CA2509698A1 - Equipement anticollision terrain embarque a bord d'aeronef avec aide au retour en vol normal - Google Patents
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- G—PHYSICS
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- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
- G08G5/04—Anti-collision systems
- G08G5/045—Navigation or guidance aids, e.g. determination of anti-collision manoeuvers
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- G08G5/0073—Surveillance aids
- G08G5/0086—Surveillance aids for monitoring terrain
Abstract
Un équipement anticollision terrain classique élabore, autour de la trajectoire prévue à court terme pour l'aéronef (A) qui en est équipé, des volumes virtuels de protection d'évolution repérés par des palpeurs (W, C) e t signale un risque de collision terrain dès qu'il détecte une intrusion du terrain (R) dans ces volumes virtuels de protection d'évolution. L'équipemen t anticollision terrain proposé fournit à l'équipage, en plus des préalarmes e t alarmes de risque de collision terrain, une indication de possibilité de cessation d'une man.oelig.uvre d'évitement entamée pour résoudre un risque d e collision terrain, sous forme, soit d'un arrêt d'une consigne aurale et/ou lumineuse de poursuite de la man.oelig.uvre d'évitement (telle que « continu er montée »), soit de la génération momentanée d'une consigne aurale et/ou lumineuse de fin possible de la man.oelig.uvre d'évitement (telle que « reprendre vol normal », élaborée au moyen d'un palpeur (L) spécifique à la reprise de route, l'absence de contact du terrain avec ce palpeur (L) spécifique à la reprise de route étant utilisé pour constater la résolution définitive d'un risque de collision terrain.
Description
2 PCT/EP2003/050921 EQUIPEMENT ANTICOLLISI~N TERRAIN EMBARQüE A BORD
D'AERONEF AVEC AIDE AU RETOUR EN VOL NORMAL
. La présente invention concerne la prévention ~ des accidents aéronautiques dans lesquels un aéronefi resté manoeuvrable s'écrase au sol.
Ce type d'accident, qui représente un pourcentage important des catastrophes ~aëriennes civiles du passé, est connu dans la littérature s technique sous l'acronyme CFIT tiré de (expression anglo-saxonne "Controlled Flight Into Terrain".
Pour lutter contre les rïsques de CFIT divers équipements d'alerte ~de proximité du sol ont été introduits à bord des aéronefis.
Une première génération d'ëquipements d'alerte de proximité sol lo appelés GPWS (acronyme de (expression anglo-saxonne : Ground Proximity Warning System") surveillent la hauteur de ('aéronef au-dessus du sol mesurée par un radioaltimètre et la confironte :
- soit avec La vïtesse verücale de descente de l'aéronefi mesurée par un altimètre barométrique etlou une centrale inertielle, la xs confirontation se taisant par comparaison simple (mode 7 } ou, d'une manière plus sophistiquée, par filtrage non-linéaire (mode 2), - soit avec une mesure antérieure de la hauteur .au-dessus du sol pour signaler une perte anormale d'altitude au cours d'un ao décollage ou d'uns approche manquée (mode 3), - sQit avec la vitesse air de faéronefi et les positions du train d'atterrissage et des volets (mode 4), - soit avec l'erreur verticale de présentation de l'aéronef dans le - faisceau de guidage d'un ILS (acronyme tiré de l'angio-saxon :"
2s Instrument Landing System") lors d'un atterrissage (mode 5), .
- soit encore avec la positïon de l'aëronefi à proximité d'une piste d'atterrissage (call-out);
- soif avec ('angle dè roulis, pour déclencher une alerte sonore et/ou visuelle dans le cockpit en cas de 3o détection d'un rapprochement dangereux avec le sol.
Malgré, cette premiére génération d'équipements GPWS le pourcentage d'accidents aéronautiques de type CFIT est resté élevé, essentiellement, pour tes raisons suivantes - alerte de proximité sol tardive voire manquante due au principe s même de la détection des risques de collision avec le sol par une radiosonde regardant sous l'avion et non au devant de l'avion, - alarme de proximité sol manquante par suite d'une réduction temporaire, par l'équipage, de la sensibilité de l'équipement to GPWS en vue de limiter les fausses alarmes (C'est le cas généralement des accidents intervenant au cours d'uné
approche finale d'un~terrain d'atterrissage), - alerte de proximité sol.tardive car les seuils de déclenchement de l'équipement GPWS ~ ont été momentanément relevés ~s toujours pour limiter les fausses alarmes au cours d'une approche finale d'un terrain d'atterrissage, alerte de proximité sol dans les temps mais l'équipage a rëagi trop fiardivement ou n'a pas rëagi à cause d'une désensibilisation de l'équipage résultant du taux trop élevé de 2o fausses alertes, principalément dues à une prédiction de risque de collision à chaque fois que du terrain commence à monter sous l'avion de façon dangereuse ou non.
Le besoin d'améliorer ces équipements GPWS d'alerte sol de première génération s'est donc rapidemenfi fait sentir. La voie suivie a étë
2s celle d'augmenter les informations prises en compte par les équipements d'alerte sol concernant le terrain situé au-devant et sur les c8tés de la trajectoire .prévisible à court terme de l'aéronef en profitant de I'avénement des systèmes de positionnement prëcis tels que les systèmes de positionnement par satellites et des cartes en relief numérisées 30 ~ mémorisables dans des bases de données embarquées.
Pour répondre à ce besoin d'amélioration, il est alors apparu une deuxièmegénération d'équipements d'alerte de proximité sol appelés TAWS
(acronyme. tiré de l'expression angio-saxonne :"Terrain Awareness Warning System) remplissant en plus des fonctions GPWS habituelles, une fonction 3s additionnelle d'alerte prédictive de risques de collision avec le relief etlou des
D'AERONEF AVEC AIDE AU RETOUR EN VOL NORMAL
. La présente invention concerne la prévention ~ des accidents aéronautiques dans lesquels un aéronefi resté manoeuvrable s'écrase au sol.
Ce type d'accident, qui représente un pourcentage important des catastrophes ~aëriennes civiles du passé, est connu dans la littérature s technique sous l'acronyme CFIT tiré de (expression anglo-saxonne "Controlled Flight Into Terrain".
Pour lutter contre les rïsques de CFIT divers équipements d'alerte ~de proximité du sol ont été introduits à bord des aéronefis.
Une première génération d'ëquipements d'alerte de proximité sol lo appelés GPWS (acronyme de (expression anglo-saxonne : Ground Proximity Warning System") surveillent la hauteur de ('aéronef au-dessus du sol mesurée par un radioaltimètre et la confironte :
- soit avec La vïtesse verücale de descente de l'aéronefi mesurée par un altimètre barométrique etlou une centrale inertielle, la xs confirontation se taisant par comparaison simple (mode 7 } ou, d'une manière plus sophistiquée, par filtrage non-linéaire (mode 2), - soit avec une mesure antérieure de la hauteur .au-dessus du sol pour signaler une perte anormale d'altitude au cours d'un ao décollage ou d'uns approche manquée (mode 3), - sQit avec la vitesse air de faéronefi et les positions du train d'atterrissage et des volets (mode 4), - soit avec l'erreur verticale de présentation de l'aéronef dans le - faisceau de guidage d'un ILS (acronyme tiré de l'angio-saxon :"
2s Instrument Landing System") lors d'un atterrissage (mode 5), .
- soit encore avec la positïon de l'aëronefi à proximité d'une piste d'atterrissage (call-out);
- soif avec ('angle dè roulis, pour déclencher une alerte sonore et/ou visuelle dans le cockpit en cas de 3o détection d'un rapprochement dangereux avec le sol.
Malgré, cette premiére génération d'équipements GPWS le pourcentage d'accidents aéronautiques de type CFIT est resté élevé, essentiellement, pour tes raisons suivantes - alerte de proximité sol tardive voire manquante due au principe s même de la détection des risques de collision avec le sol par une radiosonde regardant sous l'avion et non au devant de l'avion, - alarme de proximité sol manquante par suite d'une réduction temporaire, par l'équipage, de la sensibilité de l'équipement to GPWS en vue de limiter les fausses alarmes (C'est le cas généralement des accidents intervenant au cours d'uné
approche finale d'un~terrain d'atterrissage), - alerte de proximité sol.tardive car les seuils de déclenchement de l'équipement GPWS ~ ont été momentanément relevés ~s toujours pour limiter les fausses alarmes au cours d'une approche finale d'un terrain d'atterrissage, alerte de proximité sol dans les temps mais l'équipage a rëagi trop fiardivement ou n'a pas rëagi à cause d'une désensibilisation de l'équipage résultant du taux trop élevé de 2o fausses alertes, principalément dues à une prédiction de risque de collision à chaque fois que du terrain commence à monter sous l'avion de façon dangereuse ou non.
Le besoin d'améliorer ces équipements GPWS d'alerte sol de première génération s'est donc rapidemenfi fait sentir. La voie suivie a étë
2s celle d'augmenter les informations prises en compte par les équipements d'alerte sol concernant le terrain situé au-devant et sur les c8tés de la trajectoire .prévisible à court terme de l'aéronef en profitant de I'avénement des systèmes de positionnement prëcis tels que les systèmes de positionnement par satellites et des cartes en relief numérisées 30 ~ mémorisables dans des bases de données embarquées.
Pour répondre à ce besoin d'amélioration, il est alors apparu une deuxièmegénération d'équipements d'alerte de proximité sol appelés TAWS
(acronyme. tiré de l'expression angio-saxonne :"Terrain Awareness Warning System) remplissant en plus des fonctions GPWS habituelles, une fonction 3s additionnelle d'alerte prédictive de risques de collision avec le relief etlou des
3 obstacles au sol dite FLTA (acronyme tiré de l'expression anglo-saxonne « predictive Forward-Looking Terrain collision Awareness and alerting) ou encore GCAS (acronyme tiré de l'expression anglo-saxonne : " Ground Collision Avoidance system") Cette fonction FLTA consiste à fournir, à
s l'équipage, des pré-alertes et alertes à chaque fais que la trajectoire prévisible à court terme de l'aéronef rencontre le relief etJou un obstacle au sol afin qu'une manceuvre d'évitement soit engagée, La trajectoire prévisible à court terme de l'aéronef est fournie par les équipements de navigation de l'aéronef à partir d'une mesure, dans les ro trois dimensions, de la position instantanée et du vecteur vitesse de l'aéronef donnés par un système de positionnement embarqué , typiquement récepteur de positionnement par satellites etlou centrale inertielle. Le relief etlou les obstacles au sol font l'objet d'une représentation topographique extraite d'une base de données terrain et/ou obstacles, embarquée à bord de is l'aéronef ou au sol mais accessible de l'aéronef par ses moyens de radiocommunication.
