Brevet FR2610101A1 — publié le 19880729

La présente invention concerne un procedé et un outillage pour l'alignement d'équipements à bord d'un vehicule porteur et particulièrement à bord d'un aéronef. On sait que certains eauipements embarques à bord d'un véhicule doivent occuper des positions fixes et precises les uns par rapport aux autres et/ou par rapport a un système de référence de ce véhicule. Ces équipements sont, par exemple pour un aéronef, ceux qui sont destines a ia navigation, tels que la centrale inertielle, les gyromètres ou les accéléromètres, ou bien à la détection, tels cu'un radar, ou bien encore au combat, tels que des armes ez leur système de visée. On dit aue ces éouipements dcivent ezre alignés" sur le système de référence du véhicule et que *leurs positionnements respectifs doivent ktre "harmonisés". Dans l'état actuel de la technique, on conna-,t essentieiie- ment deux methodes d'a!i-gnement a) la premiere consiste a implanter les ecuipements dans des parties réglables de racks, dont les parties fixes scnt solidaires-du véricule. L'alignement mécanique de ces parties réglables de racks (et donc desdits equipements) inzervient Dendant la phase d'installation des Gqui pem ens bord. Une telle méthode est généralement mise en oeuvre pour!'alignement des centrales inertielles montées sur avions ou heiicoptères. Cette premiere méthode nécessite des mesures longues et compliquées pour déterminer, à l'aide de points de référence solidaires de la structure du véhicule et de mires ou de niveaux, l'axe longitudinal dudit véhicule, ainsi que le plan horizontal de référence de celui-ci. Pour ce faire, on utilise un système de mesure a distance Dourvu de théodclites. 2 2610101 1 On remarquera que, dans la mise en oeuvre de cette première méthode d'alignement: - les mesures doivent être effectuées pour chaque équipement à aligner; - ces mesures indiquent l'ampleur des mésalignements des équipements par rapport aux références du véhicule et impliqouent des opérations mécaniques de correction de positionnement, propres à chaque équipement, jusqu'a ce que tous lesdits équipements soient "alignés" sur les références de l'aéronef. Il en résulte des opérations longues et délicates. b) la seconde méthode d'alignement prévoit de réaliser, lors de la construction de la structure au véhicule, un plan de pose précis et d'y disposer l'équipement lors de La phase d'installation de celui-ci. Cette méthode est souvent utilisée pour la mise en place des radars Doppler et des gyrcscopes de verticale dans les avions et les hélicoè- res. On remarquera que cette seconde méthode implique, lors de la construction de la structure de l'aéronef, l'alignement mécanique précis d'un outillage de référence. Cet outil- lage, une fois aligné et immobilisé, permet l'usinage précis du plan de pose et le perçage dans ce dernier d'alésages de positionnement destinés à recevoir des pions de centrage solidaires de l'équipement. Ainsi, lorsque cette seconde méthode est utilisée, elle nécessite la réalisation d'autant de plans de pose qu'il y a d'équipements à aligner. La mise en oeuvre de cette seconde méthode est donc également longue, complexe et onereuse. 1 a résente invention a Dour objet de remédier aux inconvénients des méthodes d'alignement eonnues rappelées ci-dessus et de permettre l'alignement d'équipements a borc de véhicules pourvus de calculateurs, et particulièrement bord d'aéronefs, lorsque lesdits équipements travaiilent en liaison avec ces calculateurs, ce qui est toujours le cas pour les aéronefs modernes. A cette fin, selon l'invention, le procédé pour l'aligne- ment d'un écuiDement à bord d'un véhicule porteur équipé d'au moins un calculateur travaillant en liaison avec ledit équipement, ce procédé mettant en oeuvre un système de mesure à distance à théodolite., est remarquable en ce cue: - on dispose à bord dudit véhicule un 'outillage de référence représentatif du système d'axes de référence dudit véhicule; on di-spose à bord dudit véhicule, a e-acement devan.t etre occuze par ledit équipement, un outillage spécifi ue r eprésentatf c-udt équ euDemen:; - on mesure par -'intermediaire dudit svs_ène de mesure à & csvanqe, qu est chois os tdee i nformaîique, les Daramètres de postionnement dudi- outillage spéciioue représentat f dudit écui ement Dar rapport audt outiiiage de référence; - or. enregistre lesdits paramètres de positionnement dans une mém.olre; - or. associe ladite mémoire audit calculazeur; et - on substitue exactement ledit équipement audit outillage spécifique. On voit ainsi que, selon la présente invention, on ne cherche pas, comme dans les méthodes connues, à aligner rigoureusement de façon mécanique ledit équipement sur les axes de référence du véhicule. On se contente de mesurer ies paramètres de mésalignement et de les indiquer au calculateur, qui est alors catable d'effectuer des calculs 4 2 6 610101 de changement d'axes, pour tenir compte de ce mésaligne- ment. En quelque sorte, on remplace les opérations