FR3018265A1 - METHOD AND DEVICE FOR DISPLAYING AT LEAST ONE PROHIBITED FLIGHT ENVELOPE ON AN AIRCRAFT. - Google Patents
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Abstract
Le dispositif comporte une unité d'affichage (2) munie au moins d'un afficheur (9) de l'assiette de tangage de l'aéronef et un afficheur (10) de la vitesse verticale de l'aéronef, une unité de mesure pour déterminer un couple de paramètres de vol courants comprenant la vitesse verticale courante et la hauteur courante de l'aéronef par rapport au sol, et une unité de calcul pour calculer, à partir dudit couple de paramètres de vol courants, au moins l'une des deux valeurs limites suivantes : une valeur limite de l'assiette de tangage et une valeur limite de la vitesse verticale, ces deux valeurs limites définissant l'entrée dans une enveloppe interdite de vol, l'unité d'affichage (2) affichant au moins un symbole (15, 16, 17) illustrant l'une desdites valeurs limites sur l'afficheur (9, 10) correspondant.The device comprises a display unit (2) provided with at least a display (9) of the pitch attitude of the aircraft and a display (10) of the vertical speed of the aircraft, a unit of measurement to determine a pair of current flight parameters including the current vertical speed and the current height of the aircraft relative to the ground, and a calculation unit for calculating, from said pair of current flight parameters, at least one of the following two limiting values: a limit value of the pitch attitude and a limit value of the vertical speed, these two limit values defining the entry into a flightless envelope, the display unit (2) displaying at at least one symbol (15, 16, 17) illustrating one of said limit values on the corresponding display (9, 10).
Description
La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'affichage d'au moins une enveloppe interdite de vol pour un aéronef, notamment un avion de transport. Plus précisément, ledit dispositif est destiné à fournir aux pilotes d'un aéronef un affichage adéquat, sur une unité d'affichage de paramètres primaires de pilotage de type PFD (pour « Primary Flight Display » en anglais), pour représenter des enveloppes interdites de vol à basse altitude, afin qu'ils aient conscience du rapprochement de l'aéronef desdites enveloppes interdites de vol.The present invention relates to a method and a device for displaying at least one prohibited flight envelope for an aircraft, in particular a transport aircraft. More precisely, said device is intended to provide the pilots of an aircraft with an adequate display, on a display unit of PFD type primary control parameters (for "Primary Flight Display" in English), to represent prohibited envelopes of flight at low altitude, so that they are aware of the approximation of the aircraft said envelopes prohibited flight.
On sait que certains aéronefs sont équipés de dispositifs d'alerte permettant d'émettre un signal visuel et/ou auditif dans le cockpit en cas de risque de collision de l'aéronef avec le terrain. Il peut notamment s'agir d'un système d'alerte et de prise de conscience du terrain, de type TAWS (pour «Terrain Awareness and Warning System» en anglais), ou d'un système amélioré d'alerte de proximité du sol, de type EGPWS (pour «Enhanced Ground Proximity Warning System» en anglais), ou encore d'un système d'évitement de collision avec le sol, de type GCAS (pour «Ground Collision Avoidance System» en anglais). Un tel dispositif d'alerte est généralement capable d'émettre différents types d'alertes. Il existe différents types ou catégories d'alertes qui détectent les risques potentiels de collision de l'aéronef avec le terrain, mais dont le déclenchement repose sur des informations fournies par des chaînes de mesures différentes, par exemple sur la base d'informations radioaltimétriques. Généralement, au moment du déclenchement de ces alertes : - une alerte audio est émise dans le cockpit, et - un message apparaît sur l'unité PFD. Cependant, avant le déclenchement de ces alertes, aucune information spécifique n'est donnée aux pilotes sur les écrans du cockpit pour qu'ils aient conscience des conditions d'activation de ces alertes.It is known that some aircraft are equipped with warning devices for issuing a visual and / or auditory signal in the cockpit in the event of risk of collision of the aircraft with the terrain. This may include a Terrain Awareness and Warning System (TAWS) and Terrain Awareness and Warning System, or an improved ground proximity alert system. , EGPWS type (for "Enhanced Ground Proximity Warning System" in English), or a ground collision avoidance system type GCAS (for "Ground Collision Avoidance System" in English). Such an alert device is generally capable of issuing different types of alerts. There are different types or categories of alerts that detect potential risks of collision of the aircraft with the terrain, but whose trigger is based on information provided by different measurement chains, for example on the basis of radioaltimetric information. Generally, when these alerts are triggered: - an audio alert is emitted in the cockpit, and - a message appears on the PFD unit. However, before these alerts are triggered, no specific information is given to the pilots on the cockpit screens so that they are aware of the activation conditions for these alerts.
Dans des situations d'urgence telles que celles précitées, il peut être souhaitable d'améliorer la prise de conscience de la situation par les pilotes.In emergency situations such as those mentioned above, it may be desirable to improve the pilot's awareness of the situation.
Par ailleurs, le brevet EP 2 986 876 décrit un procédé de protection automatique d'un aéronef, notamment d'un aéronef de transport, contre un risque de collision avec le terrain survolé. Ce procédé utilise une protection automatique appelée GCoP (pour « Ground Collision Protection » en anglais).Furthermore, the patent EP 2 986 876 describes a method of automatic protection of an aircraft, in particular of a transport aircraft, against a risk of collision with the terrain overflown. This process uses an automatic protection called GCoP (for "Ground Collision Protection").
Cette protection GCoP est remplacée dans certains cas par une enveloppe de protection ultime appelée UPE (pour « Ultimate Protected Envelope » en anglais), qui est moins restrictive. Cependant, dans cette innovation également, aucun affichage dans le cockpit n'est associé à ces procédés de protection automatique.This protection GCoP is replaced in some cases by an ultimate protective envelope called UPE (for "Ultimate Protected Envelope" in English), which is less restrictive. However, in this innovation also, no display in the cockpit is associated with these automatic protection methods.
