FR2905756A1 - Procede et dispositif pour aeronef,d'evitement des collisions avec le terrain - Google Patents
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Abstract
Ce système accompagne les alarmes de type TAWS et en particulier les alarmes de type "Avoid terrain" signifiant au pilote qu'il a dépassé le point limite de réussite d'une manoeuvre standard d'évitement vertical, d'indications (32, 33) de distances de libre parcours dans des secteurs azimutaux convenant à une manoeuvre de dégagement et une ou plusieurs manoeuvres (A, B) recommandées d'évitement du relief à la fois latérales et verticales. Pour la détermination du point limite, il surveille la pénétration d'un modèle du terrain survolé dans un premier volume de protection (1) lié à l'aéronef et configuré de manière à modéliser une trajectoire de manoeuvre standard d'évitement vertical exécutée sans délai notable. Pour la détermination des secteurs azimutaux ouverts à une manoeuvre de dégagement, il analyse les pénétrations du modèle de terrain survolé dans un deuxième volume de protection à grande ouverture azimutale, lié à l'aéronef et configuré de manière à contenir le volume (1) de protection de point limite. Pour évaluer les distances de libre parcours, il recherche de points limites d'efficacité d'une manoeuvre standard d'évitement vertical, sur des trajectoires arbitraires d'éloignement dans les secteurs azimutaux ouverts aux manoeuvres de dégagement. A partir de la détermination de ces distances de libre parcours, le système détermine l'instant limite de déclenchement manuel par le pilote ou automatique d'un trajectoire d'évitement et détermine l'altération optimum de route à initier en préalable à la manoeuvre d'évitement.
Description
1 PROCEDE ET DISPOSITIF POUR AERONEF, D'EVITEMENT DES COLLISIONS AVEC LE
TERRAIN La présente invention concerne la prévention des accidents aéronautiques dans lesquels un aéronef resté manoeuvrable s'écrase au sol et ce, le cas échéant, malgré des alertes et alarmes préalables.
Ce type d'accident, connu dans la littérature technique sous l'acronyme CFIT tiré de l'expression anglo-saxonne "Controlled Flight Into Terrain", était une des principales causes d'accidents d'aéronefs de transport et du nombre de tués ces dernières années. Cependant, grâce à des concepts de signalisation de risque de collision avec le terrain et aux systèmes embarqués associés connus sous le vocable TAWS (Terrain Awareness & Alerting Systems), dont en particulier le GCAS et le T2CAS (développés et commercialisés par Thales) la plupart des accidents de ce type sont désormais évités. Pour davantage de détails sur les concepts mis en oeuvre dans 15 les systèmes TAWS, on peut se reporter avec profit, aux brevets américains US 5,488,563, US 5,414,631, US 5,638,282, US 5,677,842, US 6,088,654, US 6,317,663, US 6,480,120 et aux demandes de brevet français FR 2.813.963, FR 2.842.594, FR 2.848661, FR 2.860.292, FR 2.864.270, FR 2.864.312, FR 2.867.851, FR 2.868.835. 20 Les systèmes embarqués de prévention des risques de collision avec le terrain actuellement en service, sont, pour la plupart, basés sur une simple manoeuvre d'évitement du terrain par le haut de type dite "Pull-Up", composée d'une montée pleins gaz précédée d'une remise à plat des ailes si l'aéronef était en virage et appelée ci-après "manoeuvre standard 25 d'évitement" ou "trajectoire standard d'évitement". Cependant, il existe des situations de risque de collision avec le terrain qui ne peuvent être résolues par une simple manoeuvre d'évitement par le haut de type "Pull-up" Par exemple, lorsqu'un risque de collision avec le sol se présente alors que l'aéronef est en virage le long de relief important, 30 voire même alors que l'aéronef se dirige en ligne droite vers des reliefs notablement plus hauts, infranchissables compte tenu des capacités de montée de l'avion. Ces situations sont signalées par les systèmes TAWS les plus évolués (typiquement les TAWS développés par Thales) au moyen 2905756 2 d'une alarme spécifique "Avoid terrain" différente de l'alarme habituelle "Pullup" mais sans indication d'une trajectoire d'évitement permettant de se dégager de la situation dangereuse. L'équipage, qui se sait dans une situation dangereuse dont il ne peut sortir par une simple manoeuvre 5 d'évitement par le haut, doit décider dans l'urgence, souvent en l'absence de visibilité et à la seule vue des reliefs menaçants apparaissant sur l'écran de navigation, d'un changement de cap lui ouvrant à nouveau la possibilité d'un évitement du relief par le haut. La fourniture d'une indication de la ou des meilleures trajectoires 10 d'évitement à prendre lors d'un risque avéré de collision avec le terrain est donc nécessaire pour améliorer encore plus loin les systèmes TAWS. Par ailleurs, l'équipage pouvant parfois être dans des situations où il n'a pas pleinement conscience de l'imminence du danger et où il retarde la manoeuvre d'évitement, il est fortement souhaitable, au delà d'indications sur la ou les meilleures trajectoires d'évitement à prendre, que la trajectoire d'évitement puisse être automatisée. II est à noter qu'il existe à bord de certains avions d'armes des systèmes de suivi de terrain qui font de l'évitement automatique du relief et des obstacles au sol mais les objectifs opérationnels sont fondamentalement différents de ceux des systèmes TAWS destinés aux aéronefs de transport. En effet, la fonction Suivi de Terrain a pour objectif de maintenir un avion d'armes le plus longtemps possible proche du sol, à une hauteur prédéterminée, afin de ne pas se faire voir par des éléments hostiles. A chaque fois qu'il apparaît un risque de collision avec le sol, cette fonction engage une manoeuvre d'évitement de la moindre ampleur possible pour rester coller au terrain. Dans le cas des aéronefs de transport, des hélicoptères et même des drones pour certaines missions, l'objectif opérationnel n'est pas de rester coller au terrain mais de suivre des trajectoires programmées soit en manuel, soit en automatique, via un calculateur de gestion du vol FMS (acronyme de l'expression anglo-saxonne :"Flight Management System") ou un pilote automatique PA en évitant au tant que possible toute altération significative de cette trajectoire, sauf pour éviter du relief présentant des risques avérés de collision. Pour de tels aéronefs, le déclenchement d'une manoeuvre d'évitement du relief ne doit se faire qu'en présence d'un risque avéré et le moins fréquemment 2905756 3 possible afin de réduire les efforts sur la cellule et de respecter le confort des passagers. La reconduction des logiques acceptables pour avion d'armes ne sont absolument pas appropriées au cas des aéronefs de transport considérés ici. 5 On connaît encore, par le brevet US 5,892,462, un système TAWS faisant appel à une modélisation du comportement de l'aéronef pour élaborer un volume de protection lié à l'aéronef et pour tracer des trajectoires d'évitement praticables par l'aéronef. Le volume de protection entoure une extrapolation de la trajectoire courante de l'aéronef prolongée par une io prédiction de trajectoire de montée. Sa pénétration par le terrain est assimilée à un risque de collision avec le terrain. En cas de risque avéré de collision avec le terrain, le système remonte pas à pas l'extrapolation de trajectoire courante pour déterminer le point limite de la trajectoire de l'aéronef jusqu'où une manoeuvre d'évitement purement verticale peut être 15 appliquée avec succès. Lorsque le point limite est dépassé ou n'est plus possible à déterminer, le système initie alors une recherche de trajectoire praticable d'évitement latéral par balayage angulaire des profils de terrain, de part et d'autre de la trajectoire courante de l'aéronef. Ce système TAWS donne une alerte lorsque le point limite 20 d'application d'une manoeuvre d'évitement purement verticale est dépassé et émet une alarme lorsqu'il apparaît qu'il ne va plus être possible de trouver une trajectoire d'évitement latéral. II répond aux préoccupations d'une meilleure assistance d'un équipage confronté à la nécessité d'exécuter une manoeuvre d'évitement latéral car il est en outre capable d'agir sur le 25 directeur de vol pour guider le pilote dans le suivi d'une trajectoire d'évitement latéral ou sur le pilote automatique pour exécuter une trajectoire d'évitement latéral. Ce système, qui ne semble pas être opérationnel à ce jour, présente l'inconvénient de faire appel à une modélisation du comportement dynamique de l'aéronef qui est complexe à réaliser et qui 30 pose d'importants problèmes de certification en vue d'une mise en oeuvre opérationnelle car le niveau d'exactitude de cette modélisation comportementale intervient dans la sûreté de fonctionnement du système TAWS lui-même. Dans sa recherche du premier échappatoire possible à un risque à court terme de collision avec le terrain, il a également l'inconvénient 35 de ne pas se soucier de minimiser les altérations apportées à la trajectoire 2905756 4 initiale et les risques à moyen terme de collision avec le terrain. Par ailleurs cette recherche n'est initiée qu'après dépassement du point limite d'une manoeuvre d'évitement purement verticale, ce qui limite son application aux situations où l'avion se trouve normalement derrière ce point limite sans 5 courir pour autant de danger avec le relief, par exemple dans le cas de virage à basse hauteur près de reliefs élevés. La demanderesse a également proposé dans une demande de brevet français enregistrée sous le numéro 05 11457 le 10 novembre 2005 un système d'évitement de terrain pour aéronef de transport qui accompagne t o les alarmes de type "Avoid terrain" signifiant au pilote qu'il a dépassé le point limite de réussite d'une manoeuvre standard d'évitement vertical, soit d'indications complémentaires telles que les secteurs azimutaux convenant à une manoeuvre de dégagement ou une trajectoire prédéfinie de dégagement, soit d'un engagement automatique d'une trajectoire prédéfinie d'évitement. 