FR2926156A1

FR2926156A1 - Methode de prise en compte d'une consigne de guidage htmb.

Info

Publication number: FR2926156A1
Application number: FR0800102A
Authority: FR
Inventors: Castaneda Manuel Gutierrez
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2008-01-08
Filing date: 2008-01-08
Publication date: 2009-07-10
Anticipated expiration: 2028-01-08
Also published as: FR2926156B1; US20090177342A1; US8078341B2

Abstract

La présente invention concerne une méthode de prise en compte d'une consigne de guidage « Heading Then Merge Behind » (HTMB) envoyée par un centre de contrôle aérien à un aéronef comportant un système de gestion de vol, le système de gestion de vol permettant de suivre automatiquement la trajectoire d'un plan de vol actif.La méthode comporte :- une étape de réception et de validation de la consigne par le système de gestion de vol, la consigne étant acceptée ou rejetée ;- une étape de confirmation par le pilote de l'aéronef de la prise en compte de la consigne, qu'elle ait été acceptée ou rejetée par le système de gestion de vol ;- une étape de création par le système de gestion de vol d'un plan de vol incorporant la consigne ;- une étape d'activation par le pilote du plan de vol incorporant la consigne, de sorte que la consigne est exécutée automatiquement par le système de gestion de vol en suivant la trajectoire du plan de vol incorporant la consigne.Application : systèmes de gestion de vol

Description

METHODE DE PRISE EN COMPTE D'UNE CONSIGNE DE GUIDAGE HTMB La présente invention concerne une méthode de prise en compte d'une consigne de guidage Heading Then Merge Behind . Elle s'applique par exemple dans le domaine des systèmes de gestion de vol.

Un plan de vol est la description détaillée de la route que doit suivre un avion dans le cadre d'un vol planifié. Le plan de vol comporte notamment une séquence chronologique de points de passage décrits par leur position, leur altitude et leur heure de survol. Les points de passage constituent une trajectoire de référence à suivre par le pilote de l'avion s'il souhaite respecter au mieux son plan de vol. Mais cette trajectoire de référence est également une aide précieuse au personnel de contrôle au sol. Elle permet notamment au contrôleur d'anticiper les mouvements de l'avion et ainsi assurer d'assurer les fonctions ASAS ( Airborne Separation Assurance Systems ) de maintien des critères de séparation entre aéronefs.

Le plan de vol est couramment géré à bord des avions civils par un système désigné par la terminologie anglo-saxonne de Flight Management System , que l'on appellera FMS par la suite. Un FMS met la trajectoire de référence à disposition du personnel de bord et à disposition des autres systèmes embarqués.

Dans un souci de sécurité essentiellement, il faut donc s'assurer que l'avion suit au moins en terme géographique et éventuellement en terme horaire la trajectoire de référence décrite dans le plan de vol. Pour cela, des procédures de guidage permettent d'asservir l'avion sur la trajectoire de référence. Par exemple, en mode managed selon la terminologie anglo- saxonne, le pilote automatique élabore des manoeuvres à partir de la trajectoire de référence mise à disposition par le FMS et les exécute automatiquement afin de suivre au plus près dans l'espace à trois dimensions la trajectoire correspondant à la trajectoire de référence. Mais dans certaines situations, il est préférable voire indispensable de dévier de la trajectoire de référence. Par exemple, la trajectoire de référence peut amener l'avion à croiser un autre aéronef en violant les critères de séparation latérale. Depuis son centre de contrôle au sol, le contrôleur de trafic en charge du vol s'aperçoit du risque à l'avance car il a la connaissance de l'ensemble de la situation aérienne dans un large périmètre autour des aéronefs qu'il contrôle. II met alors en oeuvre des procédures ASAS préétablies de coordination entre le sol et le bord, ces procédures étant couramment regroupées sous la terminologie anglo-saxonne de Radar Vectoring . Les procédures de Radar Vectoring peuvent permettre d'assurer le croisement de deux aéronefs dans des conditions de sécurité optimum. Elles se basent sur un ensemble d'instructions ou de consignes de guidage, également pré-définies, que le contrôleur passe au pilote. Dans la suite de la présente demande, ces consignes de guidage seront désignées consignes ATC , selon l'acronyme anglo-saxon signifiant Air Trafic Control . Ces consignes sont d'ailleurs couramment regroupées sous la terminologie anglo-saxonne de clearance ATC . Le pilote désengage alors les fonctions de suivi automatique de la trajectoire de référence et exécute manuellement les consignes ATC qu'il reçoit du contrôleur, les unes à la suite des autres, en confirmant à chaque fois leur exécution au contrôleur. Bien souvent, les consignes sont exclusivement passées oralement par radio VHF, le pilote confirmant l'exécution par phonie également, même si certains systèmes récents utilisent parallèlement des liaisons de données pour échanger des consignes ATC sous la forme de messages numérisés. Par exemple, afin de maintenir les critères de séparation latérale avec un autre aéronef, le contrôleur peut passer au pilote une consigne ASAS connue sous la désignation anglo-saxonne de Heading Then Merge Behind , qui sera simplement appelée consigne HTMB par la suite. En zone d'approche ou en zone terminale, une consigne HTMB sert notamment à retarder l'alignement d'un avion avec une piste d'atterrissage, de sorte à maîtriser le décalage temporel entre deux avions qui partagent une même trajectoire d'approche et qui doivent s'aligner sur une même piste. Car pour ces deux avions, il y a forcément un point de convergence avec perte de séparation spatiale et risque de perte de séparation temporelle. Une consigne HTMB envoyée à l'avion supposé atterrir en deuxième permet de garantir une séparation temporelle entre les deux avions. Cette consigne HTMB indique d'abord au pilote quel est l'avion cible derrière lequel il doit s'aligner, cet avion cible étant forcément situé à proximité. Elle indique également au pilote un cap de diversion à suivre temporairement, ce cap de diversion ne correspondant pas au cap prévu sur sa trajectoire de référence. Elle indique aussi au pilote une position de ralliement à sa trajectoire de référence, ou point de merge selon la terminologie anglo-saxonne. Enfin, elle indique au pilote une séparation en distance ou en temps à respecter à la position de ralliement par rapport à l'avion cible derrière lequel il doit s'aligner. Avec les FMS actuels, le pilote recevant une consigne HTMB doit désengager le pilote automatique. En effet, les FMS actuels n'assurent pas de fonctions ASAS comme la prise en compte d'une consigne HTMB. Le pilote doit donc suivre manuellement le cap de diversion indiqué dans la consigne HTMB. II faut comprendre que cela ne remet pas en cause le concept ASAS et les procédures opérationnelles associées, plusieurs niveaux de partage des responsabilités entre le contrôleur au sol et le pilote ayant été prévus pour mettre en oeuvre les procédures ASAS. Mais dans certains cas, outre le fait de suivre manuellement le cap de diversion, le pilote peut également avoir à estimer sans assistance à quel instant ou à quelle position il doit cesser de suivre manuellement ce cap de diversion pour prendre le cap vers la position de ralliement, cet instant ou cette position devant impérativement permettre de respecter la séparation en distance ou en temps par rapport à l'avion cible. Manifestement, la surcharge de travail pour le pilote et le stress généré sont au détriment de la sécurité du vol. Il s'agit là de l'un des problèmes techniques que la présente invention se propose de résoudre.

