Brevet FR2998960A1 — publié le 20140606

Procédé d'affichage d'un plan de vol aéronautique comprenant une étape d'affichage et de sélection des tâches à accomplir avant un changement de phase de vol Le domaine de l'invention est celui de la présentation, de la modification et de la validation des plans de vol aéronautiques présentés sur les dispositifs de visualisation de cockpit d'aéronef. Les cockpits d'aéronefs comportent plusieurs écrans de visualisation destinés à présenter au pilote les informations nécessaires au pilotage ou à la navigation. Au moyen d'interfaces homme-machine, le pilote peut contrôler, modifier et valider ces informations. Généralement, les plans de vol sont présentés sous forme textuelle. L'écran affiche une représentation cartographique du terrain survolé comportant le plan de vol avec ses différents points de passage, appelés « waypoint ». Cette représentation cartographique comporte un tableau comportant plusieurs lignes. Chaque ligne est représentative d'un waypoint et fournit un certain nombre de données concernant ce waypoint comme, par exemple, l'heure de passage prévisionnelle, la consommation de carburant,... Cette représentation comporte un certain nombre d'inconvénients. Elle représente uniquement la phase de vol de l'appareil et ne comprend pas d'informations concernant la phase de roulage au sol, vers la piste ou le stand. Cette représentation est séquentielle. Chaque ligne correspond à un waypoint et tous les waypoints sont traités de la même façon alors qu'ils peuvent être, par exemple, séparés de distance très différente. Ainsi, quelle que soit la distance entre deux points, l'affichage entre ces points de passage est la même. D'autre part, les différentes actions à accomplir pour assurer ou anticiper les différentes phases du vol ne sont pas présentes et ne sont accessibles que sur d'autres écrans de visualisation et par d'autres moyens. La demanderesse a déposé une demande de brevet publiée sous la référence FR 2 969 124 et intitulée « Procédé d'affichage temporel de la mission d'un aéronef » proposant une présentation différente des plans de vol aéronautiques. Dans cette présentation, les différentes étapes du plan de vol sont affichées dans une fenêtre graphique comportant une échelle graduée en temps ou « Timeline », les différentes étapes étant affichées en regard de l'horaire correspondant à leur accomplissement. Le procédé d'affichage d'un plan de vol aéronautique selon l'invention reprend ce concept de Timeline. Il comporte de plus des icônes représentatives de l'état des tâches restant à accomplir avant un changement de phase de vol de l'appareil, les icônes donnant accès aux actions à effectuer. Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé de représentation graphique, de modification et de validation d'un plan de vol aéronautique pour système avionique d'aéronef, ledit système comprenant des moyens de calcul et de génération dudit plan de vol, un système de gestion des tâches nécessaires à l'accomplissement dudit plan de vol, un dispositif de visualisation affichant une représentation graphique dudit plan de vol et une interface homme-machine apte à réaliser des sélections, des modifications ou des ajouts dans les informations contenues dans ladite représentation graphique, lesdites sélections, modifications et ajouts étant pris en compte par le système de gestion des tâches, ladite représentation graphique comportant une échelle des temps sur laquelle figurent au moins les différentes phases du plan de vol et les informations correspondantes auxdites phases, Caractérisé en ce que le procédé comporte une étape d'affichage d'au moins une première icône graphique interactive, représentative de l'état global d'avancement des tâches à effectuer avant un changement de phase 25 de vol. Avantageusement, la sélection au moyen de l'interface homme-machine de ladite première icône graphique interactive entraîne l'ouverture d'une première fenêtre graphique comportant la liste nominative des tâches à accomplir, à chaque tâche est associée une seconde icône graphique 30 interactive représentative de l'état d'avancement de ladite tâche. Avantageusement, la sélection au moyen de l'interface homme-machine d'une seconde icône graphique interactive entraîne l'ouverture d'une seconde fenêtre graphique comportant la liste des informations représentative de la tâche associée à cette seconde icône graphique, 35 lesdites informations pouvant être validées, modifiées