15 Ce système met en oeuvre, pour la détermination du point limite, la surveillance d'une pénétration d'un modèle du terrain survolé dans un premier volume de protection lié à l'aéronef et configuré de manière à modéliser une trajectoire de manoeuvre standard d'évitement vertical exécutée sans délai, ladite trajectoire étant avantageusement prédéfinie en 20 fonction de paramètres tels que le type de l'aéronef, son poids et voire même de son inertie ou délai de mise en montée, et pour la détermination des secteurs azimutaux de dégagement, une analyse des pénétrations du modèle de terrain survolé dans un deuxième volume de protection à grande ouverture azimutale, lié à l'aéronef et configuré de manière à contenir le 25 volume de protection de point limite et, pour les différents azimuts couverts, à modéliser des trajectoires d'une manoeuvre composite débutant par des manoeuvres de changement de cap permettant d'atteindre l'azimut considéré et se poursuivant par la manoeuvre standard d'évitement vertical du terrain, les dites trajectoires étant, sur leur parties correspondant à la manoeuvre 30 standard d'évitement vertical, prédéfinies avantageusement en fonction de paramètres tels que le type de l'aéronef, son poids et voire même de son inertie ou délai de mise en montée. La présente invention a pour but un système embarqué à bord 35 d'aéronef, renseignant l'équipage d'un aéronef sur ses possibilités de 2905756 5 changement de route pour résoudre de façon sûre un conflit avec le terrain et éviter le plus possible d'autres conflits potentiels ultérieurs avec le terrain, en donnant des indications sur l'instant de déclenchement, de façon manuelle ou automatique, d'une manoeuvre d'évitement en cas de risque avéré de 5 collision avec le terrain et des indications sur la manoeuvre d'évitement à effectuer, de façon manuelle ou automatique, pour éviter ce risque avéré de collision. Elle a également pour but de faciliter pour l'équipage d'un aéronef, le choix d'une trajectoire d'évitement qui résolve un conflit en cours avec le 10 terrain de la manière la plus sûre, tout en ayant un coût le plus faible possible en ce qui concerne les altérations de la route et de la pente de la trajectoire initialement suivie. Elle a encore pour but un système de prévention des collisions avec le terrain fournissant à l'équipage d'un aéronef, une assistance pour la 15 détermination et/ou le suivi d'une trajectoire d'évitement apte à résoudre un conflit en cours avec le terrain, qui puissent être obtenu par une simple mise à niveau des systèmes TAWS existants, ou qui puisse être associé à des systèmes TAWS existants. 20 Elle a pour objet un système de prévention des collisions avec le terrain : - détectant les risques de collision avec le terrain au bout d'un délai prédéterminé de prévision, en les assimilant à la pénétration d'une représentation topographique du terrain survolé mémorisée dans une base 25 de données accessible de l'aéronef, dans un volume de protection lié à l'aéronef localisé par rapport au terrain survolé au moyen d'un équipement de localisation embarqué, orienté dans la direction de progression de l'aéronef et configuré de manière à modéliser une trajectoire de manoeuvre standard d'évitement vertical du terrain engagée sur le délai de prévision à 30 partir de la trajectoire suivie par l'aéronef prédite à partir d'informations de vol délivrée par des équipements de vol de l'aéronef, - déterminant, sur la trajectoire suivie par l'aéronef, un éventuel point limite de réussite d'une manoeuvre standard d'évitement vertical du terrain, en assimilant le franchissement par l'aéronef de ce point limite à la 35 pénétration du terrain dans un volume de protection lié à l'aéronef et 2905756 6 configuré de manière à modéliser une trajectoire de manoeuvre standard d'évitement vertical exécutée sans délai, ladite trajectoire étant prédéfinie en fonction de paramètres spécifiques de l'aéronef concerné, et, - donnant des indications sur les secteurs azimutaux de 5 dégagement, de part et d'autre de la direction de progression de l'aéronef, convenant à la réussite d'une manoeuvre standard d'évitement vertical du terrain, en assimilant les secteurs azimutaux de dégagement, aux secteurs azimutaux libres de pénétration du terrain dans un volume de protection à grande ouverture azimutale, lié à l'aéronef et configuré de manière à contenir 10 le volume de protection de point limite et, pour les différents azimuts couverts, une modélisation des trajectoires d'une manoeuvre composite débutant par des manoeuvres de changement de cap permettant d'atteindre l'azimut considéré et se poursuivant par une manoeuvre standard d'évitement vertical du terrain, les dites trajectoires étant, sur leur parties correspondant à 15 la manoeuvre standard d'évitement vertical, prédéfinies en fonction de paramètres spécifiques de l'aéronef du type de l'aéronef Ce système TAWS est remarquable en ce qu'il comporte : - des moyens d'estimation de distance de libre parcours pour estimer, dans chaque secteur azimutal de dégagement, sur une trajectoire 20 d'éloignement à configuration arbitraire et sur une distance correspondant à plusieurs minutes de vol, une distance de libre parcours exempt de conflit potentiel avec le terrain, et - des moyens de signalisation des secteurs azimutaux de dégagement avec leurs distances de libre parcours. 25 En cas de conflit en cours avec le terrain non résoluble par une manoeuvre standard d'évitement vertical, la signalisation des secteurs azimutaux de dégagement permet à l'équipage d'un aéronef de connaître les changements de route possibles, la préférence de l'équipage allant naturellement vers les secteurs les plus ouverts sans préjuger d'éventuels 30 conflits à moyen terme avec le terrain non pris en compte car au-delà de la portée du volume de protection utilisé pour la détermination des secteurs de dégagement. La signalisation pour chaque secteur de dégagement de leur distance de libre parcours donne à l'équipage une information supplémentaire sur les conflits potentiels à moyen terme auxquels il risque 35 d'être confronté en tentant de résoudre un conflit en cours avec le terrain. 2905756 7 L'équipage est ainsi mieux armé pour choisir la trajectoire d'évitement la plus sûre. Avantageusement, les moyens d'estimation de distance de libre parcours déterminent, sur les trajectoires d'éloignement, d'éventuels points 5 limite de réussite d'une manoeuvre standard d'évitement vertical marquant la limite d'une distance de libre parcours. Avantageusement, les moyens d'estimation de distance de libre parcours déterminent sur les trajectoires d'éloignement, d'éventuels points d'initiation d'une manoeuvre d'évitement verticale à pente arbitraire, inférieure 10 à celle d'une manoeuvre standard d'évitement vertical, les dits points d'initiation étant pris pour limite d'une distance de libre parcours immédiat. Avantageusement, la trajectoire d'éloignement considérée dans un secteur de dégagement est une trajectoire rectiligne à pente constante. Avantageusement, la trajectoire d'éloignement considérée dans 15 un secteur de dégagement est une trajectoire rectiligne horizontale. Avantageusement, la trajectoire d'éloignement considérée dans un secteur de dégagement est une trajectoire rectiligne reproduisant la pente de la trajectoire courante de l'aéronef. Avantageusement, la trajectoire d'éloignement considérée dans 20 un secteur de dégagement est une trajectoire rectiligne ascendante. Avantageusement, la manoeuvre composite servant à l'élaboration du volume de protection pour la détermination des secteurs de dégagement débute par une manoeuvre de changement de cap consistant en une mise en virage dans un plan horizontal. 25 Avantageusement, la manoeuvre composite servant à l'élaboration du volume de protection pour la détermination des secteurs de dégagement débute par une manoeuvre de changement de cap consistant en une mise en virage ascendant. Avantageusement, la manoeuvre standard d'évitement verticale 30 considérée pour la détermination des distances de libre parcours dans les secteurs de dégagement a sa trajectoire prédéfinie en fonction du type de l'aéronef et de ses capacités de montée du moment. Avantageusement, la manoeuvre standard d'évitement verticale considérée pour la détermination des distances de libre parcours dans les 2905756 8 secteurs de dégagement a sa trajectoire prédéfinie en fonction du type de l'aéronef et de sa configuration du moment. Avantageusement, le système de prévention des collisions avec le terrain comporte en outre des moyens de sélection d'une manoeuvre 5 composite d'évitement du terrain minimisant le changement de route et les éventuels conflits à moyen terme avec le terrain. Avantageusement, le système de prévention des collisions avec le terrain comporte en outre des moyens d'affichage de la ou des manoeuvres composites d'évitement du terrain sélectionnées. 10 Avantageusement, le système de prévention des collisions avec le terrain comporte en outre des moyens de guidage de l'équipage de l'aéronef dans l'exécution d'une manoeuvre composite d'évitement du terrain. Avantageusement, le système de prévention des collisions avec le terrain comporte en outre des moyens d'exécution automatique d'une 15 manoeuvre composite d'évitement du terrain intervenant directement sur les commandes de vol de l'aéronef. Avantageusement, le système de prévention des collisions avec le terrain comporte en outre des moyens d'alerte de risque de collision à moyen terme avec le terrain impliquant, pour être résolu, un changement 20 de trajectoire de l'aéronef, de la part de l'équipage, assimilant une collision avec le terrain à la pénétration du terrain dans un volume de protection d'alerte lié à l'aéronef modélisant une trajectoire prédéfinie de manoeuvre standard d'évitement vertical engagée à moyen terme. Avantageusement, le système de prévention des collisions 25 avec le terrain comporte en outre des moyens d'alarme de risque de collision à court terme avec le terrain assimilant une collision à court terme avec le terrain à la pénétration du terrain dans un volume de protection d'alarme lié à l'aéronef modélisant une trajectoire prédéfinie de manoeuvre standard d'évitement vertical engagée à court terme. 30 Avantageusement, lorsque le système de prévention des collision avec le terrain comporte des moyens d'alerte et d'alarme de risque de collision avec le terrain à moyen et court termes, il met en oeuvre un volume de protection pour la détermination des secteurs de dégagement et des volumes de protection d'alerte et d'alarme modélisant des trajectoires 35 prédéfinies de manoeuvre standard d'évitement de types différents, la 2905756 9 trajectoire prédéfinie modélisée dans le volume de protection pour la détermination des secteurs de dégagement ayant une pente de montée supérieure aux trajectoires prédéfinies modélisées dans les volumes de protection d'alerte et d'alarme. 