FR2932279A1 - Dispositif et procede de surveillance des obstructions dans l'environnement proche d'un aeronef. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de surveillance des obstructions pour un aéronef comportant des moyens de mémorisation des données (7-8), un dispositif anticollisions (9) et des dispositifs de visualisation, caractérisé en ce que le dispositif de surveillance comporte des moyens de détection en temps réel des obstructions (2), de type terrain et de type constructions humaines, dans l'environnement proche de l'aéronef en situation de vol, des moyens d'identification (3) des obstructions à risque calculant des paramètres d'identification, des moyens de calcul (4) de criticité des l'obstructions, des moyens d'affichage des obstructions combinés aux paramètres d'identification (31) et de criticité (41) des obstructions sur les dispositifs de visualisation et des moyens de génération (5-6) des alertes décrivant la situation selon une combinaison des dits paramètres d'identification et de criticité. L'invention est un système de surveillance adapté pour les zones proches de l'aéronef et dans les zones de vol non visibles par l'équipage. L'invention s'applique particulièrement aux hélicoptères exécutant des vols à basse altitude. Elle concerne plus particulièrement les porteurs militaires comme ceux de secours.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE SURVEILLANCE DES OBSTRUCTIONS DANS L'ENVIRONNEMENT PROCHE D'UN AERONEF L'invention concerne le domaine des aides à la navigation aérienne pour la prévention des accidents dans lesquels l'aéronef resté manoeuvrable rentre en collision avec un obstacle. Le terme obstacle désigne par la suite toute obstruction non naturelle présente dans l'environnement de l'aéronef, on parle alors notamment de constructions humaines telles que des immeubles ou des ponts. Par ailleurs, on désigne par le terme relief ou terrain les obstructions relatives à l'environnement naturel tel que les zones montagneuses et plus généralement le sol. De part le type de missions réalisées, l'atterrissage et le décollage en zone difficiles d'accès, parfois non préparées, ou le vol en basse altitude, l'hélicoptère, par exemple, est un appareil très fortement exposé au risque de collision avec des obstacles situés dans son environnement proche. En particulier, le dispositif anti-couple situé sur la queue de l'appareil est un élément critique pour le contrôle du vol, sa perte conduisant de manière quasi irrémédiable à la perte de l'appareil. De plus, contrairement à la partie avant de l'appareil, il est difficile pour le pilote de percevoir exactement quelle est la position de la queue de l'appareil par rapport à son environnement. C'est donc une zone sensible particulièrement sujette aux collisions. L'homme du métier connaît les systèmes de type TAWS, Terrain Awareness and Warning System en langage anglo-saxon. Ces systèmes ont pour but de générer une alerte lorsque l'aéronef se trouve clans une situation dangereuse où les marges opérationnelles ne sont plus respectées. Les TAWS en tant que calculateur autonome ou intégré avec les fonctions TCAS signifiant Traffic Collision Avoidance System en langage anglo- saxon, et WXR signifiant Weather Band X Radar , dans un ISS, Integrated Surveillance System , remplissent une fonction prirnaire de surveillance d'anticollision ( Safety Net ) avec le terrain et ont pour but l'émission d'alertes sonores lors d'une approche exceptionnelle du relief permettant à l'équipage de réagir en engageant une ressource verticale avant qu'il ne soit trop tard. Pour ce faire, les systèmes TAWS, découplés de systèmes de navigation, procèdent de deux manières. Ils comparent périodiquement la trajectoire théorique que décrirait l'aéronef lors d'une ressource et la compare à une coupe du terrain et aux obstacles survolés obtenus à partir d'un modèle numérique de terrain mondial ou local embarqué à bord du calculateur. Ou alors, certains TAWS intègrent ~o également des modes dit modes réactifs qui, en comparant périodiquement certains des paramètres courants de l'appareil, par exemple la radio-altitude et la vitesse verticale, différents abaques déterminent si la situation actuelle de l'aéronef est une situation