BR102015004715A2

BR102015004715A2 - método para determinar uma lei de orientação de evasão, meio legível por computador, sistema de determinação eletrônica e aeronave

Info

Publication number: BR102015004715A2
Application number: BR102015004715A
Authority: BR
Inventors: Colonna François; Riedinger Marc; Claybroug Matthieu
Original assignee: Thales Sa
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2017-03-21
Also published as: RU2015107383A3; CA2881545C; FR3018364A1; RU2015107383A; US20150254991A1; CN104900092B; US9418564B2; CA2881545A1; CN104900092A; RU2683718C2; FR3018364B1

Abstract

método para determinar uma lei de orientação de evasão, meio legível por computador, sistema de determinação eletrônica e aeronave. a presente invenção refere-se a um método para determinar uma lei de orientação de evasão para uma aeronave (10), como uma aeronave de asa giratória, para evadir um ou mais obstáculos. a aeronave compreende um sistema de evasão de colisão adaptado para detectar um risco de colisão com o(s) obstáculo(s) e sistema eletrônico para determinar a lei de orientação de evasão. o método para determinar uma lei de orientação de evasão compreende um sistema de evasão de colisão (12) adaptado para detectar um risco de colisão com o(s) obstáculo(s) e um sistema eletrônico (30) para determinar a lei de orientação de evasão, em que o método é implementado pelo sistema para determinar a lei de orientação de evasão (30), sendo que o método compreende etapas a) determinar (110) um ou mais pontos de ajuste dentre os pontos de ajuste de velocidade e ângulo de trajeto de voo, pelo menos um ponto de ajuste que depende de pelo menos um valor-limite de velocidade vertical, pelo menos um ponto de ajuste que compreende um componente vertical em uma direção vertical, e b) computar (160) a lei de orientação de evasão como uma função do(s) ponto(s) de ajuste determinado(s), em que, durante a etapa a), pelo menos um ponto de ajuste determinado compreende um componente longitudinal em uma direção longitudinal (x) perpendicular à direção vertical (z).

Description

“MÉTODO PARA DETERMINAR UMA LEI DE ORIENTAÇÃO DE EVASÃO, MEIO LEGÍVEL POR COMPUTADOR, SISTEMA DE DETERMINAÇÃO ELETRÔNICA E AERONAVE" Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a um método para determinar uma lei de orientação de evasão para uma aeronave, como uma aeronave de asa giratória, para evadir um ou mais obstáculos, A aeronave compreende um sistema de evasão de colisão adaptado para detectar um risco de colisão com o(s) obstáculo(s) e sistema eletrônico para determinar a lei de orientação de evasão, [002] O método é implementado pelo sistema para determinar a lei de orientação de evasão e compreende as seguintes etapas; a) determinar um ou mais pontos de ajuste dentre os pontos de ajuste de velocidade e ângulo de trajeto de voo, pelo menos um ponto de ajuste que depende de pelo menos um valor-limite de velocidade vertical, pelo menos um ponto de ajuste que compreende um componente vertical em uma direção vertical, sendo que cada valor-limite de velocidade vertical é fornecido pelo sistema de evasão de colisão após a detecção de um risco de colisão com o(s) obstáculo(s); e b) computar a lei de orientação de evasão como uma função do(s) ponto(s) de ajuste determinado(s).

[003] A invenção também se refere a um produto de programa de computador adequado para executar esse método de determinação.

[004] A invenção também se refere a um sistema eletrônico para determinar a lei de orientação de evasão, [005] A invenção também se refere a uma aeronave, como uma aeronave de asa giratória, em que compreende um sistema de evasão de colisão adaptado para detectar um risco de colisão com um ou mais obstáculos e esse sistema eletrônico para determinar a lei de orientação de evasão.

Antecedentes da Invenção [006] Um método de determinação e sistema do tipo supracitado são conhecidos a partir do documento ns EP 1,797.488 Bt.

[007] A aeronave ê um avião de transporte, e quando o sistema de evasão de colisão detecta um risco de colisão, o mesmo emite um alarme, O sistema de evasão de colisão também usa um limite de velocidade vertical para determinar um ponto de ajuste de velocidade vertical. Uma lei de orientação de evasão, em particular um ponto de ajuste de fator de carga, é a seguir computado como uma função do ponto de ajuste de velocidade vertical determinado.

[008] O ponto de ajuste de fator de carga computado depende de uma diferença entre o valor da velocidade vertical atual e o ponto de ajuste de velocidade vertical determinado, em que aquela diferença é multiplicada por uma variável dependendo da velocidade da aeronave atual.

[009] Os pontos de ajuste de fator de carga computados são, a seguir, enviados automaticamente para um direcionador de voo que implanta um modo de exibição para os ditos pontos de ajuste computados para fornecer assistência de pilotagem para a tripulação da aeronave.

[0010] Entretanto, a lei de orientação de evasão computada com o uso desse método não é ideal, em que a potência requerida para manter o voo da aeronave equilibrado é adaptada para exceder a potência disponível no evento da lei de orientação não ser apropriada para ver a evasão até a conclusão.

Descrição da Invenção [0011] A meta da invenção é, portanto, propor um método e sistema que torna possível computar uma lei de orientação de evasão melhor, reduzindo-se a potência requerida para manter o voo equilibrado da aeronave.

Em gerai, a nova lei de orientação toma possível levar as restrições de desempenho da aeronave em consideração e gerenciar melhor sua energia, [0012] Para essa finalidade, a invenção se refere a um método de determinação do tipo supracitado, em que durante a etapa a), pelo menos um ponto de ajuste determinado compreende um componente longitudinal em uma direção longitudinal perpendicular à direção vertical.

[0013] Com o método de determinação de acordo com a invenção, o uso de um ponto de ajuste de velocidade que compreende um componente longitudinal, como um ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica que compreende tanto um componente vertical quanto um componente longitudinal, tornando possível computar uma lei de orientação de evasão melhor, em particular se a aeronave for uma aeronave de asa giratória.

[0014] De fato, em uma aeronave de asa giratória, a potência total necessária para o voo começa a diminuir quando a velocidade aumenta começando de uma velocidade zero, visto que a potência induzida usada para suspender a aeronave diminui, Quando a velocidade aerodinâmica continua a aumentar, a potência parasita resultante de resultados aerodinâmicos do vento relativo na aeronave aumenta, e a potência requerida total também aumenta. Existe, portanto, uma velocidade aerodinâmica em que a potência requerida é mínima, Essa velocidade aerodinâmica ideal também é chamada de melhor velocidade aerodinâmica de subida, [0015] Q uso de um ponto de ajuste de velocidade que compreende um componente longitudinal, como o ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica que compreende tanto um componente vertical quanto um componente longitudinal, toma, então, possível determinar uma lei de orientação que oferece um melhor gerenciamento da energia e potência da aeronave, A lei de orientação, por exemplo, toma possível minimizar a potência necessária para evadir o(s) obstáculo(s) variando-se o dito componente longitudinal da velocidade, A manobra evasiva é então mais duradoura e segura com uma reserva de potência maior entre a potência disponível e a potência requerida.

