ES2269941T3 - Dispositivo de ayuda a la localizacion visual de una aeronave en vuelo. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (1) de ayuda a la localización visual de una aeronave en vuelo, llamada aeronave buscada, por el piloto de otra aeronave que examina el cielo a través de la vidriera de la cabina del piloto de esta otra aeronave, llamada aeronave buscadora, estando dicho dispositivo dispuesto a bordo de dicha cabina del piloto de la aeronave buscadora y que comporta: - un dispositivo de visualización (2); - unos medios de comunicación (6, 7) con el exterior que permiten que dicha aeronave buscadora reciba unas informaciones de posición referentes a dicha aeronave buscada; y - unos medios (3, 4, 10) que reciben dichas informaciones de posición y aptos para visualizar en dicho dispositivo de visualización (2) un símbolo (22; 23, 24) que es representativo de dicha aeronave buscada, caracterizado porque: - dicho dispositivo de visualización (2) es al menos aproximadamente vertical; - unos medios (3, 4, 5) están previstos para visualizar en dicho dispositivo de visualización (2) una representación (14 a 21) de dicha vidriera de la cabina de dicha aeronave buscadora; y - en dicho dispositivo de visualización (2), la posición de dicho símbolo (22, 23, 24) en superposición sobre dicha representación (14 a 21) de la vidriera de la cabina corresponde a la que ocupa dicha aeronave buscada en el campo visual de dicho piloto, a través de dicha vidriera de dicha aeronave buscadora.
Description
Dispositivo de ayuda a la localización visual de
una aeronave en vuelo.
La presente invención tiene por objeto un
dispositivo de ayuda a la localización visual de una aeronave en
vuelo - designada a continuación "aeronave buscada"- por el
piloto de otra aeronave que examina, igualmente en vuelo, el cielo
a través de la vidriera de la cabina del piloto de esta otra
aeronave - designada a continuación "aeronave buscadora".
Es sabido que, con ocasión de las fases de
aproximación a un aeropuerto (aproximación inicial, intermedia y
final, y aterrizaje), un controlador aéreo pregunta a veces al
piloto de una primera aeronave -la aeronave buscadora- si ve en su
campo visual una segunda aeronave -la aeronave buscada. En caso
afirmativo, puede entonces pedirle que vuele visualmente siguiendo
esta aeronave buscada sin adelantarla. Así, la aeronave buscadora se
guía de algún modo por la aeronave buscada de modo que el
controlador aéreo ya no precisa ocuparse de dicha aeronave
buscadora. Al disminuir la carga de trabajo del controlador aéreo,
dicho procedimiento, llamado de "separación visual", permite
aumentar el número de aeronaves que éste puede gestionar
simultáneamente y por consiguiente aumentar el volumen del tráfico
aéreo. De modo similar, en fase de ruta, un controlador aéreo puede
pedir al piloto de una aeronave que se "guíe visualmente" por
otra aeronave. El controlador puede así constituir un grupo de
varias aeronaves que puede entonces gestionar como una sola
entidad.
Este tipo de procedimiento presenta sin embargo
un inconveniente relacionado con la dificultad para el piloto de la
aeronave buscadora de localizar sin riesgo de error la posición de
la aeronave buscada en su campo visual. En efecto, múltiples causas
pueden entorpecer la localización por el piloto de esta aeronave
buscada. Pueden entorpecerle fenómenos meteorológicos tales como
deslumbramiento por el sol, presencia de nubes, etc. y también
enfrentarse al riesgo de confusión si varias aeronaves están
presentes en su campo visual, en particular si éstas están cerca las
unas de las otras según el ángulo visual del piloto.
Se observará que la patente americana
US-6 348 877 describe un sistema de ayuda para la
localización visual de una aeronave buscada por el piloto de una
aeronave buscadora, visualizando este sistema por la vidriera de la
cabina de esta última aeronave un dispositivo visualizador con un
símbolo de alineamiento con dicha aeronave buscada. Sin embargo, es
evidente que este sistema no puede remediar los fenómenos
meteorológicos y el riesgo de confusión mencionados más arriba.
