Brevet FR2952616A1 — publié le 20110520

DISPOSITIF DE SECURISATION D'UNE SEQUENCE DE VOL D'UN AERONEF SANS PILOTE La présente invention concerne le domaine de la génération de données dans un afficheur destiné à contrôler le bon fonctionnement d'une séquence de vol d'aéronef. Plus particulièrement, le domaine de l'invention est celui des dispositifs de contrôle à distance destinés à la surveillance d'un aéronef sans pilote. Enfin, le domaine concerne les dispositifs d'aide à l'appontage d'un aéronef sur un véhicule mobile. L'invention se rapporte notamment aux dispositifs de génération d'images permettant d'afficher des données et des symboles permettant de suivre et de sécuriser une séquence de vol d'un aéronef. Actuellement, lors des manoeuvres d'appontage d'aéronef contrôlées en partie à distance par un opérateur sur un navire, il est nécessaire que l'opérateur possède des moyens pour surveiller son évolution au cours d'une mission Notamment, la surveillance de certaines manoeuvres permet de garantir une sécurité pour le matériel et pour l'équipage. Ces manoeuvres concernent généralement des phases critiques de vol telles que le décollage ou encore l'appontage. Actuellement, certains systèmes permettent à un opérateur de contrôler le comportement d'un aéronef dans des phases critiques et de prendre des décisions si besoin est. En particulier, au cours des phases de décollage et d'appontage, l'opérateur doit être réactif. En cas d'incidents, la mission doit être rapidement interrompue afin de sécuriser, dans un premier temps, le personnel à bord et, dans un second temps, l'appareil. Ces systèmes existants permettent de suivre les mouvements et le bon suivi de la trajectoire de l'aéronef dans un référentiel terrestre. Un inconvénient de ces solutions est que l'aéronef évolue dans un repère qui est lié au navire du point de vue de l'opérateur. Hors l'opérateur peut contrôler et surveiller les mouvements de l'aéronef mais dans un repère terrestre et doit anticiper par un autre moyen de surveillance les mouvements du navire. De manière à garantir un maximum de sécurité lors de phases critiques de vol telles que le décollage ou l'appontage, la surveillance d'informations provenant de deux systèmes dont les dynamiques sont différentes doit alors se faire en permanence. L'opérateur est donc obligé de monopoliser une grande attention quant au suivi des mouvements du navire et de l'aéronef. Actuellement, certains dispositifs permettent de représenter un repère en coupe longitudinale et un repère en coupe verticale afin de ~o contrôler les évolutions en position de l'aéronef selon trois axes. Chacun de ces deux repères est assimilé à un repère terrestre, c'est-à-dire que l'origine de chacun des ces repères est un point fixe de la terre et ses axes sont liés à la rotation terrestre. Un inconvénient que présente cette solution est qu'il est difficile 15 pour un opérateur de surveiller les mouvements de l'aéronef par rapport à une origine mobile lorsque ce dernier est représenté dans un repère terrestre. Notamment, il est difficile de surveiller les positions et les tendances de déplacements de l'aéronef par rapport à une origine mobile, 20 comme c'est le cas dans le contexte de l'invention qui concerne l'appontage d'un aéronef sur un navire. Avec les solutions de l'art antérieur, si l'aéronef est en vol stationnaire, il est fixe dans le repère. Cette solution ne permet donc pas à l'opérateur d'observer la dynamique du navire qui influe pourtant fortement 25 sur la décision d'annulation ou de poursuite d'un appontage par exemple. Un but de l'invention est de pallier les inconvénients précités. L'invention permet de générer une représentation de l'aéronef 30 ainsi que ses évolutions tout en prenant en compte les mouvements du navire. A partir d'une représentation unique selon deux repères respectivement vertical et horizontal, l'invention permet de contrôler les mouvements de l'aéronef dans un contexte dans lequel le navire évolue, c'est-à-dire dans un repère mobile dans le référentiel terrestre. 35 Avantageusement, le dispositif d'aide à l'appontage d'un aéronef, l'aéronef étant contrôlé à distance à partir d'une station mobile, appelée navire, comprend des moyens de réception de données provenant de l'aéronef, notamment des attitudes de l'aéronef et de son altitude, l'aéronef étant en vol stationnaire prêt à apponter, un premier référentiel (O, X, Y, Z) étant défini par rapport au navire. Avantageusement, le dispositif comprend un calculateur permettant de générer la position de l'aéronef dans un afficheur, le premier référentiel (O, X, Y, Z) comportant un premier repère (O, X, Z) dans un plan vertical permettant de visualiser les mouvements verticaux de l'aéronef et un second repère (O, X, Y) dans un plan horizontal permettant de visualiser les mouvements latéraux de l'aéronef. Avantageusement, le premier repère a pour centre un point remarquable du navire et que le plan comprenant le pont du navire comprend l'axe horizontal (O, X) du premier repère (O, X, Z). Avantageusement, le second repère (O, X, Y) a pour centre un point remarquable du navire. Avantageusement, une zone de sécurité et une grille d'appontage (6) sont représentés sur le second repère (O, X, Y). Avantageusement, le pont du navire est représenté sur le second repère (O, X, Y). Avantageusement, le calculateur génère un symbole représentant 25 l'aéronef sur le second repère (O, X, Y), la taille du symbole étant une fonction de l'altitude de l'aéronef. Avantageusement, la taille du symbole représentant l'aéronef est une fonction linéaire de l'altitude de l'aéronef. 