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Title:
MONITORING LOW-FLYING AIRPLANES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/068193
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system for actuating signal transmitters that are arranged on aviation obstacles, which are obstacles for low-flying airplanes, and signal transmitters for optically warning the airplanes or the pilots thereof, having the following features: a) at least one large-area radar system which is designed to detect airplanes flying at very low altitudes and which is arranged at a location remote from the aviation obstacles, b) at least one computer device which is coupled to the large-area radar system so as to transmit signals and which is designed to evaluate the data provided by the large-area radar system, said data relating to detected airplanes, and to provide such data to other systems via a data connection, and c) at least one data connection between the computer device and multiple aviation obstacles and/or groups of aviation obstacles, wherein d) the computer device is designed to output activation signals for the signal transmitters of aviation obstacles which are being approached by an airplane flying at a low altitude on the basis of the data transmitted by the large-area radar system. The invention further relates to a system for providing data relating to airplanes flying at very low altitudes, to a device comprising a signal transmitter device for aviation obstacles, and to a corresponding actuation device.

Inventors:
GERDES ALEXANDER (DE)
KESSLER VINCENT (DE)
HOHAUS LARS (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/075580
Publication Date:
April 27, 2017
Filing Date:
October 24, 2016
Export Citation:
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Assignee:
QUANTEC GRUND GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
G08G5/00; F03D80/10; G01S13/93
Domestic Patent References:
WO2015065253A12015-05-07
Foreign References:
DE202004006595U12004-08-12
DE202011050703U12012-07-16
Attorney, Agent or Firm:
GRAMM, LINS & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PARTGMBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche:

Anlage (1 ) zur Betätigung von Signalgebern (45), die an

Luftfahrthindernissen (41 ) angeordnet sind, die Hindernisse für tieffliegende Luftfahrzeuge sind und Signalgeber (45) zur optischen Warnung des Luftfahrzeugs bzw. dessen Piloten aufweisen, mit folgenden Merkmalen:

a) wenigstens eine Großraumradaranlage (2), die zur Erfassung von Luftfahrzeugen in Niedrigstflughöhen eingerichtet ist und die an entfernter Stelle von den Luftfahrthindernissen (41 ) angeordnet ist, b) wenigstens eine Computereinrichtung (3), die mit der

Großraumradaranlage (2) zur Signalübertragung gekoppelt ist und zur Auswertung der von der Großraumradaranlage (2)

bereitgestellten Daten über erfasste Luftfahrzeuge und zur Bereitstellung solcher Daten an andere Systeme über eine Datenverbindung (6) eingerichtet ist,

c) wenigstens eine Datenverbindung (6) zwischen der

Computereinrichtung (3) und mehreren Luftfahrthindernissen (41 ) und/oder Gruppen (40) von Luftfahrthindernissen (41 ),

d) wobei die Computereinrichtung (3) dazu eingerichtet ist, abhängig von den von der Großraumradaranlage (2) übermittelten Daten Einschaltsignale für die Signalgeber (45) solcher

Luftfahrthindernisse (41 ) abzugeben, denen sich ein Luftfahrzeug in niedriger Flughöhe nähert.

Anlage nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Computereinrichtung (3) dazu eingerichtet ist, anhand der von der Großraumradaranlage (2) übermittelten Daten unterschiedliche, sich nicht überschneidende und nicht aneinander angrenzende

geographische Gebiete (4) auf Luftfahrzeuge in niedriger Flughöhe zu überwachen.

Anlage nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) die Computereinrichtung (3) ist dazu eingerichtet, die

Einschaltsignale für die Signalgeber (45) solcher

Luftfahrthindernisse (41 ) abzugeben, die in unterschiedlichen, sich nicht überschneidenden und nicht aneinander angrenzenden geographischen Gebieten (4) angeordnet sind, wobei

b) die Computereinrichtung (3) dazu eingerichtet ist, die Signalgeber (45) der Luftfahrthindernisse (41 ) selektiv im jeweiligen

geographischen Gebiet (4) davon abhängig einzuschalten, ob sich dem jeweiligen geographischen Gebiet (4) ein Luftfahrzeug in niedriger Flughöhe nähert.

Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Computereinrichtung (3) dazu eingerichtet ist, die bereitgestellten Daten über Luftfahrzeuge im erfassten Bereich nach geographischen Gebieten (4) zu segmentieren und aufgrund der

Segmentierung der Daten Einschaltsignale an einzelne

Luftfahrthindernisse (41 ) und/oder einzelne Gruppen (40) von

Luftfahrthindernissen (41 ) abzugeben.

Anlage (1 ) zur Bereitstellung von Daten über Luftfahrzeuge in

Niedrigstflughöhen, mit folgenden Merkmalen:

a) wenigstens eine Großraumradaranlage (2), die zur Erfassung von Luftfahrzeugen in Niedrigstflughöhen eingerichtet ist und die an entfernter Stelle von Luftfahrthindernissen (41 ) angeordnet ist, b) wenigstens eine Computereinrichtung (3), die mit der

Großraumradaranlage (2) zur Signalübertragung gekoppelt ist und zur Auswertung der von der Großraumradaranlage (2)

bereitgestellten Daten über erfasste Luftfahrzeuge und zur

Bereitstellung solcher Daten an andere Systeme über eine

Datenverbindung (6) eingerichtet ist,

c) wenigstens eine Datenverbindung (6) zwischen der

Computereinrichtung (3) und anderen Systemen,

d) wobei die Computereinrichtung (3) dazu eingerichtet ist, abhängig von den von der Großraumradaranlage (2) übermittelten Daten den anderen Systemen Angaben über das Vorhandensein von

Luftfahrzeugen in niedriger Flughöhe in der Nähe des jeweiligen Systems zu geben. 6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Großraumradaranlage (2) für die Erfassung von Luftfahrzeugen in Flughöhen bis hinunter zu mindestens 150 Metern eingerichtet ist. 7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Großraumradaranlage (2) zur Erfassung eines Gebiets von wenigstens 5.000 km2 eingerichtet ist.

8. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Großraumradaranlage (2) mehrere

Radarstationen (21 ) aufweist, die miteinander und/oder mit der

Computereinrichtung (3) zum Datenaustausch verbunden sind.

9. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Anlage (1 ), insbesondere deren Computereinrichtung (3), dazu eingerichtet ist, abhängig von den von der

Großraumradaranlage (2) übermittelten Daten und/oder weiteren

Luftfahrzeuge in Niedrigstflughöhen charakterisierenden Daten

Abschaltsignale zur Abschaltung von Windenergieanlagen abzugeben.

10. Einrichtung mit einem Signalgebergerät (43) für Luftfahrthindernisse (41 ), die Hindernisse für tieffliegende Luftfahrzeuge sind und

Signalgeber (45) zur optischen Warnung des Luftfahrzeugs bzw. dessen Piloten aufweisen, wobei das Signalgebergerät (43) wenigstens eine elektronische Steuerungseinrichtung (44) und wenigstens einen durch die elektronische Steuerungseinrichtung (44) gesteuerten optischen Signalgeber (45) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zusätzlich ein Ansteuergerät (7) aufweist, das zum Aus- und Einschalten der elektrischen Energieversorgung des Signalgebergeräts (43) oder von dessen elektronischer Steuerungseinrichtung (44) eingerichtet ist.

Einrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch

gekennzeichnet, dass das Ansteuergerät (7) zur Simulation von Daten und/oder Signalen, die von dem Signalgebegerät (43) im mit elektrischer Energie versorgten Zustand abgegeben werden, eingerichtet ist.

Ansteuergerät (7) einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 1 1

Description:
Überwachung tieffliegender Luftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Betätigung von Signalgebern, die an Luftfahrthindernissen angeordnet sind, ferner eine Anlage zur Bereitstellung von Daten über Luftfahrzeuge in Niedrigstflughöhen sowie eine Einrichtung mit einem Signalgebergerät für Luftfahrthindernisse und ein Ansteuergerät dafür.

Allgemein betrifft die Erfindung die Erfassung von Luftfahrzeugen in Niedrigstflughöhen, z.B. tieffliegende Hubschrauber oder Sportflugzeuge. Die Erfassung von Daten solcher Luftfahrzeuge und deren Bereitstellung kann z.B. für die Ansteuerung von Signalgebern an Luftfahrthindernissen genutzt werden, d.h. z.B. das rechtzeitige Einschalten nicht dauerbetriebener Befeuerungsanlagen an Windenergieanlagen.

Es gibt bereits Vorschläge, z.B. DE 20 2004 006 595 IM oder DE 20 201 1 050 703 U1 , die Befeuerung von Windenergieanlagen bedarfsgerecht anhand der Erfassung von Luftfahrzeugen durch ein lokal im Bereich der Windenergieanlage oder eines Windenergieparks angeordnetes Radarsystem zu steuern. Der damit verbundene technische und finanzielle Aufwand ist relativ hoch, insbesondere wenn es um eine einzeln stehende Windenergieanlage oder kleine Windparks geht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Erfassung von tieffliegenden Luftfahrzeugen in technischer und ökonomischer Hinsicht grundlegend zu verbessern und vorteilhafte Anwendungen hierfür anzugeben.

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch eine Anlage zur Betätigung von Signalgebern, die an Luftfahrthindernissen angeordnet sind, die Hindernisse für tieffliegende Luftfahrzeuge sind und Signalgeber zur optischen Warnung des Luftfahrzeugs bzw. dessen Piloten aufweisen, mit folgenden Merkmalen:

a) wenigstens eine Großraumradaranlage, die zur Erfassung von Luftfahrzeugen in Niedrigstflughöhen eingerichtet ist und die an entfernter Stelle von den Luftfahrthindernissen angeordnet ist, b) wenigstens eine Computereinrichtung, die mit der Großraumradaranlage zur Signalübertragung gekoppelt ist und zur Auswertung der von der Großraumradaranlage bereitgestellten Daten über erfasste Luftfahrzeuge und zur Bereitstellung solcher Daten an andere Systeme über eine Datenverbindung eingerichtet ist,

c) wenigstens eine Datenverbindung zwischen der Computereinrichtung und mehreren Luftfahrthindernissen und/oder Gruppen von Luftfahrthindernissen,

d) wobei die Computereinrichtung dazu eingerichtet ist, abhängig von den von der Großraumradaranlage übermittelten Daten Einschaltsignale für die Signalgeber solcher Luftfahrthindernisse abzugeben, denen sich ein Luftfahrzeug in niedriger Flughöhe nähert.

