La présente invention concerne un procédé de contrôle de la puissance de transmission de messages mis en œuvre par un système pour éviter la collision en vol d'avions, ainsi qu'un tel système pour éviter la collision d'avions.

Le domaine de la présente invention est celui des systèmes pour éviter les collisions en vol d'avions et, plus particulièrement, un système connu appelé TCAS comme Traffîc Alert and Collision Avoidance System (système pour éviter une collision et alerter sur le trafic). Un tel système peut fonctionner selon plusieurs modes, notamment un mode dit C/A et un mode S. La présente invention est adaptée au fonctionnement dudit système dans son mode S.

Uniquement pour des raisons de commodité, un tel système est appelé, dans la présente description, un système anticollision. Tout avion qui met en œuvre un tel système anticollision est équipé, d'une part, d'un appareil dit TCAS dont le nom est généralement confondu avec celui du système et qui est appelé dans la présente description, également pour des raisons de commodité, un appareil anticollision et, d'autre part, d'un transpondeur, lequel peut être utilisé pour d'autres fonctions qui sont sans rapport direct avec la présente invention et qui ne sont pas décrits pour cette raison.

Le fonctionnement d'un tel système anticollision dans le mode S mentionné ci- dessus est illustré à la Fig. 1. Tout avion en vol émet à intervalles réguliers des signaux de balise Sq dits "squitters" contenant notamment une adresse dudit avion émetteur. Lorsque l'appareil anticollision d'un avion 1 reçoit un tel signal Sq d'un autre avion 2 aussi en vol, il émet un message Req de requête à destination dudit avion 2. A réception de ce message Req, le transpondeur de l'avion 2 émet une réponse Rep qui, à réception par l'appareil anticollision de l'avion 1 , sert audit appareil pour déterminer la distance séparant l'avion 1 de l'avion 2 (distance appelée Range), la vitesse relative (Range rate) entre les deux avions, le temps estimé avant une éventuelle collision (Tau), ainsi que l'angle entre le cap de l'avion 1 et la direction de l'avion 2, encore appelé relèvement (Bearing), etc. Sur la base du contenu de cette réponse, l'appareil anticollision de l'avion 1 décide de poursuivre ou non cette phase préalable de surveillance par une phase de suivi (tracking) de l'avion 2 qui est maintenant dit "intrus" (intruder). Si tel est le cas, des messages Req de requête sont émis à intervalles de temps réguliers par l'avion 1 à destination de l'avion intrus 2 auxquels ce dernier répond par des messages de réponses Rep. Les réponses apportées par l'avion intrus 2 permettent à l'appareil anticollision de l'avion 1 de prédire une éventuelle collision et surtout d'émettre des alertes telles que des avis de trafic TAs (Traffîc Advisories) et/ou des avis de résolution RAs (Resolution Advisories).

Pour transmettre leurs messages respectifs, notamment les messages Req et Rep, les appareils anticollision et les transpondeurs d'un système anticollision TCAS utilisent respectivement des bandes de fréquences de 1030 MHz et 1090 MHz. Les transpondeurs servent, outre au système anticollision TCAS, au système de radar secondaire SSR (Secondary Surveillance Radar) pour répondre aux requêtes de ces derniers selon le même mécanisme que pour le système anticollision TCAS. De plus, les signaux DME (Mesure de la distance oblique) sont également émis dans les mêmes bandes de fréquences. Les diverses utilisations de ces bandes de fréquences peuvent provoquer des interférences entre signaux radio fréquences perturbant le fonctionnement de l'ensemble de ces systèmes. De plus, l'accroissement de la densité du trafic des avions ainsi que l'accroissement de la quantité d'informations transmises par ces différents systèmes ont pour effet un encombrement accru des bandes de fréquences mentionnées ci-dessus, ce qui provoque des interférences entre signaux radio fréquences transmis dans les bandes de fréquences mentionnées ci-dessus de plus en plus fréquentes si bien qu'un des problèmes soulevés par les systèmes anticollision TCAS est de réduire ces interférences autant que possible.

Pour ce faire, deux méthodes connues sont proposées par le standard dit MOPS (Minimum Operational Performance Standards) DO-185B relatif aux systèmes pour éviter des collisions et alerter sur le trafic TCAS. Elles consistent l'une et l'autre à contrôler la puissance d'émission des messages de requête Req de l'appareil anticollision d'un avion vers le transpondeur de l'autre avion, notamment lors de la phase de suivi (tracking) mentionnée ci-dessus. Selon une méthode, dite programmation de puissance (power programming) dans le standard DO-185B, ces messages sont émis à une puissance de transmission P diminuée par rapport à une puissance maximale prédéterminée Pmax d'autant plus que l'autre avion se trouve proche de l'avion considéré.

