FR3067804A1

FR3067804A1 - Procede et dispositif de surveillance du trafic aerien precedant un aeronef.

Info

Publication number: FR3067804A1
Application number: FR1755536A
Authority: FR
Inventors: Christophe Bouchet
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2017-06-19
Publication date: 2018-12-21

Abstract

- Procédé et dispositif de surveillance du trafic aérien précédant un aéronef. - Le dispositif comprend un module de réception de position (3) de l'aéronef porteur, un module de réception (4) pour recevoir des informations de position, de trajectoire et de vitesse émis respectivement par un ou des aéronefs environnants formant le trafic aérien autour de la position de l'aéronef porteur, un module de détermination (6) pour déterminer un ou des aéronefs précédant l'aéronef porteur parmi le ou les aéronefs environnants, un module de calcul de trajectoire (5) pour calculer la ou les trajectoires du ou des aéronefs précédents et un module de traitement (7), configuré pour traiter la ou les trajectoires du ou des aéronefs précédents calculées par le module de calcul de trajectoire (5).

Description

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de surveillance du trafic aérien qui précède un aéronef de manière à améliorer la conduite du vol de ce même aéronef lors des phases de descente et d’atterrissage.

Généralement, un système de gestion de vol de type FMS (« Flight Management System » en anglais) d’un aéronef, en particulier d’un avion de transport, met en œuvre, entre autres, différentes fonctions telles que la navigation, la planification du vol, des calculs de performance ainsi que le guidage latéral et vertical de ce même aéronef.

Pour réaliser le guidage de l’aéronef lors des phases de descente puis d’approche, le système FMS (ou l’équipage) s’appuie sur un plan de vol FPLN (FPLN pour « Flight Plan » en anglais) théorique optimisé qui sert de référence. Le guidage est ainsi assuré le long de ce plan de vol dans des plans verticaux et horizontaux en élaborant des consignes propres à maintenir l’aéronef sur une trajectoire théorique issue du plan de vol théorique tout en contrôlant en permanence les déviations vis-à-vis de cette même trajectoire.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE

De façon usuelle, la trajectoire théorique de descente et d’approche de l’aéronef est prédéterminée en prenant en compte un certain nombre d’informations disponibles lors de la préparation du vol telles que les caractéristiques de l’aéronef, la charge marchande, la route et procédures d’approche, la météorologie, etc. La trajectoire théorique est également optimisée en fonction de critères propres à la compagnie aérienne tels qu’un indice des coûts (« cost index » en anglais), l’heure d’arrivée à destination, etc.

D’une manière générale, la trajectoire optimisée ainsi obtenue n’est que très peu modifiée en cours de vol. Seuls certains paramètres de vol, comme la vitesse optimale de croisière, sont remis à jour en fonction des conditions de vol réellement rencontrées et de l’évolution réelle de la masse de l’aéronef découlant de la poursuite du vol.

Les altérations (ou modifications) de trajectoire qui surviennent au cours du vol se font généralement à l’initiative de l’équipage, soit pour éviter d’autres aéronefs (conflits) ou des phénomènes météo trop violents (orage, grêle, turbulence, etc.), soit pour mettre en œuvre des consignes de vol requises par le contrôle aérien. Ces altérations ne sont que très peu anticipées, l’équipage fonctionnant en mode réactif. Ceci est d’autant plus vrai que l’aéronef vole dans des zones ou le long de routes de forte densité de trafic, ou se rapproche de son aéroport de destination, avec des densités de trafic qui vont toujours en s’accroissant au plus près des aéroports, là où les interférences deviennent les plus problématiques à gérer.

De ce fait, plus on se rapproche de l’aéroport de destination, plus les occurrences d’altération du plan de vol - dans le plan vertical aussi bien que dans le plan latéral - se font nombreuses, sans qu’il soit aujourd’hui possible pour l’équipage de toutes les anticiper.

Une solution permettant de mieux anticiper ces altérations compatible avec cet état de l’art pourrait être qu’un des membres d’équipage consacre une partie de son temps à surveiller le trafic environnant lors de la descente et de l’approche pour en déduire les altérations de plan de vol les plus probables pour tout aéronef suiveur.

Toutefois une telle solution ne serait pas satisfaisante ou même faisable pour différentes raisons, et notamment parce que :

- la quantité d’aéronefs, et donc la somme d’information à considérer, sur certaines routes rend ce travail complètement inenvisageable,

- il est très difficile, voire impossible, pour un pilote d’identifier les aéronefs qui ont la même destination que son propre aéronef, sauf quand la distance à cette même destination devient si réduite que le doute est faible. Mais, dans ce cas, l’intérêt en est tout aussi réduit par manque d’anticipation,

- la charge de travail associée à cette surveillance serait disproportionnée compte tenu du taux de résultats que l’on pourrait espérer et donc de bénéfices très incertains.

Par conséquent, il n’est pas réaliste de prévoir une telle solution qui impliquerait de faire porter la charge de travail requise pour assurer un niveau d’anticipation nécessaire sur les épaules d’un des membres de l’équipage.

La solution décrite ci-dessus n’est donc pas satisfaisante, puisque l’équipage ne dispose pas des moyens efficients lui permettant de surveiller le trafic et d’altérer son plan de vol en conséquence.

EXPOSÉ DE L’INVENTION

La présente invention a donc pour objet de remédier à cet inconvénient, en proposant une solution pour surveiller le trafic aérien environnant en fin de vol de croisière et plus spécifiquement le trafic précédant en phase de descente ou d’approche de manière à détecter les altérations qui seront requises par un poste de gestion du trafic aérien tel que le contrôle aérien, pour les prendre en compte le plus rapidement et le plus simplement possible.

