EP1812917B1 - Aircraft terrain avoidance and alarm method and device - Google Patents

Aircraft terrain avoidance and alarm method and device

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EP1812917B1
EP1812917B1 EP20050817428 EP05817428A EP1812917B1 EP 1812917 B1 EP1812917 B1 EP 1812917B1 EP 20050817428 EP20050817428 EP 20050817428 EP 05817428 A EP05817428 A EP 05817428A EP 1812917 B1 EP1812917 B1 EP 1812917B1
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EP
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Grant
Patent type
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aircraft
flight
avoidance
bn
means
Prior art date
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Active
Application number
EP20050817428
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German (de)
French (fr)
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EP1812917A1 (en )
Inventor
Christophe Bouchet
Jean-Pierre Demortier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Operations SAS
Original Assignee
Airbus Operations SAS
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/04Anti-collision systems
    • G08G5/045Navigation or guidance aids, e.g. determination of anti-collision maneuvers
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0073Surveillance aids
    • G08G5/0086Surveillance aids for monitoring terrain

Description

  • [0001]
    La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'alerte et d'évitement de terrain pour un aéronef, en particulier un avion de transport. The present invention relates to a method and an alert device and terrain avoidance system for an aircraft, in particular a transport aircraft.
  • [0002]
    On sait qu'un tel dispositif, par exemple de type TAWS ("Terrain Avoidance and Warning System" en anglais, c'est-à-dire système d'alerte et d'évitement de terrain) ou de type GPWS ("Ground Proximity Warning System" en anglais, c'est-à-dire système d'alarme de proximité avec le sol), a pour objet de détecter tout risque de collision de l'aéronef avec le terrain environnant et d'alerter l'équipage lorsqu'un tel risque est détecté, de sorte que ce dernier puisse alors mettre en oeuvre une manoeuvre d'évitement du terrain. We know that such a device, for example of TAWS ( "Avoidance and Warning System Ground" in English, that is to say the warning system and terrain avoidance) or type GPWS ( "Ground Proximity Warning system ", that is to say proximity alarm system with the ground), is designed to detect any risk of collision of the aircraft with the surrounding terrain and alert the crew when such a risk is detected, so that the latter can then implement a terrain avoidance maneuver. Un tel dispositif comporte généralement : Such a device generally comprises:
    • un premier moyen connaissant le profil du terrain au moins à l'avant de l'aéronef ; a first means knowing the profile of the terrain at least in front of the aircraft;
    • un deuxième moyen pour déterminer une trajectoire d'évitement de l'aéronef ; second means for determining an avoidance trajectory of the aircraft;
    • un troisième moyen relié auxdits premier et deuxième moyens, pour vérifier s'il existe un risque de collision du terrain pour l'aéronef ; third means connected to said first and second means, to check if there is a risk of collision of the terrain for the aircraft; et and
    • un quatrième moyen pour émettre un signal d'alerte, en cas de détection d'un risque de collision par ledit troisième moyen. fourth means for emitting a warning signal in case of detection of a risk of collision by said third means.
  • [0003]
    Généralement, ledit deuxième moyen détermine la trajectoire d'évitement (qui est prise en compte par le troisième moyen pour détecter un risque de collision avec le terrain), en utilisant une pente présentant une valeur fixe et invariable, en général 6° pour un avion de transport, et ceci quel que soit le type de l'aéronef et quelles que soient ses performances réelles. Generally, said second means determines the avoidance trajectory (which is counted by the third means for detecting a risk of collision with the terrain), using a slope having a fixed and unchanging value, typically 6 ° to a plane transport, and this regardless of the type of the aircraft and regardless of their actual performance.
  • [0004]
    Bien entendu, un tel mode de calcul présente le risque de sous-estimer ou sur-estimer les performances réelles de l'aéronef, ce qui peut entraîner des détections trop tardives de risques de collision ou de fausses alarmes. Of course, such a method of calculation shows the risk of under- or over-estimate the actual performance of the aircraft, which can result in too late detection of risk of collision or false alarms. Ce mode de calcul n'est donc pas complètement fiable. This calculation is not completely reliable.
  • [0005]
    Par le document For the document EP-0 750 238 EP-0750238 , on connaît un dispositif d'évitement de terrain du type précité. Discloses a terrain avoidance device of the aforementioned type. Ce dispositif connu prévoit de déterminer deux trajectoires qui sont ensuite comparées au profil du terrain survolé, l'une desdites trajectoires représentant la trajectoire effective prédite de l'aéronef et l'autre trajectoire pouvant notamment correspondre à une trajectoire de montée prédite. This known device provides to determine two paths which are then compared to the profile of the terrain overflown, one of said paths representing the predicted actual trajectory of the aircraft and the other path may in particular correspond to a predicted climb path. Ce document antérieur prévoit de tenir compte de capacités de manoeuvre de l'aéronef pour prédire ces trajectoires, sans toutefois indiquer la manière dont ces trajectoires sont effectivement calculées ou prédites. This earlier document plans to consider the aircraft maneuvering capabilities to predict these trajectories, without indicating how these trajectories are actually calculated or predicted.
  • [0006]
    La présente invention concerne un procédé d'alerte et d'évitement de terrain pour un aéronef, qui permet de remédier aux inconvénients précités. The present invention provides a warning procedure and terrain avoidance for an aircraft which overcomes the aforementioned drawbacks.
