FR3031175B1

FR3031175B1 - Procede de rejointe automatique d'une route d'un aeronef

Info

Publication number: FR3031175B1
Application number: FR1403023A
Authority: FR
Inventors: Guy Deker; Michel Roger; Vincent SAVARIT
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2019-11-29
Anticipated expiration: 2034-12-30
Also published as: CN107209024A; WO2016107853A3; CN107209024B; WO2016107853A2; US20190088143A1; FR3031175A1; US10621875B2

Abstract

La présente invention concerne le domaine de l'avionique. Elle concerne notamment un procédé de calcul automatique d'une trajectoire de rejointe par un aéronef d'une route de référence de l'aéronef exécuté de manière itérative, en particulier lorsque l'aéronef n'est plus asservi sur sa route de référence, chaque itération comprenant une étape de détection d'écartement du segment actif de ladite route ; si l'écartement du segment actif de ladite route est détecté, le procédé comprend une étape de sélection d'un segment de route à rejoindre, une étape de calcul d'une trajectoire de rejointe entre un point de départ et ledit segment de route à rejoindre, et une étape de validation de la trajectoire dudit segment de route à rejoindre. Dans le cas où cette trajectoire est validée, le procédé selon l'invention comprend une étape d'assignation de la trajectoire de rejointe du segment à la trajectoire de rejointe de la route. Dans le cas contraire, il comprend une étape de vérification de l'existence d'un segment de route suivant remplissant une condition de sélection. Si un segment de route suivant remplit une condition de sélection, il comprend une étape de sélection dudit segment de route suivant comme segment de route à rejoindre, et un retour à l'étape de calcul d'une trajectoire de rejointe du segment de route à rejoindre. Si aucun segment de route ne remplit la condition de sélection, il comprend une étape d'application d'une procédure de sortie. L'invention concerne également un système et un programme d'ordinateur pour la mise en œuvre de ce procédé.

Description

Procédé de rejointe automatique d’une route d’un aéronef

DOMAINE DE L’INVENTION [0001] La présente invention concerne le domaine avionique. Plus spécifiquement, elle concerne le calcul de trajectoire et le guidage d’aéronefs.

ETAT DE L’ART PRECEDENT [0002] Dans le domaine de la navigation aérienne, une trajectoire d’aéronef comprend une dimension horizontale et une dimension verticale. Le squelette de la trajectoire horizontale d’un aéronef est appelée route qui est constituée d’une séquence de points de plan de vol joints par des segments. Chacun de ces segments est défini entre deux points de cheminement, le point de cheminement final d’un segment formant également le point de cheminement initial du segment suivant de la route. Les points de cheminement peuvent par exemple être définis par l’emplacement de balises de radionavigation, ou par des coordonnées géographiques.

[0003] Pour la navigation aérienne, un aéronef détermine d’une manière générale sa trajectoire en suivant une route et une trajectoire verticale calculée à l’avance. La route de référence peut par exemple être une route standard pré-calculée, ou une route calculée par un ordinateur de gestion de vol pour relier au mieux un point de départ et un point d’arrivée. Dans ce cas, l’aéronef suit successivement chacun des segments de la route. Lorsqu’il suit l’un des segments de la route, il a pour objectif le point de cheminement final dudit segment. Dès qu’il a dépassé ce point de cheminement, il suit le segment suivant. L’action de sélectionner un nouveau point de cheminement à suivre est appelée séquencement du point de cheminement courant. Le segment suivi à un instant donné est appelé segment actif.

[0004] L’aéronef fonctionne généralement dans un mode de guidage dit managé, mode au sein duquel sa trajectoire horizontale suit automatiquement la route de référence. Dans ce mode, l’aéronef est asservi sur la route autrement dit des lois de guidage sont appliquées à l’aéronef afin qu’il suive la route de proche en proche. Cependant, l’aéronef peut parfois s’écarter de la route de référence. Par exemple, il peut s’écarter de la route de référence si le contrôle aérien en donne l’instruction pour des raisons de sécurité.

[0005] Un ordinateur de gestion de vol selon l’état de l’art ne fournit pas de méthode pour proposer en permanence une trajectoire de rejointe satisfaisante lorsque l’aéronef s’écarte d’une route de référence. En effet, un ordinateur de gestion de vol selon l’état de l’art ne fournit comme indication qu’une distance en ligne droite vis-àvis du prochain point de cheminement. Cependant, cette distance n’indique pas si le point de cheminement pourra être atteint dans des conditions satisfaisantes. Le brevet FR2921152 propose un procédé d’assistance à la rejointe d’une route. Ce brevet décrit un procédé pour sélectionner automatiquement un point de cheminement à rejoindre lorsqu’un aéronef n’est plus en mode managé. Cependant, ce procédé ne permet de calculer la trajectoire de rejointe elle-même. Il n’est donc pas exécuté en permanence pour que l’aéronef dispose en permanence d’une proposition de trajectoire à suivre sans intervention d’un pilote.

[0006] L’invention a pour objet de dépasser les limites de l’art antérieur. Elle a notamment pour but une méthode pour proposer en permanence une trajectoire continue volable de rejointe d’une route de référence d’un aéronef, recalculée périodiquement à chaque nouvelle position de l’avion.

RESUME DE L’INVENTION [0007] A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de calcul automatique d’une trajectoire de rejointe par un aéronef d’une route de référence de l’aéronef exécuté de manière itérative à chaque avancement de l’aéronef notamment lorsque l’aéronef n’est pas asservi sur ladite route , chaque itération comprenant au moins : une étape de détection d’écartement du segment actif de ladite route ; si l’écartement du segment actif de ladite route est détecté : une étape de sélection d’un segment de route à rejoindre ; une étape de calcul d’une trajectoire de rejointe entre un point de départ et ledit segment de route à rejoindre ; une étape de validation de la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre ; si la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre est validée : une étape d’assignation de la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre à la trajectoire de rejointe de la route ; si la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre n’est pas validée : une étape de vérification de l’existence d’un segment de route suivant remplissant une condition de sélection ; si un segment de route suivant remplit ladite condition de sélection ; une étape de sélection dudit segment de route suivant comme segment de route à rejoindre ; un retour à l’étape de calcul d’une trajectoire de rejointe du segment de route à rejoindre ; si aucun segment de route suivant ne remplit ladite condition de sélection : une étape d’application d’une procédure de sortie.

[0008] Avantageusement, le procédé comprend, préalablement à l’étape de sélection d’un segment de route à rejoindre, une étape de détermination du point initial de la trajectoire de rejointe au moins à partir d’une position courante de l’aéronef.

[0009] Dans un mode de réalisation de l’invention, la position de l’aéronef au point initial de la trajectoire est déterminée à partir d’un état prédit de l’aéronef en maintenant le mode de guidage courant pendant une durée prédéfinie.

[0010] Avantageusement, le procédé comprend en outre une étape préalable de vérification que l’avion n’est pas asservi selon un mode dit managé sur la route active de l’aéronef.

[0011] Dans un mode de réalisation de l’invention, la condition d’écartement de ladite route est vérifiée lorsqu’une distance entre l’aéronef et la route est supérieure à un seuil prédéfini.

[0012] Dans un autre mode de réalisation de l’invention, la condition d’écartement de ladite route est vérifiée lorsqu’un écart angulaire entre la route vraie de l’aéronef et la route est supérieur à un seuil prédéfini [0013] Avantageusement, l’étape de sélection d’un segment de route à rejoindre sélectionne le segment actif lorsque la condition d’écartement de ladite route a été vérifiée.

[0014] Dans un mode de réalisation de l’invention, l’étape de calcul d’une trajectoire de rejointe dudit segment utilise un angle de rejointe prédéfini.

