Brevet FR2000465A1 — publié le 19690905

La présente invention se rapporte à un appareil pour éviter les collisions, du type de celui, qui est prévu sur des bateaux ou sur des avions. Par suite du nombre continuellement croissant des bateaux et des avions utilisant une mer et un espace encombrés, la probabilité do collisions s'accroît éga-5 lement - La nécessité pour un système simple mais cependant sûr* de déterminer une collision possible entre deux véhicules de ce genre est, en conséquence, évidente. ses radio, en combinaison avec un appareil porté par les véhicules considérés. Le 10 système est capable d'être piloté par des centres de eonmande de trafic. Selon l'invention, 11 est prévu un appareil destiné à être utilisé sur un véhicule donné, pour éviter les collisions avec d'autres véhicules correspondants, comprenant ï - des premiers moyens délivrant une information indicatrice de la position et de 15 la vitesse du véhicule donné - des seconds moyens pour transmettre 1'information destinée à être utilisée par les véhicules correspondants ; - des troisièmes moyens pour recevoir les informations provenant des véhicules correspondants;) et concernant leur position et leur vitesse ; 20 - des moyens calculateurs recevant les informations provenant des premiers et troisièmes moyens pour déterminer si le véhicule donné est sur m trajet de collision avec l'un quelconque des autres véhicules correspondants. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description dé- 1 taillé» ci-dessous. Bien entendu la description et le dessin ne sont donnés qu'à 25 titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure unique du dessin représente un exemple de réalisation d'un système pour éviter les collisions, selon l'invention. Les composants représentés sur le dessin ne présentent pas en eux-mêmes de nouveauté particulière, et ils seront considérés conme des éléments existants de 30 l'équipement. La présente invention permet d'utiliser, de manière convenable, un équipement de navigation existant, comportant des balises, telles que les balises DECCA ou OMEGA, mais non exclusivement ce type de balise, pour déterminer les positions des véhicules correspondants-35 Le système OMEGA est particulièrement approprié pour les buts de la présente invention, étant donné qu'en utilisant des ondes radio à basse fréquence, situées dans la gamme de 10 à 14 kHz, il délivre un degré élevé de précision de navigation. On considère tout d'abord un avion qui, dans la suite du texte est désigné par "avion propre", et un autre avion appelé "avion coopérant". 40 _ On suppose qu'un*kvion coopérant" transmet sa position se]nn Tpr nfintrinraipes La présente invention cherche à réaliser un système sûr pour éviter les collisions, qui utilisé des moyens, de navigation terrestre existants, tels que des bali- 69 00903 2000465 2 x et y, du type OMEGA, et également les vitesses de ses coordonnées x et y, si les coordonnées de "l'avion propre" et les vitesses de coordonnées sont x 5 y , x et o o o Yo> respectivement, on peut dire que si : x - xc y - yQ = = t secondes une collision se produira dans t secondes. Quand l'équation est satisfaite, le danger ne peut être imaginaire. Chaque avion ou bateau "coopérant" dans le système calcule ses propres positions et vitesses et les diffuse par radio. On reçoit les.informations radiodiffu-10 sées en provenance de l'autre avion dans une bande appropriée ; et on calcule pour chaque autre avion, dans cette bande, la probabilité d'une collision avec lui. Si une collision est indiquée,- une alarme est donnée. Les signaux radiodiffusés peuvent également être contrôlés par des stations terrestres du,Air Trafic Control". En supposant l'utilisation de trois statiois terrestres, du type OMEGA, A, B 15 et C, dont chacune transmet les fréquences de 10,2 kHz et de 11,33 kHz dans le cycle de commutation OMEGA de 10 secondes, les stations A et B donnent les coordonnées x et les stations A et C donnent les coordonnées y. Le signal de battement de 1,13 kHz entre les signaux à 10. 