FR2998959A1 - Procede d'affichage d'un plan de vol aeronautique comprenant une etape de parametrage des donnees de vol - Google Patents

Abstract

Le domaine général de l'invention est celui des procédés de représentation graphique, de modification et de validation d'un plan de vol aéronautique pour système avionique d'aéronef. Le système comprend des moyens de calcul et de génération dudit plan de vol, un système de gestion des tâches, un dispositif de visualisation affichant une représentation graphique dudit plan de vol et une interface homme-machine apte à réaliser des sélections, des modifications ou des ajouts dans les informations contenues dans ladite représentation graphique, lesdites sélections, modifications et ajouts étant pris en compte par le système de gestion des tâches, ladite représentation graphique comportant une échelle des temps (TL) sur laquelle figurent au moins les différentes phases du plan de vol et les informations correspondantes auxdites phases. Le procédé selon l'invention comporte une étape d'affichage d'au moins une information (IP) dépendant de plusieurs paramètres et dont la représentation graphique dépend du niveau de renseignement desdits paramètres.

Description

Procédé d'affichage d'un plan de vol aéronautique comprenant une étape de paramétrage des données de vol Le domaine de l'invention est celui de la présentation, de la modification et de la validation des plans de vol aéronautiques présentés sur les dispositifs de visualisation de cockpit d'aéronef.

Les cockpits d'aéronefs comportent plusieurs écrans de visualisation destinés à présenter au pilote les informations nécessaires au pilotage ou à la navigation. Au moyen d'interfaces homme-machine, le pilote peut contrôler, modifier et valider ces informations. Généralement, les plans de vol sont présentés sous forme textuelle. L'écran affiche une représentation cartographique du terrain survolé comportant le plan de vol avec ses différents points de passage, appelés « waypoint ». Cette représentation cartographique comporte un tableau comportant plusieurs lignes. Chaque ligne est représentative d'un waypoint et fournit un certain nombre de données concernant ce waypoint comme, par exemple, l'heure de passage prévisionnelle, la consommation de carburant,... Cette représentation comporte un certain nombre d'inconvénients. Elle représente uniquement la phase de vol de l'appareil et ne comprend pas d'informations concernant la phase de roulage au sol, vers la piste ou le stand. Cette représentation est séquentielle. Chaque ligne correspond à un waypoint et tous les waypoints sont traités de la même façon alors qu'ils peuvent être, par exemple, séparés de distance très différente. Ainsi, quelle que soit la distance entre deux points, l'affichage entre ces points de passage est la même. D'autre part, les différentes actions à accomplir pour assurer ou anticiper les différentes phases du vol ne sont pas présentes et ne sont accessibles que sur d'autres écrans de visualisation et par d'autres moyens. La demanderesse a déposé une demande de brevet publiée sous la référence FR 2 969 124 et intitulée « Procédé d'affichage temporel de la mission d'un aéronef » proposant une présentation différente des plans de vol aéronautiques. Dans cette présentation, les différentes étapes du plan de vol sont affichées dans une fenêtre graphique comportant une échelle graduée en temps ou « Timeline », les différentes étapes étant affichées en regard de l'horaire correspondant à leur accomplissement. Le procédé d'affichage d'un plan de vol aéronautique selon 5 l'invention reprend ce concept de Timeline. Il comporte de plus une représentation de certaines informations dépendantes du niveau de paramétrage desdites informations. Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé de représentation graphique, de modification et de validation d'un plan de vol 10 aéronautique pour système avionique d'aéronef, ledit système comprenant des moyens de calcul et de génération dudit plan de vol, un système de gestion des tâches nécessaires à l'accomplissement dudit plan de vol, un dispositif de visualisation affichant une représentation graphique dudit plan de vol et une interface homme-machine apte à réaliser des sélections, des 15 modifications ou des ajouts dans les informations contenues dans ladite représentation graphique, lesdites sélections, modifications et ajouts étant pris en compte par le système de gestion des tâches, ladite représentation graphique comportant une échelle des temps sur laquelle figurent au moins les différentes phases du plan de vol et les informations correspondantes 20 auxdites phases, Caractérisé en ce que le procédé comporte une étape d'affichage d'au moins une information dépendant de plusieurs paramètres et dont la représentation graphique dépend du niveau de renseignement desdits paramètres. 25 Avantageusement, l'information étant affichée sous forme d'un texte composé de caractères alphanumériques, le contraste et/ou la couleur et/ou la taille des caractères alphanumériques dépend dudit niveau de renseignement desdits paramètres. Avantageusement, la sélection au moyen de l'interface homme- 30 machine de ladite information entraîne l'ouverture d'une fenêtre graphique comportant la liste nominative des paramètres à renseigner, lesdits paramètres pouvant être validés, modifiés ou complétés au moyen de l'interface homme-machine. Avantageusement, l'interface homme-machine est une surface 35 tactile disposée sur le dispositif de visualisation.