[0015] Avantageusement, la trajectoire de rejointe du segment est validée si ladite trajectoire de rejointe du segment ne vérifie pas une condition de séquencement du point de cheminement final du segment.

[0016] Avantageusement, la condition de séquencement du point de cheminement final du segment est vérifiée si la trajectoire de rejointe du segment traverse un plan contenant le point de cheminement final du segment.

[0017] Avantageusement, ledit plan est un plan vertical dit plan de séquencement défini par : si la route de l’aéronef ne comprend pas d’obligation de survol du point de cheminement final du segment, un plan bi-secteur de l’angle horizontal entre le segment à rejoindre et le segment suivant ; si la route de l’aéronef comprend une obligation de survol du point de cheminement final du segment, un plan perpendiculaire au segment actif contenant le point de cheminement final dudit segment actif.

[0018] Dans un mode de réalisation de l’invention, lorsque la condition de séquencement d’au moins un point de cheminement final d’un segment est vérifiée, la trajectoire de rejointe du segment est sauvegardée jusqu’au point auquel elle traverse ledit plan contenant le point de cheminement final du segment ; l’étape suivante de calcul d’une trajectoire de rejointe du segment de route suivant le segment séquencé est initialisée à l’aide de ladite trajectoire sauvegardée.

[0019] Dans un mode de réalisation de l’invention, l’étape d’application d’une procédure de sortie comprend une sous-étape de calcul d’une trajectoire de rejointe forcée d’un point de cheminement final.

[0020] Dans un mode de réalisation de l’invention, l’étape d’application d’une procédure de sortie du procédé comprend une sous-étape d’alerte.

[0021] Avantageusement, le dernier segment est par défaut celui dont le point de cheminement final est le point d’approche final.

[0022] Avantageusement, le dernier segment peut en outre être déterminé par le pilote en amont de ce point d’approche final.

[0023] L’invention concerne également un système de calcul de trajectoire, comprenant des moyens de calcul configurés pour calculer automatiquement et de manière itérative une trajectoire de rejointe d’une route d’aéronef, chaque itération comprenant au moins : une étape de détection d’écartement du segment actif de ladite route ; si l’écartement du segment actif de ladite route est détecté : une étape de sélection d’un segment de route à rejoindre ; une étape de calcul d’une trajectoire de rejointe entre un point de départ et ledit segment de route à rejoindre ; une étape de validation de la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre ; si la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre est validée : une étape d’assignation de la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre à la trajectoire de rejointe de la route ; si la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre n’est pas validée : une étape de vérification de l’existence d’un segment de route suivant remplissant une condition de sélection ; si un segment de route suivant remplit ladite condition de sélection : une étape de sélection dudit segment de route suivant comme segment de route à rejoindre ; un retour à l’étape de calcul d’une trajectoire de rejointe du segment de route à rejoindre ; si aucun segment de route suivant ne remplit ladite condition de sélection : une étape d’application d’une procédure de sortie.

[0024] L’ invention concerne également un programme d’ordinateur destiné à calculer automatiquement et de manière itérative une trajectoire de rejointe d’une route d’un aéronef, ledit programme comprenant au moins pour chaque itération : des éléments de code configurés pour détecter un écartement du segment actif de ladite route ; des éléments de code informatique configurés pour réaliser les opérations suivantes lorsque l’écartement du segment actif de ladite route est détecté : une sélection d’un segment de route à rejoindre ; un calcul d’une trajectoire de rejointe entre un point de départ et ledit segment de route à rejoindre ; une validation de la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre ; si la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre est validée : une assignation de la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre à la trajectoire de rejointe de la route ; si la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre n’est pas validée : une vérification de l’existence d’un segment de route suivant remplissant une condition de sélection ; si un segment de route suivant remplit ladite condition de sélection : une sélection dudit segment de route suivant comme segment de route à rejoindre ; un retour au calcul d’une trajectoire de rejointe du segment de route à rejoindre ; si aucun segment de route suivant ne remplit ladite condition de sélection : une application d’une procédure de sortie.

[0025] Un procédé selon l’invention présente de nombreux avantages. Il permet de proposer en permanence une trajectoire de rejointe d’une route à un pilote lorsqu’un aéronef s’écarte sans y être asservi de sa route de référence.

[0026] Il permet ainsi d’alléger la charge de travail d’un pilote en cas d’événement imprévu, en lui donnant la possibilité d’engager immédiatement la trajectoire de rejointe qui lui est présentée et ainsi de lui donner une confiance plus grande envers la capacité de l’aéronef de rejoindre et suivre la route active.

[0027] Un procédé selon l’invention est flexible sur les modes de rejointe d’une route. Il permet en particulier une rejointe selon des modes de rejointes « normaux » dont l’angle de rejointe est paramétrable, et, lorsque ces modes de rejointe « normaux » ne permettent pas de rejoindre correctement la trajectoire, des modes de rejointe d’un point de cheminement final de la route régis par des contraintes plus souples.

LISTE DES FIGURES [0028] D’autres caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description détaillée donnée à titre d’exemple et non limitative qui suit faite au regard de dessins annexés qui représentent:

- la figure 1, un système de gestion de vol selon l’état de l’art ;

- la figure 2, une route d’un aéronef selon l’état de l’art ;

- la figure 3, un diagramme de flux d’un procédé selon l’invention ;

- la figure 4, un diagramme de flux d’un exemple de procédé selon l’invention ;

- les figures 5a, 5b et 5c, trois exemples de trajectoires de rejointe d’un segment de route calculées par un procédé selon des modes de réalisation de l’invention ;

- les figures 6a et 6b, deux exemples de trajectoires de rejointe d’un segment de route calculées par un procédé selon un mode de réalisation de l’invention, avec conservation des trajectoires initiales entre les différents points de cheminement ;

- les figures 7a et 7b, deux exemples de trajectoire de rejointe forcée d’un point de cheminement final d’une route par un exemple de procédé selon un mode de réalisation de l’invention.

- les figures 8a et 8b, deux exemples de construction d’un plan de 5 séquencement d’un point de cheminement par un exemple de procédé selon l’invention [0029] Certains acronymes anglo-saxons couramment utilisés dans le domaine technique de la présente demande pourront être employés au cours de la 10 description. Ces acronymes sont listés dans le tableau ci-dessous, avec notamment leur expression anglo-saxonne et leur signification.

Acronyme	Expression	Signification
DB	DataBase	Base de Données. Conteneur permettant de stocker et retrouver l’intégralité des informations en rapport avec une activité. Se présente généralement sous forme informatisée.
FAF	Final Approach Fix	Point d’Approche Final. Dernier point fixé d’une trajectoire d’aéronef avant l’atterrissage, à partir duquel il entame généralement le segment de vol d’approche finale.
FMD	Flight Management Display	Affichage de Gestion de Vol. Système d’affichage de vol intégré dans un système FMS
FMS	Flight Management System	Système de Gestion de Vol. Système informatisé permettant de calculer des trajectoires et plans de vol d’aéronef, et de fournir les consignes de guidage adaptées au pilote ou pilote automatique pour suivre la trajectoire calculée.
KCCU	Keyboard Console Control Unit	Unité de Contrôle de Curseur de Clavier. Interface Homme Machine pouvant être intégrée à un cockpit comprenant un clavier afin que le pilote puisse rentrer des informations dans le FMS.
MCDU	Multi Control	Unité d’Affichage Multifonction. Interface

	Display Unit	Homme Machine pouvant être intégrée à un cockpit permettant l’affichage et la saisie de nombreuses informations liées au FMS.
ND	Navigation Display	Ecran de Navigation. Elément d’affichage cockpit présentant la trajectoire de vol latérale.
NDB	Non Directional Beacon	Balise de radionavigation permettant de déterminer la distance avion à la balise, par utilisation de boussole
RNP	Required Navigation Performance	Performance de Navigation Requise. Exigence de navigation spécifiant les points 3D accessibles par un aéronef lors du vol d’une trajectoire. D’une manière générale, elle consiste en une tolérance en distance par rapport à un ensemble de points 3D matérialisant une trajectoire prédite.
VD	Vertical Display	Affichage Vertical. Elément d’affichage pouvant être intégré dans un cockpit, et affichant la trajectoire verticale de l’aéronef.
VHF	Very High Frequency	Très haute Fréquence. La bande des très hautes fréquences est la partie du spectre radioélectrique s'étendant de 30 MHz à 300 MHz
VOR	VHF Omnidirectional Range	Système de positionnement radioélectrique utilisé en navigation aérienne et fonctionnant avec les fréquences VHF.

