FR2902221A1

FR2902221A1 - Procede et dispositif d'aide a la navigation au sol d'un avion sur un aeroport

Info

Publication number: FR2902221A1
Application number: FR0605077A
Authority: FR
Inventors: Fabien Fetzmann; Pierre Coldefy; Stephane Collins
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2006-06-08
Filing date: 2006-06-08
Publication date: 2007-12-14
Anticipated expiration: 2026-06-08
Also published as: US7499795B2; FR2902221B1; US20070299598A1

Abstract

- Procédé et dispositif d'aide à la navigation au sol d'un avion sur un aéroport.- Le dispositif (1) comporte des moyens (14) pour émettre un signal d'alerte, au moins si une position avion ne se trouve pas sur une zone de cheminement de l'aéroport ou si l'orientation en cap de l'avion sur cette zone de cheminement ne correspond pas à un sens de circulation particulier.

Description

1 La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'aide à la

navigation au sol d'un avion sur un aéroport. La complexité de certains aéroports, l'augmentation du trafic aérien, l'existence d'installations souvent peu adaptées à des avions qui sont de plus en plus gros et nombreux, créent des difficultés de circulation sur les pistes et les taxiways des aéroports, ce qui entraîne souvent des allongements des durées de roulage, parfois des incidents plus ou moins graves, et malheureusement également des accidents. Dans ce contexte, on note un nombre de plus en plus élevé de si- lo tuations critiques où, par erreur d'interprétation, manque de vigilance ou de temps de réaction, l'équipage ne respecte plus les consignes de roulage qui lui ont été transmises par les contrôleurs, voire même les procédures officielles de circulation sur les plate-formes aéroportuaires. Cela peut conduire à des décollages sur taxiway, des approches non contrôlées de la 15 piste, et donc des perturbations par l'intrus des moyens d'aide à l'atterris-sage par mauvaise visibilité utilisés par d'autres avions en approche, des incursions sur une piste, des décollages sans autorisation, des décollages sur une mauvaise piste, ou tout simplement le non-respect du chemine-ment imposé par les contrôleurs, aboutissant ainsi à une congestion de 20 l'aéroport et augmentant, de ce fait, le risque d'occurrence des mêmes erreurs pour les autres avions. De telles situations sont très dangereuses puisqu'elles mettent en danger la vie des occupants des différents avions. Pour des raisons de sécurité, il est donc important, voire impératif, que chaque pilote puisse être maintenu le plus efficacement possible dans 25 un niveau de conscience suffisant de son environnement et, le cas 2

échéant, alerté lorsque la situation devient dangereuse pour lui-même ou les autres avions. On connaît des dispositifs qui permettent, lors de la navigation au sol, une aide pour des cas très spécifiques. Toutefois, aucun de ces dis- positifs connus ne couvrent à la fois de manière statique et dynamique la variété de situations possibles telles que précitées. La présente invention concerne un procédé d'aide à la navigation au sol d'un avion sur un aéroport, qui permet de remédier à ces inconvénients.

A cet effet, selon l'invention, ledit procédé est remarquable en ce que l'on réalise, de façon automatique et répétitive, la suite d'étapes successives suivante : a) on détermine les valeurs courantes d'une pluralité de paramètres liés à l'avion ; b) on détermine au moins une position avion correspondant à une position de l'avion, à l'aide desdites valeurs courantes, ainsi que son orientation en cap ; c) à l'aide de ladite position avion, de ladite orientation en cap et de carac-téristiques géométriques de l'avion, on détermine des positions caracté-ristiques d'une pluralité de points caractéristiques de l'avion ; d) pour chacun desdits points caractéristiques : dl ) on compare la position caractéristique correspondante à une pluralité de zones différentes de l'aéroport ; et d2) si au moins ladite position caractéristique par rapport à l'une desdi- tes zones est telle qu'une consigne de roulage particulière ou une procédure de circulation particulière n'est pas respectée, on émet une information spécifique ; et e) el) on compare ladite position avion à une zone de cheminement relative à un chemin que doit suivre l'avion sur l'aéroport ; et 3

e2) si ladite position avion ne se trouve pas sur ladite zone de cheminement ou si l'orientation en cap de l'avion sur ladite zone de cheminement ne correspond pas à un sens de circulation particulier, on émet un signal d'alerte.

Ainsi, grâce à l'invention, ledit procédé d'aide à la navigation au sol permet d'informer le pilote le plus tôt possible de toute erreur de navigation ou d'un non-respect de consignes de roulage. Par consignes de roulage, on entend par exemple le respect de règles particulières (limitations de masse, d'envergure, de rayon de virage minimum, marges de sécurité de part et d'autre du train principal de l'avion, sens interdits, portions fermées ou en travaux, culs de sac, vitesses limites, points d'arrêt obligatoires) ou de toute autre information utile à la navigation au sol et officiellement publiée par les autorités aéroportuaires. Par conséquent, grâce à l'invention, toute situation anormale de l'avion par rapport à son 15 environnement, et notamment tout non-respect de consignes de roulage ou de procédures officielles de circulation, sont signalés par l'émission d'un signal approprié (à savoir une information spécifique ou un signal d'alerte selon la situation). De plus, grâce à la mise en oeuvre répétitive et automatique du 20 procédé conforme à l'invention, qui est donc permanente et ne nécessite aucune action du pilote, ce dernier dispose d'une aide nouvelle, s'intégrant aux procédures existantes, pour la réalisation de sa tâche de navigation et de pilotage au sol. On notera que, par rapport à l'état de la technique précité, le pro- 25 cédé conforme à l'invention permet de prendre en compte l'ensemble des cas liés aux consignes de roulage et aux procédures de circulation de l'avion. Un traitement approprié des informations spécifiques émises, s'appuyant sur les connaissances des automatismes humains et des pro- 4

