FR3019284A1 - Procede de calcul de trajectoires laterales - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de calcul de trajectoire d'un aéronef, entre un point de départ (Pd) et un point d'arrivée (Pa), comprenant les étapes consistant à : -charger (310) le point de départ (Pd) et un angle de départ (Ad) -déterminer (320) deux points de passage (POL, POR) -charger (330) le point d'arrivée (Pa) et un angle d'arrivée (Aa) -déterminer (350) deux cercles de départ de type respectivement gauche (CdL) et droit (CdR), tangents à la droite orientée de départ (Dd) respectivement sur la gauche et sur la droite, et passant respectivement par le point de passage de type gauche (POL) et par point de passage de type droit (POR) -déterminer (360) deux cercles d'arrivée de type respectivement gauche et droit (CaL, CaR) tangents à la droite orientée d'arrivée (Da) respectivement sur sa gauche et sur sa droite et passant par le point d'arrivée (Pa) - déterminer (370) une pluralité de trajectoires latérales géométriques continues comprenant une portion initiale (Pinit) comprenant une portion d'un cercle de départ, une portion finale (Pfinal) égale à une portion d'un cercle d'arrivée, et une portion intermédiaire (Pint).
Description
Procédé de calcul de trajectoires latérales DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé de calcul de trajectoires latérales géométriques continues entre un point de départ et un point d'arrivée. Elle s'applique notamment au domaine de l'avionique, et plus particulièrement aux dispositifs de gestion de vol habituellement désignés selon l'acronyme FMS de l'expression anglo-saxonne « Flight Management System ».
ETAT DE LA TECHNIQUE La plupart des aéronefs actuels possèdent un système de gestion de vol, par exemple du type FMS, selon l'acronyme du terme anglo-saxon "Flight Management System". Ces systèmes permettent une aide à la navigation, par l'affichage d'informations utiles aux pilotes, ou bien par la communication de paramètres de vol à un système de pilotage automatique. Notamment, un système de type FMS permet à un pilote ou à une autre personne qualifiée, de saisir, en pré-vol, un plan de vol défini par un point de départdu plan de vol , un point d'arrivée du plan de vol, et une série de points de cheminement ou waypoints, habituellement désignés par l'abréviation WPT. Tous ces points peuvent être choisis parmi des points prédéfinis dans une base de données de navigation, et qui correspondent à des aéroports, des balises de radionavigation, etc. Les points peuvent aussi être définis par leurs coordonnées géographiques et leur altitude.
La saisie des points de cheminement peut se faire par une interface dédiée, par exemple un clavier ou un écran tactile, ou bien par transfert de données depuis un dispositif externe. Un plan de vol consiste alors en une succession de segments, ou "legs" selon la terminologie anglo-saxonne habituellement employée dans ce 30 domaine technique. D'autres données peuvent être entrées dans le système de gestion de vol, notamment des données relatives au plan de charge de l'aéronef et à la quantité de carburant embarquée.
Lorsque l'aéronef est en vol, le système de gestion de vol évalue précisément la position de l'aéronef et l'incertitude de cette donnée, en centralisant les données en provenance des différents dispositifs de positionnement, tels que le récepteur de géo-positionnement par satellite, les dispositifs de radionavigation : par exemple DME, NDB et VOR, la centrale inertielle, etc. Un écran permet aux pilotes de visualiser la position actuelle de l'aéronef, ainsi que la route suivie par celui-ci, et les points de cheminement les plus proches, le tout sur un fond de carte permettant d'afficher simultanément d'autres paramètres de vol et points remarquables. Les informations visualisées permettent notamment aux pilotes d'ajuster des paramètres de vol, tels que le cap, la poussée, l'altitude, les taux de montée ou de descente, etc. ou bien simplement de contrôler le bon déroulement du vol si l'aéronef est piloté de manière automatique. Le calculateur du système de gestion de vol permet de déterminer une géométrie de vol optimale, notamment dans le sens d'une réduction des coûts de fonctionnement, liés à la consommation de carburant. La figure 1 présente un diagramme synthétique illustrant la structure d'un 20 système de gestion de vol de type FMS, connu de l'état de la technique. Un système de type FMS 100 dispose d'une interface homme-machine 120 comprenant par exemple un clavier et un écran d'affichage, ou bien simplement un écran d'affichage tactile, ainsi qu'au moins les fonctions suivantes, décrites dans la norme ARINC 702 précitée : 25 - Navigation (LOCNAV) 101, pour effectuer la localisation optimale de l'aéronef en fonction des moyens de géo-localisation 130 tels que le géo-positionnement par satellite ou GPS, GALILEO, les balises de radionavigation VHF, les centrales inertielles. Ce module communique 30 avec les dispositifs de géo-localisation précités ; - Plan de vol (FPLN) 102, pour saisir les éléments géographiques constituant le squelette de la route à suivre, tels que les points imposés par les procédures de départ et d'arrivée, les waypoints, les couloirs aériens ou airways selon la dénomination anglo-saxonne ; - Base de données de navigation (NAVDB) 103, pour construire des routes géographiques et des procédures à partir de données incluses dans les bases relatives aux points, balises, legs d'interception ou d'altitude... ; - Base de données de performance, (PRFDB) 104, contenant les paramètres aérodynamiques et moteurs de l'appareil ; - Trajectoire latérale (TRAJ) 105, pour construire une trajectoire continue à partir des points du plan de vol, respectant les performances de l'aéronef et les contraintes de confinement (RNP) ; - Prédictions (PRED) 106, pour construire un profil vertical optimisé sur la trajectoire latérale et verticale. Les fonctions faisant l'objet de la présente invention affectent cette partie du calculateur ; - Guidage (GUID) 107, pour guider dans les plans latéraux et verticaux l'aéronef sur sa trajectoire tridimensionnelle, tout en optimisant sa vitesse. Dans un aéronef équipé d'un dispositif de pilotage automatique 110, ce dernier peut échanger des informations avec le module de guidage 107 ; - Liaison de données numériques (DATALINK) 108 pour communiquer avec les centres de contrôle et les autres aéronefs 109.
Le plan de vol est entré par le pilote, ou bien par liaison de données, à partir de données contenues dans la base de données de navigation. Un plan de vol consiste typiquement en une succession de segments, habituellement désignés sous le nom de "legs", qui sont formés d'une terminaison et d'une géométrie, par exemple une géométrie de type virage, ou bien de type ligne droite en orthodromie ou en loxodromie. Les différents types de legs sont définis dans la norme internationale ARINC 424. Le pilote saisit ensuite les paramètres de l'aéronef : masse, plan de vol, plage de niveaux de croisière, ainsi que un ou une pluralité de critères d'optimisation, tels que le Cl. Ces entrées permettent aux modules TRAJ 105 et PRED 106 de calculer respectivement la trajectoire latérale et le profil vertical, c'est-à-dire le profil de vol en termes d'altitude et de vitesse, qui par exemple minimise le critère d'optimisation.
