FR3112642A1

FR3112642A1 - Sélection automatique d’un plan de vol d’aéronef en phase d’approche

Info

Publication number: FR3112642A1
Application number: FR2007500A
Authority: FR
Inventors: Jérôme Sacle; Marion CHAILLOU; Christophe Caillaud; Fabien CHOVIN; Michel Roger
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2040-07-17
Also published as: CN116134501A; FR3112642B1; US20240038075A1; EP4182906A1; WO2022012907A1; EP4182906B1

Abstract

L’invention concerne le domaine de la navigation aérienne. Plus spécifiquement, l’invention porte sur une méthode mise en œuvre par ordinateur comprenant le chargement d’un plan de vol actif initial d’un aéronef comprenant une première procédure d’approche d’une piste d’atterrissage jusqu’à un point d’approche interrompue se terminant entre ledit point d’approche interrompue et un point final ; le chargement d’un plan de vol secondaire comprenant une procédure approche de la piste d’atterrissage entre le point d’approche interrompue et la piste d’atterrissage, et une deuxième procédure d’approche interrompue à l’issue de ladite approche, et se terminant en un deuxième point final ; la réception d’une instruction par un opérateur de l’aéronef d’une liaison du plan de vol actif initial et du plan de vol secondaire ; en cas de remise des gaz par l’opérateur au plus tard audit point d’approche interrompue, l’activation de ladite procédure d’approche interrompue ; sinon, la sélection automatique du plan de vol secondaire comme plan de vol actif et l’activation de la deuxième approche. Figure pour l’abrégé : Fig. 2

Description

Sélection automatique d’un plan de vol d’aéronef en phase d’approche

Domaine de l’invention

La présente invention concerne le domaine de la navigation aérienne et plus particulièrement le domaine de la navigation le long de procédures de plan de vol.
Etat de l’art précédent

Les systèmes de gestion de vol, ou Flight Management System (FMS) permettent aujourd’hui aux opérateurs de sélectionner des procédures en les insérant dans des plans de vol. Ces procédures peuvent par exemple consister en l’approche d’une piste avec sa procédure de remise de gaz associée.

Dans les FMS actuels, les procédures sont sélectionnées manuellement par l’opérateur (par exemple, le pilote de l’aéronef, ou un opérateur de drone à distance), puis suivies par les FMS. Un opérateur peut ainsi, en cours de vol, sélectionner une nouvelle procédure qui sera suivie par le FMS. Cependant, cette sélection manuelle de nouvelles procédures peut augmenter la charge de travail de l’opérateur, et ainsi être une source d’insécurité pour l’aéronef. Ceci est particulièrement vrai en phase approche, qui est à la fois celle où la nécessité d’un changement de procédure est la plus fréquente, par exemple en cas de changement de piste imposée par le contrôle aérien ou en cas de remise des gaz, et celle au cours desquelles l’opérateur est le plus sollicité.

Ainsi, en phase d’approche, un opérateur peut devoir sélectionner une seconde procédure à la suite de l’approche initiale et prolonger le guidage de l’une à l’autre, en parallèle des communications avec le contrôleur aérien, tout en s’assurant que l’aéronef reste en sécurité dans un environnement complexe (proximité du sol, trafic souvent dense à proximité des aéroports, possibilité de relief dangereux pour des aéroports en zone de montagne…).

Il y a donc besoin d’une méthode permettant d’automatiser, en vue de la phase d’approche, l’activation d’une deuxième procédure permettant de sécuriser la trajectoire de l’aéronef pour mener à bien l’atterrissage.

A cet effet, l’invention a pour objet une méthode mise en œuvre par ordinateur comprenant : le chargement d’un plan de vol actif initial d’un aéronef comprenant une première procédure d’approche d’une piste d’atterrissage jusqu’à un point d’approche interrompue, et une procédure d’approche interrompue entre ledit point d’approche interrompue et un point final ; le chargement d’un plan de vol secondaire comprenant une deuxième procédure d’approche de la piste d’atterrissage entre le point d’approche interrompue et la piste d’atterrissage, ladite deuxième procédure d’approche étant consécutive de la première procédure d’approche, et une deuxième procédure d’approche interrompue à l’issue de ladite deuxième procédure d’approche, et se terminant en un deuxième point final ; la réception d’une instruction par un opérateur de l’aéronef d’une liaison du plan de vol actif initial et du plan de vol secondaire ; en cas de remise des gaz par l’opérateur au plus tard audit point d’approche interrompue, l’activation de ladite procédure d’approche interrompue ; sinon, la sélection automatique du plan de vol secondaire comme plan de vol actif.

Avantageusement, la méthode comprend, en cas de remise des gaz durant une durée prédéterminée après le passage du point d’approche interrompue, une sélection automatique du plan de vol initial comme plan de vol courant, et l’activation de ladite procédure d’approche interrompue.

Avantageusement, la consigne de guidage active au moment de la sélection automatique du plan de vol secondaire comme plan de vol actif est maintenue durant ladite durée prédéterminée.

Avantageusement le taux de roulis de l’aéronef est limité à un taux de roulis prédéfini durant ladite période prédéterminée.

Avantageusement, la méthode comprend, lors de la sélection du plan de vol secondaire comme plan de vol actif, l’insertion d’un segment DF vers le premier point de cheminement de la deuxième procédure d’approche.

