CD-Labor TONI

Christian Doppler Labor für Technologie-basiertes Design und Charakterisierung von elektronischen Komponenten


Hintergrund

© Lunghammer - TU Graz

Das „Christian Doppler Labor für Technologie-basiertes Design und Charakterisierung von elektronischen Komponenten“ erforscht Wege, mit denen sich elektromagnetische Wechselwirkungen in smarten, vernetzten Geräten insbesondere im 5G-Frequenzbereich besser kontrollieren lassen.

Vorgangsweise

Die Belastung eines Transponder wird vor allem durch 2 Parameter bestimmt :

  • Prozentsatz der Zeit zu der der Transponder beschäftigt ist (Occupancy)
  • Mittlere Antwortrate

Diese Parameter hängen von verschieden Faktoren, wie der Anzahl, Art und Konfiguration der Sensoren, in deren Reichweite sich der Transponder befindet, Anzahl der Mode S Transponder, die selektiv interrogiert werden und den Eigenschaften des Transponders. Daraus werden die Anzahl der Abfragen bestimmt, die ein Transponder erhält - nicht nur die an diesen Transponder adressierten, sondern auch die an andere Transponder adressierten. Daraus kann die Occupancy bzw. die Antwortrate bestimmt werden.

Mode S Abfragesignal :

© IHF/TU Graz

Ergebnisse

Das Resultat dieses Projekts war einerseits eine theoretische Studie, die sämtliche Einflussfaktoren auf die Transponderbelastung untersucht. Zusätzlich wurden 2 Berechnungstools entwickelt, die auf Basis der Studie eine Bestimmung der Transponderbelastung in Abhängigkeit der Sensorinfrastruktur und der Verkehrssituation erlauben.

Tabellenkalkulation

Dabei handelt es sich um eine sehr einfache Methode, die nur die Anzahl der Interrogatoren und der Flugzeuge berücksichtigt, nicht aber deren räumliche Verteilung. Damit können rasch ungefähre Ergebnisse erzielt werden.

Die Abbildung zeigt einen Ausschnitt aus dem Tabellenblatt :

© IHF/TU Graz

TOPAS Software Tool

Das ebenfalls entwickelte Softwaretool berücksichtigt die tatsächlichen Positionen aller Sensoren und kann auch reale Luftverkehrssituationen benützen.Weiters sind auch komplexere Abfragefolgen - für jeden Sensor getrennt - programmierbar. Damit sind natürlich realistischere und genauere Ergebnisse möglich. Weitere Features des Programms :

  • Berücksichtigung von Abschattungsdiagrammen der Sensoren
  • Berechnung für unterschiedliche Flughöhen
  • Berücksichtigung von Seitenkeulenunterdrückungs-Mechanismen
  • Antwortwahrscheinlichkeit der Transponder

Das Tool liefert die Ergebnisse in Form von Karten, die entsprechend dem berechneten Belastungsparameter eingefärbt sind.

Ein Beispiel für die die erzielbaren Ergebnisse ist die Visiualisierung der Transponderbelastung als Animation über einen ganzen Tag. Die Verteilung der Transponder entsprechen dem tatsächlichen Flugverkehr :

© IHF/TU Graz

Falls Sie Bedarf an solchen Berechnungen haben, wenden Sie sich bitte an die Austro Control GmbH. Die entsprechenden Kontaktdaten sind im Leaflet angeführt, dass Sie in der rechten Spalte herunterladen können.

Weitere Forschungsschwerpunkte im Themenereich Flugsicherung finden Sie hier.


In der Lehre wird die Thematik der Überwachung im Flugverkehr im allgemeinen und der Funktionsweise des Sekundärradars im speziellen in der folgenden Vorlesung behandelt :

451.095
Introduction to Radar Systems
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Helmut Schreiber
Dipl.-Ing. Dr.techn.
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