cédures établies pour les activités de pilotage et de navigation des avions, permet de rendre ces informations facilement exploitables par l'équipage. En outre, de façon avantageuse, on réalise, de plus, les opérations suivantes à l'étape d) : on réalise des comparaisons en comparant les valeurs courantes d'une pluralité de paramètres liés à l'avion à des valeurs de référence ; et à l'étape d2), on tient compte de ces comparaisons pour vérifier si toutes les consignes de roulage et procédures de circulation sont respectées. 1 o Par ailleurs, de façon avantageuse, si plusieurs informations spécifiques doivent être émises à l'étape d2), on émet ces informations spécifiques selon un ordre de priorité prédéterminé. Dans un premier mode de réalisation (de type statique), on utilise, comme position avion, une première position avion correspondant à une 15 position effective de l'avion. De préférence, cette première position avion correspond à la position sur l'avion d'une antenne de réception d'un système de positionnement par satellites, par exemple de type GPS ("Global Positioning System" en anglais). Avantageusement, dans ce premier mode de réalisation, on déter- 20 mine à l'étape c) les positions caractéristiques suivantes : la position du nez de l'avion ; les positions des roues de l'avion ; la position du barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion ; les positions des extrémités des ailes de l'avion ; 25 la position de l'extrémité de la dérive de l'avion ; et les positions des réacteurs de l'avion. En outre, dans ce premier mode de réalisation, à l'étape e2), on émet un signal d'alerte, si l'une des conditions suivantes est vérifiée : la position du barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion ne se trouve pas sur la zone de cheminement (c'est-à-dire sur la zone relative au chemin que doit suivre l'avion sur l'aéroport) ; la position dudit barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion se 5 trouve sur ladite zone de cheminement, mais la différence entre l'orien- tation courante en cap de l'avion et le sens de circulation (prescrit) sur cette zone de cheminement est supérieure à une valeur prédéfinie. Par ailleurs, dans un second mode de réalisation (de type dynamique) qui peut être mis en oeuvre en complément ou en variante du premier 1 o mode de réalisation précité, on utilise, comme position avion, une seconde position avion correspondant à une position extrapolée relative à l'avion. Ce second mode de réalisation permet, grâce à des extrapolations précisées ci-dessous, de détecter toute évolution de la situation actuelle vers une situation potentiellement dangereuse, et de signaler cette évolution 15 par l'émission d'un signal approprié, et ceci suffisamment à l'avance (de préférence quelques secondes avant la survenue prévue de cette situation dangereuse) pour laisser le temps à l'équipage de réagir en prenant des mesures appropriées. Dans ce second mode de réalisation, on réalise à l'étape b) les 20 opérations suivantes pour déterminer ladite seconde position avion : on détermine une première position avion (représentant par exemple ladite première position avion du premier mode de réalisation précité) qui correspond à la position effective de l'avion ; on détermine, à l'aide de la vitesse actuelle de ladite première position 25 avion et de la vitesse de lacet actuelle de l'avion déterminées à l'étape a), ainsi que d'un intervalle de temps prédéterminé, ladite seconde position avion qui correspond à une position extrapolée du nez de l'avion au terme dudit intervalle de temps par rapport à l'instant courant.

De plus, dans ce second mode de réalisation, on détermine à l'étape c) les positions caractéristiques suivantes : ù la position extrapolée du nez de l'avion ; - les positions extrapolées des roues de l'avion ; ù la position extrapolée du barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion ; -les positions extrapolées des extrémités des ailes de l'avion ; - la position extrapolée de l'extrémité de la dérive de l'avion ; et - les positions extrapolées des réacteurs de l'avion.

Par ailleurs, de façon avantageuse, dans ce second mode de réalisation, on émet à l'étape e2) un signal d'alerte, si l'une des deux conditions suivantes est vérifiée : la position extrapolée du barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion ne se trouve pas sur la zone de cheminement ; la position extrapolée du barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion se trouve sur la zone de cheminement, mais la différence entre l'orientation courante en cap de l'avion et le sens de circulation sur cette zone de cheminement est supérieure à une valeur prédéfinie. Par ailleurs, quel que soit le mode de réalisation considéré (ledit premier mode de réalisation précité ou ledit second mode de réalisation précité), on utilise, de façon avantageuse, à l'étape d), au moins certaines des zones suivantes de l'aéroport : au moins une zone d'accotement ; au moins une zone de taxiway ; au moins une zone de barre d'arrêt ; au moins une zone de piste ; au moins une zone d'intersection de piste ; au moins une zone de parking ; au moins une zone de cheminement ; et 7

