Радиопередача между самолетом и его окружением через окна самолета

Изобретение относится к области техники связи и предназначено для обеспечения независящей от положения передачи и приема данных широкофюзеляжным пассажирским самолетом, Изобретение охарактеризовано следующими шагами: установка по меньшей мере одной антенны (16), которая выполнена для коммуникации с летающим коммуникационным хабом (22), в пассажирском самолете (10) в области вблизи окна, передача и/или прием данных между по меньшей мере антенной (16) и летающим коммуникационным хабом (22) во время полета и передача данных внутри самолета (10) между антенной (16) и связанным с антенной (16) устройством (20) маршрутизации. 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способу передачи данных из широкофюзеляжного пассажирского самолета.

Обычно данные между широкофюзеляжным пассажирским самолетом и наземной станцией или другими самолетами передают по радио. Дальность такой передачи данных по радио ограничена радиодиапазоном. Кроме того, известно, что современные широкофюзеляжные пассажирские самолеты связаны по радио со спутниками, чтобы во время полета звонить по телефону или заниматься поиском информации в Интернете. Для этого снаружи на самолете отдельно должны быть установлены спутниковые антенны, что является технически затратным и дорогостоящим. Дополнительная установка таких спутниковых антенн должна проходить длительный и дорогостоящий процесс допуска.

Существует необходимость обеспечения независящей от положения передачи и приема данных широкофюзеляжным пассажирским самолетом. Особое значение это имеет для передачи полетных данных, например высоты полета, скорости полета и положения самолета, чтобы в случае необходимости можно было знать или находить положение самолета. С помощью обычной радиосвязи с наземными станциями и/или другими самолетами это невозможно, так как невозможна всеохватывающая связь, например, над большими морскими областями. Использование широкополосных спутниковых связей для этого, с одной стороны, не является достаточно защищенным, так как передачей данных могут пользоваться пассажиры. С другой стороны, применяемая в настоящее время широкополосная спутниковая связь также не имеется в распоряжении повсеместно, так как используются геостационарные спутники в области экватора, так что канал передачи данных в области полюсов не является возможным. Кроме того, широкополосная спутниковая связь может быть использована только, если самолет был оснащен соответствующими передающими и принимающими устройствами.

Способ согласно изобретению определен признаками п. 1 формулы изобретения.

В соответствии с этим в самолете по меньшей мере одна приемопередающая антенна для связи со спутником располагается в области вблизи окна пассажирского салона или же грузового отсека так, что антенна получает видимую связь через окно наружу, чтобы во время полета устанавливать и поддерживать канал передачи данных между антенной и летающим коммуникационным хабом через соответствующее окно. Летающим коммуникационным хабом может быть спутник, предпочтительно спутник на низкой околоземной орбите, такой как, например, спутник Iridium. В случае с летающим коммуникационным хабом речь может к тому же идти о высоколетящем самолете или же высоколетящем дроне (НАР - «High Altitude Planes» - летящий на большой высоте самолет). С помощью летающего коммуникационного хаба создается и поддерживается канал передачи данных. У широкофюзеляжных пассажирских самолетов существует особенность, что окна кабины экипажа выполнены особенно толстыми и прочными, и не пригодны для радиосвязи через окна, в то время как окна пассажирского салона или грузового отсека такую радиосвязь допускают. Решающим является то, что антенну вблизи окна располагают так, что прямая связь между антенной и летающим коммуникационным хабом проходит через окно (видимая связь), так что передаваемые между антенной и летающим коммуникационным хабом радиоволны передаются через окно. Спутники на низкой околоземной орбите, например Iridium, Global Star или OneWeb - это спутники с околоземной орбитой на высоте около 200-2000 км. Высотные самолеты (НАР) летают как самолеты с экипажем или без экипажа на высотах около 20000 км и там соотнесены с заданной областью, которую они покидают, по возможности, лишь для дозаправки.

Предпочтительно, на противолежащих друг другу сторонах самолета по меньшей мере в одном окне пассажирского салона или грузового отсека устанавливают по одной антенне, так что может поддерживаться канал передачи данных по меньшей мере с двумя различными летающими коммуникационными хабами.

