Brevet FR2597067A1 — publié le 19871016

ENSEMBLE DE BALISAGE POUR AERONEF, NOTAMMENT POUR HELICOPTERE L'invention concerne le balisage aéronautique. On connaît différents dispositifs destinés à L'éclairage des terrains d'atterrissage, au guidage des aéronefs lors des procédures d'approche, etc. Ces dispositifs sont généralement très spécialisés, plusieurs dispositifs différents étant alors nécessaires Lors d'une procédure d'atterrissage, ce qui complique Leur implantation, et en ralentit la mise en place lorsqu'il s'agit d'installations provisoires. De plus, ces dispositifs sont le plus souvent fragiles ; ils résistent mal au souffle puissant créé par les hélicoptères ; dans bien des cas, ils sont éblouissants pour les pilotes. Le but de l'invention est de proposer un nouveau type de balise rationnel et ne présentant pas les inconvénients précités. Ce but est atteint par le fait que la balise de l'invention comprend dans une unité compacte des moyens d'éclairage localisé du sol, des moyens de guidage d'approche et des moyens de repérage à distance. Le groupement de ces moyens en une unité compacte permet non seulement une implantation et un transport faciles et rapides, mais aussi la possibilité de donner à l'ensemble de l'unité une forme stable adaptée pour résister au souffle des hélicoptères. Une telle forme est avantageusement en tronc de cône ou de pyramide, dont la base est tournée vers le sol et peut éventuellement y'être ancrée par des moyens adéquats. On peut prévoir aussi un support de balise gyrostabilisé. Selon une disposition avantageuse, les différents moyens de balisage sont répartis sur trois étages superposés : l'étage inférieur est consacré à l'éclairage au sol ; l'étage supérieur est consacré au repérage à distance et comporte avantageusement un plateau logeant un éclateur lançant des flashs lumineux repérables distance ou bien, notamment pour le balisage de plateformes situées à proximité de zones très éclairées (agglomérations, etc.) une source émettant un faisceau laser vertical facilitant la localisation de la balise ; L'étage intermédiaire loge les moyens de guidage d'approche. L'étage inférieur comporte des moyens pour créer par éclairage direct ou indirect une tache lumineuse au soL, au voisinage de la balise et des moyens, par exemple des capots ou des écrans, destinés à empêcher L'éblouissement des pilotes en vol et rendre l'installation non éblouissante et donc plus discrète au sol (dans Le cadre d'applications militaires, par exemple). Par ailleurs, l'éclairage du sol facilite pour le pilote l'appréciation de distances, par rapport à un balisage par feux nus. Les moyens de guidage d'approche engendrent des pinceaux lumineux de guidage, dont l'inclinaison sur l'horizon est réglable par un organe de manoeuvre accessible de L'extérieur de la balise. Tous ces moyens sont logés dans un boîtier, par exemple en résine moulée, comportant des secteurs transparents pour le passage des rayons lumineux. Un couvercle et des magasins d'accessoires pourront etre prévus. La balise incorpore par ailleurs des moyens destinés à sa télécommande et à son interrogation par le pilote d'un aéronef. Ces moyens comprennent une antenne, un récepteur et un décodeur agencés de manière à déclencher soit les moyens de repérage (l'éclateur), soit les moyens de guidage d'approche et d'éclairage au sol. La télécommande est associée à un système de priorité interdisant les interférences entre les télécommandes de deux aéronefs. De manière particulièrement avantageuse, on prévoit d'incorporer à la balise les équipements électroniques nécessaires au fonctionnement d'un dispositif de recalage du système de navigation de l'aéronef dont on sait qu'il est susceptible de dérive. Le dispositif de recalage , sur interrogation, communique la position exacte de l'aéronef par rapport à celle de la balise, parfaitement connue ou déterminable, et après correction des données fournies par le calculateur de bord. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description suivante d'un mode particulier de réalisation. Il sera fait référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est un schéma montrant la structure interne de la balise de l'invention, - la figure 2 est un schéma de principe de la télécommande. - la figure 3 est un schéma de principe du dispositif de recalage du système de navigation de l'aéronef. La figure 1 montre une balise 1, en forme de tronc de pyramide, comportant trois étages superposés : L'étage inférieur 2 est destiné à l'éclairage du sol, L'étage intermédiaire 3 est destiné aux moyens de guidage pour L'approche des hélicoptères, et L'étage supérieur 4 est destiné aux moyens de repérage à distance. Indépendemment de ces étages, la balise peut comporter des étages de logement de différents dispositifs nécessaires à son fonctionnement. L'étage inférieur 2 comporte une source lumineuse 5, située à la base ou en dessous de l'étage, placée au foyer d'un réflecteur 6 renvoyant les rayons lumineux 7 vers le haut où ils sont réfléchis latéralement et vers le bas (rayons 8,9,10) par un réflecteur conique ou pyramidal 11 dont la pointe est tournée