Brevet FR2895072A1 — publié le 20070622

PROCEDE PERMETTANT D'EVITER LES CONFUSIONS DE PISTES D'ATTERRISSAGE La presente invention se rapporte a un procede permettant d'eviter les confusions de pistes d'atterrissage tors d'approche sur un aeroport munis de plusieurs pistes dont les axes sont proches. Plusieurs exemples de telles confusions se sont deja produits dans des aeroports comportant au moins deux pistes d'atterrissage dont les axes de piste sont proches (generalement ecartes de quelques degres). Ces evenements ont montre qu'il etait possible d'atterrir sur une autre piste que celle indiquee par le controle aerien, tout en etant persuade d'atterrir sur la piste autorisee. Actuellement, ii n'existe aucun systeme automatique ou appareil susceptible de prevenir le pilote en cas de confusion sur ('axe de penetration d'une piste. Seul le strict respect des procedures aeronautiques en vigueur permet actuellement d'eviter de telles confusions, bien que la possibilite de defaillances de la part de ('equipage ou du controle aerien de I'aeroport concerne ne puissent pas titre exclues, comme le montrent trois rapports du Bureau Enquete Accidents ùBEA- signalant (rien qu'en France) un incident grave en 2000 et deux incidents en 2004 La presente invention a pour objet un procede permettant de predire, a bord d'un aeronef en manoeuvre d'approche, vers quelle piste est reellement oriente cet aeronef, ce qui permet d'en informer le pilote, ameliorant sa perception en termes de navigation et permettant d'effectuer, le cas echeant, une manoeuvre de correction au cas ou cette orientation serait incompatible avec les intentions de ('equipage ou du controle aerien. Le procede conforme a !'invention est un procede permettant d'identifier la piste d'atterrissage vers laquelle se dirige un aeronef, et il est caracterise en ce qu'a partir des informations embarquees et d'au moins une base de donnees relative a la configuration de la zone aeroportuaire d'atterrissage, on evalue dynamiquement le point d'impact de l'aeronef au sol en vue d'identifier la piste vers Iaquelle se dirige I'aeronef. Le procede conforme a ('invention est egalement un procede permettant d'eviter toute prise de piste anormale sur un aeroport munis de plusieurs pistes dont les axes sont proches, et il est caracterise en ce qu'a partir d'une correlation entre la piste vers laquelle se dirige I'aeronef et les intentions du pilote, on detecte une confusion de pistes eventuelle permettant au pilote en fonction de lever toute ambigu'ite sur la procedure d'atterrissage en cours De fawn plus detaillee, le procede conforme a ('invention est caracterise en ce qu'a partir de la position, ('attitude de I'aeronef et de toute information embarquee pertinente, on determine dynamiquement, des la phase d'approche, le point estime d'impact de I'aeronef avec le terrain, par correlation avec les donnees aeroportuaires stockees dans une base de donnees embarquee, afin d'identifier le plus tot possible la piste vers laquelle est aligns I'aeronef. Cette identification de piste peut alors titre presentee a ['equipage dans le but d'ameliorer sa perception !ors de sa percee sur ('axe d'atterrissage. On correle egalement cette information avec les intentions connues de ('equipage, de maniere a pouvoir detecter une confusion eventuelle entre I'alignement reel de I'avion et celui voulu par I'equipage, ce qui permet en tel cas de I'alerter suffisamment tot pour permettre de lever le doute sur la procedure d'atterrissage. Si la presente invention est decrite en reference a une approche sur un aeroport comportant au moins deux pistes dont Ies axes sont proches, it va de soi qu'elle est egalement tits utile sur les aeroports ne comportant qu'une seule piste ou des pistes d'orientations tits differentes, en ce sens qu'elle permet I'identification precoce de maniere non ambigue de la surface d'atterrissage vers laquelle est aligne I'aeronef, permettant ainsi d'amsliorer la perception de ('equipage sur la situation de I'aeronef, notamment tors d'une approche IFR sans visibilite. La presente invention sera mieux comprise a la lecture de la description detaillee d'un mode de realisation, tire de Fun des exemples publies en 2004 par le BEA (et pris a titre non limitatif), servant a expliciter un mode de mise en oeuvre du procsde de ('invention et illustre par le dessin annexe, sur Iequel la figure unique est une vue de dessus de ('installation aeroportuaire de Marseille Provence, comportant deux pistes d'atterrissage paralleles (RWY 32L et 32R). On a represents sur la figure unique du dessin une vue de dessus partielle d'un aeroport 1, et en particulier de deux pistes d'atterrissage 2 et 3 quasi paralleles entre elles. Un aeronef 4 est en phase d'approche de I'aeroport 1. Le controleur aerien autorise le pilote a atterrir sur la piste de droite (piste de QFU 32R, orientee 315 , d'une longueur de 3500m). Le pilote collationne les instructions du controleur ( Roger, RWY 32R ), confirmant ainsi son intention d'atterrir sur cette piste. A ('instant T ou I'aeronef 4 est represents sur le dessin, iI lui est encore possible de s'orienter vers rune ou I'autre des deux pistes. La route (cap corrige des deviations aerologiques) de I'aeronef permet de discriminer exactement les deux pistes et donc de determiner vers laquelle ('equipage s'oriente. Tout evenement ou non respect de procedure peut conduire a une confusion sur I'autorisation d'atterrissage, comme dans le cas, represents