FR2938939A1 - Procede d'aide a la gestion du vol d'un aeronef en vue de tenir une contrainte de temps - Google Patents

Abstract

L'invention appartient au domaine de l'aviation civile et, plus précisément, se rapporte aux systèmes de gestion de vol, plus connus sous l'acronyme anglais de FMS pour « Flight Management System » Le procédé d'aide à la gestion du vol d'un aéronef en vue de tenir une contrainte de temps selon la présente invention rend possible un contrôle de la tenue de la contrainte de temps présentant une dynamique rapide, en évitant au maximum que l'heure d'arrivée estimée (ETA) en un point particulier (P) ne puisse dériver par rapport à une heure d'arrivée requise (RTA) audit point particulier (P), grâce à l'exploitation d'une marge de manoeuvre (M) octroyée au module de guidage de l'aéronef.

Description

Procédé d'aide à la gestion du vol d'un aéronef en vue de tenir une contrainte de temps.

La présente invention concerne un procédé d'aide à la gestion du vol d'un aéronef, permettant de favoriser la tenue d'une contrainte de temps.

L'invention appartient au domaine de l'aviation civile et, plus précisément, se rapporte aux systèmes de gestion du vol, plus connus sous l'acronyme anglais de FMS pour Flight Management System , dont sont aujourd'hui équipés l'ensemble des aéronefs civils. Un FMS est constitué de différents composants fonctionnels qui permettent à l'équipage d'un aéronef de programmer un vol à partir d'une base de données de navigation. Le FMS calcule des trajectoires latérale et verticale permettant à l'aéronef de rejoindre sa destination. Ces calculs sont basés sur les caractéristiques de l'aéronef, sur les données fournies par l'équipage et sur l'environnement du système. Les fonctions de positionnement et de guidage collaborent ensuite en vue de permettre à l'aéronef de rester sur les trajectoires définies par le FMS. En améliorant le guidage en vitesse des aéronefs, l'invention vise à améliorer les possibilités desdits aéronefs en vue de leur permettre d'atteindre des points particuliers à une heure requise, avec un maximum de précision. Cette nécessité découle de l'augmentation exponentielle du trafic aérien et de la charge de travail correspondante pour les contrôleurs aériens. Ainsi, pour des raisons de sécurité, mais aussi de viabilité économique, il devient indispensable d'imposer aux aéronefs des contraintes de temps, notamment en phase d'approche. Il est ainsi demandé aux aéronefs d'atteindre un point de passage particulier de leur plan de vol à une heure requise. Ces points particuliers peuvent être un seuil de piste d'atterrissage, un point de convergence des flux d'aéronefs, des points de croisements particulièrement fréquentés, ...etc. Cela peut permettre, par exemple, de lisser le flux d'aéronefs avant la phase d'approche.

Aujourd'hui, le FMS d'un aéronef doit assurer la fonction de tenue d'une contrainte de temps, c'est-à-dire qu'il calcule des paramètres de vol optimisés, en vue d'atteindre des points particuliers du plan de vol à des heures précises, de la façon la plus efficace possible et, par exemple, de façon économique. Dans le but de tenir cette contrainte de temps, les FMS définissent une stratégie de vitesse.

Dans la suite de la description et dans les revendications, on entend par stratégie de vitesse un profil de vitesse supposé devoir être suivi par l'aéronef, le module de guidage ayant a priori pour mission de déterminer à tout instant du vol une vitesse de consigne, que l'aéronef cherche à atteindre, visant à respecter ladite stratégie de vitesse.

