FR3020882A1 - Optimisation de la trajectoire d'un aeronef - Google Patents

Abstract

Il est divulgué un procédé mis en œuvre par ordinateur d'optimisation de la trajectoire de croisière d'un aéronef comprenant les étapes consistant à recevoir les paramètres d'une trajectoire de référence, ladite trajectoire comprenant un ou plusieurs paliers et les transitions entre ces paliers, lesdites transitions étant ascendantes ou descendantes; en réponse à une requête reçue au cours du vol, déterminer au moins une trajectoire alternative candidate; et déterminer un ou plusieurs indicateurs associés à la trajectoire alternative candidate telle que déterminée. Des développements comprennent l'affichage optionnel d'au moins un indicateur, des indicateurs associés à la consommation de carburant, à une différence de temps de vol ou au coût opérationnel du vol de l'aéronef, l'utilisation de ratios entre indicateurs, l'inhibition de transitions descendantes, des transitions à longueur de palier particulières ainsi que des modes économiques de transitions. Des aspects système sont décrits, comprenant des moyens avionique ou non-avionique. 147 mots.

Description

3020882 OPTIMISATION DE LA TRAJECTOIRE D'UN AERONEF Domaine de l'invention L'invention concerne l'optimisation de la trajectoire de vol d'un aéronef, et divulgue en particulier des procédés et systèmes pour réduire certains coûts opérationnels de vol et en particulier économiser du carburant. Etat de la Technique La trajectoire ou le profil de vol d'un aéronef est globalement défini avant le décollage et adapté au fur et à mesure du vol proprement dit (par exemple en fonction des actions du pilote, elles-mêmes possiblement induites par des consignes du contrôle du trafic aérien ou bien des changements météorologiques) Les compagnies aériennes et le régulateur cherchent actuellement à diminuer l'impact des avions sur l'environnement (diminution des rejets en CO2 et NOx) et corollairement à optimiser la consommation de carburant (diminution de la quantité de kérosène) tout en respectant les contraintes d'un trafic en constante augmentation.

La littérature brevet traite de la réduction des coûts opérationnels, appréhendée de manière générale. Par exemple, le document US5574647 divulgue un appareil et une méthode pour déterminer des altitudes de vol autorisées optimales et les points de vol auxquels changer d'altitude de manière à minimiser le coût du vol mais en prévenant les changements d'altitude excessifs. Cette approche présente des limitations. La littérature brevet ne mentionne qu'incidemment les économies de carburant. Par exemple, la demande EP2498159 constate que des régimes moteurs faibles en phase d'approche de l'aéroport réduit la consommation de carburant. Cette réduction n'est pas recherchée en soi. Le brevet US8527119 considère cette optimisation du paramètre de consommation de carburant parmi de nombreux autres paramètres, i.e. n'individualise pas l'optimisation et se limite au contexte du décollage de l'avion. La présente invention divulgue plusieurs modes de réalisation présentant de nombreux avantages en rapport avec les aspects mentionnés ci-dessus.

Résumé de l'invention Il est divulgué un procédé mis en oeuvre par ordinateur d'optimisation de la trajectoire de croisière d'un aéronef comprenant les étapes consistant à recevoir les paramètres d'une trajectoire de référence, ladite trajectoire comprenant un ou plusieurs paliers et les transitions entre ces paliers, lesdites transitions étant ascendantes ou descendantes; en réponse à une requête reçue au cours du vol (ou en phase de préparation de ce même vol), déterminer au moins une trajectoire alternative candidate; et déterminer un ou plusieurs indicateurs associés à la trajectoire alternative candidate telle que déterminée.

L'invention concerne le régime de croisière d'un aéronef. L'invention a priori ne s'applique pas aux phases de décollage et d'atterrissage. Une requête visant à déterminer une trajectoire alternative candidate est généralement reçue au cours du vol. Il est implicite que la requête peut être reçue lors de la préparation du vol (initialisation). Le résultat du procédé de calcul s'applique durant la phase de croisière, mais le procédé en lui-même peut être utilisé en phase de préparation du vol. La trajectoire de référence est généralement la trajectoire active ("en cours"), par exemple telle que définie dans ou par le Flight Management System (FMS). Initialement, la trajectoire peut être la trajectoire telle que 3 3020882 définie par le plan de vol de l'aéronef, et peut par exemple comprendre des paliers et des transitions entre ces paliers (le plan de vol est préparé au sol avant le décollage puis est continuellement adapté au fur et à mesure du vol réel). 5 Les paramètres d'une trajectoire comprennent un ou plusieurs paliers, ainsi qu'une ou plusieurs transitions entre ces différents paliers. En pratique, généralement à tout moment au cours du vol, le pilote peut se voir proposer des trajectoires alternatives, e.g. des routes acceptables (qui respectent les contraintes connues de météo, d'ATC, etc), issues du 10 FMS et/ou agréées par lui. Les trajectoires alternatives proposées sont donc des combinaisons différentes de paliers et de transitions entre paliers. A certains moments, en fonction d'événements extérieurs, à intervalles réguliers ou en réponse à une requête du pilote, le pilote se voit présenté le gain ou la perte ("coût") associé à chaque alternative 15 proposée (ou à chaque transition acceptable) par exemple au moyen de l'affichage d'indicateurs (e.g. gains ou pertes en temps et/ou en carburant). Le pilote peut (ou pas) réaliser effectivement la trajectoire alternative proposée. L'état de la technique ne présente pas de choix entre de telles 20 trajectoires candidates (e.g. des possibilités de changements de niveau de vol, des paliers plus ou moins longs, etc). Généralement, dans les systèmes avioniques existants, l'affichage se limite à celui de la "prochaine" transition (e.g. au sein de la trajectoire planifiée du plan de vol) et, de plus, a fortiori, il n'y a pas d'affichage d'indicateurs associés à 25 ces trajectoires candidates. Les solutions candidates sont par définition limitées aux solutions "acceptables" du point de vue de la navigation aérienne. En d'autres termes, les profils de vol candidats sont soumis à I'ATC pour validation une fois le calcul effectué. Les trajectoires alternatives candidates sont 4 3020882 "autorisées". Implicitement sont donc prises en compte des contraintes d'élaboration de la trajectoire de l'aéronef. Ces contraintes comprennent par exemple les niveaux de vol autorisés, des contraintes de vitesse minimale ou maximale, des changements de niveaux imposés, etc. En 5 d'autres termes, les paramètres de trajectoire sont associés à des "contraintes" (e.g. filtres et/ou tests conditionnels, etc). Au moins une trajectoire candidate est déterminée. La trajectoire candidate peut d'ailleurs correspondre en tout point à la trajectoire initialement planifiée. Dans le cas où plusieurs trajectoires sont 10 déterminées, un ou plusieurs indicateurs associés aux trajectoires peuvent également être déterminés. Ces indicateurs seront optionnellement affichés (dans le cas d'un drone, il n'est pas nécessaire de procéder à l'affichage effectif). Chaque trajectoire candidate peut donner lieu à l'affichage d'indicateurs associés, mais il est également 15 possible que certaines trajectoires candidates soient équivalentes (e.g. à gain ou perte nulle ou équivalente) et il arrive que les indicateurs restent stables et/ou n'aient pas besoin d'être répétés. De manière générale, une ou plusieurs trajectoires candidates peuvent être associées à un ou plusieurs indicateurs. 20 Dans un développement, le procédé comprend en outre une étape consistant à afficher au moins un indicateur. Ce mode de réalisation ne concerne pas les drones autonomes, lesquels peuvent néanmoins se servir des résultats intermédiaires calculés pour les mêmes fins (autonomie de vol découlant des économies de carburant 25 réalisées), ou bien la réalisation d'autres objectifs. Dans un développement, un indicateur est associé à la consommation de carburant de l'aéronef. L'indicateur peut être en particulier associé à la consommation de carburant de l'aéronef ("delta carburant"). 5 3020882 Dans un mode de réalisation, le ou les indicateurs peuvent être associés à la différence (ou à l'écart" ou au "delta") de consommation de carburant entre la trajectoire candidate calculée sous contraintes (e.g. ATC, météo) et la trajectoire de référence (indicateur "global") 5 Dans un mode de réalisation, les indicateurs peuvent être associés à la différence (ou à l'écart" ou au "delta") de consommation de carburant entre la trajectoire candidate calculée sous contraintes et la trajectoire candidate amputée d'un ou plusieurs changements de niveau (indicateur "local") 10 Dans un mode de réalisation, les indicateurs peuvent être associés à la différence de consommation de carburant entre la trajectoire candidate calculée sous contraintes et la trajectoire optimale sans contrainte, si applicable (indicateur "global") Les indicateurs sont affichés à destination du pilote et constituent un 15 premier critère pour valider ou modifier, le cas échéant, le profil vertical suivi par l'aéronef. Qu'il soit dit « global » ou « local », un indicateur est valable pour l'ensemble du profil vertical restant à parcourir. Dans certains modes de réalisation, il informe le pilote de l'économie ou de la perte éventuelle de carburant. 20 Dans un mode de réalisation, un ou plusieurs paliers restant à parcourir peuvent être associés à des gains de consommation de carburant individualisés. Par exemple, le pilote pourra éventuellement constater qu'un gain en carburant à court terme pourra être annihilé par des pertes à plus long terme (présence de masses nuageuses). Ce mode de 25 réalisation permet de restituer au pilote les incertitudes du modèle de calcul sous-jacent. En particulier, peuvent être communiquées au pilote, directement ou indirectement, à la demande ou par défaut, les probabilités ou intervalle de confiance associés à chaque tronçon ou segment de vol.