Au cours du vol, il peut s'avérer nécessaire, pour un besoin civil ou militaire, de raccourcir le plan de vol en rejoignant directement un point du plan de vol ne correspondant au premier point à rejoindre, et de continuer la planification initiale à partir de ce dernier. Le pilote peut également être amené à quitter la trajectoire d'un plan de vol durant le vol, par exemple suivant des requêtes par les organes de contrôle aérien, ou bien dans le but de contourner un obstacle généré par des conditions météorologiques défavorables, ou simplement dans un objectif d'économie en temps ou bien en consommation de carburant, etc. Dans de telles situations, il est nécessaire que l'aéronef rejoigne le plan de vol, à partir de l'instant où la contrainte ne s'applique plus. Il est alors souhaitable qu'une trajectoire de rejointe la plus réaliste possible soit déterminée, et prise en compte par le FMS pour les calculs prédictifs, notamment de temps de vol et de consommation de carburant. Si le pilote souhaite raccourcir le plan de vol ou réintégrer le plan de vol à un 15 point de navigation sélectionné, deux possibilités s'offrent à lui selon l'état de l'art, tel qu'illustré figure 2. La figure 2a illustre la trajectoire initiale 20 de l'aéronef 10 selon le plan de vol PV : .l'aéronef vient de franchir le point de navigation WPa et se dirige vers le point suivant WPb du plan de vol, qu'il doit passer sans survol, puis il 20 doit se diriger vers le point de navigation WPc, qu'il doit également parcourir sans survol puis se diriger vers le point WPd; La figure 2b illustre la fonction « DirTo » selon l'état de la technique : elle consiste à demander au FMS de calculer une trajectoire directe 21 vers le 25 point sélectionné, ici WPc. L'effet est la modification du vecteur d'arrivée ou « course » d'arrivée sur le point et donc de la trajectoire qui suit le point. On définit par « course » l'angle que fait la trajectoire de l'aéronef en un point donné par rapport à une direction de référence, typiquement le nord (pouvant être référencé en magnétique ou en vrai). La transition de rejointe du point 30 désiré WPc se résume à une mise en virage dans la direction « logique » du point, qui a pour conséquence de modifier la suite de la trajectoire. La figure 2c illustre la fonction « DirTo Course In » (ou « DirTo Radial In ») : le FMS calcule ici une droite de rejointe 22 en fonction d'une course donnée 35 vers un point donné. Si la droite est calculée avec la course conseillée par le FMS (correspondant à la trajectoire initiale pour le passage du point WPc), alors il n'y aura pas de modification de trajectoire après le point WPc. Par contre dans le cas présent le FMS ne calcule pas de trajectoire continue et volable à partir de l'avion jusqu'à la droite de rejointe 22: c'est au pilote de voler la trajectoire qu'il souhaite manuellement, la trajectoire ne peut être volée de manière automatique. La problématique peut être généralisée au calcul de trajectoires continues entre un point de départ selon une course de départ et un point d'arrivée selon une course d'arrivée, correspondant à une contrainte d'alignement à l'arrivée sur le point considéré. Ainsi il n'existe actuellement pas dans un FMS de fonction permettant le calcul de telles trajectoires latérales continues. Un but de la présente invention est de palier aux inconvénients précités, en 15 proposant un procédé de calcul de trajectoires géométriques continues d'un aéronef entre un point de départ et une course de départ et un point d'arrivée en respectant une contrainte d'alignement pour arriver sur ce point. 20 DESCRIPTION DE L'INVENTION La présente invention a pour objet un procédé de calcul de trajectoire d'un aéronef, entre un point de départ et un point d'arrivée comprenant les étapes consistant à : 25 -charger le point de départ et un angle de départ de sommet le point de départ, séparant une première droite de référence et une droite de départ orientée selon le sens de déplacement de l'aéronef au point de départ, -déterminer deux points de passage de type respectivement gauche et droite à partir du point de départ, 30 -charger le point d'arrivée et un angle d'arrivée de sommet le point d'arrivée, séparant une deuxième droite de référence et une droite d'arrivée orientée selon le sens de déplacement de l'aéronef sur le point d'arrivée, -charger une vitesse de départ et une vitesse d'arrivée de l'aéronef, -déterminer deux cercles de départ de type respectivement gauche et droit, 35 tangents à la droite orientée de départ respectivement sur la gauche et sur la droite, et passant respectivement par le point de passage de type gauche et par point de passage de type droit, lesdits cercles présentant un rayon de départ déterminé à partir de la vitesse de départ, -déterminer deux cercles d'arrivée de type respectivement gauche et droit 5 tangents à la droite orientée d'arrivée respectivement sur sa gauche et sur sa droite et passant par le point d'arrivée, lesdits cercles présentant un rayon d'arrivée déterminé à partir de la vitesse d'arrivée, -déterminer une pluralité de trajectoires latérales géométriques continues comprenant une portion initiale comprenant une portion d'un cercle de 10 départ, une portion finale égale à une portion d' un cercle d'arrivée, et une portion intermédiaire, de sorte que le sens de déplacement de l'aéronef sur la portion initiale et la portion finale se confond avec le sens respectivement de la droite orientée de départ au point de départ et la droite orientée d'arrivée au point d'arrivée. 15 Avantageusement les points de passage de type gauche et droite correspondent au point de départ translaté respectivement d'une distance de translation gauche et d'une distance de translation droite, en fonction de l'état de la position des ailes de l'aéronef au point de départ. 20 Selon un mode de réalisation, l'étape de détermination des deux points de passage consiste à: -charger un état de la position des ailes de l'aéronef au point de départ choisi correspondant à un angle d'inclinaison des ailes par rapport à l'horizon, et dans lequel : 25 -lorsque l'état de l'aéronef est ailes à plat, les distances de translation droite et gauche sont identiques et égales à une première distance de mise en virage de l'aéronef, les points de passage de type droit et gauche étant confondus, - lorsque l'état de l'aéronef est un virage engagé d'un type parmi gauche et 30 droite : la distance de translation est inférieure ou égale à la première distance (dl) ) pour le point de passage dudit type, * la distance de translation est égale à une deuxième distance de mise en virage pour le point de passage de l'autre type. 35 Selon un mode de réalisation le rayon des cerces de départ et d'arrivée est calculé selon la formule suivante : Ri = V2i / g.tg (0) Avec i = d ou a , R rayon de départ Rd ou d'arrivée Ra V vitesse de départ Vd ou d'arrivée Va g constante gravitationnelle (1) angle de roulis de l'aéronef pour réaliser un virage Selon un mode de réalisation l'étape de détermination de la pluralité de trajectoires comprend une sous étape consistant à : - déterminer une première et une deuxième trajectoires comprenant une portion initiale comprenant une portion selon respectivement le cercle de départ gauche et le cercle de départ droit, une portion finale selon 15 respectivement le cercle d'arrivée gauche et le cercle d'arrivée droit, et une portion intermédiaire égale au segment de droite tangent extérieurement à la fois au cercle de départ gauche et au cercle d'arrivée gauche pour la première trajectoire , et au cercle de départ droit et au cercle d'arrivée droit pour la deuxième trajectoire, lorsque le cercle de départ et le cercle arrivée 20 ne sont pas inclus l'un dans l'autre. Selon un mode de réalisation, l'étape de détermination de la pluralité de trajectoires comprend, lorsque le cercle de départ gauche est disjoint du cercle d'arrivée droit, une sous étape consistant à : 25 -déterminer d'une troisième trajectoire comprenant une portion initiale comprenant une portion selon le cercle de départ gauche, une portion finale selon le cercle d'arrivée droit et une portion intermédiaire égale au segment de droite tangent intérieurement au cercle de départ gauche et au cercle d'arrivée droit, 30 et comprend en outre, lorsque le cercle de départ droit est disjoint du cercle de d'arrivée gauche, une sous étape consistant à : -déterminer une quatrième trajectoire comprenant une portion initiale comprenant une portion selon le cercle de départ droit, une portion finale selon le cercle d'arrivée gauche, et une portion intermédiaire égale au segment de droite tangent intérieurement au cercle de départ droit et au cercle d'arrivée gauche. Selon un mode de réalisation, l'étape de détermination de la pluralité de 5 trajectoires comprend en outre une sous -étape (376) consistant à calculer un rayon moyen à partir des rayons de départ et d'arrivée. Selon un mode de réalisation, l'étape de détermination de la pluralité de trajectoires comprend en outre les sous -étapes consistant à : 10 -déterminer un premier et un deuxième cercles tangent extérieurs au cercle de départ et d'arrivée de type gauche et de rayon égal au rayon moyen lorsque les cercles de départ et d'arrivé de type gauche sont distants d'une valeur inférieure à deux fois le rayon moyen, -déterminer une cinquième et une sixième trajectoires comprenant une 15 portion initiale comprenant une portion selon le cercle de départ gauche, une portion finale selon le cercle d'arrivée gauche et une portion intermédiaire égale à une portion respectivement du premier et du deuxième cercle tangent extérieurs. 20 Selon un mode de réalisation l'étape de détermination de la pluralité de trajectoires comprend en outre les sous -étapes consistant à : -déterminer un troisième et un quatrième cercles tangent extérieur au cercle de départ et d'arrivée de type droits et de rayon égal au rayon moyen, lorsque les cercles de départ et d'arrivé de type droits sont distants d'une 25 valeur inférieure à deux fois le rayon moyen, -déterminer une septième et une huitième trajectoires comprenant une portion initiale comprenant une portion selon le cercle de départ droit, une portion finale selon le cercle d'arrivée droit et une portion intermédiaire égale à une portion respectivement du troisième et du quatrième cercle tangent 30 extérieur. Avantageusement le rayon moyen est égal à somme du rayon de départ et du rayon d'arrivée divisée par deux.
