FR3063819A1 - Ensemble de mise en oeuvre d'une trajectoire d'aeronef et procede associe - Google Patents
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Abstract
L'ensemble comporte un système de gestion de vol comportant un afficheur (58), et une application d'affichage, sur l'afficheur (58), de données de navigation de l'aéronef incluant des points de passage de l'aéronef suivant une trajectoire. Le système de gestion de vol comporte une application de récupération de données de suivi de piste tactique, l'application d'affichage étant propre à afficher dynamiquement sur l'afficheur (58) un symbole de positionnement (94) de piste tactique correspondant à une ou à chaque piste tactique suivie, la position du symbole de positionnement (94) étant mise à jour par l'application d'affichage en fonction de données de position de l'aéronef et des données de suivi de piste tactique correspondant à la piste tactique, reçues d'un appareil d'acquisition de données, par l'intermédiaire d'un système de transmission de données.
Description
063 819
00250 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication :
(à n’utiliser que pour les commandes de reproduction) (© N° d’enregistrement national
COURBEVOIE ©IntCI8: G 05 D 1/12 (2017.01)
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION
A1
| ©) Date de dépôt : 09.03.17. | © Demandeur(s) : DASSAULT AVIATION Société ano- |
| ©) Priorité : | nyme — FR. |
| @ Inventeur(s) : RENAUD FRANCK et PAQUIER | |
| CHRISTIAN. | |
| (43) Date de mise à la disposition du public de la | |
| demande : 14.09.18 Bulletin 18/37. | |
| ©) Liste des documents cités dans le rapport de | |
| recherche préliminaire : Se reporter à la fin du | |
| présent fascicule | |
| (© Références à d’autres documents nationaux | ® Titulaire(s) : DASSAULT AVIATION Société ano- |
| apparentés : | nyme. |
| ©) Demande(s) d’extension : | ©) Mandataire(s) : CABINET LAVOIX Société par actions |
| simplifiée. |
Pty ENSEMBLE DE MISE EN OEUVRE D'UNE TRAJECTOIRE D'AERONEF ET PROCEDE ASSOCIE.
FR 3 063 819 - A1 (3/) L'ensemble comporte un système de gestion de vol comportant un afficheur (58), et une application d'affichage, sur l'afficheur (58), de données de navigation de l'aéronef incluant des points de passage de l'aéronef suivant une trajectoire.
Le système de gestion de vol comporte une application de récupération de données de suivi de piste tactique, l'application d'affichage étant propre à afficher dynamiquement sur l'afficheur (58) un symbole de positionnement (94) de piste tactique correspondant à une ou à chaque piste tactique suivie, la position du symbole de positionnement (94) étant mise à jour par l'application d'affichage en fonction de données de position de l'aéronef et des données de suivi de piste tactique correspondant à la piste tactique, reçues d'un appareil d'acquisition de données, par l'intermédiaire d'un système de transmission de données.
Ensemble de mise en œuvre d’une trajectoire d’aéronef et procédé associé
La présente invention concerne un ensemble de mise en œuvre d’une trajectoire d'aéronef, comportant :
- une avionique comprenant un système de gestion de vol, le système de gestion de vol comportant un afficheur, et une application d’affichage, sur l’afficheur, de données de navigation de l’aéronef incluant des points de passage de l’aéronef suivant une trajectoire ;
- un appareil d’acquisition de données de suivi de piste tactique correspondant à au moins une piste tactique suivie par l’aéronef, l’appareil d'acquisition de données étant externe à l’avionique.
Un tel ensemble est destiné notamment à assister l’équipage d’un aéronef dans la mise en œuvre de missions de recherche et de sauvetage (« search and rescue » en anglais), à l’aide d’un aéronef.
Ces missions incluent par exemple la surveillance maritime, pour surveiller des navires évoluant dans une zone, le largage d’un colis, en particulier d’une chaîne de sauvetage et de récupération, ou la recherche d’un individu tombé à la mer.
Lors de ces missions, il est souvent nécessaire de repérer des cibles se déplaçant dans la zone, et d’amener l’aéronef au voisinage de ces cibles pour effectuer la mission. Ces cibles sont par exemple un navire se déplaçant dans la zone, un canot de sauvetage mis à la mer, et/ou un homme à la mer.
Pour repérer ces cibles, il est connu d’utiliser des capteurs radar, des capteurs optoélectroniques ou/et infrarouge. II est également connu d’utiliser des observations faites par un opérateur de mission dans l’aéronef ou à l’extérieur de celui-ci.
Les données relatives à une cible, telles qu'obtenues à partir des capteurs ou des observations directes constituent une piste tactique suivie par l’aéronef lors de sa mission.
Les données de suivi d’une piste tactique issues des capteurs ou des observations sont collectées généralement dans un appareil spécifique logé dans l’aéronef hors du cockpit. L’appareil spécifique est géré par un opérateur de mission, distinct de l’équipage pilotant l’aéronef.
L’appareil spécifique est indépendant de l’avionique de l’aéronef. Pour la mise en œuvre de la mission, une coordination efficace doit donc être assurée entre le ou les opérateurs de mission en charge de suivre les pistes tactiques et l’équipage de l’aéronef pilotant l’aéronef vers les pistes tactiques.
En particulier, les systèmes de gestion de vol de l’aéronef sont adaptés pour permettre aux pilotes de définir des points de passage fixes d’une trajectoire de l’aéronef (dénommés « waypoints » en anglais) et pour guider l’aéronef suivant cette trajectoire à l’aide d’un système de pilotage automatique.
En général, l'opérateur en charge de la mission informe le pilote de la position approximative de la piste tactique à un temps donné, ou estime quelle sera la position de la piste tactique lorsque l’aéronef sera sur zone.
Le pilote programme alors un point de passage fictif correspondant à cette position approximative et pilote l’aéronef jusqu’à cette position.
