FR2939558A1

FR2939558A1 - Procede de modelisation meteorologique pour le calcul d'un plan de vol d'aeronef

Info

Publication number: FR2939558A1
Application number: FR0806902A
Authority: FR
Inventors: Antoine Lacombe; Xavier Blanchon; Francois Coulmeau
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2008-12-09
Filing date: 2008-12-09
Publication date: 2010-06-11
Anticipated expiration: 2028-12-09
Also published as: US20140200752A9; US20100152931A1; FR2939558B1

Abstract

L'invention concerne un procédé de modélisation météorologique pour le calcul d'un plan de vol d'aéronef, l'aéronef comportant un moyen de communication et un système de gestion de navigation. Le procédé comporte au moins les étapes suivantes : le moyen de communication réalise l'acquisition (2) de données de prédictions météorologiques liées à des points de passage à proximité de la route nominale en plus des points de passage appartenant à la route nominale, le système de gestion de navigation attribue par projection (4) sur la route courante de l'aéronef les données de prédiction desdits points de passage n'appartenant pas à la route courante, le système de gestion de navigation calcule les données de prédictions météorologiques (5) des points de passage de la route courante du plan de vol selon les données de prédictions attribuées par projection sur la route courante de l'aéronef. L'invention est un procédé de modélisation pour les systèmes de gestion de navigation pour aéronef.

Description

PROCEDE DE MODELISATION METEOROLOGIQUE POUR LE CALCUL D'UN PLAN DE VOL D'AERONEF

Le domaine de l'invention concerne les méthodes de calcul des données de prédictions du plan de vol d'un aéronef. En particulier, l'invention est un procédé de modélisation météorologique pour le calcul du plan de vol, notamment pour la modélisation du profil des vents du système de gestion de navigation embarqué de l'aéronef.

Ces dernières années l'augmentation du trafic et la charge qui en découle pour le contrôle aérien amènent à améliorer les systèmes de prédiction des vols afin de garantir la sécurité mais également la viabilité économique du transport aérien. Les incertitudes météorologiques sont les principales causes d'aléas en temps pour le calcul des plans de vol. Les systèmes de gestion de navigation des aéronefs, plus communément appelés FMS pour Flight Management System en langage anglo-saxon, calculent les données de prédictions comme le temps de vol et la consommation carburant par exemple. Ces données de prédictions sont déterminées au moyen de procédé de calcul prenant comme un des facteurs d'entrée la météo, avec notamment les données de vents, températures et pression. Ces données ont un impact élevé sur les résultats des modèles de prédiction. En effet, pour le calcul de temps de vol d'un aéronef par exemple, la vitesse sol prise en compte est égale à la somme vectorielle de la vitesse de l'avion et de la vitesse du vent. Actuellement, les données de vent fournies aux avions représentent des échantillons de points selon dans des tranches d'altitude. Aux abords des aéroports, on va par exemple considérer que les points des procédures de décollage et d'atterrissage sont englobés dans un modèle de vent purement vertical, en altitude (à lso altitude le vent est le même pour les points de la procédure). Sur la partie En route ou croisière , on considère généralement un modèle à la fois vertical (en tranches d'altitude) et longitudinal (le long des points du plan de vol), l'aspect longitudinal étant dû au fait que le vent peut varier le long du vol, d'autant plus quand on parcourt de grandes distances.