Luftfahrthindernisse in diesem Sinne sind beispielsweise Windenergieanlagen, insbesondere deren Türme und Rotoren, aber auch sonstige relativ hohe Bauwerke, z.B. Wolkenkratzer, Türme und andere Masten, sowie hochbauende technische Einrichtungen wie z.B. Kräne. Solche Luftfahrthindernisse werden auch als Flughindernisse bezeichnet. Die Luftfahrthindernisse müssen mit Signalgebern gekennzeichnet sein, insbesondere optischen Signalgebern zur optischen Warnung des Luftfahrzeuges bzw. dessen Piloten, um Kollisionen zu vermeiden. Solche Signalgeber werden auch als Befeuerungsanlage oder nur als Befeuerung bezeichnet.

Eine Gruppe von Luftfahrthindernissen kann z.B. ein Windpark sein.

In deutlichem Unterschied zum Stand der Technik wird hiermit ein zentralisierter Radarüberwachungs-Ansatz für die Erfassung von Luftfahrzeugen in Niedrigstflughöhen vorgeschlagen. Die für die Erfindung wesentliche Großraumradaranlage kann mit einer einzigen Radarstation oder wenigen über ein großes zu überwachendes Gebiet verteilten Radarstationen, die miteinander gekoppelt sind, sehr große Gebiete erfassen. So kann z.B. mit ein oder zwei Radarstationen bereits ein Bundesland wie Schleswig-Holstein oder Niedersachsen überwacht werden. Aber auch die Luftraum-Überwachung auf See, z.B. für Offshore-Windparks, kann mit der Erfindung wesentlich optimiert werden. Beispielsweise kann mittels einer einzigen Radarstation auf Helgoland praktisch der gesamte Nordseeraum, in dem Offshore-Windparks vorhanden oder geplant sind, überwacht werden.

Dementsprechend bietet die Erfindung den technischen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, dass weniger gerätemäßiger Installations- und Wartungsaufwand erforderlich ist. Damit gehen erhebliche ökonomische Vorteile einher. Durch die zentralisierte Anordnung einer oder weniger Radarstationen der Großraumradaranlage, insbesondere an entfernter Stelle von den Luftfahrthindernissen, wird der Aufwand für die Installation der Anlage auf deutlich geringere Kosten pro Windpark oder pro Windenergieanlage reduziert. Auch die Wartungskosten verteilen sich deutlich stärker, sodass die Wartungskosten pro Windpark oder Windenergieanlage erheblich geringer sind. Die Großraumradaranlage kann auch durch eine unabhängige Firma, die nicht Betreiber von Windenergieanlagen ist, betrieben werden, und auf diese Weise die erforderlichen Einschaltsignale für die Signalgeber der Luftfahrthindernisse als Serviceleistung zur Verfügung stellen.

Die Computereinrichtung kann in Form einer einzelnen, zentralen Computereinrichtung oder als verteilte Computereinrichtungen mit mehreren Einzelcomputern ausgebildet sein. Die Computereinrichtung bzw. deren Einzelcomputer können jeweils einer Radarstation der Großraumradaranlage räumlich und/oder funktionell zugeordnet sein, d.h. dort angeordnet sein, sie können auch ganz oder teilweise an entfernter Stelle davon angeordnet sein.

Die Datenverbindung zwischen der Computereinrichtung und den Luftfahrthindernissen kann z.B. als WAN-Verbindung (WAN - Wide Area Network) ausgebildet sein, z.B. im Sinne einer Internet-Verbindung. Die Verbindung kann auch als direkte oder indirekte Funkverbindung, z.B. über Relaisstationen, ausgebildet sein. Auch eine Kombination kann vorgesehen sein, z.B. WAN-Verbindungen zur Kopplung mit einem Luftfahrthindernis und/oder Gruppe von Luftfahrthindernissen und eine Funkverbindung zu einem anderen Luftfahrthindernis und/oder Gruppe von Luftfahrthindernissen. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Computereinrichtung dazu eingerichtet, anhand der von der Großraumradaranlage übermittelten Daten unterschiedliche, sich nicht überschneidende und nicht aneinander angrenzende geographische Gebiete auf Luftfahrzeuge in niedriger Flughöhe zu überwachen. Dies hat den Vorteil, dass über die Computereinrichtung die Daten bereits vorselektiert werden können, um die Einschaltsignale bedarfsgerecht nur bestimmten Luftfahrthindernissen oder Gruppen davon bereitzustellen, nämlich dort, wo herannahende Luftfahrzeuge in niedriger Flughöhe detektiert werden.

Die Computereinrichtung kann z.B. das Gebiet in einem vorgegebenen Radius um ein Luftfahrthindernis oder eine Gruppe von Luftfahrthindernissen überwachen und ein Einschaltsignal für Signalgeber solcher Luftfahrthindernisse abgeben, wenn sich ein Luftfahrzeug in niedriger Flughöhe nähert und den Radius erreicht. Der Radius kann z.B. 4 km betragen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Anlage folgende Merkmale auf:

a) die Computereinrichtung ist dazu eingerichtet, die Einschaltsignale für die Signalgeber solcher Luftfahrthindernisse abzugeben, die in unterschiedlichen, sich nicht überschneidenden und nicht aneinander angrenzenden geographischen Gebieten angeordnet sind, wobei b) die Computereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Signalgeber der Luftfahrthindernisse selektiv im jeweiligen geographischen Gebiet davon abhängig einzuschalten, ob sich dem jeweiligen geographischen Gebiet ein Luftfahrzeug in niedriger Flughöhe nähert.

