WO2000039650A1 - Procede de routage horizontal d'un aeronef entre deux points de passage obliges - Google Patents

Procede de routage horizontal d'un aeronef entre deux points de passage obliges Download PDF

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WO2000039650A1
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Fabienne Bonhoure
Fabien Inglese
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Thomson-Csf Sextant
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/0202Control of position or course in two dimensions specially adapted to aircraft

Abstract

Ce procédé respecte les contraintes imposées par des consignes de rayon de virage et par des consignes de direction d'approche en route ou cap à tenir aux points de passage obligés. Il consiste à déterminer, au droit des points de passage obligés de départ et d'arrivée, les trajectoires en virage répondant à la consigne de rayon de virage en ces points. Ces trajectoires en virage sont situées, en chacun des points de passage obligé, sur une paire de cercles qui sont tangents aux points de passage selon la consigne de direction d'approche valable en ce point et orientés dans cette direction. Une fois ces trajectoires en virage déterminées, on choisit parmi elles, selon des règles simples, une trajectoire en virage initiale de ralliement et une trajectoire en finale de capture qui soient raccordables par une trajectoire rectiligne de liaison pour aller du point de passage obligé de départ au point de passage obligé d'arrivée tout en recherchant la distance de parcours la plus courte possible. Ce procédé est avantageux car il ne nécessite qu'une faible puissance de calcul et peut être mis en oeuvre par les systèmes de gestion du vol équipant la génération actuelle d'aéronefs. Il permet en outre une prédétermination précise, constamment remise à jour, de la route suivie par un aéronef au cours d'une mission, compte tenu des points de passage obligés, et donc des estimations précises du minutage de la mission et de la quantité de carburant nécessaire à la mission.

Description

PROCEDE DE ROUTAGE HORIZONTAL D'UN AERONEF ENTRE DEUX POINTS DE PASSAGE OBLIGES.
La présente invention concerne la détermination d'une trajectoire horizontale à suivre par un aéronef pour aller d'un point de passage obligé à un autre tout en respectant des contraintes imposées par des consignes de rayon de virage et des consignes de direction d'approche en route ou cap, à tenir aux points de passages obligés.
Jusqu'à présent, la trajectoire horizontale à suivre au cours d'une mission est construite à partir d'une ligne brisée passant par les points de passages obligés, avec entre les segments rectilignes de trajectoire parcourus selon une route ou un cap constant, des portions de virage. Cette ligne brisée n'est pas choisie au hasard mais en fonction de critères classiques d'optimisation de la longueur de la trace au sol et des possibilités manœuvrières de l'aéronef. Ce choix et donc la construction de la trajectoire horizontale à suivre au cours d'une mission nécessitent actuellement des moyens de calcul important que l'on ne trouve pas encore à bord des aéronefs. La trajectoire horizontale à suivre est donc calculée par des moyens situés au sol, au moment de la préparation d'une mission.
Une fois définie au sol, la trajectoire horizontale à suivre au cours d'une mission a ses éléments, à savoir la succession de segments rectilignes et de portions de virage qui la compose ainsi que les vitesses de consigne imposées pour les parcours de chacun des segments rectilignes et des portions de virage, mis en forme pour pouvoir être exploités par le système de gestion de vol de l'aéronef. Un segment rectiligne est défini par les coordonnées géographiques de ses extrémités et éventuellement par une direction d'orientation en route ou cap tandis que les portions de virage sont définies par un centre et un rayon de courbure.
Pour le suivi de la trajectoire horizontale de consigne, le système de gestion de vol d'un aéronef, compare en permanence la position géographique réelle de l'aéronef, telle qu'elle ressort des mesures de localisation issues du traitement des informations provenant de sa centrale inertielle et/ou d'appareils de localisation tels que des systèmes de localisation par satellites ou autres, avec la position géographique qu'il est sensé avoir sur la trajectoire horizontale de consigne. Il déduit de ces comparaisons un écart latéral et un écart de route, et traduit ces deux écarts au moyen d'une table d'équivalence à deux entrées : écart latéral et écart de route, en ordres de commande appliqués aux gouvernes par l' intermédiaire du système des commandes de vol de l'aéronef.