Pour le calcul de profil de vent sur la route, d'un aéroport de départ à un aéroport d'arrivée, des stations sol météo transmettent les données de vents aux compagnies aériennes abonnées, et celles ci les formatent par tranches d'altitude pour la phase de montée, la phase de descente et la phase de vol de croisière pour construire le briefing pilote papier ou bien pour les envoyer aux avions sous forme vocale ou numérique. Les données de vents numériques sont transmises selon la norme ARINC 702A (AEEC 702A Flight Management System ) et sont décodées à bord de l'aéronef par un système de gestion de communication, communément appelé CMU pour Communication Management Unit ou bien par un autre système tel que le système de gestion de navigation, ou bien partiellement par l'un puis complété par l'autre. Le système de gestion de navigation de l'aéronef détermine une route nominale prédictive selon une trajectoire latérale et une trajectoire verticale pour rejoindre l'aéroport d'arrivée. Cette route nominale prédictive est définie par une pluralité de points de passage, communément appelés Waypoints et par des segments de trajectoires entre ces points de passage, communément appelés Legs . La route peut éventuellement contenir d'autres éléments que les waypoints afin de construire les legs des procédures terminales. Ces éléments sont normalisés à bord par l'ARINC 424 (AEEC 424: Navigation Data Base). Pour la suite de la description on utilisera les termes Waypoint et Leg qui sont habituellement utilisés dans le domaine de l'aéronautique. Les points de passage et/ou Waypoints sont répertoriés dans les bases de données publiées de navigation répondant à la norme ARINC-424 qui permettent de définir les routes aériennes les plus courantes. Par collaboration des systèmes de positionnement, de guidage et de gestion de navigation, l'aéronef suit la trajectoire programmée. Le système de gestion de navigation calcule alors les données de prédiction en partie en fonction des données de vent pour chaque waypoint de la route nominale prévisionnelle de l'aéronef. La saisie des données météorologiques dans le FMS pour le calcul des données de prédiction du plan de vol peuvent être saisies manuellement par le pilote ou saisies automatiquement par téléchargement des données par datalink. Les données de vents sont en général chargées à bord de 35 l'aéronef avant son départ pour chaque waypoint de la route nominale ou pour quelques éléments, le but étant de prévoir l'emport carburant à effectuer et le temps de vol. Ces données météorologiques constituent un cliché prédictif de la situation météorologique, dont le champ est réduit à la trajectoire de référence de l'aéronef. Les données météorologiques transmises à bord de l'aéronef représentent une prévision statique de la situation météorologique. Lorsqu'un aéronef rencontre en vol une situation météorologique défavorable qui n'est pas conforme à la situation météorologique prévue, par exemple un nuage en formation ou un orage, le pilote peut être contraint de s'écarter légèrement de la trajectoire de référence. De même, l'avion peut être écarté de sa trajectoire prévue pour d'autres raisons telles que des contraintes de trafic aérien, un déroutement pour panne et ou événement à bord telle qu'un passager malade etc... A partir du moment où le pilote quitte la route nominale, il est contraint d'abandonner le plan de vol nominal et d'élaborer un plan de vol alternatif. Dans l'état antérieur de la technique, le plan de vol alternatif est bâti à partir des seules données météorologiques à disposition dans l'aéronef, c'est-à-dire à partir des données qui constituent le cliché prédictif. Le FMS rejette les vents reçus par datalink s'ils ne correspondent pas à un Waypoint du plan de vol car les spécifications actuelles sont basées sur un vent ou une température par Waypoint. Ces données qui constituent le cliché prédictif sont, par construction, inadaptées car ce sont des valeurs associées à des lieux ou à des dates qui ne correspondent pas, à priori, aux Waypoints du plan de vol alternatif. Néanmoins, en dépit de leur inadaptation, ce sont des données météorologiques qui sont prises en compte pour la détermination du plan de vol alternatif en faisant une hypothèse implicite de stabilité des données. La prise en compte de données météorologiques erronées pour établir un tracé de route d'aéronef peut avoir, à la marge, des conséquences importantes sur la sécurité du vol, et plus fréquemment, un impact sur la capacité du pilote à élaborer une route alternative qu'il pourra suivre effectivement, jusqu'au bout sans problème carburant. Ce dernier inconvénient est d'autant plus dommageable que la ponctualité des avions de transport de passagers civils est en passe de devenir un enjeu important pour les compagnies aériennes et par conséquent pour les pilotes d'aéronef en raison de la politique suivie par les organismes de contrôle du trafic aérien qui vise à optimiser l'utilisation des aéroports en imposant, potentiellement sous peine de sanction financière, des dates précises de passage en des points de l'espace prédéfinis.

Dans l'avenir, il est envisagé de fournir aux compagnies aériennes un service de publication des vents sous la forme d'un maillage en trois dimensions de l'espace aérien. Cependant, pour la mise en place d'un tel service, les futurs systèmes nécessitent le déploiement de nouvelles structures sol pour la récupération et l'envoi des données de vents ainsi que de nouveaux dispositifs embarqués dans les aéronefs. Il y aura également une étape de standardisation pour permettre un échange entre les différents acteurs sol et bord.