La fonction FLTA détermine la trajectoire prévisible â court terme de l'aéronef à partir d'informations fournies par les équipements de navigation de (aéronef, pour délimïter un ou plusieurs volumes de protectïon 2o autour de la position et de la trajectoire courantes de (aéronef et engendrer des alarmes de risque de collision avec le relief etlou des obstacles au sol à
chaque intrusion, dans ces volumes de protection, du relief eflou d'obstacles au sol survolés, modélisés à partir- d'une représentation topographique extraite de la base de données terrain etlou obstacles.
2s Un volume de protection lié à l'aéronef est une partie de l'espace dans laquelle l'aéronef est susceptible d'évoluer dans un futur plus ou moins proche. Son importance et sa forme dépendent du délaï recherché entre une alarme et la réalisation d'un risque de collision, et, dans.une certaine mesure de la manoeuvrabilité de l'aéronef à !instant considéré, c'est-à-dire des 3o capacités d'évolution de l'aëronef qui sont liëes à ses performances, au module et à.la direction de sa vitesse ~âir, et à son attitude dé vol (vol en ligne droite ou en virage, etc..). II est défini par ses parois inférieure et frontale et, éventuellement, latérales.
s l'équipage, des pré-alertes et alertes à chaque fais que la trajectoire prévisible à court terme de l'aéronef rencontre le relief etJou un obstacle au sol afin qu'une manceuvre d'évitement soit engagée, La trajectoire prévisible à court terme de l'aéronef est fournie par les équipements de navigation de l'aéronef à partir d'une mesure, dans les ro trois dimensions, de la position instantanée et du vecteur vitesse de l'aéronef donnés par un système de positionnement embarqué , typiquement récepteur de positionnement par satellites etlou centrale inertielle. Le relief etlou les obstacles au sol font l'objet d'une représentation topographique extraite d'une base de données terrain et/ou obstacles, embarquée à bord de is l'aéronef ou au sol mais accessible de l'aéronef par ses moyens de radiocommunication.
La fonction FLTA détermine la trajectoire prévisible â court terme de l'aéronef à partir d'informations fournies par les équipements de navigation de (aéronef, pour délimïter un ou plusieurs volumes de protectïon 2o autour de la position et de la trajectoire courantes de (aéronef et engendrer des alarmes de risque de collision avec le relief etlou des obstacles au sol à
chaque intrusion, dans ces volumes de protection, du relief eflou d'obstacles au sol survolés, modélisés à partir- d'une représentation topographique extraite de la base de données terrain etlou obstacles.
2s Un volume de protection lié à l'aéronef est une partie de l'espace dans laquelle l'aéronef est susceptible d'évoluer dans un futur plus ou moins proche. Son importance et sa forme dépendent du délaï recherché entre une alarme et la réalisation d'un risque de collision, et, dans.une certaine mesure de la manoeuvrabilité de l'aéronef à !instant considéré, c'est-à-dire des 3o capacités d'évolution de l'aëronef qui sont liëes à ses performances, au module et à.la direction de sa vitesse ~âir, et à son attitude dé vol (vol en ligne droite ou en virage, etc..). II est défini par ses parois inférieure et frontale et, éventuellement, latérales.
4 Lorsqu'un risque de collision est détecté par la fonction FLTA, il est habituel d'engendrer, à l'intention de l'équipage de l'aéronef, une pré-alarme suivie d'une alarme.
Dans ce cas, la fonction FLTA fait appel à au moins deux volumes s de protection dirigés vers l'avant selon la trajectoire future prédite et vers le dessous de ('aéronef. Un premier volume de protection, (e plus distant de l'aéronef, est utilisé pour générer une pré-alarme tandis qu'un deuxième volume de protection plus proche de l'aéronef est utilisé pour générer une alarme.
to La pré-alarme a pour but de donner conscience à l'équipage d'un risque à caurt terme de collision avec le terrain etlou des obstacles sol afin qu'il en tienne compte dans le pilotage de l'aéronef. Elle est donnée suffisamment à l'avance pour que l'équipage puisse corriger sa trajectoire et se préparer à effectuer une éventuelle manosuvre d'évitement. Elle consiste is par exemple, en un avertissement sonore répétitif de type :"Caution Terrain"
doublé ou non d'une signalisation lumineuse et accompagnée ou non d'une symbologie spécifique sur un écran de visualisation (zone jaune par exemple) du cockpit. a L'alarme prévient l'équipage d'un risque à très court terme de 2o collision avec le terrain et/ou des obstacles sol en lui conseillant fortement d'effectuer une manoauvre immédiate d'évitement, en gënëral de type <c pull up~a. C'est par exemple un avertissement sonore répétitif de type :" Terrain Terrain, Pull up" pouvant être également doublée d'une signalisation lumineuse et accompagnée ou non d'une symbologie spécifiique sur un écran 2s de visualisation (zone rouge par exemple) du cockpit. Quand une manoeuvre de type c Pull-up » n'eSt pas jugée faisable par le système, une autre alarme peut être émise (par exemple « Avoid Terrain »).
Lorsque le risque à court terme ou très court terme de collision avec le terrain et/ou avec des obstacles au sol ayant motivé une pré-alarme so ou une alarme disparaît notamment en raison de l'exécution d'une manoeuvre d'évitement appropriée, lâ pré-alarme ou l'alarme est levée et les avertissements sonores et/ou lumineux supprimés.
Un tel dispositif fait l'objet des brevets français FR 2 689 668, FR 2 747 492, FR 2 773 609, FR,2 813 963 et des brevets américains ss correspondants US 5 488 563, US 5 638 282, US 6 088 654 dont le contenu descriptif est à considérer comme intégralement incorporé à la présente description.
Souvent, la fonction FLTA est associée un dispositif d'affichage des risques de collision terrain affichant sur un ou des écrans installés à
bord s une image représentant en deux dimensions une enveloppe du terrain etlou des obstacles surrrolés en mettant en évidence les risques de collision, avec leurs importances relatives, que font encourir les différents terrain etlou obstacles à portée de l'aéronef.
Un tel dispositif de visualisation a fait l'objet du brevet français io FR 2 i73 609 et du brevet américain US 6 088 654 lui correspondant qui ont déjà étaient cités. , Les équipements anticollision sol actuellement connus, s'ils permettent de détecter les risques de collision sol et de les prévenir par une manoeuvre d'évitement appropriëe, ne permettent cependant pas de is connaftre avec précision (instant à. partir duquel une manoeuvre d'évitement de terrain etlou d'obstacles au sol entamée de maniére appropriée pour traiter un risque de collision avec le terrain et/ou des obstacles au sol, peut être terminée et à partir duquel la reprise d'un vol normal peut être envisagée. En effet, la pré-alarme ou falarme.s'arrête dès que le risque à
ao court terme ou très court ternie dé collision avec le terrain etlou avec des obstacles au sol (ayant motivé disparaît notamment en raison de l'exécution d'une manoeuvre d'évitement appropriée écartant suffisamment la trajectoire prévue à court terme pour !'aéronef, du terrain etlou des obstacles au sol survolés, ce qui peut se produire alors que (aéronef est en montée, sans 25 avoir encore atteint l'altitude de sécurité prévue pour le lieu considéré.
L'affichage cartographique des équipements anticollision sol actuels ne renseigne pas non plus clairement sur l'instant oü un risque de collision sol est effectivement résolu sauf s'il utilise comme altitude de référence d'altitude d'affichage une altitude liée à l'altitude instantanëe de 30 l'aéronef.
Comme il ne reçoit pas de signal de fin de manoeuvre d'évitement de la part de l'équipement d'alerte de risques de collision de terrain etlou d'obstacles au sol, l'équipage d'un aéronef attend d'étre nettement au-dessus de l'altitude de sécurité fixée pour la zone survolée pour mettre fin à une B
manoeuvre d'évitement de terrain efi/ou d'obstacles au sol, ce qui concourt à
prolonger le temps de vol.
La présente invention a pour but de pallier l'inconvénient précité
s en donnant à l'équipage une indication claire de l'instant à partir duquel le conflit de terrain peut être considéré comme résolu et la manoeuvre d'évitement peut être terminée, cela par le moyen d'annonces appropriées, aurales et/ou visuelles etlou par une visualisation appropriée sur un ou plusieurs écran de bord donnant une représentation du terrain etlou des io obstacles survolés.
La présente invention a pour objet un équipement antïcollision terrain embarqué à bord d'aéronef, comportant des mayens de détermination d'au moins une enveloppe virtuelle de protection d'évolution de l'aéronef i5 construite autour de la trajectoire de l'aéronef prédite â court terme et délimitant un volume de protection autour de la position et de la trajectoire courantes de l'aéronef, des moyens de détection des intrusions, dans la ou lesdites enveloppes virtuelles de protection d'évolution, d'une représentation d'une enveloppe du terrain etlou des obstacles au sol survolés mémorisée 2o dans une base de données embarquée ou au sol, et des moyens d'alarme déclenchés par les moyens de détection d'intrusion. Cet équipement anticollision terrain est remarquable en ~ce que, après détection d'un risque de collision sol, ses moyens de détermination d'enveloppes virtuelles de protection fournissent, en plus des enveloppes virtuelles de protection a5 d'évolution, au moins une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route, construite autour d'une trajectoire fictive de reprise de route, en ce que ses moyens de détection d'intrusion détectent les intrusions du terrain et/ou des obstacles sol à la fois dans la ou les enveloppes virtuelles de protection d'évolution et dans la ou les enveloppes~virtuelles de protection de reprise de 3o route et en ce que ses moyens d'alarmes engendrent une indication signalant la possibilité de mettre fin à une manceuvre d'évitement dès que les moyens de détection d'intrusion ne constatent plus d'intrusion du terrain et/ou des obstacles au sol dans la ou les enveloppes virtuelles de protection de reprise de route.
¿
Avantageusement, la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire horizontale.
Avantageusement, la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire ayant pour pente, une pente horizontale si la trajectoire instantanée de l'aéronef est en montée ou en palier, et une pente fonction de la trajectoire instantanée de l'aéronef si l'aéronef est en descente.
Avantageusement, la trajectoire fictive de reprise de route est une io trajectoire ayant pour pente, une pente fonction de fa trajectoire instantanée de l'aéronef.
Avantageusement, la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire ayant pour pente, une pente fonction de la trajectoire de l'aéronef ~s au moment de la détection du risque de collision terrain.
Avantageusement, la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire ayant pour pente, une pente fonction de la trajectoire de l'aéronef au moment de la détection du risque de collision terrain, si celuï-ci était en Zo descente, et une trajectoire horizontale si celui-ci était en vol horizontal ou.en montée au moment de la détection du risque de collision terrain.
