CA2762963A1 - Procede et dispositif de surveillance automatique d'operations aeriennes necessitant une garantie de performance de navigation et de guidage - Google Patents
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Abstract
- Procédé et dispositif de surveillance automatique d'opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage. - Le dispositif de surveillance (1) comporte des moyens (22) pour réaliser des surveillances, afin de vérifier si deux systèmes de gestion de vol (4, 5) sont en conditions d'opérer en mode dual.
Description
PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE SURVEILLANCE AUTOMATIQUE
D'OPÉRATIONS AÉRIENNES NÉCESSITANT UNE GARANTIE DE
PERFORMANCE DE NAVIGATION ET DE GUIDAGE
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de surveillance automatique d'un ensemble de gestion de vol d'un aéronef, en particulier d'un avion de transport, mettant en oeuvre des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage.
Bien que non exclusivement, la présente invention s'applique plus particulièrement à des opérations à performances de navigation requises avec autorisation requise, de type RNP AR ( Required Navigation Performance with Authorization Required en anglais). Ces opérations RNP AR sont basées sur une navigation de surface de type RNAV ( aRea NAVigation en anglais) et sur des opérations à performances de navigation requises de type RNP ( Required Navigation Performance en anglais). Elles présentent la particularité de nécessiter une autorisation spéciale pour pouvoir être mises en oeuvre sur un aéronef.
La navigation de surface de type RNAV permet à un aéronef de voler de point de route ( waypoint en anglais) en point de route, et non plus de stations sol (de moyens de radionavigation de type NAVAID) en stations sol.
On sait que le concept RNP correspond à une navigation de surface, pour laquelle sont ajoutés (à bord de l'aéronef) des moyens de surveillance et d'alerte qui permettent d'assurer que l'aéronef reste dans un couloir, dit RNP, autour d'une trajectoire de référence et qui autorisent la prise en compte de trajectoires courbes.
A l'extérieur de ce couloir se trouve potentiellement du relief ou d'autres aéronefs.
La performance requise pour un type d'opération RNP est définie par une valeur RNP qui représente la demi-largeur (en milles nautiques : NM) du couloir autour de la trajectoire de référence, dans lequel l'aéronef doit rester 95% du temps au cours de l'opération. Un second couloir (autour de la trajectoire de référence) de demi-
D'OPÉRATIONS AÉRIENNES NÉCESSITANT UNE GARANTIE DE
PERFORMANCE DE NAVIGATION ET DE GUIDAGE
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de surveillance automatique d'un ensemble de gestion de vol d'un aéronef, en particulier d'un avion de transport, mettant en oeuvre des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage.
Bien que non exclusivement, la présente invention s'applique plus particulièrement à des opérations à performances de navigation requises avec autorisation requise, de type RNP AR ( Required Navigation Performance with Authorization Required en anglais). Ces opérations RNP AR sont basées sur une navigation de surface de type RNAV ( aRea NAVigation en anglais) et sur des opérations à performances de navigation requises de type RNP ( Required Navigation Performance en anglais). Elles présentent la particularité de nécessiter une autorisation spéciale pour pouvoir être mises en oeuvre sur un aéronef.
La navigation de surface de type RNAV permet à un aéronef de voler de point de route ( waypoint en anglais) en point de route, et non plus de stations sol (de moyens de radionavigation de type NAVAID) en stations sol.
On sait que le concept RNP correspond à une navigation de surface, pour laquelle sont ajoutés (à bord de l'aéronef) des moyens de surveillance et d'alerte qui permettent d'assurer que l'aéronef reste dans un couloir, dit RNP, autour d'une trajectoire de référence et qui autorisent la prise en compte de trajectoires courbes.
A l'extérieur de ce couloir se trouve potentiellement du relief ou d'autres aéronefs.
La performance requise pour un type d'opération RNP est définie par une valeur RNP qui représente la demi-largeur (en milles nautiques : NM) du couloir autour de la trajectoire de référence, dans lequel l'aéronef doit rester 95% du temps au cours de l'opération. Un second couloir (autour de la trajectoire de référence) de demi-
2 largeur deux fois la valeur RNP est également défini. La probabilité que l'aéronef sorte de ce second couloir doit être inférieure à 10"' par heure de vol.
Le concept d'opérations RNP AR est plus contraignant encore. Les procédures RNP AR sont, en effet caractérisées par :
- des valeurs RNP :
= qui sont inférieures ou égales à 0,3NM en approche, et qui peuvent descendre jusqu'à 0,1NM ; et = qui sont strictement inférieures à 1 NM au départ et lors d'une remise des gaz, et qui peuvent également descendre jusqu'à 0,1 NM ;
- un segment d'approche finale qui peut être courbe ; et - des obstacles (montagnes, trafic...) qui peuvent être situés à deux fois la valeur RNP par rapport à la trajectoire de référence, alors que pour les opérations RNP
usuelles, une marge supplémentaire par rapport aux obstacles est prévue.
Les autorités aériennes ont défini un niveau de sécurité visé TLS ( Target Level of Safety en anglais) de 10-7 par opération, quel que soit le type.
Dans le cas des opérations RNP AR, comme les valeurs RNP peuvent descendre jusqu'à
0,1 NM et les obstacles peuvent être situés à deux fois la valeur RNP de la trajectoire de référence, cet objectif se traduit par une probabilité que l'aéronef sorte du couloir de demi-largeur D=2.RNP qui ne doit pas excéder 10"' par procédure.
Les équipements embarqués à bord des aéronefs (système de gestion de vol, centrale inertielle, moyens d'actualisation de données GPS et moyens de guidage du pilote automatique), ainsi que l'architecture usuelle, ne permettent pas d'atteindre le niveau de sécurité visé, si on ne prévoit pas des moyens opérationnels de mitigation, notamment pour la détection et la gestion des pannes éventuelles. C'est pourquoi une autorisation spéciale est requise pour ce type d'opération, afin d'assurer que les procédures opérationnelles et l'entraînement des pilotes permettent d'atteindre le niveau de sécurité visé. De plus, comme l'équipage doit prendre en charge certaines pannes, les aéronefs ne sont aujourd'hui pas
Le concept d'opérations RNP AR est plus contraignant encore. Les procédures RNP AR sont, en effet caractérisées par :
- des valeurs RNP :
= qui sont inférieures ou égales à 0,3NM en approche, et qui peuvent descendre jusqu'à 0,1NM ; et = qui sont strictement inférieures à 1 NM au départ et lors d'une remise des gaz, et qui peuvent également descendre jusqu'à 0,1 NM ;
- un segment d'approche finale qui peut être courbe ; et - des obstacles (montagnes, trafic...) qui peuvent être situés à deux fois la valeur RNP par rapport à la trajectoire de référence, alors que pour les opérations RNP
usuelles, une marge supplémentaire par rapport aux obstacles est prévue.
Les autorités aériennes ont défini un niveau de sécurité visé TLS ( Target Level of Safety en anglais) de 10-7 par opération, quel que soit le type.
Dans le cas des opérations RNP AR, comme les valeurs RNP peuvent descendre jusqu'à
0,1 NM et les obstacles peuvent être situés à deux fois la valeur RNP de la trajectoire de référence, cet objectif se traduit par une probabilité que l'aéronef sorte du couloir de demi-largeur D=2.RNP qui ne doit pas excéder 10"' par procédure.
Les équipements embarqués à bord des aéronefs (système de gestion de vol, centrale inertielle, moyens d'actualisation de données GPS et moyens de guidage du pilote automatique), ainsi que l'architecture usuelle, ne permettent pas d'atteindre le niveau de sécurité visé, si on ne prévoit pas des moyens opérationnels de mitigation, notamment pour la détection et la gestion des pannes éventuelles. C'est pourquoi une autorisation spéciale est requise pour ce type d'opération, afin d'assurer que les procédures opérationnelles et l'entraînement des pilotes permettent d'atteindre le niveau de sécurité visé. De plus, comme l'équipage doit prendre en charge certaines pannes, les aéronefs ne sont aujourd'hui pas
3 capables de garantir une valeur RNP de 0,1 NM sous panne, car l'équipage n'est pas en mesure de tenir les exigences de performance en pilotage manuel.
