FR3056321A1

FR3056321A1 - Procede et dispositif d'identification d'un aeronef destinataire d'une communication audio

Info

Publication number: FR3056321A1
Application number: FR1658727A
Authority: FR
Inventors: Fabrice Cotdeloup; Francois COURBUN
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2016-09-19
Filing date: 2016-09-19
Publication date: 2018-03-23
Anticipated expiration: 2036-09-19
Also published as: FR3056321B1; US10490085B2; US20180096607A1

Abstract

- Le dispositif (1) comporte au moins une unité de réception, par exemple une radio VHF (5A) ou une radio HF (5B), pour recevoir un message audio à bord de l'aéronef, une unité de transcription (11) pour transcrire le message audio reçu en un message textuel, une unité d'analyse (16) pour analyser ledit message textuel afin d'en extraire des données dites d'interprétation, un ensemble de génération de données (23) pour déterminer des données de vol de l'aéronef, une unité de traitement (18) pour déterminer des données dites discriminantes à partir de ces données de vol, une unité de comparaison (20) pour comparer les données d'interprétation aux données discriminantes de manière à en déduire si le message audio reçu est bien destiné à l'aéronef ou non, et une unité d'indication (24) pour indiquer à au moins un membre d'équipage de l'aéronef si ledit aéronef est destinataire ou non dudit message audio reçu.

Description

(57) . Le dispositif (1) comporte au moins une unité de réception, par exemple une radio VHF (5A) ou une radio HF (5B), pour recevoir un message audio à bord de l'aéronef, une unité de transcription (11) pour transcrire le message audio reçu en un message textuel, une unité d'analyse (16) pour analyser ledit message textuel afin d'en extraire des données dites d'interprétation, un ensemble de génération de données (23) pour déterminer des données de vol de l'aéronef, une unité de traitement (18) pour déterminer des données dites discriminantes à partir de ces données de vol, une unité de comparaison (20) pour comparer les données d'interprétation aux données discriminantes de manière à en déduire si le message audio reçu est bien destiné à l'aéronef ou non, et une unité d'indication (24) pour indiquer à au moins un membre d'équipage de l'aéronef si ledit aéronef est destinataire ou non dudit message audio reçu.

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention concerne un procédé et un dispositif d’identification automatique d’un aéronef destinataire d’une communication audio, sol/air ou air/air.

Dans le cadre de la présente invention, la communication audio qui est traitée à bord d’un aéronef peut provenir d’un poste de contrôle aérien au sol ou d’un autre aéronef.

Ainsi, plus particulièrement, bien que non exclusivement, la présente invention peut être relative à la gestion à bord d’un aéronef de messages audio de contrôle aérien. Dans ce cas, elle concerne la communication audio entre le contrôle aérien ATC (pour « Air Traffic Control >> en anglais) au sol et l’aéronef, notamment un avion de transport, c’est-à-dire des messages audio, émis par un émetteur au sol d’un contrôle aérien et reçus à bord de l’aéronef par l’intermédiaire d’au moins une unité de radiocommunication. Un message audio de contrôle aérien comprend, généralement, des instructions devant être exécutées sur l’aéronef et/ou des informations devant être communiquées à un pilote de l’aéronef.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Actuellement, dans le poste de pilotage d’un aéronef, notamment d’un ancien commercial, la communication avec les postes de contrôle aérien ATC ou les autres aéronefs est gérée par l’un des deux membres de l’équipage. Plusieurs moyens de communication sont généralement disponibles à bord, à savoir :

- une radio VHF (pour « Very High Frequency >> en anglais, à savoir « très haute fréquence >>), qui est utilisée pour les communications vocales et/ou de données (c’est-à-dire des communications transmettant des données) sur de courtes distances (jusqu’à environ 200 milles nautiques), en mode de diffusion large (« broadcast » en anglais) ;

- une radio HF (pour « High Frequency >> en anglais, à savoir « haute fréquence »), qui est utilisée pour les communications vocales et/ou de données sur de longues distances, en mode de diffusion large ; et

- un système SATCOM (communication par satellite), qui est utilisé pour des communications vocales et/ou de données, en mode de diffusion point par point.

Le mode de diffusion large (« broadcast >> en anglais) qu’utilisent les radios VHF et HF, nécessite une écoute constante et exhaustive des communications de manière à pouvoir identifier et prendre en compte tous les appels pertinents et uniquement ceux-ci. Or, les diversités des accents et des types d’élocution des interlocuteurs, associées au bruit omniprésent sur les liaisons radios, obligent souvent le membre de l’équipage en charge des communications à s’appuyer sur son collègue pour valider sa compréhension du numéro de vol (identifiant le destinataire du message), ainsi que le contenu du message lui-même, ce qui peut nuire à l’efficacité de l’équipage pour ses autres tâches.

Par conséquent, la gestion des communications audio à bord d’un aéronef et notamment la vérification que l’aéronef est bien destinataire d’un message audio reçu, génèrent une charge de travail importante pour l’équipage.