Avantageusement, le procédé selon l'invention comprend une étape consistant à déterminer une trajectoire géométrique optimale parmi la pluralité de trajectoires géométriques selon un premier critère choisi dans le groupe comprenant : la trajectoire la plus courte en distance; la trajectoire minimisant un angle cumulé. En variante, le procédé selon l'invention comprend une étape consistant à calculer une pluralité de trajectoires prédites de l'aéronef à partir de la pluralité de trajectoires géométriques en fonction d'un état global de 10 l'aéronef. Avantageusement, le procédé selon l'invention comprend en outre une étape consistant à déterminer une trajectoire prédite optimale parmi la pluralité de trajectoires prédites selon un deuxième critère choisi dans le groupe comprenant : la trajectoire minimisant la consommation de carburant ; la 15 trajectoire minimisant le temps de parcours. Selon une variante, le point de départ correspond à une position courante de l'aéronef et l'angle de départ correspond à une direction courante suivie par l'aéronef. 20 Selon une variante, le point d'arrivée et l'angle d'arrivée sont déterminés par le pilote. Selon une variante l'aéronef suit un plan de vol comprenant une suite l'une des revendications précédentes ordonnée de points de navigation restant à 25 parcourir comprenant des étapes préliminaires consistant à : -charger un point de navigation cible correspondant à un point de navigation du plan de vol restant à parcourir et au moins un besoin opérationnel associé, -déterminer le point d'arrivée et le vecteur d'arrivée, le point d'arrivée étant 30 situé en amont du point cible, en fonction dudit besoin opérationnel associé au point cible. Selon un autre aspect , l'invention concerne un dispositif de calcul de trajectoire d'un aéronef, entre un point de départ et un point d'arrivée, 35 comprenant : -un module de chargement d'un point de départ, d'un angle de départ de sommet le point de départ, séparant une première droite de référence et une droite de départ orientée selon le sens de déplacement de l'aéronef au point de départ, et d'une vitesse de départ de l'aéronef' -un module de chargement d'un point d'arrivée, d'un angle d'arrivée de sommet le point d'arrivée, séparant une deuxième droite de référence et une droite d'arrivée orientée selon le sens de déplacement de l'aéronef sur le point d'arrivée, et d'une vitesse d'arrivée de l'aéronef, -un module de détermination de deux points de passage de type respectivement gauche et droite à partir du point de départ, -un module de détermination de deux cercles de départ de type respectivement gauche et droit, tangents à la droite orientée de départ respectivement sur la gauche et sur la droite, et passant respectivement par le point de passage de type gauche ét par point de passage de type droit, les cercles présentant un rayon de départ déterminé à partir de la vitesse de départ, -un module de détermination de deux cercles d'arrivée de type respectivement gauche et droit tangents à la droite orientée d'arrivée respectivement sur sa gauche et sur sa droite et passant par le point d'arrivée, les cercles présentant un rayon d'arrivée déterminé à partir de la vitesse d'arrivée, -un module de détermination d'une pluralité de trajectoires latérales géométriques continues comprenant une portion initiale comprenant une portion d'un cercle de départ, une portion finale égale à une portion d' un cercle d'arrivée, et une portion intermédiaire, de sorte que le sens de déplacement de l'aéronef sur la portion initiale et la portion finale se confond avec le sens respectivement de la droite orientée de départ au point de départ et la droite orientée d'arrivée au point d'arrivée.
Avantageusement, le dispositif selon l'invention comprend en outre : -un module de détermination d'une trajectoire géométrique optimale parmi la pluralité de trajectoires géométriques selon un premier critère choisi dans le groupe comprenant : la trajectoire la plus courte en distance; la trajectoire minimisant un angle cumulé. et/ou -un module de calcul d'une pluralité de trajectoires prédites de l'aéronef à partir de la pluralité de trajectoires géométriques en fonction d'un état global de l'aéronef couplé à un module de détermination d'une trajectoire prédite optimale parmi la pluralité de trajectoires prédites selon un deuxième critère choisi dans le groupe comprenant : la trajectoire minimisant la consommation de carburant ; la trajectoire minimisant le temps de parcours. Selon un autre aspect, l'invention porte sur un système de gestion de vol d'un aéronef de type FMS comprenant le dispositif selon l'invention.
