FR3078811A1 - Procede de determination dynamique de la position du point d'arret d'un aeronef sur une piste d'atterissage, et systeme associe - Google Patents

Procede de determination dynamique de la position du point d'arret d'un aeronef sur une piste d'atterissage, et systeme associe Download PDF

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Abstract

Ce procédé comprend les étapes suivantes : - détermination d'une première table (56) de temps moyen depuis le toucher de l'aéronef en fonction de la vitesse sol, sur la base d'un profil de décélération moyen (53) de l'aéronef ; - détermination d'un premier profil (60) de décélération adapté aux conditions courantes, sur la base d'une poussée moteur calculée pour chaque vitesse sol à partir du temps moyen déterminé dans la première table (56); - détermination d'une deuxième table (64) de temps adapté aux conditions courantes sur la base du premier profil (60) de décélération ; - détermination d'un deuxième profil (68) de décélération adapté aux conditions courantes, sur la base d'une poussée moteur calculée pour chaque vitesse sol à partir du temps déterminé dans la deuxième table (64); - calcul de la position du point d'arrêt (16) à partir du deuxième profil (68) de décélération adapté.

Description

Procédé de détermination dynamique de la position du point d’arrêt d’un aéronef sur une piste d’atterrissage, et système associé
La présente invention concerne un procédé de détermination dynamique de la position du point d’arrêt d’un aéronef sur une piste d’atterrissage, mis en œuvre par un système de détermination dynamique de la position du point d’arrêt de l’aéronef sur la piste d’atterrissage.
Un tel procédé est destiné à être mis en œuvre en particulier lors de l’atterrissage de l’aéronef sur la piste d’atterrissage, notamment dans le but de déclencher des alertes lorsqu’un risque de sortie de piste est identifié.
La phase d'atterrissage d'un aéronef est une phase critique du vol. En effet, lors de cette phase, le pilote doit parvenir à arrêter l'aéronef sur la piste, ou doit engager une procédure spécifique d’urgence, s'il estime qu'il ne sera pas en mesure d'arrêter l'aéronef avant l'extrémité de la piste. La procédure spécifique d’urgence est par exemple une procédure de remise des gaz, si les conditions courantes d’atterrissage l’y autorisent.
À cet égard, les études statistiques des accidents aériens survenus durant la dernière décennie sur des vols commerciaux montrent qu'une majorité des accidents ont lieu lors de l'atterrissage, et qu'environ 30% des accidents ont pour cause principale une sortie de piste. Une part importante de ces accidents est due, lors de la phase d'atterrissage, à des sorties de pistes en longueur.
Au cours de la phase d’atterrissage, la connaissance précise de la position du point d’arrêt de l’aéronef est capitale, afin de déclencher correctement les alertes lorsqu’un risque de sortie de piste est identifié.
Toutefois, cette phase est très dynamique et nécessite de déterminer la position du point d’arrêt avec une grande réactivité.
Des modèles élaborés existent pour déterminer avec une grande précision la position d’arrêt. Cependant, ces modèles présentent le désavantage d’être trop complexes pour être intégrés au sein de calculateurs certifiés dans l’avionique de l’aéronef, ces calculateurs présentant des capacités de stockage et de calcul limitées.
Par suite, les procédés existants, comme par exemple celui décrit dans FR2998702, simplifient le calcul de la distance d’arrêt de l’aéronef lorsque la phase de roulage a démarré.
En particulier, au sol, lorsque le freinage est établi, la position du point d’arrêt de l’aéronef est généralement approximée en déterminant la distance d’arrêt à partir d’une décélération constante, une fois le freinage établi. La décélération constante considérée peut être la décélération courante de l’aéronef ou peut être issue de tables, dans lesquelles la décélération constante est fonction d’au moins un paramètre physique de conditions courantes au point de toucher.
Un tel procédé est donc par nature imprécis et peut conduire dans certains cas à des fausses alertes, ou à une mauvaise évaluation d’une situation dangereuse.
Un but de l’invention est donc d’obtenir un procédé de détermination d’un point d’arrêt d’un aéronef au sol, dont la précision est améliorée, tout en restant compatible avec les capacités de calcul de l’avionique de l’aéronef.
À cet effet, l'invention a pour objet un procédé du type précité, caractérisé par les étapes suivantes :
- détermination d’une première table de temps moyen depuis le toucher de l’aéronef sur la piste d’atterrissage en fonction de la vitesse sol, sur la base d’un profil de décélération moyen de l’aéronef en fonction de la vitesse sol ;
- détermination d’un premier profil de décélération adapté aux conditions courantes en fonction de la vitesse sol, sur la base d’au moins une poussée moteur résiduelle ou inversée, la poussée moteur étant calculée pour chaque vitesse sol à partir du temps moyen correspondant à la vitesse sol, déterminé dans la première table de temps moyen ;
- détermination d’une deuxième table de temps depuis le toucher de l’aéronef sur la piste d’atterrissage, adapté aux conditions courantes, en fonction de la vitesse sol, sur la base du premier profil de décélération adapté en fonction de la vitesse sol ;
- détermination d’un deuxième profil de décélération adapté aux conditions courantes en fonction de la vitesse sol, sur la base d’au moins une poussée moteur résiduelle ou inversée, la poussée moteur étant calculée pour chaque vitesse sol à partir du temps depuis le toucher adapté aux conditions courantes correspondant à la vitesse sol, déterminé dans la deuxième table de temps depuis le toucher ;
- calcul de la position du point d’arrêt à partir du deuxième profil de décélération adapté.
