FR3073316A1 - Procede et dispositif electronique de filtrage d'informations de trafic dans un domaine aeroportuaire, programme d'ordinateur associe - Google Patents
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Abstract
Ce procédé de filtrage d'informations de trafic dans un domaine aéroportuaire est mis en œuvre par un dispositif électronique et comprend une acquisition d'informations de piste ; une acquisition d'informations de trafic ; et un filtrage (120) des informations de trafic acquises, le filtrage comportant l'identification de chaque élément de trafic positionné à l'intérieur d'un voisinage de piste. Le filtrage (120) comporte, pour chaque piste, une détermination (210) d'une opération de changement de repère, d'un repère courant vers un nouveau repère dans lequel la piste respective est orientée verticalement ou horizontalement ; un calcul (230) du voisinage de piste dans le nouveau repère via l'opération de changement de repère ; un calcul (220) de chaque position d'élément de trafic dans le nouveau repère via l'opération de changement de repère ; et une comparaison (250), dans le nouveau repère, de chaque position d'élément de trafic avec le voisinage de piste.
Description
Procédé et dispositif électronique de filtrage d’informations de trafic dans un domaine aéroportuaire, programme d’ordinateur associé
La présente invention concerne un procédé de filtrage d’informations de trafic dans un domaine aéroportuaire, le procédé étant mis en œuvre par un dispositif électronique.
L’invention concerne également un programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ordinateur, mettent en œuvre un tel procédé.
L’invention concerne également un dispositif électronique de filtrage d’informations de trafic dans un domaine aéroportuaire.
L’homme du métier comprendra que le domaine aéroportuaire, également appelé zone aéroportuaire, s’entend au sens large, et correspond à un volume englobant une surface au sol et un volume aérien jusqu’à une altitude prédéfinie au-dessus de la surface au sol, tel que le volume aérien jusqu’à 3000 pieds ou 3000 ft (de l’anglais feet) audessus de la surface aéroportuaire, ou encore jusqu’à 1000 ft au-dessus de la surface aéroportuaire.
L’invention concerne de manière générale toutes les phases pour lesquelles l’aéronef se trouve à l’intérieur du domaine aéroportuaire tel que défini précédemment, telles que la phase de roulage au sol dans le domaine aéroportuaire, la phase de décollage jusqu’à ce que l’aéronef atteigne l’altitude précitée, la phase d’atterrissage, ou encore la phase d’approche depuis l’altitude seuil précitée. Par roulage au sol, on entend un déplacement de l’aéronef dans le domaine aéroportuaire, l’aéronef étant en contact avec le sol dans le cas d’un avion ou d’un drone, ou bien à proximité du sol dans le cas d’un hélicoptère.
L’invention concerne en particulier le domaine de l’aide au roulage de l’aéronef dans le domaine aéroportuaire et/ou de la surveillance du roulage de l’aéronef, à partir d’un filtrage d’informations de trafic dans le domaine aéroportuaire.
On connaît du document US 8,600,651 B2 un procédé, mis en œuvre par ordinateur, de filtrage d'informations de trafic en vue de leur affichage sur un écran, dans lequel les informations de trafic sont filtrées indépendamment des pistes et de l’architecture de l’aéroport, en prenant alors en compte un critère de convergence des informations de trafic.
Le document US 8,786,467 B2 concerne un procédé d’affichage d’informations de trafic sur une carte mobile présentée dans un poste de pilotage d’un avion se trouvant sur une piste d’aéroport, ce procédé permettant d’identifier des informations de trafic associées à des éléments de trafic qui sont positionnés sur ou à proximité des pistes, c’est-à-dire à l’intérieur du voisinage des pistes.
Le document FR 2 910 681 A1 concerne également le filtrage d’informations de trafic, et décrit un système de report sélectif d’informations de trafic sur une carte de circulation d’aéroport affichée dans le poste de pilotage d’un aéronef.
Toutefois, de tels procédé et dispositif de filtrage d’informations de trafic dans un domaine aéroportuaire nécessitent un besoin important en termes de ressources de calcul.
Le but de l’invention est alors de proposer un procédé et un dispositif de filtrage d’informations de trafic dans un domaine aéroportuaire qui soient plus efficaces, notamment en termes de ressources de calcul.
A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de filtrage d’informations de trafic dans un domaine aéroportuaire, le procédé étant mis en œuvre par un dispositif électronique et comprenant :
- une acquisition d’informations de piste pour chaque piste d’un ensemble de piste(s) du domaine aéroportuaire ;
- une acquisition d'informations de trafic, les informations de trafic comportant la position de chaque élément de trafic d’un ensemble d’élément(s) de trafic ; et
- un filtrage des informations de trafic acquises, le filtrage comportant l’identification de chaque élément de trafic positionné à l’intérieur d’un voisinage d’au moins une piste de l’ensemble de piste(s), le filtrage comportant, pour chaque piste de l’ensemble de piste(s) :
+ une détermination d’une opération de changement de repère, d’un repère courant vers un nouveau repère, la piste respective étant orientée selon une direction verticale ou horizontale dans le nouveau repère, + un calcul du voisinage de piste dans le nouveau repère via l’opération de changement de repère déterminée, + un calcul de chaque position d’élément de trafic dans le nouveau repère via l’opération de changement de repère déterminée, et + une comparaison, dans le nouveau repère, de chaque position d’élément de trafic calculée avec le voisinage de piste calculé, pour l’identification de chaque élément de trafic positionné à l’intérieur du voisinage de la piste respective.
Le procédé de filtrage selon l’invention permet alors de simplifier l’identification de chaque élément de trafic positionné à l’intérieur du voisinage d’au moins une piste du domaine aéroportuaire, ceci en effectuant, pour chaque piste de l’ensemble de piste(s), la détermination de l’opération de changement de repère permettant de passer du repère courant vers le nouveau repère dans lequel la piste est orientée selon la direction verticale, c’est-à-dire la direction Nord-Sud, ou bien selon la direction horizontale, c’est-àdire la direction Est-Ouest, puis le calcul du voisinage de piste et de chaque position d’élément de trafic dans le nouveau repère, à chaque fois via l’opération de changement de repère préalablement déterminée.
