Brevet FR2907995A1 — publié le 20080502

Système de communication embarqué à bord d'un aéronef et son procédé de mise en oeuvre Domaine de l'invention L'invention concerne un système de communication embarqué à bord d'un aéronef, apte à fonctionner en cas de panne totale de l'avionique, c'est-à-dire notamment du calculateur de mission. L'invention concerne également un procédé pour mettre en oeuvre ce système de communication. L'invention trouve des applications dans le domaine de l'aéronautique et, en particulier, lorsqu'il est essentiel qu'un aéronef puisse poursuivre sa mission le plus normalement possible même si certains éléments de l'aéronef sont défectueux comme, par exemple, le calculateur de mission. Etat de la technique Dans le domaine de l'aéronautique, les constructeurs d'aéronefs cherchent à construire des aéronefs robustes, aptes à résister à différentes pannes, de sorte qu'un aéronef puisse poursuivre sa mission, même avec des éléments défectueux, sans aucune réparation possible, tout en assurant un maximum de sécurité à l'équipage de l'aéronef. Contrairement aux aéronefs civils qui comportent des moyens pour communiquer en clair avec le personnel au sol, les aéronefs militaires comportent des moyens de communication qui intègrent des protections afin que les informations échangées entre l'équipage et l'extérieur de l'aéronef soient protégées. La protection des informations peut être réalisée par cryptage des données et/ou sécurisation de la transmission par changement de fréquences. Ces informations protégées sont échangées, par exemple, entre l'équipage à bord de l'aéronef et le personnel au sol ou l'équipage d'autres aéronefs volant en formation. La protection des données est réalisée sur commande d'un calculateur spécifique, appelé calculateur de mission, ou plus simplement M-30 MMS. Dans certains aéronefs, un mode de communication civile, avec des données transmises en clair, est associé au mode de communication militaire assurant la transmission sécurisée des données de communication. Dans la plupart de ces aéronefs, le mode de communication civil et le mode 2907995 2 de communication militaire sont installés côte à côte, parallèlement l'un à l'autre, et réalisés par des équipements différents. Or, d'une manière générale en aéronautique, les constructeurs cherchent à réduire au maximum la masse des aéronefs tout en conservant 5 leurs performances et, notamment, les performances de leurs modes de communication. Exposé de l'invention L'invention a justement pour but de remédier aux inconvénients des techniques exposées précédemment. A cette fin, l'invention propose un 10 système de communication embarqué intégrant le mode de communication civil et le mode de communication militaire. Les communications sont alors gérées à partir de panneaux de gestion de l'équipement radiofréquence (Radio Managment Panel , en termes anglo-saxons), appelés aussi RMP. Selon l'invention, un RMP est relié directement aux moyens de 15 communication et d'identification pour assurer un affichage des données de communication et d'identification sur le RMP même en cas de panne du calculateur de mission. Dans ce cas, le RMP affiche des valeurs par défaut des moyens de communication. Un tel système a pour avantage d'éviter l'embarquement d'un SCP, ce 20 qui entraine un gain de masse dans l'aéronef. Il a également pour avantage de permettre un affichage des données de communication principales, lorsque le calculateur de mission est défectueux, sur l'interface principale de commande, à savoir le RMP. De façon plus précise, l'invention concerne un système de 25 communication embarqué à bord d'un aéronef comportant : - des moyens de communication et d'identification pour échanger des données entre un équipage à bord de l'aéronef et un personnel extérieur à l'aéronef, - au moins un panneau de gestion des équipements radiofréquence, - un calculateur de mission connecté d'une part au panneau de gestion des équipements radiofréquence et d'autre part aux moyens de communication et d'identification, ce calculateur étant apte à gérer les données de communication et à commander le panneau de gestion des équipements radiofréquence, ledit panneau de gestion des équipements 2907995 3 radiofréquence étant relié directement aux moyens de communication et d'identification