FR2991486A1 - Procede et dispositif d'assistance au suivi de mission d'un aeronef - Google Patents

Abstract

- Procédé et dispositif d'assistance au suivi de mission d'un aéronef. - Le dispositif (1) comporte des moyens (15) pour calculer des écarts d'un paramètre de vol par rapport à un plan de vol de référence, en tenant compte de prédictions, respectivement pour une pluralité de données de vol représentant des origines différentes, et des moyens d'affichage (5) pour présenter simultanément l'ensemble desdits écarts sur un écran (6) du poste de pilotage de l'aéronef, en indiquant à chaque fois l'origine correspondante.

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'assistance au suivi de mission d'un aéronef, en particulier d'un avion de transport. L'invention concerne plus particulièrement le suivi (par l'équipage de l'aéronef) de l'évolution de paramètres essentiels de l'aéronef pour suivre le déroulement d'une mission (ou vol) en cours, et vérifier si elle reste conforme à une mission de référence matérialisée par un plan de vol calculé au sol, en prenant en compte des prévisions de conditions de vol disponibles à la date de son établissement et chargées dans l'aéronef sous forme électronique.

En particulier, on sait que les procédures opérationnelles standards demandent à l'équipage d'un aéronef d'effectuer une vérification de la cohérence : - d'une part, entre la quantité de carburant réelle mesurée sur les instruments de bord à chaque point tournant du plan de vol (ou à intervalles de temps réguliers) et la quantité prévue au niveau d'un plan de vol de référence (relatif à une mission de référence) ; et - d'autre part, entre l'heure de passage lue sur la montre à chaque point tournant du plan de vol et celle prévue par le plan de vol de référence. Concernant la vérification de la quantité de carburant disponible, à chaque point tournant, un logiciel de préparation du vol a calculé l'estimée de quantité de carburant restant disponible dans l'aéronef. La procédure impose à l'équipage de comparer cette quantité de carburant prédite avec la quantité de carburant mesurée (lue sur l'ECAM) en la notant sous celle prédite. En cas d'écart, les procédures opérationnelles demandent à l'équipage d'effectuer plusieurs types de tests (vérification de l'état des systèmes de l'aéronef : prélèvement d'air moteur, bec et volets, train d'atterrissage par rapport à ce qui était prévu, vérification de la trajectoire et des vents pris en compte, calcul de la somme de la quantité de carburant consommée et celle restant disponible et comparaison avec la quantité de carburant embarquée avant le vol,...) pour identifier la source de l'écart observé. Dans le cas où l'écart est lié à une modification de trajectoire, à une différence de l'état de systèmes de l'aéronef ou des conditions (vent, température,...) rencontrées, l'équipage s'appuie sur la documentation disponible dans l'aéronef (de type papier ou de type électronique) pour réévaluer la quantité de carburant nécessaire au déroulement du vol jusqu'à destination, compte tenu de l'état réel de l'aéronef et/ou des conditions rencontrées, et pour mettre à jour la quantité de carburant résiduelle à destination. Dans le cas d'une fuite de carburant (somme de la quantité de carburant consommée et celle disponible différente de la quantité de carburant embarquée avant le vol), l'équipage doit réévaluer très régulièrement la quantité de carburant résiduelle à destination de la même façon que précédemment, mais en prenant en compte à chaque fois la valeur mise à jour de la quantité de carburant réellement disponible à bord, pour s'assurer qu'il lui reste assez de carburant pour arriver à destination. En outre, si la déviation n'est due à aucune des deux causes précédentes, l'aéronef subit une dégradation (aérodynamique, moteur,...) par rapport au modèle théorique qui permet de calculer les prédictions en quantité de carburant et heure estimée le long du plan de vol. Dans ce cas, l'équipage estime un facteur de performance conservatif qui peut être entré dans le système de gestion du vol pour recaler le modèle de performance théorique utilisé par ce dernier (le dégrader) de manière à obtenir des prédictions plus proches de la réalité. Cette estimation peut être réalisée, soit à partir de la documentation disponible dans l'aéronef (papier ou électronique) si l'équipage connaît la dégradation affectant l'aéronef, soit manuellement (en estimant la différence de carburant constatée et en calculant le ratio différence de carburant estimée sur quantité de carburant consommée).

Les opérations usuelles précitées, relatives à la tâche de suivi de mission, présentent des inconvénients. En particulier : - les procédures opérationnelles sont basées sur des opérations essentiellement manuelles, ce qui engendre une charge de travail pour l'équipage ; - l'équipage ne peut avoir connaissance d'une anomalie que lors d'une vérification manuelle ; - lors de la détection d'une anomalie, l'équipage ne connaît pas la tendance de la déviation et doit attendre les mesures manuelles suivantes ; - la gestion des anomalies liées à une dégradation de l'aéronef ou d'un moteur repose sur des recommandations dans la documentation uniquement pour certaines pannes bien identifiées. Pour les autres pannes, des vérifications et des calculs (et estimations) manuels, qui se traduisent par une charge de travail pour l'équipage, doivent être entrepris ; et - si les conditions de vol sont modifiées par rapport au plan de vol initial, l'équipage ne dispose plus de plan de vol de référence à bord, ce qui l'empêche de faire une comparaison pertinente pour deux instants du vol. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients et d'aider l'équipage dans de telles situations demandant notamment une charge de travail importante. Elle concerne un procédé automatique d'assistance au suivi de mission d'un aéronef, en particulier d'un avion de transport.