Avantageusement, la méthode comprend, en cas de remise de gaz après ladite durée prédéterminée après le passage du point d’approche interrompue, l’activation de la deuxième procédure d’approche interrompue.

Avantageusement, ledit deuxième point final et ledit point final sont colocalisés.

Avantageusement, le plan de vol secondaire est établi manuellement par l’opérateur de l’aéronef durant une phase de vol.

Avantageusement, l’opérateur de l’aéronef envoie au système de gestion de vol de l’aéronef une requête pour obtenir automatiquement un plan de vol secondaire, et : le système de gestion de vol génère une pluralité de plans de vol secondaires candidats : démarrant au point d’approche manquée ; et passant par la piste d’atterrissage ; et terminant audit deuxième point final ; l’opérateur sélectionne le plan de vol secondaire parmi lesdits plans de vols secondaires candidats.

Avantageusement, la méthode comprend la conversion, par le système de gestion de vol de l’aéronef, lors de l’activation d’un des plans de vols initial et secondaire, dudit plan de vol en trajectoire, et une action au moins parmi l’envoi d’instructions de suivi de la trajectoire à un pilote automatique et l’affichage de la trajectoire à l’opérateur de l’aéronef.

L’invention a également pour objet un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrées sur un support lisible par ordinateur, lesdites instructions de code de programme étant configurées, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur pour exécuter une méthode selon l’un des modes de réalisation de l’invention.

L’invention a également pour objet un système de gestion de vol d’un aéronef comprenant des moyens de calcul configurés pour exécuter une méthode selon l’un des modes de réalisation de l’invention.

D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d’exemple et qui représentent, respectivement :

un système FMS dans lequel l’invention peut être implémentée ;

un exemple de méthode dans un ensemble de modes de réalisation de l’invention ;

un exemple d’approche d’un aéroport selon un ensemble de modes de mise en œuvre de l’invention ;

un exemple de visualisation d’un plan de vol et de procédures selon une ensemble de modes de mise en œuvre de l’invention ;

un affichage des points de cheminement à l’opérateur dans un ensemble de modes de réalisation de l’invention ;

une modification de l’affichage des points de cheminement à l’opérateur dans un ensemble de modes de réalisation de l’invention.

Certains acronymes anglo-saxons couramment utilisés dans le domaine technique de la présente demande pourront être employés au cours de la description. Ces acronymes sont listés dans le tableau ci-dessous, avec notamment leur expression anglo-saxonne et leur signification.

Acronyme	Expression	Signification
DF	Direct to Fix	Direct au point. Type de segment de navigation, comprenant une rejointe du prochain point de cheminement avec un changement progressif du cap de l’aéronef à partir du cap initial.
FAF	Final Approach Fix	Point d’approche Final. Désigne un point de cheminement dans une base de données de navigation défini pour une approche d’aéroport aux instruments. Il s’agit du point démarrant le segment final de l’approche.
FPLN	Flight Plan	Plan de vol. Description du vol suivi par l’aéronef, et notamment les points de cheminements décrivant la route de celui-ci.
FMD	Flight Management Display	Affichage dans un cockpit de données de Gestion de Vol sous forme de pages ou fenêtres. Système d’affichage de données fournies par un système FMS.
FMS	Flight Management System	Système de Gestion de Vol. Système informatisé permettant de calculer des trajectoires et plans de vol d’aéronef, et de fournir les consignes de guidage adaptées à l’opérateur ou pilote automatique pour suivre la trajectoire calculée.
IF	Intermediate Fix	Point d’approche Intermédiaire. Désigne un point de cheminement dans une base de données de navigation défini pour une approche d’aéroport aux instruments. Il s’agit d’un point intermédiaire d’une approche de l’aéroport, séparant le segment initial du segment intermédiaire de l’approche.
KCCU	Keyboard Console Control Unit	Unité de Contrôle de Curseur de Clavier. Interface Homme Machine pouvant être intégrée à un cockpit comprenant un clavier afin que l’opérateur puisse rentrer des informations dans le FMS.
MAP ou MAPT	Missed Approach PoinT	Point d’Approche Manquée, ou Point d’Approche Interrompue. Désigne un point de cheminement défini pour un aéroport dans une base de données de navigation. Il correspond au point à partir duquel, si une référence visuelle (par exemple, une piste d’atterrissage) n’est pas visible par l’opérateur, celui-ci doit effectuer une procédure d’approche manquée, également appelée procédure d’approche interrompue.
MCDU	Multi purposes Control Display Unit	Unité d’Affichage Multifonction. Interface Homme Machine pouvant être intégrée à un cockpit permettant l’affichage et la saisie de nombreuses informations liées au FMS.
ND	Navigation Display	Ecran de Navigation. Elément d’affichage cockpit présentant en particulier la trajectoire de vol latérale.
VD	Vertical Display	Affichage Vertical. Elément d’affichage pouvant être intégré dans un cockpit, et affichant le profil de référence et le profil de rejointe vertical de l’aéronef.
WPT	WayPoinT	Point de cheminement. Désigne, en navigation aérienne, un point de la route à atteindre où doit avoir lieu un changement de cap.

La figure 1 représente un système FMS dans lequel l’invention peut être implémentée.