Selon la seconde méthode recommandée par le standard DO-185B, dite de limitation d'interférences (interférence limiting), la puissance d'émission des messages de requête est uniquement fonction du nombre d'avions entourant l'avion considéré. Si ces méthodes donnent aujourd'hui satisfaction, elles peuvent, si la densité du trafic d'avions et le nombre d'informations à transmettre s'accroissent, s'avérer insuffisantes pour résoudre les problèmes d'interférences soulevés ci-dessus. D'autres mesures doivent par conséquent être prises.

Le but de la présente invention est donc de proposer un procédé de contrôle de la puissance de transmission de messages mis en œuvre par un système pour éviter la collision en vol d'avions, ledit système étant du type comportant un appareil anticollision et un transpondeur équipant chaque avion, ledit procédé comportant les étapes suivantes mises en œuvre par ledit appareil anticollision d'un premier avion:

- une étape d'émission de messages de requête sous forme de signaux radiofréquences portant lesdits messages et

- une étape de réception de signaux radiofréquences portant des messages de réponse émis par ledit transpondeur en réponse auxdits messages de requête, ledit procédé comportant encore les étapes suivantes mises en œuvre par ledit transpondeur d'un second avion:

- une étape de réception des signaux radiofréquences portant des messages de requête émis par ledit appareil anticollision et

- une étape d'émission des signaux radiofréquences portant des messages de réponse en réponse à des messages de requête.

Selon l'invention, ledit procédé comporte encore les étapes suivantes mises en œuvre par ledit appareil anticollision dudit premier avion:

- une étape de mesure pour mesurer au moins la valeur, dite valeur de qualité, d'une grandeur représentative de la qualité de réception des signaux radiofréquences portant des messages de réponse émis par ledit transpondeur et une étape d'encapsulation de données représentatives de ladite ou desdites valeurs de qualité dans ledit message de requête à émettre par ledit appareil anticollision.

Selon un aspect de la présente invention, ledit procédé comporte encore les étapes suivantes mises en œuvre par ledit transpondeur dudit second avion:

- une étape de commande pour commander la puissance de transmission des signaux radiofréquences portant lesdits messages de réponse en fonction de la valeur ou des valeurs de qualité encapsulées dans les messages de requête émis par ledit appareil anticollision dudit premier avion.

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, 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 illustrant le fonctionnement d'un système anticollision, La Fig. 2 est un schéma synoptique d'un système anticollision selon un premier mode de réalisation de la présente invention, incluant un appareil anticollision et un transpondeur,

La Fig. 3A est un diagramme illustrant les étapes qui sont mises en œuvre par un appareil anticollision d'un système anticollision selon la présente invention,

La Fig. 3B est un diagramme illustrant les étapes qui sont mises en œuvre par un transpondeur d'un système anticollision selon un mode de réalisation de la présente invention,

La Fig. 3Bbis est un diagramme illustrant les étapes qui sont mises en œuvre par un transpondeur d'un système anticollision selon un autre mode de réalisation de la présente invention,

La Fig. 4 est un schéma synoptique d'un système anticollision selon un second mode de réalisation de la présente invention, et

Les Figs. 5A et 5B sont des diagrammes illustrant les étapes qui sont respectivement mises en œuvre par un appareil anticollision et un transpondeur d'un système anticollision selon le mode de réalisation de la Fig. 4.

On a représenté à la Fig. 2 un système pour éviter les collisions d'avions selon la présente invention, dit ici système anticollision, par exemple du type TCAS, qui comporte, d'une part, un appareil anticollision 10 qui équipe un premier avion tel que l'avion 1 de la Fig. 1 et, d'autre part, un transpondeur 20 qui équipe un second avion tel que l'avion intrus 2 de la Fig. 1. A la Fig. 2, l'appareil anticollision 10 et le transpondeur 20 sont en communication l'un avec l'autre. On comprendra que tout avion comporte généralement à la fois un système anticollision 10 et un transpondeur 20.

L'appareil anticollision 10 comporte essentiellement une chaîne d'émission 11 avec son antenne 12 prévues pour émettre des signaux radio fréquences portant des messages de requête Req qui lui sont fournis par une unité 13 d'élaboration de tels messages. Il comporte également un récepteur 14 avec son antenne 15 qui sont prévus pour recevoir les signaux radio fréquences portant des messages de réponse Rep émis par un transpondeur 20 d'un autre avion (dit avion intrus) en réponse à des messages de requête Req précédemment émis par l'appareil anticollision 10. Le récepteur 14 est relié à une unité 16 d'analyse des messages de réponse Rep prévue pour délivrer, comme cela est connu en soi, des avis de trafic TAs ou des avis de résolution RAs.

Quant au transpondeur 20, il comporte essentiellement une chaîne de réception 21 avec son antenne 22 pour recevoir les signaux radio fréquences émis par la chaîne d'émission 11 d'un appareil anticollision 10 et recouvrir les messages de requête Req que les signaux radio fréquences reçus portent. Il comporte encore une chaîne d'émission 23 et une antenne 24 pour émettre des signaux radio fréquences portant des messages de réponses Rep à destination de l'appareil anticollision 10 ayant émis le message de requête Req reçu par la chaîne de réception 21. Les messages de réponse Rep sont élaborés par une unité d'élaboration 25.