DESCRIPTION DETAILLEE [0030] Dans la suite de la description, le procédé selon l’invention est illustré par des 5 exemples relatifs au calcul, à bord d’un aéronef, d’une trajectoire de rejointe d’une route de référence.

[0031] La figure 1 représente un système de type FMS connu de l’état de l’art.

[0032] Un système de gestion de vol peut être mis en œuvre par au moins un 10 calculateur embarqué à bord de l’aéronef. Le FMS 100 détermine notamment une géométrie d’un profil de plan de vol suivi par l’aéronef. La trajectoire est calculée en quatre dimensions : trois dimensions spatiales et une dimension temps/profil de vitesse. Le FMS 100 transmet également à un pilote, via une première interface pilote, ou à un pilote automatique, des consignes de guidage calculées par le FMS 100 pour suivre le profil de vol.

[0033] Un système de gestion de vol peut comporter une ou plusieurs bases de données telles que la base de données PERF DB 150, et la base de données NAV DB 130. Les bases de données PERF DB 150 et NAV DB 130 comportent respectivement des données de performances de l’aéronef et des données de navigation aérienne, comme des routes et des balises.

[0034] La gestion d’un plan de vol selon l’état de la technique peut faire appel à des moyens de création/modification de plan de vol par l’équipage de l’aéronef au travers d’une ou plusieurs interfaces homme machine, par exemple :

• un MCDU;

• un KCCU;

• un FMD;

• Un ND.

• Un VD [0035] Une capacité du FMS 100 peut être une fonction de gestion de plan de vol 110, nommée usuellement FPLN. La capacité FPLN 110 permet notamment une gestion de différents éléments géographiques composant un squelette d’une route à suivre par l’aéronef comportant : un aéroport de départ, des points de passage, des routes aériennes à suivre, un aéroport d’arrivée. La capacité FPLN 110 permet également une gestion de différentes procédures faisant partie d’un plan de vol comme : une procédure de départ, une procédure d’arrivée, une ou des procédures d’attente. La capacité FPLN 110 permet notamment la création, la modification, la suppression d’un plan de vol primaire ou secondaire.

[0036] Le plan de vol et ses différentes informations liées notamment à la trajectoire correspondante calculée par le FMS peuvent être affichés pour consultation de la part de l’équipage par des dispositifs d’affichage, appelés également interfaces homme-machine, présents dans le cockpit de l’aéronef comme un FMD, un ND, un VD. Le VD affiche notamment un profil de vol vertical.

[0037] La capacité FPLN 110 fait appel à des données stockées dans des bases de données PERF DB 150 et NAV DB 130 pour construire un plan de vol et la trajectoire associée. Par exemple, la base de données PERF DB 150 peut comporter des paramètres aérodynamiques de l’aéronef, ou encore des caractéristiques des moteurs de l’aéronef. Elle contient notamment les marges de performances systématiquement appliquées dans l’état de l’art pour garantir des marges de sécurité sur les phases de descente et d’approche. La base de données NAV DB 130 peut par exemple comporter les éléments suivants : des points géographiques, des balises, des routes aériennes, des procédures de départ, des procédures d’arrivée, des contraintes d’altitude, de vitesse ou de pente.

[0038] Une capacité du FMS, nommée TRAJ 120 sur la figure 1, permet de calculer une trajectoire latérale pour le plan de vol défini par la capacité FPLN 110. La capacité TRAJ 120 construit notamment une trajectoire continue à partir de points d’un plan de vol initial tout en respectant les performances de l’aéronef fournies par la base de données PERF DB 150. Le plan de vol initial peut être un plan de vol actif, temporaire, secondaire. La trajectoire continue peut être présentée au pilote au moyen d’une des interfaces homme machine.

[0039] Une capacité du FMS 100 peut être une fonction de prédiction de trajectoire PRED 140. La fonction de prédiction PRED 140 construit notamment un profil vertical optimisé à partir de la trajectoire latérale de l’aéronef, fournie par la fonction TRAJ 120. A cette fin, la fonction de prédiction PRED 140 utilise les données de la première base de données PERF DB 150. Le profil vertical peut être présenté au pilote au moyen par exemple d’un VD.

[0040] Une capacité du FMS 100 peut être une fonction de localisation 3, nommée LOCNAV 170 sur la figure 1. La fonction LOCNAV 170 effectue notamment une localisation géographique optimisée, en temps réel, de l’aéronef en fonction de moyens de géolocalisation embarqués à bord de l’aéronef.

[0041] Une capacité du FMS 100 peut être une fonction de guidage 180. La fonction de guidage 200 fournit notamment au pilote automatique ou à une des interfaces homme machine, des commandes appropriées permettant de guider l’aéronef dans des plans géographiques latéral et vertical (altitude et vitesse) pour que ledit aéronef suive la trajectoire prévue dans le plan de vol initial.

[0042] La figure 2 représente une route horizontale selon l’état de l’art.

[0043] Cette route peut par exemple être affichée sur un équipement de type ND et sa représentation est centrée sur la position 210 de l’aéronef. Le squelette de cette route est construit à partir de points de cheminement ou waypoints 220, 221, 222, 223, 224, 225. Ces points peuvent par exemple être contenus dans la base NAV DB 130. Il peut par exemple s’agir de balises de type NDB ou VOR ou de points géodésiques identifiés en base de données de navigation par leur seule coordonnées latitude et longitude .

[0044] Des segments de vols horizontaux ou legs sont construits à partir de ces points de cheminement pour former le squelette horizontal de la trajectoire de l’aéronef. Un leg peut être un segment de droite, comme par exemple les legs 230, 231, 232, 233, 234 et 235. Il peut également s’agir d’un segment curviligne, par exemple le leg 240. Lors de la construction d’une trajectoire horizontale, un FMS selon l’état de l’art peut utiliser les performances aérodynamiques de l’aéronef pour construire des segments curvilignes ayant le rayon de courbure approprié.

[0045] La figure 3 représente un diagramme de flux d’un procédé 300 selon l’invention.

[0046] Le procédé selon l’invention est destiné à s’exécuter de manière itérative. Il comprend une étape 310 de détection d’un écartement de la route de l’aéronef. L’aéronef peut par exemple être considéré comme écarté de sa route, s’il n’est plus en mode dit managé.

[0047] Dans un ensemble de modes de réalisation de l’invention, la condition d’écartement de la route d’aéronef est une condition de distance. Dans un mode de réalisation de l’invention, la condition d’écartement de la route est validée si la distance entre l’aéronef et le point le plus proche de la route est supérieure à un seuil prédéfini. Dans un mode de réalisation de l’invention, ce seuil possède une valeur constante, par exemple 2 miles nautiques. Dans un autre mode de réalisation de l’invention, le seuil d’écartement peut prendre à chaque instant la valeur de la performance de navigation requise (RNP) définie dans un plan de vol, ou une valeur dérivée de cette valeur RNP. Dans un autre mode de réalisation de l’invention, la condition d’écartement de la route est une condition d’écart d’angle de route. Dans un mode de réalisation de l’invention, la condition d’écartement est réalisée si la valeur absolue de la différence entre la route vraie de l’aéronef et le segment actif de la route est supérieure à un seuil prédéfini, par exemple 10°.