Por otra parte, es sabido que, en los aviones de
transporte civil modernos, el piloto dispone de un dispositivo
visualizador, comúnmente llamado dispositivo visualizador ND
(Navigation Display) en el cual se puede representar el tráfico que
se encuentra alrededor según diferentes modos posibles, a partir de
informaciones calculadas por su sistema TCAS (Traffic Collision
Avoidance System), o emitidas por el control aéreo o por los otros
aviones. Sin embargo, estos diferentes modos de visualización
corresponden generalmente a una representación cartográfica en
"vista desde arriba" de dicho tráfico, y por lo tanto en un
plano sensiblemente ortogonal al plano del campo visual de dicho
piloto a través de la corredera de techo. No permiten por lo tanto
que el piloto capte directamente, de modo realista, la posición de
un avión en su campo visual natural. Por consiguiente, este tipo de
dispositivo visualizador no resuelve directamente el problema
existente, es decir el que consiste en mostrar al piloto la
localización de una aeronave en su campo visual. Cuando, de modo
excepcional, como se describe en la patente EP-O
405 430, dicho dispositivo visualizador ND está dispuesto de modo
parecido a la vidriera de la cabina para evitar los inconvenientes
de una representación cartográfica en "vista desde arriba", la
totalidad del tráfico aéreo alrededor es visualizado en dicho
dispositivo visualizador, de modo que el piloto de la aeronave
buscadora puede encontrarse frente al riesgo de confusión
anteriormente
señalado.
señalado.
La patente US 6 348 877 B1 describe un
dispositivo de ayuda a la localización visual de una aeronave en
vuelo.
Por consiguiente, el objeto de la presente
invención es remediar este inconveniente permitiendo que el piloto
de una aeronave localice e identifique fácilmente y de forma segura
otra aeronave que evoluciona en su campo de visión.
Con este fin, según la invención, el dispositivo
de ayuda a la localización visual de una aeronave en vuelo, llamada
aeronave buscada, por el piloto de otra aeronave que examina el
cielo a través de la vidriera de la cabina del piloto de esta
otra aeronave, llamada aeronave buscadora, estando dicho dispositivo
dispuesto a bordo de dicha cabina del piloto de la aeronave
buscadora y que comporta:
- -
- un dispositivo de visualización al menos aproximadamente vertical;
- -
- unos medios de comunicación con el exterior que permiten que dicha aeronave buscadora reciba informaciones de posición referentes a dicha aeronave buscada; y
- -
- unos medios que reciben dichas informaciones de posición y aptos para representar en dicho dispositivo de visualización un símbolo, que es representativo de dicha aeronave buscada,
es notable porque comporta unos
medios para visualizar en dicho dispositivo de visualización una
representación en dicha vidriera de la cabina de dicha aeronave
buscadora y porque la posición de dicho símbolo en superposición
sobre dicha representación de la vidriera corresponde a la que
ocupa dicha aeronave buscada en el campo visual de dicho piloto, a
través de dicha vidriera de la cabina de dicha aeronave
buscadora.
Así, el dispositivo según la presente invención
indica, en su dispositivo de visualización, la posición de otra
aeronave de los alrededores, tal como aparece en el campo visual del
piloto, a través de la vidriera de la cabina del piloto. El
piloto puede de este modo, por aproximación de lo que ve a través de
la vidriera de la cabina y de la imagen representada por el
dispositivo de visualización, localizar fácilmente y con toda
seguridad la aeronave buscada que le es designada por la instalación
de control aéreo. El dispositivo según la presente invención está,
por tanto, particularmente adaptado al vuelo agrupado de varias
aeronaves en las fases en ruta (fin de despegue, crucero, inicio del
descenso) o al seguimiento visual de otra aeronave por el piloto de
una aeronave con ocasión de una fase de aproximación a un
aeropuerto.
De preferencia, dichos medios visualizan una
representación de la vidriera de la cabina comportando una primera
memoria que almacena las informaciones representando los elementos
fijos de la cabina del piloto de la aeronave buscadora presentes
en el campo visual del piloto, visualizando dichos medios el citado
símbolo representativo de la aeronave buscada comportando una
segunda memoria en la cual están almacenadas dichas informaciones de
posición y dichos medios que visualizan una representación de la
vidriera de la cabina y dichos medios que visualizan dicho símbolo
comportando, en común, una unidad de cálculo que combina las
informaciones de dichas primera y segunda memorias para
visualizarlas en dicho dispositivo de visualización.
Con el fin de facilitar el trabajo del piloto,
es ventajoso que, en dicho dispositivo de visualización, aparezcan,
además de la representación de dicha vidriera de la cabina y dicho
símbolo de la aeronave buscada, un eje horizontal y un eje vertical,
cuya intersección es representativa de la posición de dicha aeronave
buscadora en dicho dispositivo de visualización.