Un but important de l'invention est de palier les problèmes précités. Pour atteindre ce but, l'invention propose un procédé de modélisation météorologique pour le calcul d'un plan de vol d'aéronef, ledit plan de vol étant constitué d'une route comprenant une pluralité de points de passage interconnectés par des segments et chacun des points de passage étant associé à des données de prédictions météorologiques, l'aéronef comportant un moyen de communication réalisant l'acquisition des données de prédictions météorologiques liées aux points de passage et un système de gestion de navigation élaborant une route nominale avant le départ, ainsi que des routes alternatives en cours de vol, et guidant l'aéronef sur une trajectoire suivant la route courante du plan de vol. Le procédé est caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes : Le moyen de communication réalise l'acquisition de données de prédictions météorologiques liées à des points de passage à proximité de la route nominale en plus des points de passage appartenant à la route nominale, Le système de gestion de navigation attribue par projection sur des points de la route courante ou de la trajectoire de l'aéronef les données de prédiction desdits points de passage n'appartenant pas à la route courante Le système de gestion de navigation calcule les données de prédictions météorologiques des points de passage de la route courante ou de la trajectoire du plan de vol selon les données de prédictions des points attribuées par projection sur la route courante de l'aéronef. Avant le départ de l'aéronef, le système de gestion de communication charge les données de vents de Waypoints de la route nominale mais également les données relatives aux Waypoints de la zone géographique sur laquelle l'aéronef a prévu d'opérer. Une caractéristique du procédé est que le moyen de communication réalise l'acquisition de données de prédictions météorologiques provenant d'une pluralité de sources de données ~o météorologiques. Ces données peuvent provenir des données compagnies et/ou de fournisseurs de données météorologiques et les données de prédiction météorologique sont en particulier des données de vent. Une caractéristique permettant de réduire les temps de calcul du procédé de modélisation et d'augmenter la précision des données de 15 prédiction du plan de vol est que le système de gestion de navigation sélectionne des données de prédictions liées à des points de passage dont la distance d'écart avec la route nominale du plan de vol est inférieure à un seuil de distance. Dans un mode de réalisation, le seuil de distance est 20 paramétrable selon le nombre de données de prédictions acquises. Dans un mode de réalisation, la valeur du seuil est calculée dynamiquement le long de la route nominale en fonction de la densité de données acquises le long de la route nominale.

25 Avantageusement, pour le procédé de modélisation météorologique du plan de vol, la route courante de l'aéronef est une route alternative à la route nominale. L'invention permet de recalculer un profil de vent pour une route alternative du plan de vol. Le système ayant préalablement chargé des données de vents pour les Waypoints environnant 30 la route nominale, lorsque le système de gestion de navigation élabore un nouveau plan de vol pour une route alternative, il utilise en données d'entrée les données de vent existantes dans le système pour ces nouveaux Waypoints s'ils existent, cependant il est peu probable qu'ils aient été chargés au préalable, et/ou les données de vent des points environnants.

Les données de vents attribuées aux Waypoints qui n'ont pas de données de vent initialement chargées sont issues de données de vent situées à proximité du Waypoint et sont le résultat d'un calcul d'une moyenne par pondération de plusieurs Waypoints. Plusieurs modes de mise en oeuvre de l'étape d'attribution d'une valeur de donnée de vent à un waypoint peuvent être réalisés et seront décrit dans la suite de la description. Un autre avantage est la possibilité de définir un pas d'échantillonnage du profil de vent plus précis, car l'invention permet d'attribuer une donnée de prédiction du vent pour tout Waypoint du plan de vol. En élaborant une route de plan de vol avec de nombreux Waypoints, le système de navigation dispose par conséquent d'un profil de vent comportant un plus grand nombre d'échantillon de données. Un autre avantage est que l'invention ne nécessite pas de structure sol supplémentaire fournissant par exemple un service de maillage 3D de l'espace aérien pour attribuer à tout Waypoint de l'espace de vol environnant la route nominale une donnée vent. De plus, l'aéronef n'est également pas contraint de disposer d'un équipement embarqué spécifique, le procédé de modélisation pouvant être réalisé par le système de gestion de navigation existant et les données de vent nécessaires au calcul peuvent être également récupérées par le système de gestion de communication existant.

Dans un mode de calcul, le système de gestion de navigation attribue selon une projection orthogonale sur des points temporaires de la route courante la valeur des données de prédictions météorologiques des points de passage n'appartenant pas à la route courante. Lesdits points de la route courante, sur lesquels sont attribués des données de prédictions météorologiques, sont des points calculés temporairement pour la durée du vol et spécifiquement pour le procédé de modélisation météorologique.

