FR3059139A1 - SYSTEM AND METHOD FOR AIDING THE LANDING OF AN AIRCRAFT - Google Patents
SYSTEM AND METHOD FOR AIDING THE LANDING OF AN AIRCRAFT Download PDFInfo
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Abstract
Le système (10) d'aide à l'atterrissage d'un aéronef (1) sur une piste d'atterrissage (101) d'un aéroport équipé d'un système d'atterrissage aux instruments dit ILS comporte : - un récepteur (12) de signaux ILS ; - un dispositif d'affichage (18) ; - un ensemble (14) de sources d'informations configurées pour déterminer une information de position courante de l'aéronef ; et - une unité de traitement (16) configurée pour : . acquérir ladite information de position courante de l'aéronef ; . déterminer une distance entre un axe d'approche et une position de l'aéronef correspondant à l'information de position courante ; et . commander l'affichage d'une information d'alerte sur le dispositif d'affichage (18) si la distance entre l'axe d'approche et la position (A/C) de l'aéronef correspondant à l'information de position courante est supérieure à un seuil de distance (ΔX, ΔZ).The system (10) for assisting the landing of an aircraft (1) on an airstrip (101) of an airport equipped with an ILS instrument landing system comprises: - a receiver ( 12) ILS signals; - a display device (18); an assembly (14) of information sources configured to determine a current position information of the aircraft; and - a processing unit (16) configured for: acquiring said current position information of the aircraft; . determining a distance between an approach axis and a position of the aircraft corresponding to the current position information; and. controlling the display of an alert information on the display device (18) if the distance between the approach axis and the position (A / C) of the aircraft corresponding to the current position information is greater than a distance threshold (ΔX, ΔZ).
Description
Titulaire(s) : AIRBUS OPERATIONS (S.A.S.) Société par actions simplifiée, AIRBUS (S.A.S.) Société par actions simplifiée.Holder (s): AIRBUS OPERATIONS (S.A.S.) Simplified joint-stock company, AIRBUS (S.A.S.) Simplified joint-stock company.
Demande(s) d’extensionExtension request (s)
Mandataire(s) : AIRBUS OPERATIONS SAS Société anonyme.Agent (s): AIRBUS OPERATIONS SAS Limited company.
?4) SYSTEME ET PROCEDE D'AIDE A L'ATTERRISSAGE D'UN AERONEF.? 4) SYSTEM AND METHOD FOR ASSISTING THE LANDING OF AN AIRCRAFT.
FR 3 059 139 - A1 (b/j Le système (10) d'aide à l'atterrissage d'un aéronef (1 ) sur une piste d'atterrissage (101 ) d'un aéroport équipé d'un système d'atterrissage aux instruments dit ILS comporte:FR 3 059 139 - A1 (b / d) The system (10) for landing an aircraft (1) on an airstrip (101) of an airport equipped with a landing system to instruments said ILS includes:
- un récepteur (12) de signaux ILS;- an ILS signal receiver (12);
- un dispositif d'affichage (18);- a display device (18);
- un ensemble (14) de sources d'informations configurées pour déterminer une information de position courante de l'aéronef; et- a set (14) of information sources configured to determine current position information of the aircraft; and
- une unité de traitement (16) configurée pour:- a processing unit (16) configured for:
. acquérir ladite information de position courante de l'aéronef;. acquiring said current position information of the aircraft;
. déterminer une distance entre un axe d'approche et une position de l'aéronef correspondant à l'information de position courante; et . commander l'affichage d'une information d'alerte sur le dispositif d'affichage (18) si la distance entre l'axe d'approche et la position (A/C) de l'aéronef correspondant à l'information de position courante est supérieure à un seuil de distance (ΔΧ, ΔΖ).. determining a distance between an approach axis and a position of the aircraft corresponding to the current position information; and. control the display of alert information on the display device (18) if the distance between the approach axis and the position (A / C) of the aircraft corresponding to the current position information is greater than a distance threshold (ΔΧ, ΔΖ).
Système et procédé d’aide à l’atterrissage d’un aéronef.System and method for assisting in the landing of an aircraft.
L’invention est relative au domaine de l’atterrissage d’un aéronef sur un piste d’atterrissage d’un aéroport, plus particulièrement lorsque l’aéroport est équipé d’un système d’aide à l’atterrissage aux instruments.The invention relates to the field of landing an aircraft on an airport runway, more particularly when the airport is equipped with an instrument landing aid system.