Enfin selon un dernier aspect, l'invention prote sur un produit programme d'ordinateur, le programme d'ordinateur comprenant des instructions de code permettant d'effectuer les étapes du procédé selon l'invention.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : -La figure 1 déjà citée présente un diagramme synthétique illustrant la structure d'un système de gestion de vol de type FMS, connu de l'état de la 20 technique. -La figure 2 déjà citée illustre les fonctions connues de l'état de la technique permettant de rejoindre ou d'aider à rejoindre un point de navigation différend du point de navigation suivant du plan de vol. -La figure 3 schématise les étapes du procédé selon l'invention. 25 - La figure 4 illustre la détermination des cercles de départ et d'arrivée du procédé selon l'invention. - La figure 5 illustre un mode de réalisation préféré de l'étape de détermination des deux points de passages du procédé selon l'invention. - La figure 6 illustre de la détermination de la distance de translation du 30 procédé selon l'invention. -La figure 7 décrit la méthode de détermination géométrique des deux tangentes extérieures à deux cercles. - La figure 8 décrit la méthode de détermination géométrique des deux tangentes intérieures à deux cercles. - La figure 9 illustre une variante préférée de l'étape de détermination des trajectoires du procédé selon l'invention. - La figure 10 illustre la détermination d'une première trajectoire selon une variante préférée du procédé selon l'invention - La figure 11 illustre la détermination d'une deuxième trajectoire selon une variante préférée du procédé selon l'invention - La figure 12 illustre la détermination d'une troisième trajectoire selon une variante préférée du procédé selon l'invention - La figure 13 illustre la détermination d'une quatrième trajectoire selon une 10 variante préférée du procédé selon l'invention - La figure 14 illustre la notion de distance entre deux cercles. - La figure 15 montre les deux cercles extérieurs tangents à deux cercles. - La figure 16 illustre un cas selon lequel le procédé ne calcule pas certaines des trajectoires du procédé selon l'invention. 15 -La figure 17 illustre la détermination d'une septième trajectoire selon une variante préférée du procédé selon l'invention. -La figure 18 illustre la détermination d'une huitième trajectoire selon une variante préférée du procédé selon l'invention. -La Figure 19 illustre une variante du procédé selon l'invention pour laquelle 20 il est calculé des trajectoires prédites à partir des trajectoires géométriques. - La figure 20 illustre l'application du procédé selon l'invention dans un plan de vol. - La figure 21 montre les étapes d'une variante du procédé selon l'invention comprenant une étape préliminaire de chargement d'un point cible. 25 - la figure 22 illustre un dispositif de calcul de trajectoire d'un aéronef selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 30 Le procédé 300 de calcul de trajectoire d'un aéronef selon l'invention est illustré figure 3. Le procédé calcule une trajectoire entre un point de départ Pd et un point d'arrivée Pa permettant de rejoindre ce dernier en arrivant aligné sur une course d'arrivée donnée. La fonctionnalité associée au procédé est dénommée « Dir To Aligned ». 35 Le procédé 300 comprend les étapes suivantes : Une étape 310 charge le point de départ Pd et un angle de départ Ad de sommet le point de départ Pd et qui sépare une première droite de référence Refd et une droite de départ Dd orientée selon le sens de déplacement de l'aéronef au point de départ, tel qu'illustré figure 4. Pour un aéronef en navigation, la droite de référence Refd est classiquement la direction du nord (magnétique ou vrai selon la référence sélectionnée par le pilote). L'angle de départ Ad est également dénommé « course de départ ». La valeur de cet angle Ad détermine le sens de déplacement de l'aéronef sur la droite Dd, symbolisé par une flèche sur la droite Dd.
Une étape 320 détermine deux points de passage POL et POR de type respectivement gauche et droite à partir du point de départ Pd. Ces points de passage POL et POR appartiennent à la droite de départ Dd en aval du point de départ Pd (ou sont confondus avec lui) par rapport au sens de déplacement. Ces points modélisent la distance nécessaire à l'avion pour se mettre au roulis nécessaire au virage (modélisé par les cercles définis en étape 350, voir plus loin). Une étape 330 charge le point d'arrivée Pa et un angle d'arrivée Aa de sommet le point d'arrivée, qui sépare une deuxième droite de référence Refa et une droite d'arrivée Da orientée selon le sens de déplacement souhaité de l'aéronef sur le point d'arrivée. En aéronautique, la droite de référence Refa correspond à la direction du nord (magnétique ou vrai, selon la référence sélectionnée par le pilote) au point d'arrivée Pa. L'angle d'arrivée Aa est également dénommé « course d'arrivée ». La valeur de cet angle Aa détermine le sens de déplacement souhaité de l'aéronef sur la droite Da en arrivant sur Pa, symbolisé par une flèche sur la droite Da. Une étape 340 charge une vitesse de départ Vd et une vitesse d'arrivée souhaitée Va de l'aéronef.
Une fois ces données Pd, Ad, Vd, Pa, Aa, Va relatives au point de départ et au point d'arrivée chargées, une étape 350 détermine deux cercles de départ illustrés figure 4. - un cercle de départ de type gauche CdL tangent à la droite orientée de départ Dd sur sa gauche et passant par le point de passage de type gauche 35 POL, -un cercle de départ de type droit CdR, tangent à la droite orientée de départ Dd sur sa droite et passant par le point de passage de type droit POR. Les deux cercles CdL et CdR présentent un rayon de départ Rd identique déterminé à partir de la vitesse de départ Vd.
A l'étape 360 le procédé détermine deux cercles d'arrivée illustrés également illustrés figure 4 : -un cercle d'arrivée de type gauche CaL tangent à la droite orientée d'arrivée Da sur sa gauche et passant par le point d'arrivée Pa, -un cercle d'arrivée de type droit CaR tangent à la droite orientée d'arrivée 10 Da sur sa droite et passant également par le point d'arrivée Pa. Les deux cercles CaL et CaR présentent un rayon d'arrivée Ra identique déterminé à partir de la vitesse d'arrivée souhaitée Va. A l'étape 370 le procédé détermine une pluralité de trajectoires latérales 15 géométriques continues dont un exemple T est schématisé figure 4. Un trajectoire comprend : -une portion initiale Pinit comprenant une portion d'un cercle de départ, -une portion finale Pfinal égale à une portion d'un cercle d'arrivée, et -une portion intermédiaire Pint qui relie la portion initiale et la portion finale. 20 La trajectoire est calculée en tenant compte du sens de déplacement de l'aéronef aux points d'arrivé et de départ, c'est-à-dire que le sens de déplacement de l'aéronef sur la portion initiale se confond avec le sens de la droite orientée de départ Dd au point de départ Pd, et le sens de déplacement de l'aéronef sur la portion finale se confond avec le sens de la 25 droite orientée d'arrivée Da au point d'arrivée Pa. Une trajectoire prenant un cercle de départ « à rebour » ou arrivant sur le point d'arrivée en sens inverse du sens de la droite d'arrivée est impossible. Ainsi le procédé permet de calculer au moins une trajectoire latérale continue 30 permettant de rejoindre le point d'arrivée en arrivant aligné sur une course d'arrivée prédéterminée, contrairement au cas de la figure 2c. L'aéronef peut ainsi, une fois arrivé selon un cercle tangent d'arrivée au point Pa, reprendre immédiatement une trajectoire prévue spécifique, il est « dans l'axe » de cette trajectoire prévue (prise en compte d'une contrainte d'alignement Da), 35 contrairement au cas de la figure 2b. Par exemple lorsque l'aéronef doit rejoindre la trajectoire d'un plan de val PV, le procédé permet de déterminer au moins une trajectoire lui permettant de rejoindre la trajectoire prévue du plan de vol au point Pa et de continuer sur cette trajectoire prévue. La suite du plan de vol n'est ainsi pas perturbée.
