EP4576045A1 - Procédé et dispositif électronique d'aide à la préparation d'un vol d'un aéronef, programme d'ordinateur associé - Google Patents

Procédé et dispositif électronique d'aide à la préparation d'un vol d'un aéronef, programme d'ordinateur associé Download PDF

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EP4576045A1
EP4576045A1 EP24221980.6A EP24221980A EP4576045A1 EP 4576045 A1 EP4576045 A1 EP 4576045A1 EP 24221980 A EP24221980 A EP 24221980A EP 4576045 A1 EP4576045 A1 EP 4576045A1
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EP
European Patent Office
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aircraft
pnt
trajectory
display
quality
Prior art date
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Pending
Application number
EP24221980.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Melina FOURNIER
Antoine GOMEZ
Raphaël CHESNEAU
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.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • G08G5/50—Navigation or guidance aids
    • G08G5/57—Navigation or guidance aids for unmanned aircraft

Definitions

  • the present invention relates to a method for assisting in the preparation of an aircraft flight, the method being implemented by an electronic preparation assistance device; as well as a computer program comprising software instructions which, when executed by a computer, implement such a preparation assistance method.
  • the invention also relates to such an electronic device for assisting in preparing the aircraft for flight.
  • a preparation phase for an aircraft flight in particular a preparation phase for a mission, such as a search and rescue mission, also called SAR (from the English Search And Rescue ), a mission to winch a person or an object, or a surveillance mission, is complex and represents a significant workload for a user, or more often a team, in charge of this preparation.
  • a mission such as a search and rescue mission, also called SAR (from the English Search And Rescue )
  • SAR from the English Search And Rescue
  • a mission to winch a person or an object, or a surveillance mission is complex and represents a significant workload for a user, or more often a team, in charge of this preparation.
  • the aim of the invention is then to propose a method, and an associated electronic device, for assisting in the preparation of an aircraft flight making it possible to calculate a better trajectory for the aircraft, particularly in terms of safety.
  • the preparation assistance method according to the invention then makes it possible to take into account the PNT quality when calculating the trajectory, and then to have a more reliable positioning of the aircraft when it is in flight, and in doing so to improve the in-flight safety of the aircraft.
  • PNT quality allows us to quantify the accuracy, reliability and integrity of positioning, navigation and time synchronization information provided by a satellite navigation system, also called a GNSS system ( Global Navigation Satellite System), such as a GPS system ( Global Positioning System ), a Galileo system, a Glonass system, or a Beidou system.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • GPS Global Positioning System
  • Galileo Galileo
  • Glonass system Galileo system
  • Beidou system Beidou system
  • the preparation assistance method according to the invention further comprises the determination of a desired minimum threshold for the PNT quality, called the PNT threshold, and the trajectory is then calculated so that the PNT quality is greater than the PNT threshold at each point of the trajectory.
  • the PNT threshold a desired minimum threshold for the PNT quality
  • the trajectory is then calculated so that the PNT quality is greater than the PNT threshold at each point of the trajectory.
  • the invention also relates to a computer program comprising software instructions which, when executed by a computer, implement a preparation assistance method, as defined above.
  • an aeronautical platform 5 comprises an electronic device 8 for displaying information and an electronic device 10 for assisting in preparing a flight of an aircraft 12.
  • the flight preparation assistance device 10 is connected to the display device 8.
  • the aeronautical platform 5 is, for example, a ground platform, such as a command and planning center, a drone operations ground station, an en-route air navigation center (CRNA), a civil air traffic control center or an airline operational planning platform.
  • a ground platform such as a command and planning center, a drone operations ground station, an en-route air navigation center (CRNA), a civil air traffic control center or an airline operational planning platform.
  • CRNA en-route air navigation center
  • civil air traffic control center or an airline operational planning platform.
  • the aeronautical platform 5 is an avionics platform, typically intended to be carried on board the aircraft 12.
  • the display device 8 typically comprises an information display screen 14.
  • the flight preparation assistance device 10 comprises an acquisition module 20, a calculation module 22 and a display module 24. As an optional addition, the flight preparation assistance device 10 comprises a determination module 26 and/or a selection module 28.
  • the flight preparation assistance device 10 comprises an information processing unit 30 formed for example of a memory 32 and a processor 34 associated with the memory 32.
  • the acquisition module 20, the calculation module 22 and the display module 24, as well as, as an optional addition, the determination module 26 and the selection module 28, are each produced in the form of software, or a software brick, executable by the processor 34.
  • the memory 32 of the flight preparation assistance device 10 is then capable of storing acquisition software, calculation software and display software, as well as, as an optional addition, determination software and selection software.
  • the processor 34 is then capable of executing each of the software among the acquisition software, the calculation software and the display software, as well as, as an optional addition, the determination software and the selection software.
  • the acquisition module 20, the calculation module 22 and the display module 24, as well as, as an optional addition, the determination module 26 and the selection module 28, are each produced in the form of a programmable logic component, such as an FPGA ( Field Programmable Gate Array), or in the form of a dedicated integrated circuit, such as an ASIC ( Application Specific Integrated Circuit).
  • a programmable logic component such as an FPGA ( Field Programmable Gate Array)
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • the flight preparation assistance device 10 When the flight preparation assistance device 10 is produced in the form of one or more software programs, i.e. in the form of a computer program, it is also capable to be recorded on a medium, not shown, readable by a computer.
  • the computer-readable medium is, for example, a medium capable of storing electronic instructions and of being coupled to a bus of a computer system.
  • the readable medium is an optical disk, a magneto-optical disk, a ROM memory, a RAM memory, any type of non-volatile memory (for example EPROM, EEPROM, FLASH, NVRAM), a magnetic card or an optical card.
  • a computer program comprising software instructions is then stored on the readable medium.
  • the aircraft 12 is typically an airplane, such as a commercial airliner. Alternatively, the aircraft 12 is a helicopter.
  • the aircraft 12 is a drone, i.e. an unmanned aerial vehicle (UAV ). According to this alternative, the aircraft 12 is then remotely piloted by an operator.
  • UAV unmanned aerial vehicle
  • the aircraft 12 is notably equipped with a satellite positioning system, also called a GNSS system (for Geolocation and Navigation by a Satellite System, or Global Navigation Satellite System), comprising a satellite positioning receiver 36 and an antenna 38.
  • This GNSS system is optionally equipped with one or more other additional positioning assistance sensors, such as notably an inertial unit, a Doppler sensor, radio navigation in the event of loss of integrity, capacity or performance of the receiver 36.
  • the GNSS system uses a constellation of satellites and makes it possible to provide a user, via the sensor(s) constituting it, with its 3D position, its 3D speed and the time.
  • the GNSS system thus allows positioning, navigation and time measurement, and then forms a so-called PNT system (for Positioning, Navigation and Time).
  • the GNSS system is, for example, a GPS system (from the English Global Positioning System), a Galileo system, a Glonass system, or even a Beidou system.
  • the aircraft 12 includes the receiver 36, also called an on-board GNSS receiver, making it possible to receive a GNSS signal characterized by a reception quality.
  • the receiver 36 also called an on-board GNSS receiver, making it possible to receive a GNSS signal characterized by a reception quality.
  • the acquisition module 20 comprises at least one communication interface allowing an exchange of information with the user.
  • the acquisition module 20 is configured to acquire positions of characteristic objects 40, each characteristic object 40 being chosen from the group consisting of: a passage zone, a target zone, an obstacle, and a GNSS jammer.
  • the acquisition module 20 via its communication interface, allows the user to lock certain data, such as for example a position of a characteristic object 40, so that this data cannot be modified.
