Brevet FR3159021A1 — publié le 20250808

Système et procédé de surveillance d’un vol autonome d’un aéronef. Le système de surveillance (10) d’un vol autonome d’un aéronef (1) comprend un calculateur avionique (14) de l’aéronef configuré pour : - recevoir ou déterminer une information de vol autonome de l’aéronef ; - recevoir d’un récepteur radiofréquences (12) de l’aéronef, un signal d’appel de l’aéronef issu d’une station sol (16), le signal d’appel étant indépendant de toute transmission d’information de la station sol vers l’aéronef ; et - suite à la réception d’un signal d’appel pendant un vol autonome de l’aéronef, envoyer une commande de remise des gaz à un système de gestion de vol (18) de l’aéronef de façon à engager une manœuvre de remise des gaz. Figure pour l’abrégé : Fig. 2 Système et procédé de surveillance d’un vol autonome d’un aéronef. L’invention est relative au domaine du vol autonome des aéronefs. Certains aéronefs comportent un système prévu pour permettre un vol autonome de l’aéronef lors de certaines circonstances, ce vol autonome étant notamment prévu pour réaliser un atterrissage automatique de l’aéronef sur une piste d’atterrissage d’un aéroport de déroutement. Dans un mode de réalisation, les circonstances considérées correspondent à une incapacité de pilotage de l’équipage de l’aéronef. De façon connue, un aéronef peut être équipé d’un système embarqué de détection d’une incapacité de pilotage affectant l’équipage de l’aéronef. Lors de la détection d’une telle incapacité de pilotage de l’équipage de l’aéronef, une information est transmise au système précité prévu pour permettre un vol autonome de l’aéronef. Un mode de pilotage de l’aéronef en mode autonome est alors engagé et une information correspondante est envoyée à une station sol, en particulier à un centre de contrôle aérien ATC (« Air Traffic Control » en anglais). Etant donné que l’équipage est en situation d’incapacité de pilotage, les communications entre l’aéronef et le centre de contrôle aérien ne sont réalisées que dans le sens allant de l’aéronef vers le centre de contrôle aérien (messages automatiques envoyés selon une fréquence déterminée). Un tel vol en mode autonome correspondant à une situation d’urgence, un contrôleur du centre de contrôle aérien surveille le vol autonome de l’aéronef avec une attention particulière. Il surveille notamment des informations de prévision de vol transmises de façon automatique par l’aéronef : trajectoire prévue, piste d’atterrissage prévue pour l’atterrissage, etc. En particulier, le contrôleur gère le trafic des aéronefs environnants de façon à libérer l’espace aérien nécessaire pour permettre le vol de l’aéronef selon la trajectoire prévue transmise au centre de contrôle aérien. Le contrôleur prend aussi des dispositions pour que la piste d’atterrissage soit disponible pour l’atterrissage de l’aéronef. Toutefois, malgré les dispositions prises par le contrôleur aérien, un événement imprévu affectant la possibilité pour l’aéronef d’atterrir sur la piste d’atterrissage ne peut pas être totalement exclus : intrusion d’un véhicule sur la piste d’atterrissage, conditions météorologiques dégradées, etc. Il serait donc souhaitable que le contrôleur puisse envoyer une requête vers l’aéronef afin de l’empêcher d’atterrir sur la piste d’atterrissage en cas d’événement imprévu. La présente invention a notamment pour but d’apporter une solution à ce problème. Elle concerne un système de surveillance d’un vol autonome d’un aéronef, comprenant un calculateur avionique de l’aéronef configuré pour : - recevoir ou déterminer une information de vol autonome de l’aéronef ; - recevoir d’un récepteur radiofréquences de l’aéronef, un signal d’appel de l’aéronef issu d’une station sol, le signal d’appel étant indépendant de toute transmission d’information de la station sol vers l’aéronef ; et - suite à la réception d’un signal d’appel pendant un vol autonome de l’aéronef, envoyer une commande de remise