La comparaison de chaque position d’élément de trafic avec le voisinage de piste est alors plus simple à effectuer dans le nouveau repère, ce qui facilite l’identification de chaque élément de trafic positionné à l'intérieur du voisinage de la piste. Le filtrage d’informations de trafic est alors plus efficace, avec un moindre besoin en ressources de calcul.
Par élément de trafic, on entend tout véhicule mobile à l’intérieur du domaine aéroportuaire, ce véhicule étant par exemple un véhicule aéronautique, tel qu’un autre aéronef, ou encore un véhicule automobile, tel qu’un bus, un camion, un véhicule d’entretien. Au vu de la définition ci-dessus du domaine aéroportuaire, l’homme du métier comprendra que lorsque l’élément de trafic est un véhicule aéronautique, alors ce véhicule aéronautique est par exemple en phase de roulage au sol, en phase de décollage, en phase d’atterrissage ou encore en phase d’approche. Chaque véhicule à l’intérieur du domaine aéroportuaire est généralement équipé d’un dispositif de positionnement permettant de connaître sa position dans le domaine aéroportuaire. En variante ou en complément, la position de chaque véhicule à l’intérieur du domaine aéroportuaire est connue via une observation aérienne, radar ou satellitaire, du domaine aéroportuaire.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le procédé de filtrage comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- l’opération de changement de repère déterminée est une opération de rotation avec un angle de rotation dépendant d’une orientation de la piste respective ;
- la valeur absolue de l’angle de rotation est égale, à modulo 90°, à un angle de cap par rapport au Nord de la piste respective ;
- chaque piste de l’ensemble de piste(s) du domaine aéroportuaire comporte un seuil de piste, et le calcul du voisinage de piste dans le nouveau repère comporte le calcul de la position du seuil de piste dans le nouveau repère via l’opération de changement de repère déterminée, le voisinage de piste étant calculé à partir de la position du seuil de piste dans le nouveau repère ;
- chaque voisinage de piste comporte une première zone de piste de forme rectangulaire.
- chaque voisinage de piste comporte une deuxième zone de piste de forme rectangulaire, la deuxième zone de piste englobant la première zone de piste pour la piste respective, chaque côté de la deuxième zone de piste étant sensiblement parallèle à un côté correspondant de la première zone de piste ;
- la détermination d’une opération de changement de repère et/ou le calcul de chaque position d’élément de trafic dans le nouveau repère sont effectués une seule fois pour toutes les pistes de l’ensemble de piste(s) ayant une même orientation ; et
- le procédé comprend en outre la transmission, à un dispositif électronique d’affichage et/ou à un système avionique embarqué, tel qu’un dispositif de surveillance, du ou des éléments de trafic identifiés.
L’invention a également pour objet un programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ordinateur, mettent en œuvre un procédé de filtrage tel que défini ci-dessus.
L’invention a également pour objet un dispositif électronique de filtrage d’informations de trafic dans un domaine aéroportuaire, le dispositif électronique comprenant :
- un premier module d’acquisition configuré pour acquérir des informations de piste pour chaque piste d’un ensemble de piste(s) du domaine aéroportuaire ;
- un deuxième module d’acquisition configuré pour acquérir des informations de trafic, les informations de trafic comportant la position de chaque élément de trafic d’un ensemble d’élément(s) de trafic ; et
- un module de filtrage configuré pour filtrer les informations de trafic acquises, le module de filtrage étant configuré pour identifier chaque élément de trafic positionné à l’intérieur d’un voisinage d’au moins une piste de l’ensemble de piste(s), le module de filtrage étant, pour chaque piste de l’ensemble de piste(s), configuré pour :
+ déterminer une opération de changement de repère, d’un repère courant vers un nouveau repère, la piste respective étant orientée selon une direction verticale ou horizontale dans le nouveau repère, + calculer le voisinage de piste dans le nouveau repère via l’opération de changement de repère déterminée, + calculer chaque position d’élément de trafic dans le nouveau repère via l’opération de changement de repère déterminée, et + comparer, dans le nouveau repère, chaque position d’élément de trafic calculée avec le voisinage de piste calculé, pour l’identification de chaque élément de trafic positionné à l’intérieur du voisinage de la piste respective.
Ces caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d’un aéronef équipé d’un dispositif électronique de filtrage selon l’invention, configuré pour filtrer des informations de trafic dans un domaine aéroportuaire ;
- la figure 2 est un organigramme d’un procédé selon l’invention de filtrage d’informations de trafic dans le domaine aéroportuaire, le procédé étant mis en œuvre par le dispositif électronique de la figure 1 et comprenant une acquisition d’informations de piste, une acquisition d’informations de trafic, et un filtrage des informations de trafic acquises ;
- la figure 3 est un organigramme du filtrage des informations de trafic de la figure 2;
- la figure 4 est une vue schématique illustrant une opération de changement de repère, d’un repère courant vers un nouveau repère, la piste respective étant orientée selon une direction verticale dans le nouveau repère ;
- la figure 5 est une vue schématique illustrant un calcul du voisinage de piste dans le nouveau repère suite à l’opération de changement de repère de la figure 4 ; et
- la figure 6 est une vue schématique illustrant une comparaison, dans le nouveau repère, de chaque position d’élément de trafic avec le voisinage de piste, pour l’identification de chaque élément de trafic positionné à l’intérieur du voisinage de la piste.
Dans la suite de la description, l’expression « sensiblement égal à » définit une relation d’égalité à plus ou moins 10%, de préférence à plus ou moins 5%.
Sur la figure 1, un aéronef comprend un dispositif électronique de filtrage 10 configuré pour filtrer des informations de trafic dans un domaine aéroportuaire 12, visible sur les figures 4 à 6.
