FR3050304B1 - Procede et systeme d'evitement de collision pour un aeronef suiveur d'une formation d'aeronefs par rapport a un aeronef intrus. - Google Patents

Abstract

- Procédé et système d'évitement de collision pour un aéronef suiveur d'une formation d'aéronefs par rapport à un aéronef intrus. - Le système d'évitement de collision (1) est embarqué dans un aéronef suiveur (AC2) d'une formation d'aéronefs (F) et il est destiné à éviter une collision par rapport à au moins un aéronef (ACO) externe à la formation d'aéronefs (F), dit aéronef intrus, la formation d'aéronefs (F) comprenant un aéronef meneur (AC1) et ledit au moins un aéronef suiveur (AC2), le système d'évitement de collision (1) étant configuré pour amener l'aéronef suiveur (AC2) à un point de sécurité (Ps) dépendant d'une zone de sécurité (Z1), préalablement à la mise en œuvre d'une manœuvre d'évitement, la zone de sécurité (Z1) correspondant à une zone localisée à l'arrière de l'aéronef meneur (AC1) et dépourvue de turbulence de sillage (C1, C2) générée par l'aéronef meneur (AC1).

Description

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention concerne un procédé et un système d’évitement de collision pour une formation d’aéronefs par rapport à un aéronef intrus.

Dans le cadre de la présente invention : - on entend par aéronef intrus, un aéronef ne faisant pas partie de la formation et risquant d’entrer en collision avec au moins un aéronef de la formation, si aucune manoeuvre d’évitement n’est mise en oeuvre ; et - on considère qu’un vol en formation comprend au moins deux aéronefs, notamment des avions de transport, à savoir un aéronef suivi, dit aéronef meneur, et un ou plusieurs aéronefs suiveurs. Les aéronefs suiveurs volent en suivant l’aéronef qu’ils suivent directement (à savoir l’aéronef meneur ou un autre aéronef suiveur) de manière à maintenir un espacement constant entre eux.

Dans une application préférée, en particulier en vol de croisière, les aéronefs volent les uns derrière les autres au même niveau de vol, avec le même cap et la même vitesse. On peut également prévoir d’appliquer aux aéronefs suiveurs des ordres de commande de vitesse qui sont tels qu’ils permettent auxdits aéronefs suiveurs d’avoir la même position, la même vitesse, et la même accélération qu’avait l’aéronef suivi, à des durées antérieures données.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE

Un tel vol en formation présente des avantages notamment en termes de consommation de carburant. En effet, la formation est généralement définie, notamment en termes de distance de séparation, de telle sorte qu’un aéronef suiveur ne soit pas perturbé par les turbulences de sillage créés par le (les) aéronef(s), en particulier l’aéronef meneur, qui le précède(nt) dans la formation.

On entend par turbulence de sillage (ou vortex), une turbulence (ou un tourbillon) aérodynamique qui se forme en aval d’un aéronef. La turbulence de sillage peut être générée par les gaz éjectés par les moteurs. Elle peut également se créer à l'extrémité d'une aile d'un avion, en raison de la différence de pression entre intrados et l’extrados et de la déflexion de l’écoulement vers le bas qui en résulte. Une turbulence de sillage peut également apparaître sur des parties formant des angles avec le plan des ailes, telles que par exemple des volets quand ils sont abaissés.

Or, au cours d’un tel vol en formation, il peut arriver qu’un aéronef externe à la formation converge vers au moins l’un des aéronefs de la formation de manière à créer un risque de collision nécessitant la mise en œuvre d’une manœuvre de séparation.

Les avions de ligne sont équipés de systèmes anticollision de type TCAS (pour «Traffic Collision Avoidance Systems», en anglais) qui permettent d’assurer la sécurité du trafic aérien en prévenant les risques de collision en vol. Ainsi, lorsque deux aéronefs convergent l’un vers l’autre, leurs systèmes anticollision calculent une estimation du temps de collision et émettent une alerte informant les équipages de chaque aéronef d’une possible future collision : une telle alerte est généralement appelée « avis de trafic » ou « alerte TA ». Le cas échéant, lesdits systèmes anticollision émettent de plus, à l’attention de l’équipage, un ordre de manœuvre d’évitement dans le plan vertical afin de sortir de la situation de possibilité de collision : un tel ordre de manœuvre d’évitement est généralement appelé « avis de résolution » ou « alerte RA ». Les alertes TA et RA sont matérialisées par des messages vocaux et par l’affichage d’informations dans les cabines de pilotage.

Une telle manœuvre d’évitement consiste généralement à réaliser une séparation verticale entre les aéronefs concernés, en général de 700 pieds pour des avions de ligne.