Dans un développement, un indicateur est associé à une différence de temps de vol de l'aéronef. Un indicateur temporel vise à informer le pilote du gain ou de la perte éventuelle en temps.

Dans un mode de réalisation, la différence de temps de vol est relative à la différence entre le temps associé à la trajectoire alternative candidate et le temps associé à la trajectoire de référence (indicateur global) Dans un mode de réalisation, la différence de temps de vol est relative à la différence entre le temps associé à la trajectoire alternative candidate 10 et le temps associé à la trajectoire candidate amputée d'un ou plusieurs changements de niveau (indicateur local) Dans un mode de réalisation, la différence de temps de vol est relative à la différence entre le temps associé à la trajectoire alternative candidate et le temps associé à la trajectoire optimale sans contrainte, si applicable 15 (indicateur global) A l'instar de l'indicateur de consommation de carburant précédent, l'indicateur temporel peut être individualisé par segments et/ou associés à des valeurs de confiance. Dans un mode de réalisation, deux indicateurs peuvent être fournis au 20 pilote: un premier indicateur relatif au temps de vol et un second indicateur à la consommation de carburant (ces indicateurs étant associés avec une - ou chaque - trajectoire alternative candidate). Dans un autre mode de réalisation, un indicateur unique est construit et résume ou synthétise les indicateurs de temps de vol et de consommation de 25 carburant de l'aéronef. Dans un développement, un indicateur est associé au coût opérationnel du vol de l'aéronef.

Le pilote ne peut raisonnablement suivre qu'un petit nombre d'indicateurs. Dans un mode de réalisation particulier, le pilote surveille ou se fie à un unique indicateur qui (par exemple) synthétise les deux paramètres prépondérants que sont le temps et la consommation de carburant. En d'autres termes, dans un mode de réalisation particulier, un indicateur synthétique « complexe » - et éventuellement réducteur - peut être proposé pour alléger la charge cognitive du pilote. Un tel indicateur peut alternativement "résumer" l'ensemble des indicateurs temps et/ou carburant mais également intégrer d'autres aspects ou paramètres du vol.

L'optimisation du plan de vol peut en effet aboutir à des efforts amoindris des éléments mécaniques des moteurs et par suite entrainer directement ou indirectement des économies de maintenance. L'ensemble de ces paramètres peut être englobé dans un coût dit "opérationnel" du vol (qui peut donc comprendre les coûts de carburants, les gains économiques e.g. les non-pertes associées à l'arrivée à l'heure de l'aéronef, les gains indirects en terme de coûts de maintenance, de salaires, de primes, etc). Dans ce mode de réalisation, le pilote ne gère qu'un seul et unique critère synthétique d'optimisation. Ce mode de réalisation est avantageux car il masque la complexité sous-jacente au pilote, qui peut alors se concentrer 20 sur les résultats opérationnels du vol (pilotage par les résultats). Dans un développement, le procédé comprend en outre une étape consistant à recevoir la sélection d'un ratio entre un ou plusieurs indicateurs. Les indicateurs associés aux différentes options (ou routes ou trajectoires 25 alternatives candidates) étant déterminés, le pilote peut opérer un choix entre ces différentes options, mais également moduler ou adapter une option (le cas échéant). Par exemple, pour une trajectoire alternative donnée, le pilote peut "échanger" (ou transvaser ou équilibrer ou 8 3020882 transférer ou intervertir ou compenser) des gains en temps par - ou vers des gains en carburant, et inversement. D'une manière générale, la relation entre le temps de vol et la consommation de carburant est une relation complexe. L'impact d'une 5 modification du profil d'altitude sur ces deux facteurs peut être agoniste (par exemple si le vent surfé diminue le temps de vol et la consommation de carburant) ou antagoniste (l'impact de la température est plus complexe). L'impact d'une modification du profil de vitesse sur ces deux facteurs a tendance à être antagoniste. 10 En simplifiant, les indicateurs carburant et temps sont corrélés ou covariants (i.e. ils sont partiellement interdépendants) mais il n'y a pas nécessairement - a priori - de relation analytique simple entre ces deux facteurs (permettant de les assimiler). La relation complexe entre facteur temps et facteur carburant peut néanmoins être mesurée ou estimée ou 15 calculée ou simulée (par exemple de manière approchée e.g. analytique ou via une expression algorithmique). Si dans certains modes de réalisation, les indicateurs de consommation de carburant et de temps gagnent à être "découplés", c'est-à-dire considérés et traités indépendamment l'un de l'autre, dans d'autres 20 modes de réalisation, il est possible de les considérer conjointement. Précisément, dans un autre mode de réalisation, les indicateurs de consommation de carburant et de temps peuvent être considérés comme covariants et le procédé peut déterminer ou quantifier cette covariance. Le procédé peut alors (optionnellement) comprendre une étape 25 permettant au pilote d'échanger (ou transvaser ou équilibrer ou transférer ou intervertir ou compenser) des gains en temps par - ou vers - des gains en carburant et inversement. Par exemple, si le pilote privilégie la ponctualité au détriment de la consommation de carburant (i.e. le temps d'arrivée à destination), il peut signaler cette décision ou intention au 9 3020882 procédé ou système selon l'invention, (par exemple au moyen de curseurs ou de molettes ou d'une interface graphique homme-machine adaptée par exemple tactile), i.e. qu'il souhaite affecter les gains possibles d'une trajectoire alternative candidate exclusivement au gain du 5 le temps de parcours. Ou inversement, le pilote peut privilégier les économies de carburant, au détriment de la ponctualité ou du temps d'arrivée à destination. Plus généralement, dans les états intermédiaires, le pilote peut sélectionner un compromis ou un arbitrage entre gains en temps et gains en carburant: il peut choisir un ratio d'affectation entre 10 "gain en temps" et "gain en carburant" (par exemple de manière discrète, e.g. 70% / 30% ou de façon à respecter une contrainte temporelle sur son plan de vol, RTA en anglais pour Required Time of Arrivai). De manière générale, ces compromis ou arbitrages (ou des souhaits, i.e. des indications d'objectifs) peuvent être effectués sur le fondement de 15 deux indicateurs (e.g. temps et carburant) ou sur le fondement d'un nombre supérieur d'indicateurs (trois ou plus). Dans un développement, l'étape consistant à déterminer une trajectoire alternative candidate comprenant une étape consistant à inhiber les transitions descendantes.