L’aéronef est de préférence un avion. En variante, l’aéronef est un hélicoptère, ou encore un drone.
L’aéronef comprend en outre un dispositif électronique d'affichage, non représenté, configuré pour afficher des informations de trafic, à partir du filtrage effectué par le dispositif électronique de filtrage 10.
L’aéronef comprend en outre un dispositif électronique de surveillance, non représenté, configuré notamment pour générer une alerte si un risque de collision avec l’aéronef est détecté, à partir du filtrage effectué par le dispositif électronique de filtrage
10.
Dans l'exemple de la figure 1, le dispositif électronique de filtrage 10, le dispositif électronique d'affichage et le dispositif électronique de surveillance sont des dispositifs avioniques embarqués chacun à bord de l’aéronef, par exemple une tablette embarquée, également appelée EFB (de l’anglais Electronic Flight Bag).
En variante non représentée, au moins un dispositif électronique, voire tous les dispositifs électroniques, parmi le dispositif électronique de filtrage 10, le dispositif électronique d'affichage et le dispositif électronique de surveillance sont des dispositifs électroniques externes à l’aéronef, tel qu’un ou des dispositifs électroniques installés au sol.
Le dispositif électronique de filtrage 10 comprend un premier module d’acquisition 14 configuré pour acquérir des informations de piste pour chaque piste 16 d’un ensemble de piste(s) du domaine aéroportuaire 12 et un deuxième module d’acquisition 18 configuré pour acquérir des informations de trafic.
Le dispositif électronique de filtrage 10 comprend un module de filtrage 20 configuré pour filtrer les informations de trafic acquises, le module de filtrage 20 étant configuré pour identifier chaque élément de trafic positionné à l’intérieur d’un voisinage 22 d’au moins une piste 16 de l’ensemble de piste(s).
Le dispositif électronique de filtrage 10 comprend un module de transmission 24 configuré pour transmettre, au dispositif électronique d’affichage et/ou à un système avionique embarqué, tel que le dispositif de surveillance, le ou les éléments de trafic identifiés.
Dans l’exemple de la figure 1, le dispositif électronique de filtrage 10 comprend une unité de traitement d’informations 30 formée par exemple d’une mémoire 32 associée à un processeur 34.
Dans l’exemple de la figure 1, le premier module d’acquisition 14, le deuxième module d’acquisition 18, le module de filtrage 20 et le module de transmission 24 sont réalisés chacun sous forme d’un logiciel exécutable par le processeur 34. La mémoire 32 est alors apte à stocker un premier logiciel d’acquisition configuré pour acquérir des informations de piste, un deuxième logiciel d’acquisition configuré pour acquérir des informations de trafic, un logiciel de filtrage configuré pour filtrer les informations de trafic acquises et un logiciel de transmission configuré pour transmettre le ou les éléments de trafic identifiés. Le processeur 34 de l'unité de traitement d’informations 30 est alors apte à exécuter le premier logiciel d’acquisition, le deuxième logiciel d’acquisition, le logiciel de filtrage et le logiciel de transmission.
En variante non représentée, le premier module d’acquisition 14, le deuxième module d’acquisition 18, le module de filtrage 20 et le module de transmission 24 sont réalisés chacun sous forme d’un composant logique programmable, tel qu’un FPGA (de l’anglais Field Programmable Gâte Array), ou encore sous forme d’un circuit intégré dédié, tel qu’un ASIC (de l’anglais Application Spécifie Integrated Circuit).
Le premier module d’acquisition 14 est configuré pour acquérir des informations de piste pour chaque piste 16, par exemple à partir d’une base de données du domaine aéroportuaire 12, telle qu’une base de données conforme à la norme ARINC-816.
Le premier module d’acquisition 14 est par exemple configuré pour acquérir, à partir du code OACI (Organisation de l'Aviation Civile Internationale) de l’aéroport considéré - également appelé code ICAO (de l’anglais International Civil Aviation Organization) - et dans ladite base conforme à la norme ARINC-816, telle que la version 2 de cette norme dans l’exemple ci-après, également appelée AR1NC-816-2 et publiée le 25 juin 2012, un fichier de type amdb. Le premier module d’acquisition 14 est par exemple configuré pour identifier le fichier de type amdb à acquérir, à partir d’un fichier d’en-tête de la base de données de type adb.bml, ce fichier d’en-tête associant le code OACI de l’aéroport au fichier correspondant de type amdb de la base de données.
Le premier module d’acquisition 14 est alors configuré pour acquérir, dans ce fichier aéroport de type amdb, les informations de piste pour chaque piste 16 via une recherche sur les éléments du type ‘RunwayElement’.
En variante, la base de données du domaine aéroportuaire 12 est une base de données conforme à la norme ARINC-424. Le premier module d’acquisition 14 est par exemple configuré pour acquérir, dans ladite base conforme à la norme ARINC-424, telle que la version 20 de cette norme dans l’exemple ci-après, également appelée ARINC424-20 et publiée le 5 décembre 2011, les informations de piste pour chaque piste 16 à partir des champs ’AIRPORT ICAO CODE’ et ‘RUNWAY IDENT’ correspondant respectivement à un identifiant de l’aéroport et au nom du seuil de piste.
Chaque piste 16 de l’ensemble de piste(s) du domaine aéroportuaire comporte de préférence un seuil de piste.
Les informations de piste comportent une position associée à la piste, telle que la position d’un seuil de piste, et une orientation de la piste.
En variante, les informations de piste comportent deux positions distinctes associées à la piste, et l’orientation de la piste correspondante est recalculée à partir de ces deux positions distinctes.
Le deuxième module d’acquisition 18 est configuré pour acquérir les informations de trafic, les informations de trafic comportant notamment la position de chaque élément de trafic T1, T2 d’un ensemble d’élément(s) de trafic, notamment la position des éléments de trafic T1, T2 situés à l’intérieur du domaine aéroportuaire 12.
