Brevet FR2908218A1 — publié le 20080509

Dispositif d'aide à la navigation d'un aéronef dans une zone aéroportuaire La présente invention est relative à l'assistance pour la navigation d'un aéronef dans une zone aéroportuaire. Elle concerne plus particulièrement l'acquisition, l'analyse et l'utilisation d'informations nouvelles ou à caractère temporaire relatives à ladite zone aéroportuaire dans les systèmes de navigation de surface et de détection de reliefs et d'obstacles. Par zone aéroportuaire, on entend la zone couvrant un aéroport et ses alentours. Les NOTAMs (abréviation de l'expression anglo-saxonne notice to airmens) sont des publications continues de l'information aéronautique, avertissant des conditions particulières pouvant affecter l'exploitation aérienne incluant notamment la phase de roulage sur les aéroports. Les NOTAMs traitent d'un nombre important d'informations à caractère nouveau ou temporaire pouvant impacter la navigation à la surface d'un aéroport. On peut citer de façon non exhaustive : la fermeture temporaire des voies de circulation (désignées plus communément par la terminologie anglo-saxonne taxiways) et des pistes, la panne de balisage lumineux des pistes et taxiways, la modification de la signalisation au sol, la présence d'obstacles à proximité d'un taxiway, les restrictions de taxiways pour certains types d'avions, le risque aviaire, la présence d'animaux, la présence d'hélicoptères, la présence de travaux. Les NOTAMs sont structurés selon un standard défini par l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI). Le NOTAM suivant est donné à titre d'exemple. A) LFBO TOULOUSE BLAGNAC B) 200511281350 C) 200601282359 E) TWY T70 FERME Le champ A concerne l'aérodrome affecté. La mention LFBO désigne le code OACI de l'aérodrome. Il s'agit dans l'exemple de Toulouse Blagnac. Les champs B et C se réfèrent à la date et à l'heure de début et de fin de validité. Le champ E contient le descriptif. Dans cet exemple, le Taxiway T70 est fermé. 2908218 2 Actuellement, les NOTAMs sont imprimés puis consultés manuellement par les pilotes lors de la préparation du vol. Cette solution ne donne pas entière satisfaction car la consultation des NOTAMs alourdit la charge de travail des pilotes lors de la préparation de vol. D'autre part, une 5 fois à bord des aéronefs, les pilotes ne disposent que des NOTAMs imprimés et ne sont pas mesure de prendre connaissance des derniers NOTAMs publiés. De plus, les systèmes d'aide à la navigation de l'aéronef, basés sur des informations embarquées préalablement, ne tirent pas profit de ces informations de dernière minute et donc ils ne reflètent pas fidèlement la 10 réalité à un instant donné. Parmi ces systèmes, on peut citer le système de navigation de surface (désigné par l'expression anglo-saxonne On Board Airport Navigation System û OANS) ou le système de détection de reliefs et d'obstacles (désigné par l'expression anglo-saxonne Terrain Awareness and Warning System û TAWS). 15 L'invention vise à pallier les problèmes cités précédemment en proposant un dispositif permettant l'acquisition et l'analyse des informations contenues dans le NOTAM et leur utilisation dans les systèmes d'aide à la navigation d'un aéronef. En mettant en oeuvre l'invention, on peut afficher sur la carte représentant l'aéroport des symboles correspondants aux 20 informations décrites dans les NOTAMs. En mettant en oeuvre l'invention, on peut aussi détecter et anticiper des collisions avec des objets décrits dans les NOTAMs et étant absents des bases de données d'obstacles. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'aide à la navigation d'un aéronef dans une zone aéroportuaire comprenant un 25 système de navigation de surface et des moyens d'acquisition en temps réel au cours de la navigation au sol ou en vol, d'informations nouvelles ou à caractère temporaire relatives à la navigation dans ladite zone aéroportuaire, ledit système de navigation de surface utilisant des informations relatives à la navigation dans ladite zone aéroportuaire, lesdites informations étant 30 stockées préalablement dans une base de données embarquée dans ledit aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte : -des moyens pour le décodage et