FR2937431A1 - Procede et systeme de surveillance de la phase de roulage d'un aeronef - Google Patents

Abstract

L'invention concerne le domaine de la surveillance et de l'aide au roulage d'un aéronef sur aéroport. L'invention est un procédé de contrôle et de surveillance du plan de roulage et concerne un système de surveillance (1) comportant des moyens (21) pour contrôler le cheminement du plan de et des moyens (23-24) pour signaler sur l'aide au roulage le temps d'atteinte de la prochaine clearance au devant de l'aéronef durant le cheminement, les moyens de contrôle du cheminement comprenant un dispositif de contrôle des contraintes (21) de cheminement et un dispositif de contrôle des clearances (22), le dispositif de contrôle des contraintes (21) permettant de tester et d'afficher sur le plan de roulage (52) les informations descriptives des contraintes (54-55) et le dispositif de contrôle des clearances permettant de contrôler les clearances et d'ajouter sur le plan de roulage (53) les clearances manquantes (56-57).

Description

PROCEDE ET SYSTEME DE SURVEILLANCE DE LA PHASE DE ROULAGE D'UN AERONEF Le domaine de l'invention est celui de la surveillance et de l'aide apportée au pilote lors de la phase déplacement au sol d'un aéronef sur aéroport.

10 La complexité des grandes plates-formes aéroportuaires associée à un trafic important et en forte croissance, amène la phase de roulage à être une phase de plus en plus délicate pour les pilotes notamment lorsqu'ils ont une expérience limitée de cet aéroport et de ses contraintes. Le pilote doit manoeuvrer l'avion sur un cheminement comportant de nombreuses 15 intersections tout en surveillant le trafic, en respectant les autorisations de roulage du contrôleur, usuellement nommées clearances selon le terme anglais, et en effectuant la préparation du décollage. Cela peut amener des erreurs d'appréciations, et l'avion peut se retrouver sur des zones où il n'est pas autorisé, entraînant des risques de collisions. 20 Sur les aéronefs modernes, pour assurer la fonction de navigation aéroportuaire, il existe deux types de systèmes d'aide à la circulation au sol. Ce sont: Un système d'aide à la navigation permettant au pilote, d'une 25 part, de connaître la position de l'aéronef dans l'aéroport à tout moment, d'autre part, de lui indiquer quel chemin suivre pour se rendre d'un point à un autre sur l'aéroport. Généralement les informations utiles sont présentées sur une visualisation de planche de bord dite tête basse. Ces informations comprennent : une carte électronique mobile de l'aéroport, la position de 30 l'aéronef sur l'aire de manoeuvre de l'aéroport, le cheminement de roulage à suivre et les points d'arrêts, ces derniers correspondent aux autorisations de roulage fournies par le contrôle au sol. - Un système d'aide au roulage permettant au pilote de suivre, au plus près, la trajectoire de consigne venant du contrôle. Dans ce dernier cas, 35 des informations utiles sont présentées sur un collimateur tête haute encore5 appelé HUD, acronyme anglo-saxon de Head-Up Display. Un collimateur tête haute comprend classiquement une source d'images générant une symbologie, une optique de collimation et un combineur optique placé dans le champ visuel du pilote. Le collimateur donne ainsi une image à l'infini de la symbologie superposée au paysage extérieur. L'aide au roulage peut également être affichée sur les visualisations tête basse. La symbologie donne des informations sur la trajectoire à suivre et un certain nombre de consignes. Elle est générée par un calculateur dédié au collimateur. Dans le cas du système d'aide au roulage, les informations sont fournies au calculateur du collimateur par : Le système principal de navigation, notamment pour les informations de cap, de vitesse au sol et de position par exemple. ; Le calculateur de navigation aéroportuaire fournissant les données de consigne provenant du cheminement de roulage.

Actuellement, dans le cadre des phases aéroportuaires, la répartition des responsabilités bord/contrôle au sol, les procédures opérationnelles, la densité du trafic et le nombre important d'acteurs sur la plate-forme aéroportuaire ne permettent pas à un aéronef de disposer d'équipements ayant la capacité à synthétiser l'ensemble des informations pour se déplacer de manière optimale. La construction du plan de roulage est fortement imposée par l'autorité de contrôle au sol ou ATC acronyme de l'expression anglo-saxonne Air Traffic Control et est souvent incrémentale et partielle en fonction des différentes zones de contrôle réparties sur l'aéroport. Par exemple, sur des aéroports internationaux de grande envergure, comme Paris Charles De Gaulle, un contrôleur est en charge de la zone des pistes, un second dans une zone aéroportuaire (ex : partie Sud Ouest ) des voies de circulation ( taxiway en anglais ) et un troisième dans une autre zone pouvant être un gestionnaire de plate forme. Le cheminement est alors dicté au pilote au fur et à mesure de son avancée. II s'arrête aux limites de chaque zone de contrôle et ne peut pas couvrir l'intégralité du déplacement, de la piste à la porte d'embarquement (ou le trajet inverse). Le problème dans la construction du plan de roulage est qu'il peut alors être erroné ou qu'il peut manquer d'informations, notamment des points 35 d'arrêt pour l'attente des autorisations.

