FR2913503A1

FR2913503A1 - Calculateur de gestion du vol a prise en compte de contrainte de vitesse d'approche

Info

Publication number: FR2913503A1
Application number: FR0701621A
Authority: FR
Inventors: Jerome Sacle; Francois Coulmeau
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2007-03-06
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2008-09-12
Anticipated expiration: 2027-03-06
Also published as: US20080312779A1; US8180506B2; FR2913503B1

Abstract

Ce calculateur de gestion du vol embarqué à bord d'un aéronef peut être programmé avec une contrainte de vitesse nouvellement apparue alors qu'il assure le guidage de l'aéronef au cours d'une approche de piste d'atterrissage. Il tient alors compte de la contrainte de vitesse en l'utilisant comme vitesse cible, lorsqu'elle est supérieure à une vitesse de consigne qui dépend du nombre de crans de volets sortis et qui correspond à l'ajout d'un cran supplémentaire de volet. Le cas échéant, une minoration de la contrainte de vitesse permet de rester dans les limites du domaine de vol de l'aéronef dans sa configuration du moment.

Description

CALCULATEUR DE GESTION DU VOL A PRISE EN COMPTE DE CONTRAINTE DE VITESSE

D'APPROCHE La présente invention est relative à la prise en compte, par un aéronef, d'une consigne de vitesse d'approche reçue tardivement à l'approche d'un aéroport de destination, et donc, non prise en compte dans un plan de vol, comme par exemple, celles passées aux aéronefs en approche d'un aéroport par l'autorité de contrôle de la circulation dans l'espace aérien de cet aéroport. Les déplacements des aéronefs entre un aéroport de départ et un aéroport de destination font l'objet d"une préparation menant à l'élaboration d'un document administratif plus ou moins fouillé appelé plan de vol ou "flight plan" en anglo-saxon rassemblant un ensemble de renseignements intéressant le déroulement du vol. Ce plan de vol, établi, en premier lieu, à l'intention des autorités de contrôle de la circulation aérienne (aéroports, contrôles aériens, autorités, etc.), mentionne, entre autres informations, l'identité et le type de l'aéronef, ainsi qu'une définition sommaire de la route prévue listant un enchaînement de points de passage ou "waypoints" en anglo-saxon, reliant la piste de décollage utilisée à l'aéroport de départ à la piste d'atterrissage prévue à l'aéroport de destination, des contraintes de survol associées aux points de passage, les heures prévues pour les survols des points de passage, ainsi qu'éventuellement, les procédures réglementaires d'approche suivie au départ et à l'arrivée et les couloirs aériens empruntés. Le pilotage d'un aéronef est de plus en plus automatisé. II s'effectue en jouant sur les orientations de surfaces mobiles (gouvernes, volets, etc.) et sur le régime du ou des moteurs par l'intermédiaires d'actionneurs recevant des consignes de position élaborées par des équipements dits "commandes de vol" de manière à maintenir l'aéronef dans une attitude donnée, prescrite par le pilote ou un automatisme. Les commandes de vol constituent avec les actionneurs un premier niveau d'équipements qui se distingue des autres niveaux par le fait qu'il s'agit d'équipements de vol indispensables au pilote pour agir sur les gouvernes, volets et moteurs. Ce premier niveau d'équipements de vol est souvent compléter par un deuxième et troisième niveaux d'équipements de vol qui sont constitués d'un pilote automatique/directeur de vol et d'un calculateur de gestion du vol facilitant la tâche du pilote et qui se distinguent du premier niveau d'équipements de vol par le fait que le pilote pourrait, en toute rigueur s'en passer. Le pilote automatique/directeur de vol facilite la tâche du pilote dans le suivi de consignes de cap, d'altitude, de vitesse, etc.. II a deux fonctionnements possibles : un fonctionnement en "directeur de vol" où il indique au pilote, par l'intermédiaire d'écrans de visualisation, les ordres à donner aux commandes de vol pour le suivi d'une consigne et un fonctionnement en "pilote automatique" où il agit en plus sur les commandes 1 o de vol pour un suivi automatique de la consigne paramétrée. Le calculateur de gestion du vol agit sur les commandes de vol par l'intermédiaire du pilote automatique/directeur de vol. Il assure différentes fonctions décrites dans la norme ARINC 702 (ARINC étant l'acronyme de la société :" Aeronautical Radio Incorporation") de décembre 1996 connue sous 15 la dénomination anglo-saxonne :"Advanced Flight Management Computer System", dont : - une fonction de saisie de la définition sommaire figurant au plan de vol, pour la route prévue, c'est-à-dire de l'enchaînement de points de passage ("waypoints" en anglo-saxon) reliant la piste de décollage utilisée à 20 l'aéroport de départ à la piste d'atterrissage prévue à l'aéroport de destination avec les contraintes de survol associées aux points de passage et les heures prévues pour leurs survols ainsi que les procédures de départ et d'arrivée et éventuellement les couloirs aériens ("airways en anglo-saxon) empruntés, 25 - une fonction d'élaboration d'une trajectoire 3D empruntant la route à suivre sommairement définie au plan de vol tout en respectant les performances de l'aéronef et les contraintes de vol rencontrées le long de la trajectoire 3D adoptée, et - une fonction de guidage engendrant, par l'intermédiaire du pilote 30 automatique/directeur de vol, des consignes et/ou ordres de pilotage concernant la gestion de la poussée des moteurs et de la configuration aérodynamique de l'aéronef pour réaliser un suivi de la trajectoire 3D élaborée. Lors d'une phase d'approche précédant un atterrissage, un 35 aéronef descend en général de son altitude de croisière à une altitude intermédiaire où il effectue un palier de décélération au cours duquel il consomme son inertie jusqu'à atteindre une vitesse compatible avec un atterrissage et s'aligne dans l'axe de la piste d'atterrissage de destination, sur un plan de descente lui permettant un touché des roues en entrée de piste. La trajectoire de la phase d'approche ainsi que les vitesses de parcours des différentes portions de cette trajectoire font souvent l'objet d'une réglementation dite procédure d'approche de piste définie par une suite de points de passage qui mènent à l'entrée de la piste choisie et qui sont associés à des contraintes locales de vol (altitudes, vitesse, etc.).

