Brevet FR2985074A1 — publié le 20130628

Procédé et dispositif pour la détermination d'une trajectoire latérale d'un aéronef et système de gestion du vol associé L'invention concerne le domaine des systèmes de gestion du vol 5 (FMS) d'un aéronef et plus particulièrement le calcul de la trajectoire suivie par l'aéronef. Lors de la préparation du vol ou lors d'un déroutement, l'équipage entre son plan de vol sur un calculateur dédié : le FMS (Flight Management System). 10 A partir du plan de vol défini par le pilote, la trajectoire est calculée en fonction de la géométrie définie par les segments de vol et les points de passage (appelés couramment des LEG) et/ou des conditions d'altitude et de vitesse. On appelle transition une partie de trajectoire permettant de relier deux segments de vols entre eux. 15 Dans certains cas, on peut se retrouver avec une ou plusieurs transitions en conflit. On appelle conflit une discontinuité de la trajectoire au niveau des transitions. La figure la représente un premier exemple de conflit entre deux transitions successives. La figure la montre un plan de vol comprenant trois segments de 20 vols consécutifs L1, L2, L3 et une première transition Tl entre le premier segment Ll et le deuxième segment L2 d'une part et, d'autre part, une deuxième transition T2 entre le deuxième segment L2 et un troisième segment L3. Il existe une discontinuité entre les deux transitions. La figure 1 b représente un exemple de résolution de conflit pour 25 l'exemple présenté précédemment. Dans cet exemple, le virage de la deuxième transition (vers la droite) est dans le sens opposé du virage de la première transition (vers la gauche). La résolution du conflit comprend alors la détermination d'une droite tangente aux deux virages puis on les raccorde par le biais de cette 30 tangente. La figure 2a montre un plan de vol comprenant trois segments de vols consécutifs L1, L2, L3 et une première transition TI entre le premier segment Ll et le deuxième segment L2 d'une part et, d'autre part, une deuxième transition T2 entre le deuxième segment L2 et un troisième 35 segment L3. Il existe une discontinuité entre les deux transitions. La figure 2b représente un exemple de résolution de conflit pour l'exemple présenté précédemment. Dans cet exemple, le virage de la deuxième transition (vers la gauche) est dans un sens identique du virage de la première transition (vers la gauche). La résolution du conflit comprend la détermination d'un segment de capture du troisième segment L3 à partir de la première transition. La trajectoire entre le premier segment L1 et le troisième segment L3 comprend la première transition T1 et le segment de capture déterminé. La figure 3a représente un exemple de conflits consécutifs. La figure 3a montre un plan de vol comprenant quatre segments de vols consécutifs L1, L2, L3, L4 et une première transition T1 entre le premier segment L1 et le deuxième segment L2, une deuxième transition T2 entre le deuxième segment L2 et un troisième segment L3, une troisième transition T3 entre le troisième segment L3 et un quatrième segment L4. Il existe un premier conflit entre la première et la deuxième transition et un deuxième conflit entre la deuxième (T2) et la troisième transition (T3). La figure 3b représente un exemple de résolution de conflit multiple. La résolution de conflit comprend la détermination d'une droite tangente à la première et la deuxième transition. La trajectoire entre le premier segment L1 et le deuxième segment L2 comprend une portion de la première transition, une portion de la droite tangente une portion de la deuxième transition et un segment de rejointe (R1) vers le deuxième segment L2. L'inconvénient de cette solution est d'obtenir une trajectoire qui s'éloigne de la trajectoire définie par le pilote. De plus cette solution éloigne le point de rejointe du quatrième segment L4 ce qui peut générer potentiellement un troisième conflit de transition. On connaît par la demande internationale WO 2008/054914 une 30 méthode de résolution de conflits de transition à partir de trois legs consécutifs. L'invention vise à pallier les problèmes cités précédemment en proposant un procédé pour la détermination, par un système de gestion du vol d'un aéronef, d'une trajectoire latérale dudit aéronef à partir d'un plan de 2 9850 74 3 vol prédéfini permettant de résoudre des conflits consécutif de façon améliorée. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé pour la détermination, par un système de gestion du vol d'un aéronef, d'une 5 trajectoire latérale dudit aéronef à partir d'un plan de vol prédéfini, ledit plan de vol comprenant des segments de vols consécutifs délimités par des points de passage, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte des étapes consistant à : - calculer (401) une première transition (T1) entre un premier segment (L1) 10 et un deuxième segment (L2), consécutif au premier segment (L1) et une deuxième transition (T2) entre le deuxième segment (L2) et un troisième segment (L3) consécutif au deuxième segment (L2), - détecter (402) un premier conflit (C1) entre la première transition (T1) et la deuxième transition (T2), 15 - Si aucun conflit n'est détecté alors retourner à l'étape de calcul de transition (401) appliquée au deuxième segment (L2), au troisième segment (L3) et à un quatrième segment (L4) consécutif au troisième segment, - Sinon résoudre (403) le premier conflit (C1) détecté, 20 - calculer (404) une troisième transition (T3) entre le troisième segment (L3) et un quatrième segment (L4), - détecter (405) un deuxième conflit (C2) entre la deuxième transition (T2) et la troisième transition (T3), - Si aucun conflit n'est détecté alors le retour à l'étape de calcul de 25 transition (401) appliquée au troisième segment (L3) au quatrième segment (L4) et à un cinquième segment (L5) consécutif au quatrième segment, - Sinon résoudre (406) conjointement le premier conflit (C1) et le deuxième conflit (C2), et - Retourner à l'étape de calcul (404) d'une transition appliquée au quatrième segment et au cinquième segment. Avantageusement, la résolution (406) conjointe du premier conflit (C1) et du deuxième conflit (C2) comprend : - la détermination d'une première droite (Tang1) tangente à la première transition (T1) en un premier point (P1) et tangente à la deuxième transition (T2) en un deuxième point (P2), - la détermination d'une deuxième droite (Tang2) tangente à la deuxième transition (T2) en un troisième point (P3) et tangente à la troisième transition (T3) en un quatrième point (P4). Avantageusement, la résolution (406) conjointe du premier conflit (C1) et du deuxième conflit (C2) comprend en outre : - Si (406.1) le virage de la première transition (T1) est dans un sens opposé au sens du virage de la deuxième transition (T2) et, - si (406.2) le virage de la deuxième transition (T2) est dans un sens opposé au sens du virage de la troisième transition (T3) alors : - si (406.4) il n'existe pas d'intersection entre une portion de la droite (Tang1) définie par le premier point et le deuxième point (P2), d'une part, et une portion de droite la deuxième droite tangente (Tang2) définie par le troisième point (P3) et le quatrième point (P4) d'autre part, - alors une étape B (406.5) comprenant la détermination de la trajectoire entre le premier segment (L1) et le quatrième segment (L4), ladite trajectoire comprenant une portion de la première transition (T1), une portion de la première tangente (Tang1), une portion de la deuxième transition (T2), une portion de la deuxième tangente (Tang2), une portion de la troisième transition (T3), - sinon une étape C (406.6) comportant : - la détermination d'un segment de transition entre la première tangente (Tang1) et la deuxième tangente (Tang2), le segment de transition étant tangent à la première tangente (Tang1) en un cinquième point (P5) et tangente à la deuxième tangente (Tang2) en un sixième point (P6), - la trajectoire entre le premier segment (L1) et le quatrième segment (L4) comprenant une portion de la première transition (T1) allant du premier segment (L1) jusqu'au premier point (P1), une portion de la première tangente (Tang1) allant du premier point (P1) jusqu'au cinquième point (P5), le segment de transition entre le cinquième point et le sixième point (P6), une portion de la deuxième tangente (Tang2) entre le sixième point et le quatrième point et une portion de la troisième transition (T3) entre le quatrième point et le quatrième segment (L4). Avantageusement, le procédé comporte en outre une étape de détection d'un conflit entre le segment de transition et la première transition (T1) ou la deuxième transition (T2), après l'étape C, et comportant si (406.7) 10 un conflit est détecté une étape D (406.8) comprenant : - la détermination d'un segment de rejointe entre la première transition (T1) et le quatrième segment (L4), - La trajectoire entre le premier segment (L1) et le quatrième segment (L4) comprenant une portion de la première transition jusqu'au premier point et 15 le segment