WO2015121131A1 - Système et procédé d'estimation de l'état de surface d'une piste d'un aéroport - Google Patents

Système et procédé d'estimation de l'état de surface d'une piste d'un aéroport Download PDF

Info

Publication number
WO2015121131A1
WO2015121131A1 PCT/EP2015/052317 EP2015052317W WO2015121131A1 WO 2015121131 A1 WO2015121131 A1 WO 2015121131A1 EP 2015052317 W EP2015052317 W EP 2015052317W WO 2015121131 A1 WO2015121131 A1 WO 2015121131A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
aircraft
data
airport
considered
indicator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2015/052317
Other languages
English (en)
Inventor
Alexis MARCEAU
Pierre JOUNIAUX
Karim TEKKAL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safety Line SAS
Original Assignee
Safety Line SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safety Line SAS filed Critical Safety Line SAS
Publication of WO2015121131A1 publication Critical patent/WO2015121131A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft
    • G08G5/70—Arrangements for monitoring traffic-related situations or conditions
    • G08G5/76—Arrangements for monitoring traffic-related situations or conditions for monitoring atmospheric conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1701—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
    • B60T8/1703—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for aircrafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00—Alighting gear
    • B64C25/32—Alighting gear characterised by elements which contact the ground or similar surface 
    • B64C25/42—Arrangement or adaptation of brakes
    • B64C25/426—Braking devices providing an automatic sequence of braking
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/91—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control
    • G01S13/92—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control for velocity measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/95—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
    • G01S13/951—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use ground based
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft
    • G08G5/20—Arrangements for acquiring, generating, sharing or displaying traffic information
    • G08G5/22—Arrangements for acquiring, generating, sharing or displaying traffic information located on the ground
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft
    • G08G5/50—Navigation or guidance aids
    • G08G5/54—Navigation or guidance aids for approach or landing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2210/00—Detection or estimation of road or environment conditions; Detection or estimation of road shapes
    • B60T2210/10—Detection or estimation of road conditions
    • B60T2210/12—Friction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/91—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control
    • G01S2013/916—Airport surface monitoring [ASDE]
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft
    • G08G5/70—Arrangements for monitoring traffic-related situations or conditions
    • G08G5/72—Arrangements for monitoring traffic-related situations or conditions for monitoring traffic
    • G08G5/727—Arrangements for monitoring traffic-related situations or conditions for monitoring traffic from a ground station
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft
    • G08G5/70—Arrangements for monitoring traffic-related situations or conditions
    • G08G5/74—Arrangements for monitoring traffic-related situations or conditions for monitoring terrain
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Definitions