En un modo de realización ventajoso, dichos
medios de comunicación permiten conectar dicha aeronave buscada, no
solamente a una instalación de control aéreo, sino igualmente a
dicha aeronave buscadora. Así, el dispositivo según la invención
puede recibir informaciones de posición de la otra aeronave buscada
por dos fuentes diferentes.
De preferencia, dichos medios de comunicación
son aptos para transmitir un mensaje de dicho piloto de la aeronave
buscadora a dicha instalación de control aéreo. Así, este piloto
puede confirmar a esta última que ha identificado la aeronave que se
le ha pedido que siga.
Las figuras del dibujo adjunto harán comprender
como puede realizarse la invención. En estas figuras, referencias
idénticas designan elementos semejantes.
La figura 1 es el esquema sinóptico de un
ejemplo de realización del dispositivo según la presente
invención.
La figura 2 muestra, a mayor escala, la pantalla
del dispositivo de visualización del dispositivo de la figura
1.
El ejemplo de realización 1 del dispositivo,
según la presente invención y representado esquemáticamente en la
figura 1, está dispuesto a bordo de una aeronave buscadora (no
representada) y comporta un dispositivo visualizador 2,
sensiblemente vertical o poco inclinado respecto a la vertical,
dispuesto delante del piloto (no representado) de dicha aeronave
buscadora. La visualización de imágenes en dicho dispositivo
visualizador 2 es controlada por un dispositivo de mando 3,
conectado a la salida de una unidad de cálculo 4.
Esta unidad de cálculo 4 está conectada a una
primera memoria 5, en la cual están almacenadas informaciones sobre
la representación de los elementos fijos de la cabina del piloto de
la aeronave buscadora presentes en el campo visual del piloto,
tales como cristales de la vidriera, marcos de dichos cristales,
algunos instrumentos de navegación, algunas pantallas de
visualización, etc.
Por otra parte, el dispositivo 1 comporta medios
de comunicación 6, 7 que le permiten comunicar con unos dispositivos
8, 9 externos a dicha aeronave buscadora aptos para proporcionarle
informaciones sobre las otras aeronaves que se mueven en el entorno
y visibles para dicho piloto de dicha aeronave buscadora. Dichas
informaciones son, por ejemplo, la posición, el rumbo, la altitud,
la velocidad, el tipo de aeronave, la identificación de dichas
aeronaves, etc. Estas últimas informaciones son dirigidas, por
dichos medios de comunicación 6, 7 a una segunda memoria 10 y
almacenadas en ésta de modo que, en cada instante, el contenido de
esta memoria 10 sea representativo de la situación de dichas
aeronaves del entorno, que se mueven en el entorno de la aeronave
buscadora a bordo de la cual está montado el dispositivo 1. La
segunda memoria 10, como la primera memoria 5, está conectada con la
unidad de cálculo 4.
Así, dicha unidad de cálculo 4:
- \bullet
- lee cíclicamente el contenido de la memoria 10 y a partir de las informaciones de este contenido, calcula las posiciones de dichas aeronaves del entorno que se encuentran en el campo visual del piloto; y
- \bullet
- lee el contenido de la memoria 5 y lo combina con dichas posiciones calculadas de dichas aeronaves del entorno, para calcular las informaciones de imagen representativas de las posiciones de dichas aeronaves del entorno en el campo visual del piloto, en cada instante.
La unidad de cálculo 4 dirige dichas
informaciones de imagen al dispositivo de mando 3, que las visualiza
en el dispositivo visualizador 2. Así, éste puede visualizar una
imagen que representa, en el instante considerado, el campo visual
del piloto con símbolos, representativos de dichas aeronaves del
entorno y dispuestos, en dicha imagen del campo visual, a las
posiciones respectivas que ocupan dichas aeronaves del entorno en el
campo visual real del piloto, es decir tales como las ve dicho
piloto de la aeronave buscadora a través de la vidriera de la
cabina del piloto.
En la figura 2, se ha representado un ejemplo de
imagen I que aparece en dicho dispositivo visualizador 2. Esta
imagen I es relacionada a un sistema de ejes rectangulares, por
ejemplo graduados en grados de ángulo, que comprenden un eje
horizontal 11 y un eje vertical 12, cuyo cruce 13 (origen de dicho
sistema de ejes) simboliza la posición de la aeronave buscadora a
bordo de la cual está montado el dispositivo 1.
