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技術 航空機用無線通信システム

出願人 エルビュスオペラシオン(エス.アー.エス.)
発明者 ウロア−サンゾ、ジュリアスコム、ルネピシャヴァン、クロードオベルティ、クリストフ
出願日 2007年3月29日 (12年3ヶ月経過) 出願番号 2009-503607
公開日 2009年9月10日 (9年10ヶ月経過) 公開番号 2009-532968
状態 特許登録済
技術分野 送受信機
主要キーワード 電気故障 自由位置 重連結 物理的インターフェイス 電気レベル 信号処理要素 電気消費量 内部故障
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この項目の情報は公開日時点(2009年9月10日)のものです。
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図面 (6)

課題・解決手段

航空機無線通信システム。この無線通信システム(S1)は唯一の箱を備え、この唯一の箱に、上記の無線通信システム(S1)の全ての無線通信手段(3乃至6)のインターフェイスの処理を行なうように形成されている少なくとも1つの唯一の主インターフェイス・モデュール(7)が統合されている。

概要

背景

この無線通信システム航空機操縦室からの(地上−飛行タイプおよび/または飛行−飛行タイプの)無線通信システムを意図する。航空機の操縦室の無線通信手段は、一般に、LRU(Line Replaceable Unit)タイプの分離した複数のユニットに分けられていることは既知である。

地上−飛行および飛行−飛行の通信手段に対する必要性は急速に増大していることも既知である。無線周波数スペクトル飽和は新しい無線通信手段の開発をしなければならないことを意味する。更に、音声による通信に加えて、益々早くなる速度でのデータ通信の必要性の増加も見ている。そこで、益々精密になるこれらの無線通信手段の利用可能性重複性の必要性がこれに加えられる。通常の標準では色々な無線通信手段同士間での電力供給源の分離を要求するともに少なくとも1つの無線通信手段が常に全ての時点で作動していることを必要とする。無線波使用範囲制約が加えられると、これらの要求は、重複性を設けるため同じタイプの幾つかのシステムを搭載しなければならないことを意味する。それでも、電気故障に伴うこれら無線通信手段の飛行中の故障の場合、航空機の乗務員には搭載されている無線通信手段が利用できない危険がなお残る。

概要

航空機の無線通信システム。この無線通信システム(S1)は唯一の箱を備え、この唯一の箱に、上記の無線通信システム(S1)の全ての無線通信手段(3乃至6)のインターフェイスの処理を行なうように形成されている少なくとも1つの唯一の主インターフェイス・モデュール(7)が統合されている。

目的

更に、この第2の変形例によれば、例えば、上記の無線通信ユニットの第1番目のものに連結されている装置が第2の無線通信ユニットに連結されているアンテナを用いることができ、その又逆も可能であり、これにより通常の状況で得られる情報源の使用の融通性を増加し、故障の際には規制により要求されるもの以上のものを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

航空機無線通信システムであって、この無線通信システム(S1乃至S5)は、−音声通信ディジタルデータ通信を意図する無線通信手段(3乃至6)であって、無線通信手段(3乃至6)は無線周波数インターフェイス手段(3A乃至6A)からなり、送信および受信モ−ドに用いることができものと、−特異で、上記の全ての無線通信手段(3乃至6)のインターフェイスの処理を取り扱うように形成されている主インターフェイス・モデュール(7)であって、信号を受信し、この信号を上記の無線通信システム(S1乃至S5)の少なくとも1つの外側の装置に送信するものとからなり、更に、少なくとも1つおよび2つ以下の無線通信ユニット(U1乃至U4)と、上記の無線周波数のインターフェイス手段(3A乃至6A)と連携する唯一信号処理手段(MTS)とを備え、航空機の操縦室の上記1組の無線通信手段(3乃至6)と、上記の主インターフェイス・モデュール(7)と、唯一の信号処理手段(MTS)とが、全て、唯一の箱に統合されている上記の無線ユニット(U1乃至U4)に配置されていることを特徴とするシステム

