Brevet FR2915303A1 — publié le 20081024

DISPOSITIF ET PROCEDE DE PROTECTION CONTRE LES INTRUSIONS DANS LES LOGEMENTS DE TRAIN D'UN AERONEF La présente invention concerne un dispositif et un procédé d'alerte en cas d'introduction de corps étrangers dans les logements de train d'aéronefs. Il arrive que des migrants clandestins risquent leur vie en embarquant dans les logements de train d'atterrissage d'avions de ligne sur des trajets internationaux. Le manque d'oxygène et la température inférieure à -40 C critique en altitude, rend ce trajet dans la plupart des cas extrêmement dangereux, voir mortel. L'expérience montre que très peu de passagers clandestins ont survécu à ce type de trajet. Paradoxalement, il est relativement facile de se hisser à bord des aéronefs à l'aide de la cinématique des logements de train. Ce risque est en outre accru dans des aéroports où la surveillance des alentours est très réduite, ce qui facilite l'accès du clandestin à l'aéronef. Les compagnies aériennes font en générale une inspection des logements de train lors du tour de l'avion avant décollage, mais cette inspection est inefficace pour deux raisons : - sur certains gros porteurs, l'espace réservé au logement de train est immense et l'inspection rendue difficile à cause des nombreux recoins, surtout si cette inspection est faite de nuit; 2 - l'expérience montre enfin que la plupart des clandestins montent lors de la phase de décollage notamment lors de l'alignement de l'avion avant la mise des gaz. De plus beaucoup de décollage d'avions de ligne à partir des pays à fort 5 taux d'émigration s'effectuent de nuit, ce qui rend encore plus difficile le repérage des volontaires pour passage clandestin. Une autre problématique est liée à l'aspect sûreté dans le sens où la facilité d'accès aux logements de train avant le décollage et la difficulté d'inspection peut constituer un risque pour la sécurité du vol. 10 L'objectif de la présente invention est de proposer un système permettant de protéger l'avion contre des intrusions potentielles, non seulement pour sauver la vie des personnes souhaitant s'introduire dans les logements de train d'atterrissage, mais aussi pour améliorer la sûreté des aéronefs. Pour ce faire la présente invention prévoit de dispositif de protection contre 15 les intrusions dans des logements de trains d'atterrissage d'un aéronef caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capteur, pour au moins un logement, de couverture d'au moins une zone d'entrée du logement, relié à un calculateur adapté à traiter les données issues du capteur pour détecter l'intrusion d'une cible et à générer une information de présence d'intrusion adaptée à déclencher une 20 alarme et pour lequel le calculateur est relié à un dispositif de fourniture d'informations de phases de vol ou de vitesse sol de l'aéronef, le dispositif comportant des moyens adaptés à changer le statut de détection, d'un mode actif à un mode inactif, en fonction desdites informations de phases de vol ou de vitesse sol. 25 La présente invention prévoit en outre un procédé de détection d'intrusion dans au moins un logement de train d'atterrissage d'un aéronef comprenant: - une surveillance de la zone d'entrée du logement avec un dispositif comportant au moins un capteur relié à un calculateur de détection et de validation; 30 - un traitement les données issues du capteur au niveau du calculateur pour isoler une signature représentative d'une intrusion dans ledit logement, - un déclenchement d'alarme lorsqu'une détection d'intrusion est détectée, 3 -une détermination, de plages d'activation de la surveillance et de plages d'inactivation de la surveillance en fonction de données issues d'au moins un calculateur avionique émetteur de données représentatives de phases de vol ou de vitesse sol de l'aéronef, et, - une validation de l'alarme lorsque les données représentatives de phases de vol ou de vitesse sol sont déterminées comme compatibles avec la plage d'activation de la surveillance. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront apparents à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation non limitatifs en 10 référence aux dessins qui représentent: en figure 1: une vue schématique d'un aéronef équipé d'un dispositif selon l'invention; en figure 2: un détail d'une trappe de train d'aéronef et de la zone d'entrée du logement de train; 15 en figure 3: une représentation schématiques des phases de vol et des phases de fonctionnement d'un dispositif selon l'invention; en figure 4: un schéma simplifié d'un dispositif selon l'invention; aux figures 5A et 5B: des schémas blocs d'exemples d'intégration d'un dispositif selon l'invention dans une architecture avionique. 