WO2021122324A1 - Dispositif et procede de proposition automatique de resolution de conflits aeriens - Google Patents

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WO2021122324A1
WO2021122324A1 PCT/EP2020/085588 EP2020085588W WO2021122324A1 WO 2021122324 A1 WO2021122324 A1 WO 2021122324A1 EP 2020085588 W EP2020085588 W EP 2020085588W WO 2021122324 A1 WO2021122324 A1 WO 2021122324A1
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conflict
air
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candidate
trajectories
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PCT/EP2020/085588
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Nicolas Martin
Maxime Tessier
Isabelle LEBLANC
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Thales
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    • G08G5/04—Anti-collision systems
    • G08G5/045—Navigation or guidance aids, e.g. determination of anti-collision manoeuvers

Definitions

  • the invention relates generally to air navigation control systems, and in particular to the resolution of air conflicts.
  • air navigation control systems also called air traffic control system
  • air traffic control system One of the roles of air navigation control systems is to prevent collisions between aircraft, while maintaining a regular flow of air traffic.
  • Collision prevention is an essential role of air navigation control systems. Collision prevention is conventionally ensured by defining minimum distances and separation times between aircraft, as defined in the standards. A conflict is detected when two aircraft have trajectories that expect to violate minimum separations. One of the main missions of air traffic controllers is to resolve these conflicts so that the separation between the planes is always guaranteed, and safety ensured.
  • HMI Human-Machine Interfaces
  • the invention improves the situation.
  • the invention provides a method for automatically proposing an air conflict resolution.
  • the method comprising a step of receiving air conflict and air situation data at a time when an air conflict is detected, the method comprising the steps of:
  • the selection step comprising the substeps consisting in associating a degree of operational relevance to each candidate trajectory according to a number of operational relevance criteria, classifying the candidate trajectories in order of operational relevance according to the degrees of relevance associated with said trajectories, and selecting from among the ranked candidate trajectories in order of operational relevance, the most relevant candidate trajectory which is accepted by the flight plan management system and which allows the resolution of the air conflict without generating other air conflicts;
  • a type of resolution may correspond to one or more conflict resolution actions, a conflict resolution action being chosen from a group comprising a change in the trajectory, a change in the flight level, and a gear change.
  • a type of resolution may correspond to one or more constraints relating to one or more conflict resolution actions, a constraint being chosen from a group comprising a constraint relating to the orientation and to maximum values for the change of route, a constraint relating to a minimum or maximum value of the flight level, and a constraint relating to a minimum or maximum value of speed.
  • the category of conflict may depend on at least one criterion chosen from a group comprising the geometry of the air conflict, the proximity of the air conflict, the criticality of the air conflict, and the evolutionary aspect of the air conflicts. flights.
  • the number of criteria may include the efficiency of the flight, the efficiency of the flight being defined by a plurality of criteria including the fuel consumption, the impact on the comfort on board the aircraft. aircraft, the equity between the aircraft involved in the air conflict, and the complexity of implementing and monitoring the proposed solution.
  • the air conflict data can include the geometry of the conflict, the proximity of the conflict, the criticality of the conflict, and the evolutionary aspect of the flights.
  • the method may include a step consisting in returning the flights relating to the solutions which are more optimal than the returned solution and which have not been returned.
  • the invention further provides an automatic air conflict resolution proposal device, the device being configured to receive air conflict and air situation data at a time when an air conflict is detected.
  • the device includes a proposed resolution unit configured to:
  • the device further comprising a resolution search unit configured for:
  • the resolution search unit being configured to associate a degree of operational relevance to each candidate trajectory according to a number operational relevance criteria, classify the candidate trajectories in order of operational relevance according to the degrees of relevance associated with said trajectories, and select from among the candidate trajectories ranked in order of operational relevance, the most relevant candidate trajectory which is accepted by the system management of flight plans and which allows the resolution of said air conflict without generating other air conflicts;
  • the embodiments of the invention allow automated management of the air conflict resolution proposal.
  • the embodiments of the invention make it possible to automatically provide air traffic controllers with solutions guaranteeing the resolution of the air conflicts detected without creating new conflicts within a configurable time horizon, the solutions being reliable, relevant, and operationally. acceptable.
  • the automatic proposal for resolving air conflicts makes it possible to lighten the workload of air traffic controllers while respecting the strategies traditionally adopted by air traffic controllers.
  • the conflict resolution solutions offered automatically are reliable and operationally relevant.
  • the air conflict resolution solutions according to the embodiments of the invention are based on a global resolution and an evaluation of the proposed resolution with regard to the overall air situation, as opposed to a local resolution. which takes into account the aircraft involved in the conflict detected or a set of aircraft, which makes it possible to guarantee better stability and an improvement in air traffic.
  • the embodiments of the invention provide strategies for determining the categories of conflicts and the air situation as well as the sorting and selection of the solution to be applied for the resolution of air conflicts which take into account the impacts. edge and operational constraints.
  • the embodiments of the invention provide a unique and optimal solution to be applied for the resolution of an air conflict.
  • the embodiments of the invention make it possible to increase the safety and the capacity of the airspace.
  • FIG.1 is a flowchart representing an automatic air conflict resolution proposal method, according to certain embodiments of the invention.
  • FIG.2 is a diagram showing an air traffic control system comprising an automatic air conflict resolution proposal device, according to certain embodiments of the invention.
  • the embodiments of the invention can be used in air traffic control systems for decision support for air traffic controllers in order to resolve air conflicts, prevent collisions between aircraft or between aircraft and given areas (eg segregation zones, no-go zones or restricted zones), and manage air traffic.
  • air traffic control systems for decision support for air traffic controllers in order to resolve air conflicts, prevent collisions between aircraft or between aircraft and given areas (eg segregation zones, no-go zones or restricted zones), and manage air traffic.
  • an aircraft can be any type of aircraft such as an airplane, a helicopter, a hot air balloon, or a drone.
  • an aircraft flight plan is a series of named points in a four-dimensional space comprising a latitude, a longitude, an altitude, and a time value (or passage time or ' Estimated Time of Overflight 'in English).
  • the named points represent the trajectory to be followed by the aircraft at the times indicated by the time values.
  • a clearance corresponds to an authorization and / or a constraint given by the air traffic controller to execute a phase of the flight plan.
  • a clearance can be chosen from a group comprising heading changes, direct orders, parallel start-up orders, gear change orders, and level change orders. flight.
  • the embodiments of the invention provide an automatic air conflict resolution proposal method, the air conflict being represented by air conflict data.
  • step 100 the air conflict and air situation data at a time when an air conflict is detected (between at least two aircraft or between an aircraft and a given area) can be received.
  • the air conflict data can include the geometry of the air conflict, the proximity of the air conflict, the criticality of the air conflict, and the evolutionary aspect of flights.
  • a conflict category associated with the detected air conflict can be determined based on the data of the air conflict.
  • the category of the air conflict can depend on at least one criterion chosen from a group comprising the geometry of the air conflict, the proximity of the air conflict, the criticality of the air conflict, and the evolutionary aspect. flights.
  • a degree of relevance of proposing a resolution of the air conflict can be determined as a function of the category of the air conflict detected and of the air situation. The degree of relevance determines whether it is relevant to propose a resolution to the air conflict given the air situation at the time the air conflict is detected and the data of the air conflict.
  • step 103 it is determined whether it is relevant to propose a resolution of the air conflict detected as a function of the degree of relevance determined in step 102.
  • step 103 the degree of relevance associated with the conflict detected can be compared with a threshold value, the decision in step 103 corresponding to a relevance of proposing a resolution of the air conflict if the degree of relevance associated with the conflict. air conflict is greater than or equal to the threshold value. If it is determined in step 103 that it is not relevant to propose a resolution of the air conflict detected, steps 108 to 109 can be carried out. In step 108, it is determined whether an air conflict resolution solution has already been proposed. If it is determined in step 108 that a solution has been proposed, the solution that had been proposed can be deleted in step 109. If it is determined in step 108 that no solution had been proposed, no conflict resolution solution is proposed in step 110.