A cet effet, ledit procédé selon lequel, de façon automatique : - on prend en compte un plan de vol de référence relatif à une mission de référence ; - on mesure les valeurs effectives de paramètres relatifs à l'aéronef, au cours du vol courant dudit aéronef ; et - on réalise des prédictions, pour la suite du vol, en fonction de mesures réalisées à un instant courant, est remarquable selon l'invention en ce que, de façon automatique, pour au moins un paramètre de vol : a) on calcule des écarts dudit paramètre de vol par rapport audit plan de vol de référence, en utilisant un modèle de prédictions, respectivement pour une pluralité de données de vol tenant compte desdites valeurs effectives représentant des origines (ou sources d'écarts) différentes ; et b) on présente simultanément l'ensemble desdits écarts sur un écran du poste de pilotage de l'aéronef, en indiquant à chaque fois l'origine correspondante.

Ainsi, grâce à l'invention, on réalise des traitements automatiques et on fournit automatiquement à l'équipage les informations pertinentes au suivi de la mission, comme précisé davantage ci-dessous, ce qui permet notamment de réduire la charge de travail de l'équipage. Plus particulièrement, on présente à l'équipage l'ensemble des sources à l'origine d'écarts d'un paramètre de vol par rapport à un plan de vol de référence, ce qui fournit à l'équipage une information pertinente lui permettant d'avoir une vision exhaustive de l'origine et de la valeur des différents écarts de ce paramètre de vol et de pouvoir mettre en oeuvre le cas échéant les opérations (notamment correctives) nécessaires.

De préférence, bien que non exclusivement, ledit paramètre de vol représente l'un des paramètres suivants : - la quantité de carburant à un point donné ; et - l'heure de passage à un point donné. De plus, avantageusement, les données de vol susceptibles d'être à l'origine de différentes d'écarts d'un paramètre de vol, peuvent comprendre au moins certaines des données suivantes : - la vitesse ; - le vent ; - la température ; - l'altitude ; - la route. Par ailleurs, avantageusement, pour un paramètre de vol représentant la quantité de carburant, on réalise les opérations suivantes : - on réalise une prédiction de consommation au point courant du vol à partir du plan de vol réellement volé, en tenant compte de l'évolution d'un facteur de performance et des conditions de vol réellement rencontrées ; - on calcule l'écart de consommation au point courant entre d'une part ladite prédiction de consommation obtenue à partir du plan de vol réellement volé et d'autre part la consommation issue du plan de vol de référence ; et - on met en oeuvre des traitements dépendant de la valeur de cet écart de consommation. Dans ce cas, de façon avantageuse, on détermine, de plus, l'écart entre la consommation prédite audit point courant et la consommation mesurée, écart qui correspond à un écart à origine indéterminée. Par ailleurs, avantageusement : - au début d'une mission, on compare automatiquement un plan de vol initial entré avec ledit plan de vol de référence ; et/ou - au cours d'une mission, on remplace automatiquement le plan de vol de référence par un plan de vol courant, si des conditions particulières sont remplies (notamment lorsque le plan de vol courant s'écarte trop dudit plan de vol de référence). En outre, de façon avantageuse, on émet au moins un message d'alerte (de préférence de type visuel), lorsqu'au moins un paramètre de vol présente une dérive supérieure à une valeur de seuil, entre d'une part le plan de vol courant et d'autre part le plan de vol de référence.

Dans un mode de réalisation préféré, on affiche, de plus, dans le poste de pilotage, au moins un graphique illustrant simultanément les évolutions suivantes d'un paramètre de vol : - l'évolution réelle jusqu'à la position courante, puis l'évolution prédite, le long d'un plan de vol actif ; - l'évolution le long du plan de vol de référence ; et - au moins une limite ; et éventuellement - l'évolution le long d'un plan de vol alternatif. De préférence, on affiche sur ledit écran simultanément plusieurs graphiques tels que celui précité, relatifs respectivement à différents paramètres de vol.