20 Selon les figures 1 et 2, le dispositif de protection contre les intrusions dans les logements 3 de trains d'atterrissage 2 d'un aéronef 1 selon l'invention comprend pour au moins un logement de train au moins un capteur 4, de couverture d'au moins une zone d'entrée du logement, relié à un calculateur 6 adapté à traiter les données issues du capteur 4. 25 Le but du système n'est pas d'effectuer une surveillance de zone, ici en l'occurrence les logements de train, mais plutôt de se comporter comme un système anti-intrusion. Préférablement, le dispositif de protection selon la figure 1 comprend une pluralité de capteurs 4 embarqués à l'intérieur des logements de trains et pourvus 30 de zones de détection tournées vers l'extérieur des logements de train. La figure 2 illustre en hachuré un exemple de zone d'entrée 5 d'un logement de train d'atterrissage d'un aéronef, cette zone d'entrée constituant la zone à surveiller de façon privilégiée. 4 Le dispositif selon l'invention utilise des capteurs embarqués du type capteur infra-rouge ou radar ou laser ou du type système de vidéo intelligente utilisant une détection de mouvement ou une combinaison de plusieurs technologies comme notamment la combinaison de capteur radar et infra-rouge pour fournir, comme représenté en figure 4 des données adaptées pour détecter l'intrusion d'une cible 7 et à générer une information de présence ou d'absence d'intrusion adaptée à déclencher une alarme 8. Dans le cas où les capteurs sont de type infra-rouges, ils peuvent être disposés en sorte de surveiller l'intérieur du logement de train. Dans le cas où les capteurs sont de type capteur radar, les capteurs disposés à l'intérieur du logement ont leur zone de couverture dirigée vers l'ouverture du logement et peuvent aisément voir leur portée de détection limitée à la zone intérieure du logement de train surtout dans le cas où ce sont des capteurs pourvus d'une électronique de détection qui va annuler les échos correspondant à des personnes ou objets en mouvement à distance de l'entrée du logement de train. Cette technologie radar est particulièrement adaptée car elle permet de limiter la portée de détection à la zone intérieure du logement de train et d'éviter ainsi des alarmes intempestives. Le principe de l'invention est que le ou les capteurs 4 émettent vers le calculateur 6 des données représentatives de la présence ou non d'un élément en mouvement au niveau de l'entrée du logement de train, que le calculateur traite ces données pour valider que la cible détectée correspond à une intrusion et que, en fonction de la validité de conditions d'environnement telles que la vitesse sol ou les phases de vol de l'appareil, le calculateur déclenche ou non l'alarme 8 selon qu'il détermine que les conditions d'environnement sont telles que la détection doit être considérée comme valide ou non. Dans le cadre de l'invention le capteur 4 peut être un capteur simple, qui envoie en continu des données de type analogiques, telles qu'une mesure thermique dans le cas d'un capteur infra-rouge, une trame vidéo dans le cas d'un capteur vidéo, le calculateur comportant en interne les moyens de traitement adaptés à détecter et différencier une intrusion d'une mesure normale. Le capteur 4 peut aussi être un capteur pourvu d'une électronique de détection et de mise en forme de sorte que le capteur envoie alors au calculateur des données représentatives d'une intrusion lorsque une cible valide a été détectée. 5 Dans ce dernier cas, les capteurs peuvent envoyer des données de type trame informatique et être reliés en parallèle sur un bus de communication de type bus informatique ce qui simplifie le câblage du dispositif et permet même de relier les capteurs 4 et le calculateur 6 au travers d'un bus de communication préexistant de l'aéronef. Le dispositif de protection selon l'invention est tel que le calculateur 6 est relié à un dispositif 9 de fourniture d'informations de phases de vol de l'aéronef. Les figures 5A et 5B qui sont décrites ci-après correspondent à deux modes de réalisation de l'invention selon que le calculateur 6 est relié à un dispositif centralisé ou non. La figure 5A correspond à un exemple de réalisation pour lequel le dispositif de fourniture d'informations comprend un dispositif d'alarme centralisé 13 de gestion des alarmes générées à bord de l'aéronef, effectuant une gestion des priorités d'alarmes et adapté à masquer certains types d'alarmes pendant des phases critiques telles que le décollage et l'atterrissage de l'aéronef et auquel est relié le calculateur 6. la figure 5B à un mode de réalisation pour lequel le dispositif de l'invention comporte ses propres moyens de visualisation, le dispositif de fourniture d'informations 9 étant un panneau du cockpit regroupant des informations d'alarmes. En référence à la figure 5A, le dispositif de l'invention est relié en entrée à plusieurs équipements. Il est d'une part relié à des calculateurs 14 (ADIRU: Air Data Inertial Reference Unit selon la