5 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple. Cette description sera faite en regard du dessin dans lequel : - une figure 1 illustre la forme d'un palpeur constituant la io surface inférieure et frontale d'un volume de protection lié à l'aéronef et utilisé pour la détection du franchissement du point limite de réussite d'une manoeuvre standard d'évitement vertical, - une figure 2 illustre la forme d'un palpeur d'analyse à grande ouverture azimutale utilisé pour la détermination de secteurs de dégagement, 15 - une figure 3 donne un exemple de pénétration du terrain dans le palpeur d'analyse illustré à la figure 2, - une figure 4 illustre une façon de déterminer les secteurs azimutaux ouverts à une manoeuvre de dégagement dans l'exemple de pénétration du terrain dans le palpeur d'analyse montré à la figure 3, 20 - une figure 5 illustre une façon d'estimer, dans les secteurs azimutaux ouverts à une manoeuvre de dégagement, les distances de libre parcours exemptes de conflit potentiel avec le terrain, - une figure 6 donne un exemple d'affichage unidimensionnel des secteurs azimutaux ouverts à une manoeuvre de dégagement, 25 - une figure 7 donne un exemple d'affichage bidimensionnel des secteurs azimutaux ouverts à une manoeuvre de dégagement et des distances offertes pour un libre parcours exempt de conflits potentiels avec le terrain, - une figure 8 est un diagramme explicitant la détermination de 30 la position d'un point d'initialisation d'une manoeuvre d'évitement vertical à pente de montée modérée, - une figure 9 donne un exemple d'affichage bidimensionnel des secteurs azimutaux ouverts à une manoeuvre de dégagement, et des distances offertes de libre parcours immédiat et à court terme, 2905756 10 - des figures 10 et 11 représentent, en projections verticale et horizontale, l'association des palpeurs de point limite et d'analyse à des palpeurs d'alerte et d'alarme, - une figure 12 montre, en coupe verticale, une association de 5 palpeurs de point limite, d'analyse, d'alerte, d'alarme et de fin de conflit, - des figures 13, 14 et 15 illustrent, en coupe horizontale, différentes formes de palpeurs, - une figure 16 illustre un fonctionnement possible d'un système de prévention de collision avec le terrain conforme à l'invention, et 10 - une figure 17 illustre l'implantation d'un système de prévention de collision avec le terrain conforme à l'invention dans un environnement aéronef. Le système de prévention des collisions avec le terrain qui va 15 être décrit se base d'une part, sur une connaissance a priori des trajectoires correspondant aux manoeuvres standard d'évitement vertical du terrain conseillées au pilote d'un aéronef, et d'autre part, sur la prévision actuellement bien maîtrisée sur un délai court, de l'ordre de quelques minutes, de la trajectoire suivie par un aéronef, faite à partir des 20 caractéristiques et éventuellement des évolutions du vecteur vitesse de l'aéronef, pour fournir au pilote une indication sur une ou des trajectoires efficaces d'évitement avec ou non, un engagement automatique d'une manoeuvre d'évitement en cas de risque de conflit imminent avec le terrain. La connaissance a priori de la trajectoire correspondant à une 25 manoeuvre standard d'évitement vertical est tirée d'une étude comportementale du type d'aéronef concerné qui permet de prédéterminer différentes formes de trajectoire d'évitement vertical tenant compte des possibilités instantanées de montée de l'aéronef, à partir de paramètres tels que le poids de l'aéronef, son inertie, sa vitesse lors de l'engagement de la 30 manoeuvre, l'inertie de remise en puissance de ses moteurs, sa configuration du moment : perte d'un moteur, position des volets, des becs, des systèmes de dégivrage, des freins aérodynamiques, du taux de virage, du roulis, la vitesse de mise en roulis, etc.. Les différentes formes prédéterminées de la trajectoire suivie au cours d'une manoeuvre standard d'évitement vertical ou 35 les données de capacités de montée de l'avion dont elles découlent peuvent, 2905756 11 par exemple, être stockées dans une base de données embarquée et sélectionnées à partir des valeurs de paramètres tels que le poids et/ou l'inertie de l'aéronef délivrées par les instruments de vol ainsi que d'autres paramètres de configuration. 5 Pour remplir ses fonctions, ce système de prévention des collisions avec le terrain assimile les risques de collision avec le terrain à la pénétration d'un modèle du terrain survolé élaboré à partir d'une base de données topographiques, dans un ou plusieurs volumes de protection liés à l'aéronef modélisant des trajectoires de manoeuvres standard d'évitement io vertical engagées à plus ou moins court terme. Les volumes de protection, s'étendent audevant de l'aéronef, dans sa direction de progression avec des surfaces inférieures et frontales à profils longitudinaux en forme de palette correspondant à une trajectoire prédéterminée de manoeuvre standard d'évitement vertical engagée à plus 15 ou moins court terme à partir d'une extrapolation de la trajectoire de l'aéronef déduite des caractéristiques et éventuellement des variations de son vecteur vitesse. Ils sont appelés "palpeurs" car principalement définis par leurs surfaces inférieures et frontales puisqu'il s'agit de détecter une pénétration du terrain survolé. 20 Plus précisément, le système de prévention des collisions avec le terrain qui va être décrit met en oeuvre : un premier palpeur de point limite d'efficacité d'une manoeuvre standard d'évitement vertical, pour détecter un risque de collision avec le terrain qui ne peut être simplement éludé par une 25 manoeuvre standard d'évitement vertical et éventuellement le signaler au pilote de l'aéronef par des indications orales ou visuelles, un deuxième palpeur d'analyse des possibilités d'échappement latéral offertes par les alentours de l'aéronef pour déterminer les 30 secteurs azimutaux ouverts à une manoeuvre standard d'évitement vertical précédée d'un changement de cap dite manoeuvre composite d'évitement et signaler ces secteurs au pilote (par exemple au moyen de barres de tendance apparaissant sur un écran affichant les paramètres primaires de vol) si une réaction est 35 requise de sa part pour éviter la collision avec le terrain, 2905756 12 un troisième et un quatrième palpeurs d'alerte et d'alarme, de longueurs échelonnées, construits autour de manoeuvres standard d'évitement vertical engagées plus tardivement que pour les premier et deuxième palpeurs, et utilisés classiquement pour 5 déclencher des alertes et alarmes plus précoces signalant les unes, les alertes, la nécessité de corriger à court terme la trajectoire suivie par l'aéronef et les autres, les alarmes, l'obligation d'engager sans délai une manoeuvre standard d'évitement vertical, - un cinquième palpeur construit autour d'une manoeuvre standard o d'évitement engagée, pendant la résolution d'un risque avéré de collision sol, sur une trajectoire reprenant l'orientation de la trajectoire suivie initialement lors de la détection du risque avéré de collision sol et utilisé pour détecter la fin de résolution d'un risque avéré de collision sol, 15 - un automate qui fournit, de manière optionnelle, des ordres (pente et cap) à un pilote automatique pour l'exécution d'une manoeuvre d'évitement du terrain standard ou composite juste avant d'atteindre le point limite de perte d'efficacité des manoeuvres standard d'évitement vertical et qui peut être mis hors course par 20 débrayage du pilote automatique, le pilote gardant pleine autorité sur les commandes de vol, un dispositif de signalisation fournissant les différentes indications orales ou visuelles caractérisant l'évolution d'un risque de collision avec le terrain dont les alertes et alarmes précoces de risque de 25 collision avec le terrain, l'alarme de dépassement du point limite d'efficacité des manoeuvres standard d'évitement vertical, les secteurs azimutaux encore ouverts à une manoeuvre standard d'évitement verticale après dépassement du point limite, la résolution assurée d'un risque avéré de collision avec le sol 30 compte tenu de la trajectoire de la manoeuvre d'évitement entreprise, la fin de la résolution d'un risque avéré de collision sol et la disparition effective d'un risque avéré de collision avec le sol, et - un dispositif d'inhibition de ces mécanismes lors d'approches 35 "nominales"vers une piste. 2905756 13 II est à noter que les troisième, quatrième et cinquième palpeurs ne sont pas indispensables à la mise en oeuvre de l'invention. 5 Le point à partir duquel la trajectoire suivie présente des risques de collision avec le terrain tels qu'il n'est plus possible d'effectuer une manoeuvre standard d'évitement vertical fait généralement suite à deux points successifs de la trajectoire suivie par un aéronef signalés par les systèmes TAWS opérationnels: 10 - un premier point d'alerte à partir duquel un risque de conflit avec le terrain est détecté et mérite d'être signalé au pilote pour qu'il ajuste sa trajectoire. A ce point un système de type TAWS émet une alerte orale de type "Caution". un deuxième point d'alarme à partir duquel le risque de conflit avec 15 le terrain est tel qu'une manoeuvre standard d'évitement vertical doit immédiatement être engagée par le pilote. A ce deuxième point un système de type TAWS émet une alarme orale de type "Pull Up". Il est à noter que, dans certaines situations, la trajectoire suivie 20 peut amener directement un aéronef, du premier point d'alerte, au point limite d'efficacité d'une manoeuvre standard d'évitement vertical point d'alarme sans passer par le point d'alarme. Il est également à noter que dans certaines variantes de l'invention, le système peut ne pas générer ces alerte et alarme. 25 La détermination du franchissement par l'aéronef du point limite de conflit imminent avec le terrain à partir duquel une manoeuvre standard d'évitement vertical du terrain n'est plus efficace est assimilée à la pénétration d'une représentation topographique du terrain élaborée à partir d'une base de données d'élévations du terrain embarquée ou consultable 30 depuis l'aéronef, dans un palpeur de point limite qui correspond à la surface inférieure et frontale d'un volume de protection lié à l'aéronef modélisant une trajectoire d'une manoeuvre standard d'évitement vertical engagée sur-le-champ ou quasiment sur-le-champ, au bout d'un temps en dessous duquel le pilote n'a pratiquement plus le temps de réagir, de durée prédéterminée 35 typiquement comprise entre 0 et 3 secondes, généralement constante mais 2905756 14 pouvant être variable et dépendre de critères portant sur la nature de la phase de vol en cours, l'altitude de l'aéronef ou autres. Comme montré à la figure 1, le palpeur 1 de point limite présente une extension longitudinal EXT,ong dans la direction du mouvement 5 de l'aéronef et une extension latérale EXT,at transversale au mouvement de l'aéronef. Son extension longitudinale EXTiong a un profil correspondant à une trajectoire extrapolée comportant deux parties ou temps de vol successifs : - un premier temps de vol T1 d'initialisation d'une manoeuvre standard d'évitement vertical allant de la position courante S de l'aéronef io jusqu'à un arrondi précédant la mise en montée effective de l'aéronef correspondant à un temps de réaction d'un pilote ayant pris la décision d'effectuer une manoeuvre standard d'évitement vertical, augmenté des temps de remise à plat de l'aéronef, de prise d'une incidence adaptée à une pente de montée égale ou proche d'un 15 maximum possible et de passage des moteurs à un régime maximum de poussée. Cette première partie a une durée de l'ordre d'une dizaine de secondes. et un second temps de vol T2 correspondant à une montée à pente égale ou proche du maximum. 