Brevet FR2840426A1 — publié le 20031205

['installation du jeu d'essais. 1 2840426 La presente invention a pour objet un dispositif d'aide au reperage visuel d'un aeronef en vol --designe ci-apres par "aeronef recherche"-- par le pilote d'un autre aeronef scrutant, egalement en vol. le ciel a travers la verriere de la cabine de pilotage de cet autre aeronef - designe ci-apres par "aeronef chercheur". On salt que, lors des phases d'approche d'un aeroport (approches initiale, intermediaire et finale, et atterrissage), un controleur aerien de mande parfois au pilote d'un premier aeronef I'aeronef chercheur - s'il volt dans son champ de vision un second aeronef - I'aeronef recherche. o Dans ['affirmative, il peut alors lui demander de voler a vue en suivant cet aeronef recherche sans le depasser. Ainsi, I'aeronef chercheur se raccro che en quelque sorte a l'aeronef recherche de telle facon que le controleur aerien n'a alors plus besoin de stoccuper de cet aeronef chercheur. En di minuant la charge de travail du controleur aerien, une telle procedure, cite de "separation visuelle", permet d'accro^'tre le nombre d'aeronefs que celui-ci peut gerer simultanement et par consequent d'augmenter le vo lume du trafic aerien. De facon similaire, en phase de route, un controleur aerien peut demander au pilote d'un aeronef de se "raccrocher visuelle ment" a un autre aeronef. Le controleur peut ainsi constituer un groupe de plusieurs aeronefs qutil peut alors gerer comme une seule entite. Ce type de procedure presente toutefois un inconvenient relatif a la difficulte pour le pilote de l'aeronef chercheur de localiser sans risque d'erreur la position de l'aeronef recherche dans son champ de vision. En effet, des causes multiples peuvent gener ce pilote pour localiser cet 2 aeronef recherche. 11 peut etre gene par des phenomenes meteorologiques, tels que eblouissement par le soleil, presence de nuages, etc... et aussi 2 2840426 etre confronte a un risque de confusion si plusieurs aeronefs vent presents dans son champ de vision, notamment si ceux-ci vent proches les uns des autres selon ['angle de vue du pilote. Par ailleurs, on salt que, sur les avions de transport civil modernes, le pilote dispose d'un afficheur, communement appele afficheur ND (Navigation Display) sur lequel le trafic environnant peut etre represente selon differents modes possibles, a partir d'informations calculees par son systeme TCAS (Traffic Collision Avoidance System), ou emises par le controle aerien ou par les autres avions. Toutefois, ces differents modes d'affichage correspondent tous a une representation cartographique en "vue de dessus" audit trafic, done dans un plan sensiblement orthogonal au plan du champ de vision audit pilote 3 travers la verriere. Ils ne permet tent done pas au pilote d'apprehender directement, de facon realiste, la position d'un avion dans son champ de vision nature!. Par consequent, ce 6 type d'afficheur ne resout pas directement le probleme existent, c'est-a dire consistent a montrer au pilote la localisation d'un aeronef dans son champ de vision. En consequence, I'objet de la presente invention est de remedier a cet inconvenient en permettant au pilote d'un aeronef de localiser et d'identifier aisement et sOrement un autre aeronef evoluant dans son do maine visible. A cette fin, selon ['invention, le dispositif d'aide au reperage visuel d'un aeronef en vol. appele aeronef recherche, par le pilote d'un autre aeronef scrutant le ciel a travers la verriere de la cabine de pilotage de cet autre aeronef, appele aeronef chercheur, est remarquable en ce qu'il est dispose a bord de ladite cabine de pilotage de l'aeronef chercheur et en ce qu'il comporte: - un dispositif d'affichage au moins approximativement vertical; 3 2840426 - des premiers moyens pour afficher sur ledit dispositif d'affichage une representation de ladite verriere audit aeronef chercheur; - des moyens de communication avec l'exterieur permettant audit aero nef chercheur de recevoir des info rm ations de position co ncernant ledit aeronef recherche; et - des seconds moyens, recevant lesdites informations de position et apses a afficher, sur ledit dispositif d'affichage et en superposition sur ladite representation de la verriere, un symbole, qui est representatif audit aeronef recherche et dont la position sur ladite representation de 0 la verriere correspond a celle qutoccupe ledit aeronef recherche dans le champ de vision audit pilote, a travers ladite verriere audit aeronef chercheur. Ainsi, le dispositif conforme a la presente invention indique, sur son dispositif d'affichage, la position d'un autre aeronef environnant, tel qu'il appara^'t dans le champ de vision du pilote, a travers la verriere de