À cet effet, l’invention concerne un procédé de surveillance du trafic aérien précédent un aéronef porteur lors d’une approche en vue d’un atterrissage sur une piste d’atterrissage le long d’une trajectoire issue d’un plan de vol primaire, le plan de vol primaire étant stocké dans une première mémoire.

Selon l’invention, le procédé comprend les étapes suivantes :

- une première étape de réception de la position de l’aéronef porteur, mise en œuvre par un premier module de réception, consistant à recevoir la position de l’aéronef porteur d’une source d’informations ;

- une deuxième étape de réception, mise en œuvre par un deuxième module de réception, consistant à recevoir au moins un signal représentatif d’informations de position, de trajectoire et de vitesse, le ou les signaux étant émis respectivement par un ou des aéronefs environnants formant le trafic aérien autour de la position de l’aéronef porteur, ladite position ayant été reçue dans la première étape de réception de la position ;

- une étape de détermination d’aéronefs précédents, mise en œuvre par un module de détermination, consistant à déterminer un ou des aéronefs précédant l’aéronef porteur parmi le ou les aéronefs environnants ayant émis chacun un signal ;

- une étape de calcul de trajectoire, mise en œuvre par un module de calcul de trajectoire, consistant à calculer la ou les trajectoires du ou des aéronefs précédents à partir des signaux émis par les aéronefs précédents déterminés dans l’étape de détermination ;

- une étape de traitement, mise en œuvre par un module de traitement, consistant à traiter la ou les trajectoires du ou des aéronefs précédents calculées dans l’étape de calcul de trajectoire.

Ainsi, l’invention permet de déterminer les trajectoires des aéronefs qui précèdent l’aéronef porteur grâce aux signaux comportant des informations de position, de trajectoire et de vitesse des aéronefs émis par les aéronefs environnant l’aéronef porteur. L’aéronef porteur peut alors prédire d’éventuelles altérations de son plan de vol afin d’élaborer une trajectoire finale plus probable et plus pertinente qui permet de diminuer par conséquent le risque de devoir adapter la vitesse de l’aéronef au dernier moment.

Selon un mode de réalisation, l’étape de détermination comprend les sous-étapes suivantes :

- une sous-étape de traitement dudit ou desdits signaux, mise en œuvre par un sous-module de traitement, consistant à déterminer à partir dudit ou desdits signaux la ou les destinations et la ou les positions du ou des aéronefs environnants dont le ou les signaux ont été reçus lors de la deuxième étape de réception ;

- une sous-étape de filtrage dudit ou desdits signaux, mise en œuvre par un sous-module de filtrage, consistant à déterminer le ou les aéronefs précédents à partir de la ou des destinations et de la ou des positions déterminées dans la sous-étape de traitement, le ou les aéronefs précédents correspondant au(x) aéronef(s) environnant(s) présentant au moins :

o la même destination que l’aéronef porteur et o une distance entre la ou les positions du ou des aéronefs environnants et la destination inférieure à la distance entre la position de l’aéronef porteur et la destination.

Optionnellement, le ou les aéronefs précédents déterminés dans la sous-étape de filtrage correspondent au(x) aéronef(s) environnant(s) présentant en outre un même type d’aéronef ou une même classe de masse à l’atterrissage que l’aéronef porteur.

Selon un autre mode de réalisation, l’étape de traitement comprend une première sous-étape d’affichage, mise en œuvre par un premier sousmodule d’affichage, consistant à afficher, dans un même repère, la trajectoire de l’aéronef porteur ainsi que la ou les trajectoires des aéronefs précédents calculées dans l’étape de calcul de trajectoire.

Selon une particularité, l’étape de traitement comprend en outre les sous-étapes suivantes :

- une sous-étape de détermination de plan de vol altéré, mise en œuvre par un sous-module de détermination, consistant à déterminer un plan de vol altéré de l’aéronef porteur à partir d’au moins une trajectoire du ou des aéronefs précédents,

- une deuxième sous-étape d’affichage, mise en œuvre par un deuxième sous-module d’affichage, consistant à afficher le plan de vol altéré déterminé dans la sous-étape de détermination.

Selon une autre particularité, l’étape de traitement comprend les sousétapes suivantes, qui suivent la deuxième sous-étape d’affichage :

- une sous-étape de sélection, mise en œuvre par un sous-module de sélection, consistant à proposer à un utilisateur de l’aéronef porteur le plan de vol altéré déterminé dans la sous-étape de détermination, si l’utilisateur indique au sous-module de sélection qu’il sélectionne le plan de vol altéré, l’étape de traitement comprend :

- une sous-étape de stockage, mise en œuvre par une deuxième mémoire, consistant à stocker dans la deuxième mémoire le plan de vol altéré correspondant à un plan de vol secondaire.

De plus, l’étape de traitement comprend en outre :

- une sous-étape de rédaction de requêtes, mise en œuvre par un sousmodule de rédaction, consistant à rédiger au moins une requête d’altération de plan de vol à partir d’altération(s) contenue(s) dans le plan de vol altéré déterminé par la sous-étape de détermination,

- une sous-étape de transmission, mise en œuvre par un sous-module de transmission, consistant à transmettre à un poste de gestion de trafic aérien au moins un signal représentatif de la requête d’altération de plan de vol rédigée dans la sous-étape de rédaction de requêtes,

- une sous-étape de validation, mise en œuvre par un sous-module de validation, consistant à stocker le plan de vol altéré dans la première mémoire pour remplacer le plan de vol primaire, si le poste de gestion de trafic aérien valide la ou les altérations de plan de vol.

L’invention concerne également un dispositif de surveillance du trafic aérien précédent un aéronef porteur lors d’une approche en vue d’un atterrissage sur une piste d’atterrissage le long d’une trajectoire issue d’un plan de vol primaire, le plan de vol primaire étant stocké dans une première mémoire.