Sur les aéronefs actuels, la surveillance des opérations RNP AR est réalisée par le biais de deux fonctions usuelles, à savoir :
- une première fonction qui surveille la précision et l'intégrité du calcul de position :
= la précision de la position est comparée à une fois la valeur RNP ;
= l'intégrité est comparée à deux fois la valeur RNP ; et = si l'un des deux paramètres, précision ou intégrité, excède le seuil alloué, une alerte est émise et l'équipage doit entreprendre des actions appropriées ; et - une deuxième fonction qui permet à l'équipage de surveiller le guidage de l'aéronef :
= les déviations latérales et verticales de l'aéronef par rapport à la trajectoire de référence sont affichées et présentées à l'équipage ;
= l'équipage surveille les déviations par rapport aux budgets alloués pour chaque déviation. Si l'équipage détecte un écart excessif, il doit reprendre en main l'aéronef et entreprendre des actions correctrices adéquates.
Comme indiqué précédemment, les aéronefs actuels ne sont pas capables de garantir une valeur RNP de 0,1 NM sous panne et l'équipage doit être entraîné
spécialement pour voler les procédures RNP AR. L'équipage doit, en effet, être capable de détecter et traiter, de façon adéquate, les pannes qui sont susceptibles de compromettre l'opération en cours.
L'objectif pour les aéronefs futurs est d'avoir la capacité de voler les procédures RNP AR avec des valeurs RNP jusqu'à 0,1 NM, et ceci sans restriction (en situation normale et en cas de panne) en départ, approche et remise de gaz.
Pour cela, l'équipage ne doit plus être considéré comme le principal moyen de détection et de traitement des pannes.
Or, un ensemble de gestion de vol, de type FMS ( Flight Management System en anglais), qui est responsable de la gestion du plan de vol, du calcul de
Sur les aéronefs actuels, la surveillance des opérations RNP AR est réalisée par le biais de deux fonctions usuelles, à savoir :
- une première fonction qui surveille la précision et l'intégrité du calcul de position :
= la précision de la position est comparée à une fois la valeur RNP ;
= l'intégrité est comparée à deux fois la valeur RNP ; et = si l'un des deux paramètres, précision ou intégrité, excède le seuil alloué, une alerte est émise et l'équipage doit entreprendre des actions appropriées ; et - une deuxième fonction qui permet à l'équipage de surveiller le guidage de l'aéronef :
= les déviations latérales et verticales de l'aéronef par rapport à la trajectoire de référence sont affichées et présentées à l'équipage ;
= l'équipage surveille les déviations par rapport aux budgets alloués pour chaque déviation. Si l'équipage détecte un écart excessif, il doit reprendre en main l'aéronef et entreprendre des actions correctrices adéquates.
Comme indiqué précédemment, les aéronefs actuels ne sont pas capables de garantir une valeur RNP de 0,1 NM sous panne et l'équipage doit être entraîné
spécialement pour voler les procédures RNP AR. L'équipage doit, en effet, être capable de détecter et traiter, de façon adéquate, les pannes qui sont susceptibles de compromettre l'opération en cours.
L'objectif pour les aéronefs futurs est d'avoir la capacité de voler les procédures RNP AR avec des valeurs RNP jusqu'à 0,1 NM, et ceci sans restriction (en situation normale et en cas de panne) en départ, approche et remise de gaz.
Pour cela, l'équipage ne doit plus être considéré comme le principal moyen de détection et de traitement des pannes.
Or, un ensemble de gestion de vol, de type FMS ( Flight Management System en anglais), qui est responsable de la gestion du plan de vol, du calcul de
4 la trajectoire et des déviations/ordres de guidage fonctionne nominalement avec deux systèmes de gestion de vol, qui opèrent en mode dual. Dans ce mode de fonctionnement nominal coopératif, l'un des systèmes de gestion de vol est considéré comme maître, et il impose à l'autre, qui est considéré comme esclave, de réaliser certains opérations en particulier au niveau de la gestion du plan de vol afin lui permettre de rester synchronisé audit système maître. Parmi ces opérations, on trouve, en particulier, des requêtes de séquencement de la trajectoire pour que les deux systèmes de gestion de vol restent synchronisés et puissent fournir des informations cohérentes à l'équipage.
Or, dans un contexte d'opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage, la trajectoire latérale est une donnée critique, puisqu'elle a un impact direct sur le guidage de l'aéronef et sur la tenue du couloir de protection par rapport aux obstacles. Par le fonctionnement en mode dual, une information erronée du système maître peut corrompre le système esclave sans qu'aucun problème ne soit détecté, ni par les systèmes, ni par l'équipage. Si une information erronée conduit le système maître à séquencer son plan de vol latéral alors qu'il ne devrait pas, il imposera ce séquencement au système esclave. Ainsi, le séquencement erroné sera effectué de manière cohérente et quasi-simultanée par les deux systèmes de gestion de vol.
Un tel mode de fonctionnement n'est donc pas compatible avec la conduite d'opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage.
La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients précités.
Elle concerne un procédé de surveillance automatique d'un ensemble de gestion de vol d'un aéronef mettant en ceuvre des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage. La présente invention s'applique à un ensemble de gestion de vol comprenant un premier système de gestion de vol, de type maître, qui opère en mode dual avec un second système de gestion de vol, de type esclave, et qui, en cas de détection d'une obligation de réaliser une opération affectant son plan de vol, émet, à destination dudit second système de gestion de vol, une requête demandant d'effectuer au moins une opération affectant le plan de vol de ce dernier.
A cet effet, selon l'invention, ledit procédé surveillance automatique d'un
Or, dans un contexte d'opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage, la trajectoire latérale est une donnée critique, puisqu'elle a un impact direct sur le guidage de l'aéronef et sur la tenue du couloir de protection par rapport aux obstacles. Par le fonctionnement en mode dual, une information erronée du système maître peut corrompre le système esclave sans qu'aucun problème ne soit détecté, ni par les systèmes, ni par l'équipage. Si une information erronée conduit le système maître à séquencer son plan de vol latéral alors qu'il ne devrait pas, il imposera ce séquencement au système esclave. Ainsi, le séquencement erroné sera effectué de manière cohérente et quasi-simultanée par les deux systèmes de gestion de vol.
Un tel mode de fonctionnement n'est donc pas compatible avec la conduite d'opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage.
La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients précités.
Elle concerne un procédé de surveillance automatique d'un ensemble de gestion de vol d'un aéronef mettant en ceuvre des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage. La présente invention s'applique à un ensemble de gestion de vol comprenant un premier système de gestion de vol, de type maître, qui opère en mode dual avec un second système de gestion de vol, de type esclave, et qui, en cas de détection d'une obligation de réaliser une opération affectant son plan de vol, émet, à destination dudit second système de gestion de vol, une requête demandant d'effectuer au moins une opération affectant le plan de vol de ce dernier.
A cet effet, selon l'invention, ledit procédé surveillance automatique d'un
5 ensemble de gestion de vol, est remarquable en ce que, si ledit procédé est activé, lors de l'émission d'une telle requête, on met en oeuvre les opérations suivantes :
a) on vérifie que des conditions pour mettre en oeuvre ladite requête sont remplies ;
et b) en fonction de cette vérification * si lesdites conditions sont remplies, ledit second système de gestion de vol effectue l'opération demandée par cette requête ; et * si lesdites conditions ne sont pas remplies, ledit second système de gestion de vol n'effectue pas l'opération demandée par cette requête, et on émet un signal d'alerte.
De plus, de préférence, à l'étape b) :
- si lesdites conditions sont remplies, les deux systèmes de gestion de vol continuent d'opérer en mode dual ; et - si lesdites conditions ne sont pas remplies, les deux systèmes de gestion de vol vont opérer dans un mode indépendant.
