Domaine technique
[0001] La présente invention concerne le domaine du contrôle aérien ou maritime. Plus précisément,
il concerne des systèmes et procédés d'aide à l'évitement de collisions entre aéronefs
ou navires.
Technique antérieure
[0002] La connaissance du plan de navigation d'un aéronef ou d'un navire est une aide précieuse
à la fois aux contrôleurs aériens ou aux contrôleurs maritimes. Ce plan de navigation
est de la responsabilité des pilotes d'aéronefs ou des capitaines de navires. Il est
également utilisé par les systèmes de contrôle pour anticiper les mouvements de l'aéronef
ou du navire et ainsi offrir des services afin d'assurer un niveau de sécurité optimum.
[0003] Dans certaines situations, il est préférable, voire obligatoire de dévier du plan
initial de navigation. C'est le cas, par exemple, lorsque deux aéronefs ou deux navires
sont détectés « en conflit ». C'est-à-dire, dans le cas d'aéronefs, lorsque leurs
trajectoires prédites montrent un non-respect de la distance de séparation latérale
minimum ou de la différence d'altitude minimale ; et dans le cas de navires, lorsque
leurs trajectoires prédites montrent un non-respect de la distance de séparation latérale
minimum.
[0004] Résoudre un conflit détecté entre plusieurs aéronefs ou navires consiste dans le
meilleur des cas à assurer les séparations en donnant aux aéronefs ou aux navires
des instructions de manœuvre, tout en minimisant les allongements de trajectoire liés
aux déviations induites. Il est établi qu'il s'agit là d'un problème NP-complet, à
savoir, une classe de problèmes n'admettant aujourd'hui aucun algorithme polynomial
les résolvant.
[0005] On connaît des systèmes informatiques pour résoudre ce problème à l'aide de méthodes
d'optimisation globale telles que les algorithmes génétiques, les algorithmes A* ou
encore les algorithmes utilisant un processus de séparation-évaluation (« branch and
bound » en langue anglaise).
[0006] Toutefois, il est connu que les systèmes informatiques basés sur de telles méthodes
nécessitent un temps de calcul important, car les trajectoires de tous les aéronefs
ou les navires impliqués dans un conflit doivent être optimisées simultanément. Or,
lors d'un trafic très dense, le contrôleur aérien ou le contrôleur maritime dispose
souvent d'un temps de déconfliction très faible, de l'ordre de quelques minutes.
[0007] En outre, les systèmes informatiques basés sur de telles méthodes peuvent trouver
des solutions dites optimales qui perturbent fortement le trafic d'origine du contrôleur
aérien ou maritime. Par conséquent, le contrôleur aérien ou le contrôleur maritime
n'utilise généralement pas ces systèmes informatiques qui ignorent la stratégie d'écoulement
du trafic aérien ou maritime, souhaitée par le contrôleur.
[0008] Par ailleurs, la demande de brevet américain
US 2009/0125221 A1 divulgue un gestionnaire de séparation de véhicules. Il convient alors de proposer
une solution permettant d'assister le contrôleur aérien ou le contrôleur maritime
dans l'évitement de conflits de manière rapide tout en lui permettant de mettre en
œuvre une stratégie d'écoulement du trafic aérien ou maritime qui est adaptée au trafic
en cours.
Résumé de l'invention
[0009] La présente invention vise donc à pallier les inconvénients précités.
[0010] Pour cela, dans un premier aspect de l'invention, selon la revendication 1, l'invention
propose un dispositif d'assistance à l'évitement d'un conflit détecté dans un horizon
prédéterminé de prédiction de trajectoires, entre une première trajectoire d'un premier
aéronef et une deuxième trajectoire d'un deuxième aéronef ou entre une première trajectoire
d'un premier navire et une deuxième trajectoire d'un deuxième navire.
[0011] Enfin, dans un deuxième aspect de l'invention, selon la revendication 7, il est proposé
un procédé d'assistance à l'évitement d'un conflit détecté dans un horizon prédéterminé
de prédiction de trajectoires, entre une première trajectoire d'un premier aéronef
et une deuxième trajectoire d'un deuxième aéronef ou entre une première trajectoire
d'un premier navire et une deuxième trajectoire d'un deuxième navire.
Brève description des dessins
[0012] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture
de la description qui va suivre et en référence aux dessins annexés, donnés à titre
illustratif et nullement limitatif.
La figure 1 représente un dispositif selon l'invention.
La figure 2 représente la perte de distance de séparation horizontale entre un premier aéronef
et un deuxième aéronef.
La figure 3 représente un conflit potentiel entre un premier aéronef et un deuxième aéronef.
La figure 4A représente une enveloppe latérale périphérique selon l'invention. La figure 4B représente une autre mise en oeuvre de l'enveloppe latérale périphérique selon l'invention.
La figure 5 représente une division de l'enveloppe latérale périphérique de la figure 4A.
La figure 6 représente un exemple de déroutement de premier aéronef dans l'enveloppe latérale
périphérique de la figure 5, selon l'invention.
La figure 7A représente une évaluation des déroutements possibles à partir de la figure 6, selon l'invention. La figure 7B représente une surface d'évitement de conflit obtenue à partir de la figure 7A, selon l'invention.
La figure 8 représente deux surfaces d'évitement de conflit obtenues à partir de la figure 3, selon l'invention.
La figure 9 représente un ordinogramme d'un procédé selon l'invention.
[0013] Pour des raisons de clarté, les éléments représentés ne sont pas à l'échelle les
uns par rapport aux autres, sauf mention contraire.
Description des modes de réalisation
[0014] Le principe général de l'invention est basé sur le fait que dans la pratique, un
contrôleur aérien ou un contrôleur maritime résout globalement les anomalies de son
trafic en cherchant à minimiser le nombre d'interventions. À ce titre, il faut noter
qu'un conflit, à savoir une perte de distance de séparation, entre un ou plusieurs
aéronefs ou navires constitue une anomalie majeure. L'objectif pour un contrôleur
en charge d'une partie du trafic constitué par un volume/espace de responsabilité
est de minimiser les modifications sur le trafic. Pour ce faire, la recherche d'une
solution à un conflit va au premier chef concerner les aéronefs ou navires considérés
en anomalie. L'opérateur va donc traiter chaque anomalie unitairement tout en apportant
des solutions de fluidification globale du trafic. Dans l'invention, il est proposé
une solution qui suit cette approche séquentielle, c'est-à-dire que l'on traite un
aéronef ou un navire à la fois. Par conséquent, le temps de calcul sera réduit par
rapport à une méthode d'optimisation globale, car on optimise la trajectoire de navigation
d'un seul aéronef ou navire à la fois tout en garantissant une cohérence avec le trafic
global. En outre, il est proposé de déterminer pour chaque aéronef ou navire traité,
au moins une zone d'évitement de conflit, dans laquelle un déroutement de la trajectoire
de l'aéronef ou du navire permet d'éviter le conflit. En utilisant les zones d'évitement
de conflit, le contrôleur choisit entre plusieurs trajectoires d'évitement de conflit
afin de mettre en œuvre la stratégie d'écoulement de trafic qui lui paraît la plus
adaptée au trafic en cours. Ce faisant, le contrôleur dispose d'un mécanisme d'assistance
à l'élaboration d'une solution de régulation. En outre, si aucune zone d'évitement
de conflit n'existe pour un aéronef ou navire considéré, l'information de présence
ou d'absence de zone sans conflit est toujours communiquée à l'opérateur afin qu'il
en tienne compte dans son processus mental de résolution. Ainsi, avec l'invention,
la responsabilité de séparer les aéronefs ou les navires qui sont en conflit, relève
en dernier ressort du contrôleur. La stratégie appliquée par le contrôleur fait ainsi
appel à son expérience enrichie par l'analyse tactique réalisée par l'innovation.
