FR2936079A1

FR2936079A1 - Procede de surveillance de la phase d'atterrissage d'un aeronef.

Info

Publication number: FR2936079A1
Application number: FR0805069A
Authority: FR
Inventors: Bernard Fabre; Pascal Gayraud; Nicolas Marty
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2008-09-16
Filing date: 2008-09-16
Publication date: 2010-03-19
Anticipated expiration: 2028-09-16
Also published as: US20100079308A1; FR2936079B1; US8436750B2

Abstract

L'invention concerne le domaine de la surveillance de la phase d'atterrissage d'un aéronef. L'invention est un procédé permettant de calculer et contrôler la distance d'atterrissage prévisionnelle et la configuration de l'aéronef et des paramètres de vol au cours de l'évolution de la phase d'atterrissage. Le procédé consiste à déterminer la piste d'atterrissage (107) puis à analyser la configuration et les paramètres dynamiques de l'avion (110), les données météorologiques et aéroport (101) pour évaluer à partir d'une base de données de performance (102) si le freinage prévu est adapté et permettra d'arrêter l'avion avant l'extrémité de la piste. Le résultat de l'analyse donnant lieu si la situation l'exige à des alarmes visuelles et orales appropriées (111).

Description

PROCEDE DE SURVEILLANCE DE LA PHASE D'ATTERRISSAGE D'UN AERONEF

Le domaine de l'invention concerne la surveillance de la phase d'atterrissage d'un aéronef. La phase d'atterrissage est très courte comparée à la durée d'un vol, elle constitue la transition entre le vol et le déplacement au sol. Cependant des accidents arrivent pour de multiples raisons : vitesse d'approche trop élevée pour la longueur de piste, mauvaise évaluation des conditions de la piste, point de toucher de piste trop loin, ... On peut citer des exemples provenant de publications de rapports d'enquêtes réalisées par le Bureau d'Enquêtes et d'Analyses pour la sécurité de l'aviation civile. Les exemples suivants ont pour objectif de cerner la problématique du domaine.

Accident du 747 de la compagnie Air France survenu le 13 novembre 1993 sur l'aéroport de Tahiti Faaa. En phase finale d'approche, le pilote en fonction a cherché à contrer une remise de gaz automatique déclenchée par le système automatique de vol. Il poursuit l'approche en surpassant l'auto-manette. Pendant l'atterrissage, le réacteur extérieur gauche part en pleine poussée positive. L'appareil quitte alors la piste par la droite et finit sa course dans le lagon. L'accident est dû à une approche non stabilisée et à la mise en forte poussée positive du moteur 1 à l'atterrissage, conséquences d'une particularité du système automatique de vol entraînant le passage en mode remise de gaz à un point de la trajectoire correspondant à la hauteur de décision. Ceci a entraîné le toucher long avec une vitesse excessive et la déviation de la trajectoire vers la droite et la sortie latérale de piste. Accident du 747 de la compagnie Cameroon Airlines survenu le 5 novembre 2000 sur l'aéroport Paris Charles de Gaule. L'avion a dévié de l'axe de piste et est sorti de piste, arrachant le train et endommageant la cellule. La cause probable est la réduction incomplète du moteur extérieur gauche au début de la décélération, ayant entraîné la désactivation des systèmes de freinage automatique et la non-sortie de l'inverseur de poussée n° 1. La mise à pleine puissance par inadvertance de ce moteur après l'atterrissage a engendré une forte dissymétrie de poussée conduisant à la sortie de piste. Accident de l'A340 de la compagnie Air France survenu le 2 août 2005 sur l'aéroport de Toronto. L'appareil fait un atterrissage long sur la piste d'atterrissage et sort en bout de piste pour terminer sa course dans un ravin tout juste à l'extérieur du périmètre de l'aéroport, l'aéronef est détruit par incendie. La cause probable provient du fait qu'au cours de la sous-phase d'arrondi de la phase d'atterrissage, l'aéronef est entré dans une zone de fortes averses, le vent a tourné entraînant une composante vent arrière d'environ 5 noeuds. La piste est devenue contaminée, étant recouverte d'au moins Y4 de pouce d'eau stagnante. L'aéronef a touché le sol à une distance d'environ 4000 pieds sur la piste de 9000 pieds.