par un bus de liaison. L'invention peut comporter également une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : 5 - le panneau de gestion des équipements radiofréquence est apte à afficher des données de communication dans un mode par défaut. - le système comporte un commutateur assurant alternativement l'affichage dans un mode normal et l'affichage dans un mode par défaut. - le panneau de gestion des équipements radiofréquence est connecté 10 à un dispositif de génération électrique de l'aéronef. - le panneau de gestion des équipements radiofréquence est connecté à une batterie de l'aéronef pour un fonctionnement autonome. - le panneau de gestion des équipements radiofréquence est connecté séparément aux moyens de communication et aux moyens d'identification. 15 L'invention concerne également un procédé de mise en oeuvre de ce système de communication, caractérisé par le fait qu'une liaison directe par bus est activée entre le panneau de gestion des équipements radiofréquence et les moyens de communication et d'identification lorsque le calculateur de mission est défaillant. 20 Ce procédé peut comporter les caractéristiques suivantes : - la liaison directe par bus est activée entre le panneau de gestion des équipements radiofréquence et les moyens de communication et d'identification lorsque le calculateur de mission est en panne. - la liaison directe par bus est activée entre le panneau de gestion des 25 équipements radiofréquence et les moyens de communication et d'identification lorsque l'aéronef est hors tension. L'invention concerne également un aéronef comportant un tel système de communication. Brève description des dessins 30 La figure 1 représente un système de communication dans un aéronef utilisant un mode de communication civil et un mode de communication militaire. La figure 2 représente un système de communication présentant un mode de fonctionnement par défaut. 2907995 4 La figure 3 schématise la circulation des informations de communication dans le système de la figure 3 dans le cas où le calculateur de mission est défectueux. La figure 4 représente un exemple d'écran de RMP dans le cas d'une 5 panne du calculateur de mission. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention La figure 1 représente un système de communication dans un aéronef intégrant un mode de communication militaire et un mode de communication civil. Un ou plusieurs RMP 4-1 et 4-2 sont reliés à un calculateur de mission 10 1 (M-MMS). Les RMP sont des afficheurs commandés à partir du calculateur de mission. Un RMP comporte plusieurs fenêtres d'affichage, comme montré sur la figure 1, chaque fenêtre permettant l'affichage des données d'un canal de communication, par exemple, les données relatives à une fréquence d'émission/réception UHF, VHF ou HF. Le RMP comporte également un 15 clavier permettant, notamment, à l'équipage de modifier volontairement le canal de communication à afficher. Le calculateur de mission 1 intègre des fonctions de communication qui gèrent les fréquences d'émission/réception radiofréquence. Le calculateur de mission 1 est connecté, en plus des RMP, à un système de 20 commande et d'affichage 2, appelé CDS, qui gère l'affichage des écrans du cockpit de l'aéronef. En particulier, ce système de commande et d'affichage 2 gère l'affichage et la commande d'affichage sur les pages de communication 3. Le calculateur de mission 1 est également relié à des moyens de 25 communication et d'identification 5 de l'aéronef. Les moyens de communication peuvent être, par exemple, une station radio qui émet et/ou reçoit des informations vers/en provenance de stations radio exterieures à l'aéronef, telles qu'une tour de contrôle, une station radio au sol, des stations radios d'aéronefs en formation, etc. Les moyens d'identification sont des 30 équipements indépendants de ces moyens de communication, qui permettent d'identifier l'aéronef, notamment auprès de radars et auprès d'autres aéronefs. Le calculateur de mission 1 assure la gestion des données de communication reçues des pages de communication 3, via le CDS 2, des RMP 4 et des moyens de communication et d'identification 5. Il gère 2907995 5 également la transmission de ces données de communication vers le CDS 2, les RMP 4 et les moyens de communiction et d'identification 5. Le calculateur de mission 1 a donc un rôle de commande et de transmission de toutes les données de communication d'un tel système de communication embarqué. 