FR3049376A1

FR3049376A1 - Procede et dispositif d'aide au pilotage d'un aeronef en phase d'atterrissage.

Info

Publication number: FR3049376A1
Application number: FR1652576A
Authority: FR
Inventors: Jerome Journade; Christine Charbonnier; Remi Morin; Robert Lignee; Jeremie Briere; Nicolas Daniel; Jerome Collins
Original assignee: Airbus Operations SAS; Airbus SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS; Airbus SAS
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2016-03-24
Publication date: 2017-09-29

Abstract

- Procédé et dispositif d'aide au pilotage d'un aéronef en phase d'atterrissage. - Le dispositif (10) d'aide au pilotage d'un aéronef en vue d'un atterrissage sur une piste d'atterrissage, permet à l'équipage de l'aéronef d'anticiper ou d'éviter l'entrée dans une zone d'alerte de sortie de piste, ledit dispositif (10) comprenant un module (11) de détermination de position de l'aéronef, un module (12) de calcul de distance minimale d'arrêt de l'aéronef, un module (13) de calcul de distance marginale d'arrêt permettant d'anticiper une sortie de la piste, un module (14) de calcul de distance augmentée, un module(15) de calcul de distance restant à parcourir jusqu'à une extrémité aval de la piste, un module (16) de comparaison de la longueur de la piste restant à parcourir avec la distance augmentée, et au moins un module d'émission (17, 18, 19) configuré pour transmettre un signal d'alerte (s1, s2, s3) à un dispositif utilisateur (U1, U2, U3) en fonction du résultat de la comparaison.

Description

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention concerne un procédé et un dispositif d’aide au pilotage d’un aéronef en vue d’un atterrissage sur une piste d’atterrissage.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE

Il existe actuellement des procédés et des dispositifs d’aide au pilotage d’un aéronef lors d’une phase d’atterrissage sur une piste d’atterrissage. Le brevet US 8,275,501 B1 décrit un tel procédé ou un tel dispositif. Un tel procédé ou dispositif est appelé système de prévention de sortie de piste ou ROPS (« Runway Overrun Prévention System » en anglais).

En général, ces dispositifs sont destinés à estimer le point d’arrêt de l’aéronef sur la piste d’atterrissage à l’atterrissage, en se basant sur la capacité de l’aéronef de s’arrêter dans des conditions nominales. L’adjectif « nominal » signifie l’absence de toute panne qui serait susceptible de dégrader la capacité de décélération de l’aéronef.

Si, à n’importe quel point lors de la phase d’atterrissage, le procédé ou le dispositif prédit que l’aéronef ne sera pas capable de s’arrêter sur la piste d’atterrissage, au moins une alerte est déclenchée. Une telle alerte permet à l’équipage d’effectuer une manœuvre de remise des gaz s’il est encore possible de le faire. S’il n’est plus possible d’effectuer une remise des gaz et si l’aéronef est sur le sol, ces alertes peuvent aussi inciter l’équipage à utiliser tout moyen de décélération disponible, tel qu’un freinage maximum et une inversion maximum de la poussée, afin d’arrêter l’aéronef sur la longueur restante de la piste.

Ainsi, un système de type ROPS émettra une alerte en cas de détection d’un risque de sortie de piste, afin d’inciter l’équipage à utiliser tout moyen de décélération ou de déclencher automatiquement un moyen de décélération. Par exemple, un freinage maximum peut être déclenché par l’équipage ou déclenché automatiquement, et une inversion de poussée maximum peut être déclenchée par l’équipage. Une telle alerte représente un filet de sécurité afin que le pilote puisse déclencher une action urgente.

Toutefois un tel système ne permet pas au pilote d’anticiper les alertes émises par le système ROPS.

EXPOSÉ DE L’INVENTION

La présente invention a pour objet de pallier cet inconvénient en permettant à l’équipage d’anticiper le risque de sortie de piste. À cet effet, l’invention concerne un procédé d’aide au pilotage d’un aéronef en vue d’un atterrissage sur une piste d’atterrissage.

Selon l’invention, le procédé comprend : - une première étape de calcul de distance, mise en oeuvre par un premier module de calcul de distance, consistant à calculer une distance minimale d’arrêt de l’aéronef pour arrêter l’aéronef sur la piste, en fonction d’un modèle de performance de l’aéronef calibré sur des capacités maximales opérationnelles de freinage de l’aéronef ; - une deuxième étape de calcul de distance, mise en oeuvre par un deuxième module de calcul de distance, consistant à calculer une distance marginale d’arrêt permettant d’anticiper une sortie de la piste ; - une troisième étape de calcul de distance, mise en oeuvre par un troisième module de calcul de distance, consistant à calculer une distance, dite distance augmentée, qui correspond à la somme de la distance minimale d’arrêt et de la distance marginale d’arrêt ; - une quatrième étape de calcul de distance, mise en oeuvre par un quatrième module de calcul de distance, consistant à calculer une distance restant à parcourir jusqu’à une extrémité aval de la piste ; - une étape de comparaison, mise en oeuvre par un module de comparaison, consistant à comparer : - d’une part, la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval de la piste, - avec, d’autre part, la distance augmentée ; et - une étape de transmission, mise en oeuvre par au moins un module d’émission, consistant à transmettre à au moins un dispositif utilisateur un signal d’alerte en fonction du résultat de la comparaison.

Ainsi, des indications peuvent être fournies à l’équipage avant l’émission d’une alerte de risque de sortie de piste, en augmentant la distance minimale d’arrêt d’une distance marginale. Ainsi, grâce à l’invention, l’équipage peut anticiper ou éviter l’entrée dans une zone d’alerte de sortie de piste.