On peut alors qualifier cette nouvelle approche de « contrôle aérien ou maritime augmentée
».
[0015] Dans la description, l'invention sera décrite en référence au domaine aéronautique.
Toutefois, l'invention est également applicable au domaine maritime. Dans la plupart
des cas, il suffira de remplacer le mot aéronef par le mot navire et le mot aérien
par le mot maritime. La principale différence entre les deux domaines réside dans
la détection de conflit qui se fait en trois dimensions dans le domaine aérien et
en deux dimensions dans le domaine maritime.
[0016] La
figure 1 illustre un dispositif
100 d'assistance à l'évitement d'un conflit potentiel selon l'invention. Le conflit potentiel
pourra avoir lieu, en vol, lors des phases en-route ou d'approche. Il est à noter
que l'invention peut similairement s'appliquer pour un déplacement au sol au niveau
de l'aérodrome.
[0017] Le dispositif
100 peut être utilisé lorsqu'un conflit potentiel est détecté selon l'algorithme de détection
utilisé entre une première trajectoire d'un premier aéronef et une deuxième trajectoire
d'un deuxième aéronef.
[0018] La
figure 2 montre un exemple de perte de distance de séparation entre un premier aéronef
10 et un deuxième aéronef
20. Dans l'exemple de la
figure 2, les positions des aéronefs
10, 20 ne respectent pas une distance de séparation horizontale prédéterminée
D. En effet, dans la
figure 2, la distance de séparation horizontale
d entre les trajectoires du premier aéronef
10 et du deuxième aéronef
20 est inférieure à la distance de séparation horizontale prédéterminée
D.
[0019] La
figure 3 montre un autre exemple dans lequel un premier aéronef
30 est en conflit potentiel avec un deuxième aéronef
40. Un conflit potentiel se définit par la détection d'une perte de distance de séparation
selon les prédictions des trajectoires des aéronefs. Dans l'exemple de la
figure 3, il est prévu, dans un horizon prédéterminé de prédiction de trajectoires, que les
trajectoires des aéronefs
30, 40 ne respecteront pas la distance de séparation horizontale prédéterminée. Pour réaliser
la prédiction, on peut utiliser, par exemple, l'outil de détection de conflit tactique
(TCT pour « Tactical Controller Tool », en langue anglaise) qui est spécifié par le
centre expérimental d'Eurocontrol. Ce service de détection de conflit tactique repose
sur une détection de proximité entre deux avions par comparaison des positions sur
les axes suivants : horizontal, vertical et temporel ; La détection tactique est donc
une détection en quatre dimensions. Dans la pratique, l'horizon prédéterminé de prédiction
de trajectoires est de l'ordre de trois à quinze minutes. Ainsi, dans la
figure 3, les lignes en traits gras des trajectoires du premier aéronef
30 et du deuxième aéronef
40 désignent des parties de trajectoires prédites pour lesquelles la distance de séparation
horizontale entre les trajectoires du premier aéronef
30 et du deuxième aéronef
40 sera inférieure à la distance de séparation horizontale prédéterminée
D, selon l'horizon prédéterminé de prédiction de trajectoires.
[0020] L'invention s'applique notamment à la
figure 3 ou de manière plus générale aux cas de détection de conflit potentiel dans un horizon
prédéterminé de prédiction de trajectoires, entre un premier aéronef
30 et un deuxième aéronef
40. Le conflit potentiel peut être détecté dans le plan horizontal et/ou vertical.
[0021] De retour à la
figure 3, le premier aéronef
30 est associé à une première trajectoire
PN1 et le deuxième aéronef
40 est associé à une deuxième trajectoire
PN2. La première trajectoire
PN1 et la deuxième trajectoire
PN2 peuvent correspondre à une trajectoire prédite, par extrapolation du comportement
observé de l'aéronef ou correspondre à une trajectoire conforme au plan de navigation
initialement prévu ou demandé par le pilote.
[0022] Dans l'invention, une trajectoire
PN1, PN2 peut correspondre à une portion d'une trajectoire associée à un secteur de contrôle.
En effet, il est connu que l'espace aérien est divisé en secteur de contrôle et que
chaque secteur est confié à un ou plusieurs contrôleurs aériens, qui ont la charge
d'assurer la séparation des aéronefs dans cette portion de l'espace.
[0023] Dans la
figure 3, chaque trajectoire
PN1, PN2 comprend une pluralité de segments
BR, généralement rectilignes, qui sont formées entre une pluralité de points de navigation
PR et qui se rejoignent latéralement aux points de navigation
PR. Dans le domaine aéronautique, un point de navigation
PR est également appelé point de cheminement. Dans ce cas, en pratique, un point de
navigation
PR présente des attributs dont, de préférence, la latitude, la longitude, un identifiant
du point de navigation
PR et si applicable, la contrainte d'altitude.
[0024] Dans l'exemple de la
figure 3, chaque trajectoire
PN1, PN2 comprend trois segments
BR. Toutefois, le nombre de segments
BR de la première trajectoire
PN1 peut différer de celui de la deuxième trajectoire
PN2. En outre, dans l'exemple de la
figure 3, chaque trajectoire
PN1, PN2 comprend quatre points de navigation
PR. Par exemple, on peut voir dans la
figure 3 qu'un point de navigation
PR est respectivement associé à la position courante du premier aéronef
30 et du deuxième aéronef
40. Toutefois, le nombre de points de navigation
PR de la première trajectoire
PN1 peut différer de celui de la deuxième trajectoire
PN2.
[0025] De retour à la
figure 1, le dispositif
100 comprend une unité de détermination
110, une unité de division
120, une unité de discrétisation
130 et une unité de calcul
140, qui sont fonctionnellement connectées entre elles. Dans une mise en œuvre particulière,
chacune des unités du dispositif
100 est constituée d'au moins un processeur de type connu.