  • [0007]
    A cet effet, selon l'invention, ledit procédé est remarquable en ce que : To this end, according to the invention, said method is characterized in that:
    • I) dans une étape préliminaire, on forme au moins une base de données de performances de l'aéronef, performances qui sont relatives à une pente de manoeuvre d'évitement volable par l'aéronef, en fonction de paramètres de vol particuliers ; I) in a preliminary step, forming at least one database of performance of the aircraft, which performance relates to a flyable avoidance maneuver slope by the aircraft, depending on particular flight parameters; et and
    • II) au cours d'un vol ultérieur de l'aéronef : II) during a subsequent flight of the aircraft:
      1. a) on détermine les valeurs effectives desdits paramètres de vol particuliers ; a) determining the effective values ​​of said particular flight parameters;
      2. b) à partir de ces valeurs effectives desdits paramètres de vol particuliers et de ladite base de données, on détermine une trajectoire d'évitement ; b) from these effective values ​​of said particular flight parameters and of said database, an avoidance trajectory is determined;
      3. c) à l'aide de ladite trajectoire d'évitement et du profil du terrain situé au moins à l'avant de l'aéronef, on vérifie s'il existe un risque de collision avec ledit terrain pour ledit aéronef ; c) with the aid of said avoidance trajectory and of the profile of the terrain situated at least in front of the aircraft, it is checked there is a risk of collision with said terrain for said aircraft; et and
      4. d) en cas de risque de collision, on émet un signal d'alerte correspondant. d) if risk of collision, it emits a corresponding warning signal.
  • [0008]
    Ainsi, grâce à l'invention, au lieu d'utiliser une valeur de pente fixe et invariante comme précité, on détermine la trajectoire d'évitement en prenant en compte les performances réelles de l'aéronef, grâce aux caractéristiques de ladite base de données et aux mesures desdites valeurs effectives. Thus, thanks to the invention, instead of using a fixed slope value and invariant as above, the avoidance path is determined taking into account the actual performance of the aircraft, with the characteristics of said database and measures said effective values. Par conséquent, la détection d'un risque de collision avec le terrain tient compte des capacités effectives de l'aéronef, ce qui permet notamment d'éviter de fausses alarmes et d'obtenir une surveillance particulièrement fiable. Therefore, the detection of a risk of collision with the terrain into account actual capabilities of the aircraft, allowing in particular to avoid false alarms and to obtain particularly reliable monitoring. On notera que le document Note that the document EP-0 750 238 EP-0750238 précité ne prévoit pas de déterminer et d'utiliser une pente (pour une trajectoire d'évitement) qui dépend des valeurs effectives de paramètres de vol particuliers. cited above does not provide for determining and using a slope (for an avoidance path) which depends on the effective values ​​of particular flight parameters.
  • [0009]
    Avantageusement, pour former ladite base de données, on détermine une pluralité de valeurs pour ladite pente, représentatives à chaque fois de valeurs différentes en ce qui concerne lesdits paramètres de vol. Advantageously, to form said database, determining a plurality of values ​​for said slope, representative every time of different values ​​as regards said flight parameters. De préférence, lesdits paramètres de vol comprennent au moins certains des paramètres suivants de l'aéronef : Preferably, said flight parameters comprise at least some of the following parameters of the aircraft:
    • sa masse ; its mass;
    • sa vitesse ; its speed;
    • son altitude ; its altitude;
    • la température ambiante ; Room temperature ;
    • son centrage ; centering;
    • la position de son train d'atterrissage principal ; the position of its main landing gear;
    • la configuration aérodynamique ; the aerodynamic configuration;
    • l'activation d'un système d'air conditionné ; activating an air conditioning system;
    • l'activation d'un système d'antigivrage ; activating an anti-icing system; et and
    • une éventuelle panne d'un moteur. a possible failure of an engine.
  • [0010]
    En outre, de façon avantageuse, pour au moins un paramètre de vol, on utilise une valeur fixe prédéterminée pour former ladite base de données, ce qui permet de réduire la taille de la base de données. In addition, advantageously, for at least one flight parameter, a predetermined fixed value is used to form said database, which reduces the size of the database. Dans ce cas, de préférence, on utilise, comme valeur fixe prédéterminée pour un paramètre de vol, la valeur de ce paramètre de vol qui présente l'effet le plus défavorable sur la pente de l'aéronef. In this case, preferably, is used as the predetermined fixed value for a flight parameter, the value of this flight parameter which exhibits the most unfavorable effect on the slope of the aircraft. A titre d'exemple, le centrage de l'aéronef peut être fixé sur la valeur limite avant qui est la plus pénalisante. For example, the balance of the aircraft may be attached to the forward limit value which is the most penalizing.
  • [0011]
    Dans un mode de réalisation préféré, on utilise pour la vitesse, une vitesse minimale stabilisée qui est connue et que l'aéronef vole normalement lors d'une procédure d'évitement de terrain usuelle suite à une alerte de risque de collision, c'est-à-dire une valeur fixe correspondant à une valeur de protection en vitesse pour des commandes de vol de l'aéronef. In a preferred embodiment, is used for speed, a stabilized minimum speed that is known and the aircraft normally flies at during a standard terrain avoidance procedure following a collision risk alert is -to say, a fixed value corresponding to a speed protection value for flight controls of the aircraft.