  • step 104 can be carried out to determine whether an existing solution had already been proposed for the resolution of the air conflict. . If it is determined in step 104 that no solution had been proposed (a solution that is already saved), steps 111 through 118 can be performed to provide a solution for resolving the conflict. If it is determined in step 106 that a solution had already been proposed, the solution may be re-evaluated in step 105. If it is determined in step 106 following re-evaluation of the solution that the solution is still relevant, a candidate trajectory can be updated with the parameters of the solution reevaluated in step 107 and the updated candidate trajectory can be returned to step 118. If determined in step 106 that the solution which had been proposed is no longer relevant, steps 111 to 118 can be carried out.
  • Step 111 can be performed to determine one or more types of conflict resolution to be applied for the resolution of the air conflict depending on the degree of relevance.
  • the type of resolution corresponds to the type of clearance to be given.
  • a type of resolution may correspond to one or more conflict resolution actions, a conflict resolution action being chosen from a group comprising a change in the trajectory, a change in the flight level, and a gear change.
  • a type of resolution can also correspond to one or more constraints relating to one or more conflict resolution actions, a constraint being chosen from a group comprising a constraint relating to the orientation (left or right) and to maximum values for the change of route, a constraint relating to a minimum or maximum value of the flight level, and a constraint relating to a minimum or maximum value of speed.
  • step 112 a set of alternative trajectories corresponding to the type (s) of resolution to be applied can be determined, the alternative trajectories corresponding to trajectories for the conflicting flights.
  • a set of candidate trajectories can be determined from among the set of alternative trajectories, a candidate trajectory being an alternative trajectory not giving rise to an air conflict.
  • Step 111 thus consists in determining, among the alternative trajectories, the trajectories which make it possible to resolve the air conflict without creating other conflicts. The motion for a resolution is based on the candidate trajectories.
  • step 113 If it is determined in step 113 that the set of candidate trajectories comprises at least one candidate trajectory, a candidate trajectory which fulfills a selection criterion can be selected, in step 114, from among the least one candidate trajectory determined in step 113. In step 115, it can be determined whether there is at least one candidate trajectory which fulfills the selection criterion. If it is determined in step 115 that the set of candidate trajectories does not include any candidate trajectory that fulfills the selection criterion, no solution is proposed in step 116.
  • step 115 If it is determined in step 115 that the set of candidate trajectories comprises at least one candidate trajectory which fulfills the selection criterion, the candidate trajectory which fulfills the selection criterion can be returned to step 118 as the proposed solution and displayed to the air traffic controller for resolution air conflict.
  • the selection criterion may relate to the operational relevance of the candidate trajectories and to the acceptability of the candidate trajectories by the flight plan management system.
  • step 114 may include the sub-steps consisting of:
  • the set of alternative trajectories does not include any trajectory which does not resolve the air conflict without creating at least one other air conflict, no solution is proposed for the resolution of the conflict detected.
  • the set of alternative trajectories comprises several candidate trajectories, the substeps of step 114 make it possible to select, among the candidate trajectories, the first trajectory which is accepted by the flight plan management system, which resolves the conflict existing on the initial trajectories of conflicting flights without creating new air conflicts, and which is the most relevant from an operational relevance point of view.
  • the solution thus proposed to the air traffic controller for the resolution of the air conflict detected is unique, optimal, reliable and operationally relevant.
  • the number of criteria may include the efficiency of the flight, the efficiency of the flight being defined by a plurality of criteria comprising, without limitation, the fuel consumption, the impact on the comfort at on board the aircraft, the equity between the aircraft involved in the air conflict, and the complexity of implementing and monitoring the proposed solution.
  • a solution may consist in modifying the trajectory of at least one of the aircraft to resolve the conflict detected.
  • a solution seeking to modify the trajectory of an aircraft can be a "bearing” type solution, a "direct” type solution, or a "parallel” type solution.
  • a solution tree can be built from a number of user parameters, a solution being composed of a first point from which one leaves the planned route, of a second point outside the original road which is defined along a rhumb line from the first point, and a third point on which we join the road. For each first point, the set of three possible points can be evaluated according to at least one criterion.
  • a solution tree can be constructed from a number of user parameters, a solution being composed by a first point (called 'leaving point' in English) which corresponds to the point from which the planned route is left, and a second point which corresponds to the point at which the route is joined.
  • a solution may consist in modifying the flight level of at least one of the aircraft to resolve the conflict detected.
  • a solution may consist in accelerating or delaying at least one of the aircraft to resolve the air conflict.
  • the possible solutions can be sorted according to a criterion relating to the type of order given, to the air situation (vertical evolution of flight plans, type of conflict, time to conflict), to the operational impact of the solution (impact on fuel consumption, impact on comfort on board the aircraft, complexity of the implementation and monitoring of the solution, fairness between the aircraft involved in the air conflict), and the impact of the solution on the efficiency of the road (in terms of distance and time).
  • the proposed solution can be maintained (saved) and re-evaluated each time the surrounding air situation changes, the solution being deleted and an alternative solution being sought if a conflict is resolved or if the proposed solution n 'is no longer applicable.
  • the list of flights involved in the choice of the final solution can be displayed to the air traffic controller.
  • the flights and the areas involved in the conflicts found in relation to the more optimal solutions than the chosen solution which have not been adopted can be returned to the air traffic controller in step 117.
  • the detection of an air conflict and / or the validation of the determined solutions can take into account prohibited zones.
  • the detection of an air conflict and / or the validation of the determined solutions can also take into account the meteorological impacts and / or the coordination constraints put in place.
  • the selection of a solution can take into account the required performance of the routes and the possible performance of the aircraft.
  • the selection of a solution may take into account the impacts on the arrival sequences at airports.
  • the embodiments of the invention further provide a device 25 for automatic air conflict resolution proposal implemented in an air traffic control system 20, the device 25 comprising a detection unit.
  • air conflicts 251 configured to detect air conflicts between at least two aircraft or between an aircraft and a given zone, the given zone possibly being a prohibited zone, a segregation zone, or a restricted zone.
  • An air conflict can be a conflict with a medium term (term less than 40 minutes) or a conflict with a long term (term less than 2 hours).
  • the device 25 can be configured to receive the air conflict and air situation data at a time when an air conflict is detected.
  • the air conflict data can include the geometry of the air conflict, the proximity of the air conflict, the criticality of the air conflict, and the evolutionary aspect of flights.
  • the air traffic control system 20 can include a processing unit 21 (referred to as 'Flight Data Plan System') configured to manage the life cycle of the air traffic control system from the associated flight plans aircraft operating in controlled airspace.
  • the processing unit 21 can be configured to determine a prediction of the trajectories including an estimate of the hours of overflight of the points of the route, and to assign the control of each flight to a controller according to the sectorization of the airspace. control.
  • the processing unit 21 can also be configured to respond to probe requests to determine a trajectory for a given clearance, and to determine probe flight plans when a solution for resolving a detected conflict is shared between the units of the device 25.
  • the device 25 may include a resolution proposal unit 255 configured to determine a conflict category associated with the air conflict detected as a function of the data of the air conflict.
  • the category of the air conflict can depend on at least one criterion chosen from a group comprising the geometry of the air conflict, the proximity of the air conflict, the criticality of the air conflict, and the evolutionary aspect. flights.
  • the proposed resolution unit 255 may further be configured to determine a degree of relevance of proposing a resolution of the air conflict depending on the category and the air situation at the time the air conflict is detected.
  • the degree of relevance determines whether it is relevant to propose a resolution to the air conflict given the air situation at the time the air conflict is detected and the data of the air conflict.
  • the proposed resolution unit 255 thus makes it possible to trigger the search for a solution if the detected conflict is considered critical, for example if the separation between two aircraft involved in the detected conflict is less than a minimum value of the separation.
  • the resolution proposal unit 255 can be configured to trigger the search for a proposal for the resolution of the detected air conflict, for example if the degree of relevance associated with the air conflict is greater than or equal to a threshold value.