II existe des systèmes de cartographie aéroportuaire, comme par exemple ceux présents dans les EFB acronyme de Electronic Flight Bag, OANS, On Board Airport Navigation System, dispositif spécifique à l'avionneur Airbus. Ces systèmes permettent : D'afficher la carte de l'aéroport montrant la position de l'aéronef et sa situation par rapport à la topologie de l'aéroport et aux structures environnantes, D'obtenir des informations sur "airport items" par le biais de l'interface utilisateur, - D'obtenir des annotations, des conseils (e.g. "Approaching Runway"). Mais ces fonctions n'assurent qu'une surveillance limitée, parce que s'appuyant exclusivement sur des bases de données décrivant la géométrie de l'aéroport par rapport à la position courante de l'avion, et non aux règles d'utilisation dictées (et modifiées périodiquement) par les autorités de contrôle locales et spécifiquement établies sur le cheminement prévu par l'avion. Finalement certaines fonctions, comme le RAAS acronyme de l'expression anglo-saxonne Runway Awareness and Advisory System d'Honeywell, disponible au travers du produit EGPWS ont comme rôle d'avertir l'équipage lors de l'approche d'une piste. Elles se basent sur les uniques informations des pistes, indépendamment des connections possibles aux taxiways ou de leur activité réelle. De plus, la ségrégation des équipements utilisés lors des phases de roulage, empêche ces messages d'être corrélés avec des informations de cheminement élaborées au travers d'un moyen de routage ou à une base de données plus riche disposant de l'ensemble des informations sur la surface aéroportuaire. On connaît également le brevet US 6 694 249 de Rockwell Collins. Ce document traite l'aspect affichage de la carte aéroportuaire, des clearances et du calcul de la vitesse adaptée, mais n'aborde pas la surveillance de cheminement et la surveillance des clearances.

Le but de l'invention est d'améliorer la sécurité des phases de roulage en vérifiant le plan de roulage par rapport aux données contenues dans les différentes bases de données embarquées, et en notifiant au pilote le résultat de ces vérifications. De plus, ce procédé vérifie si les clearances essentielles existent dans le plan de roulage. Si ce n'est pas le cas, il propose au pilote d'insérer ces clearances dans le plan de roulage.

Plus précisément, l'invention est un procédé de surveillance de cheminement du plan de roulage d'un aéronef comportant un système de surveillance comprenant un système d'élaboration de plan de roulage constitué d'éléments de roulage de l'aéroport et des dispositifs d'affichage pour l'aide au roulage, à chaque élément de roulage peuvent être associées une autorisation de roulage et des contraintes de cheminement à respecter, les autorisations de roulage étant mémorisées dans une base de données AUTH et NOTAM et les contraintes de cheminement dans une base de données AEROPORT et NOTAM , lesdites bases de données pouvant être mises à jour par communication sol/bord, caractérisé en ce que le procédé réalise à la suite de l'élaboration du plan de roulage qui lui est fourni une première phase de contrôle du cheminement comprenant au moins l'une des étapes suivantes : a) Test des contraintes du cheminement du plan de roulage avec celles contenues dans la base de données AEROPORT et NOTAM et affichage sur l'aide au roulage des informations descriptives des contraintes, b) Test des autorisations du plan de roulage avec celles contenues dans la base de données AUTH et NOTAM et affichage sur l'aide au roulage des autorisations manquantes, puis lors de l'évolution de l'aéronef sur le plan de roulage, le procédé réalise tout au long du plan de roulage, une deuxième phase de surveillance des autorisations de roulage comprenant les étapes successives suivantes : c) Détermination de l'élément de roulage actif et contrôle de son 30 appartenance au plan de roulage, d) Surveillance et signalisation, sur les dispositifs d'affichage d'aide au roulage, du temps d'atteinte de la prochaine autorisation de roulage au devant de l'aéronef de l'élément de roulage actif.