Or, une telle manœuvre générant une modification d’altitude d’au moins l’un des aéronefs de la formation peut entraîner en fonction des positions relatives des aéronefs de la formation et de l’aéronef intrus, une obligation pour un aéronef suiveur de traverser la turbulence de sillage (ou vortex) crée en aval d’un des aéronefs (aéronef suiveur ou aéronef meneur) qui le précède.

Une telle situation peut, par exemple, se présenter dans une formation de deux aéronefs, lorsque l’aéronef suiveur est situé à une altitude inférieure à celle de l’aéronef meneur et que l’aéronef intrus arrive depuis le bas, ce qui exige alors que, pour réaliser la manœuvre d’évitement, l’aéronef suiveur monte et traverse la turbulence de sillage, si la différence d’altitude nécessaire pour l’évitement est supérieure à la différence d’altitude des aéronefs dans la formation. Cette traversée potentielle d’une turbulence de sillage empêche, pour des raisons d’instabilité, le maintien de la formation. Dans une telle situation, la manœuvre d’évitement va briser la formation, de sorte que les aéronefs ne puissent plus bénéficier des avantages précités du vol en formation.

Une telle gestion usuelle d’une manœuvre d’évitement pour un vol en formation lors d’un risque de collision, n’est donc pas satisfaisante.

EXPOSÉ DE L’INVENTION

La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient. Elle concerne un procédé d’évitement de collision pour au moins un aéronef suiveur d’une formation d’aéronefs, par rapport à au moins un aéronef externe à la formation d’aéronefs, dit aéronef intrus, ladite formation d’aéronefs comprenant un aéronef meneur et ledit au moins un aéronef suiveur.

Selon l'invention, ledit procédé d’évitement de collision comprend une suite d’étapes, mise en œuvre sur l’aéronef suiveur et comprenant au moins : - une étape de réception mise en œuvre par une unité de réception de données et consistant à recevoir une information de risque de collision avec l’aéronef intrus ladite information de risque de collision étant reçue tant que le risque de collision existe ; - une première étape de calcul mise en œuvre par une unité de calcul et consistant à déterminer au moins une zone de sécurité lors de la réception d’une information de risque de collision, ladite zone de sécurité correspondant à une zone localisée à l’arrière de l’aéronef meneur et dépourvue de turbulence de sillage générée au moins par ledit aéronef meneur, cette zone de sécurité étant notamment située à la même position par rapport à l’aéronef meneur et se déplaçant avec l’aéronef meneur lors du vol de ce dernier ; - une seconde étape de calcul mise en œuvre par une seconde unité de calcul et consistant à déterminer un point de sécurité dépendant de ladite zone de sécurité, ce point de sécurité étant notamment situé à la même position par rapport à l’aéronef meneur et se déplaçant avec l’aéronef meneur lors du vol de ce dernier ; et - une étape de contrôle mise en œuvre par une unité contrôle et consistant à amener l’aéronef suiveur audit point de sécurité, préalablement à la mise en œuvre d’une manœuvre d’évitement.

Ainsi, grâce à la présente invention, et comme précisé ci-dessous, on est en mesure d’amener l’aéronef suiveur dans une position sans danger (dite position de sécurité) par rapport aux turbulences de sillage de l’aéronef meneur, préalablement à la mise en œuvre une manœuvre d’évitement. Cette position de sécurité est telle que l’aéronef suiveur n’a pas à traverser de turbulence de sillage lorsqu’il met en œuvre la manœuvre d’évitement. Ainsi, on est en mesure de maintenir la formation lors de l’approche d’un aéronef intrus. Ceci permet de remédier à l’inconvénient précité et ainsi de conserver les avantages correspondants, notamment en termes de coût, du vol en formation.

Avantageusement : - ladite étape de contrôle est mise en œuvre automatiquement ; et/ou - ladite information de risque de collision avec l’aéronef intrus est générée par une méthode de détection de risque de collision ; et/ou - ladite première étape de calcul comprend une étape de mise en œuvre d’une logique prédéterminée de détermination d’une zone de sécurité.

En outre, de façon avantageuse, ladite première étape de détermination consiste à déterminer la zone de sécurité en fonction de la géométrie de l’aéronef intrus et de la position de l’aéronef suiveur par rapport à des turbulences de sillage de l’aéronef meneur.

Par ailleurs, de façon avantageuse, la seconde étape de calcul consiste à déterminer ledit point de sécurité en fonction de la zone de sécurité et d’un modèle de turbulence de sillage.

Dans un mode de réalisation particulier, ladite suite d’étapes comprend une étape d’alerte mise en œuvre par au moins une unité d’alerte et consistant à émettre au moins une alerte dans le poste de pilotage de l’aéronef suiveur, en cas de réception d’une information de risque de collision, ladite alerte étant émise tant qu’une telle information de risque de collision est reçue.

