The Department of
Homeland Security (DHS) has awarded Raytheon Company a contract to produce
the Advanced Route Evaluation System (ARES) that performs risk analysis on
aviation routes to help planners determine the best routes for aircraft to
use during an emergency. The ARES contract was awarded under the Rapid
Technology Application program (RTAP) and is valued at $1.9 million.
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O Departamento de Segurança Interna (DHS) premiou a Companhia Raytheon
com um contrato para produzir o Sistema Avançado de Avaliação de Rota (ARES)
que efetua a análise de risco em rotas da aviação para ajudar os planejadores
a determinar as melhores rotas para a aeronave usar durante uma emergência. O
contrato de ARES foi concedido no âmbito do Programa de Aplicação de
Tecnologia Rápida (RTAP) e está avaliado em US $1,9 milhões.
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ARES is an
integrated solution for aviation route risk analysis that assesses factors
such as aircraft type, fuel loads, and flight route, as well as modeling the
relative vulnerability to terrorist activity for any planned flight.
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ARES é uma solução integrada para análise de risco em rota da aviação
que avalia fatores tais como o tipo de aeronave, cargas de combustível e rota
de vôo, bem como a modelagem de vulnerabilidade relativa à atividade
terrorista para qualquer voo planejado.
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"ARES will help
DHS and other government users better align and deploy critical resources and
manpower to protect our national assets," said Dan Boelsche, DHS program
manager in 2006. "The system determines high-risk air transportation
routes based on threat information received from government sources and help
us ensure that the country is prepared should we encounter another national
emergency."
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"ARES ajuda o DHS e outros usuários do governo alinharem e
implantarem melhores recursos críticos e mão de obra para proteger o nosso
património nacional," disse Dan Boelsche, gerente de programa do DHS in
2006. "O sistema determina rotas de transporte de aéreo de alto risco baseado
nas informações de ameaça recebidas de
fontes do governo e nos ajuda a garantir que o país está preparado se nos
deparamos com uma outra emergência nacional."
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Raytheon Company is
an industry leader in defense and government electronics, space, information
technology, technical services, and business and special mission aircraft. With headquarters in Waltham, Mass. Raytheon employs 80,000 people
worldwide.
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A Companhia Raytheon é uma indústria líder em [dispositivos] eletrônicos
de defesa e governo, e aeronave de missão especial, espaço, tecnologia da
informação, serviços técnicos e negócios. Com sede em Waltham, Massachusetts.
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The methods and systems for
automatically controlling a path of travel of a vehicle of the present invention
provide techniques that prevent unauthorized persons from accessing the
controls of a vehicle. The methods and systems therefore increase the
likelihood that a vehicle may be safely operated because unauthorized persons
are not capable of gaining any type of control over the controls of the
vehicle. To provide the increased safety, the techniques of the present
invention permit irrevocable and uninterrupted automated control of the
vehicle, such that once the automated control system is engaged, it cannot be
disengaged by anyone onboard the vehicle. Thus, the personnel onboard the
vehicle cannot be forced into carrying out the demands of any unauthorized
person.
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Os métodos e sistemas para controlar automaticamente uma rota de viagem
de um veículo com a presente invenção fornecem técnicas que impedem que pessoas não autorizadas acessem os controles de um
veículo. Os métodos e sistemas, portanto, aumentam a probabilidade de que um
veículo possa ser seguramente operado por causa de pessoas não autorizadas não serem capazes de ganhar qualquer tipo de
controle sobre os controles do veículo. Para fornecer a segurança ampliada, as
técnicas da presente invenção permitem irrevogável
e ininterrupto controle automatizado do veículo, tal que, uma vez que o
sistema de controle automatizado esteja engajado, ele [novo sistema] não pode
ser desativado por qualquer pessoa a bordo do veículo. Assim, o pessoal a bordo
do veículo não pode ser forçado a efetuar as exigências de qualquer pessoa não autorizada.
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The method and systems of the
present invention, therefore, provide techniques for increasing the safety of
vehicles over the conventional safety techniques that are revocable and/or
alterable, such as based upon the demands of a hijacker or the like.
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O método e sistemas da presente invenção, portanto, fornecem técnicas
para aumentar a segurança de veículos sobre as técnicas de segurança
convencionais que são revogáveis e/ou alteráveis, tais como baseado nas
exigências de um seqüestrador ou coisa parecida.
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The methods and systems of the
present invention apply to any type of vehicle, such as an air vehicle, boat,
ship, train, bus or the like. The embodiments described below, however, are
directed toward specific embodiments of systems and methods for automatically
controlling aircraft flight operations. However, the methods and systems of
the present invention apply equally to any other type of vehicle.
