CA2746580C

CA2746580C - Procede et dispositif de recalage d'une altitude cible pour une descente d'urgence d'un aeronef

Info

Publication number: CA2746580C
Application number: CA2746580A
Authority: CA
Inventors: Paule Botargues; Erwin Grandperret; Lucas Burel; Thierry Bourret
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2010-07-20
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2018-05-29
Anticipated expiration: 2031-07-12
Also published as: CN102339064A; CA2746580A1; US20120022725A1; FR2963119B1; FR2963119A1; US8725322B2; CN102339064B

Abstract

- Le dispositif (1) comporte des moyens (2, 3, 4, 7) pour déterminer une altitude cible recalée, qui tient compte de variations de pression barométrique apparaissant lors de la descente d'urgence et qui est susceptible de remplacer une altitude cible devant être atteinte à la fin de la descente d'urgence.

Description

Procédé et dispositif de recalage d'une altitude cible pour une descente d'urgence d'un aéronef.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de recalage d'une altitude cible destinée à une descente d'urgence d'un aéronef, en particulier d'un avion de transport.
On sait que les avions de transport civils doivent être pressurisés, car en vol de croisière, un avion évolue à une altitude qui est souvent supérieure à 30000 pieds (environ 9000 mètres), pour laquelle l'air extérieur est trop pauvre en oxygène (et également trop froid et trop sec) pour être compatible avec la vie. Aussi, des systèmes de pressurisation équipent les avions afin de garder à bord une atmosphère respirable. En particulier, la réglementation aéronautique internationale impose que tout avion de transport public qui vole à une altitude supérieure à 20000 pieds (environ 6000 mètres) soit pressurisé
et qu'il établisse dans la cabine une altitude équivalente qui n'excède pas 8000 pieds (environ 2400 mètres) en vol normal.
Il peut cependant arriver, suite à une panne ou un incident, que la pressurisation de l'avion ne puisse plus être maintenue à un niveau accep-table. Une procédure réglementaire oblige alors le pilote à faire descendre l'avion, aussi rapidement que possible, à une altitude respirable de 10000 pieds (environ 3000 mètres) ou à l'altitude de sécurité courante s'il n'est pas possible de descendre jusqu'à 10000 pieds en raison du relief. Cette procédure est appelée descente d'urgence.
Dans ce cas, l'équipage est responsable des différentes tâches liées à l'initiation de la descente, ainsi qu'a l'ajustement des paramètres de la descente (vitesse, altitude cible, trajectoire latérale, ...), et ceci jusqu'à
la mise en palier de l'avion à basse altitude.
Il peut arriver toutefois, bien que très rarement, que l'équipage ne soit plus à même d'appliquer la procédure décrite ci-dessus, par exemple dans le cas d'une panne de pressurisation qui a fait perdre conscience à l'équipage.

2 L'avion est dans ce cas livré à lui-même, alors qu'il est absolument nécessaire d'effectuer une descente d'urgence. Si, dans une telle situation, le pilote automatique est enclenché, le vol est poursuivi automatiquement jusqu'à l'épuisement total des réserves en carburant.
Pour éviter une telle situation, on connaît un système de pilotage automatique qui, lorsqu'il est engagé, permet de réaliser la descente d'urgence de façon automatique, c'est-à-dire sans nécessiter l'aide d'un pilote. De plus, l'engagement d'une telle descente d'urgence automatique peut être réalisé, soit manuellement par le pilote, soit également de façon automatique.
En particulier, par le document FR ¨ 2 928 465, on connaît un procédé spécifique de contrôle automatique d'une descente d'urgence d'un aéronef. Selon ce procédé, lorsqu'une fonction automatique de descente d'urgence est engagée, on réalise les opérations successives suivantes :
a) on détermine automatiquement un ensemble de consignes verticales comprenant :
- une altitude cible qui représente une altitude à atteindre par l'aéronef à la fin de la descente d'urgence ; et - une vitesse cible qui représente une vitesse que l'aéronef doit respecter lors de la descente d'urgence ;
b) on détermine automatiquement un ensemble de consignes latérales, qui représente une manoeuvre latérale à réaliser lors de la descente d'urgence ;
et c) on guide automatiquement l'aéronef de sorte qu'il respecte simultanément ledit ensemble de consignes verticales et ledit ensemble de consignes latérales jusqu'à atteindre ladite altitude cible qu'il maintient ensuite, ledit guidage automatique pouvant être interrompu par une action d'un pilote de l'aéronef.
De plus, ce procédé connu prévoit des moyens particuliers pour engager automatiquement la fonction de descente d'urgence, en tenant

3 compte de la variation d'altitude de la cabine, c'est-à-dire de la variation de la pression à l'intérieur de la cabine.
Concernant la détermination d'une altitude cible dans le cadre d'une descente d'urgence automatisée, on connaît :
- par le document US ¨4 314 341, une descente d'urgence automatisée vers une altitude de sécurité, dont la valeur est fixée forfaitairement à 12000 pieds (environ 3600 m). Cette valeur correspond à une altitude respirable et satisfaisante d'un point de vue physiologique, mais elle présente le risque d'être inférieure aux terrains les plus élevés (Alpes, Himalaya, Andes, Rocheuses...). Elle ne suffit donc pas à garantir une fin de man uvre sécurisée dans le cas d'un équipage inconscient (possible collision avec le terrain) ;
- par le document US ¨ 6 507 776 B1, un couplage entre un pilote automatique et un système GPS qui possède une base de données dans laquelle sont stockées les valeurs d'altitude pour l'ensemble des reliefs, dont l'altitude est supérieure ou égale à une valeur maximale fixée. Ce système GPS est muni d'un dispositif d'identification du relief le long de la trajectoire courante. Ce dispositif permet de fournir au pilote automatique une altitude cible de sécurité la plus basse possible, accessible en ajustant le cap de l'aéronef si besoin, pour contourner le terrain. Ce dispositif présente l'inconvénient de diriger potentiellement l'aéronef en dehors de la zone couverte par le couloir aérien emprunté initialement. Le risque associé est d'accroître la charge de travail de l'équipage au moment où il reprend connaissance, car l'aéronef pourrait alors se trouver loin du plan de vol initialement suivi et, de plus, ne plus disposer de suffisamment de carburant pour rejoindre l'aéroport de déroutement le plus proche. De plus, ce dispositif inclut une marge de seulement 1000 pieds vis-à-vis du terrain, qui n'est pas suffisante pour couvrir toutes les fluctuations possibles de la pression barométrique le long de la descente d'urgence ; et - par le document US - 2007/0043482, un autre dispositif intégré au pilote automatique capable d'effectuer automatiquement une descente d'urgence