EXPOSÉ DE L’INVENTION

La présente invention a pour objet de réduire la charge de travail de l’équipage d’un aéronef, concernant la gestion des communications audio, relatives notamment à un mode de diffusion large.

Pour ce faire, la présente invention concerne un procédé d’identification d’un aéronef comme aéronef destinataire d’une communication audio, ledit procédé comportant :

- une étape de réception, mise en oeuvre par une unité de réception, consistant à recevoir un message audio à bord de l’aéronef ; et

- une étape de transcription, mise en oeuvre par une unité de transcription, consistant à transcrire le message audio reçu en un message textuel.

Selon l’invention, ledit procédé comporte de plus :

- une étape d’analyse, mise en oeuvre par une unité d’analyse, consistant à analyser ledit message textuel pour en extraire des données dites d’interprétation ;

- une étape de génération de données, mise en oeuvre par un ensemble de génération de données, consistant à déterminer des données de vol de l’aéronef ;

- une étape de traitement, mise en oeuvre par une unité de traitement, consistant à déterminer des données dites discriminantes à partir desdites données de vol ;

- une étape de comparaison, mise en oeuvre par une unité de comparaison, consistant à comparer les données d’interprétation aux données discriminantes de manière à évaluer (vérifier) si le message audio reçu est bien destiné à l’aéronef ; et

- une étape d’indication, mise en oeuvre par une unité d’indication, consistant à indiquer à au moins un membre d’équipage de l’aéronef si ledit aéronef est destinataire ou non dudit message audio reçu.

Ainsi, grâce à l’invention, on est en mesure de déterminer, de façon automatique, à bord d’un aéronef, si ledit aéronef est destinataire ou non d’un message audio reçu à bord dudit aéronef. Cette tâche n’a donc pas à être réalisée par l’équipage, ce qui permet de réduire sa charge de travail.

De façon avantageuse, l’étape de réception consiste à recevoir un message audio issue d’au moins l’un des types de communication suivants :

- une communication radiofréquence à très haute fréquence ;

- une communication radiofréquence à haute fréquence.

En outre, de façon avantageuse, l’étape de transcription comprend une sous-étape de numérisation et de filtrage du message audio reçu et une sous-étape de transcription du message audio, ainsi numérise et filtré.

Par ailleurs, de façon avantageuse, l’étape d’analyse comprend :

- une sous-étape de séparation consistant à séparer chaque mot du message textuel ;

- une sous-étape d’identification dite locale, consistant à identifier (ou discriminer) des phonèmes ; et

- une sous-étape d’identification dite globale, consistant à identifier (ou discriminer) des termes (mots, valeurs numériques,...) à partir des phonèmes identifiés.

De plus, avantageusement, l’étape d’analyse consiste à extraire du message textuel un ensemble de termes dits clés à partir de règles d’identification, en sélectionnant à chaque fois le terme clé le plus probable pour des phonèmes identifiés. De préférence, les règles d’identification comprennent au moins certains des éléments suivants :

- des termes caractéristiques comprenant au moins certains des termes suivants : un indicatif de l’aéronef, des instructions, des paramètres de vol ;

- des règles de structure sémantique ;

- des règles de probabilité pour des phonèmes indéfinis.

En outre, avantageusement, l’étape de génération de données consiste à recevoir des données de vol d’au moins l’un des systèmes suivants de l’aéronef :

- un système de gestion de vol ;

- un système de données inertielles et air ; et

- un système d’évitement de collision.

De préférence, lesdites données de vol comprennent au moins certaines des données suivantes de l’aéronef :

- un indicatif d’appel ;

- un plan de vol ;

- une altitude ;

- une position ;

- une vitesse.

En outre, avantageusement, l’étape d’indication comprend au moins une sous-étape de génération d’alerte.

La présente invention concerne également un dispositif d’identification automatique d’un aéronef comme aéronef destinataire d’une communication audio, provenant d’un poste de contrôle aérien ou d’un autre aéronef, ledit dispositif comportant :

- au moins une unité de réception configurée pour recevoir un message audio à bord de l’aéronef ; et

- une unité de transcription configurée pour transcrire le message audio reçu en un message textuel.

Selon l’invention, ledit dispositif comporte de plus :

- une unité d’analyse configurée pour analyser ledit message textuel afin d’en extraire des données dites d’interprétation ;

- un ensemble de génération de données configurée pour déterminer des données de vol de l’aéronef ;

- une unité de traitement configurée pour déterminer des données dites discriminantes à partir desdites données de vol ;

- une unité de comparaison configurée pour comparer les données d’interprétation aux données discriminantes de manière à en déduire si le message audio reçu est bien destiné à l’aéronef ; et

- une unité d’indication configurée pour indiquer à au moins un membre d’équipage de l’aéronef si ledit aéronef est destinataire ou non dudit message audio reçu.