  • a passage zone designates an area that the aircraft 12 must cross during the flight, the latter being prepared by the flight preparation assistance device 10.
  • Each passage zone is for example a geographical area to be flown over, or a refueling point for the aircraft, etc.
  • a target area designates an area that the aircraft 12 must reach during its flight. Each target area is typically entered before the flight by the user and represents an objective of the flight. Each target area is, for example, a geographical area to be flown over, or an airport at which the aircraft 12 must land, etc.
  • An obstacle is an object present in the land or airspace close to the aircraft 12 and which must be avoided by the aircraft during its flight because it may be critical to the safety of the flight in the short, medium and long term.
  • Each obstacle is, for example, a geographical area with dangerous topography, or a no-fly or no-overflight zone, etc.
  • a GNSS jammer means a device capable of corrupting and/or preventing the proper reception of data by the reception chain of the GNSS system equipping the aircraft 12 in a given geographical area, each GNSS jammer having a characteristic range.
  • the range of a GNSS jammer is, for example, between 50 km and 400 km.
  • Each GNSS jammer is positioned in a geographical area that has strategic interest, for example a jammer near an airport, a jammer near a radio antenna, etc.
  • the acquisition module 20 allows the user to indicate one or more waypoints 42. This therefore allows the user to define the waypoints 42 through which a trajectory 44 of the aircraft 12 must pass.
  • the acquisition module 20 comprises a memory, not shown.
  • the memory is typically capable of storing the history of data entry of a flight by the user, to allow the user to reuse them for a future flight.
  • the calculation module 22 is configured to calculate the trajectory 44 of the aircraft 12 from a starting point 46 to an arrival point 48.
  • the calculation module 22 is configured to calculate the trajectory 44 as a function of the positions of the characteristic objects 40 acquired by the acquisition module 20, and also as a function of an estimated ratio, called PNT quality, between a quantity representative of a quality of reception of a GNSS signal by a GNSS receiver 36 on board the aircraft 12 and a quantity representative of noise resulting from jamming.
  • PNT quality an estimated ratio
  • the representative quantity of the reception quality of the GNSS signal is for example an intensity of the received signal, a number of tracked satellites, a traceability and a value of the signal/noise ratio of the satellite signals, a noisier signal covering the detected one, etc.
  • the representative quantity of noise resulting from voluntary and deliberate interference is, for example, a signal-to-noise level, or an attenuation, typically expressed in dB.
  • the PNT quality is the result and translation of the calculation of the impacts of interference on GNSS signals in the case of jamming.
  • the PNT quality is for example estimated from a calculation of the impact of interference on the GNSS signal in the case of jamming.
  • An algorithm for calculating the impact of sources of electromagnetic disturbance on the operation of the GNSS system is for example described in the application FR 23 07282 filed on July 7, 2023 This document describes the calculation of the impact of interference, then the transcription of this calculated impact into different levels corresponding to GNSS service states. These levels are then used to quantify and explain PNT quality.
  • the trajectory 44 calculated by the calculation module 22 consists of a set of geographic coordinates defined as a function of time, so as to define a set of coordinates taken by the aircraft 12 during the flight.
  • the positions defined by these coordinates are then calculated by taking into account the positions of the characteristic objects 40, the PNT quality of the geographic areas and the waypoints 42.
  • the geographic coordinates making up trajectory 44 are advantageously located in a geographic area presenting satisfactory PNT quality.
  • the trajectory 44 is calculated taking into account the constraint linked to these waypoints 42.
  • the display module 24 is configured to display, on the display screen 14, the calculated trajectory 44. This display is described in more detail below.
  • the determination module 26 is configured to determine a desired minimum threshold for PNT quality, also called PNT threshold.
  • the calculation module 22 is then configured to calculate the trajectory 44 such that the PNT quality is greater than the PNT threshold at each point of the calculated trajectory 44.
  • the aircraft 12 then receives a GNSS signal with sufficient reception quality to obtain positioning of the aircraft 12 with satisfactory precision, i.e. to allow the aircraft 12 to move safely - from the point of view of its positioning - in the associated geographical area.
  • the PNT threshold comprises several values, each being associated with a respective geographical area.
  • the geographical areas advantageously cover all of the areas likely to be overflown by the aircraft 12 during its flight.
  • the calculation module 22 is then configured to calculate the trajectory 44 such that the PNT quality is greater than the corresponding value of the PNT threshold according to the geographical area where a respective point of the calculated trajectory 44 is located.
  • the value(s) of the PNT threshold can be modified by the user.
  • Each value of the PNT threshold can in particular be modified after the display of the calculated trajectory 44 of the aircraft 12, the modification of at least one value of the PNT threshold then triggering the calculation 130 of a new trajectory 44 of the aircraft 12.
  • the selection module 28 is configured to select at least one type of aircraft 12 from a plurality of predefined types, for example from information received from the user.
  • the plurality of predefined types comprises for example: an airplane type, a helicopter type, a drone or UAV ( Unmanned Aerial Vehicle ) type; the airplane type being optionally further specified by then including a commercial airliner type, a military airplane type, a tourist airplane type, etc.
  • the calculation module 22 is then configured to calculate the trajectory 44 for each selected type of aircraft 12, and each calculated trajectory 44 for a respective selected type is then displayable.
  • the acquisition module 20 is then configured to advantageously implement a hierarchy of the acquisition of the input data.
  • the acquisition of the data is carried out in the following order: choice of the type of aircraft, choice of the target zone, entry of the characteristic objects 40 and entry of the waypoints 42.
  • the selection module 28 is optionally configured to select several types of aircraft 12, and the calculation module 22 is then configured to calculate a respective trajectory 44 for each type of aircraft 12 selected.
  • the device display device 8 comprises, for example, a plurality of individual display screens 14 working together.
  • a giant screen, not shown, displaying a summary of the information displayed on the individual screens 14 advantageously completes the display device 8.
  • the display device 8 comprises for example, in addition to the display screen 14, an independent tablet, a head-up display device or HUD (from the English Head Up Display ), and/or a headset having mixed reality technology.
  • the display module 24 is configured to display timeline 50 and a cursor 52.
  • the timeline 50 comprises an initial time instant T0 corresponding to the starting point 46, and several successive subsequent time instants up to a final time instant TF corresponding to the arrival point 48, the subsequent instants being after the initial time instant T0.
  • the successive subsequent time instants are typically defined in a discretized, or sampled, manner between the initial time instants T0 and final time instants TF.
  • a discretization, or sampling, step i.e. a timeless gap between two successive time instants along the timeline 50, is advantageously configurable by the user. This sampling step further typically depends on the length of the timeline 50 when it is displayed on the screen 14, as well as the screen resolution. In other words, the timeline 50 is displayed in the form of a number of successive pixels, and the sampling step advantageously corresponds to at least one pixel.
  • the cursor 52 is movable by the user along the timeline 50 and indicates a time instant chosen from the initial time T0 and the successive subsequent time instants and the final time instant TF.
  • the trajectory 44 is then displayed by the display module 24 as a function of the chosen time instant, the position of the aircraft 12, represented by a symbol 53 in the form of an arrow, and characteristic objects 40 being notably displayed at this chosen time instant, corresponding to the position of the cursor 52 along the time line 50.
  • the display module 24 is configured to display a representation of the PNT quality at different successive points of the calculated trajectory 44.
  • the display module 24 is then typically configured to deliver, to the display device 8 and for their display, a map view 54 including the trajectory 44 of the aircraft 12 and one or more representations of characteristic objects 40 in their respective positions.