Selon l’invention, le dispositif comprend :

- un premier module de réception de position de l’aéronef porteur, configuré pour recevoir la position de l’aéronef porteur d’une source d’informations ;

- un deuxième module de réception, configuré pour recevoir au moins un signal représentatif d’informations de position, de trajectoire et de vitesse, le ou les signaux étant émis respectivement par un ou des aéronefs environnants formant le trafic aérien autour de la position de l’aéronef porteur, ladite position ayant été reçue par le premier module de réception de position de l’aéronef porteur ;

- un module de détermination, configuré pour déterminer un ou des aéronefs précédant l’aéronef porteur parmi le ou les aéronefs environnants ayant émis chacun un signal ;

- un module de calcul de trajectoire, configuré pour calculer la ou les trajectoires du ou des aéronefs précédents à partir des signaux émis par les aéronefs précédents déterminés par le module de détermination ;

- un module de traitement, configuré pour traiter la ou les trajectoires du ou des aéronefs précédents calculées par le module de calcul de trajectoire.

Selon un mode de réalisation, le module de détermination comprend les sous-modules suivants :

- un sous-module de traitement, configuré pour déterminer à partir dudit ou desdits signaux la ou les destinations et la ou les positions du ou des aéronefs environnants dont le ou les signaux ont été reçus par le deuxième module de réception ;

- un sous-module de filtrage, configuré pour déterminer le ou les aéronefs précédents à partir de la ou des destinations et de la ou des positions déterminées par le sous-module de traitement, le ou les aéronefs précédents correspondant au(x) aéronef(s) environnant(s) présentant au moins :

Optionnellement, le ou les aéronefs précédents déterminés par le sous-module de filtrage correspondent au(x) aéronef(s) environnant(s) présentant en outre un même type d’aéronef ou une même classe de masse à l’atterrissage que l’aéronef porteur.

Selon un autre mode de réalisation le module de traitement comprend un premier sous-module d’affichage, configuré pour afficher, dans un même repère, la trajectoire de l’aéronef porteur ainsi que la ou les trajectoires des aéronefs précédents calculées par le module de calcul de trajectoire.

Selon une particularité, le module de traitement comprend en outre les sous-modules suivants :

- un sous-module de détermination, configuré pour déterminer un plan de vol altéré de l’aéronef porteur à partir d’au moins une trajectoire du ou des aéronefs précédents,

- un deuxième sous-module d’affichage, configuré pour afficher le plan de vol altéré déterminé par le sous-module de détermination.

Selon une autre particularité, le module de traitement comprend en outre les sous-modules suivants mis en œuvre après la mise en œuvre du deuxième sous-module d’affichage :

- un sous-module de sélectionne, configuré pour proposer à un utilisateur de l’aéronef porteur le plan de vol altéré déterminé par le sousmodule de détermination,

- une deuxième mémoire, configurée pour stocker le plan de vol altéré correspondant à un plan de vol secondaire, si l’utilisateur indique au sousmodule de sélection qu’il sélectionne le plan de vol altéré.

De plus, le module de traitement comprend en outre :

- un sous-module de rédaction, configuré pour rédiger au moins une requête d’altération de plan de vol à partir d’altération(s) contenue(s) dans le plan de vol altéré déterminé par le sous-module de détermination,

- un sous-module de transmission, configuré pour transmettre à un poste de gestion de trafic aérien au moins un signal représentatif de la requête d’altération de plan de vol rédigée par le sous-module de rédaction,

- un sous-module de validation, configuré pour stocker le plan de vol altéré dans la première mémoire pour remplacer le plan de vol primaire, si le poste de gestion de trafic aérien valide la ou les altérations de plan de vol.

L’invention concerne aussi un aéronef, en particulier un avion de 15 transport, qui est muni d’un dispositif de surveillance du trafic aérien précédent un aéronef porteur lors d’une approche en vue d’un atterrissage sur une piste d’atterrissage tel que celui décrit ci-dessus.

BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES

L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus 20 clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 représente une vue de profil de les trajectoires de descente et d’approche de l’aéronef porteur et des aéronef précédant l’aéronef porteur,

- la figure 2 représente schématiquement un mode de réalisation du dispositif de surveillance,

- la figure 3 représente schématiquement un mode de réalisation des étapes du procédé de surveillance.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE

La suite de la description fera référence aux figures citées ci-dessus.

L’invention concerne un dispositif de surveillance 1 du trafic aérien précédent un aéronef porteur AC dudit dispositif de surveillance 1 (dit aéronef porteur) lors d’une approche en vue d’un atterrissage sur une piste d’atterrissage T le long d’une trajectoire 8 issue d’un plan de vol primaire. Le plan de vol primaire est stocké dans une première mémoire MEM1 2 (MEM pour « memory module >> en anglais). La mémoire 2 peut être comprise dans le dispositif de surveillance 1 ou peut correspondre à une mémoire d’un système de gestion de vol de l’aéronef porteur AC, tel que le système FMS de l’aéronef AC.

Dans la suite de la description, le dispositif de surveillance 1 du trafic aérien précédent un aéronef porteur AC lors d’une approche en vue d’un atterrissage est appelé « dispositif de surveillance >>. De plus, la trajectoire de descente et d’approche est appelée la trajectoire.

La figure 2 représente un mode de réalisation du dispositif de surveillance 1.

Selon une configuration, le dispositif de surveillance 1 est compris, au moins en partie, dans système de gestion de vol.

Selon une autre configuration, le dispositif de surveillance 1 est déporté du système de gestion de vol.

Le dispositif de surveillance 1, embarqué sur l’aéronef porteur AC, comprend un module de réception de position RECEP1 3 (RECEP pour « réception module >> en anglais) de l’aéronef porteur AC. Le module de réception de position 3 permet de recevoir au moins un signal représentatif de la position P de l’aéronef porteur AC le long de la trajectoire 8 (figure 1). Le signal est transmis au module de réception 3 par une source d’informations 11.