  • Motion Resolution Unit 255 determines that it is not relevant to propose a resolution, no solution is offered to the air traffic controller for the resolution of the conflict. If the resolution proposal unit 255 determines that it is not relevant to propose a solution for the resolution of the detected conflict, the resolution proposal unit 255 can be configured to determine if a solution has already been proposed, if a solution had already been proposed, then the proposed resolution unit 255 can be configured to delete the proposed solution, otherwise, no solution is offered.
  • the proposed resolution unit 255 can be configured to check whether a solution had already been proposed for the resolution of the air conflict. air conflict before triggering the search for a solution. If proposed resolution unit 255 determines that a solution had already been proposed, that solution may be re-evaluated. If the proposed resolution unit 255 determines, after re-evaluating the solution, that the solution is no longer relevant, the proposed resolution unit 255 triggers the search for a solution, otherwise, a candidate path may be updated with the parameters of the solution that had been proposed and the updated candidate trajectory can be returned as the solution to be applied to resolve the detected air conflict.
  • the device 25 can further comprise a resolution search unit 257 configured to determine one or more types of resolution to be applied to resolve the air conflict detected as a function of the degree of relevance, in in particular, if the resolution proposal unit 255 determines that it is relevant to propose a resolution of the air conflict detected and that no solution had been proposed or that the solutions that had been proposed are no longer relevant.
  • a type of resolution corresponds to the type of clearance to be given.
  • a type of resolution can correspond to one or more conflict resolution actions, a conflict resolution action being chosen from a group comprising a change in the trajectory, a change in the flight level, and a gear change.
  • a type of resolution can also correspond to one or more constraints relating to one or more conflict resolution actions, a constraint being chosen from a group comprising a constraint relating to the orientation (left or right) and to maximum values for the change of route, a constraint relating to a minimum or maximum value of the flight level, and a constraint relating to a minimum or maximum value of speed.
  • the resolution search unit 257 can further be configured to:
  • the candidate trajectories are trajectories which make it possible to resolve the air conflict detected without creating other conflicts.
  • the motion for a resolution is based on the candidate trajectories.
  • the resolution search unit 257 determines that the set of alternative paths does not include any candidate paths, no solution is offered. And if the resolution search unit 257 determines that the set of alternative trajectories includes at least one candidate trajectory, the resolution search unit 257 can be configured to select from among the set of candidate trajectories, a trajectory according to a selection criteria.
  • the selection criterion may relate to the operational relevance of the candidate trajectories and to the acceptability of the candidate trajectories by the flight plan management system.
  • the resolution search unit 257 can be configured to:
  • the resolution search unit 257 can be configured to determine the validity period of each determined solution, in addition to the controller order to be given to the pilot to resolve the conflict. air. During the validity of a solution, re-evaluation of the solution is not necessary.
  • the resolution search unit 257 can further be configured to determine parameters relating to each solution including the aircraft which are not involved in the detected conflict but which prevented the use of a more relevant solution, the effectiveness of the conflict. solution (for example in terms of time and the distance it saves or loses compared to the nominal trajectory), and the impact of the solution on the overall air situation.
  • the resolution proposal unit 255 can be configured to consolidate the results from the resolution search unit 257 and guide the choices of the resolution search unit 257 based on the air situation of the conflict detected.
  • the device 25 may further include a detection unit 253 configured to detect air conflicts if at least one of the conflicting flights is a probe.
  • the detection unit 253 can be further configured to check the validity of the solutions offered by the resolution search unit 257.
  • the unit detection device 253 can be configured to associate a probe flight plan with the proposed solution and lift a conflict causing the solution to become invalid if the air situation changes and this flight plan loses its separation.
  • the air traffic control system 20 can further include a Man-Machine interface 23 configured to represent the air situation to the controller of the air traffic control system 20, display the flight plans filed and their trajectory predictions, display the current position tracks and conflicts detected by device 25 as well as proposed solutions for resolving the conflicts detected.
  • a Man-Machine interface 23 configured to represent the air situation to the controller of the air traffic control system 20, display the flight plans filed and their trajectory predictions, display the current position tracks and conflicts detected by device 25 as well as proposed solutions for resolving the conflicts detected.
  • the invention further provides a computer program product comprising code instructions for performing the process steps when said program is executed on a computer.
  • the embodiments of the invention can be implemented by various means, for example by hardware, software, or a combination thereof.
  • routines executed to implement the embodiments of the invention whether they are implemented within the framework of an operating system or of a specific application, of a component, of a program, object, module or sequence of instructions, or even a subset thereof, may be referred to herein as “computer program code” or simply “code. program ”.
  • Program code typically includes computer readable instructions that reside at various times in various memory and storage devices in a computer and which, when read and executed by one or more processors in a computer, cause the computer to perform the operations necessary to perform the operations and / or elements specific to the various aspects of the embodiments of the invention.
  • the instructions of a program, readable by computer, for carrying out the operations of the embodiments of the invention can be, for example, the assembly language, or else a source code or an object code written in combination with one or several programming languages.

Abstract

Procédé de proposition automatique de résolution de conflit aérien, le procédé comprenant une étape (100) consistant à recevoir des données de conflit aérien et de situation aérienne à un instant où un conflit aérien est détecté, le procédé comprenant les étapes consistant à : - déterminer (101) une catégorie de conflit associée audit conflit aérien détecté en fonction desdites données de conflit; - déterminer (102) un degré de pertinence de proposer une résolution dudit conflit aérien en fonction de ladite catégorie et de ladite situation aérienne; - déterminer (111) un ou plusieurs types de résolution à appliquer pour résoudre ledit conflit aérien détecté en fonction dudit degré de pertinence; - déterminer (112) un ensemble de trajectoires alternatives correspondant audit un ou plusieurs types de résolution; - déterminer (113) un ensemble de trajectoires candidates parmi l'ensemble de trajectoires alternatives, une trajectoire candidate étant une trajectoire alternative n'engendrant pas un conflit aérien; - sélectionner (114), parmi les trajectoires candidates, une trajectoire candidate qui remplit un critère de sélection relatif à la pertinence opérationnelle des trajectoires candidates et à l'acceptabilité des trajectoires candidates par le système de gestion de plans de vols; - retourner (118) ladite trajectoire candidate, ladite trajectoire candidate étant sauvegardée et réévaluée tant qu'elle n'engendre pas un conflit aérien ou qu'elle n'a pas été acceptée par un contrôleur aérien.

Description

DESCRIPTION
Titre de l’invention : Dispositif et Procédé de proposition automatique de résolution de conflits aériens
Domaine technique
[0001] L’invention concerne de manière générale les systèmes de contrôle de la navigation aérienne, et en particulier la résolution de conflits aériens.
Art Antérieur
[0002] Un des rôles des systèmes de contrôle de navigation aérienne (aussi appelé système de contrôle du trafic aérien) est de prévenir les collisions entre les aéronefs, tout en maintenant un flux régulier du trafic aérien.
[0003] La prévention de collision est un rôle essentiel des systèmes de contrôle de la navigation aérienne. La prévention de collision est classiquement assurée en définissant des distances et des temps de séparation minimaux entre les aéronefs, tels que définis dans les standards. Un conflit est détecté lorsque deux aéronefs ont des trajectoires qui prévoient d’enfreindre les séparations minimales. Une des missions principales des contrôleurs aériens est de résoudre ces conflits afin que la séparation entre les avions soit toujours garantie, et la sécurité assurée.
[0004] Actuellement, les contrôleurs cherchent eux-mêmes la façon de résoudre les conflits entre avions. Ils sont aidés d’un certain nombre d’outils, principalement des interfaces Homme-Machine (IHM), aux fonctions limitées. Avec l’accroissement du trafic aérien et de sa complexité, la détection et la résolution des conflits aériens deviennent de plus en plus difficiles, et le choix des stratégies de résolution à adopter devient plus complexe. Par ailleurs, la charge du contrôleur est nettement augmentée, ce qui a un impact direct sur la capacité et la sécurité de l’espace aérien.
[0005] Il existe diverses approches pour la résolution de conflits aériens comprenant les approches décrites dans:
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- ‘Ή. Erzberger, Automated conflict resolution for air traffic control, in Proceeding International Congress Aeronautical Sciences, pp. 1-27, 2006”.
