Brevet FR3007526A1 — publié le 20141226

La présente invention concerne un système chargé d'estimer la vitesse d'écoulement d'un fluide, par l'analyse des caractéristiques des vibrations induites par le mouvement dudit fluide sur les parois d'une cavité (2) ouverte dans laquelle il pénètre ; parois incorporant un(des) capteur(s) de vibrations (4) relié(s) à un ordinateur (11). L'estimation de la vitesse aérodynamique d'un aéronef se fait actuellement par l'intermédiaire d'un tube Pitot. Ce tube mesure la pression statique (ou ambiante) ainsi que la pression totale (créé par l'impact de l'air sur une capsule) et calcule par un algorithme la vitesse aérodynamique de l'aéronef. Cependant, dans un certain nombre de cas, le tube Pitot peut être soumis à un givrage (du à l'altitude du vol, la pression atmosphérique, la température et l'humidité de l'environnement de l'aéronef, etc. ainsi qu'aux points d'arrêt de l'air à certains endroits de la sonde), ce qui rend ce capteur inopérant : La société Airbus a reconnu pas moins de 36 incidents d'obstruction possible de sondes Pitot par de la glace, sur des avions A330/A340, entre le 12 novembre 2003 et le 7 août 2009. Dans ce cas, l'aéronef peut généralement terminer son vol dans de bonnes conditions (les pilotes appliquant des consignes particulières en pilotage manuel), mais ce dysfonctionnement peut également engendrer des anomalies de contrôle commande qui peuvent conduire au crash, comme le témoignent certains accidents, comme le vol 301 de la compagnie Birgenair, ou le récent accident du Paris - Rio (Air France AF447) entre autres. La présente invention permet d'estimer la vitesse d'un fluide (compressible ou incompressible) en mouvement par rapport à ladite invention, par l'intermédiaire de mesures de vibrations, qui sont analysées en temps réel. De ce fait, cette invention n'est pas sensible à l'obstruction d'un canal (causé par un givrage par exemple, ou tout autre obstacle), ce qui lui confère une fiabilité certaine. En effet, tout cavité (2), soumise à la circulation d'un fluide (Voir Fig. 1), subit une vibration induite, dont les caractéristiques dépendent de sa vitesse d'écoulement. Ainsi, il 30 est possible d'estimer la vitesse de déplacement du fluide par rapport à la cavité en temps réel, en analysant les mesures de vibrations effectuées. Description de l'invention, selon les modes particuliers de réalisation : - - Un système est chargé d'estimer la vitesse d'écoulement d'un fluide, par l'analyse 35 des caractéristiques des vibrations induites par le mouvement dudit fluide sur les parois d'une cavité (2) ouverte dans laquelle il pénètre ; parois incorporant un(des) capteur(s) de vibrations (4) relié(s) à un ordinateur (11) (Voir Fig. 1 et 4) - La cavité (2), se situant dans le fluide, et dont les parois incorporent un(des) capteur(s) de vibrations (4), se situe dans un appendice (1), qui peut être installé à 40 l'intérieur d'une cavité native de l'aéronef (au niveau du fuselage, de la voilure, de l'empennage, de la dérive, etc.), ou à l'extérieur de l'aéronef, et installé à n'importe quel emplacement de ce dernier (fuselage, de la voilure, de l'empennage, de la dérive, etc.) La cavité (2) à l'intérieur de l'appendice (1) est considéré comme une forme en 3 45 dimensions quelconque (Solide convexe ou concave, solide de révolution, polyèdre, etc.) - Les parois de la cavité (2) peuvent bénéficier d'une relative souplesse, de manière à mettre en évidence les vibrations induites par l'écoulement du fluide. Pour ce faire, deux propriétés des parois peuvent être ajustées : leur épaisseur et la raideur du 50 matériau dont elles sont constituées L'appendice (1), si elle est extérieure à l'aéronef, peut avoir une forme profilée (profile d'aile (symétrique ou non) par exemple, etc.) pour réduire au mieux sa traînée L'appendice (1) peut avoir une forme lui permettant de s'insérer entre l'aéronef 55 (10) et son tube Pitot (12) originale. Pour ce faire, il dispose d'un support de fixation lui permettant de se fixer directement sur l'emplacement d'installation natif d'un tube Pitot classique et ainsi prendre sa place (b), tout en lui offrant un support