20 La forme et la durée de parcours de la trajectoire de la première partie T1, et la pente de montée de la deuxième partie T2 sont données par des tables prenant en compte des paramètres tels que le type d'aéronef, son poids, sa vitesse, son taux de virage et son angle de roulis, sa vitesse de mise en roulis, l'inertie de remise en vitesse des moteurs, etc.. 25 Le délai d'inertie de remise en puissance des moteurs, qui est fonction de la vitesse air de l'aéronef et de son régime moteur lors de l'engagement d'une manoeuvre d'évitement du terrain, est tiré d'un abaque ou d'une table 2D établi soit à partir de bases de performances fournies par le constructeur de l'aéronef, soit à partir de valeurs conservatives génériques 30 pour tous les aéronefs ayant la même motorisation. L'extension longitudinale EXT,ong du palpeur 1 de point limite couvre typiquement 2 minutes de vol, mais peut être modulée en fonction de la phase de vol ou de la zone où s'effectue le vol. Par exemple, dans une zone d'aéroport montagneux elle peut être modulée en fonction de la 2905756 15 distance aéronef-piste obtenue par l'utilisation de données contenues dans une base de données sur les coordonnées des pistes aéroports. L'extension latérale EXT,at du palpeur 1 de point limite tient compte des incertitudes de localisation de l'aéronef dues aux imprécisions de 5 ses instruments embarqués de localisation et de la représentation topographique du terrain élaborée à partir de la base de données d'élévations du terrain. Elle s'accroît avec le délai de prévision. La largeur du palpeur au niveau de la position courante de l'avion est une valeur prédéterminée typiquement de 100 m par exemple. Pour une implémentation io donnée cette largeur est en général constante. Mais dans certaines implémentations, cette largeur peut avoir une valeur variable selon des critères tels que niveau de la précision de navigation, phase de vol, altitude ou autres. De la position courante de l'aéronef le palpeur s'ouvre typiquement de 1,5 de part et d'autre de la direction de déplacement de 15 l'aéronef quand il vole en ligne droite et augmentée jusqu'à une valeur telle que 90 par exemple sur le coté du virage quand il est en virage en fonction du taux de virage. Sur l'autre coté du virage, l'angle peut rester inchangé car, si l'exécution d'une manoeuvre d'évitement se révèle nécessaire, la zone utilisée pour cette manoeuvre doit rester protégée. 20 Pour la détection d'une pénétration du terrain survolé au travers du palpeur 1 de point limite, il est tenu compte d'une marge verticale de sécurité m qui est soit ajoutée à la modélisation du terrain prise en compte, soit comme ici, soustraite de l'altitude de l'aéronef abaissant d'autant 25 le palpeur 1 de point limite par rapport à la modélisation du terrain prise en compte. Cette marge de sécurité sous la position courante de l'avion et/ou sous la trajectoire suivie par l'aéronef correspond ici à la marge minimum tolérable pour éviter un accident. Sa valeur est comprise, par exemple entre 0 et 100 ft mais elle peut être un peu plus importante. La valeur maximum 30 doit prendre en compte comme déjà décrit dans les brevets US 5,488,563 et US 5,638,282, les différentes erreurs impactant la hauteur effective au- dessus du sol réel dont : la précision de la base de donnée terrain, la précision de la position verticale de l'avion donnée par les équipements de bord, la marge minimum pour franchir des obstacles usuels tels que : arbres, 35 immeubles (ceux-ci sont typiquement inférieur à 100 ft). Plus généralement, 2905756 16 cette marge de sécurité est au plus égale à la marge adoptée pour les palpeurs utilisés par les systèmes de type TAWS pour les alertes de type "caution" et alarmes de type "warning". Pour davantage de détails sur la conformation d'un palpeur de 5 point limite 1, on peut se reporter à la demande de brevet français FR 2.864.270 déposée par la demanderesse. La détection d'une pénétration du terrain survolé dans le palpeur 1 de point limite se fait : - en positionnant le palpeur 1 de point limite par rapport à la 10 représentation topographique du terrain survolé d'une part, latéralement à partir d'informations sur la position géographique de l'aéronef et sur sa direction de déplacement (route) délivrées par ses instruments de bord et, d'autre part, verticalement en tenant compte de la marge verticale de sécurité à partir d'une information 15 d'altitude délivrée par les instruments de bord de l'aéronef, et en recherchant les points du palpeur 1 de point limite pénétrant la représentation topographique du terrain survolé, par exemple en échantillonnant le palpeur de point limite par la grille de localisation géographique utilisée implicitement dans la base de données 20 d'élévations du terrain pour quadriller le terrain survolé, ou par interpolation entre points de la grille. Une détection de pénétration du terrain survolé dans le palpeur 1 de point limite signalant l'inefficacité des manoeuvres standard d'évitement vertical du terrain est utilisée pour informer le pilote d'une situation de risque 25 imminent de collision avec le sol par des indications orales et/ou visuelles (telles que typiquement une annonce de type "Avoid Terrain") et pour lancer un processus d'aide à la résolution du risque avéré de collision avec le terrain. 30 L'identification des secteurs azimutaux d'évitement ou de dégagement restant ouverts à une manoeuvre standard d'évitement vertical après un changement de cap se fait par analyse des secteurs azimutaux libres de pénétration du terrain au sein d'un palpeur spécialisé, correspondant à une augmentation très importante de l'ouverture azimutale 35 du palpeur de point limite. Ce palpeur spécialisé correspond aux surfaces 2905756 17 inférieure et frontale d'un volume de protection modélisant non seulement la trajectoire d'une manoeuvre standard d'évitement vertical engagée sur-le-champ ou au plus à très brève échéance mais également un ensemble de trajectoires composites comportant une première partie correspondant à une 5 trajectoire de manoeuvre initiale de changement de cap plus ou moins appuyé, prolongée par une deuxième partie correspondant à une trajectoire de manoeuvre standard d'évitement verticale. Comme représenté à la figure 2, le palpeur 2 utilisé dans l'analyse des possibilités d'échappement offertes par les alentours de 10 l'aéronef reprend la surface du palpeur 1 de point limite complétée par des extensions latérales lui donnant une forme générale évasée rappelant celle d'un fer de francisque. Plus précisément, le palpeur 2 d'analyse présente une surface frontale relevée 10, engendrée par une directrice 11 ayant la forme d'une deuxième partie à pente de montée proche du maximum, d'une 15 trajectoire de manoeuvre standard d'évitement verticale s'appuyant à sa base sur une génératrice 12 en arc de cercle ouvert formée du lieu des points d'achèvement des manoeuvres initiales de changement de cap à la portée de l'aéronef. Cette surface frontale relevée se prolonge en direction de la position courante S de l'aéronef par une surface sectorielle 13 de 20 raccordement contenant l'ensemble des trajectoires de changement de cap à la portée de l'aéronef, limitées à un changement de cap maximum pouvant aller jusqu'à atteindre les 180/190 degrés afin de sonder les possibilités de demi-tour. Le lieu 12 des points d'achèvement des manoeuvres de 25 changement de cap correspond au lieu des extrémités des cordes des virages de changement de cap. Il peut être déterminé à partir de prévisions de trajectoires de virage à plat, à angle de roulis SIDE_BANK constant, typiquement 3 /seconde, et parcouru avec une vitesse air TAS constante, qui s'arrête au moment de la remise à plat des ailes de l'aéronef après que celuici ait atteint le cap désiré et dont le rayon, fixé en fonction des performances de l'aéronef et d'un degré de confort recherché répond à la relation classique : TAS2 g x tan(SIDE BANK) g étant l'accélération de la pesanteur. R= 2905756 18 Ce lieu 12 des points d'achèvement des manoeuvres de changement de cap se présente sous la forme d'un segment courbe s'apparentant à un arc de cercle en plus ouvert si l'on admet que tous les virages sont exécutés avec un même angle de roulis, une même vitesse, et 5 ont un même rayon. Il n'est pas forcément symétrique de chaque coté de l'aéronef, car il dépend de l'angle de roulis initial de l'aéronef et peut résulter, dans un sens du prolongement d'un virage initial et, dans l'autre sens, d'une annulation du virage initial avec trajectoire de remise à plat avant d'initier un virage de l'autre côté. 10 En variante, le palpeur 2 d'analyse peut ne pas être situé au même niveau que le palpeur 1 de point limite dans la direction de progression de l'aéronef mais venir légèrement en deçà ou au-delà du palpeur 1 de point limite. La détection d'une pénétration du terrain survolé dans le palpeur 15 1 de point limite signalant un risque avéré de collision avec le terrain non résoluble par une manoeuvre standard d'évitement vertical, entraîne, comme représenté à la figure 3, un inventaire des points du terrain survolé pénétrant dans le palpeur d'analyse 2, puis, comme représenté à la figure
4, une recherche des secteurs azimutaux centrés sur la position courante S de 20 l'aéronef encore ouverts, c'est-à-dire exempts de pénétration par des points du terrain survolé. L'inventaire des points 15 du terrain survolé pénétrant dans le palpeur d'analyse 2 se fait, comme pour le palpeur 1 de point limite, en positionnant le palpeur d'analyse 2 en latéral et en vertical par rapport à la 25 représentation topologique du terrain survolé élaborée à partir de la base de données d'élévation du terrain et en comparant, après prise en compte de la marge d'altitude de sécurité, les altitudes des points du palpeur d'analyse 2 aux élévations des points de mêmes coordonnées géographiques de la représentation topologique du terrain survolé.