Par défaut, dans l'exploration des possibles (espace de recherche mathématique), les algorithmes définissant le profil vertical du vol tentent de privilégier les profils montants. Cette règle peut ou non être configurable par l'utilisateur. Dans un mode de réalisation, le pilote et/ou la compagnie aérienne active ou désactive cette règle prédéfinie. Dans un mode de réalisation, cette règle est spécifiée dans les "Airline Modifiable Information" (AMI) ou "Company Modifiable Information" (CMI). Inhiber signifie minimiser (voire interdire) le nombre de transitions descendantes dans la trajectoire alternative candidate. 10 3020882 Dans un développement, l'étape consistant à déterminer une trajectoire alternative candidate comprenant une étape consistant à privilégier une transition vers un palier si la longueur associée audit palier est plus longue qu'un seuil prédéfini. 5 Dans un développement, le procédé comprend en outre une étape consistant à recevoir une indication de sélection d'une trajectoire alternative candidate. Dans un développement, le procédé comprend en outre la réalisation par l'avion de la trajectoire alternative candidate sélectionnée. 10 Dans un développement, le procédé comprend en outre la réalisation d'une transition entre paliers de la trajectoire sélectionnée, ladite transition s'effectuant selon un mode prédéfini. Selon l'état de l'art, c'est-à-dire selon les pratiques aéronautiques actuelles, les transitions entre paliers, s'effectuent selon des régimes 15 moteurs standards (généralement au maximum des capacités moteur recommandées lors de cette phase de vol, le principe étant d'effectuer les manoeuvres le plus rapidement possible). En réalité, l'invention enseigne que des économies de carburant substantielles peuvent découler de transitions effectuées selon des 20 modalités différentes. La réalisation d'une ou de plusieurs (voire de toutes) transitions de montée ("steps") économiques selon l'invention s'effectue selon un "mode prédéfini" choisi parmi : - une montée à paramètre de conduite moteur (N1 ou EPR ou autre) fixé et inférieur au régime moteur de montée N1 climb couramment utilisé, 25 déterminé en valeur absolue (par ex N1 = 82%) tout en vérifiant que cette valeur soit compatible avec les autres contraintes (N1 min, N1 max, performances de l'avion, marges safety, etc); 11 3020882 - une montée à paramètre de conduite moteur (N1 ou EPR ou autre) variable, déterminé en valeur relative (par ex N1 = N1 équilibre + 73% x (N1 climb - N1 équilibre) définie par rapport, d'une part, au paramètre de conduite permettant un maintien d'altitude et de vitesse, et, d'autre part, 5 au paramètre de conduite extremum N1 climb, garantissant le respect d'une partie des contraintes partiellement énoncées ci-dessus; - une montée suivant une consigne en vitesse verticale (V/S pour Vertical Speed) ou en suivi de pente sol (FPA pour Flight Path Angle), ladite consigne étant fixée par le pilote et dont l'intérêt est de solliciter un régime 10 moteur inférieur au régime moteur de montée N1 climb couramment utilisé - une montée déterminée par une longueur de changement de niveau fixée par le pilote, de ladite longueur découlant une consigne de régime moteur sécurisée. Et ce, tout en garantissant que la longueur de transition 15 fixée par le pilote soit plus grande que la longueur réalisée au régime moteur de montée N1 climb couramment utilisée. Les différentes modalités de transition entre paliers peuvent être- en elles-mêmes - associées avec des gains (i.e. des économies) de carburant. L'association est théorique et/ou pratique. Des modèles 20 théoriques peuvent par exemple permettre de simuler et donc d'estimer la consommation de carburant associée à chaque mode de transition, et donc l'avantage différentiel à suivre tel ou tel mode de transition. Lors de l'affichage (optionnel) des indicateurs de gains ou pertes en carburant, les valeurs de gains relatifs associées aux différentes transitions proposées 25 peuvent être individualisées ou totalisées et restituées (i.e. affichées) au pilote. Tout ou partie des transitions peut être effectué selon ces modes prédéfinis "économiques". Par exemple, une compagnie aérienne peut "contraindre" (sauf exceptions pour les manoeuvres d'urgence ou contraintes ATC liées au trafic) à des modes de transitions particuliers (économies, confort des passagers, etc). Dans d'autres cas, le pilote pourra choisir selon ses préférences propres, les circonstances du moment, etc. A chaque occurrence d'une transition candidate, des indications de gains potentiels (e.g. unitaires ou cumulés) peuvent donc être affichées au pilote (ou dans le poste de pilotage déporté d'un drone par exemple). Il est divulgué un produit programme d'ordinateur, comprenant des instructions de code permettant d'effectuer une ou plusieurs des étapes du procédé, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. Il est divulgué un système comprenant des moyens pour mettre en oeuvre une ou plusieurs étapes du procédé, notamment des moyens avioniques de type Flight Management System et/ou des moyens non-avioniques de type Electronic Flight Bag.