La position de chaque véhicule à l’intérieur du domaine aéroportuaire est connue via une observation aérienne du domaine aéroportuaire obtenue par un aéronef, via une observation radar du domaine aéroportuaire obtenue par un radar de surface situé à l’intérieur ou à proximité du domaine aéroportuaire, et/ou via une observation satellitaire du domaine aéroportuaire obtenue par un satellite.
Le module de filtrage 20 est, pour chaque piste 16 de l’ensemble de piste(s), configuré pour déterminer une opération C de changement de repère, d’un repère courant R’ vers un nouveau repère R, la piste 16 respective étant orientée selon une direction verticale ou horizontale dans le nouveau repère R, comme représenté sur la figure 4.
L’opération de changement de repère C déterminée est de préférence une opération de rotation avec un angle de rotation dépendant d’une orientation de la piste 16 respective. La valeur absolue de l’angle de rotation est égale, à modulo 90°, à un angle de cap par rapport au Nord de la piste 16 respective.
Autrement dit, avec l’opération de changement de repère C déterminée, la piste 16 considérée se retrouve orientée selon les points cardinaux (Nord-Sud ou Est-Ouest) dans le nouveau repère R.
Si on considère X’, Y’ des coordonnées d’un point dans l’ancien repère ou repère courant R’, et X, Y les coordonnées de ce point dans le nouveau repère R, alors l’opération de changement de repère C déterminée vérifie par exemple les équations suivantes :
Ύ = X'cos(a) - Fsin(a) (1) y = X’sin(a) + Fcos(a) (2) où a représente l’angle de cap par rapport au Nord de la piste 16 respective.
L’homme du métier comprendra qu’en variante, l’angle utilisé dans les équations (1) et (2) précédentes pour l’opération de changement de repère C est, par exemple, égal à a+90° ou encore à a-90°, lorsque la piste 16 est, dans le nouveau repère R, orientée selon la direction est/ouest, plutôt que selon la direction nord/sud.
Lorsque la base de données du domaine aéroportuaire 12 est une base de données conforme à la norme ARINC-816, le module de filtrage 20 est, par exemple, configuré pour acquérir l’orientation de la piste 16, en récupérant le nom de la piste 16 à partir de l’attribut ‘idrwy’ de l’élément ‘RunwayElement’, en identifiant pour chaque piste 16 un nom de seuil de piste à partir de l’attribut ‘idthr’ de l’élément ‘RunwayThreshold’ ou bien de l’attribut ‘thrtype’ de cet élément ‘RunwayThreshold’ correspondant à un seuil de piste décalé, et en récupérant l’information de cap de la piste 16 à partir de l’attribut ‘brngtrue’ pour le cap vrai, ou bien à partir de de l’attribut ‘brngmag’ pour le cap magnétique.
Lorsque la base de données du domaine aéroportuaire 12 est une base de données conforme à la norme ARINC-424, le module de filtrage 20 est, par exemple, configuré pour acquérir l’orientation de la piste 16 à partir de l’attribut ‘Runway Magnetic Bearing’ pour ladite piste 16.
Le module de filtrage 20 est, pour chaque piste 16 de l’ensemble de piste(s), configuré ensuite pour calculer chaque position d’élément de trafic T1, T2 dans le nouveau repère R via l’opération de changement de repère C déterminée. Le module de filtrage 20 est par exemple configuré pour effectuer le calcul des coordonnées de chaque position d’élément de trafic T1, T2 dans le nouveau repère R, en appliquant les équations (1) et (2) précédentes aux coordonnées de chaque position d’élément de trafic T1, T2 dans le repère courant R’.
Le module de filtrage 20 est, pour chaque piste 16 de l’ensemble de piste(s), configuré pour calculer le voisinage de piste 22 dans le nouveau repère R via l’opération de changement de repère C déterminée.
Chaque voisinage de piste 22 comporte, par exemple, une première zone de piste ZP de forme rectangulaire, représentée à la figure 5 sous forme d’un rectangle en trait pointillé. Le seuil de piste est de préférence positionné sensiblement au milieu d’un petit côté, ou largeur, de la première zone de piste ZP.
La première zone de piste ZP correspond sensiblement à la surface de la piste d’atterrissage 16 considérée, en incluant les zones de seuils décalés (de l’anglais Runway displaced Area) et les zones d’arrêt (de l’anglais Stopwaÿ). En variante, la première zone de piste ZP correspond sensiblement à la surface de la piste d’atterrissage 16 considérée, sans inclure les zones de seuils décalés (de l’anglais Runway displaced Area) et les zones d’arrêt (de l’anglais Stopwaÿ).
Pour le calcul du voisinage de piste 22 dans le nouveau repère R, le module de filtrage 20 est, par exemple, configuré pour calculer la position du seuil de piste dans le nouveau repère R via l’opération de changement de repère C déterminée, le voisinage de piste 22 étant alors calculé à partir de la position du seuil de piste dans le nouveau repère R.
Lorsque la base de données du domaine aéroportuaire 12 est une base de données conforme à la norme ARINC-816, le module de filtrage 20 est, par exemple, configuré pour acquérir des coordonnées de position du seuil de piste, à partir de l’attribut ‘point’ de l’élément ‘RunwayThreshold’, puis pour convertir ces coordonnées de position dans le nouveau repère R via l’opération de changement de repère C déterminée, par exemple en appliquant les équations (1) et (2) précédentes auxdites coordonnées de position du seuil de piste.
Le module de filtrage 20 est ensuite configuré pour acquérir une information de longueur de piste pour ce seuil de piste, à partir de l’attribut ‘asda’ de l’élément ‘RunwayThreshold’, puis pour acquérir une information de largeur de piste à partir de l’attribut ‘width’ de l’élément ’RunwayElement’.