Afin de permettre l’atterrissage des aéronefs, en particulier des avions de transport de passagers, lors de conditions météorologiques entraînant une visibilité réduite de la piste d’atterrissage par les pilotes, de nombreux aéroports sont équipés d’un système d’aide à l’atterrissage aux instruments, encore appelé ILS (« Instrument Landing System » en anglais). Ce système ILS est un système de radionavigation permettant de voler des approches dites de précision le long d’un axe d’approche. Il permet un guidage latéral, ainsi qu’un guidage longitudinal (en pente) de l’aéronef. Pour cela, l’aéroport est équipé des deux ensembles d’antennes, émettant des signaux respectivement appelés Loc et Glide. Comme représenté sur la figure 1A, le signal Loc est émis par un ensemble d’antennes 100 généralement implantées à proximité d’une extrémité 102 de la piste d’atterrissage 101. Ces antennes émettent une première porteuse VHF (« Very High Frequency » en anglais) dont la fréquence est généralement comprise entre 108MHz et 112MHz. Cette première porteuse est émise selon deux lobes 104 et 106. Elle est modulée par deux signaux basses fréquences, respectivement à 90Hz et 150Hz, correspondant aux deux lobes 104 et 106. Pour pouvoir réaliser une approche en vue d’un atterrissage sur la piste d’atterrissage à l’aide du système ILS, un aéronef doit être équipé d’un système d’aide à l’atterrissage comprenant un récepteur de signaux ILS. Ce récepteur de signaux ILS permet de recevoir la première porteuse VHF. Les deux lobes 104 et 106 sont émis par l’ensemble d’antennes 100 de telle façon qu’un taux de modulation, résultant de leur superposition, permette de localiser la position de l’aéronef par rapport à un plan vertical contenant l’axe d’approche 108, en fonction de signaux reçus par le récepteur de signaux ILS : lorsque l’aéronef est situé à droite (dans son sens d’avancement) du plan vertical, la modulation à 90Hz est majoritaire ; lorsque l’aéronef est situé à gauche (dans son sens d’avancement) du plan vertical, la modulation à 150Hz est majoritaire ; lorsque l’aéronef est situé sur le plan vertical, il y a équilibre des modulations à 90Hz et à 150Hz. L’aéronef est équipé d’un système d’aide au guidage qui permet d’aider le guidage de l’aéronef en fonction des signaux reçus par le récepteur de signaux ILS afin d’amener la composante latérale de sa trajectoire dans le plan vertical contenant l’axe d’approche 108.In order to allow the landing of aircraft, in particular passenger planes, during weather conditions resulting in reduced visibility of the landing runway by pilots, many airports are equipped with an assistance system instrument landing, also called ILS (“Instrument Landing System” in English). This ILS system is a radio navigation system used to fly so-called precision approaches along an approach axis. It allows lateral guidance, as well as longitudinal (slope) guidance of the aircraft. For this, the airport is equipped with two sets of antennas, transmitting signals respectively called Loc and Glide. As shown in FIG. 1A, the signal Loc is emitted by a set of antennas 100 generally located near an end 102 of the landing strip 101. These antennas emit a first VHF carrier ("Very High Frequency" in English) whose frequency is generally between 108MHz and 112MHz. This first carrier is transmitted according to two lobes 104 and 106. It is modulated by two low frequency signals, respectively at 90Hz and 150Hz, corresponding to the two lobes 104 and 106. In order to be able to carry out an approach with a view to landing on the runway d When landing using the ILS system, an aircraft must be equipped with a landing assist system that includes an ILS signal receiver. This ILS signal receiver makes it possible to receive the first VHF carrier. The two lobes 104 and 106 are emitted by the set of antennas 100 in such a way that a modulation rate, resulting from their superposition, makes it possible to locate the position of the aircraft relative to a vertical plane containing the axis approach 108, as a function of signals received by the ILS signal receiver: when the aircraft is situated to the right (in its direction of advance) of the vertical plane, modulation at 90 Hz is in the majority; when the aircraft is located to the left (in its direction of advance) of the vertical plane, the modulation at 150Hz is in the majority; when the aircraft is located on the vertical plane, there is a balance of modulations at 90Hz and 150Hz. The aircraft is equipped with a guidance assistance system which makes it possible to assist the guidance of the aircraft as a function of the signals received by the ILS signal receiver in order to bring the lateral component of its trajectory into the vertical plane. containing the approach axis 108.
De façon analogue, comme représenté sur la figure 1 B, le signal Glide est émis par un ensemble d’antennes 120 généralement implantées à proximité d’un seuil 122 de la piste d’atterrissage. Ces antennes émettent une deuxième porteuse VHF (« Very High Frequency » en anglais) dont la fréquence est généralement comprise entre 329MHz et 335MHz. Cette deuxième porteuse est émise selon deux lobes 124 et 126. Elle est modulée par deux signaux basses fréquences, respectivement à 90Hz et 150Hz, correspondant aux deux lobes 124 et 126. Le récepteur de signaux ILS de l’aéronef permet de recevoir la deuxième porteuse VHF. Les deux lobes 124 et 126 sont émis par l’ensemble d’antennes 120 de telle façon qu’un taux de modulation, résultant de leur superposition, permette de localiser la position de l’aéronef par rapport à un plan incliné (orthogonal au plan vertical précité) contenant l’axe d’approche 108, en fonction de signaux reçus par le récepteur de signaux ILS : lorsque l’aéronef est situé au-dessus du plan incliné, la modulation à 90Hz est majoritaire ; lorsque l’aéronef est situé audessous du plan incliné, la modulation à 150Hz est majoritaire; lorsque l’aéronef est situé sur le plan incliné, il y a équilibre des modulations à 90Hz et à 150Hz. Le système d’aide au guidage de l’aéronef permet d’aider le guidage de l’aéronef en fonction des signaux reçus par le récepteur de signaux ILS de façon à amener la pente de la composante longitudinale de la trajectoire de l’aéronef à correspondre au plan incliné contenant l’axe d’approche 108. La pente de l’axe d’approche 108, et donc du plan incliné, est généralement de 3 degrés.Similarly, as shown in FIG. 1B, the Glide signal is emitted by a set of antennas 120 generally located near a threshold 122 of the landing runway. These antennas transmit a second VHF carrier ("Very High Frequency" in English) whose frequency is generally between 329MHz and 335MHz. This second carrier is transmitted according to two lobes 124 and 126. It is modulated by two low frequency signals, respectively at 90Hz and 150Hz, corresponding to the two lobes 124 and 126. The aircraft ILS signal receiver makes it possible to receive the second carrier VHF. The two lobes 124 and 126 are emitted by the set of antennas 120 so that a modulation rate, resulting from their superposition, makes it possible to locate the position of the aircraft relative to an inclined plane (orthogonal to the plane aforementioned vertical) containing the approach axis 108, as a function of signals received by the ILS signal receiver: when the aircraft is located above the inclined plane, the 90Hz modulation is in the majority; when the aircraft is located below the inclined plane, the modulation at 150Hz is in the majority; when the aircraft is located on the inclined plane, there is a balance of modulations at 90Hz and 150Hz. The aircraft guidance assistance system makes it possible to assist the guidance of the aircraft as a function of the signals received by the ILS signal receiver so as to bring the slope of the longitudinal component of the trajectory of the aircraft to correspond to the inclined plane containing the approach axis 108. The slope of the approach axis 108, and therefore of the inclined plane, is generally 3 degrees.