L'invention a notamment pour but de pallier les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet une méthode de prise en compte d'une consigne ATC envoyée par un centre de contrôle aérien à un aéronef comportant un système de gestion de vol, le système de gestion de vol permettant de suivre automatiquement la trajectoire d'un plan de vol actif. La consigne comporte un identifiant d'aéronef cible, un cap de diversion, une position de ralliement et une valeur de séparation temporelle. L'aéronef doit prendre le cap de diversion, rejoindre la position de ralliement derrière l'aéronef cible en respectant la valeur de séparation temporelle avec l'aéronef cible. La méthode comporte une étape de réception et de validation de la consigne par le système de gestion de vol, la consigne étant acceptée ou rejetée. La méthode comporte également une étape de confirmation par le pilote de l'aéronef de la prise en compte de la consigne, qu'elle ait été acceptée ou rejetée par le système de gestion de vol. La méthode comporte également une étape de création par le système de gestion de vol d'un plan de vol incorporant la consigne. La méthode comporte également une étape d'activation par le pilote du plan de vol incorporant la consigne, de sorte que la consigne est exécutée automatiquement par le système de gestion de vol en suivant la trajectoire du plan de vol incorporant la consigne.

Le centre de contrôle peut envoyer la consigne à l'aéronef par radio, le pilote pouvant introduire manuellement la consigne dans le système de gestion de vol. Le centre de contrôle peut également envoyer la consigne à l'aéronef par liaison de données sous la forme d'un message numérisé reçu par le système de gestion de vol.

Par exemple, le système de gestion de vol recevant par liaison de données les identifiants des autres aéronefs à proximité, par une liaison ADS-B ou une liaison TIS-B par exemple, la consigne peut être rejetée par le système si l'identifiant de l'aéronef cible n'a pas été reçu. Par exemple, la consigne peut être rejetée par le système si la 20 position de ralliement est éloignée de la trajectoire du plan de vol actif au-delà d'un seuil en distance. Par exemple, le système de gestion de vol recevant par liaison de données les trajectoires des autres aéronefs à proximité, par une liaison ADS-B ou une liaison TIS-B par exemple, la consigne peut être rejetée par le 25 système si l'aéronef et l'aéronef cible n'ont aucun segment de trajectoire en commun. Par exemple, le système de gestion de vol recevant par liaison de données les trajectoires des autres aéronefs à proximité, par une liaison ADS-B ou une liaison TIS-B par exemple, la consigne peut être rejetée par le 30 système si le point de ralliement n'appartient pas à la trajectoire du plan de vol actif ou n'appartient pas à la trajectoire de l'aéronef cible. Dans un mode de réalisation, le système de gestion de vol peut envoyer un message au centre de contrôle lorsque le pilote de l'aéronef ne confirme pas sa prise en compte.