de fixation pour qu'il puisse s'installer sur l'invention (c), et ainsi rester opérationnel, à forte proximité de sa place originelle 60 La cavité (2) peut être partiellement fermée et ne pas disposer d'une ouverture vers l'écoulement du fluide sur la totalité de sa longueur La cavité (2) peut contenir un(des) canal(aux) d'évacuation (3) (entrée dans la cavité, sortie dans l'écoulement) afin de permettre à tout liquide qui se serait accumulé à l'intérieur de la cavité (2) de pouvoir être éjecté plus facilement 65 Un(des) capteur(s) de vibrations (4) (éventuellement en redondance) est(sont) incorporé(s) ou rigidement fixé(s) au sein des parois de la cavité (2), éventuellement en contact direct de la paroi, afin de réaliser des mesures sur un - 3 - axe, deux axes, ou trois axes, de vibrations. Un(les) capteur(s) de vibrations (4) peu(ven)t être de type accéléromètre, de type 70 gyroscope, de type capteur de pression (à travers un(des) canal(aux) vers l'extérieur), ou de type microphone (exemple : Microphone à condensateur) L'appendice (1) peut être fixé à travers une isolation vibratoire (9), de manière à être indépendant de toute vibration perturbatrice provenant de l'endroit (10) où l'appendice (1) est fixé. Cette isolation peut être de type passe-bas, de manière à 75 permettre aux vibrations perturbatrices de ne pas influer sur les vibrations induites par l'air, de plus haute fréquence - L'appendice (1) peut contenir plusieurs capteurs de vibrations (4) à différents endroits, éventuellement en redondance, de manière à réaliser un traitement différentiel visant à éliminer les vibrations perturbatrices du support (10) sur lequel 80 l'appendice (1) est installé L'installation d'un(de) tel(s) capteur(s) au niveau du support (10) ou au niveau de la partie de l'appendice (1) la plus proche du support (10) peut être prévu, en plus du(es) capteur(s) d'analyse des vibrations induites par l'air. Ainsi, une soustraction de la densité spectrale des vibrations induites (par l'écoulement du fluide), par la 85 densité spectrale des vibrations du support (10) sur lequel l'appendice (1) est installé, permettra d'isoler les vibrations induites - L'appendice (1) et/ou la cavité (2) (notamment ses parois) peu(ven)t contenir un(des) capteur(s) de température (6) (éventuellement en redondance) chargé(s) de mesurer la(es) température(s) de l'appendice (1) et/ou de la cavité (2) (qui 90 peu(ven)t varier à cause du rayonnement solaire, de la température de l'atmosphère, de la friction de l'air, de la conduction de température avion, ...) L'appendice (1) et/ou la cavité (2) (notamment ses parois) peu(ven)t contenir un(des) résistance(s) chauffante(s) (5) (éventuellement en redondance) afin de réguler la température de l'appendice (1) et/ou de la cavité (2) à une température 95 positive (supérieure à 0 degré Celsius) choisie par l'utilisateur, pour éviter tout risque de formation de givre - La structure de l'appendice (1), peut être creuse, afin de pouvoir contenir une partie ou la totalité des éléments nécessaires a son bon fonctionnement, à savoir : le(s) capteur(s) de vibrations (4), le(s) capteur(s) de température (6)/(7), la(es) 100 résistance(s) chauffante(s) (5), l'ordinateur de traitement des données (11), la carte de communication sans fil, la carte d'alimentation, la carte offrant des ports de -4 communication à l'ordinateur (11), des connecteurs, etc. L'appendice (1) peut contenir un(des) capteur(s) de température du fluide (7) (éventuellement en redondance), pouvant être en contact avec le fluide par 105 l'intermédiaire d'un (de) canal(aux) (8), pouvant déboucher sur la paroi de la cavité (2) (par exemple, partie en amont de l'écoulement) ou tout autre endroit de l'appendice (1), afin de déterminer la température du fluide environnant Un ordinateur (11) (contenant de la mémoire de stockage), pouvant être relié aux modules électroniques de l'invention (capteurs de vibrations (4), capteurs de 110 température (6)/(7), résistances (5)) à travers des ports de communication (intégrés à l'ordinateur, ou offerts par une carte indépendante reliée à l'ordinateur (11)), peut être intégré au sein de l'appendice (1) L'ordinateur (11) est destiné à réaliser tous les traitements de l'algorithme pouvant être nécessaires pour estimer la vitesse d'écoulement du fluide : interfaçage avec 115 le(s) capteur(s) de vibration (4) et de température (7) pour importer leurs mesures, détermination de la densité spectrale des vibrations induites (en position, vitesse ou accélération) par l'intermédiaire d'une transformée de Fourier, détermination des fréquencesf, de réponse en vibrations (par identification des pics de puissance des différents modes) de la densité spectrale, estimation de la vitesse d'écoulement sur 120 le système, et enfin application de la formule de calcul de vitesse, en fonction de la f;,L vitesse du son environnant (c) : (1. c.0 = , avec Uo, : Vitesse k(c(n - y')- f'L) d'écoulement du fluide, c : vitesse du son dans l'environnement courant, fi : fréquences d'oscillations de la cavité, L : longueur de la cavité, k: constante empirique représentant le rapport entre la vitesse de propagation des tourbillons et 125 la vitesse du fluide non perturbé (Rossiter a proposé k 0.57), n : nombre entier représentant le mode, y ' : constante empirique représente l'écart entre l'impact du tourbillon sur le bord de la cavité et l'émission de l'onde acoustique (Rossiter a proposé y = 0.25). Dans le cas ou l'ordinateur (11) connaît la température du fluide environnant, par 130 l'intermédiaire d'un capteur de température (7), ou par un système externe connecte à l'ordinateur (11), l'ordinateur (11) peut alors calculer la vitesse d'écoulement du fluide sur la cavité, en utilisant la formule suivante : y.R, .T f,,L fc,, = , avec y coefficient de compressibilité (1.4 pour k(Vi - y') - f'L) -5 l'air), R, constante spécifique du gaz (287 J.kg-I.K1 pour l'air) et T température 135 environnante L'ordinateur (11) peut être destiné à réaliser tous les traitements de l'algorithme pouvant être nécessaires pour réguler la température de la cavité (2), voire de l'appendice (1), au dessus d'une certaine température (positive ou nulle) renseignée par l'utilisateur : interfaçage du capteur de température (6) pour importer 140 leurs mesures de température de l'appendice (1) et/ou de la cavité (2), algorithme de régulation de la température du système de type PID (Proportionnel, Intégratif, Dérivatif), commande optimale, commande robuste, commande prédictive, placement de pôles, etc. pour calculer la commande à envoyer à la résistance chauffante(s) (5), interfaçage avec la(es) résistance(s) chauffante(s) (5) pour la 145 contrôler L'ordinateur (11) peut être relié à un système de communication sans fil (Wifi, Bluetooth, Zigbee, RF, etc.), contenu ou non dans l'appendice (1), afin de communiquer avec un autre système informatique (l'avionique de bord d'un aéronef par exemple), l'afficheur de bord, etc. sans liaison filaire 150 L'ordinateur (11) peut comparer les mesures des modules électroniques en redondance : capteurs de températures (6)/(7) et de vibrations (4), pour déterminer les modules n'étant plus opérationnels L'ordinateur (11) peut exécuter un algorithme qui analyse la corrélation des évolutions de températures entre le(s) capteur(s) de température (6) et le(s) 155 capteur(s) de température (7) pour détecter une éventuelle obstruction du canal (8) L'ordinateur (11) peut être capable de mesurer l'intensité du courant traversant chaque résistance chauffante, à travers des modules/ports dédiés à cet effet, de manière à détecter une résistance défaillante L'invention peut contenir un système d'alimentation (module ou carte électronique 160 d'alimentation par exemple), contenu dans l'appendice (1) ou non, destiné à fournir en tension et courants adaptés l'ordinateur (11), les capteurs (4)1(6)1(7), les résistances chauffantes (5), la carte offiant des ports de communication à l'ordinateur (11), le système de communication sans fil, etc. L'ordinateur (11) peut être relié à des connecteurs, intégrés/fixés ou non sur 165 l'appendice (1), destinés à l'alimentation (l'ordinateur (11), les capteurs (4)/(6)/(7), les résistances chauffantes (5), la carte offrant des ports de communication à l'ordinateur (11), le système de communication sans