  • the present invention relates to a method and a system for estimating the surface condition of a runway of an airport in order to inform the operators of an airport following, in particular, adverse weather conditions due to snowfall or the presence of ice.
  • EPI 884462 discloses such a method for informing airport operators of the surface condition of an airport runway.
  • the problem that such a method can pose is that the holder of the braking information is an aircraft of an airline and that the user of this information is the operator of the airport.
  • the object of the present invention is to propose a method for informing the airport operators of the surface condition of the runways of said airport which does not require interrupting the traffic on the track being measured and which does not require , for the operation of the airport, the use of data of which he is not master.
  • the object of the present invention is also to provide such a method which is non-intrusive in comparison with the methods of the prior art which are described in the documents cited above.
  • the present invention relates to a system for estimating the surface condition of a runway of an airport which is characterized in that it comprises:
  • access means for accessing the data delivered by surveillance radars of said airport relating to the aircraft present in said airport, - Aircraft selection means for selecting only the data relating to the aircraft in the landing phase,
  • velocity selection means for selecting only velocity data corresponding to a deceleration phase by the wheel brakes of said airplane
  • said estimation system is characterized in that the speed selection means select only the velocity data corresponding to speeds of the considered plane lower than a first threshold, for example between 60m / s and 30m / s.
  • the gear selection means can select only the speed data which furthermore correspond to speeds of the aircraft considered greater than a second threshold, for example between 15m / s and 25m / s, itself less than said first threshold.
  • said estimation system is characterized in that the means for calculating a braking indicator include derivation means for determining as a function of time, from the data of speeds selected by the means, deceleration data of each aircraft considered and means for determining, from the deceleration data calculated by the derivation means, the energy dissipated by the braking of the aircraft considered.
  • said estimation system is characterized in that said determination means determine a surface condition indicator as a function of the braking indicators for respectively a predetermined number of aircraft which have been selected by the aircraft selection means that have just landed.
  • said determination means determine a surface condition indicator as a function of the braking indicators for the types aircraft that have been selected by the aircraft selection means and have previously landed in a predetermined time period.
  • said aircraft selection means furthermore select only those data which relate to one or more predetermined types of aircraft.
  • said estimation system is characterized in that it further comprises warning and / or warning means which are activated when the value of the surface condition indicator is less than respective predetermined threshold values.
  • a speed selection step for selecting only the speed data calculated in the preceding step which correspond to a deceleration phase by the wheel brakes of said airplane
  • the present invention relates to a computer program loaded into the memory of a computer which, when it is unwound, implements the steps of the method for estimating the surface state of a track of a computer. airport according to the invention or constitutes the various means of an estimation system according to the present invention.
  • FIG. 1 is a view of a surface condition estimation system of a runway of an airport according to the invention installed in an airport
  • Fig. 2 is a sky view of an airport
  • Figs. 3a to 3c respectively show the speed, the acceleration and the energy dissipated as a function of time during a braking phase of the wheels of an aircraft during its landing,
  • Fig. 4 illustrates the various steps of a method for estimating the surface state of a runway of an airport according to the invention
  • Fig. 5 represents a computer capable of implementing a method of estimating the surface state of a runway of an airport according to the invention.
  • an airport 10 which has at least one track 11 provided for the landing of aircraft, such as the aircraft 20.
  • This airport is provided, like any airport, a control tower 30 and surveillance radar 40 .
  • surveillance radars 40 are devices that emit electromagnetic waves in a given direction and detect the possible reflection of these waves on an object in this direction while determining the distance of this object by time put by the electromagnetic waves to make the radar-plane then radar-plane.
  • This type of radar is called primary radar.
  • secondary radars that emit electromagnetic waves in a given direction but listen to the data that is then transmitted by a transponder of the aircraft in response to the received electromagnetic waves.
  • a surveillance radar By conducting a scan in all directions, a surveillance radar, whether primary or secondary, is able to know at any time the coordinates of an aircraft on a runway at the airport. With a secondary radar, other data specific to the aircraft itself, including the type of aircraft, its characteristics, etc., are also accessible.
  • the data relating to the aircraft considered are the coordinates of this aircraft on a runway of the airport in question.
  • the surveillance radars used by the invention are secondary radars, they deliver not only the coordinates of each aircraft but also data specific to it. Coordinates and own data then form all the data relating to the aircraft in question.
  • all data relating to each aircraft which is on an airport runway and its own data are transmitted, for example in a format known as ASTERIX (Ail Purpose Structured Eurocontrol Radar Information eXchange: see Eurocontrol SPEC 149 (ISBN 978-2-87497-028-3)), by each surveillance radar 40, via a communication network 50, to the control tower 30 where they are operated.
  • the data set of each aircraft which is on a runway of the airport 10, are also transmitted, also via the communication network 50, for example also in the same ASTERIX format, to a system 60 for estimating the surface state of the or each track of said airport 10. It is this system 60 which is the object of the present invention.
  • This estimating system 60 therefore comprises access means 61 for accessing the data delivered by the surveillance radars 40 of said airport 10 as has just been said.
  • the estimation system 60 further comprises means for selecting aircraft
  • FIG. 2 seen from the sky, an image of an airport 10 which comprises two tracks 11 and 12.
  • An image is for example that which is obtained from the data provided by the surveillance radars 40.
  • the points under the braces referenced 21 at 23 represent three planes 21 to 23 at times t; consecutive regularly spaced temporally.
  • the aircraft 23 is on no runway and is therefore not in the landing phase.
  • the aircraft 21 is in turn on the runway 11 and is being decelerated (the intervals between two points are smaller and smaller as the passage of time) and the aircraft 22 is on the track 12 during acceleration (the intervals between two points are longer and longer as the passage of time).
  • the aircraft selection means 62 select all the data relating to the aircraft 21 as an aircraft in the landing phase.
  • the aircraft selection means 62 only consider the only aircraft that are on a runway of the airport. They then use the coordinates of the planes thus considered as obtained by the surveillance radars to calculate their respective speeds then select those which are are in the deceleration phase (the speed decreases) as aircraft in the landing phase.
  • the aircraft selection means 62 furthermore select only those data which relate to only one or more predetermined types of aircraft, for example Airbus A320. To do this, they use the data specific to the aircraft considered and select all the data of the aircraft of this or these predetermined types. This embodiment is possible only if the surveillance radars used are of secondary type.
  • the estimation system 60 further comprises means 63 for calculating speed data for each aircraft considered and this, from the coordinates that are contained in the data relating to said aircraft and time. It is shown in FIG. 3a, for an aircraft selected by the aircraft selection means 62, its speed v (t) over time.
  • phase P5 we have illustrated the different phases PI to P5 of a landing.
  • the PI phase is an approach phase during which the aircraft is quite high and its speed is still relatively high.
  • the pilot engages a mechanism of destruction of lift and drag increase (shutter mechanism on the wings of the plane said in English "spoiler") so that the plane continues its descent and slows down again and This is important.
  • the pilot starts the thrust reversers which has the effect of slowing down the aircraft significantly.
  • Phase P2 can overlap phase P3.
  • phase P4 where the thrust reversers can no longer be used, the pilot uses the wheel brakes to reach a very low speed in phase P5 during which he rejoins, without braking continuously, his parking area.
  • the estimation system 60 comprises speed selection means 64 for selecting the speed data of the aircraft considered corresponding to the phase P4 of deceleration by the wheel brakes, as can be seen in FIG. 3a. To do this, these means 64 select the speed data of the aircraft considered that correspond to speeds below a threshold Va, for example between 60m / s and 30m / s, for example still 40m / s. In one embodiment of the invention, this threshold Va depends on the type of aircraft considered. For an Airbus 320 type aircraft, this threshold is advantageously 40 m / s.
  • the gear selection means 64 advantageously select the speed data of the first portion P41 of this phase P4 (see Fig. 3a). To do this, they consider the speed data which are also greater than a second threshold Vb, for example between 15 and 25m / s, itself lower than the first threshold Va.
  • the selection means 64 selects the velocity data corresponding to speeds lower than the first threshold above Va (between 60m / s and 30m / s) and above the second threshold above Vb (between 15 and 25m / s).