[0048] D’autres critères d’écartement sont possibles. La condition d’écartement peut par exemple prendre en compte le cap de l’aéronef, ou la probabilité de présence de l’aéronef à proximité de la route à court terme. Il est également possible de tester successivement ou en combinaison plusieurs conditions. Par exemple, il est possible de tester d’abord une condition de distance puis une condition de cap, et de valider l’écartement de la route si au moins une de ces deux conditions est vraie.

[0049] Si la condition d’écartement de la route n’est pas validée, l’aéronef peut poursuivre sa trajectoire en mode non managé jusqu’à la prochaine itération. Dans le cas contraire, le procédé 300 comprend une étape 320 de sélection d’un segment de route à rejoindre. Le segment de route à rejoindre est le premier segment pour lequel un calcul de trajectoire de rejointe sera effectué. Dans un mode de réalisation de l’invention, l’étape 320 sélectionne le segment de route dit actif, c’est-à-dire le segment sur lequel le mode managé de l’aéronef était asservi à l’instant où l’écartement de la route a été détecté. Dans un autre mode de réalisation de l’invention, l’étape 320 sélectionne le segment qui serait actif pour une position prédite de l’aéronef, par exemple la position qu’occuperait l’aéronef au bout d’une durée forfaitaire en conservant son mode de guidage. D’autres modes de sélection du segment de route à rejoindre sont possibles, cette sélection pouvant prendre en compte des paramètres tels que la position et le cap de l’aéronef, ou la distance de l’aéronef par rapport à chacun des segments de la route.

[0050] Une fois le segment de route à rejoindre sélectionné, le procédé 300 comprend une étape 330 de calcul d’une trajectoire de rejointe latérale du segment. Le calcul d’une trajectoire entre un aéronef et un segment est connu de l’état de l’art. La trajectoire de rejointe latérale du segment est calculée par rapport à un état initial de l’aéronef. Dans un mode de réalisation de l’invention, l’état initial de l’aéronef est l’état de l’aéronef au moment du calcul. Dans un autre mode de réalisation de l’invention, l’état initial de l’aéronef est un état prédit de l’aéronef au bout d’une courte durée. La trajectoire de rejointe latérale de la route d’aéronef prend en compte les performances aérodynamiques de l’aéronef, en particulier sa capacité de virage. Elle peut aussi respecter des contraintes pour la rejointe du segment. Par exemple, la trajectoire de rejointe peut respecter un angle de rejointe du segment de route.

[0051] Une fois la trajectoire calculée, le procédé 300 comprend une étape 340 de validation de la trajectoire de rejointe. Cette étape 340 valide que la trajectoire de rejointe calculée à l’étape 330 valide au moins un critère d’utilisation. La trajectoire de rejointe peut par exemple être validée si l’aéronef ne vérifie pas une condition de séquencement du point de cheminement final du segment de route à rejoindre. Une condition de séquencement est une condition, généralement basée sur l’état (position, vitesse, cap...) de l’aéronef et la position du point de cheminement, définissant si le point de cheminement est considéré comme « dépassé » par l’aéronef et si le prochain segment doit être considéré comme actif.

[0052] Dans un mode de réalisation, la trajectoire est validée si elle ne traverse pas un plan dit plan de séquencement du point de cheminement final du segment à rejoindre. Le plan de séquencement est un plan vertical comprenant un point de cheminement et définissant un demi-espace au sein duquel le point de cheminement est considéré comme dépassé par l’aéronef.

[0053] Si la trajectoire de rejointe du segment est validée, le procédé 300 selon l’invention comprend une étape 350 d’application ou d’assignation de la trajectoire. Cette étape consiste à utiliser la trajectoire de rejointe du segment comme trajectoire de rejointe de la route. L’aéronef peut alors être asservi par le ré-enclenchement du mode managé sur cette trajectoire de rejointe, jusqu’à la rejointe effective de la route de référence, ou jusqu’à une prochaine itération de calcul de la trajectoire de rejointe. [0054] Dans le cas contraire, le procédé 300 selon l’invention comprend une étape 360 de détermination de l’existence d’un segment de route suivant remplissant au moins un critère de sélection. Cette étape consiste de manière générale à déterminer si la trajectoire de rejointe peut être appliquée à un segment suivant. Dans un mode de réalisation de l’invention, une trajectoire de rejointe peut être appliquée à tous les segments de route. L’étape 360 consiste alors à déterminer si le segment précédemment testé était le dernier ou non. Dans un autre mode de mise en œuvre de l’invention, la trajectoire de rejointe peut être calculée pour tous les segments de route sauf ceux comprenant l’approche finale. L’étape 360 consiste alors à déterminer s’il reste un segment dans la route ne faisant pas partie de l’approche finale. Dans un autre mode de réalisation de l’invention, la trajectoire de rejointe peut être appliquée uniquement aux segments remplissant certains critères (par exemple, les segments suffisamment longs). L’étape 360 consiste alors à déterminer s’il reste un au moins segment de route remplissant lesdits critères.

[0055] Dans un mode de réalisation de l’invention, les segments de route pouvant être utilisés pour le calcul de la trajectoire de rejointe sont déterminés à l’initialisation de la route. Ils sont alors stockés dans une liste, suivant leur ordre dans la route. Les segments de route sont retirés de la liste à chaque fois qu’un point de cheminement est séquencé, ou qu’une trajectoire de rejointe n’est pas validée à l’étape 340. L’étape 360 consiste alors à vérifier s’il reste au moins un segment de route dans ladite liste.

[0056] Dans un autre mode de réalisation de l’invention, l’étape 360 teste successivement tous les segments encore non parcourus de la route, et teste successivement sur chacun d’eux le au moins un critère de sélection.

[0057] Si au moins un segment de route suivant est sélectionnable, le procédé 300 selon l’invention comprend une étape 370 de sélection du segment de route suivant à rejoindre. Cette étape comprend la sélection du premier segment de route pour lequel l’au moins un critère de sélection est rempli. A l’issue de l’étape 370, l’étape 330 est réactivée afin de calculer une trajectoire de rejointe latérale de ce nouveau segment à rejoindre, et ainsi de suite jusqu’à ce qu’une trajectoire de rejointe soit validée, ou que tous les segments de route sélectionnables aient été testés.

[0058] Si, à l’étape 370, aucun segment de route suivant n’est sélectionnable, une procédure de sortie 380 est activée. Cette procédure de sortie peut par exemple comprendre une alerte cockpit. Elle peut également comprendre un calcul de trajectoire de rejointe forcée de la route.

[0059] Le procédé selon l’invention est particulièrement avantageux. En effet, il permet de fournir une assistance en permanence au pilote pour la rejointe d’une route de référence en cas d’écartement de celle-ci. Il permet de rejoindre le segment de route le plus proche validant un ensemble de critères. De plus, une sélection adéquate des critères de validation de la trajectoire permet d’obtenir une cohérence dans le calcul de la trajectoire de rejointe : lors de l’itération suivante, si l’aéronef est sur sa trajectoire de rejointe et est toujours écarté de la route, la trajectoire de rejointe restante sera calculée pratiquement à l’identique par rapport au calcul initial. Ainsi, le processus peut s’exécuter de manière itérative tant que le pilote de l’aéronef n’a pas choisi de rejoindre sa route de référence en activant son mode managé.