[0026] Dans la
figure 1, l'unité de détermination
110 est configuré pour déterminer au moins une enveloppe latérale périphérique de la
première trajectoire
PN1. Dans l'invention, l'enveloppe latérale périphérique délimite une surface latérale
de navigation atteignable par le premier aéronef
30 à partir d'une position courante.
[0027] Dans un exemple, l'enveloppe latérale périphérique est déterminée à partir de caractéristiques
de performance du premier aéronef
30. Pour cela, on peut utiliser la base de données sur les performances des aéronefs
BADA (« Base of Aircraft Data », en langue anglaise) qui est développée et maintenue
par le centre expérimental d'Eurocontrol. BADA est un modèle physique qui modélise,
entre autres, les performances des aéronefs et fournit des valeurs de référence pour
les paramètres comme la masse de l'aéronef, son profil de vitesse en montée ou la
puissance de poussée des moteurs. Ainsi, BADA permet, à chaque pas de temps, en fonction
de l'altitude de l'aéronef et de la phase de vol (croisière, montée ou descente),
de connaître les performances d'un aéronef tels que la vitesse, la consommation de
carburant et le taux de poussée des moteurs à appliquer pour le calcul de la position
suivante.
[0028] Avec BADA, il est donc possible de calculer la déviation latérale maximale autorisée
à partir de la position courante du premier aéronef
30. Par la suite, l'ensemble de ces informations peut être utilisé pour déterminer l'enveloppe
latérale périphérique selon l'invention. Bien sûr, des contraintes prédéterminées
pourront être définies pour limiter l'étendue de l'enveloppe latérale périphérique
selon les besoins du contrôleur aérien. Par exemple, on pourra appliquer un coefficient
réducteur sur la vitesse, la consommation de carburant ou le taux de poussée des moteurs
du premier aéronef
30 obtenus à partir de BADA.
[0029] Selon l'invention, on calcule la déviation latérale maximale autorisée à partir du
retard maximum autorisé par rapport au dernier point de navigation
PR du plan de navigation
PN1. Par exemple, on pourra limiter l'étendue de l'enveloppe latérale périphérique aux
positions de l'espace aérien qui sont atteignables par le premier aéronef
30 mais qui ne provoquent pas un retard de plus de cinq minutes au niveau du dernier
point de navigation
PR du plan de navigation
PN1. En effet, dans le domaine aéronautique, la maîtrise du temps sur le dernier point
de navigation
PR d'un secteur est importante, car le contrôleur aérien associé au secteur suivant
a déjà planifié l'écoulement de son trafic. Ainsi, altérer le trafic trop en avance
ou en retard peut perturber le travail du contrôleur aérien suivant.
[0030] La
figure 4A montre une mise en œuvre de la
figure 3 illustrant une enveloppe latérale périphérique
EV de la première trajectoire
PN1. Dans l'exemple de la
figure 3, l'enveloppe latérale périphérique
EV présente une surface irrégulière comprenant une suite cyclique de segments consécutifs
courbes
SC et rectilignes
SR. Chaque segment rectiligne
SR est formé entre deux points de navigation
PR consécutifs de la première trajectoire
PN1 tandis que le segment courbe
SC relie le premier et le dernier point de navigation
PR de la première trajectoire
PN1. Toutefois, on notera que l'enveloppe latérale périphérique
EV pourra présenter une autre forme selon les caractéristiques de performance du premier
aéronef
30 et éventuellement des contraintes de limitation d'enveloppe telles que mentionnées
plus haut.
[0031] La
figure 4B montre une autre mise en œuvre de la
figure 3, dans laquelle il est envisagé que l'unité de détermination
110 détermine une enveloppe latérale périphérique de chaque côté latéral de la première
trajectoire
PN1. Dans l'exemple de la
figure 4B, on peut donc voir une enveloppe latérale périphérique droite
EV1 de la première trajectoire
PN1 et une enveloppe latérale périphérique gauche
EV2 de la première trajectoire
PN1.
[0032] Dans la suite de la description, on considèrera seulement la mise en œuvre de la
figure 4A. Pour la mise en œuvre de la
figure 4B, il suffira d'utiliser le dispositif
100 de la même manière pour l'enveloppe latérale périphérique droite
EV1 et pour l'enveloppe latérale périphérique gauche
EV2.
[0033] De retour à la
figure 1, l'unité de division
120 est configuré pour diviser l'enveloppe latérale périphérique
EV en une pluralité longitudinale de tronçons juxtaposés les uns à la suite des autres.
L'unité de division
120 est également configurée pour former des lignes de transition marquant le changement
de tronçon, chaque ligne de transition coupant, en un premier point d'intersection,
un segment de la première trajectoire
PN1 et, en un second point d'intersection, un bord de l'enveloppe latérale périphérique
EV.
[0034] La
figure 5 montre un exemple de division de l'enveloppe latérale périphérique
EV en une pluralité longitudinale de tronçons
TR0, TR1, TR2, ...,TR(N). Dans l'exemple de la
figure 5, les tronçons
TR0, TR1, TR2, ...,
TR(N) sont agencés de manière parallèle, les uns par rapports aux autres.
[0035] Dans une mise en œuvre particulière, la largeur de chaque tronçon
TR0, TR1, TR2, ...,TR(N) est déterminée selon un intervalle de temps prédéterminée. Dans un exemple, les valeurs
suivantes peuvent être utilisées : 5 secondes, 10 secondes, 15 secondes ou encore
30 secondes. Dans un autre exemple, l'intervalle de temps peut être déterminé à partir
d'une fonction qui dépend d'un paramètre prédéterminé associé à la vitesse moyenne
du premier aéronef
30 pour rejoindre un point de rejointe prédéterminé. Par exemple, le point de rejointe
peut correspondre au point de sortie du secteur comme le dernier point de navigation
PR. Dans cet exemple, le paramètre prédéterminé sert à régler la précision et le nombre
des calculs effectués.
[0036] La
figure 5 montre également les lignes de transition
LT0, LT1, LT2, ...,
LT(N-1). Dans l'exemple de la
figure 5, les lignes de transition
LT0, LT1, LT2, ...,
LT(N-1) sont rectilignes et perpendiculaires à une droite
DIR joignant la position courante du premier aéronef
30 et le dernier point de navigation
PR. La droite
DIR définit une direction du premier aéronef
30 vers un point de rejointe prédéterminé. Dans l'exemple de la
figure 5, le point de rejointe prédéterminé correspond au dernier point de navigation
PR. Toutefois, le point de rejointe peut correspondre à tout autre point de navigation
considéré par le contrôleur aérien.