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Os métodos e sistemas da presente invenção aplicam-se a qualquer tipo de
veículo, tais como um veículo aéreo, barco, navio, trem, ônibus ou similares. As
incorporações descritas abaixo, todavia, são direcionadas para incorporações
específicas dos sistemas e métodos para controlar automaticamente as operações
de voo de aeronave. No entanto, os métodos e sistemas da presente invenção
aplicam-se igualmente a qualquer outro tipo de veículo.
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Figure 1
Figure 2
One embodiment of a system 10 for
automatically controlling a path of travel of a vehicle includes at least one
engagement element 12 and at least one processing element 14, as shown in the
embodiments of FIGS. 1 and 2. An engagement element 12 may be any type of
element that initiates the engagement of the automatic control system of a
particular vehicle, such as the automatic flight control system of an
aircraft. For example, an engagement element 12 may transmit a signal to the
processing element 14 directing engagement of the automatic control system.
As such, the engagement element may be, but is not limited to, a button,
switch, lever, or the like, or any other device capable of transmitting a
command to the processing element 14, such as a keyboard, a voice signal
receiver, a touch-screen, or a selection device such as a mouse in
conjunction with a display.
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Uma incorporação de um sistema 10 para controlar
automaticamente uma rota de viagem de um veículo inclui pelo menos um elemento de engajamento 12 e pelo menos um elemento
de processamento 14, como mostrado nas incorporações nas Fig. 1 e
2. Um elemento de engajamento 12 pode ser qualquer tipo de elemento que inicie
o engajamento do sistema de controle automático de um determinado veículo, tal
como o sistema de controle automático de vôo da aeronave. Por exemplo, um
elemento de engajamento 12 pode transmitir um sinal para o elemento de
processamento 14 comandando o engajamento do sistema de controle automático.
Como tal, o elemento de engajamento pode ser, mas não está limitado a, um
botão, interruptor, alavanca [os manetes], ou similar, ou qualquer outro
dispositivo capaz de transmitir um comando para o elemento de processamento 14,
tal como um teclado, um receptor de sinais de voz, uma tela tátil ou um
dispositivo de seleção tal como um mouse em conjunto com um monitor de computador.
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For instance, the automatic
control system 10 may be activated automatically, as represented by box 16 of
FIGS. 1 and 2. In one embodiment, the engagement element 12 may be a sensor
or the like that automatically transmits an engagement signal to the
processing element 14 upon sensing a particular event. Such sensors may be
located anywhere in the vehicle where a type of threat to the security of the
vehicle or its passengers or other contents may be sensed.
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Por exemplo, o sistema de controle
automático 10 pode ser ativado automaticamente, como representado pela caixa 16 das figuras 1 e 2. Em uma
incorporação, o elemento de engajamento 12 pode ser um sensor ou algo parecido
que automaticamente transmita um sinal de engajamento para o elemento de
processamento 14 após detecção de um evento específico. Tais sensores podem ser
instalados em qualquer local no veículo onde um tipo de ameaça à segurança do
veículo ou seus passageiros ou outros conteúdos possa ser percebido.
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For instance, in an aircraft, an engagement sensor may be
located proximate to the door of the cockpit, and the sensor may be
programmed to transmit an engagement signal to the processing element when
the door is forcibly opened or when there is an attempt to forcibly open the
door, such as repeated poundings on the door. The sensor(s) may have a
minimum force threshold, such that force applied to the door must exceed the
threshold before the automatic control system can be automatically activated.
Therefore, at least most inadvertent applications of force on the door by
people or objects will not cause the system to automatically engage. In
addition to or instead of the automatic engagaement element(s) 16, the system
10 may include manual engagement element(s) 18, such as buttons, switches or
the like, that authorized personnel, such as the pilots of an aircraft may
actuate if a threat is detected. Thus, one or more manual and/or automatic
engagement elements may be located onboard the vehicle, such as within and/or
proximate the cockpit of an aircraft, as represented by boxes 16 and 18 of
FIGS. 1 and 2.