L’axe d’approche 108 correspond à l’intersection du plan vertical précité et du plan incliné précité. Ainsi, le signal Loc permet de définir une composante Loc de l’axe d’approche (encore appelée axe Loc), correspondant au plan vertical, et le signal Glide permet de définir une composante Glide de l’axe d’approche (encore appelée axe Glide), correspondant au plan incliné. Le système d’aide au guidage de l’aéronef, en permettant un guidage de l’aéronef à la fois selon la composante Loc et selon la composante Glide de l’axe d’approche, permet de guider l’aéronef le long de l’axe d’approche 108. Dans un mode de réalisation, le système d’aide au guidage de l’aéronef correspond à un directeur de vol affichant des indications sur un écran d’affichage du cockpit de l’aéronef, permettant à un pilote de l’aéronef de piloter l’aéronef de façon à suivre l’axe d’approche. Dans un autre mode de réalisation, le système d’aide au guidage de l’aéronef correspond à système de pilotage automatique de l’aéronef.The axis of approach 108 corresponds to the intersection of the above-mentioned vertical plane and the aforementioned inclined plane. Thus, the Loc signal makes it possible to define a Loc component of the approach axis (also called the Loc axis), corresponding to the vertical plane, and the Glide signal makes it possible to define a Glide component of the approach axis (also called Glide axis), corresponding to the inclined plane. The aircraft guidance assistance system, by allowing the aircraft to be guided both according to the Loc component and according to the Glide component of the approach axis, makes it possible to guide the aircraft along the approach axis 108. In one embodiment, the aircraft guidance assistance system corresponds to a flight director displaying indications on a display screen of the aircraft cockpit, allowing a pilot of the aircraft to pilot the aircraft so as to follow the approach axis. In another embodiment, the aid system for guiding the aircraft corresponds to an automatic piloting system for the aircraft.
Un tel système ILS est très efficace pour permettre l’atterrissage d’un aéronef sur une piste d’atterrissage en cas de visibilité réduite. Toutefois, il présente une limitation de son fonctionnement du fait qu’il peut parfois exister une réplication des signaux émis par les antennes au sol. En particulier, le signal Glide peut être répliqué à des pentes multiples ou sous-multiples de la pente de l’axe d’approche. Il en résulte de faux axes Glide pouvant être détectés par le système d’aide au guidage de l’aéronef. Par exemple, comme représenté sur la figure 2, pour une pente de l’axe d’approche 108 de 3 degrés, il peut exister un faux axe Glide 108’ ayant une pente de valeur différente de la valeur nominale de 3 degrés, par exemple de 9 degrés. Le signal du faux axe Glide comporte deux lobes 124’ et 126’ inversés par rapport aux lobes 124 et 126 du signal Glide principal correspondant à la pente de 3 degrés. Il en résulte une modulation à 90Hz au-dessous du faux axe Glide et une modulation à 150Hz au-dessus du faux axe Glide. Par conséquent, si un pilote de l’aéronef demande l’activation d’un mode de guidage ILS alors que l’aéronef est à proximité du faux axe Glide et audessous de celui-ci, la modulation à 90Hz étant prépondérante par rapport à la modulation à 150Hz, le système d’aide au guidage permettra un guidage de l’aéronef en descente et l’aéronef finira par rejoindre l’axe d’approche 108. Par contre, si un pilote de l’aéronef demande l’activation d’un mode de guidage ILS alors que l’aéronef est à proximité du faux axe Glide et audessus de celui-ci, la modulation à 150Hz étant prépondérante par rapport à la modulation à 90Hz, le système d’aide au guidage permettra un guidage de l’aéronef en montée et l’aéronef ne pourra pas rejoindre l’axe d’approche 108. Il peut en résulter la nécessité d’une manoeuvre de remise des gaz afin de voler une nouvelle approche de la piste d’atterrissage.Such an ILS system is very effective in allowing an aircraft to land on an airstrip in the event of reduced visibility. However, it has a limitation of its operation because there can sometimes be a replication of the signals transmitted by the antennas on the ground. In particular, the Glide signal can be replicated to multiple slopes or submultiples of the slope of the approach axis. This results in false Glide axes that can be detected by the aircraft guidance assistance system. For example, as shown in FIG. 2, for a slope of the approach axis 108 of 3 degrees, there may be a false Glide axis 108 ′ having a slope with a value different from the nominal value of 3 degrees, for example 9 degrees. The false axis Glide signal has two lobes 124 ’and 126’ reversed with respect to lobes 124 and 126 of the main Glide signal corresponding to the slope of 3 degrees. This results in a 90Hz modulation below the false Glide axis and a 150Hz modulation above the false Glide axis. Consequently, if an aircraft pilot requests the activation of an ILS guidance mode while the aircraft is near and below the false Glide axis, the modulation at 90Hz being preponderant compared to the modulation at 150Hz, the guidance assistance system will allow the aircraft to be guided downhill and the aircraft will eventually join the approach axis 108. On the other hand, if a pilot of the aircraft requests the activation of '' an ILS guidance mode while the aircraft is close to and above the false Glide axis, the 150Hz modulation being preponderant compared to the 90Hz modulation, the guidance assistance system will allow guidance of the aircraft uphill and the aircraft will not be able to reach the approach axis 108. This may result in the need for a go-around maneuver in order to fly a new approach to the landing runway.
