Brevet FR2927210A1 — publié le 20090807

La présente invention concerne de façon générale les opérations de maintenance en ligne des aéronefs et plus particulièrement un dispositif de commutation adapté à commuter un réseau sans fil d'aéronef d'une configuration de maintenance à une configuration commerciale et réciproquement. Pour optimiser la fiabilité des aéronefs et augmenter leur rentabilité, des opérations de maintenance en ligne sont fréquemment mises en oeuvre entre les phases de vol. De façon générale, de telles opérations consistent par exemple, pour des opérateurs de maintenance, à analyser des données mémorisées durant le vol et à modifier certains paramètres de l'aéronef. Les données analysées sont souvent issues de capteurs et mémorisées dans un dispositif central de diagnostic et de stockage accessible à travers une interface homme-machine de type MCDU (sigle de Multi-Control Display Unit en terminologie anglo-saxonne) ou OMT (sigle de Onboard Maintenance Terminal en terminologie anglo-saxonne). Cette interface, à travers laquelle peuvent être lancées des opérations interactives, permet d'analyser les données mémorisées et d'accéder aux paramètres de l'aéronef. A titre d'illustration, les Airbus A320, A330 et A340 sont dotés de MCDU et l'Airbus A380 est doté d'OMT (Airbus, A320, A330, A340 et A380 sont des marques). Ainsi, lorsque l'aéronef est au sol, un opérateur de maintenance peut monter dans l'aéronef pour accéder et analyser les données mémorisées et, éventuellement, modifier les paramètres de celui-ci. Alternativement, pour répondre à une demande croissante des compagnies aériennes afin de réduire les temps des opérations de maintenance en ligne, des postes mobiles sont utilisés. Ces derniers, dont le rôle est similaire aux interfaces de type MCDU ou OMT, sont reliés au dispositif central de diagnostic et de stockage par l'intermédiaire de prises de connexion reliées au réseau de l'aéronef. La figure 1 illustre un exemple d'aéronef 100 comprenant un dispositif 105 central de diagnostic et de stockage relié à des prises de connexion 110-1 à 110-3. Les prises 110-1 et 110-3 sont ici accessibles depuis l'extérieur de l'aéronef 100 tandis que la prise 110-2 est accessible depuis le cockpit. Le dispositif 105 est par exemple relié à des capteurs (non représentés) de contrôle des moteurs et des actionneurs des trains d'atterrissage et des gouvernes. Un poste mobile 115 de maintenance en ligne est relié au dispositif 105 par l'intermédiaire de la prise 110-1 et du réseau de communication (non représenté) de l'aéronef 100. Ainsi, lorsque l'aéronef 100 est au sol, un opérateur de maintenance peut, à l'aide du poste mobile 115, analyser les données de vol de l'aéronef et modifier ses paramètres. Bien que cette solution réponde aux attentes des compagnies aériennes, il est nécessaire d'utiliser une liaison filaire entre un aéronef et un poste pour effectuer des opérations de maintenance en ligne. Une telle contrainte a notamment pour effet de ralentir les durées des opérations de maintenance et, par conséquent, d'augmenter les coûts d'exploitation des aéronefs. Pour pallier ces inconvénients, il existe des systèmes de diagnostic utilisant une technologie de communication sans fil selon lesquels les données issues des capteurs sont directement transmissibles au poste mobile de maintenance en ligne. Par exemple, le brevet EP 1 306 305 divulgue un système dans lequel les capteurs sont connectés à des dispositifs de stockage et de transmission des données. Ainsi, sur requête, un poste mobile peut obtenir des données de vol. Cependant, un tel système se limite à l'accès aux données sans permettre la modification des paramètres d'un aéronef et exige l'utilisation de plusieurs dispositifs de stockage et de transmission. L'invention permet de résoudre au moins un des problèmes exposés précédemment. L'invention a ainsi pour objet un dispositif de commutation dans un réseau sans fil pour aéronef, ledit aéronef comprenant un serveur de maintenance et un réseau sans fil dont l'infrastructure comprend au moins un point d'accès