FR3033925A1 - Procede et systeme de determination d'une trajectoire verticale d'un aeronef - Google Patents

Abstract

Ce procédé de détermination en temps réel d'une trajectoire verticale d'un aéronef comprend une étape de fourniture d'une trajectoire verticale initiale comprenant une phase initiale (S1) de changement de niveau de vol selon une première pente, entre un premier point (P1) à une première altitude (A1), et un deuxième point (P2) à une deuxième altitude (A2), au moins une étape de modification de la trajectoire verticale, comprenant une phase de détection d'un élément déclencheur lorsque l'aéronef est à ladite première altitude (A1), lorsque ledit élément déclencheur est détecté, et une phase de détermination d'une trajectoire verticale modifiée, ladite trajectoire verticale modifiée comprenant une phase modifiée (S1M) de changement de niveau de vol selon une deuxième pente prédéfinie, depuis un point modifié (P1M) à ladite première altitude (A1), distinct dudit premier point (P1), vers ladite deuxième altitude (A2).

Description

1 Procédé et système de détermination d'une trajectoire verticale d'un aéronef La présente invention concerne un procédé de détermination en temps réel d'une trajectoire verticale d'un aéronef.

En particulier, l'invention s'applique à la détermination d'une trajectoire de descente d'un aéronef le long d'un plan de vol. Un plan de vol comprend une succession de points géographiques, qui sont des points de passage pour l'aéronef, auxquels sont associés d'éventuelles contraintes d'altitude. Ces contraintes d'altitude définissent chacune une altitude au-dessus, en- dessous ou à laquelle l'aéronef doit voler en un point donné dans le plan horizontal. Chaque contrainte d'altitude est ainsi associée à un point de contrainte au-dessus, en-dessous ou par lequel l'aéronef doit transiter. De manière classique, un aéronef est muni d'un système de gestion de vol ou FMS (pour « Flight Management System » en anglais), configuré pour déterminer une trajectoire de référence de l'aéronef à partir du plan de vol. En particulier, le système de gestion de vol est configuré pour déterminer une trajectoire de descente a priori, depuis l'altitude de croisière de l'aéronef jusqu'à un point d'approche interrompue, en fonction d'une pente de descente, qui est généralement définie par défaut, et du plan de vol, notamment en respectant les contraintes d'altitude de ce plan de vol. Une telle trajectoire de descente comprend généralement, depuis l'altitude de croisière de l'aéronef, une phase de descente selon la pente de descente prédéfinie, depuis un point de changement de niveau généralement appelé point de début de descente (TOD pour « Top of Descent » en anglais ), suivie d'une succession de segments correspondant chacun à un vol en palier ou une phase de descente jusqu'au point d'approche interrompue (MAP pour « Missed Approach Point » en anglais), en respectant les points de contraintes. Lors de la descente effective de l'aéronef selon la trajectoire de descente ainsi déterminée, l'aéronef est soumis à des contraintes supplémentaires, notamment à des altitudes planchers fixées par l'autorité de contrôle du trafic aérien. En particulier, une phase de descente ne peut être initiée que lorsqu'un accord de l'autorité de contrôle aérien a été obtenue, c'est-à-dire si l'altitude plancher autorisée pour l'aéronef est inférieure à l'altitude courante de l'aéronef. De ce fait, dans certaines circonstances, l'aéronef peut atteindre le point de début de descente sans avoir été autorisé à effectuer la phase de descente prévue par la trajectoire a priori. Par ailleurs, une phase de descente prévue par la trajectoire a priori 3033925 2 peut être interrompue si l'altitude plancher autorisée pour l'aéronef est supérieure à l'altitude finale de la phase de descente. Dans de telles circonstances, dès que l'altitude plancher autorisée est abaissée, l'aéronef initie une phase de descente avec une pente de descente plus élevée que la 5 pente de descente initialement prévue, dans le but de rejoindre la trajectoire déterminée a priori. Une telle solution ne donne pas entièrement satisfaction. En effet, cette solution peut conduire à adopter une pente de descente élevée, afin de rejoindre au plus tôt la trajectoire initialement prévue, et donc être source d'inconfort pour les passagers de 10 l'aéronef, ainsi qu'engendrer une charge de travail supplémentaire de gestion de la vitesse pour le pilote. Un but de l'invention est donc de résoudre ces inconvénients, en particulier de proposer un procédé et un système de gestion de la trajectoire d'un aéronef qui permette de satisfaire les contraintes du plan de vol et les contraintes imposées par l'autorité de 15 contrôle du trafic aérien tout en assurant un confort des passagers et en minimisant la charge de travail du pilote. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de détermination en temps réel d'une trajectoire verticale d'un aéronef, ledit procédé comprenant : - une étape de fourniture d'une trajectoire verticale initiale comprenant au 20 moins une phase initiale de changement de niveau de vol selon une première pente non nulle, entre un premier point à une première altitude, et un deuxième point à une deuxième altitude, au moins une étape de modification de la trajectoire verticale de l'aéronef, comprenant : 25 - une phase de détection d'un élément déclencheur lorsque l'aéronef est à ladite première altitude, - lorsque ledit élément déclencheur est détecté, une phase de détermination d'une trajectoire verticale modifiée, ladite trajectoire verticale modifiée comprenant une phase modifiée de changement de niveau de vol selon une deuxième 30 pente prédéfinie non nulle, depuis un point modifié à ladite première altitude, distinct dudit premier point, vers ladite deuxième altitude, le remplacement de ladite trajectoire verticale initiale par ladite trajectoire verticale modifiée. Ainsi réalisé, le procédé permet de déterminer en temps réel une trajectoire qui 35 satisfait les contraintes du plan de vol et les contraintes imposées par l'autorité de 3033925 3 contrôle aérien, et dont les paramètres, notamment en terme de vitesse et de pente, sont contrôlés. Selon d'autres aspects, le procédé comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : 5 - la phase de détection de l'élément déclencheur comprend la détection d'un écart, supérieur à un écart seuil prédéterminé, entre une altitude de l'aéronef en un point de passage dans le plan horizontal et une altitude prévue par ladite trajectoire verticale initiale audit point de passage ; - ladite trajectoire verticale initiale comprend successivement un vol en palier à 10 ladite première altitude jusqu'audit premier point et ladite phase initiale de changement de niveau, et ledit élément déclencheur est détecté lors du vol en palier de l'aéronef à ladite première altitude ; - ladite trajectoire verticale initiale comprend successivement une phase amont de changement de niveau de vol depuis un point à une troisième altitude jusqu'audit premier 15 point selon une troisième pente et ladite phase initiale de changement de niveau ; - la première altitude est comprise entre la deuxième altitude et la troisième altitude et ladite première pente est égale à ladite troisième pente ; - ledit élément déclencheur comprend un dépassement dudit premier point par l'aéronef sans que ladite phase initiale de changement de niveau ait été initiée ; 20 - ledit élément déclencheur comprend un actionnement d'une commande de changement de niveau de vol par un opérateur avant que ledit premier point ait été atteint par l'aéronef ; - le procédé comprend la mise en oeuvre d'une pluralité d'étapes successives de modification de la trajectoire verticale de l'aéronef, chaque étape de modification de la 25 trajectoire verticale comprenant : - une phase de détection d'un élément déclencheur lorsque l'aéronef est à ladite première altitude, - lorsque ledit élément déclencheur est détecté, une phase de détermination d'une trajectoire verticale modifiée, ladite trajectoire verticale modifiée 30 comprenant une phase modifiée de changement de niveau de vol depuis un point modifié à ladite première altitude, ledit point modifié étant distinct du premier point et de tout point modifié préalablement déterminé ; - la phase initiale de changement de niveau de vol est une phase de descente. - lorsque l'aéronef atteint ledit premier point, ladite première altitude correspond à 35 une première altitude plancher autorisée pour ledit aéronef, et la pluralité d'étapes successives de modification de la trajectoire verticale de l'aéronef est mise en oeuvre 3033925 4 jusqu'à ce qu'une deuxième altitude plancher, inférieure à ladite première altitude plancher, soit autorisée pour ledit aéronef. - la deuxième pente est égale à la première pente. L'invention a également pour objet un système de détermination en temps réel 5 d'une trajectoire verticale d'un aéronef, à partir d'une trajectoire verticale initiale comprenant au moins une phase initiale de changement de niveau de vol selon une première pente non nulle, entre un premier point à une première altitude, et un deuxième point à une deuxième altitude, ledit système comprenant : - un module de détection d'un élément déclencheur lorsque l'aéronef est à ladite 10 première altitude, -un module de détermination d'une trajectoire verticale modifiée configuré pour, lorsqu'un élément déclencheur est détecté par ledit module de détection, déterminer une trajectoire verticale modifiée, ladite trajectoire verticale modifiée comprenant une phase modifiée de changement de niveau de vol selon une deuxième pente prédéfinie non nulle, 15 depuis un point modifié à ladite première altitude, distinct dudit premier point, vers ladite deuxième altitude. L'invention sera davantage comprise au regard d'exemples de réalisation de l'invention qui vont maintenant être décrits en faisant référence aux figures annexées parmi lesquelles : 20 - la Figure 1 illustre de manière schématique un système de gestion selon un mode de réalisation de l'invention, - la Figure 2 illustre une trajectoire verticale initiale d'un aéronef, - la Figure 3 illustre un premier exemple de trajectoire verticale modifiée d'un aéronef, 25 - la Figure 4 illustre un deuxième exemple de trajectoire verticale modifiée d'un aéronef, - la Figure 5 illustre un troisième exemple de trajectoire verticale modifiée d'un aéronef, - la Figure 6 illustre un exemple de trajectoires verticales modifiées 30 successives, - la Figure 7 est un schéma synoptique illustrant la mise en oeuvre d'un procédé selon un mode de réalisation de l'invention. On a représenté sur la figure 1, de manière schématique, un système 1 de gestion de la trajectoire d'un aéronef selon un mode de réalisation de l'invention.