請求項2

上記1組の無線通信手段が−少なくとも1つの、超短波無線通信手段(3)と、−少なくとも1つの、高周波無線通信手段(4)と、−少なくとも1つの衛星無線通信手段(6)とからなることを特徴とする請求項1に記載のシステム。

請求項3

2つの別個の無線通信ユニット(U1)を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のシステム。

請求項4

上記の2つの無線通信ユニットの類似の要素間が2重連結されていることを特徴とする請求項3に記載のシステム。

請求項5

2つの無線通信ユニット(U2)同士間で情報伝達させることにより、これら2つの無線通信ユニット間のインターフェイスを生じるように構成されている補助インターフェイス・ユニット(8)を更に備えることを特徴とする請求項3に記載のシステム。

請求項6

無線通信ユニット(U3、U4)の上記の信号処理手段(MTS)は、上記の無線通信ユニット(U3、U4)の1組の無線通信手段(3乃至6)に共通である、唯一の信号処理モデュール(7)の一部であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のシステム。

請求項7

内部で故障が起きると、最大数の機能を維持するように無線通信システム(S1乃至S5)の自動再配列を行う内部故障処理手段を更に備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のシステム。

請求項8

アンテナ・システム(1)と、−無線通信システム(S1乃至S5)と、−1組の連結装置(2)とからなるタイプのもので、上記の無線通信システム(S1乃至S5)が請求項1から7のいずれかに記載されているものであることを特徴とする無線通信装置

請求項9

請求項8に記載されている無線通信装置(D1乃至D5)を含むことを特徴とする航空機。

技術分野

0001

本発明は航空機、特に輸送機無線通信システムに関する。

背景技術

0002

この無線通信システムは航空機の操縦室からの(地上−飛行タイプおよび/または飛行−飛行タイプの)無線通信システムを意図する。航空機の操縦室の無線通信手段は、一般に、LRU(Line Replaceable Unit)タイプの分離した複数のユニットに分けられていることは既知である。

0003

地上−飛行および飛行−飛行の通信手段に対する必要性は急速に増大していることも既知である。無線周波数スペクトル飽和は新しい無線通信手段の開発をしなければならないことを意味する。更に、音声による通信に加えて、益々早くなる速度でのデータ通信の必要性の増加も見ている。そこで、益々精密になるこれらの無線通信手段の利用可能性重複性の必要性がこれに加えられる。通常の標準では色々な無線通信手段同士間での電力供給源の分離を要求するともに少なくとも1つの無線通信手段が常に全ての時点で作動していることを必要とする。無線波使用範囲制約が加えられると、これらの要求は、重複性を設けるため同じタイプの幾つかのシステムを搭載しなければならないことを意味する。それでも、電気故障に伴うこれら無線通信手段の飛行中の故障の場合、航空機の乗務員には搭載されている無線通信手段が利用できない危険がなお残る。

発明が解決しようとする課題

0004

よって、そのような全ての事態搭載装置の数をかなり増加させ、これにより多数の欠点、特に
− 重量
割り当てられた空間、
電気消費量
換気の必要性
−操縦室の制御装置に対するインターフェイス
メンテナンス作業複雑性
を増加する。

0005

本発明は、上記の短所を解消できる、航空機の無線通信システムに関する。

課題を解決するための手段

0006

このため、本発明によれば、無線通信システムは、対応する唯一の箱の中に各毎に統合される、少なくとも1つあるいは2つ以下の無線通信ユニットからなることを特徴とし、上記の無線通信ユニットは各々
−航空機の操縦室の1組の無線通信手段であって、音声通信ディジタル・データ通信を意図し、各無線通信手段は無線周波数のインターフェイス手段からなり、送信および受信モ−ドに用いることができ、
− 上記の無線周波数のインターフェイス手段と連携する唯一の信号処理手段と、
− 特異で、上記の全ての無線通信手段のインターフェイスの処理を取り扱うように形成されている主インターフェイス・モデュールで、信号を受信し、この信号を上記の無線通信システムの少なくとも1つの外側の装置に送信するものと、
からなることを特徴とする。