4 =
vers une altitude de sécurité dont le calcul est basé sur des altitudes minimales de sécurité de type MSA ( Minimum Safe Altitude en anglais).
Plus exactement, une base de données contenant les altitudes MSA est utilisée pour déterminer l'altitude de sécurité associée, soit au plan de vol courant, soit, si elle existe, à la trajectoire de déroutement fournie par la compagnie. Lorsque l'avion est en dehors du plan de vol ou en dehors d'une quelconque voie de déroutement, l'altitude de sécurité est calculée à partir de la base de données terrain en prenant comme valeur l'altitude maximale sur une trajectoire maintenant le cap courant, à laquelle est ajoutée une marge de sécurité de 1000 pieds ou 2000 pieds (dans le cas d'une région montagneuse). Cependant, cette marge de sécurité vis-à-vis du terrain peut être amenée à diminuer fortement si aucun recalage de l'altitude cible n'est effectué pour tenir compte du référentiel de pression barométrique.
On sait que la pression atmosphérique locale est sujette à des variations non négligeables sur une distance telle que la distance couverte lors d'une descente d'urgence, par exemple environ 40 NM.
De plus, les valeurs des altitudes de sécurité (MSA ou MORA) issues des bases de données connues et accessibles par le système de gestion de =
vol FMS ( Flight Management System en anglais) sont des valeurs d'altitude barométriques, référencées par rapport au niveau de la mer (MSL
pour Mean Sea Level en anglais).
En outre, en vol de croisière, la référence barométrique des instruments de bord des avions est généralement une référence standard (STD), qui correspond à une pression nominale de 1013.25 hPa. Cette référence est utilisée par l'ensemble des avions en phase de croisière ainsi que par le contrôle aérien, et permet d'avoir une cohérence entre les informations d'altitude échangées. On prend en compte des niveaux de vol ( Flight Level en anglais) . Lorsqu'un avion vole à un niveau de vol FL350 par exemple, cela signifie qu'il évolue à une altitude de 35000 pieds, référencée à 1013.25 hPa / 15 C (modèle ISA standard). Comme la pression atmosphérique locale évolue constamment lorsque l'avion traverse différentes masses d'air, l'avion change en réalité d'élévation par rapport au niveau de la mer en suivant le même niveau de vol. La référence étant la même pour l'ensemble du trafic aérien, ceci ne pose pas de problème au contrôle aérien pour connaître précisément les altitudes relatives de chacun des avions et assurer un niveau de

5 sécurité satisfaisant.
En prenant en compte l'ensemble de ces contraintes, on comprend que si la référence barométrique de l'avion est la référence standard et connaissant l'altitude de sécurité référencée MSL, il est nécessaire de connaître la pression QNH
locale du point survolé, c'est-à-dire la pression ramenée au niveau de la mer, pour recaler précisément l'altitude cible sur la référence locale tout en conservant le réglage barométrique des instruments de bord (STD). Ce dernier point est important, car il est souhaitable de ne pas modifier les réglages barométriques du poste de pilotage pour deux raisons principales :
- conserver une cohérence avec la référence barométrique usuellement utilisée en croisière par l'ensemble du trafic et par le contrôle aérien ; et - permettre au pilote de retrouver rapidement ses repères, dans le cas où il aurait perdu puis repris connaissance suite à une dépressurisation à l'origine de la descente d'urgence automatique.
On sait que la pression QNH est fournie par des stations au sol qui sont localisées à proximité des aéroports, mais il n'existe pas de moyen simple permettant d'obtenir la pression QNH locale de façon automatique.
Aussi, en l'absence de recalage de l'altitude cible pour tenir compte des différences de référence de pression, on risque de réduire considérablement les marges de sécurité vis-à-vis du terrain.
La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients précités.
Elle concerne un procédé pour recaler une altitude cible destinée à une descente d'urgence d'un aéronef, ladite altitude cible représentant l'altitude à
atteindre par l'aéronef à la fin de la descente d'urgence.

, , 5a La présente invention vise un procédé de recalage d'une altitude cible pour une descente d'urgence d'un aéronef avec un dispositif de recalage à bord l'aéronef, l'altitude cible représentant l'altitude à atteindre par l'aéronef à la fin de la descente d'urgence, le procédé selon lequel :
a) on détermine, avec un dispositif de détermination d'une altitude cible de sécurité
compris dans le dispositif de recalage, une altitude cible de sécurité en fonction de la descente d'urgence, en réalisant, de façon automatique et répétitive, à
partir d'un activation de la descente d'urgence, et sur une distance horizontale de référence à
l'avant de l'aéronef par rapport à une position initiale dudit aéronef à
l'activation de la descente d'urgence, les opérations suivantes :
- on calcul une distance horizontale restante, qui représente une distance horizontale qui reste à parcourir par l'aéronef à partir de sa position courante jusqu'à une position située à ladite distance horizontale de référence à
l'avant de ladite position initiale ;
- on détermine une altitude de sécurité représentative de ladite distance horizontale restante ;
- on compare cette altitude de sécurité à une altitude de seuil ; et - on sélectionne comme altitude cible de sécurité la valeur la plus élevée entre ladite altitude de sécurité et ladite altitude de seuil, l'altitude cible de sécurité étant mesurée en unités de mesure choisies parmi les pieds et les mètres ;
b) on calcul, avec un dispositif de calcul d'une valeur de correction compris dans le dispositif de recalage, une valeur de correction tenant compte de variations de pression barométrique apparaissant lors de la descente d'urgence, la valeur de correction étant mesuré dans les mêmes unités de mesure que l'altitude cible de sécurité et la valeur de correction correspondant à une erreur potentielle entre une altitude courante réelle de l'aéronef et une altitude barométrique mesurée qui est basée sur une pression de référence standard affectée par une pression QNH
locale de la position courante ; et 5b c) on calcule, avec un dispositif de calcul de recalage d'une altitude cible compris dans le dispositif de recalage, la somme de ladite altitude cible de sécurité
et de ladite valeur de correction pour obtenir une altitude cible recalée qui remplace l'altitude cible devant être atteinte à la fin de la descente d'urgence, l'altitude cible recalée étant corrigée d'un risque de collision potentiel causé par l'erreur potentielle entre l'altitude courante réelle et l'altitude barométrique calculée; et d) on transmet l'altitude cible recalée à un système de commande automatique de l'aéronef pour conduire automatiquement la descente d'urgence en utilisant l'altitude cible recalée.
Des modes préférentiels du procédé sont décrits ci-dessous.
A cet effet, selon l'invention, ledit procédé est remarquable en ce en ce que:
/