au moins une zone d'obstacle fixe. Dans le cadre de la présente invention : une zone d'accotement correspond à une surface de l'aéroport qui est définie autour d'une aire de protection d'une aire de manoeuvre dudit aéroport ; une zone de taxiway correspond à une surface de l'aéroport qui est définie autour d'une aire de manoeuvre dudit aéroport, destinée au roulage de l'avion entre une zone de piste et une zone de parking précisées ci-dessous ; une zone de barre d'arrêt correspond à une surface de l'aéroport qui est définie autour d'un marquage au sol matérialisant une limite entre un taxiway et une piste dudit aéroport ; une zone de piste correspond à une surface de l'aéroport qui est définie autour d'une aire de manoeuvre dudit aéroport, destinée au décollage ou à l'atterrissage de l'avion ; une zone d'intersection de piste correspond à une surface de l'aéroport qui est définie autour d'une aire de manoeuvre dudit aéroport relative à l'intersection d'au moins deux pistes ; une zone de parking correspond à une surface de l'aéroport qui est défi- nie autour d'une aire de manoeuvre dudit aéroport destinée au stationnement de l'avion ; une zone de cheminement correspond à une surface de l'aéroport qui est définie autour d'une succession d'aires de manoeuvre ; et une zone d'obstacle fixe correspond à une surface de l'aéroport qui est définie autour d'éléments avec lesquels l'avion peut entrer en collision. La présente invention concerne également un dispositif d'aide à la navigation au sol d'un avion, en particulier d'un avion de transport, sur un aéroport.

Selon l'invention, ledit dispositif est remarquable en ce qu'il comporte les moyens automatiques suivants : des premiers moyens pour déterminer les valeurs courantes d'une pluralité de paramètres liés à l'avion ; des deuxièmes moyens pour déterminer au moins une position avion (première position avion et/ou seconde position avion précitées) correspondant à une position de l'avion, à l'aide desdites valeurs courantes, ainsi que son orientation en cap ; des troisièmes moyens pour déterminer, à l'aide de ladite position avion, de ladite orientation en cap et de caractéristiques géométriques de l'avion, des positions caractéristiques d'une pluralité de points caractéristiques de l'avion ; des premiers moyens de comparaison pour comparer, pour chacun des-dits points caractéristiques, la position caractéristique correspondante à une pluralité de zones différentes de l'aéroport ; des premiers moyens d'émission pour émettre une information spécifique, si une position caractéristique par rapport à l'une desdites zones est telle qu'une consigne de roulage particulière ou une procédure de circulation particulière n'est pas respectée ; des seconds moyens de comparaison pour comparer ladite position avion à une zone de cheminement relative à un chemin que doit suivre l'avion sur l'aéroport ; et des seconds moyens d'émission pour émettre un signal d'alerte, si la-dite position avion ne se trouve pas sur ladite zone de cheminement ou si l'orientation en cap de l'avion sur ladite zone de cheminement ne correspond pas à un sens de circulation particulier. Dans le cadre de la présente invention, lesdits (premiers et/ou seconds) moyens d'émission peuvent être de type sonore et/ou de type visuel. 9

L'unique figure du dessin annexé fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Cette figure unique est le schéma synoptique d'un dispositif d'aide à la navigation au sol conforme à l'invention. Le dispositif 1 conforme à l'invention et représenté schématique- ment sur la figure est destiné à aider le pilote d'un avion, en particulier d'un avion de transport, lors de la navigation au sol dudit avion (non représenté) sur un aéroport. Pour ce faire, ledit dispositif 1 comporte, de façon générale : ù un ensemble 2 de sources d'informations qui permettent de déterminer les valeurs courantes d'une pluralité de paramètres précisés ci-dessous, qui sont liés à l'avion ; des moyens 3 qui sont reliés par l'intermédiaire d'une liaison 4 audit ensemble 2 de sources d'informations et qui sont formés pour déterminer, à l'aide de valeurs courantes reçues dudit ensemble 2, au moins une position avion correspondant à une position particulière de l'avion, précisée ci-dessous. Ces moyens 3 déterminent également l'orientation en cap dudit avion ; des moyens 5 qui sont reliés par l'intermédiaire d'une liaison 6 auxdits moyens 3 et qui sont formés pour déterminer, à l'aide de ladite position avion et de ladite orientation en cap reçues desdits moyens 3, ainsi qu'à l'aide de caractéristiques géométriques particulières de l'avion, des positions caractéristiques d'une pluralité de points caractéristiques (précisés ci-dessous) de l'avion ; des moyens de comparaison 7 qui sont reliés, respectivement par l'intermédiaire de liaisons 8 et 9, audit ensemble 2 et auxdits moyens 5 et qui sont formés de manière à comparer, pour chacun des points caractéristiques reçus desdits moyens 5, la position caractéristique correspondante à une pluralité de zones différentes de l'aéroport. Les-dits moyens 7 sont également formés de manière à comparer les va- 10

