WO2016198492A1 - Procédé de contrôle de la puissance de transmission et système pour éviter la collision d'avions pour la mise en œuvre d'un tel procédé - Google Patents

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    • G01S7/4008—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system of transmitters
    • G01S7/4013—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system of transmitters involving adjustment of the transmitted power

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling the transmission power of response request messages implemented by a system to avoid the collision of a first aircraft and a second aircraft, and such a system to avoid the collision of aircraft.
  • the field of the present invention is that of systems for preventing aircraft collisions and, more particularly, a known system known as TCAS as Traffic Alert and Collision Avoidance System (system for avoiding a collision and alerting traffic).
  • TCAS Traffic Alert and Collision Avoidance System
  • Such a system can operate in several modes, including a mode called C / A and a mode S.
  • the present invention is adapted to the operation of said system in its mode S.
  • an anti-collision system For reasons of convenience only, such a system is called, in the present description, an anti-collision system.
  • Any aircraft that implements such an anti-collision system is equipped, on the one hand, with a so-called TCAS device whose name is generally confused with that of the system and which is called in the present description, also for the sake of convenience, an anti-collision apparatus and, on the other hand, a transponder, which may be used for other functions which are not directly related to the present invention and which are not described for this reason.
  • FIG. 1 The operation of such an anti-collision system in the aforementioned mode S is illustrated in FIG. 1. Every aircraft issues at regular intervals so-called "squitter" Sq beacon signals containing in particular an address of said transmitting aircraft.
  • the anti-collision apparatus of an aircraft 1 receives such a signal Sq from another aircraft 2, it transmits a response request Req message to said aircraft 2.
  • the transponder of the aircraft 2 Upon receipt of this message Req, the transponder of the aircraft 2 transmits a response Rep which, when received by the collision avoidance device of the aircraft 1, is used by said aircraft to determine the distance separating the aircraft 1 from the airplane 2 (distance called Range), the relative speed (Range rate) between the two aircraft, the estimated time before a possible collision (Tau), as well as the angle between the heading of the aircraft 1 and the direction of the aircraft 2, also called bearing (Bearing), etc.
  • the collision avoidance device of the aircraft 1 decides to continue or not this preliminary phase of surveillance by a tracking phase of the aircraft 2 which is now called "intruder" (intruder ).
  • response request Req messages are issued at regular time intervals by the aircraft 1 to the intruder plane 2 to which it responds with Rep response messages.
  • the answers provided by the intruder plane 2 allow the aircraft 1 collision avoidance device to predict a possible collision and especially to issue alerts such as TAs (Traff ⁇ c Advisories) traffic notices and / or RA resolution notices (Resolution Advisories) ).
  • the collision avoidance devices and transponders of a TCAS collision avoidance system use 1030 MHz and 1090 MHz frequency bands.
  • the transponders serve secondary secondary surveillance radar (SSR) systems to respond to requests from the latter using the same mechanism as for the TCAS collision avoidance system.
  • SSR secondary secondary surveillance radar
  • DME ultra distance measurement
  • the various uses of these frequency bands can cause interference between radio signals disturbing the operation of all these systems.
  • interference between radio frequency signals transmitted in the frequency bands mentioned above. are becoming more frequent and one of the problems raised by TCAS collision avoidance systems is to reduce these interferences as much as possible.
  • MOPS Minimum Operational Performance Standards
  • the first method called power programming in the DO-185B standard, consists of sending these request Req messages at a reduced transmission power Pt with respect to a predetermined maximum power Pmax, especially since the aircraft intruder 2 is close to the aircraft 1 considered.
  • This transmission power Pt is expressed according to the following formula:
  • Pt Pmax + 20 1og (r / 10), where r is the distance (also called range), expressed in nautical miles, between the considered airplane 1 and the intruder plane 2.
  • the power Pmax is for example 250 watts. This formula is applied only when the distance r (range) is less than 10 nautical miles.
  • this formula is arbitrary and that the transmission power Pt thus calculated depends only on the distance r between the two aircraft 1 and 2.
  • this formula leads to transmission powers Pt of the Req request messages which are still quite high and to zones Z thus covered by the radio signals emitted which are too wide. from which it follows that the number of planes emitting in these zones Z is still too great. It also follows that this so-called power programming method does not lead, when the density of air traffic is important, to an overall decrease in the occupancy of the frequency bands used and to a decrease in the interference mentioned above.
  • the second method recommended by the DO-185B standard is known as interference limiting, which consists of reducing the transmission power of the request Req messages only as a function of the number of intruder aircraft surrounding the aircraft in question.
  • the major drawback of this method is that, when the density of air traffic becomes very important, the transmission power Pt can be considerably reduced so that intruder aircraft no longer receive the Req request messages and therefore no longer respond to them. . They are no longer followed by the TCAS collision avoidance device.
  • the object of the present invention is therefore to propose a method for controlling the transmission power of response request messages implemented by a system to avoid the collision of a first aircraft and a second aircraft, said system being of the type comprising an anti-collision device equipping said first aircraft and a transponder equipping said second aircraft.
  • Said method comprises the following steps implemented by said anticollision apparatus:
  • said method comprises, implemented by said transponder, a measuring step for measuring at least the value, called the quality value, of a quantity representative of the quality of reception by the reception chain of the radiofrequency signals.
  • a measuring step for measuring at least the value, called the quality value, of a quantity representative of the quality of reception by the reception chain of the radiofrequency signals.
  • carrying query messages issued by a anticollision apparatus and a step of encapsulation of data representative of said one or more quality values in said response message and, implemented by said collision avoidance apparatus, a control step for controlling the transmission power of the radio frequency signals carrying said query messages according to the value or quality values encapsulated in the response messages transmitted by said transponder.
  • FIG. 1 is a view illustrating the operation of an anti-collision system
  • FIG. 2 is a block diagram of an anti-collision system according to an embodiment of the present invention, including an anti-collision apparatus and a transponder,
  • Fig. 3 is a diagram illustrating the steps that are implemented by an anti-collision apparatus of an anti-collision system according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 4 is a diagram illustrating the steps that are implemented by a transponder of an anti-collision system according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 5 is a block diagram of an anti-collision system according to an alternative embodiment of the present invention.
  • Fig. 6 is a diagram illustrating the steps that are implemented by an anti-collision apparatus of an anti-collision system according to the embodiment variant shown in FIG. 5.
  • FIG. 2 a system for preventing aircraft collisions according to an embodiment of the present invention, here called collision avoidance system, for example of the TCAS type, which comprises, on the one hand, an anti-collision device 10 which equips a first aircraft such as the aircraft 1 of FIG. 1 and, on the other hand, a transponder 20 which equips a second aircraft such as the intruder plane 2 of FIG. 1.
  • the anti-collision apparatus 10 and the transponder 20 are in communication with each other. It will be understood that every aircraft generally comprises both an anti-collision system 10 and a transponder 20.
  • the collision avoidance device 10 essentially comprises a transmission chain 11 with its antenna 12 designed to transmit radio frequency signals carrying signals. Req response request messages that are provided by a unit 13 for developing such messages. It also comprises a receiver 14 with its antenna 15 which are designed to receive the radio frequency signals carrying Rep response messages transmitted by the transponder 20 in response to Req request messages previously issued by the collision avoidance device 10.