Le procédé selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :
- la détermination du premier profil de décélération adapté et la détermination du deuxième profil de décélération adapté comprennent respectivement le calcul du premier profil de décélération adapté et du deuxième profil de décélération adapté pour chaque valeur de vitesse sol en fonction de la traînée, de la force de freinage et de la masse de l’aéronef ;
- il comprend le calcul du premier profil de décélération adapté et du deuxième profil de décélération adapté pour chaque valeur de vitesse sol par l’équation :
Acc = (PM - Tr - FB ) / M, où Acc est la décélération à une vitesse sol donnée, PM est la poussée moteur à la vitesse sol, obtenue à l’aide de la première table de temps moyen ou de la deuxième table de temps adapté aux conditions courantes, Tr est la traînée aérodynamique à la vitesse sol, FB est la force de freinage à la vitesse sol et M est la masse de l’aéronef ;
- il comprend le calcul de la poussée moteur résiduelle ou inversée pour chaque vitesse sol en fonction de l’altitude, de la vitesse du vent s’appliquant sur l’aéronef, la température statique de l’air, et du temps depuis le toucher, le temps depuis le toucher étant obtenu à partir de la première table de temps moyen ou de la deuxième table de temps adapté aux conditions courantes ;
- il comprend le calcul de la force de freinage en fonction d’au moins un paramètre de freinage dépendant de la vitesse sol, obtenu à partir d’une table de calcul du paramètre de freinage dépendant de la vitesse sol ;
- le paramètre de freinage est choisi parmi un coefficient de freinage, et une force maximale de freinage ;
- il comprend le calcul d’un nombre de Mach en fonction de la vitesse sol et du vent s’appliquant sur l’aéronef, et le calcul de la traînée en fonction du nombre de Mach ;
- il comprend une étape préliminaire de détermination d’au moins un paramètre de conditions courantes au toucher choisi parmi la masse de l’aéronef, l’altitude de la piste d’atterrissage, le vent s’appliquant sur l’aéronef, la température ou/et la pression extérieure, et/ou d’un paramètre piste incluant la pente de piste d’atterrissage, le premier profil de décélération adapté étant calculé à partir d’au moins un paramètre de conditions courantes au toucher et/ou d’un paramètre piste ;
- il comprend la détermination d’un état de piste, choisi parmi au moins un état de piste sec et un état de piste dégradée, notamment mouillé ou contaminé, le profil de décélération moyen dépendant de l’état de piste ;
- l’aéronef est en cours de roulage sur la piste d’atterrissage, le procédé comprenant la mesure de la vitesse sol courante, le calcul de la position du point d’arrêt à partir du deuxième profil de décélération adapté utilisant la valeur de la vitesse sol courante ;
- l’aéronef est en vol, le procédé comprenant la détermination d’un point de toucher estimé de l’aéronef sur la piste d’atterrissage, la détermination d’une distance estimée entre le point de toucher estimé et un point de freinage établi estimé, et d’une vitesse sol estimée au point de freinage établi, le calcul de la position du point d’arrêt à partir du deuxième profil de décélération adapté s’effectuant à partir du point de freinage établi estimé en utilisant la vitesse sol estimée au point de freinage établi.
L'invention a également pour objet un système de détermination dynamique de la position du point d’arrêt d’un aéronef sur une piste d’atterrissage, caractérisé par :
- un module de détermination d’une première table de temps moyen depuis le toucher de l’aéronef sur la piste d’atterrissage en fonction de la vitesse sol, sur la base d’un profil de décélération moyen de l’aéronef en fonction de la vitesse sol ;
- un module de détermination d’un premier profil de décélération adapté aux conditions courantes en fonction de la vitesse sol, sur la base d’une poussée moteur résiduelle ou inversée, la poussée moteur étant calculée pour chaque vitesse sol à partir du temps moyen correspondant à la vitesse sol, déterminé dans la première table de temps moyen;
- un module de détermination d’une deuxième table de temps depuis le toucher de l’aéronef sur la piste d’atterrissage, adapté aux conditions courantes en fonction de la vitesse sol, sur la base du premier profil de décélération adapté en fonction de la vitesse sol ;
- un module de détermination d’au moins un deuxième profil de décélération adapté aux conditions courantes en fonction de la vitesse sol, sur la base d’une poussée moteur résiduelle ou inversée, la poussée moteur étant calculée pour chaque vitesse sol à partir du temps depuis le toucher adapté aux conditions courantes correspondant à la vitesse sol, déterminé dans la deuxième table de temps depuis le toucher ;
- un module de calcul de la position du point d’arrêt à partir du deuxième profil de décélération adapté.
Le système selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :
- le module de détermination du premier profil de décélération adapté et le module de détermination du deuxième profil de décélération adapté sont propres à calculer respectivement le premier profil de décélération adapté et le deuxième profil de décélération adapté pour chaque valeur de vitesse sol en fonction de la traînée, de la force de freinage et de la masse de l’aéronef ;
- le module de détermination du premier profil de décélération adapté et le module de détermination du deuxième profil de décélération adapté sont propres à calculer respectivement le premier profil de décélération adapté et le deuxième profil de décélération adapté pour chaque valeur de vitesse sol par l’équation :
Acc= (PM - Tr - FB ) / M, où Acc est la décélération à une vitesse sol donnée, PM est la poussée moteur à la vitesse sol, obtenue à l’aide de la première table de temps moyen ou de la deuxième table de temps moyen, Tr est la traînée aérodynamique à la vitesse sol, FB est la force de freinage à la vitesse sol et M est la masse de l’aéronef au toucher ;
- il comprend un module d’acquisition d’au moins un paramètre physique de conditions courantes au toucher choisi parmi la masse de l’aéronef, l’altitude de la piste d’atterrissage, le vent s’appliquant sur l’aéronef, la température ou la pression extérieure, la pente de piste d’atterrissage, le module de détermination du premier profil de décélération adapté étant propre à calculer le premier profil de détermination adapté à partir d’au moins un paramètre physique de conditions courantes au toucher obtenu à partir du module d’acquisition .
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d'un aéronef comportant un système destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue schématique d’un exemple de profil de décélération en fonction de la vitesse sol le long d’une piste d’atterrissage, pris entre le point de toucher, le point de freinage établi, et le point d’arrêt de l’aéronef ;
- la figure 3 est une vue illustrant un profil moyen de décélération en fonction de la vitesse sol, établi à partir de profils de décélération théoriques ou mesurés correspondant à l’ensemble du domaine de vol ;
- la figure 4 illustre une première table de temps moyen depuis le point de toucher calculés en fonction de la vitesse sol à partir du profil moyen de décélération ;
- la figure 5 est un logigramme illustrant la mise en œuvre du procédé selon l’invention ;
- la figure 6 est une vue analogue à la figure 3 d’un premier profil de décélération adapté aux conditions courantes au niveau de la piste d’atterrissage ;
- la figure 7 est une vue analogue à la figure 4 d’une deuxième table de temps depuis le point de toucher calculés en fonction de la vitesse sol à partir du premier profil de décélération adapté aux conditions courantes d’atterrissage ; et
- la figure 8 est une vue analogue à la figure 6 d’un deuxième profil de décélération destiné au calcul de la position du point d’arrêt, obtenu à partir de la deuxième table.
Sur la Figure 2, est représentée l’évolution d’un aéronef 12 lors d’une phase au sol depuis un point 14 de toucher des roues sur le sol, jusqu’à un point d’arrêt complet 16 de l’aéronef 12.
La phase au sol comporte une première phase <pï au cours de laquelle la décélération de l’aéronef 12 varie jusqu’à atteindre une valeur correspondant au freinage établi au point 15, puis une deuxième phase φ2 au cours de laquelle la décélération de l’aéronef 12 est la décélération associée au freinage établi, jusqu’à l’arrêt complet de celui-ci à son point d’arrêt 16.