Selon une particularité, avantageusement, lors de la phase d’atterrissage avant le toucher de l’aéronef sur la piste, l’étape de transmission comprend une première étape d’émission, mise en oeuvre par un premier module d’émission, consistant à transmettre un premier signal d’alerte à un premier dispositif utilisateur apte à alerter l’équipage de l’aéronef qu’un système de décélération devrait être actionné au maximum après le toucher de l’aéronef sur la piste, la première étape d’émission étant mise en oeuvre si le résultat de la comparaison montre que la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval de la piste est plus petite que la distance augmentée.

En outre, lors de la phase d’atterrissage après le toucher de l’aéronef sur la piste, le procédé comprend une étape de détermination de position, mise en oeuvre par un module de détermination de position, consistant à déterminer, de façon répétitive, la position de l’aéronef dans un repère lié à la piste, la première étape de calcul de distance, mise en oeuvre par le premier module de calcul de distance, consistant à calculer la distance minimale d’arrêt de l’aéronef correspondant à une distance minimale de freinage pour arrêter l’aéronef sur la piste à partir de la position de l’aéronef, en fonction du modèle de performance de l’aéronef calibré sur des capacités maximales opérationnelles de freinage de l’aéronef, la quatrième étape de calcul de distance, mise en oeuvre par le quatrième module de calcul de distance, consistant à calculer la distance à parcourir jusqu’à l’extrémité aval de la piste correspondant à une distance restant à parcourir sur la piste entre la position de l’aéronef et l’extrémité aval de la piste.

De plus, avantageusement, lors de la phase d’atterrissage après le toucher de l’aéronef sur la piste, l’étape de transmission comprend une deuxième étape d’émission, mise en oeuvre par un deuxième module d’émission, consistant à transmettre un deuxième signal d’alerte à un deuxième système utilisateur apte à alerter l’équipage de l’aéronef que le système de décélération devrait être actionné au maximum, la deuxième étape d’émission étant mise en oeuvre si au moins l’une des conditions suivantes est remplie : - le résultat de la comparaison montre que la distance restant à parcourir sur la piste entre la position de l’aéronef et l’extrémité aval de la piste est plus petite que la distance augmentée après le toucher de l’aéronef sur la piste, - d’une part, le résultat de la comparaison montre que la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval de la piste est plus petite que la distance augmentée avant le toucher de l’aéronef sur la piste et, d’autre part, un système de décélération de l’aéronef n’a pas été actionné au maximum par l’équipage pendant une durée déterminée après le toucher de l’aéronef sur la piste.

En outre, avantageusement, lors de la phase d’atterrissage après le toucher de l’aéronef sur la piste, l’étape de transmission comprend une troisième étape d’émission, mise en oeuvre par un troisième module d’émission, consistant à transmettre à un système de freinage de l’aéronef un signal d’alerte apte à commander l’actionnement du système de freinage de l’aéronef, la troisième étape d’émission étant mise en œuvre si le résultat de la comparaison montre que la distance restant à parcourir sur la piste entre la position de l’aéronef et l’extrémité aval de la piste est plus petite que la distance augmentée.

Selon un mode de réalisation, la distance marginale d’arrêt est calculée par le deuxième module de calcul de distance en calculant une différence entre une distance d’arrêt de l’aéronef sur une piste dégradée et la distance minimale d’arrêt.

Selon un autre mode de réalisation, la distance marginale d’arrêt est calculée par le deuxième module de calcul de distance en calculant une distance correspondant à un pourcentage déterminé de la distance minimale d’arrêt.

Selon un autre mode de réalisation, la distance marginale d’arrêt est calculée par le deuxième module de calcul de distance en calculant une distance parcourue par l’aéronef sur la piste pendant une durée prédéterminée. L’invention concerne également un dispositif d’aide au pilotage d’un aéronef en phase d’atterrissage sur une piste d’atterrissage.

Selon l’invention, le dispositif d’aide au pilotage comprend : - un premier module de calcul de distance configuré pour calculer une distance minimale d’arrêt de l’aéronef pour arrêter l’aéronef sur la piste, en fonction d’un modèle de performance de l’aéronef calibré sur des capacités maximales opérationnelles de freinage de l’aéronef, - un deuxième module de calcul de distance configuré pour calculer une distance marginale d’arrêt permettant d’anticiper une sortie de la piste, - un troisième module de calcul de distance configuré pour calculer une distance augmentée qui correspond à la somme de la distance minimale d’arrêt et de la distance marginale d’arrêt, - un quatrième module de calcul de distance configuré pour calculer une distance restant à parcourir jusqu’à une extrémité aval de la piste, - un module de comparaison configuré pour comparer la longueur restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval de la piste avec la distance augmentée, - au moins un module d’émission configuré pour transmettre à au moins un dispositif utilisateur un signal d’alerte en fonction du résultat de la comparaison.

Selon une particularité, le premier module de calcul fait partie d’un système de prévention de sortie de piste de type ROPS.

Par ailleurs, avantageusement, le dispositif comprend un premier module d’émission configuré pour transmettre un premier signal d'alerte à un premier système utilisateur avant le toucher de l’aéronef sur la piste, si le résultat de la comparaison montre que la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval de la piste est plus petite que la distance augmentée.

De plus, le dispositif comprend un module de détermination de position configuré pour déterminer, de façon répétitive, la position de l’aéronef dans un repère lié à la piste après le toucher de l’aéronef sur la piste, le premier module de calcul de distance étant configuré pour calculer la distance minimale d’arrêt de l’aéronef correspondant à une distance minimale de freinage pour arrêter l’aéronef sur la piste à partir de la position de l’aéronef, en fonction d’un modèle de performance de l’aéronef calibré sur des capacités maximales opérationnelles de freinage de l’aéronef, le quatrième module de calcul de distance étant configuré pour calculer la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval de la piste correspondant à la distance restant à parcourir sur la piste entre la position de l’aéronef et l’extrémité aval de la piste.