normale ou si elle est potentiellement dangereuse. Dans ce dernier cas, une alerte, limitée à un 15 message oral, est générée pour informer l'équipage. La disponibilité d'un modèle du terrain autorise des fonctions permettant d'améliorer la perception de la situation de l'équipage. Parmi elles, les lignes d'alerte, communément appelée Alert Line en langage anglo-saxon, ont pour objectif de délimiter les zones de terrain pour lesquelles une alerte TAWS est susceptible 20 d'apparaitre. Les Alert Area montrent quant à elles, les zones provoquant une alerte TAWS. De nombreux documents brevet décrivent ce type de système. On peut citer parmi eux le brevet EPO 565399E1 décrivant l'ensemble des concepts de base des TAWS et la demande de brevet US2003/0107499A1 décrivant un dispositif d'affichage des zones de 25 terrain à risque et capable de provoquer une alerte TAWS. Les systèmes de type HELLAS peuvent remplir une fonction de protection contre les collisions entre l'appareil et un obstacle, les lignes haute tension par exemple, en empêchant l'aéronef de trop s'en rapprocher. Ils procèdent en balayant la zone située à l'avant de l'appareil au moyen d'un 30 faisceau laser invisible à l'oeil nu. Les obstacles potentiels rencontrés sont présentés au pilote via un afficheur cockpit. Une alerte audio est éventuellement générée lorsque l'appareil est considéré comme étant trop proche de l'obstacle. Les systèmes de type commande de vol, Flight Control System en langage anglo-saxon, peuvent remplir une fonction de protection contre les collisions entre la queue de l'appareil et le sol en empêchant l'aéronef d'avoir une attitude, en terme d'assiette, telle que la queue de l'appareil puisse entrer avec le sol. Ils procèdent en comparant l'attitude de l'aéronef et la vitesse à laquelle il se rapproche du sol avec la hauteur restante ainsi qu'à une marge prédéfinie. Si les différents éléments ne sont pas compatibles, une action correctrice est menée par le système sur les commandes de l'appareil. Les systèmes de type TAWS ont pour vocation essentielle de protéger l'appareil lors du vol en croisière. Les cas de collision entre l'appareil et une obstruction quelconque ont la plupart du temps lieu lors des phases de décollage ou d'atterrissage. Phases durant lesquelles, les fonctions d'alertes du TAWS sont inhibées, ou dans le meilleur des cas, avec une sensibilité tellement réduite, que l'alerte sera délivrée trop tard pour préserver l'appareil et plus particulièrement le dispositif anti-couple situé sur la queue de l'hélicoptère. Certains systèmes de type TAWS intègrent des fonctions de protection supplémentaires, comme par exemple une fonction de protection de la queue de l'appareil, mais ils ne prennent pas en compte les obstacles situés latéralement ou à l'arrière de l'appareil. Seul le relief situé sous l'appareil est réellement considéré. Les systèmes de type TAWS, de part leurs utilisation d'un modèle numérique de terrain, ne sont pas capable de détecter des obstacles mobiles, tel que des véhicules terrestres ou d'autres aéronefs. La fonction d'alerte d'un système TAWS déclenche un message à destination de l'équipage dès lors qu'un certain seuil de sécurité est franchi. Elle ne permet pas de calculer ni de se représenter l'écart par rapport à ce seuil.

Les systèmes de type HELLAS sont complexes et coûteux. Ils ont essentiellement une vocation à usage militaire et sont généralement destinés à la détection d'obstacles de type câbles à haute tension en phase de croisière lors de vol à basse ou très basse altitude. Ces systèmes ne permettent généralement pas de protéger les parties latérales et l'empennage arrière de l'appareil. Les systèmes de type commande de vol également sont complexes et coûteux et reposent sur la possibilité qui leurs est offerte d'agir sur les gouvernes de l'appareil. Tous les hélicoptères ne peuvent en être équipés. De plus ces systèmes, de part leur action correctrice, ne permettent pas à l'équipage d'anticiper la situation. Ils ne permettent également pas de protéger les parties latérales ni l'avant de l'appareil et ils n'offrent une protection fiable que vis-à-vis du sol ou d'obstacles situés sous l'appareil. Ils ne protègent pas l'appareil vis-à-vis d'obstacles mobiles.