30 La recherche des secteurs azimutaux a, b, c encore ouverts se fait, par exemple, par une analyse géométrique de la disposition au sol des ensembles de points pénétrants 15 trouvés lors de l'inventaire consistant à faire balayer cette disposition au sol par un axe horizontal pivotant tournant autour de la position S de l'aéronef et à repérer les positions angulaires ou 35 l'axe n'intercepte aucun point pénétrant. Sur l'exemple de la figure 4, cette 2905756 19 analyse géométrique donne trois secteurs ouverts : un secteur a légèrement sur la gauche de l'aéronef et deux secteurs b et c placés latéralement en limite de la plage de cap couverte par le palpeur d'analyse 2. Lors de la détection d'un risque imminent de collision avec le 5 terrain signalé par une pénétration du terrain dans le palpeur 1 de point limite donc non résoluble par une simple manoeuvre standard d'évitement vertical, les secteurs azimutaux ouverts trouvés au moyen du palpeur d'analyse 2 ont leurs angles d'ouverture testés pour leur aptitude à modéliser une trajectoire de manoeuvre standard d'évitement vertical respectant une marge latérale de 10 sécurité par rapport aux reliefs du terrain survolé, par exemple en imposant une longueur minimale à leurs arcs de cercles au niveau de leurs points de contact avec des ensembles de points pénétrants. Puis les secteurs azimutaux ouverts ayant satisfait au test de la marge latérale sont soumis à une estimation de distances de libre parcours 15 exempt de conflit potentiel avec le terrain, consistant en une recherche de points limites d'efficacité d'une manoeuvre standard d'évitement vertical dans leurs angles d'ouverture. Cette recherche se fait en balayant leurs angles d'ouverture par des trajectoires d'éloignement, rectilignes de pente arbitraire, préférablement la pente de la trajectoire de l'aéronef au moment de son 20 franchissement du premier point le privant de la possibilité de résoudre son risque de collision avec le terrain par une simple manoeuvre standard d'évitement vertical, ou une pente nulle de trajectoire horizontale, ou encore une pente positive de montée. L'intérêt de l'adoption, pour les trajectoires d'éloignement, de la 25 pente de la trajectoire initiale de l'aéronef, se manifeste dans le cas où le risque de collision avec le sol est dû à une erreur de cap en approche amenant l'aéronef sur un obstacle qu'il aurait dû normalement contourner, sa route normale ayant les plus grandes chances de se trouver dans un secteur azimutal ouvert proche de sa route initiale, présentant une distance de libre 30 parcours correspondant à sa distance d'approche. L'intérêt de l'adoption de trajectoires d'éloignement horizontale à pente nulle, résulte du fait que l'aéronef vire la plupart du temps , à plat et se retrouve se retrouve sur une trajectoire horizontale en sortie de virage. L'intérêt de l'adoption de trajectoires d'éloignement en montée se 35 manifeste dans le cas où l'aéronef vire en adoptant le plus tôt possible une 2905756 20 pente en montée pour anticiper la résolution du risque de collision avec le sol et rejoindre une altitude de sécurité. La figure 5 donne un exemple de détermination de distances de libre parcours sur les secteurs azimutaux ouverts à partir de points ultimes 5 20 marquant la limite d'efficacité d'une manoeuvre d'évitement vertical concernant des reliefs à moyenne distance hors de portée du palpeur d'analyse 2 ou du palpeur de point limitel. Cette détermination se fait par incrément de l'écart angulaire de route. Elle peut également se faire par d'autres méthodes, par exemple, par incrément de distance le long des 10 trajectoires en virage de la génératrice en arc de cercle 12 du palpeur d'analyse 2. Les distances de libre parcours sont déterminées sur des horizons de 2 à 5 minutes de vol pour des trajectoires en virage allant jusqu'à des changements de cap de 180 à 190 degrés couvrant un rebroussement 15 de trajectoire, la trajectoire de provenance de l'aéronef étant considérée comme sûre donc candidate pour une évasive envisageable si sa rejointe est possible. La figure 6 montre une forme possible d'affichage mono dimensionnel, des secteurs azimutaux ouverts à une manoeuvre de 20 dégagement. Celle-ci se présente sous la forme de segments 30 d'un bandeau gradué en écart angulaire de cap 0 ou en distance le long d'une trajectoire en virage. Ce bandeau peut être conformé pour se superposer à l'échelle des caps d'un écran PFD d'affichage de paramètres primaires de vol ou être ajouté à la base ou au sommet d'une carte répertoriant les reliefs 25 menaçants sur un écran de navigation. La figure 7 montre une forme possible d'affichage en bi dimensionnel, des secteurs azimutaux ouverts à une manoeuvre de dégagement avec leurs distances de libre parcours. Celle-ci se présente sous la forme d'un diagramme de courbe 31 gradué en abscisses, en écart 3o angulaire de cap 0 ou en distance le long d'une trajectoire en virage et, en ordonnées, en distance de libre parcours, avec au centre le secteur couvert par le palpeur de point limite 1. Ces figures 6 et 7 sont sans correspondance avec la situation illustrée à la figure 5.
2905756 21 De façon optionnelle, l'un des secteurs azimutaux ouverts à une manoeuvre de dégagement et ayant satisfait au test de marge latéral est privilégié pour la fourniture et l'indication d'un changement de cap. II est sélectionné de manière à réaliser un compromis entre les différents aspects 5 suivants : - altération de route minimum - altération minimum de la pente de montée (celle-ci devant être d'autant plus faible que l'altération de route est grande) - secteur de dégagement le plus large possible (celui-ci devant être 1 o d'autant plus grand que l'altération de route est grande) -distance à un nouveau risque potentiel de conflit avec le terrain la plus éloignée possible (celle-ci devant être d'autant plus grande que l'altération de route est grande). en partant des deux constatations suivantes : 15 - moins le relief infranchissable est élevé au-dessus de la trajectoire courante de l'aéronef, plus l'aéronef aura de facilité à passer au-dessus. Il sera plus facile à l'aéronef de passer au-dessus que d'initier un virage mais le temps "après alerte" est d'autant plus court que le relief dépasse peu de la trajectoire courante de l'aéronef, 20 -plus le relief infranchissable est élevé au dessus de la trajectoire courante de l'aéronef, plus l'aéronef aura de difficulté à passer au-dessus et il lui sera plus facile d'initier un virage plutôt qu'une forte montée sur une grande distance. En outre la détection se fera tôt et le temps "après alerte" sera long. 25 qui poussent à anticiper les manoeuvres d'évitement sur les trajectoires de dégagement. Pour cette sélection, les hauteurs des reliefs limitant les distances de libre parcours sur les secteurs azimutaux ouverts sont converties en distances préalables aux points ultimes afin de situer, en amont des points 30 ultimes des trajectoires de dégagement, des points d'initialisation d'une manoeuvre préventive d'évitement vertical à pente plus modérée qu'une manoeuvre standard d'évitement vertical. La figure 8 illustre la détermination de l'emplacement d'un point d'initialisation 21 à partir d'un point ultime 20, sur une trajectoire de 35 dégagement d'un secteur azimutal ouvert à distance de libre parcours 2905756 22 limitée. L'emplacement du point ultime 20 est déterminé en déplaçant, le long de la trajectoire de dégagement 22 supposée horizontale, un profil de manoeuvre standard d'évitement vertical d'angle de pente a correspondant à une valeur proche du maximum admissible pour l'aéronef compte tenu de 5 son type, son poids et sa vitesse, cela jusqu'à ce qu'il entre en contact avec le relief. Le point d'initialisation est alors assimilé au point 21 de la trajectoire de dégagement, placé en amont du point ultime 20, voyant sous un angle de pente (3 inférieur à l'angle de pente a, le point de contact 23 avec le relief R, de la trajectoire standard d'évitement vertical. La distance d de libre 10 parcours, qui est la distance séparant le point d'initialisation 21 du point ultime 20 : répond à la relation de définition : d = H (1/tg(13) - 1/tg(a) ) H étant la hauteur relative du relief d'un point de contact 23 par rapport à la trajectoire de dégagement considérée.
15 L'angle de pente 13 de la manoeuvre préventive d'évitement verticale peut être déterminé en fonction de différents paramètres tels que la pente a d'une manoeuvre standard d'évitement vertical qui est fonction de la ressource maximum possible de l'aéronef compte tenu de ses performances instantanée de montée et /ou la variation de cap. II répond par exemple à 20 une relation de définition de la forme : (3 = f(a) * f(variation track) avec f(a)=a/2 f(variation track) = cos(variation track) ou cos(variation track/2).