La cible surveillée étant généralement mobile, l'opérateur en charge de la mission doit affiner la position de la piste tactique et la transmettre régulièrement au pilote. Celui-ci doit alors actualiser le système de gestion de vol pour corriger le point de passage correspondant à la piste tactique.
Une telle opération est donc fastidieuse, nécessite une communication fréquente entre l’équipage et les opérateurs de mission, et est source d'erreur. La charge de l’équipage s’en trouve augmentée.
Un but de l’invention est d’obtenir un ensemble de mise en œuvre d’une trajectoire d’aéronef qui permette de mettre en œuvre une grande variété de missions de recherche et de sauvetage, tout en diminuant la charge de l’équipage et le risque d’erreur.
À cet effet, l’invention a pour objet un ensemble du type précité, caractérisé par :
- un système de transmission des données de suivi de piste tactique raccordant l’appareil d’acquisition de données à l’avionique, le système de gestion de vol comportant une application de récupération des données de suivi de piste tactique, l'application d’affichage étant propre à afficher dynamiquement sur l’afficheur un symbole de positionnement de piste tactique correspondant à la ou à chaque piste tactique suivie, la position du symbole de positionnement étant mise à jour par l’application d’affichage en fonction de données de position de l’aéronef et des données de suivi de piste tactique correspondant à la piste tactique, reçues de l’appareil d’acquisition de données, par l’intermédiaire du système de transmission de données.
L’ensemble selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :
- l’application d’affichage est propre à afficher un symbole de localisation d’un point de passage de l’aéronef suivant la trajectoire, en fonction de données de position de l’aéronef, le symbole de localisation d’un point de passage étant différent du symbole de positionnement de piste tactique ;
- les données de suivi de piste tactique comportent un identifiant de la piste tactique suivie, l’application d’affichage étant propre à afficher l’identifiant de la piste tactique suivie avec le symbole de positionnement de la piste tactique suivie ;
- le système de gestion de vol comporte une application de sélection d’une piste tactique, propre à permettre un utilisateur d’activer le suivi d’une piste tactique à partir de son symbole de positionnement ;
- le système de gestion de vol comporte une application de définition d’au moins un plan de vol passant par au moins un point de passage de l’aéronef suivant une trajectoire, et une application de guidage de l’aéronef suivant le plan de vol, l’activation du suivi d’une piste tactique étant propre à permettre l'insertion de la piste tactique dans le plan de vol, l’application de définition étant propre à mettre à jour le plan de vol en fonction des données de suivi de piste tactique correspondant à la piste tactique, reçues de l’appareil d’acquisition de données, par l’intermédiaire du système de transmission de données ;
- l’activation du suivi d’une piste tactique comprend la définition d’au moins une contrainte choisie parmi l’altitude de l’aéronef au niveau de la piste tactique, la vitesse de l’aéronef au niveau de la piste tactique, l’angle d’arrivée de l’aéronef au niveau de la piste tactique, le temps d’arrivée de l’aéronef au niveau de la piste tactique, l’application de définition étant propre à mettre à jour le plan de vol en fonction des contraintes définies ;
- l’activation du suivi d’une piste tactique comprend le chargement d’une trajectoire de recherche et de sauvetage, ou d’une trajectoire en orbite définie à partir de la piste tactique, le système de gestion de vol comportant une application de guidage de l’aéronef suivant la trajectoire de recherche et de sauvetage ou suivant la trajectoire en orbite ;
- le système de gestion de vol comprend une application de vérification de l’intégrité des données de piste tactique, et une application de désactivation propre à désactiver l’affichage du symbole de positionnement d’une piste tactique donnée par l’application d’affichage lorsque l’application de vérification de l’intégrité des données de piste tactique indique que les données de piste tactique sont non fiables ;
- le système de gestion de vol comprend une application de désactivation propre à désactiver l'affichage du symbole de positionnement d’une piste tactique suivie par l’application d’affichage en l’absence de transmission de données de piste tactique correspondant à la piste tactique suivie pendant un temps supérieur à une temporisation prédéfinie ;
- le système de transmission de données comprend une liaison de données dédiée entre l’appareil d’acquisition de données et l’avionique ;
- la liaison de données dédiée est une liaison filaire, notamment une liaison suivant la norme ARINC 429 ;
- les données de suivi de piste tactique sont des données radar, des données de capteurs optoélectroniques et/ou de capteurs infrarouges, et/ou des données d’observation saisies par un opérateur.
L’invention a également pour objet un procédé de mise en œuvre d'une trajectoire d'aéronef comportant les étapes suivantes :
- fourniture d’un ensemble tel que défini plus haut;
- acquisition, par l’appareil d’acquisition de données de suivi de piste tactique externe à l’avionique, de données de suivi de piste tactique correspondant à au moins une piste tactique suivie par l’aéronef ;
- transmission des données de suivi de piste tactique par le système de transmission de données raccordant l’appareil d’acquisition de données à l’avionique,
- récupération, des données de suivi de piste tactique par le système de gestion de vol,
- affichage dynamique, par l’application d’affichage du système de gestion de vol, d’un symbole de positionnement de la piste tactique sur l’afficheur,
- mise à jour de la position du symbole de positionnement de la piste tactique par l’application d’affichage en fonction de données de position de l’aéronef et des données de suivi de piste tactique correspondant à la piste tactique, reçues de l’appareil d’acquisition de données, par l’intermédiaire du système de transmission de données.