  • the display module 24 is advantageously configured to display the map view 54 on the display device 8 according to several distinct display modes.
  • the display module 24 is configured to display the map view 54 according to three distinct display modes, namely a nominal mode M1, a GNSS mode M2 and a PNT mode M3.
  • the nominal mode M1 also called “Impacts” mode, allows a display of all the characteristic objects 40 acquired by the acquisition module 20, as well as the effects of the jamming.
  • the effects of the jamming are further represented by gray circular areas 56.
  • the radius of these circular areas 56 defines the range of the jamming.
  • GNSS M2 mode also called “GNSS view” mode, allows the display of representative areas of effect(s) 58 of the GNSS jammer(s) on PNT quality.
  • the representative areas of effect(s) 58 are centered on the GNSS jammers and depend on the calculated trajectory 44.
  • the intensity of the effect(s) of the GNSS jammer(s) on PNT quality can be displayed using a color diagram (from the English heatmap chart).
  • the PNT M3 mode also called “PNT fidelity” mode, allows a display similar to the display of the GNSS M2 mode, with in addition the trajectory 44 of the aircraft 12 displayed within a corridor 60 representing an approximate area of the position of the aircraft 12.
  • the display module 24 is configured to display the map view 54 according to different graphic display modes: 2D mode, 3D mode or even different orientations of the map view 54, such as a view oriented in the direction of the aircraft 12. These different graphic display modes are for example at the user's choice.
  • the display module 24 is configured to deliver a real representation of the geographical area adjacent to the trajectory 44, in particular in the form of contour lines.
  • the display module 24 is configured to advantageously display a simplified representation of the trajectory 44 of the aircraft, in particular with only the most critical characteristic objects 40.
  • the display module 24 is configured to display several windows on the display screen 14, in particular in the form of a view split into windows, each window comprising a specific display mode or a trajectory 44 for one of the selected aircraft 12.
  • the preparation assistance device 10 acquires, via the acquisition module 12, the positions of characteristic objects 40, each characteristic object 40 typically being a passage zone, a target zone, an obstacle, or even a GNSS jammer.
  • the acquisition of these characteristic object positions 40 can in particular be done by action of the user via the communication interface.
  • the preparation assistance device 10 determines, via its determination module 26, the PNT threshold, i.e. the desired minimum threshold for the PNT quality.
  • the PNT threshold i.e. the desired minimum threshold for the PNT quality.
  • several PNT threshold values are determined during this determination step 110, each typically being associated with a respective geographical area.
  • the value(s) of the PNT threshold can be modified by the user, in particular after displaying the calculated trajectory 44 of the aircraft 12, which then triggers the calculation of a new trajectory 44 of the aircraft 12.
  • the preparation assistance device 10 moves on to a following step 120, also optional, during which it selects, via its selection module 28, at least one type of aircraft 12. This selection is also typically carried out from a user interaction.
  • the preparation assistance device 10 calculates, via its calculation module 22, the trajectory 44 of the aircraft from the departure point 46 to the arrival point 48.
  • the trajectory 44 of the aircraft 12 is calculated as a function of the acquired positions of the characteristic objects 40 and also as a function of the PNT quality, according to the invention.
  • the trajectory 44 is advantageously calculated during the calculation step 130 as a function, in addition, of the determined PNT threshold(s), the trajectory 44 then typically being calculated in such a way that the PNT quality is greater than the PNT threshold at each point of the calculated trajectory, again in such a way that the PNT quality is greater than the corresponding value of the PNT threshold according to the associated geographical area.
  • the trajectory 44 (previously calculated during the calculation state 130) is displayed via the display module 24.
  • the user can then modify the display of this trajectory 44 using the multiple properties of the display module 24 described above.
  • the method further comprises the possibility of adding at least one waypoint 42 with a specific PNT threshold, and the trajectory 44 is then recalculated by the calculation module 22 to include the new waypoint 42, then displayed via the display module 24.
  • the user modifies the value of one or more PNT thresholds, this allows him for example to lower the PNT threshold compared to the threshold determined beforehand, in particular when the PNT quality is not a critical datum in the targeted geographical area, and this then allows greater latitude for the calculation of the trajectory 44.
  • the user can then increase the PNT threshold compared to the threshold determined beforehand, which then automatically triggers the calculation of a new trajectory 44 of the aircraft 12. The latitude for the calculation of this new trajectory 44 will then be lower, but the safety of the flight of the aircraft 12 will be improved by the better PNT quality imposed, thus resulting in a more precise measurement of the location of the aircraft 12.
  • the preparation assistance device 10 and the flight preparation assistance method according to the invention make it possible to calculate a better trajectory 44 for the aircraft 12, in particular in terms of safety. They also allow a reduction in the cognitive load of the user for preparing the flight of the aircraft 12.

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Abstract

Ce procédé d'aide à la préparation d'un vol d'un aéronef (12) est mis en oeuvre par un dispositif électronique d'aide à la préparation (10) et comprend les étapes suivantes :
- acquisition de positions d'objets caractéristiques, chaque objet caractéristique étant choisi parmi une zone de passage, une zone cible, un obstacle et un brouilleur GNSS ;
- calcul d'une trajectoire de l'aéronef (12) depuis un point de départ jusqu'à un point d'arrivée, la trajectoire étant calculée en fonction des positions acquises des objets caractéristiques ; et
- affichage, sur un écran d'affichage (14), de la trajectoire calculée.
Lors de l'étape de calcul, la trajectoire de l'aéronef (12) est calculée en fonction en outre d'un ratio estimé, dit qualité PNT, entre une grandeur représentative d'une qualité de réception d'un signal GNSS par un récepteur GNSS (36) embarqué sur l'aéronef (12) et une grandeur représentative d'un bruit résultant d'un brouillage.

Description

  • La présente invention concerne un procédé d'aide à la préparation d'un vol d'un aéronef, le procédé étant mis en oeuvre par un dispositif électronique d'aide à la préparation ; ainsi qu'un programme d'ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, mettre en oeuvre un tel procédé d'aide à la préparation.
  • L'invention concerne également un tel dispositif électronique d'aide à la préparation du vol de l'aéronef.
  • Une phase de préparation d'un vol d'un aéronef, en particulier une phase de préparation d'une mission, telle qu'une mission de recherche et sauvetage, également appelée SAR (de l'anglais Search And Rescue), une mission de treuillage d'une personne ou d'un objet, ou encore une mission de surveillance, est complexe et représente une charge de travail importante pour un utilisateur, ou plus souvent une équipe, en charge de cette préparation.
  • Un procédé d'aide à la préparation d'un vol d'un aéronef comprend généralement une acquisition de positions d'objets caractéristiques correspondant au vol à préparer ; puis un calcul d'une trajectoire depuis un point de départ jusqu'à un point d'arrivée, ceci en fonction des positions acquises des objets caractéristiques ; et enfin un affichage de la trajectoire calculée, afin de permettre à l'utilisateur d'évaluer la trajectoire proposée, puis de saisir au besoin d'éventuels autres objets caractéristiques et/ou de modifier certains des objets caractéristiques déjà saisis.
  • Toutefois, le vol ainsi préparé, et en particulier la trajectoire calculée, ne sont pas toujours optimaux.