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 une vue générale de la représentation graphique d'un plan de vol selon l'invention ; La figure 2 représente une première vue de détail partielle d'un plan de vol selon l'invention ; La figure 3 représente une seconde vue de détail partielle d'un 10 plan de vol selon l'invention ; Les figures 4, 5 et 6 représentent trois vues d'une représentation graphique d'une information dépendant de plusieurs paramètres, la représentation graphique dépendant du niveau de renseignement desdits paramètres. 15 La mise en oeuvre du procédé selon l'invention est effectuée dans un système avionique d'aéronef. Celui-ci comporte au moins : - Un calculateur de gestion du vol comprenant les moyens de calcul et les informations nécessaires pour calculer des prédictions sur le 20 plan de vol ; - Un calculateur de gestion des pannes et des alarmes, encore appelé « Flight Warning System » ; - Un dispositif de visualisation des informations de vol au pilote. Ce dispositif est généralement un écran plat disposé sur a planche de bord ; 25 - Un système de gestion des actions à réaliser pour changer de phases de vol ; - Une interface homme-machine. Il est préférable que cette interface soit une surface tactile dite « multitouch » permettant au pilote de sélectionner, de modifier et de valider très simplement les informations 30 nécessaires au vol. Cependant, un système d'interface classique comprenant un curseur graphique piloté par un contrôleur de type « souris » informatique convient également. Dans ce qui suit, l'interface homme-machine est une interface tactile. Bien entendu, cette liste de moyens n'est pas exhaustive. Le 35 système peut comporter des moyens propres d'informations météorologiques susceptibles d'influencer les conditions du vol. Plus généralement, le système peut comporter tous moyens ayant une influence sur le déroulement d'un vol d'aéronef. Ces différents moyens sont présents dans tous les aéronefs récents.

