ES2281062T3 - Procedimiento y dispositivo para proporcionar una trayectora de vuelo a una aeronave. - Google Patents

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ES2281062T3 ES05290744T ES05290744T ES2281062T3 ES 2281062 T3 ES2281062 T3 ES 2281062T3 ES 05290744 T ES05290744 T ES 05290744T ES 05290744 T ES05290744 T ES 05290744T ES 2281062 T3 ES2281062 T3 ES 2281062T3
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Abstract

Procedimiento para proporcionar una trayectoria de vuelo a una aeronave (A), procedimiento según el cual: a) se define una trayectoria principal (TP) que comprenda unos puntos de ruta y que es seguida por la aeronave (A) y al menos una trayectoria opcional (TO) que se aparte de dicha trayectoria principal (TP), que presente al menos un punto común (TC) con dicha trayectoria principal (TP) y que sea susceptible de ser seguida por la aeronave (A); b) se determina un punto de decisión (5) que indique la última posición de la aeronave (A) a lo largo de dicha trayectoria principal (TP) donde dicha trayectoria opcional (TO) pueda todavía ser activada con el fin de permitir que la aeronave (A) la siga; y c) se presenta automáticamente dicho punto de decisión (5) a un piloto de la aeronave (A), caracterizado porque: - en la etapa b) se determina automáticamente dicho punto de decisión (5) realizando las operaciones siguientes: ¿ a partir de dicho punto común, sucesivamente, para cada punto de rutaque siga dicha trayectoria principal (TP), en el sentido de vuelo de la aeronave (A), se comprueba si este punto pertenece igualmente a dicha trayectoria opcional (TO); y ¿ en cuanto un punto ya no pertenezca a dicha trayectoria opcional (TO), se tendrá en cuenta el punto anterior que pertenezca todavía a dicha trayectoria opcional (TO) y se considerará este punto anterior como punto de decisión (5); y - en una etapa d) el piloto puede, al menos en función de esta presentación, activar dicha trayectoria opcional (TO) de modo que la aeronave (A) tenga entonces en cuenta esta trayectoria opcional (TO) en lugar de dicha trayectoria principal (TP).

Description

Procedimiento y dispositivo para proporcionar una trayectoria de vuelo a una aeronave.
La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para proporcionar una trayectoria de vuelo a una aeronave, en particular a un avión de transporte militar, así como a un sistema de guiado automático que comporta dicho dispositivo.
La patente US 5406491 muestra un sistema de navegación que presenta al usuario unas trayectorias alternativas a la trayectoria activa en curso.
Según la invención, el procedimiento es notable porque:
a)
se define una trayectoria principal, que es seguida por la aeronave, y al menos una trayectoria opcional que se aparte de dicha trayectoria principal, que presente al menos un punto común con dicha trayectoria principal y que sea susceptible de ser seguida por la aeronave si es activada;
b)
se determina automáticamente un punto de decisión que indique la última posición de la aeronave a lo largo de dicha trayectoria principal, donde dicha trayectoria opcional pueda todavía ser activada con el fin de permitir que la aeronave la siga;
c)
se presenta automáticamente dicho punto de decisión a un piloto de la aeronave; y
d)
el piloto puede, al menos en función de esta presentación, activar dicha trayectoria opcional.
Así, gracias a la invención, el piloto de la aeronave conoce el último punto (punto de decisión), donde puede todavía activar dicha trayectoria opcional para permitir que la aeronave la siga. Hasta dicho punto de decisión, al piloto se le presentan entonces dos alternativas que le permiten:
-
ya sea continuar adelante con la trayectoria principal inicial, para lo que no se necesita ninguna acción (o activación) particular de su parte;
-
o bien activar dicha trayectoria opcional, para seguir esta última.
Según la invención, para determinar dicho punto de decisión:
-
a partir de dicho punto común, sucesivamente, para cada punto siguiente de dicha trayectoria principal en el sentido de vuelo de la aeronave, se comprueba si este punto pertenece igualmente a dicha trayectoria opcional; y
-
en cuanto un punto ya no pertenezca a dicha trayectoria opcional, se tiene en cuenta el punto anterior que pertenecía todavía a dicha trayectoria opcional y se considera este punto anterior como punto de decisión.