25 L'emplacement du point d'initialisation 21 peut également être déterminé, comme celui d'un point ultime 20 en déplaçant, le long de la trajectoire de dégagement, un profil de manoeuvre modérée d'évitement vertical d'angle de pente a, cela jusqu'à ce qu'il entre en contact avec le relief. Certains secteurs azimutaux ouverts ne présentant pas de risque de 30 collision avéré sur l'horizon de détermination des distances de libre parcours pour la valeur d'angle de pente (3 d'une manoeuvre standard d'évitement vertical, donc pas de point ultime, peuvent néanmoins ramener une distance pour le point d'initialisation. Pour couvrir ce cas il est toujours possible de rejouer la logique de détermination des points ultime avec une manoeuvre 35 d'évitement verticale de pente non plus égale à a mais à 13.
2905756 23 Lors de la détermination d'un point ultime 20, plusieurs points 23, 24 de contact avec le relief peuvent simultanément ressortir. Dans ce cas seul est considéré le point de contact 22 ayant la plus grande hauteur relative, sauf si la hauteur relative la plus basse reste encore déterminante 5 dans la détermination de la variation de cap optimum. La figure 9 montre une forme possible d'affichage en bi dimensionnel, des secteurs azimutaux ouverts à une manoeuvre de dégagement avec leurs distances de libre parcours immédiat 32 et de libre parcours à court terme 33. Cette forme d'affichage consiste en un io diagramme gradué en abscisses, en écart angulaire de cap 0 ou en distance le long d'une trajectoire en virage et, en ordonnées, en distance de libre parcours, avec au centre le secteur couvert par le palpeur de point limite 1 montrant deux courbes : la courbe 32, en traits gras donnant les distances de libre parcours immédiat qui sont toujours les plus faibles et la courbe 33 en 15 traits maigres donnant les distances de libre parcours à court terme qui sont souvent plus importantes du fait de la manoeuvre modérée d'évitement vertical qu'elles supposent. En plus des courbes 32 et 33 donnant les distances de libre parcours immédiat et à court terme, figurent une indication A de la nouvelle route conseillée en priorité ou mise en oeuvre de façon 20 automatique, et une indication B d'une nouvelle route conseillée en deuxième choix car moins satisfaisante du point de vue du compromis recherché (altération de route minimum, altération minimum de pente, de montée, secteur de dégagement le plus large possible, nouveau risque potentiel de conflit avec le terrain le plus éloigné possible).
25 La détermination des points d'initialisation d'une manoeuvre modérée d'évitement vertical, qui vient d'être décrite s'adapte à des trajectoires de dégagement non horizontale, la hauteur de relief H considérée qui est la hauteur relative par rapport à la trajectoire de dégagement, devenant plus faible pour une trajectoire de dégagement montante et plus 30 forte pour une trajectoire de dégagement descendante et les angles de pente a et (3 étant pris en compte par leurs écarts par rapport à l'angle de pente de la trajectoire de dégagement. Les palpeurs 1 de point limite et palpeur 2 d'analyse sont 35 avantageusement complétés par des palpeurs d'alerte 3 et d'alarme 4 2905756 24 permettant de fournir des alertes et alarmes alors que les manoeuvres standard d'évitement vertical sont encore efficaces Les figures 10 et 11 montrent, en projection verticale et horizontale, une utilisation conjointe des palpeurs 1 et 2 de point limite et 5 d'analyse avec deux autres palpeurs d'alerte et d'alarme 3 et 4 de longueurs échelonnées, construits, en tenant compte d'une marge verticale de sécurité supérieure à celle des palpeurs 1 et 2 de point limite et d'analyse, autour d'une manoeuvre standard d'évitement vertical engagée de plus en plus tardivement tels que ceux utilisés par des systèmes TAWS opérationnels io pour déclencher leurs alertes et alarmes. Ici, le palpeur 4 sert au déclenchement d'une alarme vocale "Pull-up" signifiant au pilote une obligation d'engager sans délai une manoeuvre standard d'évitement verticale tandis que le palpeur 3 sert au déclenchement d'une alerte vocale "Caution" signifiant au pilote qu'il doit modifier à court terme la trajectoire 15 suivie. Le palpeur 4 d'alarme est construit autour d'une manoeuvre standard d'évitement vertical engagée non pas immédiatement, comme pour le palpeur 1 de point limite mais à très court terme pour laisser au pilote le temps de réaction nécessaire à la prise en compte d'une alarme vocale. Le palpeur 3 d'alerte est construit autour d'une manoeuvre standard d'évitement 20 engagée à moyen terme pour laisser au pilote le temps d'analyser la situation ayant provoqué l'alerte vocale et de décider d'une modification de trajectoire permettant de résoudre le risque avéré de collision avec le sol. Pour davantage de détails sur des systèmes TAWS opérationnels utilisant des palpeurs pour engendrer des alertes vocales "Caution" et 25 alarmes vocales "Pull up" à l'intention du pilote, on peut se reporter aux brevets américains US 5,488,563 et US 5,638,282 (Chazelle, Hunot, Lepere). L'utilisation conjointe des palpeurs 1 et 2 de point limite et d'analyse avec les palpeurs d'alerte et d'alarme 3 et 4 d'un système TAWS 30 permet d'améliorer la pertinence des alertes et alarmes vocales destinées à l'équipage. Ainsi, en l'absence d'une détection de terrain par le palpeur d'alarme 4, aucune alarme terrain n'est émise, qu'il y ait des possibilités de dégagement latéral, le palpeur 2 ne détectant pas de terrain, ce qui est le cas 35 du vol normal, ou qu'il n'y ait pas de possibilité de dégagement latéral, le 2905756 25palpeur 2 d'analyse détectant du terrain tout autour, ce qui est le cas d'un vol dans une vallée. En présence de détection de terrain par le palpeur d'alarme 4, une alarme terrain de type "Pull up" est émise tant que le palpeur de point 5 limite 1 ne détecte pas de terrain car il y a un risque de collision frontale avec le terrain avec possibilité de dégagement vertical mais pas nécessairement de possibilité de dégagement latéral, le palpeur d'analyse pouvant détecter du terrain tout autour, ce qui est le cas d'un risque de collision frontale dans une vallée.
10 En présence d'une détection de terrain par les palpeurs d'alarme 4 et de point limite 1, l'alarme de type "Pull up" est remplacée par une alarme de type "Avoid terrain" car il n'y a plus de possibilité de dégagement vertical. En cas d'alarme terrain de type "Pull up" ou "Avoid Terrain", le palpeur 2 d'analyse est déplacé en avant de l'aéronef, sur sa trajectoire 15 prévisible, jusqu'au point où toute possibilité d'évasive disparaît, ce point situant l'instant ultime avant lequel une manoeuvre d'évitement doit être initiée étant signalé à l'équipage et éventuellement utilisé pour fixer l'instant de démarrage d'une procédure automatique d'évitement du terrain.
20 Un système de type TAWS de prévention des collisions avec le terrain à palpeurs de point limite et d'analyse est avantageusement pourvu d'un dispositif de constat de résolution d'un conflit avec le terrain signalant la possibilité pour l'aéronef de reprendre une trajectoire normale sans conflit avec le terrain à court et moyen termes opérant, soit par surveillance de 25 l'altitude courante de l'aéronef et détection de son franchissement par valeur supérieure d'une altitude de sécurité, soit, comme montré à la figure 12, par surveillance de l'élimination de toute pénétration de points du terrain survolé dans un palpeur spécifique de fin de conflit. La figure 12 montre, en situation, un aéronef qui se déplaçait 30 initialement en descente jusqu'en un point MW de sa trajectoire où il a été averti par un système de type TAWS embarqué, d'un risque de collision avec le terrain ou plutôt avec une surface MTCD recouvrant le relief R et correspondant à une marge minimum de sécurité tenant compte de diverses imprécisions sur les élévations du terrain et sur la mesure de la hauteur de 35 l'aéronef au-dessus du sol et qui a entamé une manoeuvre standard 2905756 26 d'évitement vertical l'amenant dans sa position courante S, sur une trajectoire de montée. Le système de type TAWS embarqué met en oeuvre les palpeurs 1 et 2 de point limite et d'analyse ainsi que des palpeurs d'alerte 3 et 5 d'alarme 4 et un palpeur spécifique de fin de conflit 5. Les palpeurs 1, 2, 3 et 4 de point limite, d'analyse, d'alarme et d'alerte, qui se sont aplatis du fait que l'aéronef a engagé la deuxième partie, à pente de montée proche du maximum, d'une manoeuvre standard d'évitement vertical et qui ne provoquent plus ni alerte ni alarme du fait qu'ils ne rencontrent plus aucun 10 point du terrain survolé, informent le pilote de la bonne efficacité de la manoeuvre standard d'évitement vertical engagée mais ne le renseignent pas sur la possibilité ou non de reprendre la manoeuvre de descente qu'il suivait avant l'alerte ou l'alarme de risque de collision terrain. Cette fonction est dévolue au palpeur 5 de fin de conflit construit autour d'une trajectoire fictive 15 de reprise de route reprenant le cap initial de l'aéronef et la pente de sa trajectoire initiale ou une pente horizontale. Dans la situation représentée, le palpeur 5 de fin de conflit intercepte la surface MTCD recouvrant le terrain survolé signifiant que la manoeuvre standard d'évitement vertical en cours de réalisation doit être poursuivie avant que le risque de collision avec le terrain 20 puisse être considéré comme résolu. Un système de type TAWS de prévention des collisions avec le terrain à palpeurs de point limite et d'analyse est avantageusement pourvu d'un dispositif d'inhibition des alertes, alarmes, signalement des secteurs de 25 dégagement et mise en oeuvre optionnelles d'engagement automatique de manoeuvres d'évitement dès lors que l'aéronef effectue une approche vers une piste d'atterrissage (sur laquelle il a l'intention de se poser) ou un dégagement depuis une piste de décollage, les informations pistes étant obtenues par l'utilisation de données contenues dans une base de données 30 sur les coordonnées des pistes aéroports. Ce dispositif d'inhibition peut baser l'inhibition ou non des alertes, alarmes, signalement des secteurs de dégagement et mise en oeuvre optionnelles d'engagement automatique de manoeuvres d'évitement sur un critère de présence ou non de l'aéronef sur ou à proximité immédiate (pour 35 tenir compte des imprécisions de positionnement et de suivie de trajectoire), 2905756 27 d'une trajectoire autorisée d'approche ou de dégagement d'une piste d'atterrissage-décollage selon le concept communément surnommé "Landing Tunnel" décrit par exemple dans le brevet américain US 6,088,654, ce critère de présence ou d'absence au voisinage d'une trajectoire d'approche pouvant 5 être complété ou modifié par d'autres critères tels que la sélection du mode d'approche pour le pilote automatique de l'aéronef. Différentes variantes peuvent être envisagées dans le mode de fonctionnement d'un système de prévention des collisions avec le terrain à io palpeurs 1 de point limite et palpeur 2 d'analyse. Ainsi, l'engagement automatique d'une manoeuvre composite d'évitement comportant un virage vers un secteur de dégagement suivi d'une manoeuvre standard d'évitement vertical, peut être retardé jusqu'à ce que les secteurs de dégagements restants ne respectent plus certains critères prédéfinis comme : 15 occupation d'une plage de caps inférieure à, par exemple, 50% de la plage de cap couverte par le palpeur 2 d'analyse, - secteurs de dégagement nécessitant un changement de cap minimum de plus de, par exemple 25 , changement d'altitude requis dans les secteurs de dégagement 20 pour atteindre une altitude de sécurité supérieur, par exemple à 15000ft. Dans de telles variantes l'analyse des critère de retardement de l'engagement automatique d'une manoeuvre composite d'évitement débute au passage du point limite d'efficacité d'une simple manoeuvre standard 25 d'évitement vertical. La pente de montée prise en compte dans la détermination des trajectoires des manoeuvres standard d'évitement vertical peut dépendre du type de palpeur considéré. Ainsi, pour les palpeurs 1 de point limite et 2 30 d'analyse, elle peut être prise supérieure à la pente de montée adoptée pour les palpeurs 4 d'alerte et 3 d'alarme, lorsque cette dernière fait l'objet d'une décote (généralement 10%) par rapport à la pente de montée maximale correspondant à une marge de sécurité.