de rejointe entre le premier point et le quatrième segment (L4). Avantageusement, le procédé comporte en outre : - Si le virage de la première transition (T1) est dans un sens opposé au sens du virage de la deuxième transition (T2) et, 20 - si le virage de la deuxième transition (T2) est dans un sens identique au sens du virage de la troisième transition (T3) alors une étape A comportant la détermination de la trajectoire entre le premier segment (L1) et le quatrième segment (L4), ladite trajectoire comprenant une portion de la transition (T1), une portion 25 de la tangente (Tang1), une portion de la transition (T2), le segment de rejointe (R2). Avantageusement, une transition étant une portion comportant un 30 virage, la résolution (403) du premier conflit (C1) détecté comprend : - Si (403.1) le virage de la première transition (T1) est dans un sens opposé au sens du virage de la deuxième transition (T2) - Alors (403.2) la détermination d'une première droite (Tang1) tangente à la première transition (T1) en un premier point (P1) et 35 tangente à la deuxième transition (T2) en un deuxième point (P2), la trajectoire entre le premier segment et le troisième segment comprenant une portion de la première transition allant jusqu'au premier point, une portion de la première tangente (Tangl) allant du premier point (P1) au second point (P2) et une portion de la deuxième transition (T2) partant du deuxième point (P2) jusqu'au troisième segment (L3), - Sinon (403.3) la détermination d'un segment de capture du troisième segment (L3) à partir de la première transition, la trajectoire entre le premier segment (L1) et le troisième segment (L3) comprenant la première transition (T1) et le segment de capture déterminé. L'invention concerne aussi un dispositif pour la détermination d'une trajectoire latérale d'un aéronef caractérisé en ce qu'il est configuré 15 pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. L'invention concerne aussi un système de gestion du vol caractérisé en ce qu'il comprend le dispositif selon l'invention. 20 L'invention permet de construire une trajectoire latérale améliorée dans le cas où il y existe de multiples conflits de trajectoire. La trajectoire obtenue est plus proche du plan de vol défini par le pilote. Ceci permet d'éviter la propagation des conflits de trajectoire aux segments de vols suivants. En effet, au lieu de propager le conflit de 25 trajectoire d'une résolution à l'autre, le procédé permet de résoudre le conflit dans un espace délimité au maximum par l'entrée du premier conflit et la sortie du dernier conflit. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée et à l'aide des figures 30 parmi lesquelles : La figure I a, déjà présentée, représente un premier exemple de conflit entre deux transitions successives. La figure 1 b, déjà présentée, représente un exemple de résolution du premier conflit. La figure 2a, déjà présentée, représente un deuxième exemple de conflit entre deux transitions successives. La figure 2b, déjà présentée, représente un exemple de résolution du deuxième conflit. La figure 3a, déjà présentée, représente un troisième exemple de conflit entre trois transitions successives. La figure 3b, déjà présentée, représente un troisième exemple de résolution de conflit. La figure 4 représente un diagramme représentant le procédé io selon l'invention. La figure 5 montre un exemple de conflits multiple sur lequel est appliqué le procédé selon l'invention. La figure 6 montre un diagramme représentant le détail de l'étape de résolution 403 du premier conflit Cl détecté. 15 La figure 7 montre un diagramme représentant le détail de l'étape de résolution conjointe (403) du premier conflit (C1) et du deuxième conflit (C2). La figure 8 montre un premier exemple de résolution d'un conflit selon l'invention. 20 La figure 9 montre un deuxième exemple de résolution d'un conflit selon l'invention. L'invention concerne un procédé pour la détermination, par un système de gestion du vol d'un aéronef, d'une trajectoire latérale dudit aéronef à partir d'un plan de vol prédéfini. 25 La figure 4 montre un diagramme représentant le procédé selon l'invention. La figure 7 montre un exemple de conflits multiple sur lequel est appliqué le procédé selon l'invention. La figure 7 montre un plan de vol comprenant quatre segments de vols consécutifs L1, L2, L3, L4 délimités par des points de passage. 