FR2954842A1 - Dispositif et procede de gestion de tache pour le pilotage d'un aeronef - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif et procédé de gestion de tâches pour le pilotage d'un aéronef comportant un moyen de détection d'alertes (4) des systèmes de vol (6) et un moyen de gestion des alertes (1) pour présenter à l'équipage les alertes ainsi que les tâches des procédures de résolution (11). Le dispositif comporte des moyens (2, 31, 32, 33) pour enregistrer des procédures et des tâches additionnelles et des modifications d'attributs de tâches par rapport aux tâches enregistrées dans le premier moyen d'enregistrement (3), un moyen de déclenchement des tâches additionnelles (5) apte à ordonner au moyen de gestion des alertes (1) la présentation des tâches additionnelles (54), le moyen de déclenchement (5) fonctionnant selon un mode d'acquisition asynchrone de données déclencheuses (62) provenant des systèmes de vol (6) et un moyen pour sélectionner les procédures additionnelles et les tâches additionnelles enregistrées afin de transmettre au moyen de gestion des alertes (1) les procédures modifiées et les attributs modifiées des tâches.
Description
DISPOSITF ET PROCEDE DE GESTION DE TACHE POUR LE PILOTAGE D'UN AERONEF
La présente invention concerne les systèmes de gestion de vol embarqués à bord d'aéronef. L'invention concerne notamment un système de gestion d'alertes et de procédures, et plus précisément un dispositif de gestion de tâches pour le pilotage d'un aéronef.
Un équipage d'aéronef, dont un commandant de bord et un copilote, travaille dans un environnement chargé en informations. Afin de gérer différents systèmes de l'aéronef, et d'assurer un pilotage de base de l'aéronef, l'équipage doit effectuer différentes actions de manière concourante parmi : • des actions sur des commandes primaires de l'aéronef : manche, palonnier, commande de puissance du moteur, commande du pas d'hélice, commande de compensateur ; • des vérifications régulières de la sécurité du vol, en vérifiant notamment : des paramètres primaires du vol comme les paramètres de fonctionnement des moteurs, la vitesse, l'altitude ; en vérifiant les abords d'un environnement de l'aéronef comme la proximité avec les autres aéronefs, le terrain ; des pannes et notamment des procédures à réaliser en cas de panne ; • des tâches de navigation concernant notamment des informations précises et complexes à saisir par l'équipage comme un plan de vol de l'aéronef ; • une surveillance de l'ATC comprenant une écoute passive d'ordres d'un contrôleur aérien, des dialogues actifs avec un contrôleur ; • des communications avec une compagnie aérienne par l'intermédiaire de messages ACARS, acronyme pour l'expression anglo-saxonne Aircraft Communications Addressing and Reporting System, signifiant système d'adressage et de comptes rendus de communications aéronef ; • information des passagers et des PNC.35 En plus de ces dernières tâches opérationnelles pour assurer le vol, l'équipage peut avoir à effectuer, suite à une défaillance de système ou à une situation de vol à risque (avarie météorologique, alerte collision terrain par exemple), des tâches de rétablissement de l'aéronef à une situation normale. Un système de gestion d'alertes centralisé, nommé FWS pour Flight Warning System, peut permettre à l'équipage d'avoir une connaissance d'un ensemble d'alertes provenant de différents systèmes de gestion et de contrôle du vol reliés au FWS. Les alertes présentées à l'équipage peuvent concerner des pannes de systèmes de l'aéronef. Des pannes de systèmes de l'aéronef peuvent être des pannes mécaniques. Un exemple de système concerné par des pannes mécaniques est le système de commande de vol. D'autres pannes peuvent avoir un impact sur le bon fonctionnement des systèmes de l'aéronef comme des pannes affectant un système hydraulique, un réseau électrique, un système électronique, un calculateur. Les différentes alertes peuvent nécessiter une action de rétablissement, concerner un avertissement relatif à un problème de performance d'une fonction de l'aéronef, concerner un avertissement indiquant que l'aéronef est hors d'état de redécoller. Le FWS permet en outre de communiquer à l'équipage une procédure de résolution à appliquer en cas de survenue d'une alerte, s'il en existe une. Une procédure de résolution est statique et préalablement déterminée dans le FWS. La détection des alertes est basée sur le traitement des flux d'entrée (collecte des données des systèmes avioniques) via des logiques de type booléenne : AND, OR, NOR, NOT, retard, confirmation, step... Ces informations fournies au système FWS peuvent être des données simples et des alertes directement générées par les systèmes externes. Lorsque les systèmes avioniques hébergent leur propre fonction de détection d'anomalies fonctionnelles, l'alerte associée à l'anomalie est ensuite transmise directement au système FWS. Les alertes sont prises en compte par un module de gestion des alertes et le système FWS peut afficher à l'équipage les alertes ainsi que les procédures associées pour résoudre le problème lié à l'alerte. Lorsque les informations sont des données simples, le module de gestion des alertes effectue une interprétation des données reçues afin de déterminer s'il est nécessaire de générer une alerte. A cette fin, le module de gestion d'alertes met en oeuvre une fonction de détection d'alertes. Une procédure de résolution peut comporter plusieurs étapes ou actions élémentaires à accomplir afin de résoudre le problème ayant généré l'alerte. Les différentes alertes et procédures associées sont présentées à l'équipage par un système nommé moniteur centralisé de l'électronique de l'aéronef, ou ECAM acronyme pour l'expression anglo-saxonne Electronic Centralized Aircraft Monitor. L'ECAM permet d'afficher de manière centralisée des informations provenant en outre de différents systèmes électroniques de gestion et de contrôle de l'aéronef.