La source d’information 11 peut être un récepteur multimode (MMR pour « multimode receiver » en anglais), une centrale inertielle ou tout autre type de système configuré pour déterminer ou recevoir une information de position P de l’aéronef porteur AC.

Le dispositif de surveillance 1 comprend également un module de réception RECEP2 4 configuré pour recevoir au moins un signal représentatif d’informations de position, de trajectoire et de vitesse. Le ou les signaux sont émis respectivement par un ou des aéronefs environnants 12 formant le trafic aérien environnant autour de la position P de l’aéronef porteur AC qui a été reçue par le module de réception de la position 3 de l’aéronef porteur AC. Le trafic aérien environnant est compris dans un espace qui est fonction d’au moins la puissance des émetteurs émettant le ou les signaux.

De préférence, le ou les signaux représentatifs d’informations de position, de trajectoire et de vitesse correspondent, par exemple à des flux d’informations provenant de système(s) de surveillance coopératif(s) utilisant la technologie de surveillance dépendante automatique - diffusion (ADS-B pour « Automatic Dépendent Surveillance - Broadcast >> en anglais). Cette technologie est basée sur la transmission, en mode S qui est un mode parmi les modes d’interrogation de transpondeur aéronautique sur la fréquence 1090 MHz, d’un message contenant un certain nombre de paramètres de l’aéronef, à savoir l’identification de l’aéronef, la position, la vitesse, etc. Selon cette technologie, le flux d’informations correspond au flux ADS-B reçu (ou ADS-B « IN »). Grâce aux flux d’informations provenant des système(s) de surveillance coopératif(s), il est possible de connaître la position (latitude, longitude), la trajectoire et les vitesses des aéronefs émettant ces flux d’information et qui constituent le trafic environnant. Parmi les vitesses des aéronefs, il est possible de citer la vitesse vraie (ou TAS pour «True Airspeed >> en anglais), le nombre de Mach et la vitesse verticale. Généralement, avec cette technologie, le trafic aérien environnant correspond à un espace défini par un rayon, de 150 NM à 200 NM (environ de 277,8 km à

370,4 km) autour de la position du récepteur 4 du flux d’information. Le rayon dépend de l’altitude de vol des aéronefs et de la puissance des émetteurs des flux d’informations.

Le dispositif de surveillance 1 comprend aussi un module de détermination COMP1 6, configuré pour déterminer un ou des aéronefs précédant l’aéronef porteur AC parmi le ou les aéronefs environnants 12 ayant émis chacun un signal et un module de calcul de trajectoire COMP2 5, configuré pour calculer la ou les trajectoires 9 (figure 1) du ou des aéronefs précédents à partir des signaux émis par les aéronefs précédents déterminés par le module de détermination 6.

Par exemple, en traitant le flux ADS-B de manière ciblée, il est possible d’en tirer des informations pertinentes pour l’aide à la conduite du vol de l’aéronef porteur AC.

Le dispositif de surveillance 1 comprend en outre un module de 15 traitement PROC1 7 (PROC pour « proceeding module >> en anglais), configuré pour traiter la ou les trajectoires 9 du ou des aéronefs précédents calculées par le module de calcul de trajectoire 5.

Selon un mode de réalisation, le module de détermination 6 comprend les sous-modules suivants :

- un sous-module de traitement PROC2 61, configuré pour déterminer à partir dudit ou desdits signaux la ou les destinations et la ou les positions du ou des aéronefs environnants 12 dont le ou les signaux ont été reçus par le module de réception 4 ;

- un sous-module de filtrage FILT 62 (FILT pour « filtering module >> en anglais), configuré pour déterminer le ou les aéronefs précédents à partir de la ou des destinations et de la ou des positions déterminées par le sousmodule de traitement 61, le ou les aéronefs précédents correspondant au ou aux aéronefs environnants 12 présentant au moins :

o la même destination que l’aéronef porteur AC et o une distance entre la ou les positions du ou des aéronefs environnants 12 et la destination inférieure à la distance entre la position P de l’aéronef porteur AC et la destination.

Par souci de clarté, dans la suite de la description, l’expression « au 5 ou aux aéronefs environnants » est écrite « au(x) aéronef(s) environnant(s) ».

Par exemple, si, en fin de vol de croisière ou bien lors de la descente ou en approche, l'on sélectionne, par le sous-module de filtrage 62 uniquement les aéronefs qui ont la même destination et une distance à la destination inférieure à celle de l’aéronef porteur AC, et que l’on surveille leurs évolutions comparativement au plan de vol de l’aéronef porteur AC, il devient alors possible d’identifier et de reconstituer certains éléments caractéristiques de la descente ou de l’approche (tels que la piste d’atterrissage en service, l’altitude du ou des paliers de décélération) des aéronefs environnants 12 ainsi que les consignes qui leur sont données par le contrôle aérien, le long des phases finales de descente et d'approche. Par exemple, il est possible d’identifier une autorisation d’effectuer une approche directe à la destination pour raccourcir la trajectoire 8 (autorisation DIRect TO), une consigne de se mettre en circuit d’attente avant l’approche finale (une consigne HOLD), une procédure de guidage (procédure vectoring), etc.

Grâce à cette détermination anticipée des probables autorisations et consignes du contrôle aérien, il devient possible d'adapter la stratégie à venir de l’aéronef porteur AC pour anticiper les effets bénéfiques ou négatifs que pourraient avoir ces consignes sur la gestion de l'énergie de l'aéronef porteur AC le long de la trajectoire de descente puis de la trajectoire d’approche finale, mais aussi sur la consommation de carburant ou bien, sur une contrainte de temps.

Optionnellement, le ou les aéronefs précédents déterminés par le sous-module de filtrage 62 correspondent au(x) aéronef(s) environnant(s) 12 présentant, en outre, un même type d’aéronef ou une même classe de masse à l’atterrissage que l’aéronef porteur AC. Ce filtrage est utile lorsqu’un nombre important d’aéronefs ont la même destination.

