FR2913781A1 - Procede de reduction des nuisances d'alerte anticollision avec des obstacles pour aeronef - Google Patents

Abstract

Le procédé de filtrage d'alarmes anticollision pour aéronef, ledit aéronef comprenant des moyens de calcul de sa vitesse et de positions extrapolées de sa trajectoire, lesdites positions extrapolées étant calculées dans une durée maximale fixée, appelée durée d'extrapolation, et une base de données topographiques du terrain, ladite base de données comprenant, dans un périmètre déterminé, des données de densité d'obstacles, comprend un calcul d'un coefficient de pondération de la durée d'extrapolation des trajectoires calculées extrapolées de l'aéronef en fonction de la densité d'obstacles dans une surface comprise dans le périmètre.

Description

Procédé de réduction des nuisances d'alerte anticollision avec des

obstacles pour aéronef

La présente invention se situe dans le domaine des procédés d"anticollision pour aéronef, plus particulièrement elle concerne les aéronefs comprenant une fonction préventive de détection de collision avec des obstacles visant la prévention des accidents aéronautiques dans lesquels un aéronef resté manoeuvrable s'écrase au sol ou contre un obstacle et ce, le cas échéant, malgré des alertes et alarmes préalables.

Ce type d'accident est connu dans la littérature technique sous l'acronyme CFIT tiré de l'expression anglo-saxonne "Controlled Flight Into Terrain". Alors qu'il constituait dans le passé une proportion importante des catastrophes aériennes, les accidents de type CFITs sont désormais évités pour la plupart, grâce à des manoeuvres: d'évitement du terrain effectuées par les équipages sous l'incitation d'alertes et alarmes provenant de systèmes embarqués de signalisation automatique des risques de collision avec le terrain et les obstacles connus sous le vocable TAWS (acronyme tiré de l'expression anglo-saxonne: "Terrain Awareness & Alerting Systems"), dont font partie le système GCAS (acronyme tiré de l'expression anglo- saxonne: "Ground Collision Avoidance System") et le système T2CAS (acronyme tiré de l'expression anglo-saxonne " Terrain & Traffic Collision Avoidance System") développés et commercialisés par la société Thales. La consigne donnée à un équipage d'aéronef confronté à un risque de collision avec le terrain ou les obstacles est d'engager une manoeuvre d'évitement conforme à une procédure d'évitement prédéfinie qui correspond à une pure manoeuvre d'évitement vertical dite "Pull-Up", consistant en une montée utilisant les meilleures performances de l'aéronef, manoeuvre dite "manoeuvre standard d'évitement" ou encore "SVRM" acronyme anglo-saxon pour "Standard Vertical Recovery Manoeuver".

Des équipements embarqués signalant, de manière automatique, les situations de vol entraînant des risques de collision avec le terrain et les obstacles, suffisamment à, l'avance pour qu'une manoeuvre effective d'évitement vertical soit efficace ont été développés ces dernières années. Parmi ces équipements, les systèmes TAWS sont les plus performants car faisant appel à une fonction dite FLTA (acronyme de l'expression anglo-saxonne: "Forward Looking Terrain Avoidance") qui regarde, en avant de l'aéronef, le long et en dessous de sa trajectoire en vertical et en latéral, s'il y a un risque potentiel de collision avec le terrain et 5 les obstacles. Le principe des systèmes TAWS est basé sur la surveillance de la pénétration du terrain et les obstacles dans un ou plusieurs volumes de protection liés à l'aéronef à partir d'une modélisation du terrain survolé. Les reliefs de la région survolée sont répertoriés dans une carte numérique 10 accessible de l'aéronef. La position de l'aéronef par rapport à la région survolée est fournie par un équipement de vol tel que : centrale inertielle, récepteur de positionnement par satellites, baro-altimètre, radio-altimètre ou une combinaison entre plusieurs de ces senseurs. Les volumes de protection liés à l'aéronef sont avantageusement définis de manière à contenir une 15 modélisation de la trajectoire de manoeuvre standard d'évitement vertical engagée à plus ou moins bref échéance à partir de la trajectoire suivie par l'aéronef prédite à partir des paramètres de vol délivrés par les équipements de vol de l'aéronef, en supposant que l'aéronef conserve son vecteur vitesse sol ou sur trajectoire. Les volumes de protection liés à l'aéronef sont en 20 général au nombre de deux, de tailles échelonnées, le plus avancé étant utilisé pour donner une alerte signifiant à l'équipage de l'aéronef que la trajectoire suivie devra être modifiée à moyen terme pour éviter le terrain, et le plus proche étant utilisé pour donner une alarme signifiant à l'équipage de l'aéronef qu'il doit engager effectivement, de toute urgence, une manoeuvre 25 d'évitement vertical. Pour davantage de détails sur les concepts mis en oeuvre dans les systèmes TAWS, on peut se reporter avec profit, aux brevets américains US 5,488,563, US 5,414,631, US 5,6:38,282, US 5,677,842, US 6,088,654, US 6,317,663, US 6,480,120 et aux demandes de brevet français 30 FF; 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. Cependant, une nuisance opérationnelle potentiellement générée par de tels systèmes est l'apparition d'une alerte intempestive liée à une évaluation erronée de la situation de l'aéronef vis à vis du terrain et des 35 obstacles environnants.

