特許 5981929 航空機のブラックボックスのデータを送受信する方法およびシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5981929

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】航空機のブラックボックスのデータを送受信する方法およびシステム

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/15 20060101AFI20160818BHJP

   B64D 47/00 20060101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   H04B7/15

   B64D47/00

【請求項の数】12

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-538251(P2013-538251)

(86)(22)【出願日】2011年11月14日

(65)【公表番号】特表2013-546264(P2013-546264A)

(43)【公表日】2013年12月26日

(86)【国際出願番号】FR2011000605

(87)【国際公開番号】WO2012062982

(87)【国際公開日】20120518

【審査請求日】2014年10月21日

(31)【優先権主張番号】1059336

(32)【優先日】2010年11月12日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】503172666

【氏名又は名称】エアバス

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100165191

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 章

(74)【代理人】

【識別番号】100151459

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 健一

(72)【発明者】

【氏名】アモリ ルロワ

(72)【発明者】

【氏名】セブリーヌ ブルマンド

【審査官】 川口 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０２２５４９２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０３１８１３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１３０７７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−２６１９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６２７８９１３（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２０００−２０９２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２４６４９２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 Ehssan Sakhaee et al.，Aeronautical Ad Hoc Networks，IEEE Wireless Communications and Networking Conference 2006 (WCNC 2006)，２００６年，Volume 1，p.246-251

【文献】 Advanced TEchnologies for Networking in Aeronautical Applications, Final Publishable Report，２００７年，ＵＲＬ，http://www.transport-research.info/Upload/Documents/201210/20121015_135740_25037_123991271EN6.pdf

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／１４ − ７／２２

Ｂ６４Ｄ ４７／００

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１航空機（３０）に収集されたデータを、理解不能にするために暗号化し、
前記データを、前記第１航空機（３０）に搭載された少なくとも１つのブラックボックス（１２、１４）に保管し、
飛行中の前記第１航空機（３０）の前記少なくとも１つのブラックボックス（１２、１４）からの前記暗号化されたデータを、飛行中の少なくとも１機の第２航空機（３２）に送信し、
前記データ送信は、飛行中の航空機を含む通信モバイル・ノード（３０、３２、３４、３６）の集合として含む通信網（４０）の中でなされ、
さらに、予め決められていない少なくとも１つの通信モバイル・ノードを飛行中に選択し（Ｓ２）、前記少なくとも１つの通信モバイル・ノードは、予め決められた少なくとも１つの選択基準に照らして前記通信網のモバイル・ノードの集合の中から選択し、
前記予め決めた少なくとも１つの選択基準は、信号対雑音比が所定の閾値よりも大きい前記第２航空機、飛行計画が似ているか同じ前記第２航空機、前記第１航空機から最も離れている前記第２航空機、および、下降中の前記第２航空機のうちの少なくとも１つである、
ことを特徴とするデータ送信方法。

【請求項2】

前記少なくとも１つのブラックボックスからのデータ送信は、少なくとも１００キロビット／秒の通過帯域を必要とする、ことを特徴とする請求項１に記載のデータ送信方法。

【請求項3】

さらに、
複数の通信網の中から１つの通信網を選択することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のデータ送信方法。

【請求項4】

前記複数の通信網は、無線、衛星、または、他のあらゆる無線通信網を含むことを特徴とする、請求項３に記載のデータ送信方法。

【請求項5】

さらに、
データを送信する前に、前記選択された少なくとも１つの予め決められていない優れたノードとの接続の確立を要求する（Ｓ３）、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のデータ送信方法。

【請求項6】

飛行中の第１航空機（３０）に収集されたデータを、理解不能にするために暗号化し、
前記データを、飛行中の前記第１航空機に搭載された少なくとも１つのブラックボックス（１２、１４）に保管し、
前記第１航空機（３０）の前記少なくとも１つのブラックボックス（１２、１４）に保管された前記暗号化されたデータを、飛行中の少なくとも１機の第２航空機（３２）が受信し（Ｓ５２）、
前記データ受信は、飛行中の航空機を含む通信モバイル・ノード（３０、３２、３４、３６）の集合として含む通信網（４０）の中でなされ、
さらに、予め決められていない少なくとも１つの通信モバイル・ノードを飛行中に選択し（Ｓ２）、前記少なくとも１つの通信モバイル・ノードは、予め決められた少なくとも１つの選択基準に照らして前記通信網のモバイル・ノードの集合の中から選択し、
前記予め決めた少なくとも１つの選択基準は、信号対雑音比が所定の閾値よりも大きい前記第２航空機、飛行計画が似ているか同じ前記第２航空機、前記第１航空機から最も離れている前記第２航空機、および、下降中の前記第２航空機のうちの少なくとも１つである、
ことを特徴とするデータ受信方法。

【請求項7】

さらに、
受信すべきデータを保管するため、前記第２航空機（３２）に搭載される保管スペースの利用可能性を確認する（Ｓ６６）、ことを特徴とする請求項６に記載のデータ受信方法。

【請求項8】

さらに、
受信したデータの保管を、利用可能な保管スペースの中で行なうか、或いは、確保された保管スペースの中で行なう（Ｓ９２、Ｓ９８、Ｓ９６）、ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のデータ受信方法。

【請求項9】

飛行中の第１航空機（３０）に搭載された少なくとも１つのブラックボックス（１２、１４）からの、理解不能にするために暗号化されたデータを、飛行中の少なくとも１機の第２航空機（３２）に送信する送信機を備え、送信される暗号化されたデータが、前記第１航空機（３０）に搭載された少なくとも１つのブラックボックス（１２、１４）に保管されたデータであり、
前記データ送信は、飛行中の航空機を含む通信モバイル・ノード（３０、３２、３４、３６）の集合として含む通信網（４０）の中でなされ、
予め決められていない少なくとも１つの通信モバイル・ノードは、飛行中に選択され、前記少なくとも１つの通信モバイル・ノードは、予め決められた少なくとも１つの選択基準に照らして前記通信網のモバイル・ノードの集合の中から選択され、
前記予め決めた少なくとも１つの選択基準は、信号対雑音比が所定の閾値よりも大きい前記第２航空機、飛行計画が似ているか同じ前記第２航空機、前記第１航空機から最も離れている前記第２航空機、および、下降中の前記第２航空機のうちの少なくとも１つである、
ことを特徴とするデータ送信システム（１６）。

