FR3109630A1 - Dispositif électronique et procédé d'aide à la configuration d'un vol d'un aéronef, programme d'ordinateur associé - Google Patents
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Abstract
Dispositif électronique et procédé d’aide à la configuration d’un vol d’un aéronef, programme d’ordinateur associé Ce dispositif électronique (20) d’aide à la configuration d’un vol d’un aéronef (10) comprend: - un module d’acquisition (22) configuré pour acquérir une modalité de vol, préalablement sélectionnée par un utilisateur parmi un ensemble de modalités prédéfinies de vol ; - un module de détermination (24) configuré pour déterminer un groupe de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) en fonction de la modalité acquise, chaque composant fonctionnel présentant une note élémentaire pour chaque modalité prédéfinie de vol, une note globale étant calculée pour chaque groupe possible de composant(s) à partir de la ou des notes élémentaires des composants dudit groupe pour la modalité acquise, le groupe déterminé étant celui ayant la meilleure note globale parmi les notes globales calculées ; - un module d’affichage (30) configuré pour afficher des informations relatives à chaque composant du groupe déterminé de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s). Figure pour l'abrégé : Figure 1
Description
La présente invention concerne un dispositif électronique d’aide à la configuration d’un vol d’un aéronef.
L’invention concerne également un procédé d’aide à la configuration d’un vol d’un aéronef, le procédé étant mis en œuvre par un tel dispositif électronique d’aide à la configuration.
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 d’aide à la configuration.
L’invention concerne alors le domaine des dispositifs d’aide au pilotage d’un aéronef, en particulier d’aide à la configuration du vol de l’aéronef, que ce soit avant un vol, par exemple lors d’une préparation de mission, pendant le vol proprement dit, ou encore après le vol, par exemple lors du roulage après l’atterrissage, ou encore après l’arrivée de l’aéronef à son point de stationnement. L’utilisateur d’un tel dispositif d’aide au pilotage est alors de préférence le pilote ou copilote de l’aéronef.
Actuellement, les pilotes utilisent de manière prépondérante des documents papier, ou bien numérisés, ou encore recourent à un ensemble d’applications logicielles, par exemple mises en œuvre sur un dispositif électronique portatif, tel qu’un EFB (de l’anglaisElectronic Flight Bag), lorsqu’ils sont hors de l’aéronef. Lorsque le pilote est à bord de l’aéronef, il utilise alors essentiellement les systèmes avioniques embarqués à bord de l’aéronef pour la gestion du vol.
Toutefois, une telle disparité dans les supports de travail proposés aux pilotes n’est pas idéale, puisque le pilote doit alors régulièrement passer d’un support de travail à l’autre.
Le but de l’invention est alors de proposer un dispositif électronique, et un procédé associé, d’aide à la configuration d’un vol d’un aéronef permettant de faciliter le travail de l’utilisateur, tel que le pilote de l’aéronef, que ce soit avant le vol, pendant le vol, ou encore après le vol.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif électronique d’aide à la configuration d’un vol d’un aéronef, le dispositif comprenant:
- un module d’acquisition configuré pour acquérir une modalité de vol, préalablement sélectionnée par un utilisateur parmi un ensemble de modalités prédéfinies de vol ;
- un module de détermination configuré pour déterminer un groupe de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) en fonction de la modalité acquise, chaque composant fonctionnel présentant une note élémentaire pour chaque modalité prédéfinie de vol, une note globale étant calculée pour chaque groupe possible de composant(s) à partir de la ou des notes élémentaires des composants dudit groupe pour la modalité acquise, le groupe déterminé étant celui ayant la meilleure note globale parmi les notes globales calculées ;
- un module d’affichage configuré pour afficher des informations relatives à chaque composant du groupe déterminé de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s).
Le dispositif d’aide à la configuration selon l’invention permet alors de proposer à l’utilisateur un espace de travail adaptatif, qui s’adapte notamment à la modalité de vol qu’il a préalablement sélectionnée, le groupe de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) affiché(s) étant déterminé en fonction de ladite modalité préalablement sélectionnée par l’utilisateur, puis acquise par le module d’acquisition.
Le groupe de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) affiché(s) est de préférence déterminé en fonction en outre de caractéristique(s) utilisateur et/ou de caractéristique(s) relative(s) à la compagnie affrétant l’aéronef, et l’espace de travail est alors également adaptatif aux habitudes de l’utilisateur, ou encore à un historique de vol(s) précédent(s) de l’aéronef.
Les informations relatives à chaque composant du groupe déterminé sont de préférence en outre aptes à être affichées, par le module d’affichage, sur n’importe quel écran d’affichage, notamment aussi bien sur un écran d’un dispositif électronique personnel, également noté PED (de l’anglaisPersonal Electronic Device), que sur un écran d’affichage embarqué à bord du cockpit de l’aéronef. Autrement dit, l’espace de travail est alors accessible aussi bien sur le PED, que sur l’écran du cockpit.