Par exemple, les signaux radio fréquences émis par la chaîne d'émission 11 ont une fréquence de 1030 MHz alors que ceux émis par la chaîne d'émission 23 ont une fréquence de 1090 MHz.

Selon la présente invention, un appareil anticollision 10 comporte encore une unité 17 de mesure de la qualité Q des signaux radio fréquences reçus par la chaîne de réception 14. Cette unité de mesure 17 délivre des données relatives à la ou aux valeurs mesurées de qualité Q et fournit ces données à l'unité 13 d'élaboration de messages de requête Req afin qu'elle les encapsule dans ces messages Req.

Quant au transpondeur 20, il comporte encore une unité de décapsulation 26 pour recouvrir les données relatives à la ou aux valeurs de qualité Q mesurées par l'unité de mesure 17 de l'appareil anticollision 10 et transmis par l'appareil anticollision 10 au moyen de messages Req et pour piloter la chaîne d'émission 23 afin de contrôler sa puissance de transmission Pt.

Ainsi, l'appareil anticollision 10 émet, par sa chaîne d'émission 11, des signaux radio fréquences portant un message de requête Req à destination d'un transpondeur 20, lequel reçoit ces signaux radio fréquences par sa chaîne de réception 21 et élabore alors, au moyen de son unité d'élaboration 25, un message de réponse Rep. Ce message Rep est transmis par la chaîne d'émission 23 sous forme de signaux radiofréquences à l'appareil anticollision 10. Celui-ci reçoit ces signaux radiofréquences par son récepteur 14, mesure la ou des valeurs de qualité Q par son unité de mesure 17. La ou les valeurs de qualité Q ainsi mesurées sont encapsulées sous forme de données dans le message de requête Req élaboré par l'unité d'élaboration 13 et fourni à la chaîne d'émission 11. Cette dernière émet des signaux radiofréquences portant ce message de requête Req à destination du transpondeur 20 pour lequel un message de réponse Rep a été précédemment reçu.

A la réception par la chaîne de réception 21 de ce message de requête Req, l'unité de décapsulation 26 décapsule les données contenues dans le message de requête Req reçu et en extrait la ou les valeurs de qualité Q mesurées représentées par ces données. Cette ou ces valeurs de qualité Q mesurées sont fournies à la chaîne d'émission 23 du transpondeur 20 pour ajustement de la puissance de transmission Pt du prochain message de réponse Rep.

Plus exactement, si la ou les valeurs de qualité mesurées par l'unité de mesure 17 sont représentatives d'une faible qualité, c'est-à-dire inférieure à une ou des valeurs de qualité seuil, l'unité de décapsulation 26 commande la chaîne d'émission 23 de manière que sa puissance de transmission Pt soit augmentée par rapport à la précédente transmission, par exemple d'une valeur incrémentielle prédéterminée, ou d'une valeur fonction de la ou des valeurs mesurées de la qualité ou encore d'une valeur fonction de la différence entre la ou les valeurs mesurées et une ou des valeurs seuils. Inversement, si la ou les valeurs de qualité mesurées par l'unité de mesure 17 sont représentatives d'une forte qualité, c'est-à-dire supérieure à une ou des valeurs de qualité seuil, l'unité de décapsulation 26 commande la chaîne d'émission 23 de manière que sa puissance de transmission Pt soit diminuée par rapport à la précédente transmission, par exemple d'une valeur décrémentielle prédéterminée, d'une valeur fonction de la ou des valeurs de qualité mesurées ou d'une valeur fonction de la différence entre la ou les valeurs mesurées et une ou des valeurs seuils.

Selon un mode de réalisation, la valeur de qualité du signal radio fréquence mesurée par l'unité de mesure 17 est la valeur d'au moins une des caractéristiques suivantes :

- la puissance de réception Pr des signaux radiofréquences portant un message de réponse Rep transmis par le transpondeur 20 et reçu par la chaîne de réception 14,

- le rapport signal à bruit S/N du signal radio fréquence portant un message de réponse Rep transmis par le transpondeur 20 et reçu par la chaîne de réception 14, - le taux d'erreurs binaires BER (Bit Error Rate) du signal radio fréquence portant un message de réponse Rep transmis par le transpondeur 20 et reçu par la chaîne de réception 14.

Ainsi, selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la qualité du signal radio fréquence mesurée par l'unité de mesure 17 est la puissance de réception Pr des signaux radio fréquences portant un message de réponse Rep reçu par la chaîne de réception 14. Ainsi, si la valeur mesurée de la puissance de réception Pr est inférieure à une valeur de puissance seuil Ps, la puissance de transmission Pt de la chaîne d'émission 23 est augmentée, par exemple d'une valeur incrémentielle prédéterminée, d'une valeur fonction de la puissance de réception mesurée Pr, ou d'une valeur fonction de la différence Pr - Ps. Inversement, si la valeur mesurée de la puissance de réception Pr est supérieure à une puissance seuil Ps, la puissance de transmission Pt de la chaîne d'émission 23 est diminuée, par exemple d'une valeur décrémentielle prédéterminée, d'une valeur fonction de la puissance de réception mesurée Pr, ou d'une valeur fonction de la différence Pr - Ps.