Il existe donc un besoin dans les systèmes TAWS opérationnels d'une adaptation des logiques de déclenchement d'alertes dans des situations de vol pour lesquelles les méthodes classiques sont inadaptées à cause de la configuration locale particulière des obstacles. II peut s'agir d'un environnement urbain par exemple, comprenant de nombreux obstacles.

Le procédé selon l'invention concerne le filtrage d'alertes anticollision dans de telles conditions. Elle s'applique dans les cas de détection d'obstacles ne constituant pas un réel et/ou imminent danger et 10 générant néanmoins des alertes occasionnant une gêne pour l'équipage.

La structuration de la base de données utilisée pour les modes prédictifs de type FLTA comprenant des données relatives aux obstacles, du type hauteur des obstacles et/ou nombre d'obstacles par unité de surface 15 peut être similaire à la structuration des données de terrain d'une fonction TAWS. De ce fait, la hiérarchisation des données et la recherche par localisation géographique est sensiblement identique aux fonctions propres au TAWS.

20 Dans un environnement urbain ou comportant de nombreux obstacles, les fonctions actuelles ne permettent pas de restituer un niveau du danger adapté au contexte de vol, notamment du fait du grand nombre d'alertes émises dues aux nombreuses détections d'obstacles. Plus particulièrement, ces fonctions sont inadaptées dans les missions de vol 25 intra-urbain que peuvent réaliser notamment les hélicoptères de transport de personnalités, de surveillance du trafic routier, de maintien de l'ordre ou de secours aux personnes.

La réalisation de ce type de mission avec les équipements actuels 30 disponibles sur le marché est reconnue pour être fréquemment soumise à des détections intempestives de situation d'alertes erronées, générant ainsi des nuisances sonores pour l'équipage et des conséquences opérationnelles notables. Le pilote est amené, dans le pire des cas à débrancher le dispositif de surveillance réduisant alors le niveau de sécurité de la mission. 35 Une solution actuellement proposée par les équipements du marché consiste simplement à préconiser dans le manuel de vol de supprimer temporairement ou définitivement les alertes sonores apparues.

Actuellement, une manière de détecter les obstacles consiste à corréler l'extrapolation d'une trajectoire de l'aéronef sur une courte durée, par exemple deux minutes, et des données d'obstacles référencées dans une base de données de l'aéronef.

Les trajectoires extrapolées sont, dans les systèmes actuels, calculées dans un cône de visée dont l'origine est l'aéronef et sensiblement centré sur le cap à un instant donné. Généralement, la portée de la trajectoire extrapolée est adaptée essentiellement pour un aéronef de type avion évoluant dans un 15 environnement non urbain. De ce fait, un inconvénient majeur des solutions actuelles réside dans la nuisance due à l'émission de nombreuses alertes non pertinentes ou erronées transmises à l'équipage dans des contextes comprenant de nombreux obstacles, notamment une ville, ne constituant pas 20 nécessairement un danger immédiat, pour des aéronefs, notamment de type hélicoptères.