sur le dessin, d'une formation nuageuse dense 5 rencontree par I'aeronef peu apres !'instant T et cachant le piste 32R, mais non la 32L. Ce fait est similaire a celui rapporte par le BEA, ou ('evenement trompa le pilote en fonction (PF), qui prit naturellement le cap de Ia piste 32L tout en etant persuade d'etre aligne sur la piste 32R. Bien entendu, cet exemple n'est pas unique, de nombreux autres cas (deux en 2005, rien qu'en France) de confusion de pistes ont deja ete rapportes, resultant de causes tits diverses (mauvaise comprehension des instructions du controleur aerien, mauvaise selection du numero de piste par le pilote en cas d'approche radio-guidee,...). Les moyens decrits ci-dessous permettent de signaler automatiquement au pilote la piste sur laquelle I'avion est aligne et de detecter une incoherence entre cet alignement et les intentions connues du pilote. Parmi les diverses donnees disponibles a bord des aeronefs, la presente invention met en ceuvre deux types d'information. Le premier type est issu d'une base de donnees aeronautiques mondiale qui fournit en particulier la configuration des pistes de tous Ies aeroports (coordonnees geographiques ; QFUs ; longueur de piste ; exartement, angle, distance entre pistes ; frequences de radio navigation, etc.). Le deuxieme type est produit par tout equipement embarque permettant d'obtenir des informations sur la situation de I'aeronef et les intentions de ('equipage (position geographique instantanee en 4 dimensions, attitude de I'avion, mode de navigation, frequences selectionnees, donnees du systeme de navigation, echanges data link numeriques, etc.). Selon la presente invention, un calculateur de bord de I'aeronef realise les operations suivantes : 1. II correle ces deux types d'informations pour determiner dynamiquement sur quelle piste va atterrir I'aeronef Iorsqu'iI est en phase d'approche. Cette correlation consiste essentiellement a determiner le point d'impact de I'aeronef avec le sol compte tenu des informations de type 2, puis a utiliser des informations de type 1 afin de determiner si ce point d'impact permet de maniere non ambigue d'identifier une piste d'atterrissage. 2. II correle ('identification de piste ainsi obtenue avec des informations de type 2 afin de detecter une incoherence entre les intentions de ('equipage et la conduite de I'aeronef. 3. Eventuellement, it affiche la piste identifiee et alerte l'equipage de toute incoherence detectee selon sa nature. Bien entendu, cette determination est de plus en plus precise au fur et a mesure de I'approche de la piste, la distance a celle-ci, et I'ecart de cap eventuellement induit se reduisant regulierement. Lorsque la precision associee a ('identification de la piste d'atterrissage permet d'obtenir une certitude (identification stable sur une periode de temps donnee, compte tenu des variations d'attitude de I'aeronef, de la precision des donnees et des conditions d'activation de la fonction), le calculateur de bord declenche les operations suivantes : Le calculateur signale a ('equipage ('identification obtenue de la piste vers laquelle se dirige I'aeronef, par exemple en affichant ce nom sur le navigation display >> (afficheur de navigation), afin de d'informer le pilote 25 sur la situation en approche. Dans le cas d'une approche assistee (vol radio-guide, assistance de navigation, atterrissage automatique, ...), ''identification de la piste est correlee avec les informations configurees a bord ( par exemple au sein du FMS, avec Ies informations provenant du controle aerien, frequences de 30 radio-guidage selectionnees, etc.). Le calculateur peut ainsi produire une alerte appropriee, visuelle et/ou sonore avertissant de la possibilite d'une prise de piste anormale en cas d'anomalie detectee. REVENDICATIONS 1. Procede permettant d'identifier la piste d'atterrissage vers laquelle se dirige un aeronef, caracterise en ce qu'on calcule le point d'impact de I'aeronef avec le sol a I'aide des informations relatives a la situation de I'aeronef et aux intentions de ('equipage et qu'on determine a I'aide des informations de configuration de pistes d'aeroports si ce point d'impact permet de maniere non ambigue d'identifier ladite piste d'atterrissage. 2. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce qu'on correle ('identification de piste ainsi obtenue avec lesdites informations relatives a la situation de I'aeronef et aux intentions de ('equipage afin de detecter une incoherence entre les intentions de ('equipage et la conduite de I'aeronef. 3. Procede selon la revendication 2, caracterise en ce qu'il est mis en oeuvre pour eviter toute prise de piste anormale sur un aeroport muni de plusieurs pistes dont les axes sont proches. 4. Procede selon ('une des revendications precedentes, caracterise en ce que le calculateur de bord de I'aeronef signale ['identification de la piste vers laquelle se dirige I'aeronef. 5. Procede selon la revendication 4, caracterise en ce que ('identification de la piste vers laquelle se dirige I'aeronef entraine son affichage sur le ou les systemes d'affichage de I'aeronef. 6. Procede selon ('une des revendications precedentes, caracterise en ce que !'identification de la piste vers laquelle se dirige I'aeronef est correlee avec les informations configurees a bord. 7. Procede selon la revendication 6, caracterise en ce qu'un calculateur produit une alarme appropriee, visuelle et/ou sonore en cas de risque de prise de piste anormale.