Il est à noter que l'on entend par « plan de vol)> la totalité de la mission effectuée par l'aéronef, celle-ci débutant par la phase de roulage au sol avant le décollage et finissant avec la phase de roulage au sol après l'atterrissage de l'aéronef. Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre dans le cadre d'une présentation graphique du plan de vol comportant une ligne des temps ou « Timeline ». On sait que ce type de représentation graphique fournit un support de liaison logique entre toutes les informations nécessaires à l'accomplissement du vol. Une représentation graphique du plan de vol selon l'invention est représentée en figure 1. Elle comporte une échelle TL graduée en temps T ou « timeline », les différentes phases du vol étant affichées en regard de l'horaire correspondant à leur accomplissement. Préférentiellement, la description du vol est orientée de bas en haut. En effet, l'affichage cartographique du vol est usuellement orienté dans cette direction. Le pilote peut alors plus facilement faire le lien entre l'affichage cartographique et l'affichage textuel du plan de vol. L'échelle de temps comporte un symbole représentant une maquette « avion » A. Cette maquette est située, dans un mode de fonctionnement standard, sur l'échelle graduée des temps à l'heure courante. Cette représentation graphique comporte également les informations alphanumériques IA essentielles qui sont les vitesses requises, les altitudes requises et les points de passage ou « Waypoint ». Sur les différentes figures, on trouve également des symboles SM météorologiques représentatifs du vent ou des phénomènes météorologiques. Ces symboles sont représentés classiquement par un système de flèches orientées, de barbules et de fanions. Les différentes phases du vol sont structurées en plusieurs zones : - Une première zone concernant le passé proche notée « PASSE PROCHE ». Lorsque le vol a débuté, cette zone permet de se remémorer 35 l'heure de passage et d'autres paramètres importants au moment du passage de points particuliers. Lorsque l'avion est effectivement en vol, l'équipage peut ainsi vérifier ces paramètres par rapport aux prédictions faites avant le vol ; - Une seconde zone concernant le présent notée « PRESENT » 5 dans laquelle on retrouve par exemple l'heure présente et la masse courante de l'aéronef ; - Une troisième zone décrivant le vol dans son ensemble notée FUTUR ». Le pilote peut gérer le début et la durée de la plage de temps affichée: Le début peut soit être l'heure actuelle, soit une heure future, 10 éventuellement une heure passée. Modifier le début de la plage revient à se déplacer dans le temps. Modifier la durée permet de voir, de « zoomer » sur plus ou moins d'informations. Le système gère automatiquement les altérations dans l'affichage des informations en fonction de la durée demandée. Par exemple, sur la figure 2, la durée demandée n'est pas 15 compatible d'un affichage de toutes les informations concernant la phase de roulage ou de décollage ou « SID » signifiant « Standard Instrument Departure », le système ne représente plus alors que des points P. Par contre, certaines informations importantes contenues dans ces phases sont maintenues. Par exemple, le point ou le système de gestion de vol prévoit 20 d'atteindre une altitude prédéterminée peut être maintenu en permanence ; - Une quatrième zone concernant l'arrivée notée « ARRIVEE ». On représente à cet endroit l'heure d'arrivée et la distance à destination. Si un aéroport de secours est défini dans le plan de vol, cet aéroport est mentionné avec la prédiction de carburant à l'arrivée à cet aéroport. Cette 25 prédiction de carburant concerne l'aéroport de destination si aucun aéroport de secours n'est défini. La première zone dite du passé proche est destinée à permettre la vérification des prédictions initiales réalisées avant le vol avec les 30 performances effectives pendant le vol. Ainsi, la sélection de n'importe quel élément affiché dans le passé proche donne accès à l'affichage d'une figuration représentant les prédictions initiales le long du plan de vol et l'effectif réalisé durant le vol. Les écarts importants sont particulièrement mis en évidence.

Dans la troisième zone de vol, l'opérateur peut réaliser différentes actions et paramétrages en utilisant cette zone. A titre d'exemples, il peut paramétrer la plage horaire affichée avec des interactions gestuelles tactiles très intuitives. Lorsque le début de la plage horaire n'est pas le présent, la séparation entre les zones présents et vol est plus marquée. La maquette avion est également représentée différemment. Dans ce cas, une interaction sur cette maquette permet de ramener immédiatement le début de la plage horaire sur le présent. Cette interaction peut être, par exemple, un double « tap » sur la représentation graphique de la maquette.

Si la durée de la plage horaire est trop petite, certaines informations sont condensées. Par contre, certaines informations restent toujours disponibles. Par exemple, sur la figure 2, on voit que les phases de roulage et de départ ont été condensées. Les points ne sont représentés que par des points et un surlignage identifie qu'il s'agit d'une phase condensée.

Une action simple permet dans cette configuration de sélectionner une plage horaire contenant juste la phase. Seule l'heure est affichée sur l'ensemble des points de passage. Les données fondamentales de vitesse et d'altitude ne sont affichées que là où elles sont caractéristiques. De la même façon, les données concernant les conditions météorologiques et en particulier la vitesse et la direction du vent ne sont affichées que là où elles sont caractéristiques. L'affichage de ces valeurs permet éventuellement au pilote de modifier ces paramétrages. en les sélectionnant comme on le voit sur la figure 3. Une fenêtre FO apparaît alors comportant les informations détaillées de paramétrage.

La quatrième zone dite d'arrivée résume les prédictions les plus importantes et permet des actions clés relative à la gestion du vol. Les informations présentées préférentiellement sont : - L'heure d'arrivée à la destination. Sélectionner l'heure d'arrivée ouvre une interface permettant de paramétrer tout ce qui peut influencer 30 l'heure d'arrivée de façon intuitive. Par exemple cette interface permet au sol d'entrer l'heure de décollage, d'agir sur la vitesse de croisière sélectée, - La destination : Sélectionner ce champ amène une interface donnant des prédictions plus complètes à destination comme, par exemple, la quantité de fuel restant et permet de gérer un déroutement en 35 sélectionnant une nouvelle destination ; - L'aéroport « Alternative » ou de secours : Lorsque ce champ n'est pas encore rempli, sa sélection permet d'accéder à un menu de saisie de cet aéroport. S'il est déjà saisi, l'interface permet d'activer cet aéroport et en faire la nouvelle destination ou de consulter des prédictions plus complètes. - La quantité de fuel prédite au moment de l'atterrissage à l'aéroport de secours. La présentation de cette information est augmentée d'une information de tendance et d'alarme, si la prédiction de quantité restante dérive vers le bas. Au fur et à mesure que le vol progresse, la quantité de fuel prédite décroit, cela est indiqué au pilote, sous la forme, par exemple, d'une flèche à droite de la valeur numérique, orientée vers le bas. Si la quantité approche d'une valeur minimale critique, cela est également représenté, par exemple en changeant la couleur de la flèche.