発明の効果

0007

よって、本発明により、操縦室の全ての無線通信手段は、特に、又、唯一の主インターフェイス・モデュールを含む箱内に統合されている。従って、(以下に記載するように)設置を簡単にして、操縦室の全ての無線通信の機能を唯一の箱に統合させ、無線通信システムの安全性と信頼性とを増加させる。以下に同様に記載されているように、大きさ、重量、電気消費量、装置のメンテナンスおよび向上性の面での長所が得られる。

0008

上記1組の無線通信手段は
− 少なくとも1つの、超短波無線通信手段と、
− 少なくとも1つの、高周波無線通信手段と、
− 少なくとも1つの衛星無線通信手段と
からなるのが望ましい。

0009

第1の実施例では、上記の無線通信システムは(上記のタイプの)唯一の無線通信ユニットからなり、このユニットは既存のアンテナシステムと接続(インターフェイス)され、通常の無線通信システムと同じ航空機の装置とのインターフェイスを含む。この場合、無線通信手段と、上記の無線通信システムの外側の航空機の装置との間のインターフェイスの処理を取り扱う主インターフェイス・モデュールに機能が統合されている。

0010

更に、第2の実施例では、上記の無線通信システムは2つの別個の無線通信ユニットからなり、これらのユニットは上記の唯一の箱に統合され、これにより本発明の安全性と信頼性とを増加させることができる。

0011

この第2の実施例では、無線通信システムは、第1変形例では、上記の2つの無線通信ユニットの同様の要素間の2重の連結を含む。この第1の変形例は特に簡単であるが、幾らかの欠点、即ち(より多くのケーブルを設置し、より多くの連結を行い、ライン(回路)損失に対する感度が増加し、インターフェアレンスに対する感度も増加する)という欠点を呈する。

0012

よって、これらの欠点を克服するため、上記の無線通信システムは、第2の変形例では、(好ましくは、上記の2つの無線通信ユニットにそれぞれ取り付けられる2つの協働するモデュールを含む)補助インターフェイス・ユニットを備える。この補助インターフェイス・ユニットは、2つの無線通信ユニット同士間での情報伝達ができるようにして、これら2つの無線通信ユニット間のインターフェイスを生じさせるように構成されている。この第2の変形例では、為されなければならない連結の数とこれらの連結の長さとは、上記の第1変形例のものよりかなり短くなり、上記の設置の問題を解消する。更に、この第2の変形例によれば、例えば、上記の無線通信ユニットの第1番目のものに連結されている装置が第2の無線通信ユニットに連結されているアンテナを用いることができ、その又逆も可能であり、これにより通常の状況で得られる情報源の使用の融通性を増加し、故障の際には規制により要求されるもの以上のものを提供する。

0013

更に、(上記の第1実施例にも第2実施例にも同等に適用できる)特定の実施例では、(無線通信ユニットの)上記の信号処理手段は、上記の無線通信ユニットの1組の無線通信手段に共通である、唯一の信号処理モデュールの一部を形成する。この信号処理モデュールは複数の異なる信号の平行処理を可能にさせるように構成されている。これにより情報源の利用可能性と故障に対する無線通信システムの剛性を増加させる。信号処理モデュールは同時に幾つかの信号、即ちそれ自体のインターフェイスからの信号および/またはその他の無線通信ユニットからの信号を処理できる。よって、例えば、モデュール内のプロセッサが故障しても、信号は当該無線通信ユニットのその他のプロセッサあるいはその他の無線通信ユニットにより処理できるので、信号の処理は阻止されない。

0014

この場合、異なる無線通信手段の無線周波数インターフェイス手段は受信した無線信号を、無線通信手段に関係なく、同じ特性を持つ共通の信号に変換するように構成されている。この共通の信号がついで上記の唯一の信号処理モデュールで処理される。

0015

更に、(全ての上記の実施例に適用できる)特定の実施例では、上記の無線通信システムは、又、内部故障処理手段を含み、この故障処理手段は、内部で故障が起きると、最大数の機能を維持するように無線通信システムの自動再配列を行なう。