Selon un mode de réalisation préféré, les points de passage de type gauche POL et droite POR correspondent au point de départ Pd translaté respectivement d'une distance de translation gauche dL et d'une distance de translation droite dR, en fonction de l'état de la position des ailes de l'aéronef au point de départ Pd. Selon un mode de réalisation préféré illustré figure 5, l'étape 320 de détermination des deux points de passage POLet POR consiste à : -charger un état de la position des ailes de l'aéronef au point de départ choisi 15 correspondant à l'angle d'inclinaison des ailes par rapport à l'horizon. Typiquement l'aéronef peut être ailes à plat, ou en virage engagé à gauche, ou en virage engagé à droite. Lorsque l'état de l'aéronef est ailes à plat, correspondant à un angle d'inclinaison de 0° degré, les distances de translation droite dR et gauche dL 20 sont identiques et égales à une première distance dl de mise en virage de l'aéronef, les points de passage de type droit et gauche étant confondus : POL=POG, comme illustré figure 4. En effet pour pouvoir prendre une trajectoire suivant un des cercle de départ, l'aéronef se trouvant ailes à plat doit d'abord se mettre en virage. La portion initiales de trajectoire Pinit 25 comprend dans ce cas le segment de droite de longueur dl le long de Da puis une portion d'un des cercles de départ. Lorsque l'état de l'aéronef est un virage engagé de type gauche, la distance de translation dL est inférieure ou égale à dl, voir nulle pour le point de passage de type gauche POL, et la distance de translation droite dR est 30 égale à une deuxième distance d2 (supérieure à dl ) de mise en virage pour le point de passage de POR type droit. Inversement, comme illustré figure 6, lorsque l'état de l'aéronef est un virage engagé de type droit, la distance de translation dR est inférieure ou égale à dl voir nulle pour le point de passage de type droit POR, et la distance de translation dL est égale à une deuxième distance d2' (supérieure à dl ) de mise en virage pour le point de passage POG de type gauche. En effet, lorsque l'aéronef a déjà engagé un virage du même côté que le cercle tangent (côté droit sur la figure 6) de départ qu'il va suivre, il peut immédiatement l'emprunter (CdR sur la figure 6). Par contre, s'il a déjà engagé un virage du côté opposé au cercle tangent qu'il va suivre, il doit d'abord redresser ses ailes puis les mettre selon le bon virage avant de pouvoir emprunter le cercle (CdG sur la figure 6). Donc nécessairement d2 est supérieur à dl .
Selon une variante préférée, les rayons des cercles de départ et d'arrivée sont déterminés avec la formule classique de calcul d'un rayon de virage suivante : Rd = V2d / g.tg (te) Ra = V2a / g.tg (0) g constante gravitationnelle et es angle de roulis de l'aéronef pour réaliser un virage. Par exemple pour un avion de ligne cl) = 25° Cette formule est la formule classique d'un rayon de virage Nous allons à présent décrire des exemples de trajectoires calculées par le procédé 300 selon l'invention, en décrivant plus particulièrement des exemples de calcul de parties intermédiaires Pint. Les figures 10, 11, 12, 13, 17 et 18 illustres différents exemples de 25 trajectoires calculées entre les points POL ou POR et le point d'arrivée Pa. Ces trajectoires peuvent bien entendu comprendre une portion initiale supplémentaire entre Pd et POL ou POR le cas échéant. Sur ces figures les trajectoires sont tracés avec un même rayon pour les cercles de départ et les cercles d'arrivée, correspondant à un cas particulier non limitatif. Dans le cas 30 général couvert par l'invention, les rayons Rd et Ra sont différents. Les figures 7 et 8 décrivent les notions géométriques de droites tangentes à deux cercles C et C' de centres respectifs A et B. Des variantes du procédé déterminent à partir de droites tangentes, des trajectoires possibles de 35 l'aéronef comme décrit ci-dessous.20 La figure 7 décrit la méthode de détermination géométrique des deux tangentes extérieures tg/extl et tg/ext2 à deux cercles C et C'. La figure 8 décrit la méthode de détermination géométrique des deux 5 tangentes intérieures tg/intl et tg/int2 à deux cercles C et C'. Les deux tangentes extérieures existent quand un cercle n'est pas intégralement inclus dans l'autre, tandis que les tangentes intérieures existent quand les deux cercles ont une intersection vide. 10 Selon une variante préférée illustrée figure 9 l'étape de détermination 370 de la pluralité de trajectoires comprend une sous étape 371 consistant à déterminer -une première trajectoire T1-LSL illustrée figure 10 comprenant une portion initiale Pinit comprenant une portion selon le cercle de départ gauche CdL, 15 une portion intermédiaire égale au segment de droite tangent extérieurement à la fois au cercle de départ gauche CdL et au cercle d'arrivée gauche CaL et une portion finale selon le cercle d'arrivée gauche CaL. - une deuxième trajectoire T2-RSR illustrée figure 11 comprenant une portion initiale Pint comprenant une portion selon le cercle de départ droit CdR, une 20 portion intermédiaire égale au segment de droite tangent extérieurement à la fois au cercle de départ droit CdR et au cercle d'arrivée droit CaR et une portion finale selon le cercle d'arrivée droit CaR. Pour chaque trajectoire, la tangente extérieure à prendre en compte est déterminée par le sens de parcours de l'aéronef sur la trajectoire, et une 25 seule des deux tangentes extérieures est possible. Ces trajectoires peuvent être déterminées dans le cas pour lequel les cercles de départ et d'arrivée en question ne sont pas inclus l'un dans l'autre, comme illustré figure 11. 30 Selon une autre variante, l'étape de détermination 370 comprend, lorsque le cercle de départ gauche CdL est disjoint (c'est-à-dire pas d'intersection ni d'inclusion) du cercle de d'arrivée droit CaR, une sous étape 372 consistant à déterminer d'une troisième trajectoire T3-LSR illustrée figure 12 comprenant une portion initiale comprenant une portion selon le cercle de 35 départ gauche CdL, une portion finale selon le cercle d'arrivée droit CaR et une portion intermédiaire égale au segment de droite tangent intérieurement au cercle de départ gauche CdL et au cercle d'arrivée droit CaR, L'étape de détermination 370 comprend en outre, lorsque le cercle de départ droit CdR est disjoint (c'est-à-dire pas d'intersection ni d'inclusion) du cercle de d'arrivée gauche CaL, une sous étape consistant 373 à déterminer une quatrième trajectoire T4-RSL illustrée figure 13 comprenant une portion initiale comprenant une portion selon le cercle de départ droit CdR, une portion finale selon le cercle d'arrivée gauche CaL, et une portion intermédiaire égale au segment de droite tangent intérieurement au cercle de 10 départ droit CdR et au cercle d'arrivée gauche CaL. Pour chaque trajectoire, la tangente intérieure à prendre en compte est déterminée par le sens de parcours de l'aéronef sur la trajectoire, et une seule des deux tangentes intérieure est possible. 15 La figure 14 illustre la notion de distance Dist entre deux cercles C et C' de centres respectifs O et O' et de rayons respectifs R et R'. On a : Dist = 00'- R - R' Il existe une infinité de cercles tangents extérieurs à deux cercles C et C', 20 mais il n'existe que deux cercles tangents extérieurs présentant un rayon déterminé. La figure 15 illustre les deux cercles extérieurs C1T et C2T tangents aux deux cercles C et C' de rayon déterminé Rm. A partir de cercles tangents extérieurs, des variantes du procédé déterminent des trajectoires possibles de l'aéronef comme décrit ci-dessous. 