cabine relié à au moins une antenne intérieure et un serveur de cabine relié audit point d'accès, ce dispositif comprenant des moyens de commutation réseau permettant de modifier la configuration dudit réseau sans fil selon au moins deux configurations distinctes, une première desdites au moins deux configurations permettant d'établir une connexion entre ledit serveur de cabine et ledit point d'accès de cabine et une seconde desdites au moins deux configurations permettant d'établir une connexion entre ledit serveur de maintenance et ledit point d'accès de cabine, lesdits serveurs de maintenance et de cabine ne pouvant pas être connectés simultanément audit point d'accès de cabine. Le dispositif selon l'invention permet ainsi la modification de l'utilisation du réseau sans fil déployé dans la cabine et dédié à l'usage des passagers de manière à ce qu'un poste de maintenance puisse bénéficier de la mobilité sans fil lors d'une intervention. Cette mobilité est assurée à l'intérieur de l'aéronef. De façon avantageuse, ladite infrastructure comprend au moins un point d'accès aéronef relié à au moins une antenne extérieure, le dispositif comprenant en outre les moyens suivants, - moyens de communication adaptés à établir une jonction entre un serveur et une antenne pour établir une connexion sans fil ; et, - moyens de commutation radio permettant de modifier la configuration dudit réseau sans fil selon au moins deux arrangements distincts, un premier desdits au moins deux arrangements permettant d'établir une liaison entre ledit point d'accès aéronef et ladite au moins une antenne extérieure et un second desdits au moins deux arrangements permettant d'établir une liaison entre lesdits moyens de communication et ladite au moins une antenne extérieure, ledit point d'accès aéronef et lesdits moyens de communication ne pouvant pas être reliés simultanément à ladite au moins une antenne extérieure. Le dispositif selon l'invention permet ainsi à un utilisateur de se déplacer à l'extérieur de l'aéronef dans un environnement proche tout en restant connecté. Selon un mode de réalisation particulier, ledit au moins un point d'accès aéronef est relié à au moins une seconde antenne indépendamment desdits moyens de commutation radio pour permettre audit point d'accès aéronef l'échange de données, quelque soit la configuration desdits moyens de commutation radio. De façon avantageuse, ledit premier arrangement est associé à ladite première configuration et ledit second arrangement est associé à ladite seconde configuration pour basculer d'un mode d'utilisation normale à un mode de maintenance et réciproquement. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comprend en outre des moyens d'alerte adaptés à alerter au moins un membre d'équipage dudit aéronef lorsque la configuration dudit réseau sans fil correspond à ladite seconde configuration et lorsqu'une condition prédéterminée est remplie. De façon avantageuse, ladite condition prédéterminée comprend une durée de configuration. Ainsi, si le mode de maintenance est sélectionné depuis un temps excédant un seuil prédéterminé, ledit au moins un membre d'équipage est prévenu que le mode d'utilisation normal n'est pas sélectionné. Toujours selon un mode de réalisation particulier, ledit réseau sans fil est au moins partiellement un réseau de type WiFi. L'invention a également pour objet un procédé pour mettre en oeuvre le dispositif décrit précédemment ainsi qu'un aéronef comprenant le dispositif décrit précédemment. D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortent de la description détaillée qui suit, faite à titre d'exemple non limitatif, 30 au regard des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente un aéronef et un poste mobile permettant d'analyser les données de vol de celui-ci et d'en modifier les paramètres selon un schéma standard ; - la figure 2 illustre schématiquement une coupe partielle d'un 5 aéronef 100 comprenant des éléments d'une infrastructure adaptée à mettre en oeuvre l'invention ; - la figure 3, comprenant les figures 3a et 3b, représente schématiquement