0016

本発明は、又、
−アンテナ・システムと
−無線通信システムと
− 1組の連結装置
とからなるタイプの無線通信装置に関する。

0017

本発明によれば、この無線通信装置は上記の無線通信システムが上記のようなものであることを特徴とする。

0018

無線通信装置の(上記した、本発明による)統合は特に以下の利点を得る方法を提供する。
電子装置に関しては30%以上の容積減少
− 30%以上の重量減少
− 25%以上の電気消費量の減少、
− 共通の情報源が各瞬間で所望の無線通信手段に割り当てられるので、無線通信手段の利用可能性が増加し、
− (複数の無線通信手段とこれと連携する、相互に独立したモデュールとからなる)標準の無線通信システム構造と比較して信頼性がより高い、
理論的には、全ての無線通信手段に対して、1つで同じ供給源から由来する1つで同じ技術が用いられるので、メンテナンスがより簡単。

0019

更に、本発明による無線通信システムでは、追加の送信および受信の制約なしに、標準の無線通信システムに対するのと同じ、同時の通信可能性を使用者は維持できる。

発明を実施するための最良の形態

0020

添付図面の図により本発明がどのように実施されるかが明確に示されている。これらの図中、同一符号は同一要素を示す。
図1から図5に示されている本発明による無線装置(D1乃至D5)は航空機、特に輸送機の操縦室からの地上−飛行および/または飛行−飛行タイプの無線通信用のものである。

0021

通常、航空機に搭載されているそのような無線通信装置(D1乃至D5)は
− 少なくとも1つの標準アンテナ・システム(1)と、
−無線通信システム(S1乃至S5)と、
− 特に航空機のシステムでの少なくとも1組の通常のタイプの連結装置(2)
とからなる。

0022

本発明によれば、上記の無線通信システム(S1乃至S5)は各毎に対応する唯一の箱(図示略)に統合される少なくとも1つおよび2つ以下の無線通信ユニット(U1乃至U4)を備える。更に、本発明によれば、上記の無線通信ユニット(U1乃至U4)の各々は
−航空機の操縦室の1組の無線通信手段(3、4、5、6)であって、音声通信とディジタル・データ通信を意図し、“transmission(送信)”の言葉は送信および受信を意味するものと理解し、上記の各無線通信手段(3乃至6)は標準の無線周波数のインターフェイス手段(3A、4A、5A、6A)からなり、これらは統合されて送信および受信モ−ドとの両方に用いることができ、
− 上記の無線周波数のインターフェイス手段(3A乃至6A)と連携する以下に記載の唯一の信号処理手段(MTS)と、
− 上記の無線通信手段(3乃至6)に共通で、上記の全ての無線通信手段(3乃至6)のインターフェイスの処理を取り扱うように構成されている主インターフェイス・モデュール(7)で信号を受信し、この信号を上記の無線通信システム(S1乃至S5)に対し内側の少なくとも1つの装置に送信し、この方法は、特に、インピーダンスマッチング(一致)と、入力および出力電気信号電気レベル制御と、物理的インターフェイス過負荷(オーバーロード)に対する保護を要する。

0023

よって、本発明により、操縦室の全ての無線通信手段(3乃至6)は、特に、又、唯一の主インターフェイス・モデュール(7)を備える唯一の箱内に統合されている。従って、(以下に記載するように)無線通信システム(S1乃至S5)の設置を簡単にして、特に操縦室の全ての無線通信機能を唯一の箱に統合させることにより、無線通信システム(S1乃至S5)の安全性と信頼性とを増加させる。その他の長所も、又、大きさ、重量、電気消費量、装置のメンテナンスおよび向上性の面で得られる。