Dans un mode de réalisation préféré, l’unité d’analyse comprend :

- une unité de séparation configurée pour séparer chaque mot du message textuel ;

- une unité d’identification locale, configurée pour identifier des phonèmes ;

- une unité d’identification globale, configurée pour identifier des termes à partir des phonèmes identifiés.

Par ailleurs, de façon avantageuse :

- l’unité d’indication comprend au moins une unité de génération d’alerte ; et/ou

- le dispositif d’identification comporte, de plus, une unité d’enregistrement configurée pour enregistrer le message audio reçu et une unité d’émission audio, activable par un membre d’équipage de l’aéronef et configurée pour émettre le message audio enregistré lorsqu’elle est activée.

La présente invention concerne également un aéronef, en particulier un avion de transport, qui est pourvu d’un dispositif d’identification d’un aéronef destinataire d’une communication audio, tel que celui spécifié cidessus.

BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES

Les figures annexées feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. Plus particulièrement :

- la figure 1 est le schéma synoptique d’un mode de réalisation particulier d’un dispositif d’identification automatique d’un aéronef destinataire d’un message audio ;

- la figure 2 montre schématiquement un aéronef auquel peut être appliquée à la présente invention ; et

- les figures 3 et 4 sont les schémas synoptiques d’unités faisant partie du dispositif de la figure 1.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE

Le dispositif 1 illustrant un mode de réalisation de l'invention et représenté schématiquement sur la figure 1 est destiné à la gestion automatique à bord d'un aéronef AC, en particulier d'un avion de transport, de messages audio, notamment des messages audio de contrôle aérien de type ATC (pour « Air Traffic Control >> en anglais). Plus précisément, le dispositif 1 a pour objet de vérifier si l’aéronef, sur lequel il est installé, est bien l’aéronef destinataire d’une communication audio reçue qui provient d’un poste de contrôle aérien ou d’un autre aéronef.

De façon usuelle, comme représenté schématiquement sur la figure 2, les messages audio de contrôle aérien sont générés et émis par un émetteur 2 d’un poste 3 de contrôle aérien installé au sol à une fréquence d’émission particulière. Ces messages sont transmis via des ondes électromagnétiques, comme illustré schématiquement par une flèche 4 sur la figure 2, et sont reçus à bord de l’aéronef AC, par l’intermédiaire d’une radio (ou unité de radiocommunication) 5A, 5B usuelle (figure 1) réglée sur cette fréquence d’émission. De façon générale, un message audio de contrôle aérien comprend des instructions devant être exécutées sur l’aéronef AC et/ou des informations devant être communiquées à un pilote de l’aéronef AC.

Les messages audio pris en compte dans le cadre de la présente invention peuvent également être générés et émis par un émetteur 6 monté sur un aéronef 7, autre que l’aéronef AC, à une fréquence d’émission particulière. Ces messages sont transmis via des ondes électromagnétiques, comme illustré schématiquement par une flèche 8 sur la figure 2, et sont reçus à bord de l’aéronef AC, par l’intermédiaire d’une radio 5A, 5B réglée sur cette fréquence d’émission.

Comme représenté sur la figure 1, ledit dispositif 1 comporte donc au moins une unité de réception configurée pour recevoir un message audio à bord de l’aéronef. Il peut notamment s’agir :

- d’une radio 5A de type VHF (pour « Very High Frequency >> en anglais, à savoir « très haute fréquence »), qui est utilisée, de façon usuelle, pour les communications vocales et/ou de données sur de courtes distances (jusqu’à 200 milles nautiques environ), en mode de diffusion large ;

- d’une radio 5B de type HF (pour « High Frequency >> en anglais, à savoir « haute fréquence >>), qui est utilisée, de façon usuelle, pour les communications vocales et/ou de données sur de longues distances, également en mode de diffusion large.

Ledit dispositif 1 comporte une unité centrale 10 qui comprend une unité de transcription 11. Cette unité de transcription 11 comprend un moteur de reconnaissance vocale et est configurée pour transcrire en un message textuel, un message audio reçu de la radio VHF 5A via une liaison 12A ou de la radio HF 5B via une liaison 12B.

Selon l’invention, ledit dispositif 1 comporte, de plus, au moins un ensemble de génération de données 23 configuré pour déterminer (ou générer) des données de vol de l’aéronef. L’ensemble de génération de données 23 comporte, de préférence, au moins :

- un système de gestion de vol 13, de type FMS (« Flight Management System >> en anglais) ;

- un système de référence inertielle et de données air 14, de type ADIRS (« Air Data and Inertial Reference System >> en anglais) ; et

- un système d’évitement de collision 15, de type TCAS (« Traffic Collision Avoidance System >> en anglais).

Comme précisé ci-dessous, les données de vol fournies par l’ensemble de génération de données 23 comprennent au moins certaines des données suivantes de l’aéronef :

- son indicatif d’appel ;

- son plan de vol ;

- son altitude ;

- sa position ;

- au moins l’une de ses vitesses (verticale, sol,...).

