Brevet FR2770903A1 — publié le 19990514

La présente invention concerne un indicateur combiné d'altitude et de hauteur par rapport au sol pour aéronef. Quoique non exclusivement, il est plus particulièrement adapté aux hélicoptères susceptibles d'évoluer à basses ou très basses hauteurs par rapport au sol. Les altimètres actuels présentent une information d'altitude donnant simplement un niveau de vol, indiqué par rapport à une référence fixe mise à jour par le pilote. Par ailleurs, la hauteur de l'aéronef par rapport au sol survolé, mesurée par une radio-sonde, doit être consultée sur un autre dispositif, offrant une présentation et une origine différentes. L'information d'altitude et l'information de hauteur par rapport au sol sont donc présentées actuellement sur deux indicateurs séparés physiquement, et possédant une résolution et des références différentes, alors qu'elles traitent des mêmes grandeurs physiques. Ces deux informations doivent être surveillées et corrélées entre elles dans certaines phases de vol, ce qui entraîne une charge de travail importante pour le pilote. La présente invention a pour but d'eviter cet inconvénient. A cet effet, l'indicateur combiné d'altitude et de hauteur par rapport au sol pour aéronef, est remarquable, selon l'invention, en ce qu'il comprend - des premier et second capteurs d'altitude et de hauteur par rapport au sol, respectivement, - des moyens de traitement des informations fournies par lesdits premier et second capteurs, et - des moyens d'affichage desdites informations d'altitude et de hauteur par rapport au sol par superposition desdites deux informations sur une même échelle en regard d'un index. Ainsi, l'invention permet de présenter sur un indicateur unique, avec une même référence, l'information d'altitude barométrique et l'information de hauteur par rapport au sol survolé. Cet indicateur permet au pilote qui surveille l'altitude de vol de l'aéronef, de voir apparaître aussi la hauteur restante entre celui-ci et le sol à l'approche de ce dernier. Le pilote voit ainsi le sol "monter" vers l'index d'altitude actuelle sur l'échelle altimétrique et est en conséquence alerté d'une diminution trop importante de sa hauteur : il peut piloter celle-ci à l'aide de l'indicateur de l'invention. De préférence, ladite échelle comprend une première partie qui représente l'affichage d'une altitude barométrique, et une deuxième partie qui est un cache positionné sous ladite première partie, de façon telle qu'elle masque le fond de l'indicateur pour les niveaux d'altitude situés au-dessous de la hauteur mesurée par rapport au sol. Avantageusement, ledit cache est solidaire, à son bord d'extrémité libre, d'un cache d'annonce du sol. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite échelle est une échelle linéaire verticale graduée dont la première partie constitue un ruban défilant devant un index fixe. Ladite échelle peut être également une échelle circulaire, comportant, comme première partie, un disque gradué mobile défilant devant un index fixe. Dans ces deux derniers cas, il peut être prévu une fenêtre de dimension inférieure à la plage d'altitude présentée par ladite première partie, au travers de laquelle apparaît une portion de cette dernière. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, ladite échelle est une échelle circulaire, comportant, comme première partie, un disque gradué fixe, et un index mobile. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 illustre schématiquement un exemple de réalisation d'un indicateur d'altitude et de hauteur par rapport au sol pour aéronef selon l'invention. Les figures 2 et 3 montrent deux variantes des moyens d'affichage de l'indicateur selon la figure 1. La figure 4 montre, en regard de l'indicateur selon l'inven- tion, un hélicoptère évoluant au-dessus d'un sol d'altitude variable. La figure 5 est un algorithme de fonctionnement. En regard de la figure 1, l'indicateur 1 d'altitude et de hauteur par rapport au sol pour aéronef comprend - un premier capteur d'altitude barométrique (altimètre) 2, - un second capteur de hauteur par rapport au sol (radio sonde) 3, - des moyens 4 de traitement des informations fournies par les capteurs 1 et 