Le calculateur de gestion du vol, lorsqu'il a été paramétré en début de mission avec un plan de vol comportant une procédure d'approche de la piste d'atterrissage de destination, peut, une fois sa fonction de guidage activée, assurer le guidage de l'aéronef au cours de cette phase d'approche, en fournissant au pilote automatique/directeur de vol, les ordres nécessaires pour d'une part, réduire la vitesse de l'aéronef tout en faisant évoluer progressivement sa configuration aérodynamique (sortie des volets, becs hypersustentateurs, etc.) afin de conserver sa portance et maintenir sa stabilité à basse vitesse et d'autre part, passer aux points de passage imposés par la procédure réglementaire d'approche tout en respectant les contraintes locales de vol qui leur sont associées. Cependant, il arrive qu'au cours d'une procédure d'approche d'un terrain d'atterrissage, un aéronef reçoive, de l'autorité ayant en charge la régulation du trafic dans l'espace aérien de l'aéroport de destination, une consigne de vitesse non prévue au plan de vol, se justifiant par la nécessité de l'insérer dans le trafic local. Le pilote de l'aéronef doit alors reprendre en main le pilotage de l'aéronef s'il l'avait confié au calculateur de gestion du vol, et appliquer la consigne de vitesse du contrôleur aérien en sus des consignes que lui passe le calculateur de gestion du vol par l'entremise du pilote automatique/directeur de vol, qui sont affichées sur les instruments de bord et qui ne sont pas nécessairement compatibles avec la consigne de vitesse de l'autorité de régulation. II en résulte un surcroît de travail pour le pilote dans une phase du vol où la charge de travail de l'équipage est déjà importante. Il existe donc un besoin de faciliter la prise en charge par l'équipage d'un aéronef, des consignes de vitesse qu'il reçoit alors qu'il s'apprête ou qu'il est en cours d'exécution d'une procédure d'approche d'une piste d'atterrissage. La présente invention a pour but de satisfaire au besoin précité. 5 Elle a pour objet un calculateur de gestion du vol embarqué à bord d'un aéronef et pourvu : - de moyens de saisie et de paramétrage d'éléments géographiques et de contraintes de vol associées aux éléments ~o géographiques pour la définition, dans un plan de vol, du squelette d'une route à suivre menant à une piste d'atterrissage, - de moyens d'élaboration d'une trajectoire continue 3D empruntant la route à suivre tout en respectant les performances de l'aéronef et les contraintes de vol, et 15 - de moyens de guidage assurant l'élaboration de consignes et/ou ordres de pilotage concernant la gestion de la poussée des moteurs et de la configuration aérodynamique de l'aéronef pour le suivi de la trajectoire 3D élaborée et le respect des contraintes de vol associées, remarquable en ce qu'il comporte en outre des moyens de saisie et de 20 paramétrage d'une contrainte de vitesse applicable en phase d'approche de la piste d'atterrissage, jusqu'au franchissement par l'aéronef, d'un point de fin de contrainte, repéré par sa localisation géographique sur la trajectoire 3D. Avantageusement, la localisation du point de fin de contrainte sur la trajectoire 3D est repérée par sa distance à une radiobalise. 25 Avantageusement, la localisation du point de fin de contrainte sur la trajectoire 3D est repérée par sa position sur une radiale d'une radiobalise omnidirectionnelle. Avantageusement, lorsque la localisation géographique du point de fin de contrainte sur la trajectoire 3D est repérée par sa distance à une 30 radiobalise, les moyens de saisie et de paramétrage de contrainte de vitesse en phase d'approche saisissent la contrainte de vitesse, l'indicatif de la radiobalise et la distance du point de fin de contrainte à la radiobalise. Avantageusement, lorsque la localisation géographique du point de fin de contrainte sur la trajectoire 3D est repérée par sa position sur une 35 radiale d'une radiobalise omnidirectionnelle, les moyens de saisie et de paramétrage de contrainte de vitesse en phase d'approche saisissent la contrainte de vitesse, l'indicatif de la radiobalise et l'orientation de la radiale issue de la radiobalise. Avantageusement, la contrainte de vitesse en phase d'approche 5 est une valeur de vitesse à respecter. Avantageusement, la contrainte de vitesse en phase d'approche est un seuil maximum de vitesse à respecter. Avantageusement, la contrainte de vitesse en phase d'approche est un seuil minimum de vitesse à respecter. 10 Avantageusement, lorsque l'aéronef comporte des dispositifs hypersustentateurs à positions intermédiaires de déploiement, le calculateur de gestion du vol présente un mode de fonctionnement de contrôle et tenue de la vitesse d'approche dans lequel il adopte pour vitesse cible, dans chaque position de déploiement des dispositifs hypersustentateurs, celle de 15 la contrainte de vitesse ou d'une vitesse de consigne pour faire passer les dispositifs hypersustentateurs de leur position du moment à la suivante plus déployée, qui a la plus grande des valeurs, minorée au besoin pour rester dans les limites du domaine de vol de l'aéronef dans sa configuration du moment. 20 Avantageusement, le calculateur de gestion du vol engendre, après franchissement du point de fin de contrainte par l'aéronef, des consignes et/ou commandes de réglage de la poussée des moteurs et de la configuration aérodynamique de l'aéronef en vue de satisfaire aux contraintes de vol associées à la procédure d'approche. 25 Avantageusement, les moyens de saisie et de paramétrage d'une contrainte de vitesse applicable en phase d'approche présentent un dispositif d'interface avec le pilote permettant à l'équipage de l'aéronef, d'entrer, de valider ou d'annuler la contrainte de vitesse d'approche Avantageusement, le calculateur comporte des moyens 30 d'affichage de la contrainte de vitesse d'approche. Avantageusement, les moyens d'affichage de la contrainte de vitesse d'approche font apparaître cette contrainte sur l'échelle de vitesse d'un écran d'affichage des paramètres primaires de vol.