Selon un autre mode de réalisation particulier de l'invention, la qualité du signal radio fréquence mesurée par l'unité de mesure 17 est le rapport signal à bruit S/N du signal radio fréquence portant un message de réponse Rep reçu par la chaîne de réception 14. Ainsi, si la valeur mesurée du rapport S/N est inférieure à une valeur seuil S/Ns, la puissance de transmission Pt de la chaîne d'émission 23 est augmentée et inversement, si la valeur mesurée est supérieure à la valeur seuil S/Ns, le signal de la puissance de transmission Pt est diminué.

Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, la qualité du signal radio fréquence mesurée par l'unité de mesure 17 est le taux d'erreurs binaires BER (Bit Error Rate) du signal radio fréquence portant un message de réponse Rep tel que reçu et décodé par la chaîne de réception 14. Ainsi, si la valeur mesurée du taux d'erreurs binaires est inférieure à une valeur seuil BERs, la puissance de transmission Pt de la chaîne d'émission 23 est diminuée et inversement, si la valeur mesurée est supérieure à la valeur seuil BERs, la puissance de transmission Pt de la chaîne d'émission 23 est augmentée.

On a représenté à la Fig. 3A un diagramme illustrant le procédé de contrôle de puissance qui est mis en œuvre par un appareil anticollision 10 d'un avion, tel que l'avion 1 de la Fig. 1, conformément à l'invention.

L'étape El est une étape de déclenchement du suivi (tracking) d'un avion intrus, tel que l'avion 2 de la Fig. 1. Par exemple, cette étape El fait suite à la réception, par l'appareil anticollision 10 d'un signal de balise Sq, dit squitter, émis par l'avion 2 et à la décision de considérer cet avion 2 comme un avion intrus à suivre (tracking). Ce signal de balise Sq contient par ailleurs l'adresse dudit transpondeur 20 de l'avion 2. Cette étape El peut déclencher simultanément plusieurs processus, tels que le procédé de contrôle de puissance de l'invention mais aussi des processus d'étude de trajectoires conduisant à l'émission d'avis de trafic TAs (Traffic Advisories) et/ou d'avis de résolution RAs (Resolution Advisories). Seul le processus de contrôle de puissance d'émission des messages de réponse sur requête, objet de la présente invention, est décrit ici.

On comprendra que l'ensemble des étapes du procédé de contrôle de puissance de la présente invention forment une instance d'un processus de contrôle de puissance de transmission Pt des messages de réponse Rep émis par un avion intrus 2 et qu'il y a autant d'instances mises en œuvre, par un appareil anticollision 10 à un moment considéré, qu'il y a d'avions intrus à ce moment.

L'étape E2 est une étape d'élaboration, par exemple par l'unité d'élaboration 13 de l'appareil anticollision 10, d'un message de requête Req à destination dudit transpondeur 10.

L'étape E3 est une étape d'émission, par exemple par la chaîne d'émission 1 1 de l'appareil anticollision 10, à une puissance d'émission Pe, de signaux radio fréquences portant le message de requête Req élaboré à l'étape E2.

La puissance d'émission Pe d'un message Req par la chaîne d'émission 11 est par exemple conforme à la méthode de programmation de puissance du standard DO-185B et est donc égale à une puissance Pe d'autant plus diminuée par rapport à une puissance maximale prédéterminée Pemax que l'avion intrus 2 se trouve proche de l'avion 1 considéré. Cette puissance d'émission Pe est exprimée selon la formule suivante : Pe = Pemax + 20 log (r/10), dans laquelle r est la distance (dit aussi range), exprimée en milles nautiques, entre l'avion considéré 1 et l'avion intrus 2. La puissance Pemax est par exemple de 250 Watts. Cette formule est appliquée uniquement lorsque la distance r (range) est inférieure à 10 milles nautiques.

L'étape E4 est une étape de réception d'un message Rep de réponse à un message de requête Req précédemment émis.

Si à l'étape E4 un message de réponse Rep émis par un transpondeur 20 a effectivement été reçu (choix "oui"), est mise en œuvre une étape E5 de mesure de la qualité des signaux radio fréquences reçus par laquelle résulte une valeur ou plusieurs valeurs de qualité Q qui est ou sont fournie(s) à l'étape E2 d'élaboration pour qu'elle(s) soit ou soient incluse(s) dans le message Req élaboré à l'étape E2 et émis à l'étape E3.

A la suite de l'étape E5, sont de nouveau mises en œuvre une étape E2 d'élaboration d'un message de réponse Rep et une étape E3 de transmission d'un tel message Rep.