Comme précisé ci-dessous, la présente invention permet de rassembler et synthétiser automatiquement les informations dont l'équipage a besoin pour s'assurer que les paramètres de vol évoluent nominalement, pour identifier une déviation éventuelle dans l'évolution d'un ou de plusieurs de ces paramètres de vol, pour isoler la ou les sources de cette déviation, et pour déterminer l'importance relative de chaque source afin que l'équipage puisse mettre en oeuvre une action ou des actions correctives adaptées. La présente invention permet à la fois de faciliter les opérations de suivi de mission (réalisées de façon manuelle actuellement) et de les améliorer en fournissant de nouveaux moyens automatiques de détection de sources potentielles d'une dérive (notamment de consommation de carburant) et en permettant à l'équipage de savoir quelle est la part relative de chaque source dans la dérive détectée. Les vérifications longues et fastidieuses requises par les procédures opérationnelles usuelles en cas de détection d'anomalie, sont ainsi remplacées avantageusement par une lecture et une interprétation directe de courbes présentant l'évolution (passée, prévue et réelle) des paramètres essentiels au suivi de la mission. La présente invention concerne également un dispositif d'assistance au suivi de mission d'un aéronef. Selon l'invention, ledit dispositif du type comprenant : - des moyens pour restituer et traiter un plan de vol de référence relatif à une mission de référence ; - des moyens pour mesurer les valeurs effectives de paramètres relatifs à l'aéronef, au cours du vol dudit aéronef ; et - des moyens pour réaliser des prédictions, pour la suite du vol, en fonction de mesures réalisées à un instant courant, est remarquable en ce qu'il comporte de plus : - des moyens pour calculer des écarts dudit paramètre de vol par rapport audit plan de vol de référence, en utilisant un modèle de prédictions, respectivement pour une pluralité de données de vol tenant compte desdites valeurs effectives représentant des origines différentes ; et - des moyens d'affichage pour présenter simultanément l'ensemble desdits écarts sur un écran du poste de pilotage de l'aéronef, en indiquant à chaque fois l'origine correspondante. En outre, avantageusement, ledit dispositif comporte, de plus : - des moyens pour restituer et traiter un plan de vol actif et un plan de vol alternatif ; - des moyens pour restituer et traiter des données de modules de calcul ; et/ou - des moyens de gestion d'alertes. Le dispositif conforme à la présente invention permet, notamment, de fournir automatiquement à l'équipage une représentation graphique de l'évolution passée, présente et prédite de différents paramètres de vol, de détecter une dérive de certains de ces paramètres de vol par rapport à leur évolution prévue dans une mission de référence, et d'indiquer les origines de cette dérive et la contribution relative de chaque origine à la valeur globale de la dérive. La présente invention concerne, en outre, un aéronef et en particulier un avion de transport, qui est équipé d'un dispositif d'assistance au suivi de mission, tel que précité. La figure 1 est le schéma synoptique d'un dispositif conforme à l'invention. Le dispositif 1 conforme à l'invention et représenté schématiquement sur la figure 1 est un dispositif automatique d'assistance au suivi de mission d'un aéronef non représenté, en particulier d'un avion de transport. Pour ce faire, ledit dispositif 1 qui est embarqué sur l'aéronef, est du type comportant : - un ensemble 2 de sources d'informations, qui sont susceptibles de mesurer les valeurs courantes de paramètres de l'aéronef, au cours d'un vol dudit aéronef ; - une unité centrale 3 qui est reliée par l'intermédiaire d'une liaison 4 audit ensemble 2 de sources d'informations et qui est susceptible de mettre en oeuvre une pluralité de fonctions précisées ci-après ; et - des moyens d'affichage 5 qui comprennent au moins un écran 6 et qui sont reliés par l'intermédiaire d'une liaison 7 à ladite unité centrale 3. Ledit dispositif 1 comporte également des moyens d'interface homme/machine 8 qui sont reliés par l'intermédiaire d'une liaison 9 à ladite unité centrale 3 et qui permettent à un membre d'équipage d'entrer des données dans le dispositif 1.

Selon l'invention, ladite unité centrale 3 comporte les moyens suivants, précisés ci-après : - des moyens 10 de restitution de données relatives à un plan de vol de référence représentatif d'une mission (ou vol) de référence. A titre d'illustration, une mission (ou vol) de référence peut comporter, de façon usuelle, différentes phases de vol successives et notamment une phase de décollage, une phase de montée, une phase de vol en croisière (suivant un ou plusieurs paliers de vol), et une phase d'approche et d'atterrissage ; - des moyens 11 de traitement et de restitution de données relatives au plan de vol actif et à un plan de vol alternatif ; - des moyens 12 de traitement et de restitution des conditions actuelles, qui peuvent notamment être reliés à l'ensemble 2 ; - des moyens 13 de traitement et de restitution des données issues de modules de calcul (précisés ci-dessous) ; et - des moyens 14 de gestion d'alertes.

Pour mettre en oeuvre une fonction essentielle de l'invention, ledit dispositif 1 comporte : - des moyens 15 qui font par exemple partie desdits moyens 13 et qui calculent les écarts d'un paramètre de vol par rapport audit plan de vol de référence, en tenant compte de prédictions (réalisées en fonction des mesures), respectivement pour une pluralité de données de vol représentant des origines différentes ; et - lesdits moyens d'affichage 5 qui présentent l'ensemble desdits écarts (reçus des moyens 15) sur ledit écran 6 du poste de pilotage de l'aéronef, en indiquant à chaque fois l'origine correspondante, comme précisé ci-dessous en référence aux figures 2 et 3.