L’homme du métier comprendra en outre que le dispositif d’aide à la configuration selon l’invention permet de proposer à l’utilisateur un tel espace adaptatif, sans qu’il soit nécessaire que l’utilisateur intervienne pour modifier cet espace de travail, hormis la sélection préalable de la modalité de vol souhaitée.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le dispositif électronique d’aide à la configuration comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le dispositif électronique comprend en outre un module de génération configuré pour générer, via le groupe déterminé de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s), au moins une consigne de modification relative à une phase de vol de l’aéronef ;
- le dispositif électronique comprend en outre un module de transmission configuré pour transmettre chaque consigne de modification générée à au moins un système avionique correspondant ;
chaque système avionique étant de préférence choisi parmi le groupe consistant en : un système de gestion de vol (FMS), un système d’alerte de vol (FWS), un système de gestion radio (RMS), un système de gestion de communications (CMU), un système de services de trafic aérien (ATSU), un système d’alerte de collision de trafic (TCAS), un système de sensibilisation et d'alerte du terrain (TAWS), et un système de pilotage automatique (PA) ;
- chaque consigne de modification générée est une consigne de modification de paramètre(s) d’une fonction avionique ;
chaque consigne de modification générée étant de préférence choisie parmi le groupe consistant en : une consigne de modification de vitesse, une consigne de modification d’altitude, une consigne de modification de route, une consigne de modification de destination, une consigne de modification de terrain d’appui, une consigne de communication radio, telle qu’une consigne de réglage de fréquence radio, une consigne de mise à jour de l’environnement, telle qu’une consigne de météo prédite ou une consigne de trafic prédit, et une consigne de surveillance de l’environnement, telle qu’une consigne surveillance de trafic(s) environnant(s), une consigne de surveillance terrain ou une consigne de surveillance d’aléa(s) météorologique(s) ;
chaque consigne de modification générée étant de préférence encore utilisée pour simuler une variante de vol de l’aéronef.
- le module de détermination est configuré pour déterminer le groupe de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) en fonction en outre de caractéristique(s) utilisateur et/ou de caractéristique(s) compagnie relative(s) à une compagnie affrétant l’aéronef ;
chaque caractéristique utilisateur étant de préférence choisie parmi le groupe consistant en : une durée d’utilisation du composant fonctionnel respectif lors de vol(s) précédent(s), un nombre de recommandation(s) du composant fonctionnel respectif acceptée(s) par l’utilisateur ;
la caractéristique compagnie dépendant de préférence de critère(s) de satisfaction de passager(s) lors de vol(s) précédent(s) ;
- un coefficient de pondération est associé à chaque caractéristique utilisateur et/ou à chaque caractéristique compagnie, et le module de détermination est configuré pour calculer chaque note globale en fonction en outre du ou des coefficients de pondération respectifs, chaque coefficient de pondération respectif étant appliqué à une note élémentaire correspondante ;
- l’ensemble de modalités prédéfinies de vol comporte une modalité de distance parcourue minimale, une modalité d’arrivée au plus tôt à destination, une modalité de turbulences minimales, une modalité de trajet avec la meilleure connectivité réseau, et une modalité de quantité minimale de carburant consommé ;
- chaque composant fonctionnel avionique est choisi parmi le groupe consistant en : un composant de conditions de décollage, un composant de conditions d’atterrissage, un composant de gestion du roulage au sol, un composant de gestion de passagers, un composant de gestion d’équipage, un composant de gestion du vol, un composant d’état de l’aéronef et un composant de procédure à suivre lors du décollage ; et
- le nombre de composants fonctionnels inclus dans le groupe de composants fonctionnels avioniques est compris entre 2 et 8, de préférence compris entre 3 et 5, de préférence encore égal à 4.
L’invention a également pour objet un procédé d’aide à la configuration d’un vol d’un aéronef, le procédé étant mis en œuvre par un dispositif électronique d’aide à la configuration et comprenant les étapes suivantes :
- l’acquisition d’une modalité de vol, préalablement sélectionnée par un utilisateur parmi un ensemble de modalités prédéfinies de vol ;
- la détermination d’un groupe de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) en fonction de la modalité acquise chaque composant fonctionnel présentant une note élémentaire pour chaque modalité prédéfinie de vol, une note globale étant calculée pour chaque groupe possible de composant(s) à partir de la ou des notes élémentaires des composants dudit groupe pour la modalité acquise, le groupe déterminé étant celui ayant la meilleure note globale parmi les notes globales calculées ; et
- l’affichage d’informations relatives à chaque composant du groupe déterminé de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s).
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 préparation, tel que défini ci-dessus.
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 :
Sur la figure 1, un aéronef 10 comprend plusieurs systèmes avioniques 12, une base de données 14, un ou plusieurs systèmes d’affichage 16, et un dispositif électronique 20 d’aide à la configuration d’un vol de l’aéronef 10, le dispositif électronique d’aide à la configuration 20 étant connecté au système avionique 12, à la base de données 14 et au(x) système(s) d’affichage 16.
L’aéronef 10 est par exemple un avion comme dans les exemples des figures 2 à 4. En variante, l’aéronef 10 est un hélicoptère, un drone pilotable à distance par un pilote, ou encore un aéronef autonome sans opérateur.
Les systèmes avioniques 12 sont connus en soi, et sont aptes à transmettre au dispositif électronique d’aide à la configuration 20 différentes données avioniques, par exemple des données dites « aéronefs », telles que la position, la vitesse, l’accélération, l’orientation, le cap ou encore l’altitude de l’aéronef 10, et/ou des données dites « navigation », telles qu’un plan de vol.
Les systèmes avioniques 12 sont également aptes à recevoir des consignes, ou encore des commandes, de la part du dispositif d’aide à la configuration 20.
Chaque système avionique 12 est par exemple choisi parmi le groupe consistant en :
- un système de gestion du vol de l’aéronef 10, également noté FMS (de l’anglaisFlight Management System),
- un système d’alerte de vol, également noté FWS (de l’anglaisFlight Warning System)
- un système de gestion radio, également noté RMS (de l’anglaisRadio Management System),
- un système de gestion de communications, également noté CMU (de l’anglaisCommunication Management Unit),
- un système de service de trafic aérien, également noté ATSU (de l’anglaisAir Traffic Service Unit),
- un système d’alerte de collision de trafic, également noté TCAS (de l’anglaisTraffic Collision Air System, ouThreat-Analysis/Collision Avoidance System,ou encoreTraffic Collision Avoidance System),
- un système de sensibilisation et d’alerte du terrain, également noté TAWS (de l’anglaisTerrain Awareness Warning System), et
- un système de pilotage automatique, également noté PA pour pilote automatique, ou encore AP (de l’anglaisAutomatic Pilot).