[0037] De retour à la
figure 5, les lignes de transition
LT0, LT1, LT2, ...,
LT(N-1), coupent, d'une part, le segment courbe
SC de l'enveloppe latérale périphérique
EV, et, d'autre part, de manière perpendiculaire la droite
DIR, pour ensuite couper les segments rectilignes
SR de l'enveloppe latérale périphérique
EV.
[0038] Dans une mise en œuvre particulière (non représentée), les lignes de transition
LT0, LT1, LT2, ...,
LT(N-1) sont courbes. Par exemple, les lignes de transition
LT0, LT1, LT2, ...,
LT(N-1) peuvent être des arcs dont le centre est le premier point de navigation
PR ou la position courante du premier aéronef
30. Toutefois, d'autres points de navigation
PR peuvent être envisagés pour représenter le centre des arcs.
[0039] De retour à la
figure 1, l'unité de discrétisation
130 est configurée pour discrétiser chaque ligne de transition
LT0, LT1, LT2, ...,
LT(N-1) en une pluralité de points de transition.
[0040] La
figure 6 montre un exemple de discrétisation de la ligne de transition
LT(K) en une pluralité de points de transition
I0, I1, I2, ...,
I(N). Dans une mise en œuvre particulière, l'espacement entre deux points de transition
I0, I1, I2, ...,
I(N) adjacents est déterminé selon un intervalle de temps prédéterminée, similaire à celui
mentionné plus haut pour la largeur de chaque tronçon
TR0, TR1, TR2, ...,
TR(N).
[0041] De retour à la
figure 1, l'unité de calcul
140 est configurée pour déterminer, à l'aide d'un algorithme de détection de conflit,
pour chaque point de transition
I0, I1, I2, ...,
I(N) de chaque ligne de transition
LT0, LT1, LT2, ...,
LT(N-1), un conflit potentiel, entre une trajectoire d'évitement
PNE et au moins la deuxième trajectoire
PN2. Dans une mise en œuvre de l'invention, on considère seulement la deuxième trajectoire
PN2 qui est associée au deuxième aéronef
40. Dans une autre mise en œuvre de l'invention, on considère une pluralité de trajectoires
PN2, PN3, ...,
PN(N) associée à une pluralité d'aéronefs situés dans le voisinage de la première trajectoire
PN1. Avec cette mise en œuvre particulière, comme on considère les trajectoires des aéronefs
environnants, il est possible de résoudre un conflit potentiel sans en créer aucun
autre. Toutefois, dans cette mise en œuvre, on ne considère qu'une seule trajectoire
par aéronef. Néanmoins, dans une mise en œuvre particulière, selon les capacités de
calcul dont on dispose, on peut prendre en considération pour chacun de la pluralité
de trajectoires
PN2, PN3, ...,
PN(N), une pluralité de trajectoires atteignables par chacun des aéronefs. Dans ce cas,
on pourra utiliser le dispositif
100 pour déterminer cette pluralité de trajectoires pour chacun de la pluralité de trajectoires
PN2, PN3, ...PN(N),.
[0042] Dans l'invention, on considère que la trajectoire d'évitement
PNE pour chaque itération comprend la position courante du premier aéronef
30, la position du point de transition courant et un point de rejointe prédéterminé.
Dans la pratique, le point de rejointe est déterminé par le contrôleur aérien.
[0043] La
figure 6 montre un exemple de trajectoire d'évitement
PNE comprenant le point de navigation
PR1 qui correspond à la position courante de l'aéronef
30. La trajectoire d'évitement
PNE comprend également la position du point de transition courant
I(K) de la ligne de transition
LT(K). Enfin, la trajectoire d'évitement
PNE comprend la position du point de navigation
PR4 qui est le dernier point de navigation de la première trajectoire
PN1. Toutefois, comme indiqué plus haut, le point de rejointe peut être un point de navigation
PR différent du dernier point de navigation
PR4.
[0044] De retour à la
figure 6, lors de l'itération suivante, la prochaine trajectoire d'évitement
PNE comprendra le point de navigation
PR1, la position du point de transition
I(K+1) de la ligne de transition
LT(K) et la position du point de navigation
PR4. Et ainsi de suite pour chaque point de transition de chaque ligne de transition.
À ce titre, on notera que pour une exécution de l'unité de calcul
140, on considèrera une seule position courante de l'aéronef
30 pour l'exécution de l'ensemble des itérations. Par la suite, lors de l'exécution
suivante, on considèrera la nouvelle position courante de l'aéronef
30. Et ainsi de suite pour chaque nouvelle exécution de l'unité de calcul
140. On comprend alors qu'une exécution de l'unité de calcul
140 permet de détecter un conflit potentiel, à partir d'une position courante du premier
aéronef
30, entre une trajectoire d'évitement
PNE et au moins la deuxième trajectoire
PN2, pour chaque point de transition
I0, I1, I2, ...,
I(N) de chaque ligne de transition
LT0, LT1, LT2, ...,
LT(N-1) de l'enveloppe latérale périphérique courante
EV.
[0045] Concernant l'algorithme de détection de conflit, il est envisagé d'utiliser un algorithme
de type connu, comme celui utilisé dans l'outil de détection de conflit tactique du
centre expérimental d'Eurocontrol, tel que mentionné plus haut. En pratique, un tel
algorithme repose sur la mesure dans le plan horizontal, pour chaque pas de temps,
de la distance entre la trajectoire d'évitement
PNE et la deuxième trajectoire
PN2. Ensuite, il suffit de comparer la distance mesurée avec une distance de séparation
horizontale prédéterminée pour déterminer si un conflit se produira dans le pas de
temps considéré. Dans le cadre du fonctionnement de TCT, il convient d'ajouter qu'une
analyse de la distance dans le plan vertical vient compléter la détection dans le
plan horizontal.
[0046] Dans une mise en œuvre particulière, l'unité de calcul
140 comprend un processeur multicoeur qui est configuré pour exécuter l'algorithme de
détection de conflit. Grâce à un tel agencement, il est possible de paralléliser l'ensemble
des calculs de détermination de conflits.
[0047] De retour à la
figure 1, l'unité de calcul
140 est également configurée pour calculer au moins un contour d'une surface d'évitement
de conflit, à partir d'une pluralité de positions de points de transition pour lesquels
l'algorithme de détection de conflit n'a pas déterminé de conflit potentiel entre
la trajectoire d'évitement
PNE respective et la au moins deuxième trajectoire
PN2.
[0048] La
figure 7A montre, sous une forme mixte tiret/point, des portions de lignes de transition
LT0, LT1, LT2, ...,
LT(N-1) pour lesquelles certains points de transition
I0, I1, I2, ...,
I(N) sont compris dans des trajectoires d'évitement
PNE qui ne sont pas en conflit potentiel avec la deuxième trajectoire
PN2. En contraste, les portions de lignes de transition
LT0, LT1, LT2, ...,
LT(N-1) qui sont en traits pleins, correspondent à l'ensemble points de transition
I0, I1, I2, ...,
I(N) qui seraient en conflit potentiel avec la deuxième trajectoire
PN2, si une trajectoire d'évitement
PNE passait par l'un d'entre eux.