Avantageusement, le calculateur comporte des moyens d'affichage sur un écran de navigation, de la localisation du point de fin de contrainte de vitesse d'approche, sur la route prévue au plan de vol. Avantageusement, les moyens de saisie et de paramétrage d'une contrainte de vitesse en phase d'approche sont actionnables par le contrôle aérien depuis le sol, par l'intermédiaire d'une transmission de données.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple. 10 Cette description sera faite en regard du dessin dans lequel : - une figure 1 représente une architecture classique de calculateur de gestion du vol dans son environnement à bord d'un aéronef, - des figures 2 et 3 sont des schémas explicitant deux manières de localiser géographiquement un point de fin de contrainte de vitesse par 15 rapport à des radiobalises, - une figure 4 représente un exemple d'écran de saisie d'une contrainte de vitesse d'approche affiché par un calculateur de gestion du vol conforme à l'invention, et - une figure 5 représente un diagramme logique illustrant une prise 20 en compte d'une contrainte de vitesse d'approche par une fonction de guidage d'un calculateur de vol conforme à l'invention.

Comme montré à la figure 1, pour assurer le pilotage de l'aéronef, le pilote agit sur des commandes de vol 1 (manche à balai, sidestick, 25 palonnier, manettes, etc.) contrôlant des actionneurs 2 assurant les orientations des surfaces mobiles (ailerons, gouvernes, stabilisateurs, etc.) de l'aéronef et le réglage du régime du ou de ses moteurs. II le fait, soit directement, soit indirectement au moyen d'un pilote automatique/directeur de vol 3 qu'il paramètre manuellement par l'intermédiaire d'une interface 30 homme-machine 4 (boutons, claviers, écrans, etc.), soit, d'une manière encore plus indirecte, par l'intermédiaire du pilote automatique/directeur de vol 3 contrôlé par le calculateur de gestion du vol 5 qu'il paramètre manuellement, également par l'intermédiaire de l'interface homme-machine 4.