Dans un mode de réalisation préférentiel, le système de gestion de vol peut calculer la durée de vol jusqu'au point de ralliement permettant de survoler le point de ralliement à une heure correspondant sensiblement à la valeur de séparation temporelle avec l'aéronef cible donnée dans la consigne, en faisant l'hypothèse que la vitesse est constante jusqu'au point de ralliement et égale à la vitesse prévue de l'aéronef cible au point de ralliement. Dans un mode de réalisation préférentiel, le système de gestion de vol recevant par liaison de données les vitesses prévues des autres aéronefs à proximité, si la durée de vol jusqu'au point de ralliement à la vitesse prévue de l'aéronef cible au point de ralliement permet, en ligne droite, de dépasser le point de ralliement, le système de gestion de vol peut calculer une trajectoire incorporant la consigne. La trajectoire peut comporter un premier point de changement de cap situé devant l'aéronef sur la trajectoire du plan de vol actif à une distance dépendant du cap de diversion à suivre, ce point permettant de prendre le cap de diversion donné dans la consigne. La trajectoire peut comporter un leg Cl partant du premier point de changement de cap et suivant le cap de diversion. La trajectoire peut comporter un deuxième point de changement de cap situé sur le leg Cl, ce point permettant de prendre le cap vers le point de ralliement donné dans la consigne. La trajectoire peut comporter un leg CF partant du deuxième point de changement de cap et suivant le cap vers le point de ralliement, de sorte que l'heure prédite au point de ralliement, en faisant l'hypothèse que la vitesse est constante jusqu'au point de ralliement et égale à la vitesse prévue de l'aéronef cible au point de ralliement, est sensiblement égale à l'heure correspondant à la valeur de séparation temporelle avec l'aéronef cible donnée dans la consigne. Si la durée de vol jusqu'au point de ralliement à la vitesse prévue de l'aéronef cible au point de ralliement ne permet pas, en ligne droite, de dépasser le point de ralliement, le système de gestion de vol peut également calculer une trajectoire incorporant la consigne. La trajectoire peut comporter un leg DIRTO pour rejoindre directement le point de ralliement, de sorte que l'heure prédite au point de ralliement, en faisant l'hypothèse que la vitesse est constante jusqu'au point de ralliement et supérieure à la vitesse prédite pour l'aéronef cible au point de ralliement, est sensiblement égale à l'heure correspondant à la valeur de séparation temporelle avec l'aéronef cible donnée dans la consigne. Avantageusement, le système de gestion de vol peut créer un plan de vol comportant, en amont de la position de ralliement, les legs créés pour rejoindre la position de ralliement, et en aval de la position de ralliement, les legs de la trajectoire du plan de vol actif qui sont en aval du point de ralliement. Par exemple, le plan de vol créé peut devenir le plan de vol actif sur activation par le pilote, la trajectoire incorporant la consigne devenant la trajectoire du plan de vol actif, de sorte à permettre au système de gestion de vol d'exécuter automatiquement la consigne. Par exemple, lorsque le plan de vol créé devient le plan de vol actif, son profil vertical peut être calculé par le système de gestion de vol. Avantageusement, tant que le plan de vol créé n'est pas devenu le plan de vol actif, la longueur du leg Cl peut être mise à jour en fonction de la vitesse de l'aéronef cible, en modifiant le deuxième point de changement de cap et le leg CF. Avantageusement là encore, tant que l'aéronef cible n'a pas encore passé le point de ralliement, l'heure correspondant à la valeur de séparation temporelle avec l'aéronef cible donnée dans la consigne peut être calculée périodiquement en fonction de la vitesse de l'aéronef cible et une prédiction de l'heure de passage au point de ralliement peut être calculée périodiquement à partir de la trajectoire du plan de vol actif incorporant la consigne. Une fois que l'aéronef cible a passé le point de ralliement, l'heure correspondant à la valeur de séparation temporelle avec l'aéronef cible donnée dans la consigne peut être calculée à partir de l'heure à laquelle l'aéronef cible a effectivement passé le point de ralliement et une prédiction de l'heure de passage au point de ralliement peut être calculée périodiquement à partir de la trajectoire du plan de vol actif incorporant la consigne. Tant que le deuxième point de changement de cap n'est pas encore passé, si l'heure de passage prédite au point de ralliement ne permet pas de respecter la séparation temporelle donnée dans la consigne, alors le deuxième point de changement de cap peut être recalculé de façon à respecter la séparation temporelle. Une fois que le deuxième point de changement de cap est passé, si l'heure de passage prédite au point de ralliement ne permet pas de respecter la séparation temporelle donnée dans la consigne, alors la vitesse de l'aéronef peut être asservie sur une vitesse permettant de respecter la séparation temporelle.

L'invention a encore pour principaux avantages qu'elle permet de remettre à jour l'instant ou la position pour prendre le cap vers la position de ralliement en fonction de la cinématique de l'avion cible derrière lequel il faut s'aligner, ceci tant que le pilote n'a pas encore confirmé la manoeuvre. Ainsi, c'est en permanence la meilleure manoeuvre à voler qui est proposée au pilote. Une fois que le pilote a confirmé la manoeuvre, l'invention permet encore de remettre à jour l'instant ou la position pour prendre le cap vers la position de ralliement en fonction de la cinématique de l'avion cible derrière lequel il faut s'aligner, ceci tant que cet instant ou cet endroit n'ont pas été atteints. Ainsi, c'est toujours la meilleure trajectoire à voler qui est exécutée par le pilote automatique.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront 20 à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui représentent : la figure 1, par un diagramme, une illustration d'un exemple d'architecture d'un système FMS permettant de mettre en oeuvre l'invention ; 25 les figures 2a et 2b, par des synoptiques, une illustration d'une portion de trajectoire incorporant une consigne HTMB.