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Por exemplo, em uma aeronave, um sensor de engajamento pode ser instalado
próximo à porta do cockpit, e o sensor pode ser programado para transmitir um
sinal de engajamento para o elemento de processamento quando a porta for aberta
à força ou quando houver uma tentativa de forçadamente abrir a porta, tal como
golpes repetidos na porta. O(s) sensor(es) pode ter um limite mínimo de força,
tal que a força aplicada na porta deva exceder o limite antes que o sistema de
controle automático possa ser ativado automaticamente. Por essa razão, pelo
menos a maioria de aplicações inadvertidas de força na porta por pessoas ou
objetos não causará o sistema automaticamente se engajar. Em adição a, ou em
vez do(s) elemento(s) de engajamento automático
16, o sistema 10 pode incluir o(s) elemento(s) de engajamento manual 18,
tais como botões, interruptores ou similares, que o pessoal autorizado, tais
como os pilotos de uma aeronave possa acionar se uma ameaça for detetada. Assim, um ou mais
elementos de engajamento manual e/ou automático podem ser instalados a bordo do
veículo, tal como dentro e/ou próximo do cockpit de um avião, como representado
pelas caixas 16 e 18 nas figuras 1 e 2.
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Furthermore, one or more locations
outside the vehicle, i.e., one or more remote locations, but in communication
with the vehicle, may include an engagement element, such that if a signal or
other communication is received at the remote location that indicates the
security of the vehicle may be in jeopardy, the engagement element may be
activated from the remote location, as represented by box 20 of FIGS. 1 and 2
so as to assume control of the vehicle.
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Além disso, um ou mais locais fora do veículo, ou seja, um ou mais locais remotos, mas em comunicação com o
veículo, podem incluir um elemento de engajamento, tal que se um sinal ou
outras formas de comunicação for recebida no local remoto que indique que a
segurança do veículo pode estar em perigo, o
elemento de engajamento pode ser ativado do local remoto, como representado pela
caixa 20 nas figuras 1 e 2, a fim de assumir o controle do veículo.
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For instance, an aircraft may be
in communication with one or more remote locations, which may include but is
not limited to an airline office, an airport, and one or more governmental
agencies, such as a Federal Bureau of Investigation (FBI) office, a Central
Intelligence Agency (CIA) office, a Federal Aviation Administration (FAA)
office, the office of Homeland Security, a military center, or an
anti-terrorist agency office.
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Por exemplo, uma aeronave pode estar em comunicação com um ou mais
locais remotos, os quais podem incluir, mas não está limitado a um escritório da companhia aérea, um aeroporto e uma ou mais agências governamentais, tais como um escritório
do Federal Bureau of Investigation (FBI), um escritório da Agência Central de
inteligência (CIA), um escritório de administração de Aviação Federal (FAA), o
escritório de Segurança Interna, um centro militar, ou um escritório da agência
de combate ao terrorismo.
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Personnel and/or equipment at the
remote location may monitor the aircraft and may be capable of detecting
certain events, such as indications from the flight crew or systems onboard
the aircraft and/or movements of the aircraft that suggest the security of
the aircraft is in jeopardy.
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Pessoal e/ou equipamento no local remoto pode monitorar a aeronave
e pode ser capaz de detectar determinados eventos, tais como indicações de movimentos
da tripulação e/ou da aeronave ou sistemas a bordo da aeronave que sugerem que
a segurança da aeronave está em perigo.
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Thus, one or more automatic and/or
manual engagement elements may be located at the remote location, such that
once it is determined that the security of the air vehicle is in jeopardy,
the automatic flight control system 10 of the air vehicle may be
automatically or manually engaged from the remote location by transmitting an
activation signal to the processing element 14.
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Assim, um ou mais elementos de engajamento automático e/ou manual podem
ser instalados na localização remota, tal que uma vez isso seja determinado,
que a segurança do veículo aéreo esteja em perigo, o sistema de controle
automático de vôo 10 do veículo aéreo
pode ser automaticamente ou manualmente engajados a partir do local remoto, pela transmissão de um sinal de ativação para o elemento de
processamento 14.
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Communication between the vehicle
and the remote location may be carried out in any manner known to those
skilled in the art.
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Comunicação entre o veículo e o local remoto pode ser efectuada de
qualquer maneira, conhecida pelos especialistas na arte.
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For instance, the communication
may be, but is not limited to being, conducted via a radio or satellite
network.
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Por exemplo, a comunicação pode ser, mas não está limitada a ser,
realizada através de um rádio ou rede de satélite.
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In addition, the communication
link between the vehicle and the remote location may be dedicated for
transmitting signals related to the automatic travel control system 10 only.
As such, in one embodiment, these communications may be carried out by a
transmitter and receiver, including an antenna, which is separate from all of
the other communications transmitted and received by the vehicle. In other
embodiments, the communications between the vehicle and the remote location
may be carried out by the communication link(s) that are shared with other
communications transmitted and received by the vehicle.