Le module de filtrage 20 est alors configuré pour calculer la première zone de piste ZP de forme rectangulaire en calculant deux premiers sommets dudit rectangle, positionnés, en abscisse, à une distance égale à la moitié de la largeur de piste acquise, de part et d’autre du seuil de piste, et en ordonnée, à la même ordonnée que le seuil de piste dans le nouveau repère R. Les deux autres sommets du rectangle formant la première zone de piste ZP ont des abscisses respectivement égales aux abscisses des deux premiers sommets calculés dudit rectangle, et ont chacun une ordonnée égale à la somme de l’ordonnée du seuil de piste et de la longueur de piste acquise.
En variante, la distance latérale utilisée pour calculer la première zone de piste ZP à partir du seuil de piste est strictement supérieure à la moitié de la largeur de piste acquise, de sorte que la première zone de piste ZP est une zone un peu plus grande que celle correspondant strictement à la piste 16. En variante ou en complément, la distance longitudinale utilisée pour calculer la première zone de piste ZP est strictement supérieure à la longueur de piste acquise, de sorte que la première zone de piste ZP est une zone un peu plus grande que celle correspondant strictement à la piste 16.
Lorsque la base de données du domaine aéroportuaire 12 est une base de données conforme à la norme ARINC-424, le module de filtrage 20 est, par exemple, configuré pour acquérir des coordonnées de position du seuil de piste, à partir des attributs ‘Runway Longitude’ et ‘Runway Latitude’, puis pour convertir ces coordonnées de position dans le nouveau repère R via l’opération de changement de repère C déterminée, par exemple en appliquant les équations (1) et (2) précédentes auxdites coordonnées de position du seuil de piste.
Le module de filtrage 20 est ensuite configuré pour acquérir une information de longueur de piste pour ce seuil de piste, comme étant la somme des attributs ‘Runway Length’, ‘Displaced Threshold Distance’ et ‘Stopway’, puis pour acquérir une information de largeur de piste à partir de l’attribut ‘Runway Width’.
Le module de filtrage 20 est alors configuré pour calculer les quatre sommets de la première zone de piste ZP de forme rectangulaire, de manière analogue à ce qui a été décrit précédemment dans le cas de la norme ARINC-816.
Chaque voisinage de piste 22 comporte de préférence en outre une deuxième zone de piste ZPP de forme rectangulaire, représentée à la figure 5 sous forme d’un rectangle en trait discontinu. La deuxième zone de piste ZPP englobe la première zone de piste ZP pour la piste 16 respective, chaque côté de la deuxième zone de piste ZPP étant sensiblement parallèle à un côté correspondant de la première zone de piste ZP. La deuxième zone de piste ZPP est également appelée zone de proximité piste, et correspond à une zone plus étendue autour de la première zone de piste ZP.
La deuxième zone de piste ZPP est par exemple une zone plus large et/ou plus longue que la première zone de piste ZP d’une valeur fixe prédéfinie. Le module de filtrage 20 est, par exemple, configuré pour calculer la deuxième zone de piste ZPP en ajoutant une distance prédéfinie, telle qu’une distance sensiblement égale à 60m, de chaque côté de la première zone de piste ZP.
En variante, la deuxième zone de piste ZPP est une zone plus large et/ou plus longue que la première zone de piste ZP d’une valeur dépendant de l’architecture de l’aéroport, telle qu’une valeur dépendant des distances de zones d’arrêt à la piste 16, ou encore une valeur dépendant des distances de taxiways parallèles à la piste 16.
En variante encore, la deuxième zone de piste ZPP est une zone plus large et/ou plus longue que la première zone de piste ZP d’une valeur paramétrable par l’utilisateur.
L’homme du métier comprendra que la deuxième zone de piste ZPP est, en variante encore, un agrandissement de la première zone de piste ZP avec des valeurs d’agrandissement latéral indépendantes pour chaque côté considéré de la première zone de piste ZP.
Le module de filtrage 20 est, pour chaque piste 16 de l’ensemble de piste(s), configuré enfin pour comparer, dans le nouveau repère R, chaque position d’élément de trafic T1, T2 calculée avec le voisinage de piste 22 calculé, afin d’identifier chaque élément de trafic T1, T2 positionné à l’intérieur du voisinage 22 de la piste 16 respective.
Pour déterminer si l’élément de trafic T1, T2 considéré appartient au voisinage 22 de la piste 16 respective, par exemple à la première zone de piste ZP et/ou à la deuxième zone de piste ZPP, le module de filtrage 20 est configuré pour comparer, dans le nouveau repère R, la position calculée de l’élément de trafic T1, T2 considéré, c’est-à-dire ses coordonnées, avec les coordonnées des côtés du voisinage 22 de la piste 16 respective, par exemple avec les coordonnées des côtés de la première zone de piste ZP ou celles des côtés de la deuxième zone de piste ZPP.
Dans l’exemple de la figure 6, une fois le changement de repère piste effectué, la deuxième zone de piste ZPP est la zone dont les quatre sommets ont pour coordonnées (0 ; 0), (xZPP ; 0), (xZpp ; yzpp) et (0 ; yZpp) dans le repère R. En considérant alors des premier et deuxième éléments de trafic T1, T2, aux coordonnées respectives (xTi ; y-n) et (Χτ2 ; Υτ2), le module de filtrage 20 est alors configuré pour déterminer que le premier élément de trafic T1 est en dehors de la deuxième zone de piste ZPP car xT1 > xZPP. De manière analogue, le module de filtrage 20 est configuré pour déterminer que le deuxième élément de trafic T2 appartient à la deuxième zone de piste ZPP car 0 < xT2 s Xzpp et 0 < Yt2 - yzpp·
En complément facultatif, le module de filtrage 20 est configuré pour associer, à l’élément de trafic identifié, une information d’appartenance au voisinage 22 de la piste 16 respective, telle qu’une information d’appartenance à la première zone de piste ZP et/ou à la deuxième zone de piste ZPP. L’information d'appartenance à la première zone de piste ZP permettra par exemple, pour les pistes suivantes 16 à analyser, de ne plus considérer les éléments de trafic ayant, pour une piste 16 précédemment prise en compte, une telle information d’appartenance à la première zone de piste ZP. L’information d’appartenance à la deuxième zone de piste ZPP permettra de ne regarder les éléments de trafic avec une information d’appartenance à la deuxième zone de piste ZPP pour une piste 16 précédemment prise en compte que pour une éventuelle appartenance à la première zone de piste ZP pour une autre piste 16 (cas particulier d’un élément de trafic se trouvant dans la deuxième zone de piste ZPP pour une piste 16 et dans la première zone de piste ZP pour une autre piste 16).