l'analyse des informations nouvelles ou à caractère temporaire relatives à la navigation dans la zone aéroportuaire, 2908218 3 des moyens de filtrage desdites informations en fonction de l'aéroport concerné et de leur date de validité, des moyens de corrélation desdites informations avec les informations stockées préalablement, 5 des moyens d'affichage desdites informations. Avantageusement, le dispositif d'aide à la navigation d'un aéronef dans une zone aéroportuaire selon l'invention comprend en outre des moyens pour générer des symboles correspondants auxdites informations et 10 des moyens pour afficher lesdits symboles. Avantageusement, le dispositif d'aide à la navigation d'un aéronef dans une zone aéroportuaire selon l'invention comprend en outre un système de détection de reliefs et d'obstacles. Avantageusement, les informations nouvelles ou à caractère temporaire relatives à la zone aéroportuaire comprennent les données suivantes : un identifiant d'aéroport, 20 - une description d'un événement survenant sur la zone aéroportuaire correspondant audit aéroport, une date de début de validité dudit événement, une date de fin de validité dudit événement. 25 Avantageusement, le système de navigation de surface comprend en outre des moyens pour l'affichage textuel des informations nouvelles ou à caractère temporaire relatives à une zone aéroportuaire. Avantageusement, le système de détection de reliefs et 30 d'obstacles utilise une base de données d'obstacles et comprend : des moyens de filtrage permettant de sélectionner les informations nouvelles ou à caractère temporaire relatives à la navigation dans la zone aéroportuaire concernant des obstacles particuliers, 15 2908218 4 - des moyens pour créer des obstacles associés auxdites informations, - des moyens pour ajouter lesdits obstacles à la base de données d'obstacles, 5 - des moyens d'affichage desdits obstacles, - des moyens pour générer une alarme si l'aéronef se rapproche trop d'un des obstacles définis dans la base d'obstacles. Avantageusement, lorsque les obstacles comportent une io incertitude quant à leur position, le système de détection de reliefs et d'obstacles comprend en outre des moyens pour la génération d'une zone d'incertitude et pour l'affichage de ladite zone d'incertitude. Avantageusement, le système de détection de reliefs et 15 d'obstacles comprend en outre des moyens pour l'affichage textuel des informations nouvelles ou à caractère temporaire relatives à une zone aéroportuaire concernant des obstacles particuliers. Avantageusement, les informations nouvelles ou à caractère 20 temporaire relatives à une zone aéroportuaire sont des NOTAMs. Avantageusement, le dispositif d'aide à la navigation d'un aéronef dans une zone aéroportuaire selon l'invention comporte des moyens d'acquisition des informations nouvelles ou à caractère temporaire relatives à 25 une zone aéroportuaire. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée et à l'aide des figures parmi lesquelles : 30 La figure 1 représente une architecture d'un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention. La figure 2 représente un affichage de la carte d'un aéroport comportant des symboles créés par le dispositif selon l'invention. 2908218 5 La figure 1 représente une architecture d'un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention. Le dispositif selon l'invention est hébergé dans le système de navigation de surface 104 qui peut être de type OANS et le système de détection de reliefs et d'obstacles 106. Ledit système 5 de navigation de surface 104 est en contact avec une station au sol 101 via un module de communication 103 appelé CMU pour Communication Management Unit. Le CMU 103 reçoit des NOTAMs codés envoyés par la station au sol 101 et les transmet au système de navigation 104 et au système de détection de reliefs et d'obstacles 106. Le système de navigation 10 104 reçoit et décode les NOTAMs et génère les objets correspondants pour les inclure à une carte de navigation de surface. Cette carte est affichée sur un moyen d'affichage 105. Le système de navigation de surface 104 est aussi relié au FMS 102 qui lui envoie un plan de vol et des prédictions. Le système de détection de reliefs et d'obstacles 106 reçoit