2 kHz et 11,33 kHz provenant de A est comparé en phase avec le signal de battement semblable prove-20 nant de B. Ceci donne une valeur non ambiguë pour la coordonnée x. lia coordonnée y est déterminée de la même façon. Pour déterminer les vitesses des coordonnées x et y, le battement de 1,13 kHz entre le signal à 10,2 kHz provenant de C est comparé exec le battement de 1,13 Mis entre le signal à 10,2 kHz provenant de B et le signal à 11,33 kHz provenant de A. 25 En se référant maintenant au dessin, dans chaque avion il y a un récepteur de navigation 1, accordé pour capter les signaux radio provenant des stations terrestres. Etant donné que chaque station terrestre émet dans une période de temps définie à l'intérieur d'un cycle de 10 secondes, une information de synchronisation peut également être dérivée des signaux de balise. Cette information de 30 synchronisation est extraite par un circuit de synchronisation 10 et est utilisée pour commander le récepteur de navigation 1 de telle sorte que les stations terrestres sont identifiées. En utilisant la technique de comparaison des signaux de battement, les coordonnées x et y sont déterminées pour 1'avion par l'indicateur de position 2. De même, les vitesses de coordonnées x et y sont-déterminées, com-35 me décrit, dans l'indicateur de vitesse 3- Non seulement ces valeurs sont nécessaires pour l'avion lui-même, mais elles doivent être radiodiffusées pour ion autre avion, afin d'en faire le même usage. Les signaux de sortie de l'indicateur de position 2 et de l'indicateur de vitesse 3= sont, en conséquence, envoyés à un émetteur 9 pour la radiodiffusion. Afin d' 40 éviter une confusion, à chaque avion il doit être alloué une tranche d-jg^^tpgpIGSNAL 69 00903 2000465 d'émission, et ceci est réalisé de manière appropriée sous la conroande du circuit de synchronisation 10, De plus, les signaux x, y„ x, y, sont codés de préférences digitalement avant leur transmission, afin d'éviter une distorsion par les effets doppler et pour fî faeiliter le procédé, de calcul. Pour le reste de cette description* les coordonnées sont exprimées pour"!' avion propre" par x _> y x et t etc. ou pour un "autre avion "par x, y, x, y, G.L Ox o o etc. L'avion reçoit également, par l'intermédiaire du récepteur d'information 5, t 10 les signaux de 1 'autre avion x, y, x, y. etc. de la' même façon que l'autre avion reçoit les signaux "d'avion propre" radiodiffusés par l'émetteur 9. Les informations entrantes X, y, xs y sont envoyées dans un calculateur 4 avec les informations "d'avion propre" xq, yQ, xq,yQ où le calcul : 15 X"Xo y~yo + • m — ♦ » — V X ' *o y "yo est effectué, Si l'équation est satisfaite, c'est-à-dire si i x - xo = y -y0 20 X " Xo ^ ~ un indicateur d'alarme * est mis en service. Dans le cas de l'avion, un facteur supplémentaire, par exemple la hauteur, peut être pris en compte. Il est bien évident qu'une collision sera évitée si les avions sont sur des coordonnées d'un trajet de collision potentielle, mais à des 25 altitudes différentes. En conséquence, le calculateur peut évaluer l'altitude z et la vitesse de variation d'altitude z pour effectuer l'équation suivante afin de déterminer les collisions : x - x y - y z— z . o o o , , î s— = r— = -ï r- = t secondes 50 x-xy-yz-z- .. 0 0 o la hauteur z doit, de préférence être obtenue à partir d'un altimètre barométrique 8, étant donné que ceci donne plus de précision en ce qui concerne les hauteurs pour deux avions que les altimètres radio actuels. Bien que les principes de la présente Invention aient été décrits ci-dessus 35 en relation avec un exemple particulier de réalisation., on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. BAD OBiGlNAL 69 00903 2000465 HEVE^DICATIO^S - ■- 1°) Appareil destiné à être utilisé sur un véhicule donné pour éviter une collision ave~ d'autres véhicules correspondants- caractérisé en. ce-qu'il comprend - des premiers moyens délivrant une information indicatrice de la position et de la vitesse du véhicule donné ; f des seconds moyens pour transmettre 1'information destinés à être-utilisés par les véhicules correspondants ; - des troisièmes moyens pour recevoir des informations'provenant des véhicules correspondants* en ce qui concerne leur position et leur vitesse ; - des moyens de calcul recevant les informations pr-ovenant des premiers et troi-10 sièmes moyens* pour- déterminer si le véhicule donné est sur une course de collision avec l'ion quelconque des autres véhicules correspondants. 2°) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens comportent : - un système OMET-A ; lr un récepteur répondant aux signaux provenant du système OMEGA ; - un indicateur de position couplé au récepteur ; - ion indicateur de vitesse couplé au récepteur. 3°) Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premiers moyens comportent également un altimètre barométrique délivrant une information 20 en ce qui concerne l'altitude du véhicule, 4°) Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les seconds moyens comportent un circuit de synchronisation couplé au récepteur et un émetteur couplé au circuit de synchronisation pour émettre dans une séquence de temps. 7°) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les seconds et 25 troisièmes moyens émettent et reçoivent des informations sous une forme digitale. ra) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un indicateur d'alarme couplé au calculateur et actionné par celui-ci. V bad original