  • [0012]
    Dans une variante appliquée à la surveillance d'un vol à basse altitude d'un aéronef, on utilise pour la vitesse, de façon avantageuse, une valeur prédéterminée correspondant à une vitesse de meilleure pente, et non pas à une vitesse minimale comme dans l'exemple précédent. Alternatively applied to the supervision of a low-altitude flight of an aircraft is used for speed, advantageously, a predetermined value corresponding to a speed of best slope, and not as a minimum speed in the previous example.
  • [0013]
    Par ailleurs, pour former ladite base de données, on déduit la pente de l'aéronef, en cas de panne d'un moteur, à partir d'une pente minimale représentative d'un fonctionnement normal (sans panne) de tous les moteurs de l'aéronef, à laquelle on applique un abattement dépendant de ladite panne nominale. Moreover, to form said database, we deduce the slope of the aircraft in the event of failure of an engine, from a minimum slope representative of normal operation (without failure) to all motors the aircraft, to which is applied a deduction dependent on said nominal failure. De préférence, ledit abattement est calculé au moyen d'une fonction polynomiale modélisant ladite pente nominale (pente de l'aéronef avec tous les moteurs en fonctionnement). Preferably said reduction is calculated using a polynomial function modeling said nominal slope (slope of the aircraft with the engines operating).
  • [0014]
    La présente invention concerne également un dispositif d'alerte et d'évitement de terrain pour un aéronef, en particulier un avion de transport, ledit dispositif étant du type comportant : The present invention also relates to a warning device and terrain avoidance system for an aircraft, in particular a transport plane, said device being of the type comprising:
    • un premier moyen connaissant le profil du terrain au moins à l'avant de l'aéronef ; a first means knowing the profile of the terrain at least in front of the aircraft;
    • un deuxième moyen pour déterminer une trajectoire d'évitement ; a second means for determining an avoidance path;
    • un troisième moyen relié auxdits premier et deuxième moyens, pour vérifier s'il existe un risque de collision du terrain pour l'aéronef ; third means connected to said first and second means, to check if there is a risk of collision of the terrain for the aircraft; et and
    • un quatrième moyen pour émettre un signal d'alerte, en cas de détection d'un risque de collision par ledit troisième moyen. fourth means for emitting a warning signal in case of detection of a risk of collision by said third means.
  • [0015]
    On sait que généralement ledit deuxième moyen détermine la trajectoire d'évitement, en calculant une pente d'évitement à la vitesse courante de l'aéronef, qui est supérieure à une vitesse minimale que l'aéronef vole normalement lors d'une procédure d'évitement de terrain usuelle suite à une alerte. It is known that generally said second means determines the avoidance trajectory, calculating an avoidance slope at the current speed of the aircraft, which is greater than a minimum speed that the aircraft normally flies at a procedure avoidance of common ground following an alert. Par conséquent, cette pente d'évitement est différente de la pente qui sera effectivement volée pendant la manoeuvre. Therefore, this avoidance slope is different from the slope that will actually fly during the maneuver. Un tel mode de calcul peut être à l'origine d'alarmes erronées, en sous-estimant initialement la performance réelle de l'aéronef. Such a calculation method may be the cause of false alarms, by initially underestimating the actual performance of the aircraft.
  • [0016]
    En particulier pour remédier à ces inconvénients, ledit dispositif du type précité est remarquable, selon l'invention, en ce qu'il comporte, de plus, au moins une base de données de performances de l'aéronef, relatives à une pente de manoeuvre d'évitement volable par l'aéronef, en fonction de paramètres de vol particuliers, et un cinquième moyen pour déterminer au cours d'un vol de l'aéronef les valeurs effectives desdits paramètres particuliers, et en ce que ledit deuxième moyen est formé de manière à déterminer ladite trajectoire d'évitement, en fonction d'informations reçues respectivement de ladite base de données et dudit cinquième moyen. In particular to remedy these drawbacks, said device of the aforementioned type is characterized, according to the invention in that it further comprises at least a performance database of the aircraft, relating to an operating slope avoidance of flyable by the aircraft, as a function of particular flight parameters, and a fifth means for determining during a flight of the aircraft the effective values ​​of said particular parameters, and in that said second means is formed of so as to determine said avoidance trajectory, on the basis of information respectively received from said database and said fifth means.
  • [0017]
    La conception de ladite base de données prend donc en compte une capacité prédictive en ce qui concerne la performance de montée de l'aéronef pour éviter le terrain. The design of said database therefore takes into account a predictive capability regarding the aircraft climb performance to avoid the ground. De plus, la vitesse de la phase d'évitement étant prédéterminée (à une vitesse minimale, comme précisé ci-dessous) pour fournir ensuite la pente associée, on s'affranchit ainsi de la vitesse courante de l'aéronef (qui est forcément supérieure à ladite vitesse minimale), ce qui permet de stabiliser la pente d'évitement calculée par le dispositif conforme à l'invention et ainsi d'éviter de fausses alarmes. In addition, the speed of the avoidance phase being predetermined (at a minimum speed, as specified below) and then provide the associated slope, it is thus avoided the current speed of the aircraft (which is necessarily greater said minimum speed), thereby to stabilize the avoidance slope calculated by the device according to the invention and thus avoid false alarms.
