Optimization of the vertical flight profile on the flight management system for green aircraft

Résumé

Une nouvelle méthode pour calculer des trajectoires de vol pouvant être implémentée dans un système de gestion de vol a été développée pour réduire la consommation de carburant des avions. Le modèle des avions a été obtenu à partir d’une base de données de performances, composée de données expérimentales de vol. Cette thèse présente l’analyse et le développement de trajectoires optimisées pour trois types d’avions commerciaux. Afin d’obtenir la trajectoire de vol optimale réduisant le coût global du vol, les profils vertical et latéral de navigation ont été étudiés. Une analyse complète des vitesses disponibles a été effectuée, ainsi qu’une analyse des altitudes de vol possibles et des trajectoires horizontales alternatives qui peuvent aider à réduire la consommation globale de carburant. Un modèle dynamique de la météo a été implémenté afin d’améliorer la précision de l’algorithme. Ce modèle de la météo calcule la direction et la vitesse du vent, ainsi que la température de l’air à partir d’une base de données publique. Dans le but de réduire le temps de calcul, différents algorithmes d’optimisation ont été implémentés, tels que la méthode de la section d’or ainsi que différents types d’algorithmes génétiques. Les algorithmes d’optimisation calculent la trajectoire de l’avion en considérant les coordonnées des aéroports de départ et d’arrivée, les paramètres de l’avion, et les restrictions pendant le vol comme la vitesse, l’altitude et les points de cheminement. Le résultat global de l’algorithme est donné en termes de temps de vol, carburant consommé et coût global de vol pour un vol complet. Le logiciel FlightSIM® a été utilisé pour valider les résultats obtenus par les algorithmes d’optimisation. Ce logiciel considère un modèle aérodynamique complet des avions, ce qui produit des résultats précis et très proches de la réalité.

Date	15 déc. 2014
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Ruxandra Botez (Directeur(-trice))