6 a) on détermine une altitude cible de sécurité en fonction de la descente d'urgence ;
b) on détermine une valeur de correction tenant compte de variations de pression barométrique apparaissant lors de la descente d'urgence ; et c) on calcule la somme de ladite altitude cible de sécurité et de ladite valeur de correction pour obtenir une altitude cible recalée qui est susceptible de remplacer une altitude cible devant être atteinte à la fin de la descente d'urgence Ainsi, grâce à l'invention, on détermine une altitude cible recalée qui tient compte de variations de pression barométrique apparaissant lors de la descente d'urgence et qui est susceptible de remplacer une altitude cible devant être atteinte à la fin de la descente d'urgence.
Le procédé conforme à l'invention permet ainsi de s'affranchir d'une diminution potentiellement significative de la marge de sécurité prise en compte dans les bases de données communément utilisées.
Dans un premier mode de réalisation, à l'étape b), pour déterminer la valeur de correction :
- on prend en compte la pression atmosphérique la plus faible et la pression atmosphérique la plus élevée, rencontrées ce jour ;
- on détermine des première et seconde différences entre une référence barométrique et, respectivement, ladite pression atmosphérique la plus faible et ladite pression atmosphérique la plus élevée ; et - on transpose la différence la plus élevée en valeur absolue, entre ces première et seconde différences, en une valeur de hauteur qui représente ladite valeur de correction En outre, dans un second mode de réalisation, à l'étape b), pour déterminer la valeur de correction, on réalise de façon automatique et répétitive, les opérations suivantes :
- on détermine l'altitude barométrique courante de l'aéronef ;
- on détermine la hauteur courante de l'aéronef par rapport au niveau de la mer, à l'aide de moyens autres que des moyens de mesure barométrique ; et

7 - on soustrait ladite hauteur courante à ladite altitude barométrique courante de manière à obtenir ladite valeur de correction.
Par ailleurs, dans une première variante de mise en uvre, à l'étape c), on remplace l'altitude cible par l'altitude cible recalée, de façon répétitive à
chaque détermination d'une nouvelle altitude cible recalée, et ceci de préférence jusqu'à la capture de l'altitude cible.
En outre, dans une deuxième variante de mise en oeuvre, à l'étape c), on remplace l'altitude cible par l'altitude cible recalée, uniquement si l'altitude cible recalée est supérieure à ladite altitude cible. Cette deuxième variante de mise en oeuvre permet d'éviter à l'aéronef de descendre sous une altitude cible de sécurité.
De plus, dans une troisième variante de mise en uvre, ladite altitude cible recalée et l'altitude cible étant calculées de façon répétitive par pas de calcul, à l'étape c) :
- on calcule la différence entre l'altitude cible pour un pas N-1, N étant un entier, et l'altitude cible recalée pour un pas N ;
- on compare la valeur absolue de cette différence à une valeur de seuil ;
et - on remplace l'altitude cible pour un pas N par l'altitude cible recalée pour ce pas N, uniquement si la valeur absolue de ladite différence est supérieure ou égale à ladite valeur de seuil.
Cette troisième variante de mise en oeuvre permet d'éviter de rafraîchir trop souvent l'altitude cible dans le cas où la différence d'altitude entre deux mises à jour n'est pas significative, ce qui pourrait paraître inopportun et même perturbant pour l'équipage dans le cas où il est resté
conscient.
Dans un mode de réalisation préféré, à l'étape a), pour déterminer une altitude cible de sécurité en fonction de la descente d'urgence, on réalise, de façon automatique et répétitive, à partir de l'activation de la descente d'urgence, et sur une distance horizontale de référence à l'avant de l'aéronef par rapport à une position initiale dudit aéronef à l'activation de la descente d'urgence, les opérations suivantes :

8 - on détermine une distance horizontale restante, qui représente une distance horizontale qui reste à parcourir par l'aéronef à partir de sa position courante jusqu'à
une position située à ladite distance horizontale de référence à l'avant de ladite position initiale ;
- on détermine une altitude de sécurité représentative de ladite distance horizontale restante ;
- on compare cette altitude de sécurité à une altitude de seuil ; et - on sélectionne comme altitude cible de sécurité la valeur la plus élevée entre ladite altitude de sécurité et ladite altitude de seuil.
Le procédé conforme à l'invention, tel que précité, pour recaler une altitude cible optimale pour une descente d'urgence d'un aéronef, est adapté à tout type de méthode de descente d'urgence, partiellement ou totalement automatisée.
Toutefois dans une application préférée, ce procédé est utilisé pour recaler une altitude cible dans une méthode de contrôle automatique d'une descente d'urgence d'un aéronef, méthode selon laquelle on réalise les opérations successives suivantes:
a) on détermine automatiquement un ensemble de consignes verticales comprenant l'altitude cible recalée qui représente l'altitude à atteindre par l'aéronef à la fin de la descente d'urgence et une vitesse cible qui représente une vitesse que l'aéronef doit respecter lors de la descente d'urgence ;
b) on détermine automatiquement un ensemble de consignes latérales, qui représente une manoeuvre latérale à réaliser lors de la descente d'urgence; et c) on guide automatiquement l'aéronef (AC) de sorte qu'il respecte simultanément ledit ensemble de consignes verticales et ledit ensemble de consignes latérales jusqu'à atteindre ladite altitude cible, selon lequel, à l'étape a), on recale ladite altitude cible selon le procédé
décrit ci-dessous.
La présente invention vise un dispositif de recalage d'une altitude cible destinée à une descente d'urgence d'un aéronef, cette altitude cible représentant

