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L'invention est relative au domaine de l'aide à l'atterrissage des aéronefs sur un aéroport. En vue de l'atterrissage d'un aéronef sur un aéroport, un membre d'équipage de l'aéronef est amené à préparer une phase d'approche d'une piste d'atterrissage de l'aéroport par l'aéronef. Pour cela, le membre d'équipage doit recueillir des informations environnementales relatives à l'aéroport, en particulier : des informations météorologiques (température, vent, etc.), des informations relatives à au moins une piste d'atterrissage de l'aéronef (piste ouverte ou fermée, présence d'obstacle, sens d'atterrissage sur la piste, cap actif de la piste, etc.) et/ou d'autres informations relatives à l'aéroport. En pratique, pour obtenir ces informations, le membre d'équipage communique de façon vocale avec un centre de contrôle aérien de l'aéroport. Sur la base des informations obtenues, le membre d'équipage sélectionne une piste d'atterrissage ainsi qu'une procédure d'approche de la piste d'atterrissage. Un pilote de l'aéronef commande ensuite une trajectoire de l'aéronef permettant de suivre cette procédure d'approche.
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Afin de réduire la charge de travail des membres d'équipage de l'aéronef, il serait souhaitable de préparer de façon automatique la phase d'approche d'une piste d'atterrissage de l'aéroport par l'aéronef. Or cela requiert de disposer des informations environnementales précitées relatives à l'aéroport. Il existe donc un besoin de permettre à l'aéronef d'acquérir automatiquement ces informations environnementales, de façon suffisamment fiable et sûre. En particulier, afin d'éviter tout risque de malveillance, il est nécessaire de garantir que l'aéronef acquiert ces informations environnementales uniquement auprès d'un centre de contrôle aérien de l'aéroport.
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Le document
FR 3 073 967 A1 divulgue un système d'aide à l'atterrissage d'un aéronef sur un aéroport selon l'art antérieur.
EXPOSE DE L'INVENTION :
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La présente invention a notamment pour but d'apporter une solution à ce problème. Elle concerne un système d'aide à l'atterrissage d'un aéronef sur un aéroport, le système d'aide à l'atterrissage comprenant un système de gestion de vol de l'aéronef et un système anticollision de type TCAS tous deux installés à bord de l'aéronef.
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Le système d'aide à l'atterrissage est remarquable en ce qu'il comprend en outre un transpondeur installé à une position prédéfinie sur l'aéroport, le transpondeur étant relié à un calculateur d'un centre de contrôle aérien de l'aéroport, et en ce que :
- le transpondeur est configuré pour recevoir et enregistrer dans une mémoire, des informations environnementales transmises par ledit calculateur du centre de contrôle aérien de l'aéroport ;
- le système anticollision de type TCAS est configuré pour interroger le transpondeur et pour recevoir en réponse lesdites informations environnementales enregistrées dans la mémoire du transpondeur, ainsi que pour déterminer une position du transpondeur ;
- au moins l'un du système anticollision de type TCAS ou du système de gestion de vol de l'aéronef est configuré pour comparer la position du transpondeur déterminée par le système anticollision de type TCAS avec une position théorique du transpondeur enregistrée dans une base de données embarquée à bord de l'aéronef de façon à déterminer si la position du transpondeur déterminée par le système anticollision de type TCAS correspond à la position théorique du transpondeur et pour authentifier les informations environnementales reçues du transpondeur uniquement si la position du transpondeur déterminée par le système anticollision de type TCAS correspond à la position théorique du transpondeur ; et
- le système de gestion de vol est configuré de telle façon que dans le cas où les informations environnementales reçues du transpondeur sont authentifiées, le système de gestion de vol commande une trajectoire de vol de l'aéronef en fonction au moins desdites informations environnementales.