【請求項10】

飛行中の第１航空機（３０）に搭載された少なくとも１つのブラックボックス（１２、１４）に保管された、理解不能にするために暗号化されたデータを受信する、飛行中の少なくとも１機の第２航空機（３２）に搭載された受信機（５２）を備えるデータ受信システムであって、前記データ受信システムが、第２航空機（３２）に搭載され、
前記データ受信は、飛行中の航空機を含む通信モバイル・ノード（３０、３２、３４、３６）の集合として含む通信網（４０）の中でなされ、
予め決められていない少なくとも１つの通信モバイル・ノードは、飛行中に選択され、前記少なくとも１つの通信モバイル・ノードは、予め決められた少なくとも１つの選択基準に照らして前記通信網のモバイル・ノードの集合の中から選択され、
前記予め決めた少なくとも１つの選択基準は、信号対雑音比が所定の閾値よりも大きい前記第２航空機、飛行計画が似ているか同じ前記第２航空機、前記第１航空機から最も離れている前記第２航空機、および、下降中の前記第２航空機のうちの少なくとも１つである、
ことを特徴とするデータ受信システム（５０）。

【請求項11】

請求項９に記載のデータ送信システム（１６）、および／または、請求項１０に記載のデータ受信システム（５０）を備える、ことを特徴とする航空機（３０；３２）。

【請求項12】

前記暗号化されたデータは、前記第２航空機（３２）に対して機密および理解不能である、ことを特徴とする請求項１に記載のデータ送信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、航空機に搭載されたブラックボックスのデータを送受信する方法およびシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

ブラックボックスはレコーダとも呼ばれ、航空機に搭載されていて飛行中に様々な飛行データ（音声データと、場合によっては視覚データ）を収集する装置である。飛行データは、航空機に搭載されている様々なセンサーからやって来る。センサーは、様々な飛行データのほか、飛行パラメータを供給するコンピュータのデータを集める。

【0003】

ブラックボックスに収集されたデータには、コックピット内の活動（乗務員間の会話）に関する音声録音と、場合によってはビデオ記録も含まれている。

【0004】

このようなブラックボックスは一般にオレンジ色であり、例えば、航空機の惨事が起こったときにより容易に位置を特定できるようにするため、無線送信機が取り付けられている。

【0005】

しかし航空機の惨事が起こった後にブラックボックスを回収するのは、特に地表の大半が起伏に富んでいるという理由で非常に難しいことが分かる。

【0006】

確かに海洋の底や山脈のクレバスでブラックボックスを回収するのは非常に難しい。

【0007】

しかしブラックボックスに含まれているデータは、航空機の惨事の原因を知る上で、そして同種の惨事が起こらないようにするため原因の改善に努める上で、非常に重要であるどころか最重要である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、航空機に搭載された１つまたは複数のブラックボックスに飛行中に収集されたデータを通信することでこの欠点をなくすことを目的とする。その通信は、その航空機から外部に向かって、より詳細には、別の少なくとも１機の航空機に向かってなされる。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明によれば、第１航空機に収集されたデータを、理解不能にするために暗号化し、前記データを、前記第１航空機に搭載された少なくとも１つのブラックボックスに保管し、飛行中の前記第１航空機の前記少なくとも１つのブラックボックスからの前記暗号化されたデータを、飛行中の少なくとも１機の第２航空機に送信し、前記データ送信は、飛行中の航空機を含む通信モバイル・ノードの集合として含む通信網の中でなされ、さらに、予め決められていない少なくとも１つの通信モバイル・ノードを飛行中に選択し、前記少なくとも１つの通信モバイル・ノードは、予め決められた少なくとも１つの選択基準に照らして前記通信網のモバイル・ノードの集合の中から選択し、前記予め決めた少なくとも１つの選択基準は、信号対雑音比が所定の閾値よりも大きい前記第２航空機、飛行計画が似ているか同じ前記第２航空機、前記第１航空機から最も離れている前記第２航空機、および、下降中の前記第２航空機のうちの少なくとも１つであるデータ送信方法が提供される。
第１の側面によれば、本発明は飛行中にデータを送信する方法を特に目的としており、この方法は、第１航空機と少なくとも１機の第２航空機の間でデータを送信するステップを含んでいて、送信されるデータが、第１航空機に搭載された少なくとも１つのブラックボックスに保管されたデータであることを特徴とする。

【0010】

そのため航空機の惨事が問題の航空機で発生し、ブラックボックスが見つからないか解読できない場合でも、ブラックボックスまたはレコーダのデータは飛行中にその航空機の外部に送信されるため、そのデータに確実にアクセスすることが可能になる（なぜならそのデータは別の航空機によって保護されるからである）。

【0011】

そのデータを受信する第２航空機は、着陸するとき、そのデータのコピーを地上で作成することができることが分かるであろう。

【0012】

一般に、２機の航空機間でのこのようなデータの送信は、可能な通信リンクが何であるかに応じ、常時行なうこと、または定期的な間隔または不定期な間隔で、自動的に行なうこと、または緊急時に乗務員が手動で開始することができる。

【0013】

第１航空機は、状況に応じてブラックボックスのデータを１機ではなく複数の航空機に送信することで、信頼性よく送信する確率を大きくし、したがってデータを保護できることが分かるであろう。

【0014】

データの送信相手である第２航空機は、予め分かってはいないことに注意する必要がある。第２航空機は、データを送信する判断（例えば、第１航空機の機上で下される判断）が下された後に、選択される。

【0015】

予め決められた航空機ではない第２航空機に向けてデータを送信するという事実から、データ送信の柔軟性が生まれ、（必要なときに第２航空機を選択することで）データを、いつでも、そして飛行ゾーンがどこであれ、確実に送信することが可能になる。