Une telle façon de faire présente des inconvénients, dans la mesure où, au cours d'une mission, il n'est pas rare qu'un aéronef ait à modifier son plan de vol par suite d'événements imprévus, par exemple une panne ou l'apparition d'une zone dangereuse sur la trajectoire suivie. La nouvelle trajectoire à suivre, qui est différente de celle initialement prévue, n'a pas été préalablement préparée ni mise en forme pour être traitée par le système de gestion de vol de l'aéronef qui ne peut alors pas être utilisé. Le pilote doit donc reprendre le contrôle des commandes de vol pour suivre lui-même une nouvelle trajectoire permettant de résoudre le problème résultant de l'apparition de l'événement.
Pour décharger le pilote de la tâche de pilotage, même dans le cas de situations imprévues, on a déjà proposé d'équiper les aéronefs d'un calculateur supplémentaire capable de lui proposer de nouvelles trajectoires permettant de résoudre le problème posé. Toutefois, un tel équipement s'avère très coûteux, et ne répond pas totalement au besoin du pilote, du fait qu'il présente un temps de réponse important, souvent incompatible avec les temps de réaction qui s'imposent à un pilote d'aéronef. En outre, les trajectoires proposées répondent souvent mal au problème posé, manquent de précision, et ne sont pas directement exécutables par le système de gestion de vol, le pilote devant lui-même assurer le contrôle des commandes de vol, en suivant les instructions relatives à la trajectoire proposée, qui lui sont fournies. De plus, la reprise du cours normal de la mission suppose que le pilote rallie la trajectoire de consigne initialement prévue, sans l'aide du système de gestion de vol qui ne peut corriger automatiquement, qu'un faible l'écart de position.
Les modifications de trajectoire en cours de mission, lors d'un déroutement non prévisible, qui peuvent être très variables pour une même situation puisque laissées entièrement à l'initiative du pilote et qui ne sont pas présentées sous une forme directement exploitable par le système de navigation de l'aéronef nuisent à la précision du minutage de la mission car elles provoquent des avances ou des retards difficilement appréciables avec précision par le pilote qui ne peut alors que les compenser imparfaitement. En outre, la forte éventualité de modifications imprévues de la trajectoire suivie en cours de mission oblige à prendre une importante marge de sécurité sur la quantité de carburant embarquée, ce qui se fait au détriment de la capacité d'emport de l'aéronef.
La présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients.
Elle a également pour but de faciliter la tâche du pilote en le déchargeant des problèmes de navigation liés à un déroutement imprévu au profit du système de gestion de vol de l'aéronef. A cet effet, on propose un procédé de routage peu exigeant en puissance de calcul qui peut être exécuté par le système de gestion de vol de l'aéronef à chaque déroutement pour mettre à jour la trajectoire à suivre et intégrer immédiatement dans le plan de vol les modifications apportées à la trajectoire afin que le système de navigation puisse en tenir compte en temps réel et maintenir par lui-même la précision du minutage de la mission après ralliement de la trajectoire de consigne, en jouant sur la vitesse de l'aéronef dans la période précédent ce ralliement.
L'invention a pour objet un procédé de routage horizontal d'un aéronef entre deux points de passage obligés respectant les contraintes imposées par des consignes de rayon de virage et par des consignes d'orientation en route ou cap à tenir aux points de passage obligés.
Selon l'invention, ce procédé est caractérisé en ce qu'il consiste :
- à déterminer, au droit du point de passage obligé de départ, dit point initial, les trajectoires en virage respectant la consigne de rayon de virage en ce point initial, ces trajectoires en virage étant situées sur deux cercles dits de ralliement, tangents au point initial selon la direction de la consigne d'orientation en route ou cap en ce point initial dite sens de la route initiale et orientés selon cette direction donc avec des sens de parcours inverses,
- à déterminer, au droit du point de passage obligé d'arrivée, dit point final, les trajectoires en virage respectant la consigne de rayon de virage en ce point final, ces trajectoires en virage étant situées sur deux cercles dits de capture, tangents au point final selon la direction de la consigne d'orientation en route ou cap en ce point final dite sens de la route finale et orientés selon cette direction donc avec des sens de parcours inverses,
- à définir une trajectoire comportant trois portions :
- une première portion constituée d'un virage circulaire initial de ralliement de la direction générale du point final, entamé en partant du point initial avec la direction de la consigne d'orientation de route initiale et poursuivi en décrivant une partie du contour de l'un des cercles de ralliement en respectant son sens de parcours,
- une deuxième portion constituée d'une ligne droite de ralliement à route constante suivant une tangente au cercle de ralliement sélectionné pour le virage circulaire initial et à l'un des cercles de capture, ladite tangente étant orientée en direction du point final et dans le sens de chacun des cercles aux points de tangence et
- une troisième portion constituée d'un virage circulaire de capture final empruntant le contour du cercle de capture atteint en fin de la ligne droite de ralliement, en respectant son sens de parcours, jusqu'au point final atteint avec la direction de la consigne d'orientation de route finale, la sélection des cercles de ralliement et de capture suivis lors des virages circulaires de ralliement et de capture étant faite de manière à minimiser la distance de parcours, et
à faire suivre par l'aéronef la trajectoire ainsi définie.