la cabine de pilotage. Le pilote peut done, par rapprochement de ce qu'il volt a travers la verriere et de ['image affichee par le dispositif d'affichage, lo caliser aisement et a coup sOr l'aeronef recherche qui lui est designe par ['installation de controle aerien. Le dispositif selon la presente invention est done particulierement adapte au vol groupe de plusieurs aeronefs dans les phases en route (fin de montee, croisiere, debut de descente) ou au suivi visuel d'un autre aeronef par le pilote d'un aeronef lors d'une phase d'approche d'un aeroport. De preference, lesdits premiers moyens comportent une premiere memoire stockant des informations representant les elements fixes de la dite cabine de pilotage presents dans le champ de vision du pilote de l'aeronef chercheur, lesdits seconds moyens comportent une seconde memoire dans laquelle vent stockees lesdites informations de position de l'aeronef recherche et lesdits premiers et seconds moyens component, en 4 2840426 commun, une unite de calcul combinant les informations desdites premiere et seconde memoire pour les afficher sur ledit dispositif d'affichage. Afin de faciliter le travail du pilote, il est avantageux que, sur ledit dispositif d'affichage, apparaissent, outre la representation de ladite ver riere et ledit symbole, un axe horizontal et un axe vertical, dont l'intersec tion est representative de la position audit aeronef chercheur sur ledit dis positif d'affichage. Dans un mode de realisation avantageux, lesdits moyens de communication permettent de relier ledit aeronef chercheur, non seule lo ment a une installation de controle aerien, mais egalement audit aeronef recherche. Ainsi, le dispositif selon ['invention peut recevoir des informa tions de position de l'autre aeronef recherche par deux sources differen tes. De preference, lesdits moyens de communication vent apses a transmettre un message audit pilote de l'aeronef chercheur vers ladite ins tallation de controle aerien. Ainsi, ce pilote peut confirmer a cette derriere qu'il a bien identifie l'aeronef qu'on lui a demande de suivre. Les figures du dessin annexe feront bien comprendre comment ['invention peut etre realisee. Sur ces figures, des references identiques designent des elements semblables. La figure 1 est le schema synoptique d'un exemple de realisation du dispositif conforme a la presente invention. La figure 2 montre, a plus grande echelle, I'ecran du dispositif d'affichage du dispositif de la figure 1. L'exemple de realisation 1 du dispositif, conforme a la presente invention et represente schematiquement sur la figure 1, est dispose a bord d'un aeronef chercheur (non represente) et il comporte un afficheur 2, sensiblement vertical ou peu incline sur la verticale, dispose devant le pilote (non represente) audit aeronef chercheur. L'affichage d'images sur 2840426 ledit afficheur 2 est commande par un dispositif de commande 3, relic a la sortie d'une unite de calcul 4. Cette unite de calcul 4 est en liaison avec une premiere memoire , dans laquelle vent stockees des informations sur la representation des elements fixes de la cabine de pilotage de l'aeronef chercheur presents dans le champ de vision du pilote, tels que graces de la verriere, encadre ments desdites graces, certains instruments de navigation, certains ecrans d'affichage, etc Par ailleurs, le dispositif 1 comporte des moyens de communica tion 6, 7 lui permettant de communiquer avec des dispositifs 8, 9 exte rieurs audit aeronef chercheur apses 3 lui fournir des informations sur les autres aeronefs evoluant dans l'environnement et visibles pour ledit pilote audit aeronef chercheur. De telles informations sont, par exemple, la posi tion, le cap, I'attitude, la vitesse, le type d'aeronef, I'identification desdits aeronefs, etc Ces derrieres informations vent adressees, par lesdits moyens de communication 6, 7, 3 une seconde memoire 10 et rangees dans celle-ci de facon que, a chaque instant, le contenu de cette memoire soit representatif de la situation desdits aeronefs environnants, evo luant dans l'environnement de l'aeronef chercheur a bord duquel est monte le dispositif 1. La seconde memoire 10, tout comme la premiere memoire 5, est en liaison avec ['unite de calcul 4. Ainsi, ladite unite de calcul 4: À Iit de facon cyclique le contenu de la memoire 10 et, 3 partir des infor mations de ce contenu, calcule les positions desdits aeronefs environ nants se trouvant dans le champ de vision du pilote; et À Iit le contenu de la memoire 5 et les combine avec lesdites positions calculees desdits aeronefs environnants, pour calculer des informations d'image representatives des positions desdits aeronefs environnants dans le champ de vision du pilote, 3 chaque instant. 