【0016】

確かに、飛行ゾーンが衛星によってカバーされていない場合でさえ、本発明によってブラックボックスのデータを保護することができる。さらに、例えば、現在の状況と想定する用途に合わせ、別のデータをブラックボックスのデータとともに送信することができる。

【0017】

可能な１つの特徴によれば、上記の少なくとも１つのブラックボックスからのデータを送信するのに少なくとも１００キロビット／秒の通過帯域を必要とする。確かに、飛行データとコックピットの中で録音された音声データを送信するにはこのような通過帯域が必要とされる。

【0018】

ビデオデータを送信する場合には、少なくとも２メガビット／秒を超える通過帯域が好ましかろう。

【0019】

可能な１つの特徴によれば、本発明の方法は、送信するデータを、上記の少なくとも１つのブラックボックスとは異なる中間保管スペースに予め保管するステップを含んでいる。

【0020】

確かに、送信したいデータを上記の少なくとも１つのブラックボックスの設計を変更する必要なしにその少なくともブラックボックスとは異なる保管スペースに配置して、そのデータを処理できると便利である。

【0021】

可能な１つの特徴によれば、本発明の方法は、送信するデータの送信に必要な通過帯域を狭くするため、そのデータを予め処理するステップを含んでいる。

【0022】

このようにすると、通信網上で通過帯域を解放して、他の通信リンクを確立することや、より大きなデータを送信することが可能になる。

【0023】

可能な１つの特徴によれば、本発明の方法は、送信するデータを予め暗号化するステップを含んでいる。

【0024】

このステップは、２機の航空機の間で送信されることになるデータの機密性を保証することを目的としている。

【0025】

したがって適切な解読手段を取り扱う許可された機関だけが、送信されるデータを知ることができる。

【0026】

ある航空機から送信されるブラックボックスのデータを受信する別の航空機は、一般に、そのデータを読むことを許可された機関とは見なされないため、解読手段を持たない。したがって受信側の航空機は受信したデータを読むことはできない。

【0027】

可能な１つの特徴によれば、本発明の方法は、複数の通信手段の中から１つの通信手段を選択するステップを含んでいる。

【0028】

通信手段は、ある手段がまず優先的に利用されるように選択でき（例えば、無線リンクの選択）、その好ましい手段を利用できない場合、または、第１航空機と第２航空機の新たな飛行条件が予め決めた基準を満たさない場合には、別の手段が考えられることが分かるであろう。

【0029】

データ送信は、例えば、無線手段によって、または電線なしの別の通信手段（例えば、携帯電話網、ＷｉＭａｘなど）によって、さらには衛星手段によってなされる。

【0030】

別の１つの側面によれば、データの送信は、飛行中の航空機を通信モバイル・ノードとして含む通信網の中でなされる。

【0031】

別の航空機に向けたこのようなデータの送信は、データのセキュリティ保全となっている。なぜならこの送信により、問題の航空機の外でそのデータをコピーすることが可能になるからである。

【0032】

可能な１つの特徴によれば、本発明の方法は、飛行中に、通信網の中で、第１航空機（送信側モバイル・ノード）が通信できる少なくとも１つの通信モバイル・ノードを予め探すステップを含んでいる。

【0033】

可能な１つの特徴によれば、本発明の方法は、送信ステップの前に、予め決められていない少なくとも１つの通信モバイル・ノードを飛行中に選択するステップを含んでいて、その少なくとも１つの通信モバイル・ノードは、予め決めた少なくとも１つの選択基準に照らし、通信網のモバイル・ノードの集合の中から選択する。

【0034】

一般に、この選択は、例えば、『最良のノードを決定すること、すなわち所定の瞬間に適用する選択基準にとって最適なノード』を決定することを目的としている。このようにすると、発信側ノード（第１航空機）の通信範囲内に（予め決まっていない）受信側ノードが常に存在することを保証できるため、いつでも、そして飛行ゾーンがどこであってもブラックボックスのデータを送信することができる。

【0035】

１つの特徴によれば、予め決めた少なくとも１つの選択基準は、信号対雑音比（信号の品質）が所定の閾値よりも大きい航空機、（受信側の航空機を利用できる期間を最大にするため）飛行計画が似ているか同じ航空機、同じ航空会社に属するか、複数の航空会社が加盟する同じアライアンスに属する航空機、製造者が同じ航空機、通信範囲内にある航空機、（送信側の航空機と受信者となる航空機の間の相対運動を減らすため）第１航空機から最も離れている航空機、下降中の航空機のうちの少なくとも１つである。

【0036】

これらの基準は、異なるカテゴリーに分けられる。いくつかの基準は、航空機間の通信に関するもの（信号対雑音比、同じ方向に向かって飛行する航空機、通信範囲内にある航空機）であり、別の基準は、むしろ非技術的なものである（同じ会社の航空機、同じ会社が製造した航空機）。

【0037】

通信網の複数のノードの中の最適な１つまたは複数のノードは、例えば、複数のノードから送信されるデータの信号対雑音比をもとにして同定される。そのとき、例えば、信号対雑音比が最大のものが優先される。

【0038】

あるいは問題の航空機の方向に応じ、その航空機の視野内（通信範囲内）に最も長時間留まる航空機（同じ方向に向かう航空機）を優先することができる。

【0039】

そのため飛行中の複数の航空機のそれぞれが通信網の通信モバイル・ノードを構成し、ブラックボックスのデータは、この通信網の第１のモバイル・ノードと第２のモバイル・ノードの間で、常時、またはほぼ常時（例えば、所定の頻度で）送信される。

【0040】

他の選択基準を単独で適用すること、または他の選択基準を上記の基準のどれかと組み合わせて適用することができる。

【0041】

可能な１つの特徴によれば、本発明の方法は、データ送信の前に、選択されたノードとの接続の確立を要求するステップを含んでいる。

【0042】

ノードを探すステップ、最適なノードを選択するステップ、接続の確立を要求するステップは、一般に、送信側ノードによってなされることが分かるであろう。

【0043】

別の１つの側面によれば、本発明はデータ受信の方法を目的としており、この方法は、第１航空機から、その第１航空機に搭載された少なくとも１つのブラックボックスに保管されたデータを飛行中に受信するステップを含んでいて、その受信ステップは、第２航空機の中で実行される。