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Le système d'aide à l'atterrissage conforme à l'invention permet de vérifier si les informations environnementales reçues par l'aéronef proviennent d'un transpondeur situé à une position correspondant à une position théorique mémorisée associée à un centre de contrôle aérien de l'aéroport sur lequel l'aéronef doit atterrir et, dans un tel cas, d'authentifier les informations environnementales reçues par l'aéronef. Il est considéré que la position théorique du transpondeur mémorisée dans la base de données correspond à une zone sécurisée à laquelle une personne malveillante ne pourrait pas avoir accès. Par conséquent, des données environnementales qui seraient envoyées à l'initiative d'une personne malveillante ne seraient pas authentifiées par le système d'aide à l'atterrissage conforme à l'invention puisque la position du transpondeur ne correspondrait alors pas à la position théorique mémorisée associée au centre de contrôle aérien. Cela permet de garantir la sécurité d'une approche par l'aéronef, de la piste d'atterrissage de l'aéroport, réalisée sur la base d'informations environnementales reçues par l'aéronef au moyen du système d'aide à l'atterrissage conforme à l'invention.
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Dans un mode de réalisation, les informations environnementales comprennent au moins un sous-ensemble des informations environnementales suivantes :
- des informations météorologiques ;
- des informations relatives à une piste d'atterrissage de l'aéroport ;
- des informations relatives à l'aéroport.
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Dans un mode de réalisation, le transpondeur est relié au calculateur du centre de contrôle aérien de l'aéroport par une liaison de communication indépendante d'un réseau de communication public.
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L'invention est également relative à un aéronef comportant un système d'aide à l'atterrissage sur un aéroport, le système d'aide à l'atterrissage comprenant un système de gestion de vol de l'aéronef et un système anticollision de type TCAS. L'aéronef est remarquable en ce que :
- le système anticollision de type TCAS est configuré pour :
- interroger un transpondeur installé à une position prédéfinie sur l'aéroport, le transpondeur étant relié à un calculateur d'un centre de contrôle aérien de l'aéroport et étant configuré pour recevoir et enregistrer dans une mémoire, des informations environnementales transmises par ledit calculateur du centre de contrôle aérien de l'aéroport ;
- recevoir en réponse lesdites informations environnementales enregistrées dans la mémoire du transpondeur ; et
- déterminer une position du transpondeur,
- au moins l'un du système anticollision de type TCAS ou du système de gestion de vol de l'aéronef est configuré pour comparer la position du transpondeur déterminée par le système anticollision de type TCAS avec une position théorique du transpondeur enregistrée dans une base de données embarquée à bord de l'aéronef de façon à déterminer si la position du transpondeur déterminée par le système anticollision de type TCAS correspond à la position théorique du transpondeur et pour authentifier les informations environnementales reçues du transpondeur uniquement si la position du transpondeur déterminée par le système anticollision de type TCAS correspond à la position théorique du transpondeur ; et
- le système de gestion de vol est configuré de telle façon que dans le cas où les informations environnementales reçues du transpondeur sont authentifiées, le système de gestion de vol commande une trajectoire de vol de l'aéronef en fonction au moins desdites informations environnementales.
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L'invention est également relative à un procédé d'aide à l'atterrissage d'un aéronef sur un aéroport,
- l'aéronef comprenant un système de gestion de vol et un système anticollision de type TCAS installés à bord de l'aéronef,
- un transpondeur étant installé à une position prédéfinie sur l'aéroport, le transpondeur étant relié à un calculateur d'un centre de contrôle aérien de l'aéroport.