25 Selon une variante du procédé 300 l'étape de détermination 370 de la pluralité de trajectoires comprend les sous -étapes suivantes : L'étape 376 calcule un rayon moyen Rm à partir des rayons de départ Rd et d'arrivée Ra. 30 Le test de l'étape suivante 377 compare la distance entre le cercle de départ gauche et le cercle d'arrivée gauche Dist{ CdL- CaL} avec le double du rayon moyen 2.Rm Si Dist{ CdL- CaL} < 2. Rm le procédé détermine dans la sous étape 378 un premier cercle tangent extérieur C1T et un deuxième cercle tangent extérieur C2T, qui sont tangents au cercle de départ de type gauche CdL et au cercle d'arrivée de type gauche CaL et qui ont un rayon égal au rayon moyen Rm calculé à l'étape 376. Le procédé détermine ensuite : -une cinquième trajectoire T5 - L C1T L comprenant une portion initiale comprenant une portion selon le cercle de départ gauche CdL, une portion finale selon le cercle d'arrivée gauche CaL et une portion intermédiaire égale 10 à une portion du premier cercle tangent C1T, -une sixième trajectoire T6 - L C2T L comprenant une portion initiale comprenant une portion selon le cercle de départ gauche CdL, une portion finale selon le cercle d'arrivée gauche CaL et une portion intermédiaire égale à une portion du deuxième cercle tangent C2T. 15 Si Dist{ CdL- CaL} > 2. Rm , tel qu'illustré figure 16, le procédé ne calcule pas les trajectoires correspondantes, qui sont toujours plus longues que les trajectoires obtenues à partir de segments de droites. 20 Selon une variante du procédé 300 l'étape de détermination 370 de la pluralité de trajectoires comprend les sous -étapes suivantes : Le test de l'étape suivante 377 compare la distance entre le cercle de départ droit et le cercle d'arrivée droit Dist{ CdR- CaR} avec le double du rayon moyen 2.Rm 25 Si Dist {CdR-CaR} < 2. Rm : le procédé détermine dans la sous étape 381 un troisième cercle tangent extérieur C3T et un quatrième cercle tangent extérieur C4T, qui sont tangents au cercle de départ de type droit CdR et au cercle d'arrivée de type droit CaR 30 et qui ont un rayon égal au rayon moyen Rm calculé à l'étape 376. Le procédé détermine ensuite -une septième trajectoire T7 - R C3T R illustrée figure 17, comprenant une portion initiale comprenant une portion selon le cercle de départ droit CdR, une portion finale selon le cercle d'arrivée droit CaR et une portion 35 intermédiaire égale à une portion du troisième cercle tangent C3T, -une huitième trajectoire T8 - R C4T R illustrée figure 18 comprenant une portion initiale comprenant une portion selon le cercle de départ droit CdR, une portion finale selon le cercle d'arrivée droit CaR et une portion intermédiaire égale à une portion du quatrième cercle tangent C4T.
Si Dist {CdR-CaR} > 2. Rm, le procédé ne calcule pas les trajectoires correspondantes, qui sont toujours plus longues que les trajectoires obtenues à partir de segments de droites.
Avantageusement, le rayon moyen Rm est égal à la moyenne algébrique des rayons de départ et d'arrivée : Rm = (Rd + Ra) /2 Selon une variante préférée illustrée figure 19, le procédé 300 selon l'invention comprend en outre une étape 390 de détermination d'une trajectoire géométrique optimale parmi la pluralité de trajectoires géométriques calculées T1, T2 .... T8 selon un premier critère choisi dans le groupe comprenant : la trajectoire la plus courte en distance; la trajectoire minimisant un angle cumulé (c'est-à-dire avec le moins de virages).
Selon une option, le premier critère est prédéterminé, selon une autre option le premier critère est choisi par le pilote. En variante, également illustrée figure 19, le procédé 300 comprend une étape 400 de calcul d'une pluralité de trajectoires prédites T'1, T'2,...T'8 de l'aéronef à partir de la pluralité de trajectoires géométriques T1, T2 T8 en fonction d'un état global de l'aéronef. L'état global recouvre par exemple la vitesse, l'altitude, la masse, et les prédictions sont réalisées à partir des équations de la mécanique du vol dans le FMS. A partir des trajectoires prédites T'1, T'2,...T'8, le procédé 300 détermine dans l'étape 401 une trajectoire prédite optimale parmi la pluralité de trajectoires prédites selon un deuxième critère choisi dans le groupe comprenant : la trajectoire minimisant la consommation de carburant ; la trajectoire minimisant le temps de parcours. Selon une option, le deuxième critère est prédéterminé, selon une autre 35 option le deuxième critère est choisi par le pilote.
Le procédé 300 détermine une trajectoire géométrique optimale et/ou une trajectoire prédite optimale.
Selon un mode de réalisation le point de départ Pd correspond à une position courante de l'aéronef Pcour et l'angle de départ Ad correspond à une direction courante Acour suivie par l'aéronef. Selon un mode de réalisation le point d'arrivée Pa et l'angle d'arrivée Aa sont déterminés par le pilote.
Le procédé 300 trouve à s'appliquer lorsque l'aéronef suit un plan de vol PV comprenant une suite ordonnée de points de navigation WPb, WPc, WPd, comme illustré figure 20a. Sur l'exemple illustré figure 20a, les points Wpb et WPC doivent être parcourus (ou séquencés) sans survol, tandis que le point Wpd doit être survolé. Le pilote détermine un point de départ pour le calcul de la trajectoire qui peut être un point du plan de vol restant à parcourir WPO, un point calculé par référencement à une distance ou un temps d'un point du plan de vol restant à parcourir WPO, et ou la position courante de l'aéronef Pcour .
Comme expliqué précédemment, le pilote peut décider de ne pas parcourir certains points du plan de vol pour rejoindre directement un point de navigation cible Pci correspondant à un point de navigation du plan de vol en aval dans le plan de vol PV, ou un point calculé par référencement à une distance ou un temps d'un point de navigation en aval du plan de vol. La figure 20b illustre le cas où le pilote décide d'aller directement au point WPc sans séquencer le point WPb. Au point cible est associé un besoin opérationnel définit comme la manière dont ce point doit être parcouru (séquencé) par l'aéronef. Le besoin opérationnel peut être défini par défaut, partiellement ou complètement, ou 30 choisi par le pilote. Des exemples de besoins opérationnels sont : -survol du point ou non (overfly) ; -alignement sur le leg précédent ou suivant. Des combinaisons sont possibles, selon le besoin opérationnel, comme par 35 exemple : - Survol du point et alignement sur le leg suivant pour un point de début de largage ou dans le cadre d'une interception d'axe de piste ou de faisceau radioélectrique d'approche (LOCALIZER par exemple), -Non survol du point et alignement sur le leg précédent, de telle sorte que la 5 transition au point ne soit pas modifié. Le procédé trouve également à s'appliquer entre deux points quelconques d'un plan de vol garantissant une trajectoire déterministe, dans le cadre d'une manoeuvre dans un corridor latéral contraint (par exemple un vol à 10 basse altitude). Ainsi en variante le procédé 300 comprend une étape préliminaire 500 consistant à charger ce point cible Pci, ainsi qu'au moins un besoin opérationnel associé, comme illustré figure 21. 15 Puis une étape 600 détermine le point d'arrivée Pa et l'angle d'arrivée Aa, le point d'arrivée étant situé en amont du point cible Pci, en fonction du besoin opérationnel associé au point cible Pci. La trajectoire optimale pour aller du point de départ au point d'arrivée est ensuite calculée comme décrit ci-dessus. Le respect de la contrainte 20 d'alignement Aa au point d'arrivée permet à l'aéronef de rejoindre le plan de vol par une trajectoire optimisée, comme illustré figure 20b. Un exemple d'algorithme pour l'étape 600 est le suivant : Si le point cible doit être survolé alors la position du point d'arrivée Pa à 25 rejoindre correspond à la position du point cible Pci à rejoindre, Si l'alignement doit se faire sur le leg précédent alors La course Aa d'arrivée à rejoindre correspond à la course du leg menant au point cible Sinon (l'alignement doit se faire sur le leg suivant) alors 30 La course à rejoindre Aa correspond à la course du leg partant du point cible Sinon (le point ne doit pas être survolé) alors : Si l'alignement doit se faire sur le leg précédent La position à rejoindre Pa correspond au début de la transition 35 calculée entre le point cible et le point suivant La course à rejoindre Aa correspond à la course au début de la transition calculée entre le point cible et le point suivant Sinon (l'alignement doit se faire sur le leg suivant) alors On considère que le point doit être survolé.