des gaz à un système de gestion de vol de l’aéronef de façon à engager une manœuvre de remise des gaz. Ainsi, lorsqu’un personnel de la station sol (par exemple un contrôleur aérien) détecte un événement affectant la possibilité pour l’aéronef d’atterrir sur la piste d’atterrissage, il peut envoyer un signal d’appel à destination de l’aéronef. Cela a pour effet, suite à la réception du signal d’appel à bord de l’aéronef, de provoquer la commande d’une remise des gaz de l’aéronef. Un atterrissage de l’aéronef sur la piste d’atterrissage est ainsi évité. Selon un mode de réalisation, le signal d’appel de l’aéronef est un signal d’appel de type SelCal. Selon un autre mode de réalisation, le signal d’appel correspond à une sonnerie d’un appel de type téléphonique de la station sol vers l’aéronef. Dans un mode particulier de réalisation, l’information de vol autonome de l’aéronef correspond à une situation d’incapacité de pilotage d’un équipage de l’aéronef. De façon avantageuse, le calculateur avionique est en outre configuré pour : - recevoir une information d’altitude de l’aéronef ; et - n’envoyer la commande de remise des gaz au système de gestion de vol de l’aéronef que si l’altitude de l’aéronef est inférieure à un seuil d’altitude prédéterminé. De façon particulière, le calculateur avionique est en outre configuré pour envoyer vers la station sol une information correspondant à une prévision de vol de l’aéronef, si l’altitude de l’aéronef est supérieure au seuil d’altitude prédéterminé. L’invention est également relative à un procédé de surveillance d’un vol autonome d’un aéronef, le procédé comprenant les étapes suivantes mises en œuvre par un calculateur avionique de l’aéronef : - A) recevoir ou déterminer une information de vol autonome de l’aéronef ; - B) recevoir d’un récepteur radiofréquences de l’aéronef, un signal d’appel de l’aéronef issu d’une station sol, le signal d’appel étant indépendant de toute transmission d’information de la station sol vers l’aéronef ; et - C) suite à la réception d’un signal d’appel pendant un vol autonome de l’aéronef, envoyer une commande de remise des gaz à un système de gestion de vol de l’aéronef de façon à engager une manœuvre de remise des gaz. Dans un mode de réalisation, l’étape C) comprend les sous-étapes suivantes : - C1) recevoir une information d’altitude de l’aéronef ; et - C2a) n’envoyer la commande de remise des gaz au système de gestion de vol de l’aéronef que si l’altitude de l’aéronef est inférieure à un seuil d’altitude prédéterminé. De façon particulière, l’étape C) comprend en outre une sous-étape C2b) consistant à envoyer vers la station sol une information correspondant à une prévision de vol de l’aéronef, si l’altitude de l’aéronef est supérieure au seuil d’altitude prédéterminé. De façon avantageuse, le procédé comporte en outre les étapes suivantes mises en œuvre avant l’étape B) : - α1) recevoir par la station sol une prévision d’atterrissage de l’aéronef en vol autonome sur une piste d’atterrissage déterminée d’un aéroport ; - α2) en cas d’événement susceptible de compromettre un atterrissage sur ladite piste d’atterrissage, transmission par la station sol, d’un signal d’appel de l’aéronef. L’invention est également relative à un aéronef comprenant un tel système de surveillance d’un vol autonome de l’aéronef. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures annexées. La FIG. 1 illustre un aéronef équipé d’un système de surveillance d’un vol autonome de l’aéronef. La FIG. 2 illustre de façon schématique un système de surveillance d’un vol autonome de l’aéronef conforme à un mode de réalisation de l’invention. La FIG. 3 illustre un procédé de surveillance d’un vol autonome de l’aéronef conforme à un mode de réalisation de l’invention. La FIG. 4 illustre un mode particulier de réalisation du procédé de surveillance d’un vol autonome de l’aéronef de la FIG. 3 . Le système de surveillance 10 d’un vol autonome représenté sur la FIG. 2 