9 une altitude à atteindre par l'aéronef à la fin de la descente d'urgence, ledit dispositif comportant :
- un dispositif de détermination d'une altitude cible de sécurité qui détermine de façon automatique et répétitive une altitude cible de sécurité en fonction de la descente d'urgence, à partir de l'activation de la descente d'urgence, et sur une distance horizontale de référence à l'avant de l'aéronef par rapport à une position initiale dudit aéronef à l'activation de la descente d'urgence, ledit dispositif de détermination d'altitude cible de sécurité comprenant :
= un premier élément pour déterminer une distance horizontale restante, qui représente une distance horizontale qui reste à parcourir par l'aéronef à
partir de sa position courante jusqu'à une position située à ladite distance horizontale de référence à l'avant de ladite position initiale;
= un deuxième élément pour déterminer une altitude de sécurité
représentative de ladite distance horizontale restante ;
= un troisième élément pour comparer cette altitude de sécurité à une altitude de seuil ; et = un quatrième élément pour sélectionner comme altitude cible de sécurité
une valeur la plus élevée entre ladite altitude de sécurité et ladite altitude de seuil;
- un dispositif de calcul d'une valeur de correction qui calcul une valeur de correction tenant compte de variations de pression barométrique apparaissant lors de la descente d'urgence, la valeur de correction étant mesurée dans les mêmes unités de mesure que l'altitude cible de sécurité et la valeur de correction correspondante à une erreur potentielle entre une altitude courante réelle de l'aéronef et une altitude barométrique mesurée qui est basée sur une pression de référence standard affectée par une pression QNH locale de la position courante ;
et - un dispositif de calcul d'une altitude cible recalée qui calcul une somme de ladite altitude cible de sécurité et de ladite valeur de correction pour obtenir une altitude 9a cible recalée qui remplace une altitude cible devant être atteinte à la fin de la descente d'urgence, l'altitude cible recalée étant corrigée d'un risque de collision potentiel causé par l'erreur potentielle entre l'altitude courante réelle et l'altitude barométrique calculée, selon lequel le dispositif de recalage transmet l'altitude cible recalée à un système de commande automatique de l'aéronef pour conduire automatiquement la descente d'urgence en utilisant l'altitude cible recalée.
Des modes de réalisations préférentiels du dispositif sont décrits ci-dessous.

La présente invention concerne également un système de contrôle automatique d'une descente d'urgence d'un aéronef, comportant :
- un dispositif de détermination de consignes verticales pour déterminer automatiquement un ensemble de consignes verticales comprenant l'altitude cible recalée qui représente l'altitude à atteindre par l'aéronef à la fin de la descente d'urgence et déterminée par le dispositif de recalage, ledit dispositif de recalage étant compris dans le dispositif de détermination de consignes verticales; et l'ensemble de consignes verticales comprenant une vitesse cible qui représente une vitesse que l'aéronef doit respecter lors de la descente d'urgence ;
- un dispositif de détermination de consignes latérales pour déterminer automatiquement un ensemble de consignes latérales, qui représente une manoeuvre latérale à réaliser lors de la descente d'urgence ; et - un système de guidage pour guider automatiquement l'aéronef de sorte qu'il respecte simultanément ledit ensemble de consignes verticales et ledit ensemble de consignes latérales jusqu'à atteindre ladite altitude cible.
Ce dispositif permet donc de recaler l'altitude cible visée lors d'une descente d'urgence automatique, notamment, en s'affranchissant de la pression locale QNH.
La présente invention concerne, en outre, un système de contrôle automatique d'une descente d'urgence d'un aéronef, du type comportant :
- des premiers moyens pour déterminer automatiquement un ensemble de consignes verticales comprenant :
- une altitude cible qui représente une altitude à atteindre par l'aéronef à
la fin 9b de la descente d'urgence ; et - une vitesse cible qui représente une vitesse que l'aéronef doit respecter lors de la descente d'urgence ;
- des deuxièmes moyens pour déterminer automatiquement un ensemble de consignes latérales, qui représente une manoeuvre latérale à réaliser lors de la descente d'urgence ; et - des troisièmes moyens pour guider automatiquement l'aéronef de sorte qu'il respecte simultanément ledit ensemble de consignes verticales et ledit ensemble de consignes latérales jusqu'à atteindre ladite altitude cible, dans lequel lesdits premiers moyens comportent le dispositif précité pour recaler ladite altitude cible.

La présente invention concerne également un aéronef, en particulier un avion de transport, qui est pourvu d'un dispositif et/ou d'un système, tels que ceux précités.
Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment 5 l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.
La figure 1 est le schéma synoptique d'un dispositif conforme à
l'invention.
La figure 2 est un graphique permettant d'expliquer le recalage réalisé

10 conformément à la présente invention.
La figure 3 est le schéma synoptique d'un système de contrôle automatique d'une descente d'urgence d'un aéronef, comportant un dispositif conforme à l'invention.
Le dispositif 1 conforme à l'invention et représenté schématiquement sur la figure 1 est destiné à recaler, automatiquement, une altitude cible pour une descente d'urgence d'un aéronef AC, en particulier d'un avion de transport, ladite altitude cible représentant l'altitude à atteindre par l'aéronef AC à la fin de la descente d'urgence.
Ledit dispositif 1 comporte :
- des moyens 2 pour déterminer une altitude cible de sécurité ZS en fonction de la descente d'urgence ;
- des moyens 3 qui sont formés de manière à déterminer une valeur de correction ZC tenant compte de variations de pression barométrique apparaissant lors de la descente d'urgence ; et - des moyens 4 qui sont reliés par l'intermédiaire de liaisons 5 et 6 respectivement auxdits moyens 2 et 3 et qui sont formés de manière à
calculer la somme de ladite altitude cible de sécurité ZS et de ladite valeur de correction ZC pour obtenir une altitude cible recalée ZR qui est susceptible de remplacer une altitude cible devant être atteinte à la fin de la descente d'urgence.