En outre, de façon avantageuse, ladite suite d’étapes comprend une étape de maintien, mise en œuvre postérieurement à ladite étape de contrôle et consistant à maintenir ledit aéronef suiveur audit point de sécurité par rapport audit aéronef meneur, tant qu’une alerte est émise.

Par ailleurs, avantageusement, le procédé d’évitement de collision comprend également une étape d’évitement, mise en œuvre postérieurement à ladite suite d’étapes et consistant à mettre en œuvre une manœuvre d’évitement permettant d’éviter la collision avec l’aéronef intrus tout en conservant le vol en formation.

Ledit procédé d’évitement de collision comprend également une étape de vérification mise en œuvre par une unité de vérification et consistant à vérifier si les aéronefs faisant partie de la formation d’aéronefs volent en formation.

La présente invention concerne également un système d’évitement de collision pour un aéronef suiveur d’une formation d’aéronefs, le système d’évitement de collision étant destiné à éviter une collision par rapport à au moins un aéronef externe à la formation d’aéronefs, dit aéronef intrus, ladite formation d’aéronefs comprenant un aéronef meneur et ledit au moins un aéronef suiveur.

Selon l'invention, ledit système d’évitement de collision comporte : - une unité de réception de données configurée pour recevoir une information de risque de collision avec I’aéronef intrus, ladite information de risque de collision étant reçue tant que le risque de collision existe ; - une première unité de calcul configurée pour déterminer au moins une zone de sécurité lors de la réception d’une information de risque de collision, ladite zone de sécurité correspondant à une zone localisée à l’arrière de I’aéronef meneur et dépourvue de turbulence de sillage générée au moins par ledit aéronef meneur, cette zone de sécurité étant ainsi toujours située à la même position par rapport à I’aéronef meneur et se déplaçant avec I’aéronef meneur lors du vol de ce dernier ; - une seconde unité de calcul configurée pour déterminer un point de sécurité dépendant de ladite zone de sécurité, ce point de sécurité étant ainsi toujours situé à la même position par rapport à I’aéronef meneur et se déplaçant avec I’aéronef meneur lors du vol de ce dernier ; et - une unité contrôle configurée pour amener I’aéronef suiveur audit point de sécurité, préalablement à la mise en œuvre d’une manœuvre d’évitement.

Dans un mode de réalisation particulier : - l’unité de réception de données et la première unité de calcul font partie d’un ensemble d’évitement ; et/ou - la seconde unité de calcul et l’unité contrôle font partie d’un ensemble de maintien.

En outre, avantageusement, le système d’évitement de collision comporte également : - au moins une unité d’alerte configurée pour émettre au moins une alerte dans le poste de pilotage de I’aéronef suiveur, en cas de réception d’une information de risque de collision, ladite alerte étant émise tant qu’une telle information de risque de collision est reçue ; et/ou - un dispositif d’évitement configuré pour mettre en œuvre une manœuvre d’évitement permettant d’éviter la collision avec l’aéronef intrus tout en conservant le vol en formation.

La présente invention concerne en outre un système anticollision de type TCAS, qui comprend un tel système d’évitement de collision.

La présente invention concerne par ailleurs un aéronef, en particulier un avion de transport, qui est muni d'un dispositif d’évitement de collision et/ou d’un système anticollision tels que ceux décrits ci-dessus.

BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES

Les figures annexées feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. Plus particulièrement : - la figure 1 est le schéma synoptique d'un mode de réalisation particulier d’un système d’évitement de collision conforme à l’invention ; - la figure 2 est une représentation schématique d’une formation d’aéronefs présentant un risque de collision avec un aéronef intrus ; - la figure 3 est le schéma synoptique d'un mode de réalisation particulier d’un ensemble d’évitement faisant partie du système d’évitement de collision ; - la figure 4 est le schéma synoptique d'un mode de réalisation particulier d’un ensemble de maintien faisant partie du système d’évitement de collision ; - la figure 5 est le schéma synoptique d’étapes de procédé successives, mises en œuvre par le système d’évitement de collision ; - la figure 6 montre l’arrière d’un aéronef permettant de préciser des zones dites de sécurité ; et - la figure 7 est une représentation similaire à celle de la figure 2, après un déplacement de l’aéronef suiveur dans une position de sécurité.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE

Le système 1 permettant d’illustrer l’invention et représenté de façon schématique sur la figure 1, est un système d’évitement de collision pour un aéronef suiveur AC2 d’une formation F d’aéronefs AC1, AC2, en particulier une formation d’avions de transport, par rapport à au moins un aéronef externe ACO à la formation F, dit aéronef intrus, comme représenté sur la figure 2.

Ladite formation F comprend un aéronef meneur AC1 et un ou plusieurs aéronef(s) suiveur(s), à savoir un seul aéronef suiveur AC2 sur l’exemple de la figure 2, qui suivent l’aéronef meneur AC1 (à une position dite initiale Pi) selon un espacement E. L’aéronef meneur AC1 suit une trajectoire de vol TV.

