Brevet FR2741712A1 — publié le 19970530

DOMAINE TECHNtOLE La présente invention concerne un dispositif pour materialiser le positionnement et la trajectoire d'un avion ou d'un hélicoptere. TECHNIQUE ANTéRIEURE Le calcul d'une trajectoire se fait traditionnellement avant le vol au moyens de régies de navigation, de calcul des déclinaisons, de rapporteur, de crayon et de papier. Cependant, si la route n'est pas rigoureusement suivie durant le vol effectif, il devient extrêmement difficile de refaire tous ces calculs tout en maintenant un niveau de sécurité optimum. Le simple fait de se perdre peut engendrer de la panique chez un pilote. II existe d'autre part, des moyens d'aide à la navigation électroniques qui trouvent leur limite dans le risque de défaillance technique. EXPOSE DE L'INVENTION Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Les balises de radionavigation sont matérialisées par des réglettes graduées pivotant autour d'une ventouse circulaire et graduée en degrés. La reproduction des radiaux lus sur les instruments de bord permet de connaître en quelques secondes la position exacte de l'appareil tout en conservant une main sur les commandes de pilotage. La représentation de la position devient visuelle avec tout ce qu'elle comporte de sécurisant. Les ventouses étant installées sur le dispositif en tenant compte de la déclinaison magnétique, les corrections dues à cette déclinaison sont induites et le pilote a accès à une information exploitable en temps réel et sans calcul. En plus de ces ventouses et réglettes représentant les VOR et ADF, le dispositif est aussi équipé d'une règle graduée pivotante montée sur un chariot coulissant guidé par des rails. L'orientation de la couronne graduée en degrés de cette règle se fait dés mise en oeuvre du dispositif en fonction du nord magnétique représenté sur la carte utilisée. L'orientation de la carte elle même ne compromet pas le fonctionnement du dispositif, pourvu que le nord magnétique figuré sur la carte et le nord de la règle soient parfaitement ajustés au départ. Le choix du positionnement de la portion de carte dans le dispositif est à l'appréciation du pilote en fonction du trajet envisagé. Du seul fait de la matérialisation des balises de radionavigation et de la trajectoire par rapport au nord magnétique, le pilote peut connaître très rapidement et par simple lecture: - La position de l'appareil - Le cap magnétique à suivre pour rejoindre son aéroport de destination. - Le cap magnétique à suivre pour rejoindre un aérodrome de déroutement. Selon le dispositif, la position de l'avion ou hélicoptère est représentée soit par: - L'intersection de deux réglettes représentant les radiaux émis par les balises de radionavigation et perçus par les récepteurs du bord. - L'intersection d'une réglette représentant un radial VOR et de la règle orientable représentant la trajectoire par rapport au nord magnétique et indiquée par le compas du bord. Ce principe d'utilisation met en pratique les notions de variation d'angle dans un temps donné. Le dispositif permet la représentation sans calcul de ce principe dit d'arc capable utilisé principalement par les navigateurs transocéaniques. Selon des modes particuliers de réalisation: - La partie supérieure du boîtier comporte un espace réservé à des informations pour le pilote.(abaques, notes, vent, heure, chronomètre) - Un dispositif d'éclairage pourra être prévu pour les navigations de nuit. DESSINS ANNEXES Figure 1 - Vue d'ensemble du dispositif selon l'invention Figure 2 - Coupe du boîtier (3) Figure 3 - Ensemble chariot (15), couronne (16) et régie (14) Figure 4 - Coupe de l'ensemble représenté en figure 3 Figure 5 - Vue de l'ensemble pastille (17) et réglette (18) Figure 6 - Coupe de l'ensemble représenté en figure 5 Figure 7 - Schéma montrant le calage des pièces (16) et (17) par rapport au nord magnétique représenté sur une carte. DESCRIPTIF DES PRINCIPAX ELEMENTS - Support de carte (1) - Carte de navigation (2) - Boîtier (3) -Gabarit (4) - Surface transparente (5) - Bordures guides (6) - Couvercle pivotant (7) - Ressort (8) - Abaques vitesse/temps/distance (9) - Stylo (10) - Carnet de notes pré-imprimé pour la navigation aérienne (1 1) - Flèche pivotante pour matérialiser la direction du vent (12) - Chronomètre électronique (13) - Règle pivotante graduée en mile nautique échelle 1/500000 et 1/1000000 (14) - Chariot coulissant de règle (15) - Couronne