  • Le but de l'invention est alors de proposer un procédé, et un dispositif électronique associé, d'aide à la préparation d'un vol d'un aéronef permettant de calculer une meilleure trajectoire de l'aéronef, notamment en termes de sécurité.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'aide à la préparation d'un vol d'un aéronef, le procédé étant mis en oeuvre par un dispositif électronique d'aide à la préparation et comprenant les étapes suivantes :
    • acquisition de positions d'objets caractéristiques, chaque objet caractéristique étant choisi parmi le groupe consistant en : une zone de passage, une zone cible, un obstacle et un brouilleur GNSS ;
    • calcul d'une trajectoire de l'aéronef depuis un point de départ jusqu'à un point d'arrivée, la trajectoire étant calculée en fonction des positions acquises des objets caractéristiques ;
    • affichage, sur un écran d'affichage, de la trajectoire calculée ;
    lors de l'étape de calcul, la trajectoire de l'aéronef est calculée en fonction en outre d'un ratio estimé, dit qualité PNT, entre une grandeur représentative d'une qualité de réception d'un signal GNSS par un récepteur GNSS embarqué sur l'aéronef et une grandeur représentative d'un bruit résultant d'un brouillage.
  • Le procédé d'aide à la préparation selon l'invention permet alors de prendre en compte la qualité PNT lors du calcul de la trajectoire, et d'avoir ensuite un positionnement plus fiable de l'aéronef lorsqu'il est en vol, et ce faisant d'améliorer la sécurité en vol de l'aéronef.
  • La qualité PNT pour Positionnement, Navigation, Temps (de l'anglais Positioning, Navigation, and Timing) permet en effet de quantifier la précision, la fiabilité et l'intégrité d'informations de positionnement, de navigation et de synchronisation temporelle fournies par un système de navigation par satellite, également appelé système GNSS (de l'anglais Global Navigation Satellite System), tel qu'un système GPS (de l'anglais Global Positioning System), un système Galileo, un système Glonass, ou encore un système Beidou.
  • De préférence, le procédé d'aide à la préparation selon l'invention comporte en outre la détermination d'un seuil minimal souhaité pour la qualité PNT, dit seuil PNT, et la trajectoire est ensuite calculée de manière à ce que la qualité PNT soit supérieure au seuil PNT en chaque point de la trajectoire. Ceci permet alors de garantir une qualité PNT minimale en chaque point de la trajectoire calculée, et donc d'avoir en chaque point de la trajectoire une fiabilité minimale de la position de l'aéronef fournie par le récepteur GNSS.
  • Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le procédé d'aide à la préparation comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
    • le procédé comprend en outre, préalablement à l'étape de calcul :
      • + détermination d'un seuil minimal souhaité pour la qualité PNT, dit seuil PNT ; et
      • lors de l'étape de calcul, la qualité PNT est supérieure au seuil PNT en chaque point de la trajectoire calculée ;
    • lors de l'étape de détermination, le seuil PNT comporte plusieurs valeurs, chacune étant associée à une zone géographique respective ; et lors de l'étape de calcul, la qualité PNT est supérieure à la valeur correspondante du seuil PNT selon la zone géographique où se trouve un point respectif de la trajectoire calculée ;
    • la ou les valeurs du seuil PNT sont modifiables par un utilisateur ;
      notamment après l'affichage de la trajectoire calculée de l'aéronef, la modification d'au moins une valeur du seuil PNT déclenchant alors le calcul d'une nouvelle trajectoire de l'aéronef ;
    • le procédé comprend en outre, préalablement à l'étape de calcul :
      • + sélection d'au moins un type d'aéronef parmi une pluralité de types prédéfinis ; et
      • lors de l'étape de calcul, la trajectoire est calculée respectivement pour chaque type sélectionné d'aéronef ;
      • chaque trajectoire calculée pour un type sélectionné respectif étant alors affichable lors de l'étape d'affichage ;
    • l'étape d'affichage comporte en outre l'affichage d'une ligne de temps et d'un curseur ; la ligne de temps comportant un instant temporel initial correspondant au point de départ, et plusieurs instants temporels ultérieurs successifs jusqu'à un instant temporel final correspondant au point d'arrivée, les instants ultérieurs étant postérieurs à l'instant initial ; le curseur étant déplaçable par un utilisateur le long de la ligne de temps et indiquant un instant temporel choisi parmi l'instant initial et les instants ultérieurs ; et la trajectoire étant alors affichée en fonction de l'instant temporel choisi, la position de l'aéronef et des objets caractéristiques étant notamment affichés en cet instant temporel choisi ;
    • l'étape d'affichage comporte en outre l'affichage d'une représentation de la qualité PNT en différents points successifs de la trajectoire calculée ;
    • l'étape d'affichage comporte l'affichage d'une vue cartographique incluant la trajectoire de l'aéronef et une ou plusieurs représentations d'objets caractéristiques en leurs positions respectives ;
      la vue cartographique étant de préférence affichable selon un mode d'affichage respectif choisi parmi une pluralité de modes distincts d'affichage ; et
    • la pluralité de modes distincts d'affichage comporte :
      • + un mode nominal dans lequel tous les objets caractéristiques sont affichés, ainsi que les effets du brouillage ;
      • + un mode GNSS dans lequel des zones représentatives d'effet(s) du ou des brouilleurs GNSS sur la qualité PNT sont affichées de manière centrées sur le ou les brouilleurs GNSS et dépendent de la trajectoire calculée ;
      • + un mode PNT dans lequel la trajectoire est affichée à l'intérieur d'un couloir représentant une zone approximée de la position de l'aéronef.
  • L'invention concerne également un programme d'ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, mettent en oeuvre un procédé d'aide à la préparation, tel que défini ci-dessus.
  • L'invention concerne aussi un dispositif électronique d'aide à la préparation d'un vol d'un aéronef, le dispositif étant destiné à être embarqué dans une plateforme aéronautique et comprenant :
    • un module d'acquisition configuré pour acquérir des positions d'objets caractéristiques, chaque objet caractéristique étant choisi parmi le groupe consistant en : une zone de passage, une zone cible, un obstacle, et un brouilleur GNSS ;
    • un module de calcul configuré pour calculer une trajectoire de l'aéronef depuis un point de départ jusqu'à un point d'arrivée, la trajectoire étant calculée en fonction des positions acquises des objets caractéristiques ;
    • un module d'affichage configuré pour afficher, sur un écran d'affichage, la trajectoire calculée ;
    le module de calcul étant configuré pour calculer la trajectoire de l'aéronef en fonction en outre d'un ratio estimé, dit qualité PNT, entre une grandeur représentative d'une qualité de réception d'un signal GNSS par un récepteur GNSS embarqué sur l'aéronef et une grandeur représentative d'un bruit résultant d'un brouillage.
  • Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
    • la figure 1 est une représentation schématique d'une plateforme aéronautique comprenant un dispositif électronique d'affichage d'informations et un dispositif électronique d'aide à la préparation d'un vol d'un aéronef selon l'invention, le dispositif d'aide à la préparation de vol étant connecté au dispositif d'affichage ;
    • la figure 2 est une représentation schématique d'une vue sur un écran d'affichage du dispositif d'affichage de la figure 1, pour différents modes d'affichage d'informations à l'écran, à savoir un mode nominal, un mode GNSS et un mode PNT ; et
    • la figure 3 représente un organigramme d'un procédé, selon l'invention, d'aide à la préparation du vol de l'aéronef, le procédé étant mis en oeuvre par le dispositif d'aide à la préparation de vol de la figure 1.
  • Sur la figure 1, une plateforme aéronautique 5 comprend un dispositif électronique 8 d'affichage d'informations et un dispositif électronique 10 d'aide à la préparation d'un vol d'un aéronef 12. Le dispositif d'aide à la préparation de vol 10 est connecté au dispositif d'affichage 8.