[0060] Dans un mode de réalisation de l’invention, le procédé 300 s’exécute lorsque le mode latéral managé est désengagé, et se termine lorsqu’il est réengagé. Par exemple, le procédé peut démarrer au désengagement du mode latéral managé, par initiative d’un pilote ou d’un ordinateur de gestion de vol par exemple. De même, il peut cesser de s’exécuter lorsque l’aéronef a rejoint sa route et que le mode managé est réengagé, à l’initiative du pilote ou d’un ordinateur de gestion de vol par exemple. Dans ce mode de réalisation de l’invention, le procédé réalise de manière automatique les tâches normalement dévolues au pilote lors de la sortie du mode managé, et allège ainsi la charge de travail de celui-ci pour revenir sur sa route de référence.

[0061] Dans un autre mode de réalisation de l’invention, le procédé s’exécute en permanence. C’est alors lui qui provoque le désengagement du mode managé, lorsqu’il détecte, à l’étape 310, l’écartement de la route,. Inversement, le procédé peut provoquer, lorsqu’il détecte que l’écartement de la route n’est plus validé à l’étape 310, le réengagement du mode managé, si ce mode a préalablement été désengagé par le système, et non par le pilote.

[0062] La figure 4 représente un diagramme de flux d’un exemple de procédé selon l’invention.

[0063] Ce procédé 400 comprend les étapes 310, 320, 330, 340, 350, 360, et 370 présentes dans le procédé 300. Il comprend également, préalablement à l’étape 320, une étape 410 de détermination de la position initiale de l’aéronef. Dans un mode de réalisation de l’invention, l’étape 410 considère la position actuelle de l’aéronef comme position initiale de la trajectoire de rejointe. Dans un autre mode de réalisation de l’invention, elle utilise comme position initiale une position prédite de l’aéronef à la fin d’une durée prédéfinie, afin de prendre en compte l’évolution de la position de l’aéronef pendant le temps de calcul et d’activation de la trajectoire de rejointe. Elle peut par exemple consister à extrapoler le vecteur mouvement de l’aéronef pendant une durée prédéfinie afin d’obtenir la position prédite de l’aéronef. Elle peut également prédire la position de l’aéronef en conservant son mode de guidage pendant une durée prédéfinie.

[0064] Si l’aéronef est dans une phase de virage, l’étape 410 peut également prédire la position de l’aéronef au bout d’une durée prédéfinie s’il continue son virage. Dans un mode de réalisation de l’invention, cette étape calcule uniquement la position de l’aéronef. Elle peut également prédire le cap et la vitesse de l’aéronef, ainsi que d’autres valeurs représentatives de l’état de l’aéronef au point initial de la trajectoire de rejointe.

[0065] Dans le procédé 400, la procédure de sortie 380 comprend une sous-étape d’alerte 420. Cette alerte peut par exemple être une alerte cockpit à destination d’un pilote d’aéronef, sous la forme d’une alerte visuelle et/ou lumineuse.

[0066] Dans ce mode de réalisation de l’invention, elle comprend également une sous-étape 430 de calcul d’une trajectoire de rejointe forcée du dernier point de cheminement de la route. Cette étape permet d’obtenir automatiquement une trajectoire, même si celle-ci n’est pas optimale, plutôt que de repasser en mode manuel. Le calcul de la trajectoire de rejointe forcée permet d’effectuer un calcul de trajectoire avec des contraintes plus faibles que les calculs de trajectoire à l’étape 330, qui n’ont pas été validés. Par exemple, si la condition de validation de la trajectoire à l’étape 340 est un dépassement d’un plan de séquencement d’un point de cheminement, la trajectoire de rejointe forcée peut être calculée même si une partie de la trajectoire dépasse le plan de séquencement du point de cheminement final. Ce mode de réalisation de l’invention est particulièrement avantageux, car il permet de proposer automatiquement une trajectoire de rejointe de la route, même si les rejointes de segment calculées à l’étape 330 n’ont pas été validées.

[0067] Le procédé 400 comprend également, une fois que la trajectoire de rejointe a été appliquée, une étape 440 d’affichage de la trajectoire. Cette étape permet d’informer un pilote ou opérateur de la trajectoire retenue. L’affichage peut par exemple être effectué au sein du cockpit à destination du pilote. La trajectoire retenue peut également être transmise et affichée à un poste de contrôle au sol. La trajectoire peut également être affichée selon des couleurs différentes selon qu’il s’agit d’une trajectoire de rejointe calculée à l’étape 330 ou d’une trajectoire de rejointe forcée.

[0068] Le procédé 400 comprend également une étape 450 d’attente de la prochaine itération. Cette étape permet de répartir les itérations de calcul de trajectoire de rejointe dans le temps de la manière la plus appropriée.

[0069] Dans un mode de réalisation de l’invention, le calcul de la trajectoire de rejointe s’effectue de manière périodique. L’étape 450 consiste alors à attendre la fin d’une période afin de relancer une itération de calcul. La période peut par exemple être choisie en fonction d’une capacité de calcul embarquée dans un aéronef, afin de s’assurer qu’une capacité de calcul est disponible à chaque itération pour le calcul de la trajectoire. La période peut également être choisie selon des critères opérationnels, par exemple en fonction de la vitesse maximale de l’aéronef afin de s’assurer que l’aéronef ne s’est pas écarté d’une distance maximum de la route lors du calcul d’une trajectoire de rejointe.

[0070] Dans un autre mode de réalisation de l’invention, le temps d’attente entre deux itérations est variable. Il peut également varier en fonction de la phase de vol de l’aéronef, avec des itérations plus fréquentes en phase de descente. Il peut également varier en fonction de la vitesse instantanée de l’aéronef, afin d’assurer une itération de calcul de la trajectoire de rejointe à chaque fois que l’aéronef parcourt au maximum une distance prédéfinie.

[0071] Les figures 5a, 5b et 5c représentent cinq exemples de trajectoires de rejointe d’une route calculées par un procédé selon des modes de réalisation de l’invention.

[0072] La figure 5a représente trois exemples de trajectoires de rejointe 501a, 502a et 503a d’un segment de route selon un mode de réalisation de l’invention, chacune d’entre elles ayant été calculée avec un paramètre d’angle de rejointe différent.

[0073] Chacune de ces trajectoires a été calculée, par exemple à l’étape 330 du procédé 300, pour rejoindre le segment actif 520a d’une route à partir de la position 510a de l’aéronef. Le segment actif 520a de la route est caractérisé par un point de cheminement initial 530a et un point de cheminement final 531a.

[0074] Dans un mode de réalisation de l’invention, le calcul d’une trajectoire de rejointe d’un segment de route prend en paramètres la position et le cap initial de l’aéronef, un rayon de virage minimal et un angle de rejointe du segment.

[0075] Dans un mode de réalisation de l’invention, la trajectoire de rejointe est calculée à l’aide des étapes suivantes :

- une étape de construction d’un premier arc de cercle, à partir de la position et du cap initial pour la rejointe, par exemple avec le rayon de virage minimal de l’aéronef, jusqu’à atteindre l’angle de rejointe voulu entre le cap de l’aéronef et le segment de route ;

- une étape de construction d’un segment rectiligne, tangent au premier arc de cercle, et présentant l’angle de rejointe voulu par rapport au segment de route ;

- une étape de construction d’un second arc de cercle, entre le segment rectiligne et le segment de route, par exemple avec le rayon de virage minimal de l’aéronef.