Un système de gestion de vol peut être mis en œuvre par au moins un calculateur embarqué à bord d’un l’aéronef ou d’une station sol. Selon différents modes de réalisation de l’invention, il peut s’agir d’un système de gestion de vol de différents types d’aéronefs, par exemple d’un avion, d’un hélicoptère ou d’un drone Le FMS 100 détermine notamment une géométrie d’un profil de plan de vol suivi par l’aéronef. La trajectoire est calculée en quatre dimensions : trois dimensions spatiales et une dimension temps/profil de vitesse. Le FMS 100 transmet également à l’opérateur, via une première interface opérateur, ou au pilote automatique, des consignes de guidage calculées par le FMS 100 pour suivre le profil de vol. L’opérateur peut être situé dans l’aéronef, par exemple si l’aéronef est un avion ou un hélicoptère, ou bien au sol, par exemple si l’aéronef est un drone.

Un système de gestion de vol peut comporter une ou plusieurs bases de données telles que la base de données PERF DB 150, et la base de données NAV DB 130. Par exemple, la base de données PERF DB 150 peut comporter des paramètres aérodynamiques de l’aéronef, ou encore des caractéristiques des moteurs de l’aéronef. Elle contient notamment les marges de performances systématiquement appliquées dans l’état de l’art pour garantir des marges de sécurité sur les phases de descente et d’approche. La base de données NAV DB 130 peut par exemple comporter les éléments suivants : des points géographiques, des balises, des routes aériennes, des procédures de départ, des procédures d’arrivée, des contraintes d’altitude, de vitesse ou de pente.

La gestion d’un plan de vol selon l’état de la technique peut faire appel à des moyens de création/modification de plan de vol par l’équipage de l’aéronef au travers d’une ou plusieurs interfaces homme machine, par exemple :

le MCDU ;
le KCCU ;
le FMD ;
le ND ;
le VD.

Cette création/modification de plan de vol peut par exemple comprendre le chargement de procédures par l’opérateur, ainsi que la sélection d’une procédure à ajouter au plan de vol courant.

Le FMS 100 comprend un module de gestion de plan de vol 110, nommé usuellement FPLN. Le module FPLN 110 permet notamment une gestion de différents éléments géographiques composant un squelette d’une route à suivre par l’aéronef comportant : un aéroport de départ, des points de passage, des routes aériennes à suivre, un aéroport d’arrivée. Le module FPLN 110 permet également une gestion de différentes procédures faisant partie d’un plan de vol comme : une procédure de départ, une procédure d’arrivée. La capacité FPLN 110 permet notamment la création, la modification, la suppression d’un plan de vol primaire ou secondaire.

Le plan de vol et ses différentes informations liées notamment à la trajectoire correspondante calculée par le FMS peuvent être affichés pour consultation de la part de l’équipage par des dispositifs d’affichage, appelés également interfaces homme-machine, présents dans le cockpit de l’aéronef comme un FMD, un ND, un VD.

Le module FPLN 110 fait appel à des données stockées dans des bases de données PERF DB 150 pour construire un plan de vol et la trajectoire associée.

Le FMS 100 comprend également un module TRAJ 120, permettant de calculer une trajectoire latérale pour le plan de vol défini par le module FPLN 110. Le module TRAJ 120 construit notamment une trajectoire continue à partir de points d’un plan de vol initial tout en respectant les performances de l’aéronef fournies par la base de données PERF DB 150. Le plan de vol initial peut être un plan de vol actif, un plan de vol secondaire. La trajectoire continue peut être présentée à l’opérateur au moyen d’une des interfaces homme machine.

Le FMS 100 comprend également un module de prédiction de trajectoire PRED 140. Le module PRED 140 construit notamment un profil vertical optimisé à partir de la trajectoire latérale de l’aéronef, fournie par le module TRAJ 120. A cette fin, le module PRED 140 utilise les données de la première base de données PERF DB 150. Le profil vertical peut être présenté à l’opérateur au moyen par exemple d’un VD.

Le FMS 100 comprend également un module de localisation 170, nommé LOCNAV sur la figure 1. Le module LOCNAV 170 effectue notamment une localisation géographique optimisée, en temps réel, de l’aéronef en fonction de moyens de géolocalisation embarqués à bord de l’aéronef.

Le FMS 100 comprend également un module de liaison de données 180, nommé DATA LINK (de la dénomination anglo-saxonne lien de données) sur la figure 1. Le module DATA LINK 180 permet de communiquer avec des opérateurs au sol, par exemple pour transmettre une trajectoire prédite de l’aéronef, ou recevoir des contraintes sur la trajectoire, comme la position prédite d’autres aéronefs ou des contraintes d’altitude.

Le FMS 100 comprend également un module de guidage 200. Le module de guidage 200 fournit notamment au pilote automatique ou à une des interfaces homme machine, des commandes appropriées permettant de guider l’aéronef dans des plans géographiques latéral et vertical (altitude et vitesse) pour que ledit aéronef suive la trajectoire prévue dans le plan de vol.

La figure 2 représente un exemple de méthode dans un ensemble de modes de réalisation de l’invention.

Afin de clarifier la lecture de la présente description, la figure 2 sera commentée en référence à la figure 3, représentant un exemple d’approche d’un aéroport selon un ensemble de modes de mise en œuvre de l’invention. Bien entendu, la figure 3 est fournie à titre d’exemple non limitatif uniquement d’approche d’aéroport à laquelle l’invention peut être appliquée.