  • [0018]
    Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif conforme à l'invention comporte une pluralité de telles bases de données qui sont relatives respectivement à différentes catégories d'aéronef, et un moyen de sélection pour sélectionner, parmi ces bases de données, celle qui est relative à l'aéronef sur lequel est monté ledit dispositif, ledit deuxième moyen utilisant des informations de la base de données ainsi sélectionnée pour déterminer ladite trajectoire d'évitement. In a particular embodiment, the device according to the invention comprises a plurality of such databases which are respectively relating to different categories of aircraft and a selection means for selecting from these databases, which is relative to the aircraft on which is mounted said device, said second means using information from the database thus selected to determine said avoidance trajectory.
  • [0019]
    Chacune desdits catégories comporte : Each of said classes comprises:
    • soit un seul type d'aéronef ; either a single type of aircraft;
    • soit un ensemble de types d'aéronef présentant par exemple des performances sensiblement équivalentes et regroupés sous une même catégorie. either a set of types of aircraft having such substantially equivalent performance and grouped into the same category.
  • [0020]
    Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. The figures of the appended drawings show how the invention can be achieved. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. In these figures, identical references designate similar elements.
  • [0021]
    Les The figures 1 figures 1 et and 2 2 sont les schémas synoptiques de deux modes de réalisation différents d'un dispositif d'alerte et d'évitement de terrain conforme à l'invention. are block diagrams of two different embodiments of a warning system and terrain avoidance of the invention.
  • [0022]
    Le dispositif 1 conforme à l'invention et représenté schématiquement sur les The device 1 according to the invention and shown schematically in figures 1 figures 1 et and 2 2 a pour objet de détecter tout risque de collision d'un aéronef, en particulier un avion de transport, avec le terrain environnant et d'alerter l'équipage de l'aéronef lorsqu'un tel risque est détecté, de sorte que ce dernier puisse alors mettre en oeuvre une manoeuvre d'évitement du terrain. is intended to detect any risk of collision of an aircraft, in particular a transport plane, with the surrounding terrain and alerting the crew of the aircraft when such risk is detected, so that the latter can then implement a terrain avoidance maneuver.
  • [0023]
    Un tel dispositif 1, par exemple de type TAWS ("Terrain Avoidance and Warning System" en anglais, c'est-à-dire système d'alerte et d'évitement de terrain) ou de type GPWS ("Ground Proximity Warning System" en anglais, c'est-à-dire système d'alarme de proximité avec le sol), qui est embarqué sur l'aéronef, comporte de façon usuelle : Such a device 1, for example of TAWS ( "Terrain Avoidance and Warning System", that is to say warning system and terrain avoidance) or type GPWS ( "Ground Proximity Warning System" in English, that is to say near alarm system with the ground), which is on board the aircraft, comprises in the usual manner:
    • un moyen 2 qui connaît le profil du terrain au moins à l'avant de l'aéronef et qui comporte à cet effet par exemple une base de données du terrain et/ou un moyen de détection du terrain tel qu'un radar ; means 2 one who knows the profile of the terrain at least in front of the aircraft and which comprises for this purpose for example a terrain database and / or a means for detecting the field such as a radar;
    • un moyen 3 pour déterminer une trajectoire d'évitement ; means 3 for determining an avoidance path;
    • un moyen 4 qui est relié par l'intermédiaire des liaisons 5 et 6 auxdits moyens 2 et 3, pour vérifier de façon usuelle s'il existe un risque de collision du terrain pour l'aéronef, à partir des informations transmises par lesdits moyens 2 et 3 ; means 4 which is connected via links 5 and 6 to said means 2 and 3, to check the usual manner if there is a risk of collision of the terrain for the aircraft, from the information provided by said means 2 and 3; et and
    • un moyen 7 qui est relié par l'intermédiaire d'une liaison 8 audit moyen 4, pour émettre un signal d'alerte (sonore et/ou visuel), en cas de détection d'un risque de collision par ledit moyen 4. a means 7 which is connected via a link 8 to said means 4 for emitting an alarm signal (audible and / or visual), in case of detection of a risk of collision by said means 4.
  • [0024]
    Selon l'invention : According to the invention:
    • ledit dispositif 1 comporte de plus : said device 1 further comprises:
      • ■ au moins une base de données Bi, B1, B2, Bn de performances de l'aéronef, performances qui sont relatives à une pente de manoeuvre d'évitement volable par l'aéronef, et ceci en fonction de paramètres de vol particuliers, comme précisé ci-dessous ; ■ at least one database Bi, B1, B2, Bn of performance of the aircraft, which performance relates to an avoidance maneuver flyable slope by the aircraft, and this in function of particular flight parameters, such as specified below; et and
      • ■ un moyen 9 pour déterminer au cours d'un vol de l'aéronef les valeurs effectives desdits paramètres de vol particuliers ; ■ means 9 to determine the course of a flight of the aircraft the effective values ​​of said particular flight parameters; et and
    • ledit moyen 3 est relié par l'intermédiaire de liaisons 10 et 11 respectivement à ladite-base de données Bi, B1, B2, Bn et audit moyen 9 et est formé de manière à déterminer ladite trajectoire d'évitement, en fonction des informations reçues à la fois de ladite base de données Bi, B1, B2, Bn et dudit moyen 9, comme précisé ci-dessous. said means 3 is connected via links 10 and 11 respectively to said-database Bi, B1, B2, Bn and said means 9 and is formed so as to determine said avoidance trajectory, on the basis of information received both of said database Bi, B1, B2, Bn and said means 9, as specified below.