[0016] De acordo com outros aspectos vantajosos da invenção, o método de determinação compreende um ou mais dos seguintes recursos, considerados por si sós ou de acordo com qualquer combinação (ões) tecnicamente possível(eis): durante a etapa a), um primeiro ponto de ajuste e um segundo ponto de ajuste sio determinados, sendo que o primeiro ponto de ajuste ê um ponto de ajuste dentre o ponto de ajuste de velocidade vertical e um ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo, em que o segundo ponto de ajuste é um ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica, em que o primeiro ponto de ajuste compreende um componente vertical, e o segundo ponto de ajuste compreende um componente longitudinal; pelo menos um ponto de ajuste compreende um valor-alvo e um valor atual, sendo que a lei de orientação de evasão é computada como uma função do dito valor atual, e o dito valor atual converge para um valor-alvo de acordo com a lei de convergência; uma faixa autorizada dos valores de velocidade vertical é determinada a partir do(s) va!or(es)-limite de velocidade vertical fornecido(s) pelo sistema de evasão de colisão, e o valor-alvo do ponto de ajuste de velocidade vertical está compreendido na dita faixa autorizada; o método compreende adicíonalmente a seguinte etapa antes da etapa b): + a’) medir uma ou mais velocidades da aeronave em pelo menos uma direção dentre as direções vertical e longitudinal, e durante a etapa b), a lei de orientação de evasão é adicionalmente computada como uma função da(s) velocidade(s) medida(s); uma velocidade vertical e uma velocidade aerodinâmica são medidas durante a etapa a’), e quando uma primeira variável dentre a velocidade vertical medida e um ponto de ajuste de velocidade vertical fornecida por um dispositivo de piloto automático está compreendida na faixa autorizada dos valores de velocidade vertical, o valor-alvo do ponto de ajuste de velocidade vertical ê igual à primeira variável e o valor-alvo do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica é igual a uma segunda variável dentre a velocidade aerodinâmica medida e um ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica fornecido pelo dispositivo de piloto automático, quando a primeira variável não está compreendida na dita faixa autorizada, o valor-alvo do ponto de ajuste de velocidade vertical é um valor compreendido na dita faixa autorizada e o valor-alvo do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica é igual a uma melhor velocidade aerodinâmica de subida ou a segunda variável; o método compreende adicionalmente a seguinte etapa antes da etapa b); + a") medir uma ou mais acelerações da aeronave em uma direção dentre as direções vertical e longitudinal, e durante a etapa b), a lei de orientação de evasão é adicionalmente computada como uma função da(s) aceferação(ões) medida(s); durante a etapa a"), uma aceleração vertical e aceleração longitudinal são medidas, e a lei de orientação de evasão é computada, durante a etapa b), por um lado como uma função do ponto de ajuste dentre o ponto de ajuste de velocidade vertical e o ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo e aceleração vertical, e por outro lado como uma função da velocidade aerodinâmica e aceleração longitudinal ponto de ajuste; a aeronave é uma aeronave de asa giratória, e a. etapa b) compreende computar pelo menos um comando dentre uma variação de atitude e uma variação de alavanca de controle do coletivo; durante a etapa b), o comando de variação de atitude é computado com o uso da seguinte equação: D_THETA_com =-K1 x (IAS_consigne - IAS_masurée) + K2 x AX_mesurée em que IAS_consigne é o ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica, IAS_mesurée é uma velocidade aerodinâmica medida, AX_mesurée é uma aceleração longitudinal medida, e K1 e K2 são ganhos que dependem pelo menos da altitude e da velocidade; durante a etapa b), o comando de variação de alavanca do coletivo é computado com o uso da seguinte equação: em que VZ_consigne é o ponto de ajuste de velocidade vertical, VZ_mesurée é uma velocidade vertical medida, AZ_mesurée é uma aceleração vertical medida, e K3 e K4 são ganhos que dependem pelo menos da altitude e da velocidade; e a aeronave compreende adicionalmente um dispositivo de piloto automático, e o método compreende adicionalmente pelo menos uma etapa subsequente após a etapa b) dentre: + c) exibir a lei de orientação de evasão computada durante a etapa b) em uma tela visível por uma tripulação da aeronave, para fornecer a tripulação com auxílio na realização de uma manobra evasiva; e +c'} enviar para o dispositivo de piloto automático a lei de orientação de evasão computada durante a etapa b), para realizar uma manobra para evadir automaticamente o obstáculo.

[0017] A invenção também se refere a um produto de programa de computador que compreende pontos de ajuste de software que, quando implementados por um computador, executam um método conforme definido acima.

[0018] A invenção também se refere a um sistema eletrônico para determinar uma lei de orientação de evasão para uma aeronave, com uma aeronave de asa giratória, sendo que a aeronave compreende um sistema de evasão de colisão adaptado para detectar um risco de colisão com o{s) obstáculo(s), em que o sistema compreende meios para determinar um ou mais pontos de ajuste dentre os pontos de ajuste de velocidade e ângulo de trajeto de voo, pelo menos um ponto de ajuste que depende de pelo menos um valor-limite de velocidade vertical, pelo menos um ponto de ajuste que compreenda um componente vertical em uma direção vertical, sendo que cada valor-limite de velocidade vertical é fornecido pelo sistema de evasão de colisão após a detecção de um risco de colisão com o(s) obstáculo(s); e meios para computar a lei de orientação de evasão como uma função do(s) ponto(s) de ajuste de velocidade determinado(s), em que pelo menos um ponto de ajuste determinado compreende um componente longitudinal in a direção longitudinal perpendicular à direção vertical.

[0019] A invenção também se refere a uma aeronave, como uma aeronave de asa giratória, que compreende um sistema de evasão de colisão adaptado para detectar um risco de colisão com um ou mais obstáculos e um sistema de determinação eletrônica conforme definido acima.

Breve Descrição dos Desenhos [0020] Esses recursos e vantagens da invenção aparecerão mais claramente mediante a leitura da seguinte descrição, fornecida somente como um exemplo não limitador, e feita em referência aos desenhos anexos, em que; A Figura 1 é uma vista diagramática de uma aeronave de acordo com a invenção, em que a aeronave compreende um sistema de evasão de colisão adaptado para detectar um risco de colisão com um ou mais obstáculos, sensores de medição de velocidade e aceleração, membros de controle de voo, um dispositivo de piloto automático, uma tela de exibição de dados e um sistema eletrônico para determinar uma lei de orientação de evasão, A Figura 2 é um conjunto de curvas que mostram potências diferentes em relação â aeronave, bem como a potência total requerida pela aeronave para voar, A Figura 3 é um fluxograma de um método, de acordo com a invenção, para determinar uma lei de orientação de evasão, sendo que o método é implementado pelo sistema de determinação da Figura 1, e A Figura 4 é um fluxograma mais detalhado de uma etapa para determinar pontos de ajuste de velocidade do fluxograma da Figura 3.

Descrição de Realizações da Invenção [0021] Na Figura 1, uma aeronave 10, como uma aeronave de asa giratória, compreende um sistema de evasão de colisão 12 adaptado para detectar um risco de colisão com um ou mais obstáculos, um conjunto de sensores 14 adaptado para medir velocidades e acelerações da aeronave 10, um dispositivo de piloto automático 16 da aeronave e a tela de exibição de dados 18.

[0022] A aeronave 10 também compreende uma primeira alavanca de controle 20 e uma segunda alavanca de controle 22, sendo que cada uma forma um membro de controle primário que pode ser manipulado pela tripulação 24 da aeronave a fim de pilotar a aeronave.

[0023] De acordo com a invenção, a aeronave 10 compreende adicionalmente um sistema eletrônico 30 para determinar uma lei de orientação de evasão para a aeronave para evadir obstáculo(s).

[0024] O sistema de evasão de colisão 12, também chamado de TCAS (Sistema de Evasão de Colisão de Tráfego), é conhecido por si só, e é adequado para monitorar o espaço aéreo ao redor da aeronave 10, em particular com a finalidade de detectar outra aeronave equipada com um transponder ativo correspondente. Essa detecção é independente do controle de tráfego aéreo feito por controladores de tráfego aéreo.

[0025] Se um risco de colisão com um ou mais obstáculos for identificado, o sistema de evasão de colisão 12 é adaptado para fornecer o sistema de determinação 30 com um ou mais valores-limite de velocidade vertical. O sistema de determinação 30 é então, adaptado para determinar uma faixa autorizada de valores de velocidade vertical a partir do(s) valor(es)-limite de velocidade vertical recebido(s) pelo sistema de evasão de colisão 12.

[0026] Quando o sistema de evasão de colisão 12 somente fornecer um valor de velocidade vertical mínimo, a faixa autorizada dos valores de velocidade vertical corresponde aos valores acima daquele valor mínimo. Quando o sistema de evasão de colisão 12 somente fornece um valor de velocidade vertical máximo, a faixa autorizada dos valores de velocidade vertical corresponde aos valores abaixo daquele valor máximo. Finalmente, quando o sistema de evasão de colisão 12 fornece um valor de velocidade vertical tanto máximo quanto mínimo, a faixa autorizada dos valores de velocidade vertical ê o conjunto de valores compreendidos entre aqueles valores máximo e mínimo, [0027] O conjunto de sensores 14 é adequado para medir velocidades e acelerações da aeronave 10, em particular uma velocidade vertical VZ e uma aceleração vertical AZ em uma direção vertical Z, isto é, uma direção normal para a superfície do terreno, ou uma direção que passa substancialmente através do centro da terra. Doravante, a velocidade vertical medida e a aceleração vertical medida são respectivamente denotadas VZ_mesurée e AZjmesurée.