EXPOSE DE L’INVENTION :PRESENTATION OF THE INVENTION:
La présente invention a notamment pour but d’apporter une solution à ces problèmes. Elle concerne un système d’aide à l’atterrissage d’un aéronef sur une piste d’atterrissage d’un aéroport équipé d’un système d’atterrissage aux instruments dit ILS, correspondant à un axe d’approche de la piste d’atterrissage, le système d’aide à l’atterrissage comportant :The present invention aims in particular to provide a solution to these problems. It relates to a landing aid system for an aircraft on an airport runway equipped with an instrument landing system called ILS, corresponding to an axis of approach to the runway. landing, the landing aid system comprising:
- un récepteur de signaux ILS ;- an ILS signal receiver;
- un dispositif d’affichage dans un cockpit de l’aéronef ; et- a display device in an aircraft cockpit; and
- un ensemble de sources d’informations configurées pour déterminer une information de position courante de l’aéronef.- a set of information sources configured to determine current position information of the aircraft.
Le système d’aide à l’atterrissage est remarquable en ce qu’il comporte en outre une unité de traitement configurée pour :The landing aid system is remarkable in that it further comprises a processing unit configured for:
- acquérir ladite information de position courante de l’aéronef ;- acquire said current position information of the aircraft;
-déterminer une distance entre l’axe d’approche et une position de l’aéronef correspondant à l’information de position courante ; et-determine a distance between the axis of approach and a position of the aircraft corresponding to the current position information; and
- commander l’affichage d’une information d’alerte sur le dispositif d’affichage si la distance entre l’axe d’approche et la position de l’aéronef correspondant à l’information de position courante est supérieure à un seuil de distance.- command the display of alert information on the display device if the distance between the approach axis and the position of the aircraft corresponding to the current position information is greater than a distance threshold .
Ainsi, si la distance entre l’axe d’approche et la position de l’aéronef est supérieure au seuil de distance, l’affichage de l’information d’alerte sur le dispositif d’affichage du cockpit permet d’informer un pilote de l’aéronef d’un risque de capture d’une réplique de l’axe d’approche par le système d’atterrissage ILS. En choisissant le seuil de distance de telle façon que la distance entre l’axe d’approche et la position de l’aéronef soit supérieure à ce seuil de distance lorsque l’aéronef se situe à proximité ou au-delà d’une réplique de l’axe d’approche, le système d’aide à l’atterrissage conforme à l’invention permet d’éviter les inconvénients de l’art antérieur.Thus, if the distance between the approach axis and the aircraft position is greater than the distance threshold, the display of the alert information on the cockpit display device makes it possible to inform a pilot of the aircraft of a risk of capture of a replica of the approach axis by the ILS landing system. By choosing the distance threshold so that the distance between the approach axis and the position of the aircraft is greater than this distance threshold when the aircraft is near or beyond a replica of the approach axis, the landing aid system according to the invention makes it possible to avoid the drawbacks of the prior art.
Dans un mode de réalisation, l’unité de traitement est configurée pour déterminer ladite distance en considérant une composante Glide de l’axe d’approche.In one embodiment, the processing unit is configured to determine said distance by considering a Glide component of the approach axis.
Selon une première alternative, l’information de position courante de l’aéronef comprend alors une information d’altitude courante de l’aéronef ainsi qu’une information de distance courante entre l’aéronef et un seuil de la piste d’atterrissage et, l’unité de traitement est configurée pour :According to a first alternative, the current position information of the aircraft then comprises current altitude information of the aircraft as well as current distance information between the aircraft and a threshold of the landing runway and, the processing unit is configured for:
- déterminer une distance entre la composante Glide de l’axe d’approche et le seuil de la piste d’atterrissage correspondant à l’altitude courante de l’aéronef ; et- determine a distance between the Glide component of the approach axis and the threshold of the landing runway corresponding to the current altitude of the aircraft; and
- calculer ladite distance entre l’axe d’approche et la position de l’aéronef par différence entre d’une part la distance courante entre l’aéronef et le seuil de la piste d’atterrissage et, d’autre part la distance entre la composante Glide de l’axe d’approche et le seuil de la piste d’atterrissage.- calculate said distance between the approach axis and the position of the aircraft by difference between on the one hand the current distance between the aircraft and the threshold of the landing runway and, on the other hand the distance between the Glide component of the approach axis and the threshold of the runway.
Dans la présente description, le terme altitude désigne aussi bien une altitude proprement dite qu’une hauteur, en particulier une hauteur par rapport au seuil de la piste d’atterrissage.In the present description, the term altitude designates both an altitude proper as well as a height, in particular a height relative to the threshold of the runway.
De façon avantageuse, l’unité de traitement est configurée pour commander l’affichage sur un deuxième dispositif d’affichage du cockpit de l’aéronef, d’une indication de distance nominale entre d’une part la composante Glide de l’axe d’approche, pour l’altitude courante de l’aéronef, et d’autre part le seuil de la piste d’atterrissage.Advantageously, the processing unit is configured to control the display on a second display device of the aircraft cockpit, of an indication of nominal distance between on the one hand the Glide component of the axis d 'approach, for the current altitude of the aircraft, and on the other hand the threshold of the runway.