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Le procédé est remarquable en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
- une étape mise en œuvre par ledit calculateur du centre de contrôle aérien de l'aéroport, consistant à transmettre des informations environnementales relatives à l'aéroport, à destination du transpondeur ;
- une étape mise en œuvre par le transpondeur consistant à recevoir lesdites informations environnementales et à les enregistrer dans une mémoire ;
- une étape mise en œuvre par le système anticollision de type TCAS consistant à interroger le transpondeur, à recevoir en réponse lesdites informations environnementales enregistrées dans la mémoire du transpondeur, et à déterminer une position du transpondeur ;
- une étape mise en œuvre par au moins l'un du système anticollision de type TCAS ou du système de gestion de vol de l'aéronef, consistant à comparer la position du transpondeur déterminée par le système anticollision de type TCAS avec une position théorique du transpondeur enregistrée dans une base de données embarquée à bord de l'aéronef de façon à déterminer si la position du transpondeur déterminée par le système anticollision de type TCAS correspond à la position théorique du transpondeur et à authentifier les informations environnementales reçues du transpondeur uniquement si la position du transpondeur déterminée par le système anticollision de type TCAS correspond à la position théorique du transpondeur ; et
- dans le cas où les informations environnementales reçues du transpondeur sont authentifiées, une étape mise en œuvre par le système de gestion de vol consistant à commander une trajectoire de vol de l'aéronef en fonction au moins desdites informations environnementales.
DESCRIPTION DETAILLEE :
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L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures annexées.
- La figure 1 est une vue simplifiée illustrant un système d'aide à l'atterrissage d'un aéronef sur un aéroport, conforme à un mode de réalisation de l'invention.
- La figure 2 illustre un aéronef équipé d'un système d'aide à l'atterrissage sur un aéroport, conforme à un mode de réalisation de l'invention.
- La figure 3 illustre de façon schématique le système d'aide à l'atterrissage d'un aéronef sur un aéroport de la figure 1.
- La figure 4 illustre un procédé d'aide à l'atterrissage d'un aéronef sur un aéroport, conforme à un mode de réalisation de l'invention.
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Le système d'aide à l'atterrissage 2 illustré sur la figure 1 comprend un aéroport 30 ainsi qu'un aéronef 1. L'aéroport 30 comprend au moins une piste d'atterrissage 32, ainsi qu'un centre de contrôle aérien 34. Un transpondeur 38 est installé à une position prédéfinie sur l'aéroport, par exemple dans une tour de contrôle 35 du centre de contrôle aérien. Le transpondeur 38 est relié à un calculateur 40 du centre de contrôle aérien 34. Le calculateur 40 est par exemple installé dans un bâtiment 36 du centre de contrôle aérien, ce bâtiment 36 pouvant être indépendant de la tour de contrôle 35 ou confondu avec celle-ci. D'autres emplacements du transpondeur 38 sur l'aéroport sont possibles sans sortir du cadre de l'invention, pour autant que la position prédéfinie du transpondeur corresponde à un emplacement inaccessible à une personne non habilitée. Le transpondeur 38 est relié au calculateur 40 par une liaison de communication 42 indépendante d'un réseau de communication public tel notamment que le réseau internet. Le transpondeur 38 est prévu pour communiquer avec un système anticollision 20 de type TCAS équipant l'aéronef 1, tel qu'illustré sur la figure 2.
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Comme illustré sur la figure 3, l'aéronef 1 comprend un système d'aide à l'atterrissage 10. Ce système d'aide à l'atterrissage comporte un système 14 de gestion de vol, en particulier de type FMS (« Flight Management System » en anglais), ainsi que ledit système anticollision 20 de type TCAS. Le système d'aide à l'atterrissage 10 est relié à une base de données 16 installée à bord de l'aéronef, cette base de données contenant au moins des adresses de transpondeurs équipant différents aéroports. Selon une première alternative, la base de données 16 contient en outre des valeurs de positions théoriques associées à chacun desdits transpondeurs. Selon une deuxième alternative, le système d'aide à l'atterrissage 10 est en outre relié à une autre base de données 16' (non représentée sur la figure) contenant lesdites valeurs de positions théoriques. Sans sortir du cadre de l'invention, la base de données 16 (respectivement 16') peut correspondre à une mémoire d'un calculateur avionique équipant l'aéronef 1. Le système anticollision 20 de type TCAS est relié à une antenne 18 de l'aéronef par une liaison 19. De façon avantageuse, le système de gestion de vol 14 est relié à un système 15 de guidage de l'aéronef, par exemple de type FG (« Flight Guidance » en anglais).
