FR2854977A1 - Automated aircraft circulation assistance system has computer programmed to receive aircraft flight plans and radar data and data to process possible conflict data - Google Patents

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Abstract

The automated aircraft (10) circulation assist has a computer (1) programmed to receive aircraft flight plans (3) and radar data (4) to provide information to a flight sector flight controller (6) in radio communication with the aircraft. A computer prepares a list of aircraft flight conflicts for pairs of aircraft dependent on disparities between the flight controller agenda and the computer agenda.

Description

- 1- 1

"Dispositif et procédé d'assistance automatisée aux contrôleurs de la circulation aérienne" La présente invention concerne un dispositif convivial et évolutif d'assistance automatisé aux contrôleurs de la circulation aérienne. Elle vise également un procédé mis en oeuvre dans ce dispositif.  "Device and method for automated assistance to air traffic controllers" The present invention relates to a user-friendly and scalable device for automated assistance to air traffic controllers. It also relates to a method implemented in this device.

Les systèmes de contrôle de la circulation aérienne ont pour fonction de prévenir les abordages et d'assurer l'écoulement sûr et efficace du trafic aérien. L'ensemble des décisions et la responsabilité de la sécurité reposent exclusivement sur les contrôleurs de la circulation aérienne.  Air traffic control systems have the function of preventing collisions and ensuring the safe and efficient flow of air traffic. All decisions and responsibility for safety rest exclusively with air traffic controllers.

Chaque équipe assure le contrôle sur une fraction déterminée de l'espace aérien, dite secteur de contrôle. Cette équipe est formée d'un contrôleur Radar et d'un assistant plus particulièrement chargé de la coordination avec les secteurs adjacents.  Each team ensures control over a determined fraction of the airspace, called the control sector. This team is made up of a Radar controller and an assistant more specifically responsible for coordinating with the adjacent sectors.

Le rôle des ordinateurs se limite actuellement à acquérir, corréler, élaborer et présenter automatiquement aux contrôleurs, sous la forme et au moment appropriés, les 15 informations sur la position actuelle (Radar) et les intentions de vol (Plans de vol) de chaque avion pris isolément.  The role of computers is currently limited to acquiring, correlating, developing and automatically presenting to controllers, in the appropriate form and at the appropriate time, the information on the current position (Radar) and the flight intentions (Flight plans) of each aircraft. taken in isolation.

Les ordinateurs ne procèdent à aucun calcul de prévision des positions relatives des avions pris deux à deux et a fortiori de la probabilité d'une collision entre eux, sauf pour provoquer une alarme ultime en cas de danger de collision imminente (filet de sauvegarde). 2 0 Les capacités perceptives, cognitives et mnémoniques des contrôleurs limitent la quantité et la précision des informations que, en temps réel, ils peuvent effectivement acquérir, retenir et soumettre au calcul mental, notamment pour évaluer les positions relatives actuelles et futures des avions deux à deux.  The computers do not carry out any calculation of forecast of the relative positions of the planes taken in pairs and a fortiori of the probability of a collision between them, except to cause a final alarm in the event of imminent danger of collision (safety net). 2 0 The controllers' perceptual, cognitive and mnemonic capacities limit the quantity and the precision of the information which, in real time, they can effectively acquire, retain and submit to mental calculation, in particular to evaluate the current and future relative positions of aircraft two to of them.

Du fait du flou dans lequel ils opèrent, les contrôleurs sont contraints de prendre 2 5 des marges importantes dans leurs évaluations et de procéder à une surveillance constante de l'évolution de la situation, consommatrice de temps et d'attention. Ils sont amenés à traiter en permanence l'ensemble du trafic comme un tout; ils élaborent à cet effet une stratégie d'ensemble et une tactique progressivement adaptée à l'évolution de la situation et de leur charge de travail.  Because of the vagueness in which they operate, the controllers are forced to take significant margins in their assessments and to constantly monitor the evolution of the situation, consuming time and attention. They are constantly called upon to treat all traffic as a whole; to this end, they develop an overall strategy and tactics which are gradually adapted to the development of the situation and their workload.

3 0 La saturation de la capacité du système résulte ainsi de l'utilisation partielle d'une information floue entraînant à la fois une utilisation imparfaite de l'espace aérien disponible et une surcharge de travail en temps réel des contrôleurs.  The saturation of the system capacity thus results from the partial use of fuzzy information leading to both imperfect use of the available airspace and a real time overload of controllers.

Un ordinateur, supposé programmé pour tirer tout le parti de l'information et des capacités de calcul dont il dispose en vue d'effectuer à la place des contrôleurs la tâche qui leur est actuellement dévolue, ne rencontrerait aucune de ces limitations. Il serait amené à élaborer une stratégie, une tactique et des décisions radicalement différents de celles d'un contrôleur. Cette disparité de perception et d'appréciation de la situation et de son évolution constituerait une source irréductible d'incommunicabilité et d'incompréhension 5 entre les contrôleurs et un ordinateur ainsi programmé. De même, les contrôleurs ne disposeraient pas du temps nécessaire pour interroger un tel ordinateur au coup par coup pour enrichir ou affiner leur connaissance de la situation actuelle et de son devenir, pour tester une solution ou pour lui faire effectuer à leur demande des calculs d'optimisation.  A computer, assumed to be programmed to take full advantage of the information and computing capacities available to it in order to perform the task currently assigned to them in place of the controllers, would not meet any of these limitations. He would have to develop a strategy, tactics and decisions radically different from those of a controller. This disparity in perception and appreciation of the situation and its development would constitute an irreducible source of incommunicability and incomprehension 5 between the controllers and a computer thus programmed. Likewise, the controllers would not have the time necessary to interrogate such a computer piecemeal to enrich or refine their knowledge of the current situation and its future, to test a solution or to have it perform calculations at their request. 'optimization.

Enfin, dans l'état actuel de l'art de la technique, un tel ordinateur ignorant la 10 démarche cognitive des contrôleur et de leurs intentions ne serait pas en mesure de leur apporter une assistance sous la forme et au moment opportuns et risquerait au contraire de perturber d'une manière intempestive le fil de leur pensée. Une proposition d'action proposée à un moment donné par l'ordinateur n'aurait aucune chance de s'insérer harmonieusement dans la stratégie élaborée par le contrôleur concerné, dont l'ordinateur 15 n'a pas connaissance; de telles propositions ne pourraient que lui paraître incompréhensibles ou malvenues.  Finally, in the current state of the art, such a computer ignoring the controllers' cognitive approach and their intentions would not be able to provide them with assistance in the form and at the right time and would on the contrary risk to inadvertently disturb the thread of their thought. A proposal for action proposed at a given time by the computer would have no chance of fitting harmoniously into the strategy developed by the controller concerned, of which the computer 15 is not aware; such proposals could only seem incomprehensible or inappropriate to him.

Pour ces raisons, et en l'état actuel de la technique, il n'existe aucun dispositif permettant à un ordinateur d'apporter en temps réel son assistance dans l'élaboration des décisions de contrôleurs, seuls maîtres de l'organisation de leur travail, de l'élaboration de 2 0 leur stratégie et seuls juges et responsables de leurs décisions et de la sécurité.  For these reasons, and in the current state of the art, there is no device enabling a computer to provide real-time assistance in drawing up the decisions of controllers, who are the sole masters of the organization of their work. , developing their strategy and sole judges and those responsible for their decisions and for security.

Pour des raison évidentes, la décision et la responsabilité dans un espace donné ne peuvent être qu'uniques et ne peuvent pas être partagées entre un contrôleur et un ordinateur sous peine de donner lieu à des situations dangereuses.  For obvious reasons, the decision and the responsibility in a given space cannot be unique and cannot be shared between a controller and a computer under the risk of giving rise to dangerous situations.

Pour l'ensemble de ces raisons, toutes les tentatives pour introduire un ordinateur 25 dans les processus de décision des contrôleurs se sont jusqu'alors soldées par des échecs.  For all of these reasons, all attempts to introduce a computer 25 into the controllers' decision-making processes have so far been unsuccessful.

Inversement, il n'est pas envisageable d'introduire le contrôleur dans une boucle automatique dont la finalité et les processus lui échapperaient.  Conversely, it is not possible to introduce the controller in an automatic loop whose purpose and processes would escape him.

C'est ainsi que le système tel qu'il existe actuellement n'a pas évolué d'une manière significative depuis de nombreuses années; il en résulte qu'il ne peut toujours bénéficier 3 0 ni de toute la quantité et de toute la précision de l'information disponible, ni des capacités de calcul des ordinateurs pour la prévision, le suivi ou la résolution des conflits potentiels des avions deux à deux. La situation est ainsi bloquée en dépit du fait que le système soit doté d'ordinateurs puissants pour effectuer les seules fonctions limitées qui peuvent actuellement leur être dévolues.  Thus the system as it currently exists has not evolved significantly for many years; as a result, it cannot always benefit from neither the whole quantity and all the precision of the information available, nor the computational capacities of computers for forecasting, monitoring or resolving potential conflicts between two aircraft. together. The situation is thus blocked despite the fact that the system is equipped with powerful computers to perform the only limited functions that can currently be devolved to them.

