Brevet FR2897958A1 — publié le 20070831

La présente invention concerne un dispositif pour déterminer au moins un écartement latéral maximal d'un mobile suiveur, en particulier d'un aéronef suiveur, par rapport à un mobile suivi, en particulier un avion suivi. Bien que non exclusivement, la présente invention s'applique plus particulièrement à une patrouille d'aéronefs. On sait qu'une patrouille d'aéronefs, par exemple d'avions de chasse ou d'avions de transport militaires, est composée d'un aéronef suivi, également appelé leader, qui est suivi en vol selon un espacement particulier (défini verticalement, longitu- dinalement et latéralement) par un ou plusieurs aéronefs suiveurs, égale-ment appelés ailiers. Le vol relatif entre l'aéronef suivi et un aéronef suiveur peut être effectué : a) soit simplement (et exclusivement) sur la base du jugement du pilote de l'aéronef suiveur, en fonction de sa vision directe de l'aéronef suivi ; b) soit par l'intermédiaire d'un système d'informations et/ou d'aide au pilo- tage, tel qu'un système électronique d'aide à un vol en patrouille. Lors d'un vol en patrouille, les aéronefs se suivent en tentant, en particulier, de conserver constamment un même écartement longitudinal et un même écartement latéral. Dans la situation b) précédente, ces écartements longitudinal et latéral sont généralement entrés par le pilote de l'aéronef suiveur dans le système électronique d'aide à un vol en patrouille. Les valeurs entrées sont le plus souvent basées sur l'expérience du pilote et sur les procédures habituelles relatives à un vol en patrouille. Toutefois, une telle mise en oeuvre peut entraîner certains problè- mes. En particulier : 2 si le pilote de l'aéronef suiveur entre une valeur d'écartement latéral trop importante, et si l'aéronef suivi effectue un virage à fort taux de virage (du côté de l'a position de l'aéronef suiveur), il existe un risque que l'aéronef suiveur ne puisse pas réduire suffisamment sa vitesse pour tenir sa position relative (prenant en compte ladite valeur d'écartement latéral) ; à l'inverse, si l'aéronef suivi effectue un virage du côté opposé avec un fort taux de virage, il existe un risque que l'aéronef suiveur ne puisse pas suffisamment accélérer et donc tenir sa position relative. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. Elle concerne un dispositif pour déterminer automatiquement au moins un écartement latéral maximal d'un mobile suiveur (en particulier d'un aéronef suiveur) par rapport à un mobile suivi (en particulier un aéronef suivi). A cet effet, ledit dispositif est remarquable selon l'invention en ce qu'il est monté sur ledit mobile suiveur et comporte : des premiers moyens pour engendrer des informations relatives à la trajectoire dudit mobile suivi ; des deuxièmes moyens permettant à un opérateur d'entrer une durée de déplacement ; des troisièmes rnoyens pour déterminer automatiquement, à l'aide desdites informations relatives à ladite trajectoire et de ladite durée de déplacement, des rayons de virage minimaux, à gauche et à droite, pour un mobile qui suit ladite trajectoire pendant ladite durée de déplace- ment ; des quatrièmes moyens pour engendrer des informations de performance relatives audit mobile suiveur ; 3 des cinquièmes moyens pour déterminer automatiquement, au moins à l'aide desdites informations de performance, un rayon de virage maxi-mal de l'aéronef suiveur ; et des sixièmes moyens pour déduire automatiquement, desdits rayons de virage minimaux et dudit rayon de virage maximal, l'écartement latéral maximal possible du mobile suiveur par rapport au mobile suivi, de chaque côté de la trajectoire de ce dernier. Ainsi, le dispositif conforme à l'invention permet de déterminer automatiquement pour le mobile suiveur, sur lequel il est monté, un écarte- 1 o ment latéral maximal de chaque côté de la trajectoire du mobile suivi, ce qui permet de remédier aux inconvénients précités. En particulier, le dis-positif conforme à l'invention permet d'empêcher l'apparition des risques précités et, de plus,, il permet de réduire la charge de travail du pilote du mobile suiveur. Comme indiqué précédemment, la présente invention 15 s'applique plus particulièrement, bien que non exclusivement, à des aéro- nefs suivi et suiveur faisant partie d'une patrouille d'aéronefs. Avantageusement, lesdits premiers moyens comportent : ù un moyen d'interface homme/machine permettant à un opérateur d'en- trer dans ledit dispositif lesdites informations relatives à la trajectoire du 20 mobile suivi ; et/ou - un élément de réception de données qui est formé de manière à recevoir lesdites informations relatives à la trajectoire du mobile suivi. En outre, avantageusement, lesdits quatrièmes moyens compor-tent : 25 un moyen d'interface homme/machine permettant à un opérateur d'en- trer lesdites informations de performance dans ledit dispositif ; et/ou une base de données contenant lesdites informations de performance. Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier, le dispositif conforme à l'invention comporte, de plus, des septièmes moyens pour dé- 4 terminer des variations d'altitude du mobile suiveur, et lesdits cinquièmes moyens sont formés de manière à prendre en compte ces variations d'altitude pour déterminer ledit rayon de virage maximal. En outre, avantageusement, lesdits sixièmes moyens sont formés de manière à réaliser un lissage dudit écartement latéral maximal au ni-veau du passage entre deux durées de déplacement directement successives. Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier, le dispositif conforme à l'invention comporte de plus : des moyens d'affichage permettant de présenter, sur au moins un écran de visualisation, un indicateur de valeur illustrant ledit écartement latéral maximal déduit par lesdits sixièmes moyens. Ceci permet notamment d'informer le pilote du mobile suiveur de la valeur dudit écarte-ment latéral maximal. Ledit pilote connaît par conséquent la limite maximale à ne pas dépasser lorsqu'il détermine un écartement latéral, par exemple dans le but de l'entrer manuellement dans un système usuel d'aide à un vol en patrouille ; et/ou un élément d'émission de données qui est formé de manière à émettre ledit écartement latéral maximal déduit par lesdits sixièmes moyens. L'écartement latéral maximal émis par cet élément d'émission de don-nées peut en particulier être détecté à bord du mobile suivi. Ceci permet de mettre en oeuvre un mode de réalisation particulier dans lequel c'est le mobile suivi qui modifie sa trajectoire de vol pour tenir compte des écartements latéraux du ou des mobiles suiveurs, et non pas l'inverse. Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier, le dispositif conforme à l'invention comporte de plus : û des huitièmes moyens pour engendrer des informations auxiliaires relatives à une patrouille formée dudit mobile suivi, dudit mobile suiveur et d'au moins un mobile suiveur supplémentaire ; et des neuvièmes moyens pour déterminer, à l'aide dudit écartement latéral maximal déduit par lesdits sixièmes moyens et desdites informations auxiliaires engendrées par lesdits huitièmes moyens, une position relative recommandée dudit mobile suiveur par rapport audit mobile suivi. 5 Dans ce cas, de préférence, lesdits neuvièmes moyens sont for- més de manière à réaliser un ajustement de ladite position relative recom- mandée en intégrant: ladite durée de déplacement. Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier, le dispositif conforme à l'invention comporte de plus un système de guidage pour gui-der le mobile suiveur, et ce système de guidage est formé de manière à guider ledit mobile suiveur de sorte qu'il soit amené et maintenu à ladite position relative recommandée. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques 15 désignent des éléments semblables. La figure 1 est le schéma synoptique d'un dispositif conforme à l'invention. La figure 2 illustre schématiquement des perfectionnements d'un dispositif conforme à l'invention. 20 La figure 3 montre schématiquement un mode de réalisation parti- culier de moyens faisant partie d'un dispositif conforme à l'invention. Le dispositif 1 conforme à l'invention et représenté schématique-ment sur la figure 1 est destiné au moins à déterminer un écartement latéral maximal d'un mobile suiveur par rapport à un mobile suivi. Bien que ce 25 dispositif 1 puisse être appliqué à différents types de mobiles, et en particulier à des navires, la description suivante se réfère exclusivement (à titre d'application préférée) à des aéronefs, par exemple des avions de transport ou des hélicoptères. 6 On considère que ces aéronefs (non représentés) font partie d'une patrouille d'aéronefs comportant un aéronef suivi (ou leader) et au moins un aéronef suiveur (ou ailier). Le dispositif 1 conforme à l'invention est donc monté sur l'aéronef suiveur et est destiné au moins à déterminer un écartement latéral maximal de cet aéronef suiveur par rapport à l'aéronef suivi. Pour ce faire, ledit dispositif 1 comporte au moins un ensemble 1A représenté sur la figure 1 et comprenant : des moyens 2 pour engendrer des informations relatives à la trajectoire de vol TV de l'aéronef suivi. Bien que non exclusivement, ces informations concernent de préférence le plan de vol de l'aéronef suivi. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, lesdits moyens 2 comportent un moyen d'interface homme/machine 3 qui permet à un opérateur, en particulier le pilote de l'aéronef suiveur, d'entrer les informa- tions précitées dans le dispositif 1 ; des moyens 4 qui permettent à un opérateur, en particulier le pilote de l'aéronef suiveur, d'entrer dans le dispositif 1 une durée de déplace-ment, en l'occurrence une durée de vol. Cette durée de vol correspond au temps de vol qui doit être pris en compte par le dispositif 1 conforme à l'invention, de la manière précisée ci-dessous. De préférence, lesdits moyens 4 comportent un moyen d'interface homme/ machine 5 quit est, par exemple, semblable au moyen d'interface 3 (ou qui correspond à ce moyen d'interface 3 dans un mode de réalisation simplifié) ; des moyens 6 qui sont reliés, respectivement par l'intermédiaire de liai-sons 7 et 8, auxdits moyens 2 et 4 et qui sont formés pour déterminer automatiquement à l'aide des informations reçues desdits moyens 2 et de la durée de déplacement reçue desdits moyens 4, des rayons de virage minimaux, à gauche et à droite. Ces virages minimaux corres- 7 pondent aux virages minimaux à droite et à gauche volés par un aéronef qui suit la trajectoire de vol TV précitée (relative à l'aéronef suivi) pendant ladite durée de déplacement précitée ; des moyens 9 précisés ci-dessous, pour engendrer des informations de performance relatives à l'aéronef suiveur ; des moyens 10 ciui sont reliés par l'intermédiaire d'une liaison 11 aux-dits moyens 9 et qui sont formés de manière à déterminer automatiquement, au moins à l'aide des informations de performance reçues desdits moyens 9, un rayon de virage maximal de l'aéronef suiveur ; et des moyens 12 qui sont reliés, respectivement par l'intermédiaire de liaisons 13 et 14, auxdits moyens 6 et 10 et qui sont formés de manière à déduire automatiquement, à partir des rayons de virage minimaux reçus desdits moyens 6 et du rayon de virage maximal reçu des-dits moyens 10, l'écartement latéral maximal possible de l'aéronef sui- veur par rapport à l'aéronef suivi, de chaque côté de la trajectoire de vol TV de cet aéronef suivi. Ainsi, le dispositif 1 conforme à l'invention permet de déterminer automatiquement pour l'aéronef suiveur, sur lequel il est monté, un écartement latéral maxirnal de chaque côté de la trajectoire de vol TV de l'aé- ronef suivi, en particulier le leader d'une patrouille d'aéronefs. Par conséquent, le dispositif 1 conforme à l'invention permet notamment de réduire la charge de travail de l'équipage de l'aéronef suiveur. On préciserai ci-dessous en référence à la figure 2, les différentes utilisations possibles de l'écartement latéral maximal déterminé par ledit ensemble 1A du dispositif 1 conforme à l'invention. Dans un mode de réalisation particulier, lesdits moyens 9 comportent : ù un moyen d'interface homme/machine 15 qui permet à un opérateur, en particulier le pilote de l'aéronef suiveur, d'entrer les informations de per- 8 formance dans le dispositif 1. Ceci permet au pilote de conserver le contrôle de ces paramètres. Ledit moyen d'interface 15 peut être semblable (ou même correspondre) à l'un des moyens d'interface 3 et 5 précités ; et/ou une base de données 16 contenant directement lesdites informations de performance qui correspondent, dans ce cas, de préférence, à des don-nées fournies par le constructeur de l'aéronef suiveur. Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier, le dispositif 1 conforme à l'invention comporte, de plus, des moyens 17 qui sont reliés par l'intermédiaire d'une liaison 18 auxdits moyens 10 et qui sont formés de manière à déterminer les éventuelles variations d'altitude de l'aéronef suiveur. Dans ce mode de réalisation particulier, lesdits moyens 10 sont formés de manière à prendre en compte les variations d'altitude reçues desdits moyens 17 pour déterminer le rayon de virage maximal. Ainsi, les-dits moyens 10 peuvent tenir compte du fait que les variations d'altitude affectent les capacités de décélération et d'accélération de l'aéronef suiveur, et donc ses performances effectives. En outre, pour affiner la valeur de l'écartement latéral maximal dé-terminé, lesdits moyens 12 sont formés de manière à réaliser un lissage dudit écartement latéral maximal entre