Le procédé selon l'invention permet d'ajuster la portée des trajectoires extrapolées notamment en fonction de la densité d'obstacles du 25 terrain situé devant l'aéronef. Il est donc approprié à des aéronefs de type hélicoptères évoluant dans un contexte urbain.

Un but de l'invention est notamment de pallier les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet de réduire la portée des 30 trajectoires extrapolées de l'aéronef en appliquant des coefficients de pondération à la portée de ces trajectoires selon des contextes liés ou non à l'aéronef, tel que la densité d'obstacles d'un périmètre donné, sa vitesse au sol, son taux de changements de cap dans un temps donné, son poids, son altitude ou sa hauteur. 35 Plus précisément l'invention a pour objet un procédé de filtrage d'alarmes anticollision pour aéronef, ledit aéronef comprenant : - des moyens de calcul de la vitesse de l'aéronef ; -des moyens de calcul de la trajectoire et de positions extrapolées de la trajectoire de l'aéronef, lesdites positions extrapolées étant calculées pour une durée maximale fixée, appelée durée d'extrapolation ; - et une base de données topographiques du terrain et d'obstacles, ladite base de données comprenant, dans un périmètre déterminé, des données de densité d'obstacles.

Le procédé comprend, avantageusement, le calcul d'un coefficient de pondération de la durée d'extrapolation des trajectoires extrapolées de l'aéronef en fonction de la densité d'obstacles dans le périmètre déterminé ; Avantageusement, la hauteur des obstacles considérée pour le calcul de pondération est supérieure à une hauteur minimale prédéterminée. Avantageusement, la trajectoire extrapolée pendant la durée d'extrapolation de l'aéronef comprend une estimation d'au moins trois positions de l'aéronef se succédant, dont une première position est déterminée en considérant une première durée fixe DREACTION de réaction de l'équipage, une vitesse au sol de l'aéronef et d'un premier cap, une seconde position est déterminée en fonction d'une seconde durée DPULL UP nécessaire pour faire changer le premier cap de l'aéronef vers un second cap et enfin une troisième position à cap fixé pendant une durée de montée DcuMB. Avantageusement, lorsqu'un seuil de dépassement de la densité d'obstacles est franchi, une durée réduite de montée est calculée à partir du produit du coefficient de pondération et de la durée de montée DcuMB. Avantageusement, le coefficient de pondération est une fonction de la vitesse au sol de l'aéronef. Avantageusement, le coefficient de pondération est une fonction des écarts constatés de vitesses verticales de l'aéronef dans une seconde durée fixée. Avantageusement, la seconde durée est de l'ordre d'une vingtaine 35 de secondes.

Avantageusement, le coefficient de pondération est une fonction de la hauteur par rapport au sol de l'aéronef. Avantageusement, le coefficient de pondération est une fonction de la proximité de positions de référence d'obstacles identifiées de la base 5 de données topographiques Avantageusement, la durée réduite DCLIMB_REDUCED s'exprime de la manière suivante : DCLIMB_REDUCED = C ' DCLIMB, où C est le coefficient de pondération. Avantageusement, le coefficient de pondération C de la durée réduite DCLIMB_REDUCED s'exprime de la manière suivante : n n C= [(1+C.)a` 1)1a, -1 \ où les coefficients Ci sont des coefficients compris entre 0 et 1, relatifs à 15 chaque paramètre pris en compte pour pondérer la troisième durée (DcLIMB), et les coefficients ai sont des puissances appliquées à chacun des coefficients normalisés qui sont relatives à l'importance de l'influence d'un paramètre que l'on souhaite privilégier par rapport aux autres paramètres.