De plus, selon l’invention, ledit dispositif 1 comporte également comme représenté sur la figure 1 :

- une unité d’analyse 16 qui est reliée par l’intermédiaire d’une liaison 17 à l’unité de transcription 11 et qui est configurée pour analyser le message textuel reçu de l’unité de transcription 11 via la liaison 17, afin d’en extraire des données dites d’interprétation (« DATA 1 ») ;

- une unité de traitement 18 qui est reliée par l’intermédiaire d’une liaison 19 à l’ensemble de génération de données 23 et qui est configurée pour déterminer des données dites discriminantes (« DATA 2 >>), à partir des données de vol reçues dudit ensemble de génération de données 23 via la liaison 19 ;

- une unité de comparaison 20 (« COMP >> pour « Comparison Unit en anglais ») qui est reliée par l’intermédiaire de liaisons 21 et 22, respectivement, à l’unité d’analyse 16 et à l’unité de traitement 18 et qui est configurée pour comparer les données d’interprétation (reçues de l’unité d’analyse 16 via la liaison 21) aux données discriminantes (reçues de l’unité de traitement 18 via la liaison 22) de manière à en déduire si le message audio reçu est bien destiné à l’aéronef AC équipé dudit dispositif 1 ; et

- une unité d’indication 24 qui est reliée par l’intermédiaire d’une liaison 25 à l’unité de comparaison 20 et qui est configurée pour indiquer, à au moins un membre d’équipage de l’aéronef, au moins si ledit aéronef est destinataire ou non dudit message audio reçu.

L’unité d’indication 24 comprend, de préférence :

- une unité 26 de génération d’alerte visuelle (« VISUAL ») ; et

- une unité 27 de génération d’alerte sonore (« AUDIO »).

En outre, l’unité d’analyse 16, l’unité de traitement 18 et l’unité de comparaison 20 font partie de l’unité centrale 10.

En cas de discrimination positive (c’est-à-dire lorsque l’unité de comparaison 20 conclut que l’aéronef équipé du dispositif 1 est bien l’aéronef destinataire du message analysé), les résultats de l’unité de comparaison 20 contiennent également la phrase décodée par le dispositif 1 (c’est-à-dire le message destiné à l’aéronef tel qu’émis).

Le dispositif 1 aide ainsi à l’identification d’un aéronef destinataire lors de la diffusion d’une communication radio (audio) de type sol/air ou air/air.

Comme précisé ci-dessous, le dispositif 1 met en oeuvre, à cet effet, une discrimination multicritères permettant d’identifier le plus probable destinataire d’une communication radio à diffusion large, parmi un ensemble d’aéronefs évoluant dans un espace aérien commun, défini par la capacité de réception du message audio émis.

Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif 1 comporte également :

- une unité d’enregistrement 28 configurée pour enregistrer un message audio reçu de la radio VHF 5A via la liaison 12A ou de la radio HF 5B via la liaison 12B ; et

- une unité d’émission audio 29 reliée par l’intermédiaire d’une liaison 30 à l’unité d’enregistrement 28. Cette unité d’émission audio 29 est activable par un membre d’équipage de l’aéronef via un élément d’activation 31 (bouton, élément tactile,...) et est configurée pour émettre, dans le poste de pilotage de l’aéronef, le message audio enregistré, lorsqu’elle est activée.

Le dispositif 1 permet ainsi de réduire la charge de travail des membres d’équipage en filtrant les appels HF/VHF reçus, et en ne leur faisant parvenir que les appels (messages audio) qui leur sont réellement destinés.

On décrit, ci-après, plus en détail différentes unités du dispositif 1.

Dans un mode de réalisation préféré, l’unité de transcription 11 comprend, comme représenté sur la figure 1 :

- un élément 32 de numérisation et de filtrage du message audio reçu ; et

- un élément 33 de transcription du message audio, ainsi numérise et filtré.

Par ailleurs, dans un mode de réalisation préféré, l’unité d’analyse 16 qui est destinée à extraire du message textuel un ensemble de termes (mots, nombres,...) dits clés à partir des règles d’identification, comprend, comme représenté sur une figure 3 :

- une unité de séparation 35 (« SLICE ») qui est reliée par l’intermédiaire de la liaison 17 à l’ensemble de transcription 11 et qui est configurée pour séparer chaque mot du message textuel ;

- une unité d’identification locale 36 (« LOCAL ») qui est reliée par l’intermédiaire de liaisons 37 et 38, respectivement, à l’unité de séparation 35 et à une unité de gestion 39 définissant des règles (« RULES >> en anglais) d’identification, précisées ci-dessous, cette unité d’identification locale 36 étant configurée pour identifier des phonèmes ; et

- une unité d’identification globale 40 (« GLOBAL >>) qui est reliée par l’intermédiaire de liaisons 41 et 42, respectivement, à l’unité d’identification locale 36 et à la base de données 39, cette unité d’identification globale 40 étant configurée pour identifier des termes (mots, valeurs numériques,...) à partir des phonèmes identifiés par l’unité d’identification locale 36.