La base de données 14 est optionnelle, typiquement une base de données de navigation, et est connue en soi. La base de données de navigation est également appelée NAVDB (de l’anglaisNavigation Data Base), et comporte notamment des données relatives à des pistes d’atterrissage sur lesquelles l’aéronef 10 est susceptible d’atterrir, ou encore des données relatives à des espaces ou zones de vol interdits.
La base de données 14 comporte par exemple également un ensemble de modalités prédéfinies de vol, utilisées pour l’aide à la configuration du vol de l’aéronef 10, ainsi que cela sera décrit plus en détail par la suite.
L’ensemble de modalités prédéfinis de vol comporte par exemple :
- une modalité de distance parcourue minimale, c’est-à-dire une modalité visant à obtenir le vol le plus court en distance ;
- une modalité d’arrivée au plus tôt à destination, c’est-à-dire une modalité visant à obtenir le vol le plus rapide, ou encore avec la plus grande probabilité de gain de temps ;
- une modalité de turbulences optimales, afin d’optimiser le confort des passagers de l’aéronef 10,
- une modalité de trajet avec la meilleure connectivité de réseau, c’est-à-dire permettant d’obtenir un vol offrant, à l’intérieur de la cabine de l’aéronef 10, la meilleure connectivité à un réseau de communications, typiquement avec la meilleure qualité de couverture réseau, c’est-à-dire correspondant à un nombre minimal de déconnexions du réseau, ou encore offrant le meilleur débit de communications avec ledit réseau ; et
- une modalité de quantité minimale de carburant consommée, visant alors à obtenir le vol le plus économe en carburant.
Dans l’exemple de la figure 1, la base de données 14 est une base de données externe au dispositif d’aide à configuration 20. En variante, non représentée, la base de données 14 est une base de données interne audit dispositif d’aide à la configuration 20.
Le ou les systèmes d’affichage 18 sont, par exemple, des écrans d’affichage embarqués à bord du cockpit de l’aéronef 10, comme dans l’exemple de la figure 1, et/ou un écran d’un dispositif électronique personnel, également noté PED, l’espace de travail associé au dispositif d’aide à la configuration 20 étant destiné à être accessible aussi bien sur le PED, que sur l’écran du cockpit. Lorsque le système d’affichage18 est embarqué à bord du cockpit de l’aéronef 10, il s’agit par exemple d’un système d’affichage tête basse et/ou un système d’affichage tête haute, également appelé HUD (de l’anglaisHead Up Display).Le système d’affichage tête basse est par exemple, un système d’affichage de données de navigation (de l’anglaisNavigation Display). En variante ou en complément, le système d’affichage 18 est un système d’affichage déporté, en particulier un système d’affichage externe à l’aéronef 10, tel qu’un système d’affichage dans une station au sol.
Le dispositif électronique d’aide à la configuration 20 est configuré pour fournir une aide à l’utilisateur, tel que le pilote de l’aéronef 10, pour la configuration du vol de l’aéronef 10, que ce soit avant un vol, par exemple lors d’une préparation de mission, pendant le vol proprement dit, ou encore après le vol, par exemple lors du roulage ou encore après l’arrivée de l’aéronef 10 à son point de stationnement.
Le dispositif d’aide à la configuration 20 est notamment configuré pour offrir à l’utilisateur un espace de travail adaptatif qui s’adapte en particulier à une modalité de vol qu’il a préalablement sélectionnée parmi l’ensemble de modalités de vol prédéfinies. L’espace de travail comporte alors un groupe de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) qui est déterminé en fonction de ladite modalité préalablement sélectionnée par l’utilisateur. Le dispositif d’aide à la configuration 20 est notamment adapté pour proposer à l’utilisateur un tel espace adaptatif, sans qu’il soit nécessaire que l’utilisateur intervienne pour modifier cet espace de travail, après avoir sélectionné la modalité de vol souhaitée.
Le dispositif d’aide à la configuration 20 comprend un module 22 d’acquisition d’une modalité de vol préalablement sélectionnée par l’utilisateur parmi l’ensemble de modalités de vol prédéfinies, et un module 24 de détermination d’un groupe 26 de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) 28 en fonction de la modalité acquise.
Le dispositif d’aide à la configuration 20 comprend un module 30 d’affichage d’informations relatives à chaque composant 28 du groupe 26 déterminé.
En complément facultatif, le dispositif d’aide à la configuration 20 comprend en outre un module 32 de génération, via le groupe 26 déterminé de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) 28, d’au moins une consigne de modification relative à une phase de vol de l’aéronef 10.
En complément facultatif encore, le dispositif d’aide à configuration 20 comprend en outre un module 34 de transmission de chaque consigne de modification générée à au moins un système avionique 12 correspondant.
Dans l’exemple de la figure 1, le dispositif électronique d’aide à la configuration 20 comprend une unité de traitement d’informations 40 formée par exemple d’une mémoire 42 et d’un processeur 44 associé à la mémoire 42.