ou complétées. Avantageusement, la représentation graphique de la première icône graphique interactive comporte un premier symbole représentatif de la phase de vol à venir et un second symbole représentatif de l'état global d'avancement des tâches à effectuer avant le changement de phase de vol. Avantageusement, lorsque l'état global d'avancement des tâches à effectuer avant le changement de phase de vol est jugé insuffisant par le système avionique de l'aéronef, le second symbole est un panneau d'interdiction. Avantageusement, lorsque la phase de vol est engagée alors que 10 l'ensemble des tâches à effectuer avant le changement de phase de vol n'a pas été totalement effectué, le second symbole comporte une zone de couleur ambre ou orange. Avantageusement, lorsqu'une tâche représentée par la première icône graphique, après avoir été effectuée, doit être réinitialisée, l'icône 15 graphique a une apparence spécifique représentative de cette réinitialisation. Avantageusement, la réalisation de l'ensemble des tâches à effectuer avant le changement de phase de vol demande un temps déterminé, la représentation graphique du plan de vol comporte une représentation spécifique de la première icône graphique interactive ou une 20 troisième icône spécifique mise en oeuvre dès que le temps restant avant le changement de phase est voisin dudit temps déterminé. Avantageusement, l'interface homme-machine est une surface tactile disposée sur le dispositif de visualisation. 25 L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : La figure 1 représente une vue générale de la représentation graphique d'un plan de vol selon l'invention ; 30 La figure 2 représente une première vue de détail partielle d'un plan de vol selon l'invention ; La figure 3 représente une seconde vue de détail partielle d'un plan de vol selon l'invention ; La figure 4 représente une vue de détail partielle d'un plan de vol selon l'invention mettant en oeuvre une première icône selon l'invention et une première fenêtre associée ; La figure 5 représente une vue de détail partielle d'un plan de vol 5 selon l'invention mettant en oeuvre une seconde fenêtre appelée par la première fenêtre associée selon l'invention. La mise en oeuvre du procédé selon l'invention est effectuée dans un système avionique d'aéronef. Celui-ci comporte au moins : 10 - Un calculateur de gestion du vol comprenant les moyens de calcul et les informations nécessaires pour calculer des prédictions sur le plan de vol ; - Un calculateur de gestion des pannes et des alarmes, encore appelé « Flight Warning System » ; 15 - Un dispositif de visualisation des informations de vol au pilote. Ce dispositif est généralement un écran plat disposé sur a planche de bord ; - Un système de gestion des actions à réaliser pour changer de phases de vol ; - Une interface homme-machine. Il est préférable que cette 20 interface soit une surface tactile dite « multitouch » permettant au pilote de sélectionner, de modifier et de valider très simplement les informations nécessaires au vol. Cependant, un système d'interface classique comprenant un curseur graphique piloté par un contrôleur de type « souris » informatique convient également. Dans ce qui suit, l'interface homme- 25 machine est une interface tactile. Bien entendu, cette liste de moyens n'est pas exhaustive. Le système peut comporter des moyens propres d'informations météorologiques susceptibles d'influencer les conditions du vol. Plus généralement, le système peut comporter tous moyens ayant une influence sur le déroulement 30 d'un vol d'aéronef. Ces différents moyens sont présents dans tous les aéronefs récents. Il est à noter que l'on entend par « plan de vol » la totalité de la mission effectuée par l'aéronef, celle-ci débutant par la phase de roulage au sol avant le décollage et finissant avec la phase de roulage au sol après 35 l'atterrissage de l'aéronef. Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre dans le cadre d'une présentation graphique du plan de vol comportant une ligne des temps ou « Timeline ». On sait que ce type de représentation graphique fournit un support de liaison logique entre toutes les informations nécessaires à l'accomplissement du vol. Une représentation graphique du plan de vol selon l'invention est représentée en figure 1. Elle comporte une échelle TL graduée en temps T ou « timeline », les différentes phases du vol étant affichées en regard de l'horaire correspondant à leur accomplissement. Préférentiellement, la description du vol est orientée de bas en haut. En effet, l'affichage cartographique du vol est usuellement orienté dans cette direction. Le pilote peut alors plus facilement faire le lien entre l'affichage cartographique et l'affichage textuel du plan de vol. L'échelle de temps comporte un symbole représentant une maquette « avion » A. Cette maquette est située, dans un mode de fonctionnement standard, sur l'échelle graduée des temps à l'heure courante. Cette représentation graphique comporte également les informations alphanumériques IA essentielles qui sont les vitesses requises, les altitudes requises et les points de passage ou « Waypoint ». Sur les différentes figures, on trouve également des symboles SM météorologiques représentatifs du vent ou des phénomènes météorologiques. Ces symboles sont représentés classiquement par un système de flèches orientées, de barbules et de fanions. Les différentes phases du vol sont structurées en plusieurs zones : - Une première zone concernant le passé proche notée « PASSE PROCHE ». Lorsque le vol a débuté, cette zone permet de se remémorer l'heure de passage et d'autres paramètres importants au moment du passage de points particuliers. Lorsque l'avion est effectivement en vol, l'équipage peut ainsi vérifier ces paramètres par rapport aux prédictions faites avant le val; - Une seconde zone concernant le présent notée « PRESENT » dans laquelle on retrouve par exemple l'heure présente et la masse courante de l'aéronef ; - Une troisième zone décrivant le vol dans son ensemble notée 35 FUTUR ». Le pilote peut gérer le début et la durée de la plage de temps affichée: Le début peut soit être l'heure actuelle, soit une heure future, éventuellement une heure passée. Modifier le début de la plage revient à se déplacer dans le temps. Modifier la durée permet de voir, de « zoomer » sur plus ou moins d'informations. Le système gère automatiquement les altérations dans l'affichage des informations en fonction de la durée demandée. Par exemple, sur la figure 2, la durée demandée n'est pas compatible d'un affichage de toutes les informations concernant la phase de roulage ou de décollage ou « SID » signifiant « Standard Instrument Departure », le système ne représente plus alors que des points P. Par contre, certaines informations importantes contenues dans ces phases sont maintenues. Par exemple, le point ou le système de gestion de vol prévoit d'atteindre une altitude prédéterminée peut être maintenu en permanence ; - Une quatrième zone concernant l'arrivée notée « ARRIVEE ». On représente à cet endroit l'heure d'arrivée et la distance à destination. Si un aéroport de secours est défini dans le plan de vol, cet aéroport est mentionné avec la prédiction de carburant à l'arrivée à cet aéroport. Cette prédiction de carburant concerne l'aéroport de destination si aucun aéroport de secours n'est défini. La première zone dite du passé proche est destinée à permettre la vérification des prédictions initiales réalisées avant le vol avec les performances effectives pendant le vol. Ainsi la sélection de n'importe quel élément affiché dans le passé proche donne accès à l'affichage d'une figuration représentant les prédictions initiales le long du plan de vol et l'effectif réalisé durant le vol. Les écarts importants sont particulièrement mis en évidence. Dans la troisième zone de vol, l'opérateur peut réaliser différentes actions et paramétrages. A titre d'exemples, il peut paramétrer la plage horaire affichée avec des interactions gestuelles tactiles très intuitives. Lorsque le début de la plage horaire n'est pas le présent, la séparation entre les zones présents et vol est plus marquée. La maquette avion est également représentée différemment. Dans ce cas, une interaction sur cette maquette permet de ramener immédiatement le début de la plage horaire sur le présent. Cette interaction peut être, par exemple, une double frappe ou « tap » sur la représentation graphique de la maquette. Si la durée de la plage horaire est trop petite, certaines informations sont condensées. Par contre, certaines informations restent toujours disponibles. Par exemple, sur la figure 2, on voit que les phases de roulage et de départ ont été condensées. Les points ne sont représentés que par des points et un surlignage identifie qu'il s'agit d'une phase condensée. Une action simple permet dans cette configuration de sélectionner une plage horaire contenant juste la phase. Seule l'heure