La figure 1 illustre par un diagramme un exemple d'architecture 30 d'un FMS permettant de mettre en oeuvre l'invention. Un module 200 de guidage utilise en entrée des éléments fournis par un module 120 et par un module 140. Un module 110 met à disposition le plan de vol actif. Le module 120 fournit des éléments de la trajectoire de référence issue du plan de vol actif. Le module 140 fournit des éléments de prédiction construits à partir de 35 la trajectoire de référence. Pour cela, le module 140 utilise également une base de données de performance 150, une base de données de navigation 130 et la position et le vecteur d'état avion provenant d'un module 170 de localisation. Le module de localisation 170 utilise des capteurs de position 190, comme une balise GPS et/ou une centrale inertielle par exemple. Le FMS de l'exemple de la figure 1 comporte également un module 220 de liaison de données. Dans le cadre particulier de l'invention, le module 220 peut permettre notamment de recevoir des informations sur le trafic environnant, ces informations étant soit directement issues des avions environnants, soit issues du sol. Par exemple, il peut s'agir d'informations sur le trafic environnant reçues par liaison ADS-B ou TIS-B. Un ensemble consolidé de données de trafic peut également être utilisé afin d'atteindre un certain niveau d'intégrité des informations. Le module 220 permet également d'envoyer et de recevoir des messages numérisés. Dans le cadre particulier de l'invention, il peut par exemple permettre de recevoir un message représentant une consigne HTMB. Outre l'identifiant de la consigne HTMB, un message HTMB reçu par le module 220 contient d'autres paramètres, comme un identifiant d'avion cible, un cap de diversion, une position de ralliement et une valeur de séparation temporelle. Le FMS de l'exemple de la figure 1 comporte également un module 210 d'affichage. Le module 210 permet classiquement d'afficher au pilote le plan de vol actif et les prédictions faites à partir du plan de vol actif. Mais dans le cadre particulier de l'invention, le module 210 peut également permettre d'afficher une page dédiée destinée à introduire dans le FMS les paramètres d'une consigne HTMB reçue par radio, dans le cas où le centre de contrôle au sol ne serait pas équipé pour émettre des messages HTMB. Dans ce cas, l'identifiant d'avion cible, le cap de diversion, la position de ralliement et la valeur de séparation temporelle peuvent être saisis manuellement par le pilote. A ce stade, le module 110 permet éventuellement de rejeter la consigne. Par exemple, la consigne peut être rejetée si l'identifiant d'avion cible est inconnu, c'est-à-dire si cet identifiant n'a pas été reçu par ADS-B ou TIS-B. La consigne peut également être rejetée si la position de ralliement est manifestement invraisemblable en regard de la trajectoire de référence. Il faut noter que, dans un mode de réalisation, un test de vraisemblance basé sur un simple seuil en distance peut permettre de ne pas rejeter des consignes au prétexte que leur position de ralliement n'est pas située très exactement sur la trajectoire de référence. Le module 110 peut également vérifier que les deux avions concernés par la manoeuvre ont au moins un segment de trajectoire en commun. Ceci peut être vérifié par un test de vraisemblance portant sur la trajectoire de référence et sur les intentions de l'avion cible connues par ADS-B ou TIS-B. Par exemple, le test de vraisemblance peut être de vérifier si le point de ralliement appartient aux points de passage de la trajectoire de référence et aux points de passage déduits des intentions de l'avion cible. Que la consigne HTMB soit rejetée ou non, le module d'affichage 210 permet au pilote de confirmer ou non la prise en compte de la consigne HTMB. Par exemple, le pilote est informé des cas de rejet par l'intermédiaire du module 210 d'affichage. Le pilote peut alors accepter le rejet, auquel cas un message de rejet peut être envoyé vers le sol par l'intermédiaire du module 220 et la consigne n'est pas exécutée, ou ne pas accepter le rejet, ce qui revient à confirmer la prise en compte de la consigne HTMB. Dans le cas ou le message est rejeté mais où le pilote n'accepte pas le rejet, cela signifie que le pilote estime bien fondée la consigne HTMB malgré le rejet par le FMS et qu'il souhaite l'exécuter. Par exemple, cela peut correspondre au cas d'un avion cible n'ayant pas émis son identifiant en ADS-B ou TIS-B mais qui est directement visible par le pilote. Dans le cas où la prise en compte de la consigne est confirmée par le pilote, que la consigne ait été précédemment acceptée ou rejetée par le système, le système initialise automatiquement un plan de vol temporaire.