une partie de l'infrastructure utilisée, partiellement illustrée sur la figure 2, pour mettre en oeuvre l'invention selon une configuration de 10 maintenance et selon une configuration commerciale, respectivement ; - la figure 4 illustre certaines des étapes d'un exemple d'algorithme pouvant être utilisé pour commuter l'infrastructure selon l'invention d'un mode maintenance vers un mode commercial et réciproquement ; et, - la figure 5 illustre schématiquement la zone de couverture du 15 réseau sans fil dans laquelle un opérateur de maintenance peut accéder au dispositif central de diagnostic et de stockage. Selon l'invention, une infrastructure partagée mise en oeuvre dans un aéronef est utilisée pour les opérations de maintenance et pour les communications commerciales, c'est-à-dire pour les transmissions de données 20 faisant intervenir les dispositifs personnels des passagers. Un réseau sans fil commutable permet, de façon exclusive, d'offrir un point d'accès aux passagers ou aux opérateurs de maintenance. La figure 2 illustre schématiquement une coupe partielle d'un aéronef 200 comprenant des éléments d'une infrastructure adaptée à mettre en oeuvre 25 l'invention. Cette infrastructure comprend ici deux serveurs, un serveur 205 dédié aux opérations de maintenance, appelé serveur maintenance, et un serveur 210 dédié aux applications commerciales, appelé serveur cabine. La notion de serveur est ici une notion générale, chacun des serveurs 205 et 210 pouvant être un simple serveur ou un groupe de serveurs. 30 L'infrastructure comprend également trois points d'accès 215, 220 et 225 pour réseau sans fil, par exemple des points d'accès WiFi au norme 802.11a, b ou g, et trois antennes 230, 235 et 240. L'antenne 230 est ici placée à l'intérieur de l'aéronef tandis que les antennes 235 et 240 sont placées à l'extérieur de celui-ci. L'infrastructure comprend aussi un commutateur réseau 245, par exemple un commutateur Ethernet, ainsi qu'un relais radio fréquence 250 aussi appelé commutateur radio. Les positions, ou configurations, du commutateur réseau 245 et du relais radio fréquence 250 sont, de préférence, contrôlées par une commande unique accessible depuis le cockpit. Une telle commande peut, par exemple, résulter de la position d'un bouton ou être générée par une instruction issue d'un calculateur, éventuellement à l'aide d'une interface utilisateur. Il convient de remarquer ici qu'en dehors du commutateur réseau 245, du relais radio fréquence et du point d'accès 215, tous les éléments nécessaires à la mise en oeuvre de l'invention sont déjà présents dans certains aéronefs. La figure 3, comprenant les figures 3a et 3b, représente schématiquement une partie de l'infrastructure utilisée, partiellement illustrée sur la figure 2, pour mettre en oeuvre l'invention selon une configuration de maintenance et selon une configuration commerciale, respectivement. Comme illustré, le serveur maintenance 205 est relié au point d'accès 215, appelé MWLU (sigle de Maintenance Wireless Lan Unit en terminologie anglo-saxonne) et au commutateur réseau 245, lui-même relié au point d'accès 220, appelé CWLU (sigle de Cabin Wireless Lan Unit en terminologie anglo-saxonne) ou point d'accès cabine, dont l'antenne est l'antenne 230. Le serveur cabine est relié au point d'accès 225, appelé TWLU (sigle de Terminal Wireless Lan Unit en terminologie anglo-saxonne) et au commutateur réseau 245. Ainsi, selon la configuration du commutateur réseau 245, le point d'accès 220 est relié au serveur maintenance 205 ou au serveur cabine 210. Chacune des sorties antennes des points d'accès 215 et 225 est reliée à une entrée du relais radio fréquence 250 dont la sortie est connectée à l'antenne 235. Ainsi, selon la configuration du relais radio fréquence 250, l'antenne 235 est reliée au point d'accès 215 ou au point d'accès 225. La sortie du point d'accès 225 est également reliée à l'antenne 240. Ainsi, l'infrastructure du réseau sans fil, commutable à l'aide de deux éléments de contrôle, permet, pour les opérations de maintenance, d'utiliser partiellement les