30 Le procédé selon l'invention comporte des étapes consistant à : - calculer 401 une première transition T1 entre un premier segment Ll et un deuxième segment L2 consécutif au premier segment Ll et une deuxième transition T2 entre le deuxième segment L2 et un troisième segment L3 consécutif au deuxième segment L2, - détecter 402 un premier conflit Cl entre la première transition T1 et la deuxième transition T2, - Si aucun conflit n'est détecté alors retourner à l'étape de calcul de transition 401 appliquée au deuxième segment L2, au troisième segment L3 et à un quatrième segment L4 consécutif au troisième segment, - Sinon résoudre 403 le premier conflit Cl détecté, - calculer 404 une troisième transition T3 entre le troisième segment L3 et un quatrième segment L4, - détecter 405 un deuxième conflit C2 entre la deuxième transition T2 et la io troisième transition T3, - Si aucun conflit aucun n'est détecté alors le retour à l'étape de calcul de transition 401 appliquée au troisième segment L3 au quatrième segment L4 et à un cinquième segment L5 consécutif au quatrième segment, - Sinon résoudre 406 conjointement le premier conflit Cl et le deuxième 15 conflit C2, et - Retourner à l'étape de calcul 404 d'une transition appliquée au quatrième segment et au cinquième segment. La figure 5 montre un diagramme représentant le détail de l'étape de résolution 403 du premier conflit Cl détecté. On rappelle qu'une transition 20 comporte un virage. La résolution 403 du premier conflit Cl détecté comprend : - Si 403.1 le virage de la première transition T1 est dans un sens opposé au sens du virage de la deuxième transition T2, - Alors 403.2 la détermination d'une première droite Tangl tangente 25 à la première transition T1 en un premier point P1 et tangente à la deuxième transition T2 en un deuxième point P2, la trajectoire entre le premier segment et le troisième segment comprenant une portion de la première transition allant jusqu'au premier point P1, une portion de la première tangente Tangl allant du premier point P1 au 30 second point P2 et une portion de la deuxième transition T2 partant du deuxième point P2 jusqu'au troisième segment ; - Sinon 403.3 la détermination d'un segment de capture du troisième segment L3 à partir de la première transition, la trajectoire entre le premier segment Ll et le troisième segment L3 comprenant la 35 première transition T1 et le segment de capture déterminé. Selon une caractéristique de l'invention, la résolution 406 conjointe du premier conflit Cl et du deuxième conflit C2 comprend : - la détermination d'une première droite Tangl tangente à la première transition T1 en un premier point P1 et tangente à la deuxième transition T2 en un deuxième point P2, - la détermination d'une deuxième droite Tang2 tangente à la deuxième transition T2 en un troisième point P3 et tangente à la troisième transition T3 en un quatrième point P4. La figure 6 montre un diagramme représentant le détail de l'étape de résolution conjointe 406 du premier conflit Cl et du deuxième conflit C2. 3. La résolution 406 conjointe du premier conflit Cl et du deuxième conflit C2 comprend en outre : - Si 406.1 le virage de la première transition T1 est dans un sens opposé au sens du virage de la deuxième transition T2 et, - si 406.2 le virage de la deuxième transition T2 est dans un sens identique au sens du virage de la troisième transition T3 alors : - si 406.3 il n'existe pas d'intersection entre une portion de la droite Tangl définie par le premier point et le deuxième point P2, d'une part, et une portion de droite la deuxième droite tangente Tang2 définie par le troisième point P3 et le quatrième point P4 d'autre part, - alors une étape B 406.5 comprenant la détermination de la trajectoire entre le premier segment Ll et le quatrième segment L4, ladite trajectoire comprenant une portion de la première transition T1, une portion de la première tangente Tangl , une portion de la deuxième transition T2, une portion de la deuxième tangente Tang2, une portion de la troisième transition T3, - sinon une étape C 406.6 comportant : - la détermination d'un segment de transition entre la première tangente Tangl et la deuxième tangente Tang2, le segment de transition étant tangent à la première tangente Tangl en un cinquième point P5 et tangente à la deuxième tangente Tang2 en un sixième point P6. La figure 8 montre un premier exemple de résolution d'un conflit selon l'invention. Il s'agit d'une résolution selon l'étape C. La trajectoire entre 5 le premier segment L1 et le quatrième segment L4 comprend une portion de la première transition T1 allant du premier segment L1 jusqu'au premier point P1, une