Grâce à ces dispositions, la trajectoire recherchée est obtenue par un nombre minimum de calculs, tenant compte de toutes les situations possibles de positions des points initial et final et de route. Ce procédé permet en outre de sélectionner la trajectoire la plus courte avant de la calculer. Il en résulte que ce procédé peut tout à fait être appliqué à la détermination en temps réel de trajectoire. La trajectoire ainsi calculée est obtenue en tenant compte des possibilités de manœuvre de l'aéronef. Elle permet donc le survol précis des points initial et final avec les caps prévus.
Généralement, les dispositifs de pilotage automatiques sont conçus pour exécuter des phases de lignes droites et de virages à rayon constant, la trajectoire obtenue par ce procédé est donc tout à fait adaptée pour alimenter un tel dispositif.
Selon une particularité de l'invention, le procédé applique la convention selon laquelle le premier cercle de capture est celui qui se situe du même côté de la route finale passant par le point final, que le point initial, et le premier cercle de ralliement est celui qui a le même sens de parcours que le premier cercle de capture. Grâce à cette convention, le cercle de capture Cl sera sélectionné dans la plupart des cas.
Le procédé comprend la sélection du premier cercle de ralliement si le point initial se trouve dans le premier cercle de capture, et la sélection du premier cercle de capture si le premier cercle de ralliement n'intercepte pas la route finale passant par le point final, ou intercepte le second cercle de capture, et la sélection du second cercle de capture si le premier cercle de ralliement intercepte la route finale, mais pas le second cercle de capture.
Le procédé selon l'invention permet ainsi de satisfaire aux conditions de route et de point de passage même si le point final est très proche du point initial, compte tenu des possibilités de manœuvre de l'aéronef.
Il est à noter que dans ce cas, la sélection des cercles de ralliement et de capture est effectuée en faisait appel à des calculs géométriques simples et peu coûteux en temps de calcul.
Selon une autre particularité de l'invention, le procédé comprend la sélection a priori du premier cercle de capture si le point initial ne se trouve pas dans le premier cercle de capture.
Selon une autre particularité de l'invention, le procédé comprend la sélection du premier cercle de ralliement et du premier cercle de capture si la condition suivante est remplie :
- le point initial ne se trouve pas dans le premier cercle de capture, et - le second cercle de ralliement intercepte le premier cercle de capture.
Dans le cas où le point initial ne se trouve pas dans le premier cercle de capture, et le second cercle de ralliement n'intercepte pas le premier cercle de capture, le cercle de ralliement est sélectionné en fonction de la route initiale et de la route dirigée suivant la tangente au premier cercle de capture, passant par le point initial.
Selon une autre particularité de l'invention, si la condition suivante est remplie :
- le point initial se trouve en amont du point final, et en dehors du premier cercle de capture, et
- le premier cercle de ralliement intercepte la route finale, mais pas le second cercle de capture,
le procédé comprend la sélection du premier cercle de ralliement et du second cercle de capture, ou du second cercle de ralliement et du premier cercle de capture.
Dans ce cas, la sélection de l'une ou l'autre combinaison est effectuée suivant que le premier cercle de ralliement a été ou non précédemment sélectionné.
De cette manière, par des tests peu coûteux en puissance de calcul, le procédé selon l'invention permet de sélectionner le cercle de ralliement et le cercle de capture à utiliser pour déterminer la trajectoire recherchée. Il permet en outre de limiter les cas où l'on doit effectuer des calculs de tangente plus coûteux.