Le but de l'invention est l'amélioration de la sécurité lors de situations où l'hélicoptère opère avec des marges de séparations latérales et verticales faibles par rapport à des obstacles artificiels fixent ou mobiles situés à proximité. Le but de l'innovation est de présenter à. l'équipage la situation des ces différents éléments par rapport à celle de l'aéronef et de produire une alerte lorsque les marges ne sont plus suffisantes de manière à laisser à l'équipage le temps de réagir avant que la situation ne devienne critique. Plus précisément, l'invention est un dispositif de surveillance des obstructions pour un aéronef comportant des moyens de mémorisation de données, et des dispositifs de visualisation, caractérisé en ce que le dispositif de surveillance comporte des moyens de détection en temps réel des obstructions, de type terrain et de type constructions humaines, dans l'environnement proche de l'aéronef en situation de vol, des moyens d'identification des obstructions à risque calculant des paramètres d'identification, des moyens de calcul de criticité des l'obstructions, des moyens d'affichage des obstructions combinés aux paramètres d'identification et de criticité des obstructions sur les dispositifs de visualisation et des moyens de génération sonore et visuelle des alertes décrivant la situation selon une combinaison des dits paramètres d'identification et de criticité, ces paramètres caractérisant la nature, la localisation et la dimension des obstructions, la direction et la vitesse de déplacement des obstructions et la valeur et la variation de la distance entre l'aéronef et les obstructions. L'invention est avantageuse en ce qu'elle permet de réduire le stress de l'équipage en permettant à l'équipage d'éviter d'entrer dans des situations dangereuses ou en réduisant l'effet de surprise dès lors qu'une telle situation survient. Elle permet notamment de procurer à l'équipage une vision synthétique de l'environnement proche de l'aéronef au niveau des zones non visibles et également de décrire le comportement des éléments présents dans cet environnement. Le dispositif selon l'invention comporte des moyens de détection en temps réel des obstructions à risque et leur déplacement par rapport à l'aéronef pour fournir des informations pertinentes à l'équipage lui permettant de prendre les bonnes décisions de pilotage dans l'instant immédiat. La sécurité du vol en est ainsi grandement améliorer. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à. titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : La figure 1 représente un schéma synthétisant l'architecture matérielle et fonctionnelle du dispositif de surveillance. La figure 2 représente l'aéronef et les axes de surveillance du dispositif. La figure 3 illustre le procédé de détections des obstructions et de leur niveau de criticité. Les figures 4a et 4b illustre le procédé de calcul pour définir la localisation des zones à risque dans l'environnement de l'aéronef.

La figure 5 représente un mode d'affichage des informations fournies par le dispositif de visualisation pour des obstacles présents dans l'environnement de l'aéronef. La figure 6 représente un mode d'affichage des informations fournies par le dispositif de visualisation pour une obstruction de type relief. La figure 7 illustre les symboles pouvant être affichés pour représenter les obstructions et les paramètres d'identification associés. Le but de la présente invention est de faire collaborer les systèmes cités ci-dessous, afin de présenter à l'équipage les obstacles et les zones de terrain potentiellement dangereux pour l'appareil en général. Le dispositif de surveillance est agencé de façon qu'il récupère les données provenant d'un système actif de détection des obstacles et du relief à base de technologie radar courte portée, de type WTAS par exemple, les données d'un système de type TAWS permettant de lever les alertes adhoc en cas d'un rapprochement dangereux de l'appareil vers une zone de relief et/ou des obstacles, et qu'il transmette, à un dispositif d'affichage dans Ile cockpit, les informations élaborées par le système afin de les présenter à l'équipage. L'invention concerne également le procédé de surveillance des obstructions pour un aéronef, caractérisé en ce que des moyens de détection mesurent des paramètres de localisation et d'identification d'obsta.cles dans l'environnement proche de l'aéronef, en ce que des moyens d'identification calculent des paramètres d'identifications définissant la nature, la localisation et la dimension des obstructions, la direction et la vitesse de déplacement des obstructions et la valeur et la variation de la distance entre l'aéronef et les obstructions et en ce que ces paramètres d'identification sont transmis à des moyens de calcul permettant de générer des alertes sonores et visuelles décrivant la localisation, le déplacement et la criticité des obstructions dans l'environnement proche de l'aéronef. La figure 1 représente un schéma du dispositif de :surveillance et les fonctions réalisées par l'invention. Avantageusement, les moyens de détection 2 en temps réel des obstructions comportent une pluralité de capteurs de technologie radar de courte portée installés sur le fuselage de l'aéronef de façon qu'ils permettent de détecter des obstructions au niveau de l'axe latéral 12, de l'axe vertical 11 et au niveau de l'axe arrière 12 de l'aéronef. La majorité des capteurs sont positionnés au dessous de l'appareil, car il s'agit d'une partie exposée pour un hélicoptère. La précision des données est un facteur critique pour la mise en oeuvre de l'invention car l'ensemble des calculs réalisés par le dispositif de surveillance est basé sur les données produites par ces capteurs. C'est pourquoi, le dessous de l'appareil comporte la plupart des radars. Une partie des capteurs est tout de même installée sur les cotés du fuselage, car les axes latéraux sont également exposés aux obstructions. Avantageusement, les capteurs sont installés sur la queue de l'aéronef de façon qu'ils permettent de détecter des obstructions au niveau de l'axe latéral, de l'axe vertical et au niveau de l'axe arrière de l'aéronef. Il s'agit généralement de la partie la plus exposée d'un hélicoptère. Ces capteurs sont positionnés alors sur l'ensemble de la queue car l'équipage ne dispose d'aucune visibilité sur cette partie de l'appareil et la perte de cet élément entrainerait la perte de l'appareil.