[0028] Um técnico no assunto irá, obviamente, compreender que a invenção se aplica de forma semelhante ao caso em que o ângulo de trajeto de voo, também denotado FPA (Ângulo de Trajeto de Voo), é usado em vez da velocidade vertical VZ, sabendo que a transição de uma variável para o outro é feito com o uso da seguinte equação: (D em que VX representa uma velocidade longitudinal em uma direção longitudinal X perpendicular à direção vertical Z, [0029] O conjunto de sensores 14 é adequado para medir uma velocidade aerodinâmica indicada (IAS), em que a velocidade aerodinâmica indicada medida para a aeronave 10 é denotada IAS_mesurée. A velocidade aerodinâmica indicada IAS compreende um componente vertical na direção vertical Z e um componente longitudinal na direção longitudinal X perpendicular à direção vertical Z.

[0030] Na descrição a seguir, a velocidade aerodinâmica corresponderá, por convenção, à velocidade aerodinâmica indicada IAS, Um técnico no assunto obviamente compreenderá que a invenção se aplica, de forma semelhante, ao caso em que a velocidade aerodinâmica indicada é a velocidade aerodinâmica calibrada (CAS) ou a velocidade aerodinâmica real (TAS), ou o MACH.

[0031] O conjunto de sensores 14 também é adequado para medir uma aceleração longitudinal AX da aeronave 10 em uma direção longitudinal X, sendo que a aceleração longitudinal medida é denotada AX_mesurée.

[0032] O dispositivo de piloto automático 16 é conhecido por si só, e quando é ativado, torna possível agir automaticamente na trajetória da aeronave 10, sem manipulação de um dos membros de controle primários 20, 22 pela tripulação 24 da aeronave.

[0033] A tela de exibição 18 é adaptada para exibir dados, em particular dados do sistema de determinação 30, por exemplo, para fornecer assistência de pilotagem à tripulação 24 da aeronave. Na realização exemplificativa da Figura 1, a tela de exibição 18 é separada do sistema de determinação 30. Em uma alternativa que não é mostrada, a tela de exibição 18 é incorporada no sistema de determinação 30.

[0034] A primeira e a segunda alavancas de controle 20, 22 são conhecidas por si só e formam membros de controle primários da aeronave 10 que são manipulados pela tripulação 24 para pilotar a aeronave.

[0035] A primeira alavanca de controle 20, também chamada de alavanca de controle do coletivo, é adequada para controlar a subida ou descida da aeronave de asa giratória 10 em um plano vertical que contêm a direção vertical Z e direção longitudinal X.

[0036] A segunda alavanca de controle 22, também chamada de alavanca de controle do cíclico ou alavanca de minicontrole, é adequada para comandar uma variação na atitude da aeronave de asa giratória 10.

[0037] O sistema de determinação 30 compreende uma unidade de processamento de informações 32, por exemplo, formada por uma memória 34 e um processador 36 associado à memória 34.

[0038] Na realização exemplificativa da Figura 1, o sistema de determinação 30 é separado tanto do sistema de evasão de colisão 12 quanto do dispositivo de piloto automático 16.

[0039] Em uma alternativa que não é mostrada, o sistema de determinação 30 é incorporado no dispositivo de piloto automático 16. A tela de exibição 18 então, por exemplo, corresponder a uma tela de exibição, nio mostrada, do dispositivo de piloto automático 16, e a unidade de processamento de informações 32 corresponde a uma unidade de processamento de informações, não mostrada, do dispositivo de piloto automático 16, [0040] A memória 34 é adaptada para armazenar o software 38 para adquirir valores de velocidade medidos VZ_mesurée, iAS_mesurée e/ou valores de aceleração AZ_mesurée, AX_mesurée dentre os valores fornecidos pelo conjunto de sensores 14, para o(s) valor(es)-limite de velocidade vertical do sistema de evasão de colisão 12, bem como quaisquer pontos de ajuste de velocidade vertical VZ PA e pontos de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_PA fornecidos pelo dispositivo de piloto automático 16.

[0041] A memória 34 também é adaptada para armazenar software 40 para determinar um ou mais pontos de ajuste de velocidade VZ_consigne, IAS_consigne, pelo menos um ponto de ajuste de velocidade VZ_consígne que depende de pelo menos um valor-límite de velocidade vertical, pelo menos um ponto de ajuste de velocidade VZ_consígne, IAS_consigne que compreende um componente vertical na direção vertical Z. De acordo com a invenção, pelo menos um ponto de ajuste de velocidade IAS consigne determinado pelo software de determinação 40 compreende um componente longitudinal na direção longitudinal X.

[0042] A memória 34 também é adaptada para armazenar software 42 para computar uma lei de orientação de evasão para um obstáculo detectado pelo sistema de evasão de colisão 12, em que a computação da lei de orientação é executada como uma função do(s) ponto(s) de ajuste de velocidade determinado(s) VZ_eonsigne, IAS_consigne.

[0043] Como uma adição opcional, a memória 34 é adaptada para armazenar o software de exibição 44 para exibir dados relacionados â lei de orientação de evasão computada na tela 18.

[0044] Como uma adição opcional, a memória 34 é adaptada para armazenar o software 46 para enviar os dados de dispositivo de piloto automático 16 relacionados a uma lei de orientação de evasão computada, de modo que a manobra evasiva seja executada automaticamente pelo dispositivo de piloto automático 16, Os dados enviados para o dispositivo de piloto automático 16, por exemplo, compreendem um comando de variação de atitude D_THETA_com e um comando de variação de alavanca do coletivo Dj20LL_com.

[0045] O processador 36 é adaptado para carregar e executar cada um dos programas de software 38, 40, 42, 44 e 46, [0046] O software de aquisição 38, o software de determinação 40 e o software de computação 42 formam, respectivamente, meios para adquirir valores de velocidade e/ou valores de aceleração medidos, meios para determinar um ou mais pontos de ajuste de velocidade e meios para computar a lei de orientação de evasão.

[0047] Alternativamente, os meios de aquisição 38, os meios de determinação 40 e os meios de computação 42 sâo feitos na forma de componentes de lógica programável, ou na forma de circuitos integrados dedicados.

[0048] Como uma adição opcional, o software de exibição 44 e o software de transmissão 46 formam, respectivamente, meios para exibir dados na tela 18 e meios para enviar dados ao dispositivo de piloto automático 16.

[0049] Como uma alternativa a essa adição, o meio de exibição 44 e o meio de transmissão 46 são feitos na forma de componentes de lógica programável, ou na forma de circuitos integrados dedicados, [0050] O software de aquisição 38 é, por exemplo, adequado para adquirir tanto os valores de velocidade vertical e velocidade aerodinâmica medidos VZ_mesurée, IAS_mesurée quanto os valores de aceleração vertical e longitudinal medidos AZjnesurée, AX_mesurée. O software de aquisição 38 também é adequado para adquirir o(s) valor(es)-limite de velocidade vertical do sistema de evasão de colisão 12, bem como quaisquer pontos de ajuste de velocidade vertical VZ_PA e velocidade aerodinâmica IAS_PA fornecidos pelo dispositivo de piloto automático 16.

[005110 software de determinação 40 é, por exemplo, adequado para computar um ponto de ajuste de velocidade vertical VZ_consigne e um ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_consigne. The ponto de ajuste de velocidade vertical VZ_consigne compreende somente um componente vertical na direção vertical Z, e o ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS _consigne compreende tanto um componente vertical na direção vertical Z quanto um componente longitudinal na direção longitudinal X.

[0052J Na realização exemplificativa descrita, cada ponto de ajuste de velocidade VZ_consigne, IAS_eonsigne compreende um valor-alvo e um valor atual, sendo que a lei de orientação de evasão é computada como uma função do valor atual, e o dito valor atual que converge para o valor-alvo de acordo com a lei de convergência.

[0053] Na descrição a seguir, o valor-alvo e o valor atual do ponto de ajuste de velocidade vertical VZ consigne são denotados respectivamente VZ_cons_cible e VZ_cons_courante, O valor-alvo e o valor atual do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_consigne são denotados respectivamente IAS_cons_cible e IAS_cons_courante, O valor-alvo VZ_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade vertical está compreendido na faixa autorizada de valores de velocidade vertical VZ que é determinada a partir do(s) vaior(es)-limite de velocidade vertical fomecido(s) pelo sistema de evasão de colisão 12, [0054] No exemplo descrito, o ponto de ajuste de velocidade vertical VZ_consigne é então determinado como uma função de pelo menos um valor-limite de velocidade vertical fornecido pelo sistema de evasão de colisão 12.