Dies hat den Vorteil, dass über die Computereinrichtung eine selektive Steuerung der Signalgeber der Luftfahrthindernisse abhängig von der Flugaktivität jeweils bezogen auf das geographische Gebiet, d.h. den Umkreis, des jeweiligen Luftfahrthindernisses durchgeführt werden kann. Dies erlaubt ein zentrales Management der Steuerung der Signalgeber von weit verteilt angeordneten Luftfahrthindernissen . Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Computereinrichtung dazu eingerichtet, die bereitgestellten Daten über Luftfahrzeuge im erfassten Bereich nach geographischen Gebieten zu segmentieren und aufgrund der Segmentierung der Daten Einschaltsignale an einzelne Luftfahrthindernisse und/oder einzelnen Gruppen von Luftfahrthindernissen abzugeben. Auf diese Weise kann ebenfalls die selektive Ansteuerung der Signalgeber sehr weit verteilt angeordneter Luftfahrthindernisse automatisch gesteuert werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Computereinrichtung dazu eingerichtet, die Einschaltsignale für die Signalgeber sicherheitscodiert zu übertragen, insbesondere mit einem Code mit wechselndem Schlüssel . Auf diese Weise kann ein Abhören und eine Manipulation der Einschaltsignale unterbunden werden.

Zusätzlich zu dem zuvor beschriebenen, großen technischen und ökonomischen Potential der Erfindung auf dem Gebiet der Betätigung von Signalgebern an Luftfahrthindernissen kommt der Erfindung eine große Bedeutung bei der Bereitstellung von Daten über Luftfahrzeuge in Niedrigstflughöhen in genereller Weise zu. Die eingangs genannte Aufgabe wird daher auch gemäß Anspruch 5 gelöst durch eine Anlage zur Bereitstellung von Daten über Luftfahrzeuge in Niedrigstflughöhen, mit folgenden Merkmalen: a) wenigstens eine Großraumradaranlage, die zur Erfassung von Luftfahrzeugen in Niedrigstflughöhen eingerichtet ist und die an entfernter Stelle von Luftfahrthindernissen angeordnet ist,

b) wenigstens eine Computereinrichtung, die mit der Großraumradaranlage zur Signalübertragung gekoppelt ist und zur Auswertung der von der Großraumradaranlage bereitgestellten Daten über erfasste Luftfahrzeuge und zur Bereitstellung solcher Daten an andere Systeme über eine Datenverbindung eingerichtet ist,

c) wenigstens eine Datenverbindung zwischen der Computereinrichtung und anderen Systemen,

d) wobei die Computereinrichtung dazu eingerichtet ist, abhängig von den von der Großraumradaranlage übermittelten Daten den anderen Systemen Angaben über das Vorhandensein von Luftfahrzeugen in niedriger Flughöhe in der Nähe des jeweiligen Systems zu geben.

Auf diese Weise ist die Realisierung eines allgemeinen Informationsservice über Flugaktivitäten in Niedrigstflughöhen möglich. Die Computereinrichtung kann die Daten anderen Systemen z.B. über ein öffentlich zugängliches Netzwerk, insbesondere das Internet, bereitstellen. Die Daten können z.B. im Rahmen einer Service-Dienstleistung bereitgestellt werden. Die Angaben über das Vorhandensein von Luftfahrzeugen können von unterschiedlichsten Nutzern vorteilhaft eingesetzt werden, z.B. von Piloten von Sportflugzeugen, denen z.B. über ein im Flugzeug mitgeführtes Anzeigegerät in Echtzeit die Belegung des eigenen Flugraums dargestellt werden kann, insbesondere in Niedrigstflughöhen. Dies war mit bisherigen Radarüberwachungen nicht möglich.

Ein weiterer vorteilhafter Anwendungsfall für den zuvor erläuterten Informationsservice über Flugaktivitäten ist die Überwachung auf größere Vogelschwärme, insbesondere Zugvögel . Mittels der Großraumradaranlage können solche Vogelschwärme zuverlässig detektiert werden. Die hierdurch gewonnenen Daten können genutzt werden, um Windenergieanlagen im Bereich des detektierten Vogelschwarms vorübergehend abzuschalten, sodass sie keine Gefährdung für die Vögel sind. Auf diese Weise können weitere Standorte für den Bau und Betrieb von Windenergieanlagen erschlossen werden, die bisher aus Naturschutzgründen nicht genutzt werden konnten.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Computereinrichtung dazu eingerichtet sein, abhängig von den von der Großraumradaranlage übermittelten Daten den anderen Systemen Angaben über das Vorhandensein von Luftfahrzeugen in niedriger Flughöhe in der Nähe des jeweiligen Systems je nach dessen aktueller Position zu geben. Hierfür wird eine Angabe über die aktuelle Position des jeweiligen Systems, dem die Angaben zur Verfügung zu stellen sind, an die Computereinrichtung übertragen. Die Computereinrichtung gleicht diese Positionsangabe mit den entsprechenden Daten der Großraumradaranlage ab und übergibt dem anderen System Angaben über das Vorhandensein von Luftfahrzeugen z.B. in einem gewissen Radius um dessen jeweilige aktuelle Position.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Großraumradaranlage für die Erfassung von Luftfahrzeugen in Flughöhen bis hinunter zu mindestens 150 m eingerichtet, d .h. von einem oberen Erfassungsgrenzwert, der z.B. bei 1000 oder 2000 m liegen kann, bis hinunter zu 150 m. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Großraumradaranlage sogar für die Erfassung von Luftfahrzeugen in Flughöhen bis hinunter zu 100 m oder 50 m eingerichtet. Auf diese Weise können auch tieffliegende Hubschrauber erfasst werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Großraumradaranlage, insbesondere eine einzelne Radarstation der Großraumradaranlage, zur Erfassung eines Gebietes von wenigstens 5000 km 2 eingerichtet. Auf diese Weise kann mit einer einzigen Großraumradaranlage und somit mit einer oder wenigen Radarstationen ein großes Gebiet in der Größenordnung eines norddeutschen Bundeslands erfasst werden. Die Radarstationen werden dafür an besonders geeigneten geographischen Orten aufgestellt, insbesondere an erhöhter Position. Hierzu können natürliche Geländegegebenheiten genutzt werden, wie z.B. Geländeerhebungen (Hügel oder Berge).