graduée sur 360" et pivotante (16) - Pastille souples translucides ventouses graduées sur 360" (17) - Réglette pivotante graduée en mile nautique échelle 1/500000 et 1/1000000 (18) EXPOSE DETAILLE L'utilisateur place la carte de navigation (2) sur le support (1) en veillant à ce que les l'aérodromes de départ et de destination soient bien cadrés. Les parties de la carte (2) dépassant sont repliées sous le support (1). On vient ensuite ajuster le boîtier (3) La carte (2) se retrouve prisonnière entre le support (1) et la surface transparente (5) maintenue par un gabarit (4) Le couvercle pivotant (7) est rabattu sous le support (i)et il conserve sa position grâce au ressort (8). Il convient maintenant de positionner les pastilles ( 17) à l'endroit ou sont localisés les balises de radionavigation, le nord de celles-ci orienté vers le nord magnétique figuré sur la carte. Toutes les indications d'orientation de la réglette (18) seront en degré magnétique, ne nécessitant ainsi pas de correction pour exploitation. Le chariot coulissant (15) de la règle (14) est placé le long d'une bordure guide (6), et la couronne graduée (16) est orientée de telle sorte que le nord de celleì corresponde au nord magnétique figuré sur la carte (2). Dans ses mouvements de translation horizontaux et verticaux, la couronne graduée (16) conservera la même orientation puisqu'elle est solidaire du chariot (15) et non de la règle pivotante (14). La dernière phase de préparation du dispositif consiste à orienter la flèche (12) dans l'axe du vent par rapport au nord de la carte (2), et tracer la route à l'aide du stylo (10) qui aura la propriété d'écrire sur le verre et d'être effaçable. L'aérodyne se déplace. Il reçoit des émissions radio provenant de balises de radionavigation. Afin de connaître le radial sur lequel on se trouve, il suffit de centrer l'indicateur du récepteur VOR. On obtient ainsi une information en degré qu'il suffit de reporter sur la maquette du VOR (17) et (18) en tenant compte des deux options suivantes possibles: - Si le récepteur radio indique TO, il faudra reporter les degrés du petit coté de la réglette ( 18). - Si le récepteur radio indique FROM, il faudra reporter les degrés du grand côté de la réglette (18). En effectuant la même opération sur une autre balise de radionavigation, on obtient une intersection de deux réglette (18) qui figureront la position de l'avion sans qu'aucune correction pour déclinaison ne soit nécessaire. Le pilote peut ainsi constater si il à dévié de la route initialement prévue, et dans ce cas apporter la correction de cap nécessaire. La position ainsi connue, le pilote peut connaître en quelques secondes le cap magnétique à suivre pour rejoindre son objectif. Il lui suffit d'ajuster la règle (14) dans l'axe de la position actuelle et de l'objectif choisi et de lire le cap magnétique à suivre sur la couronne graduée en degrés (16). Pour connaître la distance, il faudra se référer aux graduations de la règle (14) correspondant à l'échelle de la carte (2). La distance par rapport aux balises est lue directement sur les réglettes ( 18), elles aussi graduées selon deux échelles: 1/500000è et l/lOO0000è. Rappelons que toutes ces opérations sont de simples reports. Aucun calcul n'est effectué, et une seule main est utilisée pendant un laps de temps très court. On peut grâce au dispositif faire un point uniquement que par relèvements successifs d'une seule station radio émettrice et du chronometre ( 13), en procédant de la façon suivante: - prendre un premier relèvement de la station et reporter le radial sur le dispositif. - enclencher le chronomètre (13). - prendre un deuxieme relèvement de la station et reporter le radial sur le dispositif. - déterminer à l'aide du tableau (9) la distance parcourue entre les deux relèvements. - Orienter la règle (14) dans la direction magnétique suivie par l'aèrodyne. - Faire coulisser le chariot 15) verticalement ou horizontalement afin d'intercaler le nombre exact de graduation de la règle (14) correspondant à la distance parcourue entre les deux relèvements. - I'aérodyne se trouve à l'intersection du dernier relèvement matérialisée par une réglette (18) et de la règle (14). Ces principes d'utilisations ne sont pas limitatifs. Le pilote peut en effet choisir de simplement suivre une route de balise en balise. Dans ce cas, il pourra lire directement le cap à suivre jusqu'à la balise suivante en