Brevet FR2941553A1 — publié le 20100730

L'invention concerne un système de traitement de données représentatives d'un paramètre de l'air et un aéronef comprenant un tel système. Il est connu de prendre en compte les données issues d'une pluralité de sources redondantes de mesure d'un paramètre de l'air (telle que par exemple la pression totale, la pression statique ou la température) et de sélectionner parmi ces données celle qui sera finalement utilisée, par exemple au sein d'un calculateur de commande d'un moteur (en général dans ce cas dans le but de déterminer des paramètres tels que l'altitude standard, le nombre de Mach et la différence entre la température effective et la température standard). Des systèmes effectuant ces opérations sont par exemple décrits dans les demandes de brevet FR 2 850 356 et FR 2 916 290. Dans ces systèmes, la robustesse de la logique de sélection est améliorée grâce au nombre important de comparaisons entre sources. Dans ce but, ces systèmes prévoyaient toujours l'utilisation d'une donnée mesurée et issue d'un calculateur situé au niveau du moteur et la sélection de la donnée à utiliser au sein des calculateurs de commande de ce moteur, soit sur la base d'une comparaison utilisant la donnée mesurée au niveau du moteur, soit en utilisant cette donnée-même lorsque les autres données n'étaient pas valides. Dans ce contexte, l'invention propose un système de traitement de données représentatives d'un paramètre de l'air environnant un aéronef comprenant un fuselage et au moins un moteur, le système comprenant des moyens de commande du moteur en fonction d'une donnée déterminée représentative du paramètre, dans lequel les données de mesure à partir desquelles est déterminée la donnée déterminée (c'est-à-dire susceptibles d'influencer la donnée déterminée) forment une pluralité d'au moins trois données, et caractérisé en ce que chaque donnée de ladite pluralité est délivrée par une source située sur un fuselage de l'aéronef. On propose ainsi que les sources utilisées soient toutes situées sur le fuselage ; on peut donc ne placer aucune source au niveau des moteurs, ce 5 qui permet notamment un allègement de ces derniers. L'utilisation de trois sources au moins situées sur le fuselage rend possible un fonctionnement suffisamment sûr du système puisque le très faible ratio (ou probabilité) de défaillance de chacune est ainsi au moins élevé au cube pour l'ensemble du système et est donc infinitésimal. On considère donc 10 le fonctionnement du système suffisamment sûr (ce qui ne serait pas le cas avec deux sources où ce ratio est élevé au carré). Le fonctionnement du moteur sans donnée représentative du paramètre est en outre envisageable, comme indiqué ci-dessous. Selon un mode de réalisation décrit plus loin, la pluralité peut 15 comprendre quatre données, ce qui permet d'une part un fonctionnement encore plus sûr et d'autre part une utilisation de l'aéronef avec une source défaillante (puisqu'on se ramène alors au cas envisageable de trois sources qui vient d'être évoqué). On prévoit par exemple des moyens de détermination de la donnée 20 déterminée sur la base d'une comparaison des données de ladite pluralité. Plus précisément, les moyens de détermination peuvent être aptes à déterminer, pour chaque donnée parmi ladite pluralité de données, le nombre d'autres données de ladite pluralité en accord et à choisir la donnée déterminée parmi les données pour lesquelles le nombre d'accord est maximum, ce qui 25 constitue une logique de sélection particulièrement simple et efficace. On peut prévoir par exemple en pratique qu'une autre donnée est en accord avec la donnée concernée si la valeur absolue de la différence entre la donnée concernée et l'autre donnée est inférieure à un seuil prédéterminé. Selon une mise en oeuvre envisageable, le système comprend un 30 calculateur apte à déterminer la donnée déterminée en fonction des données de ladite pluralité et à transmettre la donnée déterminée à un calculateur de commande comprenant les moyens de commande. Cette conception est particulièrement simple et donc pratique. Le calculateur est par exemple apte à émettre la donnée déterminée sur un bus de l'aéronef. Dans le présent contexte, on peut prévoir comme déjà indiqué que le calculateur de commande est conçu pour basculer, en l'absence de donnée déterminée reçue, les moyens de commande dans un mode de fonctionnement sans utilisation de donnée représentative du paramètre ou mode de fonctionnement par défaut. Le paramètre concerné est par exemple la pression statique, la pression totale, ou la température. L'invention propose également un aéronef comprenant un tel système. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente un système de traitement des données air selon un premier exemple de mise en oeuvre de l'invention ; - la figure 2 représente la logique de sélection des données dans le système de la figure 1. La figure 1 représente les éléments principaux d'un système de traitement des données air dans un aéronef. Un tel système permet notamment la sélection d'une donnée représentative d'un paramètre de l'air parmi une pluralité de données issues de sources redondantes en vue de l'utilisation de la donnée sélectionnée, par exemple dans le cadre de la commande d'un moteur. Ce système comprend tout d'abord une pluralité de calculateurs situés au niveau du fuselage de l'aéronef : - trois calculateurs 12, 14, 16 associés à des sources situées sur le fuselage, généralement dénommés ADIRU (pour "Air Data and Inertial 30 Reference Unit") ; - un calculateur 18 de type ISIS (pour "Integrated Standby Instrument System") qui traite une source de données air de réserve ; - des calculateurs génériques 20, 22, par exemple de type CPIOM (pour "Core Processing Imput/Output Module") qui permettent ici notamment la sélection d'une données parmi celles reçues des calculateurs précédemment mentionnés comme décrit en détail dans la suite. On considère ici comme fuselage de l'aéronef l'ensemble des parties de l'aéronef à l'exception du ou des moteurs, qu'il s'agisse de moteurs portés par les ailes ou d'un moteur situé au niveau de la queue de l'aéronef. Du fait de leur fonction respective dans le cadre de la présente description, on dénommera "calculateurs de sélection" 20, 22 les calculateurs de type CPIOM et "calculateurs de mesure" 12, 14, 16, 18 les calculateurs de type ADIRU et ISIS, sans d'ailleurs que cela n'exclue que ces calculateurs puissent en pratique réaliser d'autres fonctions. Chacun des calculateurs de mesure ADIRU1 12, ADIRU2 14, ADIRU3 16 et ISIS 18 détermine une donnée représentative du paramètre de l'air concerné (par exemple la pression totale) en fonction d'une mesure effectuée par un capteur associé au calculateur et situé au niveau du fuselage de l'aéronef. Ces différents calculateurs de mesure forment ainsi des sources redondantes et indépendantes de données représentatives du paramètre 20 concerné. Chaque calculateur de sélection 20, 22 reçoit les différentes données émises indépendamment par chaque calculateur de mesure 12, 14, 16, 18 et procède à la sélection d'une donnée parmi celles-ci selon la logique expliquée en détail ci-après. 25 La donnée sélectionnée est alors émise à destination d'un calculateur de commande 24, 26 associé à un moteur et situé au niveau de celui-ci. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le calculateur de sélection CPIOM1 20 est associé au calculateur de commande EEC1 24, tandis que le 30 calculateur de sélection CPIOM2 22 est associé (c'est-à-dire émet la donnée sélectionnée à destination du) calculateur de commande EEC2 26. On remarque que les échanges de données mentionnés ci-dessus (tant entre les calculateurs de mesure et le calculateur de sélection concerné qu'entre le calculateur de sélection et le calculateur de commande du moteur) sont mis en oeuvre grâce au bus d'échange de données reliant classiquement les calculateurs entre eux au sein d'un aéronef. La logique de mise en oeuvre de la sélection réalisée dans chaque calculateur de sélection de type CPIOM 20, 22 est à présent décrite en référence à la figure 2. La figure 2 représente ainsi les étapes principales du fonctionnement d'un calculateur de sélection 20, 22 en ce qui concerne le traitement et la sélection parmi les données représentatives de la pression totale. Le traitement des autres paramètres concernés (par exemple la pression statique et la température) peut être réalisé selon une logique identique. Le procédé de traitement commence à l'étape E200 par la réception des données représentatives de la pression totale en provenance des calculateurs de mesure 12, 14, 16, 18 associés chacun à une source : ADIRU1, ADIRU2, ADIRU3, ISIS, désignés respectivement comme sources 1 à 4 ci-après. Le calculateur de sélection concerné effectue alors à l'étape E202 la comparaison deux à deux des données reçues et peut ainsi déterminer, pour chaque source i, le nombre d'autres sources en accord NA;, deux sources étant en accord si leurs données sont valides et diffèrent d'une valeur inférieure (en valeur absolue) à un seuil, par exemple de 38 mb pour la pression totale. On vérifie alors à l'étape E204 qu'on ne se trouve pas dans le cas où tous les nombres d'accords NA sont égaux à 1 (qui se produit lorsque les sources sont en accord par paires mais en désaccord d'une paire à l'autre). Si tous les nombres d'accords NA sont égaux à 1, on considère qu'on ne peut pas sélectionner de manière satisfaisante une valeur (puisque rien ne permet de favoriser une paire par rapport à l'autre) et on passe à l'étape E226 qui correspond à une absence de sélection possible (décrite plus bas). S'il existe au moins une source i pour laquelle le nombre d'accords NA est différent de 1 (réponse négative à l'étape E204), on procède à l'étape E206 au cours de laquelle on prend successivement chaque source en considération : si le nombre d'accords NA pour la source considérée est d'une part supérieur ou égal à 1 et d'autre part supérieur ou égal aux nombres d'accords NAD de toutes les autres sources, on considère que la source i est sélectionnable. Cela revient à dire que sont sélectionnables toutes les sources qui atteignent un nombre d'accords non nul et maximum parmi les quatre sources. Lorsque ce traitement est effectué, on passe à l'étape E208 à laquelle on détermine si la source 1 (correspondant au calculateur 12 ADIRUI) est sélectionnable, auquel cas on sélectionne la source 1 (étape E216). Dans la négative à