et décode les 15 NOTAMs et génère les obstacles correspondants pour les inclure dans la base de données d'obstacles. Avantageusement, le dispositif selon l'invention comporte des moyens d'acquisition en temps réel, au cours de la navigation, d'informations 20 nouvelles ou à caractère temporaire relatives à la navigation dans une zone aéroportuaire. Les NOTAMS peuvent être transmis au format digital par une liaison de données codées entre l'avion et le sol tel que l'ACARS (ARINC Communication Addressing and Reporting System) ou le CPDLC (Controller Pilot Data Link Communications). Le service d'information de l'aéroport 25 DATIS (Datalink Aerodrom Terminal Information Service) peut être la source de ces données. Mais ceci ne concerne qu'un nombre restreint de NOTAMs applicables à la carte de navigation de surface. Les autres NOTAMs peuvent être acquis par liaisons de données auprès des opérations de la compagnie aérienne, déjà formatés, ou auprès d'un serveur dédié les mettant à 30 disposition comme la base Olivia de la Direction Générale de l'Aviation Civile DGAC. Avantageusement, le dispositif selon l'invention comporte des moyens de décodage et d'analyse des informations acquises. On applique au champ E du NOTAM une analyse de texte dans le but de reconnaître 2908218 6 certains mots clés et de façon à interpréter l'événement décrit dans le NOTAM. Avantageusement, le dispositif selon l'invention comporte des 5 moyens de filtrage. Une fois l'analyse effectuée, plusieurs filtres sont appliqués pour éliminer les informations non pertinentes. Un premier filtre sélectionne les NOTAMs applicables à la navigation de surface. Dans la liste de NOTAMs affectés à un aérodrome certains sont applicables à la navigation de surface, d'autres aux procédures en vol de départ et d'arrivée. to L'affichage sur la carte des NOTAMs décodés ne constitue donc pas la liste exhaustive des NOTAMs de l'aérodrome. Les pilotes doivent continuer à consulter la liste des NOTAMs publiés. Un deuxième filtre concerne les aéroports. Le filtre détermine si l'aéroport indiqué dans le champ A du NOTAM est l'aéroport de départ ou 15 l'aéroport d'arrivée communiqué par le FMS 102. On n'affiche que les informations concernant le vol courant. Un troisième filtre est relatif à la date de validité. La plage temporelle de validité du NOTAM est corrélée aux dates de départ et d'arrivée de l'aéronef sur l'aéroport concerné. Ces dates sont issues des 20 prédictions fournies par le FMS 102. On n'affichera que les NOTAMS dont le créneau horaire correspond à la présence de l'avion. Avantageusement, le dispositif selon l'invention comporte des moyens de corrélation des informations acquises avec les informations 25 stockées préalablement. Le système pourra effectuer des vérifications du champ E, en particulier : la vérification que les pistes, les bretelles et les taxiways issus du NOTAM existent bien dans la base de données de l'aéroport. 30 Avantageusement, le dispositif selon l'invention comporte des moyens pour la génération de symboles. Le dispositif selon l'invention permet d'associer un symbole aux événements décrits dans le champ E d'un NOTAM. Les exemples suivants illustrent les applications possibles. 35 A) LFBO TOULOUSE BLAGNAC 2908218 7 B) 200511281350 C) 200601282359 E) TWY T70 FERME Ce premier exemple de NOTAM signifie que le Taxiway T70 de l'aéroport de Toulouse Blagnac est fermé. La fermeture du taxiway pourra 5 être représentée par une couleur adaptée ou un symbole approprié superposé sur le taxiway. A) LFPG PARIS CHARLES DE GAULLE B) 200507150000 C) 200512312359 10 E) TRAVAUX VOIE DE CIRCULATION 'EV ET AIRES DE STATIONNEMENT 'F' :SE REFERER AU SUP AIP 88/05. Ce deuxième exemple de NOTAM signifie que des travaux ont lieu sur taxiway El et sur l'aire de stationnement F. Etant donné que l'emplacement exact des travaux sur l'aire de parking F n'est pas détaillé 15 dans le texte, on peut marquer l'aire de stationnement avec le symbole des travaux afin d'attirer l'attention du pilote. A) EGLL LONDON/ HEATHROW B) 200510070600 C) 200512092359 20 E) TWY A CLOSED BTN E AND H DUE WIP ) Ce troisième exemple de NOTAM signifie que le taxiway A est fermé entre les taxiways E et H pour cause de travaux. On marque le taxiway fermé par une couleur ou on affiche le symbole travaux . 