die Spektrumsanalysatoren 70 bis 72 sind auf den Sprachschall der Stimme des Piloten bzw. des Co-Piloten bzw. des technischen Offiziers, insbesondere nach einem rechnergesteuerten Lernprogramm, abgestimmt und die Spracherkennungs- einheiten 74,75 und 76 sind auf geheime, dem Piloten bzw. dem Co-Piloten bzw. dem ersten Offizier zugeteilte, auszusprechende Schlüsselwörter abgestimmt.

In einer zu der Schaltung nach Fig. 5 analogen Weise können auch Systeme zur Fingerabdruckerkennung oder Handabdruckerkennung, zur Augenerkennung und dergleichen in jeweiliger Zuordnung zu bestimmten Besatzungsmitgliedern aufgebaut sein.

Wie oben bereits angedeutet können verschärfte Auswertkriterien unter Verwendung von Schaltungen etwa nach Fig. 5 dann vorgegeben werden, wenn nach Feststellung einer nicht ordnungsgemäßen Fahrzeugführer-Bestätigung in

einem Datenpaket 13 von der Bodenstation aus danach wieder eine Rückschaltung von Autopilotenbetrieb auf Fahrzeugführer gesteuerten Betrieb ausgelöst werden soll.