1 o La gestion des tâches opérationnelles devient problématique lorsque le pilote doit réaliser des tâches de résolution d'alerte et des tâches opérationnelles pour la planification du vol. En effet, la gestion des tâches opérationnelles pour le déroulement du vol est réalisée indépendamment de celle des tâches de résolution d'une alerte présentées par le FWS. Par 15 exemple, durant le déroulement d'un vol, l'équipage peut avoir à modifier la route initialement prévue pour éviter une zone météorologique jugée à risque. Pour cela, il est nécessaire de réaliser des actions faisant partie de procédures particulières à la situation auprès du système de gestion de navigation (FMS pour « flight Management System » en langage anglo- 20 saxon). De plus, il est courant que ces actions nécessitent d'être réalisée à un moment précis du plan de vol pouvant intervenir quelques heures à la suite de prise de conscience de l'équipage. Ces tâches opérationnelles de vol ne sont pas statiques et dépendent de chaque situation de vol. Actuellement, la planification de ces tâches de pilotage est gérée 25 manuellement par les pilotes au moyen de prises de note sur un bloc papier. Une autre problématique provient de l'évolution des systèmes et des procédures à appliquer. L'architecture du FWS ne permet pas de les prendre en compte. En effet, certaines procédures de vol sont définies par les compagnies et ces procédures viennent à évoluer durant la vie de 30 l'appareil. Or, le coeur FWS est statique et ne permet de prendre en compte ces évolutions. Par conséquent, le pilote doit inscrire cette procédure par ces propres moyens indépendamment du FWS sur un bloc papier. Il devient alors compliqué pour les pilotes de coordonner les différentes tâches opérationnelles de vol et les tâches de résolution d'une alerte car cette situation requière de leur part une bonne habileté pour jongler entre leurs prises de notes et les informations présentées par le FWS.
Un objectif de la présente invention est d'afficher l'ensemble des tâches à opérer sur les différents systèmes pour l'exécution du vol sur le système de gestion des alertes et de faciliter la mise à jour des procédures de résolution existantes dans le système de gestion des alertes.
Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de gestion de tâches pour le pilotage d'un aéronef comportant un moyen de détection d'alertes des systèmes de vol et un moyen de gestion des alertes pour présenter à l'équipage les alertes ainsi que les tâches des procédures de résolution, le moyen de détection des alertes fonctionnant selon un mode d'acquisition synchrone de données de statut provenant des systèmes de vol et selon une logique déterministe de détection d'alerte de sorte que le moyen de gestion des alertes affiche les tâches en fonction des procédures de résolution et d'attributs de présentation enregistrés dans un premier moyen d'enregistrement. Avantageusement, il comporte également des moyens pour enregistrer des procédures et des tâches additionnelles et des modifications d'attributs de tâches par rapport aux tâches enregistrées dans le premier moyen d'enregistrement, un moyen de déclenchement des tâches additionnelles apte à ordonner au moyen de gestion des alertes la présentation des tâches additionnelles, le moyen de déclenchement fonctionnant selon un mode d'acquisition asynchrone de données déclencheuses provenant des systèmes de vol, un moyen pour sélectionner les procédures additionnelles et les tâches additionnelles enregistrées afin de transmettre au moyen de gestion des alertes les procédures modifiées et les attributs modifiées des tâches.
