Brevet FR2809374A1 — publié le 20011130

La présente invention concerne un procédé de déploiement d'un parachute sur un drone, selon lequel l'installation de commande du drone comporte au moins un calculateur de pilotage, un système de para- chute comportant un parachute, un système d'alimentation en énergie, un système d'entraînement ainsi qu'un système d'actionnement et aucun de ces systèmes du drone n'est dupliqué. Un drone est un engin volant sans pilote pour les applica- tions civiles et militaires, par exemple pour la reconnaissance d'un ter- rain; en général à la fin de sa mission, le drone atterrit selon un plan à l'endroit prévu. Pour cela, une installation de commande du drone ac- tionne selon un programme un système de parachute qui éjecte le para- chute du drone et le met en oeuvre. Le drone atterrit alors avec le parachute à l'endroit de destination. Il est connu que le drone peut dé- clencher le système de parachute à l'aide d'un calculateur de pilotage de vol intégré à l'installation de commande et au programme de ce calcula- teur. Mais il est également possible de déclencher le système de parachute à l'endroit de destination à l'aide d'un signal de télécommande envoyé au calculateur de pilotage. Dans tous les cas, il s'agit d'un atterrissage planifié, c'est-à- dire intentionnel. A côté du calculateur de pilotage de vol, l'installation de commande du drone comporte également des sous-systèmes tels que le système hydraulique, le système électrique, le système d'alimentation électrique, le système d'entraînement et le système de commande et d'actionnement. Il s'agit de sous-systèmes susceptibles d'être défectueux et la défaillance d'un ensemble du système aboutit fréquemment à la perte du drone. En cas de défaillance, un tel drone ne peut effectuer un atterris- sage de secours. Il tombe et se détruit. Une telle défaillance peut créer un risque pour l'environnement immédiat. De plus, l'utilisateur du drone souhaite une protection poussée pour permettre, après réparation des en- sembles concernés, d'utiliser de nouveau le drone. Les utilisateurs cher- chent à résoudre ce problème en choisissant les mêmes concepts de construction que dans les engins volants pilotés à savoir une installation de commande redondante permettant d'avoir une sécurité suffisante. Mais cela signifie la duplication de tous les sous-systèmes nécessaires au trai- tement d'une défaillance telle la motorisation, l'alimentation en énergie, la commande etc. Or en dupliquant, on arrive à la redondance des sous- systèmes. En cas de défaillance d'un sous-système, on ne peut poursuivre de manière planifiée l'utilisation du drone. Mais cette solution augmente de manière considérable le poids du drone, si bien qu'en définitive, il faut également une motorisation plus puissante. Dans ces conditions, cette solution est très compliquée en matériel et très coûteuse. La présente invention a pour but de concevoir des drones de manière moins coûteuse par la simplification des sous-systèmes tout en permettant d'éviter autant que faire ce peut une chute incontrôlée d'un drone en cas de défaillance. A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'au moins parmi le système d'alimentation en énergie, le système d'entraînement et le système d'actionnement, des liaisons de transmission de signaux et de données fournissent des signaux et/ou des données à une installation de détection de défauts, qui recon- naît par programme des défauts déterminés ou des combinaisons de dé- fauts et fournit alors un signal au système de parachute qui donne un signal d'actionnement produisant l'éjection du parachute par le méca- nisme d'éjection. L'invention offre l'avantage qu'en utilisant des systèmes simples, c'est-à-dire sans dupliquer les systèmes concernant le vol, on ré- duit néanmoins le risque de perte du drone. Cela permet d'une part de diminuer des coûts de développement et de fabrication et d'autre part de réduire les coûts de fonctionnement des drones, car les drones peuvent transporter plus de charge utile. La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans le dessin annexé, dans lequel l'unique figure est un schéma d'une installation de commande d'un drone sans duplication des sous-systèmes. Selon l'unique figure, l'installation de commande 1 montre en position centrale, un calculateur de pilotage 10. Le calculateur de pi- lotage 10 est relié à des sous systèmes 100 qu'il commande ou régule. Le calculateur de pilotage 10 reçoit des informations des sous-systèmes 100 concernés par des défaillances comme par exemple le système d'alimentation en énergie 12 par une liaison de transmission de signaux et de données 121, le système d'entramnement 13 par une liaison de trans- mission de signaux et de données 131 et un actionneur 14 par une liaison de transmission de signaux et de données 141. Les liaisons 121, 131, 141 peuvent être câblées de manière définitives ou se faire sans fil. Ces liai- sons 121, 131, 141 transmettent les grandeurs actuelles caractéristiques des signaux ou des données d'état des sous systèmes 100 à une installa- tion de détection de défauts 11 intégrée de préférence dans le calculateur de pilotage 10. L'installation de détection de défauts 11 fonctionne selon les procédés connus de détection de défauts. L'installation de détection de défauts 11 peut être réalisée soit sous la forme d'un programme pour le calculateur de pilotage 10, soit sous la forme de circuit câblé. L'installation de détection de défauts 11 détecte si un ou plusieurs compo- sants d'un sous système 100 sont critiques du point de vue des défauts. Si au moins un composant d'un sous système 100 aboutit à la défaillance du drone, l'installation de détection de défauts 11 fournit un signal cor- respondant au système de parachute 15. Le système de parachute 15 pos- sède entre autres un mécanique d'éjection 150 avec un parachute 151. Le système de parachute 15 forme un signal d'actionnement pour un ou plu- sieurs actionneurs du mécanisme d'éjection 150 éjectant alors le para- chute 151 du drone pour lui permettre de se déployer. L'installation de détection de défauts 11 contient un défaut défini par programme dans le programme de calcul correspondant ou encore une combinaison de dé- fauts définie aboutissant à la mise en oeuvre du système de parachute 1. Lorsqu'un tel défaut est détecté par exemple dans un unique sous sys- tème, le déclenchement du mécanisme d'éjection 150 désactive les autres sous systèmes et le drone descendra, suspendu au parachute 150 sans mettre en danger l'environnement. Pour un atterrissage ou un amerrissage, on peut intégrer un coussin d'air pour amortir le choc du drone ou éviter que celui-ci ne s'enfonce jusqu'à ce qu'il soit finalement récupéré. L'éjection d'un para- chute 150 par l'installation de commande 1 du drone en cas de dé- faillance, permet avantageusement d'éviter la duplication ou la redondance de l'installation de commande 1 ou des sous-systèmes con- cernés 100. Le drone peut ainsi être fabriqué de manière avantageuse et conserver en même temps la possibilité d'un réemploi après un accident. Il s'agit d'un avantage décisif par rapport au drone utilisé jusqu'à présent. REVENDICATION Procédé de déploiement d'un parachute sur un drone, selon lequel l'installation de commande du drone comporte au moins un calculateur de pilotage, un système de parachute comportant un parachute, un système d'alimentation en énergie, un système d'entraînement ainsi qu'un système d'actionnement et aucun de ces systèmes du drone n'est dupliqué, caractérisé en ce qu' au moins parmi le système d'alimentation en énergie (12), le système d'entraînement (13) et le système d'actionnement (14), des liaisons de transmission de signaux et de données (121, 131, 141) fournissent des signaux et/ou des données à une installation de détection de défauts (11), qui reconnaît par programme, des défauts déterminés ou des combinai- sons de défauts et fournit alors un signal au système de parachute (15) qui donne un signal d'actionnement produisant l'éjection du parachute i5 (151) par le mécanisme d'éjection (150).