leurs courantes d'une pluralité de paramètres de l'avion, reçus dudit en-semble 2, à des valeurs de référence prédéterminées correspondantes ; des moyens d'émission 10 qui sont reliés par l'intermédiaire d'une liai-son 11 auxdits moyens de comparaison 7 et qui sont formés de ma-nière à émettre une information spécifique précisée ci-dessous si, d'après les comparaisons mises en oeuvre par lesdits moyens 7, une position caractéristique par rapport à l'une desdites zones et/ou la va-leur d'un paramètre courant par rapport à sa valeur de référence sont telles qu'au moins une consigne de roulage particulière et/ou au moins une procédure de circulation particulière ne sont pas respectées ; des moyens de comparaison 12 qui sont reliés par l'intermédiaire d'une liaison 13 auxdits moyens 3 et qui sont destinés à comparer la position avion (reçue desdits moyens 3) à une zone de cheminement qui est dé-finie par un certain nombre de valeurs qui décrivent, de façon usuelle, un chemin qui est imposé à l'avion sur l'aéroport ; et des moyens d'émission 14 qui sont reliés par l'intermédiaire d'une liai-son 15 auxdits moyens de comparaison 12 et qui sont formés de manière à émettre un signal d'alerte si, d'après la comparaison mise en oeuvre par lesdits moyens 12, ladite position avion ne se trouve pas sur ladite zone de cheminement ou l'orientation en cap de l'avion sur ladite zone de cheminement ne correspond pas à un sens de circulation particulier. Ainsi, le dispositif 1 conforme à l'invention permet d'informer le pilote de l'avion le plus tôt possible de toute erreur de navigation ou d'un non-respect de consignes de roulage. Par consignes de roulage, on entend par exemple le respect des règles suivantes : limitations de masse, d'envergure, de rayon de virage minimum, marges de sécurité de part et d'autre du train principal de l'avion, sens interdits, portions fermées ou en travaux, culs de sac, vitesses limites, points d'arrêt obligatoires, ou de 11

toute autre information utile à la navigation au sol et officiellement publiée par les autorités aéroportuaires. Par conséquent, grâce audit dispositif 1, toute situation anormale de l'avion par rapport à son environnement, et notamment tout non-respect de consignes de roulage ou de procédures officielles de circulation, sont signalés au pilote de l'avion par l'émission d'un signal approprié (à savoir une information spécifique par l'intermédiaire des moyens d'émission 10 ou un signal d'alerte par l'intermédiaire des moyens d'émission 14). De plus, le dispositif 1 conforme à l'invention est automatique et ne nécessite aucune action du pilote. Le pilote de l'avion peut donc focaliser toute son attention sur d'autres tâches, et notamment sur les tâches de pilotage. On notera également que, par rapport à l'état de la technique, le dispositif 1 conforme à l'invention permet de prendre en compte l'ensem- ble des cas liés aux consignes de roulage et aux procédures de circulation de l'avion. Un traitement approprié des informations spécifiques émises, s'appuyant sur les connaissances des automatismes humains et des procédures établies pour les activités de pilotage et de navigation des avions, permet de rendre ces informations facilement exploitables par l'équipage.

Par ailleurs, si d'après les comparaisons mises en oeuvre par les moyens de comparaison 7, les moyens d'émission 10 doivent émettre une pluralité d'informations spécifiques, lesdits moyens 10 émettent ces in-formations spécifiques selon un ordre de priorité prédéterminé (précisé ci-dessous) qui est, par exemple, enregistré dans un moyen de stockage 16 intégré dans lesdits moyens d'émission 10. Dans un mode de réalisation particulier, lesdits moyens d'émission 10 comportent un écran de visualisation 17 destiné à afficher toute information spécifique devant être émise, par exemple sous forme graphique et/ou sous forme textuelle. De même, lesdits moyens d'émission 14 com- 12

portent un écran de visualisation 18 permettant d'afficher, également de manière textuelle et/ou de manière graphique, tout signal d'alerte devant être émis. Bien entendu, lesdits moyens d'émission 10 et 14 peuvent également comporter des moyens usuels susceptibles d'émettre des si- gnaux sonores. Lesdits moyens de comparaison 7 utilisent au moins certaines des zones suivantes (non représentées) de l'aéroport : au moins une zone d'accotement ; au moins une zone de taxiway ; au moins une zone de barre d'arrêt ; au moins une zone de piste ; au moins une zone d'intersection de piste ; au moins une zone de parking ; au moins une zone de cheminement ; et au moins une zone d'obstacle fixe. Dans le cadre de la présente invention : une zone d'accotement correspond à une surface de l'aéroport qui est définie autour d'une aire de protection d'une aire de manoeuvre dudit aéroport ; une zone de taxiway correspond à une surface de l'aéroport qui est définie autour d'une aire de manoeuvre dudit aéroport, destinée au roulage de l'avion notamment entre une zone de piste et une zone de par-king précisées ci-dessous ; une zone de barre d'arrêt correspond à une surface de l'aéroport qui est définie autour d'un marquage au sol matérialisant une limite entre un taxiway et une piste dudit aéroport ; une zone de piste correspond à une surface de l'aéroport qui est définie autour d'une aire de manoeuvre dudit aéroport, destinée au décollage ou à l'atterrissage de l'avion ; 13

une zone d'intersection de piste correspond à une surface de l'aéroport qui est définie autour d'une aire de manoeuvre dudit aéroport, relative à l'intersection d'au moins deux pistes ; une zone de parking correspond à une surface de l'aéroport qui est défi- nie autour d'une aire de manoeuvre dudit aéroport, destinée au station- nement de l'avion ; une zone de cheminement correspond à une surface de l'aéroport qui est définie autour d'une succession d'aires de manoeuvre ; et une zone d'obstacle fixe correspond à une surface de l'aéroport qui est définie autour d'éléments avec lesquels l'avion peut entrer en collision. Dans un premier mode de réalisation, lesdits moyens 3 comportent un élément 3A qui est formé pour déterminer une première position avion correspondant à une position effective de l'avion. De préférence, cette première position avion correspond à la position sur l'avion d'une antenne de réception (faisant par exemple partie dudit ensemble 2) d'un système usuel de positionnement par satellites. Dans ce premier mode de réalisation, lesdits moyens 5, 7 et 12 comportent des éléments 5A, 7A et 12A correspondants, précisés ci-dessous.