Pour surmonter les obstacles précités, qui s'opposent à la communicabilité entre un contrôleur et un ordinateur pour l'exercice de la fonction de contrôle proprement dite, on pourrait songer à procéder directement à une automatisation intégrale du système. Une telle éventualité radicale pourrait être rendue théoriquement envisageable du fait qu'il 5 devient possible d'équiper les avions d'ordinateurs de navigation et de commande ainsi que de liaisons automatiques de données air/sol et air/air. En théorie, il serait même envisageable de songer à renoncer au contrôle centralisé au sol pour conférer cette fonction au réseau des ordinateurs de bord des avions en relation deux à deux. Une troisième voie parfois suggérée consisterait à tirer tout le parti de la précision et de la l0 souplesse de navigation des avions gérée par ordinateur pour rendre le système déterministe et donc planifiable.  To overcome the aforementioned obstacles, which stand in the way of the communicability between a controller and a computer for the exercise of the control function proper, one could consider proceeding directly to full automation of the system. Such a radical possibility could be made theoretically possible because it becomes possible to equip the aircraft with navigation and control computers as well as automatic air / ground and air / air data links. In theory, it would even be possible to think of giving up centralized ground control in order to confer this function on the network of on-board computers of planes in pairs. A third way sometimes suggested would consist in taking full advantage of the precision and l0 flexibility of navigation of planes managed by computer to make the system deterministic and therefore planable.

Toutes ces éventualités restent cependant à l'état de débats théoriques. En effet, la réalisation effective de tels systèmes automatisés se heurterait à au moins deux obstacles infranchissables: il faudrait d'une part que tous les avions soient simultanément équipés en 15 conséquence au jour J et que, d'autre part, l'ensemble de tels dispositifs d'une extrême complexité ait pu au préalable être testé et certifié en environnement réel face à tous les aléas auxquels ils ne manqueraient pas d'être soumis.  All of these possibilities, however, remain in the state of theoretical debate. Indeed, the effective realization of such automated systems would encounter at least two insurmountable obstacles: on the one hand, all the airplanes should be simultaneously equipped accordingly on D-day and, on the other hand, all of such extremely complex devices could have been tested and certified beforehand in a real environment in the face of all the hazards to which they would not fail to be subjected.

Face à l'irréalisme d'une automatisation totale ou de la possibilité de mettre en oeuvre une coopération entre ordinateur et contrôleur, il résulte de l'état actuel de la 2 0 technique que, non seulement les informations et moyens actuels sont incomplètement mis à profit mais aussi que les moyens nouveaux susceptibles de les enrichir radicalement (navigation plus précise notamment par satellites, ordinateurs de bord et liaisons de données air/sol et air/air) restent inutilisables aux fins d'améliorer le contrôle de la circulation aérienne, alors que certains avions en sont déjà équipés et que d'autres 25 pourraient l'être si un bénéfice pouvait effectivement en être tiré.  Faced with the unrealism of total automation or of the possibility of implementing cooperation between computer and controller, it follows from the current state of the art that not only is the current information and means incompletely updated. profit but also that the new means likely to enrich them radically (more precise navigation in particular by satellites, on-board computers and air / ground and air / air data links) remain unusable for the purpose of improving air traffic control, so that some planes are already equipped with it and that others 25 could be if a benefit could actually be drawn from it.

Compte tenu de la saturation du système de contrôle de la circulation aérienne et du coût des retards qui en résulte, les compagnies aériennes seraient disposées à faire un effort d'équipement si elles étaient assurées que l'efficacité du système pouvait en être immédiatement améliorée.  Given the saturation of the air traffic control system and the resulting cost of delays, airlines would be willing to make an equipment effort if they were assured that the efficiency of the system could be immediately improved.

3 0 Le but de la présente invention est de surmonter tous les écueils inhérents à l'état actuel de l'art et d'ouvrir ainsi un champ nouveau à l'évolution de ce système, sans imposer pour autant d'équipements nouveaux des avions, puis de lui prodiguer une efficacité croissante au fur et à mesure que ces équipements deviendront plus nombreux, en raison même de leur contribution à la sécurité et à l'efficacité du système.  The aim of the present invention is to overcome all the pitfalls inherent in the current state of the art and thus to open up a new field for the evolution of this system, without, however, imposing new aircraft equipment. , then to provide it with increasing efficiency as these equipments become more numerous, because of their very contribution to the safety and the efficiency of the system.

Cet objectif est atteint avec un dispositif d'assistance automatisée évolutive du contrôle de la circulation aérienne prévu pour équiper un système de contrôle de la circulation aérienne comprenant un ordinateur comportant: - un programme lui permettant de recevoir les informations concernant des 5 plans de vol d'avions et des Radars et de les élaborer pour les présenter à un opérateur contrôleur d'un secteur de contrôle, ledit contrôleur disposant d'une liaison radiotéléphonique pour communiquer avec lesdits avions (10), et - un programme additif prévu pour permettre au contrôleur d'élaborer et 10 afficher une liste, dite "Agenda Contrôleur, ordonnée dans le temps, des conflits tels que ledit contrôleur peut les prévoir avec les seules informations et moyens d'analyse dont il dispose. Suivant l'invention, ce dispositif comprend: - des moyens pour établir une liaison de données avec les ordinateurs de bord des 15 avions, en vue de recueillir les données de vol et d'envoyer des instructions, des moyens pour établir et tenir à jour une liste des conflits, dite "Agenda Ordinateur" sur la base de l'ensemble des moyens d'information et de calcul dont dispose l'ordinateur, - des moyens pour comparer, paire d'avions par paire d'avions, l'Agenda Contrôleur 20 et l'Agenda Ordinateur, prévus pour mettre en évidence chaque disparité de prévision lesdits Agendas, - des moyens pour élaborer des solutions optimales aux conflits figurant dans l'Agenda Ordinateur, - des moyens pour procéder à des échanges de messages entre l'ordinateur et les 2 5 contrôleurs par la voie des écrans, et - des moyens pour élaborer et mettre en oeuvre des évitements des avions par la voie d'une liaison automatique de données avec les ordinateurs de bord des avions.  This objective is achieved with an evolving automated air traffic control assistance device intended to equip an air traffic control system comprising a computer comprising: - a program enabling it to receive information concerning 5 flight plans from planes and Radars and to develop them to present them to an operator controller of a control sector, said controller having a radiotelephone link to communicate with said planes (10), and - an add-on program provided to enable the controller to draw up and display a list, known as the "Controller Calendar", ordered in time, of conflicts such that said controller can predict them with the only information and means of analysis available to him. According to the invention, this device comprises: - means for establishing a data link with the on-board computers of the 15 aircraft, with a view to collecting flight data ol and to send instructions, means to establish and keep up to date a list of conflicts, called "Computer Agenda" on the basis of all the information and calculation means available to the computer, - means to compare, pair of planes by pair of planes, the Controller Agenda 20 and the Computer Agenda, intended to highlight each forecast disparity in said Agendas, - means for developing optimal solutions to the conflicts listed in the Computer Agenda, - means for exchanging messages between the computer and the controllers by means of the screens, and - means for developing and implementing aircraft avoidances by means of an automatic link data with aircraft on-board computers.

Le dispositif selon l'invention peut en outre avantageusement comprendre des moyens pour sélectionner par comparaison de l'Agenda Contrôleur et de l'Agenda 3 0 Ordinateur ceux des conflits qui ne tiennent leur source qu'au manque de précision de la prévision effectuée par le contrôleur.  The device according to the invention can also advantageously comprise means for selecting, by comparison of the Controller Calendar and the Computer Calendar, those conflicts which arise from the lack of precision of the forecast made by the controller.

Il comprend en outre de préférence des moyens pour recueillir des informations complémentaires pour l'établissement de la liste des conflits, utilisant la liaison automatique numérique vers les ordinateurs de bord des avions.  It also preferably includes means for collecting additional information for drawing up the list of conflicts, using the automatic digital link to the on-board computers of the aircraft.

Ce dispositif peut aussi avantageusement comprendre des moyens pour élaborer une solution optimale pour résoudre chacun des conflits de la liste. Il existe déjà des techniques d'élaboration de solution optimale dans le domaine de la gestion des conflits aériens et on peut par exemple se référer utilement au document " Optimal resolution of en 5 route conflicts " par G. Granger, N.Durand and J.Alliot, 4th Air Traffic Management R. and D. Seminar 2001.  This device can also advantageously include means for developing an optimal solution for resolving each of the conflicts on the list. There are already techniques for developing an optimal solution in the field of air conflict management and one can for example usefully refer to the document "Optimal resolution of en 5 route conflicts" by G. Granger, N. Durand and J. Alliot, 4th Air Traffic Management R. and D. Seminar 2001.