Ainsi, grâce à l'invention, on vérifie si les conditions nécessaires (précisées ci-dessous) sont remplies pour mettre en oeuvre une requête émise par un premier système (de gestion de vol), de type maître, qui opère en mode dual avec un second système (de gestion de vol) de type esclave. Et ledit second système de gestion de vol effectue l'opération demandée par cette requête uniquement si lesdites conditions sont bien remplies.
En outre, lorsque lesdites conditions ne sont pas remplies, on prévient l'équipage de la situation par l'émission d'un signal d'alerte, et de préférence, on fait opérer les deux systèmes de gestion de vol dans un mode indépendant.
a) on vérifie que des conditions pour mettre en oeuvre ladite requête sont remplies ;
et b) en fonction de cette vérification * si lesdites conditions sont remplies, ledit second système de gestion de vol effectue l'opération demandée par cette requête ; et * si lesdites conditions ne sont pas remplies, ledit second système de gestion de vol n'effectue pas l'opération demandée par cette requête, et on émet un signal d'alerte.
De plus, de préférence, à l'étape b) :
- si lesdites conditions sont remplies, les deux systèmes de gestion de vol continuent d'opérer en mode dual ; et - si lesdites conditions ne sont pas remplies, les deux systèmes de gestion de vol vont opérer dans un mode indépendant.
Ainsi, grâce à l'invention, on vérifie si les conditions nécessaires (précisées ci-dessous) sont remplies pour mettre en oeuvre une requête émise par un premier système (de gestion de vol), de type maître, qui opère en mode dual avec un second système (de gestion de vol) de type esclave. Et ledit second système de gestion de vol effectue l'opération demandée par cette requête uniquement si lesdites conditions sont bien remplies.
En outre, lorsque lesdites conditions ne sont pas remplies, on prévient l'équipage de la situation par l'émission d'un signal d'alerte, et de préférence, on fait opérer les deux systèmes de gestion de vol dans un mode indépendant.
6 Par conséquent, la présente invention fournit une solution robuste aux pannes simples de sorte qu'un mode de fonctionnement dual usuel, auquel on applique cette solution, devient compatible avec la conduite d'opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage.
Dans un premier mode de mise en oeuvre, ladite requête est une requête de séquencement du plan de vol. L'invention permet de vérifier si cette requête doit être effectuée ou non, quelles que soient les conditions de vérification (en distance, temporelle ou géométrique). Dans un mode particulier, ladite requête de séquencement du plan de vol fait suite à une erreur de calcul de la position de l'aéronef. Dans ce cas, avantageusement, lors de l'émission d'une telle requête de séquencement, à l'étape a) :
- on calcule la différence entre les positions de l'aéronef, dont disposent respectivement les deux systèmes de gestion de vol ;
- on compare cette différence à une valeur de seuil ; et - en fonction de cette comparaison, on considère :
* que les conditions pour mettre en ceuvre ladite requête sont remplies, si cette différence est inférieure à ladite valeur de seuil ; et * que les conditions pour mettre en ceuvre ladite requête ne sont pas remplies, si cette différence est supérieure ou égale à ladite valeur de seuil.
De plus, avantageusement, si les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête ne sont pas remplies, ledit second système de gestion de vol ne séquence pas son plan de vol.
En outre, dans un second mode de mise en ceuvre, ladite requête est une requête de resynchronisation, relative à une modification du plan de vol ou à
une différence de plan de vol entre les deux côtés. Dans ce cas, avantageusement, dans une première variante de mise en oeuvre, après insertion dans le plan de vol d'une procédure relative à des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage, lors de la préparation d'une phase d'approche, si une requête de resynchronisation, relative à une modification du plan =
Dans un premier mode de mise en oeuvre, ladite requête est une requête de séquencement du plan de vol. L'invention permet de vérifier si cette requête doit être effectuée ou non, quelles que soient les conditions de vérification (en distance, temporelle ou géométrique). Dans un mode particulier, ladite requête de séquencement du plan de vol fait suite à une erreur de calcul de la position de l'aéronef. Dans ce cas, avantageusement, lors de l'émission d'une telle requête de séquencement, à l'étape a) :
- on calcule la différence entre les positions de l'aéronef, dont disposent respectivement les deux systèmes de gestion de vol ;
- on compare cette différence à une valeur de seuil ; et - en fonction de cette comparaison, on considère :
* que les conditions pour mettre en ceuvre ladite requête sont remplies, si cette différence est inférieure à ladite valeur de seuil ; et * que les conditions pour mettre en ceuvre ladite requête ne sont pas remplies, si cette différence est supérieure ou égale à ladite valeur de seuil.
De plus, avantageusement, si les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête ne sont pas remplies, ledit second système de gestion de vol ne séquence pas son plan de vol.
En outre, dans un second mode de mise en ceuvre, ladite requête est une requête de resynchronisation, relative à une modification du plan de vol ou à
une différence de plan de vol entre les deux côtés. Dans ce cas, avantageusement, dans une première variante de mise en oeuvre, après insertion dans le plan de vol d'une procédure relative à des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage, lors de la préparation d'une phase d'approche, si une requête de resynchronisation, relative à une modification du plan =
7 de vol, est émise, à l'étape a) pour vérifier si les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête sont remplies, on vérifie si le nouveau plan de vol est cohérent avec la procédure en cours, telle qu'issue d'une base de données de navigation.
En outre, de façon avantageuse, dans une seconde variante de mise en oeuvre, lors d'une phase d'approche, au cours de laquelle une procédure relative à
des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage est mise en oeuvre, si une requête de resynchronisation, relative à
une modification du plan de vol, est émise, à l'étape a) pour vérifier si les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête sont remplies, on vérifie si le nouveau plan de vol est cohérent avec la procédure en cours, telle qu'issue d'une base de données de navigation.
On notera que la présente invention est applicable à une procédure d'approche et à une procédure de départ.
Par ailleurs, l'étape a) de surveillance est mise en oeuvre, de préférence, à
l'aide de moyens faisant partie dudit second système de gestion de vol (système esclave). Toutefois, il est également envisageable de mettre en oeuvre l'étape a) à
l'aide de moyens externes audit second système de gestion de vol, par exemple des moyens dudit système maître ou d'un autre système ou équipement de l'aéronef.
Par ailleurs, l'activation des opérations réalisées aux étapes a) et b) peut être mise en oeuvre :
- de façon automatique, de préférence en fonction de la configuration de l'aéronef et de données courantes du vol ; et/ou - de façon manuelle par un opérateur, à l'aide d'une interface homme/machine.
La présente invention concerne également un dispositif de surveillance automatique d'un ensemble de gestion de vol, tel que précité, d'un aéronef mettant en oeuvre des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage.
Selon l'invention, ledit dispositif est remarquable en ce qu'il comporte
En outre, de façon avantageuse, dans une seconde variante de mise en oeuvre, lors d'une phase d'approche, au cours de laquelle une procédure relative à
des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage est mise en oeuvre, si une requête de resynchronisation, relative à
une modification du plan de vol, est émise, à l'étape a) pour vérifier si les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête sont remplies, on vérifie si le nouveau plan de vol est cohérent avec la procédure en cours, telle qu'issue d'une base de données de navigation.
On notera que la présente invention est applicable à une procédure d'approche et à une procédure de départ.
Par ailleurs, l'étape a) de surveillance est mise en oeuvre, de préférence, à
l'aide de moyens faisant partie dudit second système de gestion de vol (système esclave). Toutefois, il est également envisageable de mettre en oeuvre l'étape a) à
l'aide de moyens externes audit second système de gestion de vol, par exemple des moyens dudit système maître ou d'un autre système ou équipement de l'aéronef.
Par ailleurs, l'activation des opérations réalisées aux étapes a) et b) peut être mise en oeuvre :
- de façon automatique, de préférence en fonction de la configuration de l'aéronef et de données courantes du vol ; et/ou - de façon manuelle par un opérateur, à l'aide d'une interface homme/machine.
