Brevet FR2936309A1 — publié le 20100326

i La présente invention concerne un procédé pour surveiller le vol d'un aéronef permettant de prévenir le ou les pilotes de conditions météorologiques potentiellement dangereuses risquant de se trouver sur ou proche de la trajectoire de l'aéronef. Actuellement, ce sont les pilotes qui s'assurent régulièrement pendant le vol que les conditions météorologiques à venir ne présentent pas de danger pour l'aéronef et, donc, ses passagers et membres d'équipage, compte tenu de la trajectoire suivie par celui-ci. Pour cela, sur les aéronefs tels que les avions de ligne actuels, les pilotes (pilote et copilote) dispo- sent d'un radar météorologique embarqué qui permet de détecter et pré-voir les conditions météorologiques que risque de rencontrer l'avion, telles que par exemple des zones à forte concentration d'humidité, des zones de turbulence, etc ... Aussi, l'affichage des informations relatives à ces conditions mé- téorologiques transmises par le radar s'effectue par l'intermédiaire d'écrans de navigation au nombre de deux sur le poste de pilotage des avions de ligne, l'un dédié au pilote, l'autre dédié au copilote. Ces informations "météo" représentées sur le ou les écrans de navigation sont sur-veillées et analysées par les pilotes et, en fonction de leur dangerosité, la trajectoire de l'avion est modifiée ou non. Par ailleurs, ces écrans de navigation assurent non seulement la surveillance des informations relatives aux conditions météorologiques transmises par le radar, mais également la surveillance d'autres informations, notamment celles relatives au suivi de terrain de l'avion, en particu- lier sa trajectoire, les autres avions qui se trouvent à proximité, les aéroports, etc ... Cependant, jusqu'à présent, les écrans de navigation ne peuvent afficher simultanément à la fois les informations "météo" et les informations "terrain", si bien que le pilote doit faire un choix en fonction des phases et conditions de vol pour surveiller en priorité les informations voulues. Sur les avions de ligne à deux écrans de navigation, le pilote et le copilote se partagent la tâche de surveillance, le pilote surveillant sur son écran dédié les informations terrain et le copilote surveillant sur son écran dédié les informations météo, de sorte que, par exemple, la menace de mauvaises conditions météorologiques prévisibles détectées par le radar est visualisée par le copilote, qui prend alors, avec le pilote, les décisions appropriées pour éviter la menace. Néanmoins, il s'avère que, dans certaines situations, le pilote et le copilote surveillent tous les deux les informations relatives au suivi de terrain, sur leurs écrans de navigation respectifs, lesquels n'affichent plus à ce moment les informations relatives aux conditions météorologiques. Or, si le radar, qui est toujours en fonctionnement même si les informations météo ne sont pas affichées, détecte un danger météo sur la trajectoire de l'avion, les pilotes n'en seront pas avertis et l'avion entrera dans la zone de perturbation avec des risques de trajectoire instable, difficilement contrôlable, pouvant entraîner de graves conséquences pour les passagers et membres d'équipage. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient. A cet effet, le procédé pour surveiller le vol d'un aéronef à partir d'au moins un écran de navigation, du type consistant à afficher sur ledit écran, selon le choix d'un pilote, des informations relatives au suivi de terrain, notamment la trajectoire, par ledit aéronef ou des informations relatives aux conditions météorologiques que l'aéronef est susceptible de rencontrer durant son vol et qui sont fournies par un radar météorologique à bord dudit aéronef, est remarquable, selon l'invention, en ce qu'il consiste de plus à déclencher au moins une alerte représentative de conditions météorologiques dangereuses détectées par ledit radar et pouvant être rencontrées par ledit aéronef, alors que ledit écran de navigation affiche les informations de suivi de terrain. Ainsi, grâce à l'invention, même si le pilote, ou les deux pilotes dans le cas d'un avion de ligne, ont affiché le mode de suivi de terrain sur le ou les écrans de navigation, ils seront avertis de la présence d'une zone de perturbation risquant de croiser la trajectoire de l'avion par le déclenchement de l'alerte et pourront alors agir en conséquence pour analyser la perturbation et modifier, si nécessaire, la trajectoire de l'avion. La surveillance du vol de l'aéronef est donc optimisée. Avantageusement, on déclenche ladite alerte sur ledit écran de navigation. En effet, comme la consultation de l'écran par le pilote est fréquente, l'alerte sera visualisée rapidement et le temps d'intervention et de décision