Aujourd'hui les systèmes utilisés sont des systèmes qui permettent au pilote de choisir le type de freinage : fort, moyen, faible en fonction de la longueur de piste d'atterrissage et de la sortie de piste choisie pour commencer son cheminement sur la zone aéroportuaire. Des documents brevets existent sur un dispositif visualisant la position d'arrêt de l'avion et fournissant les ordres de décélération adaptés au système de freinage pour que l'avion puisse sortir au taxiway choisi. Tous les aéronefs ne peuvent pas en être équipés car ils mettent en jeu des dispositifs complexes avec plusieurs calculateurs divers collaborant. Parmi ces documents, on connaît la demande de brevet américain US5968106 décrivant un système de freinage automatique permettant de finaliser la course d'un aéronef à un point précis. Les systèmes décrits par la suite prennent en compte les conditions de décélération actuelle pour prédire et calculer la distance de freinage. Ce mode de calcul basique ne permet pas de proposer systématiquement une alerte pertinente.

Un système connu est décrit par la demande de brevet français FR 2842337. II s'agit d'un procédé et dispositif d'aide à la conduite d'un véhicule permettant de calculer et afficher la distance nécessaire pour atteindre une valeur de vitesse particulière en fonction d'une vitesse initiale et d'une décélération définie. Ce système permet par exemple d'évaluer la distance nécessaire pour réaliser un atterrissage. Cependant, le procédé d'évaluation ne tient pas compte des conditions extérieures de freinage notamment les paramètres météorologiques.

On connaît également la demande de brevet français FR 2897593 décrivant un procédé et système permettant de prédire la possibilité d'arrêt complet d'un aéronef sur une piste d'atterrissage. Cette demande ne tient uniquement compte de l'angle de descente de l'approche pour calculer l'écart par rapport au seuil de piste.

Les solutions présentées dans ces documents ne permettent pas de mettre en oeuvre une solution de surveillance de la phase d'atterrissage. Les solutions décrites ne prennent pas en compte les conditions météorologiques, l'état de la piste d'atterrissage, les paramètres et les configurations de vol de l'aéronef, notamment la motorisation et la voilure. Les exemples d'accident déjà cités montrent qu'ils sont dus à la météorologie, des manoeuvres de vol inadaptées ou des instructions automatiques de commande de vol incohérentes vis-à-vis de la phase d'atterrissage.

Le but de cette invention est de mettre en oeuvre un procédé de surveillance d'atterrissage permettant d'alerter le pilote avant que l'avion ne soit plus dans les conditions de sécurité et que la situation ne conduise à un accident ou incident.

Plus précisément, l'invention est un procédé de surveillance de la phase d'atterrissage d'un aéronef comportant des moyens pour générer des alertes contrôlant la distance d'atterrissage prévisionnelle et la configuration de l'aéronef tout au long de l'évolution de la phase d'atterrissage, ces moyens comprenant un système de navigation, des bases de données performance, des capteurs de mesure météorologique et des moyens d'acquisition des données, caractérisé en ce que le procédé réalise les étapes suivantes : Détermination de sous-phases constituant la phase d'atterrissage, 35 à partir de la phase d'approche de la piste d'atterrissage, pour contrôler la configuration de l'aéronef et des paramètres de vol avec chacune des sous-phases, Détermination des conditions d'état de la piste au moyen de données provenant de plusieurs sources de mesures météorologiques, le nombre de sources évoluant tout au long de l'évolution des sous-phases d'atterrissage, les mesures météorologiques les plus pessimistes étant conservées pour déterminer l'état de piste. Calcul de la distance d'atterrissage prévisionnelle selon un abaque de performance de freinage comprenant comme paramètres d'entrées des paramètres d'état de la piste, des paramètres de vol et des paramètres de configuration de l'aéronef, la distance d'atterrissage étant réévaluée selon l'évolution des paramètres d'entrée tout au long de l'évolution des sous-phases d'atterrissage. Avantageusement, le procédé détermine les sous-phases suivantes : une première sous-phase d'approche avant la sortie du train d'atterrissage, une deuxième sous-phase précédant le survol de la piste d'atterrissage, une troisième sous-phase de survol de la piste précédant le contact avec le sol et une quatrième sous-phase jusqu'à ce que la vitesse sol de l'aéronef devienne inférieure à environ.50 Kts. Ainsi le système de surveillance est capable de surveiller la configuration de l'aéronef et les paramètres de vols instantanés spécifiquement pour chacune des sous-phases. La surveillance cible les dispositifs avioniques et paramètres de vol précis en fonction de chaque sous-phase et permet de détecter une configuration ou comportement pouvant être dangereux dans une sous- phase spécifique de l'atterrissage. Avantageusement, pendant la quatrième sous-phase, les conditions d'état de la piste d'atterrissage sont réévaluées au moyen d'un abaque de performance en fonction d'une mesure de la décélération et de la vitesse sol de l'aéronef, cet abaque définissant une valeur de décélération en fonction de la vitesse sol et de profils d'états de surface de piste pour un mode de freinage donné. Avantageusement, à partir de la deuxième sous-phase et pour déterminer la piste d'atterrissage, les données pistes des données aéroport du système de navigation embarqué sont comparées avec les données de localisation de l'aéronef et les données du vecteur vitesse sol de l'aéronef. Avantageusement, dés que l'aéronef survole la piste d'atterrissage, l'état de surface de piste est réévalué par une mesure météorologique de l'état de surface de piste réalisée par un dispositif de mesure embarqué positionné au dessous de l'aéronef. Avantageusement, les moyens pour générer des alertes détectent une dissymétrie de la poussée des moteurs. Avantageusement, les moyens pour générer des alertes signalent que le régime moteur est surélevé pour que l'aéronef réalise la troisième sous-phase d'atterrissage dans des conditions de sécurité ou alertent une dissymétrie du freinage lorsque l'avion est au sol. Avantageusement, des alertes informent que la configuration de la voilure n'est pas conforme à la sous-phase d'atterrissage courante.