Avantageusement, les procédés et systèmes décrits permettent des gains économiques substantiels, en particulier pour l'optimisation du coût de vol d'un avion. Le coût d'un vol comprend plusieurs facteurs principaux, qui tiennent à la consommation de carburant, le temps de vol et l'usure des moteurs. Ces facteurs sont influencés par une grande variété de perturbations extérieures, qui sont de natures variées (conditions météorologiques, consignes de trafic aérien ATC, etc). Toute minimisation de ce coût se fait dans le respect strict des règles de sécurité aérienne. Avantageusement, les procédés et systèmes décrits permettent d'optimiser le régime de croisière d'un aéronef (durant le profil de vol ou la trajectoire), de réduire la consommation de carburant ainsi que l'empreinte écologique associée (émissions de CO2 et NOx). A l'échelle d'une trajectoire en vol, la majeure partie du carburant consommé l'est 13 3020882 pendant la phase de croisière. Cette dernière constitue, à ce titre, un levier particulièrement favorable pour des économies de carburant. Plus précisément, les gains en matière d'économie de carburant s'effectuent non seulement lors des paliers mais également lors des 5 changements de niveau de vol (phases transitoires), ce qui a été révélé par des mesures dédiées et des expérimentations. En d'autres termes, la présente invention enseigne des optimisations de la trajectoire de l'aéronef, notamment lors des phases transitoires entre paliers, qui peuvent aboutir à des économies de carburant substantielles. 10 Avantageusement, les coûts de maintenance peuvent être également et indirectement optimisés. Par exemple, des efforts mécaniques moindres associés à une trajectoire optimisée de l'aéronef peuvent significativement diminuer la nécessité (et donc le coût) d'opérations de maintenance après les vols. 15 Avantageusement, les procédés et systèmes décrits sont simples d'utilisation (e.g. affichage d'indicateurs synthétiques comme les deltas carburant ou "fuel" et temps), sont flexibles (e.g. possibilité de modifier le profil de vol en cours de mission) et sont par construction compatibles avec les systèmes avioniques de type FMS ("Flight Management System" 20 ou calculateur de vol). Avantageusement, le procédé décrit permet d'afficher des données généralement fiables quant aux deltas (écarts en gain ou perte) annoncés (carburant, temps et autres). Avantageusement, le procédé décrit est robuste à de fortes variabilités 25 des conditions météorologiques. Avantageusement, le procédé décrit peut être embarqué ou implémenté dans un FMS existant ("retro fit") ou à venir ("forward fit"). 14 3020882 La présente invention s'implémentera avantageusement dans tous les environnements avioniques, y compris en matière de drones télé-pilotés ou autonomes (dont certaines utilisations peuvent requérir des vols prolongés) 5 Description des figures Différents aspects et avantages de l'invention vont apparaitre en appui de la description d'un mode préféré d'implémentation de l'invention mais non limitatif, avec référence aux figures ci-dessous : 10 La figure 1 illustre l'environnement technique global de l'invention; La figure 2 illustre schématiquement la structure et les fonctions d'un système de gestion de vol de type FMS connu; La figure 3 illustre un exemple de trajectoire de vol de l'aéronef et montre différents exemples de transitions entre paliers; 15 La figure 4 détaille certains exemples d'étapes du procédé selon l'invention. Description détaillée de l'invention Certains termes et environnements techniques sont définis ci-après. 20 L'acronyme ou sigle EFB correspond à la terminologie anglaise "Electronic Flight Bag" et désigne des librairies électroniques embarquées. Généralement traduit par "sac de vol électronique" ou "sacoche de vol électronique" ou "tablette de vol électronique", un EFB est un appareil électronique portable et utilisé par le personnel navigant 25 (par exemple pilotes, maintenance, cabine..). Un EFB peut fournir des informations de vol à l'équipage, aidant celui-ci à effectuer des tâches (avec moins de papiers). En pratique, il s'agit généralement d'une tablette informatique du commerce. Une ou plusieurs applications permettent la gestion de l'information pour des tâches de gestion de vol. Ces plateformes informatiques d'usage général sont destinées à réduire ou remplacer le matériel de référence sous forme papier, souvent trouvés dans le bagage à main du "Pilot Flight Bag" et dont la manipulation peut être fastidieuse. La documentation papier de référence comprend généralement les manuels de pilotage, les différentes cartes de navigation et les manuels d'opérations au sol. Ces documentations sont avantageusement dématérialisées dans un EFB. En outre, un EFB peut héberger des applications logicielles spécialement conçues pour automatiser des opérations conduites manuellement en temps normal, comme par exemple les calculs de performances de décollage (calcul de vitesse limite, etc).