L’unité de gestion 39 contient ou reçoit un ensemble de règles d’identification. De préférence, lesdites règles d’identification comprennent au moins certains des éléments suivants :

- des termes caractéristiques (par catégories) comprenant au moins certains des termes suivants :

• une dénomination de la compagnie aérienne (par exemple «AF >>, « DAH >>, « BAW >>,...), à laquelle appartient l’aéronef lorsqu’il s’agit d’un avion de ligne ;

• des instructions (ou ordres), par exemple « maintenir l’altitude >>, « descendre >> , « réduire la vitesse >> , « tourner >>,... ;

• des paramètres de vol (« droite >>, « gauche >>, des valeurs numériques,...) ;

J

- des modèles sémantiques forts définissant des règles telles que :

• un indicatif d’appel (ou numéro de vol) est structuré comme étant défini par une définition ICAO ;

• un indicatif d’appel doit être suivi par une instruction ;

• l’instruction « monter >> doit être suivie par l’instruction « maintien >> d’altitude ou de niveau de vol, ou par une altitude ;

• l’instruction « tourner >> doit être suivie par « droite >> ou « gauche >> ;

• le terme « droite >> ou « gauche >> doit être suivi par un cap ;

• l’instruction « descendre >> doit être suivie par l’instruction « maintien >> d’altitude ou de niveau de vol, ou par une valeur numérique ;

•

J

- des règles de probabilité type pour des phonèmes indéfinis, telles que :

• si un phonème indéfini est suivi par une instruction, il a une probabilité de 70% de faire partie d’un indicatif d’appel, de 29% de faire partie d’une instruction et de 1% de faire partie d’un paramètre ;

• si un phonème indéfini n’est précédé par aucun phonème, il a une probabilité de 90% de faire partie d’un indicatif d’appel, de 9% de faire partie d’une instruction et de 1% de faire partie d’un paramètre ;

• si un phonème indéfini est précédé de (ou suivi par) des valeurs numériques, il a une probabilité de 98% de faire partie d’une valeur numérique et de 2% de faire partie d’une instruction.

A partir de cet ensemble de règles d’identification, l’unité de gestion 39 détermine des règles d’identification locales et des règles d’identification globales.

Les règles d’identification locales qui sont utilisées pour identifier des phonèmes sont transmis à l’unité d’identification locale 36, et les règles d’identification globales qui sont utilisées pour identifier des termes clés sont transmis à l’unité d’identification globale 40.

L’unité d’identification locale 36 est configurée pour identifier (ou discriminer) des phonèmes à partir d’au moins un jeu de mots reçus de l’unité de séparation 35, en utilisant les règles d’identification locales appliquées à chacun des mots qui sont analysés individuellement identifier.

De plus, l’unité d’identification globale 41 est configurée pour identifier (ou discriminer) des termes dits clés (mots, valeurs numériques,...) à partir des phonèmes reçus de l’unité d’identification locale 36, en utilisant des règles d’identification globales et en sélectionnant à chaque fois le terme clé le plus probable pour le phonème considéré en fonction du contexte (c’est-à-dire de la situation plus globale).

L’unité d’identification globale 41 transmet ainsi en sortie de l’unité d’analyse 16, via la liaison 21, un jeu de termes clés représentant les données d’interprétation.

Par ailleurs, l’unité de traitement 18 est configurée pour déterminer des données discriminantes, à partir des données de vol reçues dudit ensemble de génération de données 23, en les formatant pour qu’elles puissent être utilisées.

Pour ce faire, l’unité de traitement 18 utilise au moins certaines des données suivantes relatives à l’aéronef :

- des données reçues du système de gestion de vol 13 :

• l’indicatif d’appel (identification du vol) ;

• le plan de vol et les points de route associés ;

- des données reçues du système de référence inertielle et de données air 14 :

• l’altitude ;

• la position ;

• la vitesse air ;

• la vitesse sol ;

• la vitesse verticale ;

- des données reçues du système d’évitement de collision 15 :

• l’indicatif d’appel ;

• l’altitude ;

• la position ;

• la vitesse air ;

• la vitesse sol ;

• la vitesse verticale.

Par ailleurs, dans un mode de réalisation préféré, l’unité de comparaison 20 qui est destinée à évaluer (vérifier) si l’aéronef est bien destinataire du message, comprend, comme représenté sur une figure 4 :

- une unité d’évaluation 43 (« ASSESS 1 ») qui est reliée par l’intermédiaire de la liaison 21 à l’unité d’analyse 16 et qui est configurée pour vérifier si les informations reçues de l’unité d’analyse 16 sont suffisamment complètes pour pouvoir être soumises à une comparaison ;

- un élément de comparaison 44 (« COMP ») qui est reliée par l’intermédiaire de liaisons 45 et 22, respectivement, à l’unité d’évaluation 43 et à l’unité de traitement 18, qui reçoit de plus des règles d’identification, et qui est configuré pour comparer les données d’interprétation aux données discriminantes de manière à en déduire si le message audio reçu est destiné ou non à l’aéronef AC (figure 1) équipé du dispositif 1 ; et

- une unité d’évaluation 46 (« ASSESS 2 ») qui est reliée par l’intermédiaire d’une liaison 47 à l’élément de comparaison 44 et qui est configurée pour vérifier si le résultat de la comparaison est cohérent.