La présente invention concerne également un dispositif de surveillance automatique d'un ensemble de gestion de vol, tel que précité, d'un aéronef mettant en oeuvre des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage.
Selon l'invention, ledit dispositif est remarquable en ce qu'il comporte
8 - des moyens d'activation dudit dispositif;
- des moyens pour vérifier, lors de l'émission d'une requête (demandant d'effectuer au moins une opération affectant le plan de vol), que des conditions pour mettre en ceuvre ladite requête sont remplies ;
- des moyens ordonnant au second système de gestion de vol d'effectuer l'opération demandée par cette requête, si lesdites conditions sont remplies ;
- des moyens ordonnant audit second système de gestion de vol de ne pas effectuer l'opération demandée par cette requête, si lesdites conditions ne sont pas remplies ; et - des moyens pour émettre un signal d'alerte, si lesdites conditions ne sont pas remplies.
En outre, dans un mode de réalisation préféré, ledit dispositif comporte, de plus, au moins une base de données de navigation utilisée pour la vérification précitée. De préférence, chaque système de gestion de vol comporte sa propre base de données.
La surveillance conforme à l'invention est particulièrement adaptée au contexte RNP, mais peut être étendue à tout vol qui nécessite un niveau élevé
d'intégrité, de robustesse aux pannes et de surveillance, pour le suivi d'un plan de vol. Cette surveillance prévoit donc :
- des moyens de surveillance des ordres imposés par le système maître au système esclave ; et - des logiques de fonctionnement particulières, lorsque des incohérences sont détectées entre le système maître et le système esclave.
La présente invention concerne également :
- un ensemble de gestion de vol d'un aéronef mettant en oeuvre des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage, ledit ensemble comprenant un premier système de gestion de vol, de type maître, et un second système de gestion de vol, de type esclave, qui opèrent en mode dual, ainsi qu'un dispositif de surveillance tel que celui précité. De préférence, ledit
- des moyens pour vérifier, lors de l'émission d'une requête (demandant d'effectuer au moins une opération affectant le plan de vol), que des conditions pour mettre en ceuvre ladite requête sont remplies ;
- des moyens ordonnant au second système de gestion de vol d'effectuer l'opération demandée par cette requête, si lesdites conditions sont remplies ;
- des moyens ordonnant audit second système de gestion de vol de ne pas effectuer l'opération demandée par cette requête, si lesdites conditions ne sont pas remplies ; et - des moyens pour émettre un signal d'alerte, si lesdites conditions ne sont pas remplies.
En outre, dans un mode de réalisation préféré, ledit dispositif comporte, de plus, au moins une base de données de navigation utilisée pour la vérification précitée. De préférence, chaque système de gestion de vol comporte sa propre base de données.
La surveillance conforme à l'invention est particulièrement adaptée au contexte RNP, mais peut être étendue à tout vol qui nécessite un niveau élevé
d'intégrité, de robustesse aux pannes et de surveillance, pour le suivi d'un plan de vol. Cette surveillance prévoit donc :
- des moyens de surveillance des ordres imposés par le système maître au système esclave ; et - des logiques de fonctionnement particulières, lorsque des incohérences sont détectées entre le système maître et le système esclave.
La présente invention concerne également :
- un ensemble de gestion de vol d'un aéronef mettant en oeuvre des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage, ledit ensemble comprenant un premier système de gestion de vol, de type maître, et un second système de gestion de vol, de type esclave, qui opèrent en mode dual, ainsi qu'un dispositif de surveillance tel que celui précité. De préférence, ledit
9 ensemble de gestion de vol est symétrique, chacun desdits systèmes de gestion de vol pouvant jouer le rôle de maître (ou d'esclave) sachant qu'à un instant donné, il n'existe qu'un maître et un esclave ; et/ou - un aéronef, en particulier un avion de transport, qui est muni d'un tel ensemble de gestion de vol et/ou d'un tel dispositif de surveillance.
L'unique figure du dessin annexé fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Cette figure unique est le schéma synoptique d'un ensemble de gestion de vol, comportant un dispositif conforme à l'invention.
Le dispositif 1 conforme à l'invention et représenté schématiquement sur la figure unique est destiné à surveiller automatiquement un ensemble de gestion de vol 2 d'un aéronef (non représenté), en particulier d'un avion de transport, qui est susceptible de mettre en oeuvre des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage.
Ledit ensemble de gestion de vol 2 qui est responsable, de façon usuelle, de la gestion du plan de vol, du calcul de la trajectoire et des déviations/ordres de guidage, comporte, notamment, une unité 3 qui comprend :
- un premier système de gestion de vol 4, qui est considéré comme maître ; et - un second système de gestion de vol 5, qui est considéré comme esclave, tous deux étant de type FMS ( Flight Management System en anglais).
De préférence, ledit ensemble de gestion de vol 2 est symétrique, chacun desdits systèmes de gestion de vol 4, 5 pouvant jouer le rôle de maître (ou d'esclave) sachant qu'à un instant donné, il n'existe qu'un maître et un esclave.
Ledit ensemble de gestion de vol 2 comporte également :
- un ensemble 6 de sources d'informations, qui est relié par l'intermédiaire d'une liaison 7 à ladite unité 3 et qui fournit notamment, de façon usuelle, le plan de vol de l'aéronef, ainsi que les valeurs courantes de paramètres relatifs au vol de l'aéronef et à son environnement ;
- une base de données 8 qui est reliée par l'intermédiaire d'une liaison 9 à
ladite unité 3 et qui contient des données de navigation et des informations relatives à une procédure RNP ; et - une interface homme/machine 10 qui est reliée par l'intermédiaire d'une liaison 11 5 à ladite unité 3.
Lesdits systèmes 4 et 5 qui sont reliés ensemble par l'intermédiaire d'une liaison 12 opèrent en mode dual. A cet effet, ledit système 4 comporte :
- des moyens usuels 13 qui sont susceptibles de détecter une obligation de réaliser une opération affectant le plan de vol dudit système 4 ;
L'unique figure du dessin annexé fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Cette figure unique est le schéma synoptique d'un ensemble de gestion de vol, comportant un dispositif conforme à l'invention.
Le dispositif 1 conforme à l'invention et représenté schématiquement sur la figure unique est destiné à surveiller automatiquement un ensemble de gestion de vol 2 d'un aéronef (non représenté), en particulier d'un avion de transport, qui est susceptible de mettre en oeuvre des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage.
Ledit ensemble de gestion de vol 2 qui est responsable, de façon usuelle, de la gestion du plan de vol, du calcul de la trajectoire et des déviations/ordres de guidage, comporte, notamment, une unité 3 qui comprend :
- un premier système de gestion de vol 4, qui est considéré comme maître ; et - un second système de gestion de vol 5, qui est considéré comme esclave, tous deux étant de type FMS ( Flight Management System en anglais).
De préférence, ledit ensemble de gestion de vol 2 est symétrique, chacun desdits systèmes de gestion de vol 4, 5 pouvant jouer le rôle de maître (ou d'esclave) sachant qu'à un instant donné, il n'existe qu'un maître et un esclave.
Ledit ensemble de gestion de vol 2 comporte également :
- un ensemble 6 de sources d'informations, qui est relié par l'intermédiaire d'une liaison 7 à ladite unité 3 et qui fournit notamment, de façon usuelle, le plan de vol de l'aéronef, ainsi que les valeurs courantes de paramètres relatifs au vol de l'aéronef et à son environnement ;
- une base de données 8 qui est reliée par l'intermédiaire d'une liaison 9 à
ladite unité 3 et qui contient des données de navigation et des informations relatives à une procédure RNP ; et - une interface homme/machine 10 qui est reliée par l'intermédiaire d'une liaison 11 5 à ladite unité 3.