Même si un procédé de manoeuvre automatique existe, permettant de récupérer la situation en cas d'absence de réaction des pilotes, il peut être important, dans certains cas, que les pilotes soient informés, afin de leur permettre de comprendre la situation, et de les faire réagir de manière adéquate pour comprendre les conséquences de l'automatisme enclenché, pour ne pas lutter contre l'automatisme et si besoin continuer la manoeuvre à la suite de l'automatisme. La présente invention a pour objet de remédier à l'inconvénient précité. Elle concerne un procédé d'affichage d'au moins une enveloppe interdite de vol sur un aéronef, ladite enveloppe interdite de vol définissant des couples de vitesse verticale et de hauteur, qui illustrent un taux de descente excessif qui n'est pas autorisé pour l'aéronef, ledit aéronef étant muni d'une unité d'affichage comprenant au moins un afficheur de l'assiette de tangage de l'aéronef et un afficheur de la vitesse verticale de l'aéronef. Selon l'invention, ledit procédé d'affichage est remarquable en ce qu'il comprend les étapes suivantes, mises en oeuvre de façon répétitive et automatique, et consistant : a) à mesurer un couple de paramètres de vol courants comprenant la vitesse verticale courante de l'aéronef et la hauteur courante de l'aéronef par rapport au sol ; b) à calculer, à partir dudit couple de paramètres de vol courants, au moins l'une des deux valeurs limites suivantes : une valeur limite de l'assiette de tangage et une valeur limite de la vitesse verticale, ces deux valeurs limites définissant l'entrée de l'aéronef dans ladite enveloppe interdite de vol ; et c) à afficher au moins un symbole illustrant l'une desdites valeurs limites sur l'afficheur correspondant de l'unité d'affichage. Cet affichage conforme à l'invention permet donc à l'équipage de pouvoir anticiper et éviter des situations critiques de risque de collision avec le sol, et comme précisé ci-dessous, d'être averti du déclenchement d'alertes terrain ou de dispositifs de protection automatique de l'aéronef, afin de pouvoir réagir de manière appropriée. En cas de rapprochement de l'aéronef avec des zones interdites de vol entraînant un risque de collision avec le terrain survolé, l'équipage peut ainsi avoir conscience de la situation, en prenant connaissance des enveloppes interdites de vol, et anticiper le déclenchement d'une alerte terrain et/ou d'un dispositif de protection automatique de l'aéronef. En outre, lors du déclenchement d'une alerte terrain, l'équipage peut, dans un temps très bref, analyser la situation, prendre une décision et agir pour redresser le nez de l'aéronef, corriger sa vitesse verticale et éventuellement sa trajectoire latérale.Even if an automatic maneuvering procedure exists, allowing the situation to be recovered in the absence of pilot response, it may be important in some cases for the pilots to be informed, in order to enable them to understand the situation. make them react in an adequate way to understand the consequences of the automatism engaged, not to fight against the automatism and if necessary continue the maneuver as a result of the automatism. The present invention aims to overcome the aforementioned drawback. It relates to a method of displaying at least one envelope prohibited from flight on an aircraft, said envelope prohibiting theft defining pairs of vertical speed and height, which illustrate an excessive rate of descent which is not authorized for the aircraft. aircraft, said aircraft being provided with a display unit comprising at least one display of the pitch attitude of the aircraft and a display of the vertical speed of the aircraft. According to the invention, said display method is remarkable in that it comprises the following steps, implemented in a repetitive and automatic manner, and consisting of: a) measuring a pair of common flight parameters comprising the current vertical speed the aircraft and the current height of the aircraft relative to the ground; b) calculating, from said pair of current flight parameters, at least one of the following two limit values: a pitch pitch limit value and a vertical speed limit value, both of which define the speed limit; entry of the aircraft into said flight envelope; and c) displaying at least one symbol illustrating one of said limit values on the corresponding display unit of the display unit. This display in accordance with the invention therefore enables the crew to be able to anticipate and avoid critical situations of risk of collision with the ground, and as specified below, to be warned of the triggering of field alerts or warning devices. automatic protection of the aircraft, in order to react appropriately. In the event of the aircraft being brought closer to prohibited areas of flight, which may result in a risk of collision with the terrain overflown, the crew may be aware of the situation, taking cognizance of the prohibited flight envelopes, and anticipate the initiation of flight. a field alert and / or an automatic protection device of the aircraft. In addition, when triggering a ground alert, the crew can, in a very short time, analyze the situation, make a decision and act to straighten the nose of the aircraft, correct its vertical speed and possibly its lateral trajectory .
