Brevet FR2768699A1 — publié le 19990326

La présente invention concerne un dispositif pour visionner les environs d'un aéronef sur un champ quasi global. Les pilotes et les passagers ont traditionnellement une vision extérieure restreinte à la taille de leur hublots respectifs. Pour ce qui concerne l'équipage de conduite cela est pénalisant pour la navigation astrologique, pour l'inspection extérieure de l'aéronef et peut engager la sécurité des vols dans certaines phases comme le roulage et l'anti-abordage. Pour les clients transportés cela accentue l'insatisfaction de ne pas tout voir , en particulier les paysages hors du commun propres à l'aéronautique. En outre les hublots sont pénalisants en poids dans la structure du fuselage. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients, risques potentiels et désagréments. Il comporte une caméra hémisphérique située en haut de la dérive de l'aéronef, une logique de traitement associée à un géoréférentiel et un réseau sélectif de visionnage. Le total est géré par informatique tant pour l'échange de données avec les autres systèmes embarqués que pour le fonctionnement de l'ensemble. Il est utile de souligner que d'autres caméras peuvent compléter le champ ou être plus spécifiques. La caméra sphérique appelée visiodôme est composée de vingt quatre objectifs, ce nombre pouvant varier en fonction de la résolution désirée et des secteurs de visionnage préférentiels. Les objectifs sont disposés sur les facettes d'un polyèdre qui est le développement d'un solide platonicien respectant la relation d'Euler : F + S = A + 2 (nombre de Faces + nombre de Sommets = nombre d'Arêtes + 2) exemple : l'icosaèdre a 20 faces, 12 sommets et 30 arêtes. Le polyèdre utilisé pour l'invention est un semirégulier de 32 faces (12 pentagones et 20 hexagones), 60 sommets et 90 arêtes), très connu des footballeurs car leur ballon est un polyèdre de ce type. Les objectifs situés sur les facettes des parties supérieures, latérales et inférieures du polyèdre ont chacun un champ conique d'angle intérieur de 22,15 afin que les zones de recoupement des champs soient suffisantes. Les images sont captées numériquement en permanence sous forme de 106 pixels environ. Les pixels de chaque image ont une adresse informatique comprenant leur position relative au repère longitudinal du fuselage de l'aéronef (RLF) qui leur sert de géoréférence. Le tuilage des champs est effectué par corrélation des pixels appartenant aux champs avoisinants par rapport à leur coordonnées. La continuité de la luminosité et des couleurs de l'image globale est le résultat d'un traitement en fonction de critères nécessaires à chaque fonction, exemple la navigation astrologique et la vue panoramique ont des besoins différents en définition, l'une nécessite un fort contraste, la seconde recherche l'harmonie des couleurs. Pour les approches par mauvaise visibilité et les phases de vols au dessus des nuages peu épais le visiodôme capte dans la gamme de l'infrarouge, puis l'image est élaborée. Tout cela s'effectue dans le boîtier de traitement qui est un des périphériques de l'unité centrale du système. Celle ci possède une référence temporelle et une mémoire servant d'archives si cela est utilisé en complément de la boîte noire . Elle a en outre un logiciel de navigation polaire qui corrèle automatiquement l'image de la voute céleste avec des éphémérides en utilisant des calculs spécifiques pour résoudre les questions de navigation. Connectée aux autres systèmes (centrales à inertie, Global Positionning System GPS, cartographie, moyens de radionavigation, plan de vols, système embarqué d'anti-abordage ACAS, etc.) elle devient une partie intégrante de l'avionique de l'aéronef. La sélection et la visualisation de l'image générée s'effectuent sous les formes habituelles: écran collectif, individuel, du tableau de bord ou plus futuristes : casque-lunettes ou à distance par transmission de données. Les dessins annexés illustrent l'invention La figure 1 représente le positionnement du visiodôme La figure 2 représente le visiodôme, La figure 3 représente une vue partielle de l'image, La figure 4 représente l'unité centrale et ses périphériques. Le dispositif comprend * le visiodôme (1) positionné sur une dérive (2) et protégé par une bulle de Plexiglas profilée (3), * le boîtier de traitement (4) et son géoréférentiel (5). L'image globale est constituée à partir des images (6) captées par les objectifs, référencées (7) et dont les recoupements (8) sont traités en fonction de critères établis. L'unité centrale (9) a son horloge interne (10) et une mémoire (11) servant d'archives. Ses autres périphériques sont * les centrales à inertie, GPS et cartographie, l'ACAS et les moyens de radionavigation (12) * un logiciel de navigation astrologique (13) * des boîtiers de sélection et de contrôle (14) et des moyens de visualisation (15) pour l'équipage de conduite * des boîtiers de sélection (16) et des moyens de visualisation (17) pour les passagers. REVEND I CAT I ONS 1 ) Dispositif inventé pour visualiser les environs d'un aéronef sur un champ quasi global à des fins de sécurité des vols (recul de l'avion au roulage, visualisation des aéronefs conflictuels détectés, navigation astrologique, inspection de l'appareil, approche par mauvaise visibilité), de confort des passagers et de possibilités d'utilisation des images enregistrées pour des simulations ou d'éventuelles enquêtes. Il est caractérisé en ce qu'il comporte * une caméra hémisphérique(l) de la forme d'un polyèdre semi régulier platonicien de 32 faces (12 pentagones et 20 hexagones)comprenant 24 objectifs (nombre variant en fonction des besoins)répartis sur les facettes supérieures, latérales et inférieures du polyèdre captant les images en numérique sous forme de 106 pixels chacun. Elle est située sur la dérive de l'appareil(2) sous une bulle de Plexiglas(3), * un boîtier de traitement(4) associé à un système de géoréférence(5),élaborant l'image globale à partir des images(6) référencées(7) et dont le recoupement(8) est traité en fonction du mode d'utilisation par la corrélation des pixels de même coordonnées. Chaque pixel a une adresse informatique et des cordonnées spatiales par rapport à la RLF référence longitudinale de fuselage. * une unité centrale(9) possédant son horloge(10) et sa mémoire(ll) servant d'archives, elle est connectée aux autres systèmes de l'avionique de l'aéronef : centrales à inertie, GPS, cartographie, ACAS et moyens de radionavigation(l2), * un logiciel de navigation astrologique(13) en corrélation automatique de l'image de la voûte céleste avec des éphémérides en utilisant des calculs spécifiques pour résoudre les questions de navigation * des postes de sélection, de commandes et de contrôle et des postes de visualisation(14 à 17). 2 ) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par sa modularité et ses possibilités d'évolution : ajout de caméras spécifiques ou d'autres visiodômes pour une vision globale et connections à d'autres systèmes travaillant en numérique. 3 ) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le traitement de l'image en infrarouge pour les besoins d'approche par mauvaise visibilité. 4 ) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par la possibilité d'être utilisé dans des modes simplifiés avec une partie de ses composants principaux. 5 ) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3 ou 4 caractérisé par le fait que la visualisation partielle de l'image globale par tous les passagers pourrait entraîné la suppression de leurs hublots, impliquant un gain en poids appréciable. 6 ) Dispositif selon les revendication précédentes caractérisé par la visualisation de l'image sous toutes les formes nécessaires à chaque fonction : vision panoramique, vision circulaire, vision avec surcharge des coordonnées, carroyage et éléments de vol, vision de la piste en surcharge de l'ILS (moyen de radionavigation en finale), vision avec explications écrites et/ou orales, vision agrandie.