Avantageusement, la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire ayant pour cap, le cap instantané de l'aéronef.
zs Avantageusement, la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire ayant pour cap et pente; ceux de la trajectoire de l'aéronef au moment de la détection du risque de collision terrain.
ao Avantageusement, les limites de la ou des enveloppes virtuelles de protection sont définies par une surface dïte palpeur dont la rencontre avec la représentation d'une enveloppe du terrain etlou des obstacles au sol extraite des iriformations de la base de données est assimilée à une intrusion du terrain etlou des obstacles au sol dans l'enveloppe virtuelle de protection ss correspondante.
Avantageusement, quelle que soifi l'attitude instantanée de l'aéronef (montée, vol en palier, descente), la projection à l'horizontale d'un palpeur d'enveloppe virtuelle de protection d'évolution est adoptée comme s palpeur d'une enveloppe virtuelle de protectïon de reprise de route.
Avantageusement, lorsque l'attitude instantanée de l'aéronef est une montée ou un vol en palier, ia projection à l'horizontale d'un palpeur d'enveloppe virtuelle de protection d'évolution est adoptée comme palpeur lo d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
Avantageusement, lorsque. l'attitude instantanée de l'aéronef est une descente, la projection selon un plan incliné fonction de la pente de descente instantanée de l'aéronef d'un palpeur d'enveloppe virtuelle de is protection d'évolution est adoptée comme palpeur d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
Avantageusement, lorsque l'attitude instantanée de l'aéronef est une descente, la projection, selon un plan incliné fonction de la pente de 2o descente instantanée de l'aéronef, d'un palpeur d'enveloppe virtuelle de protection d'évolution pendant une certaine distance ou temps de vol puis , selon l'horizontale, est adoptée comme palpeur d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
zs Avantageusement, lorsque l'équipement anticollision terrain est pourvu d'un écran de visualisation affichant une représentation des couches de terrain et/ou des risques de collision avec le terrain etlou les obstacles survolés, la projection, selon deux plans, adoptée comme palpeur d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route est réalisée de façon 3o cohérente avec celle utilisée sur fécrân pour la représentation des couches de terrain etlou des risques de collision avec le terrain et/ou les obstacles survolés.
Avantageusement, lorsque l'aéronef était en montée ou en palier 3s au moment de la détection d'un risque de collision terrain, ia projection à
l'horizontale .d'un palpeur d'enveloppe virtuelle de protection d'évolution est adoptée comme palpeur d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
s Avantageusement, lorsque l'aéronef ëtait en descente au moment de la détection d'un risque de collision terrain, la projection selon un plan incliné fonction de la pente ~ de descente de l'aéronef au moment de la détection du risque de collision terrain, d'un palpeur d'enveloppe virtuelle de protection d'évolution est adoptée comme palpeur d'une enveloppe virtuelle io de protection de reprise de route. .
Avantageusement, lorsque les moyens de détermination d'enveloppe. virtuelle de protection engendrent deux enveloppes virtuelles de protection d'ëvolution, ia plus distante, pour une pré-alarme de collision is terrain et la plus proche pour une alarme de collision terrain, la réunion des projections â l'horizontale des palpeurs des deux enveloppes virtuelles de .
protection d'évolution est adoptée .comme palpeur d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
zo Avantageusement, lorsque les moyens de détermination d'enveloppe virtuelle de protection engendrent deux enveloppes virtuelles. de protection .d'évolution, la plus distante pour une. pré-alarme de collision terrain et la plus proche pour une alarme de collision terrain, la réunion des projections selon un plan incliné ayant la pente de descente de l'aéronef au 2s moment de la détection du risque de collision terrain, des palpeurs des deux enveloppes virtuelles de protection d'évolution est adoptée comme palpéur d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
Avantageusement, l'indication signalant la possibilité de mettre i'in 3o à une manoeuvre d'évitement est donnée momentanément sous forme surale et/ou visuelle. .
Avantageusement, l'équipement anticollision terrain engendre une indication de maintien de la manoeuvre d'évitement sous forme surale etlou 3s visuelle, à la disparition d'une l'alerte terrain et~ce jusqu'à ce qu'aucun risque de collision ne soit détecté par l'enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
Avantageusement la distance verticale sous l'aéronef à laquelle s est placée l'enveloppe virtuelle de protection de reprise ~ de route est prise égale à celle utilisé pour l'une des enveloppes virtuelles de protection d'évolution, Avantageusement, lorsque l'équipement anticollision terrain est io pourvu d'un écran de visualisation affichant une représentation des couches de terrain etlou des risques de collision avec le terrain eilou les obstacles survolés, la distance verticale sous l'aéronef à laquelle est placée une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route est prise cohérente avec celle utilisée~sur l'écran pour la~ représentation des couches de terrain eilou is de risques de collision avec le terrain et/ou les obstacles survolés.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titra d'exemple.
Cette description sera faite en regârd du dessin dans lequel - une figure 1 est un schéma de principe d'un équipement anticollision terrain ëmbarqué à bord d'un aéronef en vue de sécuriser son pilotage, .
- des figures 2 à 4 sont des vues, essentiellement dans le plan vertical, montrant différentes phases-d'un évitement de terrain 2s mené par un aéronef sous le contrôle d'un équipement anticollision terrain selori l'invention, et - des figures 5, fi et 7. = sont des schémas illustrant des choix possibles de palpeûr d'enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
La figure 1 montre un équipement d'anticollision terrain 1 dans son environnement fonctionnel à bord ~d'ûn aéronef. L'équipement anticollision terrain se compose essentiellement d'un calculateur 2 associé à une base de données cartographiques 3. La base de données carfiographiques 3s représentée~3 est embarquée à bord de l'aéronef mais elle pourrait tout aussi bien être au sol et accessible de l'aéronef par radiotransmission. Le calculateur 2 peut être un calculateur spécifique à (équipement anticollisïon terrain ou un calculateur partagé avec d'autres tâches comme la gestion de vol ou le pilote automatique. En ce qui concerne l'anticollision terrain, il reçoit s des équipements de navigation 4 de l'aéronef les principaux paramètres de vol dont la position de l'aéronef en latitude, longitude et altïtude et la direction et (amplitude de son vecteur vitesse. A partïr de ces paramètres de vol, il détermine à chaque instant, au moins deux volumes de protection d'évolution dirigés vers l'avant selon une trajectoire future prédite et vers le dessous de io l'aéronef, et recherche si ces volumes de protection entrent en contact avec le terrain etlou les obstacles au sol survolés par comparaison de ces volumes de protection d'évolution avec une représentation du terrain etlou des obstacles au sol survolés tirée de la base de données cartographiques 3, tout contact étant considéré comme un risque de collision avec du terrain is etlou des obstacles au sol. ll émet une pré-alarme 5 dès que le plus distant des volumes de protection est touché et une alarme si le plus proche des volumes de protection est également touché, et accompagne l'alarme, de la raison de l'alarme et éventuellement d'une indicatïon sur la consigne d'évitement qui convient.
2o Par ailleurs, pour fournir à l'équipage de l'aéronef, une vision de la situation de l'aëronef par rapport au terrain et aux obstacles survolës, et, éventuellement, lui faciliter fëvaluation et la résolution des risques de collision terrain, l'équipement anticollision terrain 1 peut faire afficher sur un écran 6 du cockpit, une carte du terrain survolé faisant ressortir les zones de 2s terrain menaçantes. Celte carte, généralement en deux dimensions, est constituée d'une représentation par courbes de niveau 7 du terrain survolé
avec des fausses couleurs et/ou différentes textures etlou symboles matérialisant (ampleur du risque de collision correspondant à chaque tranche de terrain.
so Un volume de protection lié à l'aéronef délimite une partie de l'espace dans laquelle (aéronef doit pouvoir évoluer dans un futur plus ou moins proche sans risque de collision terrain. Son importance et sa forme dépendent du délai recherché entre une alarme et la réalisation d'un risque de collision, et, dans une certaine mesure, de la manoeuvrabi(ité de l'aéronef ss à l'instant considéré, c'est-à-dire des capacités d'évolution de l'aéronef qui sont liées à ses performances, à l'amplitude et à la direction de sa vitesse air, et à son attitude de vol (vol en ligne droite ou en virage, etc..). I1 est défini par une enveloppe virtuelle sans réàlité physique, dont les seules parties inférieure et frontale et éventuellement latérales sont considérées.
s Les parties inférieure et frontale d'un volume de protection sont habituellement assimilées à une bande, d'axe transversal horizontal, suivant, avec un certain décalage vertical fonction de la marge minimum de survol pour la situation considérée, la trajectoire qui serait suivie par l'aéronef dans le cas où son équipage viendrait à être averti d'un risque de collision terrain io et luï ferait adopter, au bout d'un temps normal de réaction agrémenté
d'une marge de sécurité plus ou moins longue, une trajectoire d'évitement en montée, avec une pente voisine du maximum de ses possibilités du moment.
Cette bande va en s'élargissant pour tenir compte de l'incertitude de plus en plus grande sur la position prévisible de faëronef au fur et à mesure de is l'augmentation du délai de prëvision et s'ouvre sur le coté en cas de virage en fonction du taux de virage. Elle commence par se diriger dans la direction du dëplacement de l'aéronef, puis s'incurve vers le haut jusqu'à adopter une pente de montée correspondant au maximum des possibilités de montée de l'aéronef. Elle sert de palpeur car c'est son franchissement par le terrain ao etlou les obstacles au sol qui sert de critère pour décider de la pénétration du terrain et/ou des obstacles au sol dans le volume de protection et admettre l'existence d'un risque de collision. ' Sur la figure 2, un aéronef.A se déplace, en descente, à un instant t1 et dans une direction D, au-dessus d'un terrain de profil vertical R. Cet 2s aéronef A est pourvu d'un équipement anticollision terrain qui met en eeuvre deux volumes de protection d'évolution: un volume de protection distant utilisé pour des pré-alarmes donc pour la détection de risques de collision terrain à court terme et correspondant à un premier palpeur C, et un volume de protection proche utilisé pour des alarmes donc pour la détection de 3o risque de collision terrain à trés court terme et correspondant à un deuxiëme palpeur W, Les deux palpeurs C ~t W utilisés pour les pré-alarmes et les alarmes modélisent des évitements du relief par le haut entamés à des instants t1~Tpa et t1+Ta et nécessitant un temps de mise en ceuvre Tm, La détection des risques de coNision terrain à court terme implique de prévoir la ss manoeuvre d'évitement par le haut au bout d'un dëlai plus grand que la détection des risques de collision terrain à très court terme, ce qui se traduit par un décalage du palpeur C par rapport au palpeur W selon ia trajectoire future prédite. Comme elle repose.sur une prévision à plus long terme de la position dé l'aéronef, elle est moins (table. Pour lui, conserver néanmoins la s même sûreté de détection son palpeur C est également dëcalé vers le bas par rapport au palpeur W.