Un mode de réalisation du procédé selon l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels
La figure 1 représente schématiquement l'équipement électronique embarqué à bord d'un aéronef et permettant de mettre en œuvre le procédé selon l'invention ;
La figure 2 montre deux buts ou points de passage contraints en route entre lesquels le procédé selon l'invention détermine une trajectoire ; Les figures 3a à 3i illustrent différents cas de positions respectives de buts initial et final et de direction de routes initiale et finale, pris en compte par le procédé selon l'invention ;
La figure 4 représente sous la forme d'un organigramme les différentes étapes du procédé selon l'invention.
Le procédé selon l'invention est particulièrement adapté pour être mis en œuvre par les équipements électroniques embarqués à bord d'un aéronef. Tel que représenté sur la figure 1, ces équipements comprennent un calculateur 1 connecté à un ou plusieurs écran de visualisation 2, une mémoire de masse 9. Ce calculateur 1 est relié par exemple par un réseau de transmission de données 8, les bus de l'aéronef, aux capteurs et instruments de vol 6 embarqués, aux commandes de pilotage 4, à un dispositif de pilotage automatique 5 et à dispositif de transmission de données numériques 7, par exemple de type "data link". De cette manière, le calculateur 1 peut acquérir en temps réel les données émanant des autres équipements électroniques embarqués, à savoir notamment, la position géographique de l'aéronef, son altitude, sa vitesse et son état.
Le dispositif de pilotage automatique comprend une mémoire dans laquelle est enregistrée la trajectoire en cours, suivie par l'aéronef, cette trajectoire étant constituée d'une succession de segments de droite entre un point de départ et un point de destination, ces segments étant reliés par des arcs de cercles.
La mémoire de masse 9 contient les caractéristiques de l'aéronef, et en particulier les données définissant ses possibilités de manœuvres, tel que le rayon minimum de virage en fonction de la vitesse, ainsi que toutes les données relatives à la mission. Le rayon minimum de virage peut aussi être donné par le facteur de charge maximum admissible par le pilote en mode de pilotage automatique. Les données de mission comprennent notamment :
- des données cartographiques permettant au calculateur 1 d'afficher sur l'écran
2 l'image d'une carte géographique de la zone survolée durant la mission, - des données relatives à la navigation, par exemple la position géographique et les caractéristiques des radiobalises et des aérodromes accessibles par l'aéronef durant la mission, - les données relatives à la trajectoire prévue, permettant au calculateur d'afficher sur l'écran cette trajectoire en surimpression sur l'image de la carte, - la position et l'étendue d'éventuelles zones dangereuses à éviter, et
- les conditions météorologiques prévues durant la mission dans la zone survolée.
Les données relatives à la trajectoire prévue comprennent la position des points de passage imposés associés à une heure de rendez-vous, et une altitude de survol.
Toutes ces données peuvent être modifiées à tout instant, soit directement par le pilote ou les capteurs et instruments embarqués, soit par des informations reçues par la liaison radio. Il apparaît donc souhaitable de pouvoir déterminer en temps réel une nouvelle trajectoire. Cette détermination peut se ramener à une succession de calculs de segments de trajectoire, délimités par un point initial I et un point final F, associés respectivement à une route initiale ri et une route finale rF. Les routes initiale rτ et finale rF sont des axes orientés passant respectivement par les points I et F, et forment des angles de route initiale ΘT et finale ΘF repérés par rapport à la direction du Nord N entre -180° et +180°, et sont croissants dans le sens des aiguilles d'une montre (figure 2).
Selon l'invention, le point imtial I est associé à deux cercles de ralHement RI et R2 tangents en I à la route initiale ri, et ayant un rayon rR correspondant au rayon de virage de ralliement envisagé de l'aéronef. De même, le point final F est associé à deux cercles de capture Cl et C2 tangents en F à la route finale rF et ayant un rayon rc correspondant au rayon de virage de capture envisagé de l'aéronef. Chaque cercle de capture ou de ralliement est associé à un sens de parcours déterminé par les sens respectifs des routes initiale η et finale rF. En outre, on applique la convention selon laquelle le premier cercle de capture Cl est placé du même côté de la route finale rF passant par le point final F, que le point initial I, de sorte que le cercle Cl sera le cercle de capture préféré. Le premier cercle de ralliement RI est celui qui est parcouru dans le même sens que le premier cercle de capture Cl, compte tenu des sens respectifs de ri et rF.