Plus particulièrement, ledit élément 5A détermine les positions ca-ractéristiques suivantes de l'avion : û la position du nez de l'avion ; -les positions de toutes les roues de l'avion, dont la roulette de nez (qui peut comporter deux roues parallèles) ; û la position du barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion (au niveau de l'emplanture des ailes) ; - les positions des extrémités des ailes de l'avion ; - la position de l'extrémité de la dérive de l'avion ; et - les positions des réacteurs de l'avion. 14

Pour ce faire, ledit élément 5A utilise ladite première position avion et un décalage vectoriel prédéterminé des points caractéristiques (nez, roues, barycentre du train d'atterrissage, extrémités d'aile et de dérive, réacteurs) correspondants par rapport au point de l'avion où est mesurée ladite première position avion. En outre, ledit élément 12A vérifie si la position effective de l'avion reçue dudit élément 3A se trouve dans la zone de cheminement. De plus, ledit élément 12A ordonne auxdits moyens d'émission 10 d'émettre un signal d'alerte, si l'une des conditions suivantes est vérifiée : la position du barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion ne se trouve pas sur la zone de cheminement ; la position dudit barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion se trouve sur la zone de cheminement, mais la différence entre l'orientation courante en cap de l'avion et le sens de circulation sur cette zone de cheminement est supérieure à une valeur prédéfinie, par exemple 150 . Dans ce premier mode de réalisation, les situations suivantes peu-vent se présenter : pour la position du barycentre du train principal de l'avion : si cette dernière est dans la zone d'accotement, une information de niveau 1 de non-respect des marges de sécurité est émise, par exemple de type TSMCF ("Taxiway Safety Margins Conformance" en anglais) ; • si cette dernière est dans la zone de taxiway, pour laquelle une va- leur limite de poinçonnement des roues (appelée PCN pour "Pave-ment Charge Number" en anglais) est inférieure à la valeur courante de poinçonnement des roues de l'avion (appelée ACN pour "Aircraft Charge Number" en anglais), une information de niveau 1 de non-respect des marges de sécurité est émise (TSMCF) ; 15

si cette dernière est dans la zone de taxiway et que cette zone ne mène nulle part ou est fermée, une information de niveau 1 d'écart de la consigne de roulage est émise (appelée TCONF pour "fonction Taxiroute CONFormance" en anglais) ; si cette dernière est dans une zone de barre d'arrêt CAT I et en de-hors de la zone de cheminement et que les conditions de circulation présentent des conditions de visibilité non dégradées dites "non-LVP", une information de niveau 3 d'incursion de piste est émise (de type RIA pour "Runway Incursion Avoidance" en anglais). Il existe de façon usuelle des barres d'arrêt CAT I (à 150 mètres de la piste) à CAT III (à 90 mètres de la piste). Les conditions de visibilité dégradée sont dites "LVP" (pour "Low Visibility Procedures" en anglais) et les conditions de visibilité non dégradées sont dites "non-LVP" ; • si cette dernière est dans une zone de barre d'arrêt CAT II ou III et en dehors de la zone de cheminement et que les conditions de circulation sont dites "LVP", une information de niveau 3 d'incursion de piste est émise (RIA) ; • si cette dernière est dans la zone de piste et en dehors de la zone de cheminement, une information de niveau 3 d'incursion de piste est émise (RIA) ; • si cette dernière est dans la zone d'obstacle fixe, une information de niveau 1 de risque de collision est émise (de type FOA pour "fonction Fixed Obstacle Avoidance" en anglais) ; • si cette dernière est dans la zone de taxiway et que la valeur courante de la position de la manette des gaz atteint une valeur spécifique (FLEX TOGA - poussée décollage), une information de niveau 3 de décollage sur taxiway est émise (de type TTOP pour "Taxiway Take Off Prevention" en anglais) ; 16

pour la position du nez de l'avion : • si cette dernière est dans la zone de barre d'arrêt CAT I et en de-hors de la zone de cheminement et que les conditions de circulation sont dites "non-LVP", une information de niveau 3 d'incursion de piste est émise (RIA) ; • si cette dernière est dans la zone de barre d'arrêt CAT II ou III et en dehors de la zone de cheminement et que les conditions de circulation sont dites "LVP", une information de niveau 3 d'incursion de piste est émise (RIA) ; ^ si cette dernière est dans la zone de piste et en dehors de la zone de cheminement, une information de niveau 3 d'incursion de piste est émise (RIA) ; • si cette dernière est dans la zone d'obstacle fixe, une information de niveau 1 de risque de collision est émise (FOA) pour la position de chaque roue de l'avion : • si cette dernière est dans la zone d'accotement, une information de niveau 1 de non-respect des marges de sécurité est émise (TSMCF) ; • si cette dernière est dans la zone de taxiway, pour laquelle une va- leur limite de poinçonnement des roues (appelée PCN) est inférieure à la valeur courante de poinçonnement des roues de l'avion (appelée ACN), une information de niveau 1 de non- respect des marges de sécurité est émise (TSMC) ; • si cette dernière est dans la zone d'obstacle fixe, une information de niveau 1 de risque de collision est émise (FOA) pour la position des extrémités d'aile : • si cettedernière est dans la zone d'obstacle fixe, une information de niveau 1 de risque de collision est émise (FOA) pour la position de l'extrémité de la dérive : 17