20 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard des dessins annexés qui représentent : • la figure 1A : la trajectoire extrapolée d'un aéronef ; • la figure 1B : le diagramme n-aire des obstacles issus de la 25 base de données topographiques et d'obstacles ; • la figure 2: la superposition des données topographiques et des trajectoires extrapolées ; • la figure 3: la superposition des données topographiques et des trajectoires extrapolées dans le cas d'un virage ; 30 • la figure 4: la trajectoire extrapolée d'un aéronef en considérant une durée réduite DcLIMB REDUCED ; • la figure 5 : les coefficients de pondération de la durée DcLIMB en fonction de la vitesse au sol de l'aéronef ; 10 • la figure 6 : les coefficients de pondération de la durée DcuMB en fonction de la densité d'obstacles d'une zone du terrain ; • la figure 7 : les coefficients de pondération de la durée DcuMB en fonction du taux de changements de cap de l'aéronef.

La figure 1A présente un schéma d'un aéronef 1 volant avec une vitesse au sol, appelée dans la terminologie anglo-saxonne ground speed , dont un calculateur permet d'élaborer et de prédire la trajectoire possible de l'aéronef au cours d'une manoeuvre d'évitement vertical d'un obstacle 2. Dans la suite on désignera la vitesse de l'aéronef au sol, appelée ground speed , comme la vitesse de déplacement horizontale de l'aéronef par rapport à la terre.

Un exemple de trajectoire calculée est décomposé en trois parties dont deux segments et une courbe. Un premier segment, formé par une première position 3 représentant le nez de l'aéronef et une seconde position 4, représente la trajectoire de l'aéronef selon son cap et sa grande speed instantanés, cette portion de la trajectoire étant calculée sur une durée fixe. Cette première durée est notée DREAC, elle peut être de 20 secondes par exemple. Une deuxième partie de la trajectoire représente la courbe de la trajectoire permettant de faire évoluer l'aéronef de la seconde position 4 vers une troisième position 5. Cette trajectoire correspond au trajet parcouru pendant une durée déterminée fixe, noté DPULL_uP, nécessaire à l'aéronef pour se trouver dans une situation de montée. Le troisième segment représente à cap constant, l'évolution de l'aéronef en montée pendant une durée fixée, notée DcuMB, en considérant la vitesse instantanée de l'aéronef. Ce segment commence de la position 5 de début de montée jusqu'à la dernière position 6 calculée de la trajectoire. Les durées DREAC, DPULL-UP, DCLIMB, sont généralement fixées 30 quelle que soit la topologie du terrain survolé ou des conditions extérieures à l'aéronef, la somme de ces durées est appelée durée d'extrapolation.

Cette trajectoire est établie actuellement dans certains aéronefs pour connaître la situation et le positionnement de l'aéronef dans un temps 35 proche afin d'avertir l'équipage d'un danger imminent. La trajectoire extrapolée est ainsi constamment calculée et comparée à une base d'obstacles. Des alertes sont alors émises afin d'avertir l'équipage de la présence d'un ou plusieurs obstacle(s) en vue, sur au moins une des trajectoires extrapolées. Généralement la marge DREAC, crée un délai de réaction pour que l'équipage entreprenne une manoeuvre d'évitement.

Le procédé selon l'invention permet d'ajuster la valeur de la durée DCLIMB correspondant au temps nécessaire pour parcourir le troisième segment de la trajectoire extrapolée. Cet ajustement est notamment réalisé en fonction d'une variable représentant la densité d'obstacles. Ainsi l'invention permet d'obtenir plusieurs modes ou configurations de vol de l'aéronef selon la topologie du terrain se situant devant l'aéronef.

A cet effet, une base de données, comprenant des informations 15 topographiques de terrain ainsi que la structuration des données de description d'obstacles, comprend par exemple les paramètres suivants : • des valeurs de seuils D[i], i=1 à N, définissant le nombre d'obstacles par unité de surface ; • des valeurs de seuils H[i], i=1 à N, définissant la hauteur hors sol des 20 obstacles.

Les données sont hiérarchisées par exemple sous forme d'un arbre n-aire, dont un exemple est détaillé ci-après, pour permettre une recherche par localisation des accès géographiques. Cette hiérarchisation 25 des données est utilisée dans la structuration des données de terrain dans le cadre de la fonction TAWS de certains produits existants, tel que le T2CAS développé et commercialisé par THALE=S.