  • La plateforme aéronautique 5 est par exemple une plateforme terrestre, tel qu'un centre de commandement de conduite et de planification, une station sol d'opérations de drones, un centre en route de la navigation aérienne (CRNA), un centre de contrôle aérien civil ou une plateforme de planification opérationnelle d'une compagnie aérienne.
  • En variante, la plateforme aéronautique 5 est une plateforme avionique, typiquement destinée à être embarquée à bord de l'aéronef 12.
  • Le dispositif d'affichage 8 comporte typiquement un écran d'affichage d'informations 14.
  • Le dispositif d'aide à la préparation de vol 10 comprend un module d'acquisition 20, un module de calcul 22 et un module d'affichage 24. En complément facultatif, le dispositif d'aide à la préparation de vol 10 comprend un module de détermination 26 et/ou un module de sélection 28.
  • Dans l'exemple de la figure 1, le dispositif d'aide à la préparation de vol 10 comprend une unité de traitement d'informations 30 formée par exemple d'une mémoire 32 et d'un processeur 34 associé à la mémoire 32.
  • Dans l'exemple de la figure 1, le module d'acquisition 20, le module de calcul 22 et le module d'affichage 24, ainsi qu'en complément facultatif le module de détermination 26 et le module de sélection 28, sont réalisés chacun sous forme d'un logiciel, ou d'une brique logicielle, exécutables par le processeur 34. La mémoire 32 du dispositif d'aide à la préparation de vol 10 est alors apte à stocker un logiciel d'acquisition, un logiciel de calcul et un logiciel d'affichage, ainsi qu'en complément facultatif un logiciel de détermination et un logiciel de sélection. Le processeur 34 est alors apte à exécuter chacun des logiciels parmi le logiciel d'acquisition, le logiciel de calcul et le logiciel d'affichage, ainsi qu'en complément facultatif le logiciel de détermination et le logiciel de sélection.
  • En variante non représentée, le module d'acquisition 20, le module de calcul 22 et le module d'affichage 24, ainsi qu'en complément facultatif le module de détermination 26 et le module de sélection 28, sont réalisés chacun sous forme d'un composant logique programmable, tel qu'un FPGA (de l'anglais Field Programmable Gate Array), ou encore sous forme d'un circuit intégré dédié, tel qu'un ASIC (de l'anglais Application Spécifie Integrated Circuit).
  • Lorsque le dispositif d'aide à la préparation de vol 10 est réalisé sous forme d'un ou plusieurs logiciels, c'est-à-dire sous forme d'un programme d'ordinateur, il est en outre apte à être enregistré sur un support, non représenté, lisible par ordinateur. Le support lisible par ordinateur est par exemple, un médium apte à mémoriser des instructions électroniques et à être couplé à un bus d'un système informatique. A titre d'exemple, le support lisible est un disque optique, un disque magnéto-optique, une mémoire ROM, une mémoire RAM, tout type de mémoire non volatile (par exemple EPROM, EEPROM, FLASH, NVRAM), une carte magnétique ou une carte optique. Sur le support lisible est alors mémorisé un programme d'ordinateur comprenant des instructions logicielles.
  • L'aéronef 12 est typiquement un avion, tel qu'un avion de ligne commerciale. En variante, l'aéronef 12 est un hélicoptère.
  • En variante encore, l'aéronef 12 est un drone, c'est-à-dire un véhicule aérien sans pilote à bord ou UAV (de l'anglais UnmannedAerial Vehicle). Selon cette variante, l'aéronef 12 est alors télé-piloté à distance par un opérateur.
  • L'aéronef 12 est notamment équipé d'un système de positionnement par satellite, également appelé système GNSS (pour Géolocalisation et Navigation par un Système de Satellites, ou encore de l'anglais Global Navigation Satellite System), comportant un récepteur 36 de positionnement par satellites et une antenne 38. Ce système GNSS est optionnellement équipé d'un ou plusieurs autres senseurs additionnels d'aide au positionnement, tels que notamment une centrale inertielle, un senseur doppler, une radionavigation en cas de perte d'intégrité, de capacité ou de performance du récepteur 36. Le système GNSS utilise une constellation de satellites et permet de fournir à un utilisateur par l'intermédiaire du ou des senseurs le constituant sa position 3D, sa vitesse 3D et l'heure. Le système GNSS permet ainsi le positionnement, la navigation et la mesure du temps, et forme alors un système dit PNT (pour Positionnement, Navigation et Temps). Le système GNSS est par exemple un système GPS (de l'anglais Global Positioning System), un système Galileo, un système Glonass, ou encore un système Beidou.
  • En particulier, l'aéronef 12 inclut le récepteur 36, également appelé récepteur GNSS embarqué, permettant de recevoir un signal GNSS caractérisé par une qualité de réception.
  • Le module d'acquisition 20 comporte au moins une interface de communication permettant un échange d'informations avec l'utilisateur.
  • Le module d'acquisition 20 est configuré pour acquérir des positions d'objets caractéristiques 40, chaque objet caractéristique 40 étant choisi parmi le groupe consistant en : une zone de passage, une zone cible, un obstacle, et un brouilleur GNSS.
  • Le module d'acquisition 20, par l'intermédiaire de son interface de communication, permet à l'utilisateur de verrouiller certaines données, tel que par exemple une position d'un objet caractéristique 40, de sorte que ces données ne puissent pas être modifiées.
  • Une zone de passage désigne une zone que l'aéronef 12 doit traverser au cours du vol, celui-ci étant préparé par le dispositif d'aide à la préparation de vol 10. Chaque zone de passage est par exemple une zone géographique à survoler, ou un point de ravitaillement de l'aéronef, etc.
  • Une zone cible désigne une zone que l'aéronef 12 doit atteindre au cours de son vol. Chaque zone cible est typiquement renseignée en amont du vol par l'utilisateur et représente un objectif du vol. Chaque zone cible est par exemple une zone géographique à survoler, ou un aéroport sur lequel l'aéronef 12 doit atterrir, etc.
  • Un obstacle désigne un objet présent dans l'espace terrestre ou aérien proche de l'aéronef 12 et qui doit être évité par l'aéronef lors de son vol car il peut être critique pour la sécurité du vol à cout, moyen et long terme. Chaque obstacle est par exemple une zone géographique avec une topographie dangereuse, ou une zone d'interdiction de vol ou de survol, etc.
  • Un brouilleur GNSS désigne un dispositif ayant la capacité de corrompre et/ou d'empêcher la bonne réception de données par la chaine de réception du système GNSS équipant l'aéronef 12 dans une zone géographique donnée, chaque brouilleur GNSS ayant une portée caractéristique. La portée d'un brouilleur GNSS est par exemple comprise entre 50 km et 400km.
  • Chaque brouilleur GNSS est positionné dans une zone géographique qui a un intérêt stratégique, par exemple un brouilleur à proximité d'un aéroport, un brouilleur à proximité d'une antenne radio, etc.
  • En complément, le module d'acquisition 20 permet à l'utilisateur d'indiquer un ou plusieurs points de passage 42 (de l'anglais waypoint). Ceci permet donc à l'utilisateur de définir les points de passage 42 par lesquels devra passer une trajectoire 44 de l'aéronef 12.
  • Avantageusement, le module d'acquisition 20 comporte une mémoire, non représentée. La mémoire est typiquement apte à stocker l'historique de saisie des données d'un vol par l'utilisateur, pour permettre à l'utilisateur de les réutiliser pour un prochain vol.