5 Toutes les données de communication passent ainsi par le calculateur de mission. La configuration d'un tel système de communication embarqué à bord d'un aéronef a pour conséquence que, en cas de panne du calculateur de mission 1, l'affichage des données de communication n'est plus contrôlé. Les 10 RMP étant commandés par le calculateur de mission, les affichages dans les fenêtres des RMP 4 ne peuvent plus être rafraîchis. L'équipage de l'aéronef ne peut donc plus contrôler les données fournies par les moyens de communication et d'identification 5. Ainsi, en cas de panne de la fonction communication et/ou du calculateur lui-même, les RMP ne sont plus 15 utilisables. Pour permettre un affichage même en cas de panne du calculateur de mission, il est possible d'ajouter un RMP de secours 6, appelé SCP (Stand-by Control Panel, en termes anglo-saxons) relié aux moyens de communication et d'identification 5. Or, ce SCP est un élément indépendant, 20 dédié uniquement à une éventuelle panne du calculateur de mission. On comprend bien que ce SCP entraîne une masse supplémentaire dans l'aéronef, qui n'a d'utilité qu'en cas de défaillance du calculateur de mission. En outre, le SCP étant un élément additionnel, non nécessaire à un vol en conditions normales, il est généralement installé dans un recoin du cockpit 25 de façon à ne pas gêner l'équipage. En cas de panne du calculateur de mission, le SCP affiche des données de communication qui, du fait de l'emplacement du SCP, sont peu accessibles à la lecture. De plus, une panne du calculateur de mission nécessite une reconfiguration manuelle du système de communication par l'équipage avec 30 extinction des RMP et connexion du SCP, le SCP ayant en outre des fonctionalités réduites et une interface peu conviviale. Un système de communication présentant un mode de fonctionnement par défaut est représenté sur la figure 2. Il comporte un ou plusieurs panneau(x) de gestion de l'équipement radiofréquence (RMP) 4, 2907995 6 par exemple trois. Dans l'exemple de la figure 2, on a représenté un seul panneau de gestion de l'équipement radiofréquence 4. Le système de communication de l'invention comporte également un système de commande et d'affichage 2 (CDS), des moyens de 5 communication 5a, des moyens d'identification 5b et un calculateur de mission 1 (M-MMS) intégrant des fonctions de communication. Le RMP 4 est relié au calculateur de mission 1 qui, lui-même, est relié à un CDS 2 qui gère l'affichage des écrans du cockpit de l'aéronef et notamment des pages de communication 3. Le calculateur de mission 1 est également relié aux 10 moyens de communication et d'identification 5 de l'aéronef. Comme expliqué plus en détail par la suite, le RMP 4 est relié électriquement à un générateur électrique 7 de l'aéronef. Il peut être aussi relié à la batterie 8 de l'aéronef. Dans l'invention, le RMP 4 comporte une liaison directe 9 avec les 15 moyens de communication et d'identification 5. Cette liaison directe 9 peut être, par exemple, une liaison par bus. Le RMP 4 est ainsi relié, d'une part, au calculateur 1 et, d'autre part, aux moyens de communication et d'identification 5. Les moyens de communication 5a et les moyens d'identification 5b peuvent être indépendants les uns des autres. Dans ce 20 cas, le RMP 4 peut être connecté séparément aux moyens de communication 5a et aux moyens d'identification 5b. En fonctionnement normal, ou mode normal, c'est-à-dire lorsque l'aéronef est en vol et que le calculateur de mission 1 fonctionne correctement, les données de communication affichées dans les fenêtres 4a, 25 4b, 4c, 4d du RMP 4 correspondent à des données fournies par les moyens de communication et d'identification 5 et transmises par le calculateur 1. Dans ce cas, c'est la liaison entre le RMP et les moyens de communication et d'identification qui est active. La liaison directe 9 n'est pas activée. En cas de défaillance du calculateur de mission 1, la liaison directe 9 30 est activée. On appelle défaillance du calculateur, un état dans lequel le calculateur n'est pas apte à gérer et à transmettre des données. La défaillance du calculateur peut provenir d'une panne dudit calculateur. Elle peut provenir également d'un état hors tension du calculateur, c'est-à-dire lorsque l'aéronef n'est pas sous tension. 