Предпочтительно, антенны монтируют в окнах бортовой кухни, туалетов или перед аварийными выходами. При этом антенны устанавливают на окнах съемно, но прочно, например с помощью элемента-адаптера, который устанавливают на окне или оконной раме с возможностью съема. Является возможным, например, то, что элемент-адаптер зажимают или вклеивают в оконную раму или в окружающую окно часть обшивки бортовой стенки. Для этого элемент-адаптер может быть оснащен подходящими зажимными элементами. В качестве альтернативы, антенна и/или элемент-адаптер может быть наклеена (наклеен) на окно, если клеевое соединение может быть удалено без остаточных следов.

Антенны могут простым образом монтироваться в области около окна, так что дополнительная установка антенн также возможна и в таких самолетах, которые не оснащены соответствующими передающими и приемными устройствами на фюзеляже для спутниковой связи или связи с высоколетящими самолетами.

Все антенны находятся в коммуникационной связи с устройством маршрутизации, которое размещено на борту самолета как отдельный элемент. В случае с устройством маршрутизации речь может идти о модеме или репитере компьютерной сети. Коммуникация (обмен данными) антенны с устройством маршрутизации обычно происходит по кабелю, но может происходить и беспроводным способом.

От устройства маршрутизации может происходить коммуникационная связь с кабиной экипажа, то есть, с регистрирующими полетные данные компонентами кабины, чтобы передавать полетные данные через антенны. Полетные данные - это, например, позиция, полетное положение, скорость полета и/или высота полета самолета. Полетные данные посылаются предпочтительно автоматически через заданные интервалы, чтобы в случае необходимости можно было быстро зарегистрировать положение самолета и его полетное состояние.

В качестве альтернативы или дополнительно, устройство маршрутизации может по беспроводной локальной сети связываться со считывающим устройством для кредитных и/или банковских карт внутри пассажирского салона, чтобы верифицировать данные кредитных и/или банковских карт пассажира во время полета. Зарегистрированные устройством для считывания карт данные через устройство маршрутизации и антенны передаются на спутники околоземной орбиты, а оттуда направляются дальше на компетентную наземную станцию, которая верифицирует соответствующие данные. Это может быть использовано, чтобы сделать возможной пассажиру покупку товара на борту самолета, затем передать товар после посадки в аэропорту.

Через антенны не должна происходить связь с Интернетом и, прежде всего, фильтрация аудио- и/или видеосодержимого. Должны передаваться лишь выбранные данные, такие как, например, полетные данные. Это возможно с помощью расположенных вблизи окна антенн.

В результате получается решающее преимущество, что коммуникационное устройство согласно изобретению является простым образом быстро доукомплектуемым и не должно проходить общепринятые процессы допуска для неподвижно установленных в широкофюзеляжном пассажирском самолете компонентов. Более того, антенны и устройство маршрутизации согласно изобретению представляют собой «съемное оборудование», для которого не требуется допуска.

Еще одно преимущество может состоять в том, что существует отсоединение от используемой пассажирами широкополосной связи, например при использовании во время полета телефона или при поиске информации в Интернете. За счет этого связь для передачи данных согласно изобретению является особенно защищенной, так как пассажиры не имеют возможности вмешиваться в передачу данных.

Далее на фигуре пример осуществления изобретения поясняется более детально.

Схематически упрощенным образом фигура показывает широкофюзеляжный пассажирский самолет 10, при котором речь может идти о пассажирском самолете или грузовом самолете. В области фюзеляжа на противолежащих друг другу сторонах 12, 14 расположены окна. По меньшей мере в одном окне пассажирского салона или грузового отсека на каждой стороне 12, 14 самолета 10 с возможностью съема смонтирована антенна 16. Антенны 16 с помощью не показанного на фигурах элемента-адаптера зажаты в вырез оконной рамы.