De même, en cas de déclenchement automatique d'une manoeuvre de protection, les pilotes sont informés et peuvent suivre sur l'unité d'affichage l'évolution de la manoeuvre. Selon différents modes de réalisation de l'invention, qui peuvent être pris en combinaison ou séparément : - l'étape b) comprend une opération consistant, pour la valeur limite OE de l'assiette de tangage de l'aéronef, à calculer un angle de tangage à partir de l'équation suivante : ( VzE -VzA+0A 0E VsA dans laquelle : - VzE représente la vitesse verticale limite de l'enveloppe interdite de vol, - VzA représente la vitesse verticale courante de l'aéronef, - VsA représente la vitesse courante de l'aéronef par rapport au sol, et - OA représente l'assiette courante de l'aéronef ; - l'étape b) comprend une opération consistant, pour la valeur limite de la vitesse verticale de l'aéronef, à prendre la vitesse verticale limite de l'enveloppe interdite de vol correspondant à la hauteur courante de l'aéronef ; - l'étape c) comprend une opération consistant à afficher la vitesse verticale limite si la limite de l'enveloppe interdite de vol, pour la hauteur courante de l'aéronef, se situe dans l'échelle visible de l'afficheur de vitesse verticale de l'unité d'affichage (de type PFD) ; - l'étape c) comprend une opération consistant à afficher l'assiette limite si la limite de l'enveloppe interdite de vol, pour la hauteur courante de l'aéronef, se situe dans l'échelle visible de l'afficheur d'assiette de tangage de l'unité d'affichage (de type PFD) ; - le procédé comprend une première étape supplémentaire consistant à comparer le couple de paramètres de vol courants aux couples de paramètres de l'enveloppe interdite de vol, et une deuxième étape supplémentaire consistant à déclencher une alerte lorsque les paramètres de vol courants sont dans l'enveloppe interdite de vol ; - ledit procédé consiste, dans la deuxième étape supplémentaire, à appliquer automatiquement des ordres de protection de l'aéronef, permettant de modifier un paramètre de vol de l'aéronef ; - ledit procédé est mis en oeuvre pour l'affichage d'au moins deux enveloppes interdites de vol. La présente invention se rapporte également à un dispositif d'affichage d'au moins une enveloppe interdite de vol sur un aéronef, ladite enveloppe interdite de vol définissant des couples de vitesse verticale et de hauteur, qui illustrent un taux de descente excessif qui n'est pas autorisé pour l'aéronef, ledit aéronef comprenant : - une unité d'affichage munie d'au moins un afficheur de l'assiette de tangage et un afficheur de la vitesse verticale ; et - une unité de mesure configurée pour déterminer un couple de paramètres de vol courants comprenant la vitesse verticale courante et la hauteur courante de l'aéronef par rapport au sol. Selon l'invention, le dispositif d'affichage est remarquable en ce qu'il comprend, en outre, une unité de calcul configurée pour calculer, à partir dudit couple de paramètres de vol courants, au moins l'une des deux valeurs limites suivantes : une valeur limite de l'assiette de tangage et une valeur limite de la vitesse verticale, ces deux valeurs limites définissant l'entrée dans ladite enveloppe interdite de vol, et en ce que l'unité d'affichage est configurée pour afficher au moins un symbole illustrant l'une desdites valeurs limites sur l'afficheur correspondant. Le dispositif d'affichage comprend, avantageusement, une unité d'activation de déclenchement d'alertes et/ou d'application d'ordres de protection, qui est configurée pour comparer le couple de paramètres de vol courants aux couples de paramètres de l'enveloppe interdite, et pour déclencher une alerte et/ou appliquer des ordres de protection lorsque les paramètres de vol courants sont dans l'enveloppe interdite de vol. La présente invention concerne en outre un aéronef, en particulier un avion de transport, qui comprend un dispositif d'affichage tel que celui précité.Similarly, in the event of an automatic activation of a protection maneuver, the pilots are informed and can follow the evolution of the maneuver on the display unit. According to different embodiments of the invention, which can be taken in combination or separately: step b) comprises an operation consisting, for the limit value OE of the pitch attitude of the aircraft, in calculating an angle of pitch from the following equation: (VzE -VzA + 0A 0E VsA in which: - VzE represents the limit vertical speed of the flight forbidden envelope, - VzA represents the current vertical speed of the aircraft, - VsA represents the current speed of the aircraft relative to the ground, and - OA represents the current attitude of the aircraft, - step b) comprises an operation consisting, for the limit value of the vertical speed of the aircraft, to take the vertical speed limit of the envelope prohibited flight corresponding to the current height of the aircraft; step c) comprises an operation of displaying the limit vertical speed if the limit of the flight forbidden envelope, for the current height of the aircraft, is within the visible scale of the vertical speed display. the display unit (type PFD); step c) comprises an operation of displaying the limit attitude if the limit of the flight forbidden envelope, for the current height of the aircraft, is in the visible scale of the attitude display. pitching of the display unit (type PFD); the method comprises a first additional step of comparing the pair of current flight parameters with the pairs of parameters of the prohibited flight envelope, and a second additional step of triggering an alert when the current flight parameters are in the envelope prohibited from flying; said method consists, in the second additional step, in automatically applying protection orders of the aircraft, making it possible to modify a flight parameter of the aircraft; - said method is implemented for displaying at least two envelopes prohibited flight. The present invention also relates to a device for displaying at least one envelope prohibited from flight on an aircraft, said envelope prohibiting flight defining vertical speed and height pairs, which illustrate an excessive rate of descent which does not is not authorized for the aircraft, said aircraft comprising: - a display unit provided with at least one pitch attitude display and a vertical speed display; and a measurement unit configured to determine a pair of current flight parameters comprising the current vertical speed and the current height of the aircraft relative to the ground. According to the invention, the display device is remarkable in that it further comprises a calculation unit configured to calculate, based on said pair of current flight parameters, at least one of the following two limit values a limit value of pitch attitude and a limit value of vertical speed, both limit values defining the entry in said prohibited flight envelope, and in that the display unit is configured to display at least a symbol illustrating one of said limit values on the corresponding display. The display device advantageously comprises an activation unit for triggering alerts and / or for applying protection commands, which is configured to compare the pair of current flight parameters with the pairs of parameters of the prohibited envelope, and to trigger an alert and / or apply protection orders when the current flight parameters are in the prohibited flight envelope. The present invention further relates to an aircraft, in particular a transport aircraft, which comprises a display device such as that mentioned above.
Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est un schéma synoptique d'un mode de réalisation particulier d'un dispositif d'affichage.The figures of the appended drawing will make it clear how the invention can be realized. In these figures, identical references designate similar elements. Figure 1 is a block diagram of a particular embodiment of a display device.