Ainsi, le dispositif 1 conforme à l'invention réalise des traitements automatiques, et il fournit automatiquement à l'équipage les informations pertinentes au suivi de la mission, comme précisé davantage ci-dessous, ce qui permet notamment de réduire la charge de travail de l'équipage. De plus, ledit dispositif 1 présente à l'équipage l'ensemble des sources à l'origine d'écarts d'un paramètre de vol par rapport audit plan de vol de référence, ce qui permet à l'équipage d'avoir une vision exhaustive de l'origine et de la valeur des écarts de ce paramètre de vol afin notamment de pouvoir mettre en oeuvre le cas échéant des opérations correctives. De préférence, bien que non exclusivement, ledit paramètre de vol représente l'un des paramètres suivants : - la quantité de carburant à un point donné au cours du vol ; et - l'heure de passage à un point donné au cours du vol. Pour un paramètre de vol représentant la quantité de carburant, lesdits moyens 15 réalisent les opérations suivantes, comme précisé ci- dessous: - ils réalisent une prédiction de consommation au point courant du vol à partir du plan de vol réellement volé en tenant compte de l'évolution d'un facteur de performance et des conditions de vol réellement rencontrées ; - ils déterminent l'écart entre la consommation prédite audit point courant et la consommation mesurée, qui correspond à un écart à origine indéterminée ; et - ils déterminent l'écart de consommation au point courant entre la prédiction de consommation obtenue à partir du plan de vol réellement volé et tenant compte des conditions de vol et de performance rencontrées, et celle issue du plan de vol de référence. Des traitements différents sont ensuite mis en oeuvre en fonction de la valeur de cet écart de consommation. Par ailleurs, le dispositif 1 réalise également les opérations suivantes : - au début d'une mission, il compare automatiquement un plan de vol initial entré avec ledit plan de vol de référence ; et - au cours d'une mission, il remplace automatiquement le plan de vol de référence par un plan de vol courant en cas de divergence importante, après une action du pilote. Les moyens 10 réalisent une restitution de données relatives à un plan de vol de référence représentatif d'une mission (ou vol) de référence. Le plan de vol de référence issu de la préparation de mission est chargé dans l'aéronef, soit dans une application monde ouvert, soit dans un système avionique pour servir de référence pendant le vol. Les moyens 10, dans lesquels est mémorisé ce plan de vol, sont chargés de restituer les informations utiles à la tâche de suivi de mission aux moyens d'affichage 5 pour qu'ils puissent les mettre en forme et les présenter à l'équipage. Les moyens 10 sont également en charge de mémoriser les données relatives au plan de vol actif courant, lorsque l'équipage décide de le geler et de l'utiliser comme nouvelle référence suite à une modification importante du plan de vol de référence initial, qui rend ce dernier obsolète. Le plan de vol actif gelé prend alors la place du plan de vol de référence de façon à permettre à l'équipage de poursuivre sa tâche de suivi de mission de façon efficace jusqu'à la fin du vol. Par ailleurs, les moyens 11 réalisent un traitement et une restitution de données relatives au plan de vol actif et à un plan de vol alternatif. Ces moyens 11 sont chargés de fournir aux moyens d'affichage 5 les données utiles à la tâche de suivi de mission correspondant au plan de vol actif du système de gestion du vol. Les moyens 11 fournissent également aux moyens d'affichage 5 les données utiles à la tâche de suivi de mission correspondant à un plan de vol alternatif, lorsque le plan de vol actif est amendé de façon temporaire (avant l'activation des modifications effectuées sur le plan de vol actif).

Ces moyens 11 fournissent non seulement les données courantes et prédites, mais également un historique de ces données qui ont été enregistrées tout au long du vol. Cet enregistrement est réalisé à des pas de temps prédéfinis ou lors de tout événement lié au plan de vol (survol d'un point de passage, modification du plan de vol,...). Les paramètres transmis sont de deux types : A/ des données globales sur le vol, et notamment : - une estimée de la quantité de carburant à destination ; - une estimée de l'heure d'arrivée à destination ; - un facteur de performance tel que défini dans le système de gestion du vol ; - un facteur de performance mesuré par un estimateur temps réel ; et - la somme de la quantité de carburant consommée et de la quantité de carburant restant disponible dans l'aéronef. Ces valeurs sont mémorisées tout au long du vol, à chaque survol de point ou régulièrement (en temps ou distance le long du plan de vol). La valeur courante de chacun des paramètres est stockée en mémoire pour alimenter un tableau de données qui est transmis aux moyens d'affichage 5 pour représenter l'évolution du paramètre considéré. Ce tableau est donc rempli de façon progressive pendant le vol ; et B/ des données courantes des plans de vol, et notamment : - une estimée d'heure de passage à chaque point ; - une estimée de la quantité de carburant disponible en chaque point ; - la somme de la quantité de carburant consommée et de la quantité de carburant disponible en chaque point ; - la distance restant à parcourir en chaque point (entre deux points, la fonction doit calculer la distance restant entre la position courante de l'aéronef et la destination) ; - l'altitude en chaque point ; - la vitesse en chaque point (exprimée en nombre de Mach, en CAS, en vitesse sol) ; - le vent prévu en chaque point (projeté le long de l'axe du plan de vol) et calculé en fonction de la prévision recalée avec la valeur courante mesurée ; - la température en chaque point (interpolation des valeurs entrées par l'équipage) ; et - l'identifiant de chaque élément du plan de vol (« waypoints » et « pseudowaypoints »).

