NL1019944C2

NL1019944C2 - Toegangsbeveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit.

Info

Publication number: NL1019944C2
Application number: NL1019944A
Authority: NL
Inventors: Johannes Harm Lukas Hogen Esch
Original assignee: Nedap Nv
Priority date: 2002-02-11
Filing date: 2002-02-11
Publication date: 2003-08-13

Description

-1- 5

Toegangsbeveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit.

De uitvinding betreft een toegangsbeveiligings-systeem voor het beveiligen van de toegang tot de cockpit 10 van een vliegtuig tegen het binnendringen van niet geautoriseerde personen.

Het beveiligingsniveau van de toegang tot de cockpit van een vliegtuig staat in het algemeen in schril contrast met de beveiliging van luchthavens. Eenmaal in het vliegtuig 15 is er bijna geen hindernis meer voor een kaper of terrorist om de controle over het toestel te verkrijgen, hetgeen pijnlijk duidelijk is geworden na de aanslagen op het World Trade Center in New York en het Pentagon in Washington. De verbindingsdeur tussen de cockpit en het passagiersgedeelte 20 van een vliegtuig bestaat meestal uit een uiterst lichte deurconstructie, met daarnaast veelal een toiletruimte waarvan de scheidingswand met de cockpit meestal uit een sandwichpaneel bestaat dat gemakkelijk te beschadigen en te verwijderen is.

25 De onderhavige uitvinding beoogt hiervoor een oplossing te bieden en bestaat uit een toegangsverlenings-systeem opgebouwd uit een kogelbestendige sluisvormige doorgang aangevuld met apparatuur en procedures waarbij alleen geautoriseerde personen toegang tot de cockpit kunnen 30 verkrijgen op basis van biometrische kenmerken zoals bijvoorbeeld een irisscan of een vingerprint.

Aangezien de beschikbare ruimte voor een dergelijke sluis in een vliegtuig zeer beperkt is, is bij het systeem volgens de uitvinding gekozen voor een cilindervormig 35 sluissysteem bestaande uit drie segmenten van elk ongeveer 120°, waarvan het eerste segment bestaat uit de toegangsdeur van het passagiersgedeelte van het vliegtuig naar de sluis, 4 π * c- 4 4 1 U 5 b -i v -2- het tweede segment bestaat uit de toegangsdeur van de sluis naar de cockpit en het derde segment ruimte biedt om één van deze toegangsdeuren in de geopende stand te bergen, waarbij deze deuren zodanig mechanisch gekoppeld en vergrendeld 5 zijn, dat slechts één van beide deuren op enig moment geopend kan worden. Beide toegangsdeuren hebben op deze wijze buiten de eigenlijke doorgang geen extra ruimte nodig. Dit laatste is wel het geval bij schuifdeuren of gewone deuren met scharnieren welke naar buiten moeten scharnieren 10 omdat er bij een dergelijke sluis onvoldoende ruimte is om een persoon tezamen met een geopende deur te bergen. Indien er iets meer ruimte beschikbaar is kan uiteraard in plaats van drie ook worden gekozen voor vier segmenten van ongeveer 90°. Ook zou een sluis met twee segmenten van ongeveer 180° 15 mogelijk zijn, doch dit is constructief veel complexer omdat de deuren dan voor en achter elkaar langs moeten bewegen, hetgeen ook veel moeilijker kogelbestendig is te maken.

Figuren 1 tot en met 4 geven schematisch een weergave van de cilindervormige sluis volgens de uitvinding met 20 de verschillende fasen die worden doorlopen om toegang vanuit het passagiersgedeelte van het vliegtuig (1) tot de cockpit (2) te verkrijgen.

Figuur 5 geeft schematisch een verticale doorsnede van de sluis.

25 Een bijkomend voordeel van een dergelijke cilinder vormige sluis is, dat beide deuren nooit tegelijkertijd helemaal open kunnen omdat de deuren in de geopende stand gebruik maken van dezelfde ruimte. Tevens kan op eenvoudige wijze een vergrendeling aangebracht worden om te zorgen dat 30 altijd een van beide deuren gesloten is. De sluis volgens de uitvinding is opgebouwd met gebruikmaking van kogelbestendige materialen welke bestaan uit een sandwich constructie van kunststof vezelplaten met daartussen ronde cilindervormige pallets van keramisch materiaal. Dit op zich 35 overigens bekende materiaal wordt voor dezelfde doeleinden toegepast in o.a. kogelvrije vesten en wapening van bijvoorbeeld politievoertuigen.