mécaniques d'alignement, par un alignement informatique. On remarquera que: - ledit outillage de référence représentatif du système d'axes de référence dudit véhicule peut être fixé à demeure ou bien seulement pendant la durée des mesures des mésali- gnements sur la structure dudit véhicule. Sa solidarisation peut être effectuée de toutes façons appropriées et, notamment, conformément à la seconde méthode connue rappelée ci-dessus, en mettant en oeuvre un plan de pose précis lié à la structure du véhicule. On notera cependant que, grace à l'invention, il n'y a pas à réaliser autant de plans de pose qu'il y a d'équipements à positionner et que seule la réalisation d'un plan de pose pour ledit outillage de référence est nécessaire. En effet, quel que soit le nombre des equipements à positionner dans le véhicule, les mesures des paramètres relatifs à chacun d'eux peuvent s'effectuer, écuipement aprs quiemen, à l'ade d'un unique outillage de référence. Cet unique outillage de référence permet de connaître avec précision le positionne- ment de chaque équipement par rapport aux axes de références du véhicule et donc les positionnements relatifs des équipements entre eux. - ledit outillage spécifique représentatif dudit équipement peut être monté dans un rack. Cependant, grâce à l'inven- tion, ce rack n'a pas besoin de comporter une partie mobile réglable par rapport à une partie fixe, comme cela était le cas pour la mise en oeuvre de la première méthode connue. En effet, le procédé selon l'invention permet de supprimer les opérations mécaniques de correction des mésalignements, qui étaient nécessaires dans cette méthode connue. 2610101 - il existe sur le marché de nombreux systèmes de mesure à distance informatiques, susceptibles d'être uil ises pour ia mise er. oeuvre du procédé selon l'invention. De tes systèmes sont par exemple fabriqués et vendus par la sociéeé américaine HEWE7n ' PACKARD. ainsi que par ia société suisse WILD HEERBRUGG et la société allemande R'I._ LEiTZ WETZLAR. Ils comportent généralement deux théodolites électroniques reliés à un calculateur spécifique. - la mémoire dans laquelle on enregistre les paramètres de positionnement du ou des équipements à pcsitionner peut être de tout type connu et être incorperée au cal.cuateur de l'aéronef ou bien constituer une unité a rmovibe. Gr remarcuera qu'en cas de _iuralité d'éui-pements, cette mémoire, lorsque avantageusement elle est unique, consitfue une véritable fiche d'idenification des équipements du vé.icule correspondant. Ainsi, un outillaze conforme à i.' invention et destné mettre en oeuvre le Drocéde décrit ci-dessus c...zcrte un cuti - lae de référence suscet- ible d'être iS er place dan 2C le véhicule et spéciaiement dans l'aéronef de fa.cn à matériaiser _e système d'axes de références de ceiu -c et un outvage spéeci-fqLue representat-i de l'écuicement a positionner et susceptible d'être Fmis en place dans e véhicule à 2'emplacement dudit equipement. Bien entendu, lorsqu'il y a plusieurs équipements à aligner, il est avantageux de prévoir un outillage de référence unique et une pluralité d'outillages spécifiques. respectivement représentatifs desdits équipements. Dans un mode de réalisation avantageux, ledit outillage de référence et chacun desdits outillages spécifiques repré- sentatifs desdits équipements sont pourvus respectivement de cubes optiques ou analogues susceptibles de matériaiser 6 2610101 respectivement les axes de référence dudit véhicule et les axes de référence desdits équipements. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 montre schématiquemet, à bord d'un hélicoptère, un équipement devant occuper une position précise par rapport aux axes dudit hélicoptère. La figure 2 illustre schématiquement le procédé conforme à l'invention de détermination du positionnement dudit équipement. Sur ces figures, on a représenté schématiquement, en traits mixtes, la silhouette d'un hélicoptère 1. A bord de cet hélicoptère doivent être montés une pluralité d'équipements 2, dont un seul est représente et auxcuels sonr. respec-'ve- ment associés des systèmes d'axes de référence ox,oy,cz. Chacun de ces écuipeients 2 dcit occuper une position fixe déterminée, par rapport aux axes de référence OX,OY et Cl dudit hélicoptère 1. Par ailleurs, lesdits équipements 2 sont destinés a travailler en liaison avec un calculateur 3, disposé à bord de l'hélicoptère 1 (voir la figure 1). Pour matérialiser le système des axes de référence OX,.Y et OZ de l'hélicoptère 1, on réalise et on met en place un outillage de référence 4, pourvu d'un cube optique 5 (figure 2). De même, pour matérialiser les systèmes des axes de référence ox,oy et oz des équipements 2, on réalise des outillages spécifiques 6, pourvus chacun d'un cube optique 7. Ces outillages 6,7 sont mis à la place respective que doivent occuper lesdits équipements. Ensuite, grace à un système informatique de mesure à distance comportant deux théodolites électroniques 8 et et un calculateur 10 (voir la figure 2), on détermine les paranre-res de positionnement de chacun desdits ct_'azes r par rapport à l'ou.ti.age de référence. Cette détermina- ticn est obtenue, selon une procédure connue et non décrite ci-après, par visée des cubes optiques 5 et 7, respective- ment Dar les théodolites électronioques 8 et 9. Ces parametres de positionnement, caliculés par le calculateur 10, sont enregistrés dans une mémoire 11. Ensuite, les outillages 6, et éventuellement il'outil-age sont dém.nt.