Un premier système 10 selon l'invention, destiné à la détermination dynamique de la position du point d'arrêt 16 d'un aéronef 12, est illustré schématiquement par la figure 1. Le système 10 est de préférence un système embarqué répondant aux exigences de certifications de l’aéronef. Il est par exemple intégré dans l’avionique de l’aéronef 12, en particulier dans le cockpit, ou dans une station au sol pour le pilotage à distance de l’aéronef 12.
En référence à la figure 2, le système 10 est destiné à déterminer, à tout instant t au moins pendant le roulage de l'aéronef 12 sur la piste d’atterrissage 18, la position du point d'arrêt 16 de l'aéronef 12 sur la piste d’atterrissage 18.
Comme on le verra plus bas, la position géographique du point d'arrêt 16 est déterminée par exemple par une coordonnée le long de l’axe de la piste d’atterrissage 18, la piste d'atterrissage 18 présentant un seuil amont 20 et un seuil aval 22.
Le système 10 est destiné à déterminer en temps réel, la position estimée du point d'arrêt 16, en fonction de la vitesse sol au point de toucher 14 et avantageusement en fonction d’au moins un paramètre physique de conditions courantes au point de toucher 14 choisi parmi la masse de l’aéronef 12, l’altitude de la piste d’atterrissage 18, le vent s’appliquant sur l’aéronef 12, la température la pression extérieure à l’aéronef 12, et/ou la pente de la piste d’atterrissage 18. Le système 10 est destiné à fournir une alerte à l’équipage lorsqu’un risque de sortie de piste est identifié, sur la base de la position estimée du point d’arrêt 16.
Outre le système 10, l'aéronef 12 comporte, en référence à la figure 1, un système 30 de mesure et de positionnement, et un système 32 de surveillance de pannes des systèmes avion. Il comprend en outre un dispositif 34 d’alerte, en particulier un dispositif d’affichage propre à afficher au moins une alerte de sortie de piste lorsqu’un risque de sortie de piste est identifié, sur la base de la position estimée du point d’arrêt 16.
Le système 30 de mesure et de positionnement comporte par exemple des capteurs de mesure de paramètres liés à l'aéronef et à son environnement, tels que la température statique, la pression statique, la vitesse sol et le Mach, la position géographique, l’altitude et les attitudes de l’aéronef 12.
Le système 30 de mesure et de positionnement comporte en particulier un capteur (non représenté) propre à estimer le toucher des roues, par exemple un capteur de poids appliqué sur un train d’atterrissage. Le système de mesure et de positionnement 30 comporte un capteur (non représenté) propre à estimer la vitesse sol, par exemple un accéléromètre ou un capteur GPS.
Il comporte en outre un système d’estimation de la masse de l’aéronef, par exemple un système d’acquisition de données d’un calculateur de paramètres de vol, un système de détermination d’une altitude de la piste d’atterrissage 18 et éventuellement de sa pente, par exemple mesurée par un capteur d’altitude ou obtenues à partir d’une base de données.
Le système 30 comporte enfin un système de détermination du vent s’appliquant sur l’aéronef 12 à destination, de la température et de la pression au niveau de la piste d’atterrissage 18, soit par des capteurs de mesure, soit par téléchargement de données météorologiques.
Le système 32 est propre à surveiller et à déterminer notamment l’état actuel des systèmes de l'aéronef 12 (notamment les systèmes de freinage), tenant compte des pannes sur ces systèmes.
Le système de détermination 10 est raccordé au système de mesure et de positionnement 30 et au système de surveillance 32. Il comporte au moins un processeur 40 et une mémoire 42 contenant des modules logiciels propres à être exécutés par le processeur 40.
En particulier, la mémoire 42 contient un module d’acquisition 50 d’une vitesse sol au point de toucher, et de conditions courantes d’atterrissage. La mémoire 42 contient une table 52 incluant un profil moyen 53 de décélération sur l’ensemble du domaine de vol de l’aéronef 12 en fonction de la vitesse sol, pour chacun des états de piste considérés dans le système 10.
La mémoire 42 comporte en outre un module 54 de détermination d’une première table 56 de temps moyen depuis le point de toucher 14 de l’aéronef 12 sur la piste d’atterrissage 18 en fonction de la vitesse sol, sur la base d’un profil de décélération moyen 53 de l’aéronef 12 en fonction de la vitesse sol.
La mémoire 42 contient en outre un module 58 de détermination d’un premier profil de décélération 60 adapté aux conditions courantes, en fonction de la vitesse sol, sur la base d’une poussée moteur PM résiduelle ou inversée, la poussée moteur PM étant calculée pour chaque vitesse sol à partir du temps moyen correspondant à la vitesse sol, déterminé dans la première table de temps moyen 56.
La mémoire 42 comporte également un module 62 de détermination d’une deuxième table 64 de temps depuis le point de toucher 14 de l’aéronef 12 sur la piste d’atterrissage 18 en fonction de la vitesse sol, sur la base du premier profil de décélération 60 en fonction de la vitesse sol.
La mémoire 42 contient en outre un module 66 de détermination d’au moins un deuxième profil de décélération 68 adapté aux conditions courantes en fonction de la vitesse sol, sur la base d’une poussée moteur PM résiduelle ou inversée, la poussée moteur PM étant calculée pour chaque vitesse sol à partir du temps correspondant à la vitesse sol, déterminé dans la deuxième table 64 .
Dans cet exemple, le module 54 et le module 62 sont formés par un même module de détermination de table de temps qui est utilisé en boucle pour déterminer successivement la première table 56 de temps moyen depuis le toucher et la deuxième table 64 de temps depuis le toucher plus précise que la première table de temps.
De même, le module 58 et le module 66 sont formés par un même module de détermination de profil qui est utilisé en boucle pour déterminer successivement le premier profil de décélération 60 et deuxième profil de décélération 68.
La mémoire 42 contient également un module 69 de connexion à une base de données terrains 69A, la base de données terrains 69A contenant des informations relatives à la longueur et à la pente de la piste d’atterrissage 18.
La mémoire 42 contient en outre un module 70 de calcul du point d’arrêt 16 sur la base du deuxième profil de décélération 68 en fonction de la vitesse sol.
Le module d’acquisition 50 est propre à interroger le système de mesure et de surveillance 30 pour déterminer à quel instant se produit le toucher des roues, et en déduire la vitesse sol au moment du toucher des roues. Il est propre à obtenir des informations fournies par l’équipage sur un état de la piste d’atterrissage 18, choisi notamment parmi un état sec, un état mouillé, ou un état contaminé. Il est également propre à obtenir l’information concernant la masse de l’aéronef 12 et la pente de la piste d’atterrissage 18 à destination issue de la base de données terrains 69A.
