Optimisation des trajectoires d'un système de gestion de vol d'avions pour la réduction des coûts de vol

Résumé

La mise en oeuvre et le suivi des plans de vol opérationnels sont une occupation importante pour un équipage de vols commerciaux. Le but de cette opération est de définir les trajectoires latérales et verticales suivies par l’avion lors de ses phases de vol en montée, en croisière, en descente, etc. Ces trajectoires sont soumises à des contraintes économiques contradictoires : la minimisation du temps de vol, et aussi du carburant consommé ainsi que des contraintes environnementales. Dans sa planification de vol, l'équipage est assisté par le système de gestion de vol (FMS) qui permet de construire la trajectoire à suivre et également de prédire le comportement de l’avion le long du plan de vol. Le FMS considéré dans notre recherche, intègre, en particulier, un modèle d’optimisation de vol calculant uniquement un profil de vitesse optimal qui minimise le coût global de vol synthétisé par un critère d'indice de coût suivant une altitude de croisière constante. Or, le modèle basé seulement sur l'optimisation du profil de vitesses n’est pas suffisant. Il est nécessaire d’intégrer une optimisation simultanée de l'altitude et de la vitesse afin de déterminer une altitude de croisière optimale qui minimise le coût global lorsque la trajectoire est parcourue avec le profil de vitesse optimal. Ainsi, un nouveau programme a été développé. Ce dernier se base sur la méthode de la programmation dynamique inventée par Bellman pour résoudre les problèmes de chemins optimaux. De plus, l’amélioration passe par la recherche de nouveaux schémas de trajectoires intégrant des croisières ascendantes et l'utilisation du plan latéral sous l'effet de la météo. Enfin, pour une meilleure optimisation, le programme tient compte des capacités des avions qui utilisent le FMS étudié.

Date	28 avr. 2014
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Ruxandra Botez (Directeur(-trice))