-3-

Om te zorgen dat uitsluitend geautoriseerde personen naar de cockpit kunnen is het systeem voorzien van identificatiemiddelen om vanuit het vliegtuig (1) de sluis te kunnen betreden. Hiervoor maakt het systeem volgens de uitvinding 5 gebruik van een chipcard waarin behalve een identificatienummer van de kaart ook de parameterset voor de biometrische herkenning van de houder van de kaart is opgeslagen in een elektronisch geheugen. De informatieoverdracht van deze chipkaart naar de kaartlezer en vice versa kan op bekende 10 wijze zowel via elektrische contacten als op contactloze wijze geschieden.

Nadat de kaart is gevalideerd door een kaartlezer (3) aan de zijde van het passagiersgedeelte van de sluis, zoals aangegeven in figuur 1 en de parameterset voor de 15 biometrische herkenning is gelezen en met behulp van in het vervolg beschreven sensoren is vastgesteld, dat zich niemand in de sluis bevindt en beide toegangsdeuren (4) en (5) gesloten zijn, wordt op elektromechanische wijze de eerste toegangsdeur (4) ontgrendeld en tegelijkertijd toegangsdeur 20 (5) vergrendeld. De persoon (6) die toegang tot de cockpit (2) wil, kan vervolgens, zoals aangegeven in figuur 2, de sluis betreden.

Om de echtheid van de kaart te waarborgen kan de kaartlezer worden voorzien van een zogenaamd challenge-25 /response systeem eventueel aangevuld met encryptietech- nieken, waarbij de kaart op de juiste wijze moet reageren op de door de kaartlezer aangeboden challenge in de vorm van een groot getal. Ook de kaart kan eventueel op dezelfde wijze de echtheid van de kaartlezer verifiëren.

30 Nadat de betreffende persoon de toegangsdeur (4) weer gesloten heeft, wordt in de sluis de biometrische herkenning geactiveerd, bijvoorbeeld doordat de persoon (6) met een oog in de irisscanner (7) kijkt zoals schematisch aangegeven in figuur 3, of doordat de persoon (6) een vinger 35 op een vingerprintscanner plaatst. Indien vervolgens de parameters van de irisscan of de vingerprint overeenkomen met de parameters van de kaarthouder, die van de chipkaart 1019944 -4- zijn gelezen dan wordt op elektromechanische wijze met behulp van een servosysteem toegangsdeur (4) vergrendeld en tegelijkertijd toegangsdeur (5) ontgrendeld en kan, zoals aangegeven in figuur 4 de persoon (6) vanuit de sluis de 5 cockpit (2) betreden.

Om te voorkomen dat meerdere personen, al dan niet onder dwang, tegelijkertijd gebruikmaken van de sluis is het systeem voorzien van één of meerdere sensor(en) waarmee bepaald kan worden of slechts één persoon in de sluis aan-10 wezig is of dat er meerdere personen in de sluis aanwezig zijn. Dit kan geschieden op basis van het gewicht van de betreffende persoon, door in de vloer van de sluis een elektronische weegschaal te integreren. Evenals de parameters voor de biometrische herkenning wordt in dit geval ook het 15 gewicht van de kaarthouder van de chipkaart gelezen. Ook is het mogelijk het resterende luchtvolume in de sluis te bepalen aan de hand van de bekende formule van Boyle/Gay Lussac door cyclisch een bepaalde hoeveelheid lucht in de sluis toe en af te voeren en daarbij de luchtdrukverandering te meten 20 met behulp van een druksensor. Indien het resterende luchtvolume in de sluis bekend is, dan is daarmee ook het volume van de in de sluis aanwezige persoon of personen bekend. Het volume van de betreffende kaarthouder kan eveneens als parameter op de chipkaart wordt meegegeven. Ook kan op 25 bekende wijze met behulp van een videocamera en beeldherken-ningssoftware worden bepaald of zich meer dan een persoon in de sluis bevindt. Uiteraard is ook een combinatie van twee of meer van deze voorzieningen mogelijk.