Ce plan de vol temporaire contient une pseudo-trajectoire et des points de passage qui permettent ensuite de créer un plan de vol ASAS . Ce plan de vol ASAS contient une trajectoire utilisable par le FMS, cette trajectoire respectant la procédure HTMB jusqu'au point de ralliement. Ainsi, une fois le plan de vol ASAS devenu le plan de vol actif, il devient possible d'exécuter la procédure HTMB au pilote automatique. La trajectoire de la procédure HTMB est calculée comme un enchaînement de deux legs : un premier leg correspondant à une consigne de cap, puis un deuxième leg correspondant à une consigne de retour vers un point de passage qu'est le point de ralliement. Par exemple, ce peut être l'enchaînement d'un leg Cl ( Course to an Intercept ,) et d'un leg CF ( Course to a Fix ) formant un dogleg selon l'expression anglo-saxonne de type CI-CF ( Course to an Intercept, then Course to a Fix ). Mais l'invention ne se limite pas à ce dogleg CI-CF. Tout autre couple de legs qui modélisent la procédure de HTMB lorsqu'ils sont enchaînés peuvent être utilisés selon la présente invention.

Les figures 2a et 2b illustrent par des synoptiques une portion de trajectoire incorporant une consigne HTMB. Le but ultime des calculs est de trouver la trajectoire d'un leg CF qui permette d'obtenir une prédiction horaire à un point de ralliement MgrWPT respectant la valeur de séparation temporelle donnée dans la consigne HTMB. Pour cela, au départ d'un point de diversion WPTDIVI appartenant à la trajectoire active, de nombreuses hypothèses sont faites. Dans le présent exemple, WPTDIVI peut être la position courante PPOS de l'avion. Mais un point de la trajectoire situé immédiatement devant l'avion à une distance paramétrable peut être utilisé. Des hypothèses sont tout d'abord faites concernant la vitesse sur le dogleg CI-CF. Une première hypothèse peut être faite concernant la vitesse au point de ralliement MrgWPT, à savoir que la vitesse au point de ralliement est la même que la vitesse V_MrgWPT prédite pour l'avion cible au point de ralliement. La vitesse au départ du dogleg CI-CF étant la vitesse courante V_PPOS asservie par le FMS, une hypothèse est faite concernant le point de changement de vitesse de V _PPOS à V_MrgWPT. Par exemple, il peut être supposé que, dès insertion de la procédure ASAS dans le plan de vol, un changement de vitesse est effectué avec comme nouvelle consigne la vitesse V_MrgWPT. C'est pourquoi le leg CI peut être calculé avec une hypothèse de vitesse constante à V_MrgWPT, de même pour le leg CF. Ceci sera explicité par la suite. Aux points de passage qui suivent le point de ralliement MrgWPT, ces points étant communs à la trajectoire de référence et à la trajectoire de l'avion cible, les contraintes de vitesse du plan de vol de l'avion cible peuvent être appliquées. Les éventuelles anciennes contraintes de vitesse aux points de passage qui suivent le point de ralliement données par la trajectoire de référence ne sont plus utilisées. Elles sont cependant conservées pour le cas d'une annulation de la procédure ASAS.

Puis, des hypothèses sont également faites concernant l'altitude sur le dogleg CI-CF. Les contraintes d'altitude données par la trajectoire de référence entre la position courante PPOS et le point de ralliement MrgWPT ne sont plus prises en compte. Elles sont cependant conservées. Les contraintes d'altitude données par la trajectoire de référence au-delà du point de ralliement MrgWPT continuent à être prises en compte. Puis, des hypothèses sont également faites concernant l'heure d'arrivée. Ainsi, si une heure d'arrivée RTA ( Requested Time of Arrivai ) était requise dans la trajectoire de référence, celle-ci n'est plus prise en compte, la contrainte de séparation étant prioritaire dans un plan de vol ASAS sur l'heure d'arrivée requise. Puis, des hypothèses sont également faites concernant la durée nécessaire pour voler tout le dogleg CI-CF. Ainsi, l'hypothèse est faite que le point de ralliement MrgWPT sera survolé à une heure permettant de respecter sensiblement la valeur de séparation temporelle avec l'avion cible donnée dans la consigne HTMB, cette heure étant appelée RTS par la suite ( Requested time of Separation ). Ainsi, la durée pour voler le dogleg CI-CF est égale au délai entre l'heure courante et l'heure RTS. Par la suite, cette durée sera appelée T_Dogleg.