Il est propre en outre à déterminer l’altitude, le vent s’appliquant sur l’aéronef 12, la température et la pression statique au niveau de la piste d’atterrissage 18.
Avant le toucher de l’aéronef 12, cette détermination est réactualisée en temps réel, fonction des conditions courantes d’atterrissage.
Après le toucher de l’aéronef 12, cette détermination est faite au toucher des roues, et reste figée jusqu’à l’arrêt de l’aéronef 12. En variante, la détermination est réactualisée durant le roulage.
En référence à la figure 3, la table 52 contient pour chaque état défini de la piste d’atterrissage 18, par exemple pour l’état sec, pour l’état mouillé, et/ou pour l’état contaminé, un profil moyen 53 de décélération sur l’ensemble du domaine de vol en fonction de la vitesse sol.
Ce profil moyen 53 est déterminé par exemple par la moyenne d’une pluralité de profils de décélération 85 simulés ou mesurés en fonction de la vitesse sol, sur l’ensemble du domaine de vol certifié.
Le module 54 de détermination est propre à déterminer une première table 56 de correspondance entre le temps moyen Tmoy écoulé depuis le toucher des roues et la vitesse sol Vso, correspondant à ce temps moyen Tmoy, en fonction du profil de décélération moyen 53 sur l’ensemble du domaine, récupéré à partir de la table 52.
En particulier, le module de détermination 54 est propre à calculer par récurrence le temps moyen Tmoy(i) à une pluralité de vitesses sol Vsoi(i) décroissantes successives depuis une vitesse sol initiale au moment du toucher des roues, jusqu’à une vitesse sol nulle.
Cette détermination est par exemple faite par l’équation suivante :
Tmoy(i) = Tmoy(i -1 ) + [VS0|(i -1 ) - Vsol(i)j / [Acc(VSOi(i))] (1 ) où Tmoy(i) est le temps moyen à l’incrément i correspondant à la vitesse sol VSO|(i), Tmoy(i - 1) est le temps à l’incrément i - 1 précédent l’incrément i et correspondant à la vitesse sol VS0|(i - 1), et Acc(VSOi(i)) est la décélération correspondant à la vitesse Vsoi(i) prise sur le profil moyen 53.
Le module de détermination 54 est alors propre à stocker la première table 56 de correspondance dans la mémoire 42. Le profil moyen 53 est par exemple déterminé par un nombre N de valeurs de décélération Acc en fonction de la vitesse sol Vsoi> avec N supérieur à 5, notamment compris entre 5 et 20.
Le module 58 de détermination est propre à déterminer un premier profil de décélération 60 adapté aux conditions courantes d’atterrissage, en fonction de la vitesse sol Vsoi au toucher de l’aéronef 12, des conditions courantes d’atterrissage, et de la poussée moteur PM résiduelle ou inversée s’appliquant pendant la décélération. La poussée moteur PM étant calculée pour chaque vitesse sol à partir du temps moyen correspondant à la vitesse sol, déterminé dans la première table de temps moyen 56.
En particulier, le module de détermination 58 est propre à déterminer le profil de décélération 60 en fonction de la vitesse sol, sur la base de la poussée moteur PM résiduelle ou inversée, de la traînée aérodynamique Tr, et de la force de freinage FB s’appliquant sur l’aéronef 12.
Ce calcul peut être fait pour une pluralité de valeurs de vitesse sol par l’équation de principe ci-dessous :
Acc (Vso,) = (PM - Tr - FB) / M (2) où M est la masse de l’aéronef 12.
Comme indiqué plus haut, la poussée moteur PM est positive et résiduelle dans le cas où aucune inversion de poussée ne se produit, par exemple parce que l’aéronef est dépourvu d’inverseurs de poussée, ou dans le cas où ceux-ci ne sont pas utilisés. La poussée moteur PM est négative et inversée dans le cas d’une utilisation des inverseurs de poussée.
La poussée moteur PM résiduelle ou inversée est estimée par le module de détermination 58 en tenant compte de l’incidence de l’aéronef et de l’angle de calage du moteur.
Le module de détermination 58 est propre à calculer la poussée moteur PM résiduelle ou inversée en fonction de la vitesse sol de l’aéronef 12, du temps Tmoy(i) depuis le point de toucher 14 et de paramètres physiques de conditions courantes comme par exemple l’altitude de l’aéronef 12, la vitesse du vent Vv s’appliquant sur l’aéronef 12 et la température statique de l’air SAT mesurée en Kelvins obtenue par le système 30.
Pour obtenir le temps moyen Tmoy(i) depuis le point de toucher 14 correspondant à la vitesse sol Vsoi considérée, et l’utiliser dans le calcul de la poussée moteur PM, le module de détermination 58 utilise la première table de temps moyen 56. Ainsi, le module de détermination 58 est propre à déterminer la poussée moteur PM résiduelle ou inversée et la décélération pour une pluralité de vitesses sol, indépendamment du temps depuis le point de toucher.
Le module de détermination 58 est en outre propre à calculer la traînée Tr en fonction de la pression statique de l’air Ps, d’une surface de référence Sr correspondant à la superficie des ailes de l’aéronef, du nombre de Mach, et d’un coefficient de traînée horizontale Cx.
La traînée par exemple calculée par l’équation suivante :
Tr = 0,7 x Ps x Sr x Mach2 x Cx (3)
La pression statique de l’air Ps est mesurée ou estimée par le système 30. La surface de référence Sr et le coefficient de traînée Cx sont des constantes lorsque l’aéronef 12 est au sol.
Le module de détermination 58 est propre à déterminer le nombre de Mach en fonction de la vitesse sol, de la vitesse du vent Vv s’appliquant sur l’aéronef 12 dans le sens axial, obtenue par le système 30, et de la température statique de l’air SAT mesurée en Kelvins obtenue par le système 30.
L’équation de calcul du nombre de Mach est par exemple la suivante :
Mach = [Vsoi - Vv] / [39 V(SAT)] (4)
Le module de détermination 58 est également propre à calculer la force de freinage FB en fonction d’un coefficient CFT de frottement des roues sans freinage, d’un coefficient de freinage CFG, et d’un poids apparent PA de l’aéronef 12.
En particulier, la force de freinage est calculée par l’équation :
FB = (CFT + min (CFG ; FFG/ PA)) x PA (5)
CFT étant le coefficient de frottement (dans le cas d’un roulement sans freinage), CFG étant le coefficient de freinage, FFG étant la force maximale de freinage et PA étant le poids apparent de l’aéronef.
Le coefficient de frottement CFT est considéré constant pour un aéronef 12 donné indépendamment de l’état de la piste d’atterrissage 18.
Le coefficient de freinage CFG est obtenu à partir d’une table de coefficients de freinage en fonction de la vitesse sol.