Le système 1 qui est monté sur l’aéronef suiveur AC2, comme représenté très schématiquement, a pour objet d’éviter une collision avec l’aéronef intrus ACO, c’est-à-dire avec un aéronef ne faisant pas partie de la formation F et risquant d’entrer en collision avec l’aéronef suiveur AC2 de la formation F comme illustré par une flèche B, si aucune manœuvre d’évitement n’est mise en œuvre.

Le système 1 d’évitement de collision comprend au moins une unité (non représentée spécifiquement) de gestion de vol en formation. Une telle unité est configurée pour gérer le vol en formation au moins pour l’aéronef suiveur. Le vol en formation est tel que les aéronefs suiveurs volent en suivant l’aéronef qu’ils suivent directement (à savoir l’aéronef meneur ou un autre aéronef suiveur) de manière à maintenir un espacement constant E entre eux, comme représenté sur la figure 2. Dans une application préférée, en particulier en vol de croisière, les aéronefs AC1 et AC2 volent les uns derrière les autres au même niveau de vol, avec le même cap et la même vitesse.

Ledit système 1 d’évitement de collision comprend, comme représenté sur la figure 1, un ensemble d’évitement 2 (UNIT1 pour « Avoidance Unit >> en anglais), et un ensemble de maintien 3 (UNIT2 pour « Keeping Unit >> en anglais).

Lesdits ensembles 2 et 3 font partie d’un système 4 embarqué, de préférence un système anticollision précisé ci-dessous.

Ce système 4 comporte de plus, comme représenté sur la figure 1 : - un transporteur 6 (XPDR) lié à une antenne de transporteur 7 ; - une antenne 8 de type TCAS (pour « Traffic Collision Avoidance System », en anglais) ; - une unité d’alerte 11 sonore (ALERT pour « Alert Unit » en anglais) ; et - une unité d’affichage 12 (DU pour « Display Unit » en anglais) pouvant être utilisée, notamment, comme unité d’alerte visuelle.

Ces divers éléments sont reliés à l’ensemble d’évitement 2, comme représenté sur la figure 1, au sein du système 4.

De préférence, ledit système 4 est donc un système anticollision de type TCAS. Ce système anticollision permet d’assurer la sécurité du trafic aérien en prévenant les risques de collision en vol. Ainsi, lorsque deux aéronefs convergent l’un vers l’autre, le système anticollision calcule une estimation du temps de collision et émet (via l’unité d’alerte 11) une alerte informant l’équipage d’une possible future collision : une telle alerte est généralement appelée « avis de trafic » ou « alerte TA ». Le cas échéant, ledit système anticollision 4 émet de plus, à l’attention de l’équipage, un ordre de manœuvre d’évitement dans le plan vertical (par exemple via l’unité d’affichage 12) afin de sortir de la situation de possibilité de collision : un tel ordre de manœuvre d’évitement est généralement appelé « avis de résolution » ou « alerte RA ». Les alertes TA et RA sont matérialisées par des messages vocaux (via l’unité d’alerte 11) et par l’affichage d’informations (via l’unité d’affichage 12) dans la cabine de pilotage. En pratique, le système anticollision 4 embarqué calcule, généralement, un temps de collision dans le plan horizontal (rapport entre la distance horizontale des deux aéronefs et leur vitesse horizontale relative) et un temps de collision dans le plan vertical (rapport entre la distance verticale des deux aéronefs et leur vitesse verticale relative). Lesdits temps de collision ainsi calculés sont comparés à des seuils prédéterminés pour les alertes TA et pour les alertes RA (lesdits seuils prédéterminés étant par ailleurs fonction de l’altitude), et lesdites alertes sont déclenchées lorsque les temps de collision calculés sont inférieurs aux seuils prédéterminés correspondants.

Selon une variante, lesdits temps de collisions calculés sont également comparés à des données probabilistiques.

Concernant le risque de collision, le système TCAS émet des informations via le transpondeur 6 et son antenne 7, et reçoit des informations via l’antenne 8.

Par ailleurs, comme représenté sur la figure 3, l’ensemble d’évitement 2 comporte notamment : - une unité 9 de réception de données (RECEPT pour « Réception Unit >> en anglais) ; - une unité 15 de calcul (COMP1 pour « Computation Unit >> en anglais) ; et - une unité 10 de transmission de données (EMIS pour « Emission Unit >> en anglais).

Les unités 9 et 10 sont des unités d’émission/réception usuelles aptes à émettre et recevoir des informations via des antennes, notamment l’antenne 8 (TCAS).