Les actionneurs 2 sont eux-mêmes équipés de calculateurs leur permettant de traduire les consignes reçues en commandes adaptées aux rnécanismes devant les exécuter. Le pilote automatique/directeur de vol 3 facilite la tâche du pilote dans le suivi de consignes de cap, d'altitude, de vitesse, etc.. Comme rappelé précédemment, il a deux fonctionnements possibles, un fonctionnement en directeur de vol où il indique au pilote, par l'intermédiaire d'écrans de visualisation, les positions des commandes de vol adaptées au suivi d'une consigne particulière et un fonctionnement en pilote automatique où il agit en plus sur les commandes de vol 1. Le calculateur de gestion du vol 5 automatise les tâches d'élaboration et de suivi de la route prévue dans un plan de vol. Plus précisément, il assure, lorsqu'il répond à la norme ARINC 702, tout ou partie des fonctions de : • Navigation LOCNAV, 50, pour effectuer la localisation optimale de l'aéronef. Pour ce faire, Il est en relation avec les senseurs 6 de position (géographique et altitude), d'attitude et de vitesse de l'aéronef (GPS, GALILEO, balises radios VHF, centrales inertielles, altimètre, etc.) ; • Saisie FPLN 51 des éléments du plan de vol concernant la route à suivre (procédures de départ et d'arrivée, points de passages, contraintes locales de vol, airways, etc.) ; • Base de données de navigation NAVDB 52 rassemblant les informations requises pour la définition sommaire d'une route dans un plan de vol, (localisations de points de passage, de balises, de segments d'interception ou d'altitude, de couloirs aériens réglementés, procédures réglementées d'approche, etc.) ; • Base de données de performance, PERF DB 53 contenant les paramètres aérodynamiques et moteurs de l'aéronef. • Traçage, à partir des points de passage de la route figurant au plan de vol, d'une trajectoire latérale continue TRAJ, 54 respectant les performances avion et les contraintes de confinement par rapport à l'enchaînement de segments reliant les points de passage ; • Construction PRED, 55 d'un profil vertical optimisé sur la trajectoire latérale afin de terminer le traçage d'une trajectoire 3D convenant aux performances de l'aéronef et respectant la route définie au plan de vol ; • Guidage GUID 56, dans les plans latéraux et verticaux, de l'aéronef sur sa trajectoire 3D, tout en optimisant la vitesse ; • Liaison de donnée numérique DATALINK, 57 pour communiquer avec les centres de contrôle et les autres aéronefs 7. Lors d'une préparation de mission, la définition sommaire de la route prévue au plan de vol est introduite dans le calculateur de gestion du vol 5, par le pilote, au moyen de l'interface homme-machine 4, ou par un centre de préparation de mission au moyen de la liaison de données DATA LINK 57. Cette définition sommaire de la route prévue se présente sous la forme d'un enchaînement de segments ou "legs" en anglo-saxon reproduisant un squelette de route respectant un enchaînement de points de passage. Les segments sont définis individuellement, par une terminaison qui est le point de passage à atteindre, d'éventuelles contraintes locales de vol et un type de géométrie (virage, orthodromie, loxodromie, etc.) normalisé au niveau international dans un document ARINC 424. Certains segments et points de passage sont regroupés et définis globalement dans des procédures réglementaires, souvent des procédures d'approche. Le pilote entre ensuite, dans le calculateur de gestion du vol 5, les paramètres de l'aéronef (masse, niveaux de croisières, critères d'optimisation, etc.) permettant aux fonctions traçage TRAJ 54 et construction PRED 55 de calculer une trajectoire 3D tenant compte des performances de l'aéronef et suivant au mieux le squelette de route introduit initialement.