orientant la réglette (18) vers l'objectif désigné. Il existe ainsi d'autres variantes qui auront toutefois l'avantage commun de sécuriser le pilote qui verra en temps réel sa position et la route à suivre. Ce dispositif selon l'invention voit son champs d'utilisation élargi au domaine de l'éducation et de la formation des pilotes. FABRICATION La fabrication de ce dispositif est envisagée en plusieurs tailles. A titre d'exemple non limitatif, le boîtier (3) aura des dimensions de l'ordre de 30cm pour la longueur, 40cm pour la largeur et 2cm pour l'épaisseur pour un usage pratique dans l'appareil. En grande taille pour un affichage vertical dans aéro-clubs, sociétés de transport aérien, écoles de pilotage et dans les établissements scolaires pour un programme pédagogique basé sur la navigation, la géométrie et la trigonométrie, les dimensions pourront être 1 mètre sur 2 mètres. A titre d'information complémentaire destinée à l'application industrielle de l'invention, un certain nombre de pièces devront être transparentes afin de ne pas masquer des détails de la carte (2). Ces pièces sont les suivantes: -(14), (15), (17) et (18) REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour matérialiser la position et la route suivie ou à suivre par un avion, hélicoptère ou tout autre appareil volant, selon lequel les balises de radionavigation (VOR, ADF et DME) sont représentées par des pastilles (17) translucides graduées en degrés (360 ) et autour desquelles pivotants des réglettes graduées transparentes 18) et qui préfigurent les relèvements magnétiques des dites balises, et selon lequel une règle (14) pivotant sur un chariot (15) guidé en translation par des bordures (6) représente la trajectoire suivie ou à suivre par rapport au nord magnétique.La lecture de cette trajectoire se fait sur la couronne (16) 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les pastilles (17) sont appliquées et maintenues de telle façon que le nord magnétique indiqué sur la carte (2) soit dans la même direction que la graduation 0 ou 360" de la pastille (17). 3 - Dispositif selon revendication 2 caractérisé en ce que la lecture et l'exploitation des données en degrés magnétiques soient immédiate, sans conversion ni calcul. 4 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la couronne (16) est orientée et maintenue sur le chariot (15) de telle sorte que le nord magnétique indiqué sur la carte (2) soit dans la même direction que la graduation 0 ou 360" de la couronne (16). 5 - Dispositif selon revendication 1 et 4 caractérisé en ce que la lecture et l'exploitation des données en degrés magnétiques soient immédiate, sans conversion ni calcul, la couronne (16) conservant la même orientation quelque soit la course du chariot (15) guidé horizontalement ou verticalement. 6 - Dispositif selon lequel une carte (2) est parfaitement maintenue à plat entre deux surfaces et dont la surface supérieure (5) transparente permet la lecture, I'écriture et la manipulation sans abimer la carte qui aura ainsi une durée de vie supérieure. 7 - Dispositif selon revendication 6 caractérisé en ce que l'usage d'un stylo (10) effaçable permet des annotations spontanées ou peut soignées puisque l'on sait qu'elle ne sont pas définitives, améliorant ainsi la sécurité en vol. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que aucun calcul ou conversion ne soit utile en vol pour déterminer une position ou une route à suivre, permettant une totale disponibilité au pilotage. 9 - Dispositif selon lequel les informations nécessaires au bon déroulement du vol soient à portée de vue du pilote. Ceci concerne principalement la carte (2), les tableaux de vitesse (9), le stylo (10), le chronomètre (13), la rose des vents avec la flèche (12) indiquant la direction du vent, les notes portées sur le carnet de navigation (1 1), ainsi que des informations portant sur les règles générales de sécurité. 10 - Dispositif selon lequel un point précis peut être effectué à partir d'une seule balise de radio navigation et toujours sans calcul, par le simple fait des informations collectées et par report sur le dispositif. 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif peut être équipé de telle façon qu'il puisse être exploitable de nuit. 12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif peut être utiliser à des fin pédagogiques par la matérialisation de ce qui semble abstrait pour bon nombre de personnes.