Selon une deuxième alternative, l’information de position courante de l’aéronef comprend une information d’altitude courante de l’aéronef ainsi qu’une information de distance courante entre l’aéronef et le seuil de la piste d’atterrissage et, l’unité de traitement est configurée pour :According to a second alternative, the current position information of the aircraft comprises current altitude information of the aircraft as well as current distance information between the aircraft and the threshold of the landing runway and, l the processing unit is configured for:
- déterminer une altitude correspondant à la composante Glide de l’axe d’approche pour une distance entre la composante Glide de l’axe d’approche et le seuil de la piste d’atterrissage correspondant à la distance courante entre l’aéronef et le seuil de la piste d’atterrissage ; et- determine an altitude corresponding to the Glide component of the approach axis for a distance between the Glide component of the approach axis and the threshold of the landing runway corresponding to the current distance between the aircraft and the threshold of the runway; and
- calculer ladite distance entre l’axe d’approche et la position de l’aéronef par différence entre d’une part l’altitude courante de l’aéronef et, d’autre part ladite altitude correspondant à la composante Glide de l’axe d’approche.- calculate said distance between the approach axis and the position of the aircraft by difference between on the one hand the current altitude of the aircraft and, on the other hand said altitude corresponding to the glide component of the axis approach.
Dans un mode particulier de réalisation, l’unité de traitement est en outre configurée pour interdire l’activation d’un mode de guidage ILS lorsque la distance entre l’axe d’approche et la position (A/C) de l’aéronef correspondant à l’information de position courante est supérieure au seuil de distance.In a particular embodiment, the processing unit is further configured to prohibit the activation of an ILS guidance mode when the distance between the approach axis and the position (A / C) of the aircraft corresponding to the current position information is greater than the distance threshold.
L’invention est également relative à un procédé d’aide à l’atterrissage d’un aéronef sur une piste d’atterrissage d’un aéroport équipé d’un système d’atterrissage aux instruments dit ILS, correspondant à un axe d’approche de la piste d’atterrissage, l’aéronef comportant :The invention also relates to a method of assisting the landing of an aircraft on an airport runway equipped with an ILS instrument landing system, corresponding to an approach axis of the airstrip, the aircraft comprising:
- un récepteur de signaux ILS ;- an ILS signal receiver;
- un dispositif d’affichage dans un cockpit de l’aéronef, et- a display device in an aircraft cockpit, and
- un ensemble de sources d’informations configurées pour déterminer une information de position courante de l’aéronef.- a set of information sources configured to determine current position information of the aircraft.
Ce procédé est remarquable en ce qu’il comprend les étapes suivantes mises en oeuvre par une unité de traitement :This process is remarkable in that it includes the following steps implemented by a processing unit:
. acquérir ladite information de position courante de l’aéronef ;. acquire said current position information of the aircraft;
. déterminer une distance entre l’axe d’approche et une position de l’aéronef correspondant à l’information de position courante ; et . commander l’affichage d’une information d’alerte sur le dispositif d’affichage si la distance entre l’axe d’approche et la position de l’aéronef correspondant à l’information de position courante est supérieure à un seuil de distance.. determining a distance between the axis of approach and a position of the aircraft corresponding to the current position information; and. control the display of alert information on the display device if the distance between the approach axis and the position of the aircraft corresponding to the current position information is greater than a distance threshold.
L’invention est également relative à un aéronef comportant un système d’aide à l’atterrissage tel que précité.The invention also relates to an aircraft comprising a landing aid system as mentioned above.
DESCRIPTION DETAILLEE :DETAILED DESCRIPTION :
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures annexées.The invention will be better understood on reading the description which follows and on examining the appended figures.
Les figures 1A et 1B, déjà décrites, illustrent un système ILS d’aide à l’atterrissage aux instruments.Figures 1A and 1B, already described, illustrate an ILS instrument landing aid system.
La figure 2, déjà décrite, illustre la réplication d’un signal Glide d’un système ILS d’aide à l’atterrissage aux instruments.Figure 2, already described, illustrates the replication of a Glide signal from an ILS instrument landing aid system.
Les figures 3 et 4 illustrent respectivement deux alternatives d’un mode de réalisation de l’invention.Figures 3 and 4 respectively illustrate two alternatives of an embodiment of the invention.
La figure 5 représente, de façon schématique, un système d’aide à l’atterrissage conforme à un mode de réalisation de l’invention.FIG. 5 schematically represents a landing aid system in accordance with an embodiment of the invention.
La figure 6 illustre de façon simplifiée un aéronef comportant un cockpit.Figure 6 illustrates in a simplified manner an aircraft comprising a cockpit.