[0055] Quando uma primeira variável VZ_référence escolhida dentre a velocidade vertical medida VZjmesurée e qualquer ponto de ajuste de velocidade vertical VZ_PA fornecido pelo dispositivo de piloto automático 18 está compreendido na faixa autorizada de valores de velocidade vertical, conforme descrito anteriormente, o valor-alvo VZ_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade vertical ê, por exemplo, igual à primeira variável VZjréférence e ao valor-alvo lAS_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica é, por exemplo, igual a uma segunda variável IAS_référence escolhida dentre a velocidade aerodinâmica medida IAS_mesurée e qualquer ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_PA fornecido pelo dispositivo de piloto automático 16.

[0056] De outra forma, quando a primeira variável VZ_référence não está compreendida na dita faixa autorizada, o valor-alvo VZ__cons_cible do ponto de ajuste de velocidade vertical é um valor escolhido a partir da dita faixa autorizada e o valor-alvo IÂS_cons_cible da velocidade aerodinâmica é, por exemplo, igual a uma melhor velocidade aerodinâmica de subida IASMM ou a segunda variável IAS_référence, conforme será descrito em maiores detalhes abaixo em referência á Figure 4.

[0057] Quando um ponto de ajuste de velocidade vertical VZ_PA é fornecido pelo dispositivo de piloto automático 16, então a primeira variável VZ_référence é, de preferência, igual àquele ponto de ajuste VZ_PA recebido a partir do dispositivo de piloto automático 16. Se o dispositivo de piloto automático 16 não tiver fornecido qualquer ponto de ajuste de velocidade vertical ao sistema de determinação 30, a primeira variável VZjréférence é então igual à velocidade vertical medida VZ_mesurée.

[0058] De forma semelhante, quando um ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_PA é fornecido pelo dispositivo de piloto automático 16, então a segunda variável iAS référence é, de preferência, igual àquele ponto de ajuste lASJPA recebido a partir do dispositivo de piloto automático 16, Se o dispositivo de piloto automático 16 não tiver fornecido qualquer ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica ao sistema de determinação 30, a segunda variável IAS_référence é então igual à velocidade aerodinâmica medida lASjnesurée.

[0059] Um técnico no assunto verificará que essa lógica é independente, isto é, separada, entre a primeira variável VZjéférence e a segunda variável IAS_référence, sendo que o dispositivo de piloto automático 16 é adaptado para fornecer somente um ponto de ajuste de velocidade vertical VZ_PA, ou somente um ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_PA, ou tanto um ponto de ajuste de velocidade vertical VZ PA quanto um ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_PA, ou nenhum ponto de ajuste de velocidade vertical VZ_PA e nenhum ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS PA.

[0060] A melhor velocidade aerodinâmica de subida IASmm, mostrada na Figura 2, é a velocidade aerodinâmica correspondente a um valor mínimo da potência total requerida para pilotar a aeronave 10, a potência total requerida correspondente à curva 60 em linhas em negrito na Figura 2. Na Figura 2, a curva 62 representa a potência induzida usada para sustentar a aeronave 10, a curva 64 mostra a potência parasita resultante dos efeitos aerodinâmicos do vento relativo na aeronave 10, e a curva 66 mostra a potência de perfil resultante do trabalho das forças de arrasto sobre as lâminas, sendo que a potência total requerida é a soma da potência induzida, a potência parasita e a potência de perfil.

[0061] O software de computação 42 é adequado para computar a lei de orientação de evasão para o{s) obstáculo(s) como uma função do(s) ponto(s) de ajuste de velocidade determinado(s), por exemplo» por um lado como uma função do ponto de ajuste de velocidade vertical VZ_consigne, e em particular o valor atual VZ_cons_courante daquele ponto de ajuste de velocidade, e por outro lado como uma função do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_consigne, e em particular o valor atual IAS_cons_courante daquele ponto de ajuste de velocidade, [0062] A lei de orientação calculada pelo software de computação 42» por exemplo, compreende dois comandos, isto é, um primeiro comando dependendo do ponto de ajuste de velocidade vertical VZ_consigne e a velocidade vertical medida VZ_mesurée, e um segundo comando dependendo do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_consigne e a velocidade aerodinâmica medida iAS_mesurée, [0063] Adicionalmente, a lei de orientação computada também depende» por um lado, da aceleração vertical AZ e, por outro lado» da aceleração longitudinal ΑΧ. O primeiro comando então depende do ponto de ajuste de velocidade vertical VZ_consígne, em particular o valor atual VZ_cons_courante daquele ponto de ajuste de velocidade vertical, a velocidade vertical medida VZ_mesurée e a aceleração vertical AZ. De forma semelhante, o segundo comando depende então do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_consigne, em particular o valor atual IAS_cons_courante daquele ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica, a velocidade aerodinâmica medida lASjrtesurée e a aceleração longitudinal AX.

[0064] Na realização exemplificativa descrita em que a aeronave 10 é uma aeronave de asa giratória, o primeiro comando é o comando de variação de alavanca do coletivo D_COLL_com e o segundo comando é o comando de variação de atitude D_THETA_com.

[0065] O comando de variação de atitude D_THETA_com, por exemplo, confirma a seguinte equação: i) 7//Α7Μ com ~ ΑΊ χ (IAS __ consigne L IS mcsurcc) l- K2.< AX mcsurcc em que IAS_consigne é o ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica, IAS_mesurée é uma velocidade aerodinâmica medida, AX_mesurée é uma aceleração longitudinal medida, e K1 e K2 são ganhos que dependem pelo menos da altitude e da velocidade.

[0066] O ganho K1 é expresso em graus por m.s \ e está, por exemplo, compreendido entre 1 grau por m.s1 e 6 graus por m.s1, tipicamente igual a 3 graus por m.s1.

[0067}0 ganho K2 é expresso em graus por m.s 2, e está, por exemplo, compreendido entre 0 graus por m.s 2 e 12 graus por m.s 2, tipicamente igual a 6 graus por m.s2.

[0068] Quando, além disso, o ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_consigne compreende o valor-alvo IAS_cons_cible e o valor atual I AS_cons_cou ra nte, o comando de variação de atitude D_THETA_com confirma, de preferência, a seguinte equação: mcsurcc m [0069] O comando de variação de alavanca do coletivo D_COLL_com. por exemplo, confirma a seguinte equação: (4) em que VZ_consigne é o ponto de ajuste de velocidade vertical, VZ_mesurée é uma velocidade vertical medida, AZ_mesurée é uma aceleração vertical medida, e K3 e K4 são ganhos que dependem peto menos da altitude e da velocidade.

[0070] O ganho K3 é expresso em % por m.s \ e está, por exemplo, compreendido entre 1% por m.s1 e 4% por m.s \ tipicamente igual a 2% por rrt.s1.

[0071] O ganho K4 é expresso em % por m.s 2, e está, por exemplo, compreendido entre 0% por m.s 2 e 4% por m.s2, tipicamente igual a 1% por m.s2.

[0072] De forma semelhante, quando, além disso, o ponto de ajuste de velocidade vertical VZ_consigne compreende o valor-alvo VZ_cons_cible e o valor atual VZ_cons_courante, o comando de variação de alavanca do coletivo D_COLL_com confirma, de preferência, a seguinte equação: (5) [0073] A operação do sistema de determinação 30 de acordo com a invenção será descrita agora com o uso das Figuras 3 e 4 mostrando, respectivamente, um fluxograma do método para determinar a lei de orientação de evasão de acordo com a invenção e um fluxograma detalhado da etapa para determinar os valores-alvo VZ_cons_cible, IAS_cons_cible dos pontos de ajuste de velocidade.

[0074] Durante uma etapa inicial 100, os valores de velocidade vertical e aerodinâmica VZ_mesurée, lASjmesurée são medidos pelo conjunto de sensores 14, adquiridos então pelo software de aquisição 38. Adicionalmente, os valores de aceleração vertical e longitudinal AZjmesurée» AXjmesurée são medidos pelo conjunto de sensores 14, adquiridos então pelo software de aquisição 38. Esses valores de velocidade e aceleração diferentes são, de preferência, medidos no mesmo mento no tempo. O software de aquisição 38 também adquire o(s) valor(es)-!ímite de velocidade vertical do sistema de evasão de colisão 12, bem como quaisquer pontos de ajuste de velocidade vertical VZ_PA e velocidade aerodinâmica IAS__PA fornecidos pelo dispositivo de piloto automático 16.