L'invention est avantageuse dans le sens où elle permet une prise en compte rapide des contraintes de roulage pour les signaler de manière opportune aux pilotes, ce qui évite une recherche dans la documentation aéroportuaire. De plus, l'information résultante de la vérification du plan de roulage est adaptée selon la proximité de l'aéronef avec l'élément. L'afficheur d'aide au roulage décrit sur le plan de roulage les contraintes de cheminement associées aux éléments de roulage durant le cheminement. Un autre avantage résultant du procédé de surveillance est la détection de plan de roulage erroné améliorant ainsi la sécurité du roulage sur la zone aéroportuaire. Avantageusement, l'étape de surveillance des autorisations de roulage d) comporte les sous étapes suivantes: détermination de la prochaine autorisation de roulage de l'élément de roulage actif, annonce de l'autorisation de roulage et du temps nécessaire pour l'atteindre, affichage sur l'aide au roulage d'une signalisation d'alerte de dépassement lorsque l'aéronef est à une proximité immédiate de l'autorisation de roulage. Le procédé élabore également une signalisation au pilote de la prochaine clearance intervenant dans la suite du plan de roulage. Cette signalisation est de type alerte si l'aéronef est localisé à proximité immédiate d'une clearance et de type recommandation si l'aéronef est proche d'une clearance. Cette surveillance de clearance permet avantageusement d'éviter d'arrêter inutilement l'avion au point d'arrêt de la clearance, en permettant une meilleure anticipation, pouvant être alors source d'économie de carburant.

Avantageusement, lorsque l'étape c) détecte que l'aéronef est localisé sur un élément de roulage n'appartenant pas au plan de roulage, le procédé réalise les étapes suivantes : affichage sur l'aide au roulage d'une alerte présentant l'écart de la localisation de l'aéronef par rapport au plan de cheminement, étape a) de test des contraintes de cheminement de l'élément de roulage actif, étape b) de test des autorisations de roulage pour l'élément de roulage actif et étape d) de surveillance de l'autorisation de roulage de l'élément de roulage actif. Ainsi l'invention permet de détecter toute sortie de l'aéronef du plan de roulage et de signaler les contraintes et clearance au devant de l'aéronef qui n'avaient été pas initialement prévues.

Avantageusement, pour l'étape a) de contrôle des contraintes du cheminement, les contraintes de cheminement comprennent les procédures et les gabarits de circulation à respecter sur les éléments de roulage du plan de roulage.

Avantageusement, pour l'étape a) de contrôle des contraintes du cheminement, le procédé vérifie que les éléments de roulage successifs sont connectés entre eux. Avantageusement, pour l'étape a) de contrôle des contraintes du cheminement, le procédé vérifie que les éléments de roulage comportent une 10 ligne de roulage. Avantageusement, pour l'étape a) de contrôle des contraintes du cheminement, le procédé vérifie les paramètres avions courant de l'aéronef, ces paramètres avions étant au moins la masse de l'aéronef, la vitesse de l'aéronef et les dimensions de l'aéronef. 15 Avantageusement, les moyens pour signaler la prochaine autorisation de roulage au devant de l'aéronef comprennent : un dispositif pour déterminer l'élément de roulage aéroportuaire sur lequel est positionné l'aéronef et un dispositif de surveillance pour calculer le temps d'atteinte de la prochaine autorisation de roulage au devant de l'aéronef et pour afficher 20 sur l'aide au roulage ce temps d'atteinte. Avantageusement, le dispositif de surveillance comprend également un moyen d'alerte pour signaler sur l'aide au roulage une autorisation de roulage lorsque l'aéronef est à une proximité immédiate du point d'arrêt de la dite autorisation. 25 L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles :

30 La figure 1 représente le système de surveillance ainsi que les fonctions principales du procédé et les dispositifs avioniques permettant de mettre en oeuvre le procédé de surveillance. La figure 2 illustre un affichage d'aide à la navigation sur une zone aéroportuaire d'une visualisation de planche de bord. Cette aide à la 35 navigation permet à l'équipage de visualiser le cheminement du plan de roulage d'un aéronef. L'affichage comprend les points d'arrêt d'attente d'autorisations initiaux et ceux ajoutés par le système de surveillance. La figure 3 illustre un affichage d'aide au roulage Cette figure représente les modifications du plan de roulage intervenant suite à la réalisation des fonctions de contrôle du cheminement et des clearances. Les figures 2 et 3 représentent l'aide à la navigation et l'aide au roulage d'un même plan de roulage. La figure 4 illustre le procédé de surveillance et la présentation des messages d'alertes élaborés vis-à-vis d'une clearance.

La première partie de la description présente l'architecture matérielle, schématisée par la figure 1, sur laquelle repose le procédé de surveillance. Cette première partie a pour objectif de décrire les données manipulées pour l'application de surveillance et les systèmes produisant ces données. Une seconde partie de la description décrit par la suite les fonctions du système de surveillance permettant d'aider le pilote dans la gestion de la phase de roulage.