comprend un calculateur avionique 14 d’un aéronef tel que l’aéronef 1 illustré sur la FIG. 1 . Le calculateur avionique 14 est relié en sortie à un système de gestion de vol 18 de l’aéronef, tel par exemple qu’un système de type FMS (« Flight Management System » en anglais). Le calculateur avionique 14 est également relié en entrée à un récepteur radiofréquences 12 de l’aéronef, par exemple un récepteur de type VHF (« Very High Frequency » en anglais) prévu pour communiquer avec une station sol 16 via une liaison radiofréquences 15. De façon alternative, le récepteur radiofréquences 12 correspond à un récepteur de communications par satellite de type SATCOM prévu pour communiquer avec la station sol 16 via une liaison radiofréquences par satellite. La station sol 16 correspond par exemple à un centre de contrôle aérien. Le système de surveillance 10 est par exemple installé dans une baie avionique 2 de l’aéronef. En fonctionnement, lorsque l’aéronef 1 passe en mode de vol autonome, par exemple lors d’une situation d’urgence telle qu’une incapacité de pilotage de l’équipage de l’aéronef, l’aéronef détermine une piste d’atterrissage possible pour atterrir sur un aéroport de déroutement, ainsi qu’une trajectoire de déroutement vers cette piste d’atterrissage. L’aéronef envoie un message vers la station sol 16 par la liaison de radiocommunication 15 ou par une autre liaison de communication. Ce message est prévu pour informer un opérateur de la station sol que l’aéronef est en vol autonome et il contient également des informations correspondant à la trajectoire de déroutement et à la piste d’atterrissage déterminée de l’aéroport de déroutement. L’opérateur de la station sol surveille alors la disponibilité de la piste d’atterrissage déterminée. S’il détecte un événement susceptible de compromettre la possibilité d’atterrissage de l’aéronef sur la piste déterminée, en particulier une intrusion d’un véhicule sur la piste d’atterrissage ou une situation météorologique dégradée, l’opérateur envoie un signal d’appel vers l’aéronef via la liaison de radiocommunication 15. Ce signal d’appel est un signal indépendant de toute transmission d’information de la station sol vers l’aéronef, c’est-à-dire que l’opérateur envoie ce signal d’appel vers l’aéronef sans l’accompagner d’une information correspondant à la signification dudit signal d’appel (à savoir une indisponibilité de la piste d’atterrissage). Le signal d’appel est donc un signal du type informant l’aéronef que la station sol souhaite entrer en contact avec lui. Selon un mode de réalisation, le signal d’appel est un signal d’appel de type SelCal (« Selective Calling » en anglais). Le signal d’appel de type SelCal est un signal d’appel sélectif qui cible uniquement l’aéronef considéré en fonction d’un numéro d’immatriculation SelCal attribué à cet aéronef. Selon un autre mode de réalisation, le signal d’appel correspond à une sonnerie d’un appel de type téléphonique initié par la station sol à destination de l’aéronef. Cet appel téléphonique est par exemple réalisé via une liaison satellitaire de type SATCOM. Le signal d’appel est reçu par le récepteur radiofréquences 12 de l’aéronef, qui le transmet au calculateur avionique 14. Le calculateur avionique vérifie si l’aéronef est en vol autonome. Pour cela, il vérifie s’il a préalablement déterminé une information de vol autonome de l’aéronef ou s’il a reçu une telle information d’un autre système de l’aéronef tel par exemple qu’un système de surveillance d’une incapacité de pilotage de l’équipage de l’aéronef. Si le signal d’appel a été reçu pendant un vol autonome de l’aéronef, le calculateur avionique 14 envoie une commande de remise des gaz au système de gestion de vol 18 de l’aéronef. Cela permet de commander une manœuvre de remise des gaz de l’aéronef et donc d’éviter un atterrissage de l’aéronef sur la piste d’atterrissage qui n’est pas disponible. Le fait d’utiliser pour cela un signal d’appel sans communication