35 Le système 1 est configuré pour déterminer une trajectoire d'un aéronef, en fonction d'un plan de vol, et pour modifier cette trajectoire, lors d'un vol de l'aéronef, en 3033925 5 temps réel, en fonction de contraintes, notamment d'altitude, auxquelles l'aéronef est soumis lors de ce vol. Le système 1 comprend un calculateur 3 et des moyens 4 d'interface homme machine, notamment un dispositif 5 d'affichage d'informations à destination de l'équipage 5 de l'aéronef et un dispositif 6 de contrôle de paramètres. Le calculateur 3 comporte un processeur 7 et une mémoire 9. Le processeur 7 est adapté pour exécuter des applications contenues dans la mémoire 9, notamment un système d'exploitation permettant le fonctionnement classique d'un système informatique.

10 La mémoire 9 comprend différentes zones de mémoire contenant des modules logiciels propres à être exécutés par le processeur 7 et des ensembles de données. En particulier, la mémoire 9 comprend un module 13 de détermination d'une trajectoire initiale de l'aéronef, un module 15 de détection d'un élément déclencheur, et un module 17 de détermination d'une trajectoire modifiée de l'aéronef.

15 Le module 13 est configuré pour déterminer une trajectoire initiale de l'aéronef, en fonction d'un plan de vol associé à une mission de l'aéronef. Comme précédemment rappelé, le plan de vol comprend une succession de points géographiques, qui sont des points de passage pour l'aéronef dans un plan horizontal, auxquels sont associés d'éventuelles contraintes, notamment des contraintes 20 d'altitude, de vitesse et de temps. Ces contraintes d'altitude définissent chacune une altitude au-dessus, en-dessous ou à laquelle l'aéronef doit voler en un point donné. Chaque contrainte d'altitude est ainsi associée à un point de contrainte au-dessus, en-dessous ou par lequel l'aéronef doit transiter. En particulier, le module 13 est configuré pour déterminer une trajectoire latérale 25 initiale de l'aéronef, définie dans le plan horizontal, et une trajectoire verticale initiale de l'aéronef, définie dans un plan vertical, qui respectent les contraintes définies par le plan de vol. Ces trajectoires latérale et verticale initiales sont déterminées a priori en fonction des contraintes prédéfinies dans le plan de vol, mais indépendamment des contraintes 30 courantes, notamment des contraintes d'altitude, imposées lors du vol effectif de l'aéronef par l'autorité de contrôle du trafic aérien. Une trajectoire verticale est formée, dans un plan vertical, par une succession de segments S rectilignes, qui présentent chacun une pente constante. A titre d'exemple, on a représenté sur la Figure 2 un profil de trajectoire verticale 35 géométrique d'un aéronef, correspondant à plusieurs trajectoires possibles de descente de l'aéronef depuis son altitude de croisière schématisée par la ligne horizontale C, 3033925 6 jusqu'à un point d'approche interrompue, noté MAP pour « Missed Approach Point » en anglais, dont l'altitude est schématisée par la ligne en horizontale F. Sur la Figure 2, l'axe vertical indique l'altitude de l'aéronef par rapport à une altitude de référence, tandis que l'axe horizontal désigne une abscisse curviligne de 5 l'aéronef dans un plan horizontal. Les trajectoires illustrées sur la Figure 2 représentent donc les altitudes successives de l'aéronef lors d'un déplacement de l'aéronef. On a par ailleurs représenté sur la Figure 2 des points de contrainte, correspondant à des contraintes d'altitude du plan de vol, devant être respectées par l'aéronef lors de sa descente.

10 Ces points de contraintes comprennent un point de contrainte Cl définissant une altitude maximale de l'aéronef en un point de passage donné dans le plan horizontal, deux points de contrainte C2, 04 définissant des altitudes minimales de l'aéronef en deux autres points de passage dans le plan horizontal, et deux points de contrainte C3 et C5 définissant une altitude imposée de l'aéronef en un point de passage dans le plan 15 horizontal. Le point de contrainte C4 définit une altitude minimale pour le point de début d'approche finale (également noté FAF pour « Final Approach Fix en anglais). Le point C3 correspond à un point de début d'approche (également noté IAF pour « Initial Approach Fix » en anglais), et le point 05 correspond au point MAP d'approche interrompue.

20 On a représenté sur la Figure 2 plusieurs trajectoires verticales possibles de l'aéronef depuis l'altitude de croisière jusqu'au point MAP, respectant les contraintes d'altitude représentées par les points Cl, 02, 03, 04 et 05. Ces trajectoires comprennent chacune plusieurs segments correspondant chacun à une phase de descente selon une pente constante ou à une phase de vol en palier.

25 Chaque trajectoire comprend une première phase de vol en palier à l'altitude de croisière (segment SO), suivie d'une phase de descente (segment SI) depuis un point de changement de niveau pl appelé point de début de descente (TOD pour « Top of Descent » en anglais) jusqu'à un point p2 correspondant au point de contrainte CI. La phase de descente Si forme donc une phase de changement de niveau depuis un 30 premier point pl à une première altitude, correspondant à l'altitude de croisière, jusqu'à un deuxième point p2 à une deuxième altitude. Pour rejoindre le point de contrainte 03, d'altitude imposée, depuis le point p2, tout en passant au-dessus du point de contrainte 02, une première stratégie consiste à effectuer une phase de vol en palier (segment S2), suivie d'une phase de descente 35 depuis un point de changement de niveau p3 jusqu'au point de contrainte C3 (segment S3). Une deuxième stratégie consiste à effectuer une unique phase de descente depuis le 3033925 7 point p2 jusqu'au point de contrainte C3 (segment S4). Le point p2 est alors également un point de changement de niveau. Pour rejoindre le point de début d'approche finale FAF (qui correspond au point au contrainte C4 dans l'exemple représenté), une première stratégie consiste à effectuer une 5 phase de vol en palier (segment S5), suivie d'une phase de descente depuis un point de changement de niveau p4 jusqu'au point de début d'approche finale FAF (segment S6). Une deuxième stratégie consiste à effectuer une unique phase de descente depuis le point de contrainte C3 jusqu'au point de début d'approche finale FAF (segment S7). Une troisième stratégie consiste à effectuer une phase de descente (segment S8) depuis le 10 point de contrainte C3, suivie d'une phase de vol en palier (segment S9) jusqu'au point de début d'approche finale FAF. Selon les deuxième et troisième stratégies, le point C3 est également un point de changement de niveau. Enfin, pour rejoindre le point d'approche interrompue MAP, d'altitude imposée et correspondant au point de contrainte C5, une stratégie consiste à effectuer une unique 15 phase de descente depuis le point FAF jusqu'au point MAP (segment S10). Le point FAF, correspondant au point de contrainte C4, est alors également un point de changement de niveau. A noter que les trajectoires représentées passent par les points de contrainte Cl et C4, mais d'autres trajectoires, passant en-dessous du point Cl et/ou au-dessus du 20 point 04 seraient également envisageables. Ces trajectoires verticales comprennent ainsi plusieurs phases de changement de niveau, qui sont dans le cas présent des phases de descente, chacune selon une pente donnée, depuis un point initial de changement de niveau (points pi, p2, p3, Ci, C3 ou C4) à une première altitude jusqu'à une deuxième altitude.