【0044】

１つの特徴によれば、データ受信の方法は、受信すべきデータを保管するため、保管スペースの利用可能性を予め確認するステップを含んでいる。

【0045】

無駄な送信を避けるため、もちろんデータを受信するためのスペースを利用できるかどうか確認することが好ましい。

【0046】

この確認は、第１航空機の要求により、第２航空機において、接続確立要求を受信した後になされる。

【0047】

１つの特徴によれば、本発明の方法は、受信したデータの保管を、データを受信する第２航空機で利用可能な保管スペースの中で行なうか、そのスペースを利用できない場合には、専用に確保された保管スペースの中で行なうステップを含んでいる。

【0048】

本発明はデータ送信システムを目的としており、このシステムは、飛行中に第１航空機と少なくとも１機の第２航空機の間でデータを送信する手段を備えていて、送信されるデータは、第１航空機に搭載された少なくとも１つのブラックボックスに保管されたデータであることを特徴とする。

【0049】

送信システムは、上記の方法の１つまたは複数の特徴、それどころかすべての特徴を、対応する手段の形態で備えているため、同じ利点を有する。

【0050】

本発明はさらに、航空機に搭載されるデータ受信システムを目的としており、このシステムは、第１航空機から、その第１航空機に搭載された少なくとも１つのブラックボックスに保管されたデータを飛行中に受信する手段を備えていて、このシステムは、第２航空機に搭載されていることを特徴とする。

【0051】

別の１つの特徴によれば、本発明は、上に簡単に説明した送信システムおよび／または受信システムを備える航空機を目的とする。

【0052】

他の特徴と利点は、単なる例示として与えてあって添付の図面を参照して行なう以下の説明に現われるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0053】

【図1】図１は、発明の一実施態様による送信システムの模式的な全体図である。

【図2】図２は、通信網のモバイル・ノードを構成する複数の航空機を表わす模式図である。

【図3】図３は、２機の航空機の間で接続を確立するための一般的なアルゴリズムである。

【図4】図４は、本発明の一実施態様による受信システムを示す一般的な模式図である。

【図5】図５は、本発明によるデータ送信法のアルゴリズムである。

【図6a】図６ａは、本発明による接続法とデータ受信法それぞれに関する２つのアルゴリズムである。

【図6b】図６ｂは、本発明による接続法とデータ受信法それぞれに関する２つのアルゴリズムである。

【発明を実施するための形態】

【0054】

航空機に搭載される本発明のシステムは、全体を図１に提示して参照番号１０で示してあり、２つのブラックボックスまたはレコーダ１２と１４を備えていて、一方には、その航空機に搭載された様々なコンピュータから来るデータ全体（例えば、飛行データ（飛行中のその航空機の挙動を反映するデータ））が収集され、他方には、コックピットで録音された音声データが収集される。

【0055】

本発明によれば、上記のデータを２つのブラックボックスの間で様々に分配できることと、別のタイプのデータ（例えば、コックピット内と航空機の環境内で記録されたビデオデータ）をこれらブラックボックスの一方および／または他方の中に収集できることが分かるであろう。さらに、別の一実施態様によれば、１つまたは複数の別のブラックボックスを追加して飛行データと音声データ、および／または別のタイプのデータ（例えば、上記のビデオデータ）を別のやり方で収集することができる。以下の説明では、ブラックボックス１２と１４の一方および／または他方に言及するとき、それは、異なる数のブラックボックスとあらゆるタイプのデータに適用できるものとする。

【0056】

システム１０はさらに、データ送信システム１６を備えている。

【0057】

システム１６は、２つのブラックボックス１２、１４の一方または両方から来て航空機の外に送信すべきデータを暗号化する手段１８を備えている。

【0058】

ブラックボックスの一方および／または他方に含まれるデータは、互いに同じでも異なっていてもよいことが分かるであろう。

【0059】

さらに、一実施態様では、一方および／または他方のブラックボックスから来るデータは、それぞれのブラックボックスに記録されたデータの全体、またはその中の選択されたデータに対応していてもよい。

【0060】

データの暗号化は、送信されることになるデータの機密保持が目的であることが分かるであろう。特に、そのデータは別の航空機に送信されることになるため、正式に許可された１つの機関または許可された一群の機関だけが読めるようになっていなければならない。そうするためには、暗号化が、データを理解不能にする効果を有する。

【0061】

暗号化は、例えば、公開鍵と私有鍵からなるシステムによって実現され、解読には、関係機関（データを知ることを許可された送信者と受信者）のそれぞれが保持する公開鍵を使用する必要がある。

【0062】

データの機密性をより高めるため、閾値法も利用できることが分かるであろう。閾値法の原理は、データの解読を許可された複数の機関が解読鍵を分ち持つというものである。その場合にそれらの機関は、解読に進むのに全員が合意する必要がある。

【0063】

システム１６は、オプションとして、ブラックボックス１２、１４の一方または両方から来るデータを予め処理する手段を備えている。

【0064】

データ選択手段を、例えば、手段１８の一部にすることができる。

【0065】

オプションの処理手段は、例えば、データ量を最適化して、その送信に利用する通過帯域を狭くすることが分かるであろう。

【0066】

例えば、２機の航空機の間の（衛星によらない）有効な一方向性通過帯域は５Ｍｂ／秒である。

【0067】

システム１６は、保管用の物理的媒体２０（例えば、磁気媒体）も備えている。それは、ハードディスク上のバッファ記憶領域または保管スペースが可能である。

【0068】

ブラックボックスの一方または両方から来るデータは、予め暗号化され、独立した中間保管スペース２０に保管される。

【0069】

システム１６は、保管スペース２０から来るデータを処理する手段２２（例えば、マイクロプロセッサ、専用電子回路、ＦＰＧＡタイプのプログラム可能な素子）も備えている。

【0070】

この処理は、複数の機能を実現することができる。

【0071】

最初に、この処理により、データをフレームの形に整形することができる。

【0072】

この整形は、例えば、データを、１つまたは複数のヘッダと、有用なデータが含まれた信号本体とを含む信号の形に構造化することからなる。この処理には、第２の暗号化も含めることができる。ここではその第２の暗号化により、手段１８によって予め暗号化されてこれから送信されることになるデータの完全性を保証することができる。