En outre, comme représenté sur la figure 4, l’ensemble de maintien 3 comporte notamment : - une unité 13 de calcul (COMP2 pour « Computation Unit >> en anglais) ; et - une unité 14 de contrôle (CONT pour « Control Unit >> en anglais).

Ledit système 1 d’évitement de collision qui est embarqué sur l’aéronef suiveur AC2 (figure 2), met en œuvre la suite d’étapes suivantes, comprenant, comme représenté sur la figure 5 : - une étape de réception E1 mise en œuvre par l’unité de réception de données 9 de l’ensemble d’évitement 2 et consistant à recevoir une information de risque de collision avec l’aéronef intrus ACO, ladite information de risque de collision étant reçue tant que le risque de collision existe ; - une étape de calcul E2 mise en œuvre par l’unité de calcul 15 de l’ensemble d’évitement 2 et consistant à déterminer au moins une zone de sécurité Z1, Z2, Z3 (figure 6) lors de la réception d’une information de risque de collision. Cette zone de sécurité Z1, Z2, Z3 correspond à une zone localisée à l’arrière de l’aéronef meneur AC1, qui est dépourvue de turbulence(s) de sillage C1, C2 générée(s) au moins par ledit aéronef meneur AC1. Cette zone de sécurité Z1, Z2, Z3 fait toutefois partie d’une zone générale (située par exemple à une distance de 300 mètres autour de la trajectoire de vol TV) permettant de maintenir la formation. Comme représenté schématiquement sur la figure 2, l’aéronef meneur AC1 génère des turbulences de sillage C1 et C2 à droite et à gauche de sa trajectoire de vol TV. Une turbulence de sillage (ou vortex) C1, C2 est donc un tourbillon aérodynamique qui se forme en aval de l’aéronef meneur AC1, comme représenté sur la figure 6. Dans l’exemple de la figure 6, l’aéronef meneur AC1 comprend quatre moteurs M1 à M4, dont deux (M1 et M2) sont installés sous l’aile droite 5A et dont les deux autres sont installés sous l’aile gauche 5B. La turbulence de sillage peut être générée par les gaz éjectés par les moteurs, comme la turbulence C1 à droite représentée sur la figure 6, qui peut être généré au moins en partie par les moteurs M1 et M2. La turbulence de sillage peut également se créer à l'extrémité 20 d'une aile 5A de l’aéronef meneur AC1, ou sur des parties formant des angles avec le plan des ailes 5A et 5B, telles que par exemple des volets quand ils sont abaissés. Une zone de sécurité Z1, Z2, Z3 est définie de manière à toujours être située à la même position par rapport à l’aéronef meneur AC1 et elle se déplace avec l’aéronef meneur AC1 lors du vol de ce dernier ; - une étape de calcul E3 mise en œuvre par l’unité de calcul 13 de l’ensemble de maintien 3 et consistant à déterminer, comme précisé ci-dessous, un point de sécurité Ps (figure 7) dépendant de ladite zone de sécurité. Ce point de sécurité Ps est ainsi toujours situé à la même position par rapport à l’aéronef meneur AC1 et se déplace avec l’aéronef meneur AC1 lors du vol de ce dernier ; et - une étape de contrôle E4 mise en œuvre par l’unité contrôle 14 de l’ensemble de maintien 3 et consistant à amener automatiquement l’aéronef suiveur AC2 audit point de sécurité Ps (figure 7), préalablement à la mise en œuvre d’une manœuvre d’évitement.

Ainsi, le système 1 est en mesure d’amener I’aéronef suiveur AC dans une position sans danger (dite position de sécurité Ps) par rapport aux turbulences de sillage C1, C2 de I’aéronef meneur AC1, préalablement à la mise en œuvre une manœuvre d’évitement. Cette position de sécurité Ps est telle que I’aéronef suiveur AC2 n’a pas à traverser de turbulence de sillage C1, C2 lorsqu’il met en œuvre la manœuvre d’évitement. Ainsi, le système 1 permet de ne pas avoir à briser la formation F lors de l’approche d’un aéronef intrus ACO, comme précisé ci-dessous en référence à la figure 7. Ceci permet de conserver les avantages correspondants, notamment en termes de coût du vol (en formation).

Bien entendu, le système 1 met en œuvre ces étapes uniquement si I’aéronef suiveur AC2 vole bien en formation.

Par ailleurs, l’ensemble de maintien 3 comporte, de plus, un module de maintien 16 (KEEP pour « Keeping module » en anglais). Ce module de maintien 16 est configuré pour mettre en œuvre une étape de maintien E5. Cette étape de maintien E5 consiste à maintenir I’aéronef suiveur AC2 audit point de sécurité Ps par rapport à I’aéronef meneur AC1, tant qu’une alerte de risque de collision est émise, c’est-à-dire tant que le risque de collision existe. Lorsque l’alerte n’est plus émise, I’aéronef suiveur AC2 est ramené dans sa position initiale Pi (figure 2) par rapport à I’aéronef meneur AC1.