Le système de surveillance 1 du cheminement comporte un dispositif de calcul 2 comprenant des dispositifs de contrôle 21 à 24 mettant en oeuvre les fonctions de surveillance du procédé de surveillance. Pour l'élaboration de ces fonctions, le dispositif de calcul est connecté à un système de base de données 3, à un dispositif d'interface homme-machine 6 (IHM), à un dispositif d'élaboration de plan de roulage 7 et à un dispositif de géo-localisation 8. L'IHM 6 a pour fonction de présenter à l'équipage le plan de roulage de l'aéronef de la zone d'embarquement à la piste de décollage lors de la phase de décollage et le plan de roulage de l'aéronef, de la piste d'atterrissage à la zone de débarquement des passagers lors de la phase d'atterrissage. L'IHM 6 a également pour rôle de présenter à l'équipage les messages et alertes relatifs au plan de roulage, notamment les clearances intervenant lors du cheminement et les messages provenant de l'ATC. L'IHM 6 comporte une interface utilisateur qui comprend une interface entrée ou CDS Interactif telle par exemple un track bail , un curseur, ou un clavier .., et une interface sortie, typiquement un système d'affichage en cockpit ou CDS acronyme de l'expression anglo-saxonne Cockpit Display System. Le système d'aide à la navigation au roulage présente les informations sur un HUD pour l'affichage du cheminement et sur un écran de visualisation pour l'affichage cartographique. Pour la génération des alertes sonores et auditives, elle comporte également un système de haut-parleurs et d'indicateurs visuels. L'IHM 6 est reliée directement au dispositif de calcul 2.

Le système de surveillance 1 comporte un dispositif de calcul de plan de roulage 7. Le plan de roulage se construit à partir de différentes bases de données 30 à 34. Le système selon l'invention comprend un système 3 de bases de données qui comprend principalement cinq bases de données concernant des informations aéroportuaires : Un plan de roulage, illustré par la figure 2, comporte une section d'éléments de roulage 41. Une cartographie de la zone aéroportuaire présente à l'équipage l'ensemble des éléments répertoriés dans une base de donnée aéroport 32 et/ou mis à jour en fonction des NOTAM 30 actifs, NOTAM étant l'acronyme de l'expression anglo-saxonne NOtice To AirMen.La base NOTAM 30 contient les avis donnant sur l'établissement, l'état ou la modification d'une installation, d'un service d'une procédure aéronautiques, ou d'un danger pour la navigation aérienne, des renseignements qu'il est essentiel de communiquer à temps au personnel chargé des opérations aériennes. De préférence, cette base est mise à jour par communication Datalink.

La base Aéroport 32 décrit la cartographie de l'aéroport telle que normalisée dans le document ARINC-816. Elle contient en particulier la localisation de tous les éléments visuels et leur attachement à une entité physique de l'aéroport au travers d'un conteneur ( container en anglais), comme une voie de circulation ( taxiway en anglais ) ou une piste ( runway en anglais) par exemple. L'ensemble des conteneurs et des éléments inclus dans la base de données sont décrits dans l'ARINC-816. Au-delà du simple regroupement des données dans des conteneurs, la base utilisée assure le chaînage de connectivité des éléments d'aéroport.

La base de procédures AUTH 31 contient les règles de roulage définissant la correspondance entre les éléments de l'aéroport et les procédures associées aux points de contrôle. La base AUTH décrit l'ensemble des procédures applicables sur la zone aéroportuaire qui peuvent évoluer dans le temps, indépendamment de la géométrie de l'aéroport. Cette base est donc mise à jour indépendamment de la base Aéroport et avec des périodicités différentes, éventuellement au travers de la liaison sol-bord pour la mise à jour des NOTAM. Elle est prévue pour contenir : les restrictions de déplacement sur l'ensemble des structures 10 de l'aéroport (sens uniques en fonction de la piste en service, limitations de taille/poids, travaux de réfection, ...) les procédures de roulage définies comme des opérations entre points de contrôle (barres d'arrêt ( stopbar en anglais), portes d'embarquement, piste, zones d'attente ( holding en anglais), parking, ...) 15 ou points de référence localisés avec précision, les chemins ou routes de cheminement privilégiés par les autorités de gestion de l'aéroport, définies comme des suites de procédures de roulage avec les restrictions particulières sur les éléments (les itinéraires par faible visibilité par exemple, les vitesses de roulage maximales,...). 20 Le système de surveillance reçoit également par Datalink 4, les pistes utilisées pour l'atterrissage et décollage et les procédures de départ et d'arrivée du jour et les informations ATIS (conditions de visibilité, atterrissage et décollage). Le système de base de données 3 comprend en outre une base de données PERF 33 spécifique de l'aéronef qui contient des modèles de masse avion, et dimension par exemple servant pour les tests de cheminements. 30 La base de données des préférences de la compagnie 34 permet de simplifier les procédures de négociation du cheminement avec l'ATC. En effet, les compagnies aériennes se voient souvent attribuer un terminal, ou une zone de terminale et peuvent alors espérer définir dans une base unique 35 pour tous les avions de la compagnie, les routes privilégiées pour se rendre 25 de leur terminal aux différentes pistes, en accord avec les routes privilégiées publiées par chaque aéroport. Cette base décrit en particulier : la description des cheminements rejoignant les zones de parkings généralement attribués à la compagnie et les cheminements privilégiés par l'aéroport, des statistiques des temps moyens de déplacement porte/piste de l'aéroport, c'est à dire toutes les informations jugées utiles pour les équipages dans la gestion du roulage ou pour la préparation des vols (numéros de téléphone, localisation des structures d'accueil des équipages).