Dans un second mode de calcul, le système de gestion de navigation attribue la valeur des données de prédictions météorologiques de points de passage n'appartenant pas à la route courante aux points de passage de la route courante ne comportant pas de données de prédiction météorologique initialement attribuées.

L'invention concerne également le système de gestion de navigation pour un aéronef permettant de calculer un plan de vol entre l'aéroport de départ et l'aéroport d'arrivée. Le système est caractérisé en ce que pour élaborer les données de prédictions du plan de vol, le dit système réalise le procédé de modélisation météorologique tel que décrit dans un quelconque mode de réalisation précédent.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non 10 limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : La figure 1 représente un diagramme d'un mode de déroulement du procédé de calcul des données prédictives d'un plan de vol pour aéronef. Ce diagramme illustre particulièrement le procédé de modélisation météorologique des données de vent. 15 La figure 2 illustre l'étape de sélection des données de vent autour de la route courante du plan de vol de l'aéronef, les étoiles représentant les Waypoints de la route courante et les flèches représentant des données de vent chargées pour des Waypoints de la zone géographique environnant la route courante. La figure illustre un premier mode de sélection ou filtrage des 20 données de vent réalisé selon un seuil de distance par rapport à la route courante du plan de vol. La figure 3 représente un deuxième mode de sélection des données vent réalisé selon un seuil de distance par rapport aux Waypoints de la route courante. 25 La figure 4 représente un premier mode d'attribution des données de vent liées à des Waypoints n'appartenant pas à la route courante du plan de vol. La figure représente un mode d'attribution des données de vent par projection orthogonale sur la route courante. La figure 5 représente un second mode d'attribution des données 30 de vent liées à des Waypoints n'appartenant pas à la route courante du plan de vol. La figure représente un mode d'attribution des données de vent par projection sur les Waypoints de la route courante du plan de vol.

La figure 1 illustre le procédé de calcul des données de prédiction 35 du plan de vol, en particulier la partie de modélisation des données de prédiction de vent. Le système embarqué de gestion de navigation, FMS, d'un aéronef est le calculateur qui détermine la géométrie du profil de trajectoire en 4D, c'est-à-dire sur l'espace géographique en trois dimensions et le temps (via le profil de vitesse). Le FMS envoie au pilote ou au pilote automatique les consignes de guidage pour suivre ce profil. Les fonctions élaborées par un système FMS sont décrites dans la norme ARINC 702. Dans une première phase symbolisée par l'étape 1 de la figure 1, au moment du départ le plan de vol est entré par le pilote à partir de données contenues dans la base de données de navigation. Le pilote saisit plusieurs paramètres avion : la masse, le plan de vol, la plage de niveaux de croisières et un ou plusieurs des critères d'optimisation. Ces données d'entrées permettent aux fonctions du FMS de calculer respectivement la trajectoire latérale et le profil vertical qui minime le coût. Dans une seconde phase représentée par l'étape 2, les données météorologiques sont chargées à bord de l'aéronef. Le pilote peut ensuite saisir et/ou recevoir par datalink (ACARS pour Aircraft Communications Addressing and Reporting System ) les données météorologiques. L'unité de gestion de communication CMU reçoit les messages venant du sol et/ou satellitaire. Ces messages sont ensuite décodés pour être exploités par le FMS. Ces données concernent : - Les données de vent sur la phase de montée concernant la force et direction par tranches d'altitude allant jusqu'à cinq tranches, - Les données de vent sur les points de croisière concernant les Waypoints, la force et direction par tranches d'altitude allant jusqu'à six tranches, - Les données de vent sur la phase de descente concernant la force et direction par tranches d'altitude allant jusqu'à six tranches, - Les données de la température sol, de la température au niveau de croisière et de l'altitude de tropopause, - Les données des températures de long de la croisière concernant la température, l'altitude et les waypoint, - Les données de la température à la destination.