De nauwkeurigheid van de metingen van gewicht en 30 voltime hoeft niet zo groot te zijn, aangezien er een groot verschil is tussen deze waarden in het geval van één of twee personen.

Het systeem volgens de uitvinding is zodanig uitgevoerd, dat personen vanuit de cockpit (2) te allen tijde 35 ongehinderd, dus zonder chipkaart en biometrische herkenning naar buiten kunnen. De procedure hierbij verloopt dan op de volgende wijze: Indien beide toegangsdeuren (4) en (5) -5- gesloten zijn en er zich niemand in de sluis bevindt dan kan de toegangsdeur (5) vanuit de cockpit (2) geopend worden. In deze situatie is toegangsdeur (4) altijd vergrendeld, waarbij deze vergrendeling alleen wordt opgeheven door een iden-5 tificatiechipcard aan de kaartlezer (3) in het passagiers-gedeelte van het vliegtuig aan te bieden in combinatie met de voorwaarde dat zich niemand in de sluis bevindt.

Om het betreden van de sluis door twee personen verder te bemoeilijken volgt de zijwand van de 10 cilindervormige sluis aan de onderzijde het profiel van het menselijk lichaam, waarbij het gedeelte (8) waar een persoon met de voeten staat een veel kleinere doorsnede heeft dan bijvoorbeeld het gedeelte ter hoogte van de heupen en de schouders van de betreffende persoon.

15 Een van de eisen van een deurconstructie tussen de cockpit en het passagiersgedeelte van een vliegtuig is, dat deze deur geen problemen mag veroorzaken bij het optreden van een plotselinge decompressie in het toestel. Veelal worden voor dit doel panelen aangebracht, die uit hun vat-20 ting schieten in het geval van een plotselinge decompressie.

Bij het systeem volgens de uitvinding is hiervoor een voorziening getroffen door de cilindervormige sluis aan de bovenzijde af te sluiten met een soort zwanenhalsconstructie zoals in de doorsnede van figuur 5 schematisch is 25 aangegeven. Hierbij is een vertikale plaat (9) van kogelbestendig materiaal aangebracht die iets in de sluis doorsteekt en die aansluit op de eveneens kogelbestendige zijwanden (10) en (11) van de figuren 1 tot en met 4. Via deze constructie kunnen kogels de sluis onmogelijk passeren, maar 30 kan de lucht ongehinderd van of naar de cockpit stromen. Om de verbinding tussen het passagiersgedeelte en de cockpit brand- en rookwerend te maken kan aanvullend nog een lichte plafondconstructie (12) in de vorm van een plaat, een folie of stof worden aangebracht, welke bij een optredende decom-35 pressie eventueel wordt weggeblazen.

Omdat de sluis volgens de onderhavige uitvinding toch een behoorlijke beperking oplevert met betrekking tot -6- de doorgangsopening, met name bijvoorbeeld voor het uitwisselen van grotere onderdelen van de cockpit en omdat een dergelijke technische voorziening zelf ook haperingen kan vertonen en dan snel vervangen moet kunnen worden, is het 5 systeem zodanig uitgevoerd, dat de sluis in zijn geheel een functionele module vormt die snel kan worden vervangen.

De toegangssluis is, zoals aangegeven in figuur 1 en figuur 5 voor dit doel voorzien van drie zwenkwielen (13) en zowel aan de onderzijde als aan de bovenzijde voorzien van 10 een zogenaamde bajonetvergrendeling (14), waarmee de sluis zowel aan de onder- als aan de bovenzijde tussen de cockpit en het passagiersgedeelte van het vliegtuig met een draai-beweging bevestigd en vergrendeld kan worden. Op deze wijze bestaat de sluis uit een functionele module, die ook bij 15 reeds bestaande vliegtuigmodellen kan worden toegepast.