Die Großraumradaranlage kann mehrere Radarstationen aufweisen, insbesondere weit voneinander entfernt angeordnete Radarstationen (mehr als 100 km Distanz zwischen den Radarstationen), die miteinander und/oder mit der Computereinrichtung zum Datenaustausch verbunden sind. Die Großraumradaranlage kann alternativ oder zusätzlich auch Radarstationen aufweisen, die nahe beieinander z.B. in der Mitte des zu erfassenden Bereichs installiert sind.

Für die von der Computereinrichtung übermittelten Einschaltsignale an ein Luftfahrthindernis ist deren lokale Verarbeitung am Luftfahrthindernis erforderlich. Das heißt, der Signalgeber des Luftfahrthindernisses oder ein entsprechendes Signalgebergerät mit einer elektronischen Steuerungseinrichtung muss die Einschaltsignale erkennen und auswerten können. Hierfür ist es möglich, die entsprechenden Signalgeber oder Signalgebergeräte aufzurüsten oder umzurüsten.

Daher wird die eingangs genannte Aufgabe gemäß Anspruch 10 auch gelöst durch eine Einrichtung mit einem Signalgebergerät für Luftfahrthindernisse, die Hindernisse für tieffliegende Luftfahrzeuge sind und Signalgeber zur optischen Warnung des Luftfahrzeugs bzw. dessen Piloten aufweisen, wobei das Signalgebergerät wenigstens eine elektronische Steuerungseinrichtung und wenigstens einen durch die elektronische Steuerungseinrichtung gesteuerten optischen Signalgeber aufweist, wobei die Einrichtung zusätzlich ein Ansteuergerät aufweist, das zum Aus- und Einschalten der elektrischen Energieversorgung des Signalgebergeräts oder von dessen elektronischer Steuerungseinrichtung eingerichtet ist.

Dies hat den Vorteil, dass der Auf- oder Umrüstungsaufwand an den Signalgebern oder Signalgebergeräten minimiert werden kann. Diese müssen nicht je nach Typ und Bauart vom jeweiligen Hersteller neu entwickelt oder abgeändert werden. Stattdessen kann ein relativ einfach und kostengünstig aufgebautes Ansteuergerät im Sinne eines Zwischenadapters in die elektrische Energieversorgung des Signalgebergeräts oder von dessen elektronischer Steuerungseinrichtung eingeschleift werden. Die Funktion des Signalgebergeräts kann dann von dem Ansteuergerät nach Bedarf durch Steuerung der elektrischen Energieversorgung aus- oder eingeschaltet werden.

Das Ansteuergerät ist dazu eingerichtet, extern über eine Datenverbindung übermittelte Einschaltsignale zu erkennen und je nach Einschaltsignalen das Aus- und Einschalten der elektrischen Energieversorgung des Signalgebergeräts oder von dessen elektronischer Steuerungseinrichtung zu steuern.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Ansteuergerät zur Simulation von Daten und/oder Signalen, die von dem Signalgebergerät im mit elektrischer Energie versorgten Zustand abgegeben werden, eingerichtet. Dies hat den Vorteil, dass durch das Ansteuergerät auch zugleich eine in Folge eines Manipulierens der elektrischen Energieversorgung des Signalgebergeräts oder von dessen elektronischer Steuerungseinrichtung auftretende Fehlerdetektion abgefangen werden kann. Auf diese Weise werden unnötige Wartungskosten in Folge falscher Fehlermeldungen an den Luftfahrthindernissen vermieden.

Das Ansteuergerät kann zusätzlich dazu eingerichtet sein, eine eigene Fehlererkennung durchzuführen und bei Auftreten eines Fehlers eine eigene Fehlermeldung abzugeben, z.B. an eine Steuerungseinrichtung des Luftfahrthindernisses.

Das Ansteuergerät kann zusätzlich dazu eingerichtet sein, einige oder alle der von ihm empfangenen Daten, insbesondere der Einschaltsignale für Signalgeber, für einen bestimmten Zeitraum im Sinne eines Datenloggens zu speichern.