Les feuilles de l'arbre n-aire correspondent au dernier niveau de 30 décomposition et contiennent : • La liste des index des obstacles inclus dans une zone ou situés à leurs intersections. Les index référencent la position de l'obstacle dans une collection ; • Le nombre O d'obstacles inclus dans une zone ou situés à leurs 35 intersections ; • La surface S de la zone considérée, cette surface peut être exprimée en m2, km2 ou Nm2 ou toute autre unité usuelle ; • la densité d'obstacles par unité de surface, résultant du rapport des deux valeurs définies précédemment.

Avantageusement, l'invention propose d'inclure à la description de la zone, un typage booléen T[i] (i=1...N) d'une zone ou d'un ensemble de zone représentant la densité obstacles telle que T[i] = VRAI si le nombre d'obstacles de la zone considérée de hauteur supérieure à H[i] est supérieur à D[i].

La figure 1B représente un exemple de la structure d'un arbre n-aire. Une zone 10, notée A, est décomposée en 72x36 régions, chacune des régions 14, notée B, étant de forme carrée dont le coté est de 5 en latitude et en longitude. Cette région 14 est subdivisée en une zone carrée de 5x5 régions 15, notée C, de forme carrée dont les cotés sont de 1 en latitude et en longitude. Chaque région 15 est subdivisée en une zone carrée de 5x5 régions 16, notée D, de forme carrée dont les cotés sont de 12 minutes en latitude et en longitude. Chaque région 16 est subdivisée en une zone carrée de 2x2 régions 17, de forme carrée dont les cotés sont de 6 minutes. Chaque région 17 est une cellule 18, elle correspond à une feuille de l'arbre n-aire et reprend l'ensemble des attributs décrits précédemment. Selon le procédé de l'invention, l'information T[i] est un attribut de chaque cellule 18.

Chaque cellule 18 comprend un ensemble de points représentant les obstacles de la zone considérée. Chaque obstacle est référencé selon notamment une localisation, une altitude et un type dans la base de donnée.

Une collection de description d'obstacles inclue généralement leur position, leur type, notamment des tours, ponts ou grues, leurs dimensions et leurs attributs, notamment si les obstacles sont illuminés ou en construction par exemple.

Lorsque des trajectoires extrapolées sont calculées, elles sont 35 corrélées avec la présence d'obstacles, dans une zone déterminée située devant l'aéronef, notamment avec leur densité telle que définie précédemment. Si une collision est prédite, alors une alerte avec un niveau de danger adéquate est transmise à l'équipage.

Pour éviter un trop grand nombre d'alertes en environnement urbain du au grand nombre d'obstacles situés sur des trajectoires extrapolées, la durée DcLIMB nécessaire au calcul des trajectoires extrapolées de l'aéronef peut être réduite, elle est dans ce cas appelée DCUMBREDUCED. Un cas de réalisation permet de diminuer la durée DcLIMB en 10 fonction de la valeur de la variable booléenne T[i].

La figure 2 illustre, à chaque instant, le cône 20 couvrant les zones représentant les données topographiques de la base de données qui sont corrélées avec les trajectoires extrapolées de l'aéronef 1. Lorsque le 15 cap 21 est maintenu, le cône 20 est sensiblement symétrique par rapport au cap de l'aéronef. Le procédé selon l'invention propose de réduire la durée, notamment DcLIMB, pendant laquelle les trajectoires extrapolées sont calculées. La zone de corrélation de ces trajectoires avec le cône 20 représentant les données topographiques, notamment des obstacles, est alors réduite. Les probabilités que les trajectoires extrapolées rencontrent un obstacle sont donc réduites.

A cet effet, la zone 25, plus petite que la zone 20, représente la 25 portée des trajectoires extrapolées calculées avec une durée plus courte DcLIMB REDUCED qUe la durée DcLIMB. Les alertes générées et associées au risque de croiser un obstacle dans le cône 25 sont donc moins nombreuses et réduisent la gêne due à la génération d'un trop grand nombre d'alertes dans un environnement 30 urbain.