Lesdits systèmes 4 et 5 qui sont reliés ensemble par l'intermédiaire d'une liaison 12 opèrent en mode dual. A cet effet, ledit système 4 comporte :
- des moyens usuels 13 qui sont susceptibles de détecter une obligation de réaliser une opération affectant le plan de vol dudit système 4 ;
10 - des moyens usuels 14 pour réaliser l'opération affectant le plan de vol, lors d'une détection par lesdits moyens 13 ; et - des moyens usuels 15 pour émettre à destination dudit système 5, une requête demandant à ce dernier d'effectuer au moins une opération affectant le plan de vol dudit système 5, en cas de détection par les moyens 13 d'une obligation de réaliser une opération telle que précitée.
En outre, ledit système 5 comporte :
- des moyens usuels 17 qui sont destinés à recevoir une requête émise par les moyens 15 ; et - des moyens usuels 18 pour réaliser l'opération demandée par une requête.
La présente invention concerne un dispositif 1 pour surveiller automatiquement l'ensemble de gestion de vol 2 de l'aéronef qui met en oeuvre des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage.
Selon l'invention, pour ce faire, ledit dispositif 1 comporte - des moyens 20 d'activation dudit dispositif 1, qui sont par exemple reliés par l'intermédiaire d'une liaison 21 à ladite unité 3 - des moyens 22 :
En outre, ledit système 5 comporte :
- des moyens usuels 17 qui sont destinés à recevoir une requête émise par les moyens 15 ; et - des moyens usuels 18 pour réaliser l'opération demandée par une requête.
La présente invention concerne un dispositif 1 pour surveiller automatiquement l'ensemble de gestion de vol 2 de l'aéronef qui met en oeuvre des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage.
Selon l'invention, pour ce faire, ledit dispositif 1 comporte - des moyens 20 d'activation dudit dispositif 1, qui sont par exemple reliés par l'intermédiaire d'une liaison 21 à ladite unité 3 - des moyens 22 :
11 = pour vérifier, lors de l'émission d'une requête (demandant d'effectuer au moins une opération affectant le plan de vol), que des conditions pour mettre en ceuvre ladite requête sont remplies ; et = pour ordonner audit système 5 :
= d'effectuer l'opération demandée par cette requête, si lesdites conditions sont remplies ; et = de ne pas effectuer l'opération demandée par cette requête, si lesdites conditions ne sont pas remplies ; et - des moyens d'alerte 23 qui sont, par exemple, reliés par l'intermédiaire d'une liaison 24 à ladite unité 3 et qui sont formés de manière à émettre un signal d'alerte, si lesdites conditions ne sont pas remplies.
Lesdits moyens d'alerte 20 sont formés, de préférence, de manière à
émettre au moins une alerte (visuelle ou sonore) dans le poste de pilotage de l'aéronef.
Le fonctionnement usuel d'un mode dual n'étant pas acceptable dans un contexte d'opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage, puisqu'une panne du système maître pourrait être automatiquement propagée au système esclave sans que l'équipage ne puisse le détecter, une surveillance est donc mise en place, dans le cadre de la présente invention, de préférence au niveau du système esclave 5, dans le but de vérifier les requêtes envoyées par le système maître 4, pour toute information erronée pouvant impacter la trajectoire latérale ou le guidage associé.
Ainsi, le dispositif 1 conforme à l'invention permet de vérifier si les conditions nécessaires sont remplies pour mettre en oeuvre une requête émise par le système maître 4, qui opère en mode dual avec le système esclave 5. Et ledit système 5 effectue l'opération demandée par cette requête uniquement si lesdites conditions sont bien remplies.
= d'effectuer l'opération demandée par cette requête, si lesdites conditions sont remplies ; et = de ne pas effectuer l'opération demandée par cette requête, si lesdites conditions ne sont pas remplies ; et - des moyens d'alerte 23 qui sont, par exemple, reliés par l'intermédiaire d'une liaison 24 à ladite unité 3 et qui sont formés de manière à émettre un signal d'alerte, si lesdites conditions ne sont pas remplies.
Lesdits moyens d'alerte 20 sont formés, de préférence, de manière à
émettre au moins une alerte (visuelle ou sonore) dans le poste de pilotage de l'aéronef.
Le fonctionnement usuel d'un mode dual n'étant pas acceptable dans un contexte d'opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage, puisqu'une panne du système maître pourrait être automatiquement propagée au système esclave sans que l'équipage ne puisse le détecter, une surveillance est donc mise en place, dans le cadre de la présente invention, de préférence au niveau du système esclave 5, dans le but de vérifier les requêtes envoyées par le système maître 4, pour toute information erronée pouvant impacter la trajectoire latérale ou le guidage associé.
Ainsi, le dispositif 1 conforme à l'invention permet de vérifier si les conditions nécessaires sont remplies pour mettre en oeuvre une requête émise par le système maître 4, qui opère en mode dual avec le système esclave 5. Et ledit système 5 effectue l'opération demandée par cette requête uniquement si lesdites conditions sont bien remplies.
12 En outre, lorsque lesdites conditions ne sont pas remplies, l'équipage est prévenu par les moyens d'alerte 23 grâce à l'émission d'un signal d'alerte correspondant dans le poste de pilotage de l'aéronef.
De plus, de préférence, dans ce cas, ledit dispositif 1 fait opérer les deux systèmes de gestion de vol 4 et 5 dans un mode indépendant, qui remplace le mode dual utilisé jusque-là.
Par conséquent, la présente invention fournit une solution robuste aux pannes simples de sorte qu'un mode de fonctionnement dual usuel, auquel on applique cette solution, devient compatible avec la conduite d'opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage.
Pour remplir cet objectif, deux moyens de surveillance (faisant partie des moyens 22) peuvent être mis en place entre le système maître 4 et le système esclave 5, à savoir :
- des moyens de surveillance du séquencement de la trajectoire ; et - des moyens de surveillance, des resynchronisations du système esclave 5 sur le système maître 4.
Ces deux moyens de surveillance permettent de surveiller la gestion de la trajectoire latérale et de protéger le plan de vol de chaque système 4, 5.
Sans requérir la moindre action de l'équipage, ces moyens de surveillance permettent de garantir en permanence l'indépendance des deux systèmes 4 et 5 même en mode dual. Chaque requête du système maître 4 est vérifiée par le système esclave 5 qui la prend en compte uniquement s'il se trouve en conditions de le faire. En cas de désaccord, l'équipage est prévenu et le mode d'opération peut être dégradé
(passage du mode dual au mode indépendant).
Afin de limiter le temps d'exposition de ces deux moyens de surveillance, ils ne s'appliquent qu'aux procédures RNP AR dites Low RNP , c'est-à-dire aux procédures pour lesquelles la valeur courante de RNP est inférieure ou égale à
0,3.
L'activation de ces moyens de surveillance est, dans ce cas, automatique et ne nécessite aucune action de l'équipage.
De plus, de préférence, dans ce cas, ledit dispositif 1 fait opérer les deux systèmes de gestion de vol 4 et 5 dans un mode indépendant, qui remplace le mode dual utilisé jusque-là.
Par conséquent, la présente invention fournit une solution robuste aux pannes simples de sorte qu'un mode de fonctionnement dual usuel, auquel on applique cette solution, devient compatible avec la conduite d'opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage.
Pour remplir cet objectif, deux moyens de surveillance (faisant partie des moyens 22) peuvent être mis en place entre le système maître 4 et le système esclave 5, à savoir :
- des moyens de surveillance du séquencement de la trajectoire ; et - des moyens de surveillance, des resynchronisations du système esclave 5 sur le système maître 4.
Ces deux moyens de surveillance permettent de surveiller la gestion de la trajectoire latérale et de protéger le plan de vol de chaque système 4, 5.
Sans requérir la moindre action de l'équipage, ces moyens de surveillance permettent de garantir en permanence l'indépendance des deux systèmes 4 et 5 même en mode dual. Chaque requête du système maître 4 est vérifiée par le système esclave 5 qui la prend en compte uniquement s'il se trouve en conditions de le faire. En cas de désaccord, l'équipage est prévenu et le mode d'opération peut être dégradé
(passage du mode dual au mode indépendant).