11 Ainsi, le dispositif 1 conforme à l'invention détermine une altitude cible recalée ZR qui tient compte de variations de pression barométrique apparaissant lors de la descente d'urgence et qui est susceptible de remplacer une altitude cible devant être atteinte à la fin de la descente d'urgence.
Ledit dispositif 1 comporte, de plus, des moyens 7 qui sont reliés par l'intermédiaire d'une liaison 8 auxdits moyens 4 et qui sont formés de manière à remplacer l'altitude cible par l'altitude cible recalée ZR, généralement en fonction de conditions particulières précisées ci-dessous, cette altitude cible recalée ZR pouvant être transmise par l'intermédiaire d'une liaison 9.
Ledit dispositif 1 permet ainsi de s'affranchir d'une diminution potentiellement significative de la marge de sécurité prise en compte dans les bases de données communément utilisées.
Dans un premier mode de réalisation, lesdits moyens 3 comportent les éléments suivants (non représentés), pour déterminer la valeur de correction ZC :
- un élément qui prend en compte la pression atmosphérique la plus faible Rmin et la pression atmosphérique la plus élevée Rmax, enregistrées le jour où est réalisé le recalage ;
- un élément qui détermine des première et seconde différences entre une référence barométrique R et, respectivement, ladite pression atmosphérique la plus faible Rmin et ladite pression atmosphérique la plus élevée Rmax ; et - un élément qui transpose la différence la plus élevée en valeur absolue, entre ces première et seconde différences, en une valeur de hauteur qui représente ladite valeur de correction.
Par conséquent, dans ce premier mode de réalisation, la valeur de correction ZC vérifie la relation suivante :
ZC=max(IR-Rmini ; IR-Rmaxl).28 dans laquelle :
- R, Rmin et Rmax sont exprimées en hPa ;
- ZC est exprimée en pieds ; et

12 - 28 est une valeur permettant de réaliser la transposition, comme précisé
ci-dessous.
En outre, dans un second mode de réalisation, lesdits moyens 3 comportent les éléments suivants (non représentés) pour déterminer la valeur de correction :
- un élément qui détermine l'altitude barométrique courante Zbaro de l'aéronef AC, par exemple un système de référence de données anémométriques et inertielles de type ADIRS ( Air Data lnertial Reference System en anglais) ;
- un élément qui détermine la hauteur courante Zgeo de l'aéronef AC par rapport au niveau de la mer MSL, à l'aide de moyens autres que des moyens de mesure barométrique, notamment à l'aide d'un système de positionnement global de type GNSS ( Global Navigation Satellite System en anglais), par exemple de type GPS ; et - un élément qui soustrait ladite hauteur courante Zgeo à ladite altitude barométrique courante Zbaro de manière à obtenir ladite valeur de correction ZC.
Par conséquent, dans ce second mode de réalisation, la valeur de correction ZC vérifie la relation suivante :
ZC= Zbaro - Zgeo Par ailleurs, dans une première variante de réalisation, lesdits moyens 7 remplacent l'altitude cible AL par l'altitude cible recalée ZR, de façon répétitive à chaque détermination d'une nouvelle altitude cible recalée ZR, et ceci de préférence jusqu'à la capture de l'altitude cible.
En outre, dans une deuxième variante de réalisation, lesdits moyens 7 remplacent l'altitude cible AL par l'altitude cible recalée ZR, uniquement si l'altitude cible recalée ZR est supérieure à ladite altitude cible AL. Cette deuxième variante de réalisation permet d'éviter à l'aéronef AC de descendre sous une altitude cible de sécurité.
De plus, dans une troisième variante de réalisation, lesdits moyens 7 comportent les éléments suivants (non représentés):

13 - un élément qui calcule la différence entre l'altitude cible AL pour un pas N-let l'altitude cible recalée ZR pour un pas N, N étant un entier, ladite altitude cible recalée ZR et l'altitude cible AL étant calculées de façon répétitive par pas de calcul ;
- un élément qui compare la valeur absolue de cette différence à une valeur de seuil prédéterminée ; et - un élément qui remplace l'altitude cible pour un pas N par l'altitude cible recalée pour ce même pas N, uniquement si ladite valeur absolue de la différence est supérieure ou égale à ladite valeur de seuil.
Cette troisième variante de mise en uvre permet d'éviter de rafraîchir trop souvent l'altitude cible dans le cas où la différence d'altitude entre deux mises à jour n'est pas significative, ce qui peut être inopportun et même perturbant pour l'équipage, dans le cas où il reste conscient.
Dans un mode de réalisation préféré, lesdits moyens 2 pour déterminer une altitude cible de sécurité ZS en fonction de la descente d'urgence, comportent des éléments (non représentés) pour, de façon automatique et répétitive, à partir de l'activation de la descente d'urgence, et sur une distance horizontale de référence à l'avant de l'aéronef AC par rapport à une position initiale dudit aéronef AC à l'activation de la descente d'urgence, réaliser les opérations suivantes :
- déterminer une distance horizontale restante, qui représente une distance horizontale qui reste à parcourir par l'aéronef à partir de sa position courante jusqu'à une position située à ladite distance horizontale de référence à
l'avant de ladite position initiale ;
- déterminer une altitude de sécurité représentative de ladite distance horizontale restante ;
- comparer cette altitude de sécurité à une altitude de seuil ; et - sélectionner comme altitude cible de sécurité ZS la valeur la plus élevée entre ladite altitude de sécurité et ladite altitude de seuil, De plus, à partir de l'activation de la descente d'urgence :