  • the receiver 14 is connected to an analysis unit Rep response messages provided for issuing, as is known per se, TAs traffic advices or RAs resolution notices.
  • the transponder 20 essentially comprises a reception channel 21 with its antenna 22 for receiving the radio frequency signals emitted by the transmission chain 11 of a collision avoidance device 10 and covering the request messages Req that the radio frequency signals received carry. It further comprises a transmitter 23 and an antenna 24 for transmitting radio frequency signals carrying Rep response messages to the collision avoidance device 10 having sent the request message Req covered by the reception chain 21.
  • the radiofrequency signals emitted by the transmission channel 11 have a frequency of 1030 MHz while those emitted by the transmitter 23 have a frequency of 1090 MHz.
  • a transponder 20 further comprises a unit 25 for measuring the quality of the radio frequency signals received by the reception chain 21 as well as a unit 26 for encapsulating the data relating to the quality value or values Q measured by the measurement unit 25 in the response message Rep to be transmitted by the transmitter 23 to the collision avoidance device 10 having sent the received request message Req.
  • the collision avoidance device 10 further comprises a decapsulation unit 17 for covering the data relating to the quality value (s) Q measured by the measurement unit 25 and for controlling a control unit 18 itself intended to control the transmission power Pt of the transmission chain 11.
  • the control unit 18 elaborates, on the basis of the data received from the decapsulation unit 17, a control signal Sp for increasing or decreasing the transmission power Pt of the transmission channel 11.
  • the collision avoidance device 10 transmits, by its transmission chain 11, radio frequency signals carrying a request message Req to a transponder 20, which receives these radio frequency signals by its reception chain 21 and measures the quality values Q by its measurement unit 25.
  • the quality value or values Q thus measured are encapsulated in the form of data in the message Rep of response to the request message Req previously received and this message Rep is transmitted by the string d transmission 23 in the form of radiofrequency signals to the collision avoidance device 10.
  • the latter receives these radio frequency signals by its receiver 14, decapsulates, by its decapsulation unit 17, the data contained in the response message Rep received and extracts the measured Q quality value or values represented by these data.
  • the control unit 18 generates the control signal Sp in the following manner.
  • the control signal Sp is such that the power Pt transmission is increased relative to the previous transmission, for example a predetermined incremental value, or a value depending on the or the measured values of the quality or a value depending on the difference between the or the measured values and one or more threshold values.
  • the control signal Sp is such that the transmission power Pt is decreased with respect to the previous transmission, for example of a predetermined decremental value, of a value which is a function of the measured quality value or values, or of a value which is a function of the difference between the value or values. measured and one or more threshold values.
  • the quality value of the radio frequency signal measured by the measurement unit 24 is the value of at least one of the following characteristics:
  • the quality of the radio frequency signal measured by the measurement unit 25 is the reception power Pr of the radio frequency signals carrying a request message Req received by the reception chain 21.
  • the control signal Sp is such that the transmission power Pt is increased, for example by a predetermined incremental value, by a function value the measured reception power Pr, or a value depending on the difference Pr - Ps.
  • the control signal Sp is such that the transmission power Pt is decreased, for example by a predetermined decrement value, by a value which is a function of the measured reception power Pr, or of a value which is a function of the difference Pr - Ps.
  • the quality of the radiofrequency signal measured by the measurement unit 24 is the signal-to-noise ratio S / N of the radiofrequency signal carrying a request message Req received by the reception chain 21.
  • the control signal Sp is such that the transmission power Pt is increased and conversely, if the measured value is greater than the threshold value S / Ns, the control signal Sp is such that the transmission power Pt is decreased.
  • the quality of the radiofrequency signal measured by the measurement unit 24 is the bit error rate BER (Bit Error Rate) of the radiofrequency signal carrying a Req request message as received and decoded by the reception chain 21.
  • BER Bit Error Rate
  • the control signal Sp is such that the transmission power Pt is decreased and vice versa, if the measured value is greater than the threshold value BERs, the control signal Sp is such that the transmission power Pt is increased.
  • FIG. 3 a diagram illustrating the power control method that is implemented by a collision avoidance device 10 of an aircraft, such as the aircraft 1 of FIG. 1, according to the invention.
  • Step E1 is a step of triggering the tracking of an intruder plane, such as aircraft 2 of FIG. 1.
  • this step E1 follows the reception, by the collision avoidance device 10 of a signal Sq beacon, said squitter, issued by the aircraft 2 and the decision to consider this aircraft 2 as an intruder plane to follow (tracking).
  • This beacon signal Sq also contains the address of said transponder 20 of the aircraft 2.
  • This step El can simultaneously trigger several processes, such as the power control method of the invention but also trajectory study processes leading to the issuance of TAs (Traff ⁇ c Advisories) traffic notices and / or Resolution Advisories (RAs). Only the transmission power control process of the request messages object of the present invention is described here.
  • Step E2 is a step of initialization, on the one hand, of the transmission power Pt of request messages Req to a maximum value Pmax and, on the other hand, of a threshold quality value S described below.
  • Step E3 is a production step, for example by the processing unit 13, and transmission, for example by the transmission chain 11 of the collision avoidance device 10, at the signal power Pt. radio frequencies carrying a request message Req to said transponder 10.
  • Step E4 is a step of receiving a message Rep of response to this request message Req.
  • the control step E7 is continued by the step E3 of developing a new request message Req by the processing unit 13 and transmission by the transmission chain 11 of this message Req in the form of radio frequency signals.
  • This loop by the control step E7 allows a compatibility of the anti-collision system of the invention in the case where the transponder 20 which has responded to a request message Req is in accordance with the state of the art and therefore does not implement the power control method according to the present invention.
  • step E5 contains data relating to the quality of the radio frequency signals received by the transponder 20 and measured by its measurement unit 25, it is implemented (for example by the control unit 18 of FIGS. 2 and 5) a control step E8 for controlling the transmission power Pt of the radio frequency signals carrying said request messages (Req) according to the value or quality values encapsulated in the response messages (Rep) transmitted by said transponder (20).
  • the control step E8 comprises a step E81 for extracting data relating to the quality value Q (for example a step implemented by the decapping unit 17 of the collision avoidance device 10 ) then a step E82 for comparing this quality value Q with a threshold value S.
  • this threshold value S is a predetermined value that was initialized in step E2. As will be seen later, this threshold value S can be modified over time.
  • step E82 if the quality represented by the quality value Q is lower than the quality represented by this threshold value S, a step E83 of increasing the transmission power Pt of the next request message is implemented. Req to transmit and, conversely, if it is greater than the quality represented by this threshold value S, is implemented a step E84 for reducing the transmission power Pt of the next request message Req to be transmitted.
  • step E3 for generating and transmitting a new request message Req.
  • step E4 If in step E4 no response to a request message Req previously issued by the collision avoidance device 10 has been received from the transponder 20 (choice "no"), for example at the expiry of a predetermined time, is implementing a step E9 of resetting the transmission power Pt to a value greater than the current value, for example to the maximum power Pmax.
  • This step E9 solves the problem that a lack of response of the transponder 20 may be due to a deterioration of the transmission conditions between the aircraft 1 and the aircraft 2.