0024

特定の実施例では、上記の1組の無線通信手段(3、4、5および6)は、
− VDRタイプ(VDRはVHFデータ無線を、VHFは超短波を表す)の少なくとも1つの、以下の特性を備える超短波無線通信手段(3)と、
周波数帯域:118.000〜136.975MHz、8.33kHz(音声モード)あるいは25kHz (音声あるいはデータ) のチャネルの間隔
− HFDRタイプ(HFDRはHFデータ無線を、HFは高周波を表す)少なくとも1つの、以下の特性を備える、高周波無線通信手段(4)と、
周波数帯域:2.8000〜23.9999MHz、1kHz(音声モード)のチャネルの間隔と、
周波数帯域:2.000〜29.9999MHz、100Hz(データ・モード)のチャネルの間隔、
− 恐らくは、1つの特定の無線通信手段(5)であって、
これは、特に、後日新たな無線通信手段を実施できるように無線通信システムに予約されている自由情報源であり得る。この自由情報源は、例えば、(B−VHFあるいはIS−95技術に基づくシステムのような)VHF帯域あるいは又CDMAあるいはDS−CDMA あるいは802.16a/20(UMTS連結)技術に基づくシステムのようなL帯域における将来の短い範囲の広域バンドに関するものと、
− 以下の特性を有する、SATCOM(SATellite COMmunication)タイプの少なくとも1つの衛星無線通信手段(6)
周波数帯域 L:1525.0〜1660.5MHz
とをからなる。

0025

好ましい実施例では、上記の無線通信システム(S1乃至S5)は3つの超短波無線通信手段(3)と、2つの高周波無線通信手段(4)と、2つの特定の無線通信手段(5)(あるいは自由位置)と、1つの衛星無線通信手段(6)とからなる。

0026

図1に示されている第1の実施例では、上記の無線通信システム(S1)は(上記のタイプの)唯一の無線通信ユニット(U1)からなり、このユニットは既存のアンテナシステム(1)でインターフェイスされ、通常の無線通信システムと同じ、航空機の装置とのインターフェイスを含む。このため、各無線通信手段(3乃至6)は個別の処理要素(3B乃至6B)を含み、これらの要素は上記の信号処理手段(MTS)を形成する。この第1の実施例では、無線通信手段(3乃至6)同士間および上記の無線通信システムの外側の航空機の装置のインターフェイスの処理を取り扱い、上記の情報源の組(2)の一部である主インターフェイス・モデュール(7)に機能が統合されている。

0027

更に、特に、安全性と信頼性とを増加させるため、図2に示されている特定の実施例では、上記の無線通信システム(S2)は、例えば、図1示した無線通信システム(S1)のものに類似する2つの独立した無線通信ユニット(U1)を含み、これが重複無線システム(S2)を提供する。

0028

更に、上記の実施例の融通性を増加させるため、無線通信システム(S2)は、上記の2つの無線通信ユニット(U1)の同様の要素間の2重の連結(図示略)を含むことができる。この実施例は特に簡単であるが、幾らかの欠点、即ち(より多くのケーブルを設置し、より多くの連結を行い、ライン(回路)損失に対する感度が増加し、インターフェアレンスに対する感度も増加する)という欠点を呈する。

0029

よって、これらの欠点を克服するため、上記の無線通信システムは、図3に示されているもう1つの例(S3)では、補助インターフェイス・ユニット(8)(好ましくは、上記の2つの無線通信ユニット(U2)にそれぞれ取り付けられる2つの協働するモデュール(9、10)からなる)を含む。この補助インターフェイス・ユニット(8)は、2重リンク(11)により示されているように、これら2つの無線通信ユニット(U2)間での情報伝達させることにより、2つの無線通信ユニット間のインターフェイスを生じるように構成されている。この変形例では、為されなければならない連結の数とこれらの連結の長さとは、図2に示されている上記の変形例のものよりかなり短くなり、上記の設置の問題を克服する。更に、この変形例によれば、例えば、上記の無線通信ユニット(U2)の第1番目のものに連結されている装置が第2の無線通信ユニット(U2)に連結されているアンテナを用いることができ、その又逆も可能であり、これにより通常の状況で得られる情報源の使用の融通性を増加し、故障の際には規制により要求されるもの以上のものを許容する。