Le système de surveillance est relié en entrée à un dispositif de géo-localisation 8 apte à assurer une fonction de localisation compatible avec les besoins de surveillance et de guidage, notamment en termes de précision de la localisation, typiquement de l'ordre dim. En effet, une localisation de type GPS simple, d'une précision d'environ 10 m ne permet pas de garantir le positionnement de l'aéronef sur le bon élément de l'aéroport. L'amélioration de la mesure de la position s'appuie sur : des capteurs (GALILEO, WAAS, EGNOS), WAAS acronyme de l'expression anglo-saxonne Wide Area Augmentation System étant un système d'amélioration sur larges zones, par opposition à des systèmes locaux basés sur des mesures différentielles par rapport à un point connu, EGNOS acronyme de l'expression anglo-saxonne European Geostationary Navigation Overlay System étant la version européenne du WAAS ; des algorithmes de mesure prenant en compte des conditions adaptées à la navigation au sol (élimination des satellites en orbite basse,

Le système de localisation fournit également les paramètres de vol, notamment la vitesse, le cap etc...

Le système de surveillance 1 comporte des moyens 21 et 22 pour contrôler le cheminement du plan de roulage élaboré par le système de calcul de plan de roulage 7 et des moyens 23-24 pour signaler le temps d'atteinte de la prochaine autorisation de roulage au devant de l'aéronef durant le cheminement. Les moyens de contrôle du cheminement comprennent un dispositif de contrôle des contraintes 21 de cheminement et un dispositif de contrôle des autorisations de roulage 22, le dispositif de contrôle des contraintes 21 permettant de tester et d'afficher sur le plan de roulage 52 les informations descriptives des contraintes 54-55 et le dispositif de contrôle des autorisations 22 de roulages permettant de contrôler et d'ajouter sur le plan de roulage 53 les autorisations de roulage manquantes 56-57. Les dispositifs de calcul 21 à 24 appartiennent de préférence à un calculateur commun 2.

Cette deuxième partie de la description a pour but de décrire les fonctions de calcul intervenant dans le procédé de surveillance du plan de roulage. Une fois que le plan de roulage est établi, pour réaliser le cheminement de l'aéronef, le dispositif de calcul 2 du système de surveillance 1 élabore quatre fonctions pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. Une première fonction réalisée par le dispositif de contrôle 21 contrôle les contraintes du cheminement de tous les éléments de roulage du plan de roulage, dans le cas où un plan de roulage est fourni en données d'entrée par la fonction de calcul de plan de roulage 7, et affiche les informations descriptives des dites contraintes. Par le terme de contrainte de cheminement, on entend tout d'abord la cohérence du plan de roulage dans la construction de ses éléments. En effet, deux éléments de roulage successifs du plan de roulage doivent être connectés. On entend également la cohérence des fonctions des éléments dans le plan de roulage. Un élément du plan de roulage doit comporter obligatoirement une Taxiline. Et on entend aussi la cohérence des éléments du plan de roulage avec les contraintes liées à l'aéronef. La fonction peut également exécuter le contrôle des contraintes de cheminement sur un unique élément de roulage lorsqu'un unique élément est fourni en données d'entrée.

Cette fonction de contrôle du cheminement consiste alors à vérifier pour chaque élément du cheminement les points suivants : Test si l'élément à une connexion avec l'élément suivant du plan de roulage : ce test permet de vérifier la cohérence de connectivité des éléments du plan de roulage.

Test si l'élément contient une Taxiline : un élément de roulage ne contenant pas de Taxiline ne peut pas appartenir à un plan de roulage. Test si les éléments appartiennent ou non à la base de NOTAM : ce test s'adresse notamment pour les interdictions temporaires de circulation sur le dit élément. Test par rapport aux données D-OTIS : ce test contrôle la cohérence du plan de roulage par rapport à la piste en service pour atterrissage et décollage. Test par rapport à la base de procédure de roulage et en prenant ~o en compte les données de configuration avion : Sens de roulage autorisé Interdiction de stationner sur l'élément Cheminement entre éléments de roulage non autorisé 15 - Procédures de roulage définies par faible visibilité - Consigne particulière sur l'élément Test si par rapport à la masse avion du fichier de performance et par rapport à sa masse courante, l'avion est autorisé à rouler sur l'élément. Test par rapport aux dimensions de l'avion si celui-ci peut 20 emprunter l'élément. Test de la vitesse prédite ou courante sur l'élément par rapport aux vitesses de roulage des bases de données. La fonction de contrôle des contraintes du cheminement du plan de roulage comporte en entrée les données élaborées par le dispositif de 25 calcul du plan de roulage 7, les données relatives à l'aéroport et ses procédures (c'est-à-dire les données provenant de la base aéroport, de la base NOTAM), les données de la base PERF 33 et les données de paramètres de vol provenant de senseurs aéronautiques 5. La fonction de contrôle fournit en sortie, pour chaque élément du 30 plan de roulage, une liste des tests négatifs et l'information relative descriptive du résultat des tests. Ces dernières informations sont affichées sur une des visualisations de l'IHM 6.