Se observará que la presente invención se aplica a cualquier tipo de trayectoria de vuelo (en lo referente a las trayectorias principales opcionales). En particular, se aplica:
-
a una trayectoria de vuelo en dos dimensiones. En este caso, ventajosamente, se comprueba en un plano lateral, si un punto de la trayectoria principal pertenece igualmente a la trayectoria opcional, para poner en práctica el modo anteriormente citado de realización preferido; y
-
a una trayectoria de vuelo en tres dimensiones. En este caso, ventajosamente, se comprueba en todo el espacio, si un punto de la trayectoria principal pertenece igualmente a la trayectoria opcional, para poner en práctica el modo de realización preferido anteriormente citado.
En un modo particular de realización, si en la etapa d) el piloto activa dicha trayectoria opcional que resulta ser entonces la nueva trayectoria seguida por la aeronave, se transforma la trayectoria principal inicialmente seguida por la aeronave en una nueva trayectoria opcional.
Así, el piloto puede modificar a su elección, la ruta principal y la ruta opcional, y en cualquier momento, hasta dicho punto de decisión. Esto permite en particular volver hacia atrás tras una activación realizada por error. Naturalmente más allá de dicho punto de decisión, sólo se conserva la trayectoria de vuelo elegida, entre dichas trayectorias principal y opcional.
La presente invención se refiere igualmente a un dispositivo para proporcionar una trayectoria de vuelo a una aeronave.
\newpage
Según la invención, dicho dispositivo es notable porque comporta:
-
unos primeros medios para definir una trayectoria principal, que es seguido por la aeronave y una trayectoria opcional que se aparte de dicha trayectoria principal que presente al menos un punto común con dicha trayectoria principal y que sea susceptible de ser seguida por la aeronave si es activada;
-
unos segundos medios para determinar automáticamente un punto de decisión que indique la última posición de la aeronave a lo largo de dicha trayectoria principal, donde dicha trayectoria opcional pueda todavía ser activada con el fin de permitir que la aeronave la siga;
-
unos terceros medios para presentar automáticamente dicho punto de decisión a un piloto de la aeronave; y
-
unos cuartos medios accionables, que permitan que el piloto active dicha trayectoria opcional.
Además, ventajosamente, dichos terceros medios pueden comportar una pantalla de visualización cabeza alta y/o una pantalla de visualización cabeza baja.
Por otra parte, en un modo de realización preferido, dichos cuartos medios comportan unos medios de mando interactivos. Este modo de realización preferido permite una activación simplificada y utiliza unos medios de mando interactivos modernos, que son muy eficaces.
La presente invención se refiere igualmente a un sistema de guiado automático de una aeronave, del tipo que comporta:
-
un conjunto de fuentes de informaciones;
-
una fuente de informaciones auxiliar susceptible de proporcionar una trayectoria de vuelo;
-
una unidad central para determinar automáticamente órdenes de pilotaje de la aeronave, con la ayuda de la información recibida de dicho conjunto de fuentes de información y de una trayectoria de vuelo proporcionada por dicha fuente de información auxiliar; y
-
unos medios de accionamiento de órganos accionados de la aeronave, a los cuales se aplican automáticamente las órdenes de pilotaje determinadas por dicha unidad central.
Según la invención, dicho sistema de guiado automático es notable porque dicha fuente de información auxiliar comporta un dispositivo del tipo anteriormente citado, para proporcionar una trayectoria de vuelo a la aeronave.
Las figuras del dibujo adjunto harán comprender como puede realizarse la invención. En estas figuras, referencias idénticas designan elementos semejantes.
La figura 1 es el esquema sinóptico de un dispositivo según la invención.
La figura 2 muestra esquemáticamente una representación gráfica según un primer modo de realización.
La figura 3 ilustra un gráfico relativo a un segundo modo de realización.
La figura 4 muestra esquemáticamente una representación gráfica según un segundo modo de realización de la figura 3.
La figura 5 es el esquema sinóptico de un sistema de guiado según la invención.