terminologie anglo-saxonne) qui sont des calculateurs embarqués qui fournissent un grand nombre de données références à l'avionique dont notamment la vitesse sol (Ground speed) de l'avion. Les ADIRU 1 et 2 envoient la vitesse sol au calculateur 6. Cette vitesse sol permet de changer le statut de détection du dispositif en mode inactif ou en mode 6 actif. L'ADIRUI est utilisé en tant que source primaire, l'ADIRU2 est utilisé en mode dégradé en cas de perte de I'ADIRUI. Le calculateur 6 de l'invention comporte sa propre horloge interne et est en outre relié à un générateur horloge avion CLOCK 10 fournissant l'heure GMT permettant de synchroniser l'horloge interne du dispositif de l'invention. Le calculateur 6 comporte une unité 17 (BITE: Built ln test Equipment) système de test automatique, répondant à des normes avioniques et intégré aux calculateurs de l'avionique, adaptée à transmettre un message d'erreur (FAULT) en cas de défaillance dudit calculateur pour allumer un témoin d'erreur 18 au niveau du cockpit. Cette unité réalise des étapes d'auto test du dispositif et permet une visualisation en cas de détection de défauts. Le calculateur 6 est relié en sortie à un équipement centralisé de gestion des alarmes avion (FWS: Flight Warning System) partie d'un système centralisé de gestion des alarmes avion (ECAM: Electronic Centralised Aircraft Monitoring) comportant un écran 9 de contrôle des alarmes (EWD: ECAM Warning Display). Le dispositif de l'invention doit informer les pilotes ou la maintenance notamment en cas d'intrusion de nuit. Selon l'exemple de la figure 5A, ces informations sont relayées par le 20 système centralisé 13 nommé FWS. Ce système gère toutes les alarmes générées à bord et effectue aussi une gestion des priorités afin qu'il n'y ait pas superposition d'alarme. Par exemple, une alarme de niveau d'huile ne viendra jamais en superposition d'une alarme feu moteur qui est beaucoup plus critique. 25 En plus de cette gestion du niveau de criticité, le FWS masque certain type d'alarme pendant les phases critiques comme le décollage et l'atterrissage. Tous les avions de ligne sont équipés de ce système centralisé d'alarme. Cependant, les standards du FWS varient en fonction des types d'avion. Par exemple, pour qu'un un nouveau système se connecte directement au FWS, il faut 30 que le FWS soit équipé du standard adéquat afin de reconnaître ce nouveau système. Dans le cas de la figure 5A, le FWS est équipé du bon standard et dans ce cas le dispositif de l'invention peut y être connecté. 7 Le calculateur 6 du dispositif de l'invention envoie au FWS les informations suivantes: - la ou les alerte(s); - la localisation de l'alerte (train central, train latéral gauche, train 5 avant, etc..) ses messages de panne. En cas de détection d'une panne, le calculateur 6 éclaire aussi le voyant 18 FAULT dans le cockpit. Toujours selon la figure 5A, le dispositif comprend en outre un bouton 10 marche/arrêt 11 bi-stable localisé dans le cockpit et relié au calculateur 6. Ce bouton permet de couper complètement le système en cas de panne majeure ou tout simplement si l'opérateur ne souhaite pas utiliser le système (en cas de maintenance par exemple). Enfin, le dispositif comprend en outre un bouton mono stable 12 localisé 15 dans le cockpit et relié au calculateur 6 pour couper et remettre l'alarme à zéro. Le dispositif de l'invention est préférablement équipé d'une source d'énergie propre rechargeable 16 afin de pouvoir fonctionner de façon complètement indépendante. Cela peut-être une batterie, un super-condensateur ou autre. Cette source d'énergie propre est rechargée par la génération électrique 19 de l'avion 20 (115VAC par exemple). Dans le cas de la figure 5B, le FWS n'a pas le bon standard et la génération d'alarme à partir du dispositif de l'invention est faite par un moyen non centralisé. De ce fait, le dispositif de l'invention est préférablement pourvu de deux architectures, la première intégrée avec connexion au FWS, la deuxième en mode 25 autonome avec une génération d'alarme spécifique sans passer par le FWS. Afin de palier à l'absence de connexion au FWS qui gère un certain nombre de priorité comme expliqué ci-dessus, il faut rajouter une connexion spécifique qui permette d'être sûr que le système est coupé lors des phases de décollage (même en cas de pannes de ADIRU) et qu'il n'y a pas de superposition d'alarme 30 lors de phase critique. A cet effet, une connexion supplémentaire est ajoutée en entrée avec un des calculateurs de gestion des messages d'alerte et des paramètres de vol 15 du 8 système avionique dénommé FWC (Flight Warning Computer) qui donne notamment les phases de vol avion. Une telle connexion ne nécessite aucun standard spécifique puisque dans ce cas là, on vient chercher une information, en l'occurrence ici les phases de 5 vols. Le FWC1 émet des données représentatives des phases de vol et ces données sont reçues et traitées par le calculateur du dispositif de l'invention en sorte de changer le statut de détection du dispositif de inactif à actif en fonction des phases de vol. 10 Le dispositif est en outre connecté aux ADIRU1 et 2 utilisés en sauvegarde du FWC1 (en cas de panne du FWC1 en vol par exemple). Comme pour le dispositif de la figure 5A, le dispositif de la figure 5B comprend un bouton de mise hors fonction (bouton OFF) bi-stable localisé dans le cockpit qui permet de couper complètement le système. 