Dans l’exemple de la figure 1, le module d’acquisition 22, le module de détermination 24 et le module d’affichage 30, ainsi qu’en complément facultatif le module de génération 32 et le module de transmission 34, sont réalisés chacun sous forme d’un logiciel, ou d’une brique logicielle, exécutable par le processeur 44. La mémoire 42 du dispositif électronique d’aide à la configuration 20 est alors apte à stocker un logiciel d’acquisition d’une modalité de vol préalablement sélectionnée par l’utilisateur ; un logiciel de détermination du groupe 26 de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) 28 en fonction de la modalité acquise par le logiciel d’acquisition ; et un logiciel d’affichage d’informations relatives à chaque composant 28 du groupe 26 déterminé. En complément facultatif, la mémoire 42 du dispositif électronique d’aide à la configuration 20 est apte à stocker un logiciel de génération, via le groupe 26 déterminé, d’au moins une consigne de modification relative à une phase de vol de l’aéronef 10 ; et un logiciel de transmission de chaque consigne de modification générée par le logiciel de génération à au moins un système avionique 12 correspondant. Le processeur 44 est alors apte à exécuter chacun des logiciels parmi le logiciel d’acquisition, le logiciel de détermination et le logiciel d’affichage, ainsi qu’en complément facultatif le logiciel de génération et le logiciel de transmission.
Lorsqu’en variante, non représentée, la base de données 14 est une base de données interne au dispositif d’aide à la configuration 20, elle est typiquement apte à être stockée dans une mémoire du dispositif d’aide à la configuration 20, telle que la mémoire 42.
En complément, le dispositif électronique d’aide à la configuration 20 comprend plusieurs unités de traitement d’informations 40 chacune formée par exemple d’une mémoire 42 respective et d’un processeur 44 respectif associé à ladite mémoire 42. Selon ce complément, le module d’affichage 30 et le module de transmission sont chacun hébergés sur une unité de traitement d’informations 40 respective, distincte de l’unité de traitement d’informations 40 hébergeant les autres modules du dispositif électronique d’aide à la configuration 20, à savoir les modules d’acquisition 22, de détermination 24 et de génération 32.
En variante, non représentée, le module d’acquisition 22, le module de détermination 24, le module d’affichage 30, ainsi qu’en complément facultatif le module de génération 32 et le module de transmission 34, sont réalisés chacun sous forme d’un composant logique programmable, tel qu’un FPGA (de l’anglaisField Programmable Gate Array) ; ou encore sous forme d’un circuit intégré dédié, tel qu’un ASIC (de l’anglaisApplication Specific Integrated Circuit).
Lorsque le dispositif d’aide à la configuration 20 est réalisé sous forme d’un ou plusieurs logiciels, c’est-à-dire sous forme d’un programme d’ordinateur, il est en outre apte à être enregistré sur un support non représenté, lisible par ordinateur. Le support lisible par ordinateur est par exemple un médium apte à mémoriser les instructions électroniques et à être couplé à un bus d’un système informatique. A titre d’exemple, le support lisible est un disque optique, un disque magnéto-optique, une mémoire ROM, une mémoire RAM, tout type de mémoire non volatile (par exemple EPROM, EEPROM, FLASH, NVRAM), une carte magnétique ou une carte optique. Sur le support lisible est alors mémorisé un programme d’ordinateur comprenant des instructions logicielles.
Le module d’acquisition 22 est configuré pour acquérir la modalité de vol préalablement sélectionnée par l’utilisateur parmi l’ensemble de modalités prédéfinies de vol. Comme décrit précédemment, cet ensemble de modalités prédéfinies comporte par exemple une modalité de distance parcourue minimale, c’est-à-dire pour le vol le plus court ; une modalité d’arrivée au plus tôt à destination, c’est-à-dire pour le vol le plus rapide, également appelée ASAP (de l’anglaisA s Soon As Possible), comme dans l’exemple des figures 2 à 4 ; une modalité de turbulence minimale, pour le vol avec le moins de turbulences ; une modalité de trajet avec la meilleure connectivité réseau ; et une modalité de quantité minimale de carburant consommé, pour le vol le plus économique en carburant.
La sélection de ladite modalité de vol par l’utilisateur est par exemple effectuée via un bouton 50 de sélection de modalité. Le bouton de sélection de modalité 50 est par exemple un bouton tactile comme dans l’exemple des figures 2 à 4 où l’interface homme-machine est une interface tactile, ou encore un bouton mécanique, tel qu’une mollette de sélection.
Le module de détermination 24 est configuré pour déterminer le groupe 26 de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) 28 en fonction de la modalité acquise par le module d’acquisition 24, chaque composant fonctionnel 28 présentant une note élémentaire pour chaque modalité prédéfinie de vol, une note globale étant calculée pour chaque groupe 26 possible de composant(s) 28 à partir de la ou des notes élémentaires de composant 28 dudit groupe 26 pour leur modalité acquise, le groupe 26 déterminé étant alors celui ayant la meilleure note globale parmi les différentes notes globales calculées.
Le module de détermination 24 est par exemple configuré pour calculer, pour chaque composant fonctionnel 28, la note élémentaire dudit composant fonctionnel 28 pour la modalité acquise, et pour déterminer alors le groupe 26 comme étant celui comportant les N composants fonctionnels avioniques 28 présentant les N meilleures notes élémentaires pour ladite modalité acquise, où N est le nombre de composants fonctionnels avioniques 28 inclus dans le groupe 26. Le nombre N est par exemple un paramètre choisi par l’utilisateur. Le nombre N de composants fonctionnels avioniques 28 inclus dans le groupe 26 est par exemple compris entre 2 et 8, de préférence compris entre 3 et 5, et de préférence encore égal à 4.
Le module de détermination 24 est alors par exemple configuré pour calculer chaque note élémentaire de composant(s) fonctionnels(s) avionique(s) 28 pour la modalité acquise selon l’équation suivante :
où représente la note élémentaire du composant fonctionnel avionique 28, noté Mj, pour la modalité de vol P, également appelée politique de vol ;
j est un indice entier compris entre 1 et N désignant le composant fonctionnel avionique 28 au sein du groupe 26 ;
i est un indice entier compris entre 1 et n désignant le critère de performance parmi les n critère(s) de performance pour la modalité de vol P ; et
De préférence, les critères de performance pour la modalité de vol P vérifient en outre l’équation suivante :
De préférence encore, les capacités du composant fonctionnel avionique 28 vérifient en outre l’équation suivante :
En complément facultatif, le module de détermination 24 est configuré pour déterminer le groupe 26 de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) 28 en fonction en outre de caractéristique(s) utilisateur et/ou de caractéristique(s) compagnie relative(s) à une compagnie affrétant l’aéronef 10.