Les figures 3a à 3i représentent différents exemples de configuration des points I et F et des routes ri et rF. Sur ces figures, les cercles de ralliement RI, R2 et de capture Cl, C2 sont montrés en traits interrompus, tandis que la trajectoire qui est choisie et calculée est indiquée en trait plein.
Sur la figure 4 qui représente les différentes étapes du procédé selon l'invention, exécuté par le calculateur 1, la première étape 11 consiste à déterminer si le point initial I se trouve ou non dans le cercle de capture Cl.
A cet effet, on calcule la distance Δ entre le point initial et le point de tangence au cercle Cl de la tangente Tl à ce cercle passant par le point I à l'aide de l'équation suivante :
Δ2 = (Elm - sgn(Elm)τc)2 + Drp2 - rc 2 (1) dans laquelle :
Elm est l'écart latéral métrique ou la distance signée entre le point initial I et l'axe orienté rF passant par le point final F et ayant la direction de la route finale rF, Elm étant choisi positif lorsqu'il est situé à gauche de l'axe rF, sgn(Elm) = 1 lorsque Elm > 0, et sgn(Elm) = -1 dans le cas contraire, Dip est la distance entre le point I et le point F, projetée sur la route finale rF, et rc le rayon des cercles de capture.
Si Δ est négatif, cela signifie que le point I se trouve à l'intérieur du cercle de capture Cl. Dans ce cas, le cercle RI est choisi comme cercle de ralliement (étape 12). Le cercle de capture est ensuite déterminé selon que le cercle de ralliement RI intercepte ou non la route finale rF passant par le point F (étape 13), et intercepte ou non le cercle de capture C2 (étape 14).
La condition de l'étape 13 est vérifiée en calculant la quantité suivante :
Yl = I Elm | - rR ( 1 - cos(θr - ΘF)) (2)
dans laquelle rR est le rayon des cercles de ralliement RI, R2, et | Elm | la valeur absolue de la distance signée Elm.
La condition de l'étape 14 est vérifiée en calculant la distance Ll entre les centres des cercles RI et C2, par les formules suivantes :
XI = D,F - sgn(Elm) • rR • sin(θr - ΘF) (3)
Ll2 = Xl2 + (Yl + rR + rc)2 (4)
Si le cercle RI n'intercepte pas la route finale rF, c'est-à-dire Yl > 0, ou intercepte le cercle C2 (donc également la route finale rF), c'est-à-dire Ll < (rR + r ) , le cercle de capture choisi est le cercle Cl (étape 15). Dans le cas contraire, c'est-à- dire, si le cercle RI intercepte la route finale rF (Yl < 0), mais pas le cercle C2 (Ll2 > (rR + rc)2) , le cercle de capture choisi est le cercle C2 (étape 16). Ces trois cas sont illustrés respectivement par les figures 3a à 3c, dans lesquelles les trajectoires à calculer comprennent des arcs de cercles appartenant au premier cercle de ralliement RI et respectivement aux cercles de capture Cl (cas des figures 3a et 3c) ou C2 (cas de la figure 3b), ainsi qu'un segment de trajectoire à route constante tangent au cercle de ralliement RI et au cercle de capture Cl ou C2 sélectionné.
Dans la seconde branche de l'organigramme représenté sur la figure 4, correspondant au cas où le point initial I ne se trouve pas dans le premier cercle de capture Cl (Δ2 > 0), on choisit a priori de cercle Cl comme cercle de capture (étape 17). A l'étape 18, on détermine si le second cercle de ralliement R2 intercepte ou non le premier cercle de capture Cl. A cet effet, on calcule les valeurs suivantes :
X2 = DTF + sgn(Elm) rR • sin(θι - ΘF) (5)
Y2 = | Elm | - sgn(Elm) • rR • (1 + cos(θι - ΘF)) (6)
L22 = X22 + (Y2 + sgn(Elm) (rR - rc))2 (7)
Si le cercle R2 intercepte le cercle Cl (L22 < (rR + rc)2), on choisit le premier cercle de ralliement RI (étape 21). Ce cas est par exemple illustré par la figure
3g-
Dans le cas contraire (L22 > (rR + rc)2), on examine à l'étape 19 le signe de l'écart (θj; - θτ), ramené entre -180° et +180°, entre l'angle de route initiale θi et l'angle θτ de la route tangente Tl au cercle Cl, passant par le point initial I.