En particulier, le dispositif d'assistance selon l'invention peut comprend en outre des moyens pour sélectionner parmi les paires d'avions de la liste celles dont le conflit peut être résolu par une modification des paramètres de vol, notamment vitesse ou taux de 10 montée ou de descente, d'un ou des deux avion(s) concerné(s), ladite modification restant dans la limite des tolérances normales de suivi de leur plan de vol. Le dispositif selon l'invention respecte sans partage toute la responsabilité et la maîtrise des décisions des contrôleurs et préserve la totale autonomie de leurs choix stratégiques et tactiques comme de l'organisation de leur travail. Il ne leur impose aucune 15 intervention ou manipulation non volontaire susceptible de perturber le déroulement de leur activité cognitive ou mnémonique.  In particular, the assistance device according to the invention may also comprise means for selecting from the pairs of planes in the list those whose conflict can be resolved by modifying the flight parameters, in particular speed or rate of 10 climb or descent, of one or both aircraft (s) concerned, said modification remaining within the limits of normal tolerances for monitoring their flight plan. The device according to the invention fully respects all the responsibility and the control of the controllers' decisions and preserves the total autonomy of their strategic and tactical choices as of the organization of their work. It does not impose on them any involuntary intervention or manipulation likely to disturb the course of their cognitive or mnemonic activity.

Ce dispositif a été conçu sur la base d'une connaissance approfondie de la nature et de la spécificité du travail des contrôleurs et vise à leur permettre de bénéficier de toute l'information et des moyens de calcul actuels et futurs au sol comme à bord des avions.  This device was designed on the basis of an in-depth knowledge of the nature and specificity of the controllers' work and aims to allow them to benefit from all the current and future information and calculation means on the ground and on board the aircraft.

2 0 Il met à la disposition des contrôleurs une palette de services et d'outils auxquels ils peuvent avoir recours à leur guise, si et quand ils le souhaitent; il peut en particulier recevoir des délégations de responsabilité de leur part.  2 0 It provides controllers with a range of services and tools which they can use as they wish, if and when they wish; it may in particular receive delegations of responsibility from them.

Ce dispositif trouvera déjà son efficacité dans l'état actuel de l'équipement des avions et tirera profit de tout nouvel équipement en s'accommodant de leur disparité et de 2 5 leur mixité.  This device will already find its effectiveness in the current state of aircraft equipment and will take advantage of any new equipment by accommodating their disparity and their diversity.

L'invention sera mieux comprise si l'on approfondit la nature effective de ce qu'on appelle "conflit" entre avions, c'est à dire la reconnaissance à un moment donné d'un risque d'occurrence potentielle d'un abordage.  The invention will be better understood if we deepen the effective nature of what is called a "conflict" between aircraft, that is to say the recognition at a given moment of a risk of potential occurrence of a collision.

Il ne s'agit pas d'une prévision par "tout ou rien", comme il l'est souvent considéré, 30 mais d'une estimation contingente qui dépend de la qualité de l'information disponible (positions et vitesses) concernant les deux avions impliqués et de son traitement. C'est ainsi, par exemple dans le plan horizontal, qu'une imprécision, même faible, sur la connaissance de la vitesse sol des avions, par exemple 15 minutes à l'avance, peut transformer une déclaration de "conflit" en "non-conflit" ou inversement (la vitesse de chaque avion est de l'ordre de 800 Km/h alors que les séparations minimales à assurer lors de croisement n'est que de l'ordre de 8 km).  It is not an "all or nothing" forecast, as it is often considered, 30 but a contingent estimate which depends on the quality of the information available (positions and speeds) concerning the two planes involved and its treatment. Thus, for example in the horizontal plane, an inaccuracy, even slight, on the knowledge of the ground speed of airplanes, for example 15 minutes in advance, can transform a declaration of "conflict" into "no -conflict "or vice versa (the speed of each aircraft is around 800 km / h while the minimum separations to be ensured during crossing is only around 8 km).

L'estimation "conflit" ou "non conflit" est aussi une déclaration évolutive au fur et à mesure que s'approche le moment de collision potentielle: plus ce moment est lointain 5 plus cette estimation est floue. En revanche, plus ce moment est lointain plus peuvent être efficaces de faibles actions correctrices sur les vitesses.  The "conflict" or "non-conflict" estimate is also an evolutionary statement as the moment of potential collision approaches: the farther this moment 5 the fuzzier this estimate. On the other hand, the more distant this moment the more effective corrective actions on speeds can be effective.

Or, le contrôleur ne peut procéder sur l'écran Radar qu'à une appréciation grossière de la vitesse sol des avions et qu'à des calculs mentaux d'extrapolation approximatifs (il en est de même dans le plan vertical).  However, the controller can only proceed on the Radar screen to a rough assessment of the aircraft ground speed and to approximate mental calculations of extrapolation (the same is true in the vertical plane).

Il en résulte que les contrôleurs sont contraints de prendre de larges marges d'estimation, qui ont pour effet de déclarer de nombreux "faux conflits", puis de procéder pour chacun d'eux à une mémorisation et à une surveillance permanentes de l'évolution de la situation, source d'une lourde charge de travail et d'attention qui contribue très significativement à leur stress et à la saturation de leur capacité mentale.  As a result, the controllers are forced to take large margins of estimate, which have the effect of declaring numerous "false conflicts", then to proceed for each of them to a permanent memorization and monitoring of the evolution of the situation, source of a heavy workload and attention which contributes very significantly to their stress and to the saturation of their mental capacity.

De surcroît, n'étant pas en mesure de déterminer avec précision comment agir sur la vitesse des avions, ils ne peuvent pas tirer le parti optimal de la capacité nominale de l'espace au voisinage des points de croisement des trajectoires.  In addition, not being able to determine with precision how to act on the speed of airplanes, they cannot take optimal advantage of the nominal capacity of the space in the vicinity of the crossing points of the trajectories.

Pour surmonter ces obstacles et tirer pleinement parti des capacités offertes par le traitement automatique des données, le dispositif convivial et évolutif d'assistance 20 automatisée aux contrôleurs de la circulation aérienne, objet de la présente invention, assure l'ensemble de fonctions décrites ci-dessous.  To overcome these obstacles and take full advantage of the capabilities offered by automatic data processing, the user-friendly and scalable device for automated assistance to air traffic controllers, object of the present invention, provides the set of functions described above. below.

Il apporte une série de fonctions nouvelles au système classique de contrôle de la circulation aérienne tel qu'il fonctionne classiquement dans les grands Centres de Contrôle actuellement en service; celui-ci comprend un ordinateur programmé en sorte qu'il peut 25 recevoir les informations concernant les Plans de vol des avions et en provenance des Radars, les élaborer, les corréler et les présenter aux contrôleurs et assistants contrôleurs de chaque secteur de contrôle; ceux-ci disposent d'une liaison radiotéléphonique pour communiquer avec les avions.  It brings a series of new functions to the classic air traffic control system as it conventionally operates in the large Control Centers currently in service; this includes a computer programmed so that it can receive the information relating to the flight plans of the planes and coming from the radars, prepare them, correlate them and present them to the controllers and assistant controllers of each control sector; these have a radiotelephone link to communicate with airplanes.

Ce système pourra être avantageusement complété par un système déjà 30 expérimenté, dit ERATO ou équivalent, qui assistera les contrôleurs pour construire et afficher sur un écran supplémentaire une liste ordonnée dans le temps des conflits, dite "Agenda Contrôleur", tels que lesdits contrôleurs peuvent les prévoir avec les seules informations et moyens d'analyse dont ils disposent. Une présentation du système ERATO est fournie par le document " ERATO, une aide au contrôleur aérien ", par Marcel Leroux, publié dans la revue " CONTROL, Magazine du Contrôle aérien et des Aéroports, Année 1997 ".  This system could advantageously be supplemented by an already experienced system, called ERATO or equivalent, which will assist the controllers to construct and display on an additional screen a list ordered in time of the conflicts, called "Agenda Controller", such that said controllers can provide them with the only information and means of analysis available to them. A presentation of the ERATO system is provided by the document "ERATO, an aid to the air traffic controller", by Marcel Leroux, published in the review "CONTROL, Magazine of Air traffic control and Airports, Year 1997".

Le premier mérite de cette combinaison résidera dans le fait que les contrôleurs disposeront ainsi d'une visualisation matérielle des dits conflits ordonnés dans le temps 5 selon leur moment d'occurrence éventuelle; cette visualisation constituera le reflet matérialisé de la "mémoire opérationnelle " du contrôleur, qui en est soulagée d'autant, et sera un outil particulièrement efficace de coordination au sein de l'équipe de contrôle.  The first merit of this combination will reside in the fact that the controllers will thus have a material visualization of said conflicts ordered in time 5 according to their possible moment of occurrence; this visualization will constitute a material reflection of the controller's "operational memory", which is all the more relieved, and will be a particularly effective tool for coordination within the control team.