Avantageusement, il comporte un moyen pour surveiller le statut de la communication avec les systèmes de vol. Avantageusement, les moyens pour enregistrer les procédures et tâches additionnelles comportent un moyen pour modifier les procédures et attributs de tâches durant le vol de l'aéronef.35 Avantageusement, les moyens pour enregistrer les procédures et tâches additionnelles comportent un moyen pour modifier des tables de configurations des systèmes de vol et des procédures de résolution. Avantageusement, les moyens pour enregistrer les procédures et tâches additionnelles comportent un second moyen d'enregistrement des évolutions de configuration des systèmes de vol ainsi que des procédures de résolution. Avantageusement, les moyens pour enregistrer les procédures et tâches additionnelles comportent un troisième moyen d'enregistrement des modifications des procédures ainsi que des attributs des tâches. L'invention concerne un système de gestion des alertes d'un aéronef, comportant un dispositif selon l'un quelconque mode de réalisation précédent. L'invention concerne également, un procédé d'insertion d'une tâche pour un dispositif de gestion des tâches pour le pilotage d'un aéronef. Avantageusement, il comporte successivement les étapes suivantes : Une première étape d'enregistrement d'un fichier des attributs d'une tâche, une deuxième étape de déclenchement de la tâche selon un mode d'acquisition asynchrone de données déclencheuses, une troisième étape de sélection de la dernière version des attributs de la tâche déclenchée, une quatrième étape d'affichage de la tâche déclenchée selon les attributs sélectionnés. Avantageusement, lors de la première étape, une pluralité de tâches d'une procédure de résolution d'alerte sont enregistrées.
L'invention présente l'avantage d'améliorer la gestion et la détection des alertes. En effet, le dispositif permet de modifier les procédures de résolution d'alertes en fonction du contexte courant et des évolutions des systèmes de vol. Ainsi il est possible de prendre en compte des modifications de procédures liées aux évolutions des systèmes de vol et aux besoins des compagnies avec une plus grande réactivité. De plus, le nombre d'alertes et de procédures pouvant être présentées à l'équipage n'est pas limité à la configuration de conception du dispositif de gestion des alertes. Un autre avantage est la possibilité de gérer de manière 35 centralisée les tâches à accomplir lors du vol car le dispositif permet l'ajout et la suppression de tâches provenant de tout système en communication avec le dispositif de gestion des alertes. Ainsi, l'équipage dispose d'un affichage des tâches de pilotage adapté à la situation courante et par conséquent d'une aide à la décision plus efficace.
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 : La figure 1 représente un schéma simplifié des fonctions mises en 10 oeuvre par le dispositif de gestion des tâches. La figure 2 représente un schéma simplifié des étapes du procédé d'insertion de tâches pour le dispositif de gestion de tâches.
La présente invention concerne un dispositif de gestion des tâches 15 pour le pilotage d'un aéronef, en particulier pour les aéronefs comportant de nombreux systèmes de vol avec lesquels l'équipage doit interagir afin de réaliser les tâches de pilotage. Ces systèmes de vols sont par exemple un système de gestion de navigation, le système de surveillance météorologique, le système de surveillance anticollision et le système de 20 communication entre l'aéronef et l'extérieur. Le dispositif de gestion des tâches doit également permettre la réalisation des tâches de résolution d'alertes en présentant les procédures de résolution comportant plusieurs tâches de résolution à exécuter successivement. Préférentiellement, les fonctions du dispositif selon l'invention sont mises en oeuvre par un dispositif 25 de gestion des alertes d'un aéronef. La figure 1 représente un schéma fonctionnel simplifié d'un dispositif de gestion des alertes 100 d'un aéronef. Le dispositif de gestion des alertes 100 est en communication avec les différents systèmes de vol 6 de l'aéronef (commandes de vol, système de gestion de navigation, système 30 météorologique etc..). Le dispositif de gestion des alertes reçoit en entrée des données 61 de statut des systèmes de vol 6. Ces données 61 peuvent être des données d'alertes ou des données simples. A partir de ces données, un moyen de détection 4 d'alertes, fonctionnant selon un mode d'acquisition synchrone des données de statut 61, active une alerte auprès d'une interface 35 41 en communication avec le moyen de gestion des alertes 1 (le coeur FWS).