De façon avantageuse, le dispositif comprend en outre un deuxième module d’émission configuré pour transmettre un deuxième signal d'alerte à un deuxième système utilisateur, après le toucher de l’aéronef sur la piste, si au moins l'une des conditions suivantes est remplie : - le résultat de la comparaison montre que la distance restant à parcourir sur la piste entre la position de l’aéronef et l’extrémité aval de la piste est plus petite que la distance augmentée après le toucher de l'aéronef sur la piste, - d’une part, le résultat de la comparaison montre que la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval de la piste est plus petite que la distance augmentée avant le toucher de l'aéronef sur la piste et, d’autre part, un système de décélération de l'aéronef n'a pas été actionné au maximum par l’équipage pendant une durée déterminée après le toucher de l’aéronef sur la piste.

Par ailleurs, le dispositif comprend en outre un troisième module d’émission configuré pour transmettre à un système de freinage de l'aéronef un signal d’alerte apte à commander l'actionnement du système de freinage de l'aéronef après le toucher de l’aéronef sur la piste, si le résultat de la comparaison montre que la distance restant à parcourir sur la piste entre la position de l’aéronef et l’extrémité aval de la piste est plus petite que la distance augmentée. L’invention concerne également un aéronef, en particulier un avion de transport, comportant un dispositif d’aide au pilotage tel que décrit ci-dessus.

BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente le schéma synoptique d’un mode de réalisation particulier d’un dispositif d’aide au pilotage d’un aéronef en phase d’atterrissage ; - la figure 2 représente deux courbes de trajectoire d’un aéronef sur un graphique ayant pour axe des abscisses une distance parcourue par l’aéronef et pour axe des ordonnées la vitesse au carré de l’aéronef ; et - la figure 3 représente un schéma synoptique d’étapes mises en oeuvre par le dispositif d’aide.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE

La suite de la description fera référence aux figures citées ci-dessus. L’invention concerne un dispositif et un procédé d’aide au pilotage d’un aéronef AC, notamment d’un avion de transport, en phase d’atterrissage.

Le dispositif 10 d’aide au pilotage, représenté schématiquement sur la figure 1 et permettant d’illustrer l’invention, est destiné à aider au pilotage de l’aéronef AC (figure 2), lors d’une phase d’atterrissage, en vue d’un atterrissage sur une piste 4 d’atterrissage d’un aéroport.

Selon un mode de réalisation, ce dispositif 10 peut être un complément à un dispositif d’aide au pilotage comprenant un système de prévention de sortie de piste (autrement appelé ROPS pour « Runway Overrun Prévention System » en anglais). De façon usuelle, le système ROPS permet le calcul en temps réel, en vol ou au sol, d’une distance d’arrêt de l’aéronef pour arrêter l’aéronef sur la piste. Cette distance d’arrêt est continuellement comparée à la longueur de la piste 4 restant à parcourir devant l’aéronef AC jusqu’à l’extrémité aval Q de la piste 4 dans le sens d’atterrissage de l’aéronef AC illustré par une flèche F sur la figure 2. Si la distance d’arrêt est plus grande que la distance restant à parcourir sur la piste 4 d’atterrissage, une alerte dédiée, dite alerte rouge, est émise. L’alerte rouge peut correspondre, notamment, à des messages affichés sur une unité d’affichage ou à des messages oraux émis par une unité audio. L’unité d’affichage peut correspondre, notamment, à un écran de vol principal (autrement appelé PFD pour « Primary Flight Display » en anglais). L’unité audio peut correspondre, notamment, à des haut-parleurs. Le système ROPS permet donc une séparation en deux régions : une région sans alerte et une région d’alerte rouge. La présente invention permet d’ajouter une région dans laquelle des indications sont fournies à l’équipage de l’aéronef afin qu’il puisse anticiper une entrée dans la région d’alerte rouge ou même éviter d’entrer dans la région d’alerte rouge.

La figure 2 illustre le principe de l’invention. La figure 2 correspond à un graphique qui représente les zones dynamiques d’un aéronef. L’axe des abscisses de ce graphique représente la distance D parcourue par l’aéronef AC et l’axe des ordonnées représente la vitesse V au carré de l’aéronef AC, la vitesse V correspondant à la vitesse au sol de l’aéronef AC. Le graphique de la figure 2 présente une limite L1 définie par le système ROPS qui sépare une région sans alerte qui correspond aux régions référencées par Z2 et Z3 et une région d’alerte rouge qui correspond à la région référencée par Z1. L’invention permet d’ajouter une région grise référencée Z3 en ajoutant une limite L2 au-dessus de laquelle les indications sont fournies.

La mise en oeuvre du dispositif pourra varier selon que l’aéronef AC est en vol ou au sol avec différentes indications fournies à l’équipage et différentes conditions de déclenchement.

Selon un mode de réalisation, le dispositif 10 est mis en oeuvre s’il y a un besoin. Dans certains aéronefs, l’équipage a la possibilité de sélectionner un état de piste par un bouton de sélection sur le tableau de bord de l’aéronef AC. Par exemple, il peut exister un besoin lorsqu’un état de piste contaminée a été sélectionné par l’équipage. Il peut exister aussi un besoin lorsque l’équipage a sélectionné une piste d’atterrissage mouillée mais que la longueur de cette piste n’est pas suffisante pour permettre l’utilisation d’une inversion minimale de poussée.

Selon l’invention, le dispositif 10 d’aide au pilotage, qui est embarqué sur l’aéronef AC, comporte comme représenté sur la figure 1 : - un module de calcul 12 COMP1 configuré pour calculer une distance minimale d’arrêt de l’aéronef pour arrêter l’aéronef AC sur la piste 4 d’atterrissage en fonction d’un modèle de performance de l’aéronef AC calibré sur des capacités maximales opérationnelles de freinage de l’aéronef AC, - un module de calcul 13 COMP2 configuré pour calculer une distance marginale d’arrêt permettant d’anticiper une sortie de piste 4 d’atterrissage, - un module de calcul 14 COMP3 configuré pour calculer une distance, dite distance augmentée, qui correspond à la somme de la distance minimale d’arrêt calculée par le module de calcul 12 et de la distance marginale d’arrêt calculée par le module de calcul 13, - un module de calcul 15 COMP4 configuré pour calculer une distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval Q de la piste 4 d’atterrissage, et - un module de comparaison 16 COM (COM pour « comparison module » en anglais) configuré pour comparer : o d’une part, la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval Q de la piste calculée par le module de calcul 15, o avec, d’autre part, la distance augmentée calculée par le module de calcul 14.