sera réduit. Dans un mode préféré de réalisation, ladite alerte se présente sous la forme d'un message s'affichant sur ledit écran de navigation. Ce mes-sage peut, par ailleurs, être "personnalisé" en fonction du type de la perturbation à venir, à savoir une zone de turbulence, une zone à forte concentration d'humidité, une zone orageuse, ..., de sorte que plusieurs dangers météorologiques peuvent être remontés au pilote. De plus, à ce message textuel peut être associé un autre type d'avertissement de l'alerte. Par exemple, ladite alerte apparaissant sur ledit écran de naviga- tion peut être accompagnée de l'ouverture automatique d'une fenêtre correspondant auxdites conditions météorologiques et s'affichant sur ledit écran de navigation en remplacement partiel ou total de la fenêtre relative au suivi de terrain. Dans un autre exemple, ladite alerte apparaissant sur ledit écran de navigation est alors accompagnée d'une zone lumineuse correspondant auxdites conditions météorologiques et s'affichant sur ledit écran de navigation par dessus les informations relatives au suivi de terrain. Dans encore un autre exemple, ladite alerte apparaissant sur ledit écran de navigation est accompagnée d'un changement d'échelle et de mode de représentation des informations relatives aux conditions météorologiques affichées sur ledit écran de navigation. Enfin, ladite alerte apparaissant sur ledit écran de navigation peut s'accompagner d'une alarme sonore, reprenant de préférence ledit mes-sage d'alerte. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé consiste à déclencher ladite alerte lorsque les informations relatives aux conditions météorologiques dangereuses se trouvent dans un volume prédéterminé par rapport audit aéronef. Ainsi, en fonction de ce volume, l'alerte n'est déclenchée ni trop tôt, ce qui évite de perturber les pilotes qui gèrent déjà de nombreuses tâches simultanément, ni trop tard, ce qui permet aux pilotes d'intervenir et de prendre les décisions qui s'imposent selon les zones de perturbations à venir. Par ailleurs, plusieurs niveaux d'alerte peuvent être prévus à l'intérieur de ce volume prédéterminé, permettant de graduer le danger. 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 une vue partielle et schématique d'un poste de pilotage d'aéronef équipé de deux écrans de navigation sur lesquels sont affichés respectivement, sur les loupes A et B, les informations relatives au suivi de terrain et les informations relatives aux conditions météorologiques. Les figures 2 et 3 représentent lesdits écrans de navigation affichant les informations relatives au suivi de terrain de l'aéronef ainsi que, selon l'invention, une alerte sur les conditions météorologiques à venir et sa représentation schématique. Les figures 4 et 5 représentent sur lesdits écrans deux volumes respectifs de proximité par rapport audit aéronef permettant de déclencher ladite alerte. Le poste de pilotage ou cockpit 1 schématisé sur la figure 1 est, par exemple, celui d'un avion de ligne usuel et comporte à cet effet deux écrans de navigation 2 et 3 identiques dont l'un 2 est dédié au pilote et l'autre 3 au copilote. La plupart des autres équipements et/ou instruments situés sur ce poste de pilotage 1 sont également doublés comme, par exemple, les écrans de vol principaux 4, les systèmes d'informations de bord 5, les écrans multifonctions 6, les mini-manches 7, etc ... Ces écrans de navigation 2, 3, selon le choix et les ordres des pi-lote et copilote, affichent en particulier : soit des informations relatives au suivi de terrain de l'avion symbolisé par la référence 10, comme le montre l'écran 2 sur la loupe A de la figure 1, et qui indiquent la trajectoire T dans le plan de l'avion avec les balises BCN et points de passage WPT, les avions AV qui volent à proximité, les villes et aéroports, etc ... , et dans un plan vertical selon l'altitude de l'avion; soit des informations relatives aux conditions météorologiques à venir prévues dans le rayon d'action de l'écran, comme le montre l'écran 3 sur la loupe B de la figure 1, et qui indiquent les zones de perturbations météorologiques Z telles que des zones de turbulence, des zones à forte concentration en humidité, etc ... Deux zones de perturbation Z ont été par exemple illustrées sur la loupe B de la figure 1 et sont représentées sur l'écran de navigation 3 là aussi dans une vue en plan selon l'avion et dans un plan vertical. Lorsque les deux écrans de navigation 2 et 3 indiquent, par un choix volontaire du pilote et du copilote, par exemple dû au survol d'une région au relief difficile, les informations relatives au suivi de terrain de l'avion 10 et que l'avion se dirige vers une zone de perturbation météorologique Z, qui sera détectée par le