Avantageusement, pour le calcul de la distance d'atterrissage, les paramètres de configuration de l'aéronef comprennent l'activation des inverseurs de poussée ou la configuration de la voilure. Le procédé de surveillance et le dispositif associé permettent l'amélioration de la sécurité des phases d'atterrissage en prenant en compte les paramètres avions, les données de performance de l'avion, ainsi que les données de l'état de surface de la piste. Ce dispositif fonctionne quel que soit le mode de freinage utilisé : manuel, taux décélération sélecté ou décélération adaptée au point de sortie choisie de a piste. De plus, il agit avant que l'avion ne touche le sol, ce qui permet éventuellement au pilote de faire une remise de gaz pour éviter un atterrissage qui se solderait par une sortie de piste.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : La figure 1 représente la phase d'atterrissage d'un aéronef comprenant plusieurs sous-phases déterminées par le procédé de surveillance. Chacune de ces étapes nécessitent une surveillance spécifique.

La figure 2 représente le processus de détermination de l'état de surface de la piste d'atterrissage au cours de l'évolution de la phase d'atterrissage. L'évaluation de l'état de surface est consolidée par de nouvelles données durant l'évolution de la phase d'atterrissage.

La figure 3 représente un exemple de phase d'atterrissage sur une première piste d'atterrissage à proximité d'une deuxième piste d'atterrissage. Cette figure illustre l'avantage du procédé de détection de la piste d'atterrissage dans cette configuration aéroportuaire. La figure 4 représente un abaque de performance de décélération en fonction de la vitesse sol de l'aéronef et de plusieurs états de surface de piste d'atterrissage pour un mode de freinage donné. La figure 5 représente le procédé de calcul de la distance d'atterrissage et le procédé de correction intervenant lors de la troisième sous-phase d'atterrissage.

La figure 6 représente le dispositif de surveillance et l'agencement des moyens de calcul pour la mise en oeuvre du procédé de surveillance.

La présente invention est un procédé de surveillance de la phase d'atterrissage d'un aéronef. Le procédé évalue dès la phase d'approche de l'atterrissage une distance de freinage en prenant comme paramètre d'entrée l'état de la piste, les paramètres de vol et la configuration de l'aéronef. L'ensemble de ces paramètres est pris en compte et réévalué tout au long du déroulement de la phase d'atterrissage. Au fur et à mesure de l'avancement de la phase d'atterrissage, les données d'entrées sont consolidées par des sources de données supplémentaires permettant de corriger et d'ajuster le calcul de la distance d'atterrissage dans le but d'élaborer des alertes en cas de situation risquée.