• si cette dernière est dans la zone d'obstacle fixe, une information de niveau 1 de risque de collision est émise (FOA) ; et pour la position de chaque réacteur de l'avion : • si cette dernière est dans une zone de taxiway, pour laquelle le souffle des réacteurs est limité, et si l'interprétation des valeurs courantes et statiques des paramètres moteurs indique que le souffle est supérieur à cette limite, une information de niveau 1 de non-respect des marges de sécurité est émise (TSMCF) ; et • si cette dernière est dans la zone d'obstacle fixe, une information de niveau 1 de risque de collision est émise (FOA). Dans un deuxième mode de réalisation, lesdits moyens 3 compor- tent un élément 3B qui est formé pour déterminer une seconde position avion correspondant à une position extrapolée relative à l'avion. Ledit élément 3B réalise les opérations suivantes pour déterminer cette seconde position avion : û il détermine une première position avion qui correspond à la position effective de l'avion ; et û il détermine, à l'aide de la vitesse actuelle de ladite première position avion et de la vitesse de lacet actuelle de l'avion déterminées par l'en- semble 2, ainsi que d'un intervalle de temps prédéterminé, ladite seconde position avion qui correspond à une position extrapolée du nez de l'avion au terme dudit intervalle de temps par rapport à l'instant courant. Dans ce deuxième mode de réalisation, lesdits moyens 5, 7 et 1 2 comportent des éléments 5B, 7B et 12B correspondants, précisés ci- dessous. Plus particulièrement, ledit élément 5B détermine les positions caractéristiques suivantes de l'avion : û la position extrapolée du nez de l'avion ; 18

ù les positions extrapolées de toutes les roues de l'avion, dont la roulette de nez (pouvant comporter deux roues parallèles) ; - la position extrapolée du barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion (au niveau de l'emplanture des ailes) ; ù les positions extrapolées des extrémités des ailes de l'avion ; ù la position extrapolée de l'extrémité de la dérive de l'avion ; et ù les positions extrapolées des réacteurs de l'avion. Pour ce faire, ledit élément 5B utilise ladite seconde position avion et un décalage vectoriel prédéterminé des points caractéristiques (nez, 1 o roues, barycentre du train d'atterrissage, extrémités d'aile et de dérive, réacteurs) correspondants. De plus, ledit élément 12B ordonne auxdits moyens d'émission 14 d'émettre un signal d'alerte, si l'une des conditions suivantes est vérifiée : la position extrapolée du barycentre du train d'atterrissage principal de 15 l'avion ne se trouve pas sur la zone de cheminement ; la position extrapolée du barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion se trouve sur la zone de cheminement, mais la différence entre l'orientation courante en cap de l'avion et le sens de circulation sur cette zone de cheminement est supérieure à une valeur prédéfinie, par 20 exemple 150 . Dans ce deuxième mode de réalisation, les situations suivantes peuvent se présenter : pour ladite seconde position avion (position extrapolée) ^ si cette dernière est dans la zone de piste et en dehors de la zone 25 de cheminement et que ladite première position avion (position effective) se trouve à une altitude inférieure à une valeur H 1 prédéterminée (par exemple 1000 pieds, avion en approche), une information d'incursion de piste de niveau 2 est émise (RIA) ; 19

• si cette dernière est dans la zone de piste et en dehors de la zone de cheminement et que ladite première position avion se trouve à une altitude inférieure à une valeur H2 prédéterminée (par exemple 500 pieds, avion en approche), une information d'incursion de piste de niveau 3 est émise (RIA) ; pour la position extrapolée du barycentre du train principal de l'avion : • si cette dernière est dans la zone d'accotement, une information de niveau 0 de non-respect des marges de sécurité est émise (TSMCF) ; ^ si cette dernière est dans la zone de taxiway, pour laquelle une va-leur limite de poinçonnement des roues (PCN) est inférieure à la va-leur courante de poinçonnement des roues de l'avion (ACN), une in-formation de niveau 0 de non-respect des marges de sécurité est émise (TSMCF) ; • si cette dernière est dans la zone de taxiway et que cette zone ne mène nulle part ou est fermée, une information de niveau 0 d'écart de la consigne de roulage est émise (TCONF) ; • si cette dernière est dans la zone de barre d'arrêt CAT I et en de-hors de la zone de cheminement et que les conditions de circulation sont dites "non-LVP", une information d'incursion de piste de ni-veau 2 est émise (RIA) ; • si cette dernière est dans la zone de barre d'arrêt CAT I et en de-hors de la zone de cheminement et que les conditions de circulation sont dites "LVP", une information d'incursion de piste de niveau 3 est émise (RIA) ; si cette dernière est dans la zone de barre d'arrêt CAT II ou III et en dehors de la zone de cheminement et que les conditions de circulation sont dites "LVP", une information d'incursion de piste de ni-veau 2 est émise (RIA) ; 20