- “M.A. Vilaplana, E. Valls, F. Garcia de Blanes, I. del Pozo de Poza Conflict détection and resolution using predicted aircraft trajectories, 2012”.
[0006] Les approches existantes permettent de résoudre un conflit aérien sous la forme d’un problème d’optimisation avec contraintes. La résolution de conflit est effectuée par le contrôleur aérien, à l’aide de quelques outils très peu automatisés qui lui permettent d’afficher les trajectoires planifiées des avions, de mesurer la distance entre les trajectoires et de visualiser le point où la distance entre les avions sera minimale, indiquant un potentiel conflit. Quand le contrôleur dispose d’un outil de détection automatique de conflits à moyen terme, il peut également visualiser la zone de conflit et avoir des informations complémentaires sur le conflit. Il peut aussi, avant d’appliquer une solution pour résoudre le conflit détecté, tester cette solution dans le système pour vérifier qu’elle résout effectivement le conflit et qu’elle ne créé pas d’autres conflits. Cependant, les tâches d’analyse de la situation aérienne et de détermination d’une solution qui résolve le conflit détecté sont toujours réalisées manuellement par le contrôleur aérien. Ce sont des tâches complexes qui occupent une part importante de la charge des fonctions du contrôleur. L’accroissement du trafic aérien nécessite de nouveaux outils allégeant cette charge, afin d’assurer une gestion efficace de l’espace aérien en toute sécurité.
[0007] D’autres solutions présentées dans des domaines différents peuvent être inspirantes comme par exemple la solution divulgués dans le brevet US2008/033648 qui traite d’une méthode d’évitement de collision de deux navires en mer optimisée selon des caractéristiques nautiques.
[0008] En outre, les solutions actuelles de résolution des conflits aériens ne permettent pas d’isoler une seule proposition de résolution et le contrôleur doit évaluer chaque proposition et estimer la plus pertinente. Cependant, dans un espace aérien à faible trafic, une multitude de propositions peut n’être d’aucune utilité car elle ralentit l’analyse du contrôleur, tandis que dans un espace aérien à fort trafic, l’analyse de chaque proposition requière trop de temps. De plus, si les propositions ne sont pas réévaluées en continu, il existe un risque, au moment où le contrôleur aérien accepte la proposition, d’un rejet du système ou de l’apparition de nouveaux conflits. D’autres solutions existantes ne permettent pas une mise en oeuvre opérationnelle car la succession d’ordres à donner est difficile à suivre par le contrôleur ou ne peut être donnée avec les moyens de radio communication actuels.
[0009] Il existe donc un besoin pour un dispositif et un procédé amélioré pour la gestion de résolution des conflits de trafic aérien.
Définition Générale de l’invention
[0010] L’invention vient améliorer la situation. A cet effet, l’invention propose un procédé de proposition automatique de résolution de conflit aérien. Le procédé comprenant une étape consistant à recevoir des données de conflit aérien et de situation aérienne à un instant où un conflit aérien est détecté, le procédé comprenant les étapes consistant à :
- déterminer une catégorie de conflit associée au conflit aérien détecté en fonction des données de conflit;
- déterminer un degré de pertinence de proposer une résolution du conflit aérien en fonction de la catégorie et de la situation aérienne;
- déterminer un ou plusieurs types de résolution à appliquer pour résoudre ledit conflit aérien détecté en fonction dudit degré de pertinence; - déterminer un ensemble de trajectoires alternatives correspondant à l’un ou plusieurs types de résolution;
- déterminer un ensemble de trajectoires candidates parmi l’ensemble de trajectoires alternatives, une trajectoire candidate étant une trajectoire alternative n’engendrant pas un conflit aérien;
- sélectionner, parmi les trajectoires candidates, une trajectoire candidate qui remplit un critère de sélection relatif à la pertinence opérationnelle des trajectoires candidates et à l’acceptabilité des trajectoires candidates par le système de gestion de plans de vols, l’étape de sélection comprenant les sous-étapes consistant à associer un degré de pertinence opérationnelle à chaque trajectoire candidate selon un nombre de critères de pertinence opérationnelle, classer les trajectoires candidates par ordre de pertinence opérationnelle en fonction des degrés de pertinence associées auxdites trajectoires, et sélectionner parmi les trajectoires candidates classées par ordre de pertinence opérationnelle, la trajectoire candidate la plus pertinente qui est acceptée par le système de gestion des plans de vols et qui permet la résolution du conflit aérien sans générer d’autres conflits aériens;
- retourner la trajectoire candidate, ladite trajectoire candidate étant sauvegardée et réévaluée tant qu’elle n’engendre pas un conflit aérien ou qu’elle n’a pas été acceptée par un contrôleur aérien.
[0011] Selon certains modes de réalisation, un type de résolution peut correspondre à une ou plusieurs actions de résolution de conflit, une action de résolution de conflit étant choisie dans un groupe comprenant un changement de la trajectoire, un changement du niveau de vol, et un changement de vitesse.
[0012] Selon certains modes de réalisation, un type de résolution peut correspondre à une ou plusieurs contraintes relatives à l’une ou plusieurs actions de résolution de conflit, une contrainte étant choisie dans un groupe comprenant une contrainte relative à l’orientation et à des valeurs maximales pour le changement de route, une contrainte relative à une valeur minimale ou maximale du niveau de vol, et une contrainte relative à une valeur minimale ou maximale de vitesse.
[0013] Selon certains modes de réalisation, la catégorie de conflit peut dépendre d’au moins un critère choisi dans un groupe comprenant la géométrie du conflit aérien, la proximité du conflit aérien, la criticité du conflit aérien, et l’aspect évolutif des vols. [0014] Selon certains modes de réalisation, le nombre de critères peut comprendre l’efficacité du vol, l’efficacité du vol étant définie par une pluralité de critères comprenant la consommation de carburant, l’impact sur le confort à bord de l’aéronef, l’équité entre les aéronefs impliqués dans le conflit aérien, et la complexité de l’implémentation et du suivi de la solution proposée.
[0015] Selon certains modes de réalisation, les données de conflit aérien peuvent comprendre la géométrie du conflit, la proximité du conflit, la criticité du conflit, et l’aspect évolutif des vols.
[0016] Selon certains modes de réalisation, le procédé peut comprendre une étape consistant à retourner les vols relatifs aux solutions qui sont plus optimales que la solution retournée et qui n’ont pas été retournées.
[0017] L’invention fournit en outre un dispositif de proposition automatique de résolution de conflit aérien, le dispositif étant configuré pour recevoir des données de conflit aérien et de situation aérienne à un instant où un conflit aérien est détecté. Le dispositif comprend une unité de proposition de résolution configurée pour:
- déterminer une catégorie de conflit associée au conflit aérien détecté en fonction des données de conflit;
- déterminer un degré de pertinence de proposer une résolution du conflit aérien en fonction de la catégorie et de la situation aérienne; le dispositif comprenant en outre une unité de recherche de résolution configurée pour :
- déterminer un ou plusieurs types de résolution à appliquer pour résoudre le conflit aérien détecté en fonction du degré de pertinence;
- déterminer un ensemble de trajectoires alternatives correspondant à l’un ou plusieurs types de résolution;
- déterminer un ensemble de trajectoires candidates parmi l’ensemble de trajectoires alternatives, une trajectoire candidate étant une trajectoire alternative n’engendrant pas un conflit aérien;
- sélectionner, parmi les trajectoires candidates, une trajectoire candidate qui remplit un critère de sélection relatif à la pertinence opérationnelle des trajectoires candidates et à l’acceptabilité des trajectoires candidates par le système de gestion de plans de vols, l’unité de recherche de résolution étant configurée pour associer un degré de pertinence opérationnelle à chaque trajectoire candidate selon un nombre de critères de pertinence opérationnelle, classer les trajectoires candidates par ordre de pertinence opérationnelle en fonction des degrés de pertinence associées auxdites trajectoires, et sélectionner parmi les trajectoires candidates classées par ordre de pertinence opérationnelle, la trajectoire candidate la plus pertinente qui est acceptée par le système de gestion des plans de vols et qui permet la résolution dudit conflit aérien sans générer d’autres conflits aériens;
- retourner la trajectoire candidate, ladite trajectoire candidate étant sauvegardée et réévaluée tant qu’elle n’engendre pas un conflit aérien ou qu’elle n’a pas été acceptée par un contrôleur aérien.