Selon ce complément facultatif, chaque caractéristique utilisateur est par exemple choisie parmi le groupe consistant en : une durée d’utilisation du composant fonctionnel 28 respectif lors de vol(s) précédent(s), un nombre de recommandation(s) du composant fonctionnel 28 respectif acceptée(s) par un utilisateur.
Selon ce complément facultatif, la caractéristique compagnie dépend par exemple de critère(s) de satisfaction de passager(s) lors de vol(s) précédent(s).
Selon ce complément facultatif, un coefficient de pondération est par exemple associé à chaque caractéristique d’utilisateur et/ou à chaque caractéristique compagnie, et le module de détermination 24 est alors configuré pour calculer chaque note globale en fonction en outre du ou des coefficient(s) de pondération respectif, chaque coefficient de pondération respectif étant appliqué à une note élémentaire correspondante.
Chaque composant fonctionnel avionique 28 est par exemple choisi parmi le groupe consistant en : un composant de condition(s) de décollage, un composant de condition(s) d’atterrissage, un composant de gestion du roulage au sol, un composant de gestion de passagers, un composant de gestion d’équipage, un composant de gestion du vol, un composant d’état de l’aéronef, et un composant de procédure à suivre lors du décollage.
Chaque composant fonctionnel 28 est alors par exemple en forme d’un module élémentaire d’interface homme-machine, tel qu’un module élémentaire d’interface tactile.
Sur les figures 2 à 4, différentes vues d’une interface homme-machine 60 du dispositif d’aide à la configuration 20 selon l’invention sont représentées et illustrent des vues réelles comprenant des indications en anglais, comme cela est le cas dans le domaine aéronautique. Une traduction en français des indications pertinentes est fournie le cas échéant dans la description ci-après.
Dans l’exemple de la figure 2, l’interface homme-machine 60 représente un groupe 26 de quatre composants fonctionnels avioniques 28, c’est-à-dire de quatre modules élémentaires d’interface homme-machine. Dans cet exemple, la modalité prédéfinie de vol est la modalité d’arrivée au plus tôt, également notée ASAP (de l’anglaisAs Soon As Possible), comme mentionné via le bouton de sélection de modalité 50. Un premier composant fonctionnel avionique illustré dans cet exemple est le composant de condition de décollage (de l’anglais TAKE-OFF CONDITIONS), ce composant fonctionnel avionique 28 permettant d’obtenir les paramètres les plus à jour pour déterminer les conditions qui seront rencontrées lors du décollage, telles que des conditions météorologiques, aérologiques et l’état de la piste pour le décollage. Un deuxième composant fonctionnel avionique 28 illustré dans cet exemple est le composant de gestion de passagers (de l’anglais PAX & LOAD). Ce composant fournissant une liste des passagers, ainsi qu’une description de leurs bagages. Chaque passager (de l’anglais PAX) est décrit par exemple succinctement par ses nom et prénom(s), avec en outre des informations relatives à ses attentes pour le vol et éventuellement des documents réglementaires susceptibles d’être demandés par les douanes. Un troisième composant fonctionnel avionique 28 illustré sur la figure 2 est le composant de gestion d’équipage (de l’anglais TEAM), ce composant permettant par exemple de fournir une liste des membres d’équipage et des employés qui contribueront à la réalisation de la mission. Ce composant fonctionnel avionique 28 est notamment apte à fournir des informations, telles que des limitations de durée de vol, ou encore des documents réglementaires pour les douanes. En complément, ce composant fonctionnel avionique 28 de gestion d’équipage comporte en outre une fonctionnalité de messagerie électronique entre les membres de l’équipage. Le quatrième et dernier composant fonctionnel avionique 28 illustré sur la figure 2 est le composant de gestion du vol (de l’anglais FLIGHT PACKAGE), qui est notamment apte à fournir un ensemble de documents et média nécessaires à la réalisation du vol, tel qu’une description du plan de vol, des messages météorologiques, tels que des messages TAF (de l’anglaisTerminal Aerodrome Forecast), des messages METAR (de l’anglaisMETeorological Aerodrome Report), des messages NOTAM (de l’anglaisNOTice to AirMen).
Dans l’exemple de la figure 3, la modalité prédéfinie de vol est la modalité d’arrivée au plus tôt ASAP, comme illustré via le bouton de sélection de modalité 50. Le groupe 26 déterminé comporte, dans cet exemple, trois composants fonctionnels avioniques 28. Un premier composant fonctionnel 28 représenté est le composant de condition de décollage (de l’anglais TAKE-OFF CONDITIONS) décrit précédemment, un deuxième composant fonctionnel avionique 28 illustré est le composant de procédure à suivre lors du décollage (de l’anglais SID CHART), qui est apte à fournir une présentation de la procédure à suivre lors du décollage, également notée SID (de l’anglaisStandard Instrument Departure), par exemple sous la forme d’une carte aéronautique apte à être projetée sur une représentation graphique 2D ou 3D de la zone géographique. Dans cet exemple de la figure 3, un troisième composant fonctionnel 28 illustré est le composant de gestion du roulage au sol (de l’anglais TAXI OUT) qui est apte à fournir une représentation 2D ou 3D de l’aéroport permettant de localiser l’aéronef 10 sur l’aéroport, ainsi que le chemin à suivre. En complément facultatif, ce composant fonctionnel avionique 28 est également apte à alerter l’utilisateur de la proximité de l’aéronef 10 avec un obstacle, avec un autre aéronef, ou encore du non-respect du chemin à suivre sur l’aéroport.