Dans un mode de mise en oeuvre, le dispositif de surveillance comporte une pluralité de capteurs disposés sur le fuselage ainsi que sur la queue. L'ensemble de l'aéronef est ainsi couvert par le dispositif de surveillance. Avantageusement, le dispositif de surveillance comporte également un moyen pour attribuer dynamiquement un coefficient de confiance des données produites par chaque capteur. Les moyens de détection 3 mesurent les paramètres de localisation et d'identification à partir d'une pluralité de capteurs, et les moyens d'identification attribuent à chaque paramètre d'identification 31 un coefficient de confiance selon le capteur ayant fourni la donnée, le coefficient de confiance évoluant en fonction des paramètres de vol instantanés et des écarts de mesure entre Iss capteurs. A partir des différents capteurs installés sur l'aéronef, le dispositif de surveillance corrèle chacune des informations reçues afin de déterminer les obstacles et le relief situés à proximité de l'appareil qui pourraient être potentiellement dangereux en fonction des marges à respecter. La corrélation est effectuée au moyen d'une moyenne pondérée en fonction de l'incertitude associée à chaque donnée transmise par un capteur. Un poids plus important est accordé aux mesures les plus précises tandis qu'un poids plus faible est associé aux mesures les moins précises. Les coefficients de pondération utilisés sont donc variables, ce qui permet par exemple de prendre en compte de manière différentes des capteurs selon leur placement sur le porteur ou le type de technologie utilisée, plus ou moins précis en fonction de la vitesse de déplacement de l'aéronef. Le moyen d'identification 3 est capable de déterminer tout ou une partie des paramètres d'identification 31 listés ci-dessous pour chaque obstacle et le relief. Il est en charge de traiter l'information brute reçue du système de capteur pour déterminer les paramètres 31: position, hauteur, dimension verticale, valeur de la vitesse, direction de déplacement, gisement, inter distance entre l'obstruction et l'appareil, variation de l'inter distance entre l'obstruction et l'appareil.

Le moyen de calcul de criticité 4 des obstructions compare la vitesse d'évolution de la distance séparant les obstructions de l'aéronef. Pour chacune des données, un pourcentage d'incertitude est alors associé à la valeur mesurée par le radar. Le calcul tient compte de l'évolution des informations reçues afin d'anticiper les futurs mouvements de l'appareil ainsi que ceux des d'obstacles mobiles. Avantageusement, le moyen de calcul de criticité 4 couple les paramètres d'identification 31 des obstructions avec les paramètres de vol instantanés 8 pour calculer des positions anticipées de l'aéronef afin d'évaluer le niveau de criticité des obstructions. Dans une version plus complexe du dispositif de surveillance, les données de vol 8 sont combinées avec les informations reçues des radars permettant d'anticiper plus finement la trajectoire et l'altitude future de l'aéronef. Le but est de considérer comme plus dangereux les obstructions tendant à se rapprocher de l'appareil ou vers lesquels l'appareil tend ou pourrait être susceptible de tendre et de considérer comme moins dangereux, voir inoffensifs, les obstructions s'éloignant de l'appareil ou dont l'appareil s'éloigne suffisamment rapidement. Les données de vol proviennent de dispositifs de type centrale inertielle ou FMS par exemple, plus généralement tout dispositif capable de fournir les paramètres de vols instantanés. La figure 3 représente le procédé de calcul de criticité des t o obstructions. Avantageusement, le moyen de calcul de criticité 4 permet de définir une zone de risque aéronef 10, la dite zone de risque aéronef est un volume centré sur une partie de l'aéronef et constitué de deux zones définissant chacune un niveau de criticité d'alerte différent pour les obstructions localisées dans lesdites zones, la première zone 102 étant un 15 volume situé au centre de la zone de risque dont le niveau de criticité est le plus élevé, appelé safety net warning et la deuxième zone 101 étant la couronne de la zone de risque aéronef appelé safety net caution . Les volumes définissant les zones à risque aéronef peuvent être des sphères, des cubes ou autres formes géométriques. 20 Avantageusement, le dispositif comporte également une base de données comportant une description géométrique de l'aéronef, les dimensions des dites zones (101, 102) sont calculées en fonction de données 7 fournissant la description géométrique de l'aéronef et des marges de vol et des paramètres de vol 8 dynamiques de l'aéronef et les dites zones 25 sont centrées sur une localisation anticipée 105 à court terme de la partie de l'aéronef. Les données 7 peuvent être contenues dans des bases de données ou dans des dispositifs de navigation comprenant des données de configuration de l'aéronef. L'utilisation d'une description géométrique de l'aéronef permet de calculer des dimensions de zones de risque adaptées à 30 chaque porteur. La précision des informations fournies est ainsi améliorée et permet d'éviter les fausses alertes ou de présenter des alertes avec un temps de retard. Les paramètres de vol reçus correspondent à la vitesse, la vitesse verticale et la radio altitude par exemple. Les données de marges de vol 7 sont également configurables. La méthode de calcul fait varier de manière linéaire la taille du volume en fonction