[发明专利]用于空中交通管制的低地球轨道卫星及其使用与系统

说明书

本发明涉及用于空中交通管制的低地球轨道卫星。一个或多个LEO卫星充当控制塔台与飞行器之间的链路。所述一个或多个LEO卫星适于a）从飞行器接收自动相关监视广播ADS‑B信号；b）从控制塔台接收信号和/或向控制塔台发射信号；以及c）从飞行器接收VHF信号和/或向飞行器发射VHF信号。

技术领域

本发明涉及用于空中交通管制的低地球轨道卫星。

背景技术

空中交通管制牵涉人类员工与多架飞机的飞行员通信、关于飞行简档（包括海拔和方位路线）指示他们以便避免碰撞。飞行器一般在起飞之前提交指示它们的路线的“飞行计划”；并且根据这些，管制员具有关于飞行器的可能位置和轨迹的某些初始信息。然而，飞行计划固有地经受变化（例如，由于起飞的延迟；由于顶风或顺风引起的速度的改变；以及所准许的通过飞行员对海拔或航线的修改）。在繁忙领域（通常接近机场的那些）中，通过管制员对飞行器的重要战术控制是必要的。

从主要和辅助雷达单元（诸如陆地ADS-B接收器站）为管制员供应关于飞行器的位置和海拔的数据，并且管制员针对诸如海拔、航向和速度之类的信息询问飞行员。他们通过无线电指示飞行员维持其航向和速度，以预确定的方式更改其航向和速度，或者维持或更改其海拔（例如，以爬升至某一海拔或者降低至某一海拔）以便维持飞行器之间的最小安全分离并且因而避免碰撞的危险。

为了优化繁忙领域中的空中交通管制，将有利的是在飞行器到达该领域之前及时地获得与飞行器的联系。然而，控制塔台受其无线电范围限制，以及受关于飞行器离处在无线电联系内多么接近的有限精确了解限制。

因此提供一种用于空中交通管制的系统是合期望的，其可以克服这些问题中的一些。

发明内容

本发明的发明人已经提供了一种能够优化繁忙领域中的空中交通管制的系统。该系统能够在飞行器到达该领域之前及时地获得与飞行器的联系。

本发明的第一方面涉及用于空中交通管制的低地球轨道LEO卫星的使用；其中LEO卫星适于：

a）从飞行器接收自动相关监视广播ADS-B信号；

b）从控制塔台接收信号和/或向控制塔台发射信号；

c）从飞行器接收VHF信号和/或向飞行器发射VHF信号；

其中由飞行器发射的ADS-B信号包括关于飞行器位置、速度和方向的信息；

其中LEO卫星还适于从控制塔台接收信号，并且在用于补偿多普勒频移的经补偿的VHF频率上将所述信号再发射到飞行器，并且其中补偿是基于来自飞行器ADS-B信号的信息。

本发明的第一方面涉及用于空中交通管制的低地球轨道LEO卫星的使用；其中LEO卫星适于：

a）从飞行器接收自动相关监视广播ADS-B信号；

b）从控制塔台接收信号和/或向控制塔台发射信号；

c）从飞行器接收VHF信号和/或向飞行器发射VHF信号；

其中由飞行器发射的ADS-B信号包括关于飞行器位置、速度和方向的信息。

从控制塔台接收/向控制塔台发射的信号可以例如是经由L-、S-、C-和/或E-波段。

现今，利用主要表面雷达（PSR）和辅助表面雷达（SSR）来追踪飞行器。最近，利用自动相关监视广播（ADS-B），还利用与雷达互补的ADS-B地面站追踪空中运输飞行器已经变得可能。ADS-B信号没有被指引至特定的接收器，而是可以由广播发射器的范围内并且在技术上能够接收信号的任何接收器进行接收。