La mise en oeuvre du procédé de surveillance fait appel à plusieurs fonctions de calcul dédiées : une première fonction pour déterminer la piste d'atterrissage, une seconde fonction pour déterminer les sous-phases composant la phase d'atterrissage, une troisième fonction pour évaluer les conditions de surface de la piste d'atterrissage, une quatrième fonction pour calculer la distance d'atterrissage et une cinquième fonction pour élaborer les alertes contrôlant la configuration de l'aéronef et la distance d'atterrissage. Les trois premières fonctions fournissent leurs données de sorties à la quatrième fonction pour le calcul de la distance d'atterrissage. La cinquième fonction d'élaboration d'alertes intègre l'ensemble des données des quatre premières fonctions pour élaborer les alertes potentielles. Le procédé permet ainsi de réaliser une surveillance globale de la phase d'atterrissage en prenant en compte les paramètres internes et externes à l'aéronef. La première fonction pour déterminer la piste d'atterrissage prend en paramètres d'entrée les données provenant des bases de données aéroport et les données de localisation et de paramètres de vol de l'aéronef. Les bases de données contiennent les caractéristiques des pistes, notamment leur localisation de leur seuil et de leur longueur. Au cours de la première sous-phase d'atterrissage, la phase d'approche, la piste d'atterrissage est fournie par le système de navigation, communément appelé FMS pour Flight Management System en langage anglo-saxon. Les données de piste d'atterrissage sont issues des données du plan de vol actif, qui contient la piste de l'aéroport de destination. Les données correspondant aux caractéristiques des pistes, notamment l'identification de piste, sont de type ARINC 424. Les données ARINC 424 définissent la base de données du système de navigation. Avantageusement, à partir de la deuxième sous-phase et pour déterminer la piste d'atterrissage, les données aéroport du système de navigation embarqué, notamment les données de pistes d'atterrissage, sont comparées avec les données de localisation de l'aéronef et les données du vecteur vitesse sol de l'aéronef. Ainsi le procédé est capable d'évaluer la piste sur laquelle l'aéronef est susceptible d'atterrir indépendamment de la piste sélectionnée dans le FMS. Ce procédé de détermination s'adresse au cas où le pilote effectue une approche ne correspondant pas à celle entrée dans le gestionnaire de vol. De préférence, le système de localisation utilisé est un système satellitaire, GPS ou Galileo ou un système hybridé IRS-GPS. La deuxième fonction pour déterminer les sous-phases d'atterrissage utilise comme paramètres d'entrées des données de localisation, de radioaltimétrie, de configuration et de paramètres avions de l'aéronef, notamment pour détecter la sortie du train d'atterrissage et le toucher au sol, de vitesse sol ainsi que celle fournies par la première fonction de détermination de la piste d'atterrissage. La segmentation de la phase d'atterrissage en plusieurs sous-phases permet de surveiller chacune des sous-phases avec des paramètres spécifiques. Par exemple, lors du passage au dessus du seuil de la piste, des conditions de vitesse sol et d'altitude particulières peuvent ainsi être testées et permettent d'obtenir des informations alertant des conditions de déroulement de la phase d'atterrissage. Lors de la quatrième phase, une fois que l'aéronef est au sol, les conditions particulières concernant la symétrie de poussée des moteurs sont testées et la décélération du freinage est également évaluée. Comme représenté par la figure 1, le procédé détermine les sous-phases suivantes : une première sous-phase d'approche 1 avant la sortie du train d'atterrissage, une deuxième sous-phase 2 précédant le survol de la piste d'atterrissage, une troisième sous-phase 3 de survol de la piste précédant le contact avec le sol et une quatrième sous-phase 4 jusqu'à ce que la vitesse sol de l'aéronef devienne inférieure à environ 50 Kts. Le procédé de surveillance se déclenche lorsque le système de gestion du vol FMS passe en phase approche 1.. il récupère la piste sélectionnée 5 par le pilote dans le système de gestion du vol pour évaluer si les conditions permettent un arrêt sur la piste. Le procédé devient inactif dès que l'avion passe en remise de gaz. Lors de la sortie du train d'atterrissage, le procédé revérifie que le mode de freinage sélectionné par le pilote, qui peut être manuel, à décélération définie ou adaptatif ajustant le freinage à la sortie de taxiway, permettra un arrêt sur la piste en considérant les caractéristiques et état de la piste. Le passage au seuil de piste est déterminé en utilisant les données du système de localisation lorsqu'elles sont suffisamment précises et des données de la piste. Et à ce moment là on rnesure la hauteur par rapport au sol par le radioaltimètre pour la comparer aux 50 pieds, hauteur normalisée pour calculer la distance d'atterrissage. Quant à la distance horizontale, séparant ledit aéronef du seuil d'extrémité proximal de ladite piste d'atterrissage, elle peut être obtenue à partir d'informations de positionnement dudit aéronef délivrées par un système satellitaire de positionnement, du type GPS pour Global Positioning System ou Galileo , et d'informations délivrées par une base de données contenant au moins le positionnement du seuil proximal de ladite piste d'atterrissage. Lorsque l'avion se trouve au dessus de la piste dans la phase d'arrondi le procédé réévalue les conditions d'arrêt en prenant en compte l'état de surface de la piste mesurée, de la position de l'avion et de sa vitesse. S'il n'y a pas de moteur en panne, il surveille que tous les moteurs soient à des régimes très proches et au ralenti à partir d'une certaine hauteur radioaltimétrique, définie dans les paramètres de configuration. La constatation du toucher des roues se fait grâce à un capteur de charge équipant le train d'atterrissage qui constate, par exemple, une brusque compression des amortisseurs hydrauliques du train d'atterrissage. Les données de régime moteur sont fournies par le système FADEC, l'acronyme anglais de Full Authority Digital Engine Control, qui désigne un régulateur automatique à pleine autorité redondante de moteur d'avion. Le FADEC est un système reposant sur un calculateur s'interfaçant entre le cockpit et le moteur d'avion. Il permet d'assurer le fonctionnement des moteurs. Lors du toucher des roues, jusqu'à la vitesse sol d'environ 50 kts, le procédé continue à surveiller si les paramètres permettent toujours un arrêt sur la piste au vu de la position de l'avion sur la piste. Le procédé contrôle également la configuration de l'aéronef au cours de la phase d'atterrissage. Notamment, si les réverses sont activées, il surveille que leur action soit symétrique.