Par ailleurs :

- l’unité 26 de génération d’alerte visuelle émet, le cas échéant, un signal visuel sur un écran ou tout autre moyen (voyant lumineux par exemple) d’indication visuelle, agencé dans le poste de pilotage de l’aéronef, pour informer les membres d’équipage que leur aéronef est destinataire d’un message audio. L’unité 26 peut également présenter le contenu du message sous forme textuelle, dans le cas où ce message est destiné à l’aéronef ; et

- l’unité 27 de génération d’alerte sonore émet, le cas échéant, un signal sonore dans le poste de pilotage de l’aéronef, pour informer les membres d’équipage que leur aéronef est destinataire d’un message audio.

L’équipage peut alors écouter le message audio en activant, via l’élément d’activation 31 (figure 1), l’unité d’émission audio 29 qui est configurée pour émettre le message audio préenregistré lorsqu’elle est activée.

On décrit, ci-après, le fonctionnement du dispositif 1 à l’aide d’un exemple particulier.

Dans cet exemple, on considère que l’aéronef AC équipé du dispositif 1 comporte l’indicatif (ou identifiant) suivant : AF782BM. Ce dernier évolue au sein d’un espace aérien comprenant au moins un autre aéronef, tel que l’aéronef 7 de la figure 2, dont l’indicatif est AF795JZ.

On considère les informations suivantes pour ces deux aéronefs :

- pour l’aéronef AF795JZ :

• altitude : 7000 ft (pieds) ;

• vitesse verticale : nulle ;

• vitesse : 280 kt (nœuds) ;

• route : 80°;

• latitude : 43.6248 ;

• longitude : 1.3746 ;

• signal « Squawk >> : 1000 ;

- pour l’aéronef AF782BM :

• altitude : 3000 ft (pieds) ;

• vitesse verticale : nulle ;

• vitesse : 250 kt (nœuds) ;

• route : 175°;

• latitude : 43.5948 ;

• longitude : 1.5446 ;

• signal « Squawk >> : 1000.

La communication radio VHF suivante est émise par le contrôle aérien du poste de contrôle 3 (figure 2) : « Air France seven eight two Bravo Mike, climb and maintain five thousand », c’est-à-dire « Air France sept huit deux Bravo Mike, monter et maintenir cinq mille >>. En d’autres termes, l’aéronef AC doit monter à 5000 pieds et rester à cette altitude.

Cette communication radio est donc effectivement adressée à l’aéronef AC équipé du dispositif 1. Cependant, le moyen de radiocommunication VHF utilisé fonctionnant en diffusion large, tous les équipages des aéronefs à proximité entendent le message et doivent vérifier si l’identifiant du destinataire correspond au leur de manière à déterminer si la communication leur est effectivement adressée.

Le dispositif 1, tel que décrit ci-dessus, de l’aéronef AC va chercher à identifier le numéro de vol de l’aéronef destinataire, ainsi que certaines instructions contenues dans le message audio.

Pour ce faire, le dispositif 1 (figure 1) met en œuvre les étapes A/ à F/ suivantes :

A/ réception du message radio par la radio 5A.

Le signal radio est converti en message audio et envoyé à l’unité centrale 10 pour une identification vocale ;

B/ analyse du message par reconnaissance vocale, à l’aide d’un moteur de reconnaissance vocale faisant partie du dispositif 1.

On suppose que l’on a obtienne à la sortie de l’unité de transcription 11, le message textuel suivant: « Airfra.. sevn ... claimb... five thou... >>. Cette interprétation étant partielle, elle ne permet pas a priori d’identifier le destinataire du message, ni son contenu exact ;

C/ mise en évidence des données utilisables.

Le dispositif 1 cherche à extraire les données pouvant être interprétées de manière formelle. Pour ce faire, le message est haché (à l’aide de l’unité de séparation 35 de l’unité d’analyse 16), puis caractérisé localement, par morceaux (à l’aide de l’unité d’identification locale 36), et enfin caractérisé dans son ensemble (à l’aide de l’unité d’identification globale 40), et ceci de la manière suivante :

- hachage du message pour obtenir [ « Airfra >> + « seven >> + « claimb >> + « five » + « thou >> ] ;

- caractérisation locale (à l’aide de l’unité d’identification locale 36) associant un terme clé probable à un phonème :

me		Terme clé (mot, valeur,...) probable associé
Airfr		AF (Air France) (avec une probabilité de
		Alpha	(avec une probabilité de 23%),
			(avec une probabilité de x%),
sevn	7	(avec une probabilité de 90%),
		descent	(avec une probabilité de 5%),
			(avec une probabilité de x%),
claimb->	climb	(avec une probabilité de 85%),
		Mike	(avec une probabilité de 2%),
			(avec une probabilité de x%),
five		five	(avec une probabilité de 99%),
		climb	(avec une probabilité de 1%),
thou		south	(avec une probabilité de 53%),
		thousand	(avec une probabilité de 45%),