Différentes classes de matériel EFB existent. Les EFB de classe 1 sont des appareils électroniques portatifs (PED), qui ne sont normalement pas utilisés durant le décollage et les opérations de débarquement. Cette classe d'appareil ne nécessite pas un processus administratif de certification ou d'autorisation particulière. Les appareils EFB de classe 2 sont normalement disposés dans le cockpit, e.g. montés dans une position où ils sont utilisés durant toutes les phases de vol. Cette classe d'appareils nécessite une autorisation d'utilisation préalable. Les appareils de classe 1 et 2 sont considérés comme des appareils électroniques portatifs. Des installations fixes de classe 3, telles que des supports informatiques ou des stations d'accueil fixes installées dans le cockpit des aéronefs exigent généralement l'approbation et une certification de la part du régulateur. L'acronyme ou sigle FMS correspond à la terminologie anglaise "Flight Management System" et désigne les systèmes de gestion de vol des 30 aéronefs. Lors de la préparation d'un vol ou lors d'un déroutement, 16 3020882 l'équipage procède à la saisie de différentes informations relatives au déroulement du vol, typiquement en utilisant un dispositif de gestion de vol d'un aéronef FMS. Un FMS comprend des moyens de saisie et des moyens d'affichage, ainsi que des moyens de calcul. Un opérateur, par 5 exemple le pilote ou le copilote, peut saisir via les moyens de saisie des informations telles que des RTA, ou "waypoints ", associés à des points de cheminement, c'est-à-dire des points à la verticale desquels l'aéronef doit passer. Les moyens de calcul permettent notamment de calculer, à partir du plan de vol comprenant la liste des waypoints, la trajectoire de 10 l'aéronef, en fonction de la géométrie entre les waypoints et/ou des conditions d'altitude et de vitesse. L'acronyme IHM correspond à Interface Homme-Machine (HMI en anglais, Human Machine Interface). La saisie des informations, et l'affichage des informations saisies ou calculées par les moyens 15 d'affichage, constituent une telle interface homme-machine. Avec des dispositifs de type FMS connus, lorsque l'opérateur saisit un point de cheminement, il le fait via un affichage dédié affiché par les moyens d'affichage. Cet affichage peut éventuellement également afficher des informations relatives à la situation temporelle de l'aéronef vis-à-vis du 20 point de cheminement considéré. L'opérateur peut alors saisir et visualiser une contrainte de temps posée pour ce point de cheminement. De manière générale, les moyens IHM permettent la saisie et la consultation des informations de plan de vol, des données de pilotage, etc. 25 Le pilote d'un aéronef ou avion utilise les informations de plan de vol dans plusieurs contextes: au sein des équipements avioniques au moyen du FMS (Flight Management System) et/ou au moyen d'un "EFB" (Electronic Flight Bag), par exemple de type tablette. Dans les systèmes avioniques actuels, le plan de vol est généralement préparé au sol par le préparateur de mission, par exemple en utilisant un outil appelé "Flight Planning 17 3020882 System". Une partie du plan de vol est transmise au contrôle aérien pour validation. Le plan de vol est finalement entré dans le FMS. Une "transition" ("step" en anglais) correspond à un changement de niveaux de vol (FL pour « Flight Level » en anglais). Les niveaux de vol 5 sont discrets et ceux qui sont autorisés pour la croisière sont imposés par le contrôle de la navigation aérienne. Les niveaux de vol se mesurent en multiples de 100 pieds (feets). Classiquement, les niveaux de vol autorisés en haute altitude, sont des multiples de 1000, 2000 ou 4000 pieds (ft). Par exemple dans certaines zones, les niveaux de vol impairs 10 (29.000 pieds/FL290, 31.000 pieds/FL310, etc) sont autorisés sans le sens Ouest vers Est et les niveaux de vol pairs (30.000ft/FL300, 32.000ft/ FL320, etc) sont autorisés dans le sens Est vers Ouest. Une "route" comprend en particulier une liste d'identifiants non géoréférencés permettant de décrire la trajectoire de l'aéronef. 15 Un "plan de vol" comprend notamment une liste d'objets géo-référencés associés aux identifiants de la route. Un plan de vol peut généralement être représenté graphiquement par une succession (pas nécessairement continue) de "segments" (ou "portions de vol" ou "éléments de trajectoire"). 20 Une "trajectoire" est généralement définie comme un chemin continu, décrit en 3 dimensions ou plus (dimensions spatiales quant aux positions, mais aussi vitesses, temps, masse, etc.), correspondant à un ensemble de données décrivant l'évolution d'une pluralité de paramètres physiques de l'avion, ainsi que de leur dynamique à mesure ou en fonction du plan 25 de vol. La "trajectoire de référence" correspond en particulier à la trajectoire initialement calculée. La "trajectoire active" est celle sur laquelle est asservi l'avion. Une "trajectoire candidate" est issue d'une optimisation, par exemple déterminée selon l'invention, e.g. éventuellement calculée 18 3020882 sous contraintes, mais qui n'est pas encore activée. La "trajectoire optimale" est issue d'une optimisation sans aucune contrainte. Un profil vertical de vol correspond à la projection en altitude sur un plan vertical de la trajectoire telle que définie ci-avant. Un palier est une portion de trajectoire (ou segment) réalisé (i.e. volé) à altitude (substantiellement) constante. Un "changement de niveau de vol" (ou "transition" ou "transition entre paliers" ou "step" en anglais) est une portion de trajectoire décrivant le changement d'un palier réalisé à un niveau de vol donné vers le suivant 10 (e.g. qui peut être au-dessus ou au-dessous du niveau de vol courant ou actuel) La figure 1 illustre l'environnement technique global de l'invention. Des équipements avioniques ou des moyens aéroportuaires 100 (par exemple une tour de contrôle en lien avec les systèmes de contrôle aérien) sont en 15 communication avec un aéronef 110. Un aéronef est un moyen de transport capable d'évoluer au sein de l'atmosphère terrestre. Par exemple, un aéronef peut être un avion ou un hélicoptère (ou bien encore un drone. L'aéronef comprend une cabine de pilotage ou un cockpit 120. Au sein du cockpit se trouvent des équipements de pilotage 121 (dits 20 équipements avioniques), comprenant par exemple un ou plusieurs calculateurs de bord (moyens de calcul, de mémorisation et de stockage de données), dont un FMS, des moyens d'affichage ou de visualisation et de saisie de données, des moyens de communication, ainsi que (éventuellement) des moyens de retours haptiques. Un EFB 122 peut se 25 trouver à bord, de manière portative ou intégrée dans le cockpit. Ledit EFB peut interagir (communication bilatérale 123) avec les équipements avioniques 121. L'EFB peut également être en communication 124 avec des ressources informatiques externes, accessible par le réseau (par exemple informatique en nuage ou "Cloud computing" 125. En particulier, les calculs peuvent s'effectuer localement sur l'EFB ou de manière partielle ou totale dans les moyens de calculs accessibles par le réseau. Les équipements de bord 121 sont généralement certifiés et régulés tandis que l'EFB 122 et les moyens informatiques connectés 125 ne le sont généralement pas (ou dans une moindre mesure). Cette architecture permet d'injecter de la flexibilité du côté de l'EFB 122 en s'assurant d'une sécurité contrôlée du côté de l'avionique embarquée 121. La figure 2 illustre schématiquement la structure et les fonctions d'un système de gestion de vol de type FMS connu. Un système de type FMS 10 200 disposé dans le cockpit 120 et les moyens avioniques 121 dispose d'une interface homme-machine 220 comprenant des moyens de saisie, par exemple formés par un clavier, et des moyens d'affichage, par exemple formés par un écran d'affichage, ou bien simplement un écran d'affichage tactile, ainsi qu'au moins les fonctions suivantes: 15 - Navigation (LOCNAV) 201, pour effectuer la localisation optimale de l'aéronef en fonction des moyens de géolocalisation 230 tels que le géopositionnement par satellite ou GPS, GALILEO, les balises de radionavigation VHF, les centrales inertielles. Ce module communique avec les dispositifs de géolocalisation précités ; 20 - Plan de vol (FPLN) 202, 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 points de cheminement, les couloirs aériens, communément désignés "airways" selon la terminologie anglaise. Les procédés et des systèmes décrits affectent ou concernent 25 cette partie du calculateur. - Base de données de navigation (NAVDB) 203, 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, etc; 20 3020882 Base de données de performance, (PERFDB) 204, contenant les paramètres aérodynamiques et moteurs de l'appareil ; - Trajectoire latérale (TRAJ) 205, pour construire une trajectoire continue à partir des points du plan de vol, respectant les performances de 5 l'aéronef et les contraintes de confinement (RNP) ; - Prédictions (PRED) 206, pour construire un profil vertical optimisé sur la trajectoire latérale et verticale et donnant les estimations de distance, heure, altitude, vitesse, carburant et vent notamment sur chaque point, à chaque changement de paramètre de pilotage et à destination, qui seront affichées à l'équipage. Les procédés et des systèmes décrits affectent ou concernent principalement cette partie du calculateur. - Guidage (GUID) 207, pour guider dans les plans latéraux et verticaux l'aéronef sur sa trajectoire tridimensionnelle, tout en optimisant sa vitesse, à l'aide des informations calculées par la fonction Prédictions 206. Dans un aéronef équipé d'un dispositif de pilotage automatique 210, ce dernier peut échanger des informations avec le module de guidage 207 ; - Liaison de données numériques (DATALINK) 208 pour échanger des informations de vol entre les fonctions Plan de vol/Prédictions et les centres de contrôle ou les autres aéronefs 209. - un ou plusieurs écrans, notamment les écrans dits FMD, ND et VD. Le FMD (« Flight Management Display » en anglais) est une interface, généralement un écran d'affichage, pouvant être interactif (par exemple un écran tactile), permettant d'interagir avec le FMS (Flight Management System en anglais). Par exemple, il permet de définir une route et de déclencher le calcul du plan de vol et de la trajectoire associée. Il permet également de consulter le résultat du calcul sous forme textuelle. Le ND (« Navigation display » en anglais) est une interface, généralement un écran d'affichage, pouvant être interactif (par exemple un écran 21 3020882 tactile), permettant de consulter en deux dimensions la trajectoire latérale de l'avion, vue de dessus. Différents modes de visualisation sont disponibles (rose, plan, arc, etc) ainsi que selon différentes échelles (configurables). 5 Le VD (« Vertical Display » en anglais) est une interface, généralement un écran d'affichage, pouvant être interactif (par exemple un écran tactile), permettant de consulter en deux dimensions le profil vertical, projection de la trajectoire. Comme pour le ND, différentes échelles sont possibles. 10 La figure 3 illustre le profil vertical d'un plan de vol. Le profil comprend une succession de paliers (301, 302, 303 ou 324, 304) et des transitions, encore appelés changements de niveaux de vol. L'avion ou aéronef 300 après le décollage 311 se stabilise à un niveau ou palier 301. en cours de croisière, par exemple à la suite de la réception d'une consigne émanant 15 du contrôle du trafic aérien ou bien encore de la notification de la présence sur la route d'une masse nuageuse avec des vents contraires, l'avion peut être amené à changer de niveau de vol. Par exemple, l'avion peut être amené à suivre une transition 313 ascendante pour parvenir à un palier 303. Alternativement l'avion peut suivre une transition 323 20 descendante, pour se stabiliser à un niveau 324 (pour ensuite remonter ultérieurement à un niveau 304). Le calcul du profil de vol donne généralement préférence à des profils ascendants, c'est-à-dire privilégiant les transitions ascendantes. Ce type de profil est représenté par le niveau de vol en pointillés 303. De manière 25 générale et pour des conditions météorologiques équivalentes, plus la masse diminue, plus l'avion a intérêt à gagner de l'attitude pour réduire la consommation de carburant. Inversement, des altitudes plus basses signifient généralement des consommations de carburant augmentées. En dehors de causes strictement techniques, les pilotes préfèrent 22 3020882 généralement prendre de l'altitude le plus rapidement possible, eu égard au possible limitations émanant du contrôle aérien (qui peuvent conduire à un aéronef à rester "bloqué" à un certain niveau ou palier "désavantageux". Les méthodes de calcul des profils de vol initiaux, ou 5 des recalculs de ces mêmes profils, tendent donc à privilégier les transitions ascendantes exclusivement (à l'exception de la descente finale de l'appareil vers l'aéroport). En des termes plus mathématiques, l'optimisation combinatoire est réalisée en premier lieu dans un espace de recherche (espace des possibles) comprenant uniquement des solutions 10 présentant des transitions ascendantes. Il existe néanmoins des exceptions avantageuses à ce type de profil "tout-montant" ou "tout grimpant". En effet, une transition descendante peut avoir un impact positif sur la consommation de carburant. C'est notamment le cas lorsque la circulation atmosphérique est telle que des 15 vents favorables au parcours de l'avion peuvent être mis à profit à des niveaux d'altitude inférieurs ("surfer le vent "). Ce type d'alternative est généralement contre intuitif pour le pilote: l'affichage de routes alternatives correspondantes sur les IHM est avantageux (et d'autant plus que ces alternatives sont motivées de manière graphique, c'est-à-dire 20 accompagnées des gains en temps et en carburant). La présente divulgation permet précisément d'exploiter de tels changements de niveau, à des fins d'économie de carburant. La détermination des transitions peut amener à considérer une ou plusieurs transitions descendantes. 25 Dans un mode de réalisation, concernant les algorithmes de calcul du profil qui ne sont pas nécessairement directement détectables à l'écran, dans le cas où une transition descendante serait envisagée ou proposée et/ou effectivement réalisée, les étapes de calcul du procédé comparent la descente avec des alternatives ascendantes, le cas échéant. De ce fait, une descente n'est véritablement proposée et/ou réalisée que si elle en vaut véritablement la peine. En d'autres termes, les pilotes et leurs compagnies sont assurés que le moteur algorithmique du procédé veille à vérifier le bien fondé d'une descente transitoire, au vu des connaissances disponibles au moment du déroulement du procédé. Ces étapes de calcul ne sont pas nécessairement visibles selon ce mode de réalisation (par exemple, les étapes sont masquées au sein du calculateur d'un drone autonome). Elles peuvent l'être au moyen de la documentation associée aux fonctions correspondantes, par exemple la documentation technique 10 ou commerciale). Dans un autre mode de réalisation, la transition descendante considérée est affichée à destination du pilote accompagnée optionnellement d'une ou de plusieurs informations. Ces informations complémentaires peuvent en particulier aider le pilote dans sa prise de décision de conduire (ou 15 non) une descente vers un palier inférieur, opération qui selon les cas peut parfois s'avérer contre-intuitive. Les informations fournies constituent autant de "motivations", i.e. justifiant une opportunité d'adaptation du vol. Par exemple, les gains en carburant et/ou en temps sur le palier volé ou la portion de trajectoire proposée peuvent expliciter au pilote les raisons 20 factuelles pour lesquelles la descente est proposée. Ce mode de réalisation correspond à un modèle d'interaction dans lequel le pilote peut progressivement (et/ou itérativement) approfondir des aspects du calcul de profil de vol. En particulier, le pilote peut considérer que le gain à court terme en carburant n'est pas suffisant au regard de la vision globale qu'il 25 a de la trajectoire. Dans ce cas, le pilote corrige le système d'aide à la décision (qui est par nature forcément limité). A contrario, le pilote peut saisir l'opportunité du gain présenté si sa vision globale du parcours ne comprend pas de contre-indications immédiates par rapport à la proposition affichée.