points d'accès au réseau sans fil utilisables par les passagers. En d'autres termes, lorsque l'aéronef est en utilisation � commerciale �, le réseau sans fil est configuré pour être utilisable par les passagers et lorsque l'avion est en phase de maintenance, le réseau sans fil est commuté pour être utilisable par les opérateurs de maintenance. Dans cette dernière configuration, l'extension du réseau sans fil vers l'extérieur de l'avion est réalisable via l'utilisation de l'élément additionnel MWLU. La figure 3a représente l'infrastructure du réseau sans fil utilisé dans une configuration permettant l'utilisation commerciale du réseau. Selon cette configuration, le commutateur réseau est dans une position telle que le serveur cabine 210 est connecté au CWLU, c'est-à-dire au point d'accès 220. Le serveur maintenance 205 n'est alors pas connecté au CWLU. De même, toujours selon cette configuration, le relais radio fréquence est dans une position telle que la sortie d'antenne du TWLU, c'est-à-dire du point d'accès 215, est connectée à l'antenne 235. La sortie d'antenne du MWLU n'est alors pas connectée à l'antenne 235. Ainsi, l'infrastructure du réseau sans fil est ici configurée selon un schéma standard permettant aux passagers d'accéder au serveur cabine 210 via le point d'accès 220 et l'antenne 230, le serveur cabine pouvant lui-même accéder à un réseau extérieur à l'aéronef via le point d'accès 225 et les antennes 235 et 240. Comme illustré sur la figure 3b, après activation de la commande de contrôle dans le cockpit pour passer en configuration maintenance, le commutateur réseau 245 aiguille la connexion du serveur maintenance 205 vers le réseau sans fil cabine, c'est-à-dire vers le point d'accès 220 ou CWLU. Un logiciel de contrôle du réseau prend avantageusement en main la configuration du réseau sans fil, de façon standard, pour permettre uniquement la connexion de postes compatibles à des règles de sécurité réseau prédéfinies pour une utilisation de maintenance. Dans ce cas, les postes passagers ne peuvent plus accéder au réseau sans fil. Dans un même temps, la commande de contrôle configure le relais radio fréquence 250 pour connecter l'antenne 235 présente à l'extérieur de l'aéronef à la sortie du MWLU, c'est-à-dire à la sortie d'antenne du point d'accès 215. Selon cette configuration, il est toujours possible d'effectuer des échanges de données entre le bord et le sol à travers le TWLU, c'est-à-dire le point d'accès 225, en n'utilisant que l'antenne 240. Le MWLU 215 et le CWLU 220 sont avantageusement configurés par le serveur maintenance 205 pour être considérés comme un même sous réseau sans fil ce qui permet aux postes mobiles de fonctionner sans déconnexion à l'intérieur et à l'extérieur de l'avion. Si nécessaire, il est également possible d'adapter la puissance de sortie du MWLU 215 pour réduire la couverture radio fréquence au pourtour proche de l'aéronef afin de minimiser les éventuelles perturbations dans le cas où plusieurs aéronefs du même type seraient simultanément en phase de maintenance et positionnés à proximité les uns des autres. Dès que les opérations de maintenance sont terminées, la commande de contrôle est utilisée pour reconfigurer l'infrastructure dans la configuration commerciale telle qu'illustrée sur la figure 3a. Ainsi, le commutateur réseau aiguille de nouveau la connexion du serveur cabine 205 vers le point d'accès 220 tandis que le relais radio fréquence coupe la liaison entre le MWLU 215 et l'antenne 235 pour rétablir la liaison entre le TWLU 225 et l'antenne 235. Le serveur cabine reconfigure alors avantageusement le point d'accès cabine, c'est-à-dire le CWLU, pour qu'il soit en mesure d'être utilisé par les passagers. Dans le même temps, les postes de maintenance mobiles n'ont plus accès au serveur maintenance et aux applications associées. Si la commande de contrôle n'est pas activée pour reconfigurer l'infrastructure après une opération de maintenance, un avertissement doit être, de préférence, fourni au pilote afin que le vol suivant puisse être opéré dans les conditions optimales de