6 2840426 L' unite de calcul 4 adresse lesdites informations d 'image au dispo sitif de commande 3, qui ies affiche sur l'afficheur 2. Ainsi, celui-ci peut afficher une image representant, a ['instant considere, le champ de vision du pilote avec des symboles, representatifs desdits aeronefs environnants et disposes, dans ladite image du champ de vision, aux positions respecti ves qutoccupent lesdits aeronefs environnants dans le champ de vision reel du pilote, c'est-a-dire tels que les volt ledit pilote de l'aeronef cher cheur a travers la verriere de la cabine de pilotage. Sur la figure 2, on a represente un exemple d'image I apparaissant sur ledit afficheur 2. Cette image I est rapportee a un systeme d'axes rec tangulaires, par exemple gradues en degree d'angle, comprenant un axe horizontal 11 et un axe vertical 12, dont le croisement 13 (origine audit systeme d'axes) symbolise la position de l'aeronef chercheur a bord du quel est monte le dispositif 1. L'image I comporte ['image de la verriere de l'aeronef chercheur, telle qu'elle appara^'t dans le champ de vision du pilote, avec par exemple les images 14 a 17, respectivement, de la vitre laterale du pilote, de la vitre frontale du pilote, de la vitre frontale du copilote et de la vitre laterale 17 du copilote, ainsi qu'avec les images 18 b 21 des montants de la ver riere separant lesdites vibes. L'image I comporte, de plus, des symboles 22, 23 et 24, representatifs de trots aeronefs environnants, les positions desdits symboles 22, 23 et 24 dans le systeme d'axes 11, 12 corres pondant respectivement aux positions desdits aeronefs environnants dans le champ de vision du pilote, a travers la verriere. Chacun desdits symboles 22, 23, 24 associes a des aeronefs envi ronnants peut etre: - representatif de la nature de l'aeronef environnant correspondent et etre different suivant que cet aeronef est un avion, un helicoptere, un bal lon, etc 7 2840426 - representatif de la marque, du type et/ou de la version audit aeronef environ nant, avec eventuel lement indication d u deg re de turbulences qu'ii engendre; - representatif de la distance relative entre l'aeronef environnant concerne et l'aeronef a bord duquel se trouve le dispositif 1. Par exem ple, la taille d'un symbole 22, 23, 24 peut varier en sens inverse de cette distance, en etant cependant constante dans certaines plages de distance, ladite taille variant lorsque ladite distance passe d'une plage a une autre; - representatif de ['attitude de l'aeronef environnant, ce symbole pouvant etre different selon que ce dernier s'approche ou s'eloigne, monte ou descend, se deplace a gauche ou a droite, etc...; et - associe 3 des informations ecrites, representatives par exemple du nu mero de vol de l'aeronef environnant concerne et de la compagnie a la queue il appartient. Cependant, pour ne pas surcharger l'afficheur 2, ces informations ecrites ne vent affichees que pour les aeronefs envi ronnants repondant a un critere particulier, tel que, par exemple, une distance ou une altitude inferieure a un seuil predetermine. Egalement afin de ne pas surcharger l'afficheur 2, le dispositif 1 peut comporter un dispositif de filtrage (non represente) eliminant de l'af fichage tout aeronef environnant dont la distance ou ['altitude est supe rieure a un seuil predetermine. L'afficheur 2 peut etre specifiquement prevu pour le dispositif 1. Cependant, il peut egalement appartenir a un autre systeme de l'aeronef, par exemple le dispositif ND mentionne ci-dessus. Dans ce dernier cas, il est necessaire de prevoir une action volontaire de la part du pilote ou de l'un des dispositifs exterieurs 8, 9 pour separer l'afficheur de cet autre systeme et l'associer au dispositif 1, afin qu'il puisse afficher les elements 11 a 24. Une telle action volontaire peut etre effectuee par l'intermediaire 8 2840426 d'un dispositif du type commutateur, soit directement, soit par l'intermediaire de la console MCDU (Multipurpose Control and Display Unit) generalement prevue a bord des avions de transport civil. L'affichage des elements 11 a 24 qui en resulte peut alors etre permanent ou tempo raire, pendant une duree suffisante pour que le pilote repere l'aeronef envi ronnant recherche qutil doit suivre. Cette operation de reperage peut d'ailleurs 8tre facilitee du fait que le symbole 22 a 24, attache a cet aero nef recherche, peut etre rendu tres distinctif, par exemple par clignote ment, surbrillance, etc..., grace a des instructions speciales re,cues de l'un ou l'autre des dispositifs exterieurs 8, 9 par l'intermediaire des moyens de communication 6, 7. Les moyens de communication 6 vent par exemple destines a la liaison entre le dispositif 1 et une installation de controle aerien 8. Une