0030

前記の無線通信システム(S1、S2、S3)は複数の別個の信号処理要素(3B〜6B)からなり、これらの要素は各毎に、上記の手段(MTS)を形成する対応する無線通信手段(3乃至6)に統合され、各タイプの無線信号に寄与する。この解決策は、各無線通信手段(3乃至6)がそれ自身の信号特性(周波数、レベル等)を有するので、非常に簡単である。更に、この解決策はアナログおよびディジタル信号処理の両方にも可能である。

0031

然し、統合のレベルを上げるため、図4に示されている唯一の無線通信システム(S4)にも、図5に示されている2つの無線通信ユニット(U4)からなる無線通信システム(S5)にも同等に適用できる 特定の実施例では、(無線通信ユニット(U3、U4)の)上記の信号処理手段(MTS)は、上記の無線通信ユニット(U3、U4)の全ての無線通信手段(3乃至6)に共通である、唯一の信号処理モデュール(12)の一部である。この信号処理モデュール(12)は複数の異なる信号の平行処理を可能にするように構成されている。これにより情報源の利用可能性と故障に対する無線通信システムの剛性を増加させる。信号処理モデュール(12)は同時に幾つかの信号、即ちそれ自体のインターフェイスからの信号および/またはその他の無線通信ユニットからの信号を処理できる。よって、例えば、モデュール内のプロセッサが故障しても、信号は当該無線通信ユニットのその他のプロセッサあるいはその他の無線通信ユニットにより処理できるので、信号の処理は阻止されない。

0032

この場合、異なる無線通信手段(3乃至6)の無線周波数インターフェイス手段(3A乃至6A)は受信した無線信号を、無線通信手段(3乃至6)に関係なく、同じ特性を持つ共通の信号に変換するように構成されている。この共通の信号が、次いで、上記の唯一の信号処理モデュール(12)で処理される。

0033

更に、特定の実施例では、上記の無線通信システム(S1乃至S5)は、又、内部故障処理手段(図示略)を含み、この故障処理手段は、内部で故障が起きると、最大数の機能を維持するように無線通信システム(S1乃至S5)の自動再配列を行なう。

0034

無線通信システム(S1乃至S5)への無線通信装置の(上記した本発明による)統合は特に以下の利点を提供する。
−電子装置に関しては30%以上の容積減少、
− 30%以上の重量減少、
− 25%以上の電気消費量の減少、
− 共通の情報源が各瞬間で所望の無線通信手段に割り当てられるので、無線通信手段(3乃至6)の利用可能性が増加し、
− 該当実施例に関係なく、アナログおよび/またはディジタル・インターフェイスを航空機の(音声およびデータ)システムに設けることができ、
− (複数の無線通信手段とこれと連携する、相互に独立したモデュールとからなる)標準の無線通信システム構造と比較して信頼性がより高い、
−理論的には、全ての無線通信手段(3乃至6)に対して、1つで同じ供給源から由来する1つで同じ技術が用いられるので、メンテナンスがより簡単。

0035

更に、本発明による無線通信システム(S1乃至S5)では、追加の送信および受信の制約なしに、標準の無線通信システムに対するのと同じ、同時の通信可能性を使用者は維持できる。

図面の簡単な説明

0036

本発明による無線通信装置の一実施例のブロック図である。
本発明による無線通信装置の異なる実施例のブロック図である。
本発明による無線通信装置のさらに異なる実施例のブロック図である。
本発明による無線通信装置の別の実施例のブロック図である。
本発明による無線通信装置の異なる別の実施例のブロック図である。

符号の説明

0037

1…アンテナ・システム、2…連結装置、3・4・5・6…無線通信手段(3…超短波無線通信手段、4…高周波無線通信手段、6…衛星無線通信手段)、3A・4A・5A・6A…インターフェイス手段、7…主インターフェイス・モデュール、8…補助インターフェイス・ユニット、S1・S2・S3・S4・S5…無線通信システム、U1・U2・U3・U4…無線通信ユニット、MTS…信号処理手段、D1・D2・D3・D4・D5…無線通信装置。

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