Selon un mode de réalisation, le module de traitement 7 comprend un sous-module d’affichage DISP1 71 (DISP pour « display module >> en anglais), configuré pour afficher, dans un même repère, la trajectoire 8 de l’aéronef porteur AC ainsi que la ou les trajectoires 9 des aéronefs précédents calculées par le module de calcul de trajectoire 5.

Selon une variante de réalisation, le sous-module d’affichage 71 est configuré pour afficher une superposition des trajectoires latérales et w verticales ainsi que des profils de vitesses volés par les aéronefs précédents avec la trajectoire 8 calculée par le système FMS pour l’aéronef porteur AC comme représenté sur la figure 1. Cette superposition fournit à l'équipage une vision relative comprenant l’aéronef porteur AC et sa trajectoire 8 calculée en regard des trajectoires 9 volées par les aéronefs précédents. Elle fournit également une vision synthétique de la tendance de l’aéroport de destination par la connaissance des pistes en service et des procédures d’approche.

Selon une autre variante, le sous-module d’affichage 71 correspond à un dispositif d’affichage indépendant ou déporté des dispositifs d’affichage usuels. Cela permet de ne pas saturer ou masquer les affichages primaires de l'aéronef porteur AC, en particulier l’écran de navigation ND (ND pour « Navigation Display >> en anglais) pour la trajectoire latérale, et l’écran de la coupe verticale de la trajectoire VD (VD pour « Vertical Display >> en anglais).

Selon une variante avantageuse, le sous-module d’affichage 71 permet de représenter les trajectoires 9 volées des aéronefs précédents en priorité par rapport à celles volées plus tôt. Par exemple, plus la trajectoire 9 volée est récente, plus l’épaisseur du trait représentant la trajectoire 9 est importante.

Selon un autre mode de réalisation, le module de traitement 7 comprend en outre les sous-modules suivants :

- un sous-module de détermination COMP3 72, configuré pour déterminer un plan de vol altéré de l’aéronef porteur AC à partir d’au moins une trajectoire 9 du ou des aéronefs précédents,

- un deuxième sous-module d’affichage DISP2 73, configuré pour 5 afficher le plan de vol altéré déterminé dans le sous-module de détermination

72.

Avantageusement, pour ce mode de réalisation, le module de traitement 7 comprend en outre les sous-modules suivants mis en œuvre après la mise en œuvre du deuxième sous-module d’affichage 73 :

- un sous-module de sélection 74, configuré pour proposer à un utilisateur de l’aéronef porteur AC le plan de vol altéré déterminé par le sousmodule de détermination 72,

- une mémoire MEM2 75, configurée pour stocker le plan de vol altéré correspondant à un plan de vol secondaire, si l’utilisateur indique au sous15 module de sélection 74 qu’il sélectionne le plan de vol altéré.

La mémoire 75 peut correspondre à une mémoire du système de gestion de vol.

Le sous-module de sélection 74 peut comprendre une unité de saisie telle qu’un clavier physique ou un clavier virtuel d’un écran tactile (par exemple le deuxième sous-module d’affichage) sur lequel l’utilisateur peut choisir s’il insère les altérations du plan de vol du plan de vol altéré dans le plan de vol primaire.

Ainsi, grâce à ce mode de réalisation, le dispositif de surveillance 1 permet de remplacer l'équipage dans son travail d'analyse comparative, et donc directement proposer à l'équipage les altérations de plan de vol qui sont les plus pertinentes. Par exemple, en détectant un écart, une altération, systématique entre la trajectoire 8 prédite pour l’aéronef porteur AC et les trajectoires 9 des aéronefs précédents ; ce qui pourrait être le signe, par exemple, d’une autorisation DIRect TO dans le plan latéral, d’une contrainte d’altitude ignorée, d’une autorisation anticipée dans le plan vertical donnée par le contrôle du trafic aérien pour l'exécution de diverses phases d'un plan de vol. Ce mode de réalisation suppose que l’on dispose d’informations sur un nombre N d’aéronefs précédents dont les trajectoires sont cohérentes entre elles. Par exemple, le nombre N correspond au moins à trois ou quatre aéronefs, de préférence suffisamment rapprochés dans le temps. Sur la figure 1, par exemple, la courbe 8 représente la trajectoire de l’aéronef porteur AC et les courbes 9 représentent les trajectoires de descente et d’approche des aéronefs précédents. La superposition de toutes ces trajectoires 8, 9 permet de mettre en évidence l’existence d’un pallier intermédiaire 10 sur les trajectoires 9 des aéronefs précédents par rapport à la trajectoire 8 de l’aéronef porteur AC.

Avantageusement, le module de traitement 7 comprend en outre :

- un sous-module de rédaction ACARS 76 (ACARS pour « Aircraft Communication Addressing and Reporting System >> en anglais), configuré pour rédiger au moins une requête d’altération de plan de vol à partir d’altération(s) contenue(s) dans le plan de vol altéré déterminé par le sousmodule de détermination 72,

- un sous-module de transmission TRANS 77 (TRANS pour « transmission module >> en anglais), configuré pour transmettre à un poste de gestion de trafic aérien au moins un signal représentatif de la requête d’altération de plan de vol rédigée par le sous-module de rédaction de requêtes 76,

- un sous-module de validation VALID 78 (VALID pour « validation module >> en anglais), configuré pour stocker le plan de vol altéré dans la première mémoire 2 pour remplacer le plan de vol primaire, si le poste de gestion de trafic aérien valide la ou les altérations de plan de vol.

Le dispositif de surveillance 1 permet donc de rédiger des requêtes à transmettre au contrôle aérien pour négocier les altérations de plan de vol. L'équipage n'a alors plus qu'à les envoyer, puis à les insérer dans le plan de vol primaire dès que celles-ci auront été validées par ce même poste de gestion de trafic aérien.