  • [0025]
    De plus, selon l'invention, ladite base de données Bi, B1, B2, Bn est formée au sol lors d'une étape préliminaire, avant un vol de l'aéronef, de la manière précisée ci-dessous. Furthermore, according to the invention, said database Bi, B1, B2, Bn is formed on the ground during a preliminary step, before a flight of the aircraft, in the manner specified below.
  • [0026]
    En particulier, pour former ladite base de données Bi, B1, B2, Bn, on détermine une pluralité de valeurs de ladite pente, représentatives respectivement d'une pluralité de valeurs différentes en ce qui concerne lesdits paramètres de vol. In particular, to form said database Bi, B1, B2, Bn, determining a plurality of values ​​of said slope, representative respectively of a plurality of different values ​​as regards said flight parameters. Ces paramètres de vol comprennent des paramètres relatifs à des caractéristiques de vol (vitesse, masse, ...) de l'aéronef, des paramètres relatifs à des systèmes (air conditionné, antigivrage, ...) de l'aéronef, et des paramètres relatifs à l'environnement (température) extérieur à l'aéronef. These flight parameters include parameters relating to flight characteristics (speed, mass, ...) of the aircraft, parameters relating to systems (air conditioning, anti-ice, ...) of the aircraft, and parameters relating to the environment (temperature) outside the aircraft. De préférence, lesdits paramètres de vol comprennent au moins certains des paramètres suivants relatifs à l'aéronef : Preferably, said flight parameters comprise at least some of the following parameters relating to the aircraft:
    • la masse de l'aéronef ; the mass of the aircraft;
    • la vitesse de l'aéronef ; the speed of the aircraft;
    • l'altitude de l'aéronef ; the altitude of the aircraft;
    • la température ambiante ; Room temperature ;
    • le centrage de l'aéronef ; the balance of the aircraft;
    • la position du train d'atterrissage principal de l'aéronef ; the position of the main landing gear of the aircraft;
    • la configuration aérodynamique (c'est-à-dire la position de becs et de volets sur les ailes dans le cas d'un avion) ; the aerodynamic configuration (that is to say the position of the slats and flaps on the wings in the case of an airplane);
    • l'activation (ou non) d'un système d'air conditionné usuel de l'aéronef ; activation (or not) of a conventional air conditioning system of the aircraft;
    • l'activation (ou non) d'un système d'antigivrage usuel de l'aéronef ; activation (or not) of a conventional anti-icing system of the aircraft; et and
    • une éventuelle panne d'un moteur de l'aéronef. a possible failure of an engine of the aircraft.
  • [0027]
    Dans un mode de réalisation particulier, ladite pente est calculée de façon usuelle, en fonction desdits paramètres de vol, à partir d'une documentation usuelle de performances de l'aéronef (par exemple le manuel de vol), qui est issue de modèles recalés par essais en vol. In a particular embodiment, said slope is calculated in the usual manner, as a function of said flight parameters from a conventional documentation of aircraft performance (e.g. AFM), that is derived from models readjusted by flight testing.
  • [0028]
    En outre, pour au moins l'un des paramètres de vol précités, on utilise une valeur fixe prédéterminée pour former ladite base de données Bi, B1, B2, Bn, ce qui permet de réduire la taille de la base de données Bi, B1, B2, Bn. In addition, for at least one of said flight parameters, using a predetermined fixed value to form said database Bi, B1, B2, Bn, which reduces the size of the database Bi, B1 , B2, Bn. Dans ce cas, de préférence, on utilise, comme valeur fixe prédéterminée pour un paramètre de vol, la valeur de ce paramètre de vol qui présente l'effet le plus défavorable sur la pente de l'aéronef. In this case, preferably, is used as the predetermined fixed value for a flight parameter, the value of this flight parameter which exhibits the most unfavorable effect on the slope of the aircraft. A titre d'exemple, le centrage de l'aéronef peut être fixé sur la valeur limite avant qui est la plus pénalisante, et les configurations de prélèvement d'air (antigivrage et air conditionné) peuvent être fixées de manière à rester conservatrices vis-à-vis de la performance de l'aéronef. For example, the balance of the aircraft may be attached to the forward limit value which is most disadvantageous, and the air bleed configurations (anti-icing and air conditioning) may be fixed so as to remain conservative vis in relation to the performance of the aircraft.