Cette interface comprend une ou plusieurs alertes actives 42 qui sont transmises au moyen de gestion alertes 1 afin d'être présentées à l'équipage avec une procédure de résolution si celle-ci existe. A la conception du dispositif de gestion des alertes, plusieurs procédures de résolution sont enregistrées dans une base de données historiques 3. Ces procédures de résolution sont dépendantes de l'architecture avionique de l'aéronef, des systèmes de vol 6 et des compagnies aériennes définissant leurs propres procédures de résolution. Lorsqu'une alerte 42 est activée dans l'interface 41, le moyen de gestion des alertes 1 identifie l'alerte et associe la procédure de résolution liée à cette alerte pour présenter sur une interface homme-machine non représentée sur le schéma l'alerte, la procédure de résolution dédiée et les tâches à réaliser pour accomplir cette procédure de résolution. Des alertes audio, et visuelles peuvent être associées aux alertes détectées. Les alertes audio sont sélectionnées dans une base de données de messages audio prévus à cet effet. Les alertes visuelles sont affichées sur les écrans prévus à cet effet dans le cockpit et la cabine de pilotage. Les protocoles Arinc 661 et TFTP ("Trivial File Transfer Protocol" ou Protocole de transfert de fichier trivial) permettent de communiquer avec le CDS ("Cockpit display system").
La base de données 3 contenant les procédures et tâches de pilotage est statique. Les informations qui y sont contenues sont élaborées pour une configuration initiale du FWS et dépendent étroitement des moyens de détection d'alertes dont les logiques sont également statiques et déterminées pour une configuration initiale de systèmes de vol.
Le dispositif de gestion des alertes comporte des moyens supplémentaires 2, 31, 32 et 33 pour ajouter des tâches, des procédures et des alertes dans la configuration du dispositif 100. Ces moyens comprennent une interface avec les systèmes de vol 6 de gestion de protocole permettant de créer un fichier de configuration de procédure ("template") ou de tâches dans une base de données 31. Cette interface reçoit en entrée des instructions de configuration 63 créées par un membre de l'équipage. Ainsi, il est possible pour l'équipage de surcharger ou ajouter ou instancier des procédures sans modification de l'application initiale du dispositif de gestion des alarmes. Ces données sont contenues dans une seconde base de données 31 additionnelle à la première base de données 3 contenant la configuration initiale. Opérationnellement, sur initiative d'un membre de l'équipage, une alerte, une procédure ou une tâche ainsi que leurs attributs de présentation peuvent être modifiés avant le vol pendant la phase de préparation du vol ou pendant le déroulement du vol. Le membre de l'équipage peut élaborer le fichier de configuration sur sa console de saisie pour ensuite enregistrer ces modifications dans cette seconde base de données 31. Cette interface de gestion de protocole 2 est utilisée pour les modifications de procédures temporaires en réponse à un besoin spécifique dans un contexte de vol particulier.
Une troisième base de donnée 32 est utilisée pour enregistrer des mises à jour de procédures permanentes 37 correspondant à des évolutions de systèmes de vol 6 par exemple ou des changements de procédures par rapport aux procédures initiales demandés par les compagnies exploitantes de I"aéronef. Opérationnellement, ces fichiers de configuration permanents, communément "plugins", sont téléchargés au cours d'une action de maintenance de l'aéronef ou de mises à jour importantes de systèmes de vol. Une table de configuration 33 enregistre l'historique de ces modifications. Le dispositif de gestion des tâches 100 comporte une interface 5 de gestion de tâches avec les systèmes de vol 6 pour ajouter ou supprimer une alerte, une procédure ou une tâche devant être présentée à l'équipage. Cette interface 5 reçoit des données déclencheuses 62 des systèmes de vol 6 selon un mode d'acquisition asynchrone. Sur requête des systèmes de vol 6, l'interface 5 active des alertes, procédures ou tâches 54 dans une interface 51 communiquant avec le moyen de gestion des alertes 1. Les alertes, procédures (comprenant plusieurs tâches) et tâches 54 qui sont présentées par l'interface 51 issu de l'interface de gestion de tâches sont des éléments additionnels aux alertes 42 pouvant être présentées par l'interface 41 d'activation d'alertes issues des logiques de détections 4. Les procédures et tâches associées aux tâches 54 sont enregistrées dans la seconde ou troisième base de données 31 et 32. Une interface 34 entre le moyen de gestion des alertes 1 et les première, seconde et troisième bases de données 3, 31 et 32 permet d'envoyer au moyen de gestion des alertes 1 les dernières modifications des procédures et tâches 35 sur déclenchement d'une tâche présentée à l'interface 51 ou présentée à l'interface 41. L'interface 34 réalise la fonction d'abstraction des données envoyées au moyen de gestion des alertes par rapport à celles contenues dans les première et troisième bases de donnée 3 et 32.