L’aéronef 1 représenté sur la figure 6 comporte un cockpit 3. L’aéronef 1 comprend un système d’aide à l’atterrissage 10 tel que représenté sur la figure 5. Le système d’aide à l’atterrissage 10 comporte un récepteur 12 de signaux ILS (libellé ILS sur la figure), un ensemble de sources d’information 14 (libellé SRC sur la figure), un dispositif d’affichage 18 du cockpit 3 de l’aéronef et une unité de traitement 16 (libellée PROC sur la figure). L’unité de traitement 16 est reliée en entrée à une sortie de l’ensemble de sources d’information 14. Le dispositif d’affichage 18 est relié en entrée à une sortie de l’unité de traitement 16. Dans un mode particulier de réalisation, l’ensemble de sources d’information 14 comprend un récepteur multimodes MMR (« Multi Mode Receiver » en anglais) capable de fournir des informations de position de l’aéronef. De façon avantageuse, le récepteur 12 de signaux ILS est intégré dans ce récepteur multimodes MMR. L’unité de traitement 16 comprend un processeur ou un microprocesseur. De façon particulière, elle fait partie d’un calculateur de l’aéronef, ce calculateur étant par exemple un calculateur dédié de type LRU (« Line Replaceable Unit » en anglais) ou un calculateur modulaire avionique de type IMA (« Integrated Modular Avionics » en anglais). Dans un mode de réalisation, l’unité de traitement fait partie d’un calculateur de guidage de l’aéronef, par exemple relié en sortie à un directeur de vol (commandant l’affichage d’indications sur un écran d’affichage du cockpit 3 de l’aéronef) ou à système de pilotage automatique de l’aéronef. Le dispositif d’affichage 18 correspond par exemple à un écran d’affichage de type PFD (« Primary Flight Display » en anglais). Le système d’aide à l’atterrissage 10 est par exemple localisé dans une soute avionique 2 de l’aéronef.The aircraft 1 represented in FIG. 6 comprises a cockpit 3. The aircraft 1 comprises a landing aid system 10 as shown in FIG. 5. The landing aid system 10 comprises a receiver 12 of ILS signals (labeled ILS in the figure), a set of information sources 14 (labeled SRC in the figure), a display device 18 of the cockpit 3 of the aircraft and a processing unit 16 (labeled PROC on the face). The processing unit 16 is connected at the input to an output of the set of information sources 14. The display device 18 is connected at the input to an output of the processing unit 16. In a particular mode of embodiment, the set of information sources 14 comprises a multimode receiver MMR (“Multi Mode Receiver” in English) capable of supplying position information of the aircraft. Advantageously, the ILS signal receiver 12 is integrated into this multimode MMR receiver. The processing unit 16 comprises a processor or a microprocessor. In particular, it is part of an aircraft computer, this computer being for example a dedicated computer of LRU type (“Line Replaceable Unit” in English) or a modular avionics computer of IMA type (“Integrated Modular Avionics”). in English). In one embodiment, the processing unit is part of an aircraft guidance computer, for example connected at the output to a flight director (controlling the display of indications on a cockpit display screen 3 of the aircraft) or with an automatic piloting system of the aircraft. The display device 18 corresponds for example to a display screen of the PFD type ("Primary Flight Display" in English). The landing aid system 10 is for example located in an avionics hold 2 of the aircraft.
En fonctionnement, l’ensemble de sources d’informations 14 détermine au moins une information de position courante de l’aéronef et transmet cette information de position courante à l’unité de traitement 16 qui l’acquiert. Lorsque l’aéronef est en phase de descente vers un aéroport en vue d’atterrir sur une piste d’atterrissage de l’aéroport, l’unité de traitement 16 détermine une distance entre la position courante de l’aéronef et un axe d’approche correspondant à une approche ILS de la piste d’atterrissage. Les caractéristiques de l’axe d’approche sont par exemple enregistrées dans une base de données de l’aéronef à laquelle l’unité de traitement 16 peut accéder en lecture. Si cette distance est supérieure à un seuil de distance, l’unité de traitement 16 envoie une information d’alerte vers le dispositif d’affichage 18 de façon à commander l’affichage d’une alerte sur le dispositif d’affichage. Selon une première alternative, le seuil de distance est un seuil de distance prédéterminé. Selon une deuxième alternative, le seuil de distance est fonction d’une distance entre la position courante de l’aéronef et un seuil de la piste d’atterrissage et/ou fonction d’une hauteur de l’aéronef par rapport au seuil de la piste d’atterrissage.In operation, the set of information sources 14 determines at least one piece of current position information of the aircraft and transmits this piece of current position information to the processing unit 16 which acquires it. When the aircraft is in the descent phase towards an airport with a view to landing on an airport landing strip, the processing unit 16 determines a distance between the current position of the aircraft and an axis of approach corresponding to an ILS approach to the airstrip. The characteristics of the approach axis are, for example, recorded in an aircraft database to which the processing unit 16 can access in read mode. If this distance is greater than a distance threshold, the processing unit 16 sends alert information to the display device 18 so as to control the display of an alert on the display device. According to a first alternative, the distance threshold is a predetermined distance threshold. According to a second alternative, the distance threshold is a function of a distance between the current position of the aircraft and a threshold of the landing runway and / or a function of a height of the aircraft relative to the threshold of the landing runway.
Dans un mode de réalisation, l’unité de traitement détermine la distance entre la position courante de l’aéronef et l’axe d’approche en considérant une composante Glide de l’axe d’approche. Dans un premier exemple illustré par la figure 3, cette distance est déterminée horizontalement. Pour cela, en particulier lorsqu’un mode de capture du signal Glide est engagé, l’unité de traitement détermine une distance Xa/c, θη projection dans un plan horizontal, entre la position courante A/C de l’aéronef et un seuil 122 de la piste d’atterrissage. Selon une première variante, l’ensemble de sources d’informations 14 comporte un récepteur de signaux DME (« Distance Measuring Equipment » en anglais) et la position courante A/C de l’aéronef est transmise à l’unité de traitement 16, par l’ensemble de sources d’informations 14, directement sous la forme d’une distance entre le seuil de piste 122 et la position A/C de l’aéronef. Selon une deuxième une variante, la position courante A/C de l’aéronef est transmise à l’unité de traitement 16, par l’ensemble de sources d’informations 14, sous la forme de coordonnées de ladite position courante. L’unité de traitement 16, calcule alors la distance Xa/c θη fonction des coordonnées du seuil de piste enregistrées dans une base de données de l’aéronef. Par ailleurs, l’unité de traitement 16 détermine une distance XGiide, θη projection dans un plan horizontal, entre le seuil de piste 122 et un point P1 sur la composante Glide de l’axe d’approche 108, tel que l’altitude du point P1 est la même que l’altitude correspondant à la position courante A/C de l’aéronef. La distance Xdide peut par exemple être calculée au moyen de la formule suivante :In one embodiment, the processing unit determines the distance between the current position of the aircraft and the approach axis by considering a Glide component of the approach axis. In a first example illustrated by FIG. 3, this distance is determined horizontally. For this, in particular when a Glide signal capture mode is engaged, the processing unit determines a distance Xa / c, θη projection in a horizontal plane, between the current position A / C of the aircraft and a threshold 122 from the airstrip. According to a first variant, the set of information sources 14 includes a DME (“Distance Measuring Equipment”) signal receiver and the current position A / C of the aircraft is transmitted to the processing unit 16, by the set of information sources 14, directly in the form of a distance between the threshold of runway 122 and the A / C position of the aircraft. According to a second variant, the current position A / C of the aircraft is transmitted to the processing unit 16, by the set of information sources 14, in the form of coordinates of said current position. The processing unit 16 then calculates the distance Xa / c θη as a function of the coordinates of the runway threshold recorded in a database of the aircraft. Furthermore, the processing unit 16 determines a distance X G iide, θη projection in a horizontal plane, between the threshold of runway 122 and a point P1 on the Glide component of the approach axis 108, such as the altitude of point P1 is the same as the altitude corresponding to the current position A / C of the aircraft. The distance Xdide can for example be calculated using the following formula:
y„... = Fit dans laquelle :y „... = Fit in which:
Za/c est la hauteur courante de l’aéronef par rapport au seuil de piste 122, ω est un angle formé entre l’axe d’approche 108 et un plan horizontal (correspondant par exemple à une pente d’approche de 3 degrés).Za / c is the current height of the aircraft relative to the runway threshold 122, ω is an angle formed between the approach axis 108 and a horizontal plane (corresponding for example to an approach slope of 3 degrees) .