La figure 3 illustre, lorsque l'aéronef 1 aborde un virage pour passer d'un premier cap 21 à un second cap 22, le cône 31 recouvrant les zones comprenant des données topographiques de la base de données.

Le cône 31 et son orientation, dans le cas d'un virage sont calculés de manière à anticiper l'analyse des données les plus critiques pour l'aéronef, c'est à dire à l'intérieur du virage. Il y a en effet un plus grand risque de rencontrer des obstacles dans la partie de l'espace où l'avion se dirige que dans l'autre sens. Le cône 31 n'est plus symétrique par rapport au cap instantané, l'anticipation du virage faisant dévier le cône 31 d'analyse des données topographiques vers l'intérieur du virage. Le procédé selon l'invention permet, dans le cas d'un virage, d'analyser les trajectoires extrapolées d'un cône 32 réduit du fait de la réduction de la durée DCLIMB considérée, le cône 32 se superposant en partie, selon un premier rayon, au cône des données topographiques. A titre d'exemple, la figure 3 représente un obstacle 33 ne se situant pas sur la trajectoire réelle de l'aéronef, la trajectoire réelle étant formée de quatre segments 21, 22, 23, 24. Le procédé selon l'invention permet en fonction de la densité d'obstacles, telle que définie précédemment, de la zone 31 d'ajuster la durée DcuMB de manière à calculer les trajectoires extrapolées potentielles, donc de définir la portée du cône 32 relatif aux trajectoires extrapolées de l'aéronef.

Dans cet exemple si les trajectoires extrapolées, étaient calculées dans le cône 31, et analysées par un calculateur de l'aéronef, l'obstacle 33 étant repéré dans la base de données topographiques, un risque de collision informerait l'équipage. Une alerte serait alors transmise à l'équipage, cependant elle ne constituerait pas un véritable danger compte tenu de la trajectoire que va suivre l'aéronef. En considérant les trajectoires extrapolées comprises dans le cône 32, l'obstacle identifié dans la base de données comprenant les informations relatives à la topologie du terrain et à la présence d'obstacles n'est pas couvert par leur portée. Aucune alerte n'informe alors l'équipage, et ne le gêne.

La figure 4 représente une trajectoire extrapolée de l'aéronef dont le segment compris entre la position 5 correspondant au début de la montée et Ila position 6' correspondant à la position de la trajectoire extrapolée la plus éloignée de l'aéronef, est calculé avec une durée réduite DcuMB REDUCED• Ces positions sont calculées à partir de la vitesse instantanée de l'aéronef au sol. Dans ce dernier cas, la présence de l'obstacle 2 n'est donc pas transmise à l'équipage sous forme d'alerte. Etant donné la marge de 5 manoeuvre et de réaction contenue dans le premier segment de la trajectoire extrapolée à partir de la durée DREAC, cette marge peut être suffisante en condition de vol urbain. L'équipage n'est donc pas informé d'une collision 40 potentielle, qui ne représente pas un danger imminent étant donné que dans un contexte 10 urbain, cette alerte constitue une gêne pour l'équipage.

Le procédé selon l'invention permet avantageusement de tenir compte également de la vitesse au sol de l'aéronef afin de pondérer la durée DCLIMB permettant de calculer la dernière portion des trajectoires extrapolées. 15 Dans un cas de réalisation, le procédé selon l'invention permet avantageusement de tenir compte également du taux moyen de changements de cap de l'aéronef dans une durée paramétrable, par exemple les 20 dernières secondes de vol de l'aéronef. 20 La variable correspondant au taux de changements de cap peut être obtenue en considérant les écarts de vitesses latérales de l'aéronef dans un laps de temps passé. Si l'aéronef a effectué de nombreux changements de cap, sa manoeuvrabilité lui permettra d'éviter plus facilement des obstacles, dans ce 25 cas la durée DCLIMB peut être réduite pour calculer les dernières portions de trajectoires extrapolées. En revanche si l'aéronef n'a pas ou peu effectué de changements de cap dans un laps de temps précédent le calcul des trajectoires extrapolées, alors il n'est pas nécessaire de réduire la durée DCUMB. 30 Avantageusement, un certain nombre de paramètres peuvent intervenir dans le calcul de la durée DCUMB, tel que la vitesse au sol de l'aéronef, la densité d'obstacles d'un périmètre donné ou encore le taux de changements de cap de l'aéronef.