Die eingangs genannte Aufgabe wird daher auch gemäß Anspruch 12 gelöst durch ein Ansteuergerät einer Einrichtung der zuvor beschriebenen Art.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Anlage und/oder die erfindungsgemäße Einrichtung mit dem Signalgebergerät eine Empfangseinrichtung zum Empfang von Transpondersignalen von Luftfahrzeugen aufweist und ferner dazu eingerichtet ist, empfangene Transpondersignale zur Ergänzung der von der Großraumradaranlage erfassten Daten zur Erkennung von Luftfahrzeugen in Niedrigstflughöhen ergänzend zu nutzen, um Einschaltsignale für Signalgeber von Luftfahrthindernissen abzugeben. Auf diese Weise kann die Erkennungssicherheit niedrigfliegender Luftfahrzeuge weiter erhöht werden, insbesondere an Stellen, an denen eine Abschattung von Radarsignalen zu erwarten ist. So können mit der zuvor genannten Weiterbildung insbesondere Hubschrauber erfasst werden, die innerhalb eines Windparks landen. Die Transponderdaten können auch zum Herausfiltern von über der erkennungspflichtigen Höhe fliegenden Luftfahrzeugen dienen, z.B. Verkehrsflugzeugen in Reiseflughöhe oder jedenfalls über 600 m Flughöhe. Auf diese Weise können aufgrund der Radardaten eventuell als relevant erkannte Luftfahrzeuge, die sich aber tatsächlich in größerer Höhe befinden (sog. falsche Positive), reduziert werden und ein unnötig häufiges Einschalten der Signalgeber reduziert werden .

Die hierfür genutzten Transpondersignale können im Broadcast-Verfahren übertragene Transpondersignale sein, d.h. ohne besondere Anforderung von den Transpondern abgegebene Signale, z.B. DF17-Signale, die im Service ADS-B übertragen werden. Es können auch andere Transpondersignale ausgewertet werden, z.B. die auf Anforderung gesendet werden, z.B. aufgrund von Radarsignalen übertragene Transpondersignale.

Hierzu kann lokal im Bereich des Windparks, d.h. im Bereich der Einrichtung mit dem Signalgebergerät und dem Ansteuergerät, eine Empfangseinrichtung für Transpondersignale vorhanden sein. Die Empfangseinrichtung für Transpondersignale kann insbesondere Teil des Ansteuergeräts sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Anlage zu Betätigung von Signalgebern, die die Großraumradaranlage aufweist, über eine Empfangseinrichtung für Transpondersignale verfügen. Die Transpondersignale müssen dabei nicht direkt von der erfindungsgemäßen Anlage oder der erfindungsgemäßen Einrichtung mit dem Signalgebergerät von dem Luftfahrzeug empfangen werden. Auch ein indirekter Empfang, z.B. über die Bereitstellung von Transponder-Daten über einen Internetservice, kann vorteilhaft realisiert werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anlage, insbesondere deren Computereinrichtung, dazu eingerichtet ist, abhängig von den von der Großraumradaranlage übermittelten Daten und/oder weiteren Luftfahrzeuge in Niedrigstflughöhen charakterisierenden Daten Abschaltsignale zur Abschaltung von Windenergieanlagen abzugeben. Ferner kann auch das Ansteuergerät dazu eingerichtet sein, eine dem Ansteuergerät zugeordnete Windenergieanlage abzuschalten, zumindest soweit, dass der Rotor zum Stillstand kommt. Hierfür kann das Ansteuergerät die zuvor genannten Abschaltsignale zur Abschaltung von Windenergieanlagen empfangen und verwenden und/oder lokal solche Abschaltsignale erzeugen, z.B. durch lokales Empfangen der Transpondersignale.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Figur 1 eine erfindungsgemäße Anlage aus der Vogelperspektive und

Figur 2 die Anlage mit einer ersten Ausführungsform der

Datenübertragung und

Figur 3 die Anlage mit einer zweiten Ausführungsform der

Datenübertragung und

Figur 4 eine Einrichtung mit einem Signalgebergerät und einem

Ansteuergerät.

In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet. In sämtlichen Figuren sind die erfindungsgemäße Anlage und deren Komponenten schematisch wiedergegeben.

Die Figur 1 zeigt eine Anlage 1 zur Betätigung von Signalgebern, die an Luftfahrthindernissen angeordnet sind. Die Anlage 1 kann auch als Anlage zur Bereitstellung von Daten über Luftfahrzeuge in Niedrigstflughöhen eingesetzt werden, um einen allgemeinen Informationsservice zu realisieren. Dementsprechend gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Anwendungsfälle. Die Anlage 1 weist eine Großraumradaranlage 2 auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel drei räumlich verteilt angeordnete Radarstationen 21 aufweist. Jede Radarstation 21 hat einen Erfassungsbereich 20, in dem Luftfahrzeuge in Niedrigstflughöhen mittels Radar erfasst werden können. Beispielhaft ist dargestellt, wie die Radarstationen 21 in einem deutschen Bundesland 5, hier anhand des Umrisses von Niedersachsen beispielhaft wiedergegeben, in großen Abständen voneinander verteilt angeordnet werden können, um mit einer geringen Anzahl von Radarstationen ein großes Gebiet zu überwachen, insbesondere ein ganzes Bundesland 5.

Die Anlage weist ferner eine Computereinrichtung 3 auf, die mit der Großraumradaranlage 2 gekoppelt ist, sodass von der Großraumradaranlage 2 bzw. den einzelnen Radarstationen 21 erfasste Daten über niedrigfliegende Luftfahrzeuge gesammelt und in der Computereinrichtung 3 ausgewertet werden können. Die Computereinrichtung 3 ist ferner mit anderen Systemen über eine Datenverbindung verbunden, z.B. mit Luftfahrthindernissen, die in der Figur 1 beispielhaft anhand von örtlich verteilt angeordneten Windparks in jeweiligen Gebieten 4 dargestellt sind. In jedem Gebiet 4 können eine oder mehrere Windenergieanlagen vorhanden sein, die jeweils Luftfahrthindernisse sind und dementsprechend Signalgeber zum Warnen von Luftfahrzeugen bzw. dessen Piloten aufweisen müssen.