Le sous-module de rédaction 76 peut correspondre à un système embarqué de communication, d’adressage et de compte-rendu (ou système ACARS).

L’invention concerne également un procédé de surveillance du trafic aérien précédent un aéronef porteur AC lors d’une approche en vue d’un atterrissage sur une piste d’atterrissage T le long d’une trajectoire 8 issue d’un plan de vol primaire.

Le procédé comprend les étapes suivantes représentée sur la figure 3 :

- une étape E1 de réception de la position de l’aéronef porteur AC, mise en œuvre par le module de réception 3, consistant à recevoir la position P de l’aéronef porteur AC d’une source d’informations 11 ;

- une étape E2 de réception, mise en œuvre par le module de réception 4, consistant à recevoir au moins un signal représentatif d’informations de position, de trajectoire et de vitesse, le ou les signaux étant émis respectivement par un ou des aéronefs environnants 12 formant le trafic aérien autour de la position P de l’aéronef porteur AC, ladite position P ayant été reçue dans l’étape E1 de réception de la position ;

- une étape E3 de détermination d’aéronefs précédents, mise en œuvre par le module de détermination 6, consistant à déterminer un ou des aéronefs précédant l’aéronef porteur AC parmi le ou les aéronefs environnants 12 ayant émis chacun un signal ;

- une étape E4 de calcul de trajectoire, mise en par le module de calcul de trajectoire 5, consistant à calculer la ou les trajectoires 9 du ou des aéronefs précédents à partir des signaux émis par les aéronefs précédents déterminés dans l’étape E3 de détermination ;

- une étape E5 de traitement, mise en œuvre par le module de traitement 7, consistant à traiter la ou les trajectoires 9 du ou des aéronefs précédents calculées dans l’étape E4 de calcul de trajectoire.

Selon un mode de réalisation, l’étape E3 de détermination comprend les sous-étapes suivantes :

- une sous-étape E31 de traitement dudit ou desdits signaux, mise en œuvre par le sous-module de traitement 61, consistant à déterminer à partir dudit ou desdits signaux la ou les destinations et la ou les positions du ou des aéronefs environnants 12 dont le ou les signaux ont été reçus lors de l’étape E2 de réception ;

- une sous-étape E32 de filtrage dudit ou desdits signaux, mise en œuvre par le sous-module de filtrage 62, consistant à déterminer le ou les aéronefs précédents à partir de la ou des destinations et de la ou des positions déterminées dans la sous-étape E31 de traitement, le ou les aéronefs précédents correspondant au(x) aéronef(s) environnant(s) 12 présentant au moins :

Optionnellement, le ou les aéronefs précédents déterminés dans la sous-étape E32 de filtrage correspondant au(x) aéronef(s) environnant(s) 12 présentant en outre un même type d’aéronef ou une même classe de masse à l’atterrissage que l’aéronef porteur AC.

Selon un mode de réalisation, l’étape E5 de traitement comprend une première sous-étape E51 d’affichage, mise en œuvre par le premier sousmodule d’affichage 71, consistant à afficher, dans un même repère, la trajectoire 8 de l’aéronef porteur AC ainsi que la ou les trajectoires 9 des aéronefs précédents calculées dans l’étape E4 de calcul de trajectoire.

Selon un autre mode de réalisation, l’étape E5 de traitement comprend en outre les sous-étapes suivantes :

- une sous-étape E52 de détermination de plan de vol altéré, mise en œuvre par le sous-module de détermination 72, consistant à déterminer un plan de vol altéré de l’aéronef porteur AC à partir d’au moins une trajectoire 9 du ou des aéronefs précédents.

Dans ce mode de réalisation, l’étape E5 de traitement peut comprendre une deuxième sous-étape E53 d’affichage, mise en œuvre par le deuxième sous-module d’affichage 73, consistant à afficher le plan de vol altéré déterminé dans la sous-étape E52 de détermination.

Avantageusement, l’étape E5 de traitement comprend en outre les sous-étapes suivantes, qui suivent la deuxième sous-étape E53 d’affichage :

- une sous-étape E54 de sélection, mise en œuvre par le sous-module de sélection 74, consistant à proposer à un utilisateur de l’aéronef porteur AC le plan de vol altéré déterminé dans la sous-étape de détermination E52, si l’utilisateur indique au sous-module de sélection 74 qu’il sélectionne le plan de vol altéré, l’étape E5 de traitement comprend :

- une sous-étape E55 de stockage, mise en œuvre par la deuxième mémoire 75, consistant à stocker dans la deuxième mémoire 75 le plan de vol altéré correspondant à un plan de vol secondaire.

L’étape E5 de traitement peut comprendre en outre :

- une sous-étape E56 de rédaction de requêtes, mise en œuvre par le sous-module de rédaction 76, consistant à rédiger au moins une requête d’altération de plan de vol à partir d’altération(s) contenue(s) dans le plan de vol altéré déterminé par la sous-étape E52 de détermination,

- une sous-étape E57 de transmission, mise en œuvre par le sousmodule de transmission 77, consistant à transmettre à un poste de gestion de trafic aérien au moins un signal représentatif de la requête d’altération de plan de vol rédigée dans la sous-étape E56 de rédaction de requêtes,

- une sous-étape E58 de validation, mise en œuvre par le sous-module de validation 78, consistant à stocker le plan de vol altéré dans la première mémoire 2 pour remplacer le plan de vol primaire, si le poste de gestion de trafic aérien valide la ou les altérations de plan de vol.