Le dispositif selon l'invention tire tout le parti du fait, jusqu'alors inexploité, que l'Agenda Contrôleur constituera pour l'ordinateur une source précieuse de connaissance de 10 la représentation que se font les contrôleurs de la situation compte tenu du flou dont sont affectées leurs prévisions. Il tire aussi bénéfice du fait que les conflits tels que présentés sur l'Agenda Contrôleur sont ordonnés dans le temps et que leur ordre, contrairement à celui du tableau classique (dits "de strips") concernant chacun des avions pris isolément, n'a pas lieu d'être manipulé par les contrôleurs à l'insu de l'ordinateur: de ce fait, les échanges 15 bilatéraux entre les ordinateurs et les contrôleurs peuvent prendre comme base l'affichage ou la désignation de la ligne concernant le conflit considéré ou l'un des avions en conflit.  The device according to the invention takes full advantage of the fact, hitherto unexploited, that the Controller Calendar will constitute for the computer a precious source of knowledge of the representation made by the controllers of the situation taking into account the vagueness of which their forecasts are affected. It also benefits from the fact that the conflicts as presented on the Controller Agenda are ordered in time and that their order, unlike that of the traditional board (called "strips") concerning each of the planes taken in isolation, has not necessary to be manipulated by the controllers without the knowledge of the computer: for this reason, bilateral exchanges between the computers and the controllers can take as a basis the display or the designation of the line relating to the conflict in question or one of the planes in conflict.

Le dispositif selon l'invention permet notamment de réaliser tout ou partie des fonctions suivantes: - établissement et tenue à jour en mémoire d'une deuxième liste des conflits, dite 2 0 "Agenda Ordinateur" sur la base de l'ensemble des moyens d'information et de calcul dont dispose l'ordinateur: cette liste inclut tous les conflits avant même que les avions impliqués entrent dans le secteur de contrôle dans lequel le conflit est susceptible de se produire; - comparaison paire d'avions par paire d'avions de "l'Agenda Contrôleur" et de 2 5 "l'Agenda Ordinateur"et mise en évidence de chaque disparité de prévision entre eux, - recherche de ceux des conflits de l'Agenda Contrôleur qui ne tiennent leur source qu'au manque de précision de la prévision effectuée par le contrôleur, et information de ce dernier que les dits conflits n'ont pas, ou n'ont plus, raison d'être pris en considération.  The device according to the invention makes it possible in particular to carry out all or part of the following functions: - establishment and keeping up to date in memory of a second list of conflicts, known as 2 0 "Computer Agenda" on the basis of all the means of 'information and calculation available to the computer: this list includes all conflicts even before the planes involved enter the control sector in which the conflict is likely to occur; - comparison of pair of planes by pair of planes from the "Controller Calendar" and from 2 to 5 "the Computer Calendar" and highlighting each forecast disparity between them, - search for those in the conflicts of the Calendar Controllers who only have their source in the lack of precision of the forecast made by the controller, and information from the latter that the said conflicts have no, or no longer, reason to be taken into account.

Compte tenu de l'imprécision de l'estimation effectuée par les contrôleurs, 30 notamment lors de l'entrée d'un avion dans leur secteur, et de la faible valeur de la séparation minimale à assurer au moment du croisement de leurs trajectoires, la proportion de ces "faux conflits" est importante. Du fait de cette fonction, les contrôleurs se trouveront ainsi déchargés de la tâche importante consistant, soit à tenir leur attention en éveil permanent pour suivre inutilement l'évolution de nombreuses situations, soit à prendre une décision anticipée pour procéder à un évitement pénalisant pour l'avion et pour lui-même, alors qu'il ne se serait pas révélé nécessaire.  Given the imprecision of the estimate made by the controllers, 30 in particular when an aircraft enters their sector, and the low value of the minimum separation to be ensured when crossing their trajectories, the proportion of these "false conflicts" is significant. As a result of this function, the controllers will thus be relieved of the important task of either keeping their attention constantly alert to unnecessarily follow the evolution of many situations, or taking an early decision to carry out a penalizing avoidance for the plane and for itself, when it would not have been necessary.

Le dispositif selon l'invention procure en outre les fonctions suivantes.  The device according to the invention also provides the following functions.

Il recueille, grâce à la liaison automatique de données vers les ordinateurs de bord 5 des avions qui en sont équipés, des informations complémentaires pour affiner l'établissement de l'Agenda Ordinateur Au fur et à mesure que les avions seront équipés d'ordinateurs de bord et de liaisons de données, la liste de "faux conflits " pourra être allongée en toute sécurité compte tenu des informations plus précises qui pourront être recueillies automatiquement. En particulier ces liaisons permettront d'accéder à une 10 meilleure connaissance des intentions du pilote, à la "vitesse air" mais aussi grâce notamment au GPS aux "vitesses sol" et de tenir à jour la connaissance de la vitesse du vent qui peut en être déduite grâce au passage des avions successifs.  Thanks to the automatic data link to the on-board computers 5 of the planes which are equipped with it, it collects additional information to refine the establishment of the Computer Agenda As the planes are equipped with computers. on board and data links, the list of "false conflicts" can be extended in complete security taking into account more precise information which can be collected automatically. In particular, these connections will make it possible to access better knowledge of the pilot's intentions, at "air speed" but also thanks in particular to GPS at "ground speeds" and to keep knowledge of the wind speed up to date. be deducted through the passage of successive aircraft.

Le dispositif d'assistance selon l'invention adresse en tant que de besoin aux ordinateurs des avions des instructions de vol, grâce à ces mêmes liaisons de données, en 15 vue de modifier les paramètres de vol des avions. Toutefois, en raison de l'unicité de la responsabilité dans un espace donné, il ne peut pas adresser de telles instructions sans demande ou accord préalable du contrôleur concerné.  The assistance device according to the invention sends flight instructions as necessary to the computers of the planes, by means of these same data links, in order to modify the flight parameters of the planes. However, due to the unique responsibility in a given space, he cannot address such instructions without the prior request or agreement of the controller concerned.

Il met à profit le cas très important o cette dernière règle d'unicité de commande peut être transgressée dans la limite du flou de l'information du contrôleur lequel flou 2 0 résulte à la fois de la large tolérance dont la tenue des plans de vol des avions est affectée et de l'imprécision ajoutée par l'imperfection de la prévision effectuée par les contrôleurs.  It takes advantage of the very important case where this last rule of uniqueness of command can be transgressed within the limit of the blur of the information of the controller which blur 2 0 results at the same time from the wide tolerance of which the keeping of the flight plans aircraft is affected and the imprecision added by the imperfection of the forecast made by the controllers.

Dans la limite de cette connaissance imparfaite de la part des contrôleurs, rien n'empêche le dispositif de régler finement à l'insu des contrôleurs les paramètres de vol d'un ou des deux avions concerné(s) suffisamment à l'avance pour assurer leur séparation au moment 25 du croisement de leurs trajectoires. Cette possibilité d'action subliminale permet au dispositif selon l'invention d'augmenter encore significativement le nombre de "faux conflits" de l'Agenda Contrôleur. Du fait de son caractère subliminal pour les contrôleurs, ce type d'action peut s'exercer à tout moment, et donc même si le conflit à éradiquer n'est susceptible d'intervenir que dans l'espace d'un secteur situé en aval de celui o l'avion 3 0 évolue à un moment donné; en disposant ainsi de plus de temps pour bénéficier de l'effet d'une modification, même minime, des paramètres de vol, cette fonction ainsi étendue contribue encore à diminuer le nombre de conflits résiduels qui devront être traités par les contrôleurs.  Within the limits of this imperfect knowledge on the part of the controllers, nothing prevents the device from fine-tuning, without the controllers' knowledge, the flight parameters of one or both of the planes concerned sufficiently in advance to ensure their separation at the time of crossing their trajectories. This possibility of subliminal action allows the device according to the invention to significantly increase the number of "false conflicts" in the Controller Calendar. Because of its subliminal nature for controllers, this type of action can be exercised at any time, and therefore even if the conflict to be eradicated is only likely to occur in the space of a sector located downstream that of which the airplane 30 moves at a given moment; By thus having more time to benefit from the effect of even a slight modification of the flight parameters, this extended function further contributes to reducing the number of residual conflicts that will have to be dealt with by the controllers.

Le dispositif d'assistance selon l'invention établit la liste des conflits qui risquent de se produire en grappe (clusters) c'est- à dire quasi-simultanément à un moment futur et propose en temps opportun aux contrôleurs des dispositions susceptibles de les prévenir; ces dispositions peuvent être proposées à un moment o un avion survole un secteur en 5 amont de celui dans lequel un de ces conflits devrait avoir lieu. Il attire l'attention du contrôleur actuellement en charge de cet avion et lui suggère spécifiquement de mettre en oeuvre la solution proposée même si ledit contrôleur n'est pas en mesure d'en comprendre la raison et l'utilité, Ce dispositif assure la surveillance permanente de l'évolution de la situation et 10 intervient auprès des contrôleurs dans tous les cas d'aléas imprévus, voire de manquement des contrôleurs.  The assistance device according to the invention establishes the list of conflicts which are likely to occur in a cluster (that is to say almost simultaneously at a future time) and proposes in good time to the controllers provisions capable of preventing them. ; these arrangements can be proposed at a time when an aircraft flies over a sector 5 upstream from that in which one of these conflicts should take place. He draws the attention of the controller currently in charge of this aircraft and specifically suggests that he implement the proposed solution even if said controller is unable to understand the reason and the usefulness. This device provides monitoring permanent development of the situation and 10 intervenes with controllers in all cases of unforeseen hazards, or even breach of controllers.