Ces paramètres sont ceux calculés par le système de gestion du vol sur le plan de vol actif, et éventuellement sur un plan de vol alternatif suite à une modification temporaire du plan de vol actif, soit sur action de l'équipage (via les moyens 8), soit de façon automatique par un module d'aide à la décision. Ces paramètres sont mis à jour en permanence. L'ensemble des valeurs calculées pour un paramètre sur le plan de vol complet est mémorisé dans un tableau. Dès qu'un élément du plan de vol est séquencé, la valeur prédite est écrasée dans le tableau par la valeur mesurée à l'instant du séquencement de sorte que le tableau représente les valeurs réelles du paramètre sur les points déjà séquencés et les valeurs prédites de ce paramètre sur les points à venir. En cas de modification du plan de vol, seules les valeurs prédites sont mises à jour. Par ailleurs, les moyens 12 réalisent un traitement et une restitution de conditions actuelles. Ces moyens 12 fournissent différentes données relatives aux performances actuelles de l'aéronef ainsi qu'à l'environnement : niveau maximal et/ou minimal atteignable au cours du vol, vitesse maximale et/ou minimale, vent courant, température courante, vitesse mesurée, altitude mesurée, quantité de fuel embarqué,... Tous les paramètres de vol utiles qui résultent de l'état courant de l'aéronef et de son environnement sont ainsi récupérés et mémorisés, puis transmis aux moyens d'affichage 5.

Par ailleurs, les moyens 13 sont en charge de centraliser et d'acquérir les informations issues de divers modules de calcul. Ces modules réalisent des calculs liés aux performances de l'aéronef et à son environnement. De préférence, les moyens 13 comprennent notamment les modules de calcul suivants : - lesdits moyens 15 qui seront précisés ci-après et qui représentent un module d'analyse des causes d'une dérive notamment de la consommation de carburant ; et - des moyens 16 d'estimation en temps réel de l'état de performance de l'aéronef. Ces moyens 16 calculent un facteur de performance sur la base d'informations mesurées par différents capteurs de l'aéronef (capteurs de débit carburant en particulier) que l'équipage peut comparer au facteur de performance utilisé par le système de gestion du vol pour calculer les prédictions le long du plan de vol. En cas de différence significative, la valeur calculée par le module permet à l'équipage de recaler le modèle de performance de l'aéronef pour récupérer des prédictions calculées en chaque point du plan de vol, qui sont cohérentes avec l'état réel de l'aéronef et la réalité du vol. Par ailleurs, les moyens 14 de gestion d'alertes ont pour fonction d'alerter automatiquement l'équipage d'une déviation inattendue d'un ou de plusieurs paramètres. Différentes alertes peuvent être déclenchées à plusieurs niveaux, selon les paramètres : - valeur franchissant un seuil prédéterminé ; - valeur déviant de la référence au-delà d'un seuil prédéterminé (pourcentage ou valeur entrée par l'équipage) ; - tendance divergente vis-à-vis de valeurs de référence ; et - alerte spécifique provenant d'un module de calcul. De préférence, les moyens 14 génèrent une alerte visuelle, via un affichage, de préférence au niveau des affichages réalisés conformément à l'invention sur l'écran 6. Les moyens 14 transmettent à cet effet différentes informations à destination des moyens d'affichage 5 : messages d'alertes à afficher, paramètres à mettre en surbrillance dans la liste des paramètres à afficher,... Il est également envisageable que les moyens 14 génèrent une alerte de type sonore dans le poste de pilotage.

Par ailleurs, les moyens d'affichage 5 collectent l'ensemble des données en provenance des autres fonctions (estimateur temps réel, fonctions de restitution des données relatives aux plans de vol de référence et actif) du dispositif 1, et ils réalisent la mise en forme des différentes courbes représentant les paramètres à surveiller, la gestion de l'affichage et l'affichage de ces courbes. Ces moyens d'affichage 5 sont également en charge d'adapter la visualisation à la nature des données, ainsi qu'à des sélections de l'équipage. A cette fin, les différents graphiques peuvent représenter les données de manière absolue ou relativement aux données de référence, sur l'ensemble du vol ou sur une portion de celui-ci, et ceci selon une échelle linéaire en temps ou en distance (parcourue, restante). Par ailleurs, lesdits moyens 15 réalisent une analyse des causes d'une dérive de la consommation de carburant.

A l'aide du modèle de performance embarqué, de l'évolution réelle d'un facteur de performance calculé par les moyens 16 et de l'évolution réelle des paramètres de vol jusqu'au point courant de la mission, les moyens 15 mettent en évidence les différents événements survenus au cours du vol ayant eu une influence sur l'évolution des objectifs de la mission. L'équipage dispose alors d'une vision synthétique de ces événements et de leurs impacts. On considère que les origines des cas de sur/sous consommation sont de trois ordres : - dégradation des performances ; - non vérification des hypothèses ayant servi au calcul du plan de vol de référence (modification de l'altitude, vitesse, vent, température, trajectoire, performances) ; et - fuite de carburant. Les moyens 15 affectent à chacune des sources de dérive de la consommation, un poids relatif qui est exprimé en pourcentage de la sur/sous consommation totale.