  • [0029]
    Dans un mode de réalisation préféré, on utilise pour la vitesse, une valeur fixe correspondant à une valeur de protection en vitesse pour des commandes de vol de l'aéronef, c'est-à-dire une vitesse minimale que l'aéronef vole normalement lors d'une manoeuvre d'évitement de terrain usuelle suite à une alerte, par exemple une vitesse Vαmax (vitesse à incidence maximale) ou une vitesse VSW (de type "Stall Warning" en anglais, c'est-à-dire d'avertissement de décrochage). In a preferred embodiment, is used for speed, a fixed value corresponding to a speed protection value for flight controls of the aircraft, that is to say a minimum speed that the aircraft normally flies during a standard terrain avoidance maneuver following an alert, such as a Vαmax speed (maximum impact speed) or VSW speed (of "Stall warning" in English, that is to say of stall warning). Plus précisément, on sait que pour les aéronefs, dont l'enveloppe de vol est protégée du décrochage par des calculateurs usuels, une manoeuvre d'évitement usuelle conduit à amener l'aéronef sur une pente de montée correspondant à une vitesse minimale qui est maintenue par ces calculateurs de sorte que l'aéronef ne pourra pas aller au-delà de l'incidence correspondant à cette vitesse minimale. Specifically, it is known that for aircraft, including the flight envelope is protected from dropping out by conventional computers, an usual avoidance maneuver leads to bring the aircraft to a climb slope corresponding to a minimum speed which is maintained by these computers so that the aircraft can not go beyond the incidence for this minimum speed. C'est donc cette pente de montée (stabilisée) qui a été déterminée initialement pour toutes les conditions possibles définies par les configurations des paramètres de vol précités (autres que la vitesse) et a ensuite été modélisée de manière à être intégrée dans la base de données Bi, B1, B2, Bn. It is this climb slope (stabilized) that was originally determined for all possible conditions defined by the configurations of the aforesaid flight parameters (other than speed) and was then modeled so as to be integrated in the base data B, B1, B2, Bn.
  • [0030]
    Ainsi, grâce à l'invention : Thus, thanks to the invention:
    • la conception de la base de données Bi, B1, B2, Bn introduit une capacité prédictive, puisque la vitesse de la phase d'évitement est prédéterminée pour fournir ensuite la pente associée. the design of the database Bi, B1, B2, Bn introduces a predictive capability, since the speed of the avoidance phase is predetermined to subsequently provide the associated slope. On s'affranchit ainsi de la vitesse courante de l'aéronef (qui est forcément supérieure à cette vitesse minimale), ce qui permet de stabiliser la pente d'évitement calculée par le dispositif 1. Sans cette modélisation, le dispositif 1 devrait calculer une pente d'évitement à la vitesse courante de l'aéronef, cette pente d'évitement serait donc différente de la pente effectivement volée pendant la manoeuvre (puis tendrait vers cette dernière pente, au fur et à mesure de la décélération de l'aéronef). We thus avoided the current speed of the aircraft (which is necessarily greater than this minimum speed), which can stabilize the avoidance slope calculated by the device 1. Without this model, the device 1 should calculate avoidance slope at the current speed of the aircraft, this avoidance slope would be different from the actual stolen slope during the maneuver (then tend towards the latter slope, as and when the deceleration of the aircraft) . Ce type de calcul pourrait provoquer des alarmes erronées, en sous-estimant initialement la performance réelle de l'aéronef. This type of calculation could cause false alarms, by initially underestimating the actual performance of the aircraft. La modélisation précitée conforme à la présente invention permet donc de fournir une pente de calcul stable pour le dispositif 1 (en intégrant la vitesse de calcul de la pente) et ainsi d'éviter de fausses alarmes ; The aforementioned modeling according to the present invention therefore allows to provide a stable design gradient for the device 1 (by integrating the speed of calculation of the slope) and thus avoid false alarms;
    • l'intégration de ce paramètre (vitesse) permet de diminuer considérablement la taille de la base de données Bi, B1, B2, Bn ; Integration of this parameter (speed) can greatly decrease the size of the database Bi, B1, B2, Bn;
    • la base de données Bi, B1, B2, Bn est construite sur des bases réglementaires (les pentes à vitesse minimale étant des données certifiées), ce qui permet de pouvoir élaborer aisément un processus de génération de données qui est conforme à une norme "DO-200A" (et qui est donc qualifiable par rapport à cette norme) garantissant le niveau d'intégrité des bases de données. the database Bi, B1, B2, Bn is constructed on regulatory bases (the minimum speed at slopes being certified data), which allows to easily develop a data generation process that conforms to a standard "DO -200A "(and is therefore classifiable in relation to this standard) guaranteeing the level of database integrity.
  • [0031]
    On notera en outre qu'une solution complémentaire de la présente invention vise à modéliser les pentes maximales volables avec panne(s) moteur(s), à partir de la pente tous moteurs en fonctionnement, et l'adjonction d'un abattement de pente Δp (négatif) qui est modélisé par une fonction polynomiale. Note further that a complementary solution of the present invention aims to model the maximum flyable slopes with failure (s) engine (s), from the slope with all engines operating, and adding a slope deduction Ap (negative), which is modeled by a polynomial function. Cette modélisation permet de réduire significativement la taille de la mémoire destinée à recevoir la base de données Bi, B1, B2, Bn (taille mémoire réduite d'un coefficient 2 ou 3 en principe). This modeling allows to significantly reduce the size of the memory for receiving the database Bi, B1, B2, Bn (reduced memory size by a factor 2 or 3 in principle). Cet abattement de pente Δp peut s'exprimer sous la forme : This Ap slope deduction can be expressed as: Δp Ap = = K K 1. 1. PO PO + + K K 2 2
    dans laquelle : in which :
    • PO correspond à la pente tous moteurs en fonctionnement ; PO is the all-engine gradient; et and
    • K1 et K2 représentent des constantes qui sont applicables à toute une famille d'aéronefs de géométrie similaire. K1 and K2 are constants that apply to an entire aircraft family of similar geometry.