  • FIG. 3a there is shown the range of speeds selected by the selection means 64 between Va and Vb.
  • the estimation system 60 comprises means 65 for calculating, from the speed data determined by the means 64, an indicator representative of the braking characteristics of the aircraft in question. This indicator is called braking indicator F.
  • the calculation means 65 include bypass means 65a for determining the deceleration of each aircraft as a function of time. These derivation means 65a use for this purpose the speed data selected by the selection means 64. They calculate the first derivative of the speed function (t) of FIG. 3a. It is shown in FIG. 3b the deceleration curve thus obtained for a given aircraft.
  • the derivation means 65a can also smooth the deceleration data thus obtained, for example by means of an interpolation algorithm of the type called "cubic spline".
  • the estimation system 60 further comprises means 65b for calculating, from the deceleration data determined by the deriving means 65 a, a braking indicator F of the aircraft in question.
  • the braking indicator F is proportional to the maximum deceleration value calculated by the calculation means. 65. This embodiment using only the coordinates of the aircraft in question is adapted to the use of primary radars.
  • the braking indicator F is the energy dissipated by braking, denoted E F. Knowing the deceleration value y (t) as a function of time, the speed value v (t) as a function of time, the energy E F dissipated by braking can be written as:
  • ta and tb the start and end times of measurement, respectively corresponding to the values Va and Vb of threshold speeds selected by the gear selection means 64.
  • the mass m of the aircraft considered can be estimated from the approach speed of the runway of this aircraft. Indeed, in order to maintain its lift, a high mass aircraft needs a higher speed than a light aircraft of lower mass, and this, despite a generally larger wing.
  • An abacus can be used for this purpose, which at a determined approach speed, corresponds to an estimated mass of the aircraft.
  • This chart can be obtained by in situ measurements. This estimate may be sufficient and because it uses only speed and position information, it is compatible with the use of primary radars.
  • the mass m is obtained from the data relating to the aircraft considered that its transponder has transmitted.
  • the dissipated energy as a function of time is shown in FIG. 3c and the value E F is the total energy dissipated during wheel braking to go from a speed Va to a speed Vb.
  • Means 63 to 65 are implemented for each aircraft that has been selected by the aircraft selection means 62. To illustrate this, they are shown in FIG. 1, inside a box 60A.
  • the estimation system 60 further comprises means 66 for determining, at each instant t, a surface condition indicator of the track considered, also called slip indicator G, a function of the one or more braking indicators F determined ( s) by the means 63 to 65 for respectively one or more aircraft that have been selected by the aircraft selection means 62 and have just landed.
  • said determination means 66 determine a surface condition indicator as a function of the braking indicators for respectively a predetermined number of aircraft which have been selected by the aircraft selection means 64 and which come landing.
  • the predetermined number is 1, which means that the slip indicator G corresponds to the braking indicator F of the airplane which has just landed on the track under consideration (and which is possibly one or of one of the predetermined types).
  • the slip index G is, for example, the sliding average of the N braking indicators Fi to F N of the aircraft that have been selected by the aircraft selection means. 62 and who have just landed.
  • the slip indicator G is a function of the braking indicators F determined by the means 63 to 65 for respectively a number of aircraft which have been selected by the aircraft selection means 62 and which have landed in a just previous period of time of predetermined duration.
  • the slip indicator G (t) at time t is a function of the braking indicators Fi determined at time t; with T; belonging to the time interval between t-D and t, where D is the predetermined duration of said lapse of time.
  • This function can be the average.
  • the slipperiness indicator G in question is displayed, over time, on a display 67 of the estimation system 60.
  • the estimation system 60 further comprises warning means 68, such as a light, sound or other indicator, which is activated when the value of the slip indicator G determined by the means 66 is less than a threshold value.
  • warning means 68 such as a light, sound or other indicator
  • the estimation system 60 further comprises warning means 69, such as another light, sound, or other indicator, which is activated when the value of the slipperiness indicator determined. by the means 66 is lower than another threshold value, itself lower than the first threshold value.
  • warning means 69 such as another light, sound, or other indicator, which is activated when the value of the slipperiness indicator determined. by the means 66 is lower than another threshold value, itself lower than the first threshold value.
  • the operator of the airport 10 by the display means 67, possibly by the warning means 68 and the warning means 69, is informed of the surface condition of the track considered and thus take knowingly the decision, without the need to stop the airport to measure slippage by means of an appropriate vehicle.
  • the functions implemented by the means 61 to 69 correspond to steps of a method for estimating the surface state of a runway of an airport according to the present invention. This process is illustrated in FIG. 4.
  • a first step E1 of this method is a data acquisition step (coordinates and data) relating to each aircraft present on the airport 10 from the data delivered by the surveillance radar 40 of the airport 10.
  • the aircraft selection means 62 implement a data selection step E2 (coordinates and data) of the only aircraft that are in the landing phase. According to one embodiment, this step E2 further selects the only data relating to one or more predetermined types of aircraft.
  • the calculation means 63 implement a step E3 of calculating speed data of each aircraft considered from the data selected in the previous step E2.
  • the gear selection means 64 implement a step E4 of selecting the speed data of each aircraft considered that correspond to speeds below the predetermined speed threshold Va.
  • the step E4 further selects the speed data of each aircraft considered that correspond to speeds greater than a second predetermined threshold Vb less than said first threshold Va.
  • the calculation means 65 implement a calculation step E5, from the speed data determined by the step E4.
  • the calculation means 65 implement a step E5 of calculating, from the deceleration data determined in step E4, a braking indicator F of the aircraft in question.
  • the step E5 comprises a derivation step E5a shown in dotted lines replacing the box E5 which allows the determination as a function of time of the deceleration of each aircraft considered and a step E5b of determining the energy dissipated by the braking of the aircraft considered.
  • the determining means 66 implement a step E6 for determining, at each instant t, a surface condition indicator of the track considered, also called slip indicator G as a function of one or more braking indicators F determined during implementation or implementation successive steps E3 to E5 for an aircraft or aircraft having previously landed and selected in step E2.
  • a step E7 may provide for displaying the slip indicator G on a display 67.
  • step E6 can be implemented for a single aircraft but, in other embodiments, also for several planes. This fact is illustrated by the box E A.
  • the warning means 68 implement a step E8 of activation of a light indicator, sound, or other, when the value taken by the slip indicator G determined in step E6 is less than a threshold value.
  • warning means 69 they implement a step E9 of activating another indicator light, sound, or other, when the value of the slip indicator determined in step E6 is less than another threshold value, itself lower than the first threshold value.
  • the estimation system 60 may be a computer 160 which is constituted (see
  • a processing unit 161 a data acquisition unit 162 designed to receive data (coordinates and data specific) relating to aircraft, data from airport monitoring radars and accessible via a communication network 50 (see Fig. 1), a data memory 163 in which work data of the processing unit 161 is temporarily stored, a program memory 164 in which are stored software that can be executed by the processing unit.
  • the program memory 164 contains a computer program which, when it is unwound, implements the steps E1 to E8 of the method for estimating the surface state of a track of a airport according to the invention.
  • the present invention thus also relates to a computer program loaded in the memory 164 of a computer 160 which, when it is unwound, implements the steps E1-E6 of the method of estimating the surface state of a track 11 of an airport 10, or constitutes the access means 61, the aircraft selection means 62, calculation means 63, the gear selection means 64, the means for calculation 65 and the determination means 66 as just described in their various embodiments.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un système d'estimation de l'état de surface d'une piste (L1) d'un aéroport (10). Selon l'invention, ledit système comprend : - des moyens d'accès (61) pour accéder aux données délivrées par des radars de surveillance (40) dudit aéroport (10) qui sont relatives aux avions présents dans ledit aéroport (10), - des moyens de sélection d'avions (62) pour ne sélectionner que les données qui sont relatives aux avions en phase d'atterrissage, - des moyens de calcul (63) de données de vitesse de chaque avion considéré à partir des données sélectionnées par les moyens (62), - des moyens de sélection de vitesses (64) pour ne sélectionner que les données de vitesse qui correspondent à une phase de décélération par les freins de roue dudit avion considéré, - des moyens de calcul (65), à partir des données de vitesses déterminées par les moyens (64), d'un indicateur de freinage de l'avion considéré, - des moyens (66) de détermination d'un indicateur d'état de surface de la piste (L1) considérée en fonction du ou des indicateurs de freinage déterminés par les moyens de dérivation (65) pour un ou plusieurs avions.