  • an optional step E10 for adjusting the threshold value S may indeed happen that the threshold value S predetermined at the initialization step E2 is too low, so that the power Pt transmission is too low (the E84 step is too often implemented), which leads to lack of response to Req request messages.
  • the adjustment step E10 can solve this problem by increasing the threshold value S, for example incrementally.
  • the adjustment step E10 comprises a step E101 for establishing the frequency F of the absence of response to the request messages Req and a step El 02 for correcting the threshold value S as a function of the frequency F established in step E101, for example an increase of the threshold value in proportion to the frequency F.
  • Steps E9 and E10 are continued by step E3 for preparing and sending a new request message Req.
  • Step E21 is a step of receiving the radio frequency signals carrying a Req request message sent by an anti-collision device of another aircraft.
  • Step E22 is a step of generating a response message Rep.
  • Step E23 is a step of measuring the quality of the radio frequency signals received in step E21 by which a value results. or more Q quality values (this step E23 is for example implemented in a measurement unit 25 of a transponder 10 according to Fig. 2).
  • Step E24 is a step of encapsulation in the response message Rep elaborated in step E22 of data representative of the measured Q quality value or values (this step E24 is for example implemented by the unit of FIG. elaboration 26).
  • Step E25 is a step of transmission in the form of radio frequency signals of the response message Rep resulting from step E24 (this step E25 is for example implemented by a transmitter 23 of a transponder 20).
  • FIG. 5 there is shown an anti-collision system according to the invention which differs from that shown in FIG. 2 in that it comprises an aeronautical data determination unit 19 which constitute parameters taken into account by the control unit 18, as will be seen later.
  • FIG. 6 A diagram of another embodiment of the method of the present invention is shown in FIG. 6.
  • This method is for example implemented by the anticollision apparatus 10 of FIG. 5. It differs from that of FIG. 3 in that it further comprises steps for establishing the threshold value S which is then taken into account in the control step E8, and in particular, in the embodiment shown, in the comparison step E82.
  • a step E12 is a step of modifying, with respect to a predetermined threshold value or the current threshold value, the threshold value S, from at least one of said aeronautical data determined in step El 1.
  • the threshold value S can be decreased when:
  • step E84 It will result from the lowering of the threshold value, an increase in power transmitted Pt because step E84 is more often implemented.
  • this threshold value can be increased when the distance R is greater than a predetermined distance, for example 30 nm. It will result from this increase in the threshold value, a decrease in power transmitted Pt because step E83 is more often implemented.

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Abstract

Procédé de contrôle de la puissance de transmission et système pour éviter la collision d'avions pour la mise en œuvre d'un tel procédé La présente invention concerne un procédé de contrôle de la puissance de transmission de messages de requête de réponse mis en œuvre par un système pour éviter la collision d'un premier avion (1) et d'un second avion (2). Selon l'invention, ledit procédé comporte une étape (E22) de mesure pour mesurer au moins la valeur, dite valeur de qualité, d'une grandeur représentative de la qualité de réception du transpondeur (20) de l'avion intrus (2) et, mise en œuvre par ledit appareil anticollision (10) du premier avion (1), une étape de commande (E8) pour commander la puissance de transmission des signaux radiofréquences portant les messages de requête de réponse (Req) en fonction de la valeur ou des valeurs de qualité encapsulées dans les messages de réponse (Rep) émis par ledit transpondeur (20). La présente invention concerne également un système pour éviter la collision d'avions pour la mise en œuvre d'un tel procédé.

Description

Procédé de contrôle de la puissance de transmission et système pour éviter la collision d'avions pour la mise en œuvre d'un tel procédé
La présente invention concerne un procédé de contrôle de la puissance de transmission de messages de requête de réponse mis en œuvre par un système pour éviter la collision d'un premier avion et d'un second avion, ainsi qu'un tel système pour éviter la collision d'avions.
Le domaine de la présente invention est celui des systèmes pour éviter les collisions d'avions et, plus particulièrement, un système connu appelé TCAS comme Traffïc Alert and Collision Avoidance System (système pour éviter une collision et alerter sur le trafic). Un tel système peut fonctionner selon plusieurs modes, notamment un mode dit C/A et un mode S. La présente invention est adaptée au fonctionnement dudit système dans son mode S.
Uniquement pour des raisons de commodité, un tel système est appelé, dans la présente description, un système anticollision. Tout avion qui met en œuvre un tel système anticollision est équipé, d'une part, d'un appareil dit TCAS dont le nom est généralement confondu avec celui du système et qui est appelé dans la présente description, également pour des raisons de commodité, un appareil anticollision et, d'autre part, d'un transpondeur, lequel peut être utilisé pour d'autres fonctions qui sont sans rapport direct avec la présente invention et qui ne sont pas décrits pour cette raison.
Le fonctionnement d'un tel système anticollision dans le mode S mentionné ci- dessus est illustré à la Fig. 1. Tout avion émet à intervalles réguliers des signaux de balise Sq dits "squitters" contenant notamment une adresse dudit avion émetteur. Lorsque l'appareil anticollision d'un avion 1 reçoit un tel signal Sq d'un autre avion 2, il émet un message Req de requête de réponse à destination dudit avion 2. A réception de ce message Req, le transpondeur de l'avion 2 émet une réponse Rep qui, à réception par l'appareil anticollision de l'avion 1, sert audit appareil pour déterminer la distance séparant l'avion 1 de l'avion 2 (distance appelée Range), la vitesse relative (Range rate) entre les deux avions, le temps estimé avant une éventuelle collision (Tau), ainsi que l'angle entre le cap de l'avion 1 et la direction de l'avion 2, encore appelé relèvement (Bearing), etc. Sur la base du contenu de cette réponse, l'appareil anticollision de l'avion 1 décide de poursuivre ou non cette phase préalable de surveillance par une phase de suivi (tracking) de l'avion 2 qui est maintenant dit "intrus" (intruder). Si tel est le cas, des messages Req de requête de réponse sont émis à intervalles de temps réguliers par l'avion 1 à destination de l'avion intrus 2 auxquels ce dernier répond par des messages de réponses Rep. Les réponses apportées par l'avion intrus 2 permettent à l'appareil anticollision de l'avion 1 de prédire une éventuelle collision et surtout d'émettre des alertes telles que des avis de trafic TAs (Traffïc Advisories) et/ou des avis de résolution RAs (Resolution Advisories).
Pour transmettre leurs messages respectifs, notamment les messages Req et Rep, les appareils anticollision et les transpondeurs d'un système anticollision TCAS utilisent des bandes de fréquences de 1030 MHz et 1090 MHz. Les transpondeurs servent, outre au système anticollision TCAS, au système de radar secondaire SSR (Secondary Surveillance Radar) pour répondre aux requêtes de ces derniers selon le même mécanisme que pour le système anticollision TCAS. De plus, les signaux DME (Mesure de la distance oblique) sont également émis dans les mêmes bandes de fréquences. Les diverses utilisations de ces bandes de fréquences peuvent provoquer des interférences entre signaux radio fréquences perturbant le fonctionnement de l'ensemble de ces systèmes. De plus, du fait de l'accroissement de la densité du trafic des avions ainsi que de l'accroissement de la quantité d'informations transmises par ces différents systèmes, des interférences entre signaux radio fréquences transmis dans les bandes de fréquences mentionnées ci-dessus sont de plus en plus fréquentes et un des problèmes soulevés par les systèmes anticollision TCAS est de réduire ces interférences autant que possible.