El dispositivo 1 según la invención y representado esquemáticamente en la figura 1, está destinado a proporcionar una trayectoria de vuelo a una aeronave A, en particular un avión de transporte militar.
Según la invención, dicho dispositivo 1 que es embarcado en la aeronave A, comporta:
-
unos medios 2 usuales, para definir una trayectoria principal TP que es seguida por la aeronave A, como se indica por ejemplo a continuación con referencia a la figura 5, y una trayectoria opcional TO que presenta al menos un punto común (y generalmente todo un tramo Común TC) con dicha trayectoria principal TP y que es susceptible de ser seguida por la aeronave A si es activada;
-
unos medios 3 que están unidos por una conexión 4 a dichos medios 2 y que son susceptibles de determinar automáticamente un punto de decisión 5 que indique la última posición de la aeronave A a lo largo de dicha trayectoria TP que está siguiendo, donde dicha trayectoria opcional TO puede todavía ser activada (como se indica a continuación) con el fin de permitir que la aeronave A siga entonces esta trayectoria opcional TO (en lugar de seguir dicha trayectoria principal TP);
-
unos medios de representación gráfica 6 que están unidos por una conexión 7 a dichos medios 3 que son susceptibles de presentar automáticamente dicho punto de decisión 5 en una pantalla de visualización 8 indicada a continuación, a un piloto de la aeronave A; y
-
unos medios 9 usuales, que están unidos por una conexión 10 a dichos medios 3, que son accionables y que permiten a un piloto activar dicha trayectoria opcional TO. Tras dicha activación, la aeronave A tiene en cuenta de modo usual dicha trayectoria opcional TO (en lugar de la trayectoria principal TP), en particular para su guiado y/o para los cálculos de predicciones (tiempo de la travesía, carburante disponible, velocidad, ...).
Dichos medios 3 pueden igualmente proporcionar dicho punto de decisión 5 a otros dispositivos utilizadores no representados, por ejemplo por medio de una conexión 11.
Por otra parte, según la invención, dicha pantalla de visualización 8 puede ser una pantalla de cabeza alta, por ejemplo del tipo HUD ("Head Up Display" en inglés), o una pantalla de navegación, por ejemplo de tipo ND ("Navigation Display" en inglés), como se representa en las figuras 2 y 4.
Dicha pantalla de navegación ND ilustra la situación de la aeronave A (plan de vuelo lateral) en un plano horizontal y comporta:
-
un símbolo 12 que ilustra la posición actual de la aeronave A;
-
un trazado 13 que muestra la trayectoria principal TP en el plano horizontal, es decir la ruta principal que es seguida por la aeronave A;
-
una graduación usual 14 en desviación angular; y
-
una graduación usual 15 en distancia.
Según la invención, dichos medios de representación gráfica 6 representan, además, en esta pantalla de navegación ND:
-
un trazado 16 que muestra la trayectoria opcional TO; y
-
un símbolo característico 17 que ilustra la posición de dicho punto de decisión 5.
Así, gracias al dispositivo 1 según la invención, el piloto de la aeronave A conoce el punto último (punto de decisión 5 que es localizado por el símbolo característico 17 en la pantalla de visualización 8), donde puede todavía activar dicha trayectoria opcional TO para permitir que la aeronave A la siga. Hasta dicho punto de decisión 5, dos alternativas se presentan entonces al piloto. Puede en efecto:
-
ya sea seguir adelante con la trayectoria principal TP, sin realizar ninguna acción específica a este efecto;
-
o bien hacer que la aeronave A siga dicha trayectoria opcional TO, activando esta trayectoria opcional TO con la ayuda de dichos medios 9.
En un modo de realización particular, si el piloto activa dicha trayectoria opcional TO que resulta ser entonces la nueva trayectoria seguida por la aeronave A, puede además transformar (por ejemplo igualmente con la ayuda de dichos medios 9) la trayectoria principal TP inicialmente seguida por la aeronave A en la nueva trayectoria
opcional.