En complément facultatif, le module de filtrage 20 est configuré pour effectuer, une seule fois pour toutes les pistes 16 de l’ensemble de piste(s) ayant une même orientation, la détermination de l’opération de changement de repère C et/ou le calcul de chaque position d’élément de trafic T1, T2 dans le nouveau repère. Autrement dit, cette détermination de l’opération de changement de repère C et/ou ce calcul de chaque position d’élément de trafic T1, T2 dans le nouveau repère est préférentiellement effectué une seule fois pour toutes les pistes 16 ayant un même angle de cap a par rapport au Nord modulo 180°.
En complément facultatif, le module de filtrage 20 est configuré en outre pour effectuer un filtrage préliminaire additionnel, en excluant les informations de trafic acquises correspondant à des éléments de trafic qui se trouvent en dehors du domaine aéroportuaire 12.
Le module de transmission 24 est configuré pour transmettre, au dispositif électronique d’affichage et/ou au système avionique embarqué, tel que le dispositif de surveillance, le ou les éléments de trafic identifiés, afin que le ou les éléments de trafic identifiés soient affichés, par exemple à destination du pilote de l’aéronef ou encore à destination d’un opérateur d’une tour de contrôle, et/ou afin que le ou les éléments de trafic identifiés soient pris en compte par le dispositif de surveillance, notamment pour éviter une collision de l’aéronef avec le ou les éléments de trafic identifiés.
Le module de transmission 24 est configuré en outre pour transmettre, au dispositif électronique d’affichage et/ou au système avionique embarqué, des informations relatives au voisinage 22 calculé, par exemple des informations relatives à la première zone de piste ZP et/ou à la deuxième zone de piste ZPP, afin d’afficher également le voisinage 22 calculé et/ou que le dispositif de surveillance ait connaissance du voisinage 22 calculé.
Le dispositif d'affichage est alors configuré pour afficher des éléments de trafic appartenant au voisinage 22 d’une piste 16 considérée, cet affichage étant de préférence paramétrable selon la situation de l’aéronef et/ou selon des réglages de l’utilisateur.
Le dispositif de surveillance est configuré pour générer une alerte si un risque de collision avec l’aéronef est détecté, notamment si un élément de trafic a été identifié comme appartenant au voisinage 22 d’une piste 16 sur laquelle se trouve l’aéronef, en particulier à l’intérieur de la première zone de piste ZP et/ou de la deuxième zone de piste ZPP.
Le fonctionnement du dispositif électronique de filtrage 10 selon l’invention va désormais être expliqué à l’aide de la figure 2 représentant un organigramme d’un procédé selon l’invention de filtrage d’informations de trafic dans le domaine aéroportuaire 12 et de la figure 3 représentant un organigramme plus détaillé du filtrage proprement dit des informations de trafic.
Lors d’une étape initiale 100, le dispositif électronique de filtrage 10 acquiert, via son premier module d’acquisition 14, les informations de piste pour chaque piste 16 de l’ensemble de pistes du domaine aéroportuaire 12. Cette acquisition 100 est par exemple effectuée à partir d’une base de données du domaine aéroportuaire 12, comme dans l’exemple décrit ci-dessus d’une base de données conforme à la norme ARINC-816 ou encore d’une base de données conforme à la norme ARINC-424.
Le dispositif électronique de filtrage 10 acquiert, lors de l’étape suivante 110 et via son deuxième module d’acquisition 18, les informations de trafic comportant la position de chaque élément de trafic T1, T2 d’un ensemble d’élément(s) de trafic, notamment la position des éléments de trafic T1, T2 situés à l’intérieur du domaine aéroportuaire 12. La position de chaque élément de trafic T1, T2 est connue via une observation, aérienne, radar ou satellitaire, notamment via une telle observation du domaine aéroportuaire 12.
Ensuite, lors de l’étape suivante 120, le dispositif électronique de filtrage 10 filtre, via son module de filtrage 20, les informations de trafic acquises, notamment en identifiant chaque élément de trafic T2 positionné à l’intérieur du voisinage 22 d’au moins une piste de l’ensemble de piste(s) du domaine aéroportuaire 12. Cette étape de filtrage 120 sera décrite plus en détail par la suite, en regard de la figure 3 représentant un organigramme de cette étape de filtrage.
Enfin, le dispositif électronique de filtrage 10 transmet, lors de l’étape suivante 130 et via son module de transmission 24, le ou les éléments de trafic identifiés au dispositif électronique d’affichage et/ou au système avionique embarqué, tel que le dispositif de surveillance, afin que le ou les éléments de trafic identifiés soient affichés, par exemple à destination de la personne concernée et/ou afin que le ou les éléments de trafic identifiés soient pris en compte par le dispositif de surveillance. En complément facultatif, cette étape de transmission 130 comporte en outre la transmission, au dispositif électronique d’affichage et/ou au système avionique embarqué, des informations relatives au voisinage 22 calculé, afin d’afficher également le voisinage 22 calculé et/ou que le dispositif de surveillance ait connaissance du voisinage 22 calculé.