Dans l’exemple de la figure 4, la modalité prédéfinie de vol est la modalité d’arrivée au plus tôt ASAP, comme mentionné via le bouton de sélection de modalité 50. Le groupe 26 déterminé comporte, dans cet exemple, quatre composants fonctionnels avioniques 28, à savoir le composant de gestion de passagers, également noté PAX, le composant de gestion d’équipage, également noté TEAM, le composant de gestion du vol, également noté FLIGHT PACKAGE, ces trois composants fonctionnels 28 ayant été décrits précédemment, ainsi que le composant d’état de l’aéronef, également noté AIRCRAFT. Le composant d’état de l’aéronef est par exemple apte à fournir l’état de l’aéronef 10, une liste d’activités de maintenance planifiées, ainsi que des conseils pour réaliser un vol en adéquation avec la modalité de vol sélectionnée.
Le module de génération 32 est configuré pour générer, via le groupe 26 déterminé de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) 28, au moins une consigne de modification relative à une phase de vol de l’aéronef 10.
Chaque consigne de modification générée est typiquement une consigne de modification de paramètre(s) d’une fonction avionique.
Par fonction avionique, on entend une fonction d’aide au pilotage de l’aéronef 10, notamment dans l’espace aérien, telle qu’une fonction de gestion de vol, une fonction de gestion de radio de navigation, une fonction d’anticollision d’un terrain, une fonction de météorologie, une fonction d’information de bord, ou encore une fonction de préparation de mission.
Chaque fonction avionique est alors typiquement apte à être mise en œuvre par un système avionique 12 correspondant, tel que l’un des systèmes avioniques 12 décrits précédemment.
L’homme du métier comprendra alors que la fonction de gestion de vol est apte à être mise en œuvre par le système de gestion de vol ou FMS, la fonction de gestion de radio de navigation est apte à être mise en œuvre par le système de gestion de radio ou RMS, la fonction d’anticollision d’un terrain est apte à être mise en œuvre par le système d’alerte terrain ou TAWS, la fonction de météorologie est apte à être mise en œuvre par un système radar de météorologie, la fonction d’information de bord est apte à être mise en œuvre par un récepteur AIS (de l’anglaisAvionics Interface Systems), et la fonction de préparation de mission est apte à être mise en œuvre par un système de préparation de mission.
Chaque consigne de modification générée est alors par exemple choisie parmi le groupe consistant en : une consigne de modification de vitesse, une consigne de modification d’altitude, une consigne de modification de route, une consigne de modification de destination, une consigne de modification de terrain d’appui, une consigne de communication radio, telle qu’une consigne de réglage de fréquence radio, une consigne de mise à jour de l’environnement, telle qu’une consigne de météo prédite ou une consigne de trafic prédit, et une consigne de surveillance de l’environnement, telle qu’une consigne surveillance de trafic(s) environnant(s), une consigne de surveillance terrain ou une consigne de surveillance d’aléa(s) météorologique(s).
Chaque consigne de modification générée est de préférence utilisée pour simuler une variante de vol de l’aéronef 10.
Chaque composant fonctionnel avionique 28 est par exemple apte à promouvoir une ou plusieurs consignes de modification, c’est-à-dire une ou plusieurs commandes, dans un langage interprétable par un ou plusieurs systèmes avioniques 12.
Le module de génération 32 est alors par exemple configuré en outre pour agréger une pluralité de consignes de modification émises par plusieurs composants fonctionnels avioniques 28 afin de ne pas envoyer une série de consignes de modification contradictoires entre elles aux systèmes avioniques 12.
En complément, le module de génération 32 est configuré en outre pour générer une consigne de modification respective seulement si elle a été préalablement validée par l’utilisateur.
Le module de transmission 34 est configuré pour transmettre alors chaque consigne de modification générée par le module de génération 32 à au moins un système avionique 12 correspondant, afin que la consigne de modification générée soit prise en compte par le ou lesdits systèmes avioniques 12.
Le fonctionnement du dispositif électronique d’aide à la configuration 20 selon l’invention va être à présent décrit en regard de la figure 5 représentant un organigramme du procédé, selon l’invention, d’aide à la configuration d’un vol de l’aéronef 10, le procédé étant mis en œuvre par le dispositif électronique d’aide à la configuration 20.
Lors d’une étape initiale 100, le dispositif d’aide à la configuration 20 acquiert, via son module d’acquisition 22, la modalité de vol préalablement sélectionnée par l’utilisateur parmi l’ensemble de modalités de vol prédéfinies. Cette sélection préalable de la modalité est typiquement effectuée via le bouton de sélection de modalité 50.
Dans l’exemple des figures 2 à 4, la modalité de vol acquise lors de l’étape 100 est la modalité d’arrivée au plus tôt à destination, notée ASAP.
Le dispositif d’aide à la configuration 20 détermine alors, lors de l’étape suivante 110, et via son module de détermination 24, un groupe 26 de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) 28 en fonction de la modalité acquise lors de l’étape 100, chaque composant fonctionnel 28 présentant une note élémentaire pour chaque modalité prédéfinie de vol, et une note globale étant calculée pour chaque groupe 26 possible de composant(s) 28 à partir de la ou des notes élémentaires des composants 28 dudit groupe 26 pour la modalité acquise lors de l’étape 100. Le groupe 26 déterminé lors de l’étape 110 par le module de détermination 24 est alors celui ayant la meilleure note globale parmi les notes globales calculées pour les différents groupes 26 possibles.