Par exemple, grâce à l’invention, l’équipage peut demander au système FMS de l’aéronef AC de modifier son plan de vol secondaire dans le plan latéral et/ou vertical, mais aussi le profil de vitesse prévu jusqu'à l'atterrissage sans attendre les autorisations du contrôle aérien ou les consignes du contrôle de la circulation aérienne (ou ATC pour « air traffic w control » en anglais). Cela permet d'en évaluer les impacts et d’être prêt à prendre en compte cette modification sans délai.

En parallèle l'équipage peut négocier en avance de nouvelles consignes avec le contrôle aérien et les insérer dans son plan de vol primaire dès que celles-ci auront été validées.

De cette manière, le système FMS peut mettre à jour ses prédictions (trajectoires latérales et verticales ainsi que son profil de vitesses) et ainsi faciliter le travail de l'équipage tout au long de la descente et de l'approche et ainsi réduire le risque d’approche en sur-énergie, afin de diminuer les risques d’atterrissages durs (« hard landings » en anglais), de touchers de queue (« tail strikes » en anglais) et de remise des gaz (« go-around » en anglais).

Le procédé et le dispositif de surveillance permet ainsi, tout à la fois, d’anticiper les manœuvres requises et les mises à jour de son plan de vol dans le système FMS, de simplifier la gestion de l’énergie de l’aéronef en descente et en approche et de diminuer sa charge de travail mais aussi et surtout le stress lié à cette charge de travail.

Cela permettrait aussi possiblement de réaliser des économies de carburant. En effet, plus les altérations du plan de vol en descente et en approche sont prises en compte tôt, moins elles risquent d’amener des situations de sur-énergie ou de sous-énergie qui nécessitent soit l’utilisation de systèmes d’accroissement de la traînée par des aérofreins par exemple, soit d’augmenter la poussée.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de surveillance du trafic aérien précédent un aéronef porteur (AC) lors d’une approche en vue d’un atterrissage sur une piste d’atterrissage (T) le long d’une trajectoire (8) issue d’un plan de vol primaire, le plan de vol primaire étant stocké dans une première mémoire (2), caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :

- une première étape (E1) de réception de la position (P) de l’aéronef porteur (AC), mise en œuvre par un premier module de réception (3), consistant à recevoir la position (P) de l’aéronef porteur (AC) d’une source d’informations (11) ;

- une deuxième étape (E2) de réception, mise en œuvre par un deuxième module de réception (4), consistant à recevoir au moins un signal représentatif d’informations de position, de trajectoire et de vitesse, le ou les signaux étant émis respectivement par un ou des aéronefs environnants (12) formant le trafic aérien autour de la position (P) de l’aéronef porteur (AC), ladite position (P) ayant été reçue dans la première étape (E1) de réception de la position ;

- une étape (E3) de détermination d’aéronefs précédents, mise en œuvre par un module de détermination (6), consistant à déterminer un ou des aéronefs précédant l’aéronef porteur (AC) parmi le ou les aéronefs environnants (12) ayant émis chacun un signal ;

- une étape (E4) de calcul de trajectoire, mise en œuvre par un module de calcul de trajectoire (5), consistant à calculer la ou les trajectoires (9) du ou des aéronefs précédents à partir des signaux émis par les aéronefs précédents déterminés dans l’étape (E3) de détermination ;

- une étape (E5) de traitement, mise en œuvre par un module de traitement (7), consistant à traiter la ou les trajectoires (9) du ou des aéronefs précédents calculées dans l’étape (E4) de calcul de trajectoire.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape (E3) de détermination comprend les sous-étapes suivantes :

- une sous-étape (E31) de traitement dudit ou desdits signaux, mise en œuvre par un sous-module de traitement (61), consistant à déterminer à partir dudit ou desdits signaux la ou les destinations et la ou les positions du ou des aéronefs environnants (12) dont le ou les signaux ont été reçus lors de la deuxième étape (E2) de réception ;

- une sous-étape (E32) de filtrage dudit ou desdits signaux, mise en œuvre par un sous-module de filtrage (62), consistant à déterminer le ou les aéronefs précédents à partir de la ou des destinations et de la ou des positions déterminées dans la sous-étape (E31) de traitement, le ou les aéronefs précédents correspondant au(x) aéronef(s) environnant(s) (12) présentant au moins :

o la même destination que l’aéronef porteur (AC) et o une distance entre la ou les positions du ou des aéronefs environnants (12) et la destination inférieure à la distance entre la position (P) de l’aéronef porteur (AC) et la destination.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ou les aéronefs précédents déterminés dans la sousétape (E32) de filtrage correspondent au(x) aéronef(s) environnant(s) (12) présentant en outre un même type d’aéronef ou une même classe de masse à l’atterrissage que l’aéronef porteur (AC).
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’étape (E5) de traitement comprend une première sousétape (E51) d’affichage, mise en œuvre par un premier sous-module d’affichage (71), consistant à afficher, dans un même repère, la trajectoire (8) de l’aéronef porteur (AC) ainsi que la ou les trajectoires (9) des aéronefs précédents calculées dans l’étape de calcul (E4) de trajectoire.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’étape (E5) de traitement comprend en outre les sousétapes suivantes :

- une sous-étape (E52) de détermination de plan de vol altéré, mise en œuvre par un sous-module de détermination (72), consistant à déterminer un plan de vol altéré de l’aéronef porteur (AC) à partir d’au moins une trajectoire (9) du ou des aéronefs précédents,

- une deuxième sous-étape (E53) d’affichage, mise en œuvre par un deuxième sous-module d’affichage (73), consistant à afficher le plan de vol altéré déterminé dans la sous-étape (E52) de détermination.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’étape (E5) de traitement comprend en outre les sousétapes suivantes, qui suivent la deuxième sous-étape (E53) d’affichage :

- une sous-étape (E54) de sélection, mise en œuvre par un sous-module de sélection (74), consistant à proposer à un utilisateur de l’aéronef porteur (AC) le plan de vol altéré déterminé dans la sous-étape (E52) de détermination, si l’utilisateur indique au sous-module de sélection (74) qu’il sélectionne le plan de vol altéré, l’étape (E5) de traitement comprend :