Sur la figure 3, chaque point de cheminement est représenté par un losange, accompagné d’une description du nom associé au point de cheminement. Bien que certains noms soient exprimés en anglais, il s’agit ici d’un nom donné à chaque point de cheminement, par exemple par l’opérateur, la compagnie aérienne ou les contrôleurs aériens.

Si une traduction française devait être fournie pour chacun de ces points, elle pourrait être la suivante :

Missed app WPT1 : approche interrompue point 1 ;
Missed app WPT2 : approche interrompue point 2 ;
Missed app end : approche interrompue fin ;
Visual WPT1 : point visuel 1 ;
Visual WPT2 : point visuel 2 ;
Runway : piste d’atterrissage ;
Balked Ldg WPT 1 : atterrissage interrompu point 1 ;
Balked Ldg WPT 2 : atterrissage interrompu point 2 ;
Balked Ldg WPT 3 : atterrissage interrompu point 3 ;
Balked Ldg End : atterrissage interrompu fin.

La méthode 200 est une méthode mise en œuvre par ordinateur. Elle peut par exemple être mise en œuvre par le FMS 100.

La méthode 200 comprend une première étape 210 de chargement d’un plan de vol actif initial.

De manière générale, la méthode 200 porte sur la définition d’un plan de vol d’un aéronef. Plus spécifiquement, elle porte sur la définition du plan de vol horizontal, ou route, de l’aéronef.

Le plan de vol actif initial est un plan de vol pour l’approche d’un aéroport. Il comprend ainsi une première procédure d’approche 310 d’une piste d’atterrissage 350. La première procédure d’approche 310 comprend des points de cheminement jusqu’à un point d’approche interrompue MAP. Dans l’exemple de la figure 3, la première procédure d’approche 310 comprend 3 points de cheminement successifs :

Un point d’approche intermédiaire IF ;
Un point d’approche final FAF ;
Le point d’approche interrompue MAP.

Le plan de vol initial comprend également une procédure d’approche interrompue 320. Dans l’exemple de la figure 3, la procédure d’approche interrompue a pour but de permettre à l’aéronef, si la piste d’atterrissage 331 n’est pas visible au niveau du MAP, ou de manière plus générale si les conditions pour l’atterrissage ne sont pas réunies, d’effectuer une manœuvre de remise de gaz afin de se mettre en sécurité et de décider de la prochaine action à effectuer (par exemple, une nouvelle tentative d’approche). Les procédures d’approche interrompue sont publiées officiellement et définies par les autorités de navigation pour chaque aéroport, en fonction de l’environnement de celui-ci. Dans l’exemple de la figure 3, la procédure d’approche interrompue a pour but de détourner l’aéronef tout en évitant une montagne 360, et comprend 3 points de cheminements 321, 322 et 323, le point 323 formant le point final de la procédure d’approche interrompue.

La procédure d’approche interrompue 320 peut ainsi comprendre une séquence de manœuvres entre le point MAP et le point final 323, afin de permettre à l’aéronef de reprendre de l’altitude sur remise de gaz activée par l’opérateur.

Dans l’état de l’art, un opérateur ne dispose, lors de l’approche d’un aéroport, que de la première procédure d’approche 310, et de la procédure d’approche interrompue 320. Il peut donc, lorsqu’il réalise, au plus tard au niveau du point d’approche interrompue MAP, que les conditions pour un atterrissage réussi ne sont pas réunies, activer la procédure d’approche interrompue 320. A l’issue de celle-ci, l’aéronef aura repris de l’altitude et sera en sécurité au point final 323 de la procédure d’approche interrompue.

Cependant, si l’opérateur considère qu’un atterrissage dans des conditions satisfaisantes n’est pas possible après avoir dépassé le point d’approche interrompue MAP, il ne dispose pas immédiatement, dans l’état de l’art, de procédure adéquate lui permettant de mettre l’avion en sécurité. L’opérateur doit donc identifier par lui-même et en temps réel la meilleure trajectoire latérale et ascendante, en liaison avec le contrôle aérien. Une telle phase de vol est très difficile à appréhender pour un opérateur et il doit décider rapidement de la meilleure marche à suivre dans un environnement complexe, comprenant en générale, à proximité immédiate d’un aéroport, un trafic dense et un relief proche.

Des procédures de remise de gaz tardive peuvent être définies ou publiées par des compagnies aériennes. Pour un aéroport donné, cette procédure de remise de gaz tardive permet de préserver la sécurité de l’aéronef si un atterrissage n’est pas envisageable alors que l’aéronef a dépassé le point d’approche interrompue MAP. Cependant, ces procédures ne sont aujourd’hui pas complètement satisfaisantes. En effet, de telles procédures sont aujourd’hui, lorsqu’elles existent, à effectuer manuellement. L’opérateur doit alors, dans l’environnement complexe évoqué plus haut (trafic dense, proximité du relief, interaction avec le contrôle aérien…), décrypter et exécuter manuellement une procédure d’extraction en sécurité de l’aéronef. Une telle situation peut s’avérer extrêmement complexe à gérer et stressante pour un opérateur, voire dans les cas les plus critiques compromettre la sécurité de l’aéronef.