Actuellement, le FMS d'un aéronef réalise par conséquent des calculs de prédictions dans le but de respecter une heure d'arrivée requise en un point de passage particulier du plan de vol, heure couramment désignée par l'acronyme anglo-saxon RTA pour Required Time at Arrivai ; ceci l'amène à déterminer la stratégie de vitesse. Le FMS calcule régulièrement une heure d'arrivée estimée audit point de passage particulier, heure couramment désignée sous l'acronyme anglo-saxon ETA pour Estimated Time at Arrivai . Si l'heure d'arrivée estimée sort d'une tolérance prédéterminée par rapport à l'heure d'arrivée requise, un nouveau cycle de calculs a lieu, amenant le FMS à redéfinir les trajectoires à suivre par l'aéronef ainsi que la stratégie de vitesse. Dans la suite de la description et dans les revendications, on entend logiquement par heure d'arrivée requise une heure à laquelle l'aéronef doit atteindre un point particulier de son plan de vol. Par heure d'arrivée estimée , on entend une heure à laquelle le FMS de l'aéronef prévoit d'atteindre ledit point particulier, en tenant compte de la vitesse courante de l'aéronef et des conditions météo par exemple. La définition de la stratégie de vitesse d'un aéronef est un processus itératif : à chaque boucle, le FMS recalcule les trajectoires à suivre, prennent en compte, par exemple, des modèles d'estimation du vent, et prédisent une heure d'arrivée estimée. L'objectif est de faire converger l'heure d'arrivée estimée sur l'heure d'arrivée requise. Cette redéfinition régulière de la stratégie de vitesse est rendue nécessaire par les incontournables imprécisions de calcul, dues notamment aux imperfections des modèles. Ainsi, il ne s'agit pas d'une régulation, mais d'une ré- optimisation en boucle ouverte, réalisée à intervalles réguliers.

Chaque boucle de calcul, comprenant le calcul de trajectoires et la définition de la stratégie de vitesse de l'aéronef, nécessite un temps relativement long, étant donnée la complexité algorithmique desdits calculs à effectuer.

La tolérance vis-à-vis de l'heure d'arrivée requise est généralement modélisée sous la forme d'un entonnoir, c'est-à-dire qu'elle est de plus en plus étroite au fur et à mesure que l'aéronef se rapproche du point de passage particulier. En effet, à l'approche dudit point de passage particulier, le respect de l'heure d'arrivée requise, que l'on peut appeler RTA, demande de plus en plus de précision. Or, chaque aéronef présente une enveloppe de vitesse, comprenant un profil de vitesse maximale et un profil de vitesse minimale, lesdites vitesses maximale et minimale pouvant varier en fonction notamment de l'altitude et de la masse de l'avion. Cette enveloppe de vitesse définit une enveloppe de vitesse atteignable par l'aéronef ; les FMS actuels définissent donc la stratégie de vitesse à l'intérieur de cette enveloppe de vitesse. Par ailleurs, l'aéronef possède un module de guidage, comprenant notamment une composante de guidage en vitesse. Dans les aéronefs actuels, le guidage en vitesse se conforme à la stratégie de vitesse calculée par le FMS. Le problème réside dans le fait que le FMS d'un aéronef dispose de paramètres incertains, les modèles manquant de précision, ne lui permettant pas, les modèles d'interpolation étant également imparfaits, de déterminer une stratégie de vitesse pouvant assurer la tenue de la contrainte de temps de manière certaine.

Pire, les limitations de l'enveloppe de vitesse ajoutées aux imprécisions des modèles de prédiction peuvent amener le FMS à prédire le respect de la RTA jusqu'à un point où il est devenu impossible de rectifier une dérive subitement constatée, par exemple suite à un changement des conditions de vent. Actuellement, les opérateurs d'aéronef ont tendance à se 35 constituer d'eux-mêmes une marge de manoeuvre leur permettant de tenir leurs contraintes de temps. Cependant, cette approche empirique n'apporte pas de garantie suffisante ; de plus, elle a tendance à induire des changements de vitesse d'amplitude importante, sources d'inconfort pour les passagers et de surconsommation de carburant.

Enfin, la lourdeur des calculs et l'incertitude croissante à mesure que l'aéronef s'approche du point particulier auquel il doit arriver à une heure requise amènent à désactiver les systèmes itératifs de détermination des trajectoires et de la stratégie de vitesse, par exemple trois minutes avant l'heure d'arrivée audit point particulier.