Dans un mode de réalisation, l'affichage de l'indicateur "fuel" est seul proposé. Ce mode particulier présente l'avantage de la simplicité, le critère associé au carburant étant le facteur critique à maitriser. Dans un autre mode de réalisation, l'affichage de l'indicateur "temps" est seul proposé. Ce mode particulier correspond à des politiques de vol particulières. Par exemple, une compagnie aérienne peut décider de privilégier la ponctualité de ses vols, fût-ce au détriment de la consommation de carburant. Dans un autre mode de réalisation, les affichages "temps" et "fuel" sont 10 combinés. Ce mode procure une profondeur de vue au pilote. Dans un mode de réalisation, un indicateur synthétique unique est utilisé. Ce mode présente l'avantage de décharger le pilote, en lui permettant de se concentrer sur d'autres tâches cognitives plus critiques. Dans ce mode de réalisation, l'indicateur est un indicateur qui résume globalement le 15 coût opérationnel du vol. Le coût opérationnel du vol peut comprendre des coûts tels que des coûts fixes, des coûts liés à l'usure moteur et/ou de déformations de pièces mécaniques (aubes moteurs par exemple), de coûts de maintenance prévisibles. L'indicateur unique peut revêtir différentes formes ou expressions. Par exemple, l'indicateur peut être un 20 score entre 0 et 100 ou entre 0 et 1. L'indicateur en particulier peut être l'affichage d'une valeur monétaire (coût absolu, surcoût, prime, etc). L'indicateur peut aussi être un symbole et/ou un code couleur et/ou une plage de valeurs discrètes ou continues. L'indicateur peut être statique ou animé ou rendu sous forme de vidéo ou holographique ou sonore ou 25 vibratile (par exemple d'intensité variable et/ou configurable). De manière générale, le profil de vol peut être plus ou moins optimisé. De manière locale, des optimisations supplémentaires peuvent être apportées. En particulier, la manière de gérer les transitions entre les niveaux de vol peut être aménagée de façon à réduire plus encore la 25 3020882 consommation de carburant. L'état de la technique connaît une et une seule "technique" de transition complètement automatisée, appelée "OPEN CLB" qui consiste à appliquer le maximum de poussée moteur recommandé lors d'une phase de vol de type croisière. En pratique, une 5 fois prise la décision de changer de niveau, le pilote déclenche une transition qui s'effectue de manière automatique et selon un régime moteur qui ignore toute considération de consommation de carburant. Des simulations et des expériences ont montré que l'aménagement des transitions à des régimes moteur optimisés pouvait entraîner des 10 bénéfices équivalents à ceux observés pour l'optimisation globale du profil vertical de vol. Dans un mode de réalisation particulier, le procédé comprend en outre une étape consistant à recevoir une requête (de détermination d'une trajectoire alternative candidate) à intervalles de temps prédéfinis. Par 15 exemple, ces intervalles de temps prédéfinis peuvent être réguliers (e.g. périodiques) ou irréguliers (e.g. alarmes préconfigurées). Les intervalles peuvent être intermittents, etc. En d'autres termes, la réitération du procédé peut être entièrement automatique, ou entièrement manuelle, ou partiellement automatisée. 20 Dans un mode de réalisation particulier, le procédé peut également comprendre des recalculs ou calculs réitérés de trajectoire dont le profil vertical encadre un profil d'altitude optimale instantanée "OptFL" selon les FL ("Flight Levels") autorisés (agréés par l'ATC), en encadrant ledit profil par la règle dite des "X / (1-X)" dans le jargon du pilotage. 25 En pratique, selon un scénario d'exemple, dans la cabine de pilotage d'un aéronef (ou bien encore implémentée dans un drone autonome modulo quelques adaptations), l'insertion d'un profil de croisière peut comprendre les étapes énumérées ci-après. 26 3020882 Après qu'un profil de croisière est proposé au pilote puis sélectionné par lui, il est procédé à la sélection de la procédure correspondante via un bouton FMD dédié sur la page des performances de croisière ou un équivalent. Le calcul du profil est ensuite réalisé et les nouvelles 5 transitions (ou "steps") optimisées ainsi que le bilan fuel/temps associé sont affichées de manière graphique et textuelle. A ce stade, il peut toujours être possible de modifier le profil (selon diverses opérations). Une fois définitivement sélectionné, le profil est inséré dans le plan de vol actif (ou réel, c'est-à-dire celui qui va être suivi physiquement par l'avion).