Les éléments de trafic sont par exemple envoyés vers le dispositif d’affichage avec l’identification pour chacun d’eux s’ils appartiennent à une première zone de piste ZP ou seulement à une deuxième zone de piste ZPP, tout en n’étant pas inclus dans la première zone de piste ZP correspondante. Le dispositif d’affichage affiche alors, par exemple, soit tous les éléments de trafic, soit seulement les éléments de trafic appartenant à une première zone de piste ZP ou à une deuxième zone de piste ZPP, soit encore seulement ceux appartenant à une première zone de piste ZP. Ce mode d’affichage est par exemple laissé à l’initiative de l’utilisateur ou dépendant de critères de situation (avion proche ou pas d’une piste, en approche, au décollage) ou d’affichage (niveau de zoom, centrage de la carte). En complément facultatif, ces informations d’appartenance à une première zone de piste ZP ou à une deuxième zone de piste ZPP sont associées à des symboles respectifs différents, par exemple en rendant les éléments de trafic appartenant à une première zone de piste ZP plus visibles.
En complément ou en variante, les éléments de trafic et l’information de leur appartenance à un voisinage de piste 22, telle qu’à une première zone de piste ZP ou à une deuxième zone de piste ZPP, sont envoyés au dispositif de surveillance afin d’élaborer les niveaux d’alerte appropriés en fonction de risques de collisions avec ces éléments de trafic. En effet, le niveau d'alerte est généralement dépendant de l’appartenance ou de la proximité de l’élément de trafic à une piste 16 correspondante.
Sur la figure 3, l’étape de filtrage 120 comporte tout d’abord la sélection 200 de la piste suivante 16 à examiner, les pistes 16 étant de préférence examinées successivement une par une, par le module de filtrage 20.
L’homme du métier observera néanmoins que l’étape de filtrage 120 sera optimisée, notamment en termes de temps de calcul, en regroupant l’ensemble des pistes 16 qui ont la même orientation, car une même opération de changement de repère C est applicable pour chacune d’entre elles. Les pistes 16 regroupées sont alors celles pour lesquelles l’angle de cap est le même modulo 180°, deux angles de cap différents de 180° correspondant à une même direction avec des sens opposés.
Le module de filtrage 20 effectue ensuite la détermination 210, pour la piste 16 respective ou pour le regroupement de pistes 16, de l’opération de changement de repère C qui sera à appliquer à chaque position d’élément de trafic T1, T2 pour passer du repère courant R’ dans le nouveau repère R, par exemple à l’aide des équations (1) et (2) précédentes.
L’étape de filtrage 120 comporte ensuite le calcul 220, par le module de filtrage 20, de chaque position d’élément de trafic T1, T2 dans le nouveau repère R, en appliquant par exemple les équations (1) et (2) précédentes aux coordonnées de chaque position d’élément de trafic T1, T2 dans le repère courant R’.
L’étape de filtrage 120 comporte également le calcul 230, par le module de filtrage 20, du voisinage de piste 22 dans le nouveau repère R, comme décrit précédemment, par exemple à partir de la position du seuil de piste dans le nouveau repère R.
L’homme du métier observera que, lors de l’étape de filtrage 120, l’ordre dans lesquels sont effectués le calcul 220 de chaque position d’élément de trafic dans le nouveau repère R et le calcul 230 du voisinage de piste 22 dans le nouveau repère R est indifférent, le calcul 220 pouvant être effectué avant ou après le calcul 230.
Le module de filtrage 20 effectue ensuite la sélection 240 de l’élément de trafic suivant à examiner, puis la détermination 250 de la présence ou non de l’élément de trafic dans le voisinage de piste 22 dans le nouveau repère R, ceci en comparant simplement dans le nouveau repère R, les coordonnées (xTi ; y-n), (Χτ2 ; Υτ2) de chaque élément de trafic T1, T2 avec les abscisses et ordonnées des frontières du voisinage de piste 22 calculé.
Lors du test suivant 260, le module de filtrage 20 détermine alors si l’élément de trafic T1, T2 examiné appartient ou non à un voisinage de piste 22, et dans l’affirmative, c’est-à-dire en cas d’appartenance à un voisinage de piste 22, effectue le stockage 270 de l’élément de trafic identifié, par exemple dans la mémoire 32, en vue de la transmission ultérieure dudit élément de trafic identifié. En variante, tous les éléments de trafic T1, T2 sont stockés dans la mémoire 32 en vue de leur transmission ultérieure, et le ou les éléments de trafic identifiés T2 sont alors repérés par un attribut caractéristique de leur appartenance à une première zone de piste ZP ou à une deuxième zone de piste ZPP respective.
Si le test 260 est négatif, i.e. si l’élément de trafic T1, T2 examiné n’appartient à aucun voisinage de piste 22, le module de filtrage 20 passe au test 280 pour déterminer si tous les éléments de trafic ont été examinés. Dans l’affirmative, il passe au test suivant 290 pour déterminer si toutes les pistes 16 ont été examinées, et sinon le module de filtrage 20 retourne à la sélection 240 pour passer à l’élément de trafic suivant à examiner.
Lors du test 290, si toutes les pistes 16 ont été examinées, alors l’étape de filtrage 120 est terminée, sinon le module de filtrage 20 retourne à la sélection 200 pour passer à la piste suivante 16 à examiner.
Ainsi, le dispositif électronique de filtrage 10 et le procédé de filtrage selon l’invention permettent d’identifier simplement les éléments de trafic appartenant à un voisinage de piste 22, en particulier à une première zone de piste ZP correspondant sensiblement à la piste 16 respective ou à une deuxième zone de piste ZPP correspondant à une zone de proximité de la piste 16, ceci quelle que soit l’orientation de cette piste 16 et en minimisant les ressources de calcul nécessaires.
A titre d’exemple, avec 1 élément de trafic pour chaque piste de l’aéroport et 20 éléments de trafic dans la zone des terminaux (i.e. hors-piste et proximité de piste), plus de 5000 opérations de calcul sont nécessaires avec le procédé de filtrage de l’état de la technique pour déterminer quels éléments de trafic appartiennent au voisinage des pistes 16, alors qu’avec le procédé de filtrage selon l’invention, moins de 1100 opérations sont nécessaires pour parvenir à ce résultat.