Le procédé selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible ;
- la sélection sur l’afficheur par un utilisateur d’un symbole de positionnement de piste tactique, pour activer le suivi d’une piste tactique à partir de son symbole de positionnement ;
- l’activation du suivi d'une piste tactique comprend l’insertion de la piste tactique dans un plan de vol, et/ou le chargement d’une trajectoire de recherche et de sauvetage ou d’une trajectoire en orbite définie à partir de la piste tactique.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique des parties pertinentes d'un aéronef comportant un ensemble de mise en œuvre d’une trajectoire selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue d’un afficheur d’un système de gestion de vol illustrant le suivi de pistes tactiques ;
- les figures 3 et 4 sont des vues de symboles destinés à représenter des pistes tactiques sur l’afficheur de la figure 2 ;
- la figure 5 est une vue d’une fenêtre de sélection et d’activation d’une piste tactique ;
- la figure 6 est une vue d’une fenêtre de saisie de contraintes de passage de l’aéronef au niveau de la piste tactique ;
- les figures 7 à 10 illustrent plusieurs trajectoires normalisées de recherche et de sauvetage propres à être mises en œuvre au niveau d’une piste tactique, à l’aide de l’avionique selon l’invention.
Un aéronef 10 comportant un ensemble 12 de mise en œuvre d’une trajectoire selon l’invention est illustré par la figure 1.
L’ensemble de mise en œuvre 12 est notamment destiné à effectuer le suivi d’une cible évoluant à la surface d’une étendue d'eau, lors d'une mission de recherche et de sauvetage.
L'ensemble de mise en œuvre 12 comporte un système de mission 13 permettant à un opérateur de mission de repérer et de suivre la cible sous forme d’une piste tactique, et une avionique 14, assistant l’équipage de l’aéronef 10 dans le pilotage de l’aéronef 10.
Selon l’invention, l’ensemble de mise en œuvre 12 comporte en outre un système 16 de transmission de données raccordant le système de mission 13 à l’avionique 14.
Le système de mission 13 comporte au moins un capteur 18, 20 de détection de la cible, et un appareil 22, externe à l’avionique 14, destiné à l'acquisition de données de suivi d’au moins une piste tactique correspondant à une cible suivie.
L’appareil d’acquisition de données 22 sera désigné par la suite par le terme « appareil externe ».
Dans l’exemple représenté sur la figure 1, le système de mission 13 comporte un capteur radar 18, et/ou un capteur 20 optoélectronique/infrarouge.
Chaque capteur 18, 20 est propre à engendrer des données de suivi de piste tactique, sous forme d’une signature électromagnétique correspondant à la détection de la cible. Cette signature est par exemple une signature radar, optoélectronique, et/ou infrarouge de la cible.
L’appareil externe 22 fonctionne avantageusement de manière indépendante de l’avionique 14. Ainsi, l’appareil externe 22 n’est pas nécessaire au fonctionnement de l’aéronef 10 lors d’un vol.
L’appareil externe 22 est de préférence logé dans l’aéronef 10, hors du cockpit, notamment dans une cabine située à l’arrière du cockpit.
L'appareil externe 22 est par exemple un ordinateur, fixe ou portable, ou une tablette. II comporte un processeur 24, une mémoire 26 contenant des applications logicielles propres à être exécutées par le processeur 24, et une interface hommemachine 28.
L’interface homme-machine 28 comporte au moins un écran 30, et un élément 32 de sélection et de saisie de données sur l’écran 30, tel qu’un clavier virtuel ou réel, ou/et une zone tactile de l’écran 30.
La mémoire 26 contient une application 34 d’identification et de recueil des données de piste tactique, une application 36 de saisie d’un identifiant de piste tactique, et une application 38 d’envoi des données vers l’avionique 14.
L’application 34 d’identification et de recueil des données de piste tactique est propre à identifier au moins une piste tactique à partir des signaux reçus de chaque capteur 18, 20 et à recueillir les données de suivi de piste tactique correspondant à la ou à chaque piste tactique identifiée. Ces données de suivi incluent notamment la position géographique de la piste tactique en fonction du temps (par exemple latitude et longitude), telle qu’obtenue à partir des signaux recueillis des capteurs 18, 20, et éventuellement le type de piste tactique suivie.
L'application d’identification et de recueil 34 est également propre à recueillir des données de suivi de piste tactique saisies manuellement par un opérateur à l’aide de l’élément de saisie 32, sur la base d’observations effectuées par l’opérateur lors de la mission. Ces observations sont par exemple des observations visuelles directes de la cible, ou des observations faites à partir d’un affichage sur l’écran 30 engendré à partir des signaux des capteurs 18, 20.
L’application de saisie d’un identifiant 36 est propre à permettre à l'opérateur de mission d'associer un identifiant alphanumérique à chaque piste tactique suivie, à l’aide de l’interface homme-machine 28.
L’application d’envoi des données 38 est propre à engendrer un ensemble de données vers le système de transmission 16 à une fréquence au minimum de 10 Hz. L'ensemble de données comporte, pour chaque piste tactique suivie, au moins une position géographique de la piste tactique à un temps donné, et l’identifiant de la piste tactique pouvant être représentatif du type de piste tactique (par exemple navire, homme à la mer, etc.).
Le système de transmission de données 16 comporte au moins une liaison filaire 40 raccordant l’appareil externe 22 à l’avionique 14. La liaison filaire 40 est par exemple réalisée suivant la norme ARINC 429. Elle comporte au moins un émetteur 42 raccordé à l’appareil externe 22 pour communiquer avec l’application d’envoi de données 38, au moins un récepteur 44, connecté à l’avionique 14, et une paire torsadée blindée 46 raccordant l’émetteur 42 au récepteur 44.
L’avionique 14 comporte au moins un système de gestion de vol 50, destiné à interagir avec l’équipage de l’aéronef 10 pour guider l’équipage pour la navigation de l’aéronef 10.
Le système de gestion de vol est embarqué. Par « embarqué », on entend un système monté en permanence dans l’aéronef lorsque celui-ci est en fonctionnement normal. Le système embarqué est nécessaire au fonctionnement de l’aéronef et est raccordé de manière permanente aux autres systèmes de l’aéronef, préférentiellement par des liens physiques. II répond généralement aux exigences de certification.