[0075] Durante a etapa 110, o software de determinação 40 determina, a seguir, o ponto de ajuste de velocidade vertical VZ_consigne e o ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_consigne, em particular com o uso dos valores de velocidade vertical e aerodinâmica medidos VZ_mesurée, IAS_mesurèe adquiridos anteriormente, Essa etapa de determinação 110 é dividida em subetapas mostradas na Figura 4.

[0076] Na Figura 4, durante a subetapa 115, o software de determinação 40 começa determinando se a primeira variável VZ_référence está na faixa autorizada de valores de velocidade vertical. Conforme descrito anteríormente, a faixa autorizada dos valores de velocidade vertical ê definida a partir do(s) valor(es)-limite de velocidade vertical recebido(s) a partir do sistema de evasão de colisão 12.

[0077] Se a primeira variável VZ_référence estiver na faixa autorizada dos valores de velocidade vertical, então durante a subetapa 120 o software de determinação 40 determina o valor-alvo VZ_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade vertical como sendo igual à primeira variável VZ_référence.

[0078] De outra forma, durante a subetapa 125, o software de determinação 40 computa o valor-alvo VZ_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade vertical escolhendo-se um valor dentro da faixa autorizada de valores de velocidade vertical. O valor selecionado é, por exemplo, o valor da dita faixa autorizada que é mais próxima à primeira variável VZ référence. Alternativamente, o valor selecionado é o valor da dita faixa autorizada que está mais próxima à primeira variável VZ_référence, para ou a partir da qual uma margem é adicionada ou subtraída de modo que o valor-alvo selecionado VZ_cons_cíble seja separado do(s) dito(s) valor(es)-limite de velocidade vertical por pelo menos aquela margem, [0079] Durante a subetapa 130, o software de determinação 40 determina a seguir se o valor-alvo VZ_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade vertical computado anteriormente durante a subetapa 125 é maior do que a primeira variável VZ_référence.

[0080] Se o valor-alvo computado VZ_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade vertical for maior do que a primeira variável VZjréférence, então o software de determinação 40 confirma a seguir, durante a subetapa 135, se a segunda variável IAS__référence é menor do que a melhor velocidade aerodinâmica de subida IASmm- [0081] Se o valor-alvo computado VZ_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade vertical for, de outra forma, menor do que a primeira variável VZjréférence, o software de determinação 40 confirma, durante a subetapa 140, se a segunda variável IAS_référence é menor do que a melhor velocidade aerodinâmica de subida IASmm· [0082] Durante a subetapa 135, se a segunda variável IAS_référence for menor do que a melhor velocidade aerodinâmica de subida IASmm, então o software de determinação 40 determina, durante a subetapa 145, o valor-alvo IAS_cons_cibie do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica como sendo igual à segunda variável IAS_référence.

[0083] Se, entretanto, durante a subetapa 135, a segunda variável IAS__référence for maior ou igual à melhor velocidade aerodinâmica de subida IASmm, então o software de determinação 40 determina, durante a subetapa 150, o valor-alvo lAS_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica como sendo igual à melhor velocidade aerodinâmica de subida IASmm- [0084] Durante a subetapa 140, se a segunda variável ÍAS_référence for menor do que a melhor velocidade aerodinâmica de subida IASMM, então o software de determinação 40 vai para a subetapa 150, e o valor-alvo IAS_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica é então igual à melhor velocidade aerodinâmica de subida IASmm- [0085] Se, entretanto, durante a subetapa 140, a segunda variável iAS_référence for maior ou igual á melhor velocidade aerodinâmica de subida IASMM, então o software de determinação 40 vai para a subetapa 145, e o valor-alvo IAS_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica ê então igual à segunda variável lAS_référence.

[0086] Apôs a subetapa 120, o software de determinação 40 vai para a subetapa 145, e o valor-alvo IAS_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica é então igual â segunda variável IAS_référence.

[0087] Em outras palavras, a estratégia para determinar o valor-alvo IAS_eons_cible do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica é conforme a seguir: se o valor-alvo VZ_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade vertical estiver inalterado em relação à primeira variável VZ référence (subetapa 120), então o valor-alvo IAS_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica também está inalterado, e igual à segunda variável IAS_référence; se o valor-alvo VZ_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade vertical for maior do que a primeira variável VZ référence (resposta positiva ao teste na subetapa 130), isto é, se a velocidade vertical tiver de ser aumentada, e se a segunda variável IAS_référence for maior do que a melhor velocidade aerodinâmica de subida IASmm (resposta negativa ao teste na subetapa 135), então a melhor velocidade aerodinâmica de subida IASmm é usada como o valor-alvo IAS_cons_cible para o ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica. Isso torna possível usar a energia cinética para facilitar a subida, conforme mostrado na Figura 2 com a velocidade aerodinâmica IA81 e seta F1, e diminui a potência total requerida a longo prazo, isto é, quando a velocidade aerodinâmica fica próxima à melhor velocidade aerodinâmica de subida.

[0088] se o valor-alvo VZ_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade vertical for menor ou igual â primeira variável VZjréférenee (resposta negativa ao teste na subetapa 130), isto é, se a velocidade vertical tiver de ser reduzida, e se a segunda variável IAS__référence for menor do que a melhor velocidade aerodinâmica de subida IASmm (resposta positiva ao teste na subetapa 140), a melhor velocidade aerodinâmica de subida IASmm também é usada como valor-alvo IAS_cons_cible para o ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica, Isso torna possível transferir energia que facilita a descida, conforme mostrado na Figura 2 com a velocidade aerodinâmica 1ÂS2 e seta F2, e coloca a aeronave 10 em uma boa configuração para executar outras manobras enquanto aumenta a margem de potência disponível por meio da redução da potência total requerida.

[0089] nos outros casos (resposta positiva ao teste na subetapa 135 ou resposta negativa ao teste na subetapa 140), o valor-alvo IAS_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica está inalterado, e igual á segunda variável IAS_référence.

[0090] No fim da etapa 110, após a subetapa 145 ou subetapa 150, o software de determinação 40 também determina os valores atuais IAS_cons_courante, VZ_cons_courante do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica e do ponto de ajuste de velocidade vertical com o uso dos valor-alvo IAS_cons_cibie, VZ_cons_cible anteriormente determinados como uma função da lei de convergência do valor atual para o valor-alvo correspondente.

[0091] A convergência do valor atual VZ_cons_courante do ponto de ajuste de velocidade vertical para o valor-alvo correspondente VZ_cons cible, por exemplo, segue uma lei afim. Em outras palavras, a dinâmica para o valor atual VZ_cons_courante se unir ao valor-alvo VZ_cons_cib!e, isto é, a deriva relacionada ao tempo do valor atual VZ_cons_courante, é constante desde que o valor-alvo VZ_cons_cible não tenha sido atingido. A deriva relacionada ao tempo do valor atual VZ_cons_courante ê, por exemplo, igual, em valor absoluto valor, a 121,92 metros/minuto (400 pés/minuto) por segundo, A escolha da lei de convergência então torna possível garantir uma aceleração vertical que torna possível assegurar uma resposta rápida response para evadir o(s) obstáculo(s), enquanto retém uma determinada margem de margem de potência.

[0092] A dinâmica para o valor atual !AS_cons_courante do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica se unir ao valor-alvo IAS_cons_cible, isto é, a deriva relacionada ao tempo do valor atual IAS_cons_courante, por exemplo, depende da velocidade aerodinâmica medida lASjmesurée e a diferença entre o valor-alvo IAS_cons_cible e o valor atual IAS_cons_courante do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica, O valor absoluto da deriva relacionada ao tempo do valor atual IAS_cons_courante, por exemplo, confirma a seguinte equação: (6) para os valores de K * |VZ_cons__cibfe VZ_oons_courante| compreendidos entre uma aceleração longitudinal mínima AXmín e uma aceleração longitudinal máxima AXmáx; em que K é um ganho expresso por km/h (nó) por segundo por metros (pés) por minuto.

[0093] O sinal da deriva relacionada ao tempo do valor atual IAS_cons _courante é aquele da diferença entre o valor-alvo e o valor atual do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica, denotado IAS_cons__cible IAS_cons_courante. O valor atual !AS_cons__courante do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica então converge para o valor-alvo IAS_cons_cible.