sécurité. Il convient de remarquer que si un seul CWLU est illustré sur les figures 2 et 3, plusieurs CWLUs peuvent être utilisés. Tous les CWLUs sont alors reliés au commutateur réseau 245. Alternativement, plusieurs commutateurs réseaux peuvent être utilisés. La figure 4 illustre certaines des étapes d'un exemple d'algorithme pouvant être utilisé pour commuter l'infrastructure selon l'invention d'un mode maintenance vers un mode commercial et réciproquement. Lorsqu'une commande de contrôle est transmise, un test est effectué (étape 400) pour déterminer si l'infrastructure doit être basculée vers une configuration commerciale ou vers une configuration de maintenance. Un tel test peut notamment consister à tester la configuration actuelle ou à déterminer un état de la commande de contrôle, par exemple 0 ou 1. Si l'infrastructure doit être basculée vers une configuration commerciale, une variable t est initialisée à une valeur prédéterminée, par exemple -1 (étape 405). L'état du commutateur réseau est ensuite modifié (étape 410), le cas échéant, pour adapter l'infrastructure du réseau sans fil à la configuration souhaitée en fonction du type de commande. Ici, le commutateur réseau est placé dans la configuration selon laquelle le serveur cabine est connecté au(x) CWLU(s). De même, l'état du relais radio fréquence est modifié (étape 415), le cas échéant, pour adapter l'infrastructure du réseau sans fil à la configuration souhaitée, toujours en fonction du type de commande. Ici, le relais radio fréquence est placé dans la configuration selon laquelle la sortie d'antenne du TWLU est reliée à une seconde antenne extérieure. L'adaptation de la configuration du commutateur réseau et de celle du relais radio fréquence peuvent être simultanées ou séquentielles. Les nouvelles règles du réseau sont ensuite mises en oeuvre (étape 420) en fonction du type de commande. Ici, c'est le serveur cabine qui adapte les règles du réseau selon un algorithme standard. Si l'infrastructure doit être basculée vers une configuration de maintenance, la variable t est initialisée à une valeur représentant l'instant présent (étape 425). L'état du commutateur réseau est ensuite modifié (étape 410), le cas échéant, pour adapter l'infrastructure du réseau sans fil à la configuration souhaitée en fonction du type de commande. Ici, le commutateur réseau est placé dans la configuration selon laquelle le serveur maintenance est connecté au(x) CWLU(s). De même, l'état du relais radio fréquence est modifié (étape 415), le cas échéant, pour adapter l'infrastructure du réseau sans fil à la configuration souhaitée, toujours en fonction du type de commande. Ici, le relais radio fréquence est placé dans la configuration selon laquelle la sortie d'antenne du MWLU est reliée à une antenne extérieure. A nouveau, l'adaptation de la configuration du commutateur réseau et de celle du relais radio fréquence peuvent être simultanées ou séquentielles. Les nouvelles règles du réseau sont ensuite mises en oeuvre (étape 420) en fonction du type de commande. Ici, c'est le serveur maintenance qui adapte les règles du réseau selon un algorithme standard. Parallèlement, après avoir initialisé la variable t, un test est effectué (étape 430) pour déterminer si la différence entre la valeur représentant l'instant présent et la variable t est supérieure à un seuil 0 prédéterminé. Dans l'affirmative, une alarme est générée (étape 435) pour indiquer que le mode de maintenance est activé depuis trop longtemps et qu'il serait souhaitable de commuter le réseau sans fil dans sa configuration commerciale. Alternativement, si la différence entre la valeur représentant l'instant présent et la variable t est supérieure à un seuil 0 prédéterminé, il est possible de commuter automatiquement le réseau sans fil dans sa configuration commerciale en générant la commande de contrôle adéquate. Si la différence entre la valeur représentant l'instant présent et la variable t est inférieure ou égale au seuil 0 prédéterminé ou après avoir généré une alarme, un test est effectué (étape 440) sur la valeur de la