2907995 7 Une défaillance peut être détectée par l'équipage lui-même ou par certains dispositifs adaptés à la détection de pannes de l'aéronef. Si l'équipage détecte une défaillance du calculateur, il active la liaison directe 9 en actionnant, par exemple, un commutateur. Ce commutateur est placé sur 5 un panneau de commande accessibles par les membres d'équipage, par exemple sur le panneau plafond du poste de pilotage. Ce commutateur assure un passage du mode de fonctionnement normal à un mode de fonctionnement par défaut qui sera décrit ultérieurement. Lorsqu'une panne est détectée par les dispositifs de l'aéronef, le système de gestion centralisé 10 des pannes indique à l'équipage la panne et la procédure à suivre. Un des membres d'équipage actionne alors le commutateur. Sur la figure 3, on a représenté le système de communication de la figure 2 dans le cas où le calculateur de mission est défaillant. Dans ce cas, le calculateur de mission est shunté. Il ne peut plus recevoir ou transmettre 15 de données de communication. Il ne peut plus commander le RMP 4. Ses liaisons avec le RMP 4, le CDS et les moyens de communication et d'identification 5 sont inactives. Les éléments rendus inactifs lorsque le calculateur de mission est défaillant sont représentés par un bloc grisé, référencé 10, sur la figure 3. 20 Dans ce cas, le RMP 4 est reconfiguré de façon à pouvoir piloter les moyens de communication et d'identification 5. La reconfiguration est automatique dès que l'équipage a activé la liaison directe 9. En effet, le RMP, de par sa conception, contient des fonctions de communication permettant de gérer les moyens de communication. En avionique militaire 25 classique, ces fonctions du RMP sont désactivées afin d'assurer la gestion complète des données de communication par le calculateur de mission (pour des raisons de cryptage, notamment). Dans l'invention, lorsque le calculateur est shunté, le RMP retrouve ses fonctions de communication. Il peut alors recevoir et afficher, dans ses fenêtres, les données de communication 30 fournies par les moyens de communication et d'identification 5 via la liaison directe 9. Les données affichées sont des données par défaut, c'est-à-dire les valeurs d'informations codées en dur dans les équipements et, en particulier, dans le RMP. Ces données par défaut correspondent aux commandes 2907995 8 essentielles pour que l'aéronef puisse poursuivre sa mission. L'affichage de ces données par défaut est appelé mode par défaut. Ainsi, en cas de panne du calculateur de mission, le RMP, via sa liaison directe 9 avec les moyens de communication et d'identification 5, est 5 apte à récupérer et à afficher, dans un mode par défaut, toutes les données de communication nécessaires pour que l'équipage de l'aéronef puisse continuer sa mission. Ainsi, la connexion selon l'invention du RMP 4 aux moyens de communication et d'identification 5 a pour effet de rendre l'aéronef robuste à toute panne du calculateur de mission. 10 Le RMP 4 est alimenté électriquement par le système de génération électrique 7 de l'aéronef. En outre, il est relié à la batterie 8 de l'aéronef. Ainsi, en cas de problème électrique avec le système de génération électrique 7, le RMP peut fonctionner de façon autonome grâce au courant électrique fourni par la batterie 8. Dans ce cas, pour des raisons de gestion 15 de l'énergie, un seul RMP est alimenté en électricité, ce RMP affichant alors les données minimales pour assurer le vol, par exemple la radio V/UHF n 1. Cette autonomie permet aussi une communication à des fins opérationnelles sur le mode OFF de l'aéronef, c'est-à-dire lorsque l'aéronef est hors tension. Une telle communicationi peut être utile, notamment, 20 lorsque l'aéronef est au sol, par exemple au parking, ou lors de la mise en route de l'aéronef, par exemple pour demander de la maintenance sans présence d'équipage de conduite, etc. Plus précisément, lorsque l'aéronef est hors tension, c'est-à-dire lorsque les calculateurs sont éteints, l'équipage peut allumer le RMP 4 par l'intermédiaire d'un potentiomètre de luminosité 11 25 (OFF - BRT). Un exemple de RMP est représenté sur la figure 4. Ce RMP comporte un clavier équipé notamment d'un potentiomètre de luminosité 11 permettant d'allumer l'écran de RMP 4. Dans le cas où l'aéronef est au sol et que les calculateurs sont hors tension, l'affichage du RMP se reconfigure pour afficher les données de communication de la configuration par défaut. 