Selon un autre aspect l'invention concerne un dispositif 90 de calcul de trajectoire d'un aéronef, entre un point de départ Pd et un point d'arrivée Pa, illustré figure 22 et comprenant : -un module de chargement 11 d'un point de départ Pd, d'un angle de départ 10 Ad de sommet le point de départ, séparant une première droite de référence Refd et une droite de départ Dd orientée selon le sens de déplacement de l'aéronef au point de départ, et d'une vitesse de départ Vd de l'aéronef' -un module de chargement 12 d'un point d'arrivée Pa, d'un angle d'arrivée Aa de sommet le point d'arrivée, séparant une deuxième droite de référence 15 Refa et une droite d'arrivée Da orientée selon le sens de déplacement de l'aéronef sur le point d'arrivée, et d'une vitesse d'arrivée Va de l'aéronef, -un module de détermination 13 de deux points de passage POL, POR de type respectivement gauche et droite à partir du point de départ Pa -un module de détermination 14 de deux cercles de départ de type 20 respectivement gauche CdL et droit CdR, tangents à la droite orientée de départ Dd respectivement sur la gauche et sur la droite, et passant respectivement par le point de passage de type gauche POL et par point de passage de type droit POR, lesdits cercles présentant un rayon de départ Rd déterminé à partir de la vitesse de départ Vd, 25 -un module de détermination 15 de deux cercles d'arrivée de type respectivement gauche et droit CaL, CaR tangents à la droite orientée d'arrivée Da respectivement sur sa gauche et sur sa droite et passant par le point d'arrivée Pa, lesdits cercles présentant un rayon d'arrivée Ra déterminé à partir de la vitesse d'arrivée, 30 -un module de détermination 16 d'une pluralité de trajectoires latérales géométriques continues comprenant une portion initiale Pinit comprenant un segment [Pd, POL / POR] ou non et une portion d'un cercle de départ, une portion finale Pfinal égale à une portion d' un cercle d'arrivée, et une portion intermédiaire Pint, de sorte que le sens de déplacement de l'aéronef sur la 35 portion initiale et la portion finale se confond avec le sens respectivement de la droite orientée de départ Dd au point de départ Pd et la droite orientée d'arrivée Da au point d'arrivée Pa. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif 90 comprend en outre : -un module de détermination 17 d'une trajectoire géométrique optimale parmi la pluralité de trajectoires géométriques selon un premier critère choisi dans le groupe comprenant : la trajectoire la plus courte en distance; la trajectoire minimisant un angle cumulé. et/ou -un module de calcul 18 d'une pluralité de trajectoires prédites de l'aéronef à partir de la pluralité de trajectoires géométriques en fonction d'un état global de l'aéronef couplé à un module de détermination 19 d'une trajectoire prédite optimale parmi la pluralité de trajectoires prédites selon un deuxième critère choisi dans le groupe comprenant : la trajectoire minimisant la consommation de carburant ; la trajectoire minimisant le temps de parcours. L'invention concerne également un système 900 de gestion de vol de type FMS comprenant le dispositif 90 de calcul de trajectoire d'un aéronef selon l'invention.
Le dispositif 90 peut s'intégrer dans les modules FPLN 102, TRAJ 105 et PRED 106 d'un FMS. Préférentiellement le dispositif 90 est intégré dans le module TRAJ 105. Selon un autre aspect, l'invention concerne un produit programme 25 d'ordinateur, le programme d'ordinateur comprenant des instructions de code permettant d'effectuer les étapes du procédé selon l'invention.
Claims (17)
- REVENDICATIONS1. Procédé de calcul de trajectoire d'un aéronef exécuté par un calculateur de gestion de vol, entre un point de départ (Pd) et un point d'arrivée (Pa), comprenant les étapes consistant à : -charger (310) le point de départ (Pd) et un angle de départ (Ad) de sommet le point de départ, séparant une première droite de référence (Refd) et une droite de départ (Dd) orientée selon le sens de déplacement de l'aéronef au point de départ, -déterminer (320) deux points de passage (POL, POR) de type 10 respectivement gauche et droite à partir du point de départ (Pa) -charger (330) le point d'arrivée (Pa) et un angle d'arrivée (Aa) de sommet le point d'arrivée, séparant une deuxième droite de référence (Refa) et une droite d'arrivée (Da) orientée selon le sens de déplacement de l'aéronef sur le point d'arrivée, 15 -charger (340) une vitesse de départ (Vd) et une vitesse d'arrivée (Va) de l'aéronef, -déterminer (350) deux cercles de départ de type respectivement gauche (CdL) et droit (CdR), tangents à la droite orientée de départ (Dd) respectivement sur la gauche et sur la droite, et passant respectivement par 20 le point de passage de type gauche (POL) et par point de passage de type droit (POR), lesdits cercles présentant un rayon de départ (Rd) déterminé à partir de la vitesse de départ(Vd), -déterminer (360) deux cercles d'arrivée de type respectivement gauche et droit (CaL, CaR) tangents à la droite orientée d'arrivée (Da) respectivement 25 sur sa gauche et sur sa droite et passant par le point d'arrivée (Pa), lesdits cercles présentant un rayon d'arrivée (Ra) déterminé à partir de la vitesse d'arrivée, -déterminer (370) une pluralité de trajectoires latérales géométriques continues comprenant une portion initiale (Pinit) comprenant une portion d'un 30 cercle de départ, une portion finale (Pfinal) égale à une portion d' un cercle d'arrivée, et une portion intermédiaire (Pint), de sorte que le sens de déplacement de l'aéronef sur la portion initiale et la portion finale se confond avec le sens respectivement de la droite orientée de départ (Dd) au point de départ (Pd) et la droite orientée d'arrivée (Da) au point d'arrivée (Pa).
- 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel lesdits points de passage de type gauche (POL) et droite (POR) correspondent au point de départ (Pd) translaté respectivement d'une distance de translation gauche (dL) et d'une distance de translation droite (dR), en fonction de l'état de la position des ailes de l'aéronef au point de départ (Pd).