Puis, comme illustré par la figure 2a, des hypothèses sont également faites concernant le premier point de changement de cap pour prendre le cap de diversion donné par la consigne HTMB. Ainsi, un point virtuel de diversion WPTDIV2 est tout d'abord créé devant l'avion à une distance dépendant du cap de diversion à suivre. Un virage est ensuite calculé avec une hypothèse de vitesse V_DivWPT depuis le point effectif de diversion, à savoir PPOS dans le présent exemple. Puis, comme illustré par la figure 2b, des hypothèses sont également faites concernant le deuxième point de changement de cap pour prendre le cap vers le point de ralliement MrgWPT. Ainsi, un point INTCPT est créé sur un leg Cl partant de WPTDIV2 en suivant le cap de diversion. A ce stade et à partir des hypothèses précédentes, deux cas sont possibles. Dans un premier cas, voler pendant la durée T_Dogleg à la vitesse V _MrgWPT en ligne droite permet de dépasser le point de ralliement MrgWPT. Un dogleg CI-CF comportant un leg Cl de longueur non nulle peut donc être créé, afin de retarder le survol du point de ralliement MrgWPT et de le survoler sensiblement à l'heure RTS. II suffit de calculer d'abord les temps de vol de chacun des deux segments permettant de survoler le point de ralliement MrgWPT à l'heure RTS, ces temps étant uniques. Puis, une suite de legs peut être créée incluant par exemple les legs Cl et CF comme explicité précédemment. Ensuite, la trajectoire incluant la suite de legs peut être calculée, ainsi que les prédictions à la position de ralliement MrgWPT. Notamment, l'heure estimée de passage au point de ralliement MrgWPT doit être proche de RTS. Dans un deuxième cas, voler pendant la durée T_Dogleg à la vitesse V_MrgWPT peut ne pas permettre de rejoindre le point de ralliement MrgWPT, même en ligne droite. Il n'est donc pas possible de créer un dogleg CI-CF comportant un leg Cl de longueur non nulle permettant de survoler le point de ralliement sensiblement à l'heure RTS, puisque même un dogleg CI-CF comportant un leg Cl de longueur nulle ne permettrait pas de survoler le point de ralliement à l'heure RTS. Dans ce cas, il n'est même pas nécessaire de créer un dogleg CI-CF comportant un leg Cl de longueur non nulle, puisqu'il n'est en fait même pas nécessaire de retarder l'avion, celui-ci respectant d'ores et déjà la valeur de séparation temporelle au point de ralliement. Dans ce cas, un dogleg CI-CF avec un leg Cl de longueur nulle peut être créé, ce qui revient à un leg DIRTO ( Direct To ). II suffit par exemple de créer une suite de legs incluant un leg Direct To et de faire une hypothèse de vitesse supérieure à V_MrgWPT, de sorte à survoler le point de ralliement MrgWPT à l'heure RTS. Ensuite, la trajectoire incluant la suite de legs peut être calculée, ainsi que les prédictions à la position de ralliement MrgWPT. Notamment, l'heure estimée de passage au point de ralliement doit être proche de RTS. Il reste à créer le plan de vol ASAS à proprement dit. Pour cela, la suite de legs créée précédemment peut être concaténée avec les legs du plan de vol actif qui sont en aval du point de ralliement MrgWPT. Puis, un plan de vol peut être créé, soit dans un plan de vol secondaire, soit dans plan de vol temporaire, soit dans un plan de vol de type Option Route . Enfin, ce plan de vol peut devenir le plan de vol actif sur activation manuelle par le pilote. Ainsi, le pilote automatique peut exécuter la manoeuvre HTMB. II faut noter que tant que le plan de vol ASAS nouvellement créé n'est pas devenu le plan de vol actif, la trajectoire qu'il contient peut être rafraîchie régulièrement en fonction de la cinématique de l'avion cible, par exemple toutes les 3 secondes. Notamment, la longueur du leg Cl et le leg CF qui le suit peuvent être mis à jour, en modifiant le deuxième point de changement de cap INTCPT permettant de prendre le cap vers le point de ralliement MrgWPT. Il faut noter que le cap de diversion rie peut en aucun cas être modifié, puisqu'il s'agit d'une consigne du contrôleur au sol et non pas le résultat d'un calcul. Le profil vertical du plan de vol ASAS peut par exemple être calculé par le FMS dès que le plan de vol ASAS devient le plan de vol actif. Dans la plupart des cas, le profil latéral du plan de vol ASAS est plus long que le profil latéral sur lequel se trouvait l'avion avant exécution de la consigne HTMB. Par conséquent, l'avion descendait plus vite avant l'exécution de la consigne HTMB qu'il ne le devrait en cours d'exécution de la consigne HTMB. C'est pourquoi, une fois le plan de vol ASAS activé, l'avion se trouve souvent trop bas par rapport à son nouveau profil vertical.

Tant que l'avion cible n'a pas encore passé le point de ralliement MrgWPT, les prédictions peuvent être recalculées cycliquement, notamment l'heure de passage au point de ralliement, à partir des intentions de l'avion cibles connues par ADS-B ou TIS-B. Tant que le deuxième point de changement de cap INTCPT permettant de prendre le cap vers le point de ralliement n'est pas encore passé, si l'heure de passage prédite au point de ralliement MrgWPT ne permet pas de respecter la séparation temporelle donnée dans la consigne HTMB, alors le deuxième point de changement de cap INTCPT peut être recalculé de façon à respecter cette séparation temporelle. Le leg CF permettant de rejoindre le point de ralliement peut donc être également recalculé. Mais le profil vertical est figé, il n'est pas remis à jour. Une fois que le deuxième point de changement de cap INTCPT permettant de prendre le cap vers le point de ralliement est passé, si l'heure de passage au point de ralliement prédite ne permet pas de respecter la séparation temporelle donnée dans la consigne HTMB, alors la vitesse de l'avion peut être asservie sur une vitesse permettant sensiblement de respecter la séparation temporelle donnée dans la consigne HTMB. Une fois que l'avion cible a passé le point de ralliement MrgWPT, les même mises à jour peuvent être faites, mais en prenant l'heure à laquelle l'avion cible a effectivement passé le point de ralliement, et non plus à partir d'intentions connues par ADS-B ou TIS-B.