25 Le module 15 de détection est configuré pour détecter, lors du vol de l'aéronef, un élément déclencheur, afin d'initier la détermination, par le module 17 de détermination, d'une trajectoire modifiée de l'aéronef. En particulier, la trajectoire verticale initiale comprenant une phase initiale de changement de niveau de vol selon une première pente non nulle, entre un premier point, 30 noté de manière générique pi, à une première altitude Ai, et un deuxième point, noté P2, à une deuxième altitude A2, le module 15 de détection est configuré pour détecter un élément déclencheur lorsque l'aéronef est à la première altitude Al. De manière générale, l'élément déclencheur correspond à l'apparition d'une discordance entre la trajectoire verticale prévue par l'aéronef et la trajectoire verticale 35 réelle de l'aéronef. En particulier, l'élément déclencheur correspond à l'apparition d'un écart, supérieur à un écart seuil prédéterminé, entre l'altitude de l'aéronef en un point 3033925 8 donné dans le plan horizontal et l'altitude en ce point donné telle que prévue par la trajectoire initiale. L'écart seuil correspond à une marge de tolérance entre l'altitude de l'aéronef et l'altitude prévue par la trajectoire. Cette discordance peut résulter d'une impossibilité temporaire pour l'aéronef de 5 réaliser une phase de changement de niveau depuis la première altitude Al jusqu'à la deuxième altitude A2, notamment en raison de contraintes d'altitudes planchers fixées par l'autorité de contrôle du trafic aérien, non compatibles avec la trajectoire verticale initiale. Dans ce cas, l'élément déclencheur est par exemple un dépassement du premier point P1 par l'aéronef sans qu'un changement de niveau conforme à la phase de 10 changement de niveau associée ait été initié. La phase de changement de niveau étant une phase de descente depuis la première altitude Al jusqu'à la deuxième altitude A2 inférieure à la première altitude, un tel événement peut se produire lorsque l'aéronef atteint le premier point P1 sans avoir été autorisé par l'autorité de contrôle du trafic aérien à effectuer la phase de descente, 15 l'altitude plancher étant égale à l'altitude courante de l'aéronef. Selon un premier exemple, illustré sur la Figure 3, la trajectoire verticale initiale, représentée en traits pleins, comprend une phase SO de vol en palier à la première altitude Ai, suivie de la phase Si de changement de niveau de vol de la première altitude Al à la deuxième altitude A2, le premier point P1 étant alors un point de changement de 20 niveau. Dans cet exemple, l'élément déclencheur est l'atteinte par l'aéronef d'un point P4, situé à la première altitude en aval du point P1 par rapport à la trajectoire suivie par l'aéronef. Selon un deuxième exemple, illustré sur la Figure 4, la trajectoire verticale initiale, 25 représentée en traits pleins, comprend une phase amont S'O de changement de niveau depuis un troisième point P3 à une troisième altitude A3 jusqu'au premier point Pi, selon une troisième pente, suivie de la phase Si de changement de niveau depuis le premier point P1 à la première altitude Al jusqu'au deuxième point P2 à la deuxième altitude A2. Les première et troisième pente sont par exemple égales, la phase amont S'O de 30 changement de niveau et la phase S1 de changement de niveau formant alors ensemble une phase de changement de niveau depuis le troisième point P3 à la troisième altitude A3 jusqu'au deuxième point P2 à la deuxième altitude A2, en passant par le premier point P1 à la première altitude Ai. Si, lors d'une descente de l'aéronef depuis le troisième point P3 conformément à 35 la phase amont S'O de changement de niveau, lorsque l'aéronef atteint le premier point Pi, l'altitude plancher autorisée pour l'aéronef est égale à la première altitude Ai, 3033925 9 l'aéronef dépasse le premier point P1 sans initier la phase Si de changement de niveau prévue par la trajectoire initiale, c'est-à-dire interrompt sa descente à la première altitude Al. Par exemple, un tel événement peut se produire lorsque l'altitude plancher 5 autorisée pour l'aéronef est supérieure à l'altitude finale d'une phase de descente : cette phase de descente est alors interrompue à l'altitude plancher. Dans ce deuxième exemple, l'élément déclencheur est également l'atteinte par l'aéronef d'un point P4, situé à la première altitude en aval du point P1 par rapport à la trajectoire suivie par l'aéronef.

10 La discordance entre la trajectoire prévue par l'aéronef et la trajectoire effectivement suivie par l'aéronef peut également résulter d'une action manuelle d'un opérateur, par exemple à un actionnement d'une commande de changement de niveau de vol avant qu'un point de changement de niveau ait été atteint. Dans ce cas, selon un troisième exemple illustré sur la Figure 5, dans lequel la 15 trajectoire verticale initiale est similaire à celle illustrée sur la Figure 3, l'élément déclencheur est l'initiation d'une phase de changement de niveau de la première altitude Al vers la deuxième altitude A2 depuis un point P5 à la première altitude situé en amont du point P1 par rapport à la trajectoire suivie par l'aéronef, c'est-à-dire avant que l'aéronef n'atteigne le point Pi.

20 Le module 17 de détermination est configuré pour déterminer en temps réel, lorsqu'un élément déclencheur est détecté par le module 15, une trajectoire verticale modifiée, différente de la trajectoire verticale prévue. La trajectoire verticale modifiée est une trajectoire verticale compatible avec la trajectoire réelle de l'aéronef.

25 La trajectoire verticale modifiée comprend au moins une phase modifiée de changement de niveau de vol différente de la phase de changement de niveau de vol prévue correspondante. En particulier, la phase de changement de niveau de vol modifiée correspond à la phase de changement niveau de vol affectée par l'élément déclencheur. La phase modifiée de changement de niveau est initiée depuis un point modifié, 30 noté Plm, situé à la première altitude. Le point modifié Plm est distinct du premier point Pi, i.e. le point de changement de niveau prévu selon la trajectoire verticale initiale. En outre, la phase modifiée de changement de niveau est réalisée selon une pente prédéterminée et contrôlée. La pente prédéterminée est par exemple égale à la pente de la phase de 35 changement de niveau de vol prévue.