... (avec une probabilité de x%) ;

- caractérisation globale. En se basant sur une base lexicale, l’unité d’identification globale 40 détermine les choix les plus probables en fonction du contexte global établi, à savoir :

• les termes clés « AF », « 7 >> et « five >> sont retenus en raison de leurs très fortes probabilités locales respectives ;

• le terme clé « climb >> est reconnu comme ordre de montée de par sa probabilité d’occurrence locale élevée. Cette instruction provenant du contrôle aérien étant quasi-systématiquement suivie d’une altitude (et non d’un cap) comme le stipulent les règles d’identification, le terme clé « south >> est écarté au profit du terme clé « thousand >> en dépit du résultat de la simple analyse probabiliste locale.

Le message issu de ces étapes est donc :

« AF7 climb five thousand >>

Ce message ne permet toujours pas d’identifier le destinataire du message ;

D/ confrontation des données utiles (d’interprétation) reçues aux données discriminantes :

On utilise pour ce faire :

- les données discriminantes issues du système de gestion de vol 13 (FMS), à savoir l’identifiant ICAO (indicatif d’appel). Le système de gestion du vol 13 dispose d’un identifiant ICAO saisi par l’un des membres de l’équipage lors de la préparation du vol. Cet identifiant est énoncé par le contrôle aérien pour désigner le destinataire des communications radio en mode de diffusion large ;

- les données discriminantes issues du système d’évitement de collision 15 (TCAS). Le système d’évitement de collision est doté d’une fonction ADS-B permettant à l’aéronef de connaître certaines informations sur les aéronefs évoluant dans un périmètre aérien commun (à portée de communication VHF dans l’exemple considéré), et notamment :

• l’identifiant ICAO ;

• l’altitude ;

• la position ;

• la vitesse de vent relatif ;

• la vitesse sol ;

• la vitesse verticale ;

- les données discriminantes issues du système de référence inertielle et de données air 14 (ADIRS), telles que :

• l’altitude ;

• la position ;

• la vitesse de vent relatif ;

• la vitesse sol ;

• la vitesse verticale.

Compte-tenu de la disponibilité de ces informations, on fournit ciaprès un exemple de processus de confrontation :

• confrontation des identifiants ICAO. L’identifiant extrait des données utilisables étant incomplet, il va être confronté à l’identifiant ICAO du vol en cours, ainsi qu’aux identifiants des vols à proximité de manière à déterminer le plus probable destinataire. Dans l’exemple considéré, deux numéros de vol sortent du lot : AF782BM et AF795JZ, puisque leurs premiers caractères correspondent au numéro extrait des données utilisables. Il est donc très probable que l’un de ces numéros soit le destinataire escompté. Or, leurs probabilités d’occurrences n’étant pas suffisamment éloignées l’une de l’autre, une confrontation mettant en oeuvre d’autres informations est nécessaire pour les départager ;

• confrontation des altitudes. Les données utilisables comportant un ordre de montée, il est intéressant de confronter les altitudes des deux vols à l’instruction du contrôle aérien. Dans l’exemple considéré, les données ADS-B du vol AF795JZ indiquent une altitude de 7000 pieds, alors que l’aéronef AF 782BM, évolue à une altitude de 3000 pieds, comme l’indique son système de référence inertielle. Cette confrontation est suffisamment discriminante pour établir le résultat final. En effet, il paraît très improbable que le contrôle aérien demande à un aéronef évoluant à une certaine altitude (7000 pieds pour l’aéronef AF795JZ) de monter à une altitude plus basse (5000 pieds). L’aéronef destinataire est donc l’aéronef AF782BM ;

E/ formatage des résultats. Le message est formaté pour pouvoir être présenté à l’équipage sous forme textuelle ; et

F/ présentation du destinataire du message à l’équipage.

Le dispositif 1 alerte l’équipage via l’unité d’indication 24 qu’il est le destinataire probable du message audio, en émettant une alerte sonore et visuelle, et en lui présentant le contenu du message décodé sous forme textuelle.

Le dispositif 1, tel que décrit ci-dessus, permet de réduire significativement la charge de travail nécessaire au suivi et au décodage des communications radio, notamment lors des phases d’approche ou lors du survol de zones denses. Les zones denses sont caractérisées par un nombre important d’échanges radio entre les centres de contrôle et les aéronefs environnants, ces échanges étant reçus par l’ensemble des aéronefs opérant dans la même zone (dans un rayon d’environ 200 milles nautiques pour une communication VHF, qui est le plus souvent utilisée).

L’équipage de l’aéronef AC peut alors se concentrer sur ses tâches principales, de pilotage et de navigation notamment. Cette aide est plus utile encore, lorsqu’une charge de travail supplémentaire doit être gérée par l’équipage (changement météorologique, panne de système(s), alerte TCAS,...).