Le chargement des données météorologique a pour objectif de collecter les données de vent qui vont être exploitées pour construire un profil de vent sur la route courante du plan de vol. La route courante correspond à la route nominale élaborée avant le départ ou à une route alternative. Les données de vent chargées peuvent provenir d'une pluralité de sources, un service météorologique lié à la compagnie et/ou d'un fournisseur de données météorologiques. A la différence des solutions techniques existantes, le chargement de données météo concerne la zone géographique de la zone de vol prévue, latéralement ainsi que verticalement, et pas uniquement les Waypoints de la route nominale du plan de vol. Le nombre de données de vent chargées est assez élevé car il représente les données pour un espace géographique suffisamment large pour intégrer les éventuelles les routes alternatives pouvant être utilisées entre l'aéroport de départ et l'aéroport d'arrivée.

Une fois les données de vent chargées, dans une troisième phase le procédé réalise de préférence une étape de sélection des données autour de la route courante de l'aéronef afin d'optimiser les calculs. Néanmoins, cette étape est optionnelle car elle peut être évitée si le nombre de données chargées n'entraîne pas dans les étapes suivantes un processus de calcul trop long. L'étape 3 de filtrage des données météorologiques a pour objectif d'optimiser les calculs d'attribution des données météorologiques sur la route courante du plan de vol. Elle permet en effet de réduire le temps de calcul pour l'étape 4 d'attribution des données et l'étape 5 de calcul du profil de vent sur la route courante. La sélection des données peut être réalisée sur le profil latéral et/ou profil vertical pour conserver uniquement les vents proches de la route courante de l'aéronef. Dans un premier mode de réalisation de la sélection des données météorologiques, représenté par la figure 2, le système de gestion de navigation sélectionne des données de prédictions 13 liées à des points de passage 11 dont la distance d'écart avec la route courante 10 du plan de vol est inférieure à un seuil de distance. Les flèches 13 de la figure symbolisent des données de vent sur le plan de vol. Les étoiles 11 symbolisent les Waypoints de la route courante du plan de vol. La route courante est constituée de Legs 12. Le seuil de distance 20 délimite une zone de sélection 21 autour de la route courante 10. Les données météorologiques liées à un Waypoint 13 localisé à l'intérieur de cette zone sont conservées pour le calcul du profil de vent et les données liées à un Waypoint localisé à l'extérieur de la zone de sélection 21 sont rejetées. Pour le profil latéral et le profil vertical, la zone de sélection 21 est de la forme d'une cavité rectangulaire entourant la route du plan de vol.

Dans un second mode de réalisation de la sélection des données météorologiques, représenté par la figure 3, le système de gestion de navigation sélectionne des données de prédictions liées à des Waypoints dont la distance d'écart 22 avec les Waypoints de la route courante du plan de vol est inférieure à un seuil de distance. Les zones de sélection 23 sont de la forme de sphères, ou de cercle sur un plan, autour des Waypoints de la route courante. En fonction des données de vent chargées au cours de l'étape 1 du procédé de calcul du plan de vol, la sélection peut être plus ou moins sélective. Dans une caractéristique optionnelle du procédé, le seuil de distance est paramétrable selon le nombre de données de prédictions météorologiques acquises. Si peu de données sont chargées lors de l'étape d'acquisition des données, alors le seuil de distance 20 ou 22 peut être augmenté. Dans le cas contraire, le seuil de distance est réduit. L'objectif du filtrage est de réduire le nombre d'échantillons de données pour les calculs suivant afin d'éviter une dégradation du temps de calcul du profil de vent sans dégrader la précision des calculs. Dans une autre option de filtrage, le seuil de distance est dynamique en fonction de la densité des données de prédiction selon les zones géographiques de la route courante du plan de vol. Pour des zones denses en données de vent, le seuil de distance peut être réduit et pour des zones de densité plus faible le seuil de distance peut être augmenté, le seuil de distance évoluant durant l'évolution du plan de vol.