A titre d’exemple, le nombre N de composants fonctionnels avioniques 28 pour le groupe 26 est prédéfini, et le module de détermination 24 détermine alors le groupe 26 comme étant celui comportant les N composants fonctionnels avioniques 28 présentant les N meilleures notes élémentaires pour la modalité acquise lors de l’étape 100.
Lors de l’étape suivante 120, le dispositif d’aide à la configuration 20 affiche alors, via son module d’affichage 30, les informations relatives à chaque composant fonctionnel avionique 28 du groupe 26 déterminé lors de l’étape 110. Chaque composant fonctionnel avionique 28 est par exemple en forme d’un module élémentaire d’interface homme-machine, et les informations relatives à chaque composant fonctionnel 28 sont alors affichées à l’intérieur de chaque module élémentaire respectif d’interface homme-machine.
En complément facultatif, le dispositif d’aide à la configuration 20 génère en outre, lors d’une étape suivante 130 et via son module de génération 32, au moins une consigne de modification relative à une phase de vol de l’aéronef 10, et ceci via le groupe 26 déterminé de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) 28.
Le cas échéant, c’est-à-dire en cas de génération d’au moins une consigne de modification lors de l’étape précédente 130, le dispositif d’aide à la configuration 20 transmet alors, via son module de transmission 34 et lors de l’étape suivante 140, chaque consigne de modification générée lors de l’étape 130 à au moins un système avionique 12 correspondant.
A l’issue de l’étape 140, le dispositif d’aide à la configuration 20 retourne à l’étape initiale 100, afin d’acquérir si besoin une nouvelle modalité de vol sélectionnée par l’utilisateur et mettre alors à jour en conséquence l’interface homme-machine du dispositif d’aide à la configuration 20.
En complément facultatif encore, le dispositif d’aide à la configuration 20 est apte à proposer un changement de modalité de vol à l’utilisateur, suite à une détection de changement dans les conditions opérationnelles de l’aéronef 10. En effet, le dispositif d’aide à la configuration 20 forme un agrégateur d’informations aéronautiques, et est alors apte à détecter des changements de conditions opérationnelles, telles que des changements de conditions météorologiques, des changements relatifs à des ouverture et/ou fermeture d’infrastructures, des chutes de bande-passante en internet satellitaire dans une région géographique donnée, etc. En complément de ce rôle d’agrégateur, le dispositif d’aide à la configuration 20 est également configuré pour évaluer l’impact de ces changements détectés sur la modalité de vol sélectionnée par l’utilisateur, et pour recommander alors un éventuel changement de modalité de vol à l’utilisateur. Cette fonctionnalité complémentaire de suggestion de changement de modalité de vol est décrite plus en détail dans la demande de brevet intitulée «Gestion d’un aéronef» et ayant pour numéro de dépôt FR 18 00639.
Ainsi, le dispositif d’aide à la configuration 20 selon l’invention permet de proposer à l’utilisateur, tel que le pilote de l’aéronef 10, un espace de travail adaptif, celui-ci s’adaptant notamment à la modalité de vol préalablement sélectionnée par lui. Le groupe 26 de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) 28 affiché(s) est en effet déterminé en fonction de ladite modalité de vol préalablement sélectionnée par l’utilisateur et acquise par le module d’acquisition 22.
L’homme du métier comprendra en outre qu’un changement de modalité de vol de la part de l’utilisateur est alors susceptible d’entraîner automatiquement une modification de l’espace de travail, sans aucune action de la part de l’utilisateur autre que la simple sélection de cette nouvelle modalité de vol. Le groupe 26 de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) 28 correspondant à la nouvelle modalité de vol sélectionnée est alors automatiquement déterminé par le module de détermination 24, suite à la nouvelle modalité de vol acquise par le module d’acquisition 22.
De préférence, le groupe 26 de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) 28 affiché(s) est déterminé en fonction en outre de caractéristique(s) utilisateur et/ou de caractéristique(s) compagnie, et l’espace de travail adaptatif est alors également un espace de travail qui s’adapte aux habitudes de l’utilisateur et/ou aux caractéristiques de la compagnie, par exemple à un historique de vol(s) précédent(s) de l’aéronef 10.
L’homme du métier observera en outre que l’espace de travail adaptatif est apte à être affiché sur n’importe quel écran d’affichage, et quel que soit l’endroit où se trouve l’utilisateur, que l’utilisateur soit à l’intérieur de l’aéronef 10, typiquement face à un écran d’affichage embarqué à bord du cockpit de l’aéronef 10, ou encore à l’extérieur de l’aéronef 10, par exemple devant l’écran de son dispositif électronique personnel, également noté PED, lorsqu’il prépare la mission de l’aéronef 10.
L’espace de travail correspondant aux informations affichées à l’écran par le dispositif d’aide à la configuration 20 est alors accessible aussi bien sur le PED que sur l’écran du cockpit de l’aéronef 10, et l’homme du métier comprendra en outre que cet espace de travail est apte à s’adapter aux dimensions de l’écran sur lequel il est affiché.
Le dispositif d’aide à la configuration 20 permet aussi de proposer à l’utilisateur un tel espace adaptatif sans intervention de sa part pour modifier cet espace de travail, autre que la sélection préalable de la modalité de vol souhaitée.
On conçoit alors que le dispositif électronique, et le procédé associé, d’aide à la configuration de vol selon l’invention permettent de faciliter le travail de l’utilisateur, tel que le pilote de l’aéronef 10, que ce soit avant le vol, pendant le vol, ou encore après le vol. Le dispositif d’aide à la configuration 20 selon l’invention permet donc de réduire la charge cognitive pour l’utilisateur, et d’améliorer alors la sécurité du vol de l’aéronef 10.