Pour tous les conflits qui n'ont pas été éliminés par le jeu des fonctions précédentes, Le dispositif selon l'invention recherche une ou plusieurs solution(s) parmi un ensemble de manoeuvres-types préalablement recensées et normées: changement de vitesse ou de 15 niveau ou de taux d'évolution verticale, évitement Radar classique, routes directes, suivi par un avion d'une courbe du chien visant avec les marges nécessaires un avion virtuel décalé de la séparation minimale de l'avion à éviter.  For all conflicts which have not been eliminated by the play of the preceding functions, the device according to the invention searches for one or more solution (s) from a set of standard maneuvers previously identified and standardized: change of speed or of 15 level or rate of vertical evolution, avoidance Classic radar, direct routes, followed by a plane with a dog curve aiming with the necessary margins a virtual plane offset from the minimum separation of the plane to avoid.

Lorsque les avions sont équipés en conséquence, le dispositif d'assistance selon l'invention ajoute à cette liste la délégation à des avions en conflit du soin d'assurer par 2 0 leurs propres moyens leur séparation dans des conditions définies: il s'agit dans ce dernier cas d'une décentralisation progressive au coup par coup du contrôle centralisé classique, Par ailleurs, ce dispositif fait connaître aux contrôleurs concernés, sur l'écran de leur Agenda, qu'il tient à leur disposition de telles solutions constamment remises à jour et le leur signale d'une manière biunivoque, par exemple par une icône spécifique, avec le 25 conflit concerné, en tirant ainsi profit du fait que l'ordre dans lequel sont affichés les conflits est intangible.  When the planes are equipped accordingly, the assistance device according to the invention adds to this list the delegation to planes in conflict of the task of ensuring by their own means their separation under defined conditions: in the latter case of a piecemeal progressive decentralization of conventional centralized control, Furthermore, this device makes the controllers concerned aware, on the screen of their Diary, that they keep at their disposal such solutions that are constantly updated. day and theirs signals them in a one-to-one manner, for example by a specific icon, with the conflict concerned, thereby taking advantage of the fact that the order in which the conflicts are displayed is intangible.

Le dispositif d'assistance selon l'invention reçoit en outre par l'intermédiaire de ce même écran la demande éventuelle des contrôleurs visant à connaître la, ou les dites, solution(s) et affiche en ce cas et sur ce même écran un clavier virtuel facilitant l'entrée des 3 0 modalités de mise en oeuvre du type de solution choisie; ce clavier virtuel propre à chaque fonction sélectionnée élaboré selon chaque circonstance devance les intentions probables du contrôleur en vue de lui permettre l'entrée du message par le jeu d'un très faible nombre de désignations parmi les blocs d'informations présentés.  The assistance device according to the invention also receives via this same screen the possible request from the controllers aiming to know the solution (s), and displays in this case and on this same screen a keyboard virtual facilitating the entry of the 30 methods of implementing the type of solution chosen; this virtual keyboard specific to each selected function developed according to each circumstance anticipates the probable intentions of the controller in order to allow the entry of the message by the play of a very small number of designations among the blocks of information presented.

Ce dispositif prend note de la solution choisie par les contrôleurs et que celui-ci adresse alors par voie radiotéléphonique aux avions concernés, ou, à sa demande, il adresse directement lesdites instructions aux ordinateurs de bord des avions qui sont équipés en conséquence, puis en suit l'exécution.  This device takes note of the solution chosen by the controllers and which the latter then sends by radiotelephone to the aircraft concerned, or, at its request, it directly sends the said instructions to the on-board computers of the aircraft which are equipped accordingly, then in follows the execution.

Il tient à jour sur l'Agenda Contrôleur, selon des codes ergonomiquement choisis (couleur ou intensité de l'affichage, icônes, glissement latéral de ligne d'information.... ) l'état de tous les conflits: (faux conflits, conflits éliminés, conflits délégués par les contrôleurs à l'ordinateur, puis éventuellement par celui-ci aux avions, conflits encore à résoudre par le contrôleur).  It keeps up to date on the Controller Calendar, according to ergonomically chosen codes (color or intensity of the display, icons, lateral sliding of the information line, etc.) the state of all conflicts: (false conflicts, conflicts eliminated, conflicts delegated by the controllers to the computer, then possibly by the latter to the aircraft, conflicts still to be resolved by the controller).

Outre sa fonction initiale, cet Agenda devient ainsi le "tableau de bord" de la situation, c'est à dire à la fois un indicateur des conflits restant à résoudre, un indicateur des délégations déjà effectuées au profit de l'ordinateur et un support de clavier virtuel de communication adapté à la spécificité de chaque transaction entre le contrôleur et l'ordinateur.  In addition to its initial function, this Agenda thus becomes the "dashboard" of the situation, ie both an indicator of the conflicts still to be resolved, an indicator of the delegations already carried out for the benefit of the computer and a support communication virtual keyboard adapted to the specific nature of each transaction between the controller and the computer.

Le dispositif d'assistance selon l'invention apporte une sécurité complémentaire en cas d'incident affectant le système centralisé - et facilite ainsi une transition douceur vers un système de plus en plus automatisé - par la subdélégation croissante de l'ordinateur au profit des ordinateurs de bord au fur et à mesure de l'équipement des avions à cet effet.  The assistance device according to the invention provides additional security in the event of an incident affecting the centralized system - and thus facilitates a smooth transition to an increasingly automated system - by the increasing sub-delegation of the computer to the benefit of computers. on board as aircraft are equipped for this purpose.

L'analyse ci-dessus d'un mode de fonctionnement du dispositif selon l'invention 2 0 montre que celui-ci permet effectivement de surmonter les écueils qui s'opposaient en l'état de l'art à tout progrès significatif du système. Elle montre en particulier que ce dispositif permet d'atteindre tous les objectifs d'unicité de responsabilité, de convivialité, d'efficacité et d'évolution progressive qui lui ont été assignés.  The above analysis of a mode of operation of the device according to the invention shows that it effectively overcomes the pitfalls which, in the state of the art, opposed any significant progress in the system. It shows in particular that this system makes it possible to achieve all the objectives of uniqueness of responsibility, conviviality, efficiency and progressive development which have been assigned to it.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la 2 5 description détaillée d'un mode de mise en oeuvre non limitatif, et des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 montre les éléments essentiels du dispositif d'assistance selon l'invention, dans leur environnement; - la figure 2 représente un exemple de réalisation du dispositif d'assistance selon 3 0 l'invention; - la figure 3 représente schématiquement un exemple d'écrans de position de contrôle implémentés dans le dispositif d'assistance selon l'invention; - la figure 4 constitue un schéma de représentation des informations sur l'écran de l'Agenda Contrôleur; et - 11 - la figure 5 montre l'équipement des avions et leurs liaisons avec l'extérieur, dans une application du dispositif d'assistance selon l'invention.  Other advantages and characteristics of the invention will appear on examining the detailed description of a nonlimiting embodiment, and the appended drawings in which: - Figure 1 shows the essential elements of the device d assistance according to the invention, in their environment; - Figure 2 shows an embodiment of the assistance device according to the invention; - Figure 3 schematically shows an example of control position screens implemented in the assistance device according to the invention; - Figure 4 is a diagram of information representation on the screen of the Controller Calendar; and FIG. 5 shows the equipment of the planes and their connections with the outside, in an application of the assistance device according to the invention.

On va tout d'abord décrire, en référence aux figures précitées, un exemple de réalisation d'un dispositif d'assistance selon l'invention. Ce dispositif complémente un 5 système désormais classique de contrôle de la circulation aérienne qui est composé d'un ordinateur 1 comportant des modules logiciels 2 lui permettant de recevoir des informations concernant les plans de vol des avions 3 tels que les pilotes les ont déposés avant le vol et des informations provenant des radars 4, d'interpréter ces informations, de les corréler et de les élaborer pour les présenter surdes écrans 5 des contrôleurs 6 et 10 assistants contrôleurs 7 de chaque secteur de contrôle 8; ceux-ci disposant d'une liaison radiotéléphonique 9 pour communiquer avec des avions 10, 10'.  We will first describe, with reference to the above figures, an embodiment of an assistance device according to the invention. This device complements a now conventional air traffic control system which is composed of a computer 1 comprising software modules 2 enabling it to receive information concerning the flight plans of the aircraft 3 as the pilots have deposited them before the flight and information from radars 4, to interpret this information, to correlate it and to develop it to present it on screens 5 of the controllers 6 and 10 assistant controllers 7 of each control sector 8; these having a radiotelephone link 9 for communicating with planes 10, 10 ′.

Le dispositif complémentaire ERATO comporte un module logiciel additif 11 assistant les contrôleurs pour leur permettre d'établir et d'afficher sur un écran supplémentaire 12 une liste ordonnée dans le temps des conflits 13, dite "Agenda 15 Contrôleur", de sorte que ces contrôleurs sont en mesure de les prévoir avec les seules informations et moyens d'analyse dont ils disposent. Ce dispositif complémentaire comprend en outre un logiciel et un écran complémentaire 14 pour la gestion des coordinations entre les secteurs.  The complementary ERATO device includes an add-on software module 11 assisting the controllers to enable them to establish and display on an additional screen 12 a list ordered in time of the conflicts 13, called "Agenda 15 Controller", so that these controllers are able to predict them with the only information and means of analysis available to them. This complementary device also includes software and a complementary screen 14 for managing coordination between the sectors.

Le dispositif 15 selon l'invention comprend, en référence à la figure 2 une liaison de données 16 entre l'ordinateur et les ordinateurs de bord 17 des avions qui sont équipés à cet effet en vue d'y recueillir les données de vol et d'y adresser des instructions de contrôle, - un module logiciel 18, 18' installé sur les ordinateurs de bord 17, 17' des avions 10, 10' pour leur permettre d'assurer deux à deux et par eux-mêmes la prévention de leur 2 5 abordage, - un module logiciel 19 permettant, sur la base de l'ensemble des moyens d'information et de calcul dont dispose l'ordinateur, de comparer les trajectoires prévues des avions et de rechercher tous les conflits potentiels afin d'établir et de tenir à jour une liste desdits conflits, dite "Agenda Ordinateur", laquelle inclut tous les conflits avant même 30 que les avions impliqués entrent dans le secteur de contrôle dans lequel le conflit est susceptible de se produire, - un module logiciel 20 permettant de comparer paire d'avions par paire d'avions "l'Agenda Contrôleur" et "l'Agenda Ordinateur" et de mettre en évidence à chaque instant toute disparité de prévision entre eux, - 12 un module logiciel 21 permettant d'établir au sein de la liste 20 des conflits de l'Agenda Contrôleur la liste des conflits qui ne tiennent leur source qu'au manque de précision de la prévision effectuée par le contrôleur et qui n'ont pas lieu d'être pris en considération par les contrôleurs, - un module logiciel 22 pour sélectionner parmi les paires d'avions de la liste 20 ceux des conflits susceptibles d'être résolus par une modification des paramètres de vol (vitesse ou taux de montée ou de descente) d'un ou des deux avion(s) concerné(s) qui reste dans la limite des tolérances normales de suivi de leur plan de vol et pour élaborer ces modifications et transmettre les instructions correspondantes par la liaison de données 16, 10 - un module logiciel 23 permettant de rechercher parmi les conflits de la liste 20 ceux des conflits qui risquent de se produire quasi-simultanément (clusters) au sein des différents secteurs, un module logiciel 24 permettant de rechercher et de tenir à jour des solutions optimales à chacun des "conflits" figurant dans "l'Agenda Ordinateur" 19 et plus 1 5 particulièrement aux agrégats 23 de conflits (clusters), - une liste pré-établie 25 de types normés de solutions au conflits (profils de montée ou descente, évitement dit Radar, route directe, délégation de contrôle aux avions... ), - un module logiciel 26 permettant de procéder à des échanges de messages entre l'ordinateur et les contrôleurs 6 et assistants contrôleurs 7 par la voie des écrans 5, 12 et 14, 20 - un module logiciel 27 pour élaborer et pour afficher, en tant que de besoin, sur les Agendas Contrôleur les différents types de fonctions propres au dispositif selon l'invention qui sont offertes par l'ordinateur et concernent chacun de ces conflits, lesquels types de fonction sont associés d'une manière biunivoque à la ligne concernant ce conflit sous forme d'icônes 28, de couleur, de signes ou de déplacement latéral des information, 2 5 - un module logiciel 29 pour permettre d'interpréter les manoeuvres de désignation de tel ou tel bloc d'information tel qu'affiché sur leurs écrans par l'ordinateur, - un module logiciel 30 permettant de faire apparaître sur les écrans des Agendas Contrôleurs 12 un clavier 31 adapté au message que le contrôleur est susceptible d'adresser à l'ordinateur à la suite de la désignation par celui-ci d'un des types de fonctions 25. Il est à 3 0 noter que le clavier 31 peut être de type virtuel et reconfigurable en fonction des situations traitées.  The device 15 according to the invention comprises, with reference to FIG. 2, a data link 16 between the computer and the on-board computers 17 of the planes which are equipped for this purpose in order to collect the flight data and '' send control instructions to it, - a software module 18, 18 'installed on the on-board computers 17, 17' of the planes 10, 10 'to enable them to ensure two by two and by themselves the prevention of their 2 5 collision, - a software module 19 making it possible, on the basis of all the information and calculation means available to the computer, to compare the planned trajectories of the aircraft and to search for all potential conflicts in order to establish and to keep up to date a list of said conflicts, known as a "Computer Calendar", which includes all the conflicts even before the planes involved enter the control sector in which the conflict is likely to occur, a software module 20 allowing to compare pair of planes per pair of planes "the Controller Diary" and "the Computer Diary" and to highlight any disparity of forecast between them at any time, - 12 a software module 21 making it possible to establish within the list 20 of conflicts in the Controller Calendar the list of conflicts which arise from the lack of precision in the forecast made by the controller and which do not need to be taken into account by the controllers, - a software module 22 for selecting from among the pairs of airplanes in the list 20 those of the conflicts likely to be resolved by a modification of the flight parameters (speed or rate of climb or descent) of one or of the two aircraft (s ) concerned who remains within the limits of normal tolerances for monitoring their flight plan and to develop these modifications and transmit the corresponding instructions via the data link 16, 10 - a software module 23 making it possible to search among the conflicts from the list 20 those of the conflicts which are likely to occur almost simultaneously (clusters) within the various sectors, a software module 24 making it possible to seek and to update optimal solutions to each of the "conflicts" appearing in "the Computer Agenda "19 and over 1 5 particularly to clusters of conflicts 23 (clusters), - a pre-established list 25 of standardized types of solutions to conflicts (climb or descent profiles, Radar avoidance, direct route, delegation of control to planes ...), - a software module 26 allowing messages to be exchanged between the computer and the controllers 6 and assistant controllers 7 by means of screens 5, 12 and 14, 20 - a software module 27 for developing and to display, as necessary, on the Controller Agendas the different types of functions specific to the device according to the invention which are offered by the computer and relate to each of these conflicts, which types of f anointing are associated in a one-to-one manner with the line relating to this conflict in the form of icons 28, of color, of signs or of lateral displacement of the information, 2 5 - a software module 29 to allow the interpretation of the designation designation maneuvers. such and such a block of information as displayed on their screens by the computer, - a software module 30 making it possible to display on the screens of the Controller Calendars 12 a keyboard 31 adapted to the message that the controller is capable of addressing to the computer following the designation by the latter of one of the types of functions 25. It should be noted that the keyboard 31 may be of the virtual type and reconfigurable according to the situations treated.

Ainsi complété par le dispositif selon l'invention, le système de contrôle est en mesure de tirer profit de toute les informations disponibles, notamment celles qu'il peut acquérir par les liaisons de données 16 avec les avions qui en sont équipés. - 13  Thus supplemented by the device according to the invention, the control system is able to take advantage of all the information available, in particular that which it can acquire via data links 16 with the planes which are equipped with it. - 13

Ce dispositif d'assistance selon l'invention est en mesure de fournir à tout moment aux contrôleurs un large éventail de services en fonction des circonstances et de leurs désirs sans nécessiter de leur part une attention ou des manoeuvres pesantes ou susceptibles d'interférer avec le libre déroulement de leur pensée et de l'organisation de leur travail.  This assistance device according to the invention is able to provide controllers at any time with a wide range of services according to the circumstances and their wishes without requiring them to pay attention or carry heavy operations or those likely to interfere with the free development of their thinking and the organization of their work.