Dans la situation représentée à la figure 2, l'équipement d'anticollision de l'aéronef A détecte une pénétration du terrain au travers de son palpeur C à l'instant t1 et engendre en conséquence, une pré-alarme de ~o risque de collision terrain. Cette pré-alarme .alerte l'équipage de l'aéronef A
du risque que lui fait courir sa trajectoire de descente. .
Arrivé au poïnt MW, l'équïpement anticollision terrain de l'aéronef A engendre une alarme de risque de collision terrain car (enveloppe de protection la plus proche adoptéé EW rencontre une surface MTCD
1s recouvrant le relief R et correspondant à une marge minimum de sécurité
retenue pour tenir compte des imprécisions de la base des données cartographiques 3 etlou de la position verticale de l'avion fournie par les senseurs de bord, et d'une hauteur minimum de survol pour assurer la sécurité.
zo Cette alarme de collision terrain conduit (équipage de l'aéronef à
arréier ia descente et à entamer sans délai une trajectoire d'évitement TE
consistant en une remontée à une altitude de sécurité au-dessus des points haut du relief survolé.
2s La figure 3 montre situation de !aéronef A à un instant ultérieur t2 alors qu'il entame une remontée pour éliminer le risque de collision terrain signalé par-falarme de son équipement anticollision terrain. Les palpeurs C
et W ont pris la nouvelle direction'-_.eri montée de l'aéronef A et se sont redressés puisque l'aéronef A est proche du maximum de ses possibilités de so montée. Ils. ne rencontrent plus la surFace MTCD recouvrant le terrain R de sorte que l'équipement anticoilision terrain de l'aéronef A a fait cesser l'alarme de collision terrain. L'arrêt de Palarrne (surale et lumineuse le cas échéant) informe l'équipage de la bonne efficacité de la manoeuvre d'ëvi eurent par le haut en cours mais ne le renseigne pas sur la possibilité
ss ou non de reprendre la trajectoire de descente qu'il suivait avant (avènement de (alarme de collision terrain. Pour combler cette lacune, (équipement anticollision terrain proposé prévoit au moins un troisième volume de protection dit de reprise de route, basé sur la position instantanée de l'aéronef A, ici en t2, et sur une prévision de déplacement fictif allant dans le s sens de la reprise de la trajectoire suivie au moment da la détection du risque avec le terrain (pré-alerte ou aierte).Dans le cas présent, le volume de protection de reprise de route esfi basé sur une prévision de déplacement fictif reprenant le cap instantané de l'aéronef A et sa pente de descente initiale, et correspond au palpeur L. Ce palpeur L rencontre la surface MTCD
1o recouvrant le terrain R signifiant que la manceuvre d'évitement par le haut en cours de réalisation doit être poursuivie avant que le risque de collision terrain puisse être considéré comme résolu.
Dès que le palpeur L correspondant au volume de protection de reprise de route est libéré de toute emprise de 1a surface MTCD recouvrant is le terrain R, l'équipement d'anticoilision terrain émet, à l'attention de l'équipage, un constat de résolution du risque de collision terrain, signifiant 1a possibilité de reprendre la route initialement suivie. Ce constat peut prendre la forme soit de l'arrêt d'une consigne aurale etlou lumineuse de poursuite de la manoeuvre d'évitement (telle que « continuer montée ») qui a été initiée 2o depuis (arrêt de l'alarme, soit de la génération momentanée d'une consigne aurale etlou lumineuse de fin possïble de la manceuvre d'évitement.
La figure 4 montre situation de (aéronef A à un instant postérieur t3 alors qu'il poursuit sa manoeuvre d'évitement par le haut entamée pour éliminer le risque de collision terrain signalé par (alarme de son équipement xs anticallision terrain. Les palpeurs C et W restent orientés en montée sans rencontrer le terrain R de sorte que (équipement anticollision terrain de (aéronef A n'émet ni pré-alarme, ni alarme. Dès que ie palpeur L
correspondant au volume de protection de reprise de route ne rencontre plus la surface MTCD recouvrant le terrain R signifiant que la manceuvre so d'évitement par le haut en cours de réalisation peut être arrêtée et une trajectoire horizontale ou avantageusement la trajectoire initiale de descente reprise sans risque de collision à court terme avec du terrain etlau des obstacles, (équipement d'anticollision terràin émet, â l'attention de (équipage, un constat de résolution du risque de collision terrain, signifiant la 3s possibilité de reprendre la route initialement suivie. Comme indiqué
précédemment, ce constat peut prendre !a forme sait de l'arrêt d'une consigne surale etlou lumineuse de poursuite de la manoeuvre d'évitement (telle que « continuer montée ») qui a été initiée depuis l'arrêt de l'alarme, sait de la génération momentanée d'une consigne surale etlou lumineuse de s fin possible de ia manoeuvre d'évïtement.
La façon dont sont obtenus les paramètres de vol par les équipements de navigation 4 de l'aéronef ainsi pue les traitements faits par le calculateur 2 sur les paramètres de vol et sur les éléments de la base de données cartographique 3 pour engendrer les pré-alarmes, les alarmes, les lo consignes d'ëvitement de terrain ainsi que pour ëventuellement afficher une carte en fausses couleurs, par courbes de niveau du terrain survolé, ne seront pas détaillés pour ne pas alourdir la description. Pour des précisions à
leur sujet, on se rapportera utilement aux brevets précédemment cités (les brevets français FR 2 689 668, FR 2 747 492, FR 2 773 609, FR 2 813 963 is et les brevets amëricains US 5 488 563, US 5 638 282, U5 6 088 654, US 6 317 663).
Comme pour la détection des risques de collision terrain, il peut y avoir plusieurs volumes de protection, par exemple deux volumes de protection de reprise de route, le plus distant pour signaler une résolution 2o imminente d'un risque de conflit de terrain en cours de traitement et ie plus proche pour un constat de résolution effective d'un risque de collision terrain, Le ou les palpeurs associés à des volumes de protection de reprise de route peuvent être déterminés par l'équipement anticollision terrain de manière indépendante des palpeurs associés aux volumes de protection d'évolution 2s ou en découler.
La figure 5 donne un exemple, dans lequel le palpeur L associé à
un volume de protection de reprise de route est pris égal à la projection, sur le plan horizontal, du palpeur W associé au volume de protection d'évolution dédié aux alarmes de risque de collision terrain.
so Une variante consiste à adopter pour le palpeur L associé au volume de protection de reprise de route, non pas la projection, sur le plan horizontal, du palpeur W associé au volume de protection d'évolution dédié
aux alarmes de risque de collision terrain mais la réunion des projections, sur le plan horizontal, des palpeurs W et C associés aux volumes de protection ss d'ëvolution dédiés aux pré-alarmes et alarmes de risques da collision terrain.
La figure 6 donne un autre exemple particulièrement adapté au cas oü un aéronef A est soit, de fiaçon instantanée en cours de descente lors de la résolution d'un risque de collision avec le terrain (a priori en cours dé
redressement.vers un trajectoire montée), soit en descente au moment de la s détection d'un risque de collision fierrain. Dans cet exemple, le palpeur L
associé à un volume de protection de~ reprise de route est pris égal à la projection, sur le ;plan de descente de (aéronef A, du palpeur W associé àu volume de protection d'évolution dédié aux alarmes de rïsque de collision terrain.
~o Une variante consiste à adopter pour le palpeur L associé au~
volume de protection de reprise de route, non pas la projection, sur.le plan de descente de l'aéronef A, du palpeur W associé au volume de protection d'évolution dédié .aux alarmes de risque de collision terrain mais la réunion des projections, sur le plan de descente de (aéronef A, des palpeurs W et C
is associës aux volumes de protection d'évolution dédiés aux pré-alarmes et alarmes de risques de collision terrain.
La figure 7 donne un -autre exemple particulièrement adapté au cas où un aéronef A est de façon instantané en cours de descente lors de la rësoiution d'un risque de collision avec le terrain (a priori en cours de 2o redressement vers un trajectoire montée) dans lequel le palpeur L associé à
un volume de protectïon de reprise de route est pris égal à la projection, sur Je plan de déscente de l'aéronef A, pendant une durée (ou une distance ) prëdéterminée (par exemple de l'ordre de 30 secondes), puis sur un plan horizontal, -du palpeur W associé au volume de protection d'évolution dédié
2s aux alarmes de risque de collision terrain. Avantageusement cette projection est définie de façon cohérente avec celle utilisée pour la représentation des couches de terrain etlou de risquevavec le terrain etlou les obstacles sur le ou les écrans de visualisation du cockpit utilisé pour ce systéme d'anticollision terrain, en particulier ~en prenant pour (a durée prëdéterminée 3o une durée. par exemple de l'ordre d,~ 30 secondes fixe ou modulable suivant des critères propres à l'affichage d.es couches terrain.
Dans ce cas, la fonction FLTA fait appel à au moins deux volumes s de protection dirigés vers l'avant selon la trajectoire future prédite et vers le dessous de ('aéronef. Un premier volume de protection, (e plus distant de l'aéronef, est utilisé pour générer une pré-alarme tandis qu'un deuxième volume de protection plus proche de l'aéronef est utilisé pour générer une alarme.
to La pré-alarme a pour but de donner conscience à l'équipage d'un risque à caurt terme de collision avec le terrain etlou des obstacles sol afin qu'il en tienne compte dans le pilotage de l'aéronef. Elle est donnée suffisamment à l'avance pour que l'équipage puisse corriger sa trajectoire et se préparer à effectuer une éventuelle manosuvre d'évitement. Elle consiste is par exemple, en un avertissement sonore répétitif de type :"Caution Terrain"
doublé ou non d'une signalisation lumineuse et accompagnée ou non d'une symbologie spécifique sur un écran de visualisation (zone jaune par exemple) du cockpit. a L'alarme prévient l'équipage d'un risque à très court terme de 2o collision avec le terrain et/ou des obstacles sol en lui conseillant fortement d'effectuer une manoauvre immédiate d'évitement, en gënëral de type <c pull up~a. C'est par exemple un avertissement sonore répétitif de type :" Terrain Terrain, Pull up" pouvant être également doublée d'une signalisation lumineuse et accompagnée ou non d'une symbologie spécifiique sur un écran 2s de visualisation (zone rouge par exemple) du cockpit. Quand une manoeuvre de type c Pull-up » n'eSt pas jugée faisable par le système, une autre alarme peut être émise (par exemple « Avoid Terrain »).
Lorsque le risque à court terme ou très court terme de collision avec le terrain et/ou avec des obstacles au sol ayant motivé une pré-alarme so ou une alarme disparaît notamment en raison de l'exécution d'une manoeuvre d'évitement appropriée, lâ pré-alarme ou l'alarme est levée et les avertissements sonores et/ou lumineux supprimés.
Un tel dispositif fait l'objet des brevets français FR 2 689 668, FR 2 747 492, FR 2 773 609, FR,2 813 963 et des brevets américains ss correspondants US 5 488 563, US 5 638 282, US 6 088 654 dont le contenu descriptif est à considérer comme intégralement incorporé à la présente description.