  • [0032]
    Une application extrapolée de l'invention ci-dessus décrite peut également être envisagée pour une fonction de surveillance d'un vol à basse altitude d'un aéronef. An extrapolated application of the invention described above may also be considered for a function of monitoring a low-altitude flight of an aircraft. La différence majeure par rapport à la description précédente tient au fait que les pentes modélisées ne le sont plus pour des vitesses minimales, mais pour des pentes à vitesse particulière indiquée ci-après (avec la condition : un moteur en panne). The major difference from the above description is that modeled the slopes are not for minimum speeds, but for special speed slopes indicated below (with the condition: an engine failure). Le but de la modélisation est cette fois-ci de sécuriser le vol de l'aéronef (en vol à basse altitude) vis-à-vis d'une panne d'un moteur. The purpose of modeling is this time to secure the flight of the aircraft (in low flying) vis-à-vis a failure of an engine. A la différence de la procédure d'évitement de collision du terrain précitée, la procédure applicable en cas de panne moteur (en vol à basse altitude) a pour but d'amener l'aéronef à une vitesse de meilleure pente. Unlike the collision avoidance procedure above ground, the procedure in case of engine failure (in low-level flight) aims to bring the aircraft to a speed of best slope. On entend par vitesse de 1 meilleure pente, la vitesse qui permet d'acquérir un maximum d'altitude pour une distance minimale, et ceci sans sortir du domaine de vol de vitesse. The expression rate of 1 best slope, the speed that acquires the maximum altitude for a minimum distance, and this without exceeding the speed flight envelope. En revanche, les principes précités restent les mêmes, puisque la vitesse de meilleure pente est une vitesse qui est prédéterminée, en fonction d'au moins certains des paramètres de vol précités (masse, altitude, ...). However, the above principles remain the same, since the best slope speed is a speed that is predetermined based on at least some of the aforesaid flight parameters (mass, altitude, ...).
  • [0033]
    On notera que la base de données Bi, B1, B2, Bn de performances permet de calculer en temps réel les capacités de l'aéronef à éviter par le haut, tout obstacle qui se présente devant lui et/ou le long du plan de vol suivi. Note that the database Bi, B1, B2, Bn performance used to calculate in real-time capabilities of the aircraft to avoid the above, any obstacle which appears before it and / or along the flight plan followed. Ainsi, le dispositif 1 conforme à l'invention détermine la trajectoire d'évitement, en prenant en compte les performances effectives de l'aéronef, grâce aux caractéristiques de ladite base de données Bi, B1, B2, Bn et aux mesures desdites valeurs effectives. Thus, the device 1 according to the invention determines the avoidance trajectory, taking into account actual performance of the aircraft, with the features of said database Bi, B1, B2, Bn and measures said actual values . Par conséquent, la détection d'un risque de collision avec le terrain prend en compte les capacités effectives de l'aéronef, ce qui permet notamment d'éviter de fausses alarmes et d'obtenir une surveillance particulièrement fiable. Therefore, the detection of a risk of collision with the terrain takes into account the actual capacity of the aircraft, which in particular to avoid false alarms and to obtain particularly reliable monitoring.
  • [0034]
    Dans un mode de réalisation particulier représenté sur la In a particular embodiment shown in figure 2 Figure 2 , le dispositif 1 conforme à l'invention comporte : The device 1 according to the invention comprises:
    • un ensemble 12 de bases de données B1, B2, ..., Bn qui sont relatives respectivement à n catégories différentes d'aéronef, n étant un entier supérieur à 1 ; a set 12 of data bases B1, B2, ..., Bn which are respectively on n different categories of aircraft, n being an integer greater than 1; et and
    • un moyen de sélection 13 qui est relié par des liaisons ℓ1, ℓ2 à ℓn respectivement auxdites bases de données B1, B2 à Bn et qui est destiné à sélectionner, parmi ces bases de données B1, B2 à Bn, celle qui est relative à l'aéronef sur lequel est monté ledit dispositif 1. Ledit moyen 3 qui est relié par la liaison 10 audit moyen de sélection 13 utilise uniquement des informations de la base de données sélectionnée par ledit moyen de sélection 13 pour déterminer ladite trajectoire d'évitement. selecting means 13 which is connected by ℓ1 bonds, ℓ2 to ℓn respectively to said data bases B1, B2 to Bn which is for selecting, from among these databases B1, B2 to Bn, that relating to the aircraft on which is mounted said device 1. said means 3 which is connected by the connection 10 to said selection means 13 uses only information from the database selected by said selecting means 13 to determine said avoidance trajectory.
  • [0035]
    Chacune desdits catégories d'aéronef comporte soit un seul type d'aéronef (une catégorie correspond alors à un type), soit un ensemble de types d'aéronefs présentant par exemple des performances sensiblement équivalentes et regroupés sous une même catégorie (chaque catégorie comprend alors plusieurs types). Each of said categories of aircraft comprises either a single type of aircraft (class corresponds to a type) or a plurality of types of aircraft having such substantially equivalent performance and grouped in the same class (each class then comprises Several types).