vers le bas. Un écran 12 entoure latéralement la zone voisine de la source lumineuse 5, sur une partie de L'étage 2. Le boîtier de la balise au niveau de L'étage 2 comporte une partie inférieure transparente 13, de même hauteur que L'écran 12, et une partie supérieure complémentaire opaque 14. Cet agencement permet d'assurer L'éclairage du sol dans un faible rayon (quelques mètres suffisent) autour de la balise, sans risque d'éblouissement direct du pilote d'hélicoptère, aussi bien au dessus de la balise que latéralement. La tache de lumière sur le sol n'est pas nécessairement circulaire. L'étage intermédiaire 3 contient le bloc optique émetteur d'un pinceau d'approche. Un tel bloc est connu en soi et peut se composer d'une source lumineuse 15 associée à un réflecteur 16 de manière à illuminer trois opercules colorés 17 situés à l'arrière de trois tubes optiques 18 destinés à envoyer vers L'avant trois pinceaux lumineux de couleurs différentes superposés servant au guidage de L'hélicoptère lors de son approche : il suffit pour le pilote de rester dans l'angle d'approche repéré par Le pinceau central ; les deux pinceaux extérieurs lui indiquent sa sortie du pinceau central. L'ensemble du bloc optique peut être fixé à l'aide d'une articulation 19 à son extrémité avant, et un élément de fixation 20 taraudé traversé par une tige filetée 21 comportant à une de ses extrémités, pour la manoeuvrer, une vis de réglage en site 22, accessible de L'extérieur. L'autre extrémité de la tige 21 est reçue dans une crapaudine 23 formé dans un plancher renforcé 24 séparant les étages inférieur 2 et intermédiaire 3. La manoeuvre en site de la vis du réglage 22 permet de régler avec précision L'angle d'approche défini par le pinceau central. L'étage supérieur 4 comporte un éclateur composé d'une source lumineuse 25 susceptible d'émettre par flashs, un réflecteur 26 et un diffuseur 27. L'étage supérieur forme un plateau supérieur 28 rendant L'éclateur visible de haut et de loin. Le plateau loge aussi la vis de réglage 22 et un niveau à bulle 29 utilisé en coopération avec des moyens de réglage de l'horizontalité à la base de la balise (moyens non représentés). Le plateau peut comporter une boussole, un emplacement pour l'alidade de visée, et différents organes de commande (interrupteurs pour L'éclairage de sol, le faisceau d'approche, L'éclateur, un interrupteur marche/arrêt avec lampe témoin, etc.). Le plateau 28 peut être couvert par un couvercle 30 se fixant sur le boitier de la balise, et comprenant une poignée 31 pour le transport de la balise. La base de la balise 1 peut incorporer un magasin 32 servant au logement de dispositifs d'alimentation électrique 33,34, d'accessoires 35, divers dispositifs tels que sélecteur d'alimentation 37 et variateur d'intensité 38. Les connexions électriques entre ces dispositifs et les étages ne sont pas représentées. L'alimentation électrique comporte une alimentation pour les sources Lumineuses 25,15 et 5 (par exemple une batterie d'accumulateurs cadmium-nickel 12';/8Ah), et une alimentation distincte pour l'électronique qui sera décrite plus loin (par exemple une batterie d'accumulateur cadmium-nickel 12V/4Ah). Ce système autonome, logé dans les compartiments 33,34, est doublé d'un systéme d'alimentation extérieur lu;-meme double : 22/30 V en courant continu cc (normes militaires) et 110/220 V en courant alternatif CA 40-400 Hz, assorti d'une commutation automatique batteries/ CC extérieur/ CA extérieur et 110/220 VCA. Pour les besoins de la télécommande, une antenne 39 est noyée dans une paroi latérale de la balise 1 et les signaux sont transmis à un étage radio 40, comportant un amplificateur de réception 41 et un décodeur 42, dont le fonctionnement va maintenant être détaillé. La télécommande est réalisée grâce à un équipement aérien 43 situé dans l'hélicoptère et un équipement 44 au sol, logé dans la balise 1. L'équipement aérien 43 comporte un sélecteur de commande 45 à quatres touches A,B,C et à une touche d'arrêt D. Le code A autorise l'activation du système et donne la priorité absolue d'emploi devant toute la procédure d'approche. Le code B permet l'allumage de l'éclateur. Le code Ç permet l'extinction absolue de l'éclateur et l'allumage de la balise proprement dite (éclairage au sol et pinceaux d'approche). Un codeur 46 affecte une fréquence particulière, située dans la bande 300-3400 Hz de phonie normalisée, aux signaux reçus du sélecteur de commande 45 : par exemple 1000 Hz, 2000 Hz, 3000 Hz respectivement pour les codes A,B,C. Les signaux fournis par le codeur 46 sont émis depuis l'hélicoptère par l'émetteur 47 VHF/UHF AM équipant normalement ledit hélicoptère. Ces signaux émis sont reçus au sol par un récepteur 39-41 de l'équipement 44 et décodés dans le décodeur 42. Les signaux fournis par le décodeur 42 commandent un ensemble de commutation 48 réalisant la commutation des connexions entre l'alimentation 33 des sources lumineuses, et la source lumineuse 25 de l'éclateur d'une part, et les sources lumineuses de balisage 15 et 5 d'autre part. L'ensemble des commutations 48 comporte trois relais 49,50,51, activables en