Afin de remédier à ce problème, la méthode 200 selon l’invention comprend également une deuxième étape 220 de sélection automatique d’un plan de vol secondaire. Ce plan de vol secondaire comprend sa propre procédure d’approche 330 (qui pourra également être appelée deuxième procédure d’approche 330 dans cette demande) entre le point d’approche interrompue MAP et une piste d’atterrissage 350 de l’aéroport, ladite deuxième procédure d’approche pouvant être une procédure d’approche visuelle. Dans l’exemple de la figure 3, cette approche visuelle 330 comprend les points de cheminement 331, 332, puis un point situé au niveau de la piste d’atterrissage 350. La deuxième procédure d’approche est consécutive de la première procédure d’approche, c’est-à-dire qu’elle démarre à l’issue de la première.

Le plan de vol secondaire comprend également sa propre procédure d’approche interrompue 340 (qui pourra également être appelée deuxième procédure d’approche interrompue 340 dans cette demande) à l’issue de l’approche visuelle 330, pouvant comprendre une remise de gaz. Cette deuxième procédure d’approche interrompue 340 se termine à un point final pouvant ou non appartenir à la procédure d’approche interrompue 323. Dans l’exemple de la figure 3, la deuxième procédure d’approche interrompue 340 comprend 4 points de cheminement : les points 341, 342, 343 puis le point final 323 Bien que, dans la figure 3, la procédure d’approche interrompue 320, et la procédure d’approche interrompue 340 du plan de vol secondaire se terminent au même point final 323, l’invention n’est pas restreinte à cet exemple et, selon d’autres modes de mise en œuvre de l’invention, la procédure d’approche interrompue 340 du plan de vol secondaire se termine en un point de la procédure d’approche interrompue. Le raccordement de la procédure d’approche interrompue 340 du plan de vol secondaire sur la procédure d’approche interrompue initiale permet à l’opérateur, lorsque l’aéronef suit la deuxième procédure d’approche interrompue 340, de positionner l’aéronef en un point connu du contrôle aérien. Selon d’autres modes de réalisation de l’invention, la deuxième procédure d’approche interrompue 340 se termine en un deuxième point final, qui n’appartient pas à la première procédure d’approche interrompue 320.

Ce plan de vol secondaire permet à l’opérateur d’exécuter une deuxième tentative d’approche en vue de l’atterrissage et également de disposer d’un plan de vol permettant à l’aéronef de reprendre de l’altitude en toute sécurité, s’il ne peut pas atterrir alors qu’il a significativement dépassé le point d’approche interrompue MAP. En effet, il est généralement possible pour l’aéronef de s’approcher de la piste même s’il ne peut pas y atterrir. De plus, la fin du plan de vol au niveau du point final 323 permettra à l’aéronef de se situer dans une situation connue : lorsque le plan de vol secondaire est suivi, l’aéronef se situe à la fin de celui-ci au même point que s’il avait suivi la procédure d’approche interrompue 320. L’aéronef se situe donc alors dans un point identifié comme étant celui à partir duquel il peut recommencer une nouvelle tentative d’approche, ce qui simplifie les activités de l’opérateur sans impact sur les contrôleurs aériens.

Enfin, l’opérateur peut suivre la procédure initialement définie dans le plan de vol secondaire jusqu’à la piste d’atterrissage 350 et atterrir, si les conditions sont réunies pour un atterrissage en toute sécurité. Dans le cas contraire, l’opérateur dispose d’une procédure prête pour une remise de gaz et faire reprendre de l’altitude à l’aéronef.

La méthode 200 comprend ensuite une étape 221 de réception d’une instruction par l’opérateur d’une liaison du plan de vol actif initial et du plan de vol secondaire.

Cette étape consiste à recevoir une indication de l’opérateur que les deux plans de vols actif initial et secondaire doivent être liés, c’est-à-dire que chacun des deux plans de vols pourra, comme il sera expliqué plus bas, être sélectionné automatiquement en fonction de l’évolution de la trajectoire de l’aéronef. Cette étape de liaison le plan de vols actif initial et un plan de vol secondaire consiste donc en une association entre les deux plans de vol, permettant une sélection automatique de de l’un ou l’autre lorsque certaines conditions sont réunies. Cette étape permet de s’assurer que l’opérateur valide explicitement le lien entre les deux plans de vols.

Cette étape peut être réalisée de différentes manières. Par exemple, les deux plans de vol peuvent être affichés simultanément à l’opérateur, qui dispose d’un bouton pour lier les deux plans de vol.

De plus, dans un ensemble de modes de réalisation de l’invention, les plans de vol peuvent être liés ou déliés à tout moment, c’est-à-dire que l’opérateur peut supprimer le lien entre le plan de vol actif initial et le plan de vol secondaire, ou remplacer le plan de vol secondaire par un nouveau plan de vol secondaire, qui sera lié ou non au plan de vol actif initial.

Enfin, il convient de noter, comme il sera expliqué plus en détails dans la suite de cette demande, que le plan de vol secondaire dépend du plan de vol actif initial : par défaut, le plan de vol suivi est le plan de vol actif initial, et, si certaines conditions sont remplies lors du suivi du plan de vol actif initial et que le lien entre les deux plans de vol est actif, chacun des deux plans de vol peut être automatiquement sélectionné.