Un but de l'invention est notamment de pallier les inconvénients techniques précités. Ainsi, pour assurer la tenue d'une contrainte de temps par un aéronef, tout en limitant les changements complets de stratégies de vitesse, la présente invention propose d'ajuster la stratégie de vitesse par l'intermédiaire de la fonction de guidage en vitesse de l'aéronef, fonction à laquelle on octroie une marge de manoeuvre, la dynamique de calcul de la consigne de vitesse utilisée pour le guidage étant bien plus rapide que celle induite par un calcul complet des trajectoires et de la stratégie de vitesse.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'aide à la gestion du vol d'un aéronef permettant la tenue d'une contrainte de temps, et visant à atteindre un point contraint à une heure d'arrivée requise, à l'aide d'une heure d'arrivée estimée audit point contraint, ledit aéronef comprenant un système de gestion du vol déterminant une stratégie de vitesse visant au respect de ladite heure d'arrivée requise, à une tolérance absolue près, ledit aéronef présentant par ailleurs une enveloppe de vitesse théorique comprenant un profil de vitesse maximale théorique et un profil de vitesse minimale théorique, l'aéronef pouvant atteindre toute vitesse comprise entre lesdits profils de vitesses maximale théorique et minimale théorique, l'aéronef comportant en outre un module de guidage permettant de fixer une vitesse de consigne, que la vitesse courante de l'aéronef tend à égaler, ladite vitesse de consigne étant supposée conforme à ladite stratégie de vitesse, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : • la définition d'une enveloppe de vitesse contrainte comprenant un profil de vitesse maximale contrainte et un profil de vitesse minimale contrainte, ladite enveloppe de vitesse contrainte étant strictement incluse dans l'enveloppe de vitesse théorique, • l'élaboration par le système de gestion du vol de la stratégie de vitesse, ladite stratégie de vitesse étant nécessairement comprise dans ladite enveloppe de vitesse contrainte, de sorte que le module de guidage dispose d'une marge de manoeuvre lui permettant d'ajuster la vitesse de consigne, • le cas échéant, l'ajustement de la vitesse de consigne par le module de guidage si l'heure d'arrivée estimée au point contraint diffère de l'heure d'arrivée requise audit point contraint. Avantageusement, l'étape d'ajustement de la vitesse de consigne 15 est mise en oeuvre dès lors que l'heure d'arrivée estimée dépasse une tolérance du guidage par rapport à l'heure d'arrivée requise, ladite tolérance du guidage étant inférieure à la tolérance absolue. Selon un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, 20 l'enveloppe de vitesse théorique présentant une largeur correspondant à l'écart entre le profil de vitesse maximale théorique et le profil de vitesse minimale théorique, le profil de vitesse maximale contrainte peut être inférieur au profil de vitesse maximale théorique d'environ 5% de la largeur de l'enveloppe de vitesse théorique, et en ce que le profil de vitesse 25 minimale contrainte est supérieur au profil de vitesse minimale théorique d'environ 5% de la largeur de l'enveloppe de vitesse théorique. Selon un mode de mise en oeuvre préféré du procédé selon l'invention, le module de guidage ajuste la vitesse de consigne en ajoutant à 30 la stratégie de vitesse une compensation égale à (D x , où D est la ~TexTe) distance à parcourir par l'aéronef pour atteindre le point contraint, et 6T est égal à la différence entre l'heure d'arrivée estimée au point contraint et l'heure d'arrivée requise au point contraint et Te est égale à la différence entre l'heure d'arrivée estimée au point contraint et l'heure courante. 10 De préférence, le procédé selon l'invention comprend en outre une étape de désactivation dudit procédé mise en oeuvre lorsque la différence entre l'heure d'arrivée estimée au point contraint et l'heure 5 courante devient inférieure à environ trente secondes. Selon une possibilité de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la marge sur la vitesse de consigne diminue lorsque la distance à parcourir diminue.

10 Avantageusement, un système de gestion du vol d'un aéronef, peut mettre en oeuvre le procédé d'aide à la gestion du vol d'un aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes.

15 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 1: l'illustration schématique d'une tolérance prédéterminée pour le respect d'une contrainte de temps par un aéronef, selon l'état de l'art ; • la figure 2 : le schéma des enveloppes de vitesse, fonctions de la masse, applicables à un aéronef dans le procédé selon l'invention ; • la figure 3 : le schéma des enveloppes de vitesse, fonctions de la distance restant à parcourir, faisant apparaître une marge sur la vitesse de consigne pour le module de guidage, dans le procédé selon l'invention ; • la figure 4 : le diagramme collaboratif des différentes étapes de détermination de la vitesse de consigne d'un aéronef, comprenant le procédé selon l'invention.