est affichée sur l'ensemble des points de passage. Les données fondamentales de vitesse et d'altitude ne sont affichées que là où elles sont caractéristiques. De la même façon, les données concernant les conditions météorologiques et en particulier la vitesse et la direction du vent ne sont affichées que là où elles sont caractéristiques. L'affichage de ces valeurs permet éventuellement au pilote de modifier ces paramétrages. en les sélectionnant comme on le voit sur la figure 3. Une fenêtre FO apparaît alors comportant les informations détaillées de paramétrage. La quatrième zone dite d'arrivée résume les prédictions les plus importantes et permet des actions clés relative à la gestion du vol. Les informations présentées préférentiellement sont : - L'heure d'arrivée à la destination. Sélectionner l'heure d'arrivée 20 ouvre une interface permettant de paramétrer tout ce qui peut influencer l'heure d'arrivée de façon intuitive. Par exemple cette interface permet au sol d'entrer l'heure de décollage, d'agir sur la vitesse de croisière sélectée, - La destination : Sélectionner ce champ amène une interface donnant des prédictions plus complètes à destination comme, par exemple, 25 la quantité de fuel restant et permet de gérer un déroutement en sélectionnant une nouvelle destination ; - L'aéroport « Alternative » ou de secours : Lorsque ce champ n'est pas encore rempli, sa sélection permet d'accéder à un menu de saisie de cet aéroport. S'il est déjà saisi, l'interface permet d'activer cet aéroport et 30 en faire la nouvelle destination ou de consulter des prédictions plus complètes. - La quantité de fuel prédite au moment de l'atterrissage à l'aéroport de secours. La présentation de cette information est augmentée d'une information de tendance et d'alarme, si la prédiction de quantité 35 restante dérive vers le bas. Au fur et à mesure que le vol progresse, la quantité de fuel prédite décroit, cela est indiqué au pilote, sous la forme, par exemple, d'une flèche à droite de la valeur numérique, orientée vers le bas. Si la quantité approche d'une valeur minimale critique, cela est également représenté, par exemple en changeant la couleur de la flèche. Dans ce contexte général de présentation des informations de vol, le procédé selon l'invention consiste à ajouter des icônes ou des symboles graphiques spécifiques dans la zone de vol aux points caractéristiques de changement de phase de vol. Plus précisément, ces icônes sont représentatives de l'état global d'avancement des tâches à effectuer avant un changement de phase de vol. Sur les différentes figures, cette icône 11 a une forme circulaire. Cette forme est donnée à titre indicatif. Néanmoins, sur le plan ergonomique, il est intéressant que l'icône soit « parlante », c'est-à-dire qu'elle comporte des symboles familiers du pilote. La représentation graphique de cette icône graphique interactive comporte un premier symbole représentatif de la phase de vol à venir et un second symbole représentatif de l'état global d'avancement des tâches à effectuer avant le changement de phase de vol. A titre d'exemple, le premier symbole peut être une flèche brisée orientée vers le bas indiquant que l'aéronef va amorcer sa descente ou un drapeau indiquant que l'aéronef va décoller. Sur les différentes figures, les icônes sélectionnées sont représentées entourées d'un double cercle. Le second symbole peut avoir plusieurs représentations graphiques, fonction de l'état global d'avancement des tâches à effectuer 25 avant le changement de phase de vol. A titre de premier exemple, si des actions restent à exécuter avant la transition dans cette phase, le second symbole représente un panneau d'interdiction classiquement représenté par un disque rouge ou ambre comportant une barre blanche horizontale. On retrouve une telle 30 représentation sur les figures 1 à 4. Le pilote peut alors sélectionner le symbole comme on le voit sur la figure 4. Le système de gestion des tâches demande l'affichage de la liste des tâches à réaliser sous forme d'une fenêtre F1. Cette liste est ordonnée selon un ordre paramétré avec les textes fournis par les différents systèmes. A chaque tâche est associée une seconde icône graphique 12 interactive représentative de l'état d'avancement de ladite tâche. Lorsque la tâche est réalisée, cette seconde icône est, par exemple, un « feu vert » représenté par un disque vert. Lorsque la tâche n'est pas réalisée, cette seconde icône est, par exemple, un panneau