Le module de comparaison 16 est également configuré pour transmettre à au moins un module d’émission un signal sO représentatif du résultat de la comparaison.

Par exemple, le modèle de performance de l’aéronef AC calibré sur des capacités maximales opérationnelles de freinage de l’aéronef AC est basé sur les performances maximales de l’aéronef AC additionnées d’une marge de performance. Ainsi, la distance minimale d’arrêt de l’aéronef calculée en fonction du modèle de performance de l’aéronef AC calibré sur des capacités maximales opérationnelles de freinage de l’aéronef AC correspond à une distance minimale optimale additionnée d’une marge.

Dans un mode de réalisation particulier, le module de calcul 12 correspond à un module de calcul d’un système ROPS.

Le dispositif 10 d’aide au pilotage comprend en outre un module de détermination 11 COMPO (COMP pour « computation module » en anglais) configuré pour déterminer, de façon répétitive, la position P de l’aéronef AC dans un repère R lié à la piste 4 d’atterrissage, après le toucher de l’aéronef AC sur la piste 4.

Dans un premier mode de réalisation, la position P de l’aéronef AC correspond à une position estimée de l’aéronef AC. Dans ce cas, le module de détermination 11 calcule, de façon répétitive, la position P estimée de l’aéronef AC dans le repère R lié à la piste 4. Les données concernant les caractéristiques de la piste 4, telles que des données concernant le repère R lié à la piste 4, peuvent provenir d’une base de données 1 stockant les caractéristiques de la piste 4. Selon un premier exemple, la base de données 1 est embarquée dans l’aéronef. Selon un second exemple, la base de donnée 1 est hébergée dans une station au sol. Dans ce dernier exemple, les données sont transmises à l’aéronef AC par la station au sol.

Selon une configuration de ce premier mode de réalisation, le module de détermination 11 fait partie d’un système ROPS.

Dans un deuxième mode de réalisation, la position P de l’aéronef AC est la position courante de l’aéronef correspondant à une position déterminée par un module de géolocalisation. Le module de géolocalisation fournit en permanence la position courante de l’aéronef AC.

Dans un mode de réalisation, le modèle de performance de l’aéronef AC est stocké dans une base de données 2 embarquée dans l’aéronef AC.

Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier, le dispositif 10 comprend un module d’émission 17 EMIS1 (EMIS pour « émission module » en anglais) configuré pour transmettre un signal d'alerte s1 à un système utilisateur 20 U1 (U pour « user System » en anglais) avant le toucher de l’aéronef AC sur la piste 4. Le signal d’alerte s1 est émis si le signal sO représentatif du résultat de la comparaison, transmis par le module de comparaison 16, montre que la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval Q de la piste 4 est plus petite que la distance augmentée.

De préférence, le système utilisateur 20 est un module d’alerte apte à alerter l’équipage de l’aéronef AC qu’un système de décélération B devrait être actionné au maximum après le toucher de l’aéronef AC sur la piste 4.

Le système de décélération B peut être un inverseur de poussée. Généralement, la décélération à l’atterrissage est effectuée à l’aide notamment d’inverseurs de poussée. Les inverseurs de poussée fonctionnent selon au moins deux états : un état correspondant à une inversion de poussée au ralenti (« idle thrust» en anglais) et un état correspondant à une inversion de poussée au maximum. L’état correspondant à une inversion de poussée au maximum correspond à un état dans lequel le système de décélération B est actionné au maximum.

Par exemple, ce module d’alerte comprend une unité d’affichage apte à afficher une liste de vérification (pour « checklist » en anglais) pour des procédures opérationnelles permanentes (autrement appelées SOP pour « Standard Operating Procedures » en anglais). Ainsi, le signal d’alerte s1 peut commander à l’unité d’affichage d’ajouter une ligne à une liste de vérification avant atterrissage, affichée sur l’unité d’affichage. Par exemple, la liste de vérification avant atterrissage est passée en revue par l’équipage lorsque l’aéronef est à une altitude de 800 pieds (environ 245 m). Le signal d’alerte s1 peut commander à l’unité d’affichage d’ajouter une ligne à la liste de vérification prévenant l’équipage qu’un système de décélération B devrait être déclenché au maximum après le toucher de l’aéronef AC sur la piste 4.

La ligne ajoutée peut être un message en anglais tel que « Thrust reversers as required » (« Inversion de poussée requise » en français).

Après que l’aéronef AC a touché la piste 4 d’atterrissage, la distance à parcourir jusqu’à l’extrémité aval Q de la piste correspond à la distance restant à parcourir sur la piste 4 entre la position P de l’aéronef AC jusqu’à l’extrémité aval Q de la piste déterminée par le module de détermination 11. Ladite distance restant à parcourir peut être plus petite que la distance augmentée. L’équipage doit alors activer au maximum un système de décélération B telle qu’une inversion de poussée juste après le toucher des trains d’atterrissage principaux sur la piste d’atterrissage. En effet, l’actionnement de la trappe des inverseurs de poussée (« reversers door» en anglais) et l’inversion du flux de poussée (« thrust flow inversion » en anglais) peuvent durer plusieurs secondes. En outre, les systèmes de décélération sont plus efficaces à haute vitesse. Donc, chaque seconde d’anticipation apporte de grands avantages quant aux marges de sécurité.