La figure 2 est un graphique représentant une enveloppe interdite de vol permettant d'illustrer un mode de calcul de valeurs limites de l'aéronef.Figure 2 is a graph showing a prohibited flight envelope to illustrate a method of calculating limit values of the aircraft.
La figure 3 est un graphique représentant deux enveloppes interdites de vol avec différentes positions de l'aéronef. La figure 4 est le schéma synoptique d'un mode de réalisation particulier d'une unité d'affichage.Figure 3 is a graph showing two envelopes prohibited flight with different positions of the aircraft. Figure 4 is a block diagram of a particular embodiment of a display unit.
La figure 5 montre la mise en oeuvre de l'affichage sur une unité d'affichage en fonction de la position de l'aéronef par rapport aux enveloppes interdites de vol. Le dispositif 1 illustrant un mode de réalisation de l'invention et représenté schématiquement sur la figure 1, est un dispositif d'affichage d'au moins une enveloppe interdite de vol 7, 8 sur un aéronef. Une enveloppe interdite de vol 7, 8 définit des couples de vitesse verticale et de hauteur, qui illustrent un taux de descente excessif qui n'est pas autorisé pour l'aéronef. Le dispositif 1 est conçu pour pouvoir réaliser un affichage de cette enveloppe 7, 8 afin de prévenir l'équipage de sa présence.FIG. 5 shows the implementation of the display on a display unit as a function of the position of the aircraft relative to the prohibited flight envelopes. The device 1 illustrating an embodiment of the invention and shown schematically in Figure 1, is a display device of at least one envelope prohibited flight 7, 8 on an aircraft. A flight envelope 7, 8 defines vertical speed and height pairs, which illustrate an excessive rate of descent that is not allowed for the aircraft. The device 1 is designed to be able to display this envelope 7, 8 to warn the crew of its presence.
A cette fin, le dispositif 1 comprend une unité d'affichage 2 usuelle, munie au moins d'un afficheur 9 de l'assiette de tangage et d'un afficheur 10 de la vitesse verticale de l'aéronef, comme représenté sur les figures 4 et 5. Le dispositif 1 comprend également une unité de mesure 3 usuelle configurée pour déterminer notamment un couple de paramètres de vol courants comprenant la vitesse verticale courante de l'aéronef et la hauteur courante de l'aéronef par rapport au sol. Ainsi, l'unité de mesure 3 transmet les valeurs du couple de valeurs courantes à l'unité d'affichage 2 afin qu'elles soient affichées sur l'afficheur 9 de l'assiette de tangage et sur l'afficheur 10 de la vitesse verticale.To this end, the device 1 comprises a usual display unit 2, provided with at least a display 9 of the pitch attitude and a display 10 of the vertical speed of the aircraft, as shown in FIGS. 4 and 5. The device 1 also comprises a usual measurement unit 3 configured to determine in particular a pair of common flight parameters including the current vertical speed of the aircraft and the current height of the aircraft relative to the ground. Thus, the measurement unit 3 transmits the values of the pair of current values to the display unit 2 so that they are displayed on the display 9 of the pitch attitude and on the display 10 of the speed vertical.
Le dispositif 1 comprend, en outre, une unité de calcul 4 configurée pour calculer, à partir dudit couple de paramètres de vol courants une valeur limite de la vitesse verticale et une valeur limite de l'assiette de tangage. Ces deux valeurs limites définissent une entrée dans ladite enveloppe interdite de vol 7, 8 pour une position donnée PA de l'aéronef. Les deux valeurs limites sont transmises à l'unité d'affichage 2 qui affiche un symbole 14, 15, 16, 17 illustrant la valeur limite sur chaque afficheur 9, 10 correspondant.The device 1 further comprises a calculation unit 4 configured to calculate, from said pair of current flight parameters, a limit value of the vertical speed and a limit value of the pitch attitude. These two limit values define an entry in said flight envelope 7, 8 for a given position PA of the aircraft. Both limit values are transmitted to the display unit 2 which displays a symbol 14, 15, 16, 17 illustrating the limit value on each corresponding display 9, 10.