14 - on détermine automatiquement une altitude cible initiale représentative de ladite position initiale de l'aéronef à ladite activation de la descente d'urgence ; et - on réalise de plus, de façon automatique et répétitive, sur ladite distance horizontale de référence, les opérations suivantes :
- on compare l'altitude cible de sécurité ZS (que l'on a déterminé de la manière précitée), dite altitude cible courante, à ladite altitude cible initiale ; et - si ladite altitude cible courante est inférieure à ladite altitude cible initiale, on met à jour l'altitude cible utilisée lors de la descente d'urgence, en o prenant en compte ladite altitude cible courante.
On peut ainsi déterminer une altitude cible de sécurité ZS optimisée sur ladite distance horizontale restante située devant l'aéronef AC, qui maximise la possibilité de revenir à un état nominal dans le cas d'un équipage ou de passagers inconscients ou victimes de symptômes hypoxiques, sans diminuer les marges de sécurité vis-à-vis du relief le long de la trajectoire suivie.
De préférence, ladite distance horizontale de référence correspondant à une distance horizontale maximale que l'aéronef AC est susceptible de parcourir lors d'une descente d'urgence à partir du niveau de vol de croisière le plus élevé pour l'aéronef, à laquelle on peut ajouter une marge.
L'exemple de la figure 2 permet de bien mettre en évidence les caractéristiques de la présente invention. Avant la descente d'urgence, l'aéronef AC est phase de croisière à un niveau de vol FL350 (c'est-à- dire à
35000 pieds) avec une référence barométrique standard REFbaro, soit 1013.25 hPa/15 C (température ISA standard), lorsque survient un incident illustré par un symbole 10. La base de données du terrain, dont est équipé
l'aéronef AC, indique une altitude sécurité maximale Z1 (de type MORA) de 12000 pieds sur la trajectoire de l'aéronef AC. Si le système de contrôle de la descente d'urgence se contente de prendre comme altitude cible cette valeur d'altitude Z1 pendant toute la descente, correspondant donc au niveau de vol FL120 (par rapport à REFbaro), la pression locale (977 hPa dans l'exemple) introduit un biais Zbiais (d'environ 1000 pieds, comme précisé ci-dessous) par rapport à l'altitude ALS (au-dessus du relief 11) que l'on souhaitait atteindre. L'aéronef AC se trouvera alors à une altitude Z2 de 11000 pieds par rapport au niveau de la mer MSL, et non pas à une altitude Z1 de12000 pieds 5 (par rapport au niveau de la mer MSL).
Concernant le biais Zbiais, si on considère, en première approximation, qu'un différentiel de pression atmosphérique d'un hectopascal correspond à un différentiel d'altitude d'environ 28 pieds, on obtient :
Zbiais = AP.28 10 avec AP= 1013.25 ¨ 977 = 36.25 hPa, d'où :
Zbiais = 1008 pieds.
Cet exemple montre que, sans recalage de l'altitude cible pour tenir compte des différences de référence pression, on risque de réduire

15 considérablement les marges de sécurité vis-à-vis du terrain.
Le dispositif 1 comporte également un moyen d'indication 13 qui est, par exemple, relié aux moyens 7 par l'intermédiaire d'une liaison 14. Ce moyen d'indication 13 permet, notamment, de présenter aux pilotes de l'aéronef AC l'altitude cible recalée, calculée par le dispositif 1, et de vérifier sa pertinence vis-à-vis des valeurs d'altitude de sécurité indiquées sur les cartes de navigation, ou sur les écrans de navigation de l'aéronef AC.
Le dispositif 1 conforme à l'invention, tel que précité, pour recaler une altitude cible pour une descente d'urgence d'un aéronef AC, est adapté à tout système de descente d'urgence, partiellement ou totalement automatisé.
Toutefois dans une application préférée, ce dispositif 1 est utilisée pour recaler l'altitude cible dans un système 15 de contrôle automatique d'une descente d'urgence d'un aéronef AC.
De préférence, ce système 15 de contrôle automatique d'une descente d'urgence, est du type comportant, comme représenté sur la figure 3:

16 - des moyens d'engagement 17 qui sont susceptibles d'engager une fonction automatique de descente d'urgence ;
- des moyens de contrôle 18 qui sont reliés par l'intermédiaire d'une liaison auxdits moyens d'engagement 17 et qui sont formés de manière à mettre en oeuvre une fonction automatique de descente d'urgence, lorsqu'elle est engagée par lesdits moyens 17, en réalisant automatiquement un guidage longitudinal, un guidage latéral et un contrôle de la vitesse de l'aéronef AC
; et - des moyens de désengagement 20 qui sont reliés par l'intermédiaire d'une liaison 21 auxdits moyens de contrôle 18 et qui permettent de commander un désengagement d'une fonction automatique de descente d'urgence en cours d'exécution.
Cette fonction de descente d'urgence automatique permet ainsi de ramener l'aéronef AC à une altitude respirable (altitude cible) et dans une si-tuation stabilisée, en vue notamment de ranimer (si nécessaire) l'équipage et les passagers et de poursuivre le vol.
Lesdits moyens de contrôle 18 comprennent :
- des moyens 22 pour déterminer, automatiquement, un ensemble de consi-gnes verticales, comprenant notamment :
= l'altitude cible qui représente l'altitude à atteindre par l'aéronef AC à la fin de la descente d'urgence ; et = une vitesse cible qui représente la vitesse que l'aéronef AC doit respecter lors de la descente d'urgence ;
- des moyens 23 pour déterminer, automatiquement, un ensemble de consi-gnes latérales. Cet ensemble représente une manoeuvre latérale à réaliser lors de la descente d'urgence ; et - des moyens 24 usuels pour guider automatiquement l'aéronef, lors de l'engagement d'une fonction automatique de descente d'urgence, de sorte qu'il respecte simultanément ledit ensemble de consignes verticales et ledit ensemble de consignes latérales, et ceci jusqu'à atteindre ladite altitude cible, altitude cible qu'il maintient dès qu'il l'a atteinte.