[0049] La
figure 7B montre une surface d'évitement de conflit
SEC dont le contour a été calculé à partir des points de transition identifiés dans la
figure 7A.
[0050] Avec les surfaces d'évitement de conflit
SEC telles qu'illustrées dans la
figure 7B ou de manière plus générale dans la
figure 8, le contrôle aérien est informé que le déroutement du premier aéronef
30 dans une de ces surfaces d'évitement de conflit
SEC lui permettra d'éviter le conflit potentiel prévu initialement. Quelle que soit la
trajectoire d'évitement retenue par le contrôleur aérien, si celle-ci passe par un
point d'évitement de
SEC, alors celle-ci sera une trajectoire sans conflit avec aucun autre aéronef. Dans les
cas de figure où il n'existerait aucune zone d'évitement de conflit
SEC pour un aéronef considéré, l'information serait communiquée au contrôleur aérien
afin qu'il puisse en tenir compte dans son processus de résolution.
[0051] Dans une mise en œuvre particulière, les surfaces d'évitement de conflit
SEC peuvent être représentées dans une interface graphique présentée en temps réel au
contrôleur aérien.
[0052] La
figure 9 illustre un procédé
200 selon l'invention. Le procédé
200 permet de fournir une assistance à l'évitement d'un conflit potentiel, détecté dans
un horizon prédéterminé de prédiction de trajectoires, entre la première trajectoire
PN1 et la deuxième trajectoire
PN2.
[0053] Le procédé
200 consiste tout d'abord à déterminer à l'étape
210, au moins une enveloppe latérale périphérique
EV, comme indiqué plus haut.
[0054] Ensuite, à l'étape
220, on divise l'enveloppe latérale périphérique
EV en une pluralité longitudinale de tronçons
TR0, TR1, TR2, ...,
TR(N) juxtaposés les uns à la suite des autres et délimités par des lignes de transition
LT0, LT1, LT2, ...,
LT(N-1), comme indiqué plus haut.
[0055] Par ailleurs, à l'étape
230, on discrétise chaque ligne de transition
LT0, LT1, LT2, ...,
LT(N-1) en une pluralité de points de transition
I0, I1, I2, ...,
I(N), comme indiqué plus haut.
[0056] Par la suite, à l'étape
240, on détermine, à l'aide d'un algorithme de détection de conflit, pour chaque point
de transition
I0, I1, I2, ...,
I(N) de chaque ligne de transition
LT0, LT1, LT2, ...,
LT(N-1), un conflit potentiel, entre une trajectoire d'évitement
PNE et au moins la deuxième trajectoire
PN2, comme indiqué plus haut.
[0057] Enfin, à l'étape
250, on calcule au moins un contour d'une surface d'évitement de conflit
SEC, comme indiqué plus haut.
[0058] Dans une mise en œuvre du procédé
200, on détermine l'enveloppe latérale périphérique
EV à partir de caractéristiques de performance du premier aéronef
30, comme indiqué plus haut.
[0059] Dans un exemple de la mise en œuvre du procédé
200, à l'étape
210, on détermine une enveloppe latérale périphérique droite
EV1 et une enveloppe latérale périphérique gauche
EV2, comme indiqué plus haut.
[0060] Dans un mode particulier de réalisation du procédé
200, les lignes de transition
LT0, LT1, LT2, ...,
LT(N-1) sont des lignes rectilignes ou des arcs, comme indiqué plus haut.
[0061] Dans un autre mode particulier de réalisation du procédé
200, on réalise l'étape
240 à l'aide d'un processeur multicoeur.
[0062] La présente invention a été décrite et illustrée dans la présente description détaillée
et dans les figures. Toutefois, la présente invention dont l'objet est défini par
les présentes revendications 1-11, ne se limite pas aux formes de réalisation présentées.
Ainsi, d'autres variantes et modes de réalisation peuvent être déduits et mis en œuvre
par la personne du métier à la lecture de la présente description et des figures annexées.
[0063] Par exemple, le procédé
200 peut être implémenté à partir d'éléments matériel et/ou logiciel. Il peut notamment
être mis en oeuvre en tant que programme d'ordinateur comportant des instructions
pour son exécution. Il peut également être mis en œuvre dans l'outil de détection
de conflit tactique (TCT) du centre expérimental d'Eurocontrol. Le programme d'ordinateur
peut être enregistré sur un support d'enregistrement lisible par un processeur. Le
support peut être électronique, magnétique, optique ou électromagnétique.
[0064] En particulier, l'invention peut être implémentée par un dispositif comprenant un
processeur et une mémoire. Le processeur peut être un processeur générique, un processeur
spécifique, un circuit intégré propre à une application (connu aussi sous le nom anglais
d'ASIC pour « Application-Specific Integrated Circuit ») ou un réseau de portes programmables
in situ (connu aussi sous le nom anglais de FPGA pour « Field-Programmable Gate Array
»).
[0065] Le dispositif peut utiliser un ou plusieurs circuits électroniques dédiés ou un circuit
à usage général. La technique de l'invention peut se réaliser sur une machine de calcul
reprogrammable (un processeur ou un microcontrôleur par exemple) exécutant un programme
comprenant une séquence d'instructions ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple,
un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel).
[0066] Selon un mode de réalisation non revendiqué, le dispositif comprend au moins un support
de stockage lisible par ordinateur (RAM, ROM, EEPROM, mémoire flash ou une autre technologie
de mémoire, CD-ROM, DVD ou un autre support à disque optique, cassette magnétique,
bande magnétique, disque de stockage magnétique ou un autre dispositif de stockage,
ou un autre support de stockage non transitoire lisible par ordinateur) codé avec
un programme d'ordinateur (c'est-à-dire plusieurs instructions exécutables) qui, lorsqu'il
est exécuté sur un processeur ou plusieurs processeurs, effectue les fonctions des
modes de réalisation de l'invention, décrits précédemment.