3033925 10 De préférence, la pente prédéterminée est comprise dans un intervalle de pente fixé, par exemple entre 2,75 et 3,6 degrés, correspondant à un intervalle dans lequel un niveau de confort des passagers est assuré et la gestion de la vitesse facilitée. La pente prédéterminée est par exemple réglable par le pilote à l'intérieur de cet 5 intervalle, au moyen du dispositif 6 de contrôle de paramètres. De préférence, la phase modifiée de changement de niveau forme un segment depuis le point modifié P1 m à la première altitude Al jusqu'à un point à la deuxième altitude A2, généralement distinct du deuxième point P2. Le point modifié Plm est en amont ou en aval du premier point Pl.

10 Notamment, lorsque l'élément déclencheur est un dépassement du premier point P1 par l'aéronef sans qu'un changement de niveau conforme à la phase de changement de niveau associée ait été initié, le point modifié Plm est en aval du premier point P1 par rapport à la trajectoire suivie par l'aéronef, comme illustré sur les Figures 3 et 4. En outre, dans ce cas, le point modifié Plm est également en aval de la position 15 courante de l'aéronef par rapport à la trajectoire suivie par l'aéronef. Ainsi, le point modifié Plm est un point qui n'a pas encore été atteint par l'aéronef au moment où la trajectoire verticale modifiée est déterminée. Lorsque l'élément déclencheur est l'initiation d'une phase de changement de niveau de la première altitude Al vers la deuxième altitude A2 depuis un point P5 à la 20 première altitude situé en amont du point P1 par rapport à la trajectoire suivie par l'aéronef, le point modifié Plm est situé en amont du premier point Pi: le point modifié Plm est le point P5 auquel la phase de changement de niveau est initiée, comme illustré sur la Figure 5. Selon les exemples illustrés sur les Figures 3, 4 et 5, la trajectoire verticale 25 modifiée, représentée en traits pointillés, comprend une phase S1 m modifiée de changement de niveau de vol selon une deuxième pente prédéfinie, depuis le point modifié Plm de changement de niveau à la première altitude Al vers la deuxième altitude A2, et de préférence jusqu'à la deuxième altitude A2. Dans ces exemples, la deuxième pente est égale à la première pente.

30 La trajectoire verticale modifiée ainsi déterminée par le module 17 remplace la trajectoire initialement déterminée. En outre, cette trajectoire est compatible avec la trajectoire réelle de l'aéronef, sous réserve, pour les exemples des Figures 3 et 4, que l'aéronef reçoive une autorisation de changement de niveau de vol au plus tard lorsqu'il atteindra le point modifié Plm de changement de niveau.

35 Par ailleurs, le système 1 est configuré pour déterminer en temps réel au moins deux trajectoires verticales modifiées successives, la première trajectoire verticale 3033925 11 modifiée remplaçant la trajectoire verticale initiale et la ou les trajectoires verticales modifiées déterminées précédemment par le système 1. En particulier lorsqu'une contrainte empêche un changement de niveau depuis la première altitude Al jusqu'à la deuxième altitude A2, le système 1 est configuré pour 5 déterminer successivement une pluralité de trajectoires modifiées jusqu'à ce qu'un changement de niveau de la première altitude vers la deuxième altitude, notamment jusqu'à la deuxième altitude ou une altitude intermédiaire, soit autorisé. Ainsi, lorsqu'une contrainte empêche un changement de niveau depuis la première altitude Al jusqu'à la deuxième altitude A2, le module 15 de détection est configuré pour 10 détecter un premier élément déclencheur, consistant en un dépassement du premier point P1 sans que la phase Si de changement de niveau ait été initiée, l'aéronef restant à l'altitude Al. Le module 17 de détermination est configuré pour déterminer, lorsque ce premier élément déclencheur est détecté, une première trajectoire verticale modifiée, différente de la trajectoire verticale prévue. Cette première trajectoire verticale modifiée 15 comprend une première phase modifiée de changement de niveau initiée depuis un premier point modifié, noté P1 1m , situé à la première altitude, en aval du premier point Pl. Puis, si la contrainte empêche toujours un changement de niveau depuis la première altitude Al jusqu'à la deuxième altitude A2 lorsque l'aéronef atteint le premier point modifié P11m , la première trajectoire verticale modifiée ne peut pas être suivie par 20 l'aéronef. Le module 15 de détection est configuré pour détecter un deuxième élément déclencheur, consistant en un dépassement du premier point modifié P11m sans que la phase modifiée de changement de niveau ait été initiée, l'aéronef restant à la première altitude Al. Le module 17 de détermination est alors configuré pour déterminer, lorsque ce deuxième élément déclencheur est détecté, une deuxième trajectoire verticale 25 modifiée, différente de la première trajectoire verticale modifiée. Cette deuxième trajectoire verticale modifiée comprend une deuxième phase modifiée de changement de niveau initiée depuis un deuxième point modifié P11Z, situé à la première altitude en aval du premier point P1 et du premier point modifié P1im . Plus généralement, le module 15 de détection est configuré pour détecter 30 successivement plusieurs éléments déclencheurs, consistant chacun en un dépassement par l'aéronef du point prévu de changement de niveau de vol, qui est tout d'abord le premier point P1 puis le point modifié déterminé en dernier lieu par le module 17 de détermination, sans que la phase modifiée de changement de niveau ait été initiée, l'aéronef restant à la première altitude Al.