La méthode 200 comprend une étape 230 de détection d’une éventuelle remise des gaz par l’opérateur au plus tard au point d’approche interrompue MAP.

En cas de remise des gaz au point d’approche interrompue MAP, ou plus tôt, la méthode 200 comprend une étape 240 d’activation automatique de la procédure d’approche interrompue 320.

Dans le cas contraire, c’est-à-dire si l’aéronef dépasse le point d’approche interrompue MAP sans remise des gaz, la méthode 200 comprend une étape 250 de sélection automatique du plan de vol secondaire comme plan de vol actif. L’ancien plan de vol actif devenant le plan de vol secondaire, on dit qu’il y a une sélection automatique des plans de vols. Le plan de vol affiché comme plan de vol actif est le plan de vol comprenant les procédures 330 et 340.

La méthode 200 comprend plusieurs avantages. En premier lieu, l’opérateur dispose en permanence d’un plan de vol à suivre. Ceci permet à l’opérateur d’assurer la sécurité de l’aéronef en toute circonstance.

De plus, les étapes 230, 240 et 250 permettent de sélectionner automatiquement la procédure la plus appropriée en fonction des actions de l’opérateur. Ainsi, il suffira à l’opérateur, s’il réalise au plus tard au MAP qu’un atterrissage n’est pas possible dans de bonnes conditions, de déclencher une remise des gaz pour activer la procédure d’approche interrompue 320, et dans le cas contraire de suivre le segment d’approche finale du plan de vol secondaire, sélectionné automatiquement en remplacement du plan de vol actif, qui l’amène vers la piste d’atterrissage, tout en garantissant le cas échéant l’existence d’une route permettant de sécuriser l’aéronef si un atterrissage n’est à nouveau pas possible. Ainsi, l’opérateur peut effectuer le lien entre les plans de vols actif initial et secondaire à l’étape 221 précédemment à l’atterrissage, puis la sélection des plans de vol s’exécute automatiquement, sans action de l’opérateur lors de l’atterrissage.

Ceci permet de simplifier considérablement le travail de l’opérateur, qui n’aura pas à sélectionner ou définir manuellement une procédure dans un environnement complexe, si un atterrissage n’est pas possible alors que l’aéronef a dépassé le point d’approche interrompue MAP. Ceci permet de renforcer la sécurité de l’aéronef.

Dans un ensemble de modes de réalisation de l’invention, la méthode 200 comprend, lorsqu’aucune remise des gaz n’a eu lieu au plus tard au point d’approche interrompue MAP, et que le plan de vol secondaire est sélectionné automatiquement à l’étape 250, une étape de détection 260 d’une éventuelle remise des gaz par l’opérateur durant une durée prédéterminée après le passage du point d’approche interrompue MAP.

Lorsqu’une remise des gaz a lieu pendant cette durée prédéterminée, le plan de vol initial est re-sélectionné automatiquement comme plan de vol actif, et la procédure d’approche interrompue 320 est activée à l’étape 240. Ainsi, le lien entre les deux plans de vol reste actif durant la durée prédéterminée.

Ceci permet de laisser à l’opérateur un délai pour enclencher la remise des gaz et activer la procédure d’approche interrompue initiale 320. En effet, la sélection du plan de vol secondaire à l’étape 250 modifie généralement le ND : l’opérateur est ainsi informé que le point d’approche interrompue MAP a été dépassé, et que le plan de vol secondaire vient de remplacer automatiquement le plan de vol initial. Si cela ne correspond pas au besoin de l’opérateur, et qu’il doit utiliser la procédure d’approche interrompue 320, l’opérateur bénéficie donc d’un délai pour enclencher la remise de gaz, et ainsi re-sélectionner automatiquement le plan de vol actif initial et activer la procédure d’approche interrompue 320. Ici encore, les actions de l’opérateur sont simplifiées, car le plan de vol le plus adapté est sélectionné automatiquement en fonction des actions de l’opérateur.

Le délai dans lequel cette sélection automatique est possible peut être prédéterminé en fonction de plusieurs critères, notamment le temps de réaction de l’opérateur (afin de laisser à l’opérateur le temps d’enclencher la remise de gaz après avoir constaté la première sélection automatique des plans de vols). L’activation de cette procédure après passage du MAP peut induire un changement de cap d’autant plus brusque que l’activation de la procédure est retardée. En effet, une procédure d’approche interrompue est généralement caractérisée par un changement conséquent du cap de l’aéronef. Le délai d’activation possible de la procédure après passage du MAP doit donc être limité. De manière générale, un délai prédéfini de quelques secondes est adapté. Par exemple, un délai de 2 secondes fournit généralement de bons résultats.

Dans les modes de réalisation où une sélection automatique de plan de vol est possible durant une durée prédéterminée à l’étape 270, différentes modalités de guidage sont envisageables durant cette durée prédéterminée.

Une première modalité de guidage consiste à maintenir la consigne de guidage active dans le plan de vol initial pendant la durée prédéterminée après le passage du MAP.

En pratique, l’aéronef suivra donc le cap correspondant à la procédure d’approche durant la durée prédéterminée, puis, si aucune remise de gaz n’a lieu pendant cette période, change de cap pour suivre la procédure d’approche 330. Cette solution présente l’avantage d’être simple à mettre en œuvre. Cependant, elle peut impliquer aussi un fort roulis à l’issue de la durée prédéterminée, quand l’opérateur ne décide pas d’activer la remise de gaz, et que l’aéronef doit capturer le nouveau segment actif de la procédure 330.