【0073】

この第２の暗号化は、例えば、予め暗号化されたデータから署名を計算することからなる。このような署名は、暗号化されたデータに適用される数学公式から計算によって得ることができる。暗号化されたデータはその後、このようにして計算された署名とともに送信されることになる。

【0074】

システム１６は、データを送信する手段２４も備えている。この手段は、利用する通信手段に合わせて選択したプロトコルと結びついた通信手続きを送信側の航空機と受信側の航空機の間で利用する。これら２機の航空機間に確立されるこの手続きにより、エラー（宛先に到着しないパケット、パケットの完全性の喪失など）の検出が可能である場合には、送信される信号をよりロバストにすることができる。そのためエラーが検出された場合には、パケットを再送信することができる。

【0075】

システム１６はさらに、システム１０を備える航空機と１機または複数機の航空機の間に１つまたは複数の接続を確立することのできる手段２６を備えている。

【0076】

飛行中の航空機は、通信網のモバイル・ノードを構成する。

【0077】

図２は、このような通信網４０の複数のモバイル・ノード３０、３２、３４、３６の模式図である。

【0078】

この図では、モバイル・ノード３０で示した航空機が、図１のシステム１０を備える航空機に対応する。

【0079】

データ送信に利用する通信プロトコルは、接続される接続モードをサポートしている。

【0080】

通信管理手段２６は、関係する航空機が一部を構成している通信網のトポロジーを発見する段階を予め実行することが分かるであろう。この発見段階において、手段２６は、信号を送り、そして場合によっては応答信号を受信することにより、通信モバイル・ノードが無線の通信範囲内にあるかどうかを調べる。

【0081】

送信は、例えば、無線周波数による双方向性の通信リンクによってなされる。

【0082】

無線周波数タイプの通信の利点は、通過帯域が広いことと利用が無料であること、またはコストが一括料金に含まれていて、利用量に依存した追加コストがないことにある。

【0083】

応答が受信されない場合には、手段１６は、オプションとして、衛星リンクに信号を送ることができる。それは、信号が返ってくることで、この通信リンクに従って接続モードになる通信のペアを構成できる１つまたは複数の通信モバイル・ノードを同定できるようにするため、または地上の設備にその信号を送るためである。

【0084】

衛星による通信の利点は、衛星がカバーする地理的範囲と、衛星が大気条件に依存しないことにある。

【0085】

手段２６は、特に複数の下位手段、すなわち
− 通信網の中で少なくとも１つの通信モバイル・ノードを探す下位手段（例えば、図２を参照すると、探索は、通信網４０のノード３２、３４、３６の中からなされる）；
− 探したノードの中から、予め決めた１つまたは複数の基準を満たす１つの通信モバイル・ノードを選択する下位手段（図２のノード３２、３４、３６の中から特定の１つのノードを選択する操作は、例えば、予め決めた基準（これらノードから供給される最良の信号対雑音比）に従って実行される；ノードを選択する別の基準として、通信網の中で最も長く通信範囲内に留まるノードを選択することが可能である）；
− 選択したノードとの接続を確立する下位手段を備えている。選択したノードとの接続が確立すると、送信システム１６は、選択したノードに向けて（上に示したようにして処理した）データの送信を行なう。

【0086】

選択されたノードは予め決められてはいなかったことが分かるであろう。ノード３０にデータ受信のために選択されたノードの存在が知らされるのは、上に説明したばかりの選択プロセスが終わってからである。

【0087】

図３は、図２の航空機３０と航空機３２、３４、３６のうちの１機の間で接続を確立するメカニズムを示している。

【0088】

図３に示してあるように、このアルゴリズムは、通信網４０の中で１つまたは複数の通信モバイル・ノードを探す第１のステップＳ１を含んでいる。

【0089】

上述のように、この探索ステップでは、送信に用いられることになる通信網のタイプ、すなわち無線通信網、または光学的通信網、またはコードなしの別のタイプの通信網、または衛星通信網が選択される。

【0090】

利用するそれぞれの物理層（無線、衛星、光など）について、最良のノードの探索がなされる。例えば、図３に示したアルゴリズムを含むソフトウエアの中で最良の物理層の選択がなされる。好ましい物理層の順番は、例えば、決められている。例えば、無線周波数の通信が利用できる（すなわち１つの通信のために複数のノードが通信範囲内にあってそれらのノードを利用できる）限り、この媒体が選択され、そうでなければ４Ｇ網が選択されるか、衛星網が選択される。

【0091】

実施例の３つのステップのそれぞれにおいて、最良のノードの探索がなされる。

【0092】

図２の実施例におけるのと同様、無線周波数タイプの通信網が選択されると、ノード３０との間のデータ交換を確実かつ最適にするのに最適なノードを選択する必要がある。次の選択ステップＳ２では、予め決めた１つまたは複数の基準を満たす１つまたは複数のノードが選択される。

【0093】

予め決めた基準の１つは、例えば、１つのノードから来るデータの信号対雑音比の最大化である。

【0094】

別の基準として、例えば、ノードを利用できる期間を最大にするため、航空機３０と飛行計画が似た航空機であることが可能である。

【0095】

基準の例として、航空機３０と同じ航空会社に属する航空機を探すという基準を用いることもできる。

【0096】

これら基準のうちの１つだけを利用すること、またはこれらの基準を複数組み合わせて利用することができる。

【0097】

探索ステップと選択ステップは、定期的に実行されること、または、例えば、航空機との接続が失われた後に要求に応じて実行されることが分かるであろう。

【0098】

図３のアルゴリズムは、以前に選択した１つまたは複数のノードとの接続を要求するステップＳ３を含んでいる。

【0099】

接続確立のこの要求は、将来の受信側ノードに対し、重要な情報を送信したいという送信側ノードの望みを伝えることを目的とする。

【0100】

この接続要求を受けた受信側ノードが、自らにとって適切な条件（ノードが、例えば、その航空機または別の航空機とすでに生きた接続になっているわけではない、１つまたは複数の保管スペースを受信側ノードの中で利用できる、など）でそれを受け入れるときには、接続が確立される。すると、例えば、接続を受け入れる航空機３２に向けて航空機３０のデータを送信するステップ（ステップＳ４）が実行される。