Si à l'étape E4 aucune réponse à un message de requête Req précédemment émis par l'appareil anticollision 10 n'a été reçue du transpondeur 20 (choix "non"), par exemple à l'échéance d'un temps prédéterminé, est mise en œuvre une étape E6 de réinitialisation de la puissance d'émission Pe à une valeur supérieure à la valeur actuelle, par exemple à la puissance maximale Pemax.

Cette étape E6 permet de résoudre le problème lié au fait qu'une absence de réponse du transpondeur 20 peut être due à une détérioration des conditions de transmission entre l'avion 1 et l'avion 2. Augmenter la puissance d'émission Pe à une valeur supérieure à la valeur de puissance actuelle, voire jusqu'à la puissance maximale Pemax, permet de compenser cette détérioration et offre une sécurité accrue en favorisant le rétablissement du contact avec l'avion intrus 2.

A la Fig. 3B, on a représenté un diagramme des étapes du procédé de l'invention qui sont mises en œuvre dans un transpondeur 20 d'un avion alors qu'il est considéré, par un avion 1 comme un avion intrus, tel que l'avion 2 de la Fig. 1.

L'étape E21 est une étape de réception des signaux radio fréquences portant un message de requête Req émis par un appareil anticollision 10 d'un autre avion, tel que l'avion 1 de la Fig. 1. Cette étape E21 est par exemple mise en œuvre par la chaîne de réception 21 d'un transpondeur 20.

L'étape E22 est une étape de réinitialisation de la puissance de transmission Pt à une valeur supérieure à la valeur actuelle, par exemple à une valeur maximale Ptmax qui est mise en œuvre si l'étape de réception E21 ne reçoit d'un appareil anticollision 10 aucun message de requête Req pendant un temps prédéterminé.

Si un message de requête Req a effectivement été reçu à l'étape de réception E21, alors sont mises en œuvre une étape E23 qui est une étape d'élaboration d'un message de réponse Rep (par exemple, mise en œuvre par l'unité d'élaboration 25) et une étape E24 qui est une étape de transmission sous forme de signaux radiofréquences du message de réponse Rep résultant de l'étape E23 (cette étape E24 est par exemple mise en œuvre par une chaîne d'émission 23 d'un transpondeur 20). L'étape E25 est une étape de vérification que le message Req qui a été reçu à l'étape E21 contient des données relatives à la qualité Q des signaux radio fréquences portant un message de requête Req précédemment transmis par l'appareil anticollision 10 et reçu par le transpondeur 20. Si tel n'est pas le cas (choix "non"), est mise en œuvre une étape E26 de commande de la puissance de transmission Pt du prochain message de réponse Rep à émettre à l'étape E24 à une puissance de transmission maximale Ptmax, par exemple de 250 Watts. L'étape de commande E26 pilote la puissance de transmission Pt de l'étape de transmission E24.

Cette boucle par les étapes de vérification E25 et de commande E26 permet une compatibilité du système anticollision de l'invention dans le cas où l'appareil anticollision 10 qui a émis un message de requête Req est conforme à l'état de la technique et n'implémente donc pas le procédé de contrôle de puissance selon la présente invention (les messages Rep n'encapsulent pas de données de qualité Q).

Si le message Req lu à l'étape E21 et vérifié à l'étape E25 contient des données relatives à la qualité Q des signaux radio fréquences reçus par l'appareil anticollision 10 mesurée par son unité de mesure 17 (choix "oui"), est mise en œuvre (par exemple par l'unité de décapsulation 26 de la Fig. 2) une étape de commande E27 pour commander la puissance de transmission Pt des signaux radio fréquences portant lesdits messages de réponse Rep en fonction de la valeur ou des valeurs de qualité encapsulées dans les messages de requête Req émis par l'appareil anticollision 10.

Dans l'exemple de réalisation représenté, l'étape de commande E27 comporte une étape E271 d'extraction des données de qualité Q (étape par exemple mise en œuvre par l'unité de décapsulation 26 du transpondeur 20) puis une étape E272 de comparaison de la ou des valeurs relatives à cette valeur qualité Q à une ou des valeurs seuil St. Par exemple, cette ou chaque valeur seuil St est une valeur prédéterminée.

A l'étape E272, si la qualité représentée par les données à de qualité Q est inférieure à la qualité représentée par cette ou ces valeurs seuil St, est mise en œuvre une étape E273 d'augmentation de la puissance d'émission Pt du prochain message de réponse Rep à transmettre et, inversement, si elle est supérieure à la qualité représentée par cette ou ces valeurs seuil St, est mise en œuvre une étape E274 de diminution de la puissance d'émission Pt du prochain message de réponse Rep à émettre. L'une et l'autre étapes E273 et E274 pilotent la puissance de transmission Pt de l'étape de transmission E24.