de la vitesse selon laquelle sa distance varie par rapport à l'aéronef. Ces dimensions peuvent être également configurables par l'équipage. Dans cette configuration, les dimensions des zones sont alors fixes. Les figures 4a et 4b représentent le positionnement des zones à risque selon les paramètres de vol 8 instantanés de l'aéronef. Lorsque l'aéronef est immobile, les zones à risque sont centrées sur l'appareil 104. Lorsque l'aéronef est en mouvement, les zones à risque ne sont plus centrées sur l'appareil 104 mais sur une localisation anticipée 105. L'aéronef est un aéronef à voilure tournante ou capable d'atterrissages et décollages verticaux, typiquement un hélicoptère, et avantageusement, lesdites zones sont centrées sur le rotor anti-couple ou la dérive verticale. Le rotor anticouple correspond à la partie la plus critique de l'appareil et non visible, c'est pourquoi la zone de surveillance est focalisée sur cet élément. Avantageusement, le moyen de calcul de criticité permet de définir une zone de risque obstruction 103 et cette zone est définie par les dimensions de l'obstruction augmentées d'un volume dont les dimensions sont fonction de la vitesse de rapprochement de l'obstacle et d'un temps d'anticipation. Ce procédé de calcul permet d'identifier les obstructions les plus menaçantes pour l'appareil. En effet, une obstruction qui a tendance à s'éloigner de l'appareil, c'est-à-dire qui présente une vitesse de rapprochement négative, est caractérisée par une zone de risque obstruction présentant de faibles dimensions. Les volumes définissant les zones à risque obstruction peuvent être des sphères, des cubes ou autres formes géométriques, ces dimensions étant dépendantes de la forme géométrique des obstructions définie dans les bases de données. La forme des zones à risque obstruction, ainsi que la forme des zones à risque aéronef, ne limitent en aucun l'esprit et la portée de l'invention.

Avantageusement, les alertes de chacune des zones 101 et 102 sont déclenchées dès que la zone de risque obstruction 103 pénètre les zones de risque respectives 101 et 102. Dans un mode de calcul de criticité plus restrictif, l'affichage des obstructions et des alertes est déclenché en fonction de la durée de la localisation de la zone de risque obstruction à l'intérieur des zones de risque aéronef respectives. L'obstacle représenté dans la figure 3, est considéré comme menaçant du fait de l'existence d'un conflit entre la zone à risque obstruction 103 et la zone à risque aéronef 10. Une obstruction dont la zone à risque pénètre dans la zone de risque aéronef mais qui y reste que momentanément, d'une durée inférieure à. un seuil prédéfini, n'est pas considérée comme menaçante. Le dispositif de surveillance est relié à un dispositif anticollision de type TAWS, dont le rôle est de protéger l'appareil face aux obstructions en phase de vol de croisière. Avantageusement, le dispositif de surveillance selon l'invention comporte alors également un moyen pour fusionner un premier type de données 31, 41, calculées par le dispositif de surveillance, et un deuxième type de données, produites par le dispositif anticollisions 9, permettant d'afficher soit uniquement le premier type de données, soit les deux types de données fusionnées, soit uniquement le deuxième type de données, l'affichage des deux types de données étant linéaire, jusqu'à inhibition d'un des deux types de données, favorisant les données du premier type lorsque l'aéronef est localisé en altitude faible et à se déplace à basse vitesse, et favorisant les données du deuxième type lorsque l'aéronef est localisé en altitude haute et se déplace à une vitesse élevée. Le moyen de calcul fusionne les informations produites par le dispositif de surveillance selon l'invention avec celles reçues par le dispositif de type TAWS de manière à présenter l'interface du procédé la plus pertinente. Avantageusement, lorsque l'aéronef est localisé en altitude faible et à se déplace à basse vitesse, le dispositif de surveillance limite l'affichage de la zone surveillée à une zone proche de l'aéronef. Lorsque, pour le calcul des zones à risque aéronef, les zones à risque sont centrées sur le rotor anti- couple d'un hélicoptère, comme représenté par les figures 5 et 6, l'affichage se limite à l'environnement proche de la queue de l'hélicoptère de façon que seules les zones à risque aéronef ainsi que les obstructions à risque soient présentées. L'affichage représente également les obstructions présentes aux limites des zones à risque afin que le pilote puisse anticiper la manoeuvre d'approche. Ce mode d'affichage permet de donner un aperçu adapté à la situation fournissant à l'équipage les moyens de prendre les bonnes décisions de pilotage. A l'inverse, plus l'appareil vole haut, et moins les informations renvoyées par les capteurs sont pertinentes. Dans ce cas de figure, les limites de chaque safety net sont progressivement réduites au fur et à mesure que les logiques TAWS sont activées et l'affichage bascule vers l'affichage TAWS classique. Un niveau de priorité est également défini pour chaque alerte de manière à gérer les cas d'alertes contradictoires et/ou simultanéesä Ainsi, en cas d'alerte de type warning produite par le procédé alors qu'une alerte de type caution est produite par le TAWS, seule l'alerte warning sera générée. Par contre, l'affichage présentera bien la zone d'alerte warning ainsi que la zone d'alerte caution TAWS.