Ainsi, dans un mode de réalisation particulier, le dispositif 10 comprend, en outre, un module d’émission 19 EMIS2 configuré pour transmettre un signal d'alerte s2 à un deuxième système utilisateur 22 U2 après le toucher de l’aéronef AC sur la piste 4. Dans ce cas, le module d’émission envoie un signal d’alerte s2 si au moins l'une des conditions suivantes est remplie : - le signal sO représentatif du résultat de la comparaison transmis par le module de comparaison 16 montre que la distance restant à parcourir sur la piste 4 entre la position P de l’aéronef AC et l’extrémité aval Q de la piste 4 est plus petite que la distance augmentée après le toucher de l'aéronef AC sur la piste 4, - d’une part, le signal sO représentatif du résultat de la comparaison transmise par le module de comparaison 16 montre que la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval Q de la piste 4 est plus petite que la distance augmentée avant le toucher de l'aéronef AC sur la piste 4 et, d’autre part, un système de décélération B de l'aéronef n'a pas été actionné au maximum par l’équipage pendant une durée déterminée après le toucher de l’aéronef AC sur la piste 4.

Dans un mode de réalisation particulier, afin de savoir si le système de décélération B a été actionné ou n’a pas été actionné au maximum par l’équipage, un signal s4 est envoyé par le système de décélération B. Ce signal s4 est représentatif de l’état de fonctionnement du système de décélération B.

De façon non limitative, la durée déterminée correspond à un temps de 3 s après le toucher de l’aéronef AC sur la piste 4.

De préférence, le système utilisateur U2 est un module d’alerte apte à alerter l’équipage de l’aéronef AC que le système de décélération B devrait être actionné au maximum.

Par exemple, ce module d’alerte peut être une unité audio apte à émettre un message sonore.

Par ailleurs, l’unité audio peut être apte à émettre une seule fois un message sonore correspondant à une demande orale d’actionner l’inversion de poussée au maximum. Le message oral peut être un message en anglais tel que « Set max reverse » (« Actionner l’inversion de poussée au maximum » en français).

En outre, dans un mode de réalisation particulier, le dispositif 10 comprend un module d’émission 18 EMIS3 configuré pour transmettre à un système de freinage 21 U3 de l'aéronef AC un signal d’alerte s3 apte à commander l'actionnement du système de freinage U3 de l'aéronef AC après le toucher de l’aéronef AC sur la piste 4. Le signal d’alerte s3 est émis si le signal sO représentatif du résultat de la comparaison transmise par le module de comparaison 16 montre que la distance restant à parcourir sur la piste 4 entre la position P de l’aéronef AC et l’extrémité aval Q de la piste 4 est plus petite que la distance augmentée.

Ce signal d’alerte s3 peut être émis lorsqu’un mode de freinage automatique est activé. Un mode de freinage peut être un algorithme mis en oeuvre sous forme logicielle dans une unité centrale. Par exemple, le mode de freinage automatique peut être un mode de freinage automatique classique ou un mode de freinage automatique intelligent. Le mode de freinage automatique intelligent peut être, notamment, un module de type freinage pour libérer la piste (autrement appelé BTV pour « Brake To Vacate » en anglais).

De préférence, le signal d’alerte s3 est un signal qui commande au système de freinage U3 d’actionner des freins de façon que le freinage soit assez puissant pour décélérer suffisamment l’aéronef AC. De préférence, le freinage n’atteint pas sa puissance maximum pour préserver le confort des passagers. Par exemple, le système de freinage actionne les freins pour obtenir une décélération de l’ordre de 3 m/s2.

Selon un mode de réalisation, les modules de calcul COMPO, COMP1, COMP2, COMP3 et COMP4, le module de comparaison COM et les modules d’émission EMIS1, EMIS2 et EMIS3 sont intégrés dans une unité centrale 3 ou un calculateur. À titre d’exemple, les modules peuvent correspondre à des algorithmes mis en oeuvre de façon logicielle dans l’unité centrale 3.

En particulier, lesdits modules peuvent être stockés dans au moins une zone mémoire de l’unité centrale 3.

Le dispositif 10, tel que décrit ci-dessus, met en oeuvre l’ensemble des étapes suivantes d’un procédé d’aide au pilotage illustrées sur la figure 3 en liaison avec la figure 1 : E1 / une étape de détermination de position, mise en oeuvre par le module de détermination 11, consistant à déterminer de façon répétitive la position P de l’aéronef AC dans un repère R lié à la piste 4 ; E2/ une étape de calcul de distance, mise en œuvre par le module de calcul 12, consistant à calculer une distance minimale d’arrêt de l’aéronef AC pour arrêter l’aéronef AC sur la piste 4, en fonction d’un modèle de performance de l’aéronef AC calibré sur des capacités maximales opérationnelles de freinage de l’aéronef AC ; E3/ une étape de calcul de distance, mise en œuvre par le module de calcul 13, consistant à calculer une distance marginale d’arrêt permettant d’anticiper une sortie de piste 4 ; E4/ une étape de calcul de distance, mise en œuvre par le module de calcul 13, consistant à calculer une distance augmentée qui correspond à la somme de la distance minimale d’arrêt et de la distance marginale d’arrêt ; E5/ une étape de calcul de distance, mise en œuvre par le module de calcul 15, consistant à calculer une distance restant à parcourir jusqu’à une extrémité aval Q de la piste 4 ; E6/ une étape de comparaison, mise en œuvre par le module de comparaison 16, consistant à comparer : - d’une part, la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval Q de la piste 4 calculée à l’étape E5, - avec, d’autre part, la distance augmentée calculée à l’étape E4 ; E7/ une étape de transmission, mise en œuvre par au moins un module d’émission 17, 18, 19, consistant à transmettre à au moins un dispositif utilisateur 20, 21, 22 un signal d’alerte s1, s2, s3 en fonction du résultat de la comparaison réalisée à l’étape de comparaison E6.