telle liaison peut etre analogique ou numerique. Wile permet a ['installation de controle aerien 8 de demander au pilote d'identifier et de suivre un aeronef recherche. De preference, elle permet egalement au pilote de I'aeronef chercheur d'adresser a ['installation de controle aerien 8 un mes sage d'acquittement pour signifier a cette derriere qu'il a bien identifie cet aeronef recherche. Cet aeronef recherche peut, de facon connue, etre equipe d'un transpondeur de type dit TIS/B, lui permettant d'adresser a ['installation de controle aerien au sol 8 des informations relatives a son altitude, son nu mero de transpondeur, etc... Ces informations, ou tout au moins les plus pertinentes d'entre elles, augmentees d'informations de position calculees par un radar au sol, peuvent etre renvoyees par ['installation de controle aerien 8 vers les aeronefs situes dans sa zone de couverture. Lorsque l'aeronef chercheur equipe du dispositif 1 se trouve dans cette zone de couverture, il peut ainsi recevoir, par l'intermediaire des moyens de 9 2840426 communication 6, des informations sur ['ensemble des aeronefs equipes d'un transpondeur TIS/B evoluant dans ladite zone de couverture. Par ailleurs, on salt que certains aeronefs 9 vent equipes d'un emetteur dit ADS/B (Automatic Dependent Surveillance - Broadcast) diffu sent des informations concernant leur position, leur vitesse, leur identifica tion, etc... vers ['installation de controle aerien 8, ainsi que vers les autres avions. Ainsi, I'avion chercheur porteur du dispositif 1 peut recevoir direc tement d'un tel aeronef 9, par l'intermediaire des moyens de communica tion 7, les informations emises par l'emetteur ADS/B de celui-ci. 11 est bien entendu avantageux que le dispositif 1 re,colve, par les moyens de communication 6, des informations de type TIS/B et, par les moyens de communication 7, des informations de type ADS/B. 1 o 2840426 REVENDICATIONS 1. Dispositif (1) d'aide au reperage visuei d'un aeronef en vol. appele aeronef recherche, par le pilote d'un autre aeronef scrutant le ciel a travers la verriere de la cabine de pilotage de cet autre aeronef, appele aeronef chercheur, caracterise en ce qu'il est dispose a bord de ladite cabine de pilotage de l'aeronef chercheur et en ce qutil comporte: - un dispositif d'affichage (2) au moins approximativement vertical; - des premiers moyens (3, 4, 5) pour afficher sur ledit dispositif d'affi o chage (2) une representation (14 a 21) de ladite verriere audit aeronef chercheur; - des moyens de communication (6, 7) avec l'exterieur permettant audit aeronef chercheur de recevoir des informations de position concernant ledit aeronef recherche; et - des seconds moyens (3, 4, 10) recevant lesdites informations de posi tion et apses a afficher, sur ledit dispositif d'affichage et en superposi tion sur ladite representation (14 a 21) de la verriere, un symbole (22, 23, 24), qui est representatif audit aeronef recherche et dont la position sur ladite representation (14 a 21) de la verriere correspond a celle o qu'occupe ledit aeronef recherche dans le champ de vision audit pilote, a travers ladite verriere audit aeronef chercheur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que lesdits premiers moyens (3, 4, 5) comportent une premiere memoire (5) stockant des informations representant les elements fixes de la cabine de pilotage de l'aeronef chercheur presents dans le champ de vision du pilote, en ce que lesdits seconds moyens (3, 4, 10) comportent une seconde memoire (10) dans laquelle vent stockees lesdi tes informations de position et en ce que lesdits premiers et seconds moyens component, en commun, une unite de calcul (4) combinant les 1 1 2840426 informations desdites premiere et seconde memoires (5, 10) pour les affi cher sur ledit dispositif d'affichage (2. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que, sur ledit dispositif d'affichage (2), apparaissent outre la representation (14 a 21) de ladite verriere et ledit symbole (22, 23, 24) de l'avion recherche, un axe horizontal (11) et un axe vertical (12), dont ['intersection (13) est representative de la position audit aero nef chercheur sur ledit dispositif d'affichage. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 a 3, caracterise en ce que lesdits moyens de communication (6) relient ledit dispositif (1) a une installation de controle aerien (8). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 4, caracterise en ce que lesdits moyens de communication (7) relient ledit dispositif (1) audit aeronef recherche (9). 6. Dispositif selon la revendication 4, caracterise en ce que lesdits moyens de communication (6) vent apses a transmettre un message audit pilote vers ladite installation de controle