  • Le module de calcul 22 est configuré pour calculer la trajectoire 44 de l'aéronef 12 depuis un point de départ 46 jusqu'à un point d'arrivée 48.
  • Le module de calcul 22 est configuré pour calculer la trajectoire 44 en fonction des positions des objets caractéristiques 40 acquises par le module d'acquisition 20, et en fonction en outre d'un ratio estimé, dit qualité PNT, entre une grandeur représentative d'une qualité de réception d'un signal GNSS par un récepteur GNSS 36 embarqué sur l'aéronef 12 et une grandeur représentative d'un bruit résultant d'un brouillage.
  • La grandeur représentative de la qualité de réception du signal GNSS est par exemple une intensité du signal reçu, un nombre de satellites pistés, une traçabilité et une valeur du rapport signal/bruit des signaux satellitaires, un signal plus bruyant couvrant celui détecté, etc.
  • La grandeur représentative du bruit résultant d'un brouillage volontaire et délibéré est par exemple un niveau de signal sur bruit, ou une atténuation, typiquement exprimés en dB.
  • La qualité PNT est la résultante et la traduction du calcul des impacts des interférences des signaux GNSS dans le cas d'un brouillage. La qualité PNT est par exemple estimée à partir d'un calcul d'impact d'interférences sur le signal GNSS dans le cas d'un brouillage. Un algorithme de calcul d'un impact des sources de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système GNSS est par exemple décrit dans la demande FR 23 07282 déposée le 7juillet 2023 . Ce document décrit le calcul de l'impact des interférences, puis la transcription de cet impact calculé en différents niveaux correspondant à des états du service GNSS. Ces niveaux servent alors à quantifier et à expliciter la qualité PNT.
  • La prise en compte de la qualité PNT lors du calcul de la trajectoire 44 permet alors de limiter un risque de brouillage du système GNSS de l'aéronef 12, et d'améliorer ainsi la sécurité du vol de l'aéronef 12.
  • La trajectoire 44 calculée par le module de calcul 22 consiste en un ensemble de coordonnées géographiques définies en fonction du temps, de sorte à définir un ensemble de coordonnées empruntées par l'aéronef 12 au cours du vol. Les positions définies par ces coordonnées sont alors calculées en prenant en compte les positions des objets caractéristiques 40, la qualité PNT des zones géographiques et les points de passage 42.
  • En particulier, les coordonnées géographiques composant la trajectoire 44 sont avantageusement situées dans une zone géographique présentant une qualité PNT satisfaisante.
  • En présence de points de passage 42 renseignés par l'utilisateur, la trajectoire 44 est calculée en prenant en compte la contrainte liée à ces points de passage 42.
  • Le module d'affichage 24 est configuré pour afficher, sur l'écran d'affichage 14, la trajectoire calculée 44. Cet affichage est décrit plus en détail par la suite.
  • En complément facultatif, le module de détermination 26 est configuré pour déterminer un seuil minimal souhaité pour la qualité PNT, aussi appelé seuil PNT.
  • Selon ce complément facultatif, le module de calcul 22 est alors configuré pour calculer la trajectoire 44 de telle sorte que la qualité PNT est supérieure au seuil PNT en chaque point de la trajectoire calculée 44. L'aéronef 12 reçoit alors un signal GNSS avec une qualité de réception suffisante pour obtenir un positionnement de l'aéronef 12 avec une précision satisfaisante, c'est-à-dire pour permettre à l'aéronef 12 de se déplacer en sécurité - du point de vue de son positionnement - dans la zone géographique associée.
  • Avantageusement, le seuil PNT comporte plusieurs valeurs, chacune étant associée à une zone géographique respective. Les zones géographiques couvrent avantageusement l'ensemble des zones susceptibles d'être survolées par l'aéronef 12 durant son vol.
  • Selon cet aspect avantageux, le module de calcul 22 est alors configuré pour calculer la trajectoire 44 de telle sorte que la qualité PNT est supérieure à la valeur correspondante du seuil PNT selon la zone géographique où se trouve un point respectif de la trajectoire calculée 44.
  • Avantageusement encore, la ou les valeurs du seuil PNT sont modifiables par l'utilisateur. Chaque valeur du seuil PNT est notamment modifiable après l'affichage de la trajectoire calculée 44 de l'aéronef 12, la modification d'au moins une valeur du seuil PNT déclenchant alors le calcul 130 d'une nouvelle trajectoire 44 de l'aéronef 12.
  • En complément facultatif, le module de sélection 28 est configuré pour sélectionner au moins un type d'aéronef 12 parmi une pluralité de types prédéfinis, par exemple à partir d'informations reçues de l'utilisateur. La pluralité de types prédéfinis comporte par exemple : un type avion, un type hélicoptère, un type drone ou UAV (de l'anglais Unmanned Aerial Vehicle) ; le type avion étant optionnellement précisé davantage en incluant alors un type avion de ligne commerciale, un type avion militaire, un type avion de tourisme, etc.
  • Selon ce complément facultatif, le module de calcul 22 est alors configuré pour calculer la trajectoire 44 pour chaque type sélectionné d'aéronef 12, et chaque trajectoire calculée 44 pour un type sélectionné respectif est alors affichable.
  • Selon ce complément facultatif, le module d'acquisition 20 est alors configuré pour mettre avantageusement en place une hiérarchisation de l'acquisition des données d'entrée. Par exemple, l'acquisition des données s'effectue dans l'ordre suivant : choix du type d'aéronef, choix de la zone cible, saisie des objets caractéristiques 40 et saisie des points de passage 42.
  • Selon ce complément facultatif, le module de sélection 28 est optionnellement configuré pour sélectionner plusieurs types d'aéronefs 12, et le module de calcul 22 est alors configuré pour calculer une trajectoire 44 respective pour chaque type d'aéronef 12 sélectionné.
  • L'affichage par le module d'affichage 24 de la trajectoire 44 calculée par le module de calcul 22 va être à présent décrit plus en détail.
  • Selon un premier cas d'utilisation au sein d'une plateforme terrestre, comme par exemple un centre de commandement de conduite et de planification, le dispositif d'affichage 8 comporte par exemple une pluralité d'écrans d'affichages individuels 14 collaborant ensemble. Un écran géant, non représenté, affichant une synthèse des informations affichées sur les écrans individuels 14 complète avantageusement le dispositif d'affichage 8.
  • Selon un deuxième cas d'utilisation au sein d'un aéronef 12 en vol, le dispositif d'affichage 8 comporte par exemple, en complément de l'écran d'affichage 14, une tablette indépendante, un dispositif d'affichage tête haute ou HUD (de l'anglais Head Up Display), et/ou un casque disposant d'une technologie de réalité mixte.
  • Comme visible sur la figure 2, le module d'affichage 24 est configuré pour afficher ligne de temps 50 et un curseur 52. La ligne de temps 50 comporte un instant temporel initial T0 correspondant au point de départ 46, et plusieurs instants temporels ultérieurs successifs jusqu'à un instant temporel final TF correspondant au point d'arrivée 48, les instants ultérieurs étant postérieurs à l'instant initial T0.
  • Les instants temporels ultérieurs successifs sont typiquement définis d'une manière discrétisée, ou encore échantillonnée, entre les instants temporels initial T0 et final TF. Un pas de discrétisation, ou encore d'échantillonnage, c'est-à-dire un écart intemporel entre deux instants temporels successifs le long de la ligne de temps 50, est avantageusement paramétrable par l'utilisateur. Ce pas d'échantillonnage dépend en outre typiquement de la longueur de la ligne de temps 50 lorsqu'elle est affichée à l'écran 14, ainsi que de la résolution de l'écran. Autrement dit, la ligne de temps 50 est affichée sous forme d'un nombre de pixels successifs, et le pas d'échantillonnage correspond avantageusement à au moins un pixel.