deux durées de déplacement direc- tement successives. Dans le cadre de la présente invention, l'écartement latéral maxi-mal déterminé par l'ensemble 1A précité du dispositif 1 conforme à l'invention peut être utilisé de différentes manières, en particulier en fonction des objectifs recherchés (et en fonction des modes de réalisation du dis- positif 1). Dans un mode de réalisation particulier représenté sur la figure 2, ledit dispositif 1 comporte, de plus, des moyens d'affichage 20 qui sont reliés par l'intermédiaire d'une liaison 21 audit ensemble 1A et qui sont 9 formés de manière à présenter, sur au moins un écran de visualisation 22 qui est monté de préférence dans le poste de pilotage de l'aéronef suiveur, un indicateur de valeur qui illustre l'écart latéral maximal déterminé par lesdits moyens 12. Un tel affichage permet notamment d'informer le pilote de l'aéronef suiveur de la valeur dudit écartement latéral maximal. Le pi-lote connaît par conséquent la limite maximale à ne pas dépasser lorsqu'il détermine un écartement latéral, par exemple avant de l'entrer manuelle-ment dans un système usuel d'aide à un vol en patrouille. Par ailleurs, dans un mode de réalisation préféré, le dispositif 1 conforme à l'invention comporte de plus : des moyens 23 usuels, pour engendrer des informations auxiliaires qui sont relatives à une patrouille formée par l'aéronef suivi (ou leader) pré-cité et l'aéronef suiveur sur lequel est monté le dispositif 1 conforme à l'invention, ainsi que par au moins un aéronef suiveur supplémentaire. Ces informations auxiliaires comprennent au moins la configuration (places, espacements, ...) de la patrouille ; et des moyens 24 qui sont reliés, respectivement par l'intermédiaire de liaisons 25 et 26 auxdits moyens 12 et 23 et qui sont formés de manière à déterminer, au moins à l'aide de l'écartement latéral maximal reçu desdits rnoyens 12 et desdites informations auxiliaires engendrées par lesdits moyens 23, une position relative recommandée dudit aéronef suiveur par rapport audit aéronef suivi, tenant compte de la configuration de la patrouille. Pour déterminer ladite position relative recommandée, lesdits moyens 24 respectent en particulier : û des critères de séparation longitudinale minimale entre les différents aéronefs. Ces critères sont fixés de façon usuelle pour des raisons de sécurité ; et û des critères de séparation latérale, dépendant notamment de la configuration de la patrouille. En outre, lesdits moyens 24 sont également formés de manière à réaliser un ajustement permanent de cette position relative recommandée (ou position idéale) en intégrant la durée de déplacement entrée par le pi-lote à l'aide desdits moyens 4. Dans le mode de réalisation précité, le dispositif 1 conforme à l'invention peut comporter, de plus, un système de guidage usuel 27 qui est notamment relié par l'intermédiaire d'une liaison 28 auxdits moyens 24 et qui est destiné à guider, en particulier de façon automatique, l'aéronef suiveur. Dans le cadre de la présente invention, ce système de guidage 27 est formé de manière à guider l'aéronef suiveur de sorte qu'il soit amené à la position relative recommandée déterminée par lesdits moyens 24 et qu'il soit maintenu à cette position relative recommandée au cours du vol en patrouille. Ledit système de guidage 27 et lesdits moyens 23 peuvent faire partie d'un système électronique usuel d'aide à un vol en patrouille. Par ailleurs, en variante ou en complément, le dispositif 1 conforme à l'invention comporte, de plus, un élément d'émission de données 29 qui est relié par l'intermédiaire d'une liaison 30 auxdits moyens 12. Dans une variante de réalisation particulière représentée sur la figure 3, ce moyen d'émission de données 29 fait partie d'un système d'émission/réception 31 qui réalise une transmission de données dans les deux sens, en particulier sous forme d'ondes électromagnétiques OE, en coopé- rant avec un système d'émission/réception 32 (par exemple similaire) qui est monté sur l'aéronef suivi. Ainsi, ledit élément d'émission de données 29 peut transmettre l'écartement latéral maximal déterminé par les moyens 12 à l'aéronef suivi. Ceci permet de mettre en oeuvre un mode de réalisation particulier dans lequel c'est l'aéronef suivi qui modifie sa trajec- 11 toire de vol pour tenir compte des écartements latéraux du ou des aéronefs suiveurs, et non pas l'inverse. De préférence, ledit système d'émission/réception 31 comporte également un élément de réception de données 33 qui peut faire partie des moyens 2 et être utilisé pour recevoir les informations précitées relatives à la trajectoire de l'aéronef suivi, directement de ce dernier. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour déterminer au moins un écartement latéral maximal d'un mobile suiveur par rapport à un mobile suivi, caractérisé en ce qu'il est monté sur ledit mobile suiveur et comporte : des premiers moyens (2) pour engendrer des informations relatives à la trajectoire dudit mobile suivi ; des deuxièmes moyens (4) permettant à un opérateur d'entrer une du-rée de déplacement ; des troisièmes moyens (6) pour déterminer automatiquement, à l'aide desdites informations relatives à ladite trajectoire et de ladite durée de déplacement, des rayons de virage minimaux, à gauche et à droite, pour un mobile qui suit ladite trajectoire pendant ladite durée de déplace-ment ; des quatrièmes moyens (9) pour engendrer des informations de perfor- mance relatives audit mobile suiveur ; des cinquièmes moyens (10) pour déterminer automatiquement, au moins à l'aide desdites informations de performance, un rayon de virage maximal de l'aéronef suiveur ; et des sixièmes moyens (12) pour déduire automatiquement, desdits rayons de virage minimaux et dudit rayon de virage maximal, l'écarte-ment latéral maximal possible du mobile suiveur par rapport au mobile suivi, de chaque côté de la trajectoire de ce dernier. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens (2) comportent un moyen d'interface homme/machine (3) permettant à un opérateur d'entrer dans ledit dispositif (1) lesdites informations relatives à la trajectoire du mobile suivi. 13 3. Dispositif selon l'une des revendication 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens (2) comportent un élément de réception de données (33) qui est formé de manière à recevoir lesdites informations relatives à la trajectoire du mobile suivi. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits quatrièmes moyens (9) comportent un moyen d'interface homme/machine (15) permettant à un opérateur d'entrer lesdites informations de performance dans ledit dispositif (1). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, 1 o caractérisé en ce que lesdits quatrièmes moyens (9) comportent une base de données (16) contenant lesdites informations de performance. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, des septièmes moyens (17) pour 15 déterminer des variations d'altitude du mobile suiveur, et en ce que lesdits cinquièmes moyens (10) sont formés de manière à prendre en compte ces variations d'altitude pour déterminer ledit rayon de virage maximal. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, 20 caractérisé en ce que lesdits sixièmes moyens (12) sont formés de manière à réaliser un (lissage dudit écartement latéral maximal au niveau du passage entre deux durées de déplacement directement successives. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, des moyens d'affichage (20) permettant de présenter, sur au moins un écran de visualisation (22), un indicateur de valeur illustrant ledit écartement latéral maximal déduit par lesdits sixièmes moyens (12). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, un élément d'émission de don-nées (29) qui est formé de manière à émettre ledit écartement latéral maximal déduit par lesdits sixièmes moyens (12). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte de plus : des huitièmes moyens (23) pour engendrer des informations auxiliaires relatives à une patrouille formée dudit mobile suivi, dudit mobile suiveur et d'au moins un mobile suiveur supplémentaire ; et des neuvièmes moyens (24) pour déterminer, à l'aide dudit écartement latéral maximal déduit par lesdits sixièmes moyens (12) et desdites in-formations auxiliaires engendrées par lesdits huitièmes moyens (23), une position relative recommandée dudit mobile suiveur par rapport au-dit mobile suivi. 1 1 . Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits neuvièmes moyens (24) sont formés de manière à réaliser un ajustement de ladite position relative recommandée en intégrant ladite durée de déplacement. 12. Dispositif selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, un système de guidage (27) pour guider le mobile suiveur, et en ce que ce système de guidage (27) est formé de manière à guider ledit mobile suiveur de sorte qu'il soit amené et maintenu à ladite position relative recommandée. 13. Aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (1) tel que celui spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 12.