Le contrôleur au sol peut annuler la consigne HTMB, par radio ou par liaison de données. Une annulation par radio est prise en compte manuellement par le pilote. Une annulation par liaison de données peut être prise en compte automatiquement par le FMS. Si le plan de vol ASAS n'a pas encore été activé par le pilote, alors il peut simplement être effacé. Si le plan de vol ASAS a déjà été activé par le pilote, alors son profil latéral peut être figé et il n'est plus mis à jour en fonction de la cinématique de l'avion cible. Les mécanismes de tenue de séparation décrits précédemment peuvent être arrêtés et la vitesse peut être maintenue à la valeur courante.

Les anciennes contraintes de vitesse et d'heure d'arrivée, qui avaient été conservées, peuvent être restaurées et prises en compte par le FMS pour calculer un nouveau plan de vol, qui aura forcément un impact sur le profil vertical.

L'invention a encore pour principaux avantages qu'elle est indépendante du profil vertical puisqu'elle ne modifie que le profil de vitesse. Ainsi, l'invention ne trouve pas uniquement une application en zone d'approche ou en zone terminale, les contrôleurs en route pouvant éventuellement passer des consignes HTMB. Par ailleurs, elle est compatible aussi bien des profils de descente en approche classiques, que des profils du type Continuous Descent Approach (CDA) ou que des profils plats ou avec des pas en altitude dans une phase de croisière. Enfin, outre la nécessité d'être certifiés, les modes de réalisation de l'invention décrits précédemment ne posent pas de problème particulier d'intégration dans les FMS actuels.

Claims

REVENDICATIONS

1. Méthode de prise en compte d'une consigne de guidage envoyée par un centre de contrôle aérien à un aéronef comportant un système de gestion de vol, le système de gestion de vol permettant de suivre automatiquement la trajectoire d'un plan de vol actif, la consigne comportant : un identifiant d'aéronef cible ; un cap de diversion ; une position de ralliement (MrgWPT) ; une valeur de séparation temporelle ; l'aéronef devant prendre le cap de diversion, puis rejoindre la position de ralliement derrière l'aéronef cible en respectant la valeur de séparation temporelle avec l'aéronef cible, la méthode étant caractérisée en ce qu'elle comporte : - une étape de réception et de validation de la consigne par le système de gestion de vol, la consigne étant acceptée ou rejetée ; une étape de confirmation par le pilote de l'aéronef de la prise en compte de la consigne, qu'elle ait été acceptée ou rejetée par le système de gestion de vol ; une étape de création par le système de gestion de vol d'un plan 20 de vol incorporant la consigne ; une étape d'activation par le pilote du plan de vol incorporant la consigne, de sorte que la consigne est exécutée automatiquement par le système de gestion de vol en suivant la trajectoire du plan de vol incorporant la consigne. 25

2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le centre de contrôle envoie la consigne à l'aéronef par radio, le pilote introduisant manuellement la consigne dans le système de gestion de vol. 30

3. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le centre de contrôle envoie la consigne à l'aéronef par liaison de données sous la forme d'un message numérisé reçu par le système de gestion de vol.

4. Méthode selon la revendication 1, le système de gestion de vol recevant par liaison de données les identifiants des autres aéronefs à proximité, caractérisée en ce que la consigne est rejetée par le système si l'identifiant de l'aéronef cible n'a pas été reçu.

5. Méthode selon la revendication 4, caractérisée en ce que le système de gestion de vol reçoit les identifiants des autres aéronefs à proximité par une liaison ADS-B ou une liaison TIS-B. 10

6. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que la consigne est rejetée par le système si la position de ralliement (MrgWPT) est éloignée de la trajectoire du plan de vol actif au-delà d'un seuil en distance.

7. Méthode selon la revendication 1, le système de gestion de vol recevant 15 par liaison de données les trajectoires des autres aéronefs à proximité, caractérisée en ce que la consigne est rejetée par le système si l'aéronef et l'aéronef cible n'ont aucun segment de trajectoire en commun.

8. Méthode selon la revendication 1, le système de gestion de vol recevant 20 par liaison de données les trajectoires des autres aéronefs à proximité, caractérisée en ce que la consigne est rejetée par le système si le point de ralliement (MrgWPT) n'appartient pas à la trajectoire du plan de vol actif ou n'appartient pas à la trajectoire de l'aéronef cible. 25

9. Méthode selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que le système de gestion de vol reçoit les trajectoires des autres aéronefs à proximité par une liaison ADS-B ou une liaison TIS-B

10. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le système de 30 gestion de vol envoie un message au centre de contrôle lorsque le pilote de l'aéronef ne confirme pas sa prise en compte.

11. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le système de gestion de vol calcule la durée de vol jusqu'au point de ralliement 35 permettant de survoler le point de ralliement à une heure correspondant5sensiblement à la valeur de séparation temporelle avec l'aéronef cible donnée dans la consigne, en faisant l'hypothèse que la vitesse est constante jusqu'au point de ralliement et égale à la vitesse prévue de l'aéronef cible au point de ralliement.