La force maximale de freinage FFG est obtenue à partir d’une table de force maximale de freinage en fonction de la vitesse sol.
Le poids apparent de l’aéronef 12 est calculé par l’équation suivante :
PA = M x g x cos(Pp) - Po - PMZ (6) où M est la masse de l’aéronef 12, g est l’accélération de la pesanteur, Pp est la pente de la piste d’atterrissage 18, Po est la portance de l’aéronef et PMZ est la poussée moteur suivant l’axe z.
Cette poussée moteur PMZ est calculée à partir de la poussée moteur PM résiduelle ou inversée déterminée plus haut, en tenant compte de l’incidence de l’aéronef et de l’angle de calage du moteur.
Le module de détermination 58 est en outre propre à calculer la portance en fonction de la pression statique de l’air Ps, d’une surface de référence Sr correspondant à la superficie des ailes de l’aéronef, du nombre de Mach, et d’un coefficient de traînée verticale Cz.
La portance Po est par exemple calculée par l’équation suivante :
Po = 0.7 x Ps x Sref x Mach2 x Cz (7).
Ainsi, tous les paramètres de l’équation de principe (2) ci-dessus sont déterminés en fonction de la vitesse sol, si besoin en passant par la première table de temps moyen 56.
Le premier profil de décélération 60 adapté est ainsi défini par une pluralité de valeurs de décélération Acc correspondant à une pluralité de valeurs de la vitesse sol, par exemple pour un nombre N de valeurs de la vitesse sol supérieur à 5.
Le module de détermination 62 de la deuxième table 64 est propre à déterminer une deuxième table 64 de correspondance entre le temps T(i) écoulé depuis le toucher des roues, adapté aux conditions courantes, et la vitesse sol Vsoi(i) correspondant à ce temps, en fonction du premier profil adapté de décélération 60 déterminé par le module de détermination 58.
Comme le module de détermination 54, le module de détermination 62 est propre à calculer par récurrence ce temps adapté aux conditions courantes T(i) à une pluralité de vitesses sol décroissantes Vsoi(i) successives depuis une vitesse sol initiale au moment du toucher, jusqu’à une vitesse sol nulle.
Cette détermination est par exemple faite par l’équation (1) ci-dessus, dans laquelle Acc(VS0|(i))) est la décélération correspondant à la vitesse Vsoi(i) prise à ce stade sur le premier profil de décélération 60 adapté.
Le module de détermination 62 est alors propre à stocker la deuxième table 64 de correspondance dans la mémoire 42.
Le module de détermination 66 est propre à déterminer un deuxième profil de décélération 68 adapté plus précisément aux conditions courantes d’atterrissage, en fonction de la vitesse sol au toucher de l’aéronef 12, des conditions courantes d’atterrissage, et de la poussée moteur PM résiduelle ou inversée s’appliquant pendant la décélération.
En particulier, comme le module 58, le module de définition 66 est propre à déterminer le deuxième profil de décélération 68 adapté en fonction de la vitesse sol, sur la base de la poussée moteur PM résiduelle ou inversée, de la traînée aérodynamique Tr, et de la force de freinage FB s’appliquant sur l’aéronef 12.
Ce calcul est fait avantageusement pour une pluralité de valeurs de vitesse sol Vsoi par l’équation de principe (2).
Le module de détermination 66 est propre à calculer la poussée moteur PM résiduelle ou inversée, la traînée Tr, et la force de freinage FB par les équations respectives (3) à (7) énoncées ci-dessus.
Toutefois, pour le calcul de la poussée moteur PM, le module de détermination 66 est propre à utiliser la deuxième table 64 pour obtenir le temps depuis le point de toucher 14 adapté aux conditions courantes d’atterrissage à la vitesse sol choisie.
Une fois le deuxième profil de décélération 68 adapté établi, le module de calcul 70 est propre à calculer à chaque instant durant le roulage sur la piste d’atterrissage 18, la position du point d’arrêt 16, en effectuant une double intégration du deuxième profil de décélération 68 adapté entre la vitesse sol courante de l’aéronef 12 et une vitesse nulle correspondant à l’arrêt de l’aéronef.
Le module de calcul 70 est également apte à calculer avant le roulage sur la piste d’atterrissage 18, la distance entre le début de freinage établi 15 et le point d’arrêt 16, en effectuant une double intégration du deuxième profil de décélération 68 adapté entre la vitesse sol en début de freinage établi de l’aéronef 12 et une vitesse nulle correspondant à l’arrêt de l’aéronef.
Le deuxième profil de décélération 68 adapté reste le même pendant toute la phase de décélération jusqu’à l’arrêt de l’aéronef 12. En variante, le deuxième profil de décélération 68 adapté est réactualisé durant le roulage.
Le dispositif d’alerte est propre à engendrer une alerte de dépassement du seuil aval 22 de la piste d’atterrissage 18 sur la base de la position du point d’arrêt 16 obtenue à partir du module de calcul 70 et de la longueur de piste obtenue à partir de la base de données terrains 69A, lorsque la position du point d’arrêt est située au-delà du seuil aval 22.
Cette alerte est par exemple une alerte visuelle affichée sur un afficheur et/ou une alerte auditive.
Un procédé d’estimation de la position du point d’arrêt 16 d’un aéronef 12 sur une piste d’atterrissage 18, mis en œuvre à l’aide du système 10, va maintenant être décrit en référence à la figure 5.
Initialement, le système 10 détecte le toucher des roues, par exemple grâce à un capteur présent dans le système de mesure et de positionnement 30.
Le module d’acquisition 50 interroge le système de mesure et de surveillance 30 pour déterminer la vitesse sol au moment du toucher des roues.
Il obtient en outre des informations sur l’état courant de la piste d’atterrissage 18, et sur la masse M de l’aéronef 12 au moment du toucher.
Le module d’acquisition 50 détermine en outre l’altitude, éventuellement la pente de la piste d’atterrissage 18 à destination, le vent s’appliquant sur l’aéronef 12 à destination, la température et la pression au niveau de la piste d’atterrissage 18.
A l’étape 100, le module d’acquisition 50 récupère dans la table 52 le profil de décélération moyen 53 sur l’ensemble du domaine, correspondant à l’état courant de la piste d’atterrissage 18.
A l’étape 102, le module 54 de détermination établit alors la première table 56 de correspondance entre le temps moyen Tmoy(i) écoulé depuis le toucher des roues et la vitesse sol Vsoi(i) correspondant à ce temps moyen Tmoy(i), en fonction du profil de décélération moyen 53 sur l’ensemble du domaine, récupéré à partir de la table 52.
En particulier, le module de détermination 54 calcule par récurrence le temps moyen Tmoy(i) à une pluralité de vitesses sol VS0|(i) décroissantes successives, depuis une vitesse sol initiale au moment du toucher des roues, jusqu’à une vitesse sol nulle. Cette détermination est par exemple faite par l’équation (1) ci-dessus.