La prédiction de consommation au point courant du vol est d'abord calculée à partir du plan de vol réellement volé (altitude, vitesse, distance parcourue,...) en tenant compte de l'évolution du facteur de performance calculé par les moyens 16, et des conditions de vol réellement rencontrées (vent, température) au cours de la mission (Predreel). L'écart obtenu entre la consommation ainsi prédite au point courant et celle mesurée, est noté OFOBunk- Cet écart correspond à un écart de fuel indéterminé, dont les causes les plus probables sont une erreur de mesure (dynamique non linéaire des jauges de carburant) ou une fuite de carburant. Ensuite, les moyens 15 déterminent l'écart de consommation au point courant entre la prédiction obtenue à partir du plan de vol réellement volé et tenant compte des conditions de vol et de performance rencontrées (la même que précédemment : Predree1) et celle issue du plan de vol de référence. Cet écart est noté AFOB Selon que la valeur de cet écart iFOB est faible ou significative, différents traitements sont envisagés. Les moyens 15 analysent une à une les conditions atmosphériques et les conditions de vol (par exemple le vent, la vitesse, la température, l'altitude, les modifications latérales de trajectoire, la dégradation de performances de la cellule de l'aéronef,...) réellement rencontrées (données disponibles grâce aux moyens 11) par rapport à celles prévues, et ils identifient, en cas de différence significative, autant de paramètres susceptibles d'être source d'un accroissement ou d'une diminution de consommation. Selon le déroulement du vol, ces paramètres peuvent être différents. Les moyens 15 isolent chacune de ces sources potentielles d'écarts (représentées par l'un des paramètres précités) et évaluent son impact sur la prédiction de consommation au point courant compte tenu des conditions réellement rencontrées (Predree,).

Pour cela, les moyens 15 effectuent le calcul de prédictions au point courant en considérant le plan de vol réellement volé (si la trajectoire n'est pas la source isolée), ainsi que l'évolution du facteur de performance (s'il ne s'agit pas d'un paramètre isolé), et les conditions de vol réellement rencontrées au cours de la mission (à l'exception de celles éventuellement isolées).

Pour chaque paramètre ainsi isolé, les moyens 15 soustraient alors à Predfeei les prédictions calculées en l'absence de changement de ce paramètre. On obtient alors par exemple : AFOBv;t, AFOBtemp, AFOBa,t, AFOBvent, AFOBiet et AFOBperf (selon le déroulement du vol, d'autres paramètres et donc d'autres sources d'écart de fuel peuvent être pris en compte). Deux cas de figure peuvent se présenter : A/ AFOB présente une valeur significative (négative ou positive). Bien que AFOB soit différent de la somme des différentes contributions obtenues, une vision synthétique des différents postes de consommation peut être fournie à l'équipage en calculant les données suivantes : %FABVIt = AFOB AFOB + AFOBunk %FOB - 100x AFOB1emp x temp AFOB + AFOB + AFOB + AFOB + AFOB + AFOB AFOB,' temp alt vent !at pert AFOB AFOB + AFOBunk %FOB = 100x AFOBa1t °" AFOBet . + AFOB + AFOB + AFOB + AFOB + AFOB AFOB,' temp alt vent lat perf AFOB AFOB + AFOBunk 100x AFOB,' x OBvit + AFOBtetnp + AFOBait + AFOBvent + AFOBlat + AFOBpe,f %FOB = 100x AFOBvent x V e"t - AFOB + OFOB + AFOB + AFOB + AFOB + AFOB vit temp alt vent lat pert AFOB AFOB + AFOBunk %FOB - 100x 0FOB1at x rat - AFOB + OF'OB + AFOB + AFOB + OFOB + AFOB AFOB' temp alt vent lat pert AFOB AFOB + OFOBunk %FOB 100 X AFOB perf X perf AFOB,' . + AFOB'',,, + AFOB + AFOB'', + AFOB + AFOB alt lat perf AFOB AFOB + AFOBUnk On ramène aussi AFOBunk en pourcentage de AEOB : %FOB =100x AFOBunk unk A OB + AFOBunk Ainsi, les %FOBXXX fournissent un ratio représentatif de chaque poste de consommation à l'équipage. B/ AFOB présente une valeur nulle, ou très faible. Dans ce cas : - soit tous les AFOBXXX sont faibles, auquel cas les moyens 15 indiquent à l'équipage que la mission se déroule conformément à la mission de référence ; - soit les AFOBXXX se compensent, et les moyens 15 isolent alors les sources de gain et de perte de carburant à partir des contributions de chaque source, calculées précédemment (AFOBvit, AFOBtemp, AFOBait, AFOBvent, AFO61at et AFOBpe1-f). Ensuite, ils calculent le rapport entre l'écart de fuel estimé pour chaque source (AFOBXXX) et la somme des écarts de même effet, gain ou perte plutôt que la somme totale.