La hauteur courante Za/c de l’aéronef est par exemple déterminée par différence entre une altitude barométrique de l’aéronef et une altitude barométrique du seuil de piste, ou encore en fonction d’une hauteur courante de l’aéronef déterminée au moyen d’un radioaltimètre. L’homme du métier pourra utiliser d’autres méthodes de détermination de la hauteur courante Za/c de l’aéronef sans sortir du cadre de l’invention.The current height Za / c of the aircraft is for example determined by difference between a barometric altitude of the aircraft and a barometric altitude of the runway threshold, or also as a function of a current height of the aircraft determined by means of d 'a radio altimeter. Those skilled in the art may use other methods of determining the current height Za / c of the aircraft without departing from the scope of the invention.
L’unité de traitement calcule la distance entre la position courante de l’aéronef et l’axe d’approche comme correspondant à la valeur absolue de la différence entre Xa/c et Xdide- Si cette distance est supérieure à un seuil de distance ΔΧ, alors l’unité de traitement envoie une information d’alerte vers le dispositif d’affichage 18 de façon à commander l’affichage d’une alerte sur le dispositif d’affichage 18, par exemple un message d’alerte « TOO HIGH ABOVE GLIDE » lorsque l’aéronef est trop haut au-dessus de l’axe d’approche 108. Avantageusement, l’unité de traitement commande en outre l’émission une alerte sonore dans le cockpit, afin d’indiquer une anomalie au pilote. Le seuil de distance ΔΧ est par exemple fonction de la distance Xa/c entre la position courante A/C de l’aéronef et le seuil 122 de la piste d’atterrissage : ΔΧ diminue au fur et à mesure que Xa/c diminue lorsque l’aéronef s’approche de la piste d’atterrissage.The processing unit calculates the distance between the current position of the aircraft and the approach axis as corresponding to the absolute value of the difference between Xa / c and Xdide- If this distance is greater than a distance threshold ΔΧ , then the processing unit sends alert information to the display device 18 so as to control the display of an alert on the display device 18, for example an alert message "TOO HIGH ABOVE GLIDE ”when the aircraft is too high above the approach axis 108. Advantageously, the processing unit also controls the emission of an audible alert in the cockpit, in order to indicate an anomaly to the pilot. The distance threshold ΔΧ is for example a function of the distance Xa / c between the current position A / C of the aircraft and the threshold 122 of the landing runway: ΔΧ decreases as Xa / c decreases when the aircraft is approaching the runway.