A la Fig. 3Bbis, on a représenté dans un diagramme les étapes d'une variante du procédé de la Fig. 3 qui sont mises en œuvre dans un transpondeur 20 d'un avion alors qu'il est considéré, par un avion 1 comme un avion intrus, tel que l'avion 2 de la Fig. 1. Ce procédé diffère de celui qui est décrit en relation avec la Fig. 3B en ce qu'il comporte en outre une étape E28 d'ajustement de la ou chaque valeur seuil St qui est ensuite prise en compte à l'étape de commande E27, et en particulier, dans le mode de réalisation représenté, à l'étape de comparaison E272.

L'étape E28 ajuste la ou chaque valeur du seuil St de manière dynamique par exemple en se basant sur des paramètres aéronautiques. De plus, cet ajustement s'applique pour chaque avion intrus.

Par exemple, l'étape E28 ajuste dynamiquement la ou chaque valeur du seuil St en fonction de la nature des messages de requête Req reçus qui peuvent provenir d'un appareil anticollision 10 d'un autre avion (le message Req est du type UF = 0 ou UF = 16 ; UF = Uplink Format) ou provenir d'un système de surveillance de radar secondaire SSR (le message Req est alors du type UF = 4, UF = 20 ou UF = 21). Par exemple, plus la fréquence de réception des messages Req provenant d'un appareil anticollision 10 est basse, ce qui signifie que la position relative des deux avions est plus rarement rafraîchie, plus la valeur du seuil St est élevée pour éviter un impact trop important suite à une perte de données.

Par exemple encore, lorsqu'une unité d'analyse de message 16 d'un appareil anticollision 10 a émis un avis de trafic TA ou un avis de résolution RA et que cet avis de trafic TA ou de résolution RA est toujours d'actualité, la valeur seuil St est ajustée à la hausse par l'étape E28. Cet appareil anticollision 10 peut être celui de l'avion 1 de la Fig. 1, mais également l'appareil anticollision 10 que comporte l'avion 2. Dans le premier cas, l'avis de trafic TA ou de résolution RA est transmis de l'appareil anticollision 10 de l'avion 1 au moyen d'un message approprié (UF = 16). Dans l'autre cas, l'avis de trafic TA ou de résolution RA émis par l'appareil anticollision 10 de l'avion 2 est passé au transpondeur 20 du même avion 2 (procédure prévue par le standard ARINC 735B).

Par exemple encore, la ou chaque valeur seuil St peut être ajustée en fonction de l'altitude de l'avion 2, plus exactement est ajustée à la hausse lorsque l'altitude baisse. A la Fig. 4, on a représenté un système anticollision selon l'invention qui est un perfectionnement à celui qui est représenté à la Fig. 2. Ce système anticollision diffère de ce dernier en ce qu'il permet non seulement de contrôler la puissance de transmission des messages de réponse Rep transmis par le transpondeur 20 en fonction de la qualité de réception des signaux radio fréquence portant ces messages Rep par l'appareil anticollision 10, à l'instar du système de la Fig. 2, mais aussi la puissance d'émission des messages de requête Req par l'appareil anticollision 10 en fonction de la qualité de réception des signaux radio fréquence portant ces messages de requête Req par le transpondeur 20.

A cette Fig. 4, les éléments qui ont déjà été décrits en relation avec la Fig. 2 portent la même référence et ne sont pas de nouveau décrits. Ainsi, par rapport au système anticollision de la Fig. 2, le transpondeur 20 du système anticollision de la Fig. 4 comporte en outre une unité 26 de mesure de la qualité Q' des signaux radio fréquences reçus par la chaîne de réception 21 et délivre des données relatives à la ou aux valeurs de qualité Q' mesurées à l'unité d'encapsulation 25 si bien que ces données sont encapsulées dans le message de réponse Rep à transmettre par la chaîne d'émission 23 à destination de l'appareil anticollision 10 ayant émis le message de requête Req reçu.

Quant à l'appareil anticollision 10, il comporte encore une unité de commande 18 prévue pour recouvrir les données relatives à la ou aux valeurs de qualité Q' mesurées par l'unité de mesure 25 et pour piloter la puissance d'émission Pe de la chaîne d'émission 11.

Ainsi, l'appareil anticollision 10 émet, par sa chaîne d'émission 11, des signaux radio fréquences portant un message de requête Req à destination d'un transpondeur 20, lequel reçoit ces signaux radio fréquences par sa chaîne de réception 21 et en mesure la ou les valeurs de qualité Q' par son unité de mesure 26. La ou les valeurs de qualité Q' ainsi mesurées sont encapsulées sous forme de données dans le message Rep de réponse au message de requête Req précédemment reçu et ce message Rep est transmis par la chaîne d'émission 23 sous forme de signaux radio fréquences à l'appareil anticollision 10. Celui-ci reçoit ces signaux radio fréquences par son récepteur 14 et l'unité de commande 18 décapsule les données contenues dans le message de réponse Rep reçu et en extrait la ou les valeurs de qualité Q' mesurées représentées par ces données. L'unité de commande 18 pilote alors la chaîne d'émission 11. Ainsi, si la ou les valeurs de qualité mesurées par l'unité de mesure 26 sont représentatives d'une faible qualité, c'est-à-dire inférieure à une ou des valeurs de qualité seuil Se, la puissance d'émission Pe est augmentée par rapport à la précédente émission, par exemple d'une valeur incrémentielle prédéterminée, ou d'une valeur fonction de la ou des valeurs mesurées de la qualité ou encore d'une valeur fonction de la différence entre la ou les valeurs mesurées et une ou des valeurs seuils Se. Inversement, si la ou les valeurs de qualité mesurées par l'unité de mesure 26 sont représentatives d'une forte qualité, c'est-à-dire supérieure à une ou des valeurs de qualité seuil Se, la puissance d'émission Pe est diminuée par rapport à la précédente émission, par exemple d'une valeur décrémentielle prédéterminée, d'une valeur fonction de la ou des valeurs de qualité mesurées ou d'une valeur fonction de la différence entre la ou les valeurs mesurées et une ou des valeurs seuils.