Pour ce faire, deux méthodes connues sont proposées par le standard dit MOPS (Minimum Operational Performance Standards) DO-185B relatif aux systèmes pour éviter des collisions et alerter sur le trafic TCAS. Elles consistent l'une et l'autre à agir sur la puissance de transmission par l'avion 1 des messages Req de requête de réponse à destination de l'avion dit intrus (intruder), lors de la phase de suivi (tracking) mentionnée ci-dessus.
La première méthode, dit programmation de puissance (power programming) dans le standard DO-185B, consiste à émettre ces messages Req de requête à une puissance de transmission Pt diminuée par rapport à une puissance maximale prédéterminée Pmax d'autant plus que l'avion intrus 2 se trouve proche de l'avion 1 considéré. Cette puissance de transmission Pt est exprimée selon la formule suivante :
Pt = Pmax + 20 1og (r/10), dans laquelle r est la distance (dit aussi range), exprimée en milles nautiques, entre l'avion considéré 1 et l'avion intrus 2. La puissance Pmax est par exemple de 250 Watts. Cette formule est appliquée uniquement lorsque la distance r (range) est inférieure à 10 milles nautiques.
On peut constater que cette formule est arbitraire et que la puissance de transmission Pt ainsi calculée ne dépend que de la distance r entre les deux avions 1 et 2. Or, il s'avère que, dans la pratique, cette formule conduit à des puissances de transmission Pt des messages de requête Req qui sont encore assez élevées et à des zones Z ainsi couvertes par les signaux radio fréquences émis qui sont trop étendues, d'où il résulte que le nombre d'avions qui émettent dans ces zones Z est encore trop important. Il en résulte également que cette méthode dite de programmation de puissance ne conduit pas, lorsque la densité du trafic aérien est importante, à une diminution globale de l'occupation des bandes de fréquences utilisées et à une baisse des interférences mentionnées ci-dessus.
La seconde méthode recommandée par le standard DO-185B est dite de limitation d'interférences (interférence limiting) qui consiste à diminuer la puissance d'émission des messages Req de requête uniquement en fonction du nombre d'avions intrus entourant l'avion considéré. L'inconvénient majeur de cette méthode est que, lorsque la densité du trafic aérien devient très importante, la puissance de transmission Pt peut être considérablement diminuée si bien que des avions intrus ne reçoivent plus les messages de requête Req et n'y répondent donc plus. Ils ne sont alors plus suivis par l'appareil anticollision du système TCAS.
EXPOSE DE L'INVENTION :
Le but de la présente invention est donc de proposer un procédé de contrôle de la puissance de transmission de messages de requête de réponse mis en œuvre par un système pour éviter la collision d'un premier avion et d'un second avion, ledit système étant du type comportant un appareil anticollision équipant ledit premier avion et un transpondeur équipant ledit second avion. Ledit procédé comporte les étapes suivantes mises en œuvre par ledit appareil anticollision :
- une étape d'émission de messages de requête sous forme de signaux radiofréquences portant lesdits messages et
- une étape de réception de signaux radiofréquences portant des messages de réponse émis par ledit transpondeur en réponse auxdits messages de requête.
Il comporte encore les étapes suivantes mises en œuvre par ledit transpondeur:
- une étape de réception des signaux radiofréquences portant des messages de requête émis par ledit appareil anticollision et
- une étape d'émission des signaux radiofréquences portant des messages de réponse en réponse à des messages de requête.
Selon la présente invention, ledit procédé comporte, mises en œuvre par ledit transpondeur, une étape de mesure pour mesurer au moins la valeur, dite valeur de qualité, d'une grandeur représentative de la qualité de réception par la chaîne de réception des signaux radiofréquences portant des messages de requête émis par un appareil anticollision et une étape d'encapsulation de données représentatives de ladite ou desdites valeurs de qualité dans ledit message de réponse, et, mise en œuvre par ledit appareil anticollision, une étape de commande pour commander la puissance de transmission des signaux radio fréquences portant lesdites messages de requête en fonction de la valeur ou des valeurs de qualité encapsulées dans les messages de réponse émis par ledit transpondeur.
DESCRIPTION DETAILLEE : Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels :
La Fig. 1 est une vue illustrant le fonctionnement d'un système anticollision, La Fig. 2 est un schéma synoptique d'un système anticollision selon un mode de réalisation de la présente invention, incluant un appareil anticollision et un transpondeur,
La Fig. 3 est un diagramme illustrant les étapes qui sont mises en œuvre par un appareil anticollision d'un système anticollision selon un mode de réalisation de la présente invention,
La Fig. 4 est un diagramme illustrant les étapes qui sont mises en œuvre par un transpondeur d'un système anticollision selon un mode de réalisation de la présente invention,
La Fig. 5 est un schéma synoptique d'un système anticollision selon une variante de réalisation de la présente invention, et
La Fig. 6 est un diagramme illustrant les étapes qui sont mises en œuvre par un appareil anticollision d'un système anticollision selon la variante de réalisation représentée à la Fig. 5.
On a représenté à la Fig. 2 un système pour éviter les collisions d'avions selon un mode de réalisation de la présente invention, dit ici système anticollision, par exemple du type TCAS, qui comporte, d'une part, un appareil anticollision 10 qui équipe un premier avion tel que l'avion 1 de la Fig. 1 et, d'autre part, un transpondeur 20 qui équipe un second avion tel que l'avion intrus 2 de la Fig. 1. A la Fig. 2, l'appareil anticollision 10 et le transpondeur 20 sont en communication l'un avec l'autre. On comprendra que tout avion comporte généralement à la fois un système anticollision 10 et un transpondeur 20.
L'appareil anticollision 10 comporte essentiellement une chaîne d'émission 11 avec son antenne 12 prévues pour émettre des signaux radio fréquences portant des messages de requête de réponse Req qui lui sont fournis par une unité 13 d'élaboration de tels messages. Il comporte également un récepteur 14 avec son antenne 15 qui sont prévus pour recevoir les signaux radio fréquences portant des messages de réponse Rep émis par le transpondeur 20 en réponse à des messages de requête Req précédemment émis par l'appareil anticollision 10. Le récepteur 14 est relié à une unité 16 d'analyse des messages de réponse Rep prévue pour délivrer, comme cela est connu en soi, des avis de trafic TAs ou des avis de résolution RAs.
Quant au transpondeur 20, il comporte essentiellement une chaîne de réception 21 avec son antenne 22 pour recevoir les signaux radio fréquences émis par la chaîne d'émission 11 d'un appareil anticollision 10 et recouvrir les messages de requête Req que les signaux radio fréquences reçus portent. Il comporte encore un émetteur 23 et une antenne 24 pour émettre des signaux radiofréquences portant des messages de réponses Rep à destination de l'appareil anticollision 10 ayant émis le message de requête Req recouvert par la chaîne de réception 21.