【0101】

アルゴリズムは、接続を終わらせるステップＳ５で終了する。

【0102】

最良の受信側ノードを選択するとき、２つの選択肢が考えられることに注意する必要がある。
− 第１の選択肢は、航空機３０との間でまだ生きている最も悪い接続のうちの１つを、同定されたばかりの新しい接続で置き換えることからなる；
− 第２の選択肢は、この新たなより優れたノードを救援ノードとして保持し、そのノードとの接続は、現在のノードとの間に存在している通信が失われた後にしかなされないようにすることからなる。

【0103】

図４は、航空機に搭載されるデータ受信システム５０の模式図である。対象となる航空機は、利用される選択基準（例えば、地理的な近さ）を考慮して、航空機３０のレコーダまたはブラックボックスのデータを回収する第１候補である、例えば、上記の航空機３２である。

【0104】

システム５０は、航空機３０が送信するデータの受信手段５２を備えている。それは、例えば、利用される通信の物理的リンクに応じた無線、光、衛星などによる受信手段である。

【0105】

システム５０は、保護用の保管スペース５４と、そのスペース５４を利用できない場合のために確保されている保管スペース５６も備えている。したがって受信したデータは、適切なスペースに保管される。

【0106】

航空機３２は、図１と同じ手段を備えていることが分かるであろう。そうすることで、通信のタイプが許すのであれば（双方向通信）、航空機３２は自らのデータを航空機３０に送信することが可能になる。

【0107】

航空機３２が地上にいるときに航空機３０のデータは回収され、所定の期間にわたって保管され、場合によっては解読後に利用するため、必要に応じて航空会社、地方、空港によって一カ所にまとめられる。

【0108】

図５は、本発明によるデータ送信法のアルゴリズムを示している。

【0109】

このアルゴリズムは、ブラックボックスまたはレコーダの中に存在するデータを送信することになる航空機に搭載されて実行される。

【0110】

このアルゴリズムは、ブラックボックスまたはレコーダ１２と１４から来るデータを回収した後に、例えば、図１のシステム１６によって実行される。

【0111】

このアルゴリズムは複数のステップを含んでおり、そのうちでＳ１０と表記する第１のステップは、アルゴリズムの開始ステップである。このアルゴリズムの次のステップＳ１２は、航空機が危機モードにあるかないかを確認するテストである。

【0112】

危機モードは、航空機が重大な１つまたは複数の問題に直面していることを特徴とする。これは、この航空機を送信元とする通信が、このモードではない別の送信に優先されるモードである。

【0113】

このモードは、手動または自動で発生させることができ、近くにいる１機の航空機または航空機群（例えば、図２の航空機３２、３４、３６）にブラックボックスのデータ（または選択されたいくつかのデータ）を送信して、この領域内のそれら航空機のうちの１機または複数機にそのデータを強制的に記録させることを目的としている。

【0114】

保護を目的としたこれらデータの送信は、予め決めた基準（例えば、利用可能性や、好ましい手段（例えば、無線）であるという理由）に従って選択された通信手段によって実現されることが分かるであろう。

【0115】

しかし何らかの理由（例えば、この手段が利用不能であるとか、例えば、一時的に通信網が失われたなど）でこの手段を利用できない場合には、データを送信するのに別の通信手段に頼ることが考えられる。

【0116】

好ましい第２の手段として、例えば、別の通信手段（例えば、衛星）を自動的に選択することができる。

【0117】

受信側の航空機（ノード）によるデータ受信手続きに関してあとで述べることだが、危機モードの情報を検出した何機かの航空機は、そのデータと、困難な状況にある航空機の地理的位置を、保護用の保管スペースに保護する義務がある。

【0118】

通信プロトコルは、困難な状況にある航空機からの情報を回収するようにされている。

【0119】

さらに、危機モードでは、問題の航空機（例えば、図２の航空機３０）のデータ送信システムは、衛星リンクを通じてブラックボックスのデータを地上局まで送信し、できるだけ早い救援と調査チームの編成を求めることが可能であることに注意する必要がある。

【0120】

危機モードが検出されたとき、複数の選択肢が考えられる。

【0121】

最初に、困難な状況の航空機が存在する地理的領域にいる航空機の飛行計画を変更し、後者の航空機ができるだけ長く前者の航空機を追跡してその飛行情報と位置を回収できるようにすることが可能である。図５のステップＳ１４におけるように、危機モードでは、危機モードにある１機または複数機の航空機からのすでに確立している接続を除き、それ以外の航空機との間に存在している接続を中断または放棄することも考えられる。このようにすると、困難な状況の航空機にできるだけ多くの通過帯域を提供し、その航空機からのデータの回収を最適化することができる。

【0122】

また、困難な状況にある航空機からのデータ回収時間を最適化するため、そのデータを１機だけではなくて複数の航空機に分散することや、異なる複数の物理層（無線、光、衛星など）を利用してそのデータを分散することが考えられることも分かるであろう。

【0123】

航空機の外にブラックボックスのデータを送信する判断がなされると、そのデータは、手段２２によって保管スペース２０の中に回収される。

【0124】

次のステップＳ１６では、送信するデータを断片化してデータ・パケットにする。それぞれのデータ・パケットは、ヘッダと、有用なデータを含む本体からなる。

【0125】

この断片化は、物理層と、利用する通信プロトコルに合わせて実行される。

【0126】

このようにしてすべてのパケットが同じ宛先に送信される。

【0127】

データを複数の航空機に分散する場合、同じパケットは、例えば、並列してこれらの航空機群に送信されることが分かるであろう。次のステップＳ１８は、送信すべきデータの断片が残っているかどうかを判断することのできるテストである。送信を待っている断片がまったく残っていない場合には、アルゴリズムはステップＳ２０で終了する。