La imagen I comporta la imagen de la vidriera
de la cabina de la aeronave buscadora, tal como aparece en el campo
visual del piloto, con por ejemplo las imágenes 14 a 17,
respectivamente, del cristal lateral del piloto, del cristal
frontal del piloto, del cristal frontal del copiloto y del cristal
lateral 17 del copiloto, así como con las imágenes 18 a 21 de los
montantes de la vidriera de la cabina que separa dichos cristales.
La imagen I comporta, además, unos símbolos 22, 23 y 24,
representativos de tres aeronaves del entorno, correspondiendo las
posiciones de dichos símbolos 22, 23 y 24 en el sistema de ejes 11,
12 respectivamente a las posiciones de dichas aeronaves del entorno
dentro del campo visual del piloto, a través de la vidriera de la
cabina.
Cada uno de dichos símbolos 22, 23, 24 asociados
a unas aeronaves del entorno puede ser:
- -
- representativo de la naturaleza de la aeronave correspondiente del entorno y ser diferente dependiendo de si esta aeronave es un avión, un helicóptero, un globo, etc.
- -
- representativo de la marca, del tipo y/o de la versión de dicha aeronave del entorno, con indicación eventualmente del grado de turbulencias que genera;
- -
- representativo de la distancia relativa entre la aeronave interesada del entorno y la aeronave a bordo de la cual se encuentra el dispositivo 1. Por ejemplo, el tamaño de un símbolo 22, 23, 24 puede variar en sentido inverso a esta distancia, siendo sin embargo constante en ciertas gamas de distancia, variando dicho tamaño cuando dicha distancia pasa de una gama a otra;
- -
- representativo de la altitud de la aeronave del entorno, pudiendo este símbolo ser diferente dependiendo de si ésta se acerca o se aleja, asciende o desciende, se desplaza hacia la izquierda o hacia la derecha, etc.; y
- -
- asociado a las informaciones escritas, representativas por ejemplo del número de vuelo de la aeronave interesada del entorno y de la compañía a la cual pertenece. Sin embargo, para no sobrecargar el dispositivo visualizador 2, estas informaciones escritas sólo son visualizadas para las aeronaves del entorno que respondan a un criterio particular, tal como, por ejemplo, una distancia o una altitud inferior a un umbral predeterminado.
Igualmente con el fin de no sobrecargar el
dispositivo visualizador 2, el dispositivo 1 puede comportar un
dispositivo de filtrado (no representado) que elimine de la
visualización cualquier aeronave del entorno cuya distancia o
altitud sea superior a un umbral predeterminado.
El dispositivo visualizador 2 puede estar
específicamente previsto para el dispositivo 1. Sin embargo, puede
igualmente pertenecer a otro sistema de la aeronave, por ejemplo el
dispositivo ND mencionado más arriba. En este último caso, es
necesario prever una acción voluntaria por parte del piloto o de uno
de los dispositivos exteriores 8, 9 para separar el dispositivo
visualizador de este otro sistema y asociarlo al dispositivo 1, con
el fin de que pueda visualizar los elementos 11 a 24. Dicha acción
voluntaria puede ser realizada por medio de un dispositivo del tipo
conmutador, ya sea directamente, como por medio de la consola MCDU
(Multipurpose Control and Display Unit) generalmente prevista a
bordo de los aviones de transporte civil. La visualización de los
elementos 11 a 24 resultante puede entonces ser permanente o
temporal, con una duración suficiente para que el piloto localice la
aeronave del entorno buscada que tenga que seguir. Esta operación de
localización puede por otra parte ser facilitada por el hecho que
el símbolo 22 a 24, relativo a esta aeronave buscada, puede
volverse muy distintiva, por ejemplo por parpadeo, sobrebrillo,
etc., gracias a unas instrucciones especiales recibidas de uno u
otro de los dispositivos exteriores 8, 9 a través de los medios de
comunicación 6, 7.
Los medios de comunicación 6 están por ejemplo
destinados a la conexión entre el dispositivo 1 y una instalación
de control aéreo 8. Dicha conexión puede ser analógica o digital.
Permite que la instalación de control aéreo 8 pida al piloto que
identifique y siga a una aeronave buscada. De preferencia, permite
igualmente que el piloto de la aeronave buscadora dirija a la
instalación de control aéreo 8 un mensaje de cumplimiento para
indicar a esta última que ha identificado correctamente la aeronave
bus-
cada.
cada.