Dans une quatrième phase, le procédé de calcul des données de prédiction du plan de vol comporte une étape 4 d'attribution de la valeur des données de prédictions liées à des Waypoints en dehors de la route courante du plan de vol sur des points localisés sur la route courante. Cette étape d'attribution par projection permet d'obtenir un profil de vent sur l'ensemble du plan de vol. Ces points sur lesquels sont projetées les données de prédiction peuvent être des waypoints 41 de la route du plan de vol ou des points calculées 31 temporairement pour la durée du vol et spécifiquement pour le calcul des prédictions du plan de vol. Sur les figures 4 et figures 5, le plan de vol est une liste de Legs, dite également liste discrète. Les segments du plan de vol sont des traits droits tirés entre les Legs du plan de vol qu'on appelle parfois la pseudo trajectoire . La trajectoire 50 de l'aéronef est une trajectoire équivalente à des courbes liant les segments du plan de vol prenant en compte les transitions entre les traits droits. Le calcul d'attribution est le même pour ces deux trajectoires, mais le point de projection sera différent s'il tombe dans 1 o une transition en terme de position. La projection peut être réalisée sur la pseudo-trajectoire (10) du plan de vol ou sur les segments de trajectoire (50). Sur les figures 4 et 5, la trajectoire 50 est représentée avec un léger décalage par rapport aux legs pour une meilleure compréhension des figures. 15 Selon un premier mode d'attribution illustré par la figure 4, les données de vent 32 peuvent être attribuées par projection orthogonale sur la route à suivre créant des points 31 qui seront utilisés dans le calcul. Les points 31 ne sont pas des waypoints de base de données, mais des points calculés utilisés pour le modèle de vent des prédictions. Ce sont des pseudo- 20 waypoints, des waypoints créés temporairement, le temps du vol pour matérialiser des données de vent qui s'appliquent sur le plan de vol. Selon un second mode d'attribution illustré par la figure 5, les données de vent 40 peuvent être attribuées par projection sur les Waypoints définissant la route courante du plan de vol. Dans ce mode particulier, des 25 critères de pondération sont de préférence affectés à chacune des projections de vent. Ces pondérations peuvent être utilisées lors du calcul des données de prédiction des vents sur les Waypoints ou également sur tout le profil du plan de vol. Ces critères de pondération peuvent être l'altitude de la mesure de vent, la source d'information de la donnée vent, la 30 distance par rapport au plan de vol, la distance par rapport à la position de l'avion ou la distance par rapport aux Waypoints du plan de vol. Ces exemples de critère de pondération sont cités à titre d'exemple non limitatif.

Dans une cinquième phase, le procédé de calcul des données de 35 prédiction du plan de vol comporte une étape 5 de calcul des données de vent pour les Waypoints du plan de vol. Ces données de vent du plan de vol permettent de calculer un profil de vent sur le plan de vol. Ce profil de vent est ensuite destiné à être exploité pour le calcul de l'ensemble des données de prédictions du plan de vol, par exemple le profil de vitesse, le profil vertical, le profil latéral, le profil de masse et le profil des heures de passage sur les Waypoints du plan de vol. A chaque Waypoint ou point caractéristique du profil vertical ( Top Of Climb , Top of Descent par exemple) on associe une donnée vent. Le calcul du profil de vent peut être réalisé selon plusieurs méthodes : la dernière donnée de prédiction de vent connue sur la route courante peut être utilisée pour le Waypoint suivant, la donnée de prédiction de vent projetée la plus proche sur la route courante peut être attribuée au Waypoint de la route courante, le calculateur peut également réaliser une interpolation entre la dernière donnée de prédiction connue et la donnée de prédiction suivante sur le plan de vol ou le calculateur peut attribuer à un Waypoint une donnée de prédiction du vent par interpolation barycentrique des données de vent projetées initialement sur la route courante. Les critères de pondération utilisés dans l'étape précédente d'attribution des données sur la route courante peuvent être pris en compte pour le calcul.

La méthode de calcul par interpolation barycentrique permet de privilégier certaines données de vent par rapport à d'autres données de façon à calculer la résultante de prédiction la plus fiable. De plus, selon cette dernière méthode de calcul le nombre de données de vent utilisées pourra être paramétrable en statique ou en dynamique. Ce paramètre influence les temps de calcul de génération du profil. La gestion de ce paramètre permet d'ajuster l'équilibre entre un temps de calcul raisonnable et la précision de la donnée de vent calculée.

Une fois que le profil de vent est déterminé sur l'ensemble de la route courante, dans une sixième phase le système de navigation calcule à l'étape 6 les données de prédiction pour les différents profils du plan de vol, notamment les heures de passage et du carburant consommé pour chaque élément du plan de vol, c'est à dire pour chaque leg . A partir du profil de vent déterminé, on peut calculer les profils (temps, carburant par exemple) par rapport aux prédictions en utilisant le profil de vent. Le calcul est réalisé 13 pas à pas en utilisant un vent qui évolue pas à pas en fonction de l'évolution de l'avion le long de la trajectoire. Dans le calcul des prédictions, lorsque l'avion passe un point, on sauvegarde les données de prédictions, le temps, la masse, ainsi que le vent utilisé dans le calcul à ce moment là. Le profil de vent est affiché sur l'interface homme-machine du cockpit. Le procédé de modélisation météorologique permet de fournir en entrée des calculs un profil de vent plus fiable concernant la route nominale, car il bénéficie d'un échantillon de données de vent plus large.