  • Le curseur 52 est déplaçable par l'utilisateur le long de la ligne de temps 50 et indique un instant temporel choisi parmi l'instant initial T0 et les instants temporels ultérieurs successifs et l'instant temporel final TF.
  • La trajectoire 44 est alors affichée par le module d'affichage 24 en fonction de l'instant temporel choisi, la position de l'aéronef 12, représentée par un symbole 53 en forme de flèche, et des objets caractéristiques 40 étant notamment affichés en cet instant temporel choisi, correspondant à la position du curseur 52 le long de la ligne de temps 50.
  • De plus, le module d'affiche 24 est configuré pour afficher une représentation de la qualité PNT en différents points successifs de la trajectoire 44 calculée.
  • Le module d'affichage 24 est alors typiquement configuré pour délivrer, au dispositif d'affichage 8 et en vue de leur affichage, une vue cartographique 54 incluant la trajectoire 44 de l'aéronef 12 et une ou plusieurs représentations d'objets caractéristiques 40 en leurs positions respectives.
  • Le module d'affichage 24 est avantageusement configuré pour afficher sur le dispositif d'affichage 8 la vue cartographique 54 selon plusieurs modes distincts d'affichages. Dans l'exemple de la figure 2, le module d'affichage 24 est configuré pour afficher la vue cartographique 54 selon trois modes distincts d'affichages, à savoir un mode nominal M1, un mode GNSS M2 et un mode PNT M3.
  • Le mode nominal M1, aussi appelé mode « Impacts », permet un affichage de l'ensemble des objets caractéristiques 40 acquis par le module d'acquisition 20, ainsi que les effets du brouillage.
  • Selon le mode nominal M1, les effets du brouillage sont en outre représentés par des zones circulaires grisées 56. Le rayon de ces zones circulaires 56 définit la portée du brouillage.
  • Le mode GNSS M2, aussi appelé mode « GNSS view », permet l'affichage de zones représentatives d'effet(s) 58 du ou des brouilleurs GNSS sur la qualité PNT.
  • Selon le mode GNSS M2, les zones représentatives d'effet(s) 58 sont centrées sur les brouilleurs GNSS et dépendent de la trajectoire 44 calculée.
  • L'intensité des effet(s) du ou des brouilleurs GNSS sur la qualité PNT pourra notamment être affiché grâce à l'utilisation d'un diagramme en couleur (de l'anglais heatmap chart).
  • Le mode PNT M3, aussi appelé mode « PNT fidelity », permet un affichage similaire à l'affichage du mode GNSS M2, avec en outre la trajectoire 44 de l'aéronef 12 affichée à l'intérieur d'un couloir 60 représentant une zone approximée de la position de l'aéronef 12.
  • En complément, le module d'affichage 24 est configuré pour afficher la vue cartographique 54 selon différents modes graphiques d'affichage : mode 2D, mode 3D ou encore différentes orientations de la vue cartographique 54, tel qu'une vue orientée dans la direction de l'aéronef 12. Ces différents modes graphiques d'affichage sont par exemple au choix de l'utilisateur.
  • En complément encore, le module d'affichage 24 est configuré pour délivrer une représentation réelle de la zone géographique adjacente à la trajectoire 44, notamment sous forme de courbes de niveaux.
  • En complément encore, le module d'affichage 24 est configuré pour afficher avantageusement une représentation simplifiée de la trajectoire 44 de l'aéronef, notamment avec seulement les objets caractéristiques 40 les plus critiques.
  • En complément encore, le module d'affichage 24 est configuré pour afficher plusieurs fenêtres sur l'écran d'affichage 14, notamment sous forme d'une vue scindée en fenêtres, chaque fenêtre comportant un mode d'affichage spécifique ou une trajectoire 44 pour un des aéronefs 12 sélectionnés.
  • Le fonctionnement de la plateforme aéronautique 5, et en particulier du dispositif électronique d'aide à la préparation 10, va désormais être expliqué, notamment à l'aide de la figure 3 représentant un organigramme du procédé, selon l'invention, d'aide à la préparation d'un vol de l'aéronef 12.
  • Lors d'une étape initiale 100, le dispositif d'aide à la préparation 10 acquiert, via le module d'acquisition 12, les positions d'objets caractéristiques 40, chaque objet caractéristique 40 étant typiquement une zone de passage, une zone cible, un obstacle, ou encore un brouilleur GNSS.
  • L'acquisition de ces positions d'objets caractéristiques 40 peut notamment se faire par action de l'utilisateur via l'interface de communication.
  • Lors d'une étape suivante 110 optionnelle, le dispositif d'aide à la préparation 10 détermine, via son module de détermination 26, le seuil PNT, c'est-à-dire le seuil minimal souhaité pour la qualité PNT. Avantageusement, plusieurs valeurs de seuil PNT sont déterminées lors de cette étape de détermination 110, chacune étant typiquement associée à une zone géographique respective.
  • Avantageusement encore, lors de cette étape de détermination 110, la ou les valeurs du seuil PNT sont modifiables par l'utilisateur, notamment après l'affichage de la trajectoire calculée 44 de l'aéronef 12, ce qui déclenche alors le calcul d'une nouvelle trajectoire 44 de l'aéronef 12.
  • À l'issue de l'étape de détermination 110, le dispositif d'aide à la préparation 10 passe à une étape suivante 120, également optionnelle, lors de laquelle il sélectionne, via son module de sélection 28, au moins un type de l'aéronef 12. Cette sélection est également typiquement effectuée à partir d'une interaction de l'utilisateur.
  • Ensuite, lors d'une étape de calcul 130, le dispositif d'aide à la préparation 10 calcule, via son module de calcul 22, la trajectoire 44 de l'aéronef depuis le point de départ 46 jusqu'au point d'arrivée 48.
  • La trajectoire 44 de l'aéronef 12 est calculée en fonction des positions acquises des objets caractéristiques 40 et en fonction en outre de la qualité PNT, selon l'invention.
  • Lorsqu'un ou plusieurs seuils PNT ont été déterminés préalablement lors de l'étape de détermination 110, la trajectoire 44 est avantageusement calculée lors de l'étape de calcul 130 en fonction en outre du ou des seuils PNT déterminés, la trajectoire 44 étant alors typiquement calculée de telle sorte que la qualité PNT est supérieure au seuil PNT en chaque point de la trajectoire calculée, encore de telle sorte que la qualité PNT est supérieure à la valeur correspondante du seuil PNT selon la zone géographique associée.
  • Lors d'une étape d'affichage 140 suivante, la trajectoire 44 (calculée précédemment lors de l'état de calcul 130) est affichée par l'intermédiaire du module d'affichage 24. L'utilisateur peut alors modifier l'affichage de cette trajectoire 44 en utilisant les multiples propriétés du module d'affichage 24 décrites ci-dessus.
  • L'utilisateur peut notamment choisir un mode d'affichage parmi le mode nominal M1, le mode GNSS M2 ou le mode PNT M3.
  • En complément facultatif, le procédé comprend en outre la possibilité d'ajouter au moins un point de passage 42 avec un seuil PNT spécifique, et la trajectoire 44 est alors recalculée par le module de calcul 22 pour y inclure le nouveau point de passage 42, puis affichée via le module d'affichage 24.