A cet effet, l'angle de route θτ est obtenu en fonction de l'angle de route finale ΘF par les équations suivantes :
Figure imgf000012_0001
Dff — sgn(Elm).rc .sinoc cos α =
Δ (9) avec α = Θ - ΘF. Il en résulte que :
( rç-.Djp + Δ.sgn(Elrn).(Elm- sgn(Elm).rc) α = atan Δ. sgn(Elm). Djp - rc . (Elm - sgn(Elm). rc ,
(10) atan étant la fonction arctangente, et l'angle α étant calculé entre -180° et + 180° - l i en tenant compte des signes respectifs de sin α et cos α.
Si l'écart de route (Q - θτ) est du même signe que Elm, ce qui correspond par exemple aux cas illustrés par les figures 3d et 3h, on choisit le cercle de ralliement RI (étape 21). Dans le cas contraire, c'est le cercle R2 qui est choisi (étape 20), comme cela est illustré sur la figure 3i.
Le traitement effectué aux étapes 19 à 21 revient à sélectionner le cercle de ralliement correspondant à un virage à gauche si l'écart de route (Qι - θτ) est positif, et le cercle de ralliement correspondant à un virage à droite si cet écart de route est négatif. Si cet écart de route est nul, ce qui signifie que l'angle de route tangente θτ correspond à l'angle de route initiale θ,, la trajectoire prévue ne comprend pas de virage initial de ralliement.
Dans le cas où le cercle de ralliement RI a été choisi, et où ce cercle intercepte la route rF, mais pas le cercle C2, et où le point initial I se trouve en amont du point final F, compte tenu du sens de la route finale rF (étape 22), on remet en cause le choix du cercle capture Cl pour sélectionner le cercle C2 (étape 23), comme cela est illustré sur la figure 3e.
Une fois que les cercles de virage de ralliement et de capture sont déterminés, le procédé fait appel à des calculs tout à fait classiques et simples de détermination des points de tangence de la tangente à deux cercles orientés, pour finalement obtenir une trajectoire exécutable par un dispositif de pilotage automatique.
Dans la description qui précède, le procédé selon l'invention ne fait appel qu'à un seul calcul d'arctangente qui est coûteux en puissance de calcul, et ce uniquement dans le cas où le point initial I ne se trouve pas dans le cercle de capture Cl et où le cercle de ralliement R2 n'intercepte pas celui-ci. Ce procédé permet donc de réduire les cas où la fonction arctangente doit être utilisée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de routage horizontal d'un aéronef entre deux points de passage obligés (I, F) respectant des contraintes imposées par des consignes de rayon de virage et par des consignes d'orientation en route ou cap (r rF) à tenir aux points de passage obligés (I, F) caractérisé en ce qu'il consiste :
- à déterminer, au droit du point de passage obligé de départ, dit point initial (I), les trajectoires en virage respectant la consigne de rayon de virage en ce point initial (I), ces trajectoires en virage étant situées sur deux cercles, dits de ralliement (RI, R2), tangents au point initial (I) selon la direction de la consigne d'orientation en route ou cap, dite sens de la route initiale (r,), et orientés selon cette direction (r,), donc avec des sens de parcours inverses
- à déterminer, au droit du point de passage obligé d'arrivée, dit point final (F) les trajectoires en virage respectant la consigne de rayon de virage en ce point final (F), ces trajectoires en virage étant situées sur deux cercles, dits de capture (Cl, C2), tangents au point final (F) selon la direction de consigne d'orientation en route ou cap final, dite sens de la route finale (rF), et orientés selon cette direction (rF), donc avec des sens de parcours inverses, et
- à définir une trajectoire comportant trois portions :
- une première portion constituée d'un virage circulaire initial de ralliement de la direction générale du point final (F), entamé en partant du point initial (I) avec la direction de la consigne d'orientation de route initiale 0τ) et poursuivie en décrivant une partie du contour de l'un des cercles de ralliement (RI, R2) en respectant son sens de parcours,
- une deuxième portion constituée d'une ligne droite de ralliement à route constante suivant une tangente au cercle de ralliement sélectionné (RI ou R2) pour le virage circulaire initial et à l'un des cercles de capture (Cl ou C2), la dite tangente étant orientée en direction du point final (F) et dans le sens de chacun des cercles (RI ou R2 et Cl ou C2) aux points de tangence,
- une troisième portion constituée d'un virage circulaire de capture final empruntant le contour du cercle de capture (Cl ou C2) atteint en fin de la ligne droite de ralliement, en respectant son sens de parcours, jusqu'au point final (F) atteint avec la direction de consigne de la route finale (rF), la sélection des cercles de ralUement (RI ou R2) et de capture (Cl ou C2) étant faite de manière à minimiser la distance parcourue, et - à faire suivre par l'aéronef la trajectoire ainsi définie.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il applique la convention selon laquelle le premier cercle de capture (Cl) est celui qui se situe du même côté de la route finale (rF) passant par le point final (F), que le point initial (I), et le premier cercle de ralliement (RI) est celui qui a le même sens de parcours que le premier cercle de capture (Cl).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend la sélection (12) du premier cercle de ralliement (RI) si le point initial (I) se trouve (11) dans le premier cercle de capture (Cl), et la sélection (15) du premier cercle de capture (Cl) si en outre le premier cercle de ralliement (RI) n'intercepte pas (13) la route finale (rF) passant par le point final (F), ou intercepte (14) le second cercle de capture (C2), et la sélection (16) du second cercle de capture (C2) si le premier cercle de ralliement (RI) intercepte (13) la route finale (rF), mais pas (14) le second cercle de capture (C2).