1. Dispositif (
100) d'assistance d'un contrôleur aérien ou maritime à l'évitement d'un conflit potentiel,
détecté dans un horizon prédéterminé de prédiction de trajectoires, entre une première
trajectoire (
PN2) d'un premier aéronef (
30) et une deuxième trajectoire (
PN1) d'un deuxième aéronef (
40) ou entre une première trajectoire (
PN1) d'un premier navire et une deuxième trajectoire (
PN2) d'un deuxième navire, chaque trajectoire
(PN1, PN2) étant conforme à un plan de navigation et comprenant une pluralité de segments (
BR) formés entre une pluralité de points de navigation (
PR), le dispositif comprenant :
- une unité de détermination (110) pour déterminer au moins une enveloppe latérale périphérique (EV) de la première trajectoire (PN1), l'enveloppe latérale périphérique délimitant une surface latérale de navigation
atteignable par le premier aéronef ou par le premier navire à partir d'une position
courante du premier aéronef ou du premier navire, dans lequel l'unité de détermination
détermine l'enveloppe latérale périphérique à partir d'un retard maximum autorisé
par rapport au dernier point de navigation du plan de navigation de la première trajectoire,
- une unité de division (120) pour diviser l'enveloppe latérale périphérique en une pluralité longitudinale de
tronçons (TR0, TR1, TR2, ..., TR(N)) juxtaposés les uns à la suite des autres et délimités par des lignes de transition
(LT0, LT1, LT2, ..., LT(N-1)) marquant le changement de tronçon, chaque ligne de transition coupant, en un premier
point d'intersection, un segment de la première trajectoire (PN1) et, en un second
point d'intersection, un bord de l'enveloppe latérale périphérique,
- une unité de discrétisation (130) pour discrétiser chaque ligne de transition en une pluralité de points de transition
(I0, I1, I2, ..., I(N)), et
- une unité de calcul (140) pour déterminer, à l'aide d'un algorithme de détection de conflit, pour chaque point
de transition de chaque ligne de transition, un conflit potentiel entre une trajectoire
d'évitement (PNE) et la deuxième trajectoire (PN2), la trajectoire d'évitement comprenant la position courante du premier aéronef ou
du premier navire, la position du point de transition courant et un point de rejointe
prédéterminé, et un conflit potentiel étant détecté lorsqu'une distance de séparation
horizontale entre la trajectoire d'évitement et la deuxième trajectoire est inférieure
à une distance de séparation horizontale prédéterminée (D), et pour calculer au moins
un contour d'une surface d'évitement de conflit (SEC, SEC1, SEC2), à partir d'une pluralité de positions de points de transition pour lesquels l'algorithme
de détection de conflit n'a pas déterminé de conflit potentiel entre la trajectoire
d'évitement respective et la deuxième trajectoire.
2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel l'unité de détermination détermine
l'enveloppe latérale périphérique à partir de caractéristiques de performance du premier
aéronef ou du premier navire.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'unité
de détermination détermine une enveloppe latérale périphérique droite (EV1) et une enveloppe latérale périphérique gauche (EV2).
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les
lignes de transition sont des lignes rectilignes ou des arcs dont le centre est le
premier point de navigation ou la position courante du premier aéronef.
5. Dispositif selon la revendication 4, lorsque les lignes de transition sont des lignes
rectilignes, lesdites lignes de transition sont perpendiculaires à une droite (DIR) joignant la position courante du premier aéronef le point de rejointe prédéterminé.
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, pour l'assistance d'un contrôleur
aérien, comprenant en outre une interface graphique adaptée pour présenter en temps
réel les surfaces d'évitement de conflit au contrôleur aérien.
7. Procédé (
200) d'assistance d'un contrôleur aérien ou maritime à l'évitement d'un conflit potentiel,
détecté dans un horizon prédéterminé de prédiction de trajectoires, entre une première
trajectoire (
PN1) d'un premier aéronef (
30) et une deuxième trajectoire (
PN1) d'un deuxième aéronef (
40) ou entre une première trajectoire (
PN1) d'un premier navire et une deuxième trajectoire (
PN2) d'un deuxième navire, chaque trajectoire
(PN1, PN2) étant conforme à un plan de navigation et comprenant une pluralité de segments (
BR) formés entre une pluralité de points de navigation (
PR), le procédé comprenant les étapes suivantes :
- déterminer (210) au moins une enveloppe latérale périphérique (EV) de la première trajectoire (PN1), l'enveloppe latérale périphérique délimitant une surface latérale de navigation
atteignable par le premier aéronef ou par le premier navire à partir d'une position
courante du premier aéronef ou du premier navire, dans lequel l'unité de détermination
détermine l'enveloppe latérale périphérique à partir d'un retard maximum autorisé
par rapport au dernier point de navigation du plan de navigation de la première trajectoire,
- diviser (220) l'enveloppe latérale périphérique en une pluralité longitudinale de tronçons (TR0, TR1, TR2, ..., TR(N)) juxtaposés les uns à la suite des autres et délimités par des lignes de transition
(LT0, LT1, LT2, ..., LT(N-1)) marquant le changement de tronçon, chaque ligne de transition coupant, en un premier
point d'intersection, un segment de la première trajectoire (PN1) et, en un second
point d'intersection, un bord de l'enveloppe latérale périphérique, - discrétiser
(230) chaque ligne de transition en une pluralité de points de transition (I0, I1, I2, ...,I(N)),
- déterminer (240), à l'aide d'un algorithme de détection de conflit, pour chaque point de transition
de chaque ligne de transition, un conflit potentiel entre une trajectoire d'évitement
(PNE) et la deuxième trajectoire (PN2), la trajectoire d'évitement comprenant la position courante du premier aéronef ou
du premier navire, la position du point de transition courant et un point de rejointe
prédéterminé, et un conflit potentiel étant détecté lorsqu'une distance de séparation
horizontale entre la trajectoire d'évitement et la deuxième trajectoire est inférieure
à une distance de séparation horizontale prédéterminée (D),
- calculer (250) au moins un contour d'une surface d'évitement de conflit (SEC, SEC1, SEC2), à partir d'une pluralité de positions de points de transition pour lesquels l'algorithme
de détection de conflit n'a pas déterminé de conflit potentiel entre la trajectoire
d'évitement respective et la deuxième trajectoire.
8. Procédé selon la revendication 7 comprenant en outre la détermination de l'enveloppe
latérale périphérique à partir de caractéristiques de performance du premier aéronef
ou du premier navire.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8comprenant en outre la détermination
d'une enveloppe latérale périphérique droite (EV1) et une enveloppe latérale périphérique gauche (EV2).
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel les lignes de
transition sont des lignes rectilignes ou des arcs dont le centre est le premier point
de navigation ou la position courante du premier aéronef.
11. Procédé selon la revendication 10, lorsque les lignes de transition sont des lignes
rectilignes, lesdites lignes de transition sont perpendiculaires à une droite (DIR) joignant la position courante du premier aéronef le point de rejointe prédéterminé.