Gekoppeld aan de schroefbeweging van de bajonetvergrendeling (14) worden de zwenkwielen (13) naar beneden bewogen en verheft de sluismodule zich over een kleine afstand op deze wielen, waarna de complete module weggereden 20 kan worden en er een grotere onbelemmerde doorgang naar de cockpit ontstaat. Uiteraard kan deze vergrendeling uitsluitend vanuit de cockpit en eventueel uitsluitend met behulp van een speciale autorisatie of met behulp van speciaal gereedschap of een sleutel, welke niet in het vliegtuig 25 aanwezig is, ontgrendeld worden.

Door het sluissysteem volgens de uitvinding te verbinden met het telemetrienetwerk waarmee ook vliegtuigbe-sturingstaken op afstand kunnen worden uitgevoerd kan ervoor worden gezorgd, dat ook informatie en data met betrekking 30 tot het sluissysteem kan worden gevolgd en beïnvloed vanuit een grondstation. Zelfs het vrijgeven van de toegangssluis zou hiermee kunnen worden gedaan in bijzondere situaties. De parameters nodig voor de biometrische identificatie, het gewicht en/of het volume van de persoon die toegang tot de 35 cockpit nodig heeft kan eventueel in plaats van het uitlezen van de chipkaart ook via voornoemd telemetrienetwerk overgezonden worden vanuit een centraal computersysteem naar het j I, i. ï 'J 5 ' ' ' -7 - vliegtuig. Dit ondervangt problemen bij verlies of hapering van de chipkaart of kan de functie van de chipkaart vervangen, waarbij de extra hiervoor benodigde logistiek uiteraard bezwaarlijk is.

5 Uitgangspunt voor een goede beveiliging moet zijn, dat een of meerdere personen die zich in de cockpit bevinden niet chantabel mogen zijn om voor andere personen toegang tot de cockpit te verschaffen, aangezien dit, zoals we inmiddels geleerd hebben van de aanslagen in New York en 10 Washington, een groot risico voor een veel grotere groep mensen met zich mee kan brengen dan het aantal passagiers van het betreffende vliegtuig.

Claims

1. Een toegangsbeveiligingssysteem voor een 5 vliegtuigcockpit met het kenmerk, dat de toegang tot de cockpit bestaat uit een cilindervormige sluis bestaande uit drie segmenten van elk ongeveer 120°, waarvan het eerste segment bestaat uit de toegangsdeur van het passagiersgedeelte van het vliegtuig naar de sluis, het 10 tweede segment bestaat uit de toegangsdeur van de sluis naar de cockpit en het derde segment ruimte biedt om één van deze toegangsdeuren in de geopende stand te bergen, waarbij deze deuren zodanig mechanisch gekoppeld en vergrendeld zijn, dat slechts één van beide deuren op 15 enig moment geopend kan worden en waarbij de toegang tot de cockpit wordt geregeld aan de hand van biometrische kenmerken van de persoon die toegang tot de cockpit wil verkrijgen.

2. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de toegangsdeuren en de wanden van de sluis zijn opgebouwd met gebruikmaking van kogelbestendige materialen.

3. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens één of beide voorgaande conclusie(s) met het kenmerk, dat de toegangsdeur van het passagiersgedeelte van het vliegtuig naar de sluis kan worden ontgrendeld met behulp van een chipkaart voorzien van een identifi-30 catienummer, waarvoor een kaartlezer is aangebracht aan de zijde van het passagiersgedeelte van de sluis.

4. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat de informatie-35 overdracht van de chipkaart naar de kaartlezer en vice versa op contactloze wijze geschiedt. -9-

5. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens één of meerdere voorgaande conclusie(s) met het kenmerk, dat de toegangsdeur van de sluis naar de cockpit kan worden ontgrendeld met behulp van een biome-5 trisch kenmerk in de vorm van een irisscan waarbij de parameters die tijdens deze scan worden gemeten overeen moeten komen met de overeenkomstige parameters van de persoon die toegang tot de cockpit wil verkrijgen.

6. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens één of meerdere van de voorgaande conclusie(s) 1 tot en met 4 met het kenmerk, dat de toegangsdeur van de sluis naar de cockpit kan worden ontgrendeld met behulp van een biometrisch kenmerk in de vorm van een vinger- 15 printscan waarbij de parameters die tijdens deze scan worden gemeten overeen moeten komen met de overeenkomstige parameters van de persoon die toegang tot de cockpit wil verkrijgen.

7. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens één of meerdere voorgaande conclusie(s) met het kenmerk, dat parameters voor het biometrisch kenmerk van de persoon die toegang tot de cockpit wil verkrijgen door de kaartlezer vanuit het elektronische geheugen van 25 de chipkaart worden gelezen.

8. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens één of meerdere voorgaande conclusie(s) met het kenmerk, dat de sluis voorzien is van één of meerdere 30 sensoren waarmee bepaald kan worden of zich één of meerdere personen in de sluis bevinden.

9. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens conclusie 8 met het kenmerk, dat deze sensor 35 bestaat uit een elektronische weegschaal geïntegreerd in de vloer van de sluis. 1 Π. 1 c r ': ' -10-

10. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens conclusie 8 met het kenmerk, dat deze sensor bestaat uit een druksensor die de drukverschillen kan meten welke optreden indien een vooraf bekende hoeveel-5 heid lucht cyclisch in de sluis wordt toe- en afgevoerd zodat het resterende luchtvolume in de sluis hiermee bepaald kan worden en daarmee ook het volume van de persoon of de personen die zich in de sluis bevind(t)(en).

11. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens conclusie 8 met het kenmerk, dat deze sensor bestaat uit een videocamera waarmee met behulp van beeld-herkenningssoftware bepaald kan worden of zich één persoon of meerdere personen in de sluis bevind(t)(en). 15

12. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens één of meerdere voorgaande conclusie(s) met het kenmerk, dat de parameters betreffende de persoon die toegang wil verkrijgen tot de cockpit met betrekking tot 20 gewicht en/of volume eveneens in het elektronische geheugen van de chipkaart zijn opgeslagen en door de kaartlezer worden gelezen.

13. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit 25 volgens één of meerdere voorgaande conclusie(s) met het kenmerk, dat de toegang vanuit de cockpit naar het passagiersgedeelte van het vliegtuig te allen tijde zonder chipkaart en biometrische herkenning mogelijk is mits zich geen persoon of personen in de sluis bevinden. 30

14. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens één of meerdere voorgaande conclusie(s) met het kenmerk, dat de zijwanden van de sluis ter hoogte van het gedeelte waar een persoon met de voeten staat een 35 kleinere doorsnede heeft dan het gedeelte ter hoogte van de heupen en de schouders. -11-

15. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens één of meerdere voorgaande conclusie(s) met het kenmerk, dat de sluis voorzien is van een zwanenhalsconstructie waarbij wel de lucht ongehinderd kan pas- 5 seren maar geen kogels.

16. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens conclusie 15 met het kenmerk, dat voor het brand- en rookwerend maken van de verbinding tussen het 10 passagiersgedeelte en de cockpit in de sluis een lichte plafondconstructie in de vorm van een plaat, een folie of stof is aangebracht, welke bij een optredende decompressie eventueel wordt weggeblazen.

17. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens één of meerdere voorgaande conclusie(s) met het kenmerk, dat het toegangsbeveiligingssysteem bestaat uit een functionele module, die op zwenkwielen kan worden verplaatst en met behulp van een bajonetvergrendeling 20 tussen de cockpit en het passagiersgedeelte bevestigd en vergrendeld kan worden.

18. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens één of meerdere voorgaande conclusie(s) met het 25 kenmerk, dat het systeem verbonden is met het teleme- trienetwerk van het vliegtuig, zodat vanuit een grondstation informatie en data met het systeem kan worden uitgewisseld en de sluis eventueel kan worden vrijgegeven . 30

18. Een beveiligingssysteem voor een vliegtuigcockpit volgens één of meerdere voorgaande conclusie(s) met het kenmerk, dat de sluis in plaats van uit drie segmenten van ongeveer 120°, uit twee segmenten van ongeveer 180° 35 of uit vier segmenten van ongeveer 90° is opgebouwd.