La figure 1 présente un schéma visant à indiquer un principe classique de modélisation d'une contrainte de temps. L'aéronef A est ainsi contraint d'atteindre le point particulier P à l'heure requise RTA en 35 respectant la tolérance prédéterminée, qu'on appellera tolérance absolue T, 20 25 30 sur cette heure requise. Le point particulier P peut être, comme cela a été dit précédemment, un seuil de piste d'atterrissage, ou un point de convergence des flux de trafic, ...etc. Le système de gestion du vol, que l'on appelle généralement FMS, de l'aéronef A, calcule, en plus des trajectoires latérale et verticale, une stratégie de vitesse devant permettre à l'aéronef A de satisfaire à la contrainte de temps. Dans l'état de l'art, le module de guidage reprend la stratégie de vitesse définie par le FMS pour déterminer la vitesse de consigne utilisée pour le guidage. A intervalles réguliers, le FMS détermine une heure d'arrivée estimée au point particulier P, prenant en compte la vitesse courante de l'aéronef A, des modèles de comportement de l'aéronef A, des modèles de simulation du vent...etc. Si cette heure d'arrivée estimée sort de la tolérance absolue T modélisée en figure 1, le FMS relance un cycle de calculs visant à définir une nouvelle stratégie de vitesse, ainsi, éventuellement, que de nouvelles trajectoires latérale et verticale. Or, d'une part cette tolérance absolue T est de plus en plus étroite à mesure que l'aéronef A s'approche du point particulier P, rendant le risque d'erreur de plus en plus grand, et d'autre part le cycle de calcul complet effectué par le FMS pour déterminer la nouvelle stratégie de vitesse et mettre à jour les trajectoires prennent beaucoup de temps, de l'ordre de quelques dizaines de secondes quand le plan de vol est particulièrement long. Les deux principales conséquences nuisibles de cet état de fait ont déjà été exposées plus haut : • Il est possible que le FMS s'aperçoive de la dérive de l'heure d'arrivée estimée par rapport à l'heure d'arrivée requise trop tardivement, de sorte qu'il est impossible de compenser cette dérive. • Le temps de calcul par le FMS d'une nouvelle stratégie de vitesse et de nouvelles trajectoires latérale et vertical étant relativement long, cette fonction est désactivée à quelques minutes de vol, par exemple trois minutes, du point particulier, de sorte que l'heure d'arrivée estimée peut dériver par rapport à l'heure d'arrivée requise pendant ce laps de temps de plusieurs secondes. 30 En raison notamment de l'augmentation du trafic aérien, les contraintes de temps imposées aux aéronefs sont de plus en plus sévères, atteignant par exemple une dizaine de secondes 95% du temps en phase d'approche. Les inconvénients cités ci-dessus sont par conséquent de plus en plus pénalisants.

La figure 2 illustre un aspect du procédé d'aide à la gestion du vol d'un aéronef en vue de tenir une contrainte de temps selon l'invention. Le diagramme indique les vitesses possibles de l'aéronef A en fonction de sa masse. Il est connu que les aéronefs disposent d'une enveloppe de vitesse théorique, comprenant un profil de vitesse maximale théorique Vmax et un profil de vitesse minimale théorique Vmin. Ces profils de vitesse varient en fonction de la masse de l'aéronef et / ou de son altitude, et bien sûr des performances intrinsèques de l'aéronef. Les FMS actuels définissent la stratégie de vitesse des aéronefs à l'intérieur de cette enveloppe de vitesse. L'objectif de l'invention est de limiter les changements de stratégie de vitesse et de favoriser le respect des contraintes horaires par les aéronefs. Pour cela, la solution préconisée par l'invention est de répartir l'enveloppe de vitesse entre la fonction de définition de la stratégie de vitesse établie par le FMS et la fonction de guidage de l'aéronef A. Dans les systèmes actuels, la fonction de guidage se conforme rigoureusement à la stratégie de vitesse établie par le FMS : elle fixe une vitesse de consigne que la vitesse courante de l'aéronef est amenée à égaler. L'invention propose de restreindre l'enveloppe de vitesse disponible pour le FMS en vue de l'établissement de la stratégie de vitesse. On définit donc une enveloppe de vitesse contrainte comportant un profil de vitesse maximale contrainte VmaxRTA et un profil de vitesse minimale contrainte VminRTA, toujours dépendants de la masse de l'aéronef, comme le montre la figure 2, mais aussi de son altitude et de ses performances intrinsèques. Cette enveloppe de vitesse contrainte, que l'on peut également nommer sous-enveloppe, peut être définie de différentes manières, en fonction par exemple de la phase de vol et de l'éloignement du point particulier P. L'amplitude de cette enveloppe de vitesse contrainte est inférieure à celle de l'enveloppe de vitesse théorique, par exemple d'environ 10%, le profil de vitesse maximale contrainte VmaxRTA étant typiquement inférieur au profil de vitesse maximale théorique Vmax d'environ 5% de l'amplitude de l'enveloppe de vitesse théorique, le profil de vitesse minimale contrainte VminRTA étant parallèlement supérieur au profil de vitesse minimale théorique Vmin d'environ 5% de l'amplitude de l'enveloppe de vitesse théorique. Cette démarche permet au module de guidage de disposer d'une marge de manoeuvre pour la définition de la vitesse de consigne.

