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EP-4027320-B1 - METHOD AND INSTALLATION FOR CONTROLLING THE AIRVEHICLE WARNING LIGHTING IN WIND FARMS

EP4027320B1EP 4027320 B1EP4027320 B1EP 4027320B1EP-4027320-B1

Inventors

  • GERDES, Alexander
  • Sevim, Alper

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20200114

Claims (10)

  1. Method for controlling air obstacle lighting, comprising the following steps: a) at a plurality of receiving devices (2) installed at different locations and having receiving antennas with horizontally aligned receiving characteristics, identification data records (1) of aircrafts transmitted by radio are received, wherein an identification data record has at least one item of information that uniquely identifies the respective aircraft (1) transmitting the identification data record, b) in the respective receiving device (2), at least one physical characteristic value measured in the receiving device (2), in particular a reception time and/or a reception power, of the received identification data record is assigned to a received identification data record, c) in an evaluation device (3), the characteristic values originating from an aircraft (1) are correlated with each other in such a way that variances between the received radio signals are determined in the form of differences between the characteristic values, d) the current three-dimensional geographical position of the aircraft (1) is determined from the variances wherein the receiving devices (2) providing at least the following information as data packets that are made available to the evaluation device (3): reception time, signal strength, information that uniquely identifies the aircraft (1), and the evaluation device (3), taking into account the geographical positions of wind farms (4, 5) known to it and the three-dimensional geographical position of the aircraft, generates switch-on and/or switch-off signals for switching on or off the air obstacle lighting and transmits them to the air obstacles.
  2. Method according to claim 1, characterized in that the three-dimensional geographical position of the aircraft (1) is determined by triangulation and/or trilateration from the variances.
  3. Method according to one of claims 1 to 2, characterized in that , from a plurality of three-dimensional geographical positions determined successively for an aircraft (1), the flight direction and/or flight speed of the aircraft (1) is determined.
  4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the evaluation device (3) provides the three-dimensional geographical position of the aircraft (1) to systems (9, 10) for controlling air obstacle lightings and/or transmits switch-on and/or switch-off signals for switching air obstacle lightings on or off.
  5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that , in the event of loss of the received radio signal from an aircraft (1), a first minimum switch-on time for the air obstacle lighting is determined, which is calculated on the basis of the previously determined flight direction and flight speed of the aircraft (1).
  6. Method according to claim 5, characterized in that a second minimum switch-on time for the aircraft obstacle lighting is additionally specified, which is independent of the flight data of the aircraft (1), whereby the air obstacle lighting is only deactivated when the first and second minimum switch-on times have elapsed.
  7. Computer program with program code means, designed to carry out a method according to one of claims 1 to 6 when the method is executed on a computer.
  8. System for controlling air obstacle lighting with the following features: a) a plurality of receiving devices (2) which are installed at different locations and have receiving antennas with horizontally aligned receiving characteristics and are designed to receive identification data records transmitted by radio from aircraft (1), wherein an identification data record has at least one item of information that uniquely identifies the respective aircraft (1) transmitting the identification data record, b) a respective receiving device (2) is designed to assign at least one physical characteristic value measured in the receiving device (2), in particular a reception time and/or a reception power of the received identification data record, to a received identification data record, c) an evaluation device (3) is designed to correlate the characteristic values originating from an aircraft (1) in such a way that variances between the received radio signals are determined in the form of differences between the characteristic values, d) the evaluation device is designed to determine the current three-dimensional geographical position of the aircraft (1) from the variances, wherein the receiving devices (2) provide at least the following information as data packets that are made available to the evaluation device (3): reception time, signal strength, information that uniquely identifies the aircraft (1), and the evaluation device (3), taking into account the geographical positions of wind farms (4, 5) known to it and the three-dimensional geographical position of the aircraft, generates switch-on and/or switch-off signals for switching on or off the air obstacle lighting and transmits them to the air obstacles.
  9. System according to claim 8, characterized in that several or all of the receiving devices (2) of the system are each arranged on an antenna mast (6) of a cellular mobile phone network.
  10. System according to claim 8 or 9, characterized in that several or all of the receiving devices (2) of the system are each designed as receiving devices for receiving aircraft transponder signals.