Afin de limiter le temps d'exposition de ces deux moyens de surveillance, ils ne s'appliquent qu'aux procédures RNP AR dites Low RNP , c'est-à-dire aux procédures pour lesquelles la valeur courante de RNP est inférieure ou égale à
0,3.
L'activation de ces moyens de surveillance est, dans ce cas, automatique et ne nécessite aucune action de l'équipage.
13 Dans le cadre de la présente invention, l'activation dudit dispositif 1 peut être mise en oeuvre :
- de façon automatique, de préférence en fonction de la configuration de l'aéronef et de données courantes du vol, par des moyens (non représentés spécifiquement) faisant partie desdits moyens 20. En particulier, l'activation peut être mise en oeuvre avant que l'aéronef n'entre dans une procédure RNP AR, afin de vérifier que les deux systèmes 4 et 5 se trouvent dans la configuration adéquate et d'alerter l'équipage si ce n'est pas le cas ; et/ou - de façon manuelle par un opérateur, à l'aide d'une interface homme/machine (non représentée spécifiquement) faisant partie des moyens 20, de préférence au moyen d'une page d'écran permettant à l'équipage d'interagir avec l'ensemble 2.
Dans un premier mode de mise en oeuvre, ladite requête est une requête de séquencement du plan de vol. L'invention permet de vérifier si cette requête doit être effectuée ou non, quelles que soient les conditions de vérification (en distance, temporelle ou géométrique). De préférence, ladite requête de séquencement du plan de vol fait suite à une erreur de calcul de la position de l'aéronef.
Dans ce cas, lors de l'émission d'une telle requête de séquencement par les moyens 15, les moyens 22 réalisent les opérations suivantes, à l'aide d'éléments appropriés (qui ne sont pas représentés spécifiquement) :
- calculer la différence entre les positions de l'aéronef, dont disposent respectivement les deux systèmes de gestion de vol 4 et 5 ;
- comparer cette différence à une valeur de seuil prédéterminée ; et - en fonction de cette comparaison, considérer :
= que les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête sont remplies, si cette différence est inférieure à ladite valeur de seuil ; et = que les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête ne sont pas remplies, si cette différence est supérieure ou égale à ladite valeur de seuil.
De plus, si les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête ne sont pas remplies, ledit système 5 ne séquence pas son plan de vol.
- de façon automatique, de préférence en fonction de la configuration de l'aéronef et de données courantes du vol, par des moyens (non représentés spécifiquement) faisant partie desdits moyens 20. En particulier, l'activation peut être mise en oeuvre avant que l'aéronef n'entre dans une procédure RNP AR, afin de vérifier que les deux systèmes 4 et 5 se trouvent dans la configuration adéquate et d'alerter l'équipage si ce n'est pas le cas ; et/ou - de façon manuelle par un opérateur, à l'aide d'une interface homme/machine (non représentée spécifiquement) faisant partie des moyens 20, de préférence au moyen d'une page d'écran permettant à l'équipage d'interagir avec l'ensemble 2.
Dans un premier mode de mise en oeuvre, ladite requête est une requête de séquencement du plan de vol. L'invention permet de vérifier si cette requête doit être effectuée ou non, quelles que soient les conditions de vérification (en distance, temporelle ou géométrique). De préférence, ladite requête de séquencement du plan de vol fait suite à une erreur de calcul de la position de l'aéronef.
Dans ce cas, lors de l'émission d'une telle requête de séquencement par les moyens 15, les moyens 22 réalisent les opérations suivantes, à l'aide d'éléments appropriés (qui ne sont pas représentés spécifiquement) :
- calculer la différence entre les positions de l'aéronef, dont disposent respectivement les deux systèmes de gestion de vol 4 et 5 ;
- comparer cette différence à une valeur de seuil prédéterminée ; et - en fonction de cette comparaison, considérer :
= que les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête sont remplies, si cette différence est inférieure à ladite valeur de seuil ; et = que les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête ne sont pas remplies, si cette différence est supérieure ou égale à ladite valeur de seuil.
De plus, si les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête ne sont pas remplies, ledit système 5 ne séquence pas son plan de vol.
14 Ce premier mode de mise en oeuvre correspond à la situation qui suit.
L'équipage vole une procédure RNP AR, en modes automatiques (asservissement de l'aéronef sur sa trajectoire latérale, verticale et en vitesse), et les surveillances RNP sont actives. Le fonctionnement de l'aéronef et des systèmes impliqués dans les surveillances est nominal. Du côté du pilote, une erreur de calcul de la position de l'aéronef se produit. Quelle que soit sa cause, cette panne conduit le système maître 4 (qui se trouve de ce côté) à se retrouver dans des conditions autorisant à
séquencer le prochain point de passage sur le plan de vol. Il envoie (à l'aide des moyens 15) une requête de séquencement au système esclave 5, conformément au mode d'opération dual. Deux situations peuvent se présenter alors :
- soit le système esclave 5 se trouve également dans les conditions de séquencement (différence de position faible entre les deux systèmes 4 et 5), et dans ce cas aucun problème n'est détecté et :
= le système maître 4 effectue le séquencement ; et = le système esclave 5 accepte la requête du système maître 4 et séquence son plan de vol ;
- soit le système esclave 5 ne se trouve pas dans les conditions de séquencement, et un conflit est alors détecté entre les deux systèmes 4 et 5 et :
= le système maître 4 effectue son séquencement ; mais = le système esclave 5 n'accepte pas la requête du système maître 4 et ne séquence pas son plan de vol.
Dans la première situation, les deux systèmes 4 et 5 restent synchronisés, et ils continuent à collaborer en mode dual.
En revanche, dans la seconde situation, les deux systèmes 4 et 5 ne peuvent pas rester synchronisés (les plans de vol étant différents), et le mode dual est remplacé par le mode indépendant. Il n'y a plus de communication entre les deux systèmes 4 et 5. Le système maître 4 n'impose plus rien au système esclave 5. Ce passage en mode indépendant est détecté par les autres systèmes impliqués dans les surveillances RNP, ce qui entraîne des reconfigurations dans le poste de pilotage, qui sont visibles pour l'équipage.
Par ailleurs, dans un second mode de mise en oeuvre, ladite requête est une requête de resynchronisation, relative à une modification du plan de vol, ou à
5 une différence de plan de vol (entre les deux côtés de l'aéronef).
Dans ce cas, deux situations sont à distinguer.
Dans une première situation relative à une première variante de mise en oeuvre, après insertion dans le plan de vol d'une procédure relative à des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage, 10 lors de la préparation d'une phase d'approche, si une requête de resynchronisation (relative à une modification du plan de vol) est émise par les moyens 15, les moyens 22 vérifient si le nouveau plan de vol est cohérent avec la procédure en cours, telle qu'issue de la base de données de navigation 8.
Dans cette première situation, l'aéronef est en vol, typiquement en phase de
L'équipage vole une procédure RNP AR, en modes automatiques (asservissement de l'aéronef sur sa trajectoire latérale, verticale et en vitesse), et les surveillances RNP sont actives. Le fonctionnement de l'aéronef et des systèmes impliqués dans les surveillances est nominal. Du côté du pilote, une erreur de calcul de la position de l'aéronef se produit. Quelle que soit sa cause, cette panne conduit le système maître 4 (qui se trouve de ce côté) à se retrouver dans des conditions autorisant à
séquencer le prochain point de passage sur le plan de vol. Il envoie (à l'aide des moyens 15) une requête de séquencement au système esclave 5, conformément au mode d'opération dual. Deux situations peuvent se présenter alors :
- soit le système esclave 5 se trouve également dans les conditions de séquencement (différence de position faible entre les deux systèmes 4 et 5), et dans ce cas aucun problème n'est détecté et :
= le système maître 4 effectue le séquencement ; et = le système esclave 5 accepte la requête du système maître 4 et séquence son plan de vol ;
- soit le système esclave 5 ne se trouve pas dans les conditions de séquencement, et un conflit est alors détecté entre les deux systèmes 4 et 5 et :
= le système maître 4 effectue son séquencement ; mais = le système esclave 5 n'accepte pas la requête du système maître 4 et ne séquence pas son plan de vol.