Une deuxième solution de guidage consiste pour l’aéronef à suivre, à partir du MAP, le nouveau plan de vol actif (et donc la procédure d’approche 330), tout en limitant le taux de roulis pendant la période prédéterminée. Par exemple, le taux de roulis peut être limité à un taux prédéfini, permettant à la fois à l’aéronef de se caler progressivement sur la procédure d’approche 330, et permettant, si l’opérateur déclenche une remise de gaz durant la période prédéterminée, de limiter le roulis de l’aéronef pour rejoindre la procédure d’approche interrompue 320.

Cette solution permet donc de limiter le roulis de l’aéronef quelle que soit la route suivie in fine par l’opérateur. Elle permet également à l’opérateur d’être informé du changement de cap de l’aéronef lors de la sélection automatique du plan de vol secondaire.

Une troisième solution consiste à insérer, lors de la sélection automatique du plan de vol secondaire, un segment DF vers le premier point de cheminement de la procédure d’approche visuelle.

Cette solution présente l’avantage de présenter une transition progressive et visible sur le ND, à partir du cap courant de l’aéronef au MAP, entre le cap selon le plan de vol actif initial, et le cap nécessaire pour rejoindre le premier point de cheminement du plan de vol secondaire venant de remplacer automatiquement le plan de vol initial comme plan de vol actif.

L’invention permet ainsi de lier le plan de vol initial et le plan de vol secondaire, et de conserver ce lien durant une période prédéterminée après passage du MAP. L’opérateur peut alors choisir de sélectionner l’un ou l’autre des plans de vol, par le biais d’une remise de gaz durant la période prédéterminée, tout en maintenant de guidage de l’aéronef quelle que soit sa décision. Ceci permet donc à l’opérateur de disposer d’une solution extrêmement intuitive pour obtenir le meilleur plan de vol.

Selon différents modes de réalisation de l’invention, le plan de vol secondaire peut être obtenu de différentes manières.

Par exemple, le plan de vol secondaire peut être un plan de vol préexistant, par exemple établi par la compagnie aérienne pour un aéroport donné.

Dans un ensemble de modes de réalisation de l’invention, le plan de vol secondaire est établi par l’opérateur durant le vol.

Par exemple, l’opérateur peut établir le plan de vol dans une phase de vol peu chargée, comme la phase de croisière.

Ceci peut être fait de différentes manières.

Par exemple, l’opérateur peut définir manuellement le plan de vol secondaire.

L’opérateur peut également sélectionner le plan de vol secondaire parmi plusieurs candidats générés par le système de gestion de vol et correspondant aux critères attendus. Par exemple, la génération et la sélection du plan de vol secondaire peut s’effectuer de la manière suivante :

l’opérateur envoie à un système de gestion de vol de l’aéronef une requête pour obtenir automatiquement un plan de vol secondaire ;
le système de gestion de vol génère une pluralité de plans de vol secondaires candidats :
- démarrant au point d’approche interrompue ;
- passant par la piste d’atterrissage ;
- terminant en un point final donné, pouvant être ou non un point de la première procédure d’approche interrompue 320 ;
l’opérateur sélectionne le plan de vol secondaire parmi lesdits plans de vols secondaires candidats.

Le plan de vol secondaire ainsi sélectionné est alors chargé à l’étape 220. L’étape 221 de liaison peut alors s’effectuer automatiquement ou manuellement entre le plan de vol actif initial et le plan de vol secondaire sélectionné.

Dans un ensemble de modes de réalisation de l’invention, le système de gestion de vol génère tous les plans de vols possibles répondant aux critères ci-dessus.

Lorsqu’un plan de vol est activé, ou une procédure sélectionnée, le FMS peut les traiter pour les convertir en trajectoire, par exemple via le module TRAJ 120, et envoyer les instructions appropriées à un pilote automatique et/ou afficher la trajectoire à l’opérateur de l’aéronef, afin de suivre la trajectoire.

La figure 4 représente un exemple de visualisation d’un plan de vol et de procédures selon un ensemble de modes de mise en œuvre de l’invention.

La visualisation 400 peut par exemple être présentée à l’opérateur sur un ND (Navigation Display ou affichage horizontal).

L’exemple de la figure 4 correspond à la situation présentée en figure 3. Bien entendu, l’invention n’est en aucun cas limitée à la situation représentée en figure 3, ni à la représentation de la figure 4.

La visualisation 400 comprend l’ensemble des éléments des points de cheminement, plans de vols et procédures représentés en figure 3.

Lorsqu’une procédure est activée, ou un plan de vol sélectionné, la représentation des éléments correspondants est mis en évidence sur la représentation 400. Par exemple, le plan de vol secondaire peut être surligné lorsqu’il est sélectionné. Ceci permet à l’opérateur d’obtenir une indication visuelle de la procédure ou du plan de vol qui sera suivi par l’aéronef.

La visualisation 400 peut également comprendre des éléments d’interface, par exemple des boutons, permettant à l’opérateur de lier, et le cas échéant de délier, des plans de vol. L’opérateur peut ainsi visualiser les plans de vol initial et secondaire, et les lier et/ou les délier lorsque cela lui paraît approprié.

