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DCPS - Conception et évaluation des performances des systèmes

ASTRAL - Automatisation du Système de TRansport Aérien Long-terme

Le programme de recherche ASTRAL (Automatisation du Système de TRansport Aérien Long-terme) a pour objectif d'étudier certains aspects clefs qui régissent la robustesse d'un système de transport aérien basé sur le concept des contrats 4D. En effet, dans ce contexte, des "contraintes 4D" sont définies avant la mission ou au début de celle-ci. Ces contraintes doivent naturellement être calculées à partir de paramètres dont les valeurs présentent des incertitudes, par exemple les conditions météorologiques, la masse de l'aéronef ou encore les performances de l'aéronef.

Il s'agit d'évaluer la sensibilité du déroulement d'un vol planifié en 4D en fonction de différents paramètres utilisés en entrée de planification.
 


Ensemble des vols sur une journée au dessus de l'Europe, illustrant la complexité de générer autant de contrats 4D

Objectifs

Ce projet de recherche a un double objectif : ouvrir la voie au développement de méthodes outillées de définition et de concrétisation de concepts de systèmes de transport aérien futurs tout en participant à l’étude et à l’analyse de ces concepts.

À cette fin, une architecture de simulation, ainsi que les modèles adéquats sont définis et implémentés afin d'analyser la sensibilité du déroulement d'un "vol 4D" à certains de ses paramètres d'entrée (type heure de décollage, masse ou performances de l'aéronef).

Deux modèles sont donc développés :

  • Un prototype de générateur de contrats 4D, prenant en compte des contraintes géographiques, temporelles, météorologiques et de performances des avions ;
  • Un modèle d'aéronefs à même de suivre des contrats 4D, tout en ayant un comportement réaliste, c'est-à-dire ne suivant pas exactement la trajectoire prévue mais tenant compte principalement de la météo rencontrée.

En fin de projet, une série de démonstrations illustrant la sensibilité des contrats 4D aux paramètres initiaux sera réalisée. Ces démonstrations comporteront la génération d'une série de contrats 4D ainsi que leur suivi pour différents jeux de paramètres, différents des hypothèses retenues pour la génération de contrats.

Le but d'ASTRAL est de réaliser l'évaluation d'un concept de système de transport aérien futur, dans un cadre défini. Les limites de cette évaluation seront donc les suivantes :

  • Le concept de système de transport aérien utilisé comme base pour ce PR sera celui imaginé et défini dans le cadre du projet 4DCo-GC, c'est-à-dire automatisé et basé sur des "contrats 4D". Ce concept pourra être amené à évoluer en fonction des résultats obtenus lors des travaux réalisés.
  • Le PR cherchera à évaluer l'impact de quelques paramètres de premier ordre (masse au décollage, conditions météorologiques rencontrées, etc.) sur le déroulement d'un vol devant suivre un contrat 4D. Il s'agira par exemple de mesurer la sensibilité à ces différents paramètres du nombre de "sorties de bulle", impliquant une replanification.
     

 

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