17 Ce système 15 de contrôle automatique d'une descente d'urgence peut, notamment, être similaire au système décrit dans le document FR-2 928 465 de la Demanderesse.
Dans ce cas, lesdits moyens 22 comportent ledit dispositif 1 pour recaler l'altitude cible.
Ce système 15 peut présenter, de plus, notamment les caractéristiques suivantes :
- deux types d'armement peuvent être envisagés : un armement volontaire et un armement automatique.
Lorsque l'équipage décide d'effectuer une descente d'urgence suite à une dépressurisation, une alerte au feu ou tout autre raison, il a la possibilité d'armer la fonction en actionnant un bouton-poussoir dédié.
Une logique permet de valider cette condition d'armement en fonction notamment de l'altitude courante de l'aéronef AC
L'armement automatique est lié à un évènement de dépressurisation. Il survient lorsque certains critères faisant intervenir la pression de l'air ou la variation de pression de l'air à l'intérieur de la cabine sont vérifiés.
L'armement de la fonction précède toujours l'engagement de celle-ci ;
- l'équipage conserve à tout moment la possibilité de désarmer manuellement la fonction, quel que soit le type d'armement (volontaire ou automatique) ;
- deux types d'engagement sont possibles en fonction du type d'armement qui a précédé.
Suite à un armement volontaire, l'engagement n'intervient qu'une fois les aérofreins complètement déployés par l'équipage.
En revanche, si l'armement a été automatique, l'engagement intervient lui aussi automatiquement à la fin d'un compte-à-rebours initié
à l'armement, si l'équipage n'a pas réagi avant la fin de celui-ci.
Cependant, si par procédure l'équipage déploie complètement les

18 aérofreins avant la fin du compte-à-rebours, l'engagement de la fonction est anticipé par rapport à l'engagement automatique ;
- lorsque la fonction de descente d'urgence automatique est engagée, le guidage et le contrôle de la vitesse de l'aéronef sont effectués dans les plans vertical et latéral de la manière suivante :
= dans le plan vertical, la vitesse adoptée pour opérer la descente d'urgence automatique est choisie par défaut par l'automatisme, de façon à minimiser le temps de descente. L'équipage peut ajuster librement cette vitesse au cours de la manoeuvre de descente, afin de tenir compte d'éventuels dommages structuraux, et ce sans désengager la fonction ;
= la man uvre latérale, effectuée simultanément à la manoeuvre longitudinale, a pour but d'écarter l'aéronef AC de la route actuelle afin d'éviter de rencontrer d'autres aéronefs évoluant sur la même route, mais à
des altitudes inférieures ;
- la sortie de la descente d'urgence automatique coïncide avec la capture, puis le maintien de l'altitude ciblée durant la man uvre ; et - durant la manoeuvre de descente d'urgence automatisée, l'équipage peut à tout moment reprendre la main sur l'automatisme par des moyens usuels : action manuelle sur le manche de pilotage, engagement d'un nouveau mode de guidage de l'aéronef AC, bouton de déconnexion, ajustement de la vitesse ou du cap,...

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de recalage d'une altitude cible pour une descente d'urgence d'un aéronef avec un dispositif de recalage à bord l'aéronef, l'altitude cible représentant l'altitude à atteindre par l'aéronef à la fin de la descente d'urgence, le procédé selon lequel :
a) on détermine, avec un dispositif de détermination d'une altitude cible de sécurité compris dans le dispositif de recalage, une altitude cible de sécurité
en fonction de la descente d'urgence, en réalisant, de façon automatique et répétitive, à partir d'un activation de la descente d'urgence, et sur une distance horizontale de référence à l'avant de l'aéronef par rapport à une position initiale dudit aéronef à l'activation de la descente d'urgence, les opérations suivantes :
- on calcul une distance horizontale restante, qui représente une distance horizontale qui reste à parcourir par l'aéronef à partir de sa position courante jusqu'à une position située à ladite distance horizontale de référence à l'avant de ladite position initiale ;
- on détermine une altitude de sécurité représentative de ladite distance horizontale restante ;
- on compare cette altitude de sécurité à une altitude de seuil ; et - on sélectionne comme altitude cible de sécurité la valeur la plus élevée entre ladite altitude de sécurité et ladite altitude de seuil, l'altitude cible de sécurité étant mesurée en unités de mesure choisies parmi les pieds et les mètres ;
b) on calcul, avec un dispositif de calcul d'une valeur de correction compris dans le dispositif de recalage, une valeur de correction tenant compte de variations de pression barométrique apparaissant lors de la descente d'urgence, la valeur de correction étant mesuré dans les mêmes unités de mesure que l'altitude cible de sécurité et la valeur de correction correspondant à une erreur potentielle entre une altitude courante réelle de l'aéronef et une altitude barométrique mesurée qui est basée sur une pression de référence standard affectée par une pression QNH locale de la position courante ; et c) on calcule, avec un dispositif de calcul de recalage d'une altitude cible compris dans le dispositif de recalage, la somme de ladite altitude cible de sécurité et de ladite valeur de correction pour obtenir une altitude cible recalée qui remplace l'altitude cible devant être atteinte à la fin de la descente d'urgence, l'altitude cible recalée étant corrigée d'un risque de collision potentiel causé par l'erreur potentielle entre l'altitude courante réelle et l'altitude barométrique calculée; et d) on transmet l'altitude cible recalée à un système de commande automatique de l'aéronef pour conduire automatiquement la descente d'urgence en utilisant l'altitude cible recalée.

2. Procédé selon la revendication 1, selon lequel l'étape b) comprend en outre les opérations suivants :
- on lit d'un mémoire une pression atmosphérique la plus faible et une pression atmosphérique la plus élevée, mesurées dans une journée en cours ;
- on calcul, avec un dispositif de calcul de différence, des première et seconde différences entre la pression de référence standard et, respectivement, ladite pression atmosphérique la plus faible et ladite pression atmosphérique la plus élevée ; et - on sélectionne une différence la plus élevée parmi les première et seconde différences et on transpose la différence la plus élevée en valeur absolue en une valeur de hauteur qui représente ladite valeur de correction.