2, et - des moyens d'affichage 5 desdites informations d'altitude et de hauteur par rapport au sol par superposition des dites deux informations sur une même échelle 6 en regard d'un index 7. Plus particulièrement, l'échelle linéaire verticale 6, suivant l'exemple de réalisation de la figure 1, est divisée en deux parties principales - la première 8 qui représente l'affichage d'un altimètre barométrique, figuré par un ruban pouvant être gradué en pieds (comme représenté) présentant l'altitude (par rapport au niveau de la mer notamment) et défilant devant l'index fixe 7, - la deuxième 9 qui est un cache positionné sous le ruban 8, de façon telle qu'il masque le fond de l'indicateur pour les niveaux d'altitude situés au-dessous du sol mesuré. Une fois encore, l'avantage de cet indicateur est d'intégrer, dans un indicateur altimétrique réglé par le pilote (susceptible donc d'erreur humaine), un dispositif pouvant prévenir le pilote d'une situation anormale : dans le cas présent, un rapprochement du sol non prévu à cause d'un mauvais calage de l'altimètre. L'intérêt de l'échelle 6 est de présenter l'altitude de l'aéronef et la distance par rapport au sol vis-à-vis d'une référence unique qui est le niveau de vol actuel de l'aero- nef (position de l'index 7 de lecture). Les moyens d'affichage 5 comprennent donc, dans l'exemple représenté sur la figure 1 - un ruban gradué "transparent" 8, mobile verticalement et présentant toute la plage de fonctionnement de l'altimè tre, - un index fixe 7 pointant l'altitude actuelle sur le ruban 8, - un ruban (cache) 9 positionné sous le ruban 8 et indiquant le sol, - un ruban (cache) 10 positionné sous le ruban 8 et indi quant, par exemple, la zone entre 0 et 100 pieds au-dessus du sol, et - une fenêtre 11 de dimension inférieure à la plage d'alti tude présentée par le ruban 8, au travers de laquelle apparaît une portion de ce dernier. Le fonctionnement de l'indicateur représenté sur la figure 1 est alors le suivant - le ruban 8 se déplace verticalement devant l'index 7 qui est fixe et désigne la valeur analogique à présenter. Une portion seulement du ruban est vue au travers de la fenêtre de lecture 11. Le déplacement du ruban 8 est commandé par l'information d'altitude provenant du capteur 2 et traitée par les moyens de traitement 4, - le ruban 9 se déplace verticalement sous le ruban 8. Il recouvre le fond de l'indicateur sous le ruban 8 pour les altitudes dont la hauteur est inférieure à O. Son déplace ment est commandé par l'information de hauteur par rapport au sol provenant du capteur 3 et traitée par les moyens de traitement 4, - le ruban 10 se déplace verticalement sous le ruban 8 en étant fixé au-dessus du ruban 9. I1 l'accompagne donc dans ses déplacements. La figure 4 montre un hélicoptère H évoluant au-dessus du sol S d'altitude variable. Au point où il est représenté, l'hélicoptère H se trouve à une hauteur h (par exemple 160 pieds) par rapport au sol S, comme indiqué par l'appareil de la figure 1. Cette figure 4 illustre bien tout l'intérêt de l'invention pour un hélicoptère, par exemple, susceptible d'évoluer à une faible hauteur au-dessus d'un sol "tourmenté". On notera que, sur cette figure, le niveau de sécurité (par exemple 100 pieds) n'est pas dépassé, et cela est visualisé immédiatement par le pilote, puisque l'extrémité supérieure du cache 10 est au-dessous du niveau de l'index 7. En résumé, l'indicateur précédent, réalisé à partir de moyens mécaniques ou informatiques, est défini comme suit - le ruban 8 présente l'échelle d'altitude. Sa plage de fonctionnement peut être définie de -2000 à 30 000 pieds, - le cache 9 présente le sol : celui-ci est susceptible d'occuper toute la plage de fonctionnement de l'échelle d'altitude, - le cache 10 annonce l'approche du sol. I1 est de taille finie et occupe une hauteur correspondant, par exemple, à 100 pieds au-dessus du ruban représentant le sol. Le ruban 8 défile sous la fenêtre 11 de façon à présenter l'altitude actuelle mesurée par un altimètre barométrique. L'index fixe 7, placé au milieu de la fenêtre de lecture, désigne cette valeur. La fenêtre 11 est définie de façon telle qu'une portion de ruban correspondant à, par exemple, +300 pieds, soit