variable t. Les trois dernières étapes (étapes 430 à 440) sont répétées tant que la valeur de la variable t est différente de la valeur d'initialisation utilisée lorsque le réseau sans fil est configuré pour une utilisation commerciale. La figure 5 illustre schématiquement la zone de couverture du réseau sans fil dans laquelle un opérateur de maintenance peut accéder au dispositif central de diagnostic et de stockage. Comme représenté, la zone de couverture du réseau sans fil comprend une première zone 500 à l'intérieur de l'aéronef dans laquelle l'opérateur se connecte via l'antenne ou les antennes disposées à l'intérieur de l'aéronef. La zone de couverture du réseau sans fil comprend également une seconde zone 505 autour de l'aéronef dans laquelle l'opérateur se connecte via l'antenne ou les antennes disposées à l'extérieur de l'aéronef. Naturellement, pour satisfaire des besoins spécifiques, une personne compétente dans le domaine de l'invention pourra appliquer des modifications dans la description précédente. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commutation dans un réseau sans fil pour aéronef, ledit aéronef comprenant un serveur de maintenance (205) et un réseau sans fil dont l'infrastructure comprend au moins un point d'accès cabine (220) relié à au moins une antenne intérieure (230) et un serveur de cabine (210) relié audit point d'accès, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commutation réseau (245) permettant de modifier la configuration dudit réseau sans fil selon au moins deux configurations distinctes, une première desdites au moins deux configurations permettant d'établir une connexion entre ledit serveur de cabine et ledit point d'accès de cabine et une seconde desdites au moins deux configurations permettant d'établir une connexion entre ledit serveur de maintenance et ledit point d'accès de cabine, lesdits serveurs de maintenance et de cabine ne pouvant pas être connectés simultanément audit point d'accès de cabine. 2. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel ladite infrastructure comprend au moins un point d'accès aéronef (225) relié à au moins une antenne extérieure (235), le dispositif comprenant en outre les moyens suivants, - moyens de communication (215) adaptés à établir une jonction entre un serveur et une antenne pour établir une connexion sans fil ; et, - moyens de commutation radio (250) permettant de modifier la configuration dudit réseau sans fil selon au moins deux arrangements distincts, un premier desdits au moins deux arrangements permettant d'établir une liaison entre ledit point d'accès aéronef et ladite au moins une antenne extérieure et un second desdits au moins deux arrangements permettant d'établir une liaison entre lesdits moyens de communication et ladite au moins une antenne extérieure, ledit point d'accès aéronef et lesdits moyens de communication ne pouvant pas être reliés simultanément à ladite au moins une antenne extérieure. 3. Dispositif selon la revendication 2 selon lequel ledit au moins un point d'accès aéronef est relié à au moins une seconde antenne (240) indépendamment desdits moyens de commutation radio. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3 selon lequel ledit premier arrangement est associé à ladite première configuration et selon lequel ledit second arrangement est associé à ladite seconde configuration. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant en outre des moyens d'alerte adaptés à alerter au moins un membre d'équipage dudit aéronef lorsque la configuration dudit réseau sans fil correspond à ladite seconde configuration et lorsqu'une condition prédéterminée est remplie. 6. Dispositif selon la revendication précédente selon lequel ladite condition prédéterminée comprend une durée de configuration. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes selon lequel ledit réseau sans fil est au moins partiellement un réseau de type WiFi. 8. Procédé pour mettre en oeuvre le dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Aéronef comprenant le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.