FR2995422A1 - Procede de modification d'un plan de vol d'un aeronef sur un ecran tactile - Google Patents

Abstract

Le domaine général de l'invention est celui des procédés de gestion de plans de vol par un système avionique comprenant un dispositif de visualisation et une interface tactile. Le dispositif de visualisation affiche une représentation cartographique du terrain survolé, des données aéronautiques et un plan de vol (FP) constitué d'un ensemble de segments reliant entre eux certains points de passage aéronautiques (WP1, WP2, WP3). Le procédé de gestion comporte plusieurs étapes, une première étape d'édition activée par une désignation tactile d'un point quelconque du plan de vol, une seconde étape de modification du plan de vol activée par un déplacement tactile, la fin du déplacement tactile provoquant un déplacement ou un ajout ou la suppression d'un point de passage. Le procédé permet également de gérer simplement les routes de navigation aériennes (A1, A2, A3) pour les incorporer à un plan de vol en cours de modification.

Description

Procédé de modification d'un plan de vol d'un aéronef sur un écran tactile Le domaine général de l'invention est celui de la présentation, du contrôle et de la modification d'informations concernant le plan de vol et la navigation d'un aéronef. Dans les aéronefs actuels, des dispositifs de visualisation présentent le plan de vol suivi par l'aéronef. Il est généralement affiché en superposition sur une représentation cartographique du terrain survolé. En cours de vol, des modifications de ce plan de vol sont susceptibles d'intervenir. Le procédé selon l'invention concerne un procédé simple et ergonomique de modification du plan de vol. Dans la plupart des cockpits d'aéronefs, le plan de vol issu du 10 système de gestion de vol ou « Flight Management System » ou « FMS » peut être modifié au travers d'une liste textuelle de points de passage ou « waypoints ». Dans les cockpits de dernière génération comme ceux de l'Airbus A380 ou du Falcon 7X de la société Dassault, les modifications de plan de vol peuvent aussi être réalisées graphiquement sur un écran dédié 15 appelé « Navigation Display » à l'aide d'un pointeur graphique. Dans les deux cas, les révisions de plan de vol s'effectuent par l'intermédiaire d'un menu contextuel. Les modifications principales sont essentiellement la suppression ou l'ajout d'un ou de plusieurs points de passage ou « waypoints ». Le plan de vol modifié apparaît alors en plan de vol 20 temporaire une fois l'action effectuée. Le plan de vol modifié apparaît ensuite sur l'écran du « Navigation Display ». L'utilisateur voit ainsi l'impact des modifications en cours et peut choisir d'activer ou d'annuler le plan de vol modifié afin qu'il devienne ou non le plan de vol actif. Cependant, ces procédés de modification comportent un certain 25 nombre d'inconvénients. Certaines fonctions comme le déplacement d'un premier waypoint sur un second waypoint ou comme la création d'un ensemble de waypoints représentatifs d'une portion de route aérienne ou « airway » sont difficiles à réaliser simplement en une seule opération. D'autre part, le pilote ne voit pas immédiatement le résultat de la modification 30 qu'il vient de faire, nécessitant une phase de confirmation après modification.