Dans la première situation, les deux systèmes 4 et 5 restent synchronisés, et ils continuent à collaborer en mode dual.
En revanche, dans la seconde situation, les deux systèmes 4 et 5 ne peuvent pas rester synchronisés (les plans de vol étant différents), et le mode dual est remplacé par le mode indépendant. Il n'y a plus de communication entre les deux systèmes 4 et 5. Le système maître 4 n'impose plus rien au système esclave 5. Ce passage en mode indépendant est détecté par les autres systèmes impliqués dans les surveillances RNP, ce qui entraîne des reconfigurations dans le poste de pilotage, qui sont visibles pour l'équipage.
Par ailleurs, dans un second mode de mise en oeuvre, ladite requête est une requête de resynchronisation, relative à une modification du plan de vol, ou à
5 une différence de plan de vol (entre les deux côtés de l'aéronef).
Dans ce cas, deux situations sont à distinguer.
Dans une première situation relative à une première variante de mise en oeuvre, après insertion dans le plan de vol d'une procédure relative à des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage, 10 lors de la préparation d'une phase d'approche, si une requête de resynchronisation (relative à une modification du plan de vol) est émise par les moyens 15, les moyens 22 vérifient si le nouveau plan de vol est cohérent avec la procédure en cours, telle qu'issue de la base de données de navigation 8.
Dans cette première situation, l'aéronef est en vol, typiquement en phase de
15 croisière, et l'équipage prépare l'approche d'une piste d'un aéroport en vue d'un atterrissage, en insérant dans le plan de vol une procédure RNP AR. Après insertion de cette procédure, une panne induit une modification dans le plan de vol du système maître 4. Il existe donc une incohérence entre les plans de vol des deux systèmes 4 et 5. Cette incohérence n'est pas détectable par l'équipage, mais elle affecte la procédure RNP AR. Conformément au mode de fonctionnement dual, le système maître 4 envoie un ordre de resynchronisation au système esclave 5 pour lui demander d'effacer son propre plan de vol et de se réinitialiser avec les données du système maître 4. Le système esclave 5 reçoit le nouveau plan de vol, détecte la présence d'une procédure RNP AR et la compare avec la procédure RNP AR se trouvant dans la base de données de navigation 8. Compte tenu de la panne initiale qui a affecté le plan de vol du système maître 4, les moyens de surveillance 22 du système esclave 5 détectent une incohérence entre ce nouveau plan de vol et la procédure issue de la base de données 8. Le système esclave 5 refuse la resynchronisation, et un message d'alerte est émis par les moyens 23, pour
16 prévenir l'équipage, afin qu'il puisse prenne conscience du problème avant d'entrer en procédure RNP AR. En conséquence, l'équipage a le temps de recharger la procédure RNP dans les systèmes 4 et 5 et de s'assurer que les plans de vol sont conformes.
Dans une seconde situation relative à une seconde variante de mise en oeuvre, lors d'une phase d'approche d'une piste d'un aéroport en vue d'un atterrissage, au cours de laquelle une procédure relative à des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage est mise en oeuvre, si une requête de resynchronisation (relative à une modification du plan de vol) est émise par les moyens 15, les moyens 22 vérifient si le nouveau plan de vol est cohérent avec la procédure en cours, telle qu'issue de la base de données de navigation 8.
Dans cette seconde situation, l'aéronef est en vol, typiquement en phase d'approche, et vole selon une procédure RNP AR. Une panne induit une erreur dans le plan de vol (et donc dans la procédure RNP AR en cours) du système maître 4. Comme dans le cas précédent, une incohérence est détectée entre les deux systèmes 4 et 5, et le système maître 4 demande au système esclave 5 de se resynchroniser sur lui. Le système esclave 5 reçoit cette requête et le nouveau plan de vol. Il détecte, à l'aide des moyens de surveillance 22, l'incohérence avec la procédure RNP AR se trouvant dans la base de données 8. Il refuse la resynchronisation et la communication entre les deux systèmes 4 et 5, et le mode dual est alors abandonné au profit du mode indépendant, ce qui permet d'éviter une propagation de l'information erronée du système maître 4 vers le système esclave 5. Ce mode de fonctionnement indépendant est conservé et le blocage de la synchronisation est maintenu tant que l'aéronef vole selon cette procédure RNP
AR.
La présente invention peut s'appliquer à une procédure d'approche, comme décrit précédemment, mais également à une procédure de départ.
L'architecture et les différentes fonctions de surveillance, décrites ci-dessus, permettent à l'aéronef de se conformer aux exigences de sécurité inhérentes aux
Dans une seconde situation relative à une seconde variante de mise en oeuvre, lors d'une phase d'approche d'une piste d'un aéroport en vue d'un atterrissage, au cours de laquelle une procédure relative à des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage est mise en oeuvre, si une requête de resynchronisation (relative à une modification du plan de vol) est émise par les moyens 15, les moyens 22 vérifient si le nouveau plan de vol est cohérent avec la procédure en cours, telle qu'issue de la base de données de navigation 8.
Dans cette seconde situation, l'aéronef est en vol, typiquement en phase d'approche, et vole selon une procédure RNP AR. Une panne induit une erreur dans le plan de vol (et donc dans la procédure RNP AR en cours) du système maître 4. Comme dans le cas précédent, une incohérence est détectée entre les deux systèmes 4 et 5, et le système maître 4 demande au système esclave 5 de se resynchroniser sur lui. Le système esclave 5 reçoit cette requête et le nouveau plan de vol. Il détecte, à l'aide des moyens de surveillance 22, l'incohérence avec la procédure RNP AR se trouvant dans la base de données 8. Il refuse la resynchronisation et la communication entre les deux systèmes 4 et 5, et le mode dual est alors abandonné au profit du mode indépendant, ce qui permet d'éviter une propagation de l'information erronée du système maître 4 vers le système esclave 5. Ce mode de fonctionnement indépendant est conservé et le blocage de la synchronisation est maintenu tant que l'aéronef vole selon cette procédure RNP
AR.
La présente invention peut s'appliquer à une procédure d'approche, comme décrit précédemment, mais également à une procédure de départ.
L'architecture et les différentes fonctions de surveillance, décrites ci-dessus, permettent à l'aéronef de se conformer aux exigences de sécurité inhérentes aux
17 opérations RNP AR, en étant en mesure de détecter et d'identifier automatiquement un système défaillant. L'équipage peut, en outre, suivre et surveiller la bonne tenue de l'opération.
La présente invention est adaptée à des opérations aériennes de type RNP, mais elle peut également être utilisée pour tout vol qui nécessite un niveau élevé
d'intégrité, de robustesse aux pannes et de surveillance, pour le suivi d'un plan de vol. Par exemple, elle peut être utilisée pour des opérations en environnement montagneux, pour lesquelles des procédures RNP n'auraient pas été créées.
Par ailleurs, la surveillance conforme à l'invention est mise en oeuvre à
l'aide de moyens 22 faisant partie, de préférence, dudit système 5 de gestion de vol (système esclave). Toutefois, il est également envisageable de mettre en oeuvre la surveillance à l'aide de moyens externes audit système 5, par exemple des moyens faisant partie dudit système maître 4 ou d'un autre système de l'aéronef.
La présente invention est adaptée à des opérations aériennes de type RNP, mais elle peut également être utilisée pour tout vol qui nécessite un niveau élevé
d'intégrité, de robustesse aux pannes et de surveillance, pour le suivi d'un plan de vol. Par exemple, elle peut être utilisée pour des opérations en environnement montagneux, pour lesquelles des procédures RNP n'auraient pas été créées.
Par ailleurs, la surveillance conforme à l'invention est mise en oeuvre à
l'aide de moyens 22 faisant partie, de préférence, dudit système 5 de gestion de vol (système esclave). Toutefois, il est également envisageable de mettre en oeuvre la surveillance à l'aide de moyens externes audit système 5, par exemple des moyens faisant partie dudit système maître 4 ou d'un autre système de l'aéronef.