Après avoir validé la trajectoire 3D proposée, le pilote peut activer la fonction de guidage GUID 56 pour confier au calculateur de gestion du vol 5 le contrôle du pilote automatique/directeur de vol 3, soit en simple directeur de vol, pour obtenir sur les écrans du bord, des indications sur les positions instantanées des commandes de bord adaptées au suivi de la trajectoire 3D validée, soit en pilote automatique pour obtenir en plus, un suivi automatique, par l'aéronef, de la trajectoire 3D validée. Pour une approche de piste d'atterrissage, la fonction PRED 55 du 5 calculateur de gestion du vol 5 adopte en général un profil vertical de référence comportant trois phases successives : - une première phase de descente à vitesse et pente constantes (entre -2 et -3 degrés) permettant à l'aéronef de quitter l'altitude de croisière pour parvenir à une altitude intermédiaire de l'ordre de 3000 pieds, 10 - une deuxième phase de décélération en palier horizontal au cours duquel l'aéronef atteint progressivement sa vitesse nominale d'atterrissage et s'aligne avec l'axe de piste et - une troisième phase finale de descente avec une pente de -3 degrés conduisant l'aéronef au touché de roues en entrée de piste. 15 Lors de la première phase de descente, le calculateur de gestion du vol 5 avec sa fonction de guidage activée, paramètre le pilote automatique/directeur de vol 3 pour une descente à vitesse et pente constantes jusqu'à obtention de l'altitude intermédiaire. Pendant cette phase de vol, le pilote automatique/directeur de vol 3 donne à chaque instant au 20 pilote, par l'intermédiaire des écrans du poste de pilotage, des indications sur les erreurs de vitesse et de pente de descente. Lorsqu'il fonctionne en "pilote automatique", il agit en plus directement sur les commandes de vol pour annuler ces erreurs. Une fois l'altitude intermédiaire atteinte, le calculateur de gestion 25 de vol 5 avec sa fonction de guidage activée, paramètre le pilote automatique/directeur de vol 3 pour la tenue d'un palier horizontal et d'une succession de vitesses cible correspondant à des vitesses de consignes de plus en plus basses convenant pour le déploiement par étapes, des dispositifs hypersustentateurs permettant à l'aéronef de conserver sa 30 portance et sa stabilité à basse vitesse, la dernière vitesse cible étant la vitesse nominale d'approche finale obtenue avec les dispositifs hypersustentateurs entièrement ouverts. Chaque fois qu'une vitesse de consigne pour le passage de la position du moment des dispositifs hypersustentateurs à une position plus déployée, est atteinte, le calculateur 35 de gestion du vol maintient celle vitesse tant que les dispositifs hypersustentateurs ne sont pas passés à une position plus déployée, soit sous la commande du pilote, soit sous celle du pilote automatique/directeur de vol. Au cours de ce palier de décélération, la fonction de guidage du calculateur de gestion du vol 5 donne, à chaque instant au pilote, par l'intermédiaire du pilote automatique/directeur de vol 3 et des écrans du poste de pilotage, des indications sur l'erreur d'altitude et sur les positions optimales (crans de sortie) des dispositifs hypersustentateurs (bec et volets) correspondant à la vitesse instantanée de l'aéronef. Lorsque le pilote automatique/directeur de vol 3 fonctionne en pilote automatique, il agit en plus sur les commandes de vol pour annuler l'erreur d'altitude et placer les dispositifs hypersustentateurs dans les positions adéquates. Les indications des positions optimales de sortie des dispositifs hypersustentateurs sont en général, constituées de marques distinctives figurant sur ou à côté de l'indicateur de vitesse d'un écran PFD affichant les paramètres primaires de vol. Ainsi, pour un aéronef de transport à réacteurs présentant trois positions intermédiaires de volets, lors d'une phase approche active en configuration lisse, le pilote automatique/directeur de vol en mode "vitesse managée", fait décroître la vitesse de l'aéronef jusqu'à un premier seuil (environ 200 Kt), habituellement repéré par un rond vert sur l'indicateur de vitesse marquant le minimum de vitesse autorisé pour une configuration lisse et conserve cette vitesse cible en attente de sortie d'un premier cran de volets. Dès la sortie d'un premier cran de volets, le pilote automatique/directeur de vol en mode "vitesse managée" fait à nouveau décroître la vitesse de l'aéronef à un deuxième seuil (environ 180 Kt), habituellement repéré par une lettre S sur l'indicateur de vitesse marquant le minimum de vitesse autorisé pour un premier cran de volet et conserve cette vitesse cible en attente de sortie d'autres crans. Dès la sortie d'un deuxième cran de volets, le pilote automatique/directeur de vol en mode "vitesse managée" fait à nouveau décroître la vitesse de l'aéronef à un troisième seuil (environ 150 Kt), habituellement repéré par une lettre F sur l'indicateur de vitesse marquant le minimum de vitesse autorisé pour un deuxième cran de volet et conserve cette vitesse cible F en attente de sortie du troisième et du quatrième et dernier crans de volets de l'aéronef. Après quoi, il adopte comme vitesse cible , la vitesse nominale d'approche final.

Lorsqu'un calculateur de gestion du vol de la technique antérieure a sa fonction de guidage activée pendant la phase d'approche et qu'une consigne de vitesse est reçue par l'aéronef pour des questions de régulation du trafic à l'atterrissage, le pilote doit interrompre la fonction "pilote automatique" du pilote automatique/directeur de vol si elle est enclenchée et assurer manuellement le pilotage en prenant en compte cette nouvelle contrainte alors qu'il est à la recherche de la vitesse nominale d'approche finale et doit en outre se préoccuper de la contrainte d'altitude du vol en palier, des franchissements des seuils de vitesse de changement de réglage des dispositifs hypersustentateurs et éventuellement du survol des points de passage correspondant à ces changements de réglage. Pour éviter au pilote, cette surcharge de travail, on propose de munir un calculateur de gestion du vol de moyens de saisie et de prise en compte d'une contrainte de vitesse en phase d'approche par modification des vitesses cible en phase d'approche de la fonction guidage jusqu'à un point de fin d'application de contrainte placé en aval sur la portion de trajectoire 3D restant à parcourir ou sur la portion de route lui correspondant au plan de vol, et repéré géographiquement au moyen des radiobalises. L'emplacement du point de fin de contrainte de vitesse d'approche C peut être repéré sur la trajectoire 3D restant à parcourir ou sur la route 10 lui correspondant au plan de vol, soit, comme montré à la figure 2, par sa distance d par rapport à une radiobalise VOR placée dans cet exemple sur la trace au sol de la trajectoire 3D restant à parcourir, soit, comme montré sur la figure 3, par l'intersection de la route 10' restant à parcourir avec une radiale d'une radiobalise omnidirectionnelle VOR décalée par rapport à la route 10 restant à parcourir. Lorsque, comme représenté à la figure 2, le point de fin de contrainte de vitesse d'approche C est repéré sur la route 10 du plan de vol restant à parcourir par une distance par rapport à une radiobalise, il est identifié au niveau du calculateur de gestion du vol par l'indicatif de la radiobalise et par la distance à la radiobalise. La radio balise peut être une radiobalise non directionnelle NDB, une radiobalise omnidirectionnelle VOR ou une radio balise directionnelle ILS. La distance à la radiobalise est, en général, mesurée par un équipement DME associé à la radiobalise.