Lors de la phase d’atterrissage après le toucher de l’aéronef AC sur la piste 4, le procédé comprend une étape E1 de détermination de position, mise en œuvre par le module de détermination 11, consistant à déterminer de façon répétitive la position P de l’aéronef AC dans un repère R lié à la piste 4. Ainsi, la première étape E2 de calcul de distance, mise en œuvre par le premier module de calcul 12 de distance, consiste à calculer la distance minimale d’arrêt de l’aéronef AC correspondant à une distance minimale de freinage pour arrêter l’aéronef AC sur la piste 4 à partir de la position P de l’aéronef AC, en fonction du modèle de performance de l’aéronef AC calibré sur des capacités maximales opérationnelles de freinage de l’aéronef AC. De même, l’étape E5 de calcul de distance, mise en oeuvre par le module de calcul 15 de distance, consiste à calculer la distance à parcourir jusqu’à l’extrémité aval de la piste correspondant à une distance restant à parcourir sur la piste 4 entre la position P de l’aéronef AC et l’extrémité aval Q de la piste 4. L’étape de transmission E7 comprend des étapes qui sont différentes si l’aéronef AC n’a pas encore touché la piste 4 et si l’aéronef AC a touché la piste 4. Sur la figure 3, les étapes pour lesquelles l’aéronef AC n’a pas encore touché la piste 4 partent de la flèche référencée A. Les étapes pour lesquelles l’aéronef AC a touché la piste 4 partent de la flèche référencée G.

Lors de la phase d’atterrissage avant le toucher de l’aéronef AC sur la piste 4, l’étape de transmission E7 peut comprendre : E8/ une étape d’émission, mise en oeuvre par le module d’émission 17, consistant à transmettre le signal d’alerte s1 à un dispositif utilisateur 20. Cette étape d’émission E8 est mise en oeuvre si le signal sO représentatif du résultat de la comparaison transmise par le module de comparaison 16 montre que la longueur de la piste 4 est plus petite que la distance augmentée.

Lors de la phase d’atterrissage après le toucher de l’aéronef AC sur la piste 4, l’étape de transmission E7 peut comprendre au moins une des étapes suivantes : E9/ une étape d’émission, mise en oeuvre par le module d’émission 19, consistant à transmettre le signal d’alerte s2 au dispositif utilisateur 21. L’étape d’émission E9 est mise en oeuvre si au moins l’une des conditions suivantes est remplie : - le signal sO représentatif du résultat de la comparaison transmise par le module de comparaison 16 montre que la distance restant à parcourir sur la piste 4 entre la position P de l’aéronef AC et l’extrémité aval Q de la piste 4 est plus petite que la distance augmentée après le toucher de l’aéronef AC sur la piste 4, - d’une part, le signal sO représentatif du résultat de la comparaison transmise par le module de comparaison 16 montre que la longueur restant à parcourir jusqu’à l’extrémité Q de la piste 4 est plus petite que la distance augmentée avant le toucher de l’aéronef AC sur la piste 4 et, d’autre part, le système de décélération B de l’aéronef AC n’a pas été actionné au maximum par l’équipage pendant une durée déterminée après le toucher de l’aéronef AC sur la piste 4 ; et E10/ une étape d’émission, mise en œuvre par le module d’émission 18, consistant à transmettre au système de freinage 21 de l’aéronef AC le signal d’alerte s3 apte à commander l’actionnement du système de freinage 21 de l’aéronef AC. L’étape d’émission E10 est mise en œuvre si le signal sO représentatif du résultat de la comparaison transmise par le module de comparaison 16 montre que la distance restant à parcourir sur la piste 4 entre la position P de l’aéronef AC et l’extrémité aval Q de la piste 4 est plus petite que la distance augmentée.

Selon un mode de réalisation préféré, la distance minimale d’arrêt est celle calculée par le système ROPS.

Selon un mode de réalisation, le système ROPS met en œuvre les étapes suivantes pour le calcul de la distance minimale d’arrêt : - dès que l’aéronef AC passe à une hauteur donnée au-dessus de la piste d’atterrissage, la distance minimale d’arrêt est calculée par une première unité de calcul du système ROPS à partir de la somme d’une distance aérienne (APD pour « Aerial Phase Distance » en anglais) correspondant à une distance parcourue par l’aéronef AC avant un toucher sur la piste d’atterrissage et une distance de roulage (GPD pour « Ground Phase Distance » en anglais) correspondant à une distance parcourue par l’aéronef AC entre le toucher sur la piste 4 par l’aéronef AC et l’arrêt définitif de l’aéronef AC, - la distance aérienne est calculée par une deuxième unité de calcul de distance du système ROPS à partir d’une position courante de l’aéronef et d’un plan de descente standard vers la piste 4, - la distance de roulage est calculée par une troisième unité de calcul de distance du système ROPS à partir du modèle de performance de l’aéronef AC.

De façon non limitative, la hauteur donnée au-dessus de la piste 4 correspond à une hauteur de 500 pieds (environ 150 m). À titre d’exemple, les unités de calcul peuvent correspondre à des algorithmes mis en oeuvre de façon logicielle dans l’unité centrale 3.

Ces unités de calcul peuvent être stockées dans au moins une zone mémoire de l’unité centrale 3.

Par ailleurs, selon un mode de réalisation particulier, la distance marginale d’arrêt est calculée par le module de calcul 13 en calculant une différence de distance d’arrêt de l’aéronef AC entre une distance d’arrêt sur une piste 4 dégradée et une distance d’arrêt sur une piste 4 non dégradée. Ce calcul de distance peut être réalisé à partir du modèle de performance de l’aéronef stocké dans la base de données 2.

De façon non limitative, la différence de distance d’arrêt de l’aéronef entre une distance d’arrêt sur une piste 4 dégradée et une distance d’arrêt sur une piste 4 non dégradée correspond à une distance de 200 m.

Selon un autre mode de réalisation, la distance marginale d’arrêt est calculée par le module de calcul 13 en calculant une distance correspondant à un pourcentage déterminé de la distance minimale d’arrêt. La distance minimale d’arrêt peut être celle calculée par le module de calcul 12.