[0018] Avantageusement, les modes de réalisation de l’invention permettent une gestion automatisée de la proposition de résolution des conflits aériens.
[0019] Avantageusement, les modes de réalisation de l’invention permettent de fournir automatiquement aux contrôleurs aériens des solutions garantissant la résolution des conflits aériens détectés sans créer de nouveaux conflits dans un horizon de temps paramétrable, les solutions étant fiables, pertinentes, et opérationnellement acceptables.
[0020] Avantageusement, la proposition automatique de résolution de conflits aériens selon les modes de réalisation de l’invention permet d’alléger la charge de travail des contrôleurs aériens tout en respectant les stratégies traditionnellement adoptées par les contrôleurs aériens. Les solutions de résolution de conflits proposées automatiquement sont fiables et pertinentes opérationnellement.
[0021] Avantageusement, les solutions de résolutions de conflits aériens selon les modes de réalisation de l’invention reposent sur une résolution globale et une évaluation de la résolution proposée au regard de l’ensemble de la situation aérienne, par opposition à une résolution locale qui tient compte des aéronefs impliqués dans le conflit détecté ou d’un ensemble d’aéronefs, ce qui permet de garantir une meilleure stabilité et une amélioration du trafic aérien.
[0022] Avantageusement, les modes de réalisation de l’invention fournissent des stratégies de détermination des catégories de conflits et de la situation aérienne ainsi que le tri et la sélection de la solution à appliquer pour la résolution de conflits aériens qui tiennent compte des impacts bord et des contraintes opérationnelles. [0023] Avantageusement, les modes de réalisation de l’invention fournissent une solution unique et optimale à appliquer pour la résolution d’un conflit aérien.
[0024] Avantageusement, les modes de réalisation de l’invention permettent d’augmenter la sécurité et la capacité de l’espace aérien.
[0025] Brève description des dessins
[0026] D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d’exemple et qui représentent, respectivement :
[0027] [Fig.1 ] est un organigramme représentant un procédé de proposition automatique de résolution de conflit aérien, selon certains modes de réalisation de l’invention.
[0028] [Fig.2] est un schéma représentant un système de contrôle aérien comprenant un dispositif de proposition automatique de résolution de conflit aérien, selon certains modes de réalisation de l’invention.
Description détaillée
[0029] Les modes de réalisation de l’invention peuvent être utilisés dans les systèmes de contrôle de trafic aérien pour l’aide à la décision aux contrôleurs aériens afin de résoudre les conflits aériens, prévenir les collisions entre aéronefs ou entre aéronefs et zones données (par exemple des zones de ségrégation, des zones interdites ou des zones restreintes), et gérer la circulation aérienne.
[0030] Selon les modes de réalisation de l’invention, un aéronef peut être tout type d’aéronef tel qu’un avion, un hélicoptère, une montgolfière, ou un drone.
[0031] Tel qu’utilisé ici, un plan de vol d’un aéronef est une suite de points nommés dans un espace à quatre dimensions comprenant une latitude, une longitude, une altitude, et une valeur temporelle (ou temps de passage ou ‘Estimated Time of Overflight’ en langue anglo-saxonne). Les points nommés représentent la trajectoire que doit suivre l’aéronef aux temps indiqués par les valeurs temporelles.
[0032] Telle qu’utilisée ici, une clairance correspond à une autorisation et/ou une contrainte donnée par le contrôleur aérien d’exécuter une phase du plan de vol. [0033] Selon certains modes de réalisation, une clairance peut être choisie dans un groupe comprenant les changements de cap, les ordres de direct, les ordres de mise en route parallèle, les ordres de changement de vitesse, et les ordres de changement de niveaux de vol.
[0034] En référence à la figure 1 , les modes de réalisation de l’invention fournissent un procédé de proposition automatique de résolution de conflit aérien, le conflit aérien étant représenté par des données de conflit aérien.
[0035] A l’étape 100, les données de conflit aérien et de situation aérienne à un instant où un conflit aérien est détecté (entre au moins deux aéronefs ou entre un aéronef et une zone donnée) peuvent être reçues.
[0036] Selon certains modes de réalisation, les données de conflit aérien peuvent comprendre la géométrie du conflit aérien, la proximité du conflit aérien, la criticité du conflit aérien, et l’aspect évolutif des vols.
[0037] A l’étape 101 , une catégorie de conflit associée au conflit aérien détecté peut être déterminée en fonction des données du conflit aérien.
[0038] Selon certains modes de réalisation, la catégorie du conflit aérien peut dépendre d’au moins un critère choisi dans un groupe comprenant la géométrie du conflit aérien, la proximité du conflit aérien, la criticité du conflit aérien, et l’aspect évolutif des vols.
[0039] A l’étape 102, un degré de pertinence de proposer une résolution du conflit aérien peut être déterminée en fonction de la catégorie du conflit aérien détecté et de la situation aérienne. Le degré de pertinence permet de déterminer, s’il est pertinent de proposer une résolution du conflit aérien étant donné la situation aérienne à l’instant où le conflit aérien est détecté et les données du conflit aérien.
[0040] A l’étape 103, il est déterminé s’il est pertinent de proposer une résolution du conflit aérien détecté en fonction du degré de pertinence déterminé à l’étape 102.
Par exemple, à l’étape 103, le degré de pertinence associé au conflit détecté peut être comparé à une valeur seuil, la décision à l’étape 103 correspondant à une pertinence de proposer une résolution du conflit aérien si le degré de pertinence associé au conflit aérien est supérieur ou égal à la valeur seuil. [0041 ] S’il est déterminé à l’étape 103 qu’il n’est pas pertinent de proposer une résolution du conflit aérien détecté, les étapes 108 à 109 peuvent être réalisées. A l’étape 108, il est déterminé si une solution de résolution du conflit aérien avait déjà été proposée. S’il est déterminé à l’étape 108 qu’une solution a été proposée, la solution qui avait été proposée peut être supprimée à l’étape 109. S’il est déterminé à l’étape 108 qu’aucune solution n’avait été proposée, aucune solution de résolution du conflit n’est proposée à l’étape 110.
[0042] S’il est déterminé à l’étape 103 qu’il est pertinent de proposer une résolution du conflit aérien détecté, l’étape 104 peut être réalisée pour déterminer si une solution existante avait déjà été proposée pour la résolution du conflit aérien. S’il est déterminé à l’étape 104 qu’aucune solution n’avait été proposée (une solution qui est déjà sauvegardée), les étapes 111 à 118 peuvent être réalisées pour proposer une solution de résolution du conflit. S’il est déterminé à l’étape 106 qu’une solution avait déjà été proposée, la solution peut être réévaluée à l’étape 105. S’il est déterminé à l’étape 106 suite à la réévaluation de la solution que la solution est toujours pertinent, une trajectoire candidate peut être mise à jour avec les paramètres de la solution réévaluée à l’étape 107 et la trajectoire candidate mise à jour peut être retournée à l’étape 118. S’il est déterminé à l’étape 106 que la solution qui avait été proposée n’est plus pertinente, les étapes 111 à 118 peuvent être effectuées.
[0043] L’étape 111 peut être réalisée pour déterminer un ou plusieurs types de résolution de conflit à appliquer pour la résolution du conflit aérien en fonction du degré de pertinence. Le type de résolution correspond au type de clairance à donner.
[0044] Selon certains modes de réalisation, un type de résolution peut correspondre à une ou plusieurs actions de résolution de conflit, une action de résolution de conflit étant choisie dans un groupe comprenant un changement de la trajectoire, un changement du niveau de vol, et un changement de vitesse.
[0045] Selon certains modes de réalisation, un type de résolution peut en outre correspondre à une ou plusieurs contraintes relatives à une ou plusieurs actions de résolution de conflit, une contrainte étant choisie dans un groupe comprenant une contrainte relative à l’orientation (gauche ou droite) et à des valeurs maximales pour le changement de route, une contrainte relative à une valeur minimale ou maximale du niveau de vol, et une contrainte relative à une valeur minimale ou maximale de vitesse.