3033925 12 Egalement, le module 17 de détermination est configuré pour déterminer, à chaque fois qu'un élément déclencheur est détecté, une trajectoire verticale modifiée, différente de la première trajectoire verticale modifiée et de toute trajectoire verticale modifiée préalablement déterminée. Cette trajectoire verticale modifiée comprend une phase modifiée de changement de niveau initiée depuis un point modifié P1im situé à la première altitude en aval du premier point P1 et de tout point modifié P11m P11 préalablement déterminé. On a ainsi illustré sur la Figure 6 plusieurs trajectoires verticales modifiées, pouvant être déterminées successivement par le module 17 lorsqu'une contrainte 10 d'altitude, imposée à l'aéronef, empêche un changement de niveau de vol de la première altitude vers la deuxième altitude, jusqu'à ce que cette contrainte soit levée. Dans cet exemple, la trajectoire verticale initiale, similaire à celle représentée sur la Figure 3, comprend une phase SO de vol en palier à la première altitude AI, suivie d'une phase Si de changement de niveau de vol de la première altitude Al à la deuxième 15 altitude A2 depuis le premier point PI, selon une première pente. Un premier élément déclencheur pouvant être détecté par le module 15 de détection est le dépassement du premier point P1 lors du vol de l'aéronef à la première altitude AI. La première trajectoire modifiée pouvant être calculée par le module 17 de détermination comprend une première phase modifiée Slim de changement de niveau, 20 depuis un premier point modifié P11m de changement de niveau à la première altitude Al jusqu'à la deuxième altitude A2, selon une deuxième pente, qui est dans l'exemple représenté égale à la première pente. Puis, si l'altitude plancher imposée à l'aéronef reste égale à la première altitude lorsque l'aéronef atteint le premier point modifié P11m , le module 15 de détection est 25 propre à détecter le dépassement du premier point modifié Pllm qui en résulte, et qui constitue un deuxième élément déclencheur. Le module 17 de détermination est alors propre à déterminer une deuxième trajectoire modifiée, comprenant une deuxième phase modifiée Sg' de changement de niveau, depuis un deuxième point modifié Plr' de changement de niveau à la première altitude Al jusqu'à la deuxième altitude A2, selon 30 une deuxième pente, qui est dans l'exemple représenté égale à la première pente. De manière similaire, tant que l'altitude plancher reste égale à la première altitude, l'aéronef ne peut initier un changement d'altitude et dépasse tout premier point modifié P11'yi-1préalablement déterminé par le module 17 de détermination. Le module 15 de détection est apte à détecter chacun de ces dépassements, pour entraîner la 3033925 13 détermination en temps réel par le module 17 de détermination d'une nouvelle trajectoire verticale modifiée, différente de la première trajectoire verticale modifiée et de toute trajectoire verticale modifiée préalablement déterminée, comprenant une phase modifiée St de changement de niveau initiée depuis un nouveau point modifié Plim , situé à la 5 première altitude Al en aval du premier point PI et de tout point modifié P11m P11 préalablement déterminé. Chaque trajectoire verticale modifiée ainsi déterminée par le module 17 remplace la trajectoire verticale préalablement déterminée. Un exemple de mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention, au moyen du 10 système 1, va maintenant être décrit, en référence à la Figure 7 et aux Figures 3 à 6. Le procédé comprend une étape 102 de fourniture d'une trajectoire verticale initiale pour l'aéronef, cette trajectoire verticale initiale comprenant au moins une phase initiale de changement de niveau de vol selon une première pente non nulle, entre un premier point P1 à une première altitude A1, et un deuxième point P2 à une deuxième 15 altitude A2. Généralement, la trajectoire verticale initiale comprend plusieurs phases initiales de changement de niveau de vol. En particulier, la trajectoire verticale initiale comprend plusieurs phases initiales de changement de niveau de vol, destinées à être mises en oeuvre lors d'une phase d'approche.

20 La trajectoire verticale initiale est par exemple déterminée par le module 13, en fonction des contraintes prédéfinies dans le plan de vol. Le procédé comprend par ailleurs, lorsqu'une discordance apparaît entre la trajectoire verticale initiale et la trajectoire verticale effectivement suivie par l'aéronef, au moins une étape 104 de modification de la trajectoire verticale de l'aéronef. Cette étape 25 104 est destinée à fournir en temps réel à l'aéronef et à son équipage une trajectoire verticale actualisée qui soit cohérente avec la trajectoire verticale effective de l'aéronef. La ou chaque étape 104 de modification de la trajectoire comprend une phase 106 de détection d'un élément déclencheur lorsque l'aéronef est à la première altitude Al. La phase 106 de détection est mise en oeuvre par le module 15 de détection.

30 En particulier, la phase 106 de détection de l'élément déclencheur comprend la détection par le module 15 d'un écart, supérieur à un écart seuil prédéterminé, entre une altitude de l'aéronef en un point de passage dans le plan horizontal et une altitude prévue par ladite trajectoire verticale initiale à ce point de passage.

3033925 14 Comme illustré sur les Figures 3 et 4, l'élément déclencheur comprend par exemple un dépassement du premier point P1 par l'aéronef sans que la phase initiale de changement de niveau de la première altitude Al à la deuxième altitude A2 ait été initiée. Comme illustré sur la Figure 5, l'élément déclencheur peut également être un 5 actionnement d'une commande de changement de niveau de vol par un pilote avant que le premier point PI ait été atteint par l'aéronef. La ou chaque étape 104 de modification de la trajectoire comprend ensuite, c'est-à-dire lorsque l'élément déclencheur est détecté, une phase 108 de détermination d'une trajectoire verticale modifiée par le module 17 de détermination. La trajectoire verticale 10 modifiée comprend une phase modifiée Slm de changement de niveau de vol, selon une deuxième pente prédéfinie non nulle, depuis un premier point modifié P1 m à la première altitude Al vers la deuxième altitude A2. Le point modifié Pim est distinct du premier point Pi. Le point modifié Plm est en amont ou en aval du premier point P1.