Le dispositif de gestion des tâches comporte également un moyen de surveillance 52 du statut des communications entre le dispositif 100 lui-même et les systèmes de vol 6. Ce moyen de surveillance 52 permet de lever si nécessaire une alerte en cas de perte de communication avec le système en question. A cette fin, un message périodique 53 est transmis afin de s'assurer de la vie du système de vol connecté au dispositif de gestion de tâches. L'invention concerne également le procédé d'insertion de tâches dans un dispositif de gestion de tâches. Ce procédé comprend une première étape 101 ou 111 de modification des attributs d'une tâche ou d'une procédure par rapport à leur définition initiale telle que contenue dans la première base de données 3. Ces modifications sont enregistrées dans la troisième base de données 32 lors d'une mise à jour statique 111 des procédures et des tâches par téléchargement de données 37. Ou, dans un contexte de modification temporaire pour un vol ou durant le vol pour le besoin d'une situation de vol spécifique, les modifications de procédure et des attributs d'une tâche sont enregistrées dans la seconde base de données 31 par requête de modification 101 initiée par un membre de l'équipage. Le procédé comporte ensuite une seconde étape 102 de déclenchement de la tâche qui a pour effet d'activer une tâche dans l'interface 51. Le moyen de gestion des alertes 1 associe ensuite à une troisième étape 103 la nouvelle procédure et les nouveaux attributs de présentation de tâche 35 à la tâche activée 54. Dans une quatrième étape 104, le moyen de gestion des alertes présente la tâche activée selon les attributs enregistrés dans les bases de données 31 ou 32.30
Claims (7)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de gestion de tâches pour le pilotage d'un aéronef comportant un moyen de détection d'alertes (4) des systèmes de vol (6) et un moyen de gestion des alertes (1) pour présenter à l'équipage les alertes ainsi que les tâches des procédures de résolution (11), le moyen de détection des alertes (4) fonctionnant selon un mode d'acquisition synchrone de données de statut (61) provenant des systèmes de vol (6) et selon une logique déterministe de détection d'alerte de sorte que le moyen de gestion des alertes affiche les tâches en fonction des procédures de résolution et d'attributs de présentation enregistrés dans un premier moyen d'enregistrement (3), caractérisé en ce qu'il comporte également : - des moyens (2, 31, 32, 33) pour enregistrer des procédures et des tâches additionnelles et des modifications d'attributs de tâches par rapport aux tâches enregistrées dans le premier moyen d'enregistrement (3), - un moyen de déclenchement des tâches additionnelles (5) apte à ordonner au moyen de gestion des alertes (1) la présentation des tâches additionnelles (54), le moyen de déclenchement (5) fonctionnant selon un mode d'acquisition asynchrone de données déclencheuses (62) provenant des systèmes de vol (6), - un moyen pour sélectionner les procédures additionnelles et les tâches additionnelles enregistrées afin de transmettre au moyen de gestion des alertes (1) les procédures modifiées et les attributs modifiées des tâches.
- 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (52) pour surveiller le statut de la communication avec les systèmes de vol (6).
- 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour enregistrer les procédures et tâches additionnelles comportent un moyen (2) pour modifier les procédures et attributs de tâches durant le vol de l'aéronef.
- 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour enregistrer les procédures et tâches additionnelles comportent un moyen (33) pour modifier des tables de configurations des systèmes de vol (6) et des procédures de résolution.
- 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour enregistrer les procédures et tâches additionnelles comportent un second moyen d'enregistrement (32) des évolutions de configuration des systèmes de vol (6) ainsi que des procédures de résolution.
- 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour enregistrer les procédures et tâches additionnelles comportent un troisième moyen d'enregistrement (31) des modifications des procédures ainsi que des attributs des tâches.
- 7. Système de gestion des alertes d'un aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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2010
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