[0046] A l’étape 112, un ensemble de trajectoires alternatives correspondant au type(s) de résolution à appliquer peut être déterminé, les trajectoires alternatives correspondant à des trajectoires pour les vols en conflit.
[0047] A l’étape 113, un ensemble de trajectoires candidates peut être déterminé parmi l’ensemble de trajectoires alternatives, une trajectoire candidate étant une trajectoire alternative n’engendrant pas un conflit aérien. L’étape 111 consiste ainsi à déterminer, parmi les trajectoires alternatives, les trajectoires qui permettent de résoudre le conflit aérien sans créer d’autres conflits. La proposition de résolution se base sur les trajectoires candidates.
[0048] S’il est déterminé à l’étape 113 que l’ensemble de trajectoires candidates comprend au moins une trajectoire candidate, une trajectoire candidate qui remplit un critère de sélection peut être sélectionnée, à l’étape 114, parmi l’au moins une trajectoire candidate déterminées à l’étape 113. A l’étape 115, il peut être déterminé s’il existe au moins une trajectoire candidate qui remplit le critère de sélection. S’il est déterminé à l’étape 115 que l’ensemble de trajectoires candidates ne comprend aucune trajectoire candidate qui remplit le critère de sélection, aucune solution n’est proposée à l’étape 116. S’il est déterminé à l’étape 115 que l’ensemble de trajectoires candidates comprend au moins une trajectoire candidate qui remplit le critère de sélection, la trajectoire candidate qui remplit le critère de sélection peut être retournée à l’étape 118 comme la solution proposée et affichée au contrôleur aérien pour la résolution du conflit aérien.
[0049] Selon certains modes de réalisation, le critère de sélection peut être relatif à la pertinence opérationnelle des trajectoires candidates et à l’acceptabilité des trajectoires candidates par le système de gestion de plans de vols. Ainsi, selon certains modes de réalisation, l’étape 114 peut comprendre les sous-étapes consistant à :
- associer un degré de pertinence opérationnelle à chaque trajectoire candidate selon un nombre de critères de pertinence opérationnelle ;
- classer les trajectoires candidates par ordre de pertinence opérationnelle en fonction des degrés de pertinence opérationnelle associées aux trajectoires candidates;
- sélectionner, parmi les trajectoires candidates classées par ordre de pertinence opérationnelle, la trajectoire candidate la plus pertinente et qui est acceptée par le système de gestion des plans de vols, et qui permet la résolution du conflit aérien sans générer d’autres conflits aériens.
[0050] Ainsi, si l’ensemble de trajectoires alternatives ne comprend aucune trajectoire qui ne résout le conflit aérien sans en créer au moins un autre conflit aérien, aucune solution n’est proposée pour la résolution du conflit détecté. En revanche, si l’ensemble de trajectoires alternatives comprend plusieurs trajectoires candidates, les sous étapes de l’étape 114 permettent de sélectionner, parmi les trajectoires candidates, la première trajectoire qui est acceptée par le système de gestion des plans de vols, qui résout le conflit existant sur les trajectoires initiales des vols en conflits sans créer de nouveaux conflits aérien, et qui soit la plus pertinente de point de vue pertinence opérationnelle. La solution ainsi proposée au contrôleur aérien pour la résolution du conflit aérien détecté est unique, optimale, fiable, et pertinente opérationnellement.
[0051] Selon certains modes de réalisation, le nombre de critères peut comprendre l’efficacité du vol, l’efficacité du vol étant définie par une pluralité de critères comprenant, sans limitation, la consommation de carburant, l’impact sur le confort à bord de l’aéronef, l’équité entre les aéronefs impliqués dans le conflit aérien, et la complexité d’implémentation et de suivi de la solution proposée.
[0052] Selon certains modes de réalisation, une solution peut consister à modifier la trajectoire d’au moins un des aéronefs pour résoudre le conflit détecté. Une solution cherchant à modifier la trajectoire d’un aéronef peut être une solution de type ‘bearing’, une solution de type ‘direct’, ou une solution de type ‘parallèle’.
[0053] Pour les solutions de type bearing, un arbre de solutions peut être construit à partir d’un nombre de paramètres utilisateur, une solution étant composée d’un premier point à partir duquel on quitte la route prévue, d’un second point extérieur à la route d’origine qui est définie le long d’une loxodromie à partir du premier point, et un troisième point sur lequel on rejoint la route. Pour chaque premier point, l’ensemble de trois points possibles peuvent être évalués en fonction d’au moins un critère. [0054] Pour les solutions de type direct, un arbre de solutions peut être construit à partir d’un nombre de paramètres utilisateur, une solution étant composée par un premier point (appelé ‘leaving point’ en langage anglo-saxon) qui correspond au point à partir duquel on la route prévue est quittée, et un second point qui correspond au point sur lequel on rejoint la route.
[0055] Selon certains modes de réalisation, une solution peut consister à modifier le niveau de vol d’au moins un des aéronefs pour résoudre le conflit détecté.
[0056] Selon certains modes de réalisation, une solution peut consister à accélérer ou retarder au moins un des aéronefs pour résoudre le conflit aérien.
[0057] Selon certains modes de réalisation, les solutions possibles peuvent être triées selon un critère relatif au type d’ordre donné, à la situation aérienne (évolution verticale des plans de vol, type de conflit, time to conflict), à l’impact opérationnel de la solution (impact sur la consommation de carburant, impact sur le confort à bord de l’aéronef, complexité de l’implémentation et du suivi de la solution, l’équité entre les aéronefs impliqués dans le conflit aérien), et l’impact de la solution sur l’efficacité de la route (en termes de distance et de temps).
[0058] Selon certains modes de réalisation, la solution proposée peut être maintenue (sauvegardée) et réévaluée à chaque changement de la situation aérienne environnante, la solution étant supprimée et une solution alternative étant recherchée si un conflit est levé ou si la solution proposée n’est plus applicable.
[0059] Selon certains modes de réalisation, la liste des vols impliqués dans le choix de la solution finale peuvent être affichés au contrôleur aérien
[0060] Selon certains modes de réalisation, les vols et les zones impliqués dans les conflits trouvés en relation avec les solutions plus optimales que la solution retenue qui n’ont pas été retenues peuvent être retournées au contrôleur aérien à l’étape 117.
[0061] Selon certains modes de réalisation, la détection d’un conflit aérien et/ou la validation des solutions déterminées peut prendre en compte des zones interdites.
[0062] Selon certains modes de réalisation, la détection d’un conflit aérien et/ou la validation des solutions déterminées peut en outre prendre en compte les impacts météorologiques et/ou des contraintes de coordination mises en place. [0063] Selon certains modes de réalisation, la sélection d’une solution peut tenir compte des performances requises des routes et des performances possibles des aéronefs.
[0064] Selon certains modes de réalisation, la sélection d’une solution peut tenir compte des impacts sur les séquences d’arrivée aux aéroports.
[0065] En référence à la figure 2, les modes de réalisation de l’invention fournissent en outre un dispositif 25 de proposition automatique de résolution de conflit aérien implémenté dans un système de contrôle aérien 20, le dispositif 25 comprenant une unité de détection de conflits aérien 251 configurée pour détecter les conflits aériens entre au moins deux aéronefs ou entre un aéronef et une zone donnée, la zone donnée pouvant être une zone interdite, une zone de ségrégation, ou une zone restreinte. Un conflit aérien peut être un conflit à échéance moyen terme (échéance inférieure à 40 minutes) ou un conflit à échéance long terme (échéance inférieure à 2h).
[0066] Selon certains modes de réalisation, le dispositif 25 peut être configuré pour recevoir les données de conflit aérien et de situation aérienne à un instant où un conflit aérien est détecté.
[0067] Selon certains modes de réalisation, les données de conflit aérien peuvent comprendre la géométrie du conflit aérien, la proximité du conflit aérien, la criticité du conflit aérien, et l’aspect évolutif des vols.