Une deuxième fonction réalisée par le dispositif de contrôle 22 35 contrôle les clearances du cheminement du plan de roulage, insère sur le plan de roulage les points d'arrêt relatifs aux clearances manquantes et affiche des informations descriptives. Lors de l'élaboration du plan de roulage, les clearances relatives à ce plan de roulage peuvent être soit sélectionnées manuellement par l'opérateur, soit issues de données Datalink ou soit insérées automatiquement par le système. Dans le premier cas et second cas, il est possible que des clearances aient été omises et la fonction de contrôle des clearances a pour objectif de détecter celles manquantes et de les insérer. La vérification des clearances s'appuie sur les bases de données 10 préférence 33, la base de données aéroport 32 et la base de données AUTH. Le système de surveillance s'assure alors que toutes les clearances du plan de roulage sont présentes et dans le cas contraire insère les points d'arrêt manquants sur le plan de roulage avec une information descriptive de la clearance. Ces points d'arrêt sont symbolisés sur l'afficheur d'aide à la 15 navigation par des stopbar . La figure 3 illustre l'affichage d'aide à la navigation sur le plan de roulage. Cette aide à la navigation comporte des stopbar 43 et 44 insérées qui n'existaient pas initialement. A titre d'exemple non limitatif, les clearances testées et ajoutées sont relatives à des autorisations et contrôle 20 de : La fin du plan de roulage 45 si celui-ci existe, L'entrée d'un élément annoncé comme non utilisable par la fonction de vérification du cheminement, Un élément positionné sur une zone de dégivrage de l'aéronef, 25 La protection ILS lors de procédure de faible visibilité, Une entrée de traversée de piste 42, Une sortie de traversée de piste 43, Un élément débouchant sur un accès de piste, Une zone de changement de fréquence 44, 30 Un report obligatoire défini sur des points particuliers par les autorités.

La figure 3 représente un plan de roulage dont le cheminement et les clearances ont été contrôlés par le système de surveillance. Elle décrit le 35 plan de roulage initial 51, le plan de roulage 52 après contrôle du cheminement et le plan de roulage 53 après contrôle des clearances. Après contrôle du cheminement, le système de surveillance affiche sur l'afficheur d'aide au roulage des informations de contraintes liées à des éléments du plan de roulage. Par exemple, sur l'élément C indiqué sur l'aide au roulage, le procédé de surveillance ajoute une information supplémentaire 54 précisant que la taxiway est fermée. Sur l'élément M22, le procédé de surveillance affiche une indication de contrainte de vitesse 55 sur cette portion de taxiway.

Une troisième fonction réalisée par le dispositif de contrôle 23 permet, à partir de la localisation de l'aéronef fournie par le moyen de géo localisation 8, de déterminer l'élément de plan de roulage sur lequel est positionné l'aéronef lors du cheminement et teste son appartenance au plan de roulage. Dans le cas où le pilote dévie l'aéronef du plan de roulage, la fonction 23 avertit l'équipage. Lorsque le système de surveillance détecte l'élément d'aéroport du plan de roulage sur lequel est localisé l'aéronef, le procédé de surveillance détermine la prochaine clearance suivante du plan de roulage et à partir des paramètres avion, notamment la vitesse courante de l'aéronef, le système évalue le temps nécessaire pour atteindre la clearance. Une quatrième fonction réalisée par le dispositif de contrôle 24 est responsable de la surveillance des clearances suivant la position courante de l'aéronef et est chargée de la signaler à l'équipage. Des distances d'annonce de clearance sont calculées à partir des données de performance de l'aéronef 33 et de la vitesse courante de l'aéronef incluse dans les données de paramètres de vol 5. Deux distances d'annonce 621 et 631 sont calculées en vue d'afficher à l'équipage deux types de messages 62 et 63 pour signaler la clearance. La figure 4 représente un exemple de signalisation de la prochaine clearance du plan de roulage au devant de l'aéronef. Pour chaque élément de roulage sur lequel l'aéronef se déplace, le système d'aide à la navigation pour le cheminement présente la clearance par une ligne d'arrêt 61 et l'annonce sur l'affichage de l'aide au roulage. La première distance d'annonce 621 calculée permet de détecter un point du cheminement à partir duquel le système de surveillance affiche le temps 62 nécessaire pour atteindre la clearance. Ce temps est affiché par un message sur l'aide à la navigation et est remis à jour jusqu'à ce que le pilote se soit acquitté de la clearance. L'acquittement correspond à la manipulation permettant au pilote d'avertir qu'il a pris en compte la clearance. De préférence, ce message est de type recommandation et a pour rôle de signaler au pilote la présence d'un point d'arrêt lié à une attente d'autorisation. De cette façon, le pilote dispose d'une information de roulage lui permettant d'anticiper le point d'arrêt et l'allure d'atteinte. La deuxième distance d'annonce 631 plus courte que la première distance 621 a pour objectif de générer un message d'alerte à l'équipage prévenant de la présence d'une clearance au devant immédiat de l'aéronef. A titre d'exemple, le message 63 génère un message sur l'aide à la navigation du type : Ne pas dépasser clearance . Le système peut également générer des alertes sonores.