Así, el piloto puede modificar (a su elección) la ruta principal TP y la ruta opcional TO, en todo momento hasta dicho punto de decisión 5. Esto permite en especial retrotraer una activación realizada por error. Naturalmente, más allá de dicho punto de decisión 5, sólo se conserva la trayectoria de vuelo elegida, entre la trayectoria principal TP y la trayectoria opcional TO.
Como puede verse en las figuras 2 y 4, el punto de decisión 5 corresponde al punto de divergencia de las dos trayectorias TP y TO que tienen en común todo el tramo TC que va del origen hasta dicho punto de decisión
5.
Para determinar dicho punto de decisión 5, dichos medios 2 realizan las operaciones siguientes:
-
a partir de dicho punto común (en este caso el punto de origen del vuelo o, si la aeronave A ya hubiera iniciado su vuelo, el punto relativo a la posición actual de la aeronave A, ilustrada por el símbolo 12), sucesivamente, para cada punto (por ejemplo cada punto de ruta) siguiendo dicha trayectoria principal TP, en el sentido de vuelo de la aeronave A, comprueban si este punto pertenece igualmente a dicha trayectoria opcional TO; y
-
en cuanto un punto ya no pertenezca a dicha trayectoria opcional TO, tendrán en cuenta el punto anterior que pertenecía todavía a dicha trayectoria opcional TO y considerarán este punto anterior como punto de decisión 5.
Esta situación está representada para una trayectoria en dos dimensiones en la figura 2, en la cual se ha representado además un punto de ruta particular 18 (ilustrado por un símbolo 22) en la trayectoria opcional TO.
Es sabido que, cuando las dos trayectorias de vuelo (trayectoria principal TP y trayectoria opcional TO) son trayectorias en tres dimensiones, puede suceder que estas dos trayectorias TO y TP diverjan en el plano vertical, como se representa en la figura 3, antes de apartarse en el plano lateral, como se ilustra en la pantalla de navegación 8 correspondiente representada en la figura 4. Este ejemplo está basado en la trayectoria en dos dimensiones representada en la figura 2.
La figura 3 ilustra los perfiles verticales de las dos trayectorias TO y TP, a saber, la superposición de las secciones verticales a lo largo de las dos rutas correspondientes. Las dos rutas pasan por un punto 19 (que corresponde al punto de decisión 5 del ejemplo en dos dimensiones de la figura 2) en el plano lateral, pero a unas altitudes diferentes. En este ejemplo, el punto de decisión 5 corresponde al punto de divergencia en el plano vertical que está situado más arriba que el punto 19 (en el sentido de vuelo), como se representa en la figura 4. Este punto 19 está igualmente ilustrado por un símbolo 22 en la pantalla de visualización 8.
En este ejemplo en tres dimensiones, los medios 2 determinan el punto de decisión 5 al poner en práctica un procedimiento similar al anteriormente citado para una trayectoria en dos dimensiones.
Naturalmente, pueden presentarse igualmente las trayectorias TO y TP, así como el punto de decisión 5 del último ejemplo, en una pantalla de visualización usual que muestre unas trayectorias en tres dimensiones.
Por otra parte, en un modo de particular realización, dichos medios de accionamiento 9 forman parte de un conjunto de mando 20 que comporta una pantalla de visualización interactiva. Puede tratarse de una pantalla específica o de la pantalla de visualización 8, estando los medios de representación gráfica 6 entonces unidos por una conexión 21 a dichos medios 9, como se representa en la figura 1.
Dicha pantalla 8 interactiva es por ejemplo del tipo conocido de cristal líquido LCD ("Liquid Crystal Display" en inglés). Dicha pantalla interactiva comporta unos objetos (márgenes, valores alfanuméricos,...) que son sensibles a la presencia de un cursor. Los medios 9 comprenden entonces unos medios de mando de cursor (no representados específicamente) que permiten desplazar el cursor para llevarlo a un objeto sensible con el fin de designarlo. Cuando dicho objeto sensible es designado, es destacado, en particular por un cambio de apariencia tal como un cambio de color o un sobrebrillo. La ejecución de una función asociada a un objeto sensible es activada por la validación de este objeto sensible previamente designado. Por consiguiente, dichos medios de mando de cursor comportan, por ejemplo:
-
un medio de desplazamiento accionable, de preferencia bajo forma de una bola de mando o ratón esférico, que sea susceptible de desplazar el cursor en la pantalla de visualización 8 de manera que designe un objeto sensible; y
-
un medio de validación accionable, por ejemplo una tecla, que sea susceptible de validar un objeto sensible que sea designado por dicho cursor para hacer ejecutar la función que está asociada a dicho objeto sensible.