【0128】

送信を待っている断片が残っている場合には、ステップＳ１８の後に、ヘッダを作成して送信すべきデータの信号（パケット）に付加するステップＳ２２が続く。

【0129】

このようにして作成されたヘッダは、データ管理に役立つ。

【0130】

例えば、そのヘッダは、特別な情報（例えば、航空機を同定することのできる情報（コード）など）の存在を示すフラグまたはマーカーを有する。

【0131】

アルゴリズムは、送信するデータの完全性を保証するため、送信すべき信号に情報を付加する次のステップＳ２４を含んでいる。

【0132】

データの完全性を保証するためになされる処理は、図１を参照してすでに説明した処理であり、手段２２によって実現される。

【0133】

次のステップＳ２６では、送信する信号の中に、送信するデータが危機モードにある航空機からのものであることを示す印を付ける。この印は、例えば、ステップＳ２２で作成されたヘッダに付加される。

【0134】

次のステップＳ３０では、図３のアルゴリズムの実行後、すでに上に説明したようにパケットになったデータが（無線リンク、衛星リンク、光リンク、４Ｇリンクなどによって）物理的リンクに送信される。

【0135】

図３を参照して説明したトポロジー発見機構は、モバイル・ノードの無線周波数網と衛星網に適しているため、通過帯域と局所的リソースの消費が多くなりすぎないよう、性能の側面を考慮せねばならない。

【0136】

この点に関し、接続の確立を望む航空機が、定期的または準定期的に機能するタイマーに従って接続要求を送ることが考えられよう。

【0137】

さらに、接続の確立は、例えば、プロトコル層のうちの１つの中で少なくともなされることが分かるであろう。

【0138】

ここでの実施態様では、接続は、単一の層の中で確立することが好ましい。なぜなら異なるプロトコル層に対して複数の接続がなされると送信システムが複雑になって性能が低下するからである。

【0139】

世界中の航空機群の無線周波数網のように非常に密な無線周波数網は、機能を変化させることなく非常に大きな負荷に耐えることができねばならない。

【0140】

そうするため、そしてブロックされる可能性（例えば、周波数帯域の飽和）を避けるため、航空機ごとの接続の数を制限する。

【0141】

例えば、Ｎが出ていく接続の数、Ｎ’が入ってくる接続の数、Ｍが接続数の合計、Ｋが保護の場所の数を表わす場合に、出願人は、以下の関係を確立した：
Ｎ’＝Ｎ
Ｍ＝２×Ｎ
Ｋ＝Ｍ＋１。数字の１は、危機モードにある航空機のデータを保管するために常時確保されている保護の場所を表わしている。

【0142】

ここでの実施態様では、出ていく２つの接続と入ってくる２つの接続を利用する。

【0143】

データ送信に利用される通信手段の１つは、モバイル・ノード間のデータの送受信に双方向性無線通信網を利用している。

【0144】

このような通信網は、必ずしも本発明の実施専用ではなく、航空機の別の１つまたは複数の機能を保証するのにも使用できる。使用されるシステムは、例えば、本発明の実施に必要な通過帯域と通信範囲（通信が物理的に可能な最大距離）のほか、特性（例えば、必要なレベルの確実性の提供やサービス品質の管理が可能な技術でなければならない）を提供するＷｉｆｉシステムまたはＷｉｍａｘシステムである。

【0145】

送信すべきデータの断片が残っているかどうかを確認するため、送信ステップＳ３０の後に、すでに上に説明したステップＳ１８が続くことが分かるであろう。

【0146】

すでに上に説明したテストするステップＳ１２に戻ると、危機モードが確認されないとき、次のステップＳ３１において、必要な場合には送信するデータの断片化を実行する。

【0147】

このステップは、すでに上に説明したステップＳ１６と同じである。

【0148】

ステップＳ３１の後に、送信すべきデータの断片が残っているかどうかを判断できるテストを行なうステップＳ３２が続く。

【0149】

残っていない場合には、このステップの後に、送信アルゴリズムを終了させるステップＳ２０が続く。

【0150】

残っている場合には、ステップＳ３２の後に、１つまたは複数のヘッダを作成して送信すべきデータの信号に付加するステップＳ３４が続く。

【0151】

このステップは、すでに上に説明したステップＳ２２と同じである。

【0152】

データの完全性を保証するため情報を付加する次のステップ（Ｓ３６）は、すでに上に説明したステップＳ２４と同じである。

【0153】

次のステップＳ４０では、前のステップにおいて構成したデータが、ステップＳ３０において前にすでに説明したような物理的リンクに送信される。

【0154】

したがってデータは、通信網の中で送信に最適な受信側ノードとして予め選択された航空機に送信される。

【0155】

有効な複数の航空機が検出された場合には、すなわち予め決めた１つまたは複数の基準を満たすとして複数の航空機が選択された場合には、それら航空機の中の最適な航空機と第１の接続がなされる。

【0156】

その航空機に向けて送信されるブラックボックスの優先的なデータは、調査の場合に最も重要なデータ、すなわち最新のデータである。

【0157】

可能な場合には、データは、リアルタイムまたはほぼリアルタイムで、すなわちデータがブラックボックスによって取得されていくのに合わせて送信される。

【0158】

第２の接続は、例えば、より古いデータ（例えば、数分（例えば、ｔ−１５分）前のデータ）を送信するために選択された別の航空機との間でなされる。

【0159】

第２の接続は、例えば、通信網の中でモバイル・ノードを探しているときに見つかった第２の『優れた』ペアとの間に確立される。

【0160】

優先的に送信されるのは、リアルタイムで得られたデータであることが分かるであろう。

【0161】

例えば、物理的リンクが失われたり、最良のリンクが検出されたりするとすぐに、リアルタイムでのデータ送信を再確立するため送信アルゴリズムが実行される。

【0162】

これは、そのために別の生きている送信を終わらせる必要がある場合でさえ実行される。

【0163】

ステップＳ４０の後、すでに上に説明したテストのステップＳ３２が続く。図１の送信システム１６で用いられる物的プラットフォームは、例えば、暗号通信部品の利用によって信頼レベルが改善されたＰＣタイプの開放プラットフォームである。その部品は、例えば、『信頼されるコンピューティング・グループ』の名称で知られるＴＣＧと呼ばれる組織が規定したＴＰＭ（信頼されるプラットフォーム・モジュール）というモジュールである。