Ainsi, l'équipage est averti de la présence d'une enveloppe 7, 8 et peut prendre des mesures pour éviter d'y entrer. La représentation de ces limites sur les échelles correspondantes des afficheurs 9, 10 de l'unité d'affichage 2, utilisant des symboles 14, 15, 16, 17, incitent les pilotes à garder l'aéronef en dehors de l'enveloppe de vol interdite. Le dispositif 1 comprend aussi une unité d'activation 5 pour activer le déclenchement d'alertes et/ou l'application d'ordres de protection. Cette unité d'activation 5 est configurée pour comparer le couple de paramètres de vol courants reçu de l'unité de mesure 3, au couple de paramètres courants de l'enveloppe interdite 7, 8 fourni par l'unité de calcul 4. Dans un premier mode de réalisation, l'unité d'activation 5 déclenche une alerte pour avertir l'équipage de la situation, dès que les paramètres de vol courants sont dans une enveloppe interdite de vol 7, 8, ou dans une enveloppe d'alerte 6, et donc que l'aéronef descend trop vite. Lorsqu'une alerte retentit, le dispositif 1 permet de faire prendre conscience à l'équipage de la situation et l'incite à mettre en oeuvre des manoeuvres appropriées pour éviter d'entrer dans l'enveloppe interdite 7, 8. Dans un second mode de réalisation, l'unité d'activation 5 déclenche automatiquement une application d'ordres de protection usuels, qui agissent sur des commandes de vol de l'aéronef et qui consistent par exemple à modifier des paramètres de vol, tels que la vitesse verticale ou la trajectoire de l'aéronef, afin d'éviter d'entrer dans l'enveloppe interdite 7, 8. Dans un troisième mode de réalisation, l'unité d'activation 5 déclenche à la fois l'application d'ordres de protection et une alerte pour prévenir l'équipage. Ainsi, cela permet de faire réagir les pilotes et leur faire comprendre qu'un automatisme agit ou va agir sur les commandes de vol de l'aéronef afin d'éviter une collision avec le sol. L'alerte peut également être déclenchée avant que les ordres de protection ne soient appliqués, afin que l'équipage prenne des mesures pour éviter l'application automatique de ces ordres de protection.Thus, the crew is warned of the presence of an envelope 7, 8 and can take measures to avoid entering it. The representation of these limits on the corresponding scales of the displays 9, 10 of the display unit 2, using symbols 14, 15, 16, 17, encourage the pilots to keep the aircraft out of the flight envelope. prohibited. The device 1 also comprises an activation unit 5 to activate the triggering of alerts and / or the application of protection orders. This activation unit 5 is configured to compare the pair of current flight parameters received from the measurement unit 3 with the pair of current parameters of the forbidden envelope 7, 8 supplied by the calculation unit 4. first embodiment, the activation unit 5 triggers an alert to warn the crew of the situation, as soon as the current flight parameters are in a flight envelope 7, 8, or in an alert envelope 6 and therefore the aircraft goes down too fast. When an alert sounds, the device 1 makes it possible to make the crew aware of the situation and encourages it to implement appropriate maneuvers to avoid entering the prohibited envelope 7, 8. In a second mode embodiment, the activation unit 5 automatically triggers an application of usual protection orders, which act on flight controls of the aircraft and which consist, for example, in modifying flight parameters, such as the vertical speed or the trajectory of the aircraft, to avoid entering the prohibited envelope 7, 8. In a third embodiment, the activation unit 5 triggers both the application of protection orders and an alert to warn the crew. Thus, it makes it possible to react to the pilots and to make them understand that an automatism is acting or will act on the flight controls of the aircraft in order to avoid a collision with the ground. The alert can also be triggered before the protection orders are applied, so that the crew can take measures to avoid the automatic application of these protection orders.
Les enveloppes interdites 7, 8 choisies définissent les valeurs limites du couple de paramètres qui ne doivent pas être dépassées par l'aéronef. Selon différents exemples, les enveloppes correspondent : - à une enveloppe usuelle de déclenchement d'alerte, de type TAWS Mode 1 « Pull Up », indiquant la nécessité pour le pilote d'entreprendre des actions immédiates pour éviter le terrain. Ces actions immédiates consistent : o à désengager un pilote automatique de l'aéronef ; o à tirer plein manche à cabrer et à maintenir le manche dans cette position jusqu'à l'arrêt de l'alerte ; et o à mettre la manette des gaz sur TOGA ; - aux deux enveloppes d'activation des procédés de protection automatique, de type GCoP et UPE. Ces procédés de protection agissent sur les commandes de vol de l'aéronef et donc sur sa vitesse verticale, et permettent d'éviter à l'aéronef d'entrer dans l'enveloppe interdite de vol. L'enveloppe du mode GCoP est plus restrictive, car elle vise à permettre de prendre des mesures correctives avant le déclenchement du mode UPE. Les limites d'une enveloppe interdite sont affichées sur l'unité d'affichage 2, à savoir soit sur l'afficheur 9 de l'échelle de l'assiette de tangage, soit sur l'afficheur 10 de l'échelle de vitesse verticale, soit sur ces deux afficheurs 9, 10. Selon un exemple de réalisation, l'affichage répond aux conditions suivantes. Les conditions d'apparition de l'enveloppe 7, 8 doivent être liées aux conditions utilisées pour permettre l'activation de l'alerte ou du procédé de protection automatique : o si l'enveloppe 7, 8 est associée à une protection automatique, celle-ci doit être armée, o si l'enveloppe 7, 8 est associée à une alerte, les limites doivent s'afficher au plus tard au moment de l'entrée de l'aéronef dans l'enveloppe de déclenchement de cette alerte, et o des conditions d'inhibition de l'alerte et des dispositifs de protection automatiques de l'aéronef ne doivent pas être remplies. Les limites peuvent notamment être affichées sur l'unité d'affichage 2 en avance par rapport à l'entrée dans l'enveloppe interdite 7, 8 dans certains cas, pour lesquels on souhaite améliorer la conscience que le pilote a de la situation et l'inciter à rester en dehors de cette enveloppe interdite 7, 8. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, l'invention s'applique à l'enveloppe interdite d'alerte de type « Pull Up » 7 du Mode 1 du système TAWS. Si un aéronef a un taux de descente excessif et se trouve au-dessus d'un terrain plat, ce mode fournit aux pilotes deux niveaux d'alertes : une alerte auditive et visuelle ambre « SINK RATE » (enveloppe 6), et une alerte rouge « PULL UP » (enveloppe 7). Ce mode s'active dans les cas où l'aéronef a une vitesse verticale très importante proche du sol : l'enveloppe interdite 7 correspondante dépend de la vitesse verticale de l'aéronef et de la hauteur par rapport au sol. Le dispositif 1 fournit aux pilotes des informations sur la limite de cette enveloppe interdite 7 en affichant les valeurs limites en assiette de tangage et en vitesse verticale (calculées par l'unité de calcul 4) pour lesquelles il y aurait intrusion dans l'enveloppe et activation de l'alerte « Pull Up » Mode 1 dans le cockpit. Comme représenté sur la figure 2 (qui présente, ainsi que la figure 3, les enveloppes 6 et 7 en fonction de la hauteur H par rapport au sol et de la vitesse verticale Vz ), pour une hauteur HA par rapport au sol donnée (la position courante PC de l'aéronef), la vitesse verticale interdite Vyull Up , correspondant à l'entrée dans l'enveloppe « Pull Up » Mode 1 (enveloppe 7), est donnée par le graphique pour un exemple d'équipement TAWS. Par exemple, la vitesse limite Vyull Up est de -4500 pieds/min dans le cas où l'aéronef se trouve à une hauteur HA de 1500 pieds.The prohibited envelopes 7, 8 chosen define the limit values of the pair of parameters that must not be exceeded by the aircraft. According to various examples, the envelopes correspond to: - a usual warning trigger envelope, of the TAWS Mode 1 "Pull Up" type, indicating the need for the pilot to take immediate action to avoid the terrain. These immediate actions consist of: o disengaging an autopilot from the aircraft; o pull the full stick up and hold the stick in that position until the alert stops; and o put the throttle on TOGA; the two envelopes for activating the automatic protection methods, of the GCoP and UPE type. These protection methods act on the flight controls of the aircraft and therefore on its vertical speed, and prevent the aircraft from entering the envelope prohibited flight. The GCoP mode envelope is more restrictive because it is intended to allow corrective action to be taken before triggering the PSU mode. The limits of a prohibited envelope are displayed on the display unit 2, namely either on the display 9 of the pitch attitude scale or on the display 10 of the vertical speed scale. , or on these two displays 9, 10. According to an exemplary embodiment, the display meets the following conditions. The conditions of appearance of the envelope 7, 8 must be related to the conditions used to enable the activation of the alert or the automatic protection method: o if the envelope 7, 8 is associated with an automatic protection, that it must be armed, o if the envelope 7, 8 is associated with an alert, the limits must be displayed at the latest at the time of the entry of the aircraft into the trigger envelope of this alert, and o Warning inhibition conditions and automatic protection devices of the aircraft must not be fulfilled. The limits can in particular be displayed on the display unit 2 in advance with respect to the entrance into the prohibited envelope 7, 8 in certain cases, for which it is desired to improve the pilot's awareness of the situation and the situation. incite to stay out of this prohibited envelope 7, 8. In the example shown in Figure 2, the invention applies to the mode 1 "Pull Up" mode 7 prohibited envelope of the system TAWS. If an aircraft has an excessive rate of descent and is above a flat terrain, this mode provides pilots with two levels of alerts: an audible and visual amber "SINK RATE" alert (envelope 6), and an alert red "PULL UP" (envelope 7). This mode is activated in cases where the aircraft has a very high vertical speed close to the ground: the corresponding prohibited envelope 7 depends on the vertical speed of the aircraft and the height relative to the ground. The device 1 provides the pilots with information on the limit of this forbidden envelope 7 by displaying the limit values in pitch attitude and in vertical speed (calculated by the calculation unit 4) for which there would be intrusion into the envelope and activation of the "Pull Up" alert Mode 1 in the cockpit. As shown in FIG. 2 (which has, as well as FIG. 3, the envelopes 6 and 7 as a function of the height H with respect to the ground and the vertical speed Vz), for a height HA relative to the given ground (the current PC position of the aircraft), the prohibited vertical speed Vyull Up, corresponding to the entry in the envelope "Pull Up" mode 1 (envelope 7), is given by the graph for an example of equipment TAWS. For example, the Vyull Up speed limit is -4500 feet / min if the aircraft is at an HA height of 1500 feet.
Pour une hauteur donnée, l'écart entre la vitesse courante et la vitesse limite de l'enveloppe « Pull Up » 7 ( VzPull Up) peut être converti en écart de pente à vitesse constante. Cet écart de pente peut être converti en écart d'assiette de tangage à incidence constante. Cela permet d'indiquer sur l'afficheur 9 de l'assiette de tangage, un symbole 15 (figures 4 et 5) correspondant à l'entrée dans l'enveloppe « Pull Up » 7 Mode 1 aux conditions courantes de vitesse et d'incidence de l'aéronef. Dans l'exemple du graphique de la figure 2, pour une radio altitude de 1500 pieds, le décalage de vitesse verticale AVz entre la vitesse verticale courante de l'aéronef VzA et celle de la limite de l'enveloppe « Pull Up » 7 ( VzPull Up) correspond à - 2000 pieds/min. Grâce à AVz , l'unité de calcul 4 calcule un paramètre AO , à savoir l'écart entre l'assiette de tangage courante de l'aéronef et l'assiette de tangage interdite, c'est-à-dire l'angle de tangage avec lequel l'aéronef serait à la limite de l'enveloppe « Pull Up » : AO = /k. V Pull Up - VzA filtré VsA dans laquelle : - k représente un facteur du gain, - VzPull Up représente la vitesse verticale limite de l'enveloppe interdite de vol, - VzA représente la vitesse verticale courante de l'aéronef, et - VsA représente la vitesse courante de l'aéronef par rapport au sol. La valeur du gain k et le filtre peuvent être ajustés afin que la position et la dynamique du symbole représenté sur l'échelle de l'afficheur 9 de l'assiette de tangage soient pertinentes pour donner une indication de tendance appropriée aux pilotes qui ne soit ni trop intrusive ni trop bruitée. Les valeurs limites des enveloppes des protections automatiques GCoP et UPE sont calculées de manière identique. La limite de ces enveloppes correspond également à des courbes de hauteur en fonction de la vitesse verticale de l'aéronef. Les limites des enveloppes de vol interdites peuvent apparaître sur l'échelle de l'afficheur 9 de l'assiette de tangage et/ou sur l'échelle de l'afficheur 10 de la vitesse verticale, mais de préférence, elles n'apparaissent que : - sur l'échelle de l'afficheur 