Ainsi, quelle que soit la valeur de AFOB, l'ensemble des écarts (même nuls) est présenté par les moyens d'affichage 5 pour aider l'équipage à comprendre les causes de la dérive des objectifs de la mission. Les traitements précités qui sont appliqués à la consommation de carburant peuvent être adaptés à d'autres paramètres de vol, et notamment à l'heure de passage à un point donné. Dans ce cas, le dispositif 1 calcule également les écarts du paramètre de vol considéré par rapport au plan de vol de référence, pour une pluralité de données de vol représentant des origines différentes, et il présente l'ensemble desdits écarts sur l'écran 6 en indiquant à chaque fois l'origine correspondante. Le dispositif 1 peut afficher simultanément plusieurs graphiques de manière à permettre à l'équipage de comparer l'évolution de plusieurs paramètres et ainsi pouvoir corréler un événement particulier sur un paramètre donné avec l'évolution d'un ou plusieurs autres paramètres.

Dans un mode de réalisation préféré, chaque graphique montre simultanément les évolutions suivantes d'un même paramètre de vol (par exemple la quantité de carburant à destination, exprimée en tonnes), en fonction du temps (exprimé par exemple en minutes) : - le long du plan de vol actif, tout d'abord l'évolution réelle jusqu'à la position courante, puis à partir de cette position courante l'évolution prédite ; et - l'évolution le long du plan de vol de référence, ainsi qu'au moins une limite dudit paramètre de vol. Dans ce cas, les moyens 5 peuvent également afficher l'évolution (non représentée) dudit paramètre de vol le long d'un plan de vol alternatif.

L'équipage dispose, par ailleurs, d'une possibilité de configurer la présentation des graphiques (notamment à l'aide des moyens 8) pour afficher l'évolution des paramètres : - en fonction du temps ; - en fonction de la distance ; ou - rapport aux identifiants des points du plan de vol.

Le dispositif 1 permet de compiler et d'afficher plusieurs types de graphiques, automatiquement ou sur demande d'un pilote (via les moyens 8). Les paramètres représentés sont, de manière non exclusive : - l'estimation de la quantité de carburant à destination ; - l'estimation de l'heure d'arrivée à destination ; - la quantité de carburant à bord ; - la somme de la quantité de carburant consommée et de celle disponible à bord ; - un facteur de performance ; - la distance à destination ; - l'altitude ; - la vitesse ; -levent;et - la température.

Pour chaque paramètre précité, et selon leur disponibilité, les informations prévues dans le plan de vol de référence, prévues par le système de gestion du vol et mesurées au cours du vol par les différents capteurs embarqués, sont superposées. D'autres informations pertinentes, en provenance de divers systèmes (modules de calcul, informations entrées par l'équipage), peuvent également être superposées selon le type de paramètre représenté. A titre d'exemple, on peut citer : - la quantité de carburant minimale spécifiée par l'équipage à destination, pour la représentation de l'estimation de carburant à destination ; et - les altitudes maximales accessibles par l'aéronef compte tenu de ses performances actuelle et future, pour une représentation d'altitude. On peut également prévoir, dans un mode de réalisation particulier, que le dispositif 1 affiche certaines courbes de façon automatique lorsque la valeur instantanée ou extrapolée d'un paramètre atteint une limite définie par l'équipage ou par défaut.