Selon un mode de réalisation, la valeur de qualité du signal radiofréquence mesurée par l'unité de mesure 26 est la valeur d'au moins une des caractéristiques suivantes :

- la puissance de réception Pr' des signaux radio fréquences portant un message de requête Req reçu par la chaîne de réception 21,

- le rapport signal à bruit S/N' du signal radiofréquence portant un message de requête Req reçu par la chaîne de réception 21,

- le taux d'erreurs binaires BE (Bit Error Rate) du signal radiofréquence portant un message de requête Req reçu par la chaîne de réception 21.

Selon un mode de réalisation de l'invention, la qualité Q' du signal radiofréquence mesurée par l'unité de mesure 26 est la puissance de réception Pr' des signaux radio fréquences portant un message de requête Req reçu par la chaîne de réception 21. Ainsi, si la valeur mesurée de la puissance de réception Pr' est inférieure à une valeur de puissance seuil Ps', la puissance d'émission Pe est augmentée, par exemple d'une valeur incrémentielle prédéterminée, d'une valeur fonction de la puissance de réception mesurée Pr', ou d'une valeur fonction de la différence Pr' - Ps'. Inversement, si la valeur mesurée de la puissance de réception Pr' est supérieure à une puissance seuil Ps', la puissance d'émission Pe est diminuée, par exemple d'une valeur décrémentielle prédéterminée, d'une valeur fonction de la puissance de réception mesurée Pr', ou d'une valeur fonction de la différence Pr' - Ps'.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la qualité Q' du signal radiofréquence mesurée par l'unité de mesure 26 est le rapport signal à bruit S/N' du signal radio fréquence portant un message de requête Req reçu par la chaîne de réception 21. Ainsi, si la valeur mesurée du rapport S/N' est inférieure à une valeur seuil S/Ns', le signal de commande Sp est tel que la puissance d'émission Pe est augmentée et inversement, si la valeur mesurée est supérieure à la valeur seuil S/Ns', le signal de commande Sp est tel que la puissance d'émission Pe est diminuée.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la qualité du signal radiofréquence mesurée par l'unité de mesure 26 est le taux d'erreurs binaires BER' (Bit Error Rate) du signal radiofréquence portant un message de requête Req tel que reçu et décodé par la chaîne de réception 21. Ainsi, si la valeur mesurée du taux d'erreurs binaires est inférieure à une valeur seuil BERs', le signal de commande Sp est tel que la puissance d'émission Pe est diminuée et inversement, si la valeur mesurée est supérieure à la valeur seuil BERs', le signal de commande Sp est tel que la puissance d'émission Pe est augmentée.

On a représenté à la Fig. 5 A un diagramme illustrant les étapes mises en œuvre par un appareil anticollision 10 d'un avion, tel que l'avion 1 de la Fig. 1, d'un procédé de contrôle de puissance qui est mis en œuvre par un système anticollision conforme à celui de la Fig. 4. Les mêmes étapes que celles qui ont déjà été décrites en relation avec la Fig. 3A portent les mêmes références et ne sont pas de nouveau décrites.

Parmi ces étapes, l'étape E7 est une étape de lecture du contenu du message de réponse Rep reçu à l'étape E4 et l'étape E8 est une étape de vérification que le message Rep ainsi lu contient des données relatives à la qualité des signaux radiofréquences précédemment reçus par le transpondeur 20. Si tel n'est pas le cas, à l'instar de l'état de la technique, est mise en œuvre une étape de commande E9 de la puissance d'émission Pe du prochain message de requête Req à émettre telle que :

Pe = Pemax + 20 Log (r / 10) r (range) étant la distance séparant l'avion 1 équipé de l'appareil anticollision 10 et l'avion 2 équipé du transpondeur 20. L'étape de commande E9 est poursuivie par l'étape E2 d'élaboration d'un nouveau message de requête Req (par exemple, par l'unité d'élaboration 13) et l'étape d'émission E3 (par exemple, par la chaîne d'émission 11) de ce message Req sous forme de signaux radiofréquences. Cette boucle par l'étape de commande E9 permet une compatibilité du système anticollision de l'invention dans le cas où le transpondeur 20 qui a répondu à un message de requête Req est conforme à l'état de la technique et n'implémente donc pas le procédé de contrôle de puissance selon la présente invention.