d’autres informations de la station sol vers l’aéronef permet d’une part d’améliorer la réactivité du système et d’autre part de limiter l’occupation des fréquences de communication. Cela présente en outre l’avantage de ne pas nécessiter d’interpréter de façon complexe des instructions qui autrement pourraient être envoyées en langage naturel par l’opérateur de la station sol. Dans un mode particulier de réalisation, le calculateur avionique 14 reçoit en outre une information Alti d’altitude de l’aéronef et il n’envoie la commande de remise des gaz vers le système de gestion de vol 18 que si l’altitude de l’aéronef est inférieure à un seuil d’altitude prédéterminé Thr. De façon particulière, ce seuil d’altitude Thr correspond à une hauteur par rapport au seuil de piste de la piste d’atterrissage déterminée ou par rapport au terrain survolé. Par exemple, l’altitude du seuil de piste de la piste d’atterrissage déterminée est acquise par la calculateur avionique 14 à partir d’une base de données embarquée à bord de l’aéronef. En particulier, la hauteur précitée correspond à une hauteur en dessous de laquelle l’aéronef est en phase d’approche finale de la piste d’atterrissage considérée. Cette hauteur est par exemple choisie sensiblement égale à 3000 pieds (environ 914 mètres). De façon avantageuse, si l’altitude de l’aéronef est supérieure au seuil d’altitude prédéterminé lorsque le calculateur avionique 14 reçoit le signal d’appel, le calculateur avionique envoie vers la station sol une information correspondant à une prévision de vol de l’aéronef. Cela permet ainsi à l’opérateur de la station sol 16 de requérir l’envoi de ladite information par l’aéronef. Il est ainsi possible de réduire la fréquence d’envoi automatique vers la station sol d’informations de l’aéronef en situation de vol autonome. Cela permet de réduire l’occupation des fréquences de communication. L’information de prévision de vol de l’aéronef correspond notamment à une information relative à la piste d’atterrissage déterminée pour l’atterrissage de l’aéronef et/ou à une information relative à la trajectoire de déroutement déterminée pour rejoindre cette piste d’atterrissage. Le procédé correspondant est illustré sur la FIG. 3 . Il comprend les étapes suivantes mises en œuvre par le calculateur avionique 14 : - une étape 33 (libellée A sur la figure) de réception ou de détermination d’une information correspondant à une situation de vol autonome de l’aéronef ; - une étape 34 (libellée B sur la figure) de réception, du récepteur radiofréquences 12, d’un signal d’appel de l’aéronef 1 issu de la station sol 16, le signal d’appel étant indépendant de toute transmission d’information de la station sol vers l’aéronef ; et - une étape 35 (libellée C sur la figure), suite à la réception d’un signal d’appel pendant un vol autonome de l’aéronef, d’envoi d’une commande de remise des gaz au système de gestion de vol 18 de l’aéronef, de façon à engager une manœuvre de remise des gaz de l’aéronef. Dans un mode particulier de réalisation illustré sur la FIG. 4 , l’étape 35 comprend : - une sous-étape 35a (libellée C1 sur la figure) de réception de l’information Alti d’altitude de l’aéronef ; et - une sous-étape 35b1 (libellée C2a sur la figure) consistant à n’envoyer la commande de remise des gaz au système de gestion de vol 18 de l’aéronef que si l’altitude de l’aéronef est inférieure au seuil d’altitude prédéterminé Thr. De façon particulière, le procédé comporte en outre une sous-étape 35b2 (libellée C2b sur la figure) consistant à envoyer vers la station sol 16 une information correspondant à une prévision de vol de l’aéronef, si l’altitude de l’aéronef est supérieure au seuil d’altitude prédéterminé Thr. De façon avantageuse, le procédé comporte en outre les étapes suivantes mises en œuvre avant l’étape 34 : - une étape 31 (libellée α1 sur la figure) de réception par la station sol 16 d’une prévision d’atterrissage de l’aéronef en vol autonome sur une piste d’atterrissage déterminée d’un aéroport ; et - en cas d’événement susceptible de compromettre un atterrissage sur ladite piste d’atterrissage, une étape 32 (libellée α2 sur la figure) de transmission par la station sol 16, d’un signal d’appel de l’aéronef. 