La troisième fonction de calcul du procédé détermine les conditions de surface de la piste d'atterrissage. Les données d'état de surface sont fournies de préférence par le segment sot de contrôle aérien par des moyens de communication de type data-link, par les dispositifs radar météorologique embarqués par un dispositif embarqué de détection de précipitation et éventuellement par un dispositif embarqué de mesure d'état de surface de la piste pouvant être positionné sous le fuselage de l'aéronef. La réflectivité de l'atmosphère au dessus de l'aéroport est détectée par le système radar embarqué donne un taux de pluviométrie sur la zone de l'aéroport. Le dispositif embarqué de détection de précipitation fournit également un taux de pluviométrie. Les données produites par cette troisième fonction fournissent un état probable de l'état de surface de piste. L'élaboration de l'analyse d'état de surface est réalisée tout au long de l'évolution des sous-phases d'atterrissage. L'état de la piste est décliné en plusieurs états ; piste sèche, couvert de neige, de glaces (ces informations peuvent provenir des données datalink, piste couverte d'eau avec plusieurs niveaux selon le taux de pluviométrie évalué. De préférence, l'état de la piste couverte d'eau comporte plusieurs niveaux de pluviométrie, par exemple un premier niveau caractérisant la piste mouillée, un second niveau caractérisant la piste trempée, .... Plus généralement, les états de piste couverte d'eau sont déclinés en plusieurs niveaux de taux de pluviométrie selon un nombre de niveaux et de valeurs configurables en fonction du degré de précision voulue. L'état de surface de la piste d'atterrissage est réévalué à chaque changement de sous-phase d'atterrissage. La figure 2 représente le principe d'estimation d'état de surface de la piste d'atterrissage. Les sources de données 41 évoluent afin de fournir au système de surveillance des données plus précises relatives à la piste d'atterrissage. Durant la première sous-phase d'approche, les paramètres d'entrées fournies à la fonction d'estimation d'état proviennent de communication Datalink. Ces données sont traitées par un tableau de correspondance. Par exemple, un état N correspond à un temps avec bruine, un état N+1 correspond à un temps de plus fortes averses. Les états de la piste sont classés dans un ordre croissant de pénalisation pour l'atterrissage, de la piste sèche à la piste dont la surface est gelée en passant par d'autres états (mouillé, trempé considéré par un niveau de pluviométrie défini par le constructeur de l'aéronef). Des données provenant de l'AOC, Airline Communication Operation , fournissent directement un état de piste. Le procédé extrait également des données de pluviométrie envoyées par le radar météorologique embarqué un cercle d'un rayon défini dans les paramètres de configuration (par exemple de 5 nautiques mille NM) allant du sol à l'altitude de 3000 pieds, centré sur les coordonnées géographiques de l'aéroport de destination. Cet aéroport est fourni par le calculateur de gestion de vol. La moyenne de pluviométrie dans cette zone permet au moyen d'un tableau de correspondance d'obtenir une évaluation de l'état de piste. Le procédé réalise à la sous-phase d'approche la consolidation des données provenant des radars météorologiques et des données Datalink. Le procédé retient des deux estimations celle la plus pénalisante pour l'atterrissage. Lors de l'entrée de l'aéronef dans la deuxième sous-phase, le taux de pluviométrie est fourni par le détecteur de pluie, est filtré avec une constante de temps ce qui donne une évaluation de l'état de surface. Si cette évaluation est plus dégradée que l'état prédit dans la première sous-phase alors ce dernier état est retenu. Lors de l'entrée en troisième sous-phase, dés que l'aéronef survole la piste d'atterrissage, l'état de surface de piste est réévalué par une mesure météorologique de l'état de surface de piste réalisée par un dispositif de mesure embarqué positionné au dessous de l'aéronef. Tout au long de l'évolution des sous-phases d'atterrissage l'état de piste le plus pessimiste déterminé parmi les différentes sources de mesure est retenu. Cette mesure d'état est également filtrée, 42, afin de fournir une valeur stable. Tout au long de l'évolution des sous-phases d'atterrissage, l'état des pistes est réévalué par des sources de données réalisant des mesures de plus en plus proches de la piste d'atterrissage. La fonction de détection de la piste d'atterrissage et la fonction de détermination des phases d'atterrissage permettent également d'utiliser à l'instant adéquat le capteur embarqué d'état de surface. La figure 3 représente par exemple la situation lorsque l'aéronef survole une première piste 52 avant la piste d'atterrissage 51. Avantageusement, dés que l'aéronef survole la piste d'atterrissage, l'état de surface de piste 51 est réévalué par une mesure météorologique de l'état de surface de piste réalisée par un capteur spécifique, un dispositif de mesure embarqué positionné au dessous de 3o l'aéronef. Au moment de l'entrée dans la troisième sous-phase, le procédé déclenche la mesure d'état réalisée par le capteur spécifique. La mesure est réalisée sur la partie 30 de début de piste 52. Cette figure illustre également le cas où l'équipage réalise l'atterrissage à vue sur la piste 51 alors que la piste 52 est enregistrée dans le FMS. En combinant les données de 35 localisation de l'aéronef et du vecteur de direction de la vitesse sol, le procédé détermine la piste 51 comme piste d'atterrissage et permet d'enclencher le capteur de mesure d'état de surface auûdessus de la piste d'atterrissage et non la piste enregistrée dans le FMS.