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Além disso, o link de comunicação entre o veículo e a localização remota
pode ser dedicado para sinais de transmissão relacionados ao sistema de controle
automático 10 de viagem apenas. Como tal, em uma incorporação, estas
comunicações podem ser efetuadas por um transmissor e receptor, incluindo uma
antena, a qual está separada de
todas as outras comunicações transmitidas e recebidas pelo veículo. Em outras incorporações,
as comunicações entre o veículo e o local remoto podem ser efetuadas pelo(s) auto-link(s)
de comunicação que são compartilhados com outras comunicações transmitidas e
recebidas pelo veículo.
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In this embodiment, the signals
related to the automatic travel control system may have a higher priority
than the other signals carried by the communication link(s). Prioritization
of communication signals, particularly in the case of air vehicle
communication signals, is discussed in detail in U.S. Pat. application No.
09/994,259, filed on Nov. 26, 2001, and entitled "Methods and Systems
for Air Vehicle Telemetry," which is incorporated herein by reference in
its entirety.
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Nesta incorporação, os sinais relacionados ao sistema de controle
automático de viagem podem ter uma prioridade maior do que os outros sinais
transportados pelo(s) link(s) de comunicação. Priorização de sinais de
comunicação, particularmente no caso de sinais de comunicação de veículo aéreo,
está discutida em detalhes na Lei de Patentes dos Estados Unidos n º
09/994.259, arquivada em 26 de novembro de 2001 e entitulada "Métodos e
Sistemas para Telemetria de Veículo Aéreo," que está incorporada aqui neste
documento por referência, na sua totalidade.
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Once the processing element 14
receives a signal that the automatic control system of the vehicle has been
engaged by an associated engagement element 12, the processing element 14
then initiates control of the path of travel of the vehicle.
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Uma vez que o elemento de
processamento 14 recebe um sinal de que o sistema de controle automático do
veículo foi engajado por um elemento de engajamento 12 associado, o elemento de
processamento 14, então inicia o controle da rota de viagem do veículo.
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In particular, the processing
element disables any onboard capability to supersede or disengage the
automatic control system. As such, in some embodiments of the automatic
control system of the present invention employed onboard an aircraft, the
processing element initiates control of the aircraft by activating the
autopilot system 22 in conjunction with disabling any onboard capability to
supersede or disengage the autopilot system, i.e., an uninterruptible
autopilot mode, as shown in the embodiment of FIG. 2.
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Em particular, o elemento de processamento desativa
qualquer capacidade a bordo para suplantar ou desengajar o sistema de
controle automático. Como tal, em algumas incorporações do sistema de controle
automático da presente invenção empregado a bordo de uma aeronave, o elemento
de processamento inicia o controle da aeronave, pela ativação do sistema do
piloto automático 22 em conjunto com a desativação de qualquer dispositivo com
capacidade a bordo de substituir ou desativar o sistema de piloto automático, ou
seja, um modo de piloto automático
não interruptível, como mostrado na incorporação na Fig. 2.
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Thus, in this embodiment, when the
uninterruptible autopilot mode is engaged the autopilot switching element 50
opens, such that it moves from position 54 to position 52. In this
embodiment, the processing element 14 may be part of the autopilot system 22
or the processing element 14 may be separate from the autopilot system 22.
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Assim, nesta incorporação, quando o modo não interruptível do piloto
automático estiver engajado, o elemento de ligação 50 do piloto automático
abre, tal que ele se mova da posição 54 para a posição 52. Nesta incorporação,
o elemento de processamento 14 pode ser parte do sistema de piloto automático
22 ou o elemento de processamento 14 pode ser separado do sistema de piloto
automático 22.
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In other embodiments, an automatic
control system may be a system that is independent of the autopilot system,
or the automatic control system may share only some flight control components
with the autopilot system, as shown in the embodiment of FIG. 1.
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Em outras incorporações, um sistema de controlo automático pode ser um sistema que
seja independente do sistema de piloto
automático, ou o sistema de controle automático pode compartilhar apenas alguns
componentes de controle de vôo com o sistema do piloto automático, como
mostrado na incorporação na Fig. 1.
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For instance, if the automatic control
system and the autopilot system are separate systems, the automatic control
system and the autopilot system may share the automatic throttle system and
the automatic landing system or any other component or subsystem of the air
vehicle that is common to both systems.
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Por exemplo, se o sistema de controle automático e o sistema do piloto
automático são sistemas separados, o sistema de controle automático e o sistema
de piloto automático podem compartilhar o sistema de aceleração automática
[AUTOTHROTTLE or AUTOTHRUST] e o sistema de pouso automático ou qualquer outro
componente ou subsistema do veículo aéreo que seja comum a ambos os sistemas.