Le procédé selon l'invention ne présente pas ces inconvénients. Il nécessite un écran d'affichage comprenant une interface tactile. Le procédé permet de bénéficier des avantages de l'interface tactile tout en répondant aux besoins spécifiques de la tâche de modification d'un plan de vol dans un cockpit. Les avantages de l'interface tactile sont importants. Ainsi, l'utilisateur manipule directement au doigt les objets du plan de vol que sont les waypoints ou les chemins reliant les waypoints entre eux ou « legs ». L'action est simplifiée par l'absence d'instruments médiateurs tels que des pointeurs graphiques ou des menus. L'utilisateur voit le résultat de son action pendant qu'il réalise l'action et non pas une fois l'action effectuée. Le risque d'erreur est donc minimisé. De plus, ce nouveau procédé répond parfaitement aux besoins spécifiques de la tâche de modification d'un plan de vol dans un cockpit. Il permet de faire face au manque de précision des interactions tactiles dans les cockpits lorsque l'utilisateur déplace, supprime ou insère un waypoint. Le procédé selon l'invention prend également en compte la particularité des plans de vol aéronautiques. En effet, les plans de vol ne sont pas toujours définis par une simple suite de waypoints, ils sont également définis par des parties de routes aériennes ou airways. En plus du déplacement, de la suppression et de l'insertion de waypoints, le système proposé permet ainsi à l'utilisateur d'insérer graphiquement des portions d'airways. Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé de gestion d'un plan de vol d'un aéronef en vol par un système avionique comprenant au moins un dispositif de visualisation et une interface tactile dédiée à ce dispositif de visualisation et mise en oeuvre au moyen de contacts tactiles, ledit dispositif de visualisation affichant une représentation cartographique du terrain survolé par l'aéronef, des données aéronautiques comportant des points de passage aéronautiques et un plan de vol constitué d'un ensemble de segments reliant entre eux certains desdits points de passage aéronautiques, caractérisé en ce que le procédé de gestion comporte au moins deux étapes, une première étape dite d'édition activée par une désignation tactile d'un point quelconque d'un segment ou d'un point de passage du plan de vol, une seconde étape dite de modification du plan de vol activée par un déplacement tactile commençant sur un point quelconque ou sur un premier point de passage du plan de vol et finissant au voisinage d'un second point de passage aéronautique, la fin du déplacement tactile provoquant un déplacement du premier point de passage aéronautique vers un second point de passage ou un ajout du second point de passage ou la suppression du premier point de passage. Avantageusement, lorsque la modification du plan de vol est un déplacement ou un ajout de point de passage aéronautique au plan de vol, le dispositif de visualisation affiche les routes de navigation aériennes passant par le point de passage aéronautique dit modifié.

Avantageusement, le procédé comporte une troisième étape dite d'insertion activée par une désignation tactile d'une route de navigation aérienne et provoquant l'affichage de tout ou partie des points de passage aéronautique de ladite route de navigation aérienne désignée. Avantageusement, le procédé comporte une quatrième étape dite de sélection activée par une désignation tactile d'un point de passage dit point de sortie aéronautique de ladite route de navigation aérienne désignée et provoquant l'incorporation au plan de vol de l'ensemble des points de passage aéronautiques situés entre le point de passage modifié et le point de passage de sortie.

Avantageusement, lorsque le déplacement tactile est à une distance prédéterminée d'un point de passage aéronautique sélectionnable, une zone d'intérêt centrée sur ledit point de passage aéronautique sélectionnable est affichée et en ce que, si le déplacement tactile prend fin dans ladite zone d'intérêt, le point de passage aéronautique sélectionnable est sélectionné. Avantageusement, l'étape d'édition fait apparaître sur le dispositif de visualisation un menu comportant quatre boutons de sélection, un premier bouton de validation de la dernière modification du plan de vol, un second bouton d'annulation de la dernière modification du plan de vol, un troisième bouton permettant d'afficher les précédentes modifications en remontant dans le temps et un quatrième bouton permettant d'afficher les précédentes modifications en avançant dans le temps.

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 : Les figures 1, 2 et 3 représentent les étapes du procédé de 5 gestion du plan de vol selon l'invention lorsque la modification du plan de vol correspond à un déplacement d'un point de passage aéronautique ; Les figures 4, 5 et 6 représentent les étapes du procédé de gestion du plan de vol selon l'invention lorsque la modification du plan de vol correspond à la suppression d'un point de passage aéronautique ; 10 Les figures 7, 8 et 9 représentent les étapes du procédé de gestion du plan de vol selon l'invention lorsque la modification du plan de vol correspond à l'ajout d'un point de passage aéronautique ; Les figures 10, 11 et 12 représentent les étapes du procédé de gestion du plan de vol selon l'invention dans le cas de la sélection d'une 15 portion de route de navigation comprenant au moins un point de passage ; Les figures 12, 13 et 14 représentent les étapes du procédé de gestion du plan de vol selon l'invention dans le cas de la sélection d'une portion de route de navigation comprenant plusieurs points de passage. 20 Le procédé de gestion d'un plan de vol d'un aéronef en vol selon l'invention est mis en oeuvre dans un système avionique moderne. Celui-ci comprend au moins un dispositif de visualisation de cockpit comportant une interface tactile et un environnement électronique et informatique permettant d'afficher sur l'écran du dispositif de visualisation une représentation 25 cartographique du terrain survolé par l'aéronef comportant les différents éléments graphiques d'un plan de vol et de prendre en compte les consignes issues de l'interface tactile. Ces systèmes existent sur tous les aéronefs modernes. Il existe différents principes techniques permettant de réaliser une interface tactile. A titre d'exemples, l'interface tactile peut être de type 30 résistive ou capacitive ou mettre en oeuvre des composants optiques d'émission et de réception. L'interface tactile présente l'avantage de permettre une mise en oeuvre du procédé intuitive et rapide sans ajouter d'interfaces graphiques de commande supplémentaires.