De façon avantageuse, l’unité de traitement est configurée pour commander l’affichage sur un deuxième dispositif d’affichage du cockpit 3 de l’aéronef, d’une indication de distance nominale entre d’une part la composante Glide de l’axe d’approche 108, pour l’altitude courante de l’aéronef (correspondant à la hauteur Za/c), et d’autre part la piste d’atterrissage (en particulier le seuil de piste 122). Cette distance nominale correspond à la distance XGiide· Avantageusement encore, lorsque l’ensemble de sources d’informations 14 comporte un récepteur de signaux DME, une valeur de la distance Xa/c entre la position courante de l’aéronef et le seuil de piste, déterminée par le récepteur de signaux DME, est également affichée sur le deuxième dispositif d’affichage du cockpit. Un pilote de l’aéronef peut ainsi comparer ces deux distances Xa/c et Xdide, ce qui permet d’améliorer sa conscience de la position de l’aéronef par rapport à l’axe d’approche 108. Lorsque la distance entre la position courante de l’aéronef et l’axe d’approche est inférieure au seuil de distance ΔΧ, la distance XGiide est affichée dans une couleur neutre (par exemple en blanc, en bleu ou en vert) sur l’écran du cockpit de façon à indiquer au pilote que l’aéronef est dans une zone de capture nominale de l’axe d’approche 108. Sinon, la distance Xdide est affichée dans une couleur différente (par exemple ambre ou rouge) de façon à alerter le pilote du fait que l’aéronef est en dehors de la zone de capture nominale de l’axe d’approche 108. Selon une première alternative, le deuxième dispositif d’affichage correspond à un écran de navigation ND (« Navigation Display » en anglais) du cockpit. Selon une deuxième alternative, le deuxième dispositif d’affichage est confondu avec le dispositif d’affichage 18 et il correspond par conséquent à un écran d’affichage de type PFD. De façon particulière, l’unité de traitement commande en outre l’affichage de la position du point P1 sur un écran de navigation ND du cockpit. Cela permet d’améliorer la conscience du pilote de la position relative de l’aéronef par rapport au point P1 de capture nominale de l’axe d’approche, pour l’altitude courante de l’aéronef.Advantageously, the processing unit is configured to control the display on a second display device of the cockpit 3 of the aircraft, of an indication of nominal distance between on the one hand the Glide component of the axis approach 108, for the current altitude of the aircraft (corresponding to the height Za / c), and on the other hand the landing runway (in particular the runway threshold 122). This nominal distance corresponds to the distance X G iide · Advantageously again, when the set of information sources 14 includes a DME signal receiver, a value of the distance Xa / c between the current position of the aircraft and the threshold runway, determined by the DME signal receiver, is also displayed on the second cockpit display. An aircraft pilot can thus compare these two distances Xa / c and Xdide, which makes it possible to improve his awareness of the position of the aircraft relative to the approach axis 108. When the distance between the position current of the aircraft and the approach axis is less than the distance threshold ΔΧ, the distance X G iide is displayed in a neutral color (for example in white, blue or green) on the cockpit screen of so as to indicate to the pilot that the aircraft is in a nominal capture zone of the approach axis 108. Otherwise, the distance Xdide is displayed in a different color (for example amber or red) so as to alert the pilot of the fact that the aircraft is outside the nominal capture zone of the approach axis 108. According to a first alternative, the second display device corresponds to a navigation screen ND ("Navigation Display" in English) of the cockpit. According to a second alternative, the second display device is merged with the display device 18 and it therefore corresponds to a PFD type display screen. In particular, the processing unit also controls the display of the position of point P1 on a navigation screen ND of the cockpit. This improves the pilot's awareness of the relative position of the aircraft with respect to the point P1 of nominal capture of the approach axis, for the current altitude of the aircraft.
Dans un deuxième exemple illustré par la figure 4, la distance entre la position courante de l’aéronef et l’axe d’approche est déterminée verticalement. Plus précisément, cette distance est déterminée entre la position courante A/C de l’aéronef et un point P2 sur l’axe d’approche 108, tel que la distance du point P2 au seuil de piste correspond à la distance de la position courante A/C de l’aéronef au seuil de piste. La distance de la position courante A/C de l’aéronef au seuil de piste correspond à la distance Xa/c décrite en référence au premier exemple. Elle peut être déterminée de la même façon que dans le premier exemple. Dans un exemple de calcul de la distance verticale entre la position courante A/C de l’aéronef et le point P2, l’unité de traitement détermine la hauteur ZGiide du point P2 par rapport au seuil de piste au moyen de la formule suivante :In a second example illustrated in FIG. 4, the distance between the current position of the aircraft and the approach axis is determined vertically. More precisely, this distance is determined between the current position A / C of the aircraft and a point P2 on the approach axis 108, such that the distance from point P2 to the runway threshold corresponds to the distance from the current position A / C from aircraft to runway threshold. The distance from the current position A / C of the aircraft to the runway threshold corresponds to the distance Xa / c described with reference to the first example. It can be determined in the same way as in the first example. In an example of calculation of the vertical distance between the current position A / C of the aircraft and the point P2, the processing unit determines the height Z G iide of the point P2 with respect to the runway threshold using the formula next :
^Giide = %a/c -tana» dans laquelle :^ Giide = % a / c -tana "in which:
Xa/c est la distance courante de l’aéronef par rapport au seuil de piste 122, ω est un angle formé entre l’axe d’approche 108 et un plan horizontal (correspondant par exemple à une pente d’approche de 3 degrés).Xa / c is the current distance of the aircraft from the runway threshold 122, ω is an angle formed between the approach axis 108 and a horizontal plane (corresponding for example to an approach slope of 3 degrees) .
L’unité de traitement calcule la distance entre la position courante de l’aéronef et l’axe d’approche comme correspondant à la valeur absolue de la différence entre Za/c et ZGiide, Za/c étant déterminée comme décrit en référence au premier exemple. Si la distance calculée est supérieure à un seuil de distance verticale ΔΖ, alors l’unité de traitement envoie une information d’alerte vers le dispositif d’affichage 18 de façon à commander l’affichage d’une alerte sur le dispositif d’affichage 18. Le seuil de distance ΔΖ est par exemple fonction de la distance Xa/c entre la position couranteThe processing unit calculates the distance between the current position of the aircraft and the approach axis as corresponding to the absolute value of the difference between Za / c and Z G iide, Za / c being determined as described with reference at the first example. If the calculated distance is greater than a vertical distance threshold ΔΖ, then the processing unit sends alert information to the display device 18 so as to control the display of an alert on the display device 18. The distance threshold ΔΖ is for example a function of the distance Xa / c between the current position
A/C de l’aéronef et le seuil 122 de la piste d’atterrissage : ΔΖ diminue au fur et à mesure que Xa/c (ainsi que ZAC) diminue lorsque l’aéronef s’approche de la piste d’atterrissage.A / C of the aircraft and the threshold 122 of the landing runway: ΔΖ decreases as Xa / c (as well as Z AC ) decreases when the aircraft approaches the landing runway.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2024109382A1 (en) * | 2022-11-22 | 2024-05-30 | 西安爱生技术集团有限公司 | Method for calculating above ground level altitude of unmanned aerial vehicle in landing stage, and system |
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-
2016
- 2016-11-18 FR FR1661225A patent/FR3059139A1/en active Pending
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