Le système 1 d’évitement de collision comporte également un dispositif d’évitement configuré pour mettre en œuvre une manœuvre d’évitement destinée à éviter la collision avec I’aéronef intrus ACO tout en conservant le vol en formation. Ce dispositif d’évitement comporte une unité 17 d’application d’ordre (APPL pour «Application Unit» en anglais). Dans l’exemple de la figure 3, l’unité 17 est intégrée dans l’ensemble d’évitement 2. Elle peut toutefois également faire partie de l’ensemble de maintien 3. L’unité 17 génère des ordres destinés à être utilisés par des moyens de pilotage manuel ou automatique de I’aéronef pour mettre en œuvre l’évitement. Ces moyens de pilotage peuvent comporter une unité d’affichage, par exemple l’unité d’affichage 12, pour présenter des ordres aux pilotes qui réalisent manuellement le pilotage. Il peut également s’agir d’un système de pilotage automatique qui met en œuvre automatiquement l’évitement. Dans ce cas, l’ensemble d’évitement 2 met également en œuvre une étape de calcul de la manœuvre d’évitement propre à l’aéronef meneur dans le cas d’un risque de conflit. Cette manœuvre d’évitement est calculée par un module 18 du système TCAS qui est, par exemple intégré, dans l’ensemble d’évitement 2, comme représenté sur la figure 3.

Dans un mode de réalisation particulier, ladite suite d’étapes comprend également une étape d’alerte E6, comme représenté sur la figure 5. Cette étape d’alerte E6 est mise en œuvre par l’unité d’alerte 11, 12 et consiste à émettre au moins une alerte (sonore et/ou visuelle) dans le poste de pilotage de l’aéronef suiveur AC2, en cas de réception d’une information de risque de collision. Cette alerte est émise tant qu’une information de risque de collision est reçue.

La suite d’étapes comprend également une étape EO de vérification mise en œuvre par une unité de vérification 19 (VERIF pour «Vérification Unit >> en anglais) et consistant à vérifier, préalablement à la mise en œuvre de l’étape E1, si les aéronefs faisant partie de la formation d’aéronefs volent en formation.

Pour réaliser cette vérification, l’unité de vérification 19 prend en compte, par exemple et de façon non limitative, des critères de distance et de cap des différents aéronefs de la formation.

Par ailleurs, l’unité de calcul 15 de l’ensemble d’évitement 2 détermine la ou les zones de sécurité Z1, Z2, Z3 en fonction de la géométrie de l’aéronef intrus ACO (pour éviter des alertes parasites lors du vol de l’aéronef suiveur AC2 à la position de sécurité) et de la position de l’aéronef suiveur AC2 par rapport aux turbulences de sillage de l’aéronef meneur AC1. On entend par géométrie, la position et la trajectoire de vol de l’aéronef intrus ACO. Les zones Z1, Z2, Z3 sont les zones de protection potentielles de l’aéronef suiveur AC2 par rapport à la turbulence de sillage C1 de droite de I’aéronef meneur AC1.

Pour ce faire, l’unité de calcul 15 met en œuvre une logique prédéterminée de détermination d’une zone de sécurité, présentée par exemple sur une table de décision. A titre d’illustration, la table de décision peut comporter les zones de sécurité suivantes Z1, Z2, Z3, relativement à la turbulence de sillage C1 de droite de I’aéronef meneur AC1 (figures 2 et 6), en fonction des positions verticale et horizontale de I’aéronef intrus ACO : A/ si I’aéronef intrus se trouve au-dessous et derrière I’aéronef suiveur (comme dans l’exemple de la figure 2), une zone Z1 située à droite de la turbulence C1 ou une zone supérieure droite Z2 (c’est-à-dire une zone située au-dessus de la zone à droite Z1 ) ; B/ si I’aéronef intrus se trouve au-dessous et devant I’aéronef suiveur, la zone à droite Z1 ou la zone supérieure droite Z2 ; C/ si I’aéronef intrus se trouve au-dessous et à droite de I’aéronef suiveur, la zone à droite Z1 ou la zone supérieure droite Z2 ; D/ si I’aéronef intrus se trouve au-dessous et à gauche de I’aéronef suiveur, la zone Z1 à droite ou la zone supérieure droite Z2 ; E/ si I’aéronef intrus se trouve au-dessus et derrière I’aéronef suiveur, la zone à droite Z1 ou une zone inférieure droite Z3 (c’est-à-dire une zone située au-dessous de la zone à droite Z1 ) ; F/ si I’aéronef intrus se trouve au-dessus et devant I’aéronef suiveur, la zone à droite Z1 ou la zone inférieure droite Z3 ; G/ si I’aéronef intrus se trouve au-dessus et à droite de I’aéronef suiveur, la zone à droite Z1 ou la zone inférieure droite Z3 ; H/ si I’aéronef intrus se trouve au-dessus et à gauche de I’aéronef suiveur, la zone à droite Z1 ou la zone inférieure droite Z3 ; I/ si I’aéronef intrus se trouve au même niveau de vol et derrière I’aéronef suiveur, la zone à droite Z1 ou la zone supérieure droite Z2 ou la zone inférieure droite Z3 ; J/ si l’aéronef intrus se trouve au même niveau de vol et devant l’aéronef suiveur, la zone à droite Z1 ou la zone supérieure droite Z2 ou la zone inférieure droite Z3 ; K/ si l’aéronef intrus se trouve au même niveau de vol et à droite de l’aéronef suiveur, la zone supérieure droite Z2 ou la zone inférieure droite Z3 ; L/ si l’aéronef intrus se trouve au même niveau de vol et à gauche de l’aéronef suiveur, la zone à droite Z1 ou la zone supérieure droite Z2 ou la zone inférieure droite Z3.