15 Il comprend aussi un bouton mono stable localisé dans le cockpit permettant de couper et de remettre l'alarme à zéro ainsi que d'éteindre le voyant lumineux dans le cockpit et l'alarme audio 20. Dans le cas de la figure 5B le dispositif comprend un voyant lumineux spécifique (INTRUD Light) 21 qui s'allume en cas de détection d'intrusion et 20 génère par l'intermédiaire d'un haut-parleur spécifique localisé dans le cockpit (voix synthétique par exemple) une alarme sonore 20 en cas d'intrusion. Il comporte enfin le voyant FAULT 18 dans le cockpit qui s'allume en cas de panne. Aussi, le dispositif comporte, dans un cas comme dans l'autre, des moyens 25 adaptés à changer son statut de détection, d'un mode actif à un mode inactif, en fonction des informations de phases de vol au travers des données fournies par les calculateurs ADIRU ou FWC. En particulier, dans le cas du fonctionnement autonome de la figure 5B, le calculateur 6 lui même comporte les moyens de prise en compte de l'information 30 de phase de vol adaptés à activer la détection lorsque l'aéronef est au sol, à désactiver la détection lors de la phase de décollage à partir d'une première vitesse sol donnée et à réactiver la détection lors de l'atterrissage à une seconde vitesse sol alors que dans le cadre de la figure 5A les moyens de prise en compte 9 de l'information sont éventuellement localisés dans le FWS avec des consignes de vitesse particulières au dispositif de l'invention. La figure 3 représente un exemple d'états du dispositif selon les phases de vol de l'avion. Dans la phase "a" à partir de la mise sous tension du système (AC power ON) le dispositif est actif jusqu'à ce que l'avion roule à une vitesse par exemple de 20 à 50 noeuds et préférablement de l'ordre de 40 noeuds . A partir de cette vitesse, le système passe à l'état inactif pendant toute la phase de vol "b" jusqu'à ce que l'avion atterrisse et réduise sa vitesse à une vitesse de l'ordre de 90 à 60 noeuds et par exemple autour de 80 noeuds. En phase "c" le système est remis en activité pendant toute la phase de roulage à partir du passage de la vitesse au dessous de 80 noeuds, pendant la phase d'arrêt au parking pour le réapprovisionnement en carburant, le débarquement et l'embarquement des passagers et jusqu'au nouveau décollage et une vitesse atteinte de 40 noeuds. En phase "d" phase de vol, le système est de nouveau inactivé et de retour au sol, phase "e", à une vitesse inférieure à 80 noeuds jusqu'à la coupure de l'alimentation électrique (AC power OFF) le système est remis en activité. Comme décrit précédemment, les capteurs 4 et le calculateur 6 sont avantageusement reliés au travers d'un bus avionique de l'aéronef et en particulier au travers d'un bus répondant à la norme ARINC 429, l'aéronef comprenant une pluralité de capteurs 4 et au moins un calculateur 6 reliés au travers du bus avionique. Le procédé de détection d'intrusion dans au moins un logement 3 de train d'atterrissage 2 d'un aéronef 1 avec le dispositif décrit ci-dessus comprend ainsi une surveillance de la zone d'entrée du logement avec un dispositif comportant au moins un capteur relié à un calculateur de détection et de validation, un traitement les données issues du capteur au niveau du calculateur pour isoler une signature représentative d'une intrusion dans ledit logement, une détermination, de plages de surveillance et de plages d'inactivation en fonction de données issues d'au moins un calculateur avionique émetteur de données représentatives de phases de vol ou de vitesse sol de l'aéronef, un déclenchement d'alarme lorsqu'une détection d'intrusion est détectée et que les données représentatives de phases 10 de vol ou de vitesse sol sont déterminées comme compatibles avec la plage de surveillance. Dans le cas vu précédemment pour lequel le dispositif est autonome, on réalise la détermination des plages d'activation de la surveillance et d'inactivation de la surveillance sont réalisées au niveau du calculateur de détection et de validation. Dans le cas où le calculateur du dispositif est raccordé à un calculateur de regroupement d'alarmes de type LWS gérant les alarmes et les priorités, le calculateur de détection et de validation transmet des donnée de détection d'intrusion au calculateur de regroupement d'alarmes