Le système de gestion de vol 50 est distinct de l’appareil externe 22. II comporte un processeur 52, une mémoire 54 contenant des applications logicielles propres à être mises en œuvre par le processeur 52 et une interface homme-machine 56.
L’interface homme-machine 56 est par exemple située dans le cockpit de l’aéronef 10. Elle comporte un afficheur 58 qui est notamment un écran de navigation d’une planche de bord. L’écran de navigation est de préférence situé à l’avant et au-dessus d’une console médiane placée entre les sièges des pilotes de l’aéronef 10.
L'interface homme-machine 56 comporte en outre au moins un élément de saisie 60 de données sur l’afficheur 58, comprenant un clavier et/ou une souris et/ou des zones tactiles de l’afficheur 58.
Le système de gestion de vol 50 comporte une application 70 d’affichage de données de navigation sur l'afficheur 58, une application 72 de définition de plans de vol qui suivent des points de passage de l’aéronef 10, et une application 74 de guidage de l’aéronef 10 pour faire suivre à l’aéronef 10 une trajectoire passant par des points de passage suivant un plan de vol défini.
Selon l’invention, le système de gestion de vol 50 comporte en outre une application 76 de récupération de données de piste tactique provenant de l’appareil externe 22 à travers le système de transmission 16 et une application 78 de sélection et d’activation d’au moins une piste tactique sur l’afficheur 58.
Le système de gestion de vol 50 comporte en outre une application 80 de vérification de l’intégrité des données de piste tactique, et une application 82 de désactivation du suivi d’une piste tactique.
L’application d’affichage 70 est propre à engendrer l’affichage de données de navigation sur l’afficheur 58. En référence à la figure 2, ces données de navigation incluent notamment un symbole 84 de position courante de l’aéronef 10, et des symboles 86 de localisation de points de passage prédéfinis ayant une position géographique fixe. La position des symboles de localisation 86 de points de passage sur l’afficheur 58 évolue en fonction de la position de l’aéronef 10.
Les données de navigation incluent en outre des segments 90 raccordant le symbole de position courante 84 de l’aéronef 10 aux symboles de localisation 86 de points de passage successifs suivant un plan de vol 92. Le plan de vol 92 est ainsi défini par une suite de segments entre des points de passage.
L’application de définition de plan de vol 72 est propre à permettre la sélection d’un symbole de localisation 86 d’un point de passage pour insérer le point de passage dans un plan de vol. Elle est propre à permettre la définition de contraintes de navigation au point de passage, telles que l’altitude au point de passage, la vitesse au point de passage, l’angle d’arrivée au point de passage, et le temps d’arrivée au point de passage.
Dans un mode normal de guidage, l’application de guidage 74 est propre à fournir des données à un système de pilotage automatique (non représenté) de l’aéronef 10 pour faire suivre à l’aéronef 10 la trajectoire définie par le plan de vol 92. L’application de guidage 74 est en outre propre à passer dans un mode de mission, pour faire suivre à l’aéronef 10 une trajectoire spécifique, notamment une trajectoire de recherche et de mission, ou une trajectoire en orbite, qui seront définies plus bas.
Selon l’invention, l’application de récupération de données 76 est propre à récupérer l’ensemble de données de piste tactique engendrées par l’appareil externe 22, via le système de transmission de données 16. Elle reçoit les données du récepteur 44.
L’application de récupération de données 76 est propre à transmettre les données associées à chaque piste tactique à l’application d’affichage 70 pour permettre l’affichage, sur l’afficheur 58, d’un symbole de positionnement 94 de piste tactique, éventuellement associé à l’identifiant 96 de la piste tactique.
La position du symbole de positionnement 94 de la piste tactique sur l’afficheur 58 est obtenue à partir de la position géographique courante de l’aéronef 10, comme pour les autres points de passage, mais également dynamiquement, sur la base des données de position géographique de piste tactique récupérées.
La position de chaque symbole de positionnement 94 de piste tactique évolue donc au cours du temps, en fonction des données de piste tactique transmises depuis l’appareil externe 22 à travers le système de transmission de données 16.
Dans l’exemple représenté sur la figure 3, le symbole de positionnement 94 de piste tactique est un carré de plus grande dimension que le carré symbolisant le positionnement des autres points de passage tels que le point de passage 86. Ceci illustre une trace radar. L’identifiant de piste tactique 96 est affiché au voisinage du symbole de positionnement 94 de piste tactique, par exemple horizontalement au même niveau que ce symbole 94, à gauche ou à droite de celui-ci.
Dans la variante illustrée par la figure 4, le symbole de piste tactique 98 est un symbole identifiant une orbite à effectuer.
L’application de sélection et d’activation 78 est propre à être mise en oeuvre par un utilisateur du système de gestion de vol 50, à l’aide de l’élément de saisie 60 de l’interface homme-machine 56.
En particulier, l’application de sélection et d’activation 78 est propre à être activée par sélection d’un symbole de positionnement 94 de piste tactique affiché sur l’afficheur 58. La sélection s’effectue par exemple par un déplacement d’une cible vers le symbole de positionnement 94 de piste tactique, puis par mise en œuvre d’une routine particulière comme un clic droit ou un double clic.
L’application de sélection et d’activation 78 est propre en particulier à permettre la transformation d’une piste tactique en un point de passage mobile de la trajectoire de l’aéronef 10. À cet effet, l’application de sélection et d’activation 78 est propre à faire apparaître une fenêtre d’activation 100 représentée schématiquement sur la figure 5.
La fenêtre d’activation 100 comprend un bouton 102 de transformation de la piste tactique en un point de passage, et un bouton 104 de définition de contraintes sur le point de passage. Elle comporte en outre avantageusement un bouton 106 d’inclusion de la piste tactique dans un plan de vol 92, et éventuellement, un bouton 108 de sélection du type de mission à effectuer au niveau de la piste tactique.