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit, faite en regard des dessins annexés qui représentent : • la figure 1 : un aéronef et sa trajectoire dans un repère mobile lié à un navire sur lequel l'aéronef s'apprête à apponter ; • la figure 2 : un aéronef et sa trajectoire dans un repère mobile lié à un navire sur lequel l'aéronef est proche du pont du navire. L'invention permet de générer une représentation de l'aéronef dans un premier référentiel lié à un véhicule mobile destiné à servir de plateforme d'atterrissage ou d'appontage. Le véhicule mobile est en mouvement dans un référentiel terrestre. Dans un mode privilégié de réalisation de l'invention le véhicule mobile est un navire. 1 o On appelle dans la suite de la description, le référentiel lié au navire le premier référentiel et le référentiel lié à la terre, le référentiel terrestre. La solution de l'invention comprend la définition de deux représentations du premier référentiel comportant chacune un repère 2D 15 dont l'origine, mobile, est un point du navire. Une première représentation 2D du premier référentiel comprend un plan (O,X,Z) vertical, une seconde représentation 2D du premier référentiel comprend un plan (O,X,Y) horizontal. Préférentiellement, l'origine du premier référentiel peut être choisie 20 comme le centre de la grille d'appontage du navire ou encore n'importe quel autre point remarquable du navire. La génération du premier repère en coupe verticale permet à un opérateur de suivre les positions et les évolutions d'un aéronef s'apprêtant à apponter sur le navire. L'aéronef suit une trajectoire et possède une première 25 altitude courante absolue. Compte tenu des variations de l'altitude du navire causées par la houle, le premier repère permet de connaître à chaque instant l'altitude de l'aéronef par rapport au navire. Lorsque l'aéronef est en vol stationnaire, l'opérateur peut visualiser des déplacements verticaux induits par la dynamique du navire. 30 La figure 1 représente un mode de réalisation de l'invention comprenant une première représentation de l'aéronef 1 en train de réaliser une procédure d'appontage sur un navire dont l'axe horizontal du pont coïncide avec l'axe X. Un point cible 7, situé sur le pont du navire, est le point 35 final d'arrêt souhaité de la trajectoire de l'aéronef dans sa procédure d'appontage, qui peut être choisie dans un mode de réalisation comme l'origine du repère. Sur la figure 1 l'aéronef 1 suit une trajectoire verticale 3 et possède une vitesse verticale de descente 2 selon l'axe Z. La figure 1 représente une seconde représentation de l'aéronef 1 dans sa procédure d'appontage selon une coupe équatoriale. Tout comme pour le premier repère, ce second repère offre la possibilité de visualiser les mouvements de l'aéronef par rapport aux mouvements du navire. Ce second repère en coupe équatoriale, c'est-à-dire en vue de dessus, permet à l'opérateur de suivre les positions et les évolutions de l'aéronef 1 en latitude et longitude. Notamment, ce second repère permet de générer la trajectoire horizontale 4 de l'aéronef 1. Sur le second repère, l'invention permet de générer certaines 15 indications d'aides à l'appontage pour l'opérateur qui contrôle l'appontage depuis le navire. Notamment, la position du pont, la position d'une zone de sécurité et la position d'une grille d'appontage peuvent être générées de manière à être représentées sur le second repère. 20 L'invention permet de définir une géométrie prédéfinie pour les éléments se situant sur le navire. Notamment, les tailles des symboles représentants le pont 8, la zone de sécurité 5 et la grille d'appontage 6 peuvent être définies dans une étape d'initialisation du dispositif de l'invention. 25 L'invention permet de générer une taille variable du symbole représentant l'aéronef sur le second repère, les éléments liés au navire étant de taille fixe. Un mode privilégié de l'invention permet de faire varier la taille du symbole représentant l'aéronef selon son altitude. Par exemple, une loi linéaire entre la taille de l'aéronef et son altitude peut être appliquée. 30 La loi liant la taille du symbole et l'altitude de l'aéronef permet de générer une fonction de zoom lors de l'affichage du symbole de l'aéronef dans le plan horizontal. Le zoom permet d'apprécier pour un opérateur l'altitude de l'aéronef au dessus du pont par exemple. L'invention permet donc de générer deux représentations de l'aéronef 35 dans deux repères 2D, respectivement verticale et horizontale, de manière à surveiller et contrôler le bon déroulement de l'appontage de l'aéronef. En outre, l'invention permet à l'opérateur de se focaliser principalement sur les mouvements de l'aéronef par rapport au navire. L'invention permet de générer une représentation de la dynamique de l'aéronef et du navire dans des plans vertical et horizontal pour assister l'opérateur dans ses prises de décisions. L'opérateur n'a donc plus besoin de suivre indépendamment les mouvements du navire. 