Souvent, la fonction FLTA est associée un dispositif d'affichage des risques de collision terrain affichant sur un ou des écrans installés à
bord s une image représentant en deux dimensions une enveloppe du terrain etlou des obstacles surrrolés en mettant en évidence les risques de collision, avec leurs importances relatives, que font encourir les différents terrain etlou obstacles à portée de l'aéronef.
Un tel dispositif de visualisation a fait l'objet du brevet français io FR 2 i73 609 et du brevet américain US 6 088 654 lui correspondant qui ont déjà étaient cités. , Les équipements anticollision sol actuellement connus, s'ils permettent de détecter les risques de collision sol et de les prévenir par une manoeuvre d'évitement appropriëe, ne permettent cependant pas de is connaftre avec précision (instant à. partir duquel une manoeuvre d'évitement de terrain etlou d'obstacles au sol entamée de maniére appropriée pour traiter un risque de collision avec le terrain et/ou des obstacles au sol, peut être terminée et à partir duquel la reprise d'un vol normal peut être envisagée. En effet, la pré-alarme ou falarme.s'arrête dès que le risque à
ao court terme ou très court ternie dé collision avec le terrain etlou avec des obstacles au sol (ayant motivé disparaît notamment en raison de l'exécution d'une manoeuvre d'évitement appropriée écartant suffisamment la trajectoire prévue à court terme pour !'aéronef, du terrain etlou des obstacles au sol survolés, ce qui peut se produire alors que (aéronef est en montée, sans 25 avoir encore atteint l'altitude de sécurité prévue pour le lieu considéré.
L'affichage cartographique des équipements anticollision sol actuels ne renseigne pas non plus clairement sur l'instant oü un risque de collision sol est effectivement résolu sauf s'il utilise comme altitude de référence d'altitude d'affichage une altitude liée à l'altitude instantanëe de 30 l'aéronef.
Comme il ne reçoit pas de signal de fin de manoeuvre d'évitement de la part de l'équipement d'alerte de risques de collision de terrain etlou d'obstacles au sol, l'équipage d'un aéronef attend d'étre nettement au-dessus de l'altitude de sécurité fixée pour la zone survolée pour mettre fin à une B
manoeuvre d'évitement de terrain efi/ou d'obstacles au sol, ce qui concourt à
prolonger le temps de vol.
La présente invention a pour but de pallier l'inconvénient précité
s en donnant à l'équipage une indication claire de l'instant à partir duquel le conflit de terrain peut être considéré comme résolu et la manoeuvre d'évitement peut être terminée, cela par le moyen d'annonces appropriées, aurales et/ou visuelles etlou par une visualisation appropriée sur un ou plusieurs écran de bord donnant une représentation du terrain etlou des io obstacles survolés.
La présente invention a pour objet un équipement antïcollision terrain embarqué à bord d'aéronef, comportant des mayens de détermination d'au moins une enveloppe virtuelle de protection d'évolution de l'aéronef i5 construite autour de la trajectoire de l'aéronef prédite â court terme et délimitant un volume de protection autour de la position et de la trajectoire courantes de l'aéronef, des moyens de détection des intrusions, dans la ou lesdites enveloppes virtuelles de protection d'évolution, d'une représentation d'une enveloppe du terrain etlou des obstacles au sol survolés mémorisée 2o dans une base de données embarquée ou au sol, et des moyens d'alarme déclenchés par les moyens de détection d'intrusion. Cet équipement anticollision terrain est remarquable en ~ce que, après détection d'un risque de collision sol, ses moyens de détermination d'enveloppes virtuelles de protection fournissent, en plus des enveloppes virtuelles de protection a5 d'évolution, au moins une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route, construite autour d'une trajectoire fictive de reprise de route, en ce que ses moyens de détection d'intrusion détectent les intrusions du terrain et/ou des obstacles sol à la fois dans la ou les enveloppes virtuelles de protection d'évolution et dans la ou les enveloppes~virtuelles de protection de reprise de 3o route et en ce que ses moyens d'alarmes engendrent une indication signalant la possibilité de mettre fin à une manceuvre d'évitement dès que les moyens de détection d'intrusion ne constatent plus d'intrusion du terrain et/ou des obstacles au sol dans la ou les enveloppes virtuelles de protection de reprise de route.
¿
Avantageusement, la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire horizontale.
Avantageusement, la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire ayant pour pente, une pente horizontale si la trajectoire instantanée de l'aéronef est en montée ou en palier, et une pente fonction de la trajectoire instantanée de l'aéronef si l'aéronef est en descente.
Avantageusement, la trajectoire fictive de reprise de route est une io trajectoire ayant pour pente, une pente fonction de fa trajectoire instantanée de l'aéronef.
Avantageusement, la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire ayant pour pente, une pente fonction de la trajectoire de l'aéronef ~s au moment de la détection du risque de collision terrain.
Avantageusement, la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire ayant pour pente, une pente fonction de la trajectoire de l'aéronef au moment de la détection du risque de collision terrain, si celuï-ci était en Zo descente, et une trajectoire horizontale si celui-ci était en vol horizontal ou.en montée au moment de la détection du risque de collision terrain.
Avantageusement, la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire ayant pour cap, le cap instantané de l'aéronef.
zs Avantageusement, la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire ayant pour cap et pente; ceux de la trajectoire de l'aéronef au moment de la détection du risque de collision terrain.
ao Avantageusement, les limites de la ou des enveloppes virtuelles de protection sont définies par une surface dïte palpeur dont la rencontre avec la représentation d'une enveloppe du terrain etlou des obstacles au sol extraite des iriformations de la base de données est assimilée à une intrusion du terrain etlou des obstacles au sol dans l'enveloppe virtuelle de protection ss correspondante.
Avantageusement, quelle que soifi l'attitude instantanée de l'aéronef (montée, vol en palier, descente), la projection à l'horizontale d'un palpeur d'enveloppe virtuelle de protection d'évolution est adoptée comme s palpeur d'une enveloppe virtuelle de protectïon de reprise de route.
Avantageusement, lorsque l'attitude instantanée de l'aéronef est une montée ou un vol en palier, ia projection à l'horizontale d'un palpeur d'enveloppe virtuelle de protection d'évolution est adoptée comme palpeur lo d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
Avantageusement, lorsque. l'attitude instantanée de l'aéronef est une descente, la projection selon un plan incliné fonction de la pente de descente instantanée de l'aéronef d'un palpeur d'enveloppe virtuelle de is protection d'évolution est adoptée comme palpeur d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
Avantageusement, lorsque l'attitude instantanée de l'aéronef est une descente, la projection, selon un plan incliné fonction de la pente de 2o descente instantanée de l'aéronef, d'un palpeur d'enveloppe virtuelle de protection d'évolution pendant une certaine distance ou temps de vol puis , selon l'horizontale, est adoptée comme palpeur d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
zs Avantageusement, lorsque l'équipement anticollision terrain est pourvu d'un écran de visualisation affichant une représentation des couches de terrain et/ou des risques de collision avec le terrain etlou les obstacles survolés, la projection, selon deux plans, adoptée comme palpeur d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route est réalisée de façon 3o cohérente avec celle utilisée sur fécrân pour la représentation des couches de terrain etlou des risques de collision avec le terrain et/ou les obstacles survolés.
Avantageusement, lorsque l'aéronef était en montée ou en palier 3s au moment de la détection d'un risque de collision terrain, ia projection à
l'horizontale .d'un palpeur d'enveloppe virtuelle de protection d'évolution est adoptée comme palpeur d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
s Avantageusement, lorsque l'aéronef ëtait en descente au moment de la détection d'un risque de collision terrain, la projection selon un plan incliné fonction de la pente ~ de descente de l'aéronef au moment de la détection du risque de collision terrain, d'un palpeur d'enveloppe virtuelle de protection d'évolution est adoptée comme palpeur d'une enveloppe virtuelle io de protection de reprise de route. .
Avantageusement, lorsque les moyens de détermination d'enveloppe. virtuelle de protection engendrent deux enveloppes virtuelles de protection d'ëvolution, ia plus distante, pour une pré-alarme de collision is terrain et la plus proche pour une alarme de collision terrain, la réunion des projections â l'horizontale des palpeurs des deux enveloppes virtuelles de .
protection d'évolution est adoptée .comme palpeur d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
zo Avantageusement, lorsque les moyens de détermination d'enveloppe virtuelle de protection engendrent deux enveloppes virtuelles. de protection .d'évolution, la plus distante pour une. pré-alarme de collision terrain et la plus proche pour une alarme de collision terrain, la réunion des projections selon un plan incliné ayant la pente de descente de l'aéronef au 2s moment de la détection du risque de collision terrain, des palpeurs des deux enveloppes virtuelles de protection d'évolution est adoptée comme palpéur d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
Avantageusement, l'indication signalant la possibilité de mettre i'in 3o à une manoeuvre d'évitement est donnée momentanément sous forme surale et/ou visuelle. .
Avantageusement, l'équipement anticollision terrain engendre une indication de maintien de la manoeuvre d'évitement sous forme surale etlou 3s visuelle, à la disparition d'une l'alerte terrain et~ce jusqu'à ce qu'aucun risque de collision ne soit détecté par l'enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
Avantageusement la distance verticale sous l'aéronef à laquelle s est placée l'enveloppe virtuelle de protection de reprise ~ de route est prise égale à celle utilisé pour l'une des enveloppes virtuelles de protection d'évolution, Avantageusement, lorsque l'équipement anticollision terrain est io pourvu d'un écran de visualisation affichant une représentation des couches de terrain etlou des risques de collision avec le terrain eilou les obstacles survolés, la distance verticale sous l'aéronef à laquelle est placée une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route est prise cohérente avec celle utilisée~sur l'écran pour la~ représentation des couches de terrain eilou is de risques de collision avec le terrain et/ou les obstacles survolés.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titra d'exemple.
Cette description sera faite en regârd du dessin dans lequel - une figure 1 est un schéma de principe d'un équipement anticollision terrain ëmbarqué à bord d'un aéronef en vue de sécuriser son pilotage, .