1. Vorrichtung (100) zur Unterstützung eines Fluglotsen oder Schifffahrtslotsen bei der
Vermeidung eines potentiellen Konflikts, der in einem vorbestimmten Vorhersagehorizont
von Trajektorien erkannt wird, zwischen einer ersten Trajektorie (PN2) eines ersten
Luftfahrzeugs (30) und einer zweiten Trajektorie (PN1) eines zweiten Luftfahrzeugs
(40) oder zwischen einer ersten Trajektorie (PN1) eines ersten Schiffes und einer
zweiten Trajektorie (PN2) eines zweiten Schiffes, wobei jede Trajektorie (PN1, PN2)
einem Navigationsplan entspricht und eine Vielzahl von Segmenten (BR) umfasst, die
zwischen einer Vielzahl von Navigationspunkten (PR) gebildet werden, wobei die Vorrichtung
umfasst:
- eine Bestimmungseinheit (110) zum Bestimmen wenigstens einer seitlichen Umfangshülle
(EV) der ersten Trajektorie (PN1), wobei die seitliche Umfangshülle eine seitliche
Navigationsfläche begrenzt, die durch das erste Luftfahrzeug oder durch das erste
Schiff von einer aktuellen Position des ersten Luftfahrzeugs oder des ersten Schiffes
aus erreichbar ist, wobei die Bestimmungseinheit die seitliche Umfangshülle aus einer
maximalen zulässigen Verzögerung in Bezug auf den letzten Navigationspunkt des Navigationsplans
der ersten Trajektorie bestimmt,
- eine Aufteilungseinheit (120) zum Aufteilen der seitlichen Umfangshülle in eine
in Längsrichtung angeordnete Vielzahl von Teilstücken (TR0, TR1, TR2, ..., TR(N)),
die unmittelbar hintereinander liegen und von Übergangslinien (LT0, LT1, LT2, ...,
LT(N-1)) begrenzt werden, die den Teilstückwechsel markieren, wobei jede Übergangslinie
in einem ersten Schnittpunkt ein Segment der ersten Trajektorie (PN1) und in einem
zweiten Schnittpunkt einen Rand der seitliche Umfangshülle schneidet,
- eine Diskretisierungseinheit (130) zum Diskretisieren jeder Übergangslinie in eine
Vielzahl von Übergangspunkten (I0, I1, I2, ..., I(N)), und
- eine Berechnungseinheit (140) zum Bestimmen, mithilfe eines Algorithmus zur Konflikterkennung,
für jeden Übergangspunkt jeder Übergangslinie, eines potentiellen Konflikts zwischen
einer Vermeidungstrajektorie (PNE) und der zweiten Trajektorie (PN2), wobei die Vermeidungstrajektorie
die aktuelle Position des ersten Luftfahrzeugs oder des ersten Schiffes, die Position
des aktuellen Übergangspunktes und einen vorbestimmten Wiedervereinigungspunkt umfasst,
und wobei ein potentieller Konflikt erkannt wird, wenn ein horizontaler Trennungsabstand
zwischen der Vermeidungstrajektorie und der zweiten Trajektorie kleiner als ein vorbestimmter
horizontaler Trennungsabstand (D) ist, und zum Berechnen wenigstens einer Kontur einer
Konfliktvermeidungsfläche (SEC, SEC1, SEC2) aus einer Vielzahl von Positionen von
Übergangspunkten, für welche der Algorithmus zur Konflikterkennung keinen potentiellen
Konflikt zwischen der jeweiligen Vermeidungstrajektorie und der zweiten Trajektorie
erkannt hat.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bestimmungseinheit die seitliche Umfangshülle
aus Leistungsmerkmalen des ersten Luftfahrzeugs oder des ersten Schiffes bestimmt.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bestimmungseinheit
eine rechte seitliche Umfangshülle (EV1) und eine linke seitliche Umfangshülle (EV2)
bestimmt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Übergangslinien gerade
Linien sind, oder Bögen, deren Mittelpunkt der erste Navigationspunkt oder die aktuelle
Position des ersten Luftfahrzeugs ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Übergangslinien gerade Linien sind, wobei die
Übergangslinien senkrecht zu einer Geraden (DIR) sind, welche die aktuelle Position
des ersten Luftfahrzeugs mit dem vorbestimmten Wiedervereinigungspunkt verbindet.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Unterstützung eines Fluglotsen,
welche außerdem eine grafische Schnittstelle umfasst, die dafür eingerichtet ist,
die Konfliktvermeidungsflächen in Echtzeit dem Fluglotsen zu präsentieren.
7. Verfahren (200) zur Unterstützung eines Fluglotsen oder Schifffahrtslotsen bei der
Vermeidung eines potentiellen Konflikts, der in einem vorbestimmten Vorhersagehorizont
von Trajektorien erkannt wird, zwischen einer ersten Trajektorie (PN1) eines ersten
Luftfahrzeugs (30) und einer zweiten Trajektorie (PN1) eines zweiten Luftfahrzeugs
(40) oder zwischen einer ersten Trajektorie (PN1) eines ersten Schiffes und einer
zweiten Trajektorie (PN2) eines zweiten Schiffes, wobei jede Trajektorie (PN1, PN2)
einem Navigationsplan entspricht und eine Vielzahl von Segmenten (BR) umfasst, die
zwischen einer Vielzahl von Navigationspunkten (PR) gebildet werden, wobei das Verfahren
die folgenden Schritte umfasst:
- Bestimmen (210) wenigstens einer seitlichen Umfangshülle (EV) der ersten Trajektorie
(PN1), wobei die seitliche Umfangshülle eine seitliche Navigationsfläche begrenzt,
die durch das erste Luftfahrzeug oder durch das erste Schiff von einer aktuellen Position
des ersten Luftfahrzeugs oder des ersten Schiffes aus erreichbar ist, wobei die Bestimmungseinheit
die seitliche Umfangshülle aus einer maximalen zulässigen Verzögerung in Bezug auf
den letzten Navigationspunkt des Navigationsplans der ersten Trajektorie bestimmt,
- Aufteilen (220) der seitlichen Umfangshülle in eine in Längsrichtung angeordnete
Vielzahl von Teilstücken (TR0, TR1, TR2, ..., TR(N)), die unmittelbar hintereinander
liegen und von Übergangslinien (LT0, LT1, LT2, ..., LT(N-1)) begrenzt werden, die
den Teilstückwechsel markieren, wobei jede Übergangslinie in einem ersten Schnittpunkt
ein Segment der ersten Trajektorie (PN1) und in einem zweiten Schnittpunkt einen Rand
der seitliche Umfangshülle schneidet,
- Diskretisieren (230) jeder Übergangslinie in eine Vielzahl von Übergangspunkten
(I0, I1, I2, ..., I(N)),
- Bestimmen (240), mithilfe eines Algorithmus zur Konflikterkennung, für jeden Übergangspunkt
jeder Übergangslinie, eines potentiellen Konflikts zwischen einer Vermeidungstrajektorie
(PNE) und der zweiten Trajektorie (PN2), wobei die Vermeidungstrajektorie die aktuelle
Position des ersten Luftfahrzeugs oder des ersten Schiffes, die Position des aktuellen
Übergangspunktes und einen vorbestimmten Wiedervereinigungspunkt umfasst, und wobei
ein potentieller Konflikt erkannt wird, wenn ein horizontaler Trennungsabstand zwischen
der Vermeidungstrajektorie und der zweiten Trajektorie kleiner als ein vorbestimmter
horizontaler Trennungsabstand (D) ist,
- Berechnen (250) wenigstens einer Kontur einer Konfliktvermeidungsfläche (SEC, SEC1,
SEC2) aus einer Vielzahl von Positionen von Übergangspunkten, für welche der Algorithmus
zur Konflikterkennung keinen potentiellen Konflikt zwischen der jeweiligen Vermeidungstrajektorie
und der zweiten Trajektorie erkannt hat.