fonction des signaux reçus du décodeur 42, entre une position de repos R et une position de travail T. L'alimentation 33 est reliée au contact de travail du premier relais 49, dont la palette est reliée à celle du dernier relais 51. Le contact de travail du relais intermédiaire 50 est relié au contact de repos du dernier relais 51. La palette du relais intermédiaire est reliée à la source lumineuse 25 de l'éclateur. Le contact de travail du dernier relais 51 est relié aux sources lumineuses de balisage 5,15. Le fonctionnement est le suivant : A la réception du code A d'activation du système, le relais 59 passe en position de travail et achemine le courant vers le contact de travail du relais 50, via la palette et le contact de repos du relais 51. L'addition du code B au code A entrain le changement d'état du relais 50 et l'alimentation de la source lumineuse 25 de l'éclateur. L'addition du code C au code A entrain le changement d'état du relais 51, et donc l'alimentation des lampes de balisage 5,15 ainsi que L'impossibilité d'alimenter L'éclateur quel que soit l'état du relais 50. Un système de priorité est établi pour empêcher les interférences entre des procédures d'approche de deux aéronefs. A cet effet, un détecteur connecté au récepteur du poste radio de bord détecte si le canal est occupé par un autre utilisateur de L'ensemble de balisage : en cas de détection positive, il active un relais qui coupe L'alimentation du codeur 46, rendant le système temporairement inutilisable. Le recalage du système de navigation (cf. figure 3) est réalisé grâce à un équipement aérien 70 situé dans l'hélicoptère et un équipement au sol 71, logé dans la balise 1. L'équipement au sol 71 comporte un bloc 60 associant une mémoire vive et un microcalculateur dans lequel il est possible d'entrer les paramètres correspondant à la position géographique de la balise. Le cas échéant, le microcalculateur peut être associé~ à un dispositif de détermination desdits paramétres. La réception du code adéquat émis par l'aéronef, recueilli et décodé par l'ensemble 39-41-42, active d'une part un calculateur 62 déterminant par rapport à la balise les paramètres sitelgisement de l'aéronef, et d'autre part un asservissement 63 en positionnement d'un télémètre laser 61, l'asservissement 63 recevant du calculateur 62 les informations nécessaires à son pointage sur l'aéronef. Les signaux reçus des ensembles 61-62 sont traités dans un interface de codage 64 fournissant un signal représentatif de la position relative de l'aéronef et de ta balise, lequel signal est traité avec celui émanant du bloc 60 dans un calculateur-sommateur 65 donnant en sortie un signal représentatif de la position exacte de l'aéronef. Ce signal, emis par l'émetteur VHF/UHF 66, est reçu à bord de l'aéronef par le récepteur VHF/UHF de bord 47, pour alimenter un interface 67 de recalage du système de navigation 68 sur la nouvelle position fournie par la balise. Ainsi s'effectue le recalage des coordonnées fournies par le système de bord de l'aéronef. A l'entrée de l'émetteur 47, un interface 69 permet l'enviai d'un code d'activation du recalage. REVENDICATIONS 1. Ensemble de balisage pour aéronefs, caractérisé en ce qu'il comprend dans une unité compacte (1) des moyens (2) d'éclairage du sol, des moyens (3) de guidage d'approche, et des moyens (4) de repérage à distance. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que L'unité compacte (1) est logée dans un boîtier en tronc de pyramide ou en tronc de cone dont la base est tournée vers le sol. 3. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens sont répartis sur trois étages superposés (2,3,4). 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étage inférieur (2), destiné à l'éclairage du sol, comporte des moyens (5,6,11) pour créer une tâche lumineuse au sol au voisinage de la balise et des moyens (12,14) pour empêcher l'éblouissement. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'étage intermédiaire (3), destiné au guidage d'approche, comporte des moyens (15-18) pour créer des pinceaux lumineux de guidage. 6. Ensemble selon La revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (15-18) sont réglables pour régler l'inclinaison desdits pinceaux sur l'horizon. 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'étaqe supérieur (4) comporte un plateau (28) logeant un éclateur (25-27). 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens (2) d'éclairage du sol, les moyens (3) de guidage d'approche et les moyens (4) de repérage à distance sont dotés d'une télécommande (39-51). 9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que la télécommande (39-51) comporte des moyens pour commander soit les moyens (2) de repérage à distance soit les moyens (3) de guidage d'approche et les moyens (4) d'éclairage du sol. 10. Ensemble selon L'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la télécommande (39-51) est associé à un système de priorité interdisant les interférences entre les télécommandes de deux aéronefs. 11. Ensemble selon L'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (70, 71) de recalage du système de navigation de l'aéronef.