- des figures 2 à 4 sont des vues, essentiellement dans le plan vertical, montrant différentes phases-d'un évitement de terrain 2s mené par un aéronef sous le contrôle d'un équipement anticollision terrain selori l'invention, et - des figures 5, fi et 7. = sont des schémas illustrant des choix possibles de palpeûr d'enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
La figure 1 montre un équipement d'anticollision terrain 1 dans son environnement fonctionnel à bord ~d'ûn aéronef. L'équipement anticollision terrain se compose essentiellement d'un calculateur 2 associé à une base de données cartographiques 3. La base de données carfiographiques 3s représentée~3 est embarquée à bord de l'aéronef mais elle pourrait tout aussi bien être au sol et accessible de l'aéronef par radiotransmission. Le calculateur 2 peut être un calculateur spécifique à (équipement anticollisïon terrain ou un calculateur partagé avec d'autres tâches comme la gestion de vol ou le pilote automatique. En ce qui concerne l'anticollision terrain, il reçoit s des équipements de navigation 4 de l'aéronef les principaux paramètres de vol dont la position de l'aéronef en latitude, longitude et altïtude et la direction et (amplitude de son vecteur vitesse. A partïr de ces paramètres de vol, il détermine à chaque instant, au moins deux volumes de protection d'évolution dirigés vers l'avant selon une trajectoire future prédite et vers le dessous de io l'aéronef, et recherche si ces volumes de protection entrent en contact avec le terrain etlou les obstacles au sol survolés par comparaison de ces volumes de protection d'évolution avec une représentation du terrain etlou des obstacles au sol survolés tirée de la base de données cartographiques 3, tout contact étant considéré comme un risque de collision avec du terrain is etlou des obstacles au sol. ll émet une pré-alarme 5 dès que le plus distant des volumes de protection est touché et une alarme si le plus proche des volumes de protection est également touché, et accompagne l'alarme, de la raison de l'alarme et éventuellement d'une indicatïon sur la consigne d'évitement qui convient.
2o Par ailleurs, pour fournir à l'équipage de l'aéronef, une vision de la situation de l'aëronef par rapport au terrain et aux obstacles survolës, et, éventuellement, lui faciliter fëvaluation et la résolution des risques de collision terrain, l'équipement anticollision terrain 1 peut faire afficher sur un écran 6 du cockpit, une carte du terrain survolé faisant ressortir les zones de 2s terrain menaçantes. Celte carte, généralement en deux dimensions, est constituée d'une représentation par courbes de niveau 7 du terrain survolé
avec des fausses couleurs et/ou différentes textures etlou symboles matérialisant (ampleur du risque de collision correspondant à chaque tranche de terrain.
so Un volume de protection lié à l'aéronef délimite une partie de l'espace dans laquelle (aéronef doit pouvoir évoluer dans un futur plus ou moins proche sans risque de collision terrain. Son importance et sa forme dépendent du délai recherché entre une alarme et la réalisation d'un risque de collision, et, dans une certaine mesure, de la manoeuvrabi(ité de l'aéronef ss à l'instant considéré, c'est-à-dire des capacités d'évolution de l'aéronef qui sont liées à ses performances, à l'amplitude et à la direction de sa vitesse air, et à son attitude de vol (vol en ligne droite ou en virage, etc..). I1 est défini par une enveloppe virtuelle sans réàlité physique, dont les seules parties inférieure et frontale et éventuellement latérales sont considérées.
s Les parties inférieure et frontale d'un volume de protection sont habituellement assimilées à une bande, d'axe transversal horizontal, suivant, avec un certain décalage vertical fonction de la marge minimum de survol pour la situation considérée, la trajectoire qui serait suivie par l'aéronef dans le cas où son équipage viendrait à être averti d'un risque de collision terrain io et luï ferait adopter, au bout d'un temps normal de réaction agrémenté
d'une marge de sécurité plus ou moins longue, une trajectoire d'évitement en montée, avec une pente voisine du maximum de ses possibilités du moment.
Cette bande va en s'élargissant pour tenir compte de l'incertitude de plus en plus grande sur la position prévisible de faëronef au fur et à mesure de is l'augmentation du délai de prëvision et s'ouvre sur le coté en cas de virage en fonction du taux de virage. Elle commence par se diriger dans la direction du dëplacement de l'aéronef, puis s'incurve vers le haut jusqu'à adopter une pente de montée correspondant au maximum des possibilités de montée de l'aéronef. Elle sert de palpeur car c'est son franchissement par le terrain ao etlou les obstacles au sol qui sert de critère pour décider de la pénétration du terrain et/ou des obstacles au sol dans le volume de protection et admettre l'existence d'un risque de collision. ' Sur la figure 2, un aéronef.A se déplace, en descente, à un instant t1 et dans une direction D, au-dessus d'un terrain de profil vertical R. Cet 2s aéronef A est pourvu d'un équipement anticollision terrain qui met en eeuvre deux volumes de protection d'évolution: un volume de protection distant utilisé pour des pré-alarmes donc pour la détection de risques de collision terrain à court terme et correspondant à un premier palpeur C, et un volume de protection proche utilisé pour des alarmes donc pour la détection de 3o risque de collision terrain à trés court terme et correspondant à un deuxiëme palpeur W, Les deux palpeurs C ~t W utilisés pour les pré-alarmes et les alarmes modélisent des évitements du relief par le haut entamés à des instants t1~Tpa et t1+Ta et nécessitant un temps de mise en ceuvre Tm, La détection des risques de coNision terrain à court terme implique de prévoir la ss manoeuvre d'évitement par le haut au bout d'un dëlai plus grand que la détection des risques de collision terrain à très court terme, ce qui se traduit par un décalage du palpeur C par rapport au palpeur W selon ia trajectoire future prédite. Comme elle repose.sur une prévision à plus long terme de la position dé l'aéronef, elle est moins (table. Pour lui, conserver néanmoins la s même sûreté de détection son palpeur C est également dëcalé vers le bas par rapport au palpeur W.
Dans la situation représentée à la figure 2, l'équipement d'anticollision de l'aéronef A détecte une pénétration du terrain au travers de son palpeur C à l'instant t1 et engendre en conséquence, une pré-alarme de ~o risque de collision terrain. Cette pré-alarme .alerte l'équipage de l'aéronef A
du risque que lui fait courir sa trajectoire de descente. .
Arrivé au poïnt MW, l'équïpement anticollision terrain de l'aéronef A engendre une alarme de risque de collision terrain car (enveloppe de protection la plus proche adoptéé EW rencontre une surface MTCD
1s recouvrant le relief R et correspondant à une marge minimum de sécurité
retenue pour tenir compte des imprécisions de la base des données cartographiques 3 etlou de la position verticale de l'avion fournie par les senseurs de bord, et d'une hauteur minimum de survol pour assurer la sécurité.
zo Cette alarme de collision terrain conduit (équipage de l'aéronef à
arréier ia descente et à entamer sans délai une trajectoire d'évitement TE
consistant en une remontée à une altitude de sécurité au-dessus des points haut du relief survolé.
2s La figure 3 montre situation de !aéronef A à un instant ultérieur t2 alors qu'il entame une remontée pour éliminer le risque de collision terrain signalé par-falarme de son équipement anticollision terrain. Les palpeurs C
et W ont pris la nouvelle direction'-_.eri montée de l'aéronef A et se sont redressés puisque l'aéronef A est proche du maximum de ses possibilités de so montée. Ils. ne rencontrent plus la surFace MTCD recouvrant le terrain R de sorte que l'équipement anticoilision terrain de l'aéronef A a fait cesser l'alarme de collision terrain. L'arrêt de Palarrne (surale et lumineuse le cas échéant) informe l'équipage de la bonne efficacité de la manoeuvre d'ëvi eurent par le haut en cours mais ne le renseigne pas sur la possibilité
ss ou non de reprendre la trajectoire de descente qu'il suivait avant (avènement de (alarme de collision terrain. Pour combler cette lacune, (équipement anticollision terrain proposé prévoit au moins un troisième volume de protection dit de reprise de route, basé sur la position instantanée de l'aéronef A, ici en t2, et sur une prévision de déplacement fictif allant dans le s sens de la reprise de la trajectoire suivie au moment da la détection du risque avec le terrain (pré-alerte ou aierte).Dans le cas présent, le volume de protection de reprise de route esfi basé sur une prévision de déplacement fictif reprenant le cap instantané de l'aéronef A et sa pente de descente initiale, et correspond au palpeur L. Ce palpeur L rencontre la surface MTCD
1o recouvrant le terrain R signifiant que la manceuvre d'évitement par le haut en cours de réalisation doit être poursuivie avant que le risque de collision terrain puisse être considéré comme résolu.
Dès que le palpeur L correspondant au volume de protection de reprise de route est libéré de toute emprise de 1a surface MTCD recouvrant is le terrain R, l'équipement d'anticoilision terrain émet, à l'attention de l'équipage, un constat de résolution du risque de collision terrain, signifiant 1a possibilité de reprendre la route initialement suivie. Ce constat peut prendre la forme soit de l'arrêt d'une consigne aurale etlou lumineuse de poursuite de la manoeuvre d'évitement (telle que « continuer montée ») qui a été initiée 2o depuis (arrêt de l'alarme, soit de la génération momentanée d'une consigne aurale etlou lumineuse de fin possïble de la manceuvre d'évitement.
La figure 4 montre situation de (aéronef A à un instant postérieur t3 alors qu'il poursuit sa manoeuvre d'évitement par le haut entamée pour éliminer le risque de collision terrain signalé par (alarme de son équipement xs anticallision terrain. Les palpeurs C et W restent orientés en montée sans rencontrer le terrain R de sorte que (équipement anticollision terrain de (aéronef A n'émet ni pré-alarme, ni alarme. Dès que ie palpeur L
correspondant au volume de protection de reprise de route ne rencontre plus la surface MTCD recouvrant le terrain R signifiant que la manceuvre so d'évitement par le haut en cours de réalisation peut être arrêtée et une trajectoire horizontale ou avantageusement la trajectoire initiale de descente reprise sans risque de collision à court terme avec du terrain etlau des obstacles, (équipement d'anticollision terràin émet, â l'attention de (équipage, un constat de résolution du risque de collision terrain, signifiant la 3s possibilité de reprendre la route initialement suivie. Comme indiqué
précédemment, ce constat peut prendre !a forme sait de l'arrêt d'une consigne surale etlou lumineuse de poursuite de la manoeuvre d'évitement (telle que « continuer montée ») qui a été initiée depuis l'arrêt de l'alarme, sait de la génération momentanée d'une consigne surale etlou lumineuse de s fin possible de ia manoeuvre d'évïtement.
La façon dont sont obtenus les paramètres de vol par les équipements de navigation 4 de l'aéronef ainsi pue les traitements faits par le calculateur 2 sur les paramètres de vol et sur les éléments de la base de données cartographique 3 pour engendrer les pré-alarmes, les alarmes, les lo consignes d'ëvitement de terrain ainsi que pour ëventuellement afficher une carte en fausses couleurs, par courbes de niveau du terrain survolé, ne seront pas détaillés pour ne pas alourdir la description. Pour des précisions à
leur sujet, on se rapportera utilement aux brevets précédemment cités (les brevets français FR 2 689 668, FR 2 747 492, FR 2 773 609, FR 2 813 963 is et les brevets amëricains US 5 488 563, US 5 638 282, U5 6 088 654, US 6 317 663).