8. Verfahren nach Anspruch 7, welches außerdem die Bestimmung der seitlichen Umfangshülle
aus Leistungsmerkmalen des ersten Luftfahrzeugs oder des ersten Schiffes umfasst.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, welches außerdem die Bestimmung einer
rechten seitlichen Umfangshülle (EV1) und einer linken seitlichen Umfangshülle (EV2)
umfasst.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Übergangslinien gerade Linien
sind, oder Bögen, deren Mittelpunkt der erste Navigationspunkt oder die aktuelle Position
des ersten Luftfahrzeugs ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Übergangslinien gerade Linien sind, wobei die
Übergangslinien senkrecht zu einer Geraden (DIR) sind, welche die aktuelle Position
des ersten Luftfahrzeugs mit dem vorbestimmten Wiedervereinigungspunkt verbindet.
1. Device (
100) for assisting an air or maritime traffic controller in avoiding a potential conflict,
detected within a predetermined path-prediction horizon, between a first path (
PN2) of a first aircraft (
30) and a second path (
PN1) of a second aircraft (
40) or between a first path (
PN1) of a first vessel and a second path (
PN2) of a second vessel, each path (
PN1,
PN2) comprising a plurality of segments (
BR) formed between a plurality of navigation points (
PR), the device comprising:
- a determination unit (110) for determining at least one peripheral lateral envelope (EV) of the first path (PN1), the peripheral lateral envelope defining a lateral navigation surface attainable
by the first aircraft or by the first vessel from a current position of the first
aircraft or of the first vessel, wherein the determination unit determines the peripheral
lateral envelope from a maximum authorized delay related to the last navigation point
of the navigation plan of the first path,
- a division unit (120) for dividing the peripheral lateral envelope into a longitudinal plurality of adjacent
sections (TR0, TR1, TR2,..., TR(N)) next to one another and delineated by transition lines (LT0, LT1, LT2,..., LT(N-1)) marking the change of section, each transition line intersecting a segment of the
first path (PN1) at a first point of intersection, and an edge of the peripheral lateral envelope
at a second point of intersection,
- a discretization unit (130) for discretizing each transition line into a plurality of transition points (I0, I1, I2,..., I(N)), and
- a calculation unit (140) for determining for each transition point of each transition line, using a conflict
detection algorithm, a potential conflict between an avoidance path (PNE) and the second path (PN2), the avoidance path comprising the current position of the first aircraft or of
the first vessel, the position of the current transition point, and a predetermined
meeting point, a potential conflict being detected when a horizontal separation distance
between the avoidance path and the second path is less than a predetermined horizontal
separation distance (D); and for calculating at least one outline of a conflict avoidance surface (SEC, SEC1, SEC2), from a plurality of transition point positions for which the conflict detection
algorithm has not determined a potential conflict between the respective avoidance
path and the second path.
2. Device according to claim 1, wherein the determination unit determines the peripheral
lateral envelope based on performance characteristics of the first aircraft or of
the first vessel.
3. Device according to any one of the preceding claims, wherein the determination unit
determines a right peripheral lateral envelope (EV1) and a left peripheral lateral envelope (EV2).
4. Device according to any one of the preceding claims, wherein the transition lines
are rectilinear lines or arcs for which the center is the first navigation point or
the current position of the first aircraft.
5. Device according to claim 4, wherein, when the transition lines are rectilinear lines,
said transition lines are perpendicular to a straight line (DIR) connecting the current position of the first aircraft and the predetermined meeting
point.
6. Device according to one of the preceding claims, for assisting an air traffic controller,
further comprising a graphical interface capable of presenting the conflict avoidance
surfaces to the air traffic controller in real time.
7. Method (
200) for assisting an air or maritime traffic controller in avoiding a potential conflict,
detected within a predetermined path-prediction horizon, between a first path (
PN1) of a first aircraft (
30) and a second path (
PN1) of a second aircraft (
40) or between a first path (
PN1) of a first vessel and a second path (
PN2) of a second vessel, each path
(PN1, PN2) comprising a plurality of segments (
BR) formed between a plurality of navigation points (
PR), the method comprising the following steps:
- determining (210) at least one peripheral lateral envelope (EV) of the first path (PN1), the peripheral lateral envelope defining a lateral navigation surface attainable
by the first aircraft or by the first vessel from a current position of the first
aircraft or of the first vessel, wherein the determination unit determines the peripheral
lateral envelope from a maximum authorized delay related to the last navigation point
of the navigation plan of the first path,
- dividing (220) the peripheral lateral envelope into a longitudinal plurality of adjacent sections
(TR0, TR1, TR2,..., TR(N)) next to one another and delineated by transition lines (LT0, LT1, LT2,..., LT(N-1)) marking the change of section, each transition line intersecting a segment of the
first path (PN1) at a first point of intersection, and an edge of the peripheral lateral envelope
at a second point of intersection,
- discretizing (230) each transition line into a plurality of transition points (I0, I1, I2,..., I(N)),
- determining (240) for each transition point of each transition line, using a conflict detection algorithm,
a potential conflict between an avoidance path (PNE) and the second path (PN2), the avoidance path comprising the current position of the first aircraft or of
the first vessel, the position of the current transition point, and a predetermined
meeting point, a potential conflict being detected when a horizontal separation distance
between the avoidance path and the second path is less than a predetermined horizontal
separation distance (D),
- calculating (250) at least one outline of a conflict avoidance surface (SEC, SEC1, SEC2), from a plurality of transition point positions for which the conflict detection algorithm
has not determined a potential conflict between the respective avoidance path and
the second path.
8. Method according to claim 7, further comprising the determination of the peripheral
lateral envelope based on performance characteristics of the first aircraft or of
the first vessel.
9. Method according to any one of claims 7 or 8, further comprising the determination
of a right peripheral lateral envelope (EV1) and a left peripheral lateral envelope (EV2).
10. Method according to any one of claims 7 to 9, wherein the transition lines are rectilinear
lines or arcs for which the center is the first navigation point or the current position
of the first aircraft.
11. Method according to claim 10, wherein, when the transition lines are rectilinear lines,
said transition lines are perpendicular to a straight line (DIR) connecting the current position of the first aircraft and the predetermined meeting
point.