Erkennbar ist hierbei die Besonderheit, dass die Luftfahrthindernisse oder sonstigen Einrichtungen, denen die von der Großraumradaranlage 2 erfassten Daten über niedrigfliegende Luftfahrzeuge bereitgestellt werden, beliebig über den von der Großraumradaranlage 2 erfassten Bereich verteilt sein können, d.h. insbesondere nicht unmittelbar oder sehr nahe bei den einzelnen Radarstationen 21 oder der Computereinrichtung 3 angeordnet sein müssen. Weiterhin muss die Computereinrichtung 3 nicht unbedingt bei einer der Radarstationen 21 angeordnet sein, im Einzelfall kann dies aber z.B. zur verbesserten Platzausnutzung auch der Fall sein.

Die Computereinrichtung 3 ist dazu eingerichtet, abhängig von den von der Großraumradaranlage 2 übermittelten Daten Einschaltsignale für die Signalgeber solcher Luftfahrthindernisse abzugeben, denen sich ein Luftfahrzeug in niedriger Flughöhe nähert. Alternativ oder zusätzlich kann die Computereinrichtung 3 dazu eingerichtet sein, abhängig von den von der Großraumradaranlage 2 übermittelten Daten einem oder mehreren anderen Systemen Angaben über das Vorhandensein von Luftfahrzeugen in niedriger Flughöhe in der Nähe des jeweiligen Systems zu geben. So können z.B. die von der Großraumradaranlage übermittelten Daten bzw. die von der Computereinrichtung bereitgestellten, ausgewerteten Daten an andere Nutzer, d.h. an andere Systeme, über das Internet bereitgestellt werden.

Die Art der Datenverbindung zwischen den Radarstationen 21 untereinander und/oder mit der Computereinrichtung 3 sowie die Art der Datenverbindung zwischen der Computereinrichtung 3 und den anderen Systemen bzw. den Luftfahrthindernissen kann grundsätzlich von beliebiger Art sein, z.B. eine leitungsgebundene Verbindung, eine drahtgebundene Verbindung, z.B. unter Nutzung vorhandener Infrastrukturen, auch unter Nutzung drahtloser Netze wie z.B. von Mobilfunknetzen (mobile Telefonnetze).

Anhand der Figur 2 wird eine beispielhafte erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage 1 dargestellt, bei der die Verteilung der von der Computereinrichtung 3 für die Signalgeber der Luftfahrthindernisse bereitgestellten Einschaltsignale in Form einer Verteilung mittels eines Webdienstes erfolgt, z.B. über eine WAN-Verbindung. Hierfür können die mit der Großraumradaranlage 2 gewonnenen Daten über eine z.B. redundant ausgeführte Internetverbindung 22 der Computereinrichtung 3 zugeführt werden. Die Computereinrichtung 3 kann z.B. einen redundant ausgeführten Server aufweisen, der einen Web-Service ausführt. Die Computereinrichtung 3 bestimmt beispielsweise abhängig vom Standort jedes überwachten Gebiets eine jeweilige astronomische Uhrzeit und schaltet über eine Datenverbindung 6, z.B. in Form von Push Notifications, die Signalgeber von Luftfahrthindernissen 41 , z.B. Windenergieanlagen. Hierzu muss jedes Luftfahrthindernis 41 oder zumindest jede Gruppe 40 von Luftfahrthindernisen 41 über eine entsprechende Datenanbindung an die Datenverbindung 6 verfügen, z.B. eine Internetverbindung. Diese Internetverbindung kann über ein Schnittstellengerät 8, das im Bereich der Luftfahrthindernisse 41 bzw. der Gruppe 40 von Luftfahrthindernissen 41 angeordnet ist, hergestellt werden. Das Schnittstellengerät 8 kann z.B. ein UMTS-Modem sein, um die Datenverbindung mittels Mobilfunk herzustellen, oder ein DSL-Modem oder ein Router, um eine Datenverbindung mittels ADSL herzustellen. Über diese Datenverbindung kann dann ein mit dem Schnittstellengerät 8 gekoppeltes Ansteuergerät 7, das ebenso wie das Schnittstellengerät 8 im Bereich der Luftfahrthindernisse 41 bzw. der Gruppe 40 von Luftfahrthindernissen 41 angeordnet ist, einen Webdienst von der Computereinrichtung 3 abonnieren. Die Computereinrichtung 3 kann dann beispielsweise zyklisch, z.B. in Zeitabständen von 500 ms, die abonnierten Daten oder die Einschaltsignale für die Signalgeber der jeweiligen Luftfahrthindernisse 41 übertragen.

Zur Absicherung gegen Fehler, z.B. bei einer Unterbrechung der Datenverbindung 6, kann das Ansteuergerät 7 z.B. anhand einer Zeitüberwachung feststellen, dass ein Fehler vorliegt, und in solchen Fällen sicherheitshalber den Signalgeber des Luftfahrthindernisses selbsttätig einschalten.