et on effectue la détermination des plages d'activation de la surveillance et d'inactivation de la surveillance et on valide ou non la ou les alarmes générées par le calculateur du dispositif au niveau du calculateur de regroupement d'alarme. Le dispositif selon l'invention sera dénommé dans le language technique 15 aéronautique LGWSS pour Landing Gear Weil Surveillance System selon la terminologie anglo-saxonne. L'invention n'est pas limitée aux exemples représentés et notamment, le dispositif adapté pour les logements de trains d'atterrissage qui restent ouverts pendants toutes les phases où l'avion est au sol peut être complété par des 20 capteurs de détection d'intrusions dans d'autres logements de l'aéronef tout en restant dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de protection contre les intrusions dans des logements (3) de trains d'atterrissage (2) d'un aéronef (1) caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capteur (4), pour au moins un logement, de couverture d'au moins une zone (5) d'entrée du logement, relié à un calculateur (6) adapté à traiter les données issues du capteur (4) pour détecter l'intrusion d'une cible (7) et à générer une information de présence d'intrusion adaptée à déclencher une alarme (8) et pour lequel le calculateur (6) est relié à un dispositif (9) de fourniture d'informations de phases de vol ou de vitesse sol de l'aéronef, le dispositif comportant des moyens adaptés à changer le statut de détection, d'un mode actif à un mode inactif, en fonction desdites informations de phases de vol ou de vitesse sol. 2 - Dispositif de protection selon la revendication 1 pour lequel le calculateur (6) comporte des moyens, de prise en compte de l'information de phase de vol ou de vitesse sol, adaptés à activer la détection lorsque l'aéronef est au sol, à désactiver la détection lors de la phase de décollage à partir d'une première vitesse sol donnée et à réactiver la détection lors de l'atterrissage à une seconde vitesse sol. 3 - Dispositif de protection selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comprend un bouton marche/arrêt (11) bi-stable localisé dans le cockpit et 20 relié au calculateur (6). 4 - Dispositif de protection selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le calculateur (6) est relié à un dispositif d'alarme centralisé (13), de gestion des alarmes générées à bord de l'aéronef, effectuant une gestion des priorités d'alarmes et adapté à masquer certains types d'alarmes pendant des 25 phases critiques telles que le décollage et l'atterrissage de l'aéronef. 5 - Dispositif de protection selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de capteurs (4) embarqués à l'intérieur des logements et pourvus de zones de détection tournées vers l'extérieur des logements.12 6 - Dispositif de protection selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les capteurs embarqués sont du type radar à portée de détection limitée à la zone intérieure du logement de train. 7 - Aéronef équipé d'un dispositif de protection selon l'une des 5 revendications précédentes. 8 - Procédé de détection d'intrusion dans au moins un logement (3) de train d'atterrissage (2) d'un aéronef (1) caractérisé en ce qu il comprend: - une surveillance de la zone d'entrée du logement avec un dispositif comportant au moins un capteur relié à un calculateur de détection et de 10 validation; - un traitement les données issues du capteur au niveau du calculateur pour isoler une signature représentative d'une intrusion dans ledit logement, - un déclenchement d'alarme lorsqu'une détection d'intrusion est détectée, - une détermination, de plages d'activation de la surveillance et de plages 15 d'inactivation de la surveillance en fonction de données issues d'au moins un calculateur avionique émetteur de données représentatives de phases de vol ou de vitesse sol de l'aéronef, et, - une validation de l'alarme lorsque les données représentatives de phases de vol ou de vitesse sol sont déterminées comme compatibles avec la plage 20 d'activation de la surveillance. 9 - Procédé de détection d'intrusion dans au moins un logement (3) de train d'atterrissage (2) d'un aéronef (1) selon la revendication 8 pour lequel la détermination des plages d'activation de la surveillance et d'inactivation de la surveillance sont réalisées au niveau du calculateur de détection et de validation. 25 10 - Procédé de détection d'intrusion dans au moins un logement (3) de train d'atterrissage (2) d'un aéronef (1) selon la revendication 8 pour lequel le calculateur de détection et de validation transmet des donnée de détection d'intrusion à un calculateur de regroupement d'alarmes et pour lequel le calculateur de regroupement d'alarme effectue la détermination des plages 30 d'activation de la surveillance et d'inactivation de la surveillance et valide ou non l'alarme.