Description

Système et procédé d'estimation de l'état de surface d'une piste d'un aéroport
La présente invention concerne un procédé et un système d'estimation de l'état de surface d'une piste d'un aéroport pour en informer les exploitants d'un aéroport suite notamment à des conditions météorologiques défavorables dues à des chutes de neige ou à la présence de verglas.
La présence de neige ou de verglas sur une piste d'aéroport peut dégrader sensiblement les performances des avions voulant décoller ou atterrir sur cette piste. En cas de pertes totales ou partielles d'adhérence dans des conditions météorologiques fortement dégradées, les risques d'accidents tels qu'une sortie de piste sont importants. Aussi, les exploitants d'aéroports, s'ils sont informés de l'impact des conditions météorologiques sur l'état de dégradation des pistes, peuvent avertir les pilotes d'avions envisageant un décollage ou un atterrissage et au besoin, si la dégradation en question est trop importante, prendre la décision de fermer telle ou telle piste pour la remettre en état en la déneigeant ou en la traitant de manière que les avions puissent de nouveau décoller ou atterrir en toute sécurité.
Pour pouvoir informer correctement les exploitants d'aéroports, il est connu d'estimer l'état de surface des pistes, notamment par la mesure d'une de ses caractéristiques, en l'occurrence la glissance, comme c'est le cas dans le brevet FR2310560, au moyen d'un véhicule approprié qui est pourvu d'une roue appliquant sur la piste à mesurer une charge déterminée et qui mesure les efforts appliqués à cette roue du fait de son frottement sur le sol. Un tel véhicule spécialisé dans la mesure de la glissance d'une piste d'aéroport est également décrit dans le brevet EP2354781. Dans le brevet FR2656099, le dispositif de mesure de la glissance, reprenant pour l'essentiel le principe de la roue de mesure exposée ci-dessus, est une remorque qui est attelée à un véhicule.
Ainsi, lorsque des conditions météorologiques sont jugées s'être dégradées, une mesure de glissance est effectuée, nécessitant d'interrompre le trafic de manière que le véhicule puisse intervenir. Par exemple au cours d'une mesure, ce véhicule parcourt la totalité de la piste dans les deux sens à une vitesse de l'ordre de 60km/h, nécessitant une interruption de près d'une demi-heure de l'utilisation de la piste. Ce temps relativement long peut être préjudiciable en termes économiques.
Une autre manière de procéder consiste à utiliser des informations de freinage disponibles sur des appareils de mesure appropriés des avions qui atterrissent et à les diffuser aux exploitants des aéroports. De ces informations, il est possible d'en déduire le degré de dégradation des pistes de l'aéroport et l'opportunité d'une intervention pour leur remise en état. Par exemple, le document de brevet EPI 884462 décrit un tel procédé pour informer les exploitants d'aéroports de l'état de surface d'une piste d'aéroport. Le problème que peut poser un tel procédé est que le détenteur des informations de freinage est un avion d'une compagnie aérienne et que l'utilisateur de ces informations est l'exploitant de l'aéroport.
Le but de la présente invention est de proposer un procédé pour informer les exploitants d'un aéroport de l'état de surface des pistes dudit aéroport qui ne nécessite pas d'interrompre le trafic sur la piste en cours de mesure et qui ne nécessite pas, pour l'exploitation de l'aéroport, l'utilisation de données dont il n'est pas maître. Le but de la présente invention est aussi de prévoir un tel procédé qui soit non-intrusif en comparaison des procédés de l'art antérieur qui sont décrits dans les documents cités ci-dessus.
A cet effet, la présente invention concerne un système d'estimation de l'état de surface d'une piste d'un aéroport qui est caractérisé en ce qu'il comprend :
- des moyens d'accès pour accéder aux données délivrées par des radars de surveillance dudit aéroport qui sont relatives aux avions présents dans ledit aéroport, - des moyens de sélection d'avions pour ne sélectionner que les données qui sont relatives aux avions en phase d'atterrissage,
- des moyens de calcul de données de vitesse de chaque avion considéré à partir des données sélectionnées par les moyens,
- des moyens de sélection de vitesses pour ne sélectionner que les données de vitesse qui correspondent à une phase de décélération par les freins de roue dudit avion considéré,
- des moyens de calcul, à partir des données de vitesses déterminées par les moyens, d'un indicateur de freinage de l'avion considéré,
- des moyens de détermination d'un indicateur d'état de surface de la piste considérée en fonction du ou des indicateurs de freinage déterminé(s) par les moyens de dérivation pour un ou plusieurs avions.
Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, ledit système d'estimation est caractérisé en ce que les moyens de sélection de vitesses ne sélectionnent que les données de vitesse qui correspondent à des vitesses de l'avion considéré inférieures à un premier seuil, par exemple compris entre 60m/s et 30m/s.
De plus, les moyens de sélection de vitesses peuvent ne sélectionner que les données de vitesse qui correspondent en outre à des vitesses de l'avion considéré supérieures à un second seuil, par exemple compris entre 15m/s et 25m/s, lui-même inférieur audit premier seuil.
Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, ledit système d'estimation est caractérisé en ce que les moyens de calcul d'un indicateur de freinage incluent des moyens de dérivation pour déterminer en fonction du temps, à partir des données de vitesses sélectionnées par les moyens, des données de décélération de chaque avion considéré ainsi que des moyens pour déterminer, à partir des données de décélération calculée par les moyens de dérivation, l'énergie dissipée par le freinage de l'avion considéré.
Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, ledit système d'estimation est caractérisé en ce que lesdits moyens de détermination déterminent un indicateur d'état de surface en fonction des indicateurs de freinage pour respectivement un nombre prédéterminé d'avions qui ont été sélectionnés par les moyens de sélection d'avions et qui viennent d'atterrir.
Selon une variante de réalisation, lesdits moyens de détermination déterminent un indicateur d'état de surface en fonction des indicateurs de freinage pour les types d'avions qui ont été sélectionnés par les moyens de sélection d'avions et qui ont précédemment atterri dans un laps de temps de durée prédéterminée.
Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, lesdits moyens de sélection d'avions ne sélectionnent en outre que les données qui sont relatives à un ou plusieurs types d'avion prédéterminés.
Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, ledit système d'estimation est caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'avertissement et/ou d'alerte qui sont activés lorsque la valeur de l'indicateur d'état de surface est inférieure à des valeurs seuil prédéterminées respectives.
La présente invention concerne encore un procédé d'estimation de l'état de surface d'une piste d'un aéroport qui est caractérisé en ce qu'il comprend :
- une étape d'acquisition des données délivrées par des radars de surveillance dudit aéroport qui sont relatives aux avions présents dans ledit aéroport,
- une étape de sélection d'avions pour ne sélectionner que les données qui sont relatives aux avions en phase d'atterrissage,
- une étape de calcul de données de vitesse de chaque avion considéré à partir des données sélectionnées lors de la précédente étape,
- une étape de sélection de vitesses pour ne sélectionner que les données de vitesse calculées à la précédente étape qui correspondent à une phase de décélération par les freins de roue dudit avion considéré,
- une étape de calcul, à partir des données de vitesses déterminées par la précédente étape, d'un indicateur de freinage de l'avion considéré,
- une étape de détermination d'un indicateur d'état de surface de la piste considérée en fonction du ou des indicateurs de freinage déterminé(s) par les moyens de dérivation pour un ou plusieurs avions qui viennent d'atterrir.
Enfin, la présente invention concerne un programme d'ordinateur chargé dans la mémoire d'un ordinateur qui, lorsqu'il est déroulé, met en œuvre les étapes du procédé d'estimation de l'état de surface d'une piste d'un aéroport selon l'invention ou constitue les différents moyens d'un système d'estimation selon la présente invention.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessous, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : La Fig. 1 est une vue d'un système d'estimation d'état de surface d'une piste d'un aéroport selon l'invention installé dans un aéroport,
La Fig. 2 est une vue du ciel d'un aéroport,
Les Figs. 3a à 3c montrent respectivement la vitesse, l'accélération et l'énergie dissipée en fonction du temps lors d'une phase de freinage de roues d'un avion pendant son atterrissage,
La Fig. 4 illustre les différentes étapes d'un procédé d'estimation d'état de surface d'une piste d'un aéroport selon l'invention, et
La Fig. 5 représente un ordinateur susceptible de mettre en œuvre un procédé d'estimation d'état de surface d'une piste d'un aéroport selon l'invention.
On a représenté à la Fig. 1, un aéroport 10 qui comporte au moins une piste 11 prévue pour l'atterrissage d'avions, tels que l'avion 20. Cet aéroport est pourvu, comme tout aéroport, d'une tour de contrôle 30 et de radars de surveillance 40.