Comme pour la détection des risques de collision terrain, il peut y avoir plusieurs volumes de protection, par exemple deux volumes de protection de reprise de route, le plus distant pour signaler une résolution 2o imminente d'un risque de conflit de terrain en cours de traitement et ie plus proche pour un constat de résolution effective d'un risque de collision terrain, Le ou les palpeurs associés à des volumes de protection de reprise de route peuvent être déterminés par l'équipement anticollision terrain de manière indépendante des palpeurs associés aux volumes de protection d'évolution 2s ou en découler.
La figure 5 donne un exemple, dans lequel le palpeur L associé à
un volume de protection de reprise de route est pris égal à la projection, sur le plan horizontal, du palpeur W associé au volume de protection d'évolution dédié aux alarmes de risque de collision terrain.
so Une variante consiste à adopter pour le palpeur L associé au volume de protection de reprise de route, non pas la projection, sur le plan horizontal, du palpeur W associé au volume de protection d'évolution dédié
aux alarmes de risque de collision terrain mais la réunion des projections, sur le plan horizontal, des palpeurs W et C associés aux volumes de protection ss d'ëvolution dédiés aux pré-alarmes et alarmes de risques da collision terrain.
La figure 6 donne un autre exemple particulièrement adapté au cas oü un aéronef A est soit, de fiaçon instantanée en cours de descente lors de la résolution d'un risque de collision avec le terrain (a priori en cours dé
redressement.vers un trajectoire montée), soit en descente au moment de la s détection d'un risque de collision fierrain. Dans cet exemple, le palpeur L
associé à un volume de protection de~ reprise de route est pris égal à la projection, sur le ;plan de descente de (aéronef A, du palpeur W associé àu volume de protection d'évolution dédié aux alarmes de rïsque de collision terrain.
~o Une variante consiste à adopter pour le palpeur L associé au~
volume de protection de reprise de route, non pas la projection, sur.le plan de descente de l'aéronef A, du palpeur W associé au volume de protection d'évolution dédié .aux alarmes de risque de collision terrain mais la réunion des projections, sur le plan de descente de (aéronef A, des palpeurs W et C
is associës aux volumes de protection d'évolution dédiés aux pré-alarmes et alarmes de risques de collision terrain.
La figure 7 donne un -autre exemple particulièrement adapté au cas où un aéronef A est de façon instantané en cours de descente lors de la rësoiution d'un risque de collision avec le terrain (a priori en cours de 2o redressement vers un trajectoire montée) dans lequel le palpeur L associé à
un volume de protectïon de reprise de route est pris égal à la projection, sur Je plan de déscente de l'aéronef A, pendant une durée (ou une distance ) prëdéterminée (par exemple de l'ordre de 30 secondes), puis sur un plan horizontal, -du palpeur W associé au volume de protection d'évolution dédié
2s aux alarmes de risque de collision terrain. Avantageusement cette projection est définie de façon cohérente avec celle utilisée pour la représentation des couches de terrain etlou de risquevavec le terrain etlou les obstacles sur le ou les écrans de visualisation du cockpit utilisé pour ce systéme d'anticollision terrain, en particulier ~en prenant pour (a durée prëdéterminée 3o une durée. par exemple de l'ordre d,~ 30 secondes fixe ou modulable suivant des critères propres à l'affichage d.es couches terrain.
Claims (22)
1, équipement anticollision terrain (1) embarqué à bord d'aéronef (A), comportant, des moyens de détermination d'au moins une enveloppe virtuelle de protection d'évolution (W,C) construite autour de la trajectoire de l'aéronef prédite à court terme et délimitant un volume de protection autour de la position et de la trajectoire courantes de l'aéronef, des moyens de détection des intrusions, dans la ou lesdites enveloppes virtuelles de protection d'évolution (W,C), d'une représentation d'une enveloppe (MTCD) du terrain et/ou des obstacles au sol survolés mémorisés dans une base de données embarquée (3) ou au sol, et des moyens d'alarme (5) déclenchés par les moyens de détection d'intrusion, caractérisé en ce que, après détection d'un risque de collision sol, ses moyens de détermination d'enveloppes virtuelles de protection déterminent, en plus de la ou des enveloppes virtuelles de protection d'évolution (W, C), au moins une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route (L), construite autour d'une trajectoire fictive de reprise de route, en ce que ses moyens de détection d'intrusion détectent les intrusions du terrain et /ou des obstacles sot (R) à la fois dans la ou les enveloppes virtuelles de protection d'évolution (W, C) et dans la ou les enveloppes virtuelles de protection de reprise de route (L) et en ce que ses moyens d'alarmes engendrent une indication signalant la possibilité de mettre fin à une manoeuvre d'évitement dès que les moyens de détection d'intrusion ne constatent plus d'intrusion du terrain et/ou des obstacles au sol (R) dans la ou les enveloppes virtuelles de protection de reprise de route (L).
2. Équipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire horizontale.
3. Équipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire ayant pour pente, une pente horizontale si la trajectoire instantanée de l'aéronef est en montée ou en palier, et une pente fonction de la trajectoire instantanée de l'aéronef si l'aéronef est en descente.
4. Équipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire ayant pour pente, une pente fonction de la trajectoire instantanée de l'aéronef
5. Équipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire ayant pour pente, une pente fonction de la trajectoire de l'aéronef au moment de la détection du risque de collision terrain.
6. Équipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire ayant pour pente, une pente fonction de la trajectoire de l'aéronef au moment de la détection du risque de collision terrain, si celui-ci était en descente, et une trajectoire horizontale si. celui-ci était en vol horizontal ou en montée au moment de la détection du risque de collision terrain.
7. Équipement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire ayant pour cap, le cap instantané de l'aéronef (A).
8. Équipement selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que, la trajectoire fictive de reprise de route est une trajectoire ayant pour cap et pente, ceux de la trajectoire de l'aéronef (A) au moment de la détection du risque de collision terrain.
9, Équipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que, les limites de la ou des enveloppes virtuelles de protection sont définies par une surface dite palpeur (W, C, L) dont la rencontre avec la représentation d'une enveloppe du terrain et/ou des obstacles au sol (R) extraite des informations de la base de données (3) est assimilée à une intrusion du terrain et/ou des obstacles au sol (R) dans l'enveloppe virtuelle de protection correspondante.
10. Équipement selon la revendication 9, caractérisé en ce que, quelle que soit l'attitude instantanée de l'aéronef (A) : montée, vol en palier ou descente), la projection à l'horizontale d'un palpeur (W ou C) d'enveloppe virtuelle de protection d'évolution est adoptée comme palpeur (L) d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
11. Équipement selon la revendication 9, caractérisé en ce que, lorsque l'attitude instantanée de l'aéronef (A) est une montée ou un vol en palier, la projection à l'horizontale d'un palpeur (W ou C) d'enveloppe virtuelle de protection d'évolution est adoptée comme palpeur (L) d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
12. Équipement selon la revendication 9, caractérisé en ce que, lorsque l'attitude instantanée de l'aéronef (A) est une descente, la projection selon un plan incliné fonction de !a pente de descente instantanée de l'aéronef d'un palpeur (W ou C) d'enveloppe virtuelle de protection d'évolution est adoptée comme palpeur (L) d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
13. Équipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque l'attitude instantanée de l'aéronef (A) est une descente, la projection selon un plan incliné fonction de la pente de descente instantanée de l'aéronef d'un palpeur (W ou C) d'enveloppe virtuelle de protection d'évolution pendant une certaine distance ou temps de vol puis selon l'horizontale, est adoptée comme palpeur (L) d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
14. Équipement selon fa revendication 13, caractérisé en ce que, lorsque l'équipement anticollision terrain est pourvu d'un écran de visualisation affichant une représentation des couches de terrain et/ou de risque avec le terrain et/ou les obstacles survolés, la projection, selon deux plans, adoptée comme palpeur (L) d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route est réalisée de façon cohérente avec celle utilisée sur l'écran pour la représentation des couches de terrain et/ou de risque avec le terrain et/ou les obstacles survolés.
15. Équipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque l'aéronef (A) était en montée ou en palier au moment de la détection d'un risque de collision terrain, la projection à l'horizontale d'un palpeur (W, C) d'enveloppe virtuelle de protection d'évolution est adoptée comme palpeur (L) d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
16. Équipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque l'aéronef (A) était en descente au moment de la détection d'un risque de collision terrain, la projection, selon un plan incliné ayant la pente de descente de l'aéronef (A) au moment de la détection du risque de collision terrain, d'un palpeur (W, C) d'enveloppe virtuelle de protection d'évolution est adoptée comme palpeur (L) d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
17. Équipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque les moyens de détermination d'enveloppe virtuelle de protection engendrent deux enveloppes virtuelles de protection d'évolution, la plus distante (C) pour une pré-alarme de collision terrain et la plus proche (W) pour une alarme de collision terrain, la réunion des projections à
l'horizontale des palpeurs (W, C) des deux enveloppes virtuelles de protection d'évolution est adoptée nomme palpeur (L) d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
l'horizontale des palpeurs (W, C) des deux enveloppes virtuelles de protection d'évolution est adoptée nomme palpeur (L) d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
18. Équipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque les moyens de détermination d'enveloppe virtuelle de protection engendrent deux enveloppes virtuelles de protection d'évolution, la plus distante (C) pour une pré-alarme de collision terrain et la plus proche (W) pour une alarme de collision terrain, la réunion des projections, selon un plan incliné ayant la pente de descente de l'aéronef (A) au moment de la détection du risque de collision terrain, des palpeurs (W,C) des deux enveloppes virtuelles de protection d'évolution est adoptée comme palpeur (L) d'une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route.
19, Équipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'indication signalant la possibilité de mettre fin à une manoeuvre d'évitement est donnée momentanément sous forme aurale et/ou visuelle.
20. Équipement selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il engendre une indication de maintien de la manoeuvre d'évitement sous forme aurale et/ou visuelle, à la disparition d'une l'alerte terrain et ce, jusqu'à
ce qu'aucun risque de collision ne soit détecté par l'enveloppe virtuelle de protection de reprise de route (L).
ce qu'aucun risque de collision ne soit détecté par l'enveloppe virtuelle de protection de reprise de route (L).
21. Équipement selon la revendication 1 caractérisé en ce que la distance verticale sous l'aéronef à laquelle est placée une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route est prise égale à celle utilisé pour l'une des enveloppes virtuelles de protection d'évolution.
22. Équipement selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lorsque l'équipement anticollision terrain est pourvu d'un écran de visualisation affichant une représentation des couches de terrain et/ou de risque avec le terrain et/ou les obstacles survolés, la distance verticale sous l'aéronef à laquelle est placée une enveloppe virtuelle de protection de reprise de route est prise cohérente avec celle utilisée sur l'écran pour la représentation des couches de terrain et/ou de risque avec le terrain et/ou les obstacles survolés.