d'interdiction représenté comme précédemment. Sur la figure 4, deux icônes sont des feux verts et six sont des panneaux d'interdiction. Lorsque le pilote demande une tâche particulière, le système de gestion des tâches prévient le système d'affichage que l'interface associée est demandée par le pilote. Cela conduit à l'affichage d'une seconde interface ou fenêtre F2 permettant au pilote d'effectuer les tâches requises. Avantageusement, l'interface qui apparaît est la même que l'interface qui apparait si la tâche est initialisée par une autre méthode. Par exemple, dans la figure 5, la tâche notée « Weight/Fuel Inn» qui permet au système de connaître la masse de l'appareil et du carburant fait partie des tâches de la phase de décollage notée « StartUp ».Cette interface est la même que si l'initialisation des masses et initialisée à partir de la sélection de l'indication de masse ou « growth weight » dans la zone « présent » ou dans la zone « d'arrivée ». Si le système détecte que l'on passe dans une phase suivante alors que toutes les actions n'ont pas été réalisées, une alarme est déclenchée. Le système est capable de gérer plusieurs types d'alarmes en fonction de la criticité de la tâche non réalisée : de la simple alerte visuelle gérée de façon autonome par le gestionnaire de tâche au travers de la présentation des données de vol, jusqu'à l'alerte sonore rendue possible en connectant le système de gestion des tâches au gestionnaire central des alarmes, appelé encore « Flight Warning System ». A titre de second exemple, le pilote peut souhaiter surpasser les demandes d'initialisation. Il considère alors que l'on peut passer dans la phase suivante du vol alors que certaines tâches ne sont pas réalisées sans risques. Il peut l'indiquer au système. Ainsi, à chaque niveau, il est capable d'indiquer au système qu'il considère les tâches restantes comme non nécessaires ou réalisées par ailleurs. Le système affiche alors non pas un second symbole de type feu vert, ni un symbole d'interdiction, mais un symbole alternatif représentatif du surpassement du système. Par exemple, ce symbole peut être un fond gris avec un surlignage ambre ou orange indiquant une désactivation tout en maintenant un certain niveau d'alerte sur une situation non nominale. Avantageusement, le système peut être paramétré pour interdire le surpassement de certaines tâches absolument vitales pour la sécurité. Par exemple, ceci peut être le cas pour le calcul des vitesses de décollage. A titre de troisième exemple, si une action remet en cause l'exécution passée d'une tâche, et nécessite donc que cette tâche soit à nouveau réalisée, le système est capable de réinitialiser la présentation associé à la tâche en présentant un second symbole d'interdiction, en ajoutant une caractéristique attirant l'attention des pilotes vers cette tâche particulière. Cette caractéristique d'attention peut être paramétrée pour être nulle dans certains cas, ou très prégnante comme, par exemple, un clignotement du symbole. Le paramétrage est fonction de la criticité de la tâche. A titre de quatrième exemple, si le système anticipe que l'action est longue à réaliser et que le temps restant jusqu'à la transition de phase est court, des caractéristiques d'alertes sont ajoutées sur le symbole d'interdiction. Ceci est particulièrement avantageux pour certaines transitions de phases comme la descente ou l'approche. Ainsi, le système de gestion de vol connaît l'heure où il considère que la mise en descente doit intervenir. Avant cette phase, l'équipage doit avoir réalisé un certain nombre de tâches consistant principalement en une initialisation de l'approche vers le terrain de destination. Cette préparation peut être plus ou moins longue. Le présent système fait donc une prédiction de la durée de préparation basée sur, par exemple, la complexité du terrain de destination calculée sur la base du nombre de pistes, du nombre d'approches et du nombre des arrivées standards et les conditions météorologiques sur l'aéroport. Lorsque la durée prédite s'approche de la durée restante jusqu'à la transition, le système peut prévenir l'équipage. Lorsqu'une action ou une tâche à accomplir est gérée par un système déterminé, comme, par exemple, le système de gestion du vol, et que cette action fait partie des actions surveillées par le système de gestion 35 des actions, ce système particulier avertit le système de gestion des actions à l'initialisation du vol, puis en cours de