Les moyens électroniques 3 à 6 réalisant les fonctions du dispositif de surveillance peuvent être agencés selon différents modes. Dans un premier mode, le plus simple, ces moyens reçoivent uniquement les données provenant des radars 2 et sont reliés aux dispositifs de visualisation du cockpit. Le dispositif n'est alors pas connecté à d'autres systèmes de surveillance et génère uniquement ses propres alertes sonores et visuelles. Le dispositif n'est également pas couplé à d'autres sources cle données et n'anticipe donc pas les changements d'attitude du porteur. Dans un deuxième mode, le dispositif est couplé à l'avionique dans le but d'accroître la pertinence des alertes. II récupère les informations provenant d'un ou plusieurs radars 2 installés sur le porteur, les paramètres de vol 8 dynamiques de vol de l'appareil. Le dispositif de surveillance génère uniquement et directement ses propres alertes audio et visuelles. Dans un troisième mode, le dispositif est couplé à un système de surveillance de type TAWS de manière à fournir une surveillance exhaustive par rapport à la localisation des obstructions vis à vis de l'appareil ainsi qu'une visualisation des marges restantes. Le but ici est de couvrir par une même interface tout le domaine d'utilisation opérationnelle de l'appareil. Dans un quatrième mode, le dispositif est intégré directement dans un système de surveillance de type ISS/TAWS. Les alertes sont gérées par l'ensemble complet ainsi formé de manière à assurer une gestion et une présentation globale des alertes par un seul système. Parmi les informations présentées, on trouve les obstacles environnants et leurs paramètres d'identification 31, la visualisation des marges restantes, la visualisation de la zone de couverture par le système de radar. En cas de couplage avec un système TAWS 9, cette zone diminue progressivement puis disparaît lorsque la logique d'affichage bascule vers un affichage entièrement de type TAWS. La présentation d'une zone critique sera également affichée autour de tout ou partie de l'aéronef délimitant l'espace nécessaire pour manoeuvrer. Cette partie est généralement la queue de l'aéronef. Le moyen de calcul de criticité 4 permet de détecter les obstructions localisées à l'intérieur de la zone de risque aéronef 10 et lesdites obstructions sont affichées par une autre représentation que celle des obstructions localisées à l'extérieur de la zone de risque. Un système de couleur vert, jaune et rouge peut être utilisé pour distinguer les obstructions non menaçantes, des obstructions présentant une menace potentielle et de celles en position d'alerte. Par ailleurs, en cas d'alerte en provenance du dispositif, on se propose d'augmenter l'affichage avec la visualisation des obstructions ayant provoquées l'alerte. Avantageusement, les moyens d'affichage 5 et d'alerte 6 produisent des alertes visuelles 51 et sonores 61 constituées d'une combinaison des informations suivantes : criticité de l'alerte 41, nature de l'obstruction, dimension de l'obstruction, position de l'obstruction et déplacement de l'obstruction vis-à-vis du déplacement de l'aéronef 31. Les figures 5 et figure 6 représentent un exemple d'affichage. A titre d'exemple non limitatif, le tableau en figure 7 propose un exemple de symboles permettant de dissocier les obstacles fixes des obstacles mobiles, de présenter la direction de déplacement des obstacles mobiles et l'évolution de l'inter distance entre les obstructions et l'aéronef. Une fonctionnalité supplémentaire peut être l'affichage de limites de zones à risque ou de zones de risque vis-à-vis d'obstructions. Ces limites ~o sont positionnées à des marges de vol permettant à l'aéronef de ne pas pénétrer dans les zones à risque susceptibles de générer des alertes collisions. L'obstruction 15 contient également une indication sur sa hauteur. La figure 5 représente l'affichage de la zone couverte comprenant la queue de l'aéronef 1 augmentée de la zone à risque 101. La couronne de 15 cette zone représente une zone d'alerte de type caution tandis que le centre de cette zone est de type Warning . L'obstruction 14 est représentée comme une obstruction immobile non menaçante et peut être de couleur verte pour le signaler. Les obstructions 15 et 16 sont identifiées comme mobile dont la direction de déplacement est orientée vers l'aéronef.