Au sein du FMS, la page FPLN (ACTIVE ou TMPY) ou un moyen de visualisation équivalent permet par exemple de visualiser le plan de vol incluant le profil optimisé. La solution proposée permet donc aux pilotes de saisir le niveau de vol de croisière de base (CRZ FL) et de saisir le "cost index" souhaité (de façon identique à l'État de la technique). De surcroît, la solution divulguée permet également de a) modifier le delta d'altitude entre deux niveaux (AFL), b) de sélectionner la procédure (page FMD associée aux performances de croisière ou un équivalent) et c) d'insérer un (ou plusieurs) step(s) géographique(s) à travers la saisie manuelle de l'altitude ou le choix du WPT (waypoint) à travers une liste prédéfinie et intelligente contenant les prochains waypoints du FPLN actif d) de (re)lancer le calcul du profil optimisé e) de supprimer individuellement un (ou plusieurs) step(s) existant(s) f) de supprimer l'intégralité des steps optimisés g) d'insérer le profil optimisé dans le plan de vol temporaire h) d'insérer le profil optimisé dans le plan de vol actif i) d'activer pour un (ou plusieurs) step(s) l'option « soft » en imposant, si l'option de calcul automatique et optimisée n'est pas activée, la valeur i) soit d'un niveau de poussée réduit dit "derated" (« D5 » pour 5% de NI en moins par exemple) ii) soit de la distance de montée (« X30 » par exemple pour un step de 30NM) iii) soit d'un FPA iv) soit d'une vitesse verticale En termes d'affichage sur les IHM, dans un mode de réalisation particulier la solution proposée permet d'afficher les informations suivantes sur le FMD: 1) les prédictions relative à chaque step à travers la distance et le temps 2) La différence entre le profil optimisé (query ou temporaire) et le plan de vol actif en fuel et en temps 3) le fuel et l'heure d'arrivée à la destination si le profil est inséré dans l'actif. Classiquement les codes couleur peuvent être bleu (valeur modifiable par l'équipage), jaune (TMPY FPLN), vert (ACTIVE FPLN). La solution proposée permet d'afficher les informations suivantes sur le ND: 1) le "Start of Climb" indiquant le début d'un step ascendant 2) le "Top of Climb" indiquant la fin d'un step ascendant 3) le "Top of Descent" indiquant le début d'un step descendant 4) le "End of Descent" indiquant la fin d'un step descendant. Peuvent également être affichées 5) la trajectoire prédite verticale (VD) et latérale (ND) Les différentes étapes de la méthode peuvent être implémentées en tout ou partie sur le FMS et/ou sur un ou plusieurs EFB. Dans un mode de réalisation particulier, l'ensemble des informations sont affichées sur les écrans du seul FMS. Dans un autre mode de réalisation, les informations associées aux étapes de la méthode sont affichées sur les ou seuls EFB embarqués. Enfin, dans un autre mode de réalisation, les écrans du FMS et d'un EFB peuvent être utilisés conjointement de façon dite « intégrée », par exemple en "distribuant" les informations sur les différents écrans des différents appareils, ainsi qu'en y intégrant éventuellement certaines informations issus d'autres systèmes tels que les modes du pilote automatique par exemple. Une distribution spatiale des informations effectuées de manière appropriée peut contribuer à réduire la charge cognitive du pilote et par suite améliorer la prise de décision et accroître la sécurité du vol. 28 3020882 Des moyens interfaces homme-machine supplémentaires peuvent être utilisés. En particulier, les interfaces homme-machine peuvent, en complément des écrans du FMS et/ou de l'EFB, être affichées dans des casques de réalité virtuelle et/ou augmentée. Par exemple, les moyens 5 d'affichage individuel du ou des pilotes peuvent comprendre un casque de réalité virtuelle opaque ou un casque de réalité augmentée semi transparent ou un casque à transparence configurable, des projecteurs (pico-projecteurs ou vidéoprojecteurs) ou bien encore une combinaison de tels appareils. Un casque d'affichage individuel peut être un casque de 10 réalité virtuelle (RV ou VR en anglais), ou un casque de réalité augmentée (RA ou AR en anglais) ou une visée haute, etc. Le casque peut donc être un "head-mounted display', un "wearable computer", des "glasses" ou un visiocasque. Les informations affichées peuvent être entièrement virtuelles (affichées dans le casque individuel), entièrement 15 réelles (par exemple projetées sur les surfaces planes disponibles dans l'environnement réel du cockpit) ou une combinaison des deux (en partie un affichage virtuel superposé ou fusionné avec la réalité et en partie un affichage réel via des projecteurs). L'affichage peut également se caractériser par l'application de règles d'emplacements et de règles 20 d'affichage prédéfinies. Par exemple, les interfaces homme-machine (ou les informations) sont "distribuées" (segmentées en portions distinctes, éventuellement partiellement redondantes, puis réparties) entre les différents écrans virtuels ou réels. La figure 4 présente une vue d'ensemble du procédé et des exemples 25 d'étapes. A partir d'une trajectoire de référence 400 (ou d'une trajectoire dite "active", c'est-à-dire selon le plan de vol en cours de réalisation d'après le FMS), le procédé comprend des étapes qui amènent à déterminer 420 des trajectoires alternatives candidates. Une trajectoire alternative comprend des paliers et des transitions entre paliers, qui satisfont aux exigences de sécurité aérienne. L'accord (ou l'agrément ou 29 3020882 l'autorisation ou la "clearance" ou la "consigne" ou l'"instruction") de l'ATC (contrôle du trafic aérien) pour une trajectoire alternative peut être fournie en amont 410 de la détermination 420 (e.g. les trajectoires alternatives doivent respecter par construction un ensemble de règles édictées et 5 fournies par l'ATC) ou bien être fournie en aval 411 (e.g. les différentes trajectoires sont déterminées selon le procédé de l'invention puis filtrées ou sélectionnées par l'ATC). La détermination des trajectoires alternatives peut également résulter d'un processus itératif, i.e. en interaction avec l'ATC (cycles de proposition, confirmation/infirmation, proposition, etc). 10 Dans un mode de réalisation, une trajectoire alternative candidate est autorisée et fournie via le système FMS. La détermination d'une ou de plusieurs trajectoires alternatives peut être déclenchée de différentes manières. Cette détermination peut s'effectuer à la demande 421 (par exemple sur requête du pilote) où s'effectuer de manière automatique 422 15 (par exemple lors du dépassement de seuils prédéfinis). Le déclenchement de la détermination de routes alternatives peut également découler d'une combinaison de commandes du pilote et de conditions définies (statiquement ou dynamiquement) par le calculateur de bord. Par exemple, la réception d'événements extérieurs (tels que des consignes 20 ATC et/ou des alertes météo et/ou différentes zones ou autres alarmes), peut également déclencher le calcul de trajectoires alternatives. Lors de la détermination de trajectoires alternatives candidates, un ou plusieurs indicateurs associés 424 peuvent être déterminés. Ces indicateurs peuvent (ou non) être affichés de manière graphique. Par exemple, dans 25 le cas d'un drone autonome il n'y a pas de nécessité d'affichage. Dans le cas d'un drone télé piloté ou d'un avion de ligne commercial, un ou plusieurs indicateurs peuvent être affichés à destination du pilote. Dans un mode de réalisation, ces indicateurs indiquent les gains ou pertes en matière de temps d'arrivée à destination et/ou de consommation de 30 carburant. En l'absence d'une sélection manuelle par le pilote ou de sélection automatique par le système, les étapes précédentes peuvent être itérées 425 (en d'autres termes le système contrôle ou vérifie continuellement ou régulièrement ou de manière intermittente la trajectoire active, les requêtes du pilote ainsi que l'ensemble des événements extérieurs tels que consignes de trafic aérien et alertes météorologiques; à la suite, le système détermine continuellement ou régulièrement ou de manière intermittente les trajectoires alternatives possibles, c'est-à-dire compatibles avec le FMS et les contraintes de navigation aérienne). A l'étape 430, une trajectoire alternative est sélectionnée (par exemple par le pilote, mais des critères de sélection automatique sont également possibles). Dans un mode de réalisation 440, l'aéronef réalise la trajectoire alternative sélectionnée selon les différentes connues également de l'étape 420 et éventuellement sélectionnées lors de l'étape 421 (dans un mode de réalisation particulier).