30 Par exemple, la fenêtre 4a peut afficher les données de la fréquence radio VHF-UHF n 1, la fenêtre 4b les données de la fréquence radio VHF-UHF n 2 et la figure 4d les données d'identification relatives au transpondeur de l'aéronef. Ainsi, en cas de défaillance du calculateur de mission, l'équipage de 35 l'aéronef est en mesure de garder le contrôle des moyens de communication 2907995 9 et d'identification sur l'interface principale constituée par le RMP. L'équipage peut ainsi conserver sa façon d'appréhender les évènements en utilisant le même écran qu'en fonctionnement normal, puisqu'il n'y a pas besoin d'utiliser un RMP de secours (ou SCP) qui serait placé à un endroit différent 5 du RMP 4 et peu accessible en lecture. En outre, la défaillance du calculateur de mission ne nécessite aucun effort de reconfiguration manuelle par l'équipage. La reconfiguration du RMP est automatique de sorte que la tache en cours n'est pas interrompue. 10 REVENDICATIONS 1. - Système de communication embarqué à bord d'un aéronef comportant : -des moyens de communication et d'identification (5) pour échanger des données entre un équipage à bord de l'aéronef et un personnel extérieur à l'aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte : - au moins un panneau de gestion des équipements radiofréquence (4), et - un calculateur de mission (1) connecté d'une part au panneau de gestion des équipements radiofréquence (4) et d'autre part aux moyens de communication et d'identification (5), ce calculateur étant apte à gérer les données de communication et à commander le panneau de gestion des équipements radiofréquence, et en ce que le panneau de gestion des équipements radiofréquence (4) est relié directement aux moyens de communication et d'identification (5) par un bus de liaison (9). 2 û Système de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce que le panneau de gestion des équipements radiofréquence (4) est apte à afficher des données de communication dans un mode par défaut. 3 û Système selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un commutateur assurant alternativement l'affichage dans un mode normal et l'affichage dans un mode par défaut. 4. û Système de communication selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le panneau de gestion des équipements radiofréquence (4) est connecté à un dispositif de génération électrique (7) de l'aéronef. 5. - Système de communication selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le panneau de gestion des équipements radiofréquence (4) est connecté à une batterie (8) de l'aéronef pour un fonctionnement autonome. 6 û Système de communication selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le panneau de gestion des 2907995 11 équipements radiofréquence est connecté séparément aux moyens de communication (5a) et aux moyens d'identification (5b). 7. - Procédé de mise en oeuvre du système de communication selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une 5 liaison directe par bus (9) est activée entre le panneau de gestion des équipements radiofréquence (4) et les moyens de communication et d'identification (5) lorsque le calculateur de mission est défaillant. 8. - Procédé de mise en oeuvre du système de communication selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la liaison 10 directe par bus (9) est activée entre le panneau de gestion des équipements radiofréquence et les moyens de communication et d'identification lorsque le calculateur de mission est en panne. 9. -Procédé de mise en oeuvre du système de communication selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la liaison directe par bus (9) est 15 activée entre le panneau de gestion des équipements radiofréquence et les moyens de communication et d'identification lorsque l'aéronef est hors tension. 10. û Aéronef caractérisé en ce qu'il comporte un système de communication selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. 20 11. û Aéronef caractérisé en ce qu'il comporte un moyen mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9.