portion de la première tangente Tang1 allant du premier point P1 jusqu'au cinquième point P5, le segment de transition entre le cinquième point et le sixième point P6, une portion de la deuxième tangente Tang2 10 entre le sixième point P6 et le quatrième point P4 et une portion de la troisième transition T3 entre le quatrième point P4 et le quatrième segment L4. Avantageusement, le procédé selon l'invention comporte en outre une étape de détection d'un conflit entre le segment de transition et la 15 première transition T1 ou la deuxième transition T2, Cette étape se déroule après l'étape C. Cette étape comporte, si 406.7 un conflit est détecté, une étape D 406.8. La figure 9 montre un deuxième exemple de résolution d'un conflit selon l'invention. Il s'agit d'une résolution selon l'étape D. L'étape D comprend : 20 - la détermination d'un segment de rejointe entre la première transition T1 et le quatrième segment L4, - La trajectoire entre le premier segment L1 et le quatrième segment L4 comprenant une portion de la première transition jusqu'au premier point et le segment de rejointe entre le premier point et le quatrième segment L4. 25 Les segments de capture sont calculés pour un angle de capture par exemple 30° ou 45° dépendant de la vitesse et des performances de l'aéronef suivant la trajectoire. Les segments de transition sont calculés avec un rayon prédéterminé dépendant de la vitesse et des performances de 30 l'aéronef suivant la trajectoire. L'invention concerne aussi un dispositif pour la détermination d'une trajectoire latérale d'un aéronef caractérisé en ce qu'il est configuré pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. 35 L'invention concerne aussi un système de gestion du vol caractérisé en ce qu'il comprend le dispositif selon l'invention. REVENDICATIONS1. Procédé pour la détermination, par un système de gestion du vol d'un aéronef, d'une trajectoire latérale dudit aéronef à partir d'un plan de vol prédéfini, ledit plan de vol comprenant des segments de vols consécutifs délimités par des points de passage, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte des étapes consistant à : - calculer (401) une première transition (T1) entre un premier segment (L1) et un deuxième segment (L2), consécutif au premier segment (L1) et une deuxième transition (T2) entre le deuxième segment (L2) et un troisième segment (L3) consécutif au deuxième segment (L2), - détecter (402) un premier conflit (C1) entre la première transition (T1) et la deuxième transition (T2), - Si aucun conflit n'est détecté alors retourner à l'étape de calcul de transition (401) appliquée au deuxième segment (L2), au troisième segment (L3) et à un quatrième segment (L4) consécutif au troisième segment, - Sinon résoudre (403) le premier conflit (C1) détecté, - calculer (404) une troisième transition (T3) entre le troisième segment (L3) et un quatrième segment (L4), - détecter (405) un deuxième conflit (C2) entre la deuxième transition (T2) et la troisième transition (T3), - Si aucun conflit n'est détecté alors le retour à l'étape de calcul de transition (401) appliquée au troisième segment (L3) au quatrième segment (L4) et à un cinquième segment (L5) consécutif au quatrième segment, - Sinon résoudre (406) conjointement le premier conflit (C1) et le deuxième conflit (C2), et - Retourner à l'étape de calcul (404) d'une transition appliquée au quatrième segment et au cinquième segment. 2. Procédé pour la détermination, par un système de gestion du vol d'un aéronef, d'une trajectoire latérale selon la revendication 1, dans 35 lequel, la résolution (406) conjointe du premier conflit (C1) et du deuxième conflit (C2) comprend :- la détermination d'une première droite (Tang1) tangente à la première transition (T1) en un premier point (P1) et tangente à la deuxième transition (T2) en un deuxième point (P2), - la détermination d'une deuxième droite (Tang2) tangente à la deuxième transition (T2) en un troisième point (P3) et tangente à la troisième transition (T3) en un quatrième point (P4). 