10 de la vitesse verticale, si la vitesse verticale correspondant à la limite de l'enveloppe se situe dans l'échelle visible de cet afficheur 10 de l'unité d'affichage 2 ; - sur l'échelle de l'afficheur 9 de l'assiette de tangage, si l'assiette de tangage limite se situe dans l'échelle visible de cet afficheur 9 de l'unité d'affichage 2 ; et - si une alerte ou une protection automatique associée à cette enveloppe n'est pas inhibée.For a given height, the difference between the current speed and the limit speed of the "Pull Up" envelope 7 (VzPull Up) can be converted into a slope deviation at a constant speed. This slope difference can be converted into pitch pitch deviation at constant incidence. This makes it possible to indicate on the pitch attitude display 9 a symbol 15 (FIGS. 4 and 5) corresponding to the entry in the "Pull Up" envelope 7 Mode 1 at the current speed and speed conditions. impact of the aircraft. In the example of the graph of FIG. 2, for a radio altitude of 1500 feet, the vertical speed offset AVz between the current vertical speed of the aircraft VzA and that of the limit of the envelope "Pull Up" 7 ( VzPull Up) corresponds to - 2000 feet / min. Thanks to AVz, the calculation unit 4 calculates a parameter AO, namely the difference between the current pitch attitude of the aircraft and the prohibited pitch attitude, that is to say the angle of pitch with which the aircraft would be at the limit of the envelope "Pull Up": AO = / k. V VsA-VzA filtered pull-up VzA in which: - k represents a factor of the gain, - VzPull Up represents the limit vertical speed of the envelope prohibited flight, - VzA represents the current vertical speed of the aircraft, and - VsA represents the current speed of the aircraft relative to the ground. The gain value k and the filter can be adjusted so that the position and dynamics of the symbol represented on the scale of the pitch attitude display 9 are relevant to give an appropriate trend indication to the pilots that is not neither too intrusive nor too noisy. The limit values of the automatic protection envelopes GCoP and UPE are calculated identically. The limit of these envelopes also corresponds to height curves as a function of the vertical speed of the aircraft. The limits of the prohibited flight envelopes may appear on the scale of the pitch attitude display 9 and / or on the scale of the vertical speed display, but preferably they appear only on the scale of the vertical speed display 10, if the vertical speed corresponding to the limit of the envelope is in the visible scale of this display 10 of the display unit 2; on the scale of the pitch attitude display 9, if the pitch pitch limit is within the visible scale of this display 9 of the display unit 2; and - if an alert or automatic protection associated with this envelope is not inhibited.
Les figures 3 à 5 présentent l'exemple d'un affichage de deux enveloppes interdites 7, 8. L'exemple montre un aéronef descendant vers le sol à -2500 pieds par minute. A 2500 pieds, correspondant à la position PA de l'aéronef illustrée par un cercle contenant une référence 11, aucun symbole propre à l'alerte « Pull Up » et à la protection GCOP n'est affiché sur l'unité d'affichage 2, l'enveloppe « Pull Up » 7 étant trop éloignée de l'aéronef et les conditions d'armement de la protection GCOP n'étant pas rencontrées. Sous 2000 pieds, correspondant à la position illustrée par un cercle contenant une référence 12, l'aéronef se rapproche de l'enveloppe de déclenchement de l'alerte « Pull Up » 7, ainsi deux symboles 14 et 15 apparaissent sur l'unité d'affichage 2, respectivement sur les échelles 10 et 9, comme représenté sur la figure 4. Les symboles 14 et 15 représentent l'enveloppe interdite du « Pull Up » selon les calculs des valeurs limites décrits ci-dessus, avec par exemple : - un chevron rouge 15 sur l'échelle de l'afficheur 9 d'assiette de tangage, et - une zone rouge 14 sur l'échelle de l'afficheur 10 de vitesse verticale.Figures 3 to 5 show the example of a display of two prohibited envelopes 7, 8. The example shows an aircraft descending to the ground at -2500 feet per minute. At 2500 feet, corresponding to the position PA of the aircraft illustrated by a circle containing a reference 11, no symbol specific to the "Pull Up" alert and the GCOP protection is displayed on the display unit 2 , the "Pull Up" envelope 7 being too far from the aircraft and the arming conditions of the GCOP protection not being met. Under 2000 feet, corresponding to the position illustrated by a circle containing a reference 12, the aircraft approaches the trigger envelope of the "Pull Up" alert 7, so two symbols 14 and 15 appear on the unit. 2, respectively on the scales 10 and 9, as shown in FIG. 4. The symbols 14 and 15 represent the prohibited envelope of the "Pull Up" according to the calculations of the limit values described above, with for example: a red chevron 15 on the scale of the pitch attitude display 9, and - a red zone 14 on the scale of the vertical speed display 10.
Si aucune piste d'atterrissage n'est détectée à proximité, et que l'aéronef continue sa descente jusqu'à entrer dans l'enveloppe de l'alerte « Pull Up » 7, correspondant à la position illustrée par un cercle contenant une référence 13 sur la figure 3, alors l'alerte « Pull Up » va se déclencher : un message audio « Pull Up » retentit dans le cockpit et un message visuel « PULL UP » apparaît sur l'afficheur 9, comme cela est représenté sur la figure 5. Si l'aéronef se trouve dans les conditions d'armement de la protection GCoP, deux nouveaux symboles 16 et 17 apparaissent sur les afficheurs 10 et 9, représentant la deuxième enveloppe interdite 8. Si l'aéronef continue à descendre et atteint la deuxième enveloppe interdite 8 représentée par les deux symboles 16 et 17, le procédé de protection automatique est activé et il réduit automatiquement la vitesse verticale de l'aéronef.If no airstrip is detected nearby, and the aircraft continues to descend until it enters the envelope of the "Pull Up" alert 7, corresponding to the position illustrated by a circle containing a reference 13 in Figure 3, then the "Pull Up" alert will be triggered: a "Pull Up" audio message sounds in the cockpit and a visual message "PULL UP" appears on the display 9, as shown on the display. figure 5. If the aircraft is in the GCoP protection arming conditions, two new symbols 16 and 17 appear on the displays 10 and 9, representing the second prohibited envelope 8. If the aircraft continues to descend and reaches the second prohibited envelope 8 represented by the two symbols 16 and 17, the automatic protection method is activated and it automatically reduces the vertical speed of the aircraft.