[0076] Dans ce mode de réalisation de l’invention, le premier arc de cercle permet à l’aéronef d’effectuer un virage l’amenant à atteindre l’angle voulu par rapport au segment de route à rejoindre ; le segment rectiligne permet à l’aéronef de s’approcher du segment de route ; le second arc de cercle permet à l’aéronef d’effectuer un virage pour capturer le segment de route à rejoindre en le tangeantant. [0077] Dans un autre mode de réalisation de l’invention, la trajectoire de rejointe est calculée directement entre une position initiale et le point de cheminement final du segment de route à rejoindre. Elle peut par exemple être calculée selon la méthode décrite dans le brevet FR2787895.

[0078] Les trajectoires 501a, 502a et 503a sont respectivement calculées avec des angles de rejointe de 90°, 45° et 30°. Cet angle peut être paramétrable, par exemple en fonction de conditions opérationnelles. Une rejointe à 90° permet par exemple de rejoindre des segments de route courts, alors qu’une rejointe à 30° permet de parcourir une distance plus faible jusqu’au point de cheminement final 531a, et potentiellement de limiter l’écart entre les temps de passage prévus sur la route et les temps de passage après écartement et rejointe de la route. Dans un mode de réalisation de l’invention, les trajectoires sont toutes calculées avec le même angle de rejointe prédéfini. Dans un autre mode de réalisation de l’invention, l’angle de rejointe est choisi en fonction de la longueur du segment de route à rejoindre et de la position de l’aéronef, afin de minimiser la distance totale parcourue.

[0079] La figure 5b représente un exemple de trajectoire de rejointe 500b d’un segment de route selon un mode de réalisation de l’invention. Cette trajectoire de rejointe est calculée entre la position d’un aéronef 510b et le segment actif 520b de la route, ledit segment actif comprenant un point de cheminement initial 530b et un point de cheminement final 531b. Cette trajectoire peut notamment être calculée à l’étape 330 d’un procédé 300. Dans un mode de réalisation de l’invention, le calcul de la trajectoire de rejointe du segment prend en paramètre la position 510b et le cap 540b de l’aéronef, le cap sélecté par le pilote pour le pilote automatique 541b ainsi qu’un rayon de virage.

[0080] La trajectoire peut par exemple être calculée à l’aide des étapes suivantes :

- une étape de construction d’un premier arc de cercle, à partir de la position et du cap initial pour la rejointe, par exemple avec le rayon de virage minimal de l’aéronef, jusqu’à atteindre le cap sélecté par le pilote pour le pilote automatique;

- une étape de construction d’un segment rectiligne, tangent au premier virage en arc de cercle, et présentant le cap sélecté par le pilote pour le pilote automatique;

- une étape de construction d’un second arc de cercle, entre le segment rectiligne et le segment actif de route, par exemple avec le rayon de virage minimal de l’aéronef.

[0081] Ce mode de calcul de la trajectoire de rejointe est particulièrement avantageux, car il permet de rejoindre des segments de route courts.

[0082] La figure 5c représente un exemple de trajectoire de rejointe 500c d’un segment de route selon un mode de réalisation de l’invention.

[0083] La route contient en particulier les deux segments 520c et 521c, définis par les points de cheminement 530c, 531c et 532c. L’aéronef occupe une position initiale 510c, et le segment de route actif lors du calcul de la trajectoire de rejointe est le segment 520c. Dans un premier temps, l’étape 320 sélectionne le segment de route actif 520c comme segment de route à rejoindre. Un premier calcul de rejointe de ce 10 segment est effectué à l’étape 330. La méthode de calcul utilisée est identique à celle pour la trajectoire de rejointe 502a, avec un angle de rejointe de 45°. La trajectoire 501c ne permet pas de rejoindre le segment 520c de manière satisfaisante. Elle n’est donc pas validée à l’étape 340. L’étape 360 vérifie alors qu’au moins un segment suivant est sélectionnable. C’est le cas du segment 521c, 15 qui est alors sélectionné à l’étape 370. L’étape 330 de calcul d’une trajectoire de rejointe est alors relancée, cette fois-ci pour rejoindre le segment 521c, avec la même méthode de calcul et un angle de rejointe à 45°. Cette fois-ci, le segment de route est atteignable. La trajectoire de rejointe 500c est donc validée à l’étape 340, et appliquée comme trajectoire de rejointe de la route à l’étape 350.

[0084] Ces exemples démontrent la capacité d’un procédé selon l’invention à calculer une trajectoire de rejointe d’une route, avec des paramètres différents, et la capacité à sélectionner un nouveau segment de route à rejoindre si le segment actif n’est pas atteignable.

[0085] Les figures 6a et 6b représentent deux exemples de trajectoires de rejointe d’un segment de route calculées par un procédé selon un mode de réalisation de l’invention, avec conservation des trajectoires initiales entre les différents points de cheminement.

[0086] La figure 6a représente un exemple de calcul d’une trajectoire de rejointe 30 600a d’un segment de route d’aéronef selon un mode de réalisation de l’invention.

L’aéronef occupe une position 610a, et la route possède au moins deux segments 620a et 621a, selon trois points de cheminement 630a, 631a et 632a.

[0087] Dans un mode de réalisation de l’invention, une première trajectoire de rejointe est calculée à l’étape 330 pour rejoindre le segment actif 620a. Cette 35 trajectoire de rejointe comprend une première partie 601a, et traverse un plan 640a dit plan de séquencement du point de cheminement 631a en un point 650a. Le plan 640a représente le plan à partir duquel l’aéronef est considéré comme ayant « dépassé » le point de cheminement 631 a.

[0088] Dans un mode de réalisation de l’invention, la trajectoire 601a n’est pas validée si elle traverse le plan 640a en au moins un point, le point 650a dans le cas d’espèce. Avantageusement, le plan de séquencement du point 631a peut être un plan vertical comprenant le point 631a et la bissectrice des segments de route dont le point 631a est respectivement le point de cheminement final et initial.

[0089] Dans un mode de réalisation de l’invention, lorsque la trajectoire n’est pas validée, une première partie 601a de la trajectoire, entre le point initial 610a de la trajectoire et le point 650a auquel elle traverse le plan de séquencement d’un point de cheminement, est sauvegardée pour la prochaine étape de calcul. Ainsi, le segment 621a est sélectionné à l’étape 370 comme prochain segment à rejoindre, et la trajectoire de rejointe comprend une première partie 601a précédemment sauvegardée, et une seconde partie 602a permettant de finaliser la trajectoire de rejointe jusqu’au segment 621a. Bien évidemment, il est possible de sauvegarder plusieurs sous-parties successives de la trajectoire lorsque la trajectoire de rejointe est calculée sur plus de deux segments successifs.

[0090] La figure 6b représente un exemple de calcul d’une trajectoire de rejointe 600b d’un segment route d’aéronef selon un mode de réalisation de l’invention.

[0091] Dans cet exemple, l’aéronef occupe une position 610b, et la route comprend au moins trois segments 620b, 621b et 622b, et quatre points de cheminement 630b, 631b, 632b et 633b. Dans cet exemple, l’étape 320 de sélection du segment de route à rejoindre sélectionne le segment 621b plutôt que le segment actif 620b comme segment de route à rejoindre. En effet, la position de l’aéronef 610b est trop proche d’un point 650b du plan de séquencement 640b du point de cheminement final 631b du segment actif 620b pour permettre de calculer une trajectoire de rejointe correcte dudit segment.

[0092] L’étape 330 calcule donc une première trajectoire de rejointe du segment 621b. Cette trajectoire n’est pas validée à l’étape 340, car elle traverse le plan de séquencement 641b du point de cheminement 632b au point 651b. Une première partie de trajectoire 601b est alors sauvegardée, située entre la position 610b de l’aéronef et le point 651b de traversée du plan de séquencement du point de cheminement 632b. l’étape 360 valide alors l’existence d’un segment suivant à rejoindre, en l’occurrence le segment 622b, et l’étape 370 le sélectionne comme segment de route à rejoindre.