12. Méthode selon la revendication 11, le système de gestion de vol recevant par liaison de données les vitesses prévues des autres aéronefs à proximité, caractérisée en ce que, si la durée de vol jusqu'au point de ralliement (MrgWPT) à la vitesse prévue de l'aéronef cible au point de ralliement permet, en ligne droite, de dépasser le poins: de ralliement, le système de gestion de vol calcule une trajectoire incorporant la consigne, ladite trajectoire comportant : un premier point de changement de cap (WPTDIV2) situé devant l'aéronef sur la trajectoire du plan de vol actif à une distance dépendant du cap de diversion à suivre, ce point permettant de prendre le cap de diversion donné dans la consigne ; un leg Cl partant du premier point de changement de cap (WPTDIV2) et suivant le cap de diversion ; un deuxième point de changement de cap (INTCPT) situé sur le 20 leg Cl, ce point permettant de prendre le cap vers le point de ralliement (MrgWPT) donné dans la consigne ; un leg CF partant du deuxième point de changement de cap (INTCPT) et suivant le cap vers le point de ralliement (MrgWPT). de sorte que l'heure prédite au point de ralliement, en faisant l'hypothèse 25 que la vitesse est constante jusqu'au point de ralliement et égale à la vitesse prévue de l'aéronef cible au point de ralliement, est sensiblement égale à l'heure correspondant à la valeur de séparation temporelle avec l'aéronef cible donnée dans la consigne. 30

13. Méthode selon la revendication 11, le système de gestion de vol recevant par liaison de données les vitesses prévues des autres aéronefs à proximité, caractérisée en ce que, si la durée de vol jusqu'au point de ralliement (MrgWPT) à la vitesse prévue de l'aéronef cible au point de ralliement ne permet pas, en ligne droite, de dépasser le point de 35 ralliement, le système de gestion de vol calcule une trajectoireincorporant la consigne, ladite trajectoire comportant un leg DIRTO pour rejoindre directement le point de ralliement, de sorte que l'heure prédite au point de ralliement, en faisant l'hypothèse que la vitesse est constante jusqu'au point de ralliement et supérieure à la vitesse prédite pour l'aéronef cible au point de ralliement, est sensiblement égale à l'heure correspondant à la valeur de séparation temporelle avec l'aéronef cible donnée dans la consigne.

14. Méthode selon la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce que le 10 système de gestion de vol crée un plan de vol comportant : en amont de la position de ralliement (MrgWPT), les legs créés pour rejoindre la position de ralliement ; en aval de la position de ralliement, les legs de la trajectoire du plan de vol actif qui sont en aval du point de ralliement. 15

15. Méthode selon la revendication 14, caractérisée en ce que le plan de vol créé devient le plan de vol actif sur activation par le pilote, la trajectoire incorporant la consigne devenant la trajectoire du plan de vol actif, de sorte à permettre au système de gestion de vol d'exécuter 20 automatiquement la consigne.

16. Méthode selon la revendication 15, caractérisée en ce que lorsque le plan de vol créé devient le plan de vol actif, son profil vertical est calculé par le système de gestion de vol. 25

17. Méthode selon la revendication 12 et 15, caractérisée en ce que, tant que le plan de vol créé n'est pas devenu le plan de vol actif, la longueur du leg Cl est mise à jour en fonction de la vitesse de l'aéronef cible, en modifiant : 30 - le deuxième point de changement de cap (INTCPT) ; le leg CF.

18. Méthode selon la revendication 15, caractérisée en ce que, tant que l'aéronef cible n'a pas encore passé le point de ralliement (MrgWPT) :l'heure correspondant à la valeur de séparation temporelle avec l'aéronef cible donnée dans la consigne est calculée périodiquement en fonction de la vitesse de l'aéronef cible ; une prédiction de l'heure de passage au point de ralliement est calculée périodiquement à partir de la trajectoire du plan de vol actif incorporant la consigne.

19. Méthode selon la revendication 15, caractérisée en ce que, une fois que l'aéronef cible a passé le point de ralliement (MrgWPT) : l'heure correspondant à la valeur de séparation temporelle avec l'aéronef cible donnée dans la consigne est calculée à partir de l'heure à laquelle l'aéronef cible a effectivement passé le point de ralliement ; une prédiction de l'heure de passage au point de ralliement est 15 calculée périodiquement à partir de la trajectoire du plan de vol actif incorporant la consigne.

20. Méthode selon les revendications 18 ou 19, caractérisée en ce que, tant que le deuxième point de changement de cap (INTCPT) n'est pas encore 20 passé, si l'heure de passage prédite au point de ralliement (MrgWPT) ne permet pas de respecter la valeur de séparation temporelle donnée dans la consigne, alors le deuxième point de changement de cap est recalculé de façon à respecter la valeur de séparation temporelle. 25

21. Méthode selon la revendication 18 ou 19, caractérisée en ce que, une fois que le deuxième point de changement de cap (INTCPT) est passé, si l'heure de passage prédite au point de ralliement (MrgWPT) ne permet pas de respecter la valeur de séparation temporelle donnée dans la consigne, alors la vitesse de l'aéronef est asservie sur une vitesse 30 permettant de respecter la valeur de séparation temporelle.