Sur sélection du bouton de transformation 102, la piste tactique est propre à être utilisée comme un point de passage pour définir un plan de vol 92 à l’aide de l’application de définition 72.
Une sélection du bouton de définition de contraintes 104 est propre à faire apparaître une fenêtre 110 de sélection de contraintes, visible sur la figure 6. La fenêtre 110 inclut un champ 112 de sélection d’une altitude de contrainte au niveau de ia piste tactique, un champ 114 de sélection d’une vitesse de contrainte au niveau de la piste tactique, un champ 116 de sélection d’un angle d’approche vers la piste tactique et un champ 118 de sélection d’un temps d'arrivée sur la piste tactique.
Sur sélection du bouton 106, l’utilisateur est apte à choisir un plan de vol 92 dans lequel inclure la piste tactique ou/et à définir une commande de navigation directe vers la piste tactique (« direct to » en anglais).
Sur sélection du bouton 108, l’utilisateur est apte à choisir le type de mission à effectuer lorsque l’aéronef 10 atteint la piste tactique et à définir les paramètres de la mission. La mission est par exemple une mission de recherche et de sauvetage, qui suit une trajectoire 212 de recherche et de sauvetage, dont des exemples sont donnés sur les figures 7 à 10.
Ces trajectoires sont par exemple définies dans le Manuel international de recherche et de sauvetage aéronautiques et maritimes (IAMSAR) édité par l'OACI.
La trajectoire de recherche et de sauvetage 212 illustrée par la figure 7 est une trajectoire dite en « carrés croissants » (« expanding squares » en anglais).
Elle s’applique notamment à la recherche d’un canot de sauvetage à partir d’une dernière position connue.
Elle est formée de segments successifs qui suivent le contour de carrés 214A, 214B sensiblement homothétiques les uns aux autres par rapport au point de départ SP de la trajectoire.
La trajectoire 212 ne suit pas le contour complet de chaque carré 214A, 214B, mais comporte un segment de liaison 216A, 216B respectif entre le point de départ SP et un premier carré 214A, puis entre chaque carré 214A et le carré 214B d’étendue juste supérieure à celle du carré 214A.
L'étendue du carré 214B est cependant dépendante de la visibilité sur zone permettant un recoupement entre deux branches successives correspondant à deux carrés 214A, 214B successifs. Le respect de cet espacement garantit la couverture à 100% de la zone de recherche.
Une telle trajectoire 212 est donc définie par un point de départ SP, par une direction initiale de déplacement IT, par une longueur initiale IL d’un premier segment de liaison 216A définissant le demi côté du premier carré 214A, par un espacement de segment LS définissant l’espacement entre le premier segment de liaison 216A et le deuxième segment de liaison 216B raccordant le premier carré au deuxième carré, par un rayon R de trajectoire qui sera défini plus bas, et par une direction de virage (dans le sens des aiguilles d’une montre ou dans le sens inverse des aiguilles d’une montre).
La trajectoire 212 part du point de départ SP et suit la direction initiale de déplacement IT sur une longueur initiale IL. Elle présente alors un virage à 90° pour suivre le contour du premier carré 214A sur un premier demi côté du carré 214A, sur un deuxième côté du carré 214A après un virage à 90°, puis, sur un troisième côté du carré 214A après un autre virage à 90° et enfin, sur un quatrième côté du carré 214A après un virage à 90°. Sur le quatrième côté, la trajectoire s’écarte du premier segment de liaison 216A, perpendiculairement à celui-ci, d’une distance égale à l’espacement de segment LS.
La trajectoire 212 quitte alors le contour du premier carré 214A suivant un segment de liaison 216B dans le prolongement du quatrième côté du premier carré 214A pour atteindre le contour du deuxième carré 214B et suivre ses côtés comme décrit précédemment.
Dans cet exemple, le point de sortie EP est situé dans le prolongement du quatrième côté du deuxième carré 214B. La trajectoire 212 présente donc un rayon R, pris égal à la distance séparant le point de départ SP d’un côté du carré 214B le plus éloigné du point de départ, perpendiculairement à la trajectoire initiale IT.
La figure 8 illustre un autre exemple de trajectoire 212 de recherche et de sauvetage dite en « secteurs ».
Cette trajectoire est adaptée par exemple pour la recherche d’un navire ou d’un homme à la mer dont la dernière position est connue avec une relative précision tant en date qu’en position et que la zone de recherche n’est pas trop grande.
La trajectoire 212 suit des secteurs angulaires 218A à 218D, chaque secteur angulaire 218A à 218D étant défini par un triangle isocèle de sommet égal au point de départ SP, d’étendue angulaire définie par un angle A, de base définie par un espacement de segment LS, et de côté défini par un rayon R de trajectoire. Le premier secteur 218A est défini par la direction initiale de déplacement IT. Les angles à la base de chaque secteur angulaire 218A à 218B sont définis à partir de l’angle A.
À partir du point de départ SP, la trajectoire 212 suit le côté d’un premier secteur angulaire 218A suivant une direction initiale IT sur une distance égale au rayon R. La trajectoire 212 présente ensuite un virage d’angle égal à l’angle à la base du triangle isocèle de sommet SP et d’angle au sommet A. Puis, la trajectoire suit la base du triangle isocèle sur une distance égale à LS, et ensuite, sur le côté opposé du triangle isocèle jusqu’au point de départ SP.
La trajectoire 212 se prolonge dans l'alignement du deuxième côté pour suivre le deuxième secteur angulaire 218B, puis le troisième secteur angulaire 218C après un passage par le point de départ SP et enfin le quatrième secteur angulaire 218D après un nouveau passage par le point de départ SP.
Une autre trajectoire 212 de recherche et de sauvetage dite en « échelle rampante » (« creeping ladder » en anglais) est illustrée par la figure 9.