15 Notamment, si l'élément déclencheur est un dépassement du premier point P1 par l'aéronef sans qu'un changement de niveau conforme à la phase de changement de niveau associée ait été initié, le point modifié P1 m est en aval du premier point P1 par rapport à la trajectoire suivie par l'aéronef (Figures 3 et 4). En outre, le point modifié P1m est également en aval de la position courante de 20 l'aéronef par rapport à la trajectoire suivie par l'aéronef. Ainsi, le point modifié P1m est un point qui n'a pas encore été atteint par l'aéronef au moment où la trajectoire verticale modifiée est déterminée. Si l'élément déclencheur est l'initiation d'une phase de changement de niveau de la première altitude Al vers la deuxième altitude A2 depuis un point P5 à la première 25 altitude situé en amont du point P1 par rapport à la trajectoire suivie par l'aéronef, le point modifié Plm est situé en amont du premier point Pi: le point modifié Plm est le point P5 auquel la phase de changement de niveau est initiée, comme illustré sur la Figure 5. En outre, la phase modifiée de changement de niveau est réalisée selon une pente prédéterminée et contrôlée.

30 La pente prédéterminée est par exemple égale à la pente de la phase de changement de niveau de vol prévue. La pente prédéterminée est par exemple réglable par le pilote à l'intérieur d'un intervalle prédéterminé. De préférence, la phase modifiée de changement de niveau forme un segment depuis le point modifié P1 m à la première altitude Al jusqu'à un point à la deuxième 35 altitude A2, généralement distinct du deuxième point P2.

3033925 15 A la suite de l'étape 104 de modification de la trajectoire, la trajectoire verticale modifiée telle que déterminée par le module 17 lors de la phase 108 est affichée à destination de l'équipage, notamment sur le dispositif 5 d'affichage d'informations. Si l'élément déclencheur résultait de l'actionnement d'une commande de 5 changement de niveau de vol par un pilote avant que le premier point P1 ait été atteint par l'aéronef, l'aéronef suit la trajectoire verticale modifiée, notamment la phase modifiée de changement de niveau de la première altitude Al vers la deuxième altitude A2 selon la deuxième pente. En particulier, si la phase de changement de niveau est une phase de descente, 10 l'aéronef effectue le changement de niveau jusqu'à la deuxième altitude A2 si cette altitude lui est accessible, l'altitude plancher étant inférieure ou égale à la deuxième altitude. En revanche, si lors du changement de niveau de vol depuis la première altitude vers la deuxième altitude, l'altitude de l'aéronef devient égale à l'altitude plancher avant d'atteindre la deuxième altitude, c'est-à-dire si l'altitude plancher autorisée est comprise 15 entre la première altitude Al et la deuxième altitude A2, l'aéronef interrompt sa descente à cette altitude plancher. Le système 1 met alors en oeuvre une nouvelle étape 104 de modification de la trajectoire afin de déterminer une trajectoire modifiée conforme à la trajectoire effective de l'aéronef. Dans le cas où l'élément déclencheur résultait d'un dépassement du premier point 20 P1 par l'aéronef sans que la phase initiale de changement de niveau de la première altitude Al à la deuxième altitude A2 ait été initiée, en particulier en raison d'une contrainte d'altitude plancher incompatible avec une telle phase de changement de niveau, le système 1 met en oeuvre, si nécessaire, une pluralité d'étapes 104 de la trajectoire, jusqu'à ce qu'un changement de niveau vers le deuxième niveau soit autorisé.

25 Les étapes 104 de modification sont réalisées de manière itérative, chaque trajectoire verticale modifiée déterminée lors d'une itération i de l'étape 104 remplaçant la trajectoire verticale modifiée déterminée lors de l'itération i-1 précédant immédiatement l'itération i de l'étape 104. Lors de chacune des étapes 104 de modification, le module 15 détecte lors d'une 30 phase 106 un élément déclencheur. Le premier élément déclencheur est le dépassement du premier point Pl, puis, lors de chaque phase 106, le module 15 détecte le dépassement du point modifié P11 déterminé lors de l'itération i-1 de l'étape 104 précédant immédiatement l'itération courante de cette étape 104. Par ailleurs, lors de chaque phase 108, le module 17 détermine une phase 35 modifiée St de changement de niveau initiée depuis un point modifié Pt , situé à la 3033925 16 première altitude Al en aval du premier point P1 et, si i>1, situé en aval de tout point modifié P11m P1ir;1 préalablement déterminé. Chaque trajectoire verticale modifiée ainsi déterminée par le module 17 remplace la trajectoire verticale préalablement déterminée.

5 Si, lorsque l'aéronef arrive en un point modifié Pt , l'altitude plancher autorisée pour l'aéronef est inférieure à la première altitude AI, l'aéronef suit la dernière trajectoire modifiée déterminée par le module 17, en particulier la phase modifiée St de changement de niveau de la première altitude Al vers la deuxième altitude A2, depuis le point modifié Pt .

