Brevet FR2356153A1 — publié le 19780120

SECTEUR D'UTILISATION Aide a la navigation aérospatiale et maritime. BREVET Portant sur une combinaison ou une association de moyens techniques permettant de visualiser une route aérospatiale ou maritime. RESULTATS ET AVANTAGES -Les résultats et avantages obtenus par cette invention sont : . Informations communes au sol et a bord. . Contrôle précis des trajectoires. . Possibilité de navigation sur des voies nouvelles et directes. Approches directes. . Temps de navigation réduit. . Augmentation du trafic par une meilleuré régulation. . Sécurité accrue. . Liaisons radiophoniques réduites. . Travail de controle allégé. . Economie de carburant. . Infrastructure radar redondante pour les zones a fort trafic. . Réalisation technique simple, fiable et matériel léger. . Planche de-bord de conception moderne vers laquelle 1 avolution nous conduit infailliblement. . Remplacement des systemes de bord onéreux par un équipe salent peu couteux et visualisant la routez POINT DE LA TECHNIQUE ACTEÉLLE Les systèmes utilisés pour la navigation sont nombreux et aucun ne donne la visualisation de la route, du trafic et des obstacles qui la bordent. Nous trouvons le . VOR - ILS - DME. . TACAN . DOPPLER . OMEGA - DECCA - LORAN . CENTRALE INERTE - CAP ET VERTICALE . MLS . DTA-LINK (AGDLS). La description détailléequi suit est applicable a tous mobiles aérospatial ou maritime. DESCRIPTION DE LA NOUVELLE STATION RADAR (Planche I) L'ensemble technique d'une station radar est composée - d'un radar primaire qui comprend . deux émetteurs calés sur des fréquences différentes. . quatre récepteurs dont 2 assurant la couverture haute et deux, la couverture basse. - d'un radar secondaire. interrogateur. Les signaux reçus se composent de . La vidéo primaire, . La vidéo secondaire, . La vidéo MTI, . Le relèvement, e La synchronisation, - d'un ensemble de calcul qui apres analyse, séparation et codage envoie le message dans l'extracteur pour former un nouveau message suivant un critère de corrélation. En principe seul les plots mobiles et residus sont envoyés dans le générateur de plots qui transforme les coordonnées plaires en coordonnées cartésiennes et classe les échos de telle façon a ne transmatr que les échos mobiles. Le message enfin formé est envoyé aux salles de Sontrole. d'un émetteur dans la bande V/UHF modulée par le message vidéo (coordonnées polaires) complété des informations de-cartes, météo et voie son. REMARQUES I1 est possible d'invisager la transmission du message vision seul, ce qui simplifiera la station émission et-laissera sans changement l'infrastructure et les procédures actuelles. Au niveau du calculateur on peut envisager le coder le message par tranche d'altitude à définir. DETAIL DE L'ADAPTATIQN DU MESSAGE TELEVIDEO RADAR-AVANT L'EMISSION - Planchel Le message vidéo radar (coordonnées polaires) lu par le vidicon (ou autre système) forme le signal primaire de luminance. Le message secondaire (carte, metéo) forme le signal chrominance par incrustation. Après limitation, préaccentuation, modulation et codage nous l'associerons au signal primaire et au signal de synchronisation pour former le signal composite qui avec la porteuse son modulera l'émetteur- radar. La puissance de cet émetteur -sera rayonnée par une antenne omnidirectionnelle dans la bande considérée. Le message composite reçu a bord sera analysé sur les récepteurs qui répondront au programme d'utilisation de l'avion. Par exemple nous pouvons imaginer pour l'aviation générale l'utilisation d'un récepteur noir et blanc recevant le signal primaire (luminance) pour l'aviation de transport l'utilisation d'un recepteur trichrome. SYSTEME DE NAVIGATION ET DE PILOTAGE (Planche III) Présentation I.e système de navigation et de pilotage type 701 a pour but de fournir les informations de navigation et de pilotage à l'équipa ge de conduite d'un aéronef. Ce projet passe en revue les princi pales possibilités qu'un systeme apportera a un avion de la clas se des transports intercontinentaux. (Par réduction on peut l'appliquer a tous types d'avion. Nous trouverons au bas de l'échelle le