Le module de détermination 54 stocke ensuite la première table 56 de correspondance dans la mémoire 42.
A l’étape 104, le module 58 de détermination détermine alors un premier profil de décélération 60 adapté aux conditions courantes d’atterrissage, en fonction de la vitesse sol au toucher de l’aéronef 12, des conditions courantes d’atterrissage, et de la poussée moteur PM résiduelle ou inversée s’appliquant pendant la décélération.
En particulier, le module de détermination 58 détermine le profil de décélération 60 en fonction de la vitesse sol sur la base de la poussée moteur PM résiduelle ou inversée, de la traînée aérodynamique Tr, et de la force de freinage FB s’appliquant sur l’aéronef
12.
Ce calcul est fait l’équation de principe (2) ci-dessus.
La poussée moteur PM résiduelle ou inversée est estimée par le module de détermination 58 en tenant compte de l’incidence de l’aéronef, de l’angle de calage du moteur, de la vitesse sol de l’aéronef 12, du temps Tmoy(i) depuis le point de toucher 14 et de paramètres physiques de conditions courantes comme par exemple l’altitude de l’aéronef 12, la vitesse du vent Vv s’appliquant sur l’aéronef 12 et la température statique de l’air SAT mesurée en Kelvins obtenue par le système 30.
Pour obtenir le temps moyen Tmoy(i) depuis le point de toucher 14 correspondant à la vitesse sol VS0| considérée, et l’utiliser dans le calcul de la poussée moteur PM, le module de détermination 58 utilise la première table de temps moyen 56.
Le module de détermination 58 calcule également la traînée Tr en fonction de la pression statique de l’air Ps, d’une surface de référence Sr correspondant à la superficie des ailes de l’aéronef, du nombre de Mach, et d’un coefficient de traînée horizontale Cx, avantageusement par l’équation (3) ci-dessus.
La pression statique de l’air Ps est mesurée ou estimée au point de toucher 14 par le système 30. La surface de référence Sr et le coefficient de traînée horizontale Tr sont des constantes lorsque l’aéronef 12 est au sol. Le nombre de Mach est évalué par l’équation (4) ci-dessus.
Le module de détermination 58 calcule la force de freinage FB en fonction d’un coefficient CFT de frottement des roues sans freinage, d’un coefficient de freinage CFG, et d’un poids apparent PA de l’aéronef 12, avantageusement par l’équation (5) ci-dessus.
Le coefficient de frottement CFT est considéré constant pour un aéronef 12 donné indépendamment de l’état de la piste d’atterrissage 18.
Le coefficient de freinage CFG est obtenu à partir d’une table de coefficients de freinage en fonction de la vitesse sol.
La force maximale de freinage FFG est obtenue à partir d’une table de force maximale de freinage en fonction de la vitesse sol VS0|.
Le poids apparent de l’aéronef 12 est calculé par l’équation (6) ci-dessus, la portance étant calculée par l’équation (7) ci-dessus.
Ainsi, tous les paramètres de l’équation de principe (2) sont déterminés en fonction de la vitesse sol, si besoin en passant par la première table de temps moyen 56.
Le premier profil de décélération 60 adapté est ainsi défini par une pluralité de valeurs de décélération Acc correspondant à une pluralité de valeurs de la vitesse sol, par exemple pour un nombre N de valeurs de la vitesse sol supérieur à 5.
A l’étape 106, le module de détermination 62 détermine ensuite une deuxième table 64 de correspondance entre le temps T(i) écoulé depuis le toucher des roues, adapté aux conditions courantes, et la vitesse sol VS0|(i) correspondant à ce temps adapté aux conditions courantes en fonction du premier profil adapté de décélération 60 déterminé par le module de détermination 58.
Comme le module de détermination 54, le module de détermination 62 calcule par récurrence ce temps adapté aux conditions courantes T(i) à une pluralité de vitesses sol décroissantes Vsoi(i) successives depuis une vitesse sol initiale au moment du toucher, jusqu’à une vitesse sol nulle.
Cette détermination est par exemple faite par l’équation (1) ci-dessus.
Le module de détermination 62 stocke ensuite la deuxième table 64 de correspondance dans la mémoire 42.
A l’étape 108, le module de détermination 66 détermine le deuxième profil de décélération 68 adapté aux conditions courantes d’atterrissage, en fonction de la vitesse sol au toucher de l’aéronef 12, des conditions courantes d’atterrissage, et de la poussée moteur PM résiduelle ou inversée s’appliquant pendant la décélération.
En particulier, comme le module 58, le module de détermination 66 détermine le profil de décélération 68 adapté en fonction de la vitesse sol sur la base de la poussée moteur PM résiduelle ou inversée, de la traînée aérodynamique Tr, et de la force de freinage FB s’appliquant sur l’aéronef 12.
Ce calcul est fait avantageusement pour une pluralité de valeurs de vitesse sol Vsoi(i) par l’équation de principe (2) ci-dessus.
Le module de détermination 66 calcule la poussée moteur PM résiduelle ou inversée, la traînée Tr, et la force de freinage FB par les équations respectives (3) à (7) énoncées ci-dessus.
Toutefois, pour le calcul de la poussée moteur PM résiduelle ou inversée, le module de détermination 66 utilise la deuxième table 64 pour obtenir le temps depuis le point de toucher 14 des roues à la vitesse sol choisie.
Une fois le deuxième profil de décélération 68 établi, le module de calcul 70 calcule à chaque instant la position du point d’arrêt 16 en calculant une distance parcourue par l’aéronef 12 sur la base d’une double intégration du deuxième profil de décélération 68 entre la vitesse sol courante de l’aéronef 12 et une vitesse nulle correspondant à l’arrêt de l’aéronef.
Dans un mode de réalisation, le deuxième profil de décélération 68 reste le même pendant toute la phase de décélération jusqu’à l’arrêt de l’aéronef 12. En variante, le deuxième profil de décélération 68 est mis à jour pendant la phase de décélération jusqu’à l’arrêt de l’aéronef 12
Le dispositif d’alerte 34 produit le cas échéant, une alerte de dépassement du seuil aval 22 de la piste d’atterrissage 18.
Le système 10 selon l’invention simplifie largement l’évaluation de la position du point d'arrêt 16 en exprimant toutes les variables nécessaires au calcul d’un profil de décélération 68 adapté aux conditions courantes, en fonction de la vitesse sol, par l’intermédiaire de tables de correspondances 56, 64 simples à établir. La puissance de calcul nécessaire au calcul est donc grandement diminuée, ce qui permet d’effectuer les calculs avec des calculateurs offrant une puissance de calcul limitée, comme les calculateurs certifiés de l’avionique.