10 En particulier, l'aéronef effectue le changement de niveau jusqu'à la deuxième altitude A2 si cette altitude lui est accessible, l'altitude plancher étant inférieure ou égale à la deuxième altitude. En revanche, si lors du changement de niveau de vol depuis la première altitude vers la deuxième altitude, l'altitude de l'aéronef devient égale à l'altitude plancher avant d'atteindre la deuxième altitude, c'est-à-dire si l'altitude plancher autorisée 15 est comprise entre la première et la deuxième altitudes, l'aéronef interrompt sa descente à cette altitude plancher. Le système 1 met alors en oeuvre une nouvelle étape 104 de modification de la trajectoire afin de déterminer une trajectoire modifiée conforme à la trajectoire effective de l'aéronef. Le procédé et le système selon l'invention permet de déterminer en temps réel une 20 trajectoire qui satisfait les contraintes du plan de vol et les contraintes imposées par l'autorité de contrôle aérien, et dont les paramètres, notamment en terme de vitesse et de pente, sont contrôlés. Le procédé et le système selon l'invention permettent ainsi de garantir le confort des passagers et de faciliter la gestion de la vitesse en cas d'excursion en dehors de la 25 trajectoire verticale initialement déterminée. Il devra toutefois être compris que les modes de réalisation décrits ci-dessus ne sont pas limitatifs. Notamment, le procédé de modification selon l'invention peut être mis en oeuvre plusieurs fois lors d'une mission de l'aéronef, notamment dès qu'un écart apparaît entre la 30 trajectoire verticale prévue et la trajectoire verticale effective de l'aéronef.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1.- Procédé de détermination en temps réel d'une trajectoire verticale d'un aéronef, ledit procédé comprenant : - une étape de fourniture (102) d'une trajectoire verticale initiale comprenant au moins une phase initiale (S1) de changement de niveau de vol selon une première pente non nulle, entre un premier point (P1) à une première altitude (A1), et un deuxième point (P2) à une deuxième altitude (A2), au moins une étape (104) de modification de la trajectoire verticale de l'aéronef, comprenant : - une phase de détection (106) d'un élément déclencheur lorsque l'aéronef est à ladite première altitude (A1), - lorsque ledit élément déclencheur est détecté, une phase (108) de détermination d'une trajectoire verticale modifiée, ladite trajectoire verticale modifiée comprenant une phase modifiée (S1m,Si) de changement de niveau de vol selon une deuxième pente prédéfinie non nulle, depuis un point modifié (Pim, P1mi ) à ladite première altitude (A1), distinct dudit premier point (P1), vers ladite deuxième altitude (A2), le remplacement de ladite trajectoire verticale initiale par ladite trajectoire verticale modifiée.
2. 2.- Procédé de détermination selon la revendication 1, caractérisé en ce que la phase (106) de détection de l'élément déclencheur comprend la détection d'un écart, supérieur à un écart seuil prédéterminé, entre une altitude de l'aéronef en un point de passage dans le plan horizontal et une altitude prévue par ladite trajectoire verticale initiale audit point de passage.
3. 3.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite trajectoire verticale initiale comprend successivement un vol en palier (SO) à ladite première altitude (A1) jusqu'audit premier point (P1) et ladite phase initiale (Si) de changement de niveau, et en ce que ledit élément déclencheur est détecté lors du vol en palier de l'aéronef à ladite première altitude (A1).
4. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite trajectoire verticale initiale comprend successivement une phase amont (S'O) de changement de niveau de vol depuis un point (P3) à une troisième altitude (A3) jusqu'audit premier point (P1) selon une troisième pente et ladite phase initiale (Si) de changement de niveau. 3033925 18
5. 5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première altitude (A1) est comprise entre la deuxième altitude (A2) et la troisième altitude (A3) et en ce que ladite première pente est égale à ladite troisième pente.
6. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce 5 que ledit élément déclencheur comprend un dépassement dudit premier point (P1) par l'aéronef sans que ladite phase initiale (S1) de changement de niveau ait été initiée.
7. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ledit élément déclencheur comprend un actionnement d'une commande de changement de niveau de vol par un opérateur avant que ledit premier point (P1) ait été 10 atteint par l'aéronef.
8. 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend la mise en oeuvre d'une pluralité d'étapes (104) successives de modification de la trajectoire verticale de l'aéronef, chaque étape de modification de la trajectoire verticale comprenant : 15 une phase (106) de détection d'un élément déclencheur lorsque l'aéronef est à ladite première altitude, - lorsque ledit élément déclencheur est détecté, une phase (108) de détermination d'une trajectoire verticale modifiée, ladite trajectoire verticale modifiée comprenant une phase modifiée (St ) de changement de niveau de vol depuis un point 20 modifié (Pt ) à ladite première altitude (A1), ledit point modifié étant distinct du premier point (P1) et de tout point modifié (P11m,...P11 ) préalablement déterminé.
9. 9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la phase initiale de changement de niveau de vol est une phase de descente.
10. 10.- Procédé selon les revendications 6, 8 et 9, caractérisé en ce que lorsque 25 l'aéronef atteint ledit premier point (P1), ladite première altitude (A1) correspond à une première altitude plancher autorisée pour ledit aéronef, et en ce que la pluralité d'étapes successives (104) de modification de la trajectoire verticale de l'aéronef est mise en oeuvre jusqu'à ce qu'une deuxième altitude plancher, inférieure à ladite première altitude plancher, soit autorisée pour ledit aéronef. 30
11. 11.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la deuxième pente est égale à la première pente.
12. 12.- Système (1) de détermination en temps réel d'une trajectoire verticale d'un aéronef, à partir d'une trajectoire verticale initiale comprenant au moins une phase initiale (S1) de changement de niveau de vol selon une première pente non nulle, entre un 3033925 19 premier point (P1) à une première altitude (A1), et un deuxième point (P2) à une deuxième altitude (A2), ledit système comprenant : - un module (15) de détection d'un élément déclencheur lorsque l'aéronef est à 5 ladite première altitude, -un module (17) de détermination d'une trajectoire verticale modifiée configuré pour, lorsqu'un élément déclencheur est détecté par ledit module (15) de détection, déterminer une trajectoire verticale modifiée, ladite trajectoire verticale modifiée comprenant une phase modifiée (S1m, Slim ) de changement de niveau de vol selon une 10 deuxième pente prédéfinie non nulle, depuis un point modifié (Pim, P1im ) à ladite première altitude (A1), distinct dudit premier point (P1), vers ladite deuxième altitude (A2).