De préférence, la distance 631 est d'une longueur permettant au pilote de réagir et de stopper l'aéronef avant le dépassement du point d'arrêt lié à la clearance. Les distances 621 et 631 sont calculées à partir d'un abaque de performance mémorisé dans la base de données PERFO.

Pour le déroulement du procédé de surveillance les étapes de réalisation des fonctions peuvent être effectuées selon différents mode de mise en oeuvre. Le procédé comporte deux phases principales : une première phase de contrôle du plan de roulage une fois que celui-ci a été élaboré ou modifié, et une seconde phase de surveillance des clearances du plan de roulage en temps réel durant le cheminement. A titre d'exemple, la première fonction réalisée par le dispositif de contrôle 21 et la deuxième fonction réalisée par le dispositif de contrôle 22, pour la première phase de contrôle du plan de roulage ou de la phase de contrôle d'un élément de roulage, peuvent être réalisées à la suite quel que soit l'ordre. Le procédé peut également réaliser uniquement l'une des deux fonctions. De préférence, le procédé de surveillance contrôle dans un premier temps le cheminement et ensuite les clearances. II est possible également pour l'opérateur de forcer les tests réalisés par ces deux fonctions afin d'éviter le blocage du système ou l'affichage d'informations erronées.

Une fois le plan de roulage contrôlé, le procédé réalise la deuxième phase de surveillance des clearances du plan de roulage en localisant l'aéronef sur le plan de roulage et en déterminant l'élément de roulage sur lequel l'aéronef est positionné. Le système détermine ensuite la prochaine clearance suivant la position de l'aéronef durant le cheminement de l'aéronef sur le plan de roulage. Si le pilote provoque l'élaboration d'un nouveau plan de roulage durant le cheminement, le procédé de surveillance réalise une nouvelle fois la première phase de contrôle du cheminement et des clearances sur le nouveau plan de roulage et réalise ensuite la phase de surveillance des clearances du plan de roulage. Si l'aéronef quitte le plan de roulage, le procédé de surveillance détermine l'élément de roulage sur lequel l'aéronef est positionné, au moyen de la fonction réalisée par le dispositif de contrôle 23, réalise un contrôle du cheminement, au moyen de la fonction réalisée par le dispositif de contrôle 21, et un contrôle des clearances de l'élément de roulage, au moyen de la fonction réalisée par le dispositif de contrôle 22, pour ensuite signaliser la prochaine clearance présente au devant de l'aéronef, au moyen de la fonction réalisée par le dispositif de contrôle 24. Le système de surveillance alerte également le pilote que l'aéronef est sorti du plan de roulage et affiche en temps réel l'écart de position. Le système permet avantageusement de signaler au pilote les clearances et contraintes de cheminement liées à un élément de roulage qui n'avait pas été initialement prévu dans le plan de roulage.