Par exemple, les signaux radiofréquences émis par la chaîne d'émission 11 ont une fréquence de 1030 MHz alors que ceux émis par l'émetteur 23 ont une fréquence de 1090 MHz.
Selon l'invention, un transpondeur 20 comporte encore une unité 25 de mesure de la qualité des signaux radiofréquences reçus par la chaîne de réception 21 ainsi qu'une unité 26 d'encapsulation des données relatives à la ou les valeurs de qualité Q mesurées par l'unité de mesure 25 dans le message de réponse Rep à transmettre par l'émetteur 23 à l'appareil anticollision 10 ayant émis le message de requête Req reçu.
Quant à l'appareil anticollision 10, il comporte encore une unité de décapsulation 17 pour recouvrir les données relatives à la ou aux valeurs de qualité Q mesurées par l'unité de mesure 25 et pour piloter une unité de commande 18 elle- même prévue pour commander la puissance de transmission Pt de la chaîne d'émission 11.
L'unité de commande 18 élabore, sur la base des données reçues de l'unité de décapsulation 17, un signal de commande Sp d'augmentation ou de diminution de la puissance d'émission Pt de la chaîne d'émission 11.
Ainsi, l'appareil anticollision 10 émet, par sa chaîne d'émission 11, des signaux radiofréquences portant un message de requête Req à destination d'un transpondeur 20, lequel reçoit ces signaux radiofréquences par sa chaîne de réception 21 et en mesure la ou des valeurs de qualité Q par son unité de mesure 25. La ou les valeurs de qualité Q ainsi mesurées sont encapsulées sous forme de données dans le message Rep de réponse au message de requête Req précédemment reçu et ce message Rep est transmis par la chaîne d'émission 23 sous forme de signaux radiofréquences à l'appareil anticollision 10. Celui-ci reçoit ces signaux radiofréquences par son récepteur 14, décapsule, par son unité de décapsulation 17, les données contenues dans le message de réponse Rep reçu et en extrait la ou les valeurs de qualité Q mesurées représentées par ces données. L'unité de commande 18 élabore le signal de commande Sp de la manière suivante.
Si la ou les valeurs de qualité mesurées par l'unité de mesure 25 sont représentatives d'une faible qualité, c'est-à-dire inférieure à une ou des valeurs de qualité seuil, le signal de commande Sp est tel que la puissance de transmission Pt est augmentée par rapport à la précédente transmission, par exemple d'une valeur incrémentielle prédéterminée, ou d'une valeur fonction de la ou les valeurs mesurées de la qualité ou encore d'une valeur fonction de la différence entre la ou les valeurs mesurées et une ou des valeurs seuils. Inversement, si la ou les valeurs de qualité mesurées par l'unité de mesure 25 sont représentatives d'une forte qualité, c'est-à-dire supérieure à une ou des valeurs de qualité seuil, le signal de commande Sp est tel que la puissance de transmission Pt est diminuée par rapport à la précédente transmission, par exemple d'une valeur décrémentielle prédéterminée, d'une valeur fonction de la ou des valeurs de qualité mesurées ou d'une valeur fonction de la différence entre la ou les valeurs mesurées et une ou des valeurs seuils.
Selon un autre mode de réalisation, la valeur de qualité du signal radio fréquence mesurée par l'unité de mesure 24 est la valeur d'au moins une des caractéristiques suivantes :
- la puissance de réception Pr des signaux radio fréquences portant un message de requête Req reçu par la chaîne de réception 21,
- le rapport signal à bruit S/N du signal radio fréquence portant un message de requête Req reçu par la chaîne de réception 21,
- le taux d'erreurs binaires BER (Bit Error Rate) du signal radio fréquence portant un message de requête Req reçu par la chaîne de réception 21.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la qualité du signal radio fréquence mesurée par l'unité de mesure 25 est la puissance de réception Pr des signaux radio fréquences portant un message de requête Req reçu par la chaîne de réception 21. Ainsi, si la valeur mesurée de la puissance de réception Pr est inférieure à une valeur de puissance seuil Ps, le signal de commande Sp est tel que la puissance de transmission Pt est augmentée, par exemple d'une valeur incrémentielle prédéterminée, d'une valeur fonction de la puissance de réception mesurée Pr, ou d'une valeur fonction de la différence Pr - Ps. Inversement, si la valeur mesurée de la puissance de réception Pr est supérieure à une puissance seuil Ps, le signal de commande Sp est tel que la puissance de transmission Pt est diminuée, par exemple d'une valeur décrémentielle prédéterminée, d'une valeur fonction de la puissance de réception mesurée Pr, ou d'une valeur fonction de la différence Pr - Ps. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la qualité du signal radiofréquence mesurée par l'unité de mesure 24 est le rapport signal à bruit S/N du signal radiofréquence portant un message de requête Req reçu par la chaîne de réception 21. Ainsi, si la valeur mesurée du rapport S/N est inférieure à une valeur seuil S/Ns, le signal de commande Sp est tel que la puissance de transmission Pt est augmentée et inversement, si la valeur mesurée est supérieure à la valeur seuil S/Ns, le signal de commande Sp est tel que la puissance de transmission Pt est diminuée.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la qualité du signal radiofréquence mesurée par l'unité de mesure 24 est le taux d'erreurs binaires BER (Bit Error Rate) du signal radiofréquence portant un message de requête Req tel que reçu et décodé par la chaîne de réception 21. Ainsi, si la valeur mesurée du taux d'erreurs binaires est inférieure à une valeur seuil BERs, le signal de commande Sp est tel que la puissance de transmission Pt est diminuée et inversement, si la valeur mesurée est supérieure à la valeur seuil BERs, le signal de commande Sp est tel que la puissance de transmission Pt est augmentée.
On a représenté à la Fig. 3 un diagramme illustrant le procédé de contrôle de puissance qui est mis en œuvre par un appareil anticollision 10 d'un avion, tel que l'avion 1 de la Fig. 1, conforme à l'invention.
L'étape El est une étape de déclenchement du suivi (tracking) d'un avion intrus, tel que l'avion 2 de la Fig. 1. Par exemple, cette étape El fait suite à la réception, par l'appareil anticollision 10 d'un signal de balise Sq, dit squitter, émis par l'avion 2 et à la décision de considérer cet avion 2 comme un avion intrus à suivre (tracking). Ce signal de balise Sq contient par ailleurs l'adresse dudit transpondeur 20 de l'avion 2.
Cette étape El peut déclencher simultanément plusieurs processus, tels que le procédé de contrôle de puissance de l'invention mais aussi des processus d'étude de trajectoires conduisant à l'émission d'avis de trafic TAs (Traffïc Advisories) et/ou d'avis de résolution RAs (Resolution Advisories). Seul le processus de contrôle de puissance d'émission des messages de requête, objet de la présente invention, est décrit ici.
On comprendra que l'ensemble des étapes du procédé de contrôle de puissance de la présente invention forme une instance d'un processus de contrôle de puissance de transmission Pt des messages de requête Req transmis à un avion intrus 2 et qu'il y a autant d'instances mises en œuvre à un moment considéré qu'il y a d'avions intrus à ce moment.