[0094] Em outras palavras, a deriva relacionada ao tempo do valor atual IAS cons_courante, por exemplo, confirma a seguinte equação: (7) em que sgn é a função de sinal, que é igual a +1 se a diferença (IAS_cons_cibie IAS_cons_courante) for positive, 0 se for nula e 1 se for negativa; med é a função de média, que é igual ao valor médio dos três valores (K * |VZ_cons_cible VZ_cons_courante|), AXmín e AXmáx. Isso torna possível limitar-se a valores da aceleração longitudinal AX compreendidos entre a aceleração longitudinal mínima AXmín e a aceleração longitudinal máxima AXmáx.

[0095]Como um exemplo, o valor do ganho K é igual a 1,85/926 km/h {1/500 nós) por 0,3 metro (1 pé) por minuto, os valores máximo e mínimo da aceleração longitudinal AXmín e AXmáx são respectivamente iguais a 1,85 kh/h (1 nó) por segundo e 3,7 km/h (2 nós) por segundo.

[QG96]Com esse valor exemptíficativo, se o desvio de velocidade vertical for maior do que 304,8 metros (1.000 pés), o vaior atual do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_cons_courante converge em 3,7 km/h (2 nós) por segundo para o valor-alvo IAS_cons_cible. Se o desvio de velocidade vertical estiver compreendido entre 152,4 e 304,8 metros (500 e 1.000 pés), o valor atual do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_cons_courante converge para o valor-alvo IAS_cons_cible em K vezes o desvio de velocidade vertical computado. Finalmente, se o desvio de velocidade vertical for menor do que 152,4 metros (500 pés), o valor atual do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS__cons courante converge em 1,85 kh/h (1 nó) por segundo para o valor-alvo IAS_cons_cible.

[0097] Isso então torna possível acelerar a dinâmica de união para a velocidade aerodinâmica quando o desempenho requer o mesmo, ou irá requerer o mesmo em breve, ou pelo contrário oferece uma dinâmica de união mais lenta para a velocidade aerodinâmica se a manobra evasiva não requerer uma dinâmica excessivamente significativa. No caso anterior, isso então torna possfvel reter uma margem de potência mais significativa para a melhor segurança da aeronave 10.

[0098] Alternativamente, a deriva relacionada ao tempo da lei de convergência do valor atual IAS_cons_courante para o valor-alvo IAS_cons_cible ê constante, e, por exemplo, igual em valor absoluto a 1,85 kh/h (1 nó) por segundo.

[0099] Durante a etapa 160, mostrada na Figura 3, o software de computação 42 computa a seguir a lei de orientação de evasão para o obstáculo com base no(s) ponto(s) de ajuste de velocidade determinado(s). No exemplo descrito, o software de computação 42 computa o comando de variação de atitude D_THETA_com como uma função do valor atual IAS_cons_courante do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica, a velocidade aerodinâmica medida lAS mesurée e a aceleração longitudinal medida AXjnesurée de acordo com a equação (2). O software de computação 42 também computa o comando de variação de alavanca do coletivo D_COLL_com como uma função do valor atual VZ_cons_courante do ponto de ajuste de velocidade vertical, a velocidade vertical medida VZjnesurée e a aceleração vertical medida AZjnesurée de acordo com equação (4).

[00100] Após a etapa 160, o sistema de determinação 30 vai para a etapa 170, durante a qual seu software de exibição 44 gerencia a exibição na tela 18 dos dados em relação à lei de orientação de evasão computada.

[00101] Alternativa ou adicionalmente, após a etapa 160, o sistema de determinação 30 vai para a etapa 180, durante a qual seu software de transmissão 46 envia para o dispositivo de piloto automático 16 os dados relacionados à lei de orientação de evasão computada, de modo que a manobra evasiva seja feita automaticamente pelo dispositivo de piloto automático 16, O software de transmissão 46 envia, em particular, os valores da atitude D_THETA_com e alavanca de controle do coletivo D_COLL_com comandos de variação computados anteriormente durante a etapa 160.

[00102] No fim da etapa 160, o sistema de determinação 30 retoma para a etapa 100 a fim de adquirir, por meio de seu software de aquisição 38, novos valores das velocidades vertical e de aeronave medidas VZjnesurée, IAS_mesurée e acelerações vertical e longitudinal medidas AZ_mesurée, AX_mesurée.

[00103] Após ter retornado para a etapa 100, a etapa de determinação 30 vai para a etapa 110 a fim de determinar novos pontos de ajuste de velocidade. Essa nova determinação é, de preferência, feita variando-se somente os valores atuais VZ_cons_courante e IAS_cons_courante dos pontos de ajuste de velocidade vertical e velocidade aerodinâmica para seus respectivos valor-alvo VZ_cons_cible e IAS_cons_cible como uma função das leis de convergência associadas, e enquanto mantém os valor-alvo VZ_cons_cible e IAS_cons_cible determinados durante a primeira passagem pela etapa 110.

[00104] Os respectivos valores-alvo VZ_cons_cible e IAS_cons_cible somente são, de preferência, modificados se houver modificações dos dados originários do sistema de evasão de colisão 12 ou dados originários do dispositivo de piloto automático 16. Em outras palavras, os respectivos valores-alvo VZ_cons_cible e IAS_cons_cible somente são, então, modificados se for necessário alterar a manobra evasiva, por exemplo, após um novo obstáculo, ou após um fim do obstáculo, ou após uma notificação da trajetória do obstáculo.

[00105] O sistema de determinação 30 e o método de determinação de acordo com a invenção tornam possível computar uma lei de orientação de evasão melhor levando-se em conta não somente um ponto de ajuste de velocidade que compreende um componente vertical na direção vertical Z, como é feito no estado da técnica enquanto leva em conta somente o ponto de ajuste de velocidade vertical, mas também um ponto de ajuste de velocidade que compreende um componente longitudinal na direção longitudinal X perpendicular à direção vertical Z, O ponto de ajuste de velocidade que compreende o componente longitudinal é, por exemplo, o ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica, que compreende tanto o componente vertical quanto um componente longitudinal.

[00106] A lei de orientação de evasão assim determinada de acordo com a invenção torna, então, possível propor o melhor gerenciamento da energia da aeronave 10, em particular minimizando-se a potência requerida para realizar a manobra evasiva. A manobra evasiva é então mais duradoura e segura, em particular colocando a aeronave 10 em um ponto de voo equilibrado correspondente à melhor velocidade aerodinâmica de subida IASmm· [00107] O gerenciamento de energia também torna possível realizar manobras evasivas mais rápidas, em particular no evento de uma conversão da energia cmética da velocidade de avanço em energia potencial para subir com mais rapidez, conforme mostrado pela seta F1 na Figura 2, [00108] Quando cada ponto de ajuste de velocidade VZ_consigne, lASconsigne tem, adicionalmente, um valor-aivo VZ_cons_cible, IAS_cons_cible e um valor atual VZ_cons_courante, IAS_cons_courante, com uma lei de convergência do valor atual para o valor-aivo correspondente, a escolha das leis de convergência torna possível realizar uma manobra evasiva mais natural, isto é, mais próxima à manobra que seria feita por um piloto.

[00109] De acordo com uma segunda realização, o sistema de determinação 30 é adequado para determinar um ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo FPA_consigne no lugar do ponto de ajuste de velocidade vertical VZ_consigne. Na verdade, em luz da relação anteriormente descrita com o uso da equação (1) entre a velocidade vertical VZ e o ângulo de trajeto de voo FPA, um técnico no assunto compreenderá que o sistema de determinação 30 também é adequado para computar a lei de orientação de evasão como uma função do ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo FPA_consÍgne e ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_consígne determinados.

[00110] De forma semelhante ao que foi descrito anteriormente para a primeira modalidade, o ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo FPA__consígne e o ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_consigne, por exemplo, cada um, compreendem um valor-alvo FPA_cons_ctble, IAS_cons_cible e um valor atual FPA_cons_courante, IAS_cons_courante, sendo que a lei de orientação de evasão é computada como uma função do valor atual, e do dito valor atual então convergindo para o valor-alvo de acordo com a lei de convergência.

[00111] O comando de variação de atitude D_THETA_com, por exemplo, confirma a equação (2), ou, de forma opcional, adicionalmente a equação (3), anteriormente descrita para o primeiro modo de recepção, com valores de ganho inalterados K1, K2.