radar météorologique (non représenté sur les figures) prévu usuellement à bord de l'avion, une alerte Il, selon le procédé de surveillance de l'invention, est déclenchée au niveau du poste de pilotage 1 pour avertir ainsi les pilotes de l'imminence de la zone de perturbation Z. Cette alerte est avantageusement rendue visible sur les écrans de navigation 2 et 3 par l'apparition d'un message 12 s'affichant à l'intérieur d'un cadre 13 situé sous la représentation symbolique de l'avion 15 10 des écrans. Par exemple, on voit, sur la figure 2, qu'un message d'alerte "WEATHER AHEAD" s'affiche sur l'écran de navigation 2 ou 3 représentant les informations de suivi de terrain, notamment la trajectoire T de l'avion 10 avec ses balises BCN et points de passage WPT, et les avions 20 AV se trouvant dans la zone de vol par l'avion 10. La zone de perturbation Z, correspondant au message d'alerte 12 et représentative d'une forte concentration d'humidité, s'affiche également sur ledit écran. L'affichage de celle-ci peut s'effectuer par un flash lumineux 14 de manière intermittente ou continue qui se superpose aux informations de suivi de terrain en 25 cours de visualisation. La figure 3 est sensiblement analogue à la précédente, à l'exception que le message 12 déclenché par l'alerte 11 indique maintenant "TURBULENCE AHEAD" dans le cadre 13 de l'écran de navigation 2, 3 sous l'avion symbolisé 10 et que l'affichage supplémentaire sous forme d'un flash lumineux 14, représentatif de ladite zone de turbulence à venir Z détectée par le radar, se superpose aux informations de suivi de terrain. Ainsi, les pilotes sont informés en temps réel des mauvaises conditions météorologiques à venir, même s'ils consultent, sur leurs écrans res- pectifs, les informations relatives au suivi de terrain de l'avion. Bien évidemment, des messages d'alerte différents pourraient s'afficher en fonction de la nature des perturbations météorologiques à venir (vent, neige, grêle, ...). Par ailleurs, d'autres modes de réalisation de la représentation de l'alerte 11 indiquant ces mauvaises conditions météorologiques détectées par le radar peuvent être envisagés en plus du message 12 de manière simultanée ou à la suite de celui-ci. Par exemple, le message d'alerte peut être accompagné d'une fenêtre ou menu surgissant ("pop up") non illustré, représentatif des infor- mations relatives aux conditions météorologiques et s'affichant automatiquement sur l'écran ou les écrans de navigation en remplaçant alors les informations de suivi de terrain. Un autre mode de réalisation de l'alerte Il, en plus dudit message déclenchant l'alerte, consiste à modifier de manière appropriée l'échelle de l'écran de navigation par l'agrandissement, suite à un effet de zoom, de la zone de perturbation affichée sur ledit écran. Le mode de représentation de l'écran de navigation peut aussi être modifié en passant d'un mode de représentation sur 180°, comme le montrent les figures 2 et 3, à un mode de représentation sur 360° à la manière d'une rose des vents non illus- trée, pour bien visualiser la situation météorologique et le danger ayant déclenché l'alerte. Egalement, le message d'alerte qui s'affiche dans le cadre approprié des écrans de navigation 2 et 3 peut s'accompagner d'une alerte sonore qui informe les pilotes du danger à venir détecté par le radar et qui reprend, par exemple, les termes du message d'alerte apparaissant dans le cadre des écrans de navigation. Ainsi, en fonction du message d'alerte affiché sur les écrans et, éventuellement, de l'un ou plusieurs des autres modes de réalisation de l'alerte, la trajectoire représentée T de l'avion sera, si nécessaire, déviée par rapport à celle illustrée sur les figures 2 et 3, pour éviter à l'avion de subir les effets de la zone de perturbation. De plus, dans le procédé de l'invention, il est particulièrement intéressant de ne déclencher l'alerte que lorsqu'un danger météorologique, détecté par le radar, entre dans un volume prédéterminé de sécurité ou proximité V défini par rapport à l'avion et situé devant celui-ci. En effet, l'alerte 1 1 délivrée par le message textuel 1 2 doit se déclencher suffisamment tôt pour prévenir les pilotes, qui consultent les informations du suivi de terrain sur leurs écrans, d'une zone de perturbation susceptible de se trouver sur la trajectoire de l'avion, mais elle ne doit pas se déclencher trop tôt non plus de façon intempestive, alors qu'il n'y a pas de réel danger pour l'avion pour ne pas interrompre inutilement les pilotes dans leurs nombreuses tâches. Ainsi, ce volume V revêt une grande importance. Par exemple, comme le montre la figure 4, ce volume prédéter- miné V, permettant de déclencher l'alerte Il, est fixe par rapport à l'avion 10 et présente une forme