l'étape E208, on détermine à l'étape E210 si la source 2 est sélectionnable, auquel cas on sélectionne la source 2 (associée au calculateur 14 ADIRU2) à l'étape E218. Si la réponse est négative à l'étape E210, on détermine à l'étape E212 si la source 3 est sélectionnable, auquel cas on sélectionne la source 3 (correspondant au calculateur 16 ADIRU3) à l'étape E220. Si la source 3 n'est pas sélectionnable à l'étape E212, on détermine à l'étape E214 si la source 4 (correspondant au calculateur de mesure 18 ISIS) est sélectionnable, auquel cas on sélectionne la donnée issue de ce calculateur 18 (source 4) à l'étape E222. Quelle que soit la donnée sélectionnée (étapes E216 à E222), on émet alors cette donnée sélectionnée à destination du calculateur de commande 24, 26 associé au calculateur de sélection concerné 20, 22. En utilisant cette solution pour les différents paramètres de l'air, chaque calculateur de commande 24, 26 peut ainsi déterminer les informations de commande destinées au moteur (en particulier l'information de commande de la poussée du moteur) au moyen de paramètres (tels que l'altitude standard, le nombre de Mach et la différence entre la température effective et la température standard) obtenus chacun dans une table de correspondance respective en fonction des données représentatives des paramètres de l'air (pression statique, pression totale et température) déterminées comme indiqué ci-dessus. En revanche, si même la source 4 n'est pas sélectionnable (auquel cas, aucune des sources n'est sélectionnée, ce qui se produit lorsqu'aucun accord entre sources n'a été détecté), on passe à l'étape E226 relative à l'absence de sélection. Le traitement effectué à l'étape E226 en l'absence de sélection de données peut consister par exemple à reconduire la dernière donnée sélectionnée pendant une durée déterminée (par exemple 5 secondes), puis à émettre un signal d'invalidité de la donnée une fois cette durée écoulée (auquel cas, le calculateur de commande 24, 26 recevra cette information d'invalidité de la donnée et basculera en mode de fonctionnement par défaut, c'est-à-dire sans connaissance de la valeur du paramètre). On comprend que la logique de sélection qui vient d'être décrite permet de sélectionner la donnée issue d'une des sources qui sont en accord avec le plus grand nombre d'autres sources, le choix entre les différentes sources ayant atteint ce nombre d'accords maximum étant imposé par convention, c'est-à-dire de manière prédéterminée, afin que les calculateurs de sélection 20, 22 choisissent dans ce cas la même donnée, ce qui permet un fonctionnement symétrique des moteurs dont les calculateurs de commande reçoivent cette donnée. Les modes de réalisation qui précèdent ne sont que des exemples possibles de mise en oeuvre de l'invention. REVENDICATIONS1. Système de traitement de données représentatives d'un paramètre de l'air environnant un aéronef comprenant un fuselage et au moins 5 un moteur, le système comprenant : - des moyens de commande du moteur en fonction d'une donnée déterminée représentative du paramètre, dans lequel les données de mesure à partir desquelles est déterminée la donnée déterminée forment une pluralité d'au moins trois 10 données, caractérisé en ce que chaque donnée de ladite pluralité est délivrée par une source située sur un fuselage de l'aéronef. 2. Système de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce 15 que la pluralité comprend quatre données. 3. Système de traitement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par des moyens de détermination de la donnée déterminée sur la base d'une comparaison des données de ladite pluralité. 20 4. Système de traitement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de détermination sont aptes à déterminer, pour chaque donnée parmi ladite pluralité de données, le nombre d'autres données de ladite pluralité en accord et à choisir la donnée déterminée parmi les données pour lesquelles 25 le nombre d'accord est maximum. 5. Système de traitement selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une autre donnée est en accord avec la donnée concernée si la valeur absolue de la différence entre la donnée concernée et l'autre donnée est 30 inférieure à un seuil prédéterminé. 6. Système de traitement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par un calculateur apte à déterminer la donnée déterminée en fonction des données de ladite pluralité et à transmettre la donnée déterminée à un calculateur de commande comprenant les moyens de commande. 7. Système de traitement selon la revendication 6, caractérisé en ce que le calculateur est apte à émettre la donnée déterminée sur un bus de l'aéronef. 10 8. Système de traitement selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le calculateur de commande est conçu pour basculer, en l'absence de donnée déterminée reçue, les moyens de commande dans un mode de fonctionnement sans utilisation de donnée représentative du paramètre. 15 9. Système de traitement selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le paramètre est compris dans la liste suivante : pression statique, pression totale, température. 10. Aéronef caractérisé en ce qu'il comprend un système selon l'une 20 des revendications 1 à 9.5