Le dispositif électronique de filtrage 10 et le procédé de filtrage selon l’invention permettent donc un affichage pertinent du trafic aéroportuaire sur une carte d’aéroport, de connaître le trafic aéroportuaire dans une zone dangereuse, et/ou une implémentation d’une fonction de surveillance et de génération d’alerte sur risque de collision, tout en nécessitant peu de ressources de calcul. Le procédé de filtrage selon l’invention est alors apte à être implémenté sur un calculateur avionique embarqué, sans nécessiter l’ensemble de ses ressources et sans remettre en cause sa capacité à embarquer des fonctionnalités additionnelles futures.
On conçoit ainsi que le dispositif électronique de filtrage 10 et le procédé de filtrage selon l’invention sont plus efficaces, notamment en termes de ressources de calcul.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Procédé de filtrage d’informations de trafic dans un domaine aéroportuaire (12), le procédé étant mis en œuvre par un dispositif électronique (10) et comprenant :- une acquisition (100) d’informations de piste pour chaque piste (16) d’un ensemble de piste(s) du domaine aéroportuaire (12) ;- une acquisition (110) d’informations de trafic, les informations de trafic comportant la position de chaque élément de trafic (T1, T2) d’un ensemble d’élément(s) de trafic ; et- un filtrage (120) des informations de trafic acquises, le filtrage (120) comportant l’identification de chaque élément de trafic (T2) positionné à l’intérieur d’un voisinage (22) d’au moins une piste (16) de l’ensemble de piste(s), caractérisé en ce que le filtrage (120) comporte, pour chaque piste (16) de l’ensemble de piste(s) :+ une détermination (210) d’une opération de changement de repère (C), d’un repère courant (R’) vers un nouveau repère (R), la piste (16) respective étant orientée selon une direction verticale ou horizontale dans le nouveau repère (R), + un calcul (230) du voisinage de piste (22) dans le nouveau repère (R) via l’opération de changement de repère (C) déterminée, + un calcul (220) de chaque position ((xT1 ; yTi), (Χτ2 ; Υτς)) d’élément de trafic (T1, T2) dans le nouveau repère (R) via l’opération de changement de repère (C) déterminée, et + une comparaison (250), dans le nouveau repère (R), de chaque position d’élément de trafic ((χΤΊ ; yTi), (χτς ; Υτς)) calculée avec le voisinage de piste (22) calculé, pour l’identification de chaque élément de trafic (T2) positionné à l’intérieur du voisinage (22) de la piste (16) respective.
- 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’opération de changement de repère (C) déterminée est une opération de rotation avec un angle de rotation dépendant d’une orientation de la piste (16) respective.
- 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la valeur absolue de l’angle de rotation est égale, à modulo 90°, à un angle de cap par rapport au Nord de la piste (16) respective.
- 4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque piste (16) de l’ensemble de piste(s) du domaine aéroportuaire (12) comporte un seuil de piste, et le calcul (230) du voisinage de piste (22) dans le nouveau repère (R) comporte le calcul de la position du seuil de piste dans le nouveau repère (R) via l’opération de changement de repère (C) déterminée, le voisinage de piste (22) étant calculé à partir de la position du seuil de piste dans le nouveau repère (R).
- 5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque voisinage de piste (22) comporte une première zone de piste (ZP) de forme rectangulaire.
- 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel chaque voisinage de piste (22) comporte une deuxième zone de piste (ZPP) de forme rectangulaire, la deuxième zone de piste (ZPP) englobant la première zone de piste (ZP) pour la piste (16) respective, chaque côté de la deuxième zone de piste (ZPP) étant sensiblement parallèle à un côté correspondant de la première zone de piste (ZP).
- 7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la détermination (210) d’une opération de changement de repère (C) et/ou le calcul (220) de chaque position d’élément de trafic dans le nouveau repère (R) sont effectués une seule fois pour toutes les pistes (16) de l’ensemble de piste(s) ayant une même orientation.
- 8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le procédé comprend en outre la transmission (130), à un dispositif électronique d’affichage et/ou à un système avionique embarqué, tel qu’un dispositif de surveillance, du ou des éléments de trafic identifiés.
- 9. Programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu'elles sont mises en œuvre par un ordinateur, mettent en œuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
- 10. Dispositif électronique (10) de filtrage d’informations de trafic dans un domaine aéroportuaire (12), le dispositif électronique (10) comprenant :- un premier module d’acquisition (14) configuré pour acquérir des informations de piste pour chaque piste (16) d’un ensemble de piste(s) du domaine aéroportuaire (12) ;- un deuxième module d’acquisition (18) configuré pour acquérir des informations de trafic, les informations de trafic comportant la position de chaque élément de trafic (T 1, T2) d’un ensemble d’élément(s) de trafic ; et- un module de filtrage (20) configuré pour filtrer les informations de trafic acquises, le module de filtrage (20) étant configuré pour identifier chaque élément de trafic (T2) positionné à l’intérieur d’un voisinage (22) d’au moins une piste (16) de l’ensemble de piste(s), caractérisé en ce que le module de filtrage (20) est, pour chaque piste (16) de l’ensemble de piste(s), configuré pour :+ déterminer une opération de changement de repère (C), d’un repère courant (R’) vers un nouveau repère (R), la piste (16) respective étant orientée selon une direction verticale ou horizontale dans le nouveau repère (R), + calculer le voisinage de piste (22) dans le nouveau repère (R) via l’opération de changement de repère (C) déterminée, + calculer chaque position ((xTi ; y-n), (Χτ2 ; Υτς)) d’élément de trafic (T1, T2) dans le nouveau repère (R) via l’opération de changement de repère (C) déterminée, et + comparer, dans le nouveau repère (R), chaque position d’élément de trafic ((xti ; y-n), (Χτ2 ; Υτς)) calculée avec le voisinage de piste (22) calculé, pour l’identification de chaque élément de trafic positionné à l’intérieur du voisinage (22) de la piste (16) respective.
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