10 La figure 2 représente le premier et le second repères dans un contexte où l'aéronef est proche du pont 8 du navire. La procédure d'appontage est la même que celle de la figure 1, l'aéronef ayant effectué un mouvement de descente verticale. L'invention permet de diminuer la taille du symbole 1' représentant 15 l'aéronef, alors que les symboles représentants certains éléments du navire n'ont pas changé de taille. Cette variation de la taille du symbole 1', représentant l'aéronef, sur la vue en coupe horizontale, permet de suivre les évolutions en altitude de l'aéronef. Cette variation permet d'ajouter, pour l'opérateur, un indicateur 20 quant à la position de l'aéronef sur cette représentation de manière à sécuriser la manoeuvre d'appontage. Selon un mode privilégié de l'invention, la variation de taille du symbole représentant l'aéronef s'effectue de façon linéaire avec la variation d'altitude. Elle présente l'avantage pour un opérateur de contrôler que 25 l'aéronef apponte bien sur la grille d'appontage et dans le cas contraire, de prévoir des mesures correctives pour rétablir l'aéronef dans sa trajectoire d'appontage. En outre, cette représentation améliore la prise de conscience de la situation et l'évaluation d'un potentiel danger se présentant lors de la 30 manoeuvre. Un avantage de l'invention est que l'opérateur n'a plus à se soucier des mouvements du navire et à les prendre en compte pour évaluer la situation de l'aéronef lors de son approche. L'opérateur peut directement interpréter la situation de l'aéronef dans un référentiel lié au navire, le 35 référentiel prenant en compte la dynamique du navire. Avantageusement, l'invention permet à un opérateur chargé de vérifier le bon déroulement de l'appontage de suivre les évolutions et les mouvements de l'aéronef lors d'une mission d'appontage sur un navire ayant une dynamique propre. L'invention permet de : ^ définir un repère permettant de suivre les évolutions verticales de l'aéronef dans un référentiel mobile lié au navire centré sur 10 un point de la grille d'appontage ; ^ définir un repère permettant de suivre les évolutions horizontales de l'aéronef dans ce même référentiel mobile ; ^ afficher un symbole représentant l'aéronef et représentant sa position relative dans chacun des repères ; 15 ^ faire varier la taille du symbole, dans la coupe horizontale, afin de représenter les variations d'altitude de l'aéronef en cohérence avec la vue en coupe verticale. Dans des variantes de réalisations, le véhicule mobile peut être un 20 camion, un train. REVENDICATIONS1 Dispositif d'aide à l'appontage d'un aéronef, l'aéronef étant contrôlé à distance à partir d'une station mobile, appelée navire, le dispositif comprenant des moyens de réception de données provenant de l'aéronef (1), notamment des attitudes de l'aéronef et de son altitude, l'aéronef étant en vol stationnaire prêt à apponter, un premier référentiel (O, X, Y, Z) étant défini par rapport au navire, caractérisé en ce que le dispositif comprend un calculateur permettant de générer la position de l'aéronef (1) dans un afficheur, le premier référentiel (O, X, Y, Z) comportant un premier repère (O, X, Z) dans un plan vertical permettant de visualiser les mouvements verticaux de l'aéronef et un second repère (O, X, Y) dans un plan horizontal permettant de 15 visualiser les mouvements latéraux de l'aéronef (1). 2. Dispositif d'aide à l'appontage d'un aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier repère a pour centre un point remarquable du navire et que le plan comprenant le pont (8) du navire 20 comprend l'axe horizontal (O, X) du premier repère (O, X, Z). 3. Dispositif d'aide à l'appontage d'un aéronef selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second repère (O, X, Y) a pour centre un point remarquable (7) du navire. 4. Dispositif d'aide à l'appontage d'un aéronef selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une zone de sécurité (5) et une grille d'appontage (6) sont représentés sur le second repère (O, X, Y). 30 5. Dispositif d'aide à l'appontage d'un aéronef selon la revendication 3, caractérisé en ce que le pont (8) du navire est représenté sur le second repère (O, X, Y). 6. Dispositif d'aide à l'appontage d'un aéronef selon la revendication 3, 35 caractérisé en ce que le calculateur génère un symbole (1') 25représentant l'aéronef (1) sur le second repère (O, X, Y), la taille du symbole étant une fonction de l'altitude de l'aéronef. 7. Dispositif d'aide à l'appontage d'un aéronef selon la revendication 6, 5 caractérisé en ce que la taille du symbole représentant l'aéronef (1) est une fonction linéaire de l'altitude de l'aéronef.