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Regardless of whether the
automatic control system utilizes the autopilot system, the automatic control
system controls the subsequent path of travel of the vehicle based upon a
route that is either predetermined or calculated by the automatic control
system, or that is provided to the automatic control system from an off board
location as described below.
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Independentemente de, se o sistema de controle automático utiliza o
sistema do piloto automático, o sistema de controle automático controla a rota
subseqüente da viagem do veículo com base em uma rota que está, ou
predeterminada ou calculada pelo sistema de controle automático, ou que é
fornecida para o sistema de controle automático de
uma localização a longa distância conforme descrito abaixo.
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To disable any onboard capability
to supersede or disengage the automatic control system, the processing
element 14 disables the onboard controls 24, which may include any type of
interface, such as but not limited to an electronic or computer interface,
with the controls of the vehicle.
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Para desabilitar qualquer capacidade a bordo que substitua ou desative o
sistema de controle
automático, o elemento de processamento 14 desativa os controles
24 a bordo, os quais podem incluir qualquer tipo de interface, tais como, mas não
se limitando a uma interface eletrônica ou computador, com os controles do
veículo.
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For example, when the automatic
control system 10 is engaged, the onboard controls 24, including interfaces
to the controls, may be bypassed. FIGS. 1 and 2 illustrate one embodiment of
how the controls may by bypassed, although the controls may be bypassed in
other manners. In the embodiment of FIGS. 1 and 2, a first switching element
26 may move from a first position 28 that connects the onboard controls 24 to
the processing element 14 and, in turn, to the corresponding internal
controls 30 of the vehicle, such as the flight control computer or the like,
to a second position 32 that opens the connection between the onboard
controls 24 and the corresponding internal controls 30, such that the onboard
controls 24 are disabled.
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Por exemplo, quando o sistema de controle automático 10 está engajado,
os controles 24 a bordo, incluindo interfaces para
os controles, podem ser ignorados. As Fig. 1 e 2 ilustram uma incorporação de
como os controles podem ser desviados, embora os controles possam ser desviados
por outras maneiras. Na incorporação na Fig. 1 e 2, um primeiro elemento de comutação 26 pode mover-se de uma
primeira posição 28 que se conecta aos controles
24 a bordo ao elemento de processamento 14 e, por sua vez, para os controles 30
internos correspondentes do veículo, tais como o computador de controle de vôo [FMS]
ou o similar, para uma segunda posição 32 que abre a conexão entre os controles
24 a bordo e os controles 30 correspondentes internos, tal que os controles 24
a bordo fiquem desativados.
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The first position 28 is typically
the default position when the automatic control system 10 is not engaged.
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A primeira posição 28 é normalmente a posição padrão, quando o sistema
10 de controle automático não está
engajado.
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In addition, the power control
element(s) 34, such as circuit breakers or any other type of power limiting
elements known to those skilled in the art, that are accessible onboard the
vehicle are also bypassed when the automatic control system 10 is engaged,
such that the automatic control system cannot be disengaged from onboard the
vehicle by resetting the associated circuit breakers.
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Além disso, os elementos 34 de controle de eletricidade, tais como
disjuntores [CBs] ou qualquer outro tipo de elementos limitantes de
eletricidade conhecidos pelos especialistas na arte [eletrônica], que estejam
acessíveis a bordo do veículo também são ‘bypassados’ quando o sistema 10 de
controle automático é engajado, tal que
o sistema de controle
automático não possa ser desengajados de dentro do veículo pela religação dos
disjuntores elétricos associados.
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FIGS. 1 and 2 also illustrate one
embodiment of how the onboard accessible power control element(s) 34 may be
bypassed, although the power control element(s) may be bypassed in other
manners.
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Fig. 1 e 2 ilustram também uma incorporação de como o elemento (s) de
controle 34 de energia elétrica acessível a bordo pode ser ‘bypassado’, embora o elemento (s) de
controle de eletricidade possa ser ignorado de outras maneiras.
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The automatic control system may
also be connected to a battery backup power supply, such that power to the
automatic control system may not be interrupted, even if the electric power
to the system is interrupted.
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O sistema de controle automático pode também ser conectado a uma bateria
de suprimento de eletricidade auxiliar (RAT, por exemplo), tal que a energia
para o sistema de controle automático não possa ser interrompida, mesmo se a energia elétrica para o sistema for
interrompida. [perda dos geradores principais]
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