4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend la sélection (17) a priori du premier cercle de capture (Cl) si le point initial (I) ne se trouve pas (11) dans le premier cercle de capture (Cl).
5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend la sélection (21) du premier cercle de ralliement (RI) et du premier cercle de capture (Cl) si la condition suivante est remplie :
- le point initial (I) ne se trouve (11) pas dans le premier cercle de capture (Cl), et
- le second cercle de ralUement (R2) intercepte (18) le premier cercle de capture (Cl).
6. Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que si le point initial (I) ne se trouve pas (11) dans le premier cercle de capture (Cl), et le second cercle de ralHement (R2) n'intercepte pas (18) le premier cercle de capture (Cl), il comprend la sélection (20, 21) du cercle de ralliement (R) en fonction de la route initiale (r ) et de la route dirigée suivant la tangente (Tl) au premier cercle de capture (Cl), passant par le point initial (I).
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend la détermination (19) du signe de l'écart de route (θi - θτ) entre la route tangente (Tl) au premier cercle de capture (Cl), passant par le point initial (I) et la route initiale (ri), les valeurs d'angle de route étant considérées entre -180° et +180°, et
- si cet écart de route est positif, il comprend la sélection (20, 21 ) du cercle de ralliement (R) correspondant à un virage à gauche,
- si cet écart de route est négatif, il comprend la sélection du cercle de ralliement correspondant à un virage à droite, et - si cet écart de route est nul, la trajectoire à calculer ne comprend pas virage initial de ralliement.
8. Procédé selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que si la condition suivante est rempHe : - le point initial (I) se trouve en amont du point final (F), en dehors du premier cercle de capture (Cl), et
- le premier cercle de ralliement (RI) intercepte la route finale (rF), mais pas le second cercle de capture (C2), il comprend la sélection (21, 23) du premier cercle de ralliement (RI) et du second cercle de capture (C2), ou la sélection (20, 17) du second cercle de ralliement (R2) et du premier cercle de capture (Cl).