Un cas de réalisation est de considérer un coefficient pondérant la durée DcLIMB actuellement fixée et ne dépendant d'aucun paramètre. Par exemple, un cas de réalisation propose de définir ce coefficient de telle manière que l'on ait une expression linéaire, telle que : 5 DCLIMB_REDUCED = C . DcLIMB, avec n C= Tl(l+C,)a' /=1 où C; sont des coefficients compris entre 0 et 1, relatifs à chaque paramètre pris en compte pour pondérer la durée DcLIMB, telle que la vitesse au sol, la densité d'obstacles telle que définie précédemment ou encore le taux moyen ~o de changements de cap ; Et ai est une puissance appliquée à chacun des coefficients normalisés qui est une fonction de l'importance de l'influence d'un paramètre que l'on souhaite privilégier par rapport aux autres paramètres.

15 La figure 5 représente une loi d'évolution du coefficient C; en fonction de la vitesse au sol d'un aéronef. La courbe 53 est linéaire par parties. L'axe 51 définit la vitesse au sol exprimée en noeuds et l'axe 50 représente les différentes valeurs du coefficient C; relatif à l'influence de la vitesse au sol dans le calcul de l'extrapolation des trajectoires. 20 Plus la vitesse au sol de l'aéronef est élevée, plus le coefficient C; est important et l'influence sur la pondération de la durée DcLIMB est faible. En effet un aéronef, comportant une faible vitesse au sol, a la possibilité de réagir plus rapidement face à un obstacle. En revanche, un aéronef possédant une vitesse au sol élevée, si un risque de collision est 25 prédictible, a une marge de manoeuvre réduite pour éviter l'obstacle, du fait de son inertie. Dans ce dernier cas il n'est pas nécessaire de réduite la durée DcLIMB qui s'avère être une sécurité.

La figure 6 représente un histogramme 62 de densités d'obstacles 30 T[i] de différentes zones. L'axe 60 représente les différentes valeurs du coefficient CI de pondération associé à la variable relative à la densité d'obstacles d'une ou plusieurs zones se situant devant l'aéronef. L'axe 61 représente les différentes catégories cle zones définies en fonction de leur densité d'obstacles. Dans cet exemple elles comprennent quatre niveaux de densité d'obstacles. La zone 0 est une zone à forte densité d'obstacles et la densité d'obstacles de la zone 3 est faible voire nulle. Le risque de collision augmentant avec le nombre d'obstacles, il est nécessaire de ne pas réduire ou peu la durée DCUMB compte tenu du danger, par exemple dans le cas d'une zone de niveau 0 se situant devant l'aéronef. Le coefficient appliqué dans l'exemple est alors proche de 1 et influe peu sur la pondération de la durée DCLIMB. En revanche lorsque la densité d'obstacles est faible, la valeur du ~o coefficient C; peut être faible et la pondération de la durée DcuMB plus importante. La figure 7 représente la courbe 72 du taux moyen de changements de cap

effectués par l'aéronef dans les 20 dernières secondes 15 de vol. L'axe 71 représente le nombre de changements de cap, et l'axe 70 les différentes valeurs du coefficient C; relatif à ce paramètre. Lorsque l'aéronef a effectué un grand nombre de virages dans les 20 dernières secondes, son profil de vol reflète une flexibilité et une maniabilité de l'aéronef qui permet de pronostiquer une manoeuvre d'évitement d'obstacles 20 ne nécessitant pas une grande prédictibilité des trajectoires.

Avantageusement, un cas de réalisation selon le procédé de l'invention permet de tenir compte du poids de l'aéronef comme une donnée pondérant le calcul de la réduction de la durée DcuMB.

Avantageusement, un autre cas de réalisation selon le procédé de l'invention permet de tenir compte de I"altitude mesurée au radioaltimètre de l'aéronef comme une autre donnée pondérant la durée DcuMB.