visible de part et d'autre de l'index. Le cache 9, correspondant au sol, défile sur le ruban 8 de façon telle que son bord supérieur vienne se positionner à l'altitude courante diminuée de la hauteur mesurée par une radio-sonde. Il recouvre le fond de l'indicateur sous toute la partie inférieure du ruban 8. Il apparat dans la fenêtre de lecture et devient exploitable quand la hauteur par rapport au sol est inférieure à, par exemple, 300 pieds. Le cache 10, annonçant l'approche du sol, défile sur le ruban 8 de telle façon que son bord inférieur soit solidaire du bord supérieur du cache 9. Son bord supérieur est positionné sur le ruban 8 à l'altitude actuelle diminuée de la hauteur par rapport au sol et augmentée de, par exemple, 100 pieds. Il apparaît ainsi dans la fenêtre de lecture 11 de l'indicateur quand la hauteur mesurée est inférieure, dans cet exemple, à 400 pieds (300 pieds sous l'index de lecture 7 plus 100 pieds pour la hauteur du ruban 10) et permet d'attirer l'attention du pilote. L'algorithme de fonctionnement peut être défini comme suit en regard de la figure 5 (l'unité utilisée correspondant à la résolution de l'échelle) - 100 : positionnement des objets graphiques, - 101 : position échelle barométrique = altitude barométri que, - 102 : position du ruban d'annonce sol = altitude baromé trique - hauteur radio-sonde + 100, - 103 : position haut du ruban sol = altitude barométrique hauteur radio-sonde, - 104 : fin. Les figures 2 et 3 montrent deux variantes des moyens d'affichage 5 pour l'indicateur selon l'invention ayant une échelle 6 circulaire. Généralement, la figure 2 montre un indicateur circulaire dont l'échelle 6 est constituée d'un disque gradué fixe "transparent" 8 d'indication d'altitude, d'un index mobile 7, d'un disque figurant le sol 9 et d'un disque 10 annonçant l'approche du sol. Par ailleurs, la figure 3 montre un indicateur, dans une fenêtre de lecture 11 semi-circulaire, présentant, comme échelle 6, un disque gradué mobile "transparent" 8 d'indication d'altitude, un index fixe 7, un disque 9 figurant le sol et un disque 10 annonçant l'approche du sol. Le principe de fonctionnement de ces deux variantes est identique à celui décrit précédemment. Les mêmes références numériques ont été conservées à dessein pour bien rendre compte de ce fait. REVENDICATIONS 1. Indicateur combiné d'altitude et de hauteur par rapport au sol pour aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend - des premier (2) et second (3) capteurs d'altitude et de hauteur par rapport au sol, respectivement, - des moyens de traitement (4) des informations fournies par lesdits premier et second capteurs, et - des moyens d'affichage (5) desdites informations d'alti tude et de hauteur par rapport au sol par superposition desdites deux informations sur une même échelle (6) en regard d'un index (7). 2. Indicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite échelle (6) comprend une première partie (8) qui représente l'affichage d'une altitude barométrique, et une deuxième partie (9) qui est un cache positionné sous ladite première partie, de façon telle qu'elle masque le fond de l'indicateur pour les niveaux d'altitude situés au-dessous de la hauteur mesurée par rapport au sol. 3. Indicateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit cache (9) est solidaire, à son bord d'extrémité libre, d'un cache (10) d'annonce du sol. 4. Indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite échelle (6) est une échelle linéaire verticale graduée dont la première partie (8) constitue un ruban défilant devant un index fixe (7). 5. Indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite échelle (6) est une échelle circulaire, comportant, comme première partie, un disque gradué fixe (8), et un index mobile (7). 6. Indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite échelle (6) est une échelle circulaire, comportant, comme première partie, un disque gradué fixe (8) défilant devant un index fixe (7). 7. Indicateur selon la revendication 4 ou 6, caractérisé par une fenêtre (11) de dimension inférieure à la plage d'altitude présentée par ladite première partie (8), au travers de laquelle apparaît une portion de cette dernière.