L'étape E2 est une étape d'initialisation, d'une part, de la puissance de transmission Pt de messages de requête Req à une valeur maximale Pmax et, d'autre part, d'une valeur de qualité seuil S décrite ci-après. L'étape E3 est une étape d'élaboration, par exemple par l'unité d'élaboration 13, et d'émission, par exemple par la chaîne d'émission 11 de l'appareil anticollision 10, à la puissance Pt, de signaux radio fréquences portant un message de requête Req à destination dudit transpondeur 10.
L'étape E4 est une étape de réception d'un message Rep de réponse à ce message de requête Req.
Si à l'étape E4 un message de réponse Rep émis par le transpondeur 20 a bien été reçu (choix "oui"), est mise en œuvre une étape E5 de lecture du message de réponse Rep contenu dans cette réponse et une étape E6 de vérification que le message Rep ainsi lu contient des données relatives à la qualité des signaux radio fréquences précédemment reçus par le transpondeur 20. Si tel n'est pas le cas, à l'instar de l'état de la technique, est mise en œuvre une étape de commande E7 de la puissance de transmission Pt du prochain message de requête Req à émettre telle que : Pt = Pmax + 20 Log (r / 10) r (range) étant la distance séparant l'avion 1 équipé de l'appareil anticollision 10 et l'avion 2 équipé du transpondeur 20. L'étape de commande E7 est poursuivie par l'étape E3 d'élaboration d'un nouveau message de requête Req par l'unité d'élaboration 13 et d'émission par la chaîne d'émission 11 de ce message Req sous forme de signaux radiofréquences. Cette boucle par l'étape de commande E7 permet une compatibilité du système anticollision de l'invention dans le cas où le transpondeur 20 qui a répondu à un message de requête Req est conforme à l'état de la technique et n'implémente donc pas le procédé de contrôle de puissance selon la présente invention.
Si le message Rep lu à l'étape E5 contient des données relatives à la qualité des signaux radiofréquences reçus par le transpondeur 20 et mesurée par son unité de mesure 25, est mise en œuvre (par exemple par l'unité de commande 18 des Figs. 2 et 5) une étape de commande E8 pour commander la puissance de transmission Pt des signaux radiofréquences portant lesdites messages de requête (Req) en fonction de la valeur ou des valeurs de qualité encapsulées dans les messages de réponse (Rep) émis par ledit transpondeur (20).
Dans l'exemple de réalisation représenté, l'étape de commande E8 comporte une étape E81 d'extraction des données relatives à la valeur de qualité Q (étape par exemple mise en œuvre par l'unité de décapsulation 17 de l'appareil anticollision 10) puis une étape E82 de comparaison de cette valeur de qualité Q à une valeur seuil S. Par défaut, cette valeur seuil S est une valeur prédéterminée qui a été initialisée à l'étape E2. Comme on le verra par la suite, cette valeur de seuil S pourra être modifiée au cours du temps. A l'étape E82, si la qualité représentée par la valeur de qualité Q est inférieure à la qualité représentée par cette valeur seuil S, est mise en œuvre une étape E83 d'augmentation de la puissance d'émission Pt du prochain message de requête Req à transmettre et, inversement, si elle est supérieure à la qualité représentée par cette valeur seuil S, est mise en œuvre une étape E84 de diminution de la puissance d'émission Pt du prochain message de requête Req à émettre.
L'une et l'autre étapes E83 et E84 sont poursuivies par l'étape E3 d'élaboration et d'émission d'un nouveau message de requête Req.
Si à l'étape E4 aucune réponse à un message de requête Req précédemment émis par l'appareil anticollision 10 n'a été reçue du transpondeur 20 (choix "non"), par exemple à l'échéance d'un temps prédéterminé, est mise en œuvre une étape E9 de réinitialisation de la puissance de transmission Pt à une valeur supérieure à la valeur actuelle, par exemple à la puissance maximale Pmax.
Cette étape E9 permet de résoudre le problème lié au fait qu'une absence de réponse du transpondeur 20 peut être due à une détérioration des conditions de transmission entre l'avion 1 et l'avion 2. Augmenter la puissance de transmission Pt à une valeur supérieure, voire à la puissance maximale Pmax, permet de compenser cette détérioration et offre une sécurité accrue en favorisant le rétablissement du contact avec l'avion intrus 2.
Peut également être mise en œuvre une étape E10, optionnelle, d'ajustement de la valeur de seuil S. Il peut en effet arriver que la valeur de seuil S prédéterminée à l'étape d'initialisation E2 soit trop faible si bien que la puissance de transmission Pt est trop faible (l'étape E84 est trop souvent mise en œuvre), ce qui induit des absences de réponse aux messages de requête Req. L'étape d'ajustement E10 peut résoudre ce problème en augmentant la valeur de seuil S, par exemple de manière incrémentielle.
Dans l'exemple de réalisation représenté, l'étape d'ajustement E10 comprend une étape E101 d'établissement de la fréquence F des absences de réponse aux messages de requête Req et une étape El 02 de correction de la valeur seuil S en fonction de la fréquence F établie à l'étape E101, par exemple une augmentation de la valeur seuil en proportion de la fréquence F.
Les étapes E9 et E10 sont poursuivies par l'étape E3 d'élaboration et d'émission d'un nouveau message de requête Req.
A la Fig. 4, on a représenté un diagramme des étapes du procédé de l'invention qui sont mises en œuvre dans un transpondeur 20 d'un avion. L'étape E21 est une étape de réception des signaux radio fréquences portant un message de requête Req émise par un appareil anticollision d'un autre avion. L'étape E22 est une étape d'élaboration d'un message de réponse Rep. L'étape E23 est une étape de mesure de la qualité des signaux radio fréquences reçus à l'étape E21 par laquelle résulte une valeur ou plusieurs valeurs de qualité Q (cette étape E23 est par exemple mise en œuvre dans une unité de mesure 25 d'un transpondeur 10 conforme à la Fig. 2). L'étape E24 est une étape d'encapsulation dans le message de réponse Rep élaboré à l'étape E22 de données représentatives de la ou les valeurs de qualité Q mesurées (cette étape E24 est par exemple mise en œuvre par l'unité d'élaboration 26). L'étape E25 est une étape de transmission sous forme de signaux radio fréquences du message de réponse Rep résultant de l'étape E24 (cette étape E25 est par exemple mise en œuvre par un émetteur 23 d'un transpondeur 20).
A la Fig. 5, on a représenté un système anticollision selon l'invention qui diffère de celui qui est représenté à la Fig. 2 en ce qu'il comporte une unité de détermination de données aéronautiques 19 lesquelles constituent des paramètres pris en compte par l'unité de commande 18, comme on le verra par la suite.