Comme il est connu, les radars de surveillance 40 sont des dispositifs qui émettent des ondes électromagnétiques dans une direction donnée et détectent l'éventuelle réflexion de ces ondes sur un objet se trouvant dans cette direction tout en déterminant la distance de cet objet par le temps mis par les ondes électromagnétiques pour faire le trajet radar-avion puis avion-radar. Ce type de radar est dit radar primaire. Il existe également des radars secondaires qui émettent des ondes électromagnétiques dans une direction donnée mais qui écoutent les données qui sont alors émises par un transpondeur de l'avion en réponse aux ondes électromagnétiques reçues.
En effectuant un balayage dans toutes les directions, un radar de surveillance, qu'il soit primaire ou secondaire, est capable de connaître à tout instant les coordonnées d'un avion sur une piste de l'aéroport. Avec un radar secondaire, d'autres données propres à l'avion lui-même, notamment le type d'avion, ses caractéristiques, etc., sont également accessibles.
Au cas où les radars de surveillance utilisés par l'invention sont des radars primaires, les données relatives à l'avion considéré sont les coordonnées de cet avion sur une piste de l'aéroport en question.
Au cas où les radars de surveillance utilisés par l'invention sont des radars secondaires, ils délivrent non seulement les coordonnées de chaque avion mais également des données qui lui sont propres. Coordonnées et données propres forment alors l'ensemble des données relatives à l'avion considéré. Dans ce cas, l'ensemble des données relatives à chaque avion qui se trouve sur une piste de l'aéroport et ses données propres, sont transmises, par exemple sous un format connu sous le nom d' ASTERIX (Ail purpose STructured Eurocontrol Radar Information eXchange : voir Eurocontrol SPEC 149 (ISBN: 978-2-87497-028-3)), par chaque radar de surveillance 40, via un réseau de communication 50, à la tour de contrôle 30 où elles sont exploitées.
L'ensemble des données de chaque avion qui se trouve sur une piste de l'aéroport 10, sont également transmises, via également le réseau de communication 50, par exemple également sous le même format ASTERIX, à un système 60 d'estimation de l'état surface de la ou chaque piste dudit aéroport 10. C'est ce système 60 qui est l'objet de la présente invention.
Ce système d'estimation 60 comporte donc des moyens d'accès 61 pour accéder aux données délivrées par les radars de surveillance 40 dudit aéroport 10 comme il vient d'être dit.
Le système d'estimation 60 comporte en outre des moyens de sélection d'avions
62 qui sont prévus pour ne sélectionner que l'ensemble des données (coordonnées et éventuellement données propres acquises des radars de surveillance 40) qui sont relatives aux avions en phase d'atterrissage.
On a représenté, à la Fig. 2, vu du ciel, une image d'un aéroport 10 qui comporte deux pistes 11 et 12. Une telle image est par exemple celle qui est obtenue à partir des données délivrées par les radars de surveillance 40. Les points sous les accolades référencées 21 à 23 représentent trois avions 21 à 23 à des temps t; consécutifs régulièrement espacés temporellement. Comme on peut le constater, l'avion 23 n'est sur aucune piste et n'est donc pas en phase d'atterrissage. L'avion 21 est quant à lui sur la piste 11 et est en cours de décélération (les intervalles entre deux points sont de plus en plus petits au fur et à mesure de l'écoulement du temps) et l'avion 22 est sur la piste 12 en cours d'accélération (les intervalles entre deux points sont de plus en plus longs au fur et à mesure de l'écoulement du temps). Ainsi, dans cette configuration, les moyens de sélection d'avions 62 sélectionnent l'ensemble des données qui sont relatives à l'avion 21 en tant qu'avion en phase d'atterrissage.
De manière générale, les moyens de sélection d'avions 62 ne considèrent que les seuls avions qui se trouvent sur une piste de l'aéroport. Ils utilisent alors les coordonnées des avions ainsi considérés telles qu'obtenues par les radars de surveillance pour calculer leurs vitesses respectives puis sélectionnent ceux qui se trouvent en phase de décélération (la vitesse décroît) en tant qu'avions en phase d'atterrissage.
Dans un mode de réalisation avantageux, les moyens de sélection d'avions 62 ne sélectionnent en outre que les données qui ne sont relatives qu'à un ou plusieurs types prédéterminés d'avions, par exemple Airbus A320. Pour ce faire, ils utilisent les données propres des avions considérés et sélectionnent l'ensemble des données des avions de ce ou ces types prédéterminés. Ce mode de réalisation n'est possible que si les radars de surveillance utilisés sont de type secondaire.
Le système d'estimation 60 comporte encore des moyens 63 de calcul de données de vitesse de chaque avion considéré et, ce, à partir des coordonnées qui sont contenues dans les données relatives audit avion et du temps. On a représenté à la Fig. 3a, pour un avion sélectionné par les moyens de sélection d'avion 62, sa vitesse v(t) au cours du temps.
A la Fig. 1, on a illustré les différentes phases PI à P5 d'un atterrissage. La phase PI est une phase d'approche pendant laquelle l'avion est assez haut et sa vitesse est encore relativement élevée. A la phase suivante P2, le pilote enclenche un mécanisme de destruction de portance et augmentation de traînée (mécanisme de volets sur les ailes de l'avion dit en anglais "spoiler") si bien que l'avion continue sa descente et ralentit encore et, ce, de manière importante. A partir de sa pose au sol, pendant la phase P3, le pilote met en route les inverseurs de poussée ce qui a pour effet de ralentir encore l'avion de manière importante. La phase P2 peut chevaucher la phase P3. Ensuite, pendant la phase P4 où les inverseurs de poussée ne peuvent plus être utilisés, le pilote utilise les freins de roues pour atteindre une vitesse très réduite en phase P5 pendant laquelle il rejoint, sans freiner de manière continue, son aire de stationnement.
Le système d'estimation 60 comporte des moyens de sélection de vitesses 64 pour sélectionner les données de vitesse de l'avion considéré qui correspondent à la phase P4 de décélération par les freins de roue, comme cela est visible à la Fig. 3a. Pour ce faire, ces moyens 64 sélectionnent les données de vitesse de l'avion considéré qui correspondent à des vitesses inférieures à un seuil Va, par exemple compris entre 60m/s et 30m/s, par exemple encore 40m/s. Dans un mode de réalisation de l'invention, ce seuil Va dépend du type de l'avion considéré. Pour un avion de type Airbus 320, ce seuil est avantageusement de 40m/s. Pendant la phase P4 de décélération par les freins de roue, le pilote commande ces freins pour une forte décélération pendant une première partie de cette phase puis, dans la seconde partie, relâche progressivement ces freins jusqu'à arriver à la phase P5 sans freinage. Les moyens de sélection de vitesses 64 sélectionnent avantageusement les données de vitesse de la première partie P41 de cette phase P4 (voir Fig. 3a). Pour ce faire, ils considèrent les données de vitesse qui sont également supérieures à un second seuil Vb, par exemple comprises entre 15 et 25m/s, lui-même inférieur au premier seuil Va.
Ainsi, les moyens de sélection 64 sélectionnent les données de vitesse qui correspondent à des vitesses inférieures au premier seuil ci-dessus Va (compris entre 60m/s et 30m/s) et supérieures au second seuil ci-dessus Vb (compris entre 15 et 25m/s).
A la Fig. 3a, on a représenté le domaine de vitesses sélectionné par les moyens de sélection 64 compris entre Va et Vb.
Le système d'estimation 60 comporte des moyens 65 de calcul, à partir des données de vitesses déterminées par les moyens 64, d'un indicateur représentatif des caractéristiques du freinage de l'avion considéré. Cet indicateur est dit indicateur de freinage F.
Dans un exemple de réalisation représenté à la Fig. 1 en pointillés en remplacement des boîtes 65, les moyens de calcul 65 incluent des moyens de dérivation 65 a pour déterminer en fonction du temps la décélération de chaque avion considéré. Ces moyens de dérivation 65a utilisent pour ce faire les données de vitesse sélectionnées par les moyens de sélection 64. Ils calculent la dérivée première de la fonction vitesse(t) de la Fig. 3a. On a représenté à la Fig. 3b la courbe de décélération ainsi obtenue pour un avion donné.
Les moyens de dérivation 65 a peuvent également lisser les données de décélération ainsi obtenues, par exemple au moyen d'un algorithme d'interpolation du type dit "spline cubique".
Le système d'estimation 60 comporte encore des moyens 65b de calcul, à partir des données de décélération déterminées par les moyens de dérivation 65 a, d'un indicateur de freinage F de l'avion considéré.
Dans un mode de réalisation avantageux, l'indicateur de freinage F est proportionnel à la valeur maximale de décélération calculée par les moyens de calcul 65. Ce mode de réalisation n'utilisant que des coordonnées de l'avion considéré est adapté à l'utilisation de radars primaires.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, l'indicateur de freinage F est l'énergie dissipée par le freinage, notée EF. Connaissant la valeur de décélération y(t) en fonction du temps, la valeur de vitesse v(t) en fonction du temps, l'énergie EF dissipée par le freinage peut s'écrire :