Si le message Rep lu à l'étape E7 contient des données relatives à la qualité des signaux radiofréquences reçus par le transpondeur 20 mesurée par son unité de mesure 26, est mise en œuvre (par exemple par l'unité de commande 18 de la Fig. 6) une étape de commande E10 pour commander la puissance d'émission Pe des signaux radiofréquences portant lesdites messages de requête Req en fonction de la valeur ou des valeurs de qualité encapsulées dans les messages de réponse Rep émis par ledit transpondeur 20.

Par exemple, l'étape de commande E10 peut consister à comparer la ou les valeurs de qualité Q' à une ou des valeurs seuil Se. Ainsi, si la ou les valeurs de qualité Q' sont inférieures à une ou des valeurs de qualité seuil Se, la puissance d'émission Pe est augmentée par rapport à la précédente émission, par exemple d'une valeur incrémentielle prédéterminée, ou d'une valeur fonction de la ou les valeurs mesurées de la qualité ou encore d'une valeur fonction de la différence entre la ou les valeurs mesurées et une ou des valeurs seuils. Inversement, si la ou les valeurs de qualité Q' sont supérieures à une ou des valeurs de qualité seuil Se, la puissance d'émission Pe est diminuée par rapport à la précédente transmission, par exemple d'une valeur décrémentielle prédéterminée, d'une valeur fonction de la ou des valeurs de qualité mesurées ou d'une valeur fonction de la différence entre la ou les valeurs mesurées et une ou des valeurs seuils.

Si à l'étape E4 aucune réponse à un message de requête Req précédemment émis par l'appareil anticollision 10 n'a été reçue du transpondeur 20 (choix "non"), par exemple à l'échéance d'un temps prédéterminé, est mise en œuvre, à l'instar du procédé de la Fig. 3A, l'étape E6 de réinitialisation de la puissance d'émission Pe à une valeur supérieure à la valeur actuelle, par exemple à la puissance maximale Pemax.

Peut également être mise en œuvre une étape El i, optionnelle, d'ajustement de la valeur de seuil Se. Il peut en effet arriver que la valeur de seuil Se courante soit trop faible si bien que la puissance d'émission Pe est trop faible, ce qui induit des absences de réponse aux messages de requête Req. L'étape d'ajustement El i peut résoudre ce problème en augmentant la valeur de seuil Se, par exemple de manière incrémentielle.

Les étapes E9 et El i sont poursuivies par l'étape E2 d'élaboration d'un nouveau message de requête Req et une étape E3 d'émission de ce nouveau message. L'étape E12 est une étape de détermination de données aéronautiques, telles que :

- le temps avant collision Tau,

- la distance r (range) entre l'avion considéré et l'avion intrus,

- la vitesse relative Rr (Range rate) définie comme étant la variation dans le temps de la distance r, et

- la précision du relèvement B (bearing) définie comme l'angle que forment la direction de l'avion intrus et le cap de l'avion considéré.

L'étape E13 est une étape de modification, par rapport à une valeur seuil prédéterminée ou de la valeur de seuil courante, de la valeur seuil Se, à partir d'au moins une desdites données aéronautiques déterminées à l'étape E12.

Par exemple, dans le cas où la qualité des signaux radio fréquences considérée est la puissance de réception Pr par le transpondeur 20, la valeur seuil Se peut être diminuée lorsque :

- la distance r diminue,

- le temps avant collision Tau diminue dans le temps,

- la vitesse relative Rr augmente,

- le relèvement oscille de manière importe sur l'afficheur de navigation ND.

Il résultera de la diminution de la valeur seuil Se, un relèvement de la puissance d'émission Pe par l'appareil anticollision 10.

Au contraire, cette valeur seuil Se peut être augmentée lorsque la distance r est supérieure à une distance prédéterminée, par exemple 30nm. Il résultera de cette augmentation de la valeur seuil Se, une diminution de la puissance d'émission Pe.

On a représenté à la Fig. 5B un diagramme illustrant les étapes mises en œuvre par un transpondeur 20 d'un avion, tel que l'avion 2 de la Fig. 1, d'un procédé de contrôle de puissance qui est mis en œuvre par un système anticollision conforme à celui de la Fig. 4. Les mêmes étapes que celles qui ont déjà été décrites en relation avec les Figs. 3B et 3Bbis portent les mêmes références et ne sont pas de nouveau décrites.

L'étape E29 est une étape de mesure de la qualité des signaux radio fréquences reçus à l'étape E21 par laquelle résulte une valeur ou plusieurs valeurs de qualité Q' (cette étape E29 est par exemple mise en œuvre dans une unité de mesure 26 d'un transpondeur 20 conforme à la Fig. 4). Cette ou ces valeurs de qualité Q' sont encapsulées sous forme de données dans un message de réponse Rep au cours de l'étape d'élaboration.