L'invention s'applique aux systèmes d'aide au roulage pour aéronef sur les zones aéroportuaires. Elle permet de prendre en compte les informations de roulage provenant de l'ATC et de contrôler leur prise en compte dans le plan de roulage.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de surveillance de cheminement du plan de roulage d'un aéronef comportant un système de surveillance (1) comprenant un système d'élaboration de plan de roulage (7) constitué d'éléments de roulage de l'aéroport et des dispositifs d'affichage (6) pour l'aide au roulage, à chaque élément de roulage peuvent être associées une autorisation de roulage et des contraintes de cheminement à respecter, les autorisations de roulage étant mémorisées dans une base de données AUTH (31) et NOTAM (30) et les contraintes de cheminement dans une base de données AEROPORT (32) et NOTAM , (30), lesdites bases de données (30 - 32) pouvant être mises à jour par communication sol/bord, caractérisé en ce que le procédé réalise à la suite de l'élaboration du plan de roulage qui lui est fourni une première phase de contrôle du cheminement comprenant au moins l'une des étapes suivantes : a) Test des contraintes du cheminement du plan de roulage (51) avec celles contenues dans la base de données AEROPORT et NOTAM (30) et affichage sur l'aide au roulage des informations descriptives (54-55) des contraintes, b) Test des autorisations du plan de roulage (52) avec celles contenues dans la base de données AUTH (31) et NOTAM et affichage sur l'aide au roulage des autorisations manquantes (43-44, 56-57), puis lors de l'évolution de l'aéronef sur le plan de roulage, le procédé réalise tout au long du plan de roulage, une deuxième phase de surveillance des autorisations de roulage comprenant les étapes successives suivantes : c) Détermination de l'élément de roulage actif et contrôle de son appartenance au plan de roulage (41), d) Surveillance et signalisation, sur les dispositifs d'affichage (6) d'aide au roulage, du temps d'atteinte (62) de la prochaine autorisation de roulage au devant de l'aéronef de l'élément de roulage actif. 5 1018
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de surveillance des autorisations de roulage d) comporte les sous étapes suivantes: - Détermination de la prochaine autorisation de roulage (61) de l'élément de roulage actif, - Annonce de l'autorisation de roulage et du temps nécessaire pour l'atteindre, - Affichage sur l'aide au roulage d'une signalisation d'alerte (63) de dépassement lorsque l'aéronef est à une proximité immédiate de l'autorisation de roulage.
3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lorsque l'étape c) détecte que l'aéronef est localisé sur un élément de roulage n'appartenant pas au plan de roulage, le procédé réalise les étapes suivantes : 15 - Affichage sur l'aide au roulage d'une alerte présentant l'écart de la localisation de l'aéronef par rapport au plan de cheminement. - Etape a) de test des contraintes de cheminement de l'élément de roulage actif. 20 - Etape b) de test des autorisations de roulage pour l'élément de roulage actif. - Etape d) de surveillance de l'autorisation de roulage de l'élément de roulage actif.
4. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour l'étape 25 a) de contrôle des contraintes du cheminement, les contraintes de cheminement comprennent les procédures et les gabarits de circulation à respecter sur les éléments de roulage du plan de roulage.
5. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour l'étape a) de contrôle des contraintes du cheminement, le procédé vérifie que les 30 éléments de roulage successifs sont connectés entre eux.
6. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour l'étape a) de contrôle des contraintes du cheminement, le procédé vérifie que les éléments de roulage comportent une ligne de roulage.
7. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour l'étape a) de contrôle des contraintes du cheminement, le procédé vérifie les paramètres avions courant de l'aéronef, ces paramètres avions étant au moins la masse de l'aéronef, la vitesse de l'aéronef et les dimensions de l'aéronef.
8. 8. Système de surveillance (1) comprenant un système d'élaboration de plan de roulage (7) constitué d'éléments de roulage de l'aéroport et des dispositifs d'affichage (6) pour l'aide au roulage, à chaque élément de roulage peuvent être associées une autorisation de roulage et des contraintes de cheminement à respecter, les autorisations de roulage étant mémorisées dans une base de données AUTH (31) et NOTAM (30) et les contraintes de cheminement dans une base de données AEROPORT (32) et NOTAM (30), lesdites bases de données (30 - 32) pouvant être mises à jour par communication sol/bord, caractérisé en ce que le système comporte des moyens (21 et 22) pour contrôler le cheminement du plan de roulage élaboré par le système de calcul de plan de roulage (7) et des moyens (23-24) pour signaler le temps d'atteinte de la prochaine autorisation de roulage (61) au devant de l'aéronef durant le cheminement, les moyens de contrôle du cheminement comprenant un dispositif de contrôle des contraintes (21) de cheminement et un dispositif de contrôle des autorisations de roulage (22), le dispositif de contrôle des contraintes (21) permettant de tester et d'afficher sur le plan de roulage (52) les informations descriptives des contraintes (54-55) et le dispositif de contrôle des autorisations (22) de roulages permettant de contrôler et d'ajouter sur le plan de roulage (53) les autorisations de roulage manquantes (56-57).
9. 9. Système de surveillance selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens pour signaler la prochaine autorisation de roulage au devant de l'aéronef comprennent : un dispositif (23) pour déterminer l'élément de roulage aéroportuaire sur lequel est positionné l'aéronef et un dispositif de surveillance (24) pour calculer le temps d'atteinte de la prochaine autorisation de roulage (61) au devant de l'aéronef et pour afficher sur l'aide au roulage ce temps d'atteinte.
10. 10. Système de surveillance selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de surveillance (24) comprend également un moyend'alerte pour signaler sur l'aide au roulage une autorisation de roulage (61) lorsque l'aéronef est à une proximité immédiate du point d'arrêt de la dite autorisation.