[00112] De acordo com essa segunda realização, o comando de variação de alavanca do coletivo D__COLL_com então, por exemplo, confirma a seguinte equação: D_COLL_com = K5x(FPA_consigne - FPA_mesurée) - K6xAZ_mesurée (8) em que FPA_consigne é o ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo, FPA_mesurée é um ângulo de trajeto de voo medido, AZjnesurée é uma aceleração vertical medida, e K5 e K6 são ganhos que dependem pelo menos da altitude e da velocidade, [00113] O ganho K5 é expresso em % por grau, e está, por exemplo, compreendido entre 0,2% por grau e 8% por grau, tipicamente igual a 1% por grau, [00114] O ganho K6 é expresso em % por grau.s \ e está, por exemplo, compreendido entre 0% por grau.s 1 e 8% por grau.s \ tipicamente igual a 0,5% por grau.s1.

[00115] De forma semelhante, quando como uma adição opcional, o ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo FPA_consigne compreende o valor-alvo FPA_cons_cible e o valor atual FPA_cons_courante, o comando de variação de alavanca do coletivo D__COLL_com confirma, de preferência, a seguinte equação: D_COLL_com = K5x(FPA_cons_courante - FPAjmesurée) -K6x AZ_mesurée (9) [00116] De acordo com essa segunda realização, o ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo VZ_consigne é então, por exemplo, determinado como uma função de pelo menos um valor-limite de velocidade vertical fornecido pelo sistema de evasão de colisão 12, mais especificamente como uma função de uma faixa autorizada dos valores de ângulo de trajeto de voo, computada com o uso da equação (1) e a faixa autorizada de valores de velocidade vertical descrita anteriormente para a primeira realização.

[00117] Quando uma terceira variável FPA_référence escolhida dentre o ângulo de trajeto de voo medido FPAjmesurée e qualquer ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo FPA_PA fornecido pelo dispositivo de piloto automático 16 está compreendida na faixa autorizada de valores de ângulo de trajeto de voo, o valor-alvo FPA_cons_cible do ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo é, por exemplo, igual à terceira variável FPAj-éférence, e o valor-alvo IAS_cons_cíble do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica é, por exemplo, igual à segunda variável IAS_référence escolhida dentre a velocidade aerodinâmica medida lASjnesurée e qualquer ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_PA fornecido pelo dispositivo de piloto automático 16.

[00118] De outra forma» quando a terceira variável FPA_référence não está compreendida na dita faixa autorizada de valores de ângulo de trajeto de voo, o valor-alvo FPA_cons_cible do ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo ê um valor escolhido da dita faixa autorizada de valores de ângulo de trajeto de voo e o valor-alvo IAS_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica é, por exemplo, igual a uma melhor velocidade aerodinâmica de subida IASmm ou a segunda variável lASjéférence.

[00119] A operação do sistema de determinação 30» de acordo com essa segunda realização é então semelhante àquela descrita anteriormente para a primeira realização, sendo que cada vez substituí o ponto de ajuste de velocidade vertical VZ_consigne pelo ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo FPA_consigne, ou adicionalmente o valor atual VZ_cons_courante e o valor-alvo VZ_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade vertical pelo valor atual FPA_cons_courante e pelo valor-alvo FPA_cons_cible do ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo, respectivamente, bem como substituindo-se a primeira variável VZ_référence pela terceira variável FPAjéférence se aplicável, conforme descrito acima.

[00120] De acordo com essa segunda realização, o software de determinação 40 determina, então, o ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo FPA consigne e o ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_consígne durante a etapa 110, com o uso dos valores de ângulo de trajeto de voo e velocidade aerodinâmica medidos FPA_mesurée, lASjnesurée adquiridos anteriormente durante a etapa 100.

[00121] Essa etapa de determinação 110 é dividida em etapas, de forma semelhante ao que foi descrito anteriormente para a primeira realização em referência à Figura 4, substituindo a primeira variável VZ_référence pela terceira variável FPA_référence bem como o valor atual VZ_cons courante e o valor-aivo VZ_cons_cible do ponto de ajuste de velocidade vertical pelo valor atual FPA_con s_cou rante e pelo vaior-alvo FPA_cons_cible do ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo, respectivamente.

[00122] A convergência do valor atual FPA_cons_courante do ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo para o valor-alvo correspondente FPA_cons_cible, por exemplo, segue uma lei afim. A deriva relacionada ao tempo do valor atual FPA_cons_courante é, por exemplo, igual em valor absoluto a 4 graus por segundo.

[00123] A dinâmica para o valor atual IAS_cons_courante do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica para se unir ao valor-alvo IAS_cons_cible, isto é, a deriva relacionada ao tempo do valor atual IAS_cons_courante, por exemplo, depende da velocidade aerodinâmica medida IAS_mesurée e da diferença entre o valor-alvo IAS_cons_cible e o valor atual IAS_cons_courante do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica.

[00124] De acordo com essa segunda realização, o valor absoluto da deriva relacionada ao tempo do valor atual IAS_cons_cou ra nte, por exemplo, confirma a seguinte equação: dJAS com counmte „n, ··—-------= k y\fPA com cible-FPA com coumníá di : “ ~ (10) para os valores da aceleração longitudinal AX compreendidos entre uma aceleração longitudinal mínima AXmín e uma aceleração longitudinal máxima AXmáx; em que K' é um ganho expresso em km/h (nô) por segundo por grau.

[00125] Â deriva relacionada ao tempo do valor atual IAS„cons_courante, por exemplo, confirma a seguinte equação; dIAS ams counmte /. ... , \ —------ - - - -------- = sgnfA JS _ com ante - IAS eotts courunlc ) dt x meii(K’x\FPA _com _cible - FPA _ com __coanmfe\,ΛΧ min. ,Í.Y max) (11) em que sgn é a função de sinal, que é igual a +1 se a diferença (lAS_cons_cible I AS_cons_courante) for positiva, 0 se for nula e 1 se for negativa; med e é função mediana, que é igual ao valor médio dos três valores (K' * |FPA_cons_cible FPA_cons_courante|), AXmín e AXmáx. Isso torna possível limitar-se a valores da aceleração longitudinal AX compreendidos entre a aceleração longitudinal mínima AXmín e a aceleração longitudinal máxima AXmáx, [00126] Como um exemplo, o valor do ganho K’ é igual a 0,46 km/h (0,25 nó) por segundo por grau, e os valores máximo e mínimo da aceleração longitudinal AXmín e AXmáx são respectivamente iguais a 1,85 kh/h (1 nó) por segundo e 3,7 kh/h (2 nós) por segundo.

[00127] As vantagens da segunda realização são idênticas àquelas da primeira realização anteriormente descrita, e não são descritas novamente.

[00128] Um técnico no assunto compreenderá que a lei de orientação de evasão é uma lei de orientação computada a fim de evadír o(s) obstáculo(s), em que a lei de orientação compreende um ou mais comandos de orientação para a aeronave 10, Conforme indicado anteriormente, o computador lei de orientação, por exemplo, compreende dois comandos, isto é, um primeiro comando que depende do ponto de ajuste de velocidade vertical VZ_consigne e da velocidade vertical medida VZ_mesurée, e um segundo comando que depende do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica IAS_consigrte e velocidade aerodinâmica medida lASjnesurée.

Reivindicações

Claims

1. MÉTODO PARA DETERMINAR UMA LEI DE ORIENTAÇÃO DE EVASÃO, para uma aeronave (10) para evadir um ou mais obstáculos, em que a aeronave (10) compreende um sistema de evasão de colisão (12) adaptado para detectar um risco de colisão com o(s) obstácuio(s) e um sistema eletrônico (30) para determinar a ieí de orientação de evasão, em que o método é implementado pelo sistema para determinar a lei de orientação de evasão (30), sendo que o método compreende as seguintes etapas: a) determinar (110) um ou mais pontos de ajuste dentre os pontos de ajuste de velocidade e ângulo de trajeto de voo (VZ__consigne, FPA_consigne, IAS_consigne), pelo menos um ponto de ajuste (VZ consigne, FPA_consigne) que depende de pelo menos um valor-limite de velocidade vertical, pelo menos um ponto de ajuste (VZ_consigne, FPA_consigne, lAS_consigne) que compreende um componente vertical em uma direção vertical, sendo que cada valor-limite de velocidade vertical é fornecido pelo sistema de evasão de colisão (12) após a detecção de um risco de colisão com o(s) obstáculo(s), e b) computar (160) a lei de orientação de evasão como uma função do(s) ponto(s) de ajuste determinado(s) (VZ_consigne, FPA_consígne, !AS_consigne), caracterizado pelo fato de que, durante a etapa a), pelo menos um ponto de ajuste determinado (IAS_consÍgne) compreende um componente longitudinal em uma direção longitudinal (X) perpendicular à direção vertical <Z).