  • [0036]
    De préférence, la sélection de la base de données représentative de l'aéronef, qui est mise en oeuvre par le moyen de sélection 13, est réalisée par une programmation par broches, de type "pin programming" (c'est-à-dire avec des bornes d'un connecteur entre l'aéronef et le dispositif 1, correspondant à des niveaux logiques 0 ou 1 selon la catégorie d'aéronef). Preferably, the selection of the representative database of the aircraft, which is implemented by the selecting means 13 is performed by a programming pin type "pin programming" (that is to say with the terminals of a connector between the aircraft and the device 1, corresponding to logic levels 0 or 1 depending on the category of aircraft). Cela permet d'avoir un seul type d'équipement (dispositif 1) pour tous les aéronefs de catégories (ou types) différentes considérés, cet équipement déterminant ainsi par lui-même sur quel catégorie d'aéronef il est installé. This allows for a single type of device (device 1) for all aircraft categories (or types) different considered, this decisive and equipment by itself on any category of aircraft it is installed. Cette programmation peut de façon alternative être réalisée de manière logicielle : le moyen de sélection 13 reçoit par exemple par une liaison de données une valeur numérique qui dépend de la catégorie d'aéronef et il réalise la sélection en fonction de cette valeur numérique reçue. This programming can alternatively be performed by software: the selecting means 13 receives, for example by a data link a numerical value which depends on the aircraft category and it performs the selection based on this digital value received.

Claims (10)

  1. An aircraft terrain avoidance and alarm method, method according to which, in the course of a flight of the aircraft:
    a) the effective values of particular flight parameters are determined ;
    b) an avoidance trajectory is determined on the basis of these effective values of said particular flight parameters and of performance of the aircraft ;
    c) with the aid of said avoidance trajectory and of the profile of the terrain situated at least in front of the aircraft, a check is made to verify whether there is a risk of collision with said terrain for said aircraft; and
    d) in case of risk of collision, a corresponding alarm signal is issued,
    characterized in that:
    - in a preliminary step, at least one database (Bi, B1, B2, Bn) of performance of the aircraft is formed, which performance relates to an avoidance maneuver slope flyable by the aircraft, as a function of particular flight parameters, and, to form this database (Bi, B1, B2, Bn), a plurality of values are determined for said slope, representative on each occasion of different values as regards said flight parameters ;
    - for at least one flight parameter, a predetermined fixed value is used to form said database (Bi, B1, B2, Bn) ; and
    - in step b, said avoidance trajectory is determined on the basis of said database (Bi, B1, B2, Bn).
  2. The method as claimed in claim 1,
    characterized in that said flight parameters comprise at least some of the following parameters of the aircraft:
    - its mass;
    - its speed;
    - its altitude;
    - the ambient temperature;
    - its centering;
    - the position of its main landing gear;
    - the aerodynamic configuration;
    - the activation of an air-conditioning system;
    - the activation of an anti-icing system; and
    - a possible failure of an engine.
  3. The method as claimed in one of claims 1 and 2, characterized in that use is made, as predetermined fixed value for a flight parameter, of the value of this flight parameter which exhibits the most unfavorable effect on the slope of the aircraft.
  4. The method as claimed in claim 2,
    characterized in that use is made, for the speed, of a predetermined value corresponding to a stabilized minimum speed that the aircraft normally flies at during a terrain avoidance procedure.
  5. The method as claimed in claim 2,
    characterized in that use is made, for the speed, of a predetermined value corresponding to a speed of best slope.
  6. The method as claimed in any of the preceding claims,
    characterized in that, in case of failure of an engine, the slope of the aircraft is deduced from a nominal slope representative of normal operation of all the engines of the aircraft and to which is applied a deduction dependent on said nominal failure.
  7. The method as claimed in claim 6,
    characterized in that said deduction is calculated by means of a polynomial function of said nominal slope.
  8. An aircraft terrain avoidance and alarm device, said device (1) comprising:
    - a first means (2) knowing the profile of the terrain at least in front of the aircraft;
    - a fifth means (9) for determining in the course of a flight of the aircraft the effective values of particular flight parameters ;
    - a second means (3) for determining an avoidance trajectory, on the basis of these effective values of said flight parameters ;
    - a third means (4) connected to said first and second means (2, 3), for verifying whether there exists a risk of collision of the terrain for the aircraft; and
    - a fourth means (7) for issuing an alarm signal, in case of detection of a risk of collision by said third means (4),
    characterized in that it moreover comprises at least one database (Bi, B1, B2, Bn) of performance of the aircraft, relating to an avoidance maneuver slope flyable by the aircraft, as a function of particular flight parameters, said database (Bi, B1, B2, Bn) comprising a plurality of values for said slope, that are representative on each occasion of different values as regards said flight parameters, wherein for at least one flight parameter a predetermined fixed value is used to form said database (Bi, B1, B2, Bn), and in that said second means (3) is formed in such a way as to determine said avoidance trajectory, on the basis of cues received from said database (Bi, B1, B2, Bn).
  9. A device as claimed in claim 8,
    characterized in that it comprises a plurality of databases (Bi, B1, B2, Bn) relating respectively to various categories of aircraft and a means of selection (13) for selecting, from among these databases (Bi, B1, B2, Bn), the one which relates to the aircraft on which said device (1) is mounted, said second means (3) using cues from the database (Bi, B1, B2, Bn) thus selected to determine said avoidance trajectory.
  10. An aircraft,
    characterized in that it comprises a device (1) such as that specified under one of claims 8 and 9.
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