Cette trajectoire 212 est destinée par exemple à la recherche d’un homme tombé à la mer depuis un bateau, en suivant la direction de déplacement dudit bateau.
Cette trajectoire 212 avance globalement suivant une direction initiale IT à partir d’un point de départ SP en effectuant des zigzags autour de la direction initiale IT.
Outre le point de départ SP et la direction initiale, cette trajectoire 212 est définie par une largeur W, une longueur de trajectoire PL, et un espacement entre segments LS. Elle est définie également par une direction de premier virage au niveau du point de départ (dans le sens des aiguilles d’une montre ou dans le sens inverse des aiguilles d’une montre).
Initialement, la trajectoire 212 démarre au point de départ SP suivant un segment transversal initial 220A perpendiculairement à la direction IT, sur une distance égale à une demi-largeur W/2.
Puis, elle comprend un virage à 90°, et un segment longitudinal 222A de longueur égale à l’espacement entre segments LS avant un nouveau virage à 90°. Elle comprend ensuite un autre segment transversal 220B qui traverse la direction IT et qui présente une largeur égale à W. Elle comprend alors un nouveau virage à 90° pour effectuer un nouveau segment longitudinal 222B situé à l’opposé du premier segment longitudinal 222A par rapport à la direction IT et à l’avant du premier segment longitudinal 222A le long de la direction IT. Ce motif est alors répété jusqu’à atteindre le point de sortie EP.
La figure 10 illustre une trajectoire 212 de recherche et de sauvetage dite « parallèle ».
Cette trajectoire est adaptée par exemple pour la recherche d’un naufragé lorsque la localisation de celui-ci est incertaine.
Elle est définie par un point de départ SP, une direction initiale IT et un espacement de segments LS entre les différents segments 224A à 224D parallèles à la direction initiale IT, par une longueur de trajectoire PL et par une largeur de trajectoire W. Elle est définie également par une direction de virage (dans le sens des aiguilles d’une montre ou dans le sens inverse des aiguilles d’une montre).
La trajectoire 212 part d’un point de départ SP en se déplaçant suivant un segment transverse 226A perpendiculaire à la direction initiale IT sur une distance égale à la moitié de l’espacement de segments LS.
Puis, elle comprend un premier segment 224A parallèle à la direction initiale IT sur la longueur PL, avant un virage à 90° et un deuxième segment transverse 226B de longueur égale à l’espacement de segments LS. Elle comprend ensuite un troisième virage à 90° pour revenir vers le point de départ SP en suivant un deuxième segment 224B parallèle à la direction initiale IT, dans le sens opposé au premier segment 224A à une distance égale à l’espacement de segments LS du premier segment parallèle 224A. Elle comprend ensuite un virage à 90° pour suivre un autre segment transverse incluant le premier segment transverse 226A passant par le point de départ SP, sur une distance égale à deux fois l’espacement de segments LS.
Elle comporte ensuite un troisième segment parallèle 224C, parallèle au premier segment 224A et espacé de celui-ci à l’écart du point de départ SP d’une distance égale à LS, sur une longueur égale à PL. La trajectoire 212 comprend alors un virage à 90°, un autre segment transverse passant par le deuxième segment transverse 226B et s’étendant sur une distance égale à trois fois l’espacement de segments LS. Elle comprend ensuite un quatrième segment parallèle 224D espacé du deuxième segment parallèle 224B à l’écart du point de départ SP d’une distance LS.
En variante, l’utilisateur est apte à choisir une trajectoire en orbite, effectuant des cercles autour d’une piste tactique et à définir les paramètres de l’orbite. Dans ce cas, l’application d’affichage 70 est propre à afficher le symbole 98 de piste tactique en orbite.
Ceci provoque le chargement dans le système de gestion de vol 50 d'une trajectoire de recherche et de sauvetage, ou d’une trajectoire en orbite définie à partir de la piste tactique, le point de départ de la trajectoire étant avantageusement la position géographique de la piste tactique.
L’application de vérification de l’intégrité 80 est propre à déterminer si les données de piste tactique reçues de l'appareil externe 22 sont cohérentes sur la base d’un principe de vérification selon le protocole ARINC 429 incluant la génération d’un bit de matrice de signe/statut (SSM). Avantageusement, l’application de vérification de l’intégrité 80 est propre à vérifier le bit de matrice de signe/statut (SSM) pour déterminer si les données sont fiables ou sont non fiables.
L’application de désactivation 82 est propre à désactiver l’affichage du symbole de positionnement 94 de la piste tactique sur l’afficheur 58, si l’application de vérification de l’intégrité 80 détermine que les données sont non fiables. Elle est également propre à désactiver l’affichage du symbole de positionnement 94 de la piste tactique sur l’afficheur 58, en l’absence de réception de données provenant de l’appareil externe 22 par l’application de récupération de données 76 pendant un temps supérieur à une temporisation prédéterminée, par exemple 2 s.
Le fonctionnement de l’ensemble de mise en œuvre 12 selon l’invention va maintenant être décrit.
Initialement, l’aéronef 10 est amené par l’équipage au voisinage de la zone de mission. L’opérateur de mission active le système de mission 13. Les capteurs 18, 20 sont mis en opération pour détecter des cibles à repérer.
L’application 34 d’identification et de recueil des données de piste tactique est mis en œuvre pour identifier au moins une piste tactique à partir des signaux reçus de chaque capteur 18, 20 et recueillir les données de suivi de piste tactique provenant de chaque capteur 18, 20. Ces données incluent notamment la position géographique de la piste tactique en fonction du temps, telle qu’obtenue à partir des signaux recueillis des capteurs 18, 20, et éventuellement le type de piste tactique suivie.
Si nécessaire, l’opérateur effectue des observations externes et saisit des données de suivi de piste tactique à l’aide de l’élément de saisie 32. L’application d’identification et de recueil 34 recueille alors les données de suivi de piste tactique saisies manuellement par l’opérateur.