Die Figur 3 zeigt eine Ausführungsform der Anlage 1 , bei der die Datenverbindung 6 durch eine Funkverbindung hergestellt wird, z.B. durch Langstreckenfunk. Hierfür ist die Computereinrichtung 3 mit einem Funksender 9 verbunden. Zusätzlich ist z.B. im Bereich der Computereinrichtung 3 ein Gerät angeordnet, das die zu übertragenden Daten in ein Funktelegramm umwandelt. Im Bereich des jeweiligen Luftfahrthindernisses 41 bzw. der Gruppe 40 von Luftfahrthindernissen 41 ist ein jeweiliger Funkempfänger 10 vorgesehen, mit dem das Ansteuergerät 7 oder die Ansteuergeräte 7 gekoppelt ist. Gegenüber der Ausführungsform gemäß Figur 2 ist in diesem Fall keine externe zentrale Infrastruktur notwendig. Die Computereinrichtung 3 kann dementsprechend auch verteilt in Form von einzelnen Computereinrichtungen im Bereich der jeweiligen Radarstation 21 realisiert werden. Ebenso kann ein Funksender 9 direkt an der Radaranlage 2 installiert werden und z.B. per Broadcast unidirektional die notwendigen Daten über die Datenverbindung 6 übermitteln.

Die Übertragung der Daten über die Datenverbindung 6 kann z.B. derart erfolgen, dass zyklisch, z.B. in Zeitabständen von 500 ms, ein Funktelegramm vom Funksender 9 zu den Funkempfängern 10 gesandt wird. Bei bekannter Position der jeweiligen Funkempfänger 10 kann die Funkstrecke auch als Richtfunkstrecke ausgebildet sein, um hohe Reichweiten zu erzielen.

Zur Erzielung einer hohen Reichweite kann für die Funkverbindung eine Übertragungsfrequenz im VHF-Bereich oder bei niedrigeren Frequenzen genutzt werden.

Die Figur 4 zeigt beispielhaft die Aufrüstung eines bereits vorhandenen Luftfahrthindernisses 41 mittels eines Ansteuergeräts 7. Das Luftfahrthindernis 41 weist ein Signalgebergerät 43 auf, das eine elektronische Steuerungseinrichtung 44 und einen optischen Signalgeber 45, z.B. in Form einer Leuchte, aufweist. Das Signalgebergerät 43 kann grundsätzlich autark von anderen Einrichtungen des Luftfahrthindernisses die optischen Warnsignale über den Signalgeber 45 abgeben. In vielen Fällen, insbesondere im Falle von Windenergieanlagen, ist das Signalgebergerät 43 über Leitungsverbindungen 46, 47 mit einer Überwachungs- und Steueranlage 42 des Luftfahrthindernisses 41 gekoppelt. Auf diese Weise erfolgt eine Sicherheitskontrolle des Signalgebergeräts 43 durch die Überwachungs- und Steueranlage 42. So weist das Signalgebergerät 43 beispielsweise einen Fehlersignalausgang und/oder einen Warnausgang auf, z.B. in Form potenzialfreier Schaltkontakte. Hierüber kann die Überwachungs- und Steueranlage 42 die korrekte Funktion und den Zustand des Signalgebergeräts 43 überwachen. Um eine solche vorhandene Anlage für die externe Steuerung mittels der Einschaltsignale, die von der Computereinrichtung 3 bereitgestellt werden, aufzurüsten, wird vorgeschlagen, in die Leitungsverbindungen 46, 47 ein Ansteuergerät 7 einzuschleifen. Dadurch ist der Nachrüstaufwand relativ gering, zumal in der Regel ohnehin elektrische Steckverbindungen an den Leitungsverbindungen 46, 47 vorhanden sind, die leicht gelöst und mit entsprechenden, kompatibel ausgebildeten Steckverbindungen des Ansteuergeräts 7 verbunden werden können.

Das Ansteuergerät 7 weist beispielsweise einen Energieversorgungs- und Kommunikationsteil 71 , eine Steuerelektronik 72 und eine Schalteinrichtung 73 auf. Dem Ansteuergerät 7 werden z.B. über elektrische Leitungen 70 elektrische Energie sowie Daten von der Computereinrichtung 3 zugeführt. Alternativ oder zusätzlich kann das Ansteuergerät 7 auch mit einer Antenne gekoppelt sein, um die von der Computereinrichtung 3 übertragenen Daten drahtlos zu empfangen. In dem Energieversorgungs- und Kommunikationsteil 71 erfolgt eine Bereitstellung der entsprechenden, benötigten Versorgungsspannung für die Steuerelektronik 72. Außerdem werden die von der Computereinrichtung 3 empfangenen Daten für eine Nutzung in der Steuerelektronik 72 aufbereitet, z.B. über ein Funkmodem.

Die Steuerelektronik 72 steuert die Schalteinrichtung 73. Die Schalteinrichtung 73 ist derart ausgebildet, dass die durch das Ansteuergerät 7 voneinander getrennten Leitungsverbindungen 46, 47 jeweils einzeln ein-, aus- und/oder umgeschaltet werden können, sodass damit sämtliche von dem Signalgebergerät 43 bereitgestellten Signale, die im Normalfall an die Überwachungs- und Steueranlage 42 übertragen werden, nachgebildet werden können oder von dem Ansteuergerät 7 künstlich erzeugt werden können. Zudem kann über die Schalteinrichtung 73 auch die elektrische Energieversorgung des Signalgebergeräts 43, die auch über die Leitungsverbindungen 46, 47 zugeführt wird, unterbrochen oder eingeschaltet werden.

Die Schalteinrichtung 73 kann hierfür beispielsweise mit entsprechenden Relais, Schützen oder Halbleiterschaltern ausgebildet sein.