20 Ces deux obstructions sont représentées d'une couleur différente par exemple jaune ou rouge selon la criticité. Ces obstacles sont représentés par un triangle isocèle dont la pointe indique la direction de déplacement. A chacune de ces obstructions, une indication 151 et 161 est associée contenant une indication sur l'évolution de l'inter distance et la valeur de 25 l'inter distance. La figure 6 représente une obstruction 17 de type terrain. Les moyens de détection radar permettent d'obtenir une indication sur la forme et la hauteur 171 de la zone de terrain menaçante. Les alertes sonores sont définies selon le format suivant : Type d'alerte , Nature de l'alerte , localisation de la menace et distance 30 restante . Ce dernier paramètre est optionnel, il dépend du niveau de criticité de l'alerte. Les alertes pouvant être produites sont toutes les combinaisons des valeurs suivantes. Les alertes de type Caution préviennent le pilote d'un risque de collision probable avec une obstruction ou le relief. L'équipage a largement le temps d'anticiper et de réaliser une manoeuvre d'évitement. Les alertes de type Warning préviennent le pilote d'un risque avéré de collision avec une obstruction ou le relief. Le pilote peut encore réfléchir à la manière d'éviter l'obstruction. Cet évitement est possible sans forcément changer le cap de l'appareil. Les alertes de type Avoid préviennent le 1 o pilote d'un risque avéré de collision avec une obstruction. Le pilote n'a plus le temps de réfléchir à la manière d'éviter l'obstruction. L'évitement impose de changer le cap de l'appareil. Les alertes de nature Obstruction préviennent le pilote d'un risque de collision soit avec le terrain soit avec un obstacle rnobile ou 15 immobile. Les alertes de nature obstacles préviennent le pilote d'un risque de collision avec un obstacle. La nature de l'obstacle peut éventuellement être précisée par comparaison avec des paramètres d'identification caractéristiques contenus dans une base de données. Par exemple, un véhicule ou une ligne haute tension peuvent être détectés au 20 moyen d'un profil de paramètres d'identification typique. Les alertes de nature Terrain préviennent le pilote d'un risque de collision avec le terrain. Le terrain peut être différencié d'un obstacle par la taille et la qualité de l'écho radar renvoyé complété éventuellement par une comparaison avec les caractéristiques des obstacles pouvant être rencontrés.

25 L'alerte de localisation des menaces peut être de type Behind pour une obstruction située dans la direction opposée à celle que prend l'aéronef, Below pour une obstruction située sous l'appareil, Left pour une obstruction située sur le côté gauche de la direction que prend l'aéronef, Right pour une obstruction située sur le côté droit de la 30 direction que prend l'aéronef, Rear left pour une obstruction située à gauche dans la direction opposée à celle que prend l'aéronef, Rear right pour une obstruction située à droite dans la direction opposée à celle que prend l'aéronef. A titre d'exemple, un message sonore peut être : Warning Obstruction 50ft below . L'invention s'applique particulièrement aux hélicoptères de 5 secours ou militaire devant exécutés des manoeuvres à basse, altitude. Elle s'applique également à tout type d'aéronef.

Claims (18)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de surveillance des obstructions pour un aéronef comportant des moyens de mémorisation de données (7-8), et des dispositifs de visualisation, caractérisé en ce que le dispositif de surveillance comporte des moyens de détection en temps réel des obstructions (2), de type terrain et de type constructions humaines, dans l'environnement proche de l'aéronef en situation de vol, des moyens d'identification (3) des obstructions à risque calculant des paramètres d'identification, des moyens de calcul (4) de criticité des obstructions, des moyens d'affichage des obstructions combinés aux paramètres d'identification (31) et de criticité (41) des obstructions sur les dispositifs de visualisation et des moyens de génération sonore et visuelle (5-6) des alertes décrivant la situation selon une combinaison des dits paramètres d'identification et de criticité, ces paramètres caractérisant la nature, la localisation et la dimension des obstructions, la direction et la vitesse de déplacement des obstructions et la valeur et la variation de la distance entre l'aéronef et les obstructions.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aéronef comporte également un dispositif anticollisions (9) et que le dispositif comporte également un moyen pour fusionner un premier type de données (31, 41), calculées par le dispositif de surveillance, et un deuxième type de données, produites par le dispositif anticollisions (9), permettant d'afficher soit uniquement le premier type de données, soit les deux types de données fusionnées, soit uniquement le deuxième type de données, l'affichage des deux types de données étant linéaire, jusqu'à inhibition d'un des deux types de données, favorisant les données du premier type lorsque l'aéronef est localisé en altitude faible et à se déplace à basse vitesse, et favorisant les données du deuxième type lorsque l'aéronef est localisé en altitude haute et se déplace à une vitesse élevée.
3. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les moyens de détection (2) en temps réel des obstructions comportent une pluralité de capteurs de technologie radar de courte portée installés sur le fuselage de l'aéronef de façon qu'ils permettent de détecter des obstructions au niveau de l'axe latéral (12), de l'axe vertical (Il) et au niveau de l'axe arrière (12) de l'aéronef.
4. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les moyens de détection (2)en temps réel des obstructions comportent une pluralité de capteurs de technologie radar de courte portée installés sur la queue de l'aéronef de façon qu'ils permettent de détecter des obstructions au niveau de l'axe latéral (12), de l'axe vertical (11) et au niveau de l'axe arrière (12) de l'aéronef.
5. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte également un moyen pour attribuer dynamiquement un coefficient de confiance des données produites par chaque capteur.
6. 6. Procédé de surveillance des obstructions pour un aéronef comportant un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des moyens de détection (2) mesurent des paramètres de localisation et d'identification d'obstacles dans l'environnement proche de l'aéronef, en ce que des moyens d'identification (3) calculent des paramètres d'identifications (31) définissant la nature, la localisation et la dimension des obstructions, la direction et la vitesse de déplacement des obstructions et la valeur et la variation de la distance entre l'aéronef et les obstructions et en ce que ces paramètres d'identification (31) sont transmis à des moyens de calcul (4 à 6) permettant de générer des alertes sonores et visuelles décrivant la localisation, le déplacement et la criticité des obstructions dans l'environnement proche de l'aéronef.
7. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de calcul de criticité (4) permet de définir une zone de risque aéronef (10), la dite zone de risque aéronef est un volume centré sur une partie de l'aéronef et constitué de deux zones définissant chacune un niveau de criticité d'alerte différent pour les obstructions localisées dans lesdites zones, la première zone (102) étant un volume situé au centre de la zone de risque dont le niveau de criticité est le plus élevé, appelé safety net warning et la deuxième zone (101) étant la couronne de la zone de risque aéronef appelé safety net caution .
8. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les dimensions des dites zones (101, 102) sont calculées en fonction de la description géométrique de l'aéronef, de marges de vol (7), des paramètres de vol (8) dynamiques de l'aéronef et en ce que les dites zones sont centrées sur une localisation anticipée (105) à court terme de la partie de l'aéronef.
9. 9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les dimensions des dites zones sont configurables par l'équipage.
10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que lesdites zones sont centrées sur la dérive verticale de l'aéronef.
11. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que le moyen de calcul de criticité permet de définir une zone de risque obstruction (103) et en ce que cette zone est définie par les dimensions de l'obstruction augmentées d'un volume dont les dimensions sont fonction de la vitesse de rapprochement de l'obstacle et d'un temps d'anticipation.
12. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, lorsque l'aéronef est localisé en altitude faible et à se déplace à basse vitesse, le dispositif de surveillance limite l'affichage de la zone surveillée à une zone proche de l'aéronef.
13. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que le moyen de calcul de criticité permet (4) de détecter les obstructions localisées à l'intérieur de la zone de risque aéronef (10) et en ce que lesdites obstructions sont affichées par une autre représentation que celle des obstructions localisées à l'extérieur ~o de la zone de risque.
14. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que les alertes de chacune des zones (101, 102) sont déclenchées dès que la zone de risque obstruction (103) pénètre la zone de risque aéronef (10). 15
15. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'affichage des obstructions et des alertes est déclenché en fonction de la durée de la localisation de la zone de risque obstruction à l'intérieur des zones de risque aéronefs respectives.
16. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 et 15, 20 caractérisé en ce que les moyens d'affichage (5) et d'alerte (6) produisent des alertes visuelles (51) et sonores (61) constituées d'une combinaison des informations suivantes : criticité de l'alerte (41), nature de l'obstruction, dimension de l'obstruction, position de l'obstruction et déplacement de l'obstruction vis-à-vis du déplacement de l'aéronef 25 (31).
17. 17. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de calcul de criticité (4) couple les paramètres d'identification (31) des obstructions avec les paramètres de vol instantanés (8) pour calculer des positions anticipées de l'aéronef afin d'évaluer le niveau de criticité des obstructions.
18. 18. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de détection (3) mesurent les paramètres de localisation et d'identification à partir d'une pluralité de capteurs, et en ce que les moyens d'identification attribuent à chaque paramètre d'identification (31) un coefficient de confiance selon le capteur ayant fourni la donnée, le coefficient de confiance évoluant en fonction des paramètres de vol instantanés et des écarts de mesure entre les capteurs.10