Lorsque, comme représenté à la figure 3, le point de fin de contrainte de vitesse d'approche C est repéré sur la route 10' du plan de vol restant à parcourir par son emplacement sur une radiale d'une radiobalise omnidirectionnelle, il est identifié au niveau du calculateur de gestion du vol par l'indicatif de la radiobalise omnidirectionnelle VOR et l'orientation de la radiale. Le point de fin de contrainte de vitesse d'approche peut faire l'objet d'un marqueur apposé sur la trace de la route du plan de vol restant à parcourir affichée sur un écran de navigation afin que le pilote connaisse le moment où la contrainte de vitesse d'approche cesse d'avoir à être prise en compte et où l'approche reprend dans des conditions normales. La figure 4 illustre un exemple d'écran de saisie d'une contrainte de vitesse d'approche et de son point de fin d'application, qui peut être affiché par exemple par un équipement MCDU (acronyme de l'expression anglo-saxonne " Multi-Function Control Display Unit ") appartenant à l'interface homme-machine 4. Cet écran peut apparaître après un appui touche sur le dernier point de passage du plan de vol actif, qui est la destination et dont la rubrique apparaît en caractères gras sur la figure 4. Une rubrique "SPD MARKER" en caractères gras sur la figure 4, permet la saisie d'une contrainte de vitesse d'approche "SPD" ici "+180 Kt" associée aux coordonnées d'un point de fin d'application de la contrainte placé sur la trajectoire 3D restant à parcourir se présentant sous la forme d'un indicatif de radiobalise "NAVAID" ici "TS" et, soit d'une distance à la radiobalise "DIST" ici "5 nautiques", soit de l'orientation d'une radiale "RAD". Le signe + précédent la contrainte de vitesse d'approche signifie qu'il s'agit d'une vitesse minimum, il pourrait ne pas figurer signifiant qu'il s'agit d'une vitesse précise à respecter ou être remplacé par un signe moins signifiant qu'il s'agit d'une vitesse maximale à respecter. La figure 5 illustre le choix de vitesse cible effectuée par la fonction de guidage du calculateur de gestion du vol lorsqu'elle est activée et prend en compte une contrainte de vitesse d'approche nouvellement apparue. Une contrainte de vitesse ou de vitesse minimale introduite en 20, manuellement par le pilote ou d'une manière automatique par la liaison de transmission de données "datalink" conduit la fonction guidage à tester en 21 si l'aéronef a ou non dépassé sur sa trajectoire le point de fin de contrainte. Si le point de fin de contrainte a été dépassé, la fonction guidage ignore la contrainte et conserve, en 22, pour vitesse cible, la vitesse Vconf convenant à la configuration actuelle et à la prochaine étape de déploiement des dispositifs hypersustentateurs. Si le point de fin de contrainte n'est pas encore dépassé, la fonction de guidage teste en 23, si la vitesse Vconf convenant à la configuration actuelle et à la prochaine étape de déploiement des dispositifs 1 o hypersustentateurs est supérieure ou égale à la contrainte de vitesse Vc. Lorsque la vitesseVconf convenant à la configuration actuelle et à la prochaine étape de déploiement des dispositifs hypersustentateurs est supérieure ou égale à la contrainte de vitesse Vc, la fonction de guidage conserve, en 22, pour vitesse cible, la vitesse Vconf convenant à la 15 configuration actuelle et à la prochaine étape de déploiement des dispositifs hypersustentateurs. Lorsque la vitesse Vconf convenant à la configuration actuelle et à la prochaine étape de déploiement des dispositifs hypersustentateurs est inférieure à la contrainte de vitesse Vc, la fonction de guidage teste en 24, si 20 la contrainte de vitesse Vc est inférieure ou égale à une vitesse limite VLim irnposée par le domaine de vol correspondant à la configuration du moment de l'aéronef. Si la contrainte de vitesse Vc est inférieure ou égale à la vitesse limite VL;m imposée par le domaine de vol correspondant à la configuration du 25 moment de l'aéronef, la fonction de guidage adopte en 25, pour vitesse cible, la contrainte de vitesse Vc. Si la contrainte de vitesse Vc est supérieure à la vitesse limite VLim irnposée par le domaine de vol correspondant à la configuration du moment de l'aéronef, la fonction de guidage adopte en 26, pour vitesse cible, la 30 vitesse limite VLim pour rester dans les limites du domaine de vol correspondant à la configuration du moment de l'aéronef. En cas d'une limitation de la vitesse à une valeur inférieure de la contrainte de vitesse ou de vitesse minimale pour rester dans le domaine de vol correspondant à la configuration du moment de l'aéronef, la vitesse cible 35 adoptée, qui est en limite supérieure du domaine de vol, est accompagnée d'une directive de passage des dispositifs hypersustentateurs à une position plus rentrée, affichée sur les écrans du bord par le pilote automatique/directeur de vol, ce dernier allant même jusqu'à exécuter cette directive s'il est fonctionne en pilote automatique.