L'invention est particulièrement avantageuse lorsqu'une route alternative à la route nominale est entrée dans le système, comme représenté à l'étape 7 de la figure 1. Lors du chargement des données de vent avant le départ, il y a peu de chance que les données de vent des Waypoints de la route alternative aient été chargées. L'invention permet tout de même d'élaborer un profil de vent pour cette nouvelle route car le procédé de modélisation est capable de déterminer un profil de vent avec des données n'appartenant pas à la route alternative. Dans le cas de l'entrée d'une route alternative à la route nominale, le procédé de modélisation exécute l'ensemble des étapes 2 à 6 pour déterminer un nouveau plan de vol selon cette route alternative. Durant le déroulement du plan de vol, le système de gestion de communication reçoit par datalink des données de vents. Si la route courante dans le système de gestion de navigation est encore la route nominale, les autorités extérieures transmettent les données de vent correspondant aux Waypoints de la route courante. Cependant, si la route courante est une route alternative, les autorités extérieures ne sont forcément tenues informer immédiatement des Waypoints de la route alternative. L'invention permet néanmoins d'exploiter les données de vent ne correspondant pas à la route courante.30

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de modélisation météorologique pour le calcul d'un plan de vol d'aéronef, ledit plan de vol étant constitué d'une route (10) comprenant une pluralité de points de passage (11) interconnectés par des segments (12) et chacun des points de passage étant associé à des données de prédictions météorologiques, l'aéronef comportant un moyen de communication réalisant l'acquisition des données de prédictions météorologiques liées aux points de passage et un système de gestion de navigation élaborant une route nominale avant le départ, ainsi que des routes alternatives en cours de vol, et guidant l'aéronef sur une trajectoire suivant la route courante du plan de vol, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes : - Le moyen de communication réalise l'acquisition (2) de données de prédictions météorologiques liées à des points de passage (13) à proximité de la route nominale en plus des points de passage (11) appartenant à la route nominale, Le système de gestion de navigation attribue par projection (4) sur des points de la route courante (10) ou de la trajectoire (50) de l'aéronef les données de prédiction desdits points de passage (13) n'appartenant pas à la route courante, - Le système de gestion de navigation calcule les données de prédictions météorologiques (5) des points de passage de la route courante ou de la trajectoire (50) du plan de vol selon les données de prédictions des points attribuées par projection sur la route courante de l'aéronef.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la route courante de l'aéronef est une route alternative à la route nominale.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moyen de communication réalise l'acquisition de données de prédictions météorologiques provenant d'une pluralité de sources de données météorologiques.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système de gestion de navigation sélectionne (3) des données de prédictions liées àdes points de passage dont la distance d'écart avec la route courante du plan de vol est inférieure à un seuil de distance (20 ou 22).
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le seuil de distance (30 ou 22) est paramétrable selon le nombre de données de prédictions acquises.
6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la valeur du seuil (20 ou 22) est calculée dynamiquement le long de la route nominale en fonction de la densité de données acquises le long de la route nominale.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le système de gestion de navigation attribue selon une projection orthogonale sur des points temporaires (31) de la route courante (10) la valeur des données de prédictions météorologiques des points de passage (13) n'appartenant pas à la route courante.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les points (31) de la route courante (10), sur lesquels sont attribués des données de prédictions météorologiques, sont des points calculés temporairement pour la durée du vol et spécifiquement pour le procédé de modélisation météorologique.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le système de gestion de navigation attribue la valeur des données de prédictions météorologiques de points de passage (13) n'appartenant pas à la route courante aux points de passage (11) de la route courante (10) ne comportant pas de données de prédiction météorologique initialement attribuées.
10. Système de gestion de navigation pour un aéronef permettant de calculer un plan de vol entre l'aéroport de départ et l'aéroport d'arrivée, caractérisé en ce que pour élaborer les données de prédictions du plan de vol, le système de gestion de navigation réalise le procédé de modélisation météorologique selon l'une quelconque des revendications précédentes.30