Un diagramme d'un autre mode de réalisation du procédé de la présente invention est montré à la Fig. 6. Ce procédé est par exemple mis en œuvre par l'appareil anticollision 10 de la Fig. 5. Il diffère de celui de la Fig. 3 en ce qu'il comporte en outre des étapes d'établissement de la valeur seuil S qui est ensuite prise en compte à l'étape de commande E8, et en particulier, dans le mode de réalisation représenté, à l'étape de comparaison E82. A partir de la réponse Rep reçue du transpondeur 20, de manière classique, est mise en œuvre, par exemple par l'unité de détermination 19 de l'appareil anticollision 10 représenté à la Fig. 5, une étape El i de détermination de données aéronautiques, telles que :
- le temps avant collision Tau,
- la distance R (range) entre l'avion considéré et l'avion intrus,
- la vitesse relative Rr (Range rate) définie comme étant la variation dans le temps de la distance R,
- la précision du relèvement B (bearing) définie comme l'angle que forment la direction de l'avion intrus et le cap de l'avion considéré, et
- l'altitude relative et ou la dérivée par rapport au temps de l'altitude relative. Une étape E12 est une étape de modification, par rapport à une valeur seuil prédéterminée ou de la valeur de seuil courante, de la valeur seuil S, à partir d'au moins une desdites données aéronautiques déterminées à l'étape El 1.
Par exemple, dans le cas où la qualité des signaux radio fréquences considérée est la puissance de réception par le transpondeur, la valeur seuil S peut être diminuée lorsque :
- la distance R diminue,
- le temps avant collision Tau diminue dans le temps,
- la vitesse relative Rr augmente,
- le relèvement oscille de manière importante sur l'afficheur de navigation ND, - l'altitude relative diminue ou sa dérivée augmente.
Il résultera de la diminution de la valeur seuil, un relèvement de la puissance transmise Pt car l'étape E84 est plus souvent mise en œuvre.
Au contraire, cette valeur seuil peut être augmentée lorsque la distance R est supérieure à une distance prédéterminée, par exemple 30nm. Il résultera de cette augmentation de la valeur seuil, une diminution de la puissance transmise Pt car l'étape E83 est plus souvent mise en œuvre.

Claims

REVENDICATIONS
1) Procédé de contrôle de la puissance de transmission de messages de requête de réponse mis en œuvre par un système TCAS pour éviter la collision d'un premier avion (1) et d'un second avion (2), ledit système étant du type comportant un appareil anticollision (10) équipant ledit premier avion (1) et un transpondeur (20) équipant ledit second avion (2), ledit procédé comportant les étapes suivantes mises en œuvre par ledit appareil anticollision (10) :
- une étape (E3) d'émission de messages de requête (Req) sous forme de signaux radio fréquences portant lesdits messages (Req) et
- une étape (E4) de réception de signaux radio fréquences portant des messages de réponse (Rep) émis par ledit transpondeur (20) en réponse auxdits messages de requête (Req),
ledit procédé comportant encore les étapes suivantes mises en œuvre par ledit transpondeur (20) :
- une étape (E21) de réception des signaux radio fréquences portant des messages de requête (Req) émis par ledit appareil anticollision (10) et
- une étape (E25) d'émission des signaux radio fréquences portant des messages de réponse (Rep) en réponse à des messages de requête (Req),
caractérisé en ce que ledit procédé comporte, mises en œuvre par ledit transpondeur (20), une étape (E22) de mesure pour mesurer au moins la valeur, dite valeur de qualité, d'une grandeur représentative de la qualité de réception par la chaîne de réception (21) des signaux radio fréquences portant des messages de requête (Req) émis par un appareil anticollision (10) et une étape (E24) d'encapsulation de données représentatives de ladite ou desdites valeurs de qualité dans ledit message de réponse (Rep), et, mise en œuvre par ledit appareil anticollision (10), une étape de commande (E8) pour commander la puissance de transmission des signaux radio fréquences portant lesdites messages de requête (Req) en fonction de la valeur ou des valeurs de qualité encapsulées dans les messages de réponse (Rep) émis par ledit transpondeur (20).
2) Procédé de contrôle de puissance selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la valeur de qualité du signal radio fréquence mesurée à l'étape de mesure (E22) est la valeur d'une au moins des caractéristiques suivantes :
- la puissance de réception (Pr) des signaux radio fréquences portant un message de requête Req reçu par le transpondeur (20),
- le rapport signal à bruit (S/N) du signal radio fréquence portant un message de requête Req reçu par le transpondeur (20), - le taux d'erreurs binaires (BER) du signal radio fréquence portant un message de requête Req reçu par le transpondeur (20).
3) Procédé de contrôle de la puissance de transmission de messages de requête de réponse mis en œuvre par un appareil anticollision d'un système TCAS pour éviter la collision d'un premier avion (1) et d'un second avion (2), ledit procédé comportant les étapes suivantes:
- une étape (E3) d'émission de messages de requête (Req) sous forme de signaux radiofréquences portant lesdits messages (Req) et
- une étape (E4) de réception de signaux radiofréquences portant des messages de réponse (Rep) émis par ledit transpondeur (20) en réponse auxdits messages de requête (Req),
caractérisé en ce que ledit procédé comporte une étape de commande (E8) pour commander la puissance de transmission des signaux radiofréquences portant lesdites messages de requête (Req) en fonction d'une valeur ou de valeurs de qualité encapsulées dans les messages de réponse (Rep) émis par ledit transpondeur (20).
4) Procédé de contrôle de puissance selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite étape de commande (E8) comporte :
- une étape (E82) de comparaison de la valeur de qualité Q à une valeur seuil S,
- une étape (E83) d'augmentation de la puissance d'émission Pt du prochain message de requête Req à transmettre lorsque la qualité représentée par la valeur de qualité Q est inférieure à la qualité représentée par cette valeur seuil S et une étape E84 de diminution de la puissance d'émission Pt du prochain message de requête Req à émettre lorsque la qualité représentée par la valeur de qualité Q est supérieure à la qualité de cette valeur seuil S.
5) Procédé de contrôle de puissance selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une étape (E9) de réinitialisation de la puissance de transmission Pt à une valeur supérieure à la valeur actuelle si l'étape de réception (E4) ne reçoit aucune réponse à un message de requête Req précédemment émis par l'appareil anticollision 10.
6) Procédé de contrôle de puissance selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte ladite étape de réinitialisation (E9) réinitialise la puissance de transmission Pt à la puissance maximale Pmax. 7) Procédé de contrôle de puissance selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une étape (E10) d'ajustement de la valeur de seuil S.
8) Procédé de contrôle de puissance selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite étape d'ajustement (E10) comporte une étape (El 01) d'établissement de la fréquence F des absences de réponse aux messages de requête Req et une étape (El 02) de correction de la valeur seuil S en fonction de la fréquence F établie à l'étape (E101). 9) Procédé de contrôle de puissance selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de commande (E7) de la puissance d'émission Pt du prochain message de requête Req à émettre telle que :
Pt = Pmax + 20 Log (r / 10) r (range) étant la distance séparant l'avion 1 équipé de l'appareil anticollision (10) et l'avion 2 équipé du transpondeur (20), ladite étape de commande (E7) étant mise en œuvre lorsque le message de réponse Rep reçu ne contient pas de données relatives à la valeur de qualité des signaux radio fréquences précédemment reçus par ledit transpondeur (20).
10) Procédé de contrôle de puissance selon une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape (El 1) de détermination de données aéronautiques et une étape (El 2) de modification de la valeur seuil en fonction des valeurs desdites données aéronautiques.