si cette dernière est dans la zone de piste et en dehors de la zone de cheminement, une information d'incursion de piste de niveau 2 est émise (RIA) • si cette dernière est dans la zone d'obstacle fixe, une information de niveau 0 de risque de collision est émise (FOA) ; • si cette dernière est dans la zone de taxiway et que la valeur courante de la position de la manette des gaz atteint une valeur spécifique (FLEX TOGA - poussée décollage), une information de niveau 3 de décollage sur taxiway est émise (TTOP) ; pour la position extrapolée du nez de l'avion : • si cette dernière est dans la zone de barre d'arrêt CAT I et en de-hors de la zone de cheminement et que les conditions de circulation sont dites "non-LVP", une information d'incursion de piste de ni-veau 2 est émise (RIA) ; • si cette dernière est dans la zone de barre d'arrêt CAT I et en de-hors de la zone de cheminement et que les conditions de circulation sont dites "LVP", une information d'incursion de piste de niveau 3 est émise (RIA) ^ si cette dernière est dans la zone de barre d'arrêt CAT II ou III et en dehors de la zone de cheminement et que les conditions de circulation sont dites "LVP", une information d'incursion de piste de ni-veau 2 est émise (RIA) ; • si cette dernière est dans la zone de piste et en dehors de la zone de cheminement, une information d'incursion de piste de niveau 2 est émise (RIA) • si cette dernière est dans la zone d'obstacle fixe, une information de niveau 0 de risque de collision est émise (FOA) ; pour la position extrapolée de chaque roue de l'avion : 21

si cette dernière est dans la zone d'accotement, une information de niveau 0 de non-respect des marges de sécurité est émise (TSMCF) ; si cette dernière est dans la zone de taxiway, pour laquelle une va- leur limite de poinçonnement des roues (PCN) est inférieure à la va-leur courante de poinçonnement des roues de l'avion (ACN), une in-formation de niveau 0 de non-respect des marges de sécurité est émise (TSMC) ; si cette dernière est dans la zone d'obstacle fixe, une information de niveau 0 de risque de collision est émise (FOA) ; pour la position extrapolée des extrémités d'aile : • si cette dernière est dans la zone d'obstacle fixe, une information de niveau 0 de risque de collision est émise (FOA) ; pour la position extrapolée de l'extrémité de la dérive : • si cette dernière est dans la zone d'obstacle fixe, une information de niveau 0 de risque de collision est émise (FOA) ; pour la position extrapolée de chaque réacteur : • si cette dernière est dans une zone de taxiway, pour laquelle le souffle des réacteurs est limité et si l'interprétation des valeurs cou- rantes et statiques des paramètres moteurs indique que le souffle est supérieur à cette limite, une information de niveau 0 de non-respect des marges de sécurité est émise (TSMCF) ; et • si cette dernière est dans la zone d'obstacle fixe, une information de niveau 0 de risque de collision est émise (FOA).

Dans le cadre de la présente invention, lesdits premiers et seconds modes de réalisation précités peuvent bien entendu être mis en oeuvre séparément. Toutefois, dans un troisième mode de réalisation (préféré), les-dits premier et deuxième modes de réalisation précités sont mis en oeuvre simultanément. Dans ce cas, lesdits moyens 3, 5, 7 et 12 comportent, à 22

chaque fois, respectivement lesdits éléments 3A et 3B, 5A et 5B, 7A et 7B, 12A et 12B. On notera que, dans le cadre de la présente invention, lorsque plu-sieurs informations sont émises simultanément, la priorité de traitement 5 (enregistrée dans le moyen de stockage 16) est telle que : ù l'information de niveau 3 est la plus prioritaire et l'information de niveau 0 est la moins prioritaire ; et - les informations relatives aux incursions de piste doivent, dans tous les cas, être traitées et présentées au pilote, quel que soit leur niveau.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé d'aide à la navigation au sol d'un avion sur un aéroport, caractérisé en ce que l'on réalise, de façon automatique et répétitive, la suite d'étapes successives suivante : a) on détermine les valeurs courantes d'une pluralité de paramètres liés à l'avion ; b) on détermine au moins une position avion correspondant à une position de l'avion, à l'aide desdites valeurs courantes, ainsi que son orientation en cap; 1 o c) à l'aide de ladite position avion, de ladite orientation en cap et de caractéristiques géométriques de l'avion, on détermine des positions caractéristiques d'une pluralité de points caractéristiques de l'avion ; d) pour chacun desdits points caractéristiques : dl ) on compare la position caractéristique correspondante à une plura- 15 lité de zones différentes de l'aéroport ; et d2) si au moins ladite position caractéristique par rapport à l'une desdi- tes zones est telle qu'une consigne de roulage particulière ou une procédure de circulation particulière n'est pas respectée, on émet une information spécifique ; et 20 e) el) on compare ladite position avion à une zone de cheminement relative à un chemin que doit suivre l'avion sur l'aéroport ; et e2) si ladite position avion ne se trouve pas sur ladite zone de cheminement ou si l'orientation en cap de l'avion sur ladite zone de cheminement ne correspond pas à un sens de circulation particulier, on 25 émet un signal d'alerte.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise, de plus, les opérations suivantes à l'étape d) : 24 on réalise des comparaisons en comparant les valeurs courantes d'une pluralité de paramètres liés à l'avion à des valeurs de référence ; et à l'étape d2), on tient compte de ces comparaisons pour vérifier si toutes les consignes de roulage et procédures de circulation sont respec- tées.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, si plusieurs informations spécifiques doivent être émises à l'étape d2), on émet ces informations spécifiques selon un ordre de priorité prédéterminé.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on utilise, comme position avion, une première position avion correspondant à une position effective de l'avion.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite première position avion correspond à la posi- tion sur l'avion d'une antenne de réception d'un système de positionne-ment par satellites.