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé d’identification automatique d’un aéronef comme aéronef destinataire d’une communication audio, ledit procédé comportant :

- une étape de réception, mise en oeuvre par une unité de réception (5A, 5B), consistant à recevoir un message audio à bord de l’aéronef (AC) ; et

- une étape de transcription, mise en oeuvre par une unité de transcription (11), consistant à transcrire le message audio reçu en un message textuel, caractérisé en ce qu’il comporte de plus :

- une étape d’analyse, mise en oeuvre par une unité d’analyse (16), consistant à analyser ledit message textuel pour en extraire des données dites d’interprétation ;

- une étape de génération de données, mise en oeuvre par un ensemble de génération de données (23), consistant à déterminer des données de vol de l’aéronef (AC) ;

- une étape de traitement, mise en oeuvre par une unité de traitement (18), consistant à déterminer des données dites discriminantes à partir desdites données de vol ;

- une étape de comparaison, mise en oeuvre par une unité de comparaison (20), consistant à comparer les données d’interprétation aux données discriminantes de manière à évaluer si le message audio reçu est bien destiné audit aéronef (AC) ; et

- une étape d’indication, mise en oeuvre par une unité d’indication (24), consistant à indiquer à au moins un membre d’équipage de l’aéronef (AC) si ledit aéronef (AC) est destinataire ou non dudit message audio reçu.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape de réception consiste à recevoir un message audio issue d’au moins l’un des types de communication suivants :

- une communication radiofréquence à très haute fréquence ;

- une communication radiofréquence à haute fréquence.
3. Procédé selon l’une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l’étape de transcription comprend une sous-étape de numérisation et de filtrage du message audio reçu et une sous-étape de transcription du message audio, ainsi numérise et filtré.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’étape d’analyse comprend :

- une sous-étape de séparation consistant à séparer chaque mot du message textuel ;

- une sous-étape d’identification dite locale, consistant à identifier des phonèmes ; et

- une sous-étape d’identification dite globale, consistant à identifier des termes à partir des phonèmes identifiés.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape d’analyse consiste à extraire du message textuel un ensemble de termes clés à partir de règles d’identification, en sélectionnant à chaque fois le terme clé le plus probable pour des phonèmes identifiés.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les règles d’identification comprennent au moins certains des éléments suivants :

- des termes caractéristiques comprenant au moins certains des termes suivants : un indicatif de l’aéronef, des instructions, des paramètres de vol ;

- des règles de structure sémantique ;

- des règles de probabilité pour des phonèmes indéfinis.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape de génération de données consiste à recevoir des données de vol d’au moins l’un des systèmes suivants de l’aéronef (AC) :

- un système de gestion de vol (13) ;

- un système de référence inertielle et de données air (14) ; et

- un système d’évitement de collision (15).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les données de vol comprennent au moins certaines des données suivantes de l’aéronef (AC) :

- un indicatif d’appel ;

- un plan de vol ;

- une altitude ;

- une position ;

- une vitesse.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape d’indication comprend au moins une sous-étape de génération d’alerte.
10. Dispositif d’identification automatique d’un aéronef comme aéronef destinataire d’une communication audio, ledit dispositif (1) comportant :

- au moins une unité de réception (5A, 5B) configurée pour recevoir un message audio à bord de l’aéronef AC ; et

- une unité de transcription (11) configurée pour transcrire le message audio reçu en un message textuel, caractérisé en ce qu’il comporte de plus :

- une unité d’analyse (16) configurée pour analyser ledit message textuel afin d’en extraire des données dites d’interprétation ;

- un ensemble de génération de données (23) configuré pour déterminer des données de vol de l’aéronef (AC) ;

- une unité de traitement (18) configurée pour déterminer des données dites discriminantes à partir desdites données de vol ;

- une unité de comparaison (20) configurée pour comparer les données d’interprétation aux données discriminantes de manière à évaluer si le message audio reçu est bien destiné à l’aéronef (AC) ; et

- une unité d’indication (24) configurée pour indiquer à au moins un membre d’équipage de l’aéronef (AC) si ledit aéronef (AC) est destinataire ou non dudit message audio reçu.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l’unité d’analyse (16) comprend :

- une unité de séparation (35) configurée pour séparer chaque mot du message textuel ;

- une unité d’identification locale (36) configurée pour identifier des 5 phonèmes ;

- une unité d’identification globale (40) configurée pour identifier des termes à partir des phonèmes identifiés.
12. Dispositif selon l’une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que l’unité d’indication (24) comprend au moins une unité de 10 génération d’alerte (26, 27).
13. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu’il comporte une unité d’enregistrement (28) configurée pour enregistrer le message audio reçu et une unité d’émission audio (29), activable par un membre d’équipage de l’aéronef (AC) et configurée pour

15 émettre le message audio enregistré lorsqu’elle est activée.
14. Aéronef, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 10 à 13.