Puis, l’opérateur met en œuvre l’application de saisie d’un identifiant 36. II associe un identifiant alphanumérique à chaque piste tactique suivie, à l’aide de l’interface homme-machine 28.
Ceci étant fait, l’application d’envoi des données 38 engendre l’envoi de l’ensemble de données, à une fréquence donnée, par exemple supérieure ou égale à 10 Hz, vers le système de transmission 16.
La transmission de l’ensemble de données comporte, pour chaque piste tactique suivie, au moins une position géographique associée à la piste tactique à un temps donné, et l’identifiant de la piste tactique,
La transmission de l’ensemble de données est effectuée vers l’avionique 14 à travers le système de transmission de données 16, à une fréquence de transmission par exemple supérieure ou égale à 10 Hz. L’émetteur 42 produit avantageusement un signal de transmission qui passe à travers la paire torsadée blindée 46 jusqu’au récepteur 44.
L’application de récupération de données 76 récupère les données de suivi de piste tactique reçues par le récepteur 44, et les envoie à l’application d’affichage 70.
Sur la base de la position géographique de la piste tactique à un temps donné, transmises depuis l’appareil externe 22, l’application d'affichage 70 affiche, sur l’afficheur 58, un symbole de positionnement 94 de piste tactique à la localisation sur l’afficheur 58 correspondant à la position géographique.
Ainsi, l’équipage de l’aéronef 10 suit directement sur l’afficheur 58 du système de gestion de vol 50, utilisé pour la navigation de l’aéronef 10, la position exacte de la ou de chaque piste tactique suivie par rapport à la position courante de l'aéronef 10.
En particulier, contrairement aux autres points de passage prédéfinis, ayant une position géographique fixe, la position géographique de chaque piste tactique évolue en fonction du temps et est mise à jour dynamiquement sur l’afficheur 58. Cette mise à jour est effectuée sur la base des données de suivi de piste tactique transmises depuis l’appareil externe 22 à travers le système de transmission de données 16.
Si l’équipage souhaite transformer une piste tactique suivie en un point de passage, il active l’application de sélection et d’activation 78, par exemple en plaçant un curseur sur le symbole de positionnement 94 de piste tactique, et en effectuant la manœuvre prédéfinie (par exemple double clic ou clic droit).
L’application de sélection et d’activation 78 est alors propre à engendrer l’affichage, sur l’afficheur 58, de la fenêtre d’activation 100 illustrée par la figure 5.
L’équipage sélectionne le bouton 102 pour transformer la piste tactique sélectionnée en un point de passage. Éventuellement, l’équipage active le bouton 104 pour définir des contraintes relatives au nouveau point de passage constitué par la piste tactique sélectionnée. La fenêtre 110 représentée sur la figure 6 apparaît. L’équipage définit alors les valeurs des contraintes dans les champs 112 à 118.
S’il le souhaite, l’équipage active également le bouton 106 pour inclure le point de passage défini par la piste tactique sélectionnée dans un plan de vol 92 déjà existant, ou pour se rendre directement vers la piste tactique.
En parallèle ou en complément, l’équipage active le bouton 108 pour définir le type de trajectoire à effectuer et les paramètres de la trajectoire, lorsque l’aéronef 10 atteindra la position géographique de la piste tactique. La trajectoire est par exemple une trajectoire 212 de recherche et de sauvetage tel que définie plus haut, ou une orbite autour de la piste tactique.
L’application de définition 72 de plan de vol met alors à jour le plan de vol 92 en fonction des données saisies par l’équipage et recalcule le plan de vol 92 pour inclure la piste tactique comme un point de passage. Cette mise à jour est actualisée au cours du temps sur la base des données de piste tactique reçues de l’appareil externe 22.
Puis, l’équipage active l’application de guidage 74, pour permettre au système de pilotage automatique de l’aéronef 10 de faire suivre à l’aéronef 10 la trajectoire définie dans le plan de vol 92.
L’ensemble de mise en œuvre 22 permet donc une transmission automatique de données de suivi de piste tactique entre un appareil externe 22 à l’avionique 14, géré par un opérateur de mission et l’avionique 14, gérée par l’équipage de l’aéronef 10.
Ceci simplifie grandement la communication entre les opérateurs de mission et l’équipage pour la conduite d’une mission de recherche et de sauvetage. L’équipage dispose en temps réel de données fiables sur la position géographique des pistes tactiques à suivre.
De plus, les pistes tactiques sont intégrées simplement dans le système de gestion de vol 50, et peuvent être converties en des points de passage ayant une position géographique actualisée au cours du temps. Ceci permet à l’équipage d’intégrer facilement et de manière fiable les pistes tactiques dans des plans de vol, à l’aide du système de gestion de vol 50, de la même manière qu’un point de passage classique. La tâche de l’équipage est donc simplifiée.
Claims (15)
- REVENDICATIONS1. - Ensemble (12) de mise en œuvre d'une trajectoire d’aéronef (10), comportant :- une avionique (14) comprenant un système de gestion de vol (50), le système de gestion de vol (50) comportant un afficheur (58), et une application d’affichage (70), sur l’afficheur (58), de données de navigation de l’aéronef (10) incluant des points de passage de l’aéronef (10) suivant une trajectoire ;- un appareil (22) d’acquisition de données de suivi de piste tactique correspondant à au moins une piste tactique suivie par l’aéronef (10), l’appareil d’acquisition de données (22) étant externe à l’avionique (14) ; caractérisé par :- un système de transmission des données de suivi de piste tactique raccordant l’appareil d’acquisition de données (22) à l’avionique (14), le système de gestion de vol (50) comportant une application de récupération (76) des données de suivi de piste tactique, l’application d’affichage (70) étant propre à afficher dynamiquement sur l’afficheur (58) un symbole de positionnement (94) de piste tactique correspondant à la ou à chaque piste tactique suivie, la position du symbole de positionnement (94) étant mise à jour par l’application d’affichage (70) en fonction de données de position de l’aéronef (10) et des données de suivi de piste tactique correspondant à la piste tactique, reçues de l’appareil d’acquisition de données (22), par l’intermédiaire du système de transmission de données (16).