Avantageusement, un autre cas de réalisation selon le procédé de l'invention permet de tenir compte de la hauteur par rapport au terrain, les données du terrain provenant de la base de données topographiques. Un coefficient C; relatif à ce paramètre pondère alors la durée DcLIMB_ 25 30 35 Enfin, un paramètre tel que le résultat des calculs de distance par rapport à des points référencés dans la base de données topographiques peut pondérer la durée DcLIMB.

L'invention a pour principal avantage d'adapter le calcul de la durée des trajectoires extrapolées en fonction de paramètres relatifs à la sécurité de l'aéronef ou de son profil de vol ou de paramètres extérieurs.

La durée prise pour le calcul des trajectoires extrapolées étant 10 réduite ou non selon les différentes conditions de vol d'un aéronef, les alertes relatives à la fonction d'anticollision sont de ce fait naturellement filtrées et ne perturbent pas l'équipage dans certaines situations. 15

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'anti-collision pour aéronef, ledit aéronef comprenant : • des moyens de calcul de la vitesse de l'aéronef ; • des moyens de calcul de positions extrapolées d'au moins une trajectoire de l'aéronef, lesdites positions extrapolées étant calculées pour une durée maximale fixée, appelée durée d'extrapolation ; • une base de données topographiques du terrain et des obstacles, ladite base de données comprenant, dans un périmètre déterminé, 10 des données de densité d'obstacles, caractérisé en ce que ledit procédé comprend le calcul d'un coefficient de pondération (C) de la durée d'extrapolation des trajectoires extrapolées de l'aéronef en fonction de données de densité d'obstacles dans un le périmètre déterminé. 15

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le calcul du coefficient de pondération (C) de la durée d'extrapolation comprend la détermination d'une hauteur des obstacles supérieure à une hauteur minimale prédéterminée. 20

3. Procédé selon les revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le calcul de positions extrapolées de trajectoire de l'aéronef pendant la durée d'extrapolation comprend une estimation d'au moins trois positions de l'aéronef se succédant dont : 25 • une première position est déterminée en considérant une première durée fixe (DREACTION) de réaction de l'équipage, une vitesse au sol de l'aéronef et d'un premier cap ; • une seconde position est déterminée en fonction d'une seconde durée (DPULL.UP) nécessaire pour faire changer le premier cap de 30 l'aéronef vers un second cap ; • et une troisième position est déterminée à cap fixé pendant une troisième durée (DCLIMB), dite de montée.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lorsqu'un seuil de dépassement de la densité d'obstacles est franchi, le calcul d'une durée réduite (DCLIMB_REDUCED) de montée à partir du produit du coefficient de pondération (C) et de la troisième durée (DCLIMB) de montée

5. Procédé selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le coefficient de pondération (C) est une fonction de la vitesse au sol de l'aéronef.

6. Procédé selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le coefficient de pondération (C) est une fonction des écarts constatés de vitesses verticales de l'aéronef dans une seconde durée fixée. 15

7. Procédé selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la seconde durée est de l'ordre d'une vingtaine de secondes.

8. Procédé selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le coefficient de pondération (C) est une fonction de la hauteur par 20 rapport au sol de l'aéronef.

9. Procédé selon les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le coefficient de pondération (C) est une fonction de la proximité de positions de référence d'obstacles identifiées de la base de données 25 topographiques

10. Procédé selon les revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la durée réduite (DCLIMB_REDUCED) s'exprime de la manière suivante : DCLIMB_REDUCED = C DCLIMB, où C est le coefficient de pondération.

11. Procédé selon les revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le coefficient de pondération (C) de la durée réduite (DCLIMB_REDUCED) s'exprime de la manière suivante : 30 18n c= [J(1+ c,)' n a' -1 i)l où les coefficients Ci sont des coefficients compris entre 0 et 1, relatifs à chaque paramètre pris en compte pour pondérer la troisième durée (DCLIMB), et les coefficients ai sont des puissances appliquées à chacun des coefficients normalisés qui sont relatives à l'importance de l'influence d'un paramètre que l'on souhaite privilégier par rapport aux autres paramètres. 15