1) Système de surveillance (10) d’un vol autonome d’un aéronef (1), comprenant un calculateur avionique (14) de l’aéronef configuré pour : - recevoir ou déterminer une information de vol autonome de l’aéronef ; - recevoir d’un récepteur radiofréquences (12) de l’aéronef, un signal d’appel de l’aéronef issu d’une station sol (16), le signal d’appel étant indépendant de toute transmission d’information de la station sol vers l’aéronef ; et - suite à la réception d’un signal d’appel pendant un vol autonome de l’aéronef, envoyer une commande de remise des gaz à un système de gestion de vol (18) de l’aéronef de façon à engager une manœuvre de remise des gaz. 2) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal d’appel de l’aéronef est un signal d’appel de type SelCal. 3) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal d’appel correspond à une sonnerie d’un appel de type téléphonique de la station sol vers l’aéronef. 4) Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’information de vol autonome de l’aéronef correspond à une situation d’incapacité de pilotage d’un équipage de l’aéronef. 5) Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le calculateur avionique (14) est en outre configuré pour : - recevoir une information d’altitude (Alti) de l’aéronef ; et - n’envoyer la commande de remise des gaz au système de gestion de vol de l’aéronef que si l’altitude de l’aéronef est inférieure à un seuil d’altitude prédéterminé (Thr). 6) Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le calculateur avionique (14) est en outre configuré pour envoyer vers la station sol (16) une information correspondant à une prévision de vol de l’aéronef, si l’altitude de l’aéronef est supérieure au seuil d’altitude prédéterminé (Thr). 7) Procédé de surveillance d’un vol autonome d’un aéronef (1), le procédé comprenant les étapes suivantes mises en œuvre par un calculateur avionique (14) de l’aéronef : - A) recevoir ou déterminer une information de vol autonome de l’aéronef ; - B) recevoir d’un récepteur radiofréquences (12) de l’aéronef, un signal d’appel de l’aéronef issu d’une station sol (16), le signal d’appel étant indépendant de toute transmission d’information de la station sol vers l’aéronef (1) ; et - C) suite à la réception d’un signal d’appel pendant un vol autonome de l’aéronef, envoyer une commande de remise des gaz à un système de gestion de vol (18) de l’aéronef de façon à engager une manœuvre de remise des gaz. 8) Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape C) comprend les sous-étapes suivantes : - C1) recevoir une information d’altitude (Alti) de l’aéronef ; et - C2a) n’envoyer la commande de remise des gaz au système de gestion de vol (18) de l’aéronef que si l’altitude de l’aéronef est inférieure à un seuil d’altitude prédéterminé (Thr). 9) Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape C) comprend en outre une sous-étape C2b) consistant à envoyer vers la station sol une information correspondant à une prévision de vol de l’aéronef, si l’altitude de l’aéronef est supérieure au seuil d’altitude prédéterminé (Thr). 10) Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu’il comporte en outre les étapes suivantes mises en œuvre avant l’étape B) : - α1) recevoir par la station sol (16) une prévision d’atterrissage de l’aéronef en vol autonome sur une piste d’atterrissage déterminée d’un aéroport ; - α2) en cas d’événement susceptible de compromettre un atterrissage sur ladite piste d’atterrissage, transmission par la station sol, d’un signal d’appel de l’aéronef. 11) Aéronef (1), caractérisé en ce qu’il comprend un système de surveillance (10) d’un vol autonome de l’aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.