【0164】

図６ａは、本発明によるデータ受信法の一部のアルゴリズムを示している。このアルゴリズムは、例えば、図２に示したモバイル網の中の航空機（例えば、最良の通信ペアであるとして航空機３０によって選択された航空機３２）によって実施される。

【0165】

このアルゴリズムは、アルゴリズムを開始させるステップＳ５０から始まる。

【0166】

このアルゴリズムは、航空機３０からの接続要求を受信するステップＳ５２を含んでいて、その後にテストするステップＳ５４が続く。

【0167】

このステップでは、接続命令を出す航空機３０との接続がすでに生きた状態であるかどうかを確認する。

【0168】

生きている場合には、このステップの後に接続拒否のステップＳ５６が続き、ステップＳ５８によってアルゴリズムが終了する。

【0169】

逆に航空機３０とのいかなる接続ももはや生きていない場合には、ステップＳ５４の後にステップＳ６０が続く。

【0170】

このステップでは、航空機３０が危機モードにあるかないかを判断するテストが行なわれる。

【0171】

危機モードにある場合には、このステップの後に、接続要求を受け入れることを目的としたステップＳ６２と、現在進行中の他の通信を終わらせる（選択された航空機３２と他の航空機の間に存在している他の接続を放棄または阻止する）ことを目的としたステップＳ６４が続く。

【0172】

危機モードは、例えば、予め決めたいくつかの事象の検出をもとにして、接続要求を出す航空機の中で決定されることが分かるであろう。そのような事象は、致命的な故障の検出、および／または飛行パラメータの憂慮すべき測定結果（例えば、所定の閾値を超過）と結びついている可能性がある。

【0173】

したがって危機モードを選択する目的は、データ受信が可能な地理的領域の中に位置するあらゆるモバイル・ノードから発信されたブラックボックスのデータの受信を優先することにある。

【0174】

ステップＳ６４の後、アルゴリズムを終了させるステップＳ５８が続く。

【0175】

ステップＳ６０に戻ると、実施されたテストの結果から航空機が危機モードにないことが分かったときには、テストする次のステップＳ６６が実行される。このステップでは、航空機で保管スペース（保護の場所）を利用できるかどうかが判断される。

【0176】

利用できない場合には、接続が拒否される（ステップＳ５６）。

【0177】

逆に、保管スペースを利用できる場合には、接続が受け入れられる（ステップＳ６８）。

【0178】

接続要求を出す航空機が危機モードにないとき、保管スペースが利用できないのであれば、この航空機からのデータの受信と保管は優先されないことが分かるであろう。

【0179】

以下に図６ｂを参照して説明するように、危機モードが検出されるときには、それとは異なる。

【0180】

図６ｂのアルゴリズムは、選択された受信側の航空機に受信されたブラックボックスのデータを保護する方法をより詳しく示している。

【0181】

このアルゴリズムは開始ステップＳ８０から始まり、その後に受信すべきデータの断片（パケット）の存在を確認するテストのステップＳ８２が続く。

【0182】

存在していない場合には、このステップの後にアルゴリズムを終わらせるステップＳ８４が続く。

【0183】

逆に受信すべきデータの断片が残っている場合には、このステップの後に、受信したデータの完全性を確認するステップＳ８６が続く。

【0184】

データの完全性を調べるために設けられる手段は当業者には公知である（例えば、ＭＤ５またはＲＳＡというアルゴリズムで署名を用いる）。受信データが送信データと同じでない場合には、発信側の航空機に警告し、したがってデータを再度送信できるようにする処理がなされる。

【0185】

ステップＳ８６の後、受信データの信号のヘッダに含まれる情報を確認することを目的としたステップＳ８８が続く。

【0186】

このステップでは、特に、送信側ノードが困難な状況にある航空機であることを受信側ノードに知らせるマーカーまたはフラグを必要に応じて同定する。

【0187】

この確認ステップにより、例えば、他の情報（発信者、受信者、パケットの順番を示す番号など）を同定することができる。これらの情報は、必要な場合にデータをあとから組織化または再現するのに役立つ。

【0188】

ステップＳ８８の後、テストするステップＳ９０が続く。

【0189】

このステップでは、ステップＳ８８の結果に応じ、ブラックボックスのデータの出所である航空機が危機モードにあるかないかを判断する。

【0190】

危機モードにない場合には、このステップの後に、利用できる保管スペース（保護の場所）に受信データを保管するステップＳ９２が続く。

【0191】

逆に、ステップＳ９０で実施したテストの結果から、データが危機モードにある航空機からのものであることが分かった場合には、このステップの後にテストするステップＳ９４が続く。

【0192】

このステップでは、航空機で保管スペースを利用できるかどうかが確認される。特に、確保されているゾーンが『満杯になる』ことを避けるため、従来の保管スペースを優先的に利用できるかどうかが確認される。

【0193】

従来の保管スペースを利用できる場合には、ステップＳ９４の後に、このスペースに受け入れたブラックボックスのデータを保管するステップＳ９６が続く。

【0194】

逆に、従来のいかなる保管スペースも利用できない場合には、ステップＳ９４の後に、確保されている保管スペース（専用スペース）の中にブラックボックスのデータを保護するステップＳ９８が続く。

【0195】

このようにして利用可能な特別の保管スペースの存在が保証されるため、危機モードにある航空機からのデータを常に受信することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6a】

【図6b】