Différents modes "économiques" 450 de transitions entre paliers peuvent être mis en oeuvre. Ces transitions peuvent en effet être effectuées selon des modalités différentes, décrites précédemment ("modes prédéfinis"). A l'issue de la réalisation de la transition/du palier, les étapes du procédé sont itérées 441 (i.e. le système réactualise les conditions de vol et 20 propose de nouvelles trajectoires le cas échéant, etc). La présente invention peut s'implémenter à partir d'éléments matériel et/ou logiciel. Elle peut être disponible en tant que produit programme d'ordinateur sur un support lisible par ordinateur. Le support peut être électronique, magnétique, optique ou électromagnétique. Les moyens ou 25 ressources informatiques peuvent être distribués ("Cloud computing").

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Procédé mis en oeuvre par ordinateur d'optimisation de la trajectoire de croisière d'un aéronef comprenant les étapes consistant à: recevoir les paramètres d'une trajectoire de référence, ladite trajectoire comprenant un ou plusieurs paliers et les transitions entre lesdits paliers, lesdites transitions étant ascendantes ou descendantes; en réponse à une requête reçue au cours du vol, déterminer au moins une trajectoire alternative candidate; et déterminer un ou plusieurs indicateurs associés à la trajectoire alternative candidate telle que déterminée.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre l'étape consistant à afficher au moins un indicateur.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, un indicateur étant associé à la 15 consommation de carburant de l'aéronef.
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, un indicateur étant associé au temps de vol de l'aéronef.
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, un indicateur étant associé au coût opérationnel du vol de l'aéronef. 20
6. 6. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre une étape consistant à recevoir la sélection d'un ratio entre un ou plusieurs indicateurs.
7. 7. Procédé selon la revendication 1, l'étape consistant à déterminer une trajectoire alternative candidate comprenant une étape consistant à 25 inhiber les transitions descendantes. 32 3020882
8. 8. Procédé selon la revendication 1, l'étape consistant à déterminer une trajectoire alternative candidate comprenant une étape consistant à privilégier une transition vers un palier si la longueur associée audit palier est plus longue qu'un seuil prédéfini. 5
9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre l'étape consistant à recevoir une indication de sélection d'une trajectoire alternative candidate.
10. 10. Procédé selon la revendication 9, comprenant en outre la réalisation par l'avion de la trajectoire alternative candidate sélectionnée. 10
11. 11. Procédé selon la revendication 10, comprenant en outre la réalisation d'une transition entre paliers de la trajectoire sélectionnée, ladite transition s'effectuant selon un mode prédéfini.
12. 12. Produit programme d'ordinateur, comprenant des instructions de code permettant d'effectuer les étapes du procédé selon l'une quelconque des 15 revendications 1 à 11, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
13. 13. Système comprenant des moyens pour mettre en oeuvre une ou plusieurs étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11. 20
14. 14. Système selon la revendication 13, comprenant des moyens avionique de type système de gestion de vol FMS.
15. 15. Système selon les revendications 13 ou 14, comprenant des moyens non-avioniques de type sac de vol électronique EFB. 25