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que, si en outre le premier cercle de ralliement (RI) a été précédemment sélectionné (18, 19), il comprend la sélection (23) du second cercle de capture (C2), sinon, il comprend la sélection (20, 17) du second cercle de ralliement (R2) et du premier cercle de capture (Cl).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3109722A1 (fr) * 2015-06-24 2016-12-28 Centre National D'etudes Spatiales Procédé d'évitement d'une zone interdite par un satellite
CN112947485A (zh) * 2021-03-31 2021-06-11 亿海蓝(北京)数据技术股份公司 路径规划方法及系统

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2809372B1 (fr) * 2000-05-29 2002-09-20 Aerospatiale Matra Airbus Aeronef a commandes de vol electriques, pourvu d'un pilote automatique
DE10225252A1 (de) * 2002-06-07 2004-01-08 Eads Deutschland Gmbh Verfahren zur Vermeidung von Geländekollisionen für Luftfahrzeuge
US20050004745A1 (en) * 2003-05-15 2005-01-06 Rumbo Jim R. Flight navigation sequencing system and method
US7003383B2 (en) * 2003-05-15 2006-02-21 Honeywell International Inc. Flight management system using holding pattern entry algorithms
FR2870610B1 (fr) * 2004-05-18 2010-11-12 Airbus France Procede et dispositif pour determiner automatiquement une trajectoire de capture d'une trajectoire de vol pour un aeronef, ainsi que methode et systeme de guidage automatique d'un aeronef
FR2894366B1 (fr) * 2005-12-07 2008-02-29 Thales Sa Systeme de gestion de la partie terminale d'un plan de vol
US9115995B1 (en) * 2006-09-28 2015-08-25 Rockwell Collins, Inc. Enhanced graphical flight planning for a flight management system
US8798902B2 (en) * 2008-02-05 2014-08-05 General Electric Company System, method and computer software code for obtaining information for routing a powered system and adjusting a route in accordance with relevant information
US8706552B1 (en) * 2008-04-01 2014-04-22 Flightview Inc. Targeted advertisements to scheduled transportation users
FR2968441B1 (fr) * 2010-12-07 2012-12-28 Airbus Operations Sas Procede et dispositif pour construire une trajectoire de vol optimale destinee a etre suivie par un aeronef.
US9235991B2 (en) * 2011-12-06 2016-01-12 General Electric Company Transportation network scheduling system and method
FR2994010B1 (fr) * 2012-07-27 2018-09-07 Thales Dispositif et procede de gestion de strategie de rejointe de points de navigation
US9072221B2 (en) 2013-03-21 2015-07-07 Deere & Company Sectional driveshaft arrangement for a corn head
FR3022045B1 (fr) 2014-06-06 2016-05-27 Thales Sa Procede et dispositif de determination du sens de virage optimal d'un aeronef
FR3031175B1 (fr) 2014-12-30 2019-11-29 Thales Procede de rejointe automatique d'une route d'un aeronef
CN107238389A (zh) * 2017-06-27 2017-10-10 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 飞机航线规划方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0762252A2 (fr) * 1995-08-10 1997-03-12 Aerospatiale Societe Nationale Industrielle Procédé et dispositif de guidage d'un mobile
US5646854A (en) * 1989-11-14 1997-07-08 Honeywell Inc. Lateral guidance transition control apparatus for aircraft area navigation systems
FR2749686A1 (fr) * 1996-06-07 1997-12-12 Sextant Avionique Procede pour l'evitement lateral par un vehicule d'une zone mobile
US5774818A (en) * 1995-01-06 1998-06-30 Sextant Avionique Method for piloting an aerodyne by automatic control onto a horizontal path determined from way points

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4589616A (en) * 1984-01-24 1986-05-20 Sperry Corporation Cruise airspeed control of aircraft altitude capture
FR2565355B1 (fr) * 1984-05-29 1987-05-15 Trt Telecom Radio Electr Systeme de guidage terminal ou de recalage de position pour aeronef par mesures de distance et d'angle
FR2565372B1 (fr) * 1984-05-29 1987-09-18 Trt Telecom Radio Electr Systeme de guidage terminal ou de recalage de position pour aeronef par mesures de distance
FR2741320B1 (fr) * 1995-11-21 1998-01-02 Sextant Avionique Procede de pilotage a basse altitude

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5646854A (en) * 1989-11-14 1997-07-08 Honeywell Inc. Lateral guidance transition control apparatus for aircraft area navigation systems
US5774818A (en) * 1995-01-06 1998-06-30 Sextant Avionique Method for piloting an aerodyne by automatic control onto a horizontal path determined from way points
EP0762252A2 (fr) * 1995-08-10 1997-03-12 Aerospatiale Societe Nationale Industrielle Procédé et dispositif de guidage d'un mobile
FR2749686A1 (fr) * 1996-06-07 1997-12-12 Sextant Avionique Procede pour l'evitement lateral par un vehicule d'une zone mobile

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3109722A1 (fr) * 2015-06-24 2016-12-28 Centre National D'etudes Spatiales Procédé d'évitement d'une zone interdite par un satellite
FR3038082A1 (fr) * 2015-06-24 2016-12-30 Centre Nat D'etudes Spatiales (Cnes) Procede d'evitement d'une zone interdite par un satellite
CN112947485A (zh) * 2021-03-31 2021-06-11 亿海蓝(北京)数据技术股份公司 路径规划方法及系统

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