La distance d'atterrissage est évaluée avec. la quatrième fonction de calcul à partir de tables de performance qui donnent la distance d'atterrissage à partir du passage des 50 pieds au dessus de la piste en prenant en compte les données de masse, configuration de la voilure, notamment des volets, et état de la piste. Cette distance est ensuite corrigée en fonction de l'altitude de la piste, la vitesse d'approche, les données de vent, le centrage de l'avion l'activation des inverseurs de poussée. Un abaque pour chaque mode de freinage (automatique, plus ou moins fort, manuel) donne le profil de décélération en fonction de la vitesse sol. Lors de la quatrième sous-phase d'atterrissage correspondant au roulage sur la piste d'atterrissage, la valeur de décélération de l'aéronef est mesurée. Le type d'abaque présenté en figure 4 permet de comparer la décélération prévue par rapport à celle mesurée et ainsi permet de réévaluer les conditions d'état de la piste d'atterrissage et de recalculer avec ces conditions la distance d'atterrissage lors de la quatrième sous-phase. En fonction de la vitesse sol et de la décélération l'abaque de performance de décélération positionne plusieurs courbes d'état de piste d'atterrissage. Lors de la troisième sous-phase, si l'incertitude de la position de l'avion est inférieure à un certain seuil, alors le procédé évalue la hauteur de passage de l'avion au seuil de piste 60. Si celle-ci est supérieure à 50 pieds, la hauteur excédentaire donne la distance supplémentaire nécessaire à l'atterrissage en appliquant une pente de 3 degrés. La figure 5 illustre le procédé d'évaluation de la distance d'atterrissage lors de la troisième sous-phase. La distance 62 est rajoutée à la distance d'atterrissage évaluée par l'abaque de performance dans le cas où l'aéronef est localisé à 50 pieds au- dessus du seuil de piste. La distance d'atterrissage est mise à jour avec la vitesse, le vent, l'état de surface de la piste. Cette distance est ensuite comparée avec la distance de piste d'atterrissage mémorisée dans les bases de données.