La figure 3 est un diagramme représentant les enveloppes de vitesse théorique et contrainte en fonction de la distance parcourue, ainsi que la marge de manoeuvre M dont dispose le module de guidage, pour un aéronef dans lequel le procédé selon l'invention est mis en oeuvre. On donne ici un exemple de méthode de détermination de la stratégie de vitesse d'un aéronef pouvant être établie par un FMS de l'état de la technique. Une telle méthode peut être fondée sur l'optimisation de l'indice de coût, ou cost index selon l'expression anglo-saxonne consacrée, comme celle décrite dans la demande de brevet français n° 0703912. On peut en outre donner un exemple de modélisation de la tolérance absolue T sur l'heure d'arrivée requise RTA au point particulier P, telle que définie sur la figure 1 : cette tolérance absolue T peut être de l'ordre d'une minute par heure de vol séparant l'aéronef A du point particulier P, puis de l'ordre de 30 secondes pour toute la dernière demi heure de vol. Par conséquent, les modèles d'établissement de la stratégie de vitesse et de définition de la tolérance absolue T pouvant être ceux décrits ci-dessus, le FMS de l'aéronef A définit une stratégie de vitesse comprise dans l'enveloppe de vitesse contrainte ; si l'heure d'arrivée estimée au point particulier P calculée par le FMS sort de la tolérance absolue T par rapport à l'heure d'arrivée requise RTA au point particulier P, le FMS calcule une nouvelle stratégie de vitesse. Mais par ailleurs, dans le procédé selon l'invention, on définit une tolérance du guidage sur l'heure d'arrivée estimée par rapport à l'heure d'arrivée requise beaucoup plus serrée que la tolérance absolue T. On peut décider par exemple qu'elle est de 30 secondes par heure de vol séparant l'aéronef A du point particulier P, puis de 10 secondes pour toute la dernière demi heure de vol. Si l'heure d'arrivée estimée sort de cette tolérance du guidage par rapport à l'heure d'arrivée requise, le module de guidage peut ajuster la vitesse de consigne afin d'éviter toute dérive. Cet ajustement est rendu possible, quelque soit la stratégie de vitesse courante, par la marge de manoeuvre M disponible du fait de la définition d'une enveloppe de vitesse contrainte pour la stratégie de vitesse.

Or, la boucle de calcul effectuée par le module de guidage en vue de déterminer la vitesse de consigne peut être très courte car elle ne vise pas à définir de stratégie de vitesse complète ni à redéfinir des trajectoires latérale et verticale, contrairement à ce que ferait le FMS dans les aéronefs actuels. C'est pour cette raison que l'on peut s'asservir sur une tolérance du guidage beaucoup plus stricte vis-à-vis de la contrainte de temps.

Par exemple, si le module de guidage mesure un écart ÔT entre l'heure d'arrivée estimée et l'heure d'arrivée requise RTA, cet écart ÔT étant supérieur à la tolérance du guidage, ladite tolérance du guidage étant plus stricte, par exemple d'un rapport deux, que la tolérance absolue T, alors qu'il reste à l'aéronef A une distance D à parcourir pour atteindre le point particulier P, alors, en appelant Te la durée séparant l'heure courante de l'heure d'arrivée estimée, le module de guidage peut ajouter à la vitesse de consigne telle que déduite de la stratégie de vitesse établie par le FMS une vitesse de compensation AV telle que AV Cette vitesse de ' Tex Te) compensation corrective doit bien entendu rester inférieure à la marge de manoeuvre M dont dispose le module de guidage.