  • Lorsqu'on complément facultatif, l'utilisateur modifie la valeur d'un ou de plusieurs seuils PNT, cela lui permet par exemple d'abaisser le seuil PNT par rapport au seuil déterminé préalablement, notamment lorsque la qualité PNT n'est pas une donnée critique dans la zone géographique visée, et cela permet alors une plus grande latitude pour le calcul de la trajectoire 44. Inversement, si l'utilisateur sait que l'aéronef 12 va passer dans une zone géographique où la localisation de l'aéronef 12 doit être mesurée de manière particulièrement précise, et que la qualité PNT est une donnée critique dans ladite zone géographique, l'utilisateur peut alors augmenter le seuil PNT par rapport au seuil déterminé préalablement, ce qui déclenche alors automatiquement le calcul d'une nouvelle trajectoire 44 de l'aéronef 12. La latitude pour le calcul de cette nouvelle trajectoire 44 sera alors plus faible, mais la sécurité du vol de l'aéronef 12 sera améliorée de par la meilleure qualité PNT imposée, aboutissant alors à une mesure plus précise de la localisation de l'aéronef 12.
  • On conçoit alors que le dispositif d'aide à la préparation 10 et le procédé d'aide à la préparation du vol selon invention permettent de calculer une meilleure trajectoire 44 de l'aéronef 12, notamment en termes de sécurité. Ils permettent également une réduction de la charge cognitive de l'utilisateur pour la préparation du vol de l'aéronef 12.

Claims (10)

  1. Procédé d'aide à la préparation d'un vol d'un aéronef (12), le procédé étant mis en oeuvre par un dispositif électronique d'aide à la préparation (10) et comprenant les étapes suivantes :
    - acquisition (100) de positions d'objets caractéristiques (40), chaque objet caractéristique (40) étant choisi parmi le groupe consistant en : une zone de passage, une zone cible, un obstacle et un brouilleur GNSS ; la zone de passage désignant une zone que l'aéronef doit traverser au cours du vol, la zone cible désignant une zone que l'aéronef doit atteindre au cours de son vol ;
    - détermination (110) d'un seuil minimal souhaité pour la qualité PNT, dit seuil PNT ;
    - calcul (130) d'une trajectoire (44) de l'aéronef (12) depuis un point de départ (46) jusqu'à un point d'arrivée (48), la trajectoire (44) étant calculée en fonction des positions acquises des objets caractéristiques (40) ;
    - affichage (140), sur un écran d'affichage (14), de la trajectoire calculée (44) ;
    caractérisé en ce que, lors de l'étape de calcul (130), la trajectoire (44) de l'aéronef (12) est calculée en fonction en outre d'un ratio estimé, dit qualité PNT pour Positionnement, Navigation, Temps, entre une grandeur représentative d'une qualité de réception d'un signal GNSS par un récepteur GNSS (36) embarqué sur l'aéronef (12) et une grandeur représentative d'un bruit résultant d'un brouillage, et la qualité PNT est supérieure au seuil PNT en chaque point de la trajectoire calculée (44).
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, lors de l'étape de détermination (110), le seuil PNT comporte plusieurs valeurs, chacune étant associée à une zone géographique respective ; et lors de l'étape de calcul (130), la qualité PNT est supérieure à la valeur correspondante du seuil PNT selon la zone géographique où se trouve un point respectif de la trajectoire calculée (44).
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel, la ou les valeurs du seuil PNT sont modifiables par un utilisateur ;
    notamment après l'affichage (140) de la trajectoire calculée (44) de l'aéronef (12), la modification d'au moins une valeur du seuil PNT déclenchant alors le calcul (130) d'une nouvelle trajectoire (44) de l'aéronef (12).
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le procédé comprend en outre, préalablement à l'étape de calcul (130) :
    - sélection (120) d'au moins un type d'aéronef (12) parmi une pluralité de types prédéfinis ; et
    lors de l'étape de calcul (130), la trajectoire (44) est calculée respectivement pour chaque type sélectionné d'aéronef (12) ;
    chaque trajectoire calculée (44) pour un type sélectionné respectif étant alors affichable lors de l'étape d'affichage (140).
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape d'affichage (140) comporte en outre l'affichage d'une ligne de temps (50) et d'un curseur (52) ; la ligne de temps (50) comportant un instant temporel initial (T0) correspondant au point de départ (46), et plusieurs instants temporels ultérieurs successifs jusqu'à un instant temporel final (TF) correspondant au point d'arrivée (48), les instants ultérieurs étant postérieurs à l'instant initial (T0) ; le curseur (52) étant déplaçable par un utilisateur le long de la ligne de temps (50) et indiquant un instant temporel choisi parmi l'instant initial et les instants ultérieurs ; et la trajectoire (44) étant alors affichée en fonction de l'instant temporel choisi, la position de l'aéronef (12) et des objets caractéristiques (40) étant notamment affichés en cet instant temporel choisi.
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape d'affichage (140) comporte en outre l'affichage d'une représentation de la qualité PNT en différents points successifs de la trajectoire calculée (44).
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape d'affichage (140) comporte l'affichage d'une vue cartographique incluant la trajectoire (44) de l'aéronef (12) et une ou plusieurs représentations d'objets caractéristiques (40) en leurs positions respectives ;
    la vue cartographique étant de préférence affichable selon un mode d'affichage respectif choisi parmi une pluralité de modes distincts d'affichage.
  8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la pluralité de modes distincts d'affichage comporte :
    - un mode nominal (M1) dans lequel tous les objets caractéristiques (40) sont affichés, ainsi que les effets du brouillage ;
    - un mode GNSS (M2) dans lequel des zones représentatives d'effet(s) du ou des brouilleurs GNSS sur la qualité PNT sont affichées de manière centrées sur le ou les brouilleurs GNSS et dépendent de la trajectoire calculée (44) ;
    - un mode PNT (M3) dans lequel la trajectoire (44) est affichée à l'intérieur d'un couloir (60) représentant une zone approximée de la position de l'aéronef (12).
  9. Programme d'ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, mettent en oeuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  10. Dispositif électronique (10) d'aide à la préparation d'un vol d'un aéronef (12), le dispositif (10) étant destiné à être embarqué dans une plateforme aéronautique (5) et comprenant :
    - un module d'acquisition (20) configuré pour acquérir des positions d'objets caractéristiques (40), chaque objet caractéristique (40) étant choisi parmi le groupe consistant en : une zone de passage, une zone cible, un obstacle, et un brouilleur GNSS ; la zone de passage désignant une zone que l'aéronef doit traverser au cours du vol, la zone cible désignant une zone que l'aéronef doit atteindre au cours de son vol ;
    - un module de détermination (26) configuré pour déterminer un seuil minimal souhaité pour la qualité PNT, dit seuil PNT ;
    - un module de calcul (22) configuré pour calculer une trajectoire (44) de l'aéronef (12) depuis un point de départ (46) jusqu'à un point d'arrivée (48), la trajectoire (44) étant calculée en fonction des positions acquises des objets caractéristiques (40) ;
    - un module d'affichage (24) configuré pour afficher, sur un écran d'affichage (14), la trajectoire calculée (44) ;
    caractérisé en ce le module de calcul (22) est configuré pour calculer la trajectoire (44) de l'aéronef (12) en fonction en outre d'un ratio estimé, dit qualité PNT pour Positionnement, Navigation, Temps, entre une grandeur représentative d'une qualité de réception d'un signal GNSS par un récepteur GNSS (36) embarqué sur l'aéronef (12) et une grandeur représentative d'un bruit résultant d'un brouillage, et la qualité PNT est supérieure au seuil PNT en chaque point de la trajectoire calculée (44).
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