és et les écuioements 2 sont exactement susttués à '..i:;age sécificue 6 associé. Par suite, ies parametres de positionnement des-di-s outi:ages 6 enregistrès dans a mémc-i re 11 devi ennen ies aram:tres de pcs- _o.nneme.. _respec-tifs desdi-'s euiemens 2. irns='. icrcue _a mé moire e est ass5c ee au cal cu aeu r _ra-va a nt en a' - son avec ies cuDemen- s -. lei:' cacu lateur 3 connaît ies Daramètres de csf_-' onnemenr ce -G- c-acun de ces derniers par rapport aux axes de référence Y, C Y et 0_Z de 'héicoptère 1 et Deut en tenir.com- te dans les informat- ion-s cqu'il reoit desdits écquipements 2 et dans es ordres qu ' i adresse a ceux-ci. Eien entendu, les mesures concernant chaque é^u-peientm sont effectués, équipement par équipement. On pourrait concevoir que les paramètres de positionnement concernant spécifiquement un équipement 2 soient adressés à une mémoire 11 spécifique, elle-même associée à un calculateur 3 spécifique. Toutefois, ii est avantageux, afin de constituer une veritable fiche d'identification d'écuieme.nts relative à l'aéronef 1, cue la mémoire Il 2 6 1 0 1 O 1 soit commune à tous les équipements 2 et que cette méercire soit associée a un calculateur 3 en liaison avec chacun de ceux-ci. G 2610101 REVEN" I C A. ONS - Procédé pour l'alignement d'un écquipement (2) à bord d'un véhi-cuie (1) équipé d'au moins un calculateur (J travaiiant en liaison avec ledit équipement (2), ce procédé mettant en oeuvre un système de mesure à distance à théodclite, caractérisé en ce que: - on dispose à bord dudit véhicule (1) un outillage de référence (4) représentatif du système d'axes de référence (XOY, Z) C dudit véhicule (1); - on dispcse bord dudit véhicule (1), à l'emi acaemer devanz etre occupé par ledit équipement (2), un outiiage sp__ificue (E) représentatif dudit équipement (2); - on mesure par '-nverm-eciaire dudit système de mesure a distance (, 9,10), qui esz choisi de type informatique, _es paramè-eres de pcsitionnement dudit outi lage sécif" qe. representa-- a u- r u é.u..ement (2) par rappor- auzt outz:a-e de reé ence (; - or enre stre eesdits paramezres de pos- -onnemert dans une mémcre (); 2C - on ass^cie ladite mémcire (11) audit calculateur (3); ez on substitue exactement ledit éc u2pemen. 2) auct ou tIlaze spécificue. 2 - Procédé selon la revendication 1, mis en oeuvre pour l'alignemen-t d'une pluralité d'équipements (2), caractérisé en ce que les mesures des paramètres de posi- tionnement des différents équipements par l'intermédiaire des outillages spécifiques correspondants sont réalisées successivement, équipement après équipement, à l'aide d'un unique outillage de référence (4). 2610101 3 - Procédé selon la revendication 1, mis en oeuvre pour l'alignement d'une pluralité d'équipements (2), caractérisé en ce que l'enregistrement des paramètres de positionnement des différents équipements par i'interm4- diaire desdits outillages spécifiques correspondants est réalisé dans une mémoire unique (11). - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite mémoire unique (11) est associée à un calculateur unique (3) en liaison avec l'ensemble desdits équipements (2). - Outillage pour l'alignement d'un équipement (2) à bord d'un véhicule et particulièrement d'un aéronef (1) équipé d'au moins un calculateur (3) travaillant en liaison avec ledit équipement (2), ledit outillage étant destiné à être utilisé conformément au procédé spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 4, caracterise en ce qu'il comporte: - un ou-iiiage de référence (4) susceptible d'e:re mis en place dans le véhicule () de facon a matériai ser ie système d'axes de référence (OX,Oï,OZ) dudit véhicule (1); et - un outiliage spécifique (6) représentatif de l'éqouiemen. (2) à positionner et susceptible d'être mis en place dans le véhicule (1) à l'emplacement dudit équipement (2). 6 - Outillage selon la revendication 5, destiné à l'alignement d'une pluralité d'équipements (2) différents, caractérisé en ce qu'il comporte un outillage de référence unique (4) et une pluralité d'outillages spécifiques (6) respectivement représentatifs desdits équipements (2). l 2610101 7 - Outillage selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérise en ce que ledit outillage de référence (L) et chaun desdits outillages spécifiques (6) sont respective- ment pourvus de cubes optiques ou analogues (5 ou 7), susceptibles de matérialiser respectivement les axes de référence (OX,OY,OZ) dudit véhicule (1) et les axes de référence (ox,oy,oz) desdits équipements (2).