Le risque d'un non respect de la contrainte de temps se trouve donc minimisé car le procédé selon l'invention permet généralement d'éviter toute possibilité de dérive de l'heure d'arrivée estimée par rapport à l'heure d'arrivée requise RTA.

On peut remarquer en outre que la relative limitation de capacité opérationnelle découlant de l'utilisation du procédé selon l'invention û une heure d'arrivée requise peut être supposée hors d'atteinte, du fait de la limitation de l'enveloppe de vitesse à l'enveloppe de vitesse contrainte, alors même que l'aéronef est capable d'atteindre la vitesse nécessaire pour tenir la contrainte de temps û est largement compensée par le fait que les incertitudes sur la détermination de l'heure d'arrivée estimée sont telles lorsqu'il est nécessaire de s'approcher des limites de l'enveloppe de vitesse que les probabilités de succès de la stratégie consistant à ne pas octroyer de marge de manoeuvre au module de guidage sont très faibles par rapport à l'objectif de tenue de la contrainte de temps. La figure 4 constitue une synthèse de l'invention. Dans ce 5 diagramme de la figure 4, le procédé selon l'invention est représenté par le procédé I.

En résumé, l'aéronef A suivant un plan de vol quelconque comprenant des points de passages quelconques W1, W2, W3, est soumis à une contrainte de temps : il doit se trouver au point particulier P à l'heure

10 d'arrivée requise RTA. Une heure d'arrivée estimée ETA au point particulier P est calculée, par exemple par le FMS de l'aéronef A. Cette heure d'arrivée estimée ETA est comparée à l'heure d'arrivée requise RTA :

• Si la tolérance absolue T n'est pas respectée - c'est le cas N1 -, ledit FMS recalcule une nouvelle stratégie de vitesse STR, ce qui nécessite de lourds calculs : ceci correspond à l'état de la technique.

• Si la tolérance absolue T est respectée - c'est le cas Y1 -, on met en oeuvre le procédé d'aide à la gestion du vol selon l'invention : on regarde si la tolérance du guidage Tg est respectée, ladite tolérance du guidage Tg étant, on le rappelle, beaucoup plus stricte que la tolérance absolue T. Si elle est respectée - c'est le cas Y2 -, la vitesse de consigne VO, que la vitesse courante de l'aéronef A doit égaler, est maintenue conforme - notée V= sur la figure - à celle précédemment définie pour respecter l'heure d'arrivée (la vitesse définie par la stratégie de vitesse établie par le FMS éventuellement corrigée lors d'une étape précédente). Si elle ne l'est pas - c'est le cas N2 -, une vitesse de compensation AV est ajoutée à celle définie dans la stratégie de vitesse établie par le FMS, par exemple selon la formule précédemment décrite : AV = / D x bl en vue \ Te x Te, de définir une nouvelle vitesse de consigne VO. Ceci ne nécessite que des calculs légers, n'impliquant pas une nouvelle stratégie de vitesse ou de nouvelles trajectoires. 15 20 25 30 Il faut noter que, même dans le cadre de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la correction de vitesse AV à appliquer à la vitesse de consigne VO a tendance à devenir de plus en plus grande pour corriger un même écart de temps à mesure que l'aéronef A se rapproche du point particulier P. Par conséquent, un compromis permettant d'ajuster la précision de la tenue de la contrainte de temps en fonction de l'impact sur les variations de vitesse de l'aéronef doit être établi.

En conséquence, l'invention présente pour principal avantage un meilleur contrôle de la tenue d'une contrainte de temps. En évitant au maximum que l'heure d'arrivée estimée ETA en un point particulier P ne dérive par rapport à une heure d'arrivée requise RTA audit point particulier P, grâce à l'exploitation d'une marge de manoeuvre octroyée au module de guidage, le procédé selon l'invention rend possible un contrôle de la tenue de la contrainte de temps présentant une dynamique rapide. En conséquence, alors que dans l'état de la technique la fonction de redéfinition de la stratégie de vitesse, de dynamique lente, doit être désactivée plusieurs minutes avant l'arrivée de l'aéronef au point particulier, du fait de trop grandes imprécisions, le procédé selon l'invention, de dynamique plus rapide, peut rester actif beaucoup plus proche du point particulier, jusqu'à environ trente secondes dudit point particulier. Les améliorations par rapport à la situation actuelle touchent non seulement à l'augmentation du confort des passagers et à la réduction du stress des équipages en raison de la diminution du nombre de changements complets de stratégie de vitesse mais aussi à la réduction de la charge de travail des contrôleurs aériens en raison de la diminution du taux de contraintes de temps manquées.