A titres d'exemples non limitatifs, les figures 1 à 15 illustrent les différentes étapes du procédé selon l'invention. Ces figures représentent une partie d'un écran de visualisation. Cet écran comporte une surface tactile non représentée sur les différentes figures pour des raisons de clarté. Ces figures 5 représentées en filaire respectent les contraintes des figures de brevet. Sur les différentes figures, seule la ligne du littoral du terrain est représentée. Dans la réalité, le terrain survolé est représenté en couleur selon les conventions classiques propres à la représentation cartographique. Les différentes symbologies sont représentées en couleur et/ou en semi10 transparence de façon à obtenir la meilleure ergonomie possible. Sur ces différentes figures, on a adopté les conventions suivantes. Les différents points de passage ou waypoint sont représentés par des losanges à côtés concaves. Ils sont blancs ou noirs, cerclés ou non, selon qu'ils appartiennent ou non à un plan de vol, selon qu'ils sont sélectionnés ou 15 non, le plan de vol est constitué de segments blancs reliant différents points de passage, les directions des routes aériennes ou airways sont représentées par des flèches. Les quatre symboles des boutons de sélection du menu sont représentés avec les conventions classiques. Le premier bouton de validation est représenté par un « check mark » en forme de V, le 20 second bouton d'annulation par une croix en X, le troisième bouton par une flèche tournant à gauche et le quatrième bouton par une flèche tournant à droite. Les quatre boutons sont alignés sur une même ligne horizontale sur les figures. Il est bien entendu possible d'utiliser d'autres conventions et d'autres dispositions graphiques tout en restant dans le cadre de cette 25 invention. Pour réaliser une modification du plan de vol par le procédé selon l'invention, on procède selon deux étapes successives. Dans une première étape, par un appui long sur n'importe quel objet du plan de vol graphique, l'utilisateur entre dans un mode Edition dans lequel il peut manipuler de 30 façon directe les objets du plan de vol. L'appui long permet d'éviter les modifications de plan de vol intempestives. Là encore, d'autres conventions sont possibles. Le mode Edition est indiqué à l'utilisateur par une modification du graphisme du plan de vol et l'affichage d'un menu pour l'activation ou l'annulation des modifications effectuées.

Dans une seconde étape dite de modification, lorsque l'utilisateur a effectué un appui long sur un objet du plan de vol pour entrer en mode Edition, il peut soit garder le doigt appuyé sur cet objet pour effectuer directement une modification sur cet objet, soit relâcher le doigt et effectuer une modification sur n'importe quel autre objet du plan de vol. Pour déplacer un waypoint, l'utilisateur désigne ce waypoint avec le doigt, le fait glisser et le relâche sur la nouvelle position désirée, soit sur un waypoint existant ou n'importe où sur la carte auquel cas un « user waypoint » sera créé. Le waypoint déplacé est alors remplacé par le nouveau waypoint. Lorsque le waypoint glissé est proche d'un waypoint sélectionnable, une zone d'intérêt apparaît autour de ce dernier. Le rayon de la zone d'intérêt est choisi en fonction de l'échelle du terrain affiché. L'utilisateur peut alors relâcher le doigt et le waypoint associé à la zone d'intérêt est sélectionné. Cette zone d'intérêt permet d'absorber le manque éventuel de précision des interactions tactiles dans un cockpit. Les figures 1, 2 et 3 représentent les étapes du procédé de gestion du plan de vol selon l'invention lorsque la modification du plan de vol correspond à un déplacement d'un point de passage aéronautique. Initialement, comme illustré en figure 1, le plan de vol FP passe par les points WP1, WP2 et WP3. L'utilisateur souhaite modifier l'emplacement du waypoint WP2 pour le positionner sur le waypoint WP4. L'utilisateur pointe le waypoint WP2 et le fait glisser vers WP4 comme illustré en figure 2. Une zone d'intérêt Z figurée par un cercle en traits fins apparaît autour du waypoint WP4 lorsque le waypoint déplacé est proche. Pendant le déplacement du waypoint, l'utilisateur voit évoluer le nouveau plan de vol, il perçoit directement l'impact de la modification. L'utilisateur relâche le doigt sur la zone d'intérêt de WP4 et le waypoint WP2 est alors remplacé par WP4 comme illustré sur la figure 3. Le menu M permet de valider, de supprimer ou de modifier ce choix.