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En fonctionnement, dans une étape 51 telle qu'illustrée sur la figure 4, le calculateur 40 du centre de contrôle aérien 34 transmet des informations environnementales relatives à l'aéroport 30, à destination du transpondeur 38 par la liaison 42. De façon particulière, ces informations environnementales comprennent au moins l'une parmi les informations suivantes : un statut « ouverte » ou « fermée » de la piste d'atterrissage 32, une présence d'obstacle sur la piste d'atterrissage, un état de la piste d'atterrissage (sèche, mouillée, présence de neige ou de glace, etc.), un sens d'atterrissage sur la piste d'atterrissage (par exemple un cap actif), une information météorologique (température, vent... sur l'aéroport), une information relative à l'aéroport (par exemple le nom de l'aéroport tel que défini dans une nomenclature gérée par l'Organisation Internationale de l'Aviation Civile).
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Dans une étape 52, le transpondeur 38 reçoit les informations environnementales transmises par le calculateur 40.
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Les deux étapes 51 et 52 peuvent être mises en œuvre de façon asynchrone par rapport aux étapes suivantes.
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Dans une étape 53, le système anticollision 20 de type TCAS interroge le transpondeur 38 de l'aéroport 30. Dans un exemple de réalisation, le système de gestion de vol 14 connait l'aéroport 30 en tant qu'aéroport de destination prévu dans un plan de vol courant de l'aéronef. Le système de gestion de vol acquiert, auprès de la base de données 16, l'adresse du transpondeur 38 correspondant à l'aéroport 30 et il envoie une requête au système anticollision de type TCAS pour lui demander d'interroger ce transpondeur. Après interrogation du transpondeur 38, le système anticollision de type TCAS reçoit en réponse les informations environnementales relatives à l'aéroport 30 et il détermine de façon usuelle une position théorique du transpondeur 38, de la même façon qu'il est capable de déterminer la position d'un transpondeur installé à bord d'un autre aéronef.
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Une étape suivante 54 est mise en œuvre par l'un du système anticollision de type TCAS ou du système de gestion de vol 14. Lorsque cette étape est mise en œuvre par le système de gestion de vol, le système anticollision de type TCAS transmet au préalable au système de gestion de vol 14, les informations environnementales reçues du transpondeur 38 ainsi que la position dudit transpondeur qu'il a déterminée. Cette étape 54 consiste à acquérir une position théorique du transpondeur 38 enregistrée dans la base de données 16 ou 16' et à comparer la position du transpondeur 38 déterminée par le système anticollision de type TCAS avec cette position théorique de façon à déterminer si la position déterminée par le système anticollision de type TCAS correspond à la position théorique et à authentifier les informations environnementales reçues du transpondeur uniquement si la position déterminée par le système anticollision de type TCAS correspond à la position théorique du transpondeur. Dans le cas où une personne malveillante essaierait d'envoyer des informations vers l'aéronef au moyen d'un autre transpondeur, ce transpondeur ne pourrait pas être situé à la position théorique du transpondeur 38 correspondant à l'aéroport puisque la personne malveillante ne serait pas habilitée à accéder à cette position qui correspond à un emplacement inaccessible à une personne non habilitée. Par conséquent, un écart serait détecté à l'étape 54 entre la position du transpondeur déterminée par le système anticollision de type TCAS et la position théorique du transpondeur 38. Les données environnementales reçues ne seraient alors pas authentifiées.
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Dans une étape 55, uniquement mise en œuvre si les données environnementales reçues ont été authentifiées à l'étape 54, le système de gestion de vol 14 commande une trajectoire de vol de l'aéronef en fonction au moins d'une des informations environnementales reçues. La trajectoire ainsi commandée est par exemple transmise au système 15 de guidage de l'aéronef.