3. Procédé pour la détermination, par un système de gestion du vol d'un aéronef, d'une trajectoire latérale selon la revendication 2, dans 10 lequel, la résolution (406) conjointe du premier conflit (C1) et du deuxième conflit (C2) comprend en outre : - Si (406.1) le virage de la première transition (T1) est dans un sens opposé au sens du virage de la deuxième transition (T2) et, - si (406.2) le virage de la deuxième transition (T2) est dans un sens 15 opposé au sens du virage de la troisième transition (T3) alors : - si (406.4) il n'existe pas d'intersection entre une portion de la droite (Tang1) définie par le premier point et le deuxième point (P2), d'une part, et une portion de droite la deuxième droite tangente (Tang2) définie par le troisième point (P3) et le 20 quatrième point (P4) d'autre part, - alors une étape B (406.5) comprenant la détermination de la trajectoire entre le premier segment (L1) et le quatrième segment (L4), ladite trajectoire comprenant une portion de la première transition (T1), une portion de la première tangente 25 (Tang1), une portion de la deuxième transition (T2), une portion de la deuxième tangente (Tang2), une portion de la troisième transition (T3), - sinon une étape C (406.6) comportant : - la détermination d'un segment de transition entre la première 30 tangente (Tang1) et la deuxième tangente (Tang2), le segment de transition étant tangent à la première tangente (Tang1) en un cinquième point (P5) et tangente à la deuxième tangente (Tang2) en un sixième point (P6), - la trajectoire entre le premier segment (L1) et le quatrième 35 segment (L4) comprenant une portion de la premièretransition (T1) allant du premier segment (L1) jusqu'au premier point (P1), une portion de la première tangente (Tang1) allant du premier point (P1) jusqu'au cinquième point (P5), le segment de transition entre le cinquième point et le sixième point (P6), une portion de la deuxième tangente (Tang2) entre le sixième point et le quatrième point et une portion de la troisième transition (T3) entre le quatrième point et le quatrième segment (L4). 4. Procédé pour la détermination, par un système de gestion du vol d'un aéronef, d'une trajectoire latérale selon la revendication 3, comportant en outre une étape de détection d'un conflit entre le segment de transition et la première transition (T1) ou la deuxième transition (T2), après l'étape C, et comportant si (406.7) un conflit est détecté une étape D (406.8) comprenant : - la détermination d'un segment de rejointe entre la première transition (T1) et le quatrième segment (L4), - La trajectoire entre le premier segment (L1) et le quatrième segment (L4) comprenant une portion de la première transition jusqu'au premier point et le segment de rejointe entre le premier point et le quatrième segment (L4). 5. Procédé pour la détermination, par un système de gestion du vol d'un aéronef, d'une trajectoire latérale selon l'une des revendications 3 ou 4, comportant en outre : - Si le virage de la première transition (T1) est dans un sens opposé au sens du virage de la deuxième transition (T2) et, - si le virage de la deuxième transition (T2) est dans un sens identique au sens du virage de la troisième transition (T3) alors une étape A comportant la détermination de la trajectoire entre le premier segment (L1) et le quatrième segment (L4), ladite trajectoire comprenant une portion de la transition (T1), une portion de la tangente (Tang1), une portion de la transition (T2), le segment de rejointe (R2). 6. Procédé pour la détermination, par un système de gestion du vol d'un aéronef, d'une trajectoire latérale, selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel, une transition étant une portion comportant un virage, la résolution (403) du premier conflit (C1) détecté comprend : - Si (403.1) le virage de la première transition (T1) est dans un sens opposé au sens du virage de la deuxième transition (T2) - Alors (403.2) la détermination d'une première droite (Tang1) tangente à la première transition (T1) en un premier point (P1) et tangente à la deuxième transition (T2) en un deuxième point (P2), -Io la trajectoire entre le premier segment et le troisième segment comprenant une portion de la première transition allant jusqu'au premier point, une portion de la première tangente (Tang1) allant du premier point (P1) au second point (P2) et une portion de la deuxième transition (T2) partant du deuxième point (P2) jusqu'au 15 troisième segment (L3), - Sinon (403.3) la détermination d'un segment de capture du troisième segment (L3) à partir de la première transition, la trajectoire entre le premier segment (L1) et le troisième segment (L3) comprenant la première transition (T1) et le segment de 20 capture déterminé. 7. Dispositif pour la détermination d'une trajectoire latérale d'un aéronef caractérisé en ce qu'il est configuré pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 6. 25 8. Système de gestion du vol caractérisé en ce qu'il comprend le dispositif selon la revendication 7. 30