Le procédé selon l'invention comporte une étape d'affichage d'au moins une information dépendant de plusieurs paramètres et dont la représentation graphique dépend du niveau de renseignement desdits paramètres. On assure ainsi une gestion de la fiabilité des prédictions.

De façon générale, le procédé est mis en oeuvre de la manière suivante : Pour toutes les informations affichées au pilote, on identifie les paramètres qui entrent en compte dans le calcul. On classifie ces paramètres en diverses catégories dont au moins trois catégories : - Absolument nécessaire. Si ce paramètre est absent, l'information n'est pas calculée et remplacée par exemple par le symbole « )0(X », - Nécessaire. Si ce paramètre est absent, une valeur par défaut est utilisée et l'information est représentée de façon dégradée. L'information étant affichée sous forme d'un texte composé de caractères alphanumériques, le contraste et/ou la couleur et/ou la taille des caractères alphanumériques dépend dudit niveau de renseignement des paramètres. Sur les figures, les caractères dégradés sont symbolisés par un contour fin et noir. - La perte de précision n'est pas évaluable, mais doit être bornée à la définition. - Facultatif. Si ce paramètre est absent, une valeur par défaut est utilisée mais l'information est représentée de façon normale.

Lorsque le pilote sélectionne l'information affichée, une interface apparaît permettant de saisir directement les paramètres absolument nécessaires et nécessaires. Cette interface permet d'accéder dans une deuxième étape à des paramètres facultatifs.

Le niveau « Nécessaire » est un niveau qui peut être sous divisé. Par exemple on peut mettre en place un niveau « Nécessaire Facultatif » pour lequel le pilote pourrait forcer un affichage normal bien que la saisie n'ait pas été faite. Avantageusement, le niveau de représentation d'une information peut varier en fonction de certaines conditions. Par exemple, en début de vol, il n'est pas attendu que l'équipage saisisse une piste ou une procédure d'arrivée à destination car ces informations ne sont pas forcément disponibles. Par contre, quelque temps avant le début de descente ces informations doivent être connues. Ainsi, quelque temps avant le début de descente, l'heure et la quantité de fuel à destination peuvent changer de représentation. Si l'équipage sélectionne une de ces informations, la saisie de la piste ou de la procédure d'arrivée devient une option proposée. Avantageusement, la représentation d'une information peut être impactée par sa proximité à des seuils de sécurité. Par exemple, si un paramètre simplement nécessaire est absent, mais que le calcul de la quantité de fuel à destination est proche d'une valeur minimale, le système peut représenter la quantité de fuel par des « )00( », comme si un paramètre « absolument nécessaire » était absent.

A titre de premier exemple, une heure de passage sur un point de passage ou « waypoint » n'est fiable à 100% que lorsque tous les paramètres nécessaires à leur calcul ont été entrés ou validés par les pilotes. Ainsi, si l'heure de décollage n'a pas été entrée, le système présente les temps de passage avec une figuration « dégradée ».