- 3. Procédé selon le revendication 2 dans lequel l'étape de détermination (320) des deux points de passage (POL, POR) consiste à: -charger un état de la position des ailes de l'aéronef au point de départ choisi correspondant à un angle d'inclinaison des ailes par rapport à l'horizon, et dans lequel : -lorsque l'état de l'aéronef est ailes à plat, les distances de translation droite (dR) et gauche (dL) sont identiques et égales à une première distance (dl ) 15 de mise en virage de l'aéronef, les points de passage de type droit et gauche étant confondus, - lorsque l'état de l'aéronef est un virage engagé d'un type parmi gauche et droite * la distance de translation est inférieure ou égale à la première 20 distance (dl) pour le point de passage dudit type, * la distance de translation est égale à une deuxième distance (d2,d'2) de mise en virage pour le point de passage de l'autre type.
- 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le rayon 25 des cerces de départ et d'arrivée est calculé selon la formule suivante : Ri = V2i / g.tg (0) Avec i = d ou a , R rayon de départ Rd ou d'arrivée Ra V vitesse de départ Vd ou d'arrivée Va 30 g constante gravitationnelle (I) angle de roulis de l'aéronef pour réaliser un virage
- 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'étape de détermination de la pluralité de trajectoires comprend une sous étape 35 consistant à :- déterminer (371) une première (T1-LSL) et une deuxième trajectoires (T2- RSR) comprenant une portion initiale comprenant une portion selon respectivement le cercle de départ gauche (CdL) et le cercle de départ droit (Cd R), une portion finale selon respectivement le cercle d'arrivée gauche (CaL) et le cercle d'arrivée droit CaR), et une portion intermédiaire égale au segment de droite tangent extérieurement à la fois au cercle de départ gauche (CdL) et au cercle d'arrivée gauche (CaL) pour la première trajectoire (T1-LSL) , et au cercle de départ droit (CdR) et au cercle d'arrivée droit (CaR) pour la deuxième trajectoire (T2-RSR), lorsque le cercle de départ et le cercle arrivée ne sont pas inclus l'un dans l'autre.
- 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'étape de détermination de la pluralité de trajectoires comprend, lorsque le cercle de départ gauche (CdL) est disjoint du cercle d'arrivée droit (CaR), une sous 15 étape consistant à : -déterminer (372) d'une troisième trajectoire (T3-LSR) comprenant une portion initiale comprenant une portion selon le cercle de départ gauche (CdL), une portion finale selon le cercle d'arrivée droit (CaR) et une portion intermédiaire égale au segment de droite tangent intérieurement au cercle de 20 départ gauche (CdL) et au cercle d'arrivée droit (CaR), et comprend en outre, lorsque le cercle de départ droit (CdR) est disjoint du cercle de d'arrivée gauche (CaL), une sous étape consistant à : -déterminer (373) une quatrième trajectoire (T4-RSL) comprenant une portion initiale comprenant une portion selon le cercle de départ droit (CdR), 25 une portion finale selon le cercle d'arrivée gauche (CaL), et une portion intermédiaire égale au segment de droite tangent intérieurement au cercle de départ droit (CdR) et au cercle d'arrivée gauche (CaL).
- 7. Procédé selon dans l'une des revendications précédentes dans lequel 30 l'étape de détermination (370) de la pluralité de trajectoires comprend en outre une sous -étape (376) consistant à : -calculer (376) un rayon moyen (Rm) à partir des rayons de départ et d'arrivée.
- 8. Procédé selon la revendication 7 dans lequel l'étape de détermination (370) de la pluralité de trajectoires comprend en outre les sous -étapes consistant à : -déterminer (378) un premier (C1T) et un deuxième (C2T) cercles tangent extérieurs au cercle de départ et d'arrivée de type gauche et de rayon égal au rayon moyen (Rm), lorsque les cercles de départ (CdL) et d'arrivé (CaL) de type gauche sont distants d'une valeur inférieure à deux fois le rayon moyen (Rm), -déterminer (379) une cinquième (T5 - L C1T L) et une sixième (T6 - L C2T L) trajectoires comprenant une portion initiale comprenant une portion selon le cercle de départ gauche (CdL), une portion finale selon le cercle d'arrivée gauche (CaL) et une portion intermédiaire égale à une portion respectivement du premier (C1T) et du deuxième (C2T) cercle tangent extérieurs.
- 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8 dans lequel l'étape de détermination (370) de la pluralité de trajectoires comprend en outre les sous -étapes consistant à : -déterminer (381) un troisième (C3T) et un quatrième (C4T) cercles tangent extérieur au cercle de départ et d'arrivée de type droits et de rayon égal au rayon moyen (Rm), lorsque les cercles de départ (CdR) et d'arrivé (CaR) de type droits sont distants d'une valeur inférieure à deux fois le rayon moyen (Rm), -déterminer (382) une septième (T7 R C3T R) et une huitième (T8 - R C4T R) trajectoires comprenant une portion initiale comprenant une portion selon le cercle de départ droit (CdR), une portion finale selon le cercle d'arrivée droit (CaR) et une portion intermédiaire égale à une portion respectivement du troisième (C3T) et du quatrième (C4T) cercle tangent extérieur.
- 10. Procédé selon l'une de revendications 7 à 9 dans lequel le rayon moyen est égal à somme du rayon de départ (Rd) et du rayon d'arrivée (Ra) divisée par deux.
- 11. Procédé selon l'une des revendications précédentes comprenant une 35 étape consistant à déterminer (390) une trajectoire géométrique optimale 3 0 1 9 2 8 4 29 parmi la pluralité de trajectoires géométriques selon un premier critère choisi dans le groupe comprenant : la trajectoire la plus courte en distance; la trajectoire minimisant un angle cumulé. 5
- 12. Procédé selon l'une des revendications précédentes comprenant une étape consistant à calculer (400) une pluralité de trajectoires prédites de l'aéronef à partir de la pluralité de trajectoires géométriques en fonction d'un état global de l'aéronef. 10
- 13. Procédé selon la revendication 12 comprenant en outre une étape consistant à déterminer (401) une trajectoire prédite optimale parmi la pluralité de trajectoires prédites selon un deuxième critère choisi dans le groupe comprenant : la trajectoire minimisant la consommation de carburant ; la trajectoire minimisant le temps de parcours. 15
- 14. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le point de départ (Pd) correspond à une position courante de l'aéronef et l'angle de départ (Ad) correspond à une direction courante suivie par l'aéronef. 20
- 15. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le point d'arrivée (Pa) et l'angle d'arrivée (Aa) sont déterminés par le pilote.
- 16. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel ledit aéronef suit un plan de vol (PV) comprenant une suite l'une des 25 revendications précédentes ordonnée de points de navigation (WPb, WPc, WPd...) restant à parcourir comprenant des étapes préliminaires consistant à: -charger (500) un point de navigation cible (Pci) correspondant à un point de navigation du plan de vol restant à parcourir et au moins un besoin 30 opérationnel associé, -déterminer (600) le point d'arrivée (Pa) et le vecteur d'arrivée (Va), le point d'arrivée étant situé en amont du point cible (Pci), en fonction dudit besoin opérationnel associé au point cible.35
- 17. Système de calcul de trajectoire d'un aéronef entre un point de départ (Pd) et un point d'arrivée (Pa), comprenant un calculateur de gestion de vol et des lignes de code informatique destinées à être exécutées sur ledit calculateur, lesdites lignes de code informatique comprenant des instructions pour exécuter le procédé selon l'une des revendications 1 à 16.10
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