3. Procédé selon la revendication 1, selon lequel à l'étape b), pour déterminer la valeur de correction, on réalise de façon automatique et répétitive, les opérations suivantes :
- on détecte, avec un capteur d'altitude barométrique, une altitude barométrique courante de l'aéronef ;

- on détecte, avec un capteur de hauteur du niveau de la mer, une hauteur courante de l'aéronef par rapport au niveau de la mer, à l'aide de mesures autres qu'une mesure barométrique ; et - on soustrait ladite hauteur courante à ladite altitude barométrique courante de manière à obtenir ladite valeur de correction.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, selon lequel à l'étape c), on remplace l'altitude cible par l'altitude cible recalée, de façon répétitive à chaque détermination d'une nouvelle altitude cible recalée.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, selon lequel à l'étape c), on remplace l'altitude cible par l'altitude cible recalée, uniquement si l'altitude cible recalée est supérieure à ladite altitude cible.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, selon lequel ladite altitude cible recalée et l'altitude cible sont calculées de façon répétitive par pas de calcul, et selon lequel à l'étape c) :
- on calcule la différence entre l'altitude cible pour un pas N-1, N étant un entier, et l'altitude cible recalée pour un pas N;
- on compare la valeur absolue de cette différence à une valeur de seuil ;
et - on remplace l'altitude cible pour un pas N par l'altitude cible recalée pour ce pas N, uniquement si la valeur absolue de ladite différence est supérieure ou égale à ladite valeur de seuil.

7. Méthode de contrôle automatique d'une descente d'urgence d'un aéronef, méthode selon laquelle on réalise les opérations successives suivantes:
a) on détermine automatiquement un ensemble de consignes verticales comprenant l'altitude cible recalée qui représente l'altitude à
atteindre par l'aéronef à la fin de la descente d'urgence et une vitesse cible qui représente une vitesse que l'aéronef doit respecter lors de la descente d'urgence ;

b) on détermine automatiquement un ensemble de consignes latérales, qui représente une man uvre latérale à réaliser lors de la descente d'urgence; et c) on guide automatiquement l'aéronef (AC) de sorte qu'il respecte simultanément ledit ensemble de consignes verticales et ledit ensemble de consignes latérales jusqu'à atteindre ladite altitude cible, selon lequel, à l'étape a), on recale ladite altitude cible en mettant en uvre le procédé spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 6.

8. Dispositif de recalage d'une altitude cible destinée à une descente d'urgence d'un aéronef, cette altitude cible représentant une altitude à
atteindre par l'aéronef à la fin de la descente d'urgence, ledit dispositif comportant :
- un dispositif de détermination d'une altitude cible de sécurité qui détermine de façon automatique et répétitive une altitude cible de sécurité en fonction de la descente d'urgence, à partir de l'activation de la descente d'urgence, et sur une distance horizontale de référence à l'avant de l'aéronef par rapport à une position initiale dudit aéronef à l'activation de la descente d'urgence, ledit dispositif de détermination d'altitude cible de sécurité
comprenant :
.cndot. un premier élément pour déterminer une distance horizontale restante, qui représente une distance horizontale qui reste à
parcourir par l'aéronef à partir de sa position courante jusqu'à une position située à ladite distance horizontale de référence à l'avant de ladite position initiale;
.cndot. un deuxième élément pour déterminer une altitude de sécurité
représentative de ladite distance horizontale restante ;
.cndot. un troisième élément pour comparer cette altitude de sécurité à
une altitude de seuil ; et .cndot. un quatrième élément pour sélectionner comme altitude cible de sécurité une valeur la plus élevée entre ladite altitude de sécurité et ladite altitude de seuil ;
- un dispositif de calcul d'une valeur de correction qui calcul une valeur de correction tenant compte de variations de pression barométrique apparaissant lors de la descente d'urgence, la valeur de correction étant mesurée dans les mêmes unités de mesure que l'altitude cible de sécurité
et la valeur de correction correspondante à une erreur potentielle entre une altitude courante réelle de l'aéronef et une altitude barométrique mesurée qui est basée sur une pression de référence standard affectée par une pression QNH locale de la position courante ; et - un dispositif de calcul d'une altitude cible recalée qui calcul une somme de ladite altitude cible de sécurité et de ladite valeur de correction pour obtenir une altitude cible recalée qui remplace une altitude cible devant être atteinte à la fin de la descente d'urgence, l'altitude cible recalée étant corrigée d'un risque de collision potentiel causé par l'erreur potentielle entre l'altitude courante réelle et l'altitude barométrique calculée, selon lequel le dispositif de recalage transmet l'altitude cible recalée à
un système de commande automatique de l'aéronef pour conduire automatiquement la descente d'urgence en utilisant l'altitude cible recalée.

9. Le dispositif de recalage selon la revendication 8, selon lequel le dispositif de calcul d'une valeur de correction calcul la valeur de correction en lisant d'un mémoire une pression atmosphérique la plus basse et une pression atmosphérique la plus haute mesurées dans une journée en cours, en calculant des première et seconde différences entre la pression de référence standard et, respectivement, la pression atmosphérique la plus basse et la pression atmosphérique la plus haute, et en sélectionnant une différence la plus élevée et en transposant la différence la plus élevée en valeur absolue en une valeur de hauteur qui représente ladite valeur de correction.

10. Le dispositif de recalage selon la revendication 8, selon lequel le dispositif de calcul de la valeur de correction calcul la valeur de correction en captant une altitude barométrique courante de l'aéronef, en captant une hauteur courante de l'aéronef par rapport au niveau de la mer à l'aide de mesures autres qu'une mesure barométrique, et en soustrayant ladite hauteur courante à ladite altitude barométrique courante de manière à
obtenir ladite valeur de correction.

11. Système de contrôle automatique d'une descente d'urgence d'un aéronef, comportant :
- un dispositif de détermination de consignes verticales pour déterminer automatiquement un ensemble de consignes verticales comprenant l'altitude cible recalée qui représente l'altitude à atteindre par l'aéronef à
la fin de la descente d'urgence et déterminée par le dispositif de recalage selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, ledit dispositif de recalage étant compris dans le dispositif de détermination de consignes verticales; et l'ensemble de consignes verticales comprenant une vitesse cible qui représente une vitesse que l'aéronef doit respecter lors de la descente d'urgence ;
- un dispositif de détermination de consignes latérales pour déterminer automatiquement un ensemble de consignes latérales, qui représente une man uvre latérale à réaliser lors de la descente d'urgence ; et - un système de guidage pour guider automatiquement l'aéronef de sorte qu'il respecte simultanément ledit ensemble de consignes verticales et ledit ensemble de consignes latérales jusqu'à atteindre ladite altitude cible.