vol. A l'initiation, ce système déterminé donne : - Le texte à associer à l'affichage de l'action ; - La transition de phase concernée par l'action ; - Un indicateur discret de la criticité de l'action, cet indicateur peut être du type « action contournable » ou « action incontournable »; - Un indicateur discret de la durée de l'action en lui indiquant si cette durée est dimensionnante ou non. Si cette durée est dimensionnante, le système de gestion des actions la prend en compte pour déterminer la 10 durée restante jusqu'à la transition de phase ; - La référence de l'interface à faire apparaître pour effectuer l'action. Après l'initialisation et en cours de vol, ce système déterminé 15 donne au système de gestion des actions les informations suivantes : - Etat de la tache qui peut être réalisée, non réalisée ou surpassée ; - Durée de la tâche, si elle est dimensionnante ; - Réinitialisation ou « Reset » de la tâche, pour indiquer qu'une 20 action pilote ou un événement a rendu nécessaire de refaire la tâche. REVENDICATIONS1. Procédé de représentation graphique, de modification et de validation d'un plan de vol aéronautique pour système avionique d'aéronef, 5 ledit système comprenant des moyens de calcul et de génération dudit plan de vol, un système de gestion des tâches nécessaires à l'accomplissement dudit plan de vol, un dispositif de visualisation affichant une représentation graphique dudit plan de vol et une interface homme-machine apte à réaliser des sélections, des modifications ou des ajouts dans les informations 10 contenues dans ladite représentation graphique, lesdites sélections, modifications et ajouts étant pris en compte par le système de gestion des tâches, ladite représentation graphique comportant une échelle des temps (TL) sur laquelle figurent au moins les différentes phases du plan de vol et les informations correspondantes auxdites phases, 15 Caractérisé en ce que le procédé comporte une étape d'affichage d'au moins une première icône (11) graphique interactive, représentative de l'état global d'avancement des tâches à effectuer avant un changement de phase de vol. 20 2. Procédé de représentation graphique, de modification et de validation d'un plan de vol aéronautique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sélection au moyen de l'interface homme-machine de ladite première icône graphique (11) interactive entraîne l'ouverture d'une première fenêtre graphique (F1) comportant la liste nominative des tâches à accomplir, 25 à chaque tâche est associée une seconde icône graphique ((2) interactive représentative de l'état d'avancement de ladite tâche. 3. Procédé de représentation graphique, de modification et de validation d'un plan de vol aéronautique selon la revendication 2, caractérisé 30 en ce que la sélection au moyen de l'interface homme-machine d'une seconde icône graphique (12) interactive entraîne l'ouverture d'une seconde fenêtre graphique (F2) comportant la liste des informations représentative de la tâche associée à cette seconde icône graphique, lesdites informations pouvant être validées, modifiées ou complétées. 35 4. Procédé de représentation graphique, de modification et de validation d'un plan de vol aéronautique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lorsque l'état global d'avancement des tâches à effectuer avant le changement de phase de vol est jugé insuffisant par le système avionique de l'aéronef, une alarme est déclenchée. 5. Procédé de représentation graphique, de modification et de validation d'un plan de vol aéronautique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lorsque la phase de vol est engagée alors que l'ensemble des tâches à effectuer avant le changement de phase de vol n'a pas été totalement effectué, une indication de surpassement est donnée au système. 6. Procédé de représentation graphique, de modification et de validation d'un plan de vol aéronautique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, la réalisation de l'ensemble des tâches à effectuer avant le changement de phase de vol demande un temps déterminé, dès que le temps restant avant le changement de phase est voisin dudit temps déterminé, le système met en oeuvre des moyens pour prévenir l'équipage. 7. Procédé de représentation graphique, de modification et de validation d'un plan de vol aéronautique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'interface homme-machine est une 25 surface tactile disposée sur le dispositif de visualisation.