De façon non limitative, le pourcentage correspond à 15% de la distance minimale d’arrêt.

Selon un autre mode de réalisation, la distance marginale d’arrêt est calculée par le module de calcul 13, en calculant une distance correspondant à une distance parcourue par l’aéronef AC pendant une durée déterminée. Ce calcul de distance peut être réalisé à partir du modèle de performance de l’aéronef stocké dans la base de données 2.

De façon non limitative, la durée déterminée correspond à une durée qui tient compte d’un temps moyen de confirmation habituel du système, du temps d’émission d’une alerte audio et du temps de réaction de l’équipage. De façon non limitative, la durée déterminée correspond à une durée de 3 s.

La figure 1 représente, en lignes pointillées, les liaisons avec les deux provenances des données utilisées pour calculer la distance marginale d’arrêt selon les configurations exposées ci-dessus.

Selon un mode de réalisation, le procédé selon l’invention peut être mis en oeuvre en parallèle d’un procédé mis en oeuvre par un système ROPS.

En outre, selon un mode de réalisation particulier, le procédé peut être intégré dans un système ROPS.

Ainsi, le procédé et le dispositif, tels que décrits ci-dessus, permettent d’aider l’équipage à l’atterrissage en incluant de nouvelles alertes et/ou indications et actionnements pour : - sensibiliser l’équipage à des situations marginales afin de rendre l’équipage plus réactif lorsque l’alerte rouge apparaît, - réduire le risque de sortie de piste, et - éviter de déclencher les alertes indiquant que le filet de sécurité est déclenché.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé d’aide au pilotage d’un aéronef en vue d’un atterrissage sur une piste d’atterrissage (4), caractérisé en ce que le procédé comprend : - une première étape (E2) de calcul de distance, mise en oeuvre par un premier module de calcul (12) de distance, consistant à calculer une distance minimale d’arrêt de l’aéronef (AC) pour arrêter l’aéronef (AC) sur la piste (4) en fonction d’un modèle de performance de l’aéronef (AC) calibré sur des capacités maximales opérationnelles de freinage de l’aéronef (AC) ; - une deuxième étape (E3) de calcul de distance, mise en oeuvre par un deuxième module de calcul (13) de distance, consistant à calculer une distance marginale d’arrêt permettant d’anticiper une sortie de la piste (4) ; - une troisième étape (E4) de calcul de distance, mise en oeuvre par un troisième module de calcul (14) de distance, consistant à calculer une distance, dite distance augmentée, qui correspond à la somme de la distance minimale d’arrêt et de la distance marginale d’arrêt ; - une quatrième étape (E5) de calcul de distance, mise en oeuvre par un quatrième module de calcul (15) de distance, consistant à calculer une distance restant à parcourir jusqu’à une extrémité aval (Q) la piste (4) ; - une étape (E6) de comparaison, mise en oeuvre par un module de comparaison (16), consistant à comparer : o d’une part, la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval (Q) de la piste (4), o avec, d’autre part, la distance augmentée ; et - une étape (E7) de transmission, mise en oeuvre par au moins un module d’émission (17, 18, 19), consistant à transmettre à au moins un dispositif utilisateur (20, 21, 22) un signal d’alerte (s1, s2, s3) en fonction du résultat de la comparaison.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de la phase d’atterrissage avant le toucher de l’aéronef (AC) sur la piste (4), l’étape (E7) de transmission comprend une première étape (E8) d’émission, mise en oeuvre par un premier module d’émission (17), consistant à transmettre un premier signal d’alerte (s1) à un premier dispositif utilisateur (20) apte à alerter l’équipage de l’aéronef (AC) qu’un système de décélération B devrait être actionné au maximum après le toucher de l’aéronef (AC) sur la piste (4), la première étape (E8) d’émission étant mise en oeuvre si le résultat de la comparaison montre que la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval (Q) de la piste (4) est plus petite que la distance augmentée.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, lors de la phase d’atterrissage après le toucher de l’aéronef (AC) sur la piste (4), le procédé comprend une étape (E1) de détermination de position, mise en oeuvre par un module de détermination (11) de position, consistant à déterminer, de façon répétitive, la position de l’aéronef (AC) dans un repère (R) lié à la piste (4), la première étape (E2) de calcul de distance, mise en oeuvre par le premier module de calcul (12) de distance, consistant à calculer la distance minimale d’arrêt de l’aéronef (AC) correspondant à une distance minimale de freinage pour arrêter l’aéronef (AC) sur la piste (4) à partir de la position (P) de l’aéronef (AC), en fonction du modèle de performance de l’aéronef (AC) calibré sur des capacités maximales opérationnelles de freinage de l’aéronef (AC), la quatrième étape (E5) de calcul de distance, mise en oeuvre par le quatrième module de calcul (15) de distance, consistant à calculer la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval (Q) de la piste correspondant à une distance restant à parcourir sur la piste (4) entre la position (P) de l’aéronef (AC) et l’extrémité aval (Q) de la piste (4).
4. Procédé selon au moins une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, lors de la phase d’atterrissage après le toucher de l’aéronef (AC) sur la piste (4), l’étape (E7) de transmission comprend une deuxième étape (E9) d’émission, mise en œuvre par un deuxième module d’émission (19), consistant à transmettre un deuxième signal d’alerte (s2) à un deuxième dispositif utilisateur (22) apte à alerter l’équipage de l’aéronef (AC) que le système de décélération B devrait être actionné au maximum, la deuxième étape (E9) d’émission étant mise en œuvre si au moins l’une des conditions suivantes est remplie : - le résultat de la comparaison montre que la distance restant à parcourir sur la piste (4) entre la position (P) de l’aéronef (AC) et l’extrémité aval (Q) de la piste (4) est plus petite que la distance augmentée après le toucher de l’aéronef (AC) sur la piste (4), - d’une part, le résultat de la comparaison montre que la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval (Q) de la piste (4) est plus petite que la distance augmentée avant le toucher de l’aéronef (AC) sur la piste (4) et, d’autre part, un système de décélération (B) de l’aéronef n’a pas été actionné au maximum par l’équipage pendant une durée déterminée après le toucher de l’aéronef (AC) sur la piste (4).