Lorsque le point de fin de contrainte est dépassé, la fonction de guidage reprend comme vitesse cible la vitesse de consigne Vconf. Une contrainte de vitesse maximale introduite en 27, manuellement par le pilote ou d'une manière automatique par la liaison de transmission de donnée "datalink" conduit la fonction guidage à conserver en 22 pour vitesse cible, la vitesse de consigne Vconf convenant à la configuration actuelle et à la prochaine étape de déploiement des dispositifs hypersustentateurs. L'effet d'une prise en compte d'une contrainte de vitesse d'approche à la manière précédemment décrite ressort clairement de 15 l'exemple de cas concret suivant. Soit un aéronef en phase d'approche d'une piste d'atterrissage avec un système de volets hypersustentateurs à quatre positions : une position rentrée ou configuration lisse, un premier cran intermédiaire de sortie de volets à adopter pour une vitesse en deçà de 205 Kt pour la masse 20 considérée, un deuxième cran intermédiaire de sortie de volets à adopter pour une vitesse en deçà de 190 Kt pour la masse considérée et une position de sortie complète des volets à adopter pour une vitesse en deçà de 175 Kt. En phase d'approche normale, sans contrainte de vitesse, la fonction de guidage du calculateur de gestion de vol activée paramètre le 25 pilote automatique/directeur de vol en mode tenue de vitesse avec une vitesse cible de 205 Kt correspondant à la vitesse de consigne de sortie du premier cran de volets. Le pilote voit alors sur l'échelle défilante de son compteur de vitesse, la vitesse instantanée diminuer jusqu'à une valeur de 205 Kt marquée d'un premier repère, un point vert, lui indiquant qu'il doit 30 sortir un premier cran de volet. La sortie du premier cran de volets entraîne un changement par la fonction de guidage, de la vitesse cible du pilote automatique/ directeur de vol qui passe à la valeur de 185 Kt correspondant à la vitesse de consigne de sortie du deuxième cran de volets. Le pilote voit alors la vitesse instantanée continuer à diminuer jusqu'à la valeur de 185 Kt 35 marquée sur l'échelle défilante du compteur de vitesse d'un repère S précisant qu'un deuxième cran de volets doit être sorti. La sortie du deuxième cran de volet entraîne un changement par la fonction de guidage, de la vitesse cible du pilote automatique/ directeur de vol qui passe à la valeur de 173 Kt correspondant à la vitesse de consigne de sortie totale des volets. Le pilote voit alors la vitesse instantanée continuer à diminuer jusqu'à la valeur de 173 Kt marquée d'un repère F précisant que les volets doivent être complètement sortis. La sorbe complète des volets entraîne un changement par la fonction de guidage, de la vitesse cible du pilote automatique/ directeur de vol qui passe à la valeur de 150 Kt correspondant à la vitesse nominale d'approche finale. En cas de saisie par le calculateur de gestion du vol, d'une contrainte de vitesse d'approche de 180 Kt jusqu'à 4 Nm d'une radiobalise marquant le début de la piste d'atterrissage, celui-ci remplace à chaque fois, dans le choix de la vitesse cible du pilote automatique/directeur de vol, la vitesse de consigne de sortie du cran suivant de volets, par la contrainte de vitesse dès qu'elle lui est supérieure. Ainsi, dans cet exemple, le calculateur de gestion du vol réagit, comme en approche normale, pour la sortie du premier et du deuxième crans de volets. Par contre, après la sortie du deuxième cran de volets, la fonction de guidage paramètre le pilote automatique/directeur de vol pour la tenue de la contrainte de vitesse de 180 Kt et non pour l'atteinte de la vitesse de 175 Kt marquant la sortie totale des volets et garde cette vitesse cible tant que l'aéronef n'est pas parvenu à 4 Nm de l'entrée de piste. Passé ce point, la fonction guidage du calculateur de gestion du vol paramètre la vitesse cible du pilote automatique/directeur de vol avec la vitesse de 175 Kt correspondant à la vitesse de consigne de sortie totale des volets. Le calculateur de gestion du vol réagit, pour une contrainte de vitesse minimum d'approche, de la même manière que s'il s'agissait d'une contrainte de vitesse précise égale à la valeur minimum indiquée.