Claims (7)

1. REVENDICATIONS1. Procédé d'aide à la gestion du vol d'un aéronef permettant la tenue d'une contrainte de temps, et visant à atteindre un point contraint (P) à une heure d'arrivée requise (RTA), à l'aide d'une heure d'arrivée estimée (ETA) audit point contraint, ledit aéronef (A) comprenant un système de gestion du vol déterminant une stratégie de vitesse visant au respect de ladite heure d'arrivée requise (RTA), à une tolérance absolue (T) près, ledit aéronef (A) présentant par ailleurs une enveloppe de vitesse théorique comprenant un profil de vitesse maximale théorique (Vmax) et un profil de vitesse minimale théorique (Vmin), l'aéronef (A) pouvant atteindre toute vitesse comprise entre lesdits profils de vitesses maximale théorique (Vmax) et minimale théorique (Vmin), l'aéronef (A) comportant en outre un module de guidage permettant de fixer une vitesse de consigne (VO), que la vitesse courante de l'aéronef tend à égaler, ladite vitesse de consigne (VO) étant supposée conforme à ladite stratégie de vitesse, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : • la définition d'une enveloppe de vitesse contrainte comprenant un profil de vitesse maximale contrainte (VmaxRTA) et un profil de vitesse minimale contrainte (VminRTA), ladite enveloppe de vitesse contrainte étant strictement incluse dans l'enveloppe de vitesse théorique, • l'élaboration par le système de gestion du vol de la stratégie de vitesse, ladite stratégie de vitesse étant nécessairement comprise dans ladite enveloppe de vitesse contrainte, de sorte que le module de guidage dispose d'une marge de manoeuvre (M) lui permettant d'ajuster la vitesse de consigne (VO), • le cas échéant, l'ajustement de la vitesse de consigne (VO) par le module de guidage si l'heure d'arrivée estimée (ETA) au point contraint (P) diffère de l'heure d'arrivée requise (RTA) audit point contraint (P). 25 30
2. 2. Procédé d'aide à la gestion du vol d'un aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'ajustement de la vitesse de consigne (VO) est mise en oeuvre dès lors que l'heure d'arrivée estimée (ETA) dépasse une tolérance du guidage (Tg) par rapport à l'heure d'arrivée requise (RTA), ladite tolérance du guidage (Tg) étant inférieure à la tolérance absolue (T).
3. 3. Procédé d'aide à la gestion du vol d'un aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'enveloppe de vitesse théorique présentant une largeur correspondant à l'écart entre le profil de vitesse maximale théorique (Vmax) et le profil de vitesse minimale théorique (Vmin), caractérisé en ce que le profil de vitesse maximale contrainte (VmaxRTA) est inférieure au profil de vitesse maximale théorique (Vmax) d'environ 5% de la largeur de l'enveloppe de vitesse théorique, et en ce que le profil de vitesse minimale contrainte (VminRTA) est supérieure au profil de vitesse minimale théorique (Vmin) d'environ 5% de la largeur de l'enveloppe de vitesse théorique.
4. 4. Procédé d'aide à la gestion du vol d'un aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de guidage ajuste la vitesse de consigne (VO) en ajoutant à la stratégie de vitesse une compensation égale à (D x bT , où D est la Te x Te) distance à parcourir par l'aéronef (A) pour atteindre le point contraint (P), ÔT est égale à la différence entre l'heure d'arrivée estimée (ETA) au point contraint (P) et l'heure d'arrivée requise (RTA) au point contraint (P) et Te est égale à la différence entre l'heure d'arrivée estimée (ETA) au point contraint (P) et l'heure courante.
5. 5. Procédé d'aide à la gestion du vol d'un aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de désactivation dudit procédé mise en oeuvre lorsque la différence entre l'heure d'arrivée estimée (ETA) aupoint contraint (P) et l'heure courante devient inférieure à environ trente secondes.
6. 6. Procédé d'aide à la gestion du vol d'un aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la marge sur la vitesse de consigne (M) diminue lorsque la distance à parcourir (D) diminue.
7. 7. Système de gestion du vol d'un aéronef, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre le procédé d'aide à la gestion du vol d'un aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes.15