Le même principe s’applique pour la turbulence de sillage C2 de gauche de l’aéronef meneur AC1.

Par ailleurs l’unité de calcul 13 de l’ensemble de maintien 3 détermine ledit point de sécurité Ps en fonction de la (ou des) zone(s) de sécurité ainsi déterminée(s) et d’un modèle de turbulence de sillage. A titre d’illustration, dans l’exemple des figures 2 et 7 : - initialement, comme représenté sur la figure 2, l’aéronef intrus ACO vole derrière et au-dessous de l’aéronef suiveur AC2 de la formation F, et il est en train de monter comme illustré par la flèche B ; - le système TCAS de l’aéronef suiveur AC2 détecte un risque de collision ; - le système 1 met en œuvre les étapes précitées pour anticiper la manœuvre d’évitement en vue de la résolution du conflit avec le maintien de la formation ; - en conséquence, en vue de résoudre ce conflit, l’aéronef suiveur AC2 de la formation F est déplacé latéralement, comme illustré par une flèche D sur la figure 7 de la position initiale Pi à la position de sécurité Ps située dans la zone de sécurité Z1, en attendant la mise en œuvre de la manœuvre d’évitement.

Ainsi, la formation F n’est pas rompue.

Le système 1, tel que décrit ci-dessus, présente ainsi notamment les avantages suivants : - il permet de maintenir la formation lors d’un risque de collision avec un aéronef intrus, ce qui permet de conserver les avantages d’une telle formation, et notamment une consommation réduite du ou des aéronefs suiveurs tout en minimalisant la distance de séparation ; - les opérateurs au sol peuvent, après le conflit, continuer à gérer le vol d’une formation et d’un aéronef (aéronef intrus), au lieu d’avoir à gérer séparément les vols de l’ensemble des aéronefs considérés ; et - pour les opérations à bord, la résolution du conflit est mise en œuvre plus rapidement et la charge de travail de l’équipage est réduite.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS

   1. Procédé d’évitement de collision pour au moins un aéronef suiveur (ÂC2) d’une formation d’aéronefs (F), par rapport à au moins un aéronef (ACO) externe à la formation d'aéronefs (F), dit aéronef intrus, ladite formation d’aéronefs (F) comprenant un aéronef meneur (AC1) et ledit au moins un aéronef suiveur (AC2), ledit procédé comprenant une suite d’étapes, mise en œuvre sur l’aéronef suiveur (AC2) et comprenant au moins : - une première étape de calcul (E2) mise en œuvre par une unité de calcul (15) et consistant à déterminer au moins une zone de sécurité (Z1, Z2, Z3), ladite zone de sécurité (Z1, Z2, Z3) correspondant à une zone localisée à l’arrière de l’aéronef meneur (AC1) ; - une seconde étape de calcul (E3) mise en œuvre par une seconde unité de calcul (13) et consistant à déterminer un point de sécurité (Ps) dépendant de ladite zone de sécurité (Z1, Z2, Z3) ; et - une étape de contrôle (E4) mise en œuvre par une unité contrôle (14) et consistant à amener l’aéronef suiveur (AC2) audit point de sécurité (Ps), caractérisé en ce que la suite d’étapes comprend une étape de réception (E1) mise en œuvre par une unité de réception de données (9) et consistant à recevoir une information de risque de collision avec l’aéronef intrus (ACO), ladite information de risque de collision étant reçue tant que le risque de collision existe, en ce que ladite première étape de calcul (E2) consiste à déterminer ladite au moins une zone de sécurité (Z1, Z2, Z3) lors de la réception d’une information de risque de collision, ladite zone de sécurité (Z1, Z2, Z3) étant dépourvue de turbulence de sillage (C1, C2) générée au moins par ledit aéronef meneur (AC1), et en ce que ladite étape de contrôle (E4) consiste à amener i’aéronef suiveur (AC2) audit point de sécurité (Ps), préalablement à la mise en œuvre d’une manœuvre d’évitement.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite information de risque de collision avec l’aéronef intrus (ACO) est générée par une méthode de détection de risque de collision.
3. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que ladite première étape de calcul (E2) comprend une étape de mise en œuvre d’une logique prédéterminée de détermination d’une zone de sécurité (Z1, Z2, Z3),
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite première étape de calcul (E2) consiste à déterminer la zone de sécurité (Z1, Z2, Z3) en fonction de la géométrie de l’aéronef intrus (ACO) et de la position de i’aéronef suiveur (AC2) par rapport à des turbulences de sillage (C1, C2) de l’aéronef meneur (AC1).
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde étape de calcul (E3) consiste à déterminer ledit point de sécurité (Ps) en fonction de la zone de sécurité (Z1, Z2, Z3) et d’un modèle de turbulence de sillage.
6. 6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite suite d’étapes comprend une étape d’alerte (E6) mise en œuvre par au moins une unité d’alerte (11,12) et consistant à émettre au moins une alerte dans le poste de pilotage de l’aéronef suiveur (AC2), en cas de réception d’une information de risque de collision, ladite alerte étant émise tant qu’une telle information de risque de collision est reçue.
7. 7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite suite d’étapes comprend une étape de maintien (E5), mise en œuvre postérieurement à ladite étape de contrôle (E4) et consistant à maintenir ledit aéronef suiveur (AC2) audit point de sécurité (Ps) par rapport audit aéronef meneur (AC1), tant qu’une alerte de risque de collision est émise.
8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une étape d’évitement, mise en œuvre postérieurement à ladite suite d’étapes et consistant à mettre en œuvre une manœuvre d’évitement sur l’aéronef suiveur (AC2), permettant d’éviter la collision avec i’aéronef intrus (ACO) tout en conservant le vol en formation.
9. 9. Système d’évitement de collision pour un aéronef suiveur (AC2) d’une formation d’aéronefs (F), le système d’évitement de collision (1) étant destiné à éviter une collision par rapport à au moins un aéronef (ACO) externe à la formation d’aéronefs (F), dit aéronef intrus, ladite formation d’aéronefs (F) comprenant un aéronef meneur (AC1) et ledit au moins un aéronef suiveur (AC2), ledit système d’évitement de collision (1) comportant : - une première unité de calcul (15) configurée pour déterminer au moins une zone de sécurité (Z1, Z2. Z3) lors de la réception d’une information de risque de collision, ladite zone de sécurité (Z1, Z2, Z3) correspondant à une zone localisée à l’arrière de l’aéronef meneur (AC1) ; - une seconde unité de calcul (13) configurée pour déterminer un point de sécurité (Ps) dépendant de ladite zone de sécurité (Z1, Z2, Z3) ; et - une unité contrôle (14) configurée pour amener l’aéronef suiveur (AC2) audit point de sécurité (Ps), caractérisé en ce qu’il comporte de plus une unité de réception de données (9) configurée pour recevoir une information de risque de collision avec l’aéronef intrus (ACO), ladite information de risque de collision étant reçue tant que le risque de collision existe, en ce que ladite première unité de calcul (15) est configurée pour déterminer ladite au moins une zone de sécurité (Z1, Z2, Z3) lors de ia réception d’une information de risque de collision, ladite zone de sécurité (Z1, Z2, Z3) étant dépourvue de turbulence de sillage (C1, C2) générée au moins par ledit aéronef meneur (AC1), et en ce que ladite unité contrôle (14) configurée pour amener l’aéronef suiveur (AC2) audit point de sécurité (Ps), préalablement à la mise en œuvre d’une manœuvre d’évitement.
10. 10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que l’unité de réception de données (9) et la première unité de calcul (15) font partie d’un ensemble d’évitement (2).
11. 11. Système selon l’une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que la seconde unité de calcul (13) et l’unité contrôle (14) font partie d’un ensemble de maintien (3).
12. 12. Système selon l’une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu’il comporte au moins une unité d’alerte (11, 12) configurée pour émettre au moins une alerte dans le poste de pilotage de l'aéronef suiveur (AC2), en cas de réception d’une information de risque de collision, ladite alerte étant émise tant qu’une telle information de risque de collision est reçue.
13. 13. Système selon l’une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif d’évitement (17) configuré pour mettre en œuvre une manœuvre d’évitement permettant d’éviter la collision avec I’aéronef intrus (ACO) tout en conservant le vol en formation.
14. 14. Aéronef comprenant un système d’évitement de collision (1) selon l'une quelconque des revendications 9 à 13.