Claims (11)
- Dispositif électronique (20) d’aide à la configuration d’un vol d’un aéronef (10), le dispositif électronique (20) comprenant:
- un module d’acquisition (22) configuré pour acquérir une modalité de vol, préalablement sélectionnée par un utilisateur parmi un ensemble de modalités prédéfinies de vol ;
- un module de détermination (24) configuré pour déterminer un groupe (26) de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) (28) en fonction de la modalité acquise, chaque composant fonctionnel (28) présentant une note élémentaire pour chaque modalité prédéfinie de vol, une note globale étant calculée pour chaque groupe possible de composant(s) (28) à partir de la ou des notes élémentaires des composants (28) dudit groupe pour la modalité acquise, le groupe (26) déterminé étant celui ayant la meilleure note globale parmi les notes globales calculées ;
- un module d’affichage (30) configuré pour afficher des informations relatives à chaque composant (28) du groupe (26) déterminé de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) (28). - Dispositif (20) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif électronique (20) comprend en outre un module de génération (32) configuré pour générer, via le groupe déterminé (26) de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) (28), au moins une consigne de modification relative à une phase de vol de l’aéronef (10).
- Dispositif (20) selon la revendication 2, dans lequel le dispositif électronique (20) comprend en outre un module de transmission (34) configuré pour transmettre chaque consigne de modification générée à au moins un système avionique (12) correspondant ;
chaque système avionique (12) étant de préférence choisi parmi le groupe consistant en : un système de gestion de vol (FMS), un système d’alerte de vol (FWS), un système de gestion radio (RMS), un système de gestion de communications (CMU), un système de services de trafic aérien (ATSU), un système d’alerte de collision de trafic (TCAS), un système de sensibilisation et d'alerte du terrain (TAWS), et un système de pilotage automatique (PA). - Dispositif (20) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel chaque consigne de modification générée est une consigne de modification de paramètre(s) d’une fonction avionique ;
chaque consigne de modification générée étant de préférence choisie parmi le groupe consistant en : une consigne de modification de vitesse, une consigne de modification d’altitude, une consigne de modification de route, une consigne de modification de destination, une consigne de modification de terrain d’appui, une consigne de communication radio, telle qu’une consigne de réglage de fréquence radio, une consigne de mise à jour de l’environnement, telle qu’une consigne de météo prédite ou une consigne de trafic prédit, et une consigne de surveillance de l’environnement, telle qu’une consigne surveillance de trafic(s) environnant(s), une consigne de surveillance terrain ou une consigne de surveillance d’aléa(s) météorologique(s) ;
chaque consigne de modification générée étant de préférence encore utilisée pour simuler une variante de vol de l’aéronef (10). - Dispositif (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module de détermination (24) est configuré pour déterminer le groupe (26) de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) (28) en fonction en outre de caractéristique(s) utilisateur et/ou de caractéristique(s) compagnie relative(s) à une compagnie affrétant l’aéronef (10) ;
chaque caractéristique utilisateur étant de préférence choisie parmi le groupe consistant en : une durée d’utilisation du composant fonctionnel (28) respectif lors de vol(s) précédent(s), un nombre de recommandation(s) du composant fonctionnel (28) respectif acceptée(s) par l’utilisateur ;
la caractéristique compagnie dépendant de préférence de critère(s) de satisfaction de passager(s) lors de vol(s) précédent(s). - Dispositif (20) selon la revendication 5, dans lequel un coefficient de pondération est associé à chaque caractéristique utilisateur et/ou à chaque caractéristique compagnie, et le module de détermination (24) est configuré pour calculer chaque note globale en fonction en outre du ou des coefficients de pondération respectifs, chaque coefficient de pondération respectif étant appliqué à une note élémentaire correspondante.
- Dispositif (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’ensemble de modalités prédéfinies de vol comporte une modalité de distance parcourue minimale, une modalité d’arrivée au plus tôt à destination, une modalité de turbulences minimales, une modalité de trajet avec la meilleure connectivité réseau, et une modalité de quantité minimale de carburant consommé.
- Dispositif (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque composant fonctionnel avionique (28) est choisi parmi le groupe consistant en : un composant de conditions de décollage, un composant de conditions d’atterrissage, un composant de gestion du roulage au sol, un composant de gestion de passagers, un composant de gestion d’équipage, un composant de gestion du vol, un composant d’état de l’aéronef et un composant de procédure à suivre lors du décollage.
- Dispositif (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le nombre (N) de composants fonctionnels (28) inclus dans le groupe (26) de composants fonctionnels avioniques (28) est compris entre 2 et 8, de préférence compris entre 3 et 5, de préférence encore égal à 4.
- Procédé d’aide à la configuration d’un vol d’un aéronef (10), le procédé étant mis en œuvre par un dispositif électronique d’aide à la configuration (20), et comprenant les étapes suivantes :
- l’acquisition (100) d’une modalité de vol, préalablement sélectionnée par un utilisateur parmi un ensemble de modalités prédéfinies de vol ;
- la détermination (110) d’un groupe (26) de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) (28) en fonction de la modalité acquise chaque composant fonctionnel (28) présentant une note élémentaire pour chaque modalité prédéfinie de vol, une note globale étant calculée pour chaque groupe possible de composant(s) (28) à partir de la ou des notes élémentaires des composants (28) dudit groupe pour la modalité acquise, le groupe (26) déterminé étant celui ayant la meilleure note globale parmi les notes globales calculées ; et
- l’affichage (120) d’informations relatives à chaque composant (28) du groupe déterminé (26) de composant(s) fonctionnel(s) avionique(s) (28). - Programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ordinateur, mettent en œuvre un procédé selon la revendication précédente.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
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| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20211029 |
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| PLFP | Fee payment |
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| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |