Brevet FR2918802A1 — publié le 20090116

Balise de détresse améliorée La présente invention est relative à une balise de détresse améliorée pour giravions et autres aéronefs. Le domaine technique de l'invention est celui de la fabrication de giravions. La présente invention est plus particulièrement relative à une balise de détresse adaptée pour équiper un aéronef doté d'une antenne et pour être reliée à cette antenne. I1 est connu d'équiper un hélicoptère d'une antenne solidaire du fuselage et reliée à un émetteur radiofréquence, comme décrit par exemple dans le brevet FR-2743198. I1 est en particulier connu d'équiper un hélicoptère d'une balise de détresse comportant un boîtier équipé d'un connecteur, intégrant un émetteur radio et un organe de liaison reliant l'émetteur au connecteur, le connecteur permettant de connecter la balise -- et son émetteur û soit à une antenne solidaire de l'hélicoptère, soit à une antenne auxiliaire portative. Ceci permet à un occupant de l'hélicoptère, après un accident ayant endommagé l'antenne solidaire de l'hélicoptère, de connecter la balise à l'antenne auxiliaire et le cas échéant d'emporter avec lui la balise et l'antenne auxiliaire à distance de l'hélicoptère, de façon à déclencher ou maintenir l'émission par la balise d'un signal radio d'alerte. L'activation de l'émetteur de la balise peut résulter de la détection d'un incident - tel qu'un choc -opérée par un circuit relié à un capteur de choc intégré à la balise, et/ou peut résulter de l'action manuelle d'un être humain sur un organe de déclenchement intégré à la balise, tel qu'un interrupteur. Le brevet US-6411260 décrit une antenne pour une balise de détresse qui est conçue pour émettre des signaux de détresse à trois fréquences radio, i.e. 121.5 MHz, 243 MHz, et 406.025 MHz. Le brevet FR-2660093 décrit un dispositif d'alimentation d'une 5 balise émettant à cette dernière fréquence. Les brevets FR-2776391, FR-2873451, JP-11177462 décrivent d'autres caractéristiques et utilisations de balises de détresse. Les balises de détresse pour aéronef présentent des inconvénients. Notamment en cas de crash de l'aéronef, l'antenne solidaire de 10 l'aéronef, l'antenne auxiliaire, le(s) câble(s) cle liaison entre cette(ces) antenne(s) et l'émetteur, et/ou le connecteur intégré au boîtier de la balise peu(ven)t se rompre ou se détériorer, ce qui peut limiter ou empêcher l'émission d'un signal de détresse. Par ailleurs, notamment en cas de crash et rupture de l'antenne 15 solidaire de l'aéronef (ou de la liaison avec l'émetteur), les éventuels rescapés peuvent être dans l'incapacité de récupérer la balise et l'antenne auxiliaire portable, et/ou dans l'incapacité de les connecter et faire émettre la balise. Un objectif de l'invention est de remédier à ce problème. 20 Un objectif de l'invention est de proposer une balise de détresse pour aéronef qui soit améliorée et/ou qui remédie, en partie au moins, aux lacunes ou inconvénients des balises de détresse pour aéronef connues. Selon un aspect de l'invention, il est proposé une balise de détresse 25 comportant un boîtier équipé d'un connecteur pour le raccordement de la balise à une antenne extérieure au boîtier, la balise comportant, à l'intérieur du boîtier : un capteur sensible à un incident tel qu'un choc ou une immersion, - un émetteur, - un organe de détection et de commande qui est relié au capteur et à l'émetteur et est arrangé pour déclencher le fonctionnement de l'émetteur lorsqu'un incident est détecté, - une antenne intégrée, - un(e) bascule ou interrupteur intercalé(e) entre l'émetteur et le connecteur d'une part, et entre l'émetteur et l'antenne intégrée d'autre part, et - un organe sensible à la puissance électromagnétique Pi émise (par l'émetteur) et transmise (par l'interrupteur) vers le connecteur et à la puissance électromagnétique Pr renvoyée par le connecteur, i.e. sensible à l'adaptation d'impédance entre l'antenne extérieure et l'émetteur, lequel organe sensible est relié ou intégré à l'organe de détection et de commande, et est de préférence disposé entre la bascule et le connecteur, l'organe de détection et de commande étant relié à la bascule et arrangé (en particulier programmé) pour commander la délivrance des signaux délivrés par l'émetteur à l'antenne extérieure ou bien à l'antenne intégrée, selon l'état de l'organe sensible. Selon des modes préférés de réalisation de l'invention : - l'organe de détection et de commande est arrangé pour scruter l'état de l'organe sensible à intervalles de temps réguliers après la détection d'un incident ; -l'organe sensible est sensible au rapport d'ondes stationnaires ROS/VSWR dans une ligne de transmission reliant une sortie de la bascule au connecteur ; - l'organe de détection et de commande est arrangé pour comparer le rapport d'ondes stationnaires ROS/VSWR à une valeur déterminée, à intervalles de temps réguliers après la détection d'un incident ; -l'organe de détection et de commande est arrangé pour maintenir inchangé l'état ou position (post, pos2) de la bascule pendant une durée (templ, temp2) déterminée ; - l'antenne intégrée peut être une antenne à fente; -l'émetteur est arrangé pour émettre des signaux à une ou plusieurs fréquences, en particulier à deux ou trois fréquences, notamment à au moins une des fréquences 121.5 MHz, 243 MHz, 406.025 MHz. D'autres aspects, caractéristiques, et avantages de l'invention apparaissent dans la description suivante, qui se réfère aux dessins annexés et qui illustre, sans aucun caractère limitatif, des modes préférés de réalisation de l'invention. La figure 1 est un schéma synoptique illustrant les principaux composants d'une balise selon l'invention dans une configuration d'émission d'un signal de détresse par une antenne extérieure au boîtier de la balise. La figure 2 est un schéma synoptique de la balise de la figure 1 dans une configuration d'émission d'un signal de détresse par l'antenne interne au boîtier de la balise. La figure 3 est un organigramme simplifié du mode de scrutation de l'adaptation d'impédance de la ligne de transmission des signaux de détresse vers le connecteur pour l'antenne extérieure, et de la commande du basculement temporisé entre les deux états/positions de la bascule de la balise selon l'invention. Par référence aux figures 1 et 2 notamment, la balise 10 comporte un boîtier 11 équipé d'un connecteur 12 pour le raccordement de la balise à une antenne (13 ou 14) extérieure au boîtier : soit une antenne 13 solidaire du fuselage d'un hélicoptère, soit une antenne 14 auxiliaire portative qui est embarquée à bord de l'hélicoptère et peut être connectée à la balise portative 10 par un occupant ayant constaté la détérioration de l'antenne 13 ou bien ayant quitté l'hélicoptère en emportant la balise et l'antenne auxiliaire. La balise comporte, à l'intérieur du boîtier 11, un capteur 15 de choc tel qu'un accéléromètre piézoélectrique, un circuit émetteur 16 de signaux de détresse selon un format (amplitude, durée, modulation, fréquence, notamment) approprié, ainsi qu'un organe 18 de détection et de commande qui est relié au capteur 15 et à l'émetteur 16 par des liaisons respectives 30, 31. L'organe 18 ù tel qu'un circuit à microprocesseur est programmé pour déclencher le fonctionnement de l'émetteur lorsqu'un choc est détecté. La balise comporte en outre, à l'intérieur du boîtier, une antenne 19 intégrée, une bascule 20 interconnectée entre l'émetteur 16 et le connecteur 12 d'une part, et entre l'émetteur 16 et l'antenne 19 intégrée d'autre part, ainsi qu'un organe 21 sensible à la puissance électromagnétique Pi transmise vers le connecteur et à la puissance électromagnétique Pr renvoyée par le connecteur. L'antenne intégrée peut être une antenne à fente. L'organe sensible 21 est relié ou intégré à l'organe 18 de détection et de commande, et connecté entre la bascule 20 et le connecteur 12. L'organe 21 est ainsi sensible au rapport d'ondes stationnaires ROS/VSWR dans la ligne de transmission reliant une sortie de la bascule au connecteur. L'organe 18 de détection et de commande est relié à la bascule et arrangé (en particulier programmé) pour commander la délivrance des signaux délivrés par l'émetteur à l'antenne extérieure 13 ou 14, ou bien à l'antenne intégrée 19, selon l'état de ou niveau détecté par - l'organe sensible 21. L'organe 18 de détection et de commande est en outre arrangé pour scruter l'état de l'organe sensible 21 à intervalles de temps réguliers (après la détection d'un incident). L'organe 18 de détection et de commande est en particulier arrangé pour comparer le rapport d'ondes stationnaires ROS/VSWR à une valeur déterminée, à intervalles de temps réguliers, après la détection d'un incident. Comme illustré figure 3, l'organe 18 de détection et de commande est également programmé pour maintenir inchangé l'état ou position (posl ou pos2 correspondant respectivement aux figures 1 et 2) de la bascule pendant une durée (templ, temp2) déterminée : après une commande de basculement (de l'interrupteur 20 figures 1 et 2) dans la position post (étape 104) ou dans la position pos2 (étape 102), une nouvelle scrutation (étape 100) de la valeur du ROS suivie de la comparaison (étape 101) de cette valeur à la valeur x déterminée, n'intervient qu'après écoulement d'une durée déterminée, respectivement la durée templ (étape 105) ou la durée temp2 (étape 103). Conformément à un aspect de l'invention, l'antenne intégrée à la balise est utilisée pour émettre un signal de détresse uniquement si l'antenne extérieure est détériorée ou déconnectée. Cette détérioration ou déconnexion peut être détectée par la mesure du rapport ROS ou VSWR ( voltage standing-wave ratio ) au niveau de la ligne de transmission entre l'interrupteur/bascule et l'émetteur * lorsqu'une valeur du rapport ROS est inférieure à une valeur prédéterminée û par exemple 3 -, l'unité de commande 18 provoque le basculement û ou le maintien û de l'interrupteur 20 vers û respectivement dans û la position posl correspondant à la configuration illustrée figure 1, dans laquelle l'antenne extérieure est utilisée pour émettre le signal de 1+ Pr ROS = ù Pi détresse fourni par l'émetteur, l'antenne intégrée 19 n'étant alors pas utilisée ; lorsqu'à contrario la valeur du rapport ROS est supérieure à la valeur prédéterminée x, l'unité de commande 18 provoque le basculement ou le maintien ù de l'interrupteur 20 vers -- respectivement dans ù la position pos2 correspondant à la configuration illustrée figure 2, dans laquelle l'antenne intégrée 19 est utilisée pour émettre le signal de détresse fourni par l'émetteur, l'antenne extérieure 13 ou 14 n'étant alors pas utilisée. Le ROS (rapport d'ondes stationnaires) est défini par : Pr Pr correspondant à la puissance retour (du connecteur 12 vers la bascule 20), et Pi correspondant à la puissance incidente (de la bascule 20 vers le connecteur 12). Lorsqu'une antenne n'est pas adaptée à l'impédance de l'émetteur, une partie du signal est retournée vers l'émetteur. Un couple émetteur/antenne idéalement réglé n'engendre pas de perte de puissance, le ROS est alors égal à 1, Pr étant nulle. Une antenne extérieure déconnectée de l'émetteur engendre au contraire une puissance totalement renvoyée vers l'émetteur (Pr = Pi), ce qui donne un ROS de valeur théorique infinie. Ainsi, le dépassement par le rapport ROS de la valeur x signifie soit que l'antenne extérieure est cassée soit que la liaison émetteur/antenne extérieure est rompue ; la détection par l'unité 18 de ce dépassement provoque alors une activation, par l'unité 18 et la bascule 20, de l'antenne interne à la balise. Grâce à l'invention, en cas de crash, l'émission du signal de détresse sera indépendante des évènements suivants : - casse de l'antenne extérieure, casse d'un câble coaxial reliant le connecteur de la balise à l'antenne extérieure, - incapacité des occupants de l'aéronef à récupérer et connecter l'émetteur et l'antenne externe (auxiliaire) portable. En outre, la logique d'activation de la bascule par l'unité de commande 18, en cas d'activation manuelle du signal de détresse par un occupant de l'aéronef agissant sur la balise, privilégie l'émission par l'antenne 13 fixe (lorsque la balise n'a pas été extraite de l'aéronef) : on obtient ainsi un signal de détresse de qualité quelque soit le cas de figure. Le basculement vers l'antenne 19 intégrée à la balise ne se fait que lorsque la balise est séparée de l'hélicoptère ou bien lorsque l'antenne externe (principale fixe ou auxiliaire portative) est hors service. REVENDICATIONS 1. Balise (10) de détresse comportant un boîtier (11) équipé d'un connecteur (12) pour le raccordement de la balise à une antenne (13, 14) extérieure au boîtier, la balise comportant, à l'intérieur du boîtier, un capteur (15) d'incident, un émetteur (16), et un organe (18) de détection et de commande qui est relié au capteur (15) et à l'émetteur (16) et est arrangé pour déclencher le fonctionnement de l'émetteur lorsqu'un incident est détecté, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre, à l'intérieur du bottier: * une antenne (19) intégrée, * une bascule (20) intercalée entre l'émetteur et le connecteur d'une part, et entre l'émetteur et l'antenne intégrée d'autre part, et * un organe (21) sensible à la puissance électromagnétique Pi transmise vers le connecteur et à la puissance électromagnétique Pr renvoyée par le connecteur, lequel organe sensible (21) est relié ou intégré à l'organe (18) de détection et de commande, et en ce que l'organe (18) de détection et de commande est relié à la bascule et arrangé (en particulier programmé) pour commander la délivrance des signaux délivrés par l'émetteur à l'antenne extérieure ou bien à l'antenne intégrée, selon l'état de l'organe sensible (21). 2. Balise selon la revendication 1 dans laquelle l'organe (18) de détection et de commande est arrangé pour scruter l'état de l'organe sensible (21) à intervalles de temps réguliers après la détection d'un incident. 3. Balise selon la revendication 1 ou 2 dans laquelle l'organe (21) est sensible au rapport d'ondes stationnaires ROS/VSWR dans une ligne de transmission reliant une sortie de la bascule au connecteur. 4. Balise selon la revendication 3 dans laquelle l'organe (18) de détection et de commande est arrangé pour comparer le rapport d'ondes stationnaires ROS/VSWR à une valeur déterminée, à intervalles de temps réguliers après la détection d'un incident. 5. Balise selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans laquelle l'organe (18) de détection et de commande est arrangé pour maintenir inchangé l'état ou position (post, pos2) de la bascule pendant une durée (temp1, temp2) déterminée. 6. Balise selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans laquelle l'antenne intégrée est une antenne à fente. 7. Balise selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans laquelle l'émetteur est arrangé pour émettre des signaux à au moins deux ou trois fréquences. 8. Balise selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans laquelle l'émetteur est arrangé pour émettre des signaux à au moins une des fréquences 121.5 MHz, 243 MHz, 406.025 MHz.