En el presente caso, la pantalla de visualización 8 comporta al menos un objeto sensible relativo al punto de decisión 5. La selección de este objeto sensible (designación y validación) da acceso a un menú que detalla las acciones posibles en este punto de decisión 5. Este menú es contextualizado en función de las propiedades del punto de decisión 5. En particular, para dicho punto de decisión 5, un mando "activar la trayectoria opcional" resulta disponible. Dicho medio de mando al cursor permite entonces activar este mando designando y validando este objeto sensible.
Este modo de realización preferido que permite una activación simplificada, utiliza unos medios de mando interactivos modernos y muy eficaces.
En un modo de realización preferido, el dispositivo 1 según la invención forma parte de un sistema de guiado automático SG embarcado y representado esquemáticamente en la figura 5. Dicho sistema de guiado automático SG que hace que la aeronave A siga automáticamente una trayectoria de vuelo, en particular una trayectoria principal TP, comporta de modo usual:
-
un conjunto 24 de fuentes de informaciones;
-
una fuente de informaciones auxiliar 23 susceptible de proporcionar una trayectoria de vuelo para la aeronave A;
-
una unidad central 25 que está unida por una conexión 26A a dicho conjunto 24 y por una conexión 26B a dicha fuente de informaciones auxiliar 23 y que tiene por objeto determinar automáticamente, con la ayuda de las informaciones recibidas de dicho conjunto 24 de fuentes de informaciones y de una trayectoria de vuelo corriente proporcionada por dicha fuente de informaciones auxiliar 23, unas órdenes de pilotaje de la aeronave A que permitan que esta última siga dicha trayectoria de vuelo corriente; y
-
unos medios de accionamiento 27 de órganos de mando 28 (timón, ...) de la aeronave A, a los cuales se aplican automáticamente por una conexión 29 las órdenes de pilotaje determinadas por dicha unidad central 25.
Según la invención, dicha fuente de informaciones auxiliar 23 comporta el dispositivo 1 anteriormente citado y según la invención, para proporcionar una trayectoria de vuelo corriente (a saber, ya sea una trayectoria principal TP o bien una trayectoria opcional TO después de su activación), pudiendo dicha conexión 26B comportar (o corresponder a) la conexión 11 de la figura 1.

Claims (10)

1. Procedimiento para proporcionar una trayectoria de vuelo a una aeronave (A), procedimiento según el cual:
a)
se define una trayectoria principal (TP) que comprenda unos puntos de ruta y que es seguida por la aeronave (A) y al menos una trayectoria opcional (TO) que se aparte de dicha trayectoria principal (TP), que presente al menos un punto común (TC) con dicha trayectoria principal (TP) y que sea susceptible de ser seguida por la aeronave (A);
b)
se determina un punto de decisión (5) que indique la última posición de la aeronave (A) a lo largo de dicha trayectoria principal (TP) donde dicha trayectoria opcional (TO) pueda todavía ser activada con el fin de permitir que la aeronave (A) la siga; y
c)
se presenta automáticamente dicho punto de decisión (5) a un piloto de la aeronave (A),
caracterizado porque:
-
en la etapa b) se determina automáticamente dicho punto de decisión (5) realizando las operaciones siguientes:
\bullet
a partir de dicho punto común, sucesivamente, para cada punto de ruta que siga dicha trayectoria principal (TP), en el sentido de vuelo de la aeronave (A), se comprueba si este punto pertenece igualmente a dicha trayectoria opcional (TO); y
\bullet
en cuanto un punto ya no pertenezca a dicha trayectoria opcional (TO), se tendrá en cuenta el punto anterior que pertenezca todavía a dicha trayectoria opcional (TO) y se considerará este punto anterior como punto de decisión (5); y
-
en una etapa d) el piloto puede, al menos en función de esta presentación, activar dicha trayectoria opcional (TO) de modo que la aeronave (A) tenga entonces en cuenta esta trayectoria opcional (TO) en lugar de dicha trayectoria principal (TP).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se comprueba, en un plano horizontal, si un punto de la trayectoria principal (TP) pertenece igualmente a la trayectoria opcional (TO).