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Families Citing this family (49)
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|---|---|---|---|---|
| US7667647B2 (en) * | 1999-03-05 | 2010-02-23 | Era Systems Corporation | Extension of aircraft tracking and positive identification from movement areas into non-movement areas |
| US7908077B2 (en) * | 2003-06-10 | 2011-03-15 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Land use compatibility planning software |
| US7739167B2 (en) | 1999-03-05 | 2010-06-15 | Era Systems Corporation | Automated management of airport revenues |
| US7777675B2 (en) * | 1999-03-05 | 2010-08-17 | Era Systems Corporation | Deployable passive broadband aircraft tracking |
| US7889133B2 (en) | 1999-03-05 | 2011-02-15 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Multilateration enhancements for noise and operations management |
| US7782256B2 (en) * | 1999-03-05 | 2010-08-24 | Era Systems Corporation | Enhanced passive coherent location techniques to track and identify UAVs, UCAVs, MAVs, and other objects |
| US20100079342A1 (en) * | 1999-03-05 | 2010-04-01 | Smith Alexander E | Multilateration enhancements for noise and operations management |
| US8446321B2 (en) | 1999-03-05 | 2013-05-21 | Omnipol A.S. | Deployable intelligence and tracking system for homeland security and search and rescue |
| US7570214B2 (en) | 1999-03-05 | 2009-08-04 | Era Systems, Inc. | Method and apparatus for ADS-B validation, active and passive multilateration, and elliptical surviellance |
| US8203486B1 (en) | 1999-03-05 | 2012-06-19 | Omnipol A.S. | Transmitter independent techniques to extend the performance of passive coherent location |
| FR2864270B1 (fr) * | 2003-12-19 | 2006-02-24 | Thales Sa | Dispositif avance d'anti-collision terrain |
| FR2883403A1 (fr) * | 2005-03-17 | 2006-09-22 | Airbus France Sas | Procede et systeme d'evitement de terrain pour un aeronef |
| FR2887065B1 (fr) * | 2005-06-14 | 2007-07-20 | Airbus France Sas | Procede et systeme d'aide au pilotage d'un aeronef volant a basse altitude |
| FR2889342B1 (fr) * | 2005-07-26 | 2010-11-19 | Airbus France | Procede et dispositif de detection d'un risque de collision d'un aeronef avec le terrain environnant |
| FR2891644B1 (fr) * | 2005-09-30 | 2011-03-11 | Thales Sa | Procede et dispositif d'aide pour la circulation d'un mobile a la surface d'un aeroport. |
| FR2891645B1 (fr) | 2005-09-30 | 2007-12-14 | Thales Sa | Procede et dispositif d'evaluation de la liceite de la situation d'un mobile sur la surface d'un aeroport. |
| FR2893146B1 (fr) | 2005-11-10 | 2008-01-25 | Thales Sa | Systeme d'evitement de terrain pour aeronefs de transport |
| FR2895072B1 (fr) * | 2005-12-20 | 2008-02-29 | Thales Sa | Procede permettant d'eviter les confusions de pistes d'atterrissage |
| FR2895098B1 (fr) | 2005-12-20 | 2008-06-20 | Thales Sa | Systeme embarque de prevention des collisions d'un aeronef avec le terrain |
| FR2897448B1 (fr) * | 2006-02-14 | 2008-03-14 | Airbus France Sas | Procede et systeme d'aide au pilotage d'un aeronef. |
| US20110029162A1 (en) | 2006-03-06 | 2011-02-03 | Honeywell International, Inc. | Systems and methods for selectively altering a ground proximity message |
| FR2898425B1 (fr) | 2006-03-08 | 2008-05-23 | Thales Sa | Systeme embarque pour la prevention des collisions d'un aeronef avec le sol avec signalisation de fin de conflit |
| US7965227B2 (en) | 2006-05-08 | 2011-06-21 | Era Systems, Inc. | Aircraft tracking using low cost tagging as a discriminator |
| FR2905756B1 (fr) | 2006-09-12 | 2009-11-27 | Thales Sa | Procede et dispositif pour aeronef,d'evitement des collisions avec le terrain |
| FR2913781B1 (fr) | 2007-03-13 | 2009-04-24 | Thales Sa | Procede de reduction des nuisances d'alerte anticollision avec des obstacles pour aeronef |
| FR2913800B1 (fr) | 2007-03-13 | 2010-08-20 | Thales Sa | Dispositifs et procedes de filtrage d'alertes anti-collision de terrain et d'obstacles pour aeronef |
| FR2916568B1 (fr) * | 2007-05-25 | 2014-11-21 | Thales Sa | Dispositif de visualisation pour aeronef comprenant des moyens d'affichage d'une symbologie de navigation dediee a l'evitement d'obstacles. |
| US9625271B2 (en) * | 2007-09-25 | 2017-04-18 | Aviation Communication & Surveillance Systems Llc | Systems and methods for terrain warning suppression using flight plan information |
| BRPI0912689B1 (pt) | 2008-05-14 | 2019-07-09 | Elbit Systems Ltd. | Aparelho e método para observação adiante de evitação de terreno (flta) em uma aeronave, método para uma fase de planejamento, método para evitação de terreno de observação adiante (flta) em uma aeronave |
| FR2935481B1 (fr) | 2008-09-02 | 2011-02-11 | Thales Sa | Procede de surveillance des zones atmospheriques pour un aeronef |
| EP2187371B1 (fr) * | 2008-11-13 | 2016-01-06 | Saab Ab | Système d'évitement de collision et procédé pour déterminer une trajectoire de secours pour éviter la collision |
| US9238507B2 (en) * | 2011-11-03 | 2016-01-19 | Sandel Avionics, Inc. | Terrain awareness system with obstruction alerts |
| US9324236B2 (en) * | 2011-11-23 | 2016-04-26 | The Boeing Company | System and methods for situation awareness, advisory, tracking, and aircraft control information |
| US9051061B2 (en) * | 2012-12-14 | 2015-06-09 | Safe Flight Instrument Corporation | Systems and methods for safely landing an aircraft |
| US9828113B2 (en) | 2013-11-05 | 2017-11-28 | Safe Flight Instrument Corporation | Tailstrike warning system |
| US9047771B1 (en) * | 2014-03-07 | 2015-06-02 | The Boeing Company | Systems and methods for ground collision avoidance |
| US9546003B2 (en) | 2014-03-14 | 2017-01-17 | Safe Flight Instrument Corporation | Deflare pitch command |
| US9346552B2 (en) | 2014-04-11 | 2016-05-24 | Safe Flight Instrument Corporation | Autothrottle retard control |
| US10665117B2 (en) | 2015-03-06 | 2020-05-26 | Timothy Just | Drone encroachment avoidance monitor |
| US10089887B2 (en) | 2015-03-06 | 2018-10-02 | Timothy Just | Drone encroachment avoidance monitor |
| EP3076379A1 (fr) * | 2015-04-01 | 2016-10-05 | Airbus Defence and Space GmbH | Procédé et dispositif pour un aéronef permettant de manipuler des collisions potentielles dans le trafic aérien |
| US20170008639A1 (en) | 2015-07-08 | 2017-01-12 | Safe Flight Instrument Corporation | Aircraft turbulence detection |
| US9536435B1 (en) | 2015-07-13 | 2017-01-03 | Double Black Aviation Technology L.L.C. | System and method for optimizing an aircraft trajectory |
| EP3369087A4 (fr) | 2015-11-24 | 2019-10-23 | Drone Go Home, LLC | Système de défense contre les drones |
| US11094208B2 (en) | 2016-09-30 | 2021-08-17 | The Boeing Company | Stereo camera system for collision avoidance during aircraft surface operations |
| US10228692B2 (en) | 2017-03-27 | 2019-03-12 | Gulfstream Aerospace Corporation | Aircraft flight envelope protection and recovery autopilot |
| US10535274B2 (en) * | 2017-08-03 | 2020-01-14 | Airbus Operations S.A.S. | System and method for collision avoidance |
| DE102020105793A1 (de) | 2020-03-04 | 2021-09-09 | Volocopter Gmbh | Bahnplanungsverfahren und Bahnplanungsalgorithmus für ein Fluggerät |
| CN114594785B (zh) * | 2022-01-17 | 2023-07-14 | 北京理工大学 | 基于混合整数二阶锥优化的无人机避障实时轨迹规划方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4567483A (en) * | 1982-12-10 | 1986-01-28 | Sundstrand Data Control, Inc. | Position based ground proximity warning system for aircraft |
| FR2697796B1 (fr) * | 1992-11-10 | 1994-12-09 | Sextant Avionique | Dispositif d'évitement de collisions pour aéronef notamment avec le sol. |
| DE69606804T2 (de) * | 1995-06-20 | 2000-06-15 | Honeywell Inc | Integriertes System zur Grundkollisionsvermeidung |
| US6092009A (en) * | 1995-07-31 | 2000-07-18 | Alliedsignal | Aircraft terrain information system |
| US5864307A (en) * | 1996-02-19 | 1999-01-26 | Gec Marconi Limited | Aircraft terrain advisory system |
| GB2322611B (en) * | 1997-02-26 | 2001-03-21 | British Aerospace | Apparatus for indicating air traffic and terrain collision threat to an aircraft |
| FR2773609B1 (fr) * | 1998-01-12 | 2000-02-11 | Dassault Electronique | Procede et dispositif d'anti-collision terrain pour aeronef, a visualisation perfectionnee |
| FR2780701B1 (fr) * | 1998-07-06 | 2000-09-08 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Dispositif destine a ameliorer la securite des aeronefs en regime de vol a vue |
| WO2000048050A2 (fr) * | 1999-02-01 | 2000-08-17 | Honeywell International Inc. | Procede, progiciel et dispositif avertisseur de proximite du sol permettant une modification controlee de la largeur de base d'une enveloppe d'alerte |
| WO2000047948A1 (fr) * | 1999-02-01 | 2000-08-17 | Honeywell International Inc. | Appareils, procedes et programmes informatiques pour generer une enveloppe de marge de franchissement de relief autour d'une piste selectionnee |
| US6922703B1 (en) * | 1999-09-14 | 2005-07-26 | Honeywell International Inc. | Methods and apparatus for real-time projection and rendering of geospatially organized data |
| US6906641B2 (en) * | 2000-05-26 | 2005-06-14 | Honeywell International Inc. | Apparatus, method and computer program product for helicopter enhanced ground proximity warning system |
| FR2813963B1 (fr) * | 2000-09-08 | 2002-11-15 | Thomson Csf | Perfectionnements a la visualisation de dispositifs d'anti collision terrain pour aeronef |
| US6567728B1 (en) * | 2001-08-08 | 2003-05-20 | Rockwell Collins, Inc. | Terrain awareness system having nuisance alarm filter for use during approach |
-
2002
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-
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