Néanmoins, la précision du calcul reste très élevée, offrant une détection fiable du point d’arrêt 16.
Le système 10 est apte à être mis en œuvre lors du roulage de l’aéronef 12 sur la piste d’atterrissage 18. Dans ce cas, le module de calcul 70 effectue une double intégration du deuxième profil de décélération 68 entre la vitesse sol courante de l’aéronef 12, telle que mesurée lors du roulage par le système de mesure 30 et une vitesse nulle correspondant à l’arrêt de l’aéronef.
Dans le cas où le freinage établi n’est pas atteint au moment où la vitesse sol courante est mesurée, le module de calcul 70 ajoute en outre avantageusement une distance supplémentaire à la distance calculée plus haut à l’aide de la double intégration du deuxième profil de décélération. La distance supplémentaire est déterminée en fonction de la vitesse sol courante et du temps d’établissement du freinage établi considéré comme une constante (par exemple compris entre 0.1 s et 1 s notamment égal à 0,5 s)
En variante, le système 10 est mis en œuvre lors du vol de l’aéronef 12. Il comporte alors un module de détermination 110 d’un point de toucher 14 estimé sur la piste d’atterrissage et d’une vitesse sol estimée VSO|(14) au point de toucher 14, et un module 112 de détermination de la distance estimée entre le point de toucher 14 estimé de l’aéronef 12 et un point de freinage établi 15 estimé, et de la vitesse sol estimée Vsoi(15) au point de freinage établi 15.
Le module de détermination 110 est par exemple analogue à celui décrit dans la demande de brevet FR2998702. Il est propre à établir dynamiquement une distance parcourue par l’aéronef 12 lors de la phase de vol, en estimant avantageusement la distance parcourue par l’aéronef 12 lors d’une phase d’arrondi de l’aéronef 12.
À partir de la distance parcourue par l’aéronef 12 lors de la phase de vol, la position du point de toucher 14 estimé sur la piste d’atterrissage 18 est établie, ainsi que la vitesse sol estimée au point de toucher 14.
Le module de détermination 112 est propre à calculer la distance entre le point de toucher 14 estimé et le point de freinage établi 15 estimé, sur la base d’une durée constante prédéterminée DFE d’établissement du freinage établi, qui est fixe sur tout le domaine de vol de l’aéronef 12.
La distance estimée D(14-15) entre le point de freinage établi 15 estimé et le point de toucher 14 estimé est alors obtenue avantageusement en multipliant la durée DFE par la demi-somme de la vitesse sol estimée VS0|(14) au point de toucher 14 et de la vitesse sol estimée Vsoi(15) au point de freinage établi 15, par l’équation ci-dessous :
D(14-15) = DFE x (Vsol(14) - VS0|(15))/2 (8)
La vitesse sol estimée Vsoi(15) au point de freinage établi 15 est obtenue à partir de la vitesse sol estimée Vsoi(14) au point de toucher 14 en soustrayant la perte de vitesse subie pendant la durée fixe DFE considérée. La perte de vitesse est obtenue à partir d’une table de perte de vitesse en fonction de l’état de surface de la piste d’atterrissage 18 obtenue à partir du module d’acquisition 50 sur la base des informations pilote et de la pente de la piste d’atterrissage 18 obtenue à partir de la base de données terrain 69A.
Ensuite, pour déterminer la distance entre le point de freinage établi 15 et le point d’arrêt 16 de l’aéronef 12, le module de calcul 70 effectue une double intégration du deuxième profil de décélération 68 entre la vitesse sol estimée Vsoi(15) au point de freinage établi 15, telle qu’estimée par le module 112 et une vitesse nulle correspondant à l’arrêt de l’aéronef 12, comme décrit plus haut.
La position du point d’arrêt 16 est alors connue et comparée à la position du seuil 22 de la piste d’atterrissage 18.
Au moment où le toucher des roues est détecté, le système 10 fige la position du point d’arrêt 16 à la position calculée juste avant le toucher des roues pendant une période de temporisation constante TE, correspondant au toucher du train avant, puis à l’établissement du freinage établi. Cette temporisation TE est par exemple comprise entre 1 s et 5 s, notamment égale à 3 s.
Ensuite, la position du point d’arrêt 16 est à nouveau calculée par le module de calcul 70 à partir de la vitesse courante mesurée, par double intégration du deuxième profil de décélération 68, comme décrit plus haut.
Dans une variante, le système 10 fournit en temps réel à l’équipage de l’aéronef 12 une indication sur la position estimée du point d’arrêt 16, telle qu’obtenue à partir du module 70. Cette indication est affichée sur un afficheur du dispositif d’alerte 34 avantageusement en référence à la longueur de la piste d’atterrissage 18.
Dans une variante, les modules du système 10 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 Applications Spécifie Integrated Circuit).

Claims (15)

1. - Procédé de détermination dynamique de la position du point d’arrêt (16) d’un aéronef (12) sur une piste d’atterrissage (18), mis en œuvre par un système (10) de détermination dynamique de la position du point d’arrêt de l’aéronef sur la piste d’atterrissage (18), le procédé étant caractérisé par les étapes suivantes :
- détermination d’une première table (56) de temps moyen depuis le toucher de l’aéronef (12) sur la piste d’atterrissage (18) en fonction de la vitesse sol, sur la base d’un profil de décélération moyen (53) de l’aéronef (12) en fonction de la vitesse sol ;
- détermination d’un premier profil (60) de décélération adapté aux conditions courantes en fonction de la vitesse sol, sur la base d’au moins une poussée moteur résiduelle ou inversée, la poussée moteur étant calculée pour chaque vitesse sol à partir du temps moyen correspondant à la vitesse sol, déterminé dans la première table (56) de temps moyen ;
- détermination d’une deuxième table (64) de temps depuis le toucher de l’aéronef (12) sur la piste d’atterrissage (18), adapté aux conditions courantes, en fonction de la vitesse sol, sur la base du premier profil (60) de décélération adapté en fonction de la vitesse sol ;
- détermination d’un deuxième profil (68) de décélération adapté aux conditions courantes en fonction de la vitesse sol, sur la base d’au moins une poussée moteur résiduelle ou inversée, la poussée moteur étant calculée pour chaque vitesse sol à partir du temps depuis le toucher adapté aux conditions courantes correspondant à la vitesse sol, déterminé dans la deuxième table (64) de temps depuis le toucher ;
- calcul de la position du point d’arrêt (16) à partir du deuxième profil (68) de décélération adapté.