Les figures 4, 5 et 6 représentent les étapes du procédé de gestion du plan de vol selon l'invention lorsque la modification du plan de vol correspond à la suppression d'un point de passage aéronautique. Initialement, comme illustré en figure 4, le plan de vol FP passe par les points WP1, WP4, WP5 et WP3. L'utilisateur souhaite supprimer le waypoint WP5. Il pointe le waypoint WP5 et le fait glisser vers WP4 comme illustré en figure 5. Une zone d'intérêt Z figurée par un cercle apparaît autour du waypoint WP4 lorsque le waypoint déplacé est proche. Pendant le déplacement du waypoint, l'utilisateur voit évoluer le nouveau plan de vol et perçoit directement l'impact de la modification. L'utilisateur relâche le doigt sur la zone d'intérêt de WP4 et le waypoint WP5 est supprimé comme illustré sur la figure 6. Bien entendu, la suppression aurait pu se porter sur le point de passage WP3. Le menu M permet de valider, de supprimer ou de modifier ce choix. Les figures 7, 8 et 9 représentent les étapes du procédé de gestion du plan de vol selon l'invention lorsque la modification du plan de vol correspond à l'insertion d'un point de passage aéronautique. Initialement, comme illustré en figure 7, le plan de vol FP passe par les points WP1, WP4 et WP3. L'utilisateur souhaite insérer le waypoint WP5 entre les points WP4 et WP3. L'utilisateur pointe la partie du plan de vol joignant les waypoints WP3 et WP4 appelé aussi « leg » et le fait glisser vers WP5 comme illustré en figure 8. Une zone d'intérêt Z figurée par un cercle apparaît autour du waypoint WP5 lorsque le leg déplacé est proche. Pendant le déplacement du leg, l'utilisateur voit évoluer le nouveau plan de vol. L'utilisateur relâche le doigt sur la zone d'intérêt de WP5 et le waypoint WP5 est inséré comme illustré sur la figure 9. Le menu M permet de valider, de supprimer ou de modifier ce choix. Le procédé selon l'invention s'applique également à la gestion des routes de navigation aérienne ou airways. Lorsqu'un nouveau waypoint est sélectionné après un déplacement ou une insertion, les airways passant par ce waypoint sont affichées avec leur direction. L'utilisateur peut alors sélectionner une de ces routes directement au doigt. La route s'affiche ensuite avec le détail de ses waypoints et l'utilisateur peut ainsi choisir le waypoint de sortie de cette route. A titre d'exemple, les figures 10 à 14 représentent les étapes du procédé de gestion du plan de vol selon l'invention dans le cas de la sélection d'une première route de navigation, puis d'une seconde route de navigation. Dans cet exemple, comme on le voit sur la figure 10, le waypoint W2 vient d'être inséré sur le plan de vol FP entre WP1 et WP3. Les airways A1, A2 et A3 passant par le waypoint W2 sont affichées avec leur direction respective. L'utilisateur sélectionne l'airway A3 et, comme on le voit sur la figure 11, une ligne discontinue L23 est alors affichée entre les waypoints WP2 et WP3. Le point WP3 n'est pas représenté sur la figure 11. L'airway A3 est alors présentée au départ de W2 avec le détail de ses waypoints WP30, WP31, WP32 et WP33. L'utilisateur sélectionne WP30. La portion de l'airway A3 entre WP2 et WP30 est alors insérée dans le plan de vol et la discontinuité est supprimée comme on le voit sur la figure 12. Les airways A3 et A4 passant par WP30 sont présentées à l'utilisateur. Sur la figure 13, l'utilisateur sélectionne l'airway A4 à partie du waypoint WP30. Une ligne discontinue L303 est alors affichée entre WP30 et WP3. L'airway A4 est présentée au départ de WP30 avec le détail de ses waypoints WP40, WP41 et WP42. L'utilisateur sélectionne alors le point de passage WP42 comme point de sortie. Comme on le voit sur la figure 14, la portion de l'airway A4 entre WP30 et WP42 est alors insérée dans le plan de vol avec les waypoints intermédiaires WP40 et WP41, économisant ainsi la sélection de tous les waypoints intermédiaires de l'airway A4. Les avantages du procédé de gestion d'un plan de vol selon l'invention sont les suivants : - Interaction directe de l'utilisateur avec les objets du plan de vol, sans instrument médiateur ; - Visualisation immédiate de l'impact de la modification en cours en même temps que l'utilisateur réalise cette modification. L'utilisateur est « dans la boucle » à tout instant et la vérification se fait en même temps que la modification.