Parmi ces services, figurent notamment, en référence aux figures précitées et notamment à la figure 3: - l'affichage sur des écrans 12.1, 12.2, en relation avec le conflit concerné d'un signal caractéristique faisant connaître selon les listes 13.1, 13.2 établies par les modules 10 logiciels 21 et 22 que ce conflit n'a pas lieu d'être pris en considération par le contrôleur, suivi de la désignation par le contrôleur du dit signal faisant connaître qu'il en a pris connaissance, déléguant ainsi au dispositif la responsabilité de surveiller l'évolution de la situation et de provoquer une alarme en cas d'aléas imprévus, - la transmission automatique sans coordination préalable avec les contrôleurs par 15 la liaison de donnée 16 aux avions qui en disposent d'une instruction de modification des paramètres de vol entrant dan les tolérances normales affectant les plans de vol, suivie de l'affichage comme ci-dessus que le conflit n'a plus de raison d'être, - l'affichage sur les écrans 12.1, 12.2, en relation avec le conflit concerné d'un signal caractéristique faisant connaître que l'ordinateur tient à la disposition du contrôleur 2 0 différents types de solutions normées choisies parmi la liste 25 et élaborés selon la liste élaborée par le module logiciel 25. Parmi les offres de service possibles figurent notamment, si les avions sont équipés de la liaison de données 16, la délégation de responsabilité à l'ordinateur d'adresser lui-même les instructions aux avions conformément à la solution choisie par le contrôleur et en suivre l'exécution. Si les avions ne sont pas 2 5 équipés de la liaison 16, le contrôleur peut prendre connaissance de cette solution, adresser lui-même les instructions aux avions par la liaison radiotéléphonique 9 et confirmer à l'ordinateur par désignation de cette solution la disposition qu'il a prise; le contrôleur peut de même, s'il le souhaite, choisir un type de solution par désignation du signal caractéristique et déclencher ainsi l'apparition d'un clavier 31 adapté au type de solution 3 0 désigné et lui permettant d'exprimer aisément ses intentions en vue, selon les circonstances, de les faire exécuter par l'ordinateur ou de les mettre en oeuvre lui-même comme ci- dessus indiqué, - l'affichage sur les écrans 14 des assistants contrôleurs 7 du secteur dans lequel les avions concernés évoluent à ce moment d'un message selon la liste établi par le module logiciel 23 lui suggérant de modifier les paramètres de vol lorsque ceux-ci dépassent la tolérance normale des plans de vol, en vue d'évite la formation de clusters ultérieurs, suivi de l'approbation éventuelle du dit assistant contrôleur et de l'envoi par lui-même des messages tels que suggérés par l'ordinateur, ou de l'envoi automatique par la voie de la liaison de donnée 16 si les avions en sont équipés.  Among these services, there are notably, with reference to the aforementioned figures and in particular to Figure 3: - the display on screens 12.1, 12.2, in relation to the conflict concerned, of a characteristic signal making known according to the lists 13.1, 13.2 established by the software modules 10 21 and 22 that this conflict does not need to be taken into consideration by the controller, followed by the designation by the controller of the said signal making it known that it has read it, thus delegating to the device the responsibility of monitoring the evolution of the situation and of causing an alarm in the event of unforeseen hazards, - automatic transmission without prior coordination with the controllers by the data link 16 to the aircraft which have a modification instruction thereof incoming flight parameters within normal tolerances affecting flight plans, followed by the display as above that the conflict is no longer necessary, - the display age on the screens 12.1, 12.2, in relation to the conflict concerned with a characteristic signal making known that the computer keeps at the disposal of the controller 20 different types of standardized solutions chosen from the list 25 and worked out according to the list worked out by the software module 25. Among the possible service offers, in particular, if the planes are equipped with the data link 16, the delegation of responsibility to the computer itself to address the instructions to the planes in accordance with the solution chosen by the controller and monitor its execution. If the planes are not equipped with link 16, the controller may take cognizance of this solution, address the instructions to the planes by radiotelephone link 9 and confirm to the computer by designation of this solution the arrangement which 'he took; the controller may likewise, if he so wishes, choose a type of solution by designation of the characteristic signal and thus trigger the appearance of a keyboard 31 adapted to the type of solution 30 designated and allowing him to easily express his intentions with a view, depending on the circumstances, to have them executed by the computer or to implement them itself as indicated above, - the display on the screens 14 of assistant controllers 7 of the sector in which the planes concerned operate at this time of a message according to the list established by the software module 23 suggesting to it to modify the flight parameters when these exceed the normal tolerance of the flight plans, in order to avoid the formation of subsequent clusters, followed by the possible approval of said assistant controller and the sending by himself of the messages as suggested by the computer, or of the automatic sending by the way of the data link 16 if the planes are teams.

Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. -  Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and numerous modifications can be made to these examples without departing from the scope of the invention. -

Claims (22)

REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assistance automatisée évolutive du contrôle de la circulation aérienne prévu pour équiper un système de contrôle de la circulation aérienne comprenant un ordinateur (1) programmé pour: recevoir les informations concernant des plans de vol (3) d'avions (10, 10') et des Radars (4) et de les élaborer pour les présenter (5) à un opérateur contrôleur (6) d'un secteur de contrôle (8), ledit contrôleur disposant d'une liaison radiotéléphonique (9) pour communiquer avec lesdits avions (10, 10'), et - élaborer et afficher (12) une liste, dite "Agenda Contrôleur, ordonnée dans le temps, des conflits (13) tels que ledit contrôleur peut les prévoir avec les seules informations et moyens d'analyse dont il dispose, caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens pour établir une liaison de données (16) avec les ordinateurs de bord 15 (17) des avions, en vue de recueillir les données de vol et d'envoyer des instructions, - des moyens (19) pour établir et tenir à jour une liste des conflits, dite "Agenda Ordinateur" sur la base de l'ensemble des moyens d'information et de calcul dont dispose l'ordinateur, - des moyens (20) pour comparer, paire d'avions par paire d'avions, l'Agenda 2 0 Contrôleur et l'Agenda Ordinateur, prévus pour mettre en évidence chaque disparité de prévision lesdits Agendas, - des moyens (24) pour élaborer des solutions optimales aux conflits figurant dans l'Agenda Ordinateur, - des moyens (26) pour effectuer des échanges de messages entre l'ordinateur et les 2 5 contrôleurs (6) par la voie des écrans (5), et - des moyens (24) pour élaborer et mettre en oeuvre des évitements des avions (10, 10') via ladite liaison de données (16) avec les ordinateurs de bord (17) des avions (10, 10').  1. An evolving automated air traffic control assistance device intended to equip an air traffic control system comprising a computer (1) programmed to: receive information concerning flight plans (3) of airplanes (10 , 10 ') and Radars (4) and to develop them to present them (5) to an operator controller (6) of a control sector (8), said controller having a radiotelephone link (9) to communicate with said planes (10, 10 ′), and - drawing up and displaying (12) a list, known as a "Scheduler Controller, ordered in time," of conflicts (13) such that said controller can predict them with the sole information and means of analysis available to it, characterized in that it comprises: - means for establishing a data link (16) with the on-board computers 15 (17) of the planes, with a view to collecting the flight data and sending instructions, - means (19) for establishing and keep up to date a list of conflicts, known as "Computer Diary" on the basis of all the information and calculation means available to the computer, - means (20) for comparing, pair of planes by pair of 'planes, the Agenda 2 0 Controller and the Computer Agenda, intended to highlight each forecast disparity in said Agendas, - means (24) for developing optimal solutions to conflicts appearing in the Computer Agenda, - means (26) for exchanging messages between the computer and the 2 5 controllers (6) by means of the screens (5), and - means (24) for developing and implementing aircraft avoidances (10, 10 ') via said data link (16) with the on-board computers (17) of the planes (10, 10'). 3 0  30 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour sélectionner par comparaison de l'Agenda Contrôleur et de l'Agenda Ordinateur ceux des conflits qui ne tiennent leur source qu'au manque de précision de la prévision effectuée par le contrôleur. - 162. Device according to claim 1, characterized in that it further comprises means for selecting by comparison of the Controller Calendar and the Computer Calendar those conflicts which arise from the lack of precision of the forecast made by the controller. - 16 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour recueillir des informations complémentaires pour l'établissement de la liste (19), utilisant la liaison automatique numérique (16) vers les ordinateurs de bord des avions (17).  3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that it further comprises means for collecting additional information for the establishment of the list (19), using the automatic digital connection (16) to the aircraft on-board computers (17). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour élaborer une solution optimale pour résoudre chacun des conflits de la liste (19).  4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that it further comprises means for developing an optimal solution to resolve each of the conflicts in the list (19). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour sélectionner parmi les paires d'avions de la liste (19) celles dont le conflit peut être résolu par une modification des paramètres de vol, notamment vitesse ou taux de montée ou de descente, d'un ou des deux avion(s) concerné(s), ladite modification restant dans la limite des tolérances normales de suivi de leur plan de vol. 15  5. Device according to claim 4, characterized in that it further comprises means for selecting from the pairs of planes in the list (19) those whose conflict can be resolved by modifying the flight parameters, in particular speed or climb or descent rate, of one or both aircraft (s) concerned, said modification remaining within the limits of normal tolerances for monitoring their flight plan. 15 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour modifier automatiquement, via la liaison numérique (16), les paramètres de vol d'un ou des avion(s) concerné(s).6. Device according to claim 5, characterized in that it further comprises means for automatically modifying, via the digital link (16), the flight parameters of one or more aircraft (s) concerned. 7. Dispositif selon la revendications 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour modifier, via la liaison numérique (16), lorsqu'il en reçoit l'ordre de la part du contrôleur, les paramètres de vol d'un avion lorsque lesdites modifications font sortir la trajectoire dudit avion hors des tolérances de son plan de vol. 2 5  7. Device according to claims 4, characterized in that it further comprises means for modifying, via the digital link (16), when it receives the order from the controller, the flight parameters of an airplane when said modifications cause the trajectory of said airplane to go outside the tolerances of its flight plan. 2 5 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour déterminer parmi les conflits de la liste de l'Agenda Contrôleur (13) ceux qui n'ont plus lieu d'être et pour le notifier sur l'écran (12) du secteur en charge des avions impliqués.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises means for determining among the conflicts in the list of the Controller Calendar (13) those which no longer need to be and for notify it on the screen (12) of the sector in charge of the aircraft involved. 3 0  30 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour établir la liste (19) pour l'ensemble du trafic, incluant tous les conflits avant même que les avions impliqués entrent dans le secteur de contrôle dans lequel le conflit est susceptible de se produire. - 179. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises means for establishing the list (19) for all traffic, including all conflicts even before the planes involved enter the sector of control in which the conflict is likely to occur. - 17 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour sélectionner dans la liste (19) les conflits particulièrement sensibles, notamment ceux qui vont donner lieu à des clusters difficiles à résoudre, et des moyens pour proposer la modification des paramètres de vol d'un avion sur l'écran (14) de 5 l'assistant contrôleur (7) actuellement en charge de l'avion lorsque lesdits conflits n'interviendront que lors du survol d'un secteur ultérieur.  10. Device according to claim 9, characterized in that it further comprises means for selecting from the list (19) particularly sensitive conflicts, in particular those which will give rise to clusters which are difficult to resolve, and means for proposing the modification of the flight parameters of an airplane on the screen (14) of the assistant controller (7) currently in charge of the airplane when said conflicts will only occur when flying over a subsequent sector. 11. Dispositif selon l'une des revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour sélectionner dans la liste (19) les conflits particulièrement sensibles 10 notamment ceux qui vont donner lieu à des clusters difficiles à résoudre, et des moyens pour proposer des conditions de transfert sur les écrans (14) d'assistants contrôleurs des conditions de transfert d'un avion d'un de ces secteurs au suivant  11. Device according to one of claims 9 or 10, characterized in that it further comprises means for selecting from the list (19) particularly sensitive conflicts 10 in particular those which will give rise to clusters which are difficult to resolve, and means for proposing transfer conditions on the screens (14) of assistant controllers of the transfer conditions of an aircraft from one of these sectors to the next 12. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend en 15 outre des moyens pour afficher sur les écrans (14) d'assistants contrôleurs des propositions de résolutions anticipées de conflits dans les cas les plus sensibles, soit pour des conflits qui n'interviendront que les secteurs suivants, soit pour les coordinations entre deux secteurs.12. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that it further comprises means for displaying on the screens (14) of assistant controllers proposals for early conflict resolution in the most sensitive cases , either for conflicts which will only occur in the following sectors, or for coordination between two sectors. 13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les solutions élaborées sont choisies parmi un ensemble d'actions normées pré-établi telles que des profils de montée ou descente ou un évitement Radar.  13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the solutions developed are chosen from a set of pre-established standardized actions such as climb or descent profiles or Radar avoidance. 14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les divers 25 types de messages de l'ordinateur au contrôleur sont affichés sur les écrans (12) et (14) sous forme d'icônes (28) en relation biunivoque avec la paire d'avion concernée, et sont caractérisés par leur forme ou tout autre particularité (couleur, titre.... ), les dites icônes ou d'autres icônes ou toute autre information affichée sur l'écran, servant de touche virtuelle de clavier pour adresser en retour des messages à l'ordinateur concernant ledit conflit. 30  14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the various types of messages from the computer to the controller are displayed on the screens (12) and (14) in the form of icons (28) in one-to-one relation with the pair of aircraft concerned, and are characterized by their shape or any other particularity (color, title, etc.), the so-called icons or other icons or any other information displayed on the screen, serving as a virtual key keyboard to send back messages to the computer concerning said conflict. 30 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'affichage sur l'écran (12) pour chaque conflit de l'Agenda Contrôleur d'une icône spécifique ou tout autre moyen dont la désignation par le contrôleur fait apparaître un clavier virtuel (31) spécifiquement adapté à la situation permettant au contrôleur d'informer l'ordinateur par un minimum de - 18 désignations de la manière dont il intervient par liaison vocale (9) (envoi de clairance) sur le vol d'un avion pour résoudre ledit conflit ou de demander à l'ordinateur lui-même d'en informer directement les ordinateurs de bord15. Device according to claim 14, characterized in that the display on the screen (12) for each conflict of the Controller Calendar of a specific icon or any other means whose designation by the controller brings up a virtual keyboard (31) specifically adapted to the situation allowing the controller to inform the computer by a minimum of - 18 designations of the way in which he intervenes by voice link (9) (sending clearance) on the flight of an airplane to resolve said conflict or to ask the computer itself to directly inform the on-board computers 16. Dispositif caractérisé selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé par l'affichage sur l'écran (12) ou (14) d'une icône dont la désignation par le contrôleur ou par l'assistant contrôleur indique l'intention de celui-ci de connaître la ou (les) solution(s) telles que l'ordinateur les a élaborée(s) puis d'informer l'ordinateur de la solution choisie.16. Device characterized according to one of claims 14 or 15, characterized by the display on the screen (12) or (14) of an icon whose designation by the controller or by the assistant controller indicates the intention of it to know the solution (s) as the computer has developed them and then inform the computer of the chosen solution. 17. Dispositif selon l'une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que le jeu d'icônes (28) est prévu pour permettre au contrôleur de consentir, lorsqu'il les désigne, une délégation de responsabilité à l'ordinateur.  17. Device according to one of claims 14 to 16, characterized in that the icon set (28) is provided to allow the controller to consent, when he designates them, a delegation of responsibility to the computer. 18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des 15 moyens pour procéder, pour tout conflit délégué, à une surveillance automatique de l'évolution de la paire d'avion considérée.  18. Device according to claim 17, characterized in that it further comprises means for proceeding, for any delegated conflict, with automatic monitoring of the evolution of the pair of aircraft considered. 19. Dispositif selon l'une des revendications 17 ou 18, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour envoyer des instructions de contrôle aux ordinateurs de bord (17) 2 0 des avions équipés, et des moyens pour recevoir de ceux-ci des informations sur l'exécution de ces instructions.  19. Device according to one of claims 17 or 18, characterized in that it further comprises means for sending control instructions to the on-board computers (17) 2 0 of the equipped aircraft, and means for receiving from those here is information on the execution of these instructions. 20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour envoyer un messages à deux avions en conflit lorsqu'ils sont dotés des 2 5 équipements nécessaires pour leur sous-déléguer la responsabilité d'assurer leur séparation par leurs propres moyens.  20. Device according to claim 19, characterized in that it further comprises means for sending a message to two aircraft in conflict when they are equipped with the equipment necessary to sub-delegate their responsibility for ensuring their separation. on their own. 21. Dispositif selon l'une des revendications 17 à 20, caractérisé en ce qu'il assure le repérage automatique (glissement latéral de l'identification du conflit, couleur... ) de tout 3 0 conflit délégué de telle sorte que l'Agenda Contrôleur (12) constitue pour le contrôleur un tableau de bord permanent fournissant une liste des conflits délégués et une liste des conflits restant à résoudre.  21. Device according to one of claims 17 to 20, characterized in that it ensures the automatic identification (lateral sliding of the identification of the conflict, color, etc.) of any delegated conflict so that the Controller Calendar (12) constitutes for the controller a permanent dashboard providing a list of delegated conflicts and a list of conflicts still to be resolved. 22. Procédé d'assistance automatisée évolutive du contrôle de la circulation aérienne, mis en oeuvre dans un système de contrôle de la circulation aérienne comprenant un ordinateur (1) programmé pour recevoir les informations concernant des plans de vol (3) d'avions et des 5 Radars (4) et les élaborer pour les présenter (5) à un opérateur contrôleur (6) d'un secteur de contrôle (8), ledit contrôleur disposant d'une liaison radiotéléphonique (9) pour communiquer avec lesdits avions (10), et - élaborer et afficher (12) une liste, dite "Agenda Contrôleur, ordonnée dans le temps, des conflits (13) tels que ledit contrôleur peut les prévoir avec les 10 seules informations et moyens d'analyse dont il dispose, caractérisé en ce qu'il comprend: - un établissement d'une liaison de données (16) avec les ordinateurs de bord (17) des avions, en vue de recueillir les données de vol et d'envoyer des instructions, - un établissement et une actualisation d'une liste des conflits (19), dite "Agenda 15 Ordinateur" sur la base de l'ensemble des moyens d'information et de calcul dont dispose l'ordinateur, - une comparaison, paire d'avions par paire d'avions, de l'Agenda Contrôleur et l'Agenda Ordinateur, de façon à mettre en évidence chaque disparité de prévision lesdits Agendas, - une élaboration de solutions optimales aux conflits figurant dans l'Agenda Ordinateur, - des échanges de messages entre l'ordinateur et les contrôleurs (6) via des écrans (5), et - une élaboration et une mise en oeuvre d'évitements des avions via ladite liaison 2 5 de données (16) avec les ordinateurs de bord (17) des avions.  22. A method of evolving automated air traffic control assistance, implemented in an air traffic control system comprising a computer (1) programmed to receive information relating to aircraft flight plans (3) and 5 Radars (4) and develop them to present (5) to a controller operator (6) of a control sector (8), said controller having a radiotelephone link (9) to communicate with said planes (10 ), and - elaborate and display (12) a list, known as a "Scheduler Controller, ordered in time," of conflicts (13) such that said controller can predict them with the only information and means of analysis available to him, characterized in that it comprises: - establishment of a data link (16) with on-board computers (17) of aircraft, with a view to collecting flight data and sending instructions, - establishment and updating a list of c onflits (19), called "Agenda 15 Computer" on the basis of all the information and calculation means available to the computer, - a comparison, pair of planes by pair of planes, of the Agenda Controller and the Computer Agenda, so as to highlight each forecast disparity in said Agendas, - development of optimal solutions to conflicts appearing in the Computer Agenda, - exchanges of messages between the computer and the controllers (6) via screens (5), and - an elaboration and an implementation of avoidances of the planes via said data link (16) with the on-board computers (17) of the planes.
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