Le calculateur de gestion du vol ne tient pas compte d'une contrainte de vitesse maximum, dans la mesure où la décélération suivie correspond à la décélération maximale admise dans le cadre de la protection de l'enveloppe de vol. 20 25 30

Claims

REVENDICATIONS

1. Calculateur de gestion du vol(5) embarqué à bord d'un aéronef et pourvu de moyens de saisie et de paramétrage d'éléments géographiques et de contraintes de vol associées aux éléments géographiques pour la définition, dans un plan de vol, du squelette d'une route (10) à suivre menant à une piste d'atterrissage, de moyens d'élaboration d'une trajectoire continue 3D empruntant la route à suivre tout en respectant les performances de I"aéronef et les contraintes de volä et de moyens de guidage assurant l'élaboration de consignes et/ou ordres de pilotage concernant la gestion de la poussée des moteurs et de la configuration aérodynamique de l'aéronef pour le suivi de la trajectoire 3D élaborée et le respect des contraintes de vol associées, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de saisie et de paramétrage d'une contrainte de vitesse applicable en phase d'approche de la piste d'atterrissage, jusqu'au franchissement par l'aéronef, d'un point de fin de contrainte (C) repéré par sa localisation géographique.

2. Calculateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la localisation du point de fin de contrainte (C) sur la trajectoire 3D est repérée par sa distance par rapport à une radiobalise (VOR).

3. Calculateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la localisation du point de fin de contrainte (C) sur la trajectoire 3D est repérée par sa position sur une radiale (R) d'une radiobalise omnidirectionnelle (VOR).

4. Calculateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de saisie et de paramétrage de contrainte de vitesse en phase d'approche saisissent la contrainte de vitesse, l'indicatif de la radiobalise (NDB) et la distance du point de fin de contrainte (C) à la radiobalise (NDB).

5. Calculateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de saisie et de paramétrage de contrainte de vitesse en phase d'approche saisissent la contrainte de vitesse, l'indicatif de la radiobalise (VOR) et l'orientation de la radiale (R) issue de la radiobalise (VOR).

6. Calculateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la contrainte de vitesse en phase d'approche est une valeur de vitesse à respecter.

7. Calculateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la contrainte de vitesse en phase d'approche est un seuil maximum de vitesse à respecter.

8. Calculateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la contrainte de vitesse en phase d'approche est un seuil minimum de vitesse à respecter.

9. Calculateur selon la revendication 1, adapté à un aéronef 15 pourvu de dispositifs hypersustentateurs à positions intermédiaires de déploiement, caractérisé en ce qu'il présente un mode de fonctionnement de contrôle et tenue de la vitesse d'approche dans lequel il adopte, pour vitesse cible, dans chaque position de déploiement des dispositifs hypersustentateurs, celle de la contrainte de vitesse Vc ou d'une vitesse de 20 consigne Vconf pour faire passer les dispositifs hypersustentateurs de leur position du moment à la suivante plus déployée, qui a la plus grande des valeurs, minorée au besoin pour rester dans les limites du domaine de vol de l'aéronef dans sa configuration du moment. 25

10. Calculateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il engendre, après franchissement du point de fin de contrainte par l'aéronef, des consignes et/ou commandes de réglage de la poussée des moteurs et de la configuration aérodynamique de l'aéronef en vue de satisfaire aux contraintes de vol associées à la procédure d'approche. 30

11. Calculateur caractérisé en ce que les moyens de saisie et de paramétrage d'une contrainte de vitesse applicable en phase d'approche présentent un dispositif d'interface (4) avec le pilote permettant à l'équipage de l'aéronef, d'entrer, de valider ou d'annuler la contrainte de vitesse 35 d'approche5

12. Calculateur selon la revendication 1 comportant des moyens d'affichage de la contrainte de vitesse d'approche.

13 Calculateur selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens d'affichage de la contrainte de vitesse d'approche font apparaître cette contrainte sur l'échelle de vitesse d'un l'écran d'affichage des paramètres primaires de vol.

14. Calculateur selon la revendication 1 comportant des moyens d"affichage sur un écran de navigation, de la localisation du point de fin de contrainte de vitesse d'approche.

15. Calculateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de saisie et de paramétrage d'une contrainte de vitesse en phase d'approche sont actionnables par le contrôle aérien depuis le sol, par l'intermédiaire d'une transmission de données (7).