[0068] Selon certains modes de réalisation, le système de contrôle aérien 20 peut comprendre une unité de traitement 21 (référée ‘Flight Data Plan System’) configurée pour gérer le cycle de vie du système de contrôle aérien à partir des plans de vols associés aux aéronefs évoluant dans un espace aérien contrôlé. L’unité de traitement 21 peut être configurée pour déterminer une prédiction des trajectoires incluant une estimation des heures de survol des points de la route, et d’affecter le contrôle de chaque vol à un contrôleur en fonction de la sectorisation de l’espace aérien contrôlé.
[0069] Selon certains modes de réalisation, l’unité de traitement 21 peut en outre être configurée pour répondre aux demandes de probe pour déterminer une trajectoire pour une clairance donnée, et pour déterminer des plans de vol sonde lorsqu’une solution de résolution d’un conflit détecté est partagée entre les unités du dispositif 25.
[0070] Selon certains modes de réalisation, le dispositif 25 peut comprendre une unité de proposition de résolution 255 configurée pour déterminer une catégorie de conflit associée au conflit aérien détecté en fonction des données du conflit aérien.
[0071] Selon certains modes de réalisation, la catégorie du conflit aérien peut dépendre d’au moins un critère choisi dans un groupe comprenant la géométrie du conflit aérien, la proximité du conflit aérien, la criticité du conflit aérien, et l’aspect évolutif des vols.
[0072] L’unité de proposition de résolution 255 peut en outre être configurée pour déterminer un degré de pertinence de proposer une résolution du conflit aérien en fonction de la catégorie et de la situation aérienne à l’instant où le conflit aérien est détecté. Le degré de pertinence permet de déterminer, s’il est pertinent de proposer une résolution du conflit aérien étant donné la situation aérienne à l’instant où le conflit aérien est détecté et les données du conflit aérien. L’unité de proposition de résolution 255 permet ainsi de déclencher la recherche d’une solution si le conflit détecté est considéré comme critique, par exemple si la séparation entre deux aéronefs impliqués dans le conflit détecté est inférieure à une valeur minimale de la séparation. L’unité de proposition de résolution 255 peut être configurée pour déclencher la recherche d’une proposition pour la résolution du conflit aérien détecté par exemple si le degré de pertinence associé au conflit aérien est supérieur ou égal à une valeur seuil. Si l’unité de proposition de résolution 255 détermine qu’il n’est pas pertinent de proposer une résolution, aucune solution n’est proposée au contrôleur aérien pour la résolution du conflit. Si l’unité de proposition de résolution 255 détermine qu’il n’est pas pertinent de proposer une solution pour la résolution du conflit détecté, l’unité de proposition de résolution 255 peut être configurée pour déterminer si une solution avait déjà été proposée, si une solution avait déjà été proposée, alors l’unité de proposition de résolution 255 peut être configurée pour supprimer la proposition de solution, sinon, aucune solution n’est proposée.
[0073] Si l’unité de proposition de résolution 255 détermine qu’il est pertinent de proposer une résolution du conflit aérien, l’unité de proposition de résolution 255 peut être configurée à vérifier si une solution avait déjà été proposée pour la résolution du conflit aérien avant de déclencher la recherche d’une solution. Si l’unité de proposition de résolution 255 détermine qu’une solution avait déjà été proposée, cette solution peut être réévaluée. Si l’unité de proposition de résolution 255 détermine, suite à la réévaluation de la solution, que la solution n’est plus pertinent, l’unité de proposition de résolution 255 déclenche la recherche d’une solution, sinon, une trajectoire candidate peut être mise à jour avec les paramètres de la solution qui avait été proposée et la trajectoire candidate mise à jour peut être retournée comme solution à appliquer pour résoudre le conflit aérien détecté.
[0074] Selon certains modes de réalisation, le dispositif 25 peut en outre comprendre en outre une unité de recherche de résolution 257 configurée pour déterminer un ou plusieurs types de résolution à appliquer pour résoudre le conflit aérien détecté en fonction du degré de pertinence, en particulier, si l’unité de proposition de résolution 255 détermine qu’il est pertinent de proposer une résolution du conflit aérien détecté et qu’aucune solution n’avait été proposée ou que les solutions qui avaient été proposées ne sont plus pertinentes. Un type de résolution correspond au type de clairance à donner.
[0075] Selon certains modes de réalisation, un type de résolution peut correspondre à une ou plusieurs actions de résolution de conflit, une action de résolution de conflit étant choisie dans un groupe comprenant un changement de la trajectoire, un changement du niveau de vol, et un changement de vitesse.
[0076] Selon certains modes de réalisation, un type de résolution peut en outre correspondre à une ou plusieurs contraintes relatives à une ou plusieurs actions de résolution de conflit, une contrainte étant choisie dans un groupe comprenant une contrainte relative à l’orientation (gauche ou droite) et à des valeurs maximales pour le changement de route, une contrainte relative à une valeur minimale ou maximale du niveau de vol, et une contrainte relative à une valeur minimale ou maximale de vitesse.
[0077] Selon certains modes de réalisation, l’unité de recherche de résolution 257 peut en outre être configurée pour :
- déterminer un ensemble de trajectoires alternatives correspondant au(x) type(s) de résolution à appliquer, les trajectoires alternatives correspondant à des trajectoires pour les vols en conflit ; - déterminer un ensemble de trajectoires candidates parmi l’ensemble de trajectoires alternatives, une trajectoire candidate étant une trajectoire alternative n’engendrant pas un conflit aérien;
- sélectionner, parmi les trajectoires candidates, une trajectoire candidate qui remplit un critère de sélection, et
- retourner la trajectoire candidate sélectionnée.
[0078] Les trajectoires candidates sont des trajectoires qui permettent de résoudre le conflit aérien détecté sans créer d’autres conflits. La proposition de résolution se base sur les trajectoires candidates. Ainsi, si l’unité de recherche de résolution 257 détermine que l’ensemble de trajectoires alternatives ne comprend aucune trajectoire candidate, aucune solution n’est proposée. Et si l’unité de recherche de résolution 257 détermine que l’ensemble de trajectoires alternatives comprend au moins une trajectoire candidate, l’unité de recherche de résolution 257 peut être configurée pour sélectionner parmi l’ensemble de trajectoire candidates, une trajectoire selon un critère de sélection.
[0079] Selon certains modes de réalisation, le critère de sélection peut être relatif à la pertinence opérationnelle des trajectoires candidates et à l’acceptabilité des trajectoires candidates par le système de gestion de plans de vols. Ainsi, selon certains modes de réalisation, l’unité de recherche de résolution 257 peut être configurée pour:
- associer un degré de pertinence opérationnelle à chaque trajectoire candidate selon un nombre de critères de pertinence opérationnelle, comprenant par exemple l’efficacité du vol ;
- classer les trajectoires candidates par ordre de pertinence opérationnelle en fonction des degrés de pertinence opérationnelle associées aux trajectoires candidates;
- sélectionner, parmi les trajectoires candidates classées par ordre de pertinence opérationnelle, la trajectoire candidate la plus pertinente et qui est acceptée par le système de gestion des plans de vols, et qui permet la résolution du conflit aérien sans générer d’autres conflits aériens.
[0080] Selon certains modes de réalisation, l’unité de recherche de résolution 257 peut être configurée pour déterminer la durée de validité de chaque solution déterminée, en plus de l’ordre contrôleur à donner au pilote pour résoudre le conflit aérien. Pendant la durée de validité d’une solution, la réévaluation de la solution n’est pas nécessaire. L’unité de recherche de résolution 257 peut en outre être configurée pour déterminer des paramètres relatifs à chaque solution comprenant les aéronefs qui ne sont pas impliqués dans le conflit détecté mais qui ont empêché d’utiliser une solution plus pertinente, l’efficacité de la solution (par exemple en termes de temps et de la distance qu’elle fait gagner ou perdre par rapport à la trajectoire nominale), et l’impact de la solution sur l’ensemble de la situation aérienne.