2. - Procédé selon la revendication 1, dans lequel la détermination du premier profil (60) de décélération adapté et la détermination du deuxième profil (68) de décélération adapté comprennent respectivement le calcul du premier profil (60) de décélération adapté et du deuxième profil (68) de décélération adapté pour chaque valeur de vitesse sol en fonction de la traînée, de la force de freinage et de la masse de l’aéronef (12).
3. - Procédé selon la revendication 2, comprenant le calcul du premier profil (60) de décélération adapté et du deuxième profil (68) de décélération adapté pour chaque valeur de vitesse sol par l’équation :
Acc = (PM - Tr - FB ) / M, où Acc est la décélération à une vitesse sol donnée, PM est la poussée moteur à la vitesse sol, obtenue à l’aide de la première table (56) de temps moyen ou de la deuxième table (64) de temps adapté aux conditions courantes, Tr est la traînée aérodynamique à la vitesse sol, FB est la force de freinage à la vitesse sol et M est la masse de l’aéronef (12).
4. - Procédé selon la revendication 3, comprenant le calcul de la poussée moteur résiduelle ou inversée pour chaque vitesse sol en fonction de l’altitude, de la vitesse du vent (Vv) s’appliquant sur l’aéronef, la température statique de l’air, et du temps depuis le toucher, le temps depuis le toucher étant obtenu à partir de la première table (56) de temps moyen ou de la deuxième table (64) de temps adapté aux conditions courantes.
5. - Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, comprenant le calcul de la force de freinage en fonction d’au moins un paramètre de freinage dépendant de la vitesse sol, obtenu à partir d’une table de calcul du paramètre de freinage dépendant de la vitesse sol.
6. - Procédé selon la revendication 5, dans lequel le paramètre de freinage est choisi parmi un coefficient de freinage, et une force maximale de freinage.
7. - Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, comportant le calcul d’un nombre de Mach en fonction de la vitesse sol et du vent s’appliquant sur l’aéronef (12), et le calcul de la traînée en fonction du nombre de Mach.
8. - Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant une étape préliminaire de détermination d’au moins un paramètre de conditions courantes au toucher choisi parmi la masse de l’aéronef (12), l’altitude de la piste d’atterrissage (18), le vent s’appliquant sur l’aéronef (12), la température ou/et la pression extérieure, et/ou d’un paramètre piste incluant la pente de piste d’atterrissage (18), le premier profil (60) de décélération adapté étant calculé à partir d’au moins un paramètre de conditions courantes au toucher et/ou d’un paramètre piste.
9. - Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant la détermination d’un état de piste, choisi parmi au moins un état de piste sec et un état de piste dégradée, notamment mouillé ou contaminé, le profil de décélération moyen (53) dépendant de l’état de piste.
10. - Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’aéronef (12) est en cours de roulage sur la piste d’atterrissage (18), le procédé comprenant la mesure de la vitesse sol courante, le calcul de la position du point d’arrêt à partir du deuxième profil (68) de décélération adapté utilisant la valeur de la vitesse sol courante.
11. - Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel l’aéronef (12) est en vol, le procédé comprenant la détermination d’un point de toucher (16) estimé de l’aéronef sur la piste d’atterrissage (18), la détermination d’une distance estimée entre le point de toucher (16) estimé et un point de freinage établi (15) estimé, et d’une vitesse sol estimée au point de freinage établi (15), le calcul de la position du point d’arrêt à partir du deuxième profil (68) de décélération adapté s’effectuant à partir du point de freinage établi (15) estimé en utilisant la vitesse sol estimée au point de freinage établi (15).
12. - Système (10) de détermination dynamique de la position du point d’arrêt (16) d’un aéronef (12) sur une piste d’atterrissage (18), caractérisé par :
- un module de détermination (54) d’une première table (56) de temps moyen depuis le toucher de l’aéronef (12) sur la piste d’atterrissage (18) en fonction de la vitesse sol, sur la base d’un profil de décélération moyen (53) de l’aéronef (12) en fonction de la vitesse sol ;
- un module de détermination (58) d’un premier profil (60) de décélération adapté aux conditions courantes en fonction de la vitesse sol, sur la base d’une poussée moteur résiduelle ou inversée, la poussée moteur étant calculée pour chaque vitesse sol à partir du temps moyen correspondant à la vitesse sol, déterminé dans la première table (56) de temps moyen;
- un module de détermination (62) d’une deuxième table (64) de temps depuis le toucher de l’aéronef (12) sur la piste d’atterrissage (18), adapté aux conditions courantes en fonction de la vitesse sol, sur la base du premier profil (60) de décélération adapté en fonction de la vitesse sol ;
- un module de détermination (66) d’au moins un deuxième profil (68) de décélération adapté aux conditions courantes en fonction de la vitesse sol, sur la base d’une poussée moteur résiduelle ou inversée, la poussée moteur étant calculée pour chaque vitesse sol à partir du temps depuis le toucher adapté aux conditions courantes correspondant à la vitesse sol, déterminé dans la deuxième table (64) de temps depuis le toucher ;
- un module de calcul (70) de la position du point d’arrêt (16) à partir du deuxième profil (68) de décélération adapté.
13. - Système (10) selon la revendication 12, dans lequel le module de détermination (58) du premier profil (60) de décélération adapté et le module de détermination (66) du deuxième profil (68) de décélération adapté sont propres à calculer respectivement le premier profil (60) de décélération adapté et le deuxième profil (68) de
22 décélération adapté pour chaque valeur de vitesse sol en fonction de la traînée, de la force de freinage et de la masse de l’aéronef (12).
14. - Système (10) selon la revendication 13, dans lequel le module de détermination (58) du premier profil (60) de décélération adapté et le module de détermination (66) du deuxième profil (68) de décélération adapté sont propres à calculer respectivement le premier profil (60) de décélération adapté et le deuxième profil (68) de décélération adapté pour chaque valeur de vitesse sol par l’équation :
Acc= (PM - Tr - FB ) / M, où Acc est la décélération à une vitesse sol donnée, PM est la poussée moteur à la vitesse sol, obtenue à l’aide de la première table (56) de temps moyen ou de la deuxième table (64) de temps moyen, Tr est la traînée aérodynamique à la vitesse sol, FB est la force de freinage à la vitesse sol et M est la masse de l’aéronef (12) au toucher.
15. - Système (10) selon l’une quelconque des revendications 12 à 14, comportant un module d’acquisition (50) d’au moins un paramètre physique de conditions courantes au toucher choisi parmi la masse de l’aéronef (12), l’altitude de la piste d’atterrissage (18), le vent s’appliquant sur l’aéronef (12), la température ou la pression extérieure, la pente de piste d’atterrissage (18), le module de détermination (58) du premier profil (60) de décélération adapté étant propre à calculer le premier profil (60) de détermination adapté à partir d’au moins un paramètre physique de conditions courantes au toucher obtenu à partir du module d’acquisition (50).
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