2905756 28 Les différents palpeurs 1 de point limite, 3 d'alarme et 4 d'alerte ont été principalement décrits et représentés dans le cadre d'un aéronef se déplaçant en ligne droite, c'est-à-dire avec des formes dont les surfaces ont pour génératrices des axes de déplacement à projection horizontale 5 rectiligne. Dans le cas d'un déplacement de l'aéronef en virage, les formes et les ouvertures de ces palpeurs 1, 3, 4 par rapport à la direction de déplacement de l'aéronef s'adaptent, leurs génératrices devenant des axes de déplacement à projection courbe correspondant au virage et leurs ouvertures, qui sont de l'ordre de 1,5 pour un vol en ligne droite, sont 10 agrandies du côté intérieur au virage en fonction du taux de virage, l'agrandissement pouvant atteindre 90 , et soit maintenues ou diminuées du côté extérieure au virage. Les figures 13, 14, et 15 illustrent les différentes formes qui en découlent pour les projections horizontales des palpeurs. Sur ces figures 13, 14, 15, l'aéronef suit, en instantané, un axe de route R tout en 15 exécutant un virage de trace V. Le palpeur d'analyse 2 a quant à lui une forme qui tient compte du vent local qui réduit les rayons apparents de virage lorsqu'il est de face et les augmente lorsqu'il est portant. Ces rayons apparents peuvent être assimilés à la moitié de la distance des points des virages où l'aéronef atteint un 20 changement de cap de 180 , points dont les distances transversales par rapport à l'aéronef répondent à la relation : x, (tin ) = WSX, .tW, ù 8.R. cos(wt,, + y, ) + S.R. cos(y, avec tW, = 1 aresinl ù S WSX` ù y, j + 2k.I1 w l TAS y, = -8.(Track ù Heading) R= TAS2 g. tan roll TAS g. tan (proä w= = R TAS 30 TAS étant l'amplitude de la vitesse air de l'aéronef, g étant l'accélération de la pesanteur, 25 2905756 29 (prou étant l'angle de roulis de l'aéronef pendant la manoeuvre, y étant un facteur dépendant des conditions initiales, S étant un coefficient égal à +1 pour un virage à droite et -1 pour un virage à gauche, 5 WSxt étant le vent local transverse. Pour une justification de cette relation, on peut se reporter à la description de la demande de brevet français FR 2.871878 déposée par la demanderesse. io La figure 16 illustre un exemple de fonctionnement d'un système de prévention des collisions avec le terrain mettant en oeuvre les différents palpeurs qui viennent d'être décrits. Le système met en oeuvre une base de données 40 d'élévations du terrain, une base de données 41 de manoeuvres d'évitement ou de 15 capacités de montée de l'avion ainsi qu'un système d'acquisition 42 des paramètres avion. En l'absence d'un risque de collision, il élabore en 43 un palpeur d'alerte à partir d'une marge verticale de sécurité prédéterminée et d'une extrapolation à moyen terme (typiquement autour de 20 secondes) de la 20 trajectoire de l'aéronef tirée des paramètres avion, poursuivie sur 2 minutes environ par une trajectoire de manoeuvre standard d'évitement vertical extraite de la base de données 41 de manoeuvres d'évitement au moyen des paramètres avion et surveille en 44 une éventuelle pénétration dans le palpeur d'alerte, du terrain survolé échantillonné dans la base de données 40 25 d'élévations du terrain. En présence d'une détection de pénétration du terrain survolé dans le palpeur d'alerte, il requiert l'attention du pilote sur la nécessité de prendre en compte un risque de collision avec le terrain en enjoignant à un générateur 45 d'indications orales et visuelles d'émettre une alerte "caution", 30 déclenche l'élaboration de plusieurs palpeurs complémentaires : en 46 un palpeur d'alarme, en 47 un palpeur de point limite, en 48 un palpeur d'analyse et en 49 un palpeur de fin de conflit, surveille en 50, 51, 52 une éventuelle pénétration du terrain survolé dans les nouveaux palpeurs d'alarme, de point limite et d'analyse avec en outre en 52, une analyse des 35 secteurs azimutaux libres de pénétration avec estimations des distances de 2905756 30 libre parcours, et en 53, une éventuelle fin de pénétration du terrain dans le palpeur de fin de conflit. Les palpeurs d'alarme et de point limite sont élaborés d'une manière analogue à celle utilisée pour le palpeur d'alerte, la différence se 5 situant au niveau du délai d'extrapolation de la trajectoire de l'aéronef qui est à court terme (typiquement autour de 5 à 8 secondes) pour le palpeur d'alarme et à très court terme pour le palpeur de point limite (inférieur typiquement à 3 secondes) et éventuellement au niveau de la marge verticale de sécurité qui peut être de valeur différente pour chaque palpeur. io Le palpeur d'analyse qui est à grandes extensions latérales fait appel à des trajectoires de virage latéral assimilées à des arcs de cercles dont le rayon dépend des paramètres avion et du vent transverse local, et poursuivie par une trajectoire de manoeuvre standard d'évitement verticale extraite de la base de données 41 de manoeuvres d'évitement au moyen des 15 paramètres avion. II est élaboré à partir de génératrices partant de la position de l'aéronef ou d'une position prédite, qui sont : soit des droites directes depuis la position considérée en montée (après éventuellement une période de réaction), soit des arcs de cercles en fonction du roulis courant prolongés par 20 des trajectoires droites en montée, soit des trajectoires courbes précédées ou non des arcs de cercle, en montée instantanée ou différée Le palpeur de fin de conflit est élaboré comme le palpeur d'alerte mais à partir d'une extrapolation à moyen terme de la trajectoire suivie 25 initialement par l'aéronef tirée des valeurs des paramètres avion figées au moment de la détection du risque de collision avec le terrain en court de traitement. Les différents palpeurs sont élaborés sous une forme de surface en trois dimensions discrétisées par exemple en distance ou en temps, 30 azimut et/ou élévation. Ils ont une extension spatio-temporelle définie sur une distance ou un temps de parcours, soit équivalents pour toutes les directions, soit variables selon l'azimut et, pour une direction donnée (une génératrice) soit fixes, soit variables selon un critère tel que la hauteur relative des plus hauts sommets environnants. Au niveau des calculs ces surfaces peuvent 35 avantageusement être repliées sur un plan en 2 dimensions.