Prise en compte du manque de précision de la surface tactile au travers de la zone d'intérêt autour des waypoints ; Insertion possible de parties d'airways comportant plusieurs waypoints, graphiquement, par interaction directe.

Claims (6)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de gestion d'un plan de vol d'un aéronef en vol par un système avionique comprenant au moins un dispositif de visualisation et une interface tactile dédiée à ce dispositif de visualisation et mise en oeuvre au moyen de contacts tactiles, ledit dispositif de visualisation affichant une représentation cartographique du terrain survolé par l'aéronef, des données aéronautiques comportant des points de passage aéronautiques (WP1, WP2, WP3, WP4, WP5) et un plan de vol (FP) constitué d'un ensemble de segments reliant entre eux certains desdits points de passage aéronautiques, caractérisé en ce que le procédé de gestion comporte au moins deux étapes, une première étape dite d'édition activée par une désignation tactile d'un point quelconque d'un segment ou d'un point de passage du plan de vol, une seconde étape dite de modification du plan de vol activée par un déplacement tactile commençant sur un point quelconque ou sur un premier point de passage du plan de vol et finissant au voisinage d'un second point de passage aéronautique, la fin du déplacement tactile provoquant un déplacement du premier point de passage aéronautique vers un second point de passage ou un ajout du second point de passage ou la suppression du premier point de passage.
2. 2. Procédé de gestion d'un plan de vol selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque la modification du plan de vol est un déplacement ou un ajout de point de passage aéronautique au plan de vol, le dispositif de visualisation affiche les routes de navigation aériennes (A1, A2, A3) passant par le point de passage aéronautique dit modifié (WP2, WP30).
3. 3. Procédé de gestion d'un plan de vol selon la revendication 2, caractérisé en ce que le procédé comporte une troisième étape dite d'insertion activée par une désignation tactile d'une route de navigation 30 aérienne (A3) et provoquant l'affichage de tout ou partie des points depassage aéronautique (WP30, WP31, WP32, WP33) de ladite route de navigation aérienne désignée.
4. 4. Procédé de gestion d'un plan de vol selon la revendication 3, 5 caractérisé en ce que le procédé comporte une quatrième étape dite de sélection activée par une désignation tactile d'un troisième point de passage aéronautique (WP42) dit point de sortie de ladite route de navigation aérienne désignée et provoquant l'incorporation au plan de vol de l'ensemble des points de passage aéronautiques (WP40, WP41) situés entre le point de 10 passage modifié (WP2, WP30) et le point de passage dit point de sortie (WP42).
5. 5. Procédé de gestion d'un plan de vol selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lorsque le déplacement 15 tactile est à une distance prédéterminée d'un point de passage aéronautique sélectionnable (WP4, WP5), une zone d'intérêt (Z) centrée sur ledit point de passage aéronautique sélectionnable est affichée et en ce que, si le déplacement tactile prend fin dans ladite zone d'intérêt, le point de passage aéronautique sélectionnable est sélectionné. 20
6. 6. Procédé de gestion d'un plan de vol selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape d'édition fait apparaître sur le dispositif de visualisation un menu (M) comportant quatre boutons de sélection, un premier bouton de validation de la dernière 25 modification du plan de vol, un second bouton d'annulation de la dernière modification du plan de vol, un troisième bouton permettant d'afficher les précédentes modifications en remontant dans le temps et un quatrième bouton permettant d'afficher les précédentes modifications en avançant dans le temps. 30