Lorsque les prédictions ne sont pas fiables, un des paramètres au moins parmi l'heure d'arrivée, la quantité de fuel nécessaire pour rallier un aéroport de secours ou encore la distance à destination est donc représentée dans une figuration dégradée. La sélection d'un de ces paramètres donne accès à une interface permettant de compléter le paramétrage pour obtenir une fiabilité correcte. A titre de second exemple, les cas opérationnels suivants sont particulièrement intéressants. Dans un premier cas, le pilote automatique ne suit plus le plan de vol. L'équipage a sélectionné ce que l'on appelle un mode « sélecté », par exemple le mode « heading » dans lequel le pilote automatique maintient un cap prédéterminé. A ce moment, les prédictions ne peuvent plus être assurées puisque le système ne connaît pas le moment et la manière de rejointe au plan de vol. L'interface permettant de fiabiliser les prédictions permet aux pilotes de donner au système une trajectoire de rejointe. Cela se fait par l'intermédiaire de la représentation graphique. Dès lors, et tant que la méthode de rejointe effective correspond à la trajectoire entrée par le pilote, la prédiction est affichée selon une figuration « fiable ». Dans un second cas, le pilote n'a pas inséré une procédure d'arrivée.

A titre de troisième exemple illustrée sur les figures 4, 5 et 6, la quantité de fuel à destination dépend de nombreux paramètres que le pilote doit saisir. De façon non exhaustive, ces paramètres sont : - La destination, - La route à suivre, - Le niveau de vol, - Le régime de vitesse qui sera suivi, - La masse de l'avion hors fuel, - La quantité de fuel, - Le vent que subira l'avion pendant le vol, - La consommation estimée pour la phase de roulage au sol. En l'absence de certains de ces paramètres, le calcul ne peut pas se faire et la valeur ne peut être calculée. Dans ce cas, le système propose un affichage IP de type « XTXXXKG » invitant le pilote à sélectionner cette information comme on le voit sur la figure 4. S'il le fait, une interface F1 permet de saisir les paramètres. Si l'ensemble des paramètres n'est pas rempli, la quantité de fuel sur la destination est représentée de manière grisée pour indiquer que des paramètres majeurs n'ont pas été saisis comme on le voit sur la figure 5. L'interface F1 qui apparaît à la sélection par un pointeur de cette donnée « quantité de fuel » permet de saisir les conditions de croisière. Si, par exemple, les paramètres de vitesse et niveau de vol sont entrés, la représentation de la quantité de fuel peut passer dans une représentation moins « dégradée » qui indique que les paramètres principaux sont maintenant saisis mais qu'il reste d'autres paramètres à renseigner. Lorsque l'ensemble des paramètres est saisi, la représentation IP est nominale comme on le voit sur la figure 6. Même dans ce cas, le pilote peut éventuellement ajouter un niveau de détail encore plus important. Par exemple la sélection de « Informations carburant » permet d'accéder à une interface plus riche permettant de saisir les prévisions de consommation de fuel dans la phase de taxi.

Claims (4)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de représentation graphique, de modification et de validation d'un plan de vol aéronautique pour système avionique d'aéronef, ledit système comprenant des moyens de calcul et de génération dudit plan de vol, un système de gestion des tâches nécessaires à l'accomplissement 5 dudit plan de vol, un dispositif de visualisation affichant une représentation graphique dudit plan de vol et une interface homme-machine apte à réaliser des sélections, des modifications ou des ajouts dans les informations contenues dans ladite représentation graphique, lesdites sélections, modifications et ajouts étant pris en compte par le système de gestion des 10 tâches, ladite représentation graphique comportant une échelle des temps (TL) sur laquelle figurent au moins les différentes phases du plan de vol et les informations correspondantes auxdites phases, Caractérisé en ce que le procédé comporte une étape d'affichage d'au moins une information (IP) dépendant de plusieurs paramètres et dont 15 la représentation graphique dépend du niveau de renseignement desdits paramètres.
2. 2. Procédé de représentation graphique, de modification et de validation d'un plan de vol aéronautique pour système avionique d'aéronef 20 selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'information étant affichée sous forme d'un texte composé de caractères alphanumériques, le contraste et/ou la couleur et/ou la taille des caractères alphanumériques dépend dudit niveau de renseignement desdits paramètres. 25
3. 3. Procédé de représentation graphique, de modification et de validation d'un plan de vol aéronautique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la sélection au moyen de l'interface homme-machine de ladite information entraîne l'ouverture d'une fenêtre graphique (F1) comportant la liste nominative des paramètres à renseigner, lesdits paramètres pouvant 30 être validés, modifiés ou complétés au moyen de l'interface homme-machine.
4. 4. Procédé de représentation graphique, de modification et de validation d'un plan de vol aéronautique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'interface homme-machine est une surface tactile disposée sur le dispositif de visualisation.