[0093] L’étape 330 calcule alors une deuxième partie de trajectoire 602b, permettant de rejoindre le segment 622b à partir du point 651b. L’étape 340 valide alors la trajectoire 600b, formée des deux parties 601 b et 602b, comme trajectoire de rejointe de la route de l’aéronef.

[0094] Les figures 7a et 7b représentent deux exemples de trajectoire de rejointe forcée d’un point de cheminement final d’une route par un exemple de procédé selon un mode de réalisation de l’invention.

[0095] Ces rejointes forcées peuvent par exemple être calculées à l’étape 430 du procédé 400 lorsque qu’aucune trajectoire de rejointe d’un segment de route n’a été validée, et qu’aucun segment de route n’est plus disponible. Elles permettent de calculer une trajectoire de rejointe avec des contraintes plus souples que les trajectoires calculées et validées aux étapes 330 et 340 d’un procédé 300 selon l’invention [0096] La figure 7a représente un premier exemple d’une rejointe forcée 700a d’un point de cheminement final d’une route par un exemple de procédé selon un mode de réalisation de l’invention.

[0097] L’aéronef, occupant une position 710a, s’est écarté de sa route, laquelle comprend les segments 720a, 721a, 722a et 723a, ainsi que les points de cheminement 730a, 731a, 732a et 733a. Le point de cheminement 732a est le point dit FAF, c’est-à-dire le point initial de l’approche finale. L’approche finale comprend les segments 722a et 723a, le point de cheminement 733a et mène à la piste d’atterrissage 740a.

[0098] Dans cet exemple, il n’est pas possible, pour des raisons de sécurité aérienne, de rejoindre l’un des segments 722a et 723a par une trajectoire de rejointe classique. L’aéronef doit en effet se présenter au FAF avec un cap aligné avec la piste d’atterrissage afin de pouvoir effectuer son approche finale de manière appropriée. Les étapes 330 et 340 d’un procédé selon l’invention n’ont pas permis de calculer et valider une trajectoire de rejointe des segments de route 720a et 721a. L’étape 360 détecte alors qu’aucun segment suivant n’est sélectionnable, et active la procédure de sortie 380. Dans un ensemble de modes de réalisation de l’invention, cette procédure de sortie comprend une étape de calcul d’une trajectoire de rejointe forcée du dernier point de cheminement de la trajectoire, par exemple l’étape 430 du procédé 400. Dans cet exemple, le dernier point de cheminement de la trajectoire est le FAF 732a.

[0099] Dans un mode de réalisation de l’invention, le calcul de la trajectoire de rejointe forcée d’un point de cheminement obéit à des contraintes différentes du calcul effectué à l’étape 330. Dans un ensemble de modes de réalisation de l’invention, le calcul d’une trajectoire de rejointe forcée permet de rejoindre un point de cheminement 732a, avec un cap orienté selon le segment de route 722a dont ce point de cheminement est le point de cheminement initial. Le calcul de la trajectoire de rejointe forcée 700a peut par exemple comprendre les étapes suivantes :

- une étape de construction d’un premier arc de cercle, à partir de la position 710a et du cap initial pour la rejointe, et orienté en direction du point de cheminement 732a ;

- une étape de construction d’un second arc de cercle, jusqu’à la position du point de cheminement 732a à rejoindre et au cap du segment de route 722a dont ce point de cheminement est le point de cheminement initial, par exemple avec le rayon de virage minimal de l’aéronef, et orienté en direction de la position initiale 710a ;

- une étape de construction d’un segment rectiligne, tangent au premier et second arcs de cercle.

[00100] Selon ce mode de calcul de la trajectoire, le premier arc de cercle permet à l’aéronef d’effectuer un virage en direction du point de cheminement à atteindre ; le second arc de cercle permet à l’aéronef d’effectuer un virage à la fin de la trajectoire de rejointe forcée afin d’être aligné avec le segment de route suivant, en l’occurrence le segment de route final.

[00101] Ce mode de calcul permet de proposer automatiquement une trajectoire à un pilote, même si les premiers calculs d’une trajectoire de rejointe n’ont pas fonctionné. De plus, la trajectoire obtenue permet à l’aéronef de parvenir au FAF en étant aligné avec la piste d’atterrissage, et donc d’effectuer son approche finale dans des conditions satisfaisantes.

[00102] La figure 7b représente un second exemple d’une rejointe forcée 700b d’un point de cheminement final d’une route par un exemple de procédé selon un mode de réalisation de l’invention.

[00103] La route de l’aéronef comprend les segments 720b, 721b, 722b et 723b, ainsi que les points de cheminement 730b, 731b, 732b et 733b, respectivement équivalents aux segments de route et points de cheminement 720a, 721a, 722a, 730a, 731a, 732a et 733a de la figure 7a. La route se termine par une approche finale comprenant les segments 722b, 723b, la piste d’atterrissage 740b ainsi que le FAF 732b. Comme dans l’exemple précédent, un procédé selon l’invention n’a pas pu calculer et valider une trajectoire de rejointe des segments 720b et 721b. Une étape de calcul d’une trajectoire de rejointe du FAF 732b, par exemple l’étape 430 du procédé 400, est donc activée.

[00104] Dans cet exemple, la position 710b de l’aéronef ne lui permet pas de construire une trajectoire semblable à la trajectoire 700a. En effet, le rayon de virage minimal de l’aéronef est trop important pour lui permettre de rejoindre le point 732b directement. Dans un mode de réalisation de l’invention, un mode de calcul alternatif de la trajectoire de rejointe forcée peut par exemple comprendre les étapes suivantes :

- une étape de construction d’un premier arc de cercle, à partir de la position 710a et du cap initial pour la rejointe, et orienté en direction opposée du point de cheminement 732a ;

- une étape de construction d’un second arc de cercle, jusqu’à la position du point de cheminement 732a à rejoindre et au cap du segment de route 722a dont ce point de cheminement est le point de cheminement initial, par exemple avec le rayon de virage minimal de l’aéronef, et orienté en direction opposée de la position initiale 710a ;

- une étape de construction d’un troisième arc de cercle, tangentant les deux précédents, par exemple avec le rayon de virage minimal de l’aéronef.

[00105] Ce mode de calcul d’une trajectoire de rejointe forcée est particulièrement avantageux. En effet, il permet de proposer automatiquement une trajectoire de rejointe forcée d’un point de cheminement final même si le rayon de virage de l’aéronef est trop important pour calculer une trajectoire de rejointe forcée directe.

[00106] Les figures 8a et 8b, représentent deux exemples de construction d’un plan de séquencement d’un point de cheminement par un exemple de procédé selon l’invention. Ces plans de séquencement peuvent être utilisés pour déterminer si la trajectoire est valide ou a provoqué le séquencement du point de cheminement courant.

[00107] La figure 8a représente un exemple de plan de séquencement 800a dans le dans le cas d’un point de cheminement 810a dont le survol par l’aéronef n’est pas obligatoire. Le point de cheminement 810a est situé à l’intersection des segments de route 830a et 831a. Son survol n’étant pas obligatoire, une trajectoire construite par le FMS pour survoler ce point de cheminement comprend généralement un premier leg premier leg rectiligne 820a, un segment de trajectoire curivligne 821a, et un second leg 822a.

[00108] Dans un mode de réalisation de l’invention, le plan de séquencement 800a d’un point de cheminement 810a dont le survol n’est pas obligatoire est un plan vertical contenant la bissectrice des segments de route 830a et 831a dont le point de cheminement est respectivement point de cheminement final et point de cheminement initial. Dans le cadre du vol de la trajectoire, le point de cheminement est séquencé lorsque l’aéronef atteint le point 840a d’intersection entre la trajectoire et le plan de séquencement. Dans le cadre de la validation d’une trajectoire de rejointe du segment 830a, par exemple à l’étape 340 d’un procédé selon l’invention, la trajectoire pourra par exemple être validée si elle ne traverse pas le plan 800a, c’est-à-dire si elle ne possède aucun point plus proche du segment 831a que du segment 800a.