Durant les quatre sous-phases d'atterrissage, la cinquième fonction de calcul d'élaboration d'alertes contrôle la distance d'atterrissage, notamment par une alerte ( OVERRUN LANDING ) et la configuration de l'aéronef, pour détecter une dissymétrie de la poussée des moteurs, une dissymétrie du freinage lorsque l'avion est au sol et que le régime moteur est surélevé afin que l'aéronef puisse réaliser l'atterrissage dans des conditions de sécurité. Lors de la première sous-phase d'approche, le procédé vérifie à partir du résultat de calcul du module de performance si la distance d'atterrissage est bien inférieure à la longueur de la piste disponible pour l'atterrissage et émet dans le cas contraire une alarme. Lors de la deuxième sous-phase, la fonction de calcul de génération d'alertes prend en compte la vitesse courante d'approche, la configuration des volets sortis ainsi que la nouvelle évaluation du système d'analyse de l'état de surface de la piste. De plus, à partir de la hauteur radio sonde de 300 pieds, le procédé signale le cas où les spoilers ne seraient pas armés, et toutes dissymétries de poussée s'il n'y a pas de panne moteur détectée. Lorsque la hauteur radio sonde passe en dessous de 20 pieds par exemple, la valeur pouvant être paramétrable, et si les moteurs ne sont pas tous à l'état ralenti, alors une alarme est déclenchée ( DYSIMETRIC THRUST ). Lors de la quatrième sous-phase, la décélération mesurée après le toucher du train principal est comparée au profil de décélération correspondant au type de freinage sélectionné par le pilote. Un abaque pour chaque mode de freinage (automatique, plus ou moins fort, manuel) donne le profil de décélération en fonction de la vitesse sol et des conditions d'états de piste. Le type d'abaque présenté en figure 4 permet de comparer la décélération prévue par rapport à celle mesurée et ainsi permet de réévaluer les conditions d'état de la piste d'atterrissage et de recalculer avec ces conditions la distance d'atterrissage lors de la quatrième sous-phase. Ce calcul permet éventuellement de déclencher une alerte ( OVERRUN LANDING ). Toute dissymétrie au niveau du freinage par les moteurs, reverses non sorties symétriquement, est à l'origine d'une alerte spécifique ( DYSIMETRIC BRAKING ). Le freinage des roues est géré par le calculateur de freinage. La mise en oeuvre du procédé selon l'invention nécessite que le dispositif de surveillance 100, illustré par la figure 6, de la phase d'atterrissage de l'aéronef comporte des moyens 111 pour générer des alertes contrôlant la distance d'atterrissage prévisionnelle et la configuration de l'aéronef tout au long de l'évolution de la phase d'atterrissage. Pour élaborer des alertes contrôlant la distance d'atterrissage et la configuration de l'aéronef, le dispositif de surveillance est agencé de façon à recevoir les fo paramètres de vol et de configuration de l'aéronef 103 provenant des senseurs dédiés et des données de base de données de performance de l'aéronef 102. Ces données sont transmises : - pour des moyens de détermination de sous-phases 106 constituant la phase d'atterrissage, 15 - pour des moyens de détermination de la piste d'atterrissage, - pour des moyens de surveillance de la configuration de l'aéronef et des paramètres de vol 110 avec chacune des sous-phases, - pour des moyens de calcul de la distance d'atterrissage 109 tout au long de l'évolution des sous-phases d'atterrissage calculée. 20 La distance d'atterrissage est calculée en fonction de l'état de surface de la piste d'atterrissage, des paramètres de vol et de configuration de l'aéronef. L'état de surface de la piste d'atterrissage est calculé par des moyens de calcul 108 prenant en entrée des données provenant de dispositifs de mesure météorologique 101. Ces mesures sont effectuées au 25 moyen du radar météo embarqué ou de capteurs embarqués de pluviométrie et d'état de surface. La distance d'atterrissage est déterminée selon des abaques de performances dont les paramètres d'entrées évoluent au fur et à mesure du déroulement de la phase d'atterrissage permettant une réévaluation de la phase d'atterrissage. Les moyens de calcul 106 30 segmentent la phase d'atterrissage en sous-phase à des moments primordiaux de la phase d'atterrissage. Ces différentes sous-phases permettent d'évaluer spécifiquement la configuration et les paramètres de vol selon les instants de la phase d'atterrissage et de plus provoquent la réévaluation de la surveillance permettant une réaction des pilotes à des moments adéquats en cas d'incident, notamment à la sortie du train, au début de survol de la piste d'atterrissage et au toucher de la piste. Le dispositif de surveillance 100 comporte des moyens d'acquisition 105 des données pour la réalisation des fonctions de calcul du procédé. Ces moyens d'acquisition consistent à récupérer: - Les paramètres de configuration de l'avion, à savoir l'état et pannes éventuelles des moteurs, des inverseurs de poussée, des spoilers, des volets et la configuration de sortie des trains d'atterrissage. Les données de vol: position avion provenant d'un système de consolidation de différents capteurs, notamment un système de localisation par satellite, avec l'incertitude associée à cette position, la vitesse sol, le vent mesuré, la hauteur de la radio sonde, la température, la pression, la masse, le centrage et type de freinage choisi (manuel, automatique avec présélection, automatique avec adaptation du freinage selon la sortie de TAXIWAY choisie).