[0081] Selon certains modes de réalisation, l’unité de proposition de résolution 255 peut être configurée pour consolider les résultats provenant de l'unité de recherche de résolution 257 et orienter les choix de l’unité de recherche de résolution 257 en fonction de la situation aérienne du conflit détecté.
[0082] Selon certains modes de réalisation, le dispositif 25 peut en outre comprendre une unité de détection 253 configurée pour détecter les conflits aériens si au moins l’un des vols en conflits est un probe. L’unité de détection 253 peut être en outre configurée pour contrôler la validité des solutions proposées par l’unité de recherche de résolution 257. En particulier, lorsqu’une solution est proposée par l’unité de recherche de résolution 257, l’unité de détection 253 peut être configurée à associer un plan de vol probe à la solution proposée et lever un conflit engendrant l’invalidité de la solution si la situation aérienne évolue et que ce plan de vol perd sa séparation.
[0083] Le système de contrôle aérien 20 peut en outre comprendre une interface Homme-Machine 23 configurée pour représenter la situation aérienne au contrôleur du système de contrôle aérien 20, afficher les plans de vol déposés et leurs prédictions de trajectoires, afficher la position actuelle des pistes et les conflits détectés par le dispositif 25 ainsi que les propositions de solutions pour la résolution des conflits détectés.
[0084] L’invention fournit par ailleurs un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code permettant d’effectuer les étapes du procédé lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
[0085] Les modes de réalisation de l’invention peuvent être mis en oeuvre par divers moyens, par exemple par du matériel (‘hardware’), des logiciels, ou une combinaison de ceux-ci. En général les routines exécutées pour mettre en oeuvre les modes de réalisation de l'invention, qu'elles soient mises en oeuvre dans le cadre d'un système d'exploitation ou d'une application spécifique, d'un composant, d'un programme, d'un objet, d'un module ou d'une séquence d'instructions, ou même d’un sous-ensemble de ceux-là, peuvent être désignées dans les présentes comme “code de programme informatique” ou simplement “code de programme ». Le code de programme comprend typiquement des instructions lisibles par ordinateur qui résident à divers moments dans des dispositifs divers de mémoire et de stockage dans un ordinateur et qui, lorsqu'elles sont lues et exécutées par un ou plusieurs processeurs dans un ordinateur, amènent l’ordinateur à effectuer les opérations nécessaires pour exécuter les opérations et/ou les éléments propres aux aspects variés des modes de réalisation de l'invention. Les instructions d'un programme, lisibles par ordinateur, pour réaliser les opérations des modes de réalisation de l'invention peuvent être, par exemple, le langage d'assemblage, ou encore un code source ou un code objet écrit en combinaison avec un ou plusieurs langages de programmation.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de proposition automatique de résolution de conflit aérien, le procédé comprenant une étape (100) consistant à recevoir des données de conflit aérien et de situation aérienne à un instant où un conflit aérien est détecté, ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes consistant à :
- déterminer (101 ) une catégorie de conflit associée audit conflit aérien détecté en fonction desdites données de conflit;
- déterminer (102) un degré de pertinence de proposer une résolution dudit conflit aérien en fonction de ladite catégorie et de ladite situation aérienne;
- déterminer (111 ) un ou plusieurs types de résolution à appliquer pour résoudre ledit conflit aérien détecté en fonction dudit degré de pertinence;
- déterminer (112) un ensemble de trajectoires alternatives correspondant audit un ou plusieurs types de résolution;
- déterminer (113) un ensemble de trajectoires candidates parmi l’ensemble de trajectoires alternatives, une trajectoire candidate étant une trajectoire alternative n’engendrant pas un conflit aérien;
- sélectionner (114), parmi les trajectoires candidates, une trajectoire candidate qui remplit un critère de sélection relatif à la pertinence opérationnelle des trajectoires candidates et à l’acceptabilité des trajectoires candidates par le système de gestion de plans de vols, l’étape de sélection (114) comprenant les sous-étapes consistant à associer un degré de pertinence opérationnelle à chaque trajectoire candidate selon un nombre de critères de pertinence opérationnelle, classer les trajectoires candidates par ordre de pertinence opérationnelle en fonction des degrés de pertinence associées auxdites trajectoires, et sélectionner parmi les trajectoires candidates classées par ordre de pertinence opérationnelle, la trajectoire candidate la plus pertinente qui est acceptée par le système de gestion des plans de vols et qui permet la résolution dudit conflit aérien sans générer d’autres conflits aériens;
- retourner (118) ladite trajectoire candidate, ladite trajectoire candidate étant sauvegardée et réévaluée tant qu’elle n’engendre pas un conflit aérien ou qu’elle n’a pas été acceptée par un contrôleur aérien.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu’un type de résolution correspond à une ou plusieurs actions de résolution de conflit, une action de résolution de conflit étant choisie dans un groupe comprenant un changement de la trajectoire, un changement du niveau de vol, et un changement de vitesse.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’un type de résolution correspond à une ou plusieurs contraintes relatives à ladite une ou plusieurs actions de résolution de conflit, une contrainte étant choisie dans un groupe comprenant une contrainte relative à l’orientation et à des valeurs maximales pour le changement de route, une contrainte relative à une valeur minimale ou maximale du niveau de vol, et une contrainte relative à une valeur minimale ou maximale de vitesse.
4. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite catégorie de conflit dépend d’au moins un critère choisi dans un groupe comprenant la géométrie dudit conflit aérien, la proximité du conflit aérien, la criticité du conflit aérien, et l’aspect évolutif des vols.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre de critères comprend l’efficacité du vol, l’efficacité du vol étant définie par une pluralité de critères comprenant la consommation de carburant, l’impact sur le confort à bord de l’aéronef, l’équité entre les aéronefs impliqués dans le conflit aérien, et la complexité de l’implémentation et du suivi de la solution proposée.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites données de conflit aérien comprennent la géométrie du conflit, la proximité du conflit, la criticité du conflit, et l’aspect évolutif des vols.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une étape (117) consistant à retourner les vols et les zones impliqués dans des conflits aériens trouvés en relation avec les solutions qui sont plus optimales que la solution retournée et qui n’ont pas été retenues.
8. Dispositif (25) de proposition automatique de résolution conflit aérien, le dispositif (25) étant configuré pour recevoir des données de conflit aérien et de situation aérienne à un instant où un conflit aérien est détecté, caractérisé en ce qu’il comprend une unité de proposition de résolution (255) configurée pour :
- déterminer une catégorie de conflit associée audit conflit aérien détecté en fonction desdites données de conflit;
- déterminer un degré de pertinence de proposer une résolution dudit conflit aérien en fonction de ladite catégorie et de ladite situation aérienne; le dispositif (25) comprenant en outre une unité de recherche de résolution (257) configurée pour :
- déterminer un ou plusieurs type de résolution à appliquer pour résoudre ledit conflit aérien détecté en fonction dudit degré de pertinence;
- déterminer un ensemble de trajectoires alternatives correspondant audit un ou plusieurs types de résolution;
- déterminer un ensemble de trajectoires candidates parmi l’ensemble de trajectoires alternatives, une trajectoire candidate étant une trajectoire alternative n’engendrant pas un conflit aérien;
- sélectionner, parmi les trajectoires candidates, une trajectoire candidate qui remplit un critère de sélection relatif à la pertinence opérationnelle des trajectoires candidates et à l’acceptabilité des trajectoires candidates par le système de gestion de plans de vols, l’unité de recherche de résolution (257) étant configurée pour associer un degré de pertinence opérationnelle à chaque trajectoire candidate selon un nombre de critères de pertinence opérationnelle, classer les trajectoires candidates par ordre de pertinence opérationnelle en fonction des degrés de pertinence associées auxdites trajectoires, et sélectionner parmi les trajectoires candidates classées par ordre de pertinence opérationnelle, la trajectoire candidate la plus pertinente qui est acceptée par le système de gestion des plans de vols et qui permet la résolution dudit conflit aérien sans générer d’autres conflits aériens;
- retourner ladite trajectoire candidate, ladite trajectoire candidate étant sauvegardée et réévaluée tant qu’elle n’engendre pas un conflit aérien ou qu’elle n’a pas été acceptée par un contrôleur aérien.
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