[00109] La figure 8b représente un exemple de plan de séquencement 800b dans le cas d’un point de cheminement 810b dont le survol est obligatoire. Le point de cheminement 810b est situé à l’intersection des segments de route 830b et 831b. Son survol étant obligatoire, une trajectoire construite par le FMS pour survoler ce point de cheminement peut par exemple comprendre un leg 820b, un premier segment curviligne 821b pour effectuer un premier virage en direction du segment de route 831b, et un second segment curviligne 822b pour approcher ce segment.

[00110] Dans un mode de réalisation de l’invention, le plan de séquencement 800b d’un point de cheminement 810b dont le survol est obligatoire est un plan vertical comprenant la perpendiculaire au segment de route 830b dont ce point de cheminement 810b est le point de cheminement final, comprenant ledit point de cheminement 810b. Dans le cadre d’un suivi de trajectoire, le point de cheminement 810b est séquencé au moment du survol du point de cheminement 810b. Dans le cadre de la validation d’une trajectoire de rejointe du segment 830b, par exemple à l’étape 340 d’un procédé selon l’invention, la trajectoire peut par exemple être validée si elle ne traverse pas le plan 800b.

[00111] Les exemples ci-dessus démontrent la capacité de l’invention à proposer en permanence, lorsqu’un aéronef s’écarte d’une route de référence, une trajectoire de rejointe de cette route. Ils ne sont cependant donnés qu’à titre d’exemple et ne limitent en aucun cas la portée de l’invention, définie dans les revendications cidessous.

Claims

1. Procédé de calcul automatique d’une trajectoire de rejointe d’une route d’aéronef exécuté de manière itérative, chaque itération comprenant au moins :

- une étape (310) de détection d’écartement du segment actif de ladite route;

- si l’écartement du segment actif de ladite route est détecté :

- une étape (320) de sélection d’un segment de route à rejoindre;

- une étape (330) de calcul d’une trajectoire de rejointe entre un point de départ et ledit segment de route à rejoindre;

- une étape (340) de validation de la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre;

- si la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre est validée :

- une étape (350) d’assignation de la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre à la trajectoire de rejointe de la route;

- si la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre n’est pas validée :

- une étape (360) de vérification de l’existence d’un segment de route suivant remplissant une condition de sélection;

- si un segment de route suivant remplit ladite condition de sélection :

- une étape (370) de sélection dudit segment de route suivant comme segment de route à rejoindre;

- un retour à l’étape (330) de calcul d’une trajectoire de rejointe du segment de route à rejoindre;

- si aucun segment de route suivant ne remplit ladite condition de sélection :

- une étape (380) d’application d’une procédure de sortie.

2. Procédé selon la revendication 1, comportant, préalablement à l’étape (320) de sélection d’un segment de route à rejoindre, une étape (410) de détermination du point initial de la trajectoire de rejointe au moins à partir d’une position courante de l’aéronef.

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la position de l’aéronef au point initial de la trajectoire est déterminée à partir d’un état prédit de l’aéronef en maintenant le mode de guidage courant pendant une durée prédéfinie.

4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, comprenant en outre une étape d’initialisation, consistant en un désengagement d’un mode managé.

5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel la condition d’écartement de ladite route est vérifiée lorsqu’une distance entre l’aéronef et la route est supérieure à un seuil prédéfini.

6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la condition d’écartement de ladite route est vérifiée lorsqu’un écart angulaire entre une route vraie de l’aéronef et la route est supérieur à un seuil prédéfini.

7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel l’étape de sélection d’un segment de route à rejoindre sélectionne le segment actif lorsque la condition d’écartement de ladite route a été vérifiée.

8. Procédé selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel l’étape de calcul d’une trajectoire de rejointe dudit segment utilise un angle de rejointe prédéfini.

9. Procédé selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel la trajectoire de rejointe du segment est validée (340) si ladite trajectoire de rejointe du segment ne vérifie pas une condition de séquencement du point de cheminement final du segment.

10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la condition de séquencement du point de cheminement final du segment est vérifiée si la trajectoire de rejointe du segment traverse un plan (640a, 640b, 641b) contenant le point (631a, 631b, 632b) de cheminement final du segment.

11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel ledit plan est un plan vertical dit plan de séquencement défini par :

- si la route de l’aéronef ne comprend pas d’obligation de survol du point de cheminement final du segment, un plan bi-secteur de l’angle horizontal entre le segment à rejoindre et le segment suivant ;

- si la route de l’aéronef comprend une obligation de survol du point de cheminement final du segment, un plan perpendiculaire au segment actif contenant le point de cheminement final dudit segment actif.

12. Procédé selon l’une des revendications 10 et 11, dans lequel :

- lorsque la condition de séquencement d’au moins un point de cheminement final d’un segment est vérifiée, la trajectoire (601a, 601b) de rejointe du segment est sauvegardée jusqu’au point (650a, 650b, 651b) auquel elle traverse ledit plan (640a, 650b, 651b) contenant le point (631a, 631b, 632b) de cheminement final du segment;

- l’étape suivante de calcul d’une trajectoire de rejointe (330) d’un segment de route est initialisée à l’aide de ladite trajectoire sauvegardée (602a, 602b).

13. Procédé selon l’une des revendications 1 à 11, dans le lequel l’étape d’application d’une procédure de sortie (380) comprend une sous-étape (430) de calcul d’une trajectoire de rejointe forcée (700a, 700b) d’un point de cheminement final.

14. Procédé selon l’une des revendications 1 à 11, dans le lequel l’étape d’application d’une procédure de sortie du procédé (380) comprend une sousétape (420) d’alerte.

15. Procédé selon l’une des revendications 1 à 13, dans lequel le dernier segment est celui dont le point de cheminement final est le point d’approche final (732a, 732b).

16. Système de calcul de trajectoire, comprenant des moyens de calcul configurés pour calculer automatiquement et de manière itérative une trajectoire de rejointe d’une route d’aéronef, chaque itération comprenant au moins :

- si l’écartement du segment actif de ladite route est détecté :

- une étape (320) de sélection d’un segment de route à rejoindre;

- si un segment de route suivant remplit ladite condition de sélection :

- si aucun segment de route suivant ne remplit ladite condition de sélection :

- une étape (380) d’application d’une procédure de sortie.

17. Programme d’ordinateur pour calculer automatiquement et de manière itérative une trajectoire de rejointe d’une route d’un aéronef, ledit programme comprenant au moins pour chaque itération :

- des éléments de code configurés pour détecter (310) un écartement du segment actif de ladite route;

- des éléments de code informatique configurés pour réaliser les opérations suivantes lorsque l’écartement du segment actif de ladite route est détecté :

- une sélection (320) d’un segment de route à rejoindre;

- un calcul (330) d’une trajectoire de rejointe entre un point de départ et ledit segment de route à rejoindre;

- une validation (340) de la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre;

- une assignation (350) de la trajectoire de rejointe dudit segment de route à rejoindre à la trajectoire de rejointe de la route;

- une vérification (360) de l’existence d’un segment de route suivant remplissant une condition de sélection;

- si un segment de route suivant remplit ladite condition de sélection :

- une sélection (370) dudit segment de route suivant comme segment de route à rejoindre;

- un retour au calcul (330) d’une trajectoire de rejointe du segment de route à rejoindre;

- si aucun segment de route suivant ne remplit ladite condition de sélection :

une application (380) d’une procédure de sortie.