L'invention s'applique au domaine de l'aéronautique pour la surveillance de la phase d'atterrissage des aéronefs. Le procédé a pour avantage de prendre en compte les paramètres intrinsèques à l'aéronef ainsi que les paramètres extrinsèques, notamment les facteurs météorologiques et ceux liés à l'état de la piste d'atterrissage.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de surveillance de la phase d'atterrissage d'un aéronef comportant des moyens pour générer des alertes contrôlant la distance d'atterrissage prévisionnelle et la configuration de l'aéronef tout au long de l'évolution de la phase d'atterrissage (1-4), ces moyens comprenant un système de navigation (104), des bases de données performance (102), des sources de mesure météorologique (101) et des moyens d'acquisition des données (105), caractérisé en ce que le procédé réalise les étapes suivantes : Détermination de sous-phases (1, 2, 3, 4) constituant la phase d'atterrissage, à partir de la phase d'approche de la piste d'atterrissage, pour contrôler la configuration de l'aéronef et des paramètres de vol (103) avec chacune des sous-phases, - Détermination des conditions d'état (43) de la piste au moyen de données (41) provenant de plusieurs sources(101) de mesures météorologiques, le nombre de sources évoluant tout au long du déroulement des sous-phases d'atterrissage (1-4), les mesures météorologiques les plus pessimistes étant conservées pour déterminer l'état de la piste, Calcul de la distance d'atterrissage prévisionnelle selon un abaque de performance (102) de freinage comprenant comme paramètres d'entrées des paramètres d'état de la piste, des paramètres de vol et des paramètres de configuration de l'aéronef, la distance d'atterrissage étant réévaluée selon l'évolution des paramètres d'entrée tout au long de l'évolution des sous-phases d'atterrissage.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé détermine les sous-phases suivantes : une première sous-phase d'approche (1) avant la sortie du train d'atterrissage, une deuxième sous-phase (2) précédant le survol de la piste d'atterrissage, une troisième sous-phase (3) de survol de la piste précédant le contact avec le sol et une quatrième sous-phase (4) jusqu'à ce que la vitesse sol de l'aéronef devienne inférieure à environ.50 Kts.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pendant la quatrième sous-phase (4), les conditions d'état de la piste d'atterrissage sont réévaluées au moyen d'un abaque de performance en fonction d'une mesure de la décélération et de la vitesse sol de l'aéronef (figure
4), cet abaque définissant une valeur de décélération en fonction de la vitesse sol et de profils d'états de surface de piste pour un mode de freinage donné. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, à partir de la deuxième sous-phase et pour déterminer la piste d'atterrissage, les données pistes des données aéroport du système de navigation embarqué sont comparées avec les données de localisation de l'aéronef et les données du vecteur vitesse sol de l'aéronef.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, dés que l'aéronef survole la piste d'atterrissage (52), l'état de surface de piste est réévalué par une mesure météorologique de l'état de surface de piste réalisée par un dispositif de mesure embarqué positionné au dessous de l'aéronef.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour générer des alertes détectent une dissymétrie de la poussée des moteurs.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens pour générer des alertes signalent que le régime moteur est surélevé pour que l'aéronef réalise la troisième sous-phase d'atterrissage (3) dans des conditions de sécurité.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les 25 moyens pour générer des alertes alertent une dissymétrie du freinage lorsque l'avion est au sol.
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des alertes informent que la configuration de la voilure n'est pas conforme à la sous-phase d'atterrissage courante. 30
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour le calcul de la distance d'atterrissage, les paramètres de configuration de l'aéronef comprennent l'activation des inverseurs de poussée.
11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour le calcul de la distance d'atterrissage, les paramètres de configuration de l'aéronef comprennent la configuration de la voilure.