Каждая антенна 16 кабелем 18 соединена с устройством 20 маршрутизации в форме модема беспроводной локальной сети. Устройство 20 маршрутизации для радиосвязи (WLAN) выполнено с устройством для считывания кредитных карт внутри пассажирского салона. Кроме этого, модем 20 посредством не показанной на фигурах радиосвязи соединен с показывающими полетные данные приборами в кабине пилота самолета, чтобы можно было посылать полетные данные через антенны 16. При этом передача данных от устройства 20 маршрутизации в кабину пилота по причинам безопасности исключена.

Антенны 16 для радиосвязи с летающими коммуникационными хабами выполнены в форме спутников 22 Iridium. При этом каждая из обеих антенн 16 обменивается данными с другим спутником 22 на различных сторонах самолета 10, так что связь по меньшей мере с двумя спутниками 22 происходит в одно и то же время. От спутников 22 передаваемые данные обычным образом передаются на наземные станции, а оттуда, например, в центр для сбора полетных данных или в центр для проверки данных кредитных карт.

Решающий аспект изобретения следует видеть в том, что устройство в практически любом широкофюзеляжном пассажирском самолете может быть простым образом доукомплектовано без необходимости установления прочных соединений с деталями самолета. Антенны могут быть в каждом случае зажаты в вырез оконной рамы, а устройство 20 маршрутизации может быть расположено в любом месте в самолете 10. Также возможным является вариант, при котором каждая из антенн 16 связана со своим собственным устройством 20 маршрутизации, причем устройства маршрутизации различных антенн обмениваются данными между собой беспроводным способом.

1. Способ независящей от положения передачи и приема данных широкофюзеляжным пассажирским самолетом (10), отличающийся шагами:

- установка по меньшей мере одной антенны (16), которая выполнена для коммуникации с летающим коммуникационным хабом (22), в пассажирском самолете (10) в области вблизи окна,

- передача и/или прием данных между, по меньшей мере, антенной (16) и летающим коммуникационным хабом (22) во время полета и

- передача данных внутри самолета (10) между антенной (16) и связанным с антенной (16) устройством (20) маршрутизации.

2. Способ по п. 1, причем соответственно по меньшей мере одну антенну (16) устанавливают в области вблизи окна на противолежащих друг другу сторонах (12, 14) самолета (10).

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что каждая антенна (16) кабелем соединена с устройством (20) маршрутизации, а устройство (20) маршрутизации выполнено для беспроводной связи с источником данных.

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что с каждой антенной (16) соотнесено коммуникационно связанное с антенной (16) устройство (20) маршрутизации и устройство (20) маршрутизации выполнено для беспроводной связи с источником данных.

5. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что каждую антенну (16) устанавливают в области вблизи соответственно окна, которое жестко не соотнесено с пассажирским местом.

6. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что антенну (16) устанавливают в окне бортовой кухни, бортового туалета и/или аварийного выхода.

7. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что каждую антенну (16) монтируют на окне съемно, но прочно.

8. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что каждую антенну (16) размещают на окне на расстоянии максимально 10 см так, что от антенны (16) существует прямая видимая связь через окно наружу.

9. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что с помощью антенн (16) на различных сторонах пассажирского самолета (10) поддерживают коммуникационную связь с различными коммуникационными хабами (22).

10. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что автоматически через регулярные интервалы во время полета на коммуникационный хаб (22) через антенну (16) передают полетные данные, например информацию о положении, высоте и/или скорости самолета (10).

11. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что для передачи полетных данных из кабины пилота самолета (10) существует защищенный канал передачи данных через устройство (20) маршрутизации к антеннам (16), без возможности передачи данных от устройства (20) маршрутизации в кабину пилота.

12. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что устройство (20) маршрутизации беспроводным образом коммуницирует с устройством для считывания кредитных или банковских карт внутри самолета (10).

13. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что коммуникация через антенну (16) с интернетом и, прежде всего, для передачи потоковых аудио- и видеоданных пресечена.

14. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что летающий коммуникационный хаб является спутником, например спутником на околоземной орбите, или высоколетящим самолетом.