2905756 31 En présence de détection en 50 d'une pénétration du terrain survolé dans le palpeur d'alarme il requiert l'attention du pilote sur la nécessité d'engager sans délai une manoeuvre standard d'évitement vertical en enjoignant au générateur 45 d'indications orales et visuelles d'émettre une 5 alarme "pull-up", déclenche éventuellement en 54 l'identification et la sélection d'une manoeuvre d'évitement pour un engagement en 55 du pilote automatique dans une manoeuvre d'évitement du terrain. En présence de détection en 51 d'une pénétration du terrain survolé dans le palpeur de point limite il informe le pilote de l'inefficacité 10 d'une manoeuvre standard d'évitement vertical en enjoignant au générateur 45 d'indications orales et visuelles d'émettre une alarme de type "avoid terrain". II évalue en 52 les secteurs azimutaux libres de pénétration du terrain dans le palpeur d'analyse avec les distances de libre parcours 15 immédiat et à court terme et les signale à l'attention du pilote en enjoignant au générateur 25 d'indications orales et visuelles d'afficher les diagrammes bi dimensionnels, déclenche en 54 la sélection d'une manoeuvre efficace d'évitement pour la signaler au pilote par l'intermédiaire du générateur 45 d'indications orales et visuelles et, éventuellement en 35 pour un 20 engagement du pilote automatique dans une manoeuvre d'évitement. Dès détection en 53 d'une fin de détection de pénétration du terrain survolé dans le palpeur de fin de conflit ou constat en 56 du suivi correct d'une trajectoire autorisée, il inhibe toutes les alertes, alarmes et conseil de manoeuvre d'évitement émis par le générateur 45 d'indications 25 orales et visuelles, signale éventuellement au pilote la résolution du conflit en enjoignant à un générateur 45 d'indications orales et visuelles d'émettre une fin d'alerte de type "end of threat" et ne laisse en activité que le palpeur d'alerte. Comme montré à la figure 17, un système 60 de type TAWS de 30 prévention des collisions avec le terrain s'insère dans les équipements embarqués d'un aéronef entre : - les équipements de navigation et de localisation 61 rassemblant les instruments de vol et un dispositif de localisation géographique, tel que par exemple un récepteur d'un système de positionnement 35 par satellites GNSS (acronyme de l'expression anglo- 2905756 32 saxonne :"Global Navigation Satellite System") éventuellement complété par une centrale inertielle, un baro-altimètre, un radio-altimètre ou une combinaison entre plusieurs de ces senseurs, - une base de données d'élévations du terrain 62, comprenant 5 également des données sur les coordonnées géographiques des pistes d'aéroport un équipement de pilotage automatique PA 63, des écrans de la planche de bord : écran de navigation 64 affichant une carte de navigation, écran de pilotage 65 affichant les 10 paramètres primaires de vol, et - des émetteurs d'alertes placés dans le cockpit, principalement de type sonore ou vocal 66 : haut-parleur (HP), sirène, buzzer, etc., mais aussi de type visuel 67 : voyant (LI), etc.. Il comporte principalement : 15 - une base de données de manoeuvres d'évitement ou de capacités de montée de l'avion 600, - un calculateur 601 exploitant les informations en provenance des équipements de navigation et de localisation 61 et des bases de données 62, 600 d'élévations du terrain et de manoeuvre d'évitement pour élaborer les 20 différents palpeurs : palpeur d'alerte, palpeur d'alarme, palpeur de point limite, palpeur d'analyse, palpeur de fin de conflit, détecter les pénétrations du terrain survolé dans ces palpeurs, en fonction des détections faites, signaler les risques associés de collision avec le terrain par des alertes et alarmes, relayées en cockpit par les émetteurs d'alertes et alarmes 66, 67, 25 accompagnées de conseils pour le choix d'une manoeuvre d'évitement et éventuellement de commandes pour le suivi automatique d'une trajectoire d'évitement, destinées au pilote automatique 63, et éventuellement, - une interface homme-machine IHM 602, par exemple un MCDU (acronyme de l'expression anglo-saxonne :"Multipurpose Control Display 30 Unit") ou un FCU (acronyme de l'expression anglo-saxonne :"Flight Control Unit") permettant des paramétrages du système par un membre de l'équipage de l'aéronef ou par une équipe de maintenance, notamment pour le choix ou non d'un engagement automatique de manoeuvre d'évitement. Le calculateur 601 peut être un calculateur spécifique au système 35 de type TAWS de préventions des collisions avec le terrain ou un calculateur 2905756 33 partagé avec d'autres tâches telles que la gestion du vol ou le pilote automatique. Bien évidemment, il est possible de réaliser un système de type TAWS de prévention des collisions avec le terrain conforme à l'invention 5 sous diverses formes équivalentes à celle qui vient d'être décrite qui n'est qu'un exemple parmi les nombreux possibles à la portée de l'homme du métier.
Claims (18)
1. Système de prévention des collisions avec le terrain : - détectant les risques de collision avec le terrain au bout d'un délai prédéterminé de prévision, en les assimilant à la pénétration d'une représentation topographique du terrain survolé mémorisée dans une base de données (62) accessible de l'aéronef, dans un volume de protection (1, 3, 4) lié à l'aéronef localisé par rapport au terrain survolé au moyen d'un équipement de localisation (61) embarqué, orienté dans la direction de progression de l'aéronef et configuré de manière à modéliser une trajectoire de manoeuvre standard d'évitement vertical du terrain engagée sur le délai de prévision à partir de la trajectoire suivie par l'aéronef prédite à partir d'informations de vol délivrée par des équipements de vol (61) de l'aéronef, - déterminant, sur la trajectoire suivie par l'aéronef, un éventuel point limite de réussite d'une manoeuvre standard d'évitement vertical du terrain, en assimilant le franchissement par l'aéronef de ce point limite à la pénétration du terrain dans un volume de protection (1) lié à l'aéronef et configuré de manière à modéliser une trajectoire de manoeuvre standard d'évitement vertical exécutée sans délai, ladite trajectoire étant prédéfinie en fonction du type de l'aéronef, et donnant des indications sur les secteurs azimutaux de dégagement, autour de la direction de progression de l'aéronef, convenant à la réussite d'une manoeuvre standard d'évitement vertical du terrain, en assimilant les secteurs azimutaux de dégagement, aux secteurs azimutaux (a, b, c) libres de pénétration du terrain dans un volume de protection (2) à grande ouverture azimutale, lié à l'aéronef et configuré de manière à contenir le volume de protection (1) de point limite et, pour les différents azimuts couverts, des trajectoires d'une manoeuvre composite débutant par des manoeuvres de changement de cap permettant d'atteindre l'azimut considéré et se poursuivant par la manoeuvre standard d'évitement vertical du terrain, ledit système étant caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens d'estimation de distance de libre parcours pour estimer, dans chaque secteur azimutal de dégagement (a, b, c), sur une trajectoire d'éloignement à configuration arbitraire et sur une distance 2905756 correspondant à plusieurs minutes de vol, une distance de libre parcours exempt de conflit potentiel avec le terrain, et - des moyens (45, 601) de signalisation des secteurs azimutaux de dégagement avec leurs distances de libre parcours. 5
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'estimation de distance de libre parcours déterminent, sur les trajectoires d'éloignement, d'éventuels points (20) limite de réussite d'une manoeuvre standard d'évitement vertical marquant la limite d'une distance de io libre parcours.
3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'estimation de distance de libre parcours détermine sur les trajectoires d'éloignement, d'éventuels points (21) d'initiation d'une 15 manoeuvre d'évitement verticale à pente arbitraire, inférieure à celle d'une manoeuvre standard d'évitement vertical, les dits points d'initiation (21) étant pris pour limite d'une distance de libre parcours immédiat.
4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la 20 trajectoire d'éloignement considérée dans un secteur de dégagement (a, b, c) est une trajectoire rectiligne à pente constante.
5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la trajectoire d'éloignement considérée dans un secteur de dégagement (a, b, 25 c) est une trajectoire rectiligne horizontale.
6. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la trajectoire d'éloignement considérée dans un secteur de dégagement (a, b, c) est une trajectoire rectiligne reproduisant la pente de la trajectoire 30 courante de l'aéronef.
7. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la trajectoire d'éloignement considérée dans un secteur de dégagement (a, b, c) est une trajectoire rectiligne ascendante. 35 2905756 36
8. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la manoeuvre composite servant à l'élaboration du volume de protection (2) pour la détermination des secteurs de dégagement (a, b, c) débute par une manoeuvre de changement de cap consistant en une mise en virage dans un 5 plan horizontal.
9. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la manoeuvre composite servant à l'élaboration du volume de protection (2) pour la détermination des secteurs de dégagement (a, b, c) débute par une 10 manoeuvre de changement de cap consistant en une mise en virage ascendant.
10. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que la manoeuvre standard d'évitement verticale considérée pour la détermination 15 des distances de libre parcours dans les secteurs de dégagement (a, b, c) a sa trajectoire prédéfinie en fonction du type de l'aéronef et de ses capacités de montée du moment.
11. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que la 20 manoeuvre standard d'évitement verticale considérée pour la détermination des distances de libre parcours dans les secteurs de dégagement (a, b, c) a sa trajectoire prédéfinie en fonction du type de l'aéronef et de sa configuration du moment. 25
12. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (54, 601) de sélection d'au moins une manoeuvre composite d'évitement du terrain minimisant le changement de route et les éventuels conflits à moyen terme avec le terrain. 30
13. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'affichage (45, 64, 65) de la ou des manoeuvres composites sélectionnées. 2905756 37
14. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de guidage (45, 601) de l'équipage de l'aéronef dans l'exécution d'une manoeuvre composite d'évitement du terrain. 5
15. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (601) d'exécution automatique d'une manoeuvre composite d'évitement du terrain intervenant directement sur les équipements de vol de l'aéronef. 10
16. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'alerte de risque de collision à moyen terme avec le terrain, assimilant une collision avec le terrain à la pénétration du terrain dans un volume de protection d'alerte (3) lié à l'aéronef modélisant une trajectoire prédéfinie de manoeuvre standard d'évitement vertical 15 engagée à moyen terme.
17. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'alarme de risque de collision à court terme avec le terrain assimilant une collision à court terme avec le terrain à la 20 pénétration du terrain dans un volume de protection d'alarme (4) lié à l'aéronef modélisant une trajectoire prédéfinie de manoeuvre standard d'évitement vertical engagée à court terme.
18. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il 25 comporte en outre des moyens d'alerte et d'alarme de risque de collision avec le terrain à moyen et court termes, il met en oeuvre un volume de protection pour la détermination des secteurs de dégagement et des volumes de protection d'alerte et d'alarme (3, 4) modélisant des trajectoires prédéfinies de manoeuvre standard d'évitement de types différents, la 30 trajectoire prédéfinie modélisée dans le volume (2) de protection pour la détermination des secteurs de dégagement ayant une pente de montée supérieure aux trajectoires prédéfinies modélisées dans les volumes (3, 4) de protection d'alerte et d'alarme. 35
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Effective date: 20220505 |