5. Procédé selon au moins une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, lors de la phase d’atterrissage après le toucher de l’aéronef (AC) sur la piste (4), l’étape (E7) de transmission comprend une troisième étape (E10) d’émission, mise en œuvre par un troisième module d’émission (18), consistant à transmettre à un système de freinage (21) de l’aéronef (AC) un signal d’alerte (s3) apte à commander l’actionnement du système de freinage (21) de l’aéronef (AC), la troisième étape (E10) d’émission étant mise en œuvre si le résultat de la comparaison montre que la distance restant à parcourir sur la piste (4) entre la position (P) de l’aéronef (AC) et l’extrémité aval (Q) de la piste (4) est plus petite que la distance augmentée.
6. Procédé selon au moins une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la distance marginale d’arrêt est calculée par le deuxième module de calcul (13) de distance en calculant une différence entre une distance d’arrêt de l’aéronef (AC) sur une piste (4) dégradée et une distance d’arrêt sur une piste (4) non dégradée.
7. Procédé selon au moins une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la distance marginale d’arrêt est calculée par le deuxième module de calcul (13) de distance en calculant une distance correspondant à un pourcentage déterminé de la distance minimale d’arrêt.
8. Procédé selon au moins une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la distance marginale d’arrêt est calculée par le deuxième module de calcul (13) de distance en calculant une distance correspondant à une distance parcourue par l’aéronef (AC) sur la piste (4) pendant une durée prédéterminée.
9. Dispositif d’aide au pilotage d’un aéronef (AC) en phase d’atterrissage sur une piste (4) d’atterrissage, caractérisé en ce qu’il comprend : - un premier module de calcul (12) de distance configuré pour calculer une distance minimale d’arrêt de l’aéronef (AC) pour arrêter l’aéronef (AC) sur la piste (4) en fonction d’un modèle de performance de l’aéronef (AC) calibré sur des capacités maximales opérationnelles de freinage de l’aéronef (AC), - un deuxième module de calcul (13) de distance configuré pour calculer une distance marginale d’arrêt permettant d’anticiper une sortie de la piste (4), - un troisième module de calcul (14) de distance configuré pour calculer une distance augmentée qui correspond à la somme de la distance minimale d’arrêt et de la distance marginale d’arrêt, - un quatrième module de calcul (15) de distance configuré pour calculer une distance restant à parcourir jusqu’à une extrémité aval (Q) de la piste (4), - un module de comparaison (16) configuré pour comparer la longueur de la piste (4) restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval (Q) de la piste (4) avec la distance augmentée, - au moins un module d’émission (17, 18, 19) configuré pour transmettre à au moins un dispositif utilisateur (20, 21, 22) un signal d’alerte (s1, s2, s3) en fonction du résultat de la comparaison.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le premier module de calcul (12) fait partie d’un système de prévention de sortie de piste.
11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’il comprend un premier module d’émission (17) configuré pour transmettre un premier signal d'alerte (s1) à un premier système utilisateur (20) avant le toucher de l’aéronef (AC) sur la piste (4), si le résultat de la comparaison montre que la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval (Q) de la piste (4) est plus petite que la distance augmentée.
12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un module de détermination (11) de position configuré pour déterminer, de façon répétitive, la position (P) de l’aéronef dans un repère (R) lié à la piste (4) après le toucher de l’aéronef (AC) sur la piste (4), le premier module de calcul (12) de distance étant configuré pour calculer la distance minimale d’arrêt de l’aéronef (AC) correspondant à une distance minimale de freinage pour arrêter l’aéronef (AC) sur la piste (4) à partir de la position (P) de l’aéronef, en fonction d’un modèle de performance de l’aéronef (AC) calibré sur des capacités maximales opérationnelles de freinage de l’aéronef (AC), le quatrième module de calcul (15) de distance étant configuré pour calculer la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval (Q) de la piste (4) correspondant à la distance restant à parcourir sur la piste (4) entre la position (P) de l’aéronef (AC) et l’extrémité aval (Q) de la piste (4).
13. Dispositif selon au moins une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un deuxième module d’émission (19) configuré pour transmettre un deuxième signal d'alerte (s2) à un deuxième système utilisateur (22), après le toucher de l’aéronef (AC) sur la piste (4), si au moins l'une des conditions suivantes est remplie : - le résultat de la comparaison montre que la distance restant à parcourir sur la piste (4) entre la position (P) de l’aéronef (AC) et l’extrémité aval (Q) de la piste (4) est plus petite que la distance augmentée après le toucher de l'aéronef (AC) sur la piste (4), - d’une part, le résultat de la comparaison montre que la distance restant à parcourir jusqu’à l’extrémité aval (Q) de la piste (4) est plus petite que la distance augmentée avant le toucher de l'aéronef (AC) sur la piste (4) et, d’autre part, le système de décélération (B) de l'aéronef (AC) n'a pas été actionné au maximum par l’équipage pendant une durée déterminée après le toucher de l'aéronef (AC) sur la piste (4).
14. Dispositif selon au moins une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un troisième module d’émission (18) configuré pour transmettre à un système de freinage (21) de l'aéronef un signal d’alerte (s3) apte à commander l'actionnement du système de freinage (U3) de l'aéronef (AC) après le toucher de l’aéronef (AC) sur la piste (4), si le résultat de la comparaison montre que la distance restant à parcourir sur la piste (4) entre la position (P) de l’aéronef (AC) et l’extrémité aval (Q) de la piste (4) est plus petite que la distance augmentée.
15. Aéronef, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif (10) tel que celui spécifié sous l’une quelconque des revendications 9 à 14.