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, durante a etapa a), um primeiro ponto de ajuste e um segundo ponto de ajuste são determinados, em que o primeiro ponto de ajuste é um ponto de ajuste dentre um ponto de ajuste de velocidade vertical (VZ_consigne) e um ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo (FPA_consigne), em que o segundo ponto de ajuste é um ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica (IAS_consigne), em que o primeiro ponto de ajuste (FPA_consigne, VZ_consigne) compreende um componente vertical e o segundo ponto de ajuste (IAS_consÍgne) compreende um componente longitudinal,

3, MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos um ponto de ajuste (VZ_consigne, FPA_consigne, lAS_consigne) compreende um valor-alvo (VZ_cons_cible, FPA_cons_cible, IAS_cons_cible) e um valor atual (VZ„cons_courante, FPA_cons_courante, IAS_cons_courante), sendo que a lei de orientação de evasão é computada como uma função do dito valor atual (VZ_cons_courante, FPA_cons_courante, IAS_cons_courante), e o dito valor atual (VZ_cons_courante, FPA_cons_courante, IAS_cons_courante) converge para 0 dito valor-alvo (VZ_cons_cíble, FPA_cons_cible, IAS_cons_cible) de acordo com uma lei de convergência.

4, MÉTODO, de acordo com as reivindicações 2 e 3, caracterizado pelo fato de que uma faixa autorizada de valores de velocidade vertical é determinada a partir do(s) valor(es)-limite de velocidade vertical fornecidos pelo sistema de evasão de colisão (12) e o valor-alvo (VZ_cons_cible) do ponto de ajuste de velocidade vertical é compreendido na dita faixa autorizada.

5, MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que, antes da etapa b), o método compreende adicionalmente a seguinte etapa: a’) medir (100) uma ou mais velocidades (VZ_mesurée, IAS_mesurée) da aeronave em pelo menos uma direção dentre as direções vertical (Z) e longitudinal (X), e em que durante a etapa b), a lei de orientação de evasão é computada adicionalmente como uma função da(s) velocidade(s) medida(s) (VZ_mesurée, IAS_mesurée).

6. MÉTODO, de acordo com as reivindicações 4 e 5, caracterizado pelo fato de que uma velocidade vertical (VZ_mesurée) e uma velocidade aerodinâmica (IAS_mesurée) são medidas durante a etapa a'), e quando uma primeira variável (VZ__référence) dentre a velocidade vertical medida (VZ_mesurée) e um ponto de ajuste de velocidade vertical fornecido por um dispositivo de piloto automático (16) está compreendida na faixa autorizada de valores de velocidade vertical, o valor-alvo (VZ_cons_cible) do ponto de ajuste de velocidade vertical é igual à primeira variável (VZ_référence) e o valor-alvo (IAS_cons_cible) do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica é igual a uma segunda variável (lAS_référence) dentre a velocidade aerodinâmica medida (IAS_mesurée) e um ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica fornecido pelo dispositivo de piloto automático (16), quando a primeira variável (VZ_référence) não está compreendida na dita faixa autorizada, o valor-alvo (VZ_cons_cible) do ponto de ajuste de velocidade vertical é um valor compreendido na dita faixa autorizada e o valor-alvo (IAS_cons_cÍble) do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica é igual a uma melhor velocidade aerodinâmica de subida (IASmm) ou a segunda variável (IAS_référence).

7. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que, antes da etapa b), o método compreende adicionalmente a seguinte etapa: a’) medir (100) uma ou mais acelerações (AZ_mesurée, ÂXjnesurée) da aeronave em uma direção dentre as direções vertical (Z) e longitudinal (X), e em que, durante a etapa b), a lei de orientação de evasão é computada adicionalmente como uma função da(s) aceleração(ões) medida(s) (AZjmesurée, AX_mesurée).

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que, durante a etapa a”), uma aceleração vertical (AZ_mesurée) e aceleração longitudinal (AX_mesurée) são medidas e a lei de orientação de evasão é computada, durante a etapa b), por um lado, como uma função do ponto de ajuste dentre o ponto de ajuste de velocidade vertical (VZ_consigne) e 0 ponto de ajuste de ângulo de trajeto de voo (FPA_consigne) e aceleração vertical (AZ_mesurée) e, por outro lado, como uma função do ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica (IAS_consigne) e aceleração longitudinal (AX_mesurée).

9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a aeronave (10) é uma aeronave de asa giratória e a etapa b) compreende computar pelo menos um comando dentre um comando de variação de atitude (D_THETA_com) e um comando de variação de alavanca do coletivo (D_COLL_com).

10. MÉTODO, de acordo com as reivindicações 5, 7 e 9, caracterizado pelo fato de que, durante a etapa b), o comando de variação de atitude (D_THETA_com) é computado com o uso da seguinte equação: D _ ΓΗΕΤΛ com = - ΑΊ x (LIS _ consigne - IAS _ mesurcc) + À'2x AX _ mes tiréc em que IAS_consigne é o ponto de ajuste de velocidade aerodinâmica, IAS_mesurée é uma velocidade aerodinâmica medida, AX mesurée é uma aceleração longitudinal medida, e K1 e K2 são ganhos que dependem pelo menos da altitude e da velocidade.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que, durante a etapa b), o comando de variação de alavanca do coletivo (D_COLL_com) é computado com o uso da seguinte equação: D ('OU, com - K3x(VZ consigne ~ í 'Z niesnrée)- A'4 x A7 mcsurcc em que VZ_consigne é o ponto de ajuste de velocidade vertical, VZ mesurée é uma velocidade vertical medida, AZjrtesurêe é uma aceleração vertical medida, e K3 e K4 são ganhos que dependem pelo· menos da altitude e da velocidade.

12. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a aeronave (10) compreende adicionalmente um dispositivo de piloto automático (18), e em que o método compreende adicionalmente pelo menos uma etapa subsequente após a etapa b) dentre: c) exibir a lei de orientação de evasão computada durante a etapa b) em uma tela visível por uma tripulação da aeronave, para fornecer à tripulação auxílio na realização de uma manobra evasiva; e c’) enviar (180) para o dispositivo de piloto automático (18) a lei de orientação de evasão computada durante a etapa b), para realizar uma manobra automaticamente para evadir o obstáculo.

13. MEIO LEGÍVEL POR COMPUTADOR, que inclui um produto de programa de computador que inclui instruções de software, caracterizado pelo fato de que quando implementado por um computador, implementa um método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12.

14. SISTEMA DE DETERMINAÇÃO ELETRÔNICA (30), para determinar uma lei de orientação de evasão para uma aeronave (10) para evadir um ou mais obstáculos, em que a aeronave (10) compreende um sistema de evasão de colisão (12) adaptado para detectar um risco de colisão com o(s) obstáculo(s), em que o sistema (30) compreende: meios (40) para determinar um ou mais pontos de ajuste dentre os pontos de ajuste de velocidade e ângulo de trajeto de voo (VZ_consigne, FPA_consigne, IAS_consigne), pelo menos um ponto de ajuste (VZ_consigne, FPA_consigne) que depende de pelo menos um vaior-limite de velocidade vertical, pelo menos um ponto de ajuste (VZ consigne, FPA_consigne, !AS_consigne) que compreende um componente vertical em uma direção vertical (Z), sendo que cada vaior-limite de velocidade vertical é fornecido pelo sistema de evasão de colisão (12) após a detecção de um risco de colisão com o(s) obstáculo(s), e meios (42) para computar a lei de orientação de evasão como uma função do(s) ponto(s) de ajuste de velocidade determinado(s) (VZ_consigne, FPA_consigne, IAS_consigne), caracterizado pelo fato de que pelo menos um ponto de ajuste determinado (IAS_consigne) compreende um componente longitudinal em uma direção longitudinal (X) perpendicular à direção vertical (Z).

15. AERONAVE (10), que compreende um sistema de evasão de colisão (12) adaptado para detectar um risco de colisão com um ou mais obstáculos e um sistema de determinação eletrônica (30) para determinar uma lei de orientação de evasão para a aeronave, caracterizada pelo fato de que o sistema de determinação eletrônica (30) é conforme definido na reivindicação 14.