Figure imgf000011_0001
tl où m est la masse de l'avion considéré, ta et tb les temps de début et de fin de mesure, correspondant respectivement aux valeurs Va et Vb de vitesses seuils sélectionnées par les moyens de sélection de vitesses 64.
La masse m de l'avion considéré peut être estimée à partir de la vitesse d'approche de la piste de cet avion. En effet, afin de maintenir sa sustentation, un avion de masse élevée a besoin d'une vitesse plus importante qu'un avion léger de masse plus faible, et ce, malgré une voilure généralement plus importante. Un abaque peut être utilisé à cet effet, qui à une vitesse d'approche déterminée, fait correspondre une masse estimée de l'avion. Cet abaque peut être obtenu par des mesures in situ. Cette estimation peut être suffisante et du fait qu'elle n'utilise que des informations de vitesse et de position, elle est compatible avec l'utilisation de radars primaires.
Dans le cas de l'utilisation de radars secondaires, la masse m est obtenue à partir des données relatives à l'avion considéré que son transpondeur a transmises.
L'énergie dissipée en fonction du temps est représentée à la Fig. 3c et la valeur EF est l'énergie totale dissipée lors du freinage de roues pour passer d'une vitesse Va à une vitesse Vb.
Les moyens 63 à 65 sont mis en œuvre pour chaque avion qui a été sélectionné par les moyens de sélection d'avions 62. Pour illustrer ce fait, on les a représentés, à la Fig. 1, à l'intérieur d'une boîte 60A.
Le système d'estimation 60 comporte encore des moyens 66 de détermination, à chaque instant t, d'un indicateur d'état de surface de la piste considérée, encore appelé indicateur de glissance G, fonction du ou des indicateurs de freinage F déterminé(s) par les moyens 63 à 65 pour respectivement un ou plusieurs avions qui ont été sélectionnés par les moyens de sélection d'avions 62 et qui viennent d'atterrir. Dans un premier mode de réalisation, lesdits moyens de détermination 66 déterminent un indicateur d'état de surface en fonction des indicateurs de freinage pour respectivement un nombre prédéterminé d'avions qui ont été sélectionnés par les moyens de sélection d'avions 64 et qui viennent d'atterrir.
Selon une réalisation particulière de ce mode de l'invention, le nombre prédéterminé est 1 ce qui signifie que l'indicateur de glissance G correspond à l'indicateur de freinage F de l'avion qui vient d'atterrir sur la piste considérée (et qui est éventuellement du ou de l'un des type(s) prédéterminés).
Dans le cas général, ce nombre N est supérieur à 1. L'indicateur de glissance G est, par exemple, la moyenne glissante des N indicateurs de freinage Fi à FN des avions qui ont été sélectionnés par les moyens de sélection d'avions 62 et qui viennent d'atterrir.
Dans un second mode de réalisation, l'indicateur de glissance G est fonction des indicateurs de freinage F déterminés par les moyens 63 à 65 pour respectivement un nombre d'avions qui ont été sélectionnés par les moyens de sélection d'avions 62 et qui ont atterri dans un laps de temps juste précédent de durée prédéterminée.
L'indicateur de glissance G(t) au temps t est fonction des indicateurs de freinage Fi déterminés au temps t; avec t; appartenant à l'intervalle de temps compris entre t-D et t, D étant la durée prédéterminée dudit laps de temps. Cette fonction, comme précédemment, peut être la moyenne.
Par exemple, l'indicateur de glissance G en question est affiché, au cours du temps, sur un afficheur 67 du système d'estimation 60.
Selon un mode de réalisation particulier, le système d'estimation 60 comporte encore des moyens d'avertissement 68, tels qu'un indicateur lumineux, sonore, ou autre, qui est activé lorsque la valeur de l'indicateur de glissance G déterminée par les moyens 66 est inférieure à une valeur seuil.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le système d'estimation 60 comporte en outre des moyens d'alerte 69, tels qu'un autre indicateur lumineux, sonore, ou autre, qui est activé lorsque la valeur de l'indicateur de glissance déterminée par les moyens 66 est inférieure à une autre valeur seuil, elle-même inférieure à la première valeur seuil.
Ainsi, l'exploitant de l'aéroport 10, par les moyens d'affichage 67, par éventuellement les moyens d'avertissement 68 et les moyens d'alerte 69, est informé de l'état de surface de la piste considérée et ainsi prendre en connaissance de cause la décision qui s'impose, sans que cela nécessite l'arrêt de l'aéroport pour effectuer une mesure de la glissance au moyen d'un véhicule approprié.
Les fonctions mises en œuvre par les moyens 61 à 69 correspondent à des étapes d'un procédé d'estimation de l'état de surface d'une piste d'un aéroport selon la présente invention. Ce procédé est illustré à la Fig. 4.
Ainsi, une première étape El de ce procédé est une étape d'acquisition des données (coordonnées et données) relatives à chaque avion présent sur l'aéroport 10 à partir des données délivrées par les radars de surveillance 40 de l'aéroport 10.
Les moyens de sélection d'avions 62 mettent en œuvre une étape E2 de sélection des données (coordonnées et données propres) des seuls avions qui sont en phase d'atterrissage. Selon un mode de réalisation, cette étape E2 sélectionne en outre les seules données relatives à un ou plusieurs types prédéterminés d'avions.
Les moyens de calcul 63 mettent en œuvre une étape E3 de calcul de données de vitesse de chaque avion considéré à partir des données sélectionnées à l'étape précédente E2.
Les moyens de sélection de vitesses 64 mettent en œuvre une étape E4 de sélection des données de vitesse de chaque avion considéré qui correspondent à des vitesses inférieures à seuil de vitesse prédéterminé Va. Avantageusement, l'étape E4 sélectionne en outre les données de vitesse de chaque avion considéré qui correspondent à des vitesses supérieures à un second seuil prédéterminé Vb inférieur audit premier seuil Va.
Les moyens de calcul 65 mettent en œuvre une étape E5 de calcul, à partir des données de vitesses déterminées par l'étape E4.
Les moyens de calcul 65 mettent en œuvre une étape E5 de calcul, à partir des données de décélération déterminées à l'étape E4, d'un indicateur de freinage F de l'avion considéré.
Par exemple, l'étape E5 comporte une étape de dérivation E5a représentée en pointillés en remplacement de la boîte E5 qui permet la détermination en fonction du temps de la décélération de chaque avion considéré et une étape E5b de détermination de l'énergie dissipée par le freinage de l'avion considéré.
Les moyens de détermination 66 mettent en œuvre une étape E6 de détermination, à chaque instant t, d'un indicateur d'état de surface de la piste considérée, dit aussi indicateur de glissance G en fonction d'un ou plusieurs indicateurs de freinage F déterminé(s) lors de la mise en œuvre ou des mises en œuvre successives des étapes E3 à E5 pour un avion ou des avions ayant précédemment atterri et sélectionnés à l'étape E2. Une étape E7 peut prévoir l'affichage de l'indicateur de glissance G sur un afficheur 67.
On notera, alors que les étapes E3 à E5 sont mises en œuvre pour chaque avion sélectionné à l'étape E2, que l'étape E6 peut être mise en œuvre pour un seul avion mais, dans d'autres modes de réalisation, aussi pour plusieurs avions. Ce fait est illustré par la boîte EA.
Les moyens d'avertissement 68 mettent en œuvre une étape E8 d'activation d'un indicateur lumineux, sonore, ou autre, lorsque la valeur prise par l'indicateur de glissance G déterminée à l'étape E6 est inférieure à une valeur seuil.
Quant aux moyens d'alerte 69, ils mettent en œuvre une étape E9 d'activation d'un autre indicateur lumineux, sonore, ou autre, lorsque la valeur de l'indicateur de glissance déterminé à l'étape E6 est inférieure à une autre valeur seuil, elle-même inférieure à la première valeur seuil.
Le système d'estimation 60 peut être un ordinateur 160 qui est constitué (voir
Fig. 5) d'une unité de traitement 161, une unité d'acquisition de données 162 prévue pour recevoir les données (coordonnées et données propres) relatives à des avions, données issues de radars de surveillance d'aéroport et accessibles via un réseau de communication 50 (voir Fig. 1), une mémoire de données 163 dans laquelle sont stockées provisoirement des données de travail de l'unité de traitement 161, une mémoire de programme 164 dans laquelle sont stockés les logiciels qui peuvent être exécutés par l'unité de traitement 161, une interface 165 pour piloter les moyens d'affichage 66 (voir Fig. 1), une interface 166 pour piloter les moyens d'avertissement 67 (voir Fig. 1) et une interface 167 pour piloter les moyens d'alerte 68 (voir Fig. 1), reliés ensemble par un même bus 169.
Selon l'invention, la mémoire de programme 164 contient un programme d'ordinateur qui, lorsqu'il est déroulé, met en œuvre les étapes El à E8 du procédé d'estimation de l'état de surface d'une piste d'un aéroport selon l'invention.
La présente invention concerne donc également un programme d'ordinateur chargé dans la mémoire 164 d'un ordinateur 160 qui, lorsqu'il est déroulé, met en œuvre les étapes El à E6 du procédé d'estimation de l'état de surface d'une piste 11 d'un aéroport 10, ou constitue les moyens d'accès 61 , les moyens de sélection d'avions 62, des moyens de calcul 63, les moyens de sélection de vitesses 64, les moyens de calcul 65 et les moyens de détermination 66 tels qu'ils viennent d'être décrits dans leurs différents modes de réalisation.