parallélépipédique centrée par rapport au nez de l'avion et définie, dans la représentation en plan horizontal (partie haute de l'écran de navigation 2 ou 3), par une longueur L devant l'avion et exprimée en minutes de vol ou en milles, et une largeur .e de part et d'autre de l'avion et exprimée en milles ou en unités RNP (Required Navigation Precision) correspondant à un nombre de milles, et dans la représentation en plan vertical (partie basse de l'écran de navigation), par une hauteur H au-dessus et au-dessous de l'avion et exprimée en pieds ou en différence de niveaux de vol le long de la trajectoire verticale courante de l'avion. Dans la représentation illustrée sur la figure 5, le volume prédéterminé de sécurité V suit, non pas la direction longitudinale de l'avion comme sur la figure 4, mais sa trajectoire prévisionnelle T dans son plan de vol latéral. Dans ce cas, la largeur P du volume qui est centré par rap- port à l'avion sur les écrans, suit alors parallèlement la trajectoire T selon une ligne brisée, ses longueur L et hauteur H (sur la partie basse de l'écran) étant identiques à la représentation précédente. Par ailleurs, comme le montrent les figures 4 et 5, on voit qu'une zone dangereuse de perturbation Z est entrée dans les volumes prédéterminés V à la suite de la détection radar, alors que les pilotes affichent les informations de suivi de terrain, entraînant le déclenchement de l'alerte 11. Aussi, dans ce volume prédéterminé V, plusieurs niveaux d'alerte peuvent être prévus selon que la zone de perturbation dangereuse Z, dé- 15 tectée par le radar, se trouve plus ou moins près de l'avion 10. Par exemple, trois niveaux peuvent être envisagés à l'intérieur dudit volume prédéterminé V qui est alors "découpé" en trois sous-volumes : un premier sous-volume le plus éloigné de l'avion et correspondant à un niveau de renseignement destiné à analyser la zone de perturbation sans action à 20 entreprendre, une deuxième sous-volume intermédiaire correspondant à un niveau de prudence ou d'avertissement avec une décision à prendre en fonction de l'analyse de la zone météorologique repérée et un troisième sous-volume le plus proche de l'avion et qui implique une action immédiate de la part de l'équipage. REVENDICATIONS1. Procédé pour surveiller le vol d'un aéronef à partir d'au moins un écran de navigation (2, 3), du type consistant à afficher sur ledit écran, selon le choix d'un pilote, des informations relatives au suivi de terrain, notamment la trajectoire, par ledit aéronef ou des informations relatives aux conditions météorologiques que l'aéronef est susceptible de rencontrer durant son vol et qui sont fournies par un radar météorologique à bord dudit aéronef, caractérisé en ce qu'il consiste de plus à déclencher au moins une alerte (Il) représentative de conditions météorologiques dangereuses détectées par ledit radar et pouvant être rencontrées par ledit aéronef, alors que ledit écran de navigation (2, 3) affiche les informations de suivi de terrain. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à déclencher ladite alerte (11) sur ledit écran de navigation (2, 3). 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite alerte (Il) se présente sous la forme d'un message (12) s'affichant sur ledit écran de navigation (2, 3). 4. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite alerte (11) apparaissant sur ledit écran de navigation (2, 3) est accompagnée de l'ouverture automatique d'une fenêtre correspondant auxdites conditions météorologiques et s'affichant sur ledit écran de navigation en remplacement partiel ou total de la fenêtre relative au suivi de terrain. 5. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite alerte (Il) apparaissant sur ledit écran de navigation (2, 3) est accompagnée d'une zone lumineuse correspondant auxdites conditions météorologiques et s'affichant sur ledit écran de navigation par dessus les informations relatives au suivi de terrain. 6. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite alerte (Il) apparaissant sur ledit écran de navigation (2, 3) est accompagnée d'un changement d'échelle et de mode de représentation des informations relatives aux conditions météorologi- ques affichées sur ledit écran de navigation. 7. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite alerte (Il) apparaissant sur ledit écran de navigation (2, 3) s'accompagne d'une alarme sonore. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à déclencher ladite alerte (Il) lorsque les informations relatives aux conditions météorologiques dangereuses se trouvent dans un volume prédéterminé (V) par rapport audit aéronef. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir plusieurs niveaux d'alerte dans ledit volume prédéterminé (V).