monomoteur équipé d'un simple récepteur de télévidéo-radar). Composition Les différents équipements qui composeront le système de naviga tion et de pilotage seront classés en quatre groupes . Senceurs, . Récepteur et visualiseur, Calculateur de navigation, Equipements périphériques. Les senceurs L'ensemble des informations qui pourront être traitées par le calculateur seront recueillies par un certain nombre de senceurs que nous trouverons bord suivant l'équipement de l'avion et utilisés en fonction des phases de vol. Ils délivrent les informations suivantes . Récepteur télévidéo radar. . Message radio fréquence, - vidéo radar, -- carte, - météo, - heure, - test, panne, Normal (Signaux fournis par -tous les équipements). . ILS (Indépendant Landing System). - gauche/droite - haut/bas, . MLS (Microwave Landing System). - Azimut - Haut/bas, . DME (Distance Meslring Equipement), - distance, . Centrale barométrique - vitesse indiquée - vitesse propre - vitesse verticale - Mach - Altitude codée . Radio-sonde - Altitude . Centrale de cap et verticale - Roulis - Tangage - Cap géographique - Cap magnétique . Centrale a inertie - vitesse horizontale vitesse verticale - vitesse sol - route vraie cap vrai - latitude - longitude - roulis - tangage - lacet . Doppler - vitesse longitudinale Vx - vitesse transversale Vy - dérive . OMEGA à fréquence unique, double ou triple - distances - latitude - longitude . TACAN - distance - relèvement . VOR - DME - distance - - relèvement Magnétoscope - Approche filmée asservie - Horizon asservi - procédures normales et secours CaIculateur dé navigation Les fonctions du calculateur sont - commutation des récepteurs, visualiseurs et entrées, - calcul des éléments de navigation - chemin N/S chemin E/R - convergence - latitude - longitude. - distance-but ( ( 6 WPT possibles. - relevement but ( - asservissement marqueur - commande asservissement curseur route et position. - corrections de rotation terrestre - vent - écarts X et Y marqueur curseur - calcul de pente. Recepteur et visualiseur Le récepteur captera le signal TVR sur le canal considéré Pour le visualiseur les possibilités de cet équipement sont nombreuses et les visualisations sont classées en fonction des phases de vol . mise en route et décollage - procédures normales par écriture synthétique - montée . navigation - vidéo codée par tranche d'altitude - carte - météo - heure - ligne de route - curseur de route asservi à la VS théorique - marqueur plot asservi à la VS calculée. - changement d'échelle - GEL. . approche - atterrissage. - carte d'approche (vidéo TVR) - asservissement film approche et atterrissage sur ILS, MLS ou DME. - Météo - heure . après atterrissage, - procédures normales par écriture synthétique. - ordre de roulage et visualisation. . conduite avion. - horizon asservi - incidence - lncluence - dérapage - gouvernes : becs, volets, portes, trains, AF. - hyraulique : pressions, niveaux - électricité : alternateurs, génératrices, batteries. - carburant : jaugeurs, débits, pompes. paramètres moteurs - entrées d'air - régimes - températures - tuyères procédures secours - -sélection automatique ou manuelle de la pro cédure suivant le type de panne par écriture synthétique. Equipements périphériques Le système est complété par divers équipements qui adap tent les signaux ou reçoivent les informations fournies par le recepteur et le calculateur. - Adaptateur de paramètres de conduite avion et moteurs - Magnétoscope : films d'atterrissage et d'ho rizon asservis. - Synthétiseur d'écriture. - Incrusteur de message vidéo. - A' I - Auto-manette - Pilote Automatique avec manche de pilotage électrique transparent. Description technique du récepteur de bord (Planche IV) L'antenne omnidirectionnelle vibre dans la bande V/UHF. Le signal radio- fréquence (RF) passe dans l'amplificateur HF après sélection. Deux voies s'ouvrent au signal après l'amplification de la fréquence intermédiaire (FI vision). - Chaîne SON, - amplification - détection - amplification BF - haut parleur - Chante de vision - détecteur vidéo avec - d'une part, amplification luminance - d'autre part, séparation sous porteuse, - portier - décodage des signaux chrominances - Séparateur de synchronisation avec - comparateur phase et circuits li gnes - triage synchronisation trames et circuits trames - circuit convergence - circuit très haute tension et regu- lation. - Le tube reçoit - le signal de luminance sur les cathodes, - le signal de chrominance sur les wehnelts. - la convergence - les tensions de déviations - la THT régulée. REMARQUAI : Par blocage des wehnelts on fait apparaître le signal luminance seul (vidéo radar), cas du récepteur simplifié. UTILISATION NAVIGATION (Planche V) En route le visualiseur permet de faire apparaître tout le trafic de route. le curseur assevi au programme de vol, le mar queur asservi à la vitesse sol ayant pour référence soit les informations radar soit l'équipement secondaire (centrale, OMEGA DOPPLER...). Nous aurons ainsi une situation toujours précise du trafic, des écarts par rapport à la position théorique du temps restant par rapport à l'un des six buts affiché sur la boîte de commande. Il est étalement possible de visualiser par incrustation les paramètres de vol et avion. A l'autre poste par sélection, la surveillance des informations détaillées au paragraphe ci-dessus reste possible. UTILISATIONS EN APPROCHE (Planche VI) Sans vouloir définir de nouvelles procédures qui ne seront étu diées que par les Services Officiels et très compétents à l'éche lon international, il est intéressant d'imaginer les approches sur un terrain à grand trafic. Prenons le cas difficile de l'approche aux instruments de plu sieurs types d'avion ayant des vitesses sols différentes, soit 185, 280, 370 Km/h. La route étant visualisée, le contrôle sera simple. Nous pourrons réguler la vitesse sol de manière à arriver avec une très grande précision au point initial (PI) qui se trouve à l'intersection de la route et d'un cercle dont le centre est-le début d'alignement ou porte finale (PF) ayant pour rayon un temps de 3 mn. Le numéro d'ordre d'atterrissage sera donné au point initial (PI). Nous aurons donc 3 cercles définis (visualisés) par les 3 vites ses prisent en consideration. L'arrivée au PI se fera à un ni veau différent suivant le type d'avion, les avions plus rapides étant plus hauts. Du point initial (PI) l'avion rejoint la porte finale (PF) par la tangente en cercle (visualisé) du virage standard lui-même défini par la vitesse de l'avion. Tous les avions seront à la porte au même niveau. L'alignement sur l'axe ILS se fera normalement ainsi que les passages sur les balises OM, MM, 'M. L'atterrissage automatique ou manuel pourra être contrôlé par la projection d'un film asservi à l'ILS, à l'altitude et à la distance. Nous aurons réalisé une route et une approche directe dans le cas le plus difficile. Le résultat cherché est atteint. Les dégagements se feront suivant les procédures normales. - REVENDICATIONg Equipements techniques permettant de visualiser une route aérospatiale ou maritime à bord de tous mobiles équipés d'un récepteur de télévidéo radar dans la bande V/UHF. Le message Viddo-radar prélevé en fonction de l'utilisation ati radar sol au niveau soit . du récepteur radar . de l'extracteur du générateur de plot (avant ou après) du calculateur scl (forme digitale ou analogique) est complété des informations fixes, des ordres opérationnels,des points compte-rendu,des ordres de séparation, de la synchronisation et de la voie son. Ce message ainsi formé module un émetteur dans la bande V/UHF sur antenne omnidirectionnelle. Ce message reçu a bord du mobile aérospatial ou maritime est visualisé sur tube cathodique et inscrit sur celui-ci la route du mobile et les éléments complémentaires permettent la conduite correcte. Le message est prélevé en forme digitale ou analogique directement à la station ou au contrôle par caméra trichrome. L'incrustation du message complémentaire avant l'émission permet d'informer le mobile des ordres du contrôle sol. A bord, l'incrustation sur le tube cathodique des paramètres de vol est possible par découpage de l'image permettant de visualiser simultanément les informations de navigation (vidéo-radar) et ceux définis plus haut.