Description

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, z.B. für das rechtzeitige Einschalten nicht dauerbetriebener Befeuerungsanlagen an Windenergieanlagen. Die entsprechenden Daten können selbstverständlich auch für andere Zwecke genutzt werden, z.B. zur Darstellung von Flugbewegungen in einem überwachten Gebiet. Aus der DE 20 2005 019 193 U1 oder der EP 2 432 693 B1 sind Vorschläge bekannt, eine Steuerung von Hindernisbefeuerungen anhand von Transpondersignalen von Luftfahrzeugen durchzuführen. Da solche Transpondersignale im Regelfall bereits eine Höhen- und Ortsinformation des Luftfahrzeugs enthalten, kann durch Vergleich mit der geografischen Position eines Luftfahrthindernisses auf eine Kollisionsgefahr und dementsprechend auf einen Bedarf, die Hindernisbefeuerung des Luftfahrthindernisses einzuschalten, geschlossen werden. Aus der WO 2017/120 110 A1 ist die Nutzung einer nationalen zellulären Infrastruktur für die Steuerung und Kontrolle von UAVs bekannt. Aus der WO 09/22465 A1 ist eine nicht-terrestrische zelluläre mobile Telekommunikationsstation bekannt. Aus der WO 2006/123 227 A2 ist eine Anordnung, ein System und ein Verfahren zum Kommunizieren mit Luftfahrzeugen durch zelluläre Basisstationstürme bekannt. Aus der US 6,735,438 B1 ist eine Antenne für die Luft-zu-Boden Kommunikation bekannt. Aus der US 6,094,169 ist eine Multilaterations-Autokalibrierung und eine Positionsfehlerkorrektur bekannt. Aus der DE 10 2015 118 028 A1 ist die Überwachung tieffliegender Luftfahrzeuge bekannt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, alternative und/oder verbesserte Möglichkeiten zur Erfassung von Flugbewegungen von Luftfahrzeugen aufzuzeigen. Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Antennenmast eines zellulären Mobiltelefonnetzes, aufweisend eine oder mehrere Mobilfunkantennen zur Bildung einer Luftschnittstelle des Mobiltelefonnetzes zu in der Umgebung befindlichen Mobiltelefonen, wobei an dem Antennenmast wenigstens Empfangseinrichtung zum Empfang von Flugzeug-Transpondersignalen angeordnet ist. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass zelluläre Mobilfunknetze eine vorteilhafte Infrastruktur für die Überwachung des Luftverkehrs bieten, da sie bereits ein relativ dichtes landesweites Netz von Antennenmasten aufweisen, das erfindungsgemäß lediglich um ein Empfangseinrichtungen zum Empfang von Flugzeug-Transpondersignalen zu erweitern ist, um eine zuverlässige Luftverkehrs-Überwachung insbesondere in Niedrigstflughöhen zu ermöglichen. Da im Bereich eines solchen Antennenmasts bereits die notwendigen Ressourcen wie elektrische Stromversorgung und Anbindung an ein Datennetzwerk vorhanden sind, ist die entsprechende Erweiterung einfach und kostengünstig zu realisieren. Der Antennenmast kann beispielsweise bereits eine Basisstation eines Mobiltelefonnetzes aufweisen. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Empfangseinrichtung zum Empfangen von Flugzeug-Transpondersignalen eine Empfangsantenne mit zumindest überwiegend horizontal ausgerichteter Empfangscharakteristik auf. Dies ermöglicht eine besonders effiziente und weitreichende Erfassung tieffliegender Luftfahrzeuge. Die Erfassung hochfliegender Luftfahrzeuge ist für die Realisierung dieser Weiterbildung der Erfindung dagegen unwesentlich. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein zelluläres Mobiltelefonnetz, z.B. ein landesweites zelluläres Mobiltelefonnetz, das ausschließlich oder überwiegend Antennenmasten der zuvor erläuterten Art aufweist. Auch hierdurch können die zuvor erläuterten Vorteile realisiert werden. Als landesweites zelluläres Mobiltelefonnetz wird in diesem Zusammenhang auch ein Mobiltelefonnetz verstanden, dass dem Grunde nach für einen landesweiten Betrieb ausgelegt ist, aber auch eine Netzabdeckung von weniger als 100% aufweisen kann. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Anlage zur Steuerung von Flughindernisbefeuerungen zumindest datenübertragungstechnisch mit der Empfangseinrichtung wenigstens eines Antennenmastes der zuvor erläuterten Art, mehreren Empfangseinrichtungen von mehreren Antennenmasten der zuvor erläuterten Art und/oder einem zellulären Mobiltelefonnetz der zuvor erläuterten Art gekoppelt, wobei die Anlage zur Steuerung der Flughindernisbefeuerung dazu eingerichtet ist, aufgrund von der Empfangseinrichtung oder von den Empfangseinrichtungen empfangenen Daten oder Signalen die Flughindernisbefeuerungen zu steuern. Das Steuern der Flughindernisbefeuerungen schließt insbesondere das Einschalten und/oder das Ausschalten von Flughindernisbefeuerungen ein. Die Anlage zur Steuerung von Flughindernisbefeuerungen kann eine lokale Anlage sein, die einer Windenergieanlage oder einem Park von Windenergieanlagen zugeordnet ist. Die