6. Procédé selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'à l'étape c), on détermine les positions caractéristiques suivantes : la position du nez de l'avion ; les positions des roues de l'avion ; la position du barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion ; les positions des extrémités des ailes de l'avion ; la position de l'extrémité de la dérive de l'avion ; et les positions des réacteurs de l'avion.

7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'à l'étape d), on utilise au moins certaines des zones suivantes de l'aéroport : û au moins une zone d'accotement ; 25 au moins une zone de taxiway ; au moins une zone de barre d'arrêt ; au moins une zone de piste ; au moins une zone d'intersection de piste ; au moins une zone de parking ; au moins une zone de cheminement ; et au moins une zone d'obstacle fixe.

8. Procédé selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'à l'étape e2), on émet un signal d'alerte, si l'une des conditions suivantes est vérifiée : ù la position du barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion ne se trouve pas sur la zone de cheminement ; - la position dudit barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion se trouve sur la zone de cheminement, mais la différence entre l'orienta-tion courante en cap de l'avion et le sens de circulation sur cette zone de cheminement est supérieure à une valeur prédéfinie.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise, comme position avion, une seconde position avion correspondant à une position extrapolée relative à l'avion.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'à l'étape b), on réalise les opérations suivantes pour déterminer ladite seconde position avion : on détermine une première position avion qui correspond à la position effective de l'avion ; on détermine, à l'aide de la vitesse actuelle de ladite première position avion et de la vitesse de lacet actuelle de l'avion déterminées à l'étape a), ainsi que d'un intervalle de temps prédéterminé, ladite seconde position avion qui correspond à une position extrapolée du nez de l'avion au terme dudit intervalle de temps par rapport à l'instant courant. 26 1 1 . Procédé selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'à l'étape c), on détermine les positions caractéristiques suivantes : la position extrapolée du nez de l'avion ; les positions extrapolées des roues de l'avion ; la position extrapolée du barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion ; les positions extrapolées des extrémités des ailes de l'avion ; la position extrapolée de l'extrémité de la dérive de l'avion ; et les positions extrapolées des réacteurs de l'avion. 12. Procédé selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'à l'étape d), on utilise au moins certaines des zones suivantes de l'aéroport : au moins une zone d'accotement ; au moins une zone de taxiway ; au moins une zone de barre d'arrêt ; au moins une zone de piste ; au moins une zone d'intersection de piste ; au moins une zone de parking ; au moins une zone de cheminement ; et au moins une zone d'obstacle fixe. 13. Procédé selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'à l'étape e2), on émet un signal d'alerte, si l'une des deux conditions suivantes est vérifiée : ù la position extrapolée du barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion ne se trouve pas sur la zone de cheminement ; ù la position extrapolée du barycentre du train d'atterrissage principal de l'avion se trouve sur la zone de cheminement, mais la différence entre 27 l'orientation courante en cap de l'avion et le sens de circulation sur cette zone de cheminement est supérieure à une valeur prédéfinie. 14. Dispositif d'aide à la navigation au sol d'un avion sur un aéro- port, caractérisé en ce qu'il comporte : des premiers moyens (2) pour déterminer les valeurs courantes d'une pluralité de paramètres liés à l'avion ; des deuxièmes moyens (3) pour déterminer au moins une position avion correspondant à une position de l'avion, à l'aide desdites valeurs cou-rantes, ainsi que son orientation en cap ; des troisièmes moyens (5) pour déterminer, à l'aide de ladite position avion, de ladite orientation en cap et de caractéristiques géométriques de l'avion, des positions caractéristiques d'une pluralité de points caractéristiques de l'avion ; des premiers moyens de comparaison (7) pour comparer, pour chacun desdits points caractéristiques, la position caractéristique correspondante à une pluralité de zones différentes de l'aéroport ; des premiers moyens d'émission (10) pour émettre une information spécifique, si une position caractéristique par rapport à l'une desdites zones est telle qu'une consigne de roulage particulière ou une procédure de circulation particulière n'est pas respectée ; des seconds moyens de comparaison (12) pour comparer ladite position avion à une zone de cheminement relative à un chemin que doit suivre l'avion sur l'aéroport ; et des seconds moyens d'émission (14) pour émettre un signal d'alerte, si ladite position avion ne se trouve pas sur ladite zone de cheminement ou si l'orientation en cap de l'avion sur ladite zone de cheminement ne correspond pas à un sens de circulation particulier. 28 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdits moyens d'émission (10, 14) sont de type sonore. 16. Dispositif selon l'une des revendications 14 et 15, caractérisé en ce que lesdits moyens d'émission (10, 14) sont de type visuel. 17. Avion, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (1) susceptible de mettre en oeuvre le procédé spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 13. 18. Avion, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (1) tel que celui spécifié sous l'une quelconque des revendications 14 à 16.