La figure 5 représente un affichage des points de cheminement à l’opérateur dans un ensemble de modes de réalisation de l’invention.

Cet affichage peut être fait à l’opérateur, par exemple sur le MFD.

Il comprend l’affichage des points de cheminement du plan de vol actif 510, et l’affichage des points de cheminement du plan de vol secondaire 520.

La figure 5 représente ainsi l’affichage initial des points de cheminement à l’opérateur, lorsque l’aéronef n’a pas encore dépassé le MAP.

La figure 6 représente une modification de l’affichage des points de cheminement à l’opérateur dans un ensemble de modes de réalisation de l’invention.

Initialement, l’affichage est identique à celui présenté en figure 5.

Lorsque l’aéronef dépasse le MAP, si l’opérateur n’a pas effectué de remise de gaz, le plan de vol secondaire est sélectionné automatiquement à l’étape 250, le plan de vol secondaire vient donc remplacer le plan de vol actif.

Il est alors représenté 610 comme plan de vol actif, et les points non encore survolés du plan de vol actif initial sont représentés 620 comme plan de vol secondaire.

Dans la figure 5 comme la figure 6, les points de cheminements indiqués sans caractère gras correspondent aux points appartenant à une procédure interrompue.

Les exemples ci-dessus démontrent la capacité de l’invention à définir un plan de vol le plus adapté pour aéronef dans une phase d’approche d’un aéronef, permettant de proposer en permanence une trajectoire mettant l’aéronef en sécurité, de manière intuitive pour l’opérateur. Ils ne sont cependant donnés qu’à titre d’exemple et ne limitent en aucun cas la portée de l’invention, définie dans les revendications ci-dessous.

Claims

Méthode (200) mise en œuvre par ordinateur comprenant :
le chargement d’un plan de vol actif initial (210) d’un aéronef comprenant une première procédure d’approche (310) d’une piste d’atterrissage (350) jusqu’à un point d’approche interrompue (MAP), et une procédure d’approche interrompue (320) entre ledit point d’approche interrompue (MAP) et un point final (323) ;

le chargement d’un plan de vol secondaire (220) comprenant une deuxième procédure d’approche (330) de la piste d’atterrissage (350) entre le point d’approche interrompue (MAP) et la piste d’atterrissage, ladite deuxième procédure d’approche étant consécutive de la première procédure d’approche et une deuxième procédure d’approche interrompue (340) à l’issue de ladite deuxième procédure d’approche, et se terminant en un deuxième point final ;

la réception (221) d’une instruction par un opérateur de l’aéronef d’une liaison du plan de vol actif initial et du plan de vol secondaire ;

en cas (230) de remise des gaz par l’opérateur au plus tard audit point d’approche interrompue, l’activation (240) de ladite procédure d’approche interrompue(320) ;

sinon, la sélection automatique du plan de vol secondaire comme plan de vol actif (250).
Méthode selon la revendication 1, comprenant, en cas de remise des gaz durant une durée prédéterminée après le passage du point d’approche interrompue (260), une sélection automatique du plan de vol initial comme plan de vol courant (270), et l’activation (240) de ladite procédure d’approche interrompue (320).
Méthode selon la revendication 2, dans laquelle la consigne de guidage active au moment de la sélection automatique du plan de vol secondaire comme plan de vol actif est maintenue durant ladite durée prédéterminée.
Méthode selon la revendication 2, dans laquelle le taux de roulis de l’aéronef est limité à un taux de roulis prédéfini durant ladite période prédéterminée.
Méthode selon la revendication 2, comprenant, lors de la sélection du plan de vol secondaire comme plan de vol actif (250), l’insertion d’un segment DF vers le premier point de cheminement de la deuxième procédure d’approche.
Méthode selon l’une des revendications 2 à 5, comprenant, en cas de remise de gaz après ladite durée prédéterminée après le passage du point d’approche interrompue (MAP), l’activation de la deuxième procédure d’approche interrompue (340).
Méthode selon l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle le plan de vol secondaire est établi manuellement par l’opérateur de l’aéronef durant une phase de vol.
Méthode selon l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle l’opérateur de l’aéronef envoie au système de gestion de vol de l’aéronef une requête pour obtenir automatiquement un plan de vol secondaire, et dans laquelle :
le système de gestion de vol génère une pluralité de plans de vol secondaires candidats :

démarrant au point d’approche manquée (MAP) ; et

passant par la piste d’atterrissage (350) ; et

terminant audit deuxième point final ;

l’opérateur sélectionne le plan de vol secondaire parmi lesdits plans de vols secondaires candidats.
Méthode selon l’une des revendications 1 à 8 comprenant la conversion, par le système de gestion de vol de l’aéronef, lors de l’activation d’un des plans de vols initial et secondaire, dudit plan de vol en trajectoire, et une action au moins parmi l’envoi d’instructions de suivi de la trajectoire à un pilote automatique et l’affichage de la trajectoire à l’opérateur de l’aéronef.
Programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrées sur un support lisible par ordinateur, lesdites instructions de code de programme étant configurées, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur pour exécuter une méthode selon l’une des revendications 1 à 9.
Système de gestion de vol d’un aéronef comprenant des moyens de calcul configurés pour exécuter une méthode selon l’une des revendications 1 à 9.