- 2. - Ensemble (12) selon la revendication 1, dans lequel l’application d’affichage (70) est propre à afficher un symbole de localisation (86) d’un point de passage de l’aéronef (10) suivant la trajectoire, en fonction de données de position de l’aéronef (10), le symbole de localisation (86) d’un point de passage étant différent du symbole (94) de positionnement de piste tactique.
- 3. - Ensemble (12) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les données de suivi de piste tactique comportent un identifiant de la piste tactique suivie, l’application d’affichage (70) étant propre à afficher l’identifiant de la piste tactique suivie avec le symbole de positionnement (94) de la piste tactique suivie.
- 4. - Ensemble (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de gestion de vol (50) comporte une application de sélection (78) d’une piste tactique, propre à permettre un utilisateur d’activer le suivi d’une piste tactique à partir de son symbole de positionnement (94).
- 5. - Ensemble (12) selon la revendication 4, dans lequel le système de gestion de vol (50) comporte une application de définition (72) d’au moins un plan de vol (92) passant par au moins un point de passage de l’aéronef (10) suivant une trajectoire, et une application de guidage (74) de l’aéronef (10) suivant le plan de vol (92), l’activation du suivi d’une piste tactique étant propre à permettre l’insertion de la piste tactique dans le plan de vol (92), l’application de définition (72) étant propre à mettre à jour le plan de vol (92) en fonction des données de suivi de piste tactique correspondant à la piste tactique, reçues de l’appareil d’acquisition de données (22), par l’intermédiaire du système de transmission de données (16).
- 6. - Ensemble (12) selon la revendication 5, dans lequel l’activation du suivi d’une piste tactique comprend la définition d’au moins une contrainte choisie parmi l’altitude de l’aéronef (10) au niveau de la piste tactique, la vitesse de l’aéronef (10) au niveau de la piste tactique, l’angle d’arrivée de l’aéronef (10) au niveau de la piste tactique, le temps d’arrivée de l’aéronef (10) au niveau de la piste tactique, l’application de définition (72) étant propre à mettre à jour le plan de vol (92) en fonction des contraintes définies.
- 7. - Ensemble (12) selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel l’activation du suivi d’une piste tactique comprend le chargement d’une trajectoire de recherche et de sauvetage, ou d’une trajectoire en orbite définie à partir de la piste tactique, le système de gestion de vol (50) comportant une application de guidage (74) de l’aéronef (10) suivant la trajectoire de recherche et de sauvetage ou suivant la trajectoire en orbite.
- 8. - Ensemble (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de gestion de vol (50) comprend une application de vérification (80) de l’intégrité des données de piste tactique, et une application de désactivation (82) propre à désactiver l’affichage du symbole de positionnement (94) d’une piste tactique donnée par l'application d’affichage (70) lorsque l’application de vérification (80) de l’intégrité des données de piste tactique indique que les données de piste tactique sont non fiables.
- 9. - Ensemble (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de gestion de vol (50) comprend une application de désactivation (82) propre à désactiver l’affichage du symbole de positionnement (94) d’une piste tactique suivie par l’application d’affichage (70) en l’absence de transmission de données de piste tactique correspondant à la piste tactique suivie pendant un temps supérieur à une temporisation prédéfinie.
- 10. - Ensemble (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de transmission de données (16) comprend une liaison de données dédiée entre l’appareil d’acquisition de données (22) et l’avionique (14).
- 11. - Ensemble (12) selon la revendication 9, dans lequel la liaison de données dédiée est une liaison filaire, notamment une liaison suivant la norme ARINC 429.
- 12. - Ensemble (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les données de suivi de piste tactique sont des données radar, des données de capteurs optoélectroniques et/ou de capteurs infrarouges, et/ou des données d’observation saisies par un opérateur.
- 13. - Procédé de mise en œuvre d'une trajectoire d'aéronef (10) comportant les étapes suivantes :- fourniture d'un ensemble (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12 ;- acquisition , par l’appareil d’acquisition de données (22) de suivi de piste tactique externe à l’avionique (14), de données de suivi de piste tactique correspondant à au moins une piste tactique suivie par l’aéronef (10) ;- transmission des données de suivi de piste tactique par le système de transmission de données (16) raccordant l’appareil d’acquisition de données (22) à l’avionique (14),- récupération, des données de suivi de piste tactique par le système de gestion de vol (50),- affichage dynamique, par l’application d’affichage (70) du système de gestion de vol, d’un symbole de positionnement (94) de la piste tactique sur l’afficheur (58),- mise à jour de la position du symbole de positionnement (94) de la piste tactique par l’application d’affichage (70) en fonction de données de position de l’aéronef (10) et des données de suivi de piste tactique correspondant à la piste tactique, reçues de l’appareil d’acquisition de données (22), par l’intermédiaire du système de transmission de données (16).
- 14. - Procédé selon la revendication 13, comportant la sélection sur l’afficheur (58) par un utilisateur d’un symbole de positionnement (94) de piste tactique, pour activer le suivi d’une piste tactique à partir de son symbole de positionnement (94).
- 15. - Procédé selon la revendication 14, dans lequel l’activation du suivi d’une piste tactique comprend l’insertion de la piste tactique dans un plan de vol (92), et/ou le chargement d’une trajectoire de recherche et de sauvetage ou d’une trajectoire en orbite définie à partir de la piste tactique.1/4-18- -20-2/4CIΓ” o I I V«J » x» iABC
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