Par conséquent, le dispositif 1 conforme à l'invention décrit ci-dessus permet de fournir à l'équipage différents moyens de suivi de sa mission au travers de l'analyse de l'évolution de paramètres de vol tels que le carburant à destination, le vent, la température, l'altitude,... L'évolution de ces paramètres est continuellement comparée à celle d'une mission de référence. Cette référence peut être mise à jour en vol pour tenir compte de changements significatifs sur la mission. De plus, la présente invention fournit à l'équipage des moyens d'analyse d'une éventuelle déviation de la consommation de carburant en identifiant les causes de cette déviation et l'influence relative de chaque cause dans la déviation observée. Pour réaliser ces objectifs, le dispositif 1 comprend donc différentes fonctionnalités permettant notamment : - de comparer le plan de vol préparé au sol et le plan de vol entré dans le système de gestion du vol. Cette comparaison automatique permet de valider le plan de vol utilisé pour guider l'aéronef par rapport à celui de la mission de référence. De plus, en cas de modifications importantes du plan de vol initial, le dispositif 1 met à jour le plan de vol de référence avec les prédictions courantes du nouveau plan de vol pour permettre à l'équipage de poursuivre le suivi de mission par rapport à cette nouvelle référence ; - de synthétiser pour l'équipage, en temps réel, toutes les informations utiles pour l'aider à effectuer sa tâche de suivi de mission et à détecter une déviation par rapport aux objectifs de quantité de carburant et d'heure d'arrivée à destination de la mission de référence. L'invention permet ainsi une comparaison entre : - le plan de vol actif ; - le plan de vol de référence servant de base de comparaison ; - un plan de vol alternatif ; et - les paramètres enregistrés au cours du vol (et donc réellement rencontrés pendant le vol jusqu'à la position courante) ; - d'alerter automatiquement l'équipage dès qu'une dérive de consommation ou de temps intervient entre le plan de vol courant et le plan de vol de référence ; - d'identifier automatiquement la ou les causes possibles de cette déviation (en utilisant le modèle de comportement de l'aéronef et les paramètres réellement rencontrés depuis le début de la mission) et la contribution relative de chaque cause à la déviation observée ; et - de fournir une visualisation comparée d'un plan de vol actif avec un plan de vol alternatif (en plus du plan de vol de référence) de manière à évaluer l'impact d'une modification du plan de vol sur les objectifs de la mission.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Procédé d'assistance au suivi de mission d'un aéronef, procédé selon lequel de façon automatique : - on prend en compte un plan de vol de référence relatif à une mission de référence ; - on mesure les valeurs effectives de paramètres relatifs à l'aéronef, au cours d'un vol dudit aéronef ; et - on réalise des prédictions, pour la suite du vol, en fonction de mesures réalisées à un instant courant, caractérisé en ce que, de façon automatique, pour au moins un paramètre de vol : a) on calcule des écarts dudit paramètre de vol par rapport audit plan de vol de référence, en utilisant un modèle de prédictions, respectivement pour une pluralité de données de vol tenant compte desdites valeurs effectives représentant des origines différentes ; et b) on présente simultanément l'ensemble desdits écarts sur un écran (6) du poste de pilotage de l'aéronef, en indiquant à chaque fois l'origine correspondante.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit paramètre de vol représente l'un des paramètres suivants : - la quantité de carburant à un point donné ; et - l'heure de passage à un point donné.
3. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdites données de vol représentant des origines différentes d'écarts, comprennent au moins certaines des données suivantes : - la vitesse ; - le vent ; - la température ; - l'altitude ;- la route.
4. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour un paramètre de vol représentant la quantité de carburant, on réalise les opérations suivantes : - on réalise une prédiction de consommation au point courant du vol à partir du plan de vol réellement volé, en tenant compte de l'évolution d'un facteur de performance et des conditions de vol réellement rencontrées ; - on calcule l'écart de consommation au point courant entre d'une part ladite prédiction de consommation obtenue à partir du plan de vol réellement volé et d'autre part la consommation issue du plan de vol de référence ; et - on met en oeuvre des traitements dépendant de la valeur de cet écart de consommation.
5. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on détermine, de plus, l'écart entre la consommation prédite audit point courant et la consommation mesurée, qui correspond à un écart à origine indéterminée.
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, au début d'une mission, on compare automatiquement un plan de vol initial entré avec ledit plan de vol de référence.
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, au cours d'une mission, on remplace automatiquement le plan de vol de référence par un plan de vol courant si des conditions particulières sont remplies.
8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on émet au moins un message d'alerte, lorsqu'au moins un paramètre de vol présente une dérive supérieure à une valeur de seuil, entre d'une part le plan de vol courant et d'autre part le plan de vol de référence.
9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on affiche, de plus, au moins un graphique illustrant simultanément les évolutions suivantes d'un paramètre de vol :- l'évolution réelle jusqu'à la position courante, puis prédite, le long d'un plan de vol actif ; - l'évolution le long du plan de vol de référence ; et - au moins une limite.
10. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on affiche, de plus, l'évolution dudit paramètre de vol le long d'un plan de vol alternatif.
11. 11. Procédé selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que l'on affiche sur ledit écran simultanément plusieurs graphiques relatifs respectivement à différents paramètres de vol.
12. 12. Dispositif d'assistance au suivi de mission d'un aéronef, ledit dispositif (1) comprenant : - des moyens (10) pour restituer et traiter un plan de vol de référence relatif à une mission de référence ; - des moyens (2) pour mesurer les valeurs effectives de paramètres relatifs à l'aéronef, au cours d'un vol dudit aéronef ; et - des moyens (13) pour réaliser des prédictions, pour la suite du vol, en fonction de mesures réalisées à un instant courant, caractérisé en ce qu'il comporte de plus : - des moyens (15) pour calculer des écarts dudit paramètre de vol par rapport audit plan de vol de référence, en utilisant un modèle de prédictions, respectivement pour une pluralité de données de vol tenant compte desdites valeurs effectives représentant des origines différentes ; et - des moyens d'affichage (5) pour présenter simultanément l'ensemble desdits écarts sur un écran (6) du poste de pilotage de l'aéronef, en indiquant à chaque fois l'origine correspondante.
13. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte, de plus : - des moyens (11) pour restituer et traiter un plan de vol actif et un plan de vol alternatif ; et - des moyens (13) pour restituer et traiter des données de modules de calcul.
14. 14. Dispositif selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisé en ce en ce qu'il comporte, de plus, des moyens (14) de gestion d'alertes.
15. 15. Aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (1) tel que celui spécifié sous l'une quelconque des revendications 12 à 14.