Claims

REVENDICATIONS
1) Système d'estimation de l'état de surface d'une piste (11) d'un aéroport (10), caractérisé en ce qu'il comprend :
- des moyens d'accès (61) pour accéder aux données délivrées par des radars de surveillance (40) dudit aéroport (10) qui sont relatives aux avions présents dans ledit aéroport (10),
- des moyens de sélection d'avions (62) pour ne sélectionner que les données qui sont relatives aux avions en phase d'atterrissage,
- des moyens de calcul (63) de données de vitesse de chaque avion considéré à partir des données sélectionnées par les moyens (62),
- des moyens de sélection de vitesses (64) pour ne sélectionner que les données de vitesse qui correspondent à une phase de décélération par les freins de roue dudit avion considéré,
- des moyens de calcul (65), à partir des données de vitesses déterminées par les moyens (64), d'un indicateur de freinage de l'avion considéré,
- des moyens (66) de détermination d'un indicateur d'état de surface de la piste (11) considérée en fonction du ou des indicateurs de freinage déterminés par les moyens de dérivation (65) pour un ou plusieurs avions.
2) Système d'estimation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de sélection de vitesses (64) ne sélectionnent que les données de vitesse qui correspondent à des vitesses de l'avion considéré inférieures à un premier seuil, par exemple compris entre 60m/s et 30m/s).
3) Système d'estimation selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de sélection de vitesses (64) ne sélectionnent que les données de vitesse qui correspondent en outre à des vitesses de l'avion considéré supérieures à un second seuil, par exemple compris entre 15m/s et 25m/s, lui-même inférieur audit premier seuil.
4) Système d'estimation selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (65) de calcul d'un indicateur de freinage incluent des moyens de dérivation (65a) pour déterminer en fonction du temps, à partir des données de vitesses sélectionnées par les moyens (64), des données de décélération de chaque avion considéré.
5) Système d'estimation selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens (65) de calcul d'un indicateur de freinage incluent des moyens (65b) pour déterminer, à partir des données de décélération calculée par les moyens de dérivation (65a), l'énergie dissipée par le freinage de l'avion considéré.
6) Système d'estimation selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de détermination (66) déterminent un indicateur d'état de surface en fonction des indicateurs de freinage pour respectivement un nombre prédéterminé d'avions qui ont été sélectionnés par les moyens de sélection d'avions (62) et qui viennent d'atterrir. 7) Système d'estimation selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de détermination (66) déterminent un indicateur d'état de surface en fonction des indicateurs de freinage pour les types d'avions qui ont été sélectionnés par les moyens de sélection d'avions (62) et qui ont précédemment atterri dans un laps de temps de durée prédéterminée.
8) Système d'estimation selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de sélection d'avions (62) ne sélectionnent en outre que les données qui sont relatives à un ou plusieurs types d'avion prédéterminés. 9) Système d'estimation selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'avertissement (67) et/ou d'alerte (68) qui sont activés lorsque la valeur de l'indicateur d'état de surface est inférieure à des valeurs seuil prédéterminées respectives. 10) Procédé d'estimation de l'état de surface d'une piste (11) d'un aéroport (10), caractérisé en ce qu'il comprend :
- une étape (El) d'acquisition des données délivrées par des radars de surveillance (40) dudit aéroport (10) qui sont relatives aux avions présents dans ledit aéroport (10), - une étape (E2) de sélection d'avions pour ne sélectionner que les données qui sont relatives aux avions en phase d'atterrissage,
- une étape (E3) de calcul de données de vitesse de chaque avion considéré à partir des données sélectionnées lors de l'étape (E2),
- une étape (E4) de sélection de vitesses pour ne sélectionner que les données de vitesse calculées à l'étape (E3) qui correspondent à une phase de décélération par les freins de roue dudit avion considéré,
- une étape (E5) de calcul, à partir des données de vitesses déterminées par l'étape (E4), d'un indicateur de freinage de l'avion considéré,
- une étape (E6) de détermination d'un indicateur d'état de surface de la piste (11) considérée en fonction du ou des indicateurs de freinage déterminés par les moyens de dérivation (65) pour un ou plusieurs avions qui viennent d'atterrir.
11) Programme d'ordinateur chargé dans la mémoire d'un ordinateur qui, lorsqu'il est déroulé, met en œuvre les étapes (El à E6) du procédé d'estimation de l'état de surface d'une piste (11) d'un aéroport (10) selon la revendication 10, ou constitue les moyens d'accès (61), les moyens de sélection d'avions (62), des moyens de calcul (63), les moyens de sélection de vitesses (64), les moyens de calcul (65) et les moyens de détermination (66) selon une des revendications 1 à 9.
PCT/EP2015/052317 2014-02-13 2015-02-04 Système et procédé d'estimation de l'état de surface d'une piste d'un aéroport Ceased WO2015121131A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1451142A FR3017464B1 (fr) 2014-02-13 2014-02-13 Systeme et procede d'estimation de l'etat de surface d'une piste d'un aeroport
FR1451142 2014-02-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015121131A1 true WO2015121131A1 (fr) 2015-08-20