11) Procédé de contrôle de puissance selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdites données aéronautiques sont au moins l'une des suivantes :
- le temps avant collision (Tau),
- la distance (R) entre l'avion considéré et l'avion intrus,
- la vitesse relative (Rr) définie comme étant la variation dans le temps de la distance (R),
- la précision du relèvement (B) définie comme l'angle que forment la direction de l'avion intrus et le cap de l'avion considéré, et
- l'altitude relative et/ou sa dérivée par rapport au temps.
12) Procédé de contrôle de puissance selon la revendication 11, caractérisé en ce que la valeur seuil peut être diminuée lorsque : - la distance (R) diminue,
- le temps avant collision (Tau) diminue dans le temps,
- la vitesse relative (Rr) augmente,
- le relèvement oscille de manière importante sur l'afficheur de navigation (ND), - l'altitude relative diminue et/ou sa dérivée augmente
13) Procédé de contrôle de puissance mis en œuvre par un transpondeur d'un avion, caractérisé en ce qu'il comprend :
- une étape (E21) de réception des signaux radio fréquences portant un message de requête Req émise par un appareil anticollision TCAS (10) d'un autre avion (1),
- une étape (E22) d'élaboration d'un message de réponse Rep,
- une étape (E23) de mesure de la qualité des signaux radio fréquences reçus à l'étape (E21)
- une étape (E24) d'encapsulation dans le message de réponse Rep élaboré à l'étape (E22) de données représentatives de la ou les valeurs de qualité Q mesurées, et
- une étape (E25) de transmission sous forme de signaux radio fréquences du message de réponse Rep résultant de l'étape (E24).
14) Système TCAS pour éviter la collision d'un premier avion (1) et d'un second avion (2), du type comportant un appareil anticollision (10) équipant ledit premier avion (1) et un transpondeur (20) équipant ledit second avion (2), ledit appareil anticollision (10) comportant :
- une chaîne d'émission (13) pour émettre des messages de requête (Req) sous forme de signaux radio fréquences portant lesdits messages (Req) et
- un récepteur (11) pour recevoir des signaux radiofréquences portant des messages de réponse (Rep) émis par ledit transpondeur (20) en réponse auxdits messages de requête (Req),
ledit transpondeur (20) comportant
- une chaîne de réception (21) pour recevoir des signaux radiofréquences portant des messages de requête (Req) émis par un appareil anticollision (10) et
- un émetteur (23) pour émettre des signaux radiofréquences portant des messages de réponse (Rep) en réponse à des messages de requête (Req), caractérisé en ce que ledit transpondeur (20) comporte une unité de mesure (25) pour mesurer au moins la valeur, dite valeur de qualité, d'une grandeur représentative de la qualité de réception par la chaîne de réception (21) des signaux radiofréquences portant des messages de requête (Req) émis par un appareil anticollision (10) et une unité d'encapsulation (26) pour encapsuler ladite ou lesdites valeurs de qualité dans ledit message de réponse (Rep), et en ce que ledit appareil anticollision (10) comporte une unité de commande (18) pour commander la puissance d'émission de la chaîne d'émission (11) en fonction de la valeur ou des valeurs de qualité encapsulées dans les messages de réponse (Rep) émis par ledit transpondeur (20).
15) Appareil anticollision (10) d'un système pour éviter la collision d'un premier avion et d'un second avion selon la revendication 14, ledit appareil anticollision (10) comportant une chaîne d'émission (13) pour émettre à un transpondeur (20) d'un avion intrus des messages de requête (Req) sous forme de signaux radio fréquences portant lesdits messages (Req) et un récepteur (11) pour recevoir des signaux radio fréquences portant des messages de réponse (Rep) émis par ledit transpondeur (20) en réponse auxdits messages de requête (Req), caractérisé en ce qu'il comporte une unité de commande (18) pour commander la puissance d'émission de la chaîne d'émission (11) en fonction d'une valeur ou de valeurs de qualité encapsulées dans les messages de réponse (Rep) émis par ledit transpondeur (20).
16) Transpondeur (20) d'un système pour éviter la collision d'un premier avion (1) et d'un second avion (2) selon la revendication 14, ledit transpondeur (20) comportant une chaîne de réception (21) pour recevoir des signaux radio fréquences portant des messages de requête (Req) émis par un appareil anticollision (10) et un émetteur (23) pour émettre des signaux radio fréquences portant des messages de réponse (Rep) en réponse à des messages de requête (Req), caractérisé en ce qu'il comporte une unité de mesure (25) pour mesurer au moins la valeur, dite valeur de qualité, d'une grandeur représentative de la qualité de réception par la chaîne de réception (21) des signaux radio fréquences portant des messages de requête (Req) émis par un appareil anticollision (10) et une unité d'encapsulation (26) pour encapsuler ladite ou lesdites valeurs de qualité dans ledit message de réponse (Rep).
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3043787B1 (fr) * 2015-11-13 2019-07-05 Airbus Operations Procede de controle de la puissance de transmission de messages mis en œuvre par un systeme pour eviter la collision en vol d'avions.
US11555911B2 (en) * 2019-06-07 2023-01-17 Honeywell International Inc. Interference limiting for surveillance messages
US11869372B2 (en) 2020-11-11 2024-01-09 Honeywell International Inc. Transmitting and receiving surveillance messages

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020063653A1 (en) * 2000-08-31 2002-05-30 Honeywell International, Inc. Method for reducing transmit power for traffic alert and collision avoidance systems and airborne collision avoidance systems
US20030137444A1 (en) * 2001-07-20 2003-07-24 Stone Cyro A. Surveillance and collision avoidance system with compound symbols
US20050231418A1 (en) * 2004-04-14 2005-10-20 Ybarra Kathryn W Systems and methods for managing transmission power into a shared medium
US20100029317A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Honeywell International Inc. Apparatus and method for transmit power control in a wireless network

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5471212A (en) * 1994-04-26 1995-11-28 Texas Instruments Incorporated Multi-stage transponder wake-up, method and structure
US5959568A (en) * 1996-06-26 1999-09-28 Par Goverment Systems Corporation Measuring distance
US6940392B2 (en) * 2001-04-24 2005-09-06 Savi Technology, Inc. Method and apparatus for varying signals transmitted by a tag
US20080311865A1 (en) * 2007-06-14 2008-12-18 Tzero Technologies, Inc. Transmission scheduling control of average transmit signal power
GB0912082D0 (en) * 2009-07-10 2009-08-19 Ubisense Ltd Lacation sysstem

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020063653A1 (en) * 2000-08-31 2002-05-30 Honeywell International, Inc. Method for reducing transmit power for traffic alert and collision avoidance systems and airborne collision avoidance systems
US20030137444A1 (en) * 2001-07-20 2003-07-24 Stone Cyro A. Surveillance and collision avoidance system with compound symbols
US20050231418A1 (en) * 2004-04-14 2005-10-20 Ybarra Kathryn W Systems and methods for managing transmission power into a shared medium
US20100029317A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Honeywell International Inc. Apparatus and method for transmit power control in a wireless network

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Introduction to TCAS II, Version 7.1", 28 February 2011 (2011-02-28), XP055247744, Retrieved from the Internet <URL:http://www.faa.gov/documentLibrary/media/Advisory_Circular/TCAS II V7.1 Intro booklet.pdf> [retrieved on 20160204] *

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