- une sous-étape (E55) de stockage, mise en œuvre par une deuxième mémoire (75), consistant à stocker dans la deuxième mémoire (75) le plan de vol altéré correspondant à un plan de vol secondaire.
7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’étape (E5) de traitement comprend en outre :

- une sous-étape (E56) de rédaction de requêtes, mise en œuvre par un sous-module de rédaction (76), consistant à rédiger au moins une requête d’altération de plan de vol à partir d’altération(s) contenue(s) dans le plan de vol altéré déterminé par la sous-étape (E52) de détermination,

- une sous-étape (E57) de transmission, mise en œuvre par un sousmodule de transmission (77), consistant à transmettre à un poste de gestion de trafic aérien au moins un signal représentatif de la requête d’altération de plan de vol rédigée dans la sous-étape (E56) de rédaction de requêtes,

5 - une sous-étape (E58) de validation, mise en œuvre par un sousmodule de validation (78), consistant à stocker le plan de vol altéré dans la première mémoire (2) pour remplacer le plan de vol primaire, si le poste de gestion de trafic aérien valide la ou les altérations de plan de vol.
8. Dispositif de surveillance du trafic aérien précédent un aéronef porteur w (AC) lors d’une approche en vue d’un atterrissage sur une piste d’atterrissage (T) le long d’une trajectoire (8) issue d’un plan de vol primaire, le plan de vol primaire étant stocké dans une première mémoire (2), caractérisé en ce qu’il comprend :

- un premier module de réception de position (3) de l’aéronef porteur

15 (AC), configuré pour recevoir la position (P) de l’aéronef porteur (AC) d’une source d’informations (11);

- un deuxième module de réception (4), configuré pour recevoir au moins un signal représentatif d’informations de position, de trajectoire et de vitesse, le ou les signaux étant émis respectivement par un ou des aéronefs

20 environnants (12) formant le trafic aérien autour de la position (P) de l’aéronef porteur (AC), ladite position (P) ayant été reçue par le premier module de réception de position (3) de l’aéronef porteur (AC) ;

- un module de détermination (6), configuré pour déterminer un ou des aéronefs précédant l’aéronef porteur (AC) parmi le ou les aéronefs

25 environnants (12) ayant émis chacun un signal ;

- un module de calcul de trajectoire (5), configuré pour calculer la ou les trajectoires (9) du ou des aéronefs précédents à partir des signaux émis par les aéronefs précédents déterminés par le module de détermination (6) ;

- un module de traitement (7), configuré pour traiter la ou les trajectoires (9) du ou des aéronefs précédents calculées par le module de calcul de trajectoire (5).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le module de détermination (6) comprend les sousmodules suivants :

- un sous-module de traitement (61), configuré pour déterminer à partir dudit ou desdits signaux la ou les destinations et la ou les positions du ou des aéronefs environnants (12) dont le ou les signaux ont été reçus par le deuxième module de réception (4) ;

- un sous-module de filtrage (62), configuré pour déterminer le ou les aéronefs précédents à partir de la ou des destinations et de la ou des positions déterminées par le sous-module de traitement (61), le ou les aéronefs précédents correspondant au(x) aéronef(s) environnant(s) (12) présentant au moins :

o la même destination que l’aéronef porteur (AC) et o une distance entre la ou les positions du ou des aéronefs environnants (12) et la destination inférieure à la distance entre la position (P) de l’aéronef porteur (AC) et la destination.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le ou les aéronefs précédents déterminés par le sousmodule de filtrage (62) correspondent au(x) aéronef(s) environnant(s) (12) présentant en outre un même type d’aéronef ou une même classe de masse à l’atterrissage que l’aéronef porteur (AC).
11. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le module de traitement (7) comprend un premier sousmodule d’affichage (71), configuré pour afficher, dans un même repère, la trajectoire (8) de l’aéronef porteur (AC) ainsi que la ou les trajectoires (9) des aéronefs précédents calculées par le module de calcul de trajectoire (5).
12. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le module de traitement (7) comprend en outre les sous-modules suivants :

- un sous-module de détermination (72), configuré pour déterminer un plan de vol altéré de l’aéronef porteur (AC) à partir d’au moins une trajectoire (9) du ou des aéronefs précédents,

- un deuxième sous-module d’affichage (73), configuré pour afficher le plan de vol altéré déterminé par le sous-module de détermination (72).
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le module de traitement (7) comprend en outre les sous-modules suivants mis en œuvre après la mise en œuvre du deuxième sous-module d’affichage (73) :

- un sous-module de sélection (74), configuré pour proposer à un utilisateur de l’aéronef porteur (AC) le plan de vol altéré déterminé par le sous-module de détermination (72),

- une deuxième mémoire (75), configurée pour stocker le plan de vol altéré correspondant à un plan de vol secondaire, si l’utilisateur indique au sous-module de sélection (74) qu’il sélectionne le plan de vol altéré.
14. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que le module de traitement (7) comprend en outre :

- un sous-module de rédaction (76), configuré pour rédiger au moins une requête d’altération de plan de vol à partir d’altération(s) contenue(s) dans le plan de vol altéré déterminé par le sous-module de détermination (72),

- un sous-module de transmission (77), configuré pour transmettre à un poste de gestion de trafic aérien au moins un signal représentatif de la requête d’altération de plan de vol rédigée par le sous-module de rédaction (76),

- un sous-module de validation (78), configuré pour stocker le plan de vol altéré dans la première mémoire (2) pour remplacer le plan de vol primaire, si le poste de gestion de trafic aérien valide la ou les altérations de plan de vol.
15. Aéronef,

5 caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif (1) tel que celui spécifié sous l’une quelconque des revendications 8 à 14.