Claims (14)
1. Procédé de surveillance automatique d'un ensemble de gestion de vol d'un aéronef mettant en oeuvre des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage, ledit ensemble (2) comprenant un premier système de gestion de vol (4), de type maître, qui opère en mode dual avec un second système de gestion de vol (5), de type esclave, et qui, en cas de détection d'une obligation de réaliser une opération affectant son plan de vol, émet, à destination dudit second système de gestion de vol (5), une requête demandant d'effectuer au moins une opération affectant le plan de vol de ce dernier, procédé
selon lequel, si ledit procédé est activé, lors de l'émission d'une telle requête, les opérations suivantes sont mises en oeuvre :
a) des moyens (22) vérifient que des conditions pour mettre en oeuvre ladite requête sont remplies ; et b) en fonction de cette vérification .cndot. si lesdites conditions sont remplies, ledit second système de gestion de vol (5) effectue l'opération demandée par cette requête et les deux systèmes de gestion de vol (4, 5) continuent d'opérer en mode dual ; et .cndot. si lesdites conditions ne sont pas remplies, ledit second système de gestion de vol (5) n'effectue pas l'opération demandée par cette requête, les deux systèmes de gestion de vol (4, 5) vont opérer dans un mode indépendant, et on émet un signal d'alerte.
selon lequel, si ledit procédé est activé, lors de l'émission d'une telle requête, les opérations suivantes sont mises en oeuvre :
a) des moyens (22) vérifient que des conditions pour mettre en oeuvre ladite requête sont remplies ; et b) en fonction de cette vérification .cndot. si lesdites conditions sont remplies, ledit second système de gestion de vol (5) effectue l'opération demandée par cette requête et les deux systèmes de gestion de vol (4, 5) continuent d'opérer en mode dual ; et .cndot. si lesdites conditions ne sont pas remplies, ledit second système de gestion de vol (5) n'effectue pas l'opération demandée par cette requête, les deux systèmes de gestion de vol (4, 5) vont opérer dans un mode indépendant, et on émet un signal d'alerte.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite requête est une requête de séquencement du plan de vol, suite à une erreur de calcul de la position de l'aéronef, et en ce que, lors de l'émission d'une telle requête de séquencement, à l'étape a) :
- on calcule la différence entre les positions de l'aéronef, dont disposent respectivement les deux systèmes de gestion de vol (4, 5) ;
- on compare cette différence à une valeur de seuil ; et - en fonction de cette comparaison, on considère :
.cndot. que les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête sont remplies, si cette différence est inférieure à ladite valeur de seuil ; et .cndot. que les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête ne sont pas remplies, si cette différence est supérieure ou égale à ladite valeur de seuil.
- on calcule la différence entre les positions de l'aéronef, dont disposent respectivement les deux systèmes de gestion de vol (4, 5) ;
- on compare cette différence à une valeur de seuil ; et - en fonction de cette comparaison, on considère :
.cndot. que les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête sont remplies, si cette différence est inférieure à ladite valeur de seuil ; et .cndot. que les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête ne sont pas remplies, si cette différence est supérieure ou égale à ladite valeur de seuil.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, si les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête ne sont pas remplies, ledit second système de gestion de vol (5) ne séquence pas son plan de vol.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, après insertion dans le plan de vol d'une procédure relative à
des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage, lors de la préparation d'une phase d'approche, si une requête de resynchronisation, relative à une modification du plan de vol, par laquelle le premier système de gestion de vol (4) demande au second système de gestion de vol (5) de se resynchroniser sur lui, est émise, à l'étape a) pour vérifier si les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête sont remplies, on vérifie si le nouveau plan de vol est cohérent avec la procédure en cours, telle qu'issue d'une base de données de navigation (8).
des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage, lors de la préparation d'une phase d'approche, si une requête de resynchronisation, relative à une modification du plan de vol, par laquelle le premier système de gestion de vol (4) demande au second système de gestion de vol (5) de se resynchroniser sur lui, est émise, à l'étape a) pour vérifier si les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête sont remplies, on vérifie si le nouveau plan de vol est cohérent avec la procédure en cours, telle qu'issue d'une base de données de navigation (8).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors d'une phase d'approche, au cours de laquelle une procédure relative à des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage est mise en oeuvre, si une requête de resynchronisation, relative à une modification du plan de vol, par laquelle le premier système de gestion de vol (4) demande au second système de gestion de vol (5) de se resynchroniser sur lui, est émise, à l'étape a) pour vérifier si les conditions pour mettre en oeuvre ladite requête sont remplies, on vérifie si le nouveau plan de vol est cohérent avec la procédure en cours, telle qu'issue d'une base de données de navigation (8).
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étape a) est mise en oeuvre à l'aide de moyens (22) faisant partie dudit second système de gestion de vol (5).
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étape a) est mise en oeuvre à l'aide de moyens externes audit second système de gestion de vol (5).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'activation des opérations réalisées aux étapes a) et b) est mise en oeuvre de façon automatique.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'activation des opérations est mise en oeuvre de façon automatique en fonction de la configuration de l'aéronef et de données courantes du vol.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'activation des opérations réalisées aux étapes a) et b) est mise en oeuvre de façon manuelle par un opérateur, à l'aide d'une interface homme/machine (20).
11. Dispositif de surveillance automatique d'un ensemble de gestion de vol d'un aéronef mettant en oeuvre des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage, ledit ensemble (2) comprenant un premier système de gestion de vol (4), de type maître, qui opère en mode dual avec un second système de gestion de vol (5), de type esclave, et qui, en cas de détection d'une obligation de réaliser une opération affectant son plan de vol, émet, à destination dudit second système de gestion de vol (5), une requête demandant d'effectuer au moins une opération affectant le plan de vol de ce dernier, ledit dispositif (1) comportant :
- des moyens (20) d'activation dudit dispositif (1) ;
- des moyens (22) pour vérifier, lors de l'émission d'une telle requête, que des conditions pour mettre en oeuvre ladite requête sont remplies ;
- des moyens (22) ordonnant audit second système de gestion de vol (5) d'effectuer l'opération demandée par cette requête si lesdites conditions sont remplies, les deux systèmes de gestion de vol (4, 5) continuant à opérer en mode dual ;
- des moyens (22) ordonnant audit second système de gestion de vol (5) de ne pas effectuer l'opération demandée par cette requête si lesdites conditions ne sont pas remplies, les deux systèmes de gestion de vol (4, 5) opérant alors dans un mode indépendant; et - des moyens (23) pour émettre un signal d'alerte, si lesdites conditions ne sont pas remplies.
- des moyens (20) d'activation dudit dispositif (1) ;
- des moyens (22) pour vérifier, lors de l'émission d'une telle requête, que des conditions pour mettre en oeuvre ladite requête sont remplies ;
- des moyens (22) ordonnant audit second système de gestion de vol (5) d'effectuer l'opération demandée par cette requête si lesdites conditions sont remplies, les deux systèmes de gestion de vol (4, 5) continuant à opérer en mode dual ;
- des moyens (22) ordonnant audit second système de gestion de vol (5) de ne pas effectuer l'opération demandée par cette requête si lesdites conditions ne sont pas remplies, les deux systèmes de gestion de vol (4, 5) opérant alors dans un mode indépendant; et - des moyens (23) pour émettre un signal d'alerte, si lesdites conditions ne sont pas remplies.
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, au moins une base de données de navigation (8) utilisée pour la vérification.
13. Ensemble de gestion de vol d'un aéronef mettant en oeuvre des opérations aériennes nécessitant une garantie de performance de navigation et de guidage, ledit ensemble (2) comportant un premier système de gestion de vol (4), de type maître, et un second système de gestion de vol (5), de type esclave, qui opèrent en mode dual, caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, un dispositif (1) tel que celui spécifié sous l'une quelconque des revendications 11 et 12.
14. Aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (1) tel que celui spécifié sous l'une quelconque des revendications 11 et 12.
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