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se comprueba, en todo el espacio, si un punto de la trayectoria principal (TP) pertenece igualmente a la trayectoria opcional (TO).
4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque, si en la etapa d) el piloto activa dicha trayectoria opcional (TO) que resulta ser entonces la nueva trayectoria seguida por la aeronave (A), se transforma la trayectoria principal (TP) inicialmente seguida por la aeronave (A) en la nueva trayectoria opcional.
5. Dispositivo para proporcionar una trayectoria de vuelo a una aeronave (A), comportando dicho dispositivo:
-
unos primeros medios (2) para definir una trayectoria principal (TP), que comprenda unos puntos de ruta y que es seguida por la aeronave (A) y al menos una trayectoria opcional (TO) que se aparte de dicha trayectoria principal (TP), que presente al menos un punto común (TC) con dicha trayectoria principal (TP) y que sea susceptible de ser seguida por la aeronave (A);
-
unos segundos medios (3) para determinar un punto de decisión (5) que indique la última posición de la aeronave (A) a lo largo de dicha trayectoria principal (TO), donde dicha trayectoria opcional (TO) pueda todavía ser activada con el fin de permitir que la aeronave (A) la siga; y
-
unos terceros medios (6) para presentar automáticamente dicho punto de decisión (5) a un piloto de la aeronave (A),
caracterizado porque:
-
dichos segundos medios (3) que determinan automáticamente dicho punto de decisión (5) comportan:
\newpage
\bullet
unos medios para comprobar, a partir de dicho punto común, sucesivamente, para cada punto de ruta según dicha trayectoria principal (TP), en el sentido de vuelo de la aeronave (A), si este punto pertenece igualmente a dicha trayectoria opcional (TO); y
\bullet
unos medios para tener en cuenta, en cuanto un punto ya no pertenezca a dicha trayectoria opcional (TO), el punto anterior que pertenezca todavía a dicha trayectoria opcional (TO), siendo este punto anterior considerado como punto de decisión (5); y
-
dicho dispositivo (1) comporta, además, unos cuartos medios (9) accionables, que permiten que un piloto active dicha trayectoria opcional (TO) de modo que la aeronave (A) tenga entonces en cuenta esta trayectoria opcional (TO) en lugar de dicha trayectoria principal (TP).
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque dichos terceros medios (6) comportan una pantalla de visualización (8) cabeza alta.
7. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 5 y 6,
caracterizado porque dichos terceros medios (6) comportan una pantalla de visualización (8) cabeza baja.
8. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7,
caracterizado porque dichos cuartos medios (9) comportan unos medios de mando interactivos.
9. Sistema de guiado automático de una aeronave (A), comportando dicho sistema de guiado (SG):
-
un conjunto (24) de fuentes de informaciones;
-
una fuente de informaciones auxiliar (23) susceptible de proporcionar una trayectoria de vuelo;
-
una unidad central (25) para determinar automáticamente unas órdenes de pilotaje de la aeronave (A), con la ayuda de las informaciones recibidas de dicho conjunto (24) de fuentes de informaciones y de una trayectoria de vuelo (TP, TO) proporcionada por dicha fuente de informaciones auxiliar (23); y
-
unos medios de accionamiento (27) de órganos accionados (28) de la aeronave (A), a los cuales se aplican automáticamente las órdenes de pilotaje determinadas por dicha unidad central (25),
caracterizado porque dicha fuente de informaciones auxiliar (23) comporta un dispositivo (1) tal como el especificado en una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, para proporcionar una trayectoria de vuelo (TP, TO).
10. Aeronave,
caracterizada porque comporta un sistema de guiado (SG) tal como el especificado en la reivindicación 9.
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