Dans l'exemple considéré, l'enveloppe de l'alerte « Pull Up » 7 est représentée par des symboles plus fins, respectivement un chevron fin sur l'échelle de l'afficheur 9 d'assiette de tangage et une zone rouge fine sur l'échelle de l'afficheur 10 de la vitesse verticale, tandis que l'enveloppe de protection automatique GCOP 8 est représentée par des symboles plus larges, respectivement un chevron large sur l'échelle de l'afficheur 9 et une zone rouge large sur l'échelle de l'afficheur 10. Dans ce cas, une seule représentation (en l'occurrence celle des symboles larges) permet d'afficher soit l'enveloppe de protection UPE, soit l'enveloppe de protection GCoP, quand cette dernière est armée. En effet dans le cas où la protection automatique GCOP est armée, les symboles larges en assiette de tangage et sur l'échelle de vitesse verticale correspondent aux valeurs limites de l'enveloppe de protection GCOP. L'enveloppe GCOP définissant un domaine interdit plus grand et donc un domaine de vol plus restrictif que l'enveloppe de protection UPE (à basse hauteur avec fort taux de descente), ce sont les symboles relatifs à la protection GCOP qui prennent le dessus, et sont affichés sur l'unité d'affichage 2. Dans les cas où la protection GCOP n'est pas armée et où l'aéronef se rapproche du sol avec un fort taux de descente, les symboles larges en assiette et sur l'échelle de vitesse verticale qui apparaissent sur l'affichage correspondent aux valeurs de la limite de l'enveloppe de protection UPE. De manière générale, la représentation graphique des limites de chaque enveloppe sur les afficheurs 9 et 10 a les caractéristiques suivantes : - les deux limites, en assiette de tangage et en vitesse verticale, si elles sont liées à une même enveloppe de vol interdite, sont représentées de manière comparable, donc au moins de la même couleur. Comme les symboles représentent des enveloppes de vol interdites associées à des niveaux d'alertes apparaissant déjà en rouge dans le cockpit, ou bien des enveloppes définissant des situations encore plus critiques, ils sont de couleur rouge ; - les symboles apparaissant en conditions de vol normales ne doivent pas être trop intrusifs. Ils doivent permettre d'améliorer la conscience de la situation du pilote en donnant une information sur une zone représentant un danger potentiel pour l'aéronef et ses passagers, et entrainant l'activation d'une alerte ou d'une protection ; - les symboles apparaissant dans des situations jugées comme non-opérationnelles et critiques, doivent amener les pilotes à comprendre immédiatement la situation et, si besoin, les faire réagir immédiatement de manière appropriée pour s'éloigner de l'enveloppe de vol interdite (tirer sur le manche). Ils doivent être rapidement détectés et compris par les pilotes. Pour inciter les pilotes à tirer sur le manche, des symboles sous forme de chevron peuvent être utilisés pour afficher les assiettes de tangage limites ; et - de préférence, les symboles liés aux limites de l'enveloppe « Pull Up » se différencient des limites des enveloppes des protections automatiques de l'aéronef, car ils n'ont pas les mêmes conséquences sur l'aéronef.In the example considered, the envelope of the "Pull Up" alert 7 is represented by finer symbols, respectively a fine chevron on the scale of the pitch attitude display 9 and a thin red zone on the scale of the display 10 of the vertical speed, while the automatic protection envelope GCOP 8 is represented by wider symbols, respectively a wide chevron on the scale of the display 9 and a wide red zone on In this case, a single representation (in this case that of the large symbols) makes it possible to display either the protective envelope UPE or the protective envelope GCoP, when the latter is army. Indeed in the case where the automatic protection GCOP is armed, the symbols pitch pitch and the vertical speed scale correspond to the limit values of the protective envelope GCOP. Since the GCOP envelope defines a larger forbidden domain and therefore a more restrictive flight envelope than the UPE protection envelope (at low height with a high rate of descent), the symbols relating to the GCOP protection take over, and are displayed on the display unit 2. In cases where the GCOP protection is not armed and the aircraft is approaching the ground with a high rate of descent, the wide symbols in the attitude and on the scale vertical speed that appear on the display correspond to the values of the limit of the UPE protection envelope. In general, the graphical representation of the limits of each envelope on the displays 9 and 10 has the following characteristics: - the two limits, pitch pitch and vertical speed, if they are linked to the same foramen envelope, are represented in a comparable way, therefore at least of the same color. As the symbols represent prohibited flight envelopes associated with alert levels already appearing in red in the cockpit, or envelopes defining even more critical situations, they are red; - Symbols appearing in normal flight conditions should not be too intrusive. They must make it possible to improve the awareness of the pilot's situation by giving information on an area representing a potential danger for the aircraft and its passengers, and resulting in the activation of an alert or a protection; - the symbols appearing in situations considered non-operational and critical, must lead the pilots to understand the situation immediately and, if necessary, to make them react immediately in an appropriate way to get away from the prohibited flying envelope (to shoot the handle). They must be quickly detected and understood by pilots. To encourage pilots to pull on the stick, chevron symbols can be used to display the pitch pitch plates; and - preferably, the symbols related to the limits of the "Pull Up" envelope are different from the envelope limits of the automatic protections of the aircraft, since they do not have the same consequences on the aircraft.
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