25 Pour les NOTAMs complexes (par exemple une action faisant l'objet d'une phrase), on cherche dans la chaîne de caractères E l'endroit géographique où le NOTAM s'applique, et on affiche une mini fenêtre, 30 agrandissable pour lire le message. Par exemple, pour le NOTAM suivant : A) EDDF FRANKFURT MAIN B) 200506280639 C) 200512312359 EST E) WINDSHIFT AND TURBULENCE ON RWY 18: WITH WINDS BETWEEN DIRECTION 200DEG AND 160DEG CLOCKWISE 35 AND SPEEDS OF 15KT AND MORE ON RWY 18 GUSTS AND 2908218 8 STRONG WINDSHIFTS UP TO TAIL WIND COMPONENTS MAY OCCUR. ) On extrait RWY18 du message et on positionne le message au seuil de la piste 18 5 Les NOTAMs dépourvus de détail ou faisant appel à des documents complémentaires (AIP SUP) peuvent être pré-formatés par les opérations de la compagnie en charge de l'exploitation des NOTAMs. Ils seront envoyés par une liaison de données avec les autres NOTAMs afin 1 o d'être intégrés plus facilement à la carte par le système de navigation de surface. Avantageusement, le dispositif selon l'invention comporte des moyens d'affichage des symboles. La figure 2 représente un exemple 15 d'affichage de la carte d'un aéroport comportant des symboles créés par le dispositif selon l'invention. Un aérogare 206 est situé en bas à droite de la carte. Cet aérogare 206 est entouré de parkings avions 205. Un premier taxiway 204 se trouve au-dessus des parkings avions 205. Un deuxième taxiway 203 est situé au dessus et parallèle au premier taxiway 204. Un 20 symbole 202, généré par le dispositif selon l'invention, indique des travaux dans cette partie de l'aéroport. Un symbole (des hachures) 201, généré par le dispositif selon l'invention, indique que la partie hachurée du taxiway 203 est fermée. L'affichage des NOTAMs est considéré au même niveau de 25 fiabilité que l'affichage des autres informations de la base de données de navigation de surface. L'information est supposée intègre en entrée du CMU qui la transmet à l'OANS. Avantageusement, le dispositif selon l'invention signale les NOTAMs rejetés, applicables à la navigation de surface. Les NOTAMS 30 rejetés sont ceux dont le descriptif du champ E est incomplet ou peu explicite. Avantageusement, le dispositif d'aide à la navigation d'un aéronef dans une zone aéroportuaire selon l'invention comprend en outre des 35 moyens pour l'affichage textuel des informations nouvelles ou à caractère 2908218 9 temporaire relatives à une zone aéroportuaire. L'ensemble des NOTAMS reçus pour un aérodrome est affiché sur une page appropriée relative à l'aérodrome, permettant ainsi de corréler les informations en cas de doute sur l'affichage d'un symbole sur la carte de surface. 5 Avantageusement, le système de détection de reliefs et d'obstacles comporte des moyens d'acquisition et d'analyse des informations nouvelles ou à caractère temporaire relatives à une zone aéroportuaire. Les NOTAMs sont aussi pris en compte dans le système de détection de reliefs 10 et d'obstacles. Le système de détection de reliefs et d'obstacles comporte en outre des moyens pour le filtrage des NOTAMs. Les NOTAMs pris en compte sont ceux concernant les obstacles artificiels tels que les grues et nouvelles constructions proches des aéroports. Les NOTAMS applicables sont inclus en tant qu'objets associés à 15 une position dans une base de données d'obstacles. Ces objets pourront être mis en base de données permanente si leur caractère temporaire disparaît. Les objets créés sont affichés sur un dispositif dédié. Le NOTAM suivant est donné à titre d'exemple. 20 A) EGLL LONDON/ HEATHROW B) 200610070600 C) 200612092359 E) 2 CRANES height 150 ft AGL PSN Radial 180deg/1500m threshold RW 27L 25 Ce NOTAM indique qu'à l'aéroport London Heathrow deux grues se trouvent au seuil de la piste 27L. Le dispositif selon l'invention calcule la position de celles-ci pour les inclure sur la carte. Plus généralement, une position peut être exprimée dans un NOTAM sous forme de coordonnées ou par référence vis à vis d'un point connu (par exemple, le seuil de piste). 30 Avantageusement, en cas d'incertitude sur la position de l'obstacle à partir du NOTAM, le dispositif selon l'invention crée et affiche un cercle d'incertitude. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'aide à la navigation d'un aéronef dans une zone aéroportuaire comprenant un système de navigation de surface et des moyens d'acquisition en temps réel au cours de la navigation au sol ou en vol, d'informations nouvelles ou à caractère temporaire relatives à la navigation dans ladite zone aéroportuaire, ledit système de navigation de surface utilisant des informations relatives à la navigation dans ladite zone aéroportuaire, lesdites informations étant stockées préalablement dans une base de données embarquée dans ledit aéronef, caractérisé en ce qu'il 1 o comporte : des moyens pour le décodage et l'analyse des informations nouvelles ou à caractère temporaire relatives à la navigation dans la zone aéroportuaire, - des moyens de filtrage desdites informations en fonction de 15 l'aéroport concerné et de leur date de validité, des moyens de corrélation desdites informations avec les informations stockées préalablement, des moyens d'affichage desdites informations. 20 2. Dispositif d'aide à la navigation d'un aéronef dans une zone aéroportuaire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour générer des symboles correspondants auxdites informations et des moyens pour afficher lesdits symboles. 25 3. Dispositif d'aide à la navigation d'un aéronef dans une zone aéroportuaire selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un système de détection de reliefs et d'obstacles. 4. Dispositif d'aide à la navigation d'un aéronef dans une zone 30 aéroportuaire selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les informations nouvelles ou à caractère temporaire relatives à la zone aéroportuaire comprennent les données suivantes : - un identifiant d'aéroport, 2908218 11 une description d'un événement survenant sur la zone aéroportuaire correspondant audit aéroport, une date de début de validité dudit événement, une date de fin de validité dudit événement. 5 5. Dispositif d'aide à la navigation d'un aéronef dans une zone aéroportuaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de navigation de surface comprend en outre des moyens pour l'affichage textuel des informations nouvelles ou à caractère temporaire relatives à une zone aéroportuaire. 6. Dispositif d'aide à la navigation d'un aéronef dans une zone aéroportuaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de détection de reliefs et d'obstacles utilise une base de données d'obstacles et comprend : des moyens de filtrage permettant de sélectionner les informations nouvelles ou à caractère temporaire relatives à la navigation dans la zone aéroportuaire concernant des obstacles particuliers, - des moyens pour créer des obstacles associés auxdites informations, des moyens pour ajouter lesdits obstacles à la base de données d'obstacles, des moyens d'affichage desdits obstacles, - des moyens pour générer une alarme si l'aéronef se rapproche trop d'un des obstacles définis dans la base d'obstacles. 7. Dispositif d'aide à la navigation d'un aéronef dans une zone aéroportuaire selon la revendication 6, caractérisé en ce que lorsque les obstacles comportent une incertitude quant à leur position, le système de détection de reliefs et d'obstacles comprend en outre des moyens pour la génération d'une zone d'incertitude et pour l'affichage de ladite zone d'incertitude. 2908218 12 8. Dispositif d'aide à la navigation d'un aéronef dans une zone aéroportuaire selon les revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le système de détection de reliefs et d'obstacles comprend en outre des moyens pour l'affichage textuel des informations nouvelles ou à caractère 5 temporaire relatives à une zone aéroportuaire concernant des obstacles particuliers. 9. Dispositif d'aide à la navigation d'un aéronef dans une zone aéroportuaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce 10 que les informations nouvelles ou à caractère temporaire relatives à une zone aéroportuaire sont des NOTAMs. 10. Dispositif d'aide à la navigation d'un aéronef dans une zone aéroportuaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce 15 qu'il comporte des moyens d'acquisition des informations nouvelles ou à caractère temporaire relatives à une zone aéroportuaire.