Family

ID=51205487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/052317 Ceased WO2015121131A1 (fr) 2014-02-13 2015-02-04 Système et procédé d'estimation de l'état de surface d'une piste d'un aéroport

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3017464B1 (fr)
WO (1) WO2015121131A1 (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112959989A (zh) * 2021-02-23 2021-06-15 北京航空航天大学 一种跑道状态实时检测方法和刹车压力控制方法
CN115287984A (zh) * 2022-07-07 2022-11-04 同济大学 基于星载InSAR的道面平整度评价方法及系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2606212A (en) * 2021-04-29 2022-11-02 Airbus Operations Ltd Aircraft landing event system and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1884462A1 (fr) * 2006-08-02 2008-02-06 The Boeing Company Communication de conditions d'atterrissage
FR2930669A1 (fr) * 2008-04-24 2009-10-30 Airbus France Sas Dispositif et procede de determination d'un etat de piste, aeronef comprenant un tel dispositif et systeme d'aide au pilotage exploitant ce etat de piste
US20110144875A1 (en) * 2005-02-23 2011-06-16 Zoltan Ivan Rado Method and device for communicating true runway braking peformance using data from the flight data management systems of landed aircraft
EP2554443A1 (fr) * 2011-08-01 2013-02-06 Airbus Opérations SAS Dispositif et procédé de détermination d'un état de piste, aéronef comprenant un tel dispositif et système d'aide au pilotage exploitant cet état de piste
US20130127642A1 (en) * 2010-03-24 2013-05-23 The Boeing Company Runway Condition Monitoring

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110144875A1 (en) * 2005-02-23 2011-06-16 Zoltan Ivan Rado Method and device for communicating true runway braking peformance using data from the flight data management systems of landed aircraft
EP1884462A1 (fr) * 2006-08-02 2008-02-06 The Boeing Company Communication de conditions d'atterrissage
FR2930669A1 (fr) * 2008-04-24 2009-10-30 Airbus France Sas Dispositif et procede de determination d'un etat de piste, aeronef comprenant un tel dispositif et systeme d'aide au pilotage exploitant ce etat de piste
US20130127642A1 (en) * 2010-03-24 2013-05-23 The Boeing Company Runway Condition Monitoring
EP2554443A1 (fr) * 2011-08-01 2013-02-06 Airbus Opérations SAS Dispositif et procédé de détermination d'un état de piste, aéronef comprenant un tel dispositif et système d'aide au pilotage exploitant cet état de piste

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112959989A (zh) * 2021-02-23 2021-06-15 北京航空航天大学 一种跑道状态实时检测方法和刹车压力控制方法
CN115287984A (zh) * 2022-07-07 2022-11-04 同济大学 基于星载InSAR的道面平整度评价方法及系统
CN115287984B (zh) * 2022-07-07 2023-09-26 同济大学 基于星载InSAR的道面平整度评价方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
FR3017464B1 (fr) 2016-03-11
FR3017464A1 (fr) 2015-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9082301B2 (en) Aircraft stopping performance display and warning
EP2554443B1 (fr) Dispositif et procédé de détermination d'un état de piste, aéronef comprenant un tel dispositif et système d'aide au pilotage exploitant cet état de piste
EP1984797B1 (fr) Procede et systeme pour predire la possibilite d arret complet d un aeronef sur une piste d atterissage
EP1866890B1 (fr) Procédé et dispositif d'aide à la navigation au sol d'un avion sur un aéroport
FR2930669A1 (fr) Dispositif et procede de determination d'un etat de piste, aeronef comprenant un tel dispositif et systeme d'aide au pilotage exploitant ce etat de piste
CA2431361C (fr) Procede et dispositif de commande automatique de la deceleration d'un aeronef en phase de roulement
EP2514647B1 (fr) Procédé de contrôle de la décélération au sol d'un véhicule
EP2620363B1 (fr) Procédé et dispositif d'aide au pilotage d'un avion lors d'une phase d'atterrissage
FR2917222A1 (fr) Dispositif et procede de prevention de collision pour un vehicule au sol
EP1496413A1 (fr) Système d'aide à la commande de la décélération d'un aéronef roulant sur le sol
FR2936079A1 (fr) Procede de surveillance de la phase d'atterrissage d'un aeronef.
WO2010055218A1 (fr) Procede et dispositif d'aide au pilotage d'un aeronef lors d'une phase d'atterrissage
FR3045197A1 (fr) Procede et systeme ameliores d'aide au pilotage d'un aeronef en phase d'atterrissage
FR3077913A1 (fr) Procede et systeme d’aide a la decision en vue d’un atterrissage sur une piste d’atterrissage.
FR3007179A1 (fr) Procede et systeme d'aide au pilotage d'un aeronef
FR2914770A1 (fr) Procede et dispositif pour la determination d'une marge de retard a l'atterrissage d'un avion
EP3648439A1 (fr) Dispositif anticollision, système avionique de protection, procédé d'anticollision et programme d'ordinateur associés
EP3629310A1 (fr) Système de génération automatique d'alertes destinées aux usagers d'une route
FR2891646A1 (fr) Procede et dispositif embarque d'aide au roulage dans un aeroport.
WO2015121131A1 (fr) Système et procédé d'estimation de l'état de surface d'une piste d'un aéroport
FR3088760A1 (fr) Détermination d'un état de piste à partir de mesures embarquées de contamination de piste, système et aéronef associés
FR3040371A1 (fr) Procede et dispositif de determination automatique d'un etat de piste.
FR2925711A1 (fr) Procede et dispositif de guidage automatique d'un aeronef lors d'une manoeuvre d'espacement au cours d'un atterrissage
CA3035689A1 (fr) Procede de determination dynamique de la position du point d'arret d'un aeronef sur une piste d'atterissage, et systeme associe
JP7021798B1 (ja) 学習済みモデル生成方法、路面滑り摩擦係数推定装置、路面滑り摩擦係数推定プログラムおよび路面滑り摩擦係数推定方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15703955

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15703955

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1