Esta aeronave buscada puede, de modo conocido,
estar equipada con un transpondedor de tipo llamado TIS/B, que le
permite dirigir a la instalación de control aéreo en tierra 8 las
informaciones relativas a su altitud, su número de transpondedor,
etc. Estas informaciones, o al menos las más pertinentes entre
ellas, añadidas a las informaciones de posición calculadas por un
radar en tierra, pueden ser reenviadas por la instalación de
control aéreo 8 hacia las aeronaves situadas en su zona de
cobertura. Cuando la aeronave buscadora equipada con el dispositivo
1 se encuentre en esta zona de cobertura, puede así recibir, por
medio de unos medios de comunicación 6, las informaciones sobre el
conjunto de las aeronaves equipadas con un transpondedor TIS/B que
se mueven en dicha zona de cobertura.
Por otra parte, es sabido que ciertas aeronaves
9 están equipadas con un emisor llamado ADS/B (Automatic Dependent
Surveillance - Broadcast) que difunde las informaciones relativas a
su posición, su velocidad, su identificación, etc. a la instalación
de control aéreo 8, así como a los demás aviones. Así, el avión
buscador portador del dispositivo 1 puede recibir directamente de
dicha aeronave 9, por medio de los medios de comunicación 7, las
informaciones emitidas por el emisor ADS/B de éste.
Es naturalmente ventajoso que el dispositivo 1
reciba, por los medios de comunicación 6, las informaciones de tipo
TIS/B y, por los medios de comunicación 7, las informaciones de
tipo ADS/B.
Claims (6)
1. Dispositivo (1) de ayuda a la localización
visual de una aeronave en vuelo, llamada aeronave buscada, por el
piloto de otra aeronave que examina el cielo a través de la
vidriera de la cabina del piloto de esta otra aeronave, llamada
aeronave buscadora, estando dicho dispositivo dispuesto a bordo de
dicha cabina del piloto de la aeronave buscadora y que
comporta:
- -
- un dispositivo de visualización (2);
- -
- unos medios de comunicación (6, 7) con el exterior que permiten que dicha aeronave buscadora reciba unas informaciones de posición referentes a dicha aeronave buscada; y
- -
- unos medios (3, 4, 10) que reciben dichas informaciones de posición y aptos para visualizar en dicho dispositivo de visualización (2) un símbolo (22; 23, 24) que es representativo de dicha aeronave buscada,
caracterizado porque:
- -
- dicho dispositivo de visualización (2) es al menos aproximadamente vertical;
- -
- unos medios (3, 4, 5) están previstos para visualizar en dicho dispositivo de visualización (2) una representación (14 a 21) de dicha vidriera de la cabina de dicha aeronave buscadora; y
- -
- en dicho dispositivo de visualización (2), la posición de dicho símbolo (22, 23, 24) en superposición sobre dicha representación (14 a 21) de la vidriera de la cabina corresponde a la que ocupa dicha aeronave buscada en el campo visual de dicho piloto, a través de dicha vidriera de dicha aeronave buscadora.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos medios (3, 4,
5) que visualizan una representación de la vidriera comportan una
primera memoria (5) que las almacena las informaciones que
representan los elementos fijos de la cabina del piloto de la
aeronave buscadora presentes en el campo visual del piloto, porque
dichos medios (3, 4, 10) que visualizan dicho símbolo (22, 23, 24)
representativo de la aeronave buscada comportan una segunda memoria
(10) en la cual están almacenadas dichas informaciones de posición y
porque dichos medios que visualizan una representación de la
vidriera de la cabina y dichos medios que visualizan dicho símbolo
comportan, en común, una unidad de cálculo (4) que combina las
informaciones de dichas primera y segunda memorias (5, 10) para
visualizarlas en dicho dispositivo de visualización (2).
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó
2,
caracterizado porque, en dicho
dispositivo de visualización (2) aparecen además de la
representación (14 a 21) de dicha vidriera de la cabina y dicho
símbolo (22, 23, 24) de la aeronave buscada, un eje horizontal (11)
y un eje vertical (12) cuya intersección (13) es representativa de
la posición de dicha aeronave buscadora en dicho dispositivo de
visualización.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 3,
caracterizado porque dichos medios de
comunicación (6) unen dicho dispositivo (1) a una instalación de
control aéreo (8).
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 ó 4,
caracterizado porque dichos medios de
comunicación (7) unen dicho dispositivo (1) a dicha aeronave buscada
(9).
6. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque dichos medios de
comunicación (6) son aptos para transmitir un mensaje de dicho
piloto hacia dicha instalación de control aéreo (8).
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