fil, etc.), et destinés à être - 6 - reliés aux ports de communication de l'ordinateur (11) pour échanges de données avec un système de communication sans fil, l'avionique pour lequel l'estimation de 170 la vitesse d'écoulement est destiné, et/ou un indicateur de vitesse aérodynamique comprenant un affichage et quelques interfaces bouton (ou un écran tactile) L'ordinateur (11) met en oeuvre des protocoles de communication, par l'intermédiaire de son(es) port(s) de communication, afin de réceptionner les données importantes pour son bon fonctionnement (configuration (température de 175 régulation de l'appendice(1) et/ou de la cavité(2), etc.), données de vol éventuellement nécessaires (température de l'air ambiante, angle d'attaque, etc.), etc.), ainsi que pour l'envoi des données importantes (estimation de la vitesse d'écoulement, panne d'un capteur, panne d'une résistance chauffante, obstruction d'un canal, etc.) 180 L'invention peut inclure plusieurs ordinateurs (11) en redondance, plusieurs cartes d'alimentation en redondance, et plusieurs cartes de ports de communication en redondance, de manière à ce qu'un élément valide remplisse sa mission, si un élément similaire en redondance tombait en panne 185 Les dessins annexés illustrent l'invention : - La figure 1 représente une schématisation du comportement d'un fluide, en écoulement, pénétrant dans une cavité (2) - La figure 2 représente la densité spectrale des vibrations d'une paroi de la cavité (2), ayant été induites par l'écoulement d'un fluide dans cette dernière (2) 190 - La figure 3 représente la densité spectrale des vibrations d'une paroi de la cavité (2), ayant été induites par l'écoulement d'un fluide dans cette dernière (2), pour différentes vitesses d'écoulement du fluide - La figure 4 représente une réalisation possible de l'invention, l'appendice aérodynamique (1), avec sa cavité (2), ses canaux (3)/(8), ses capteurs (4)1(6)1(7), 195 ses résistances chauffantes (5), et les interfaces avec son ordinateur (11) La figure 5 représente une installation possible de l'appendice (1) sur un endroit d'un aéronef (10) à travers une isolation vibratoire (9) La figure 6 représente une manière dont la cavité peut être partiellement ouverte/fermée 200 - La figure 7 représente un schéma des liaisons entre chaque type de module électronique de l'invention -7- - La figure 8 représente l'invention, permettant son insertion entre l'aéronef (10) et son tube Pitot (12) originale. - La figure 9 représente une réalisation possible de l'invention, l'appendice 205 aérodynamique (1) n'étant non plus à l'extérieur de l'aéronef (10), mais installé à l'intérieur, dans une cavité de l'aéronef (13) native ou créée pour la circonstance En référence à ces dessins, l'invention concerne un système chargé d'estimer la vitesse d'écoulement d'un fluide, par l'analyse des caractéristiques des vibrations induites par le 210 mouvement dudit fluide sur les parois d'une cavité (2) ouverte dans laquelle il pénètre (Fig. 1) ; parois incorporant un(des) capteur(s) de vibrations (4) relié(s) à un ordinateur (11) (Fig. 4). Le principe de fonctionnement de cette invention est le suivant : Lorsqu'une cavité est soumise à l'écoulement d'un fluide (Fig. 1), ses parois se mettent à vibrer, à des fréquences 215 décrites par la formule de Rossiter f = n- " U , avec U : Vitesse d'écoulement du M+1/k L fluide, L : longueur de la cavité, n : nombre entier représentant le mode, k: constante empirique représentant le rapport entre la vitesse de propagation des tourbillons et la vitesse du fluide non perturbé (Rossiter a proposé k= 0.57), y' : constante empirique représente l'écart entre l'impact du tourbillon sur le bord de la cavité et l'émission de l'onde 220 acoustique (Rossiter a proposé y = 0.25), M: nombre de mach, équivalente à M = U /c, avec c, vitesse du son dans l'environnement courant. A noter que la vitesse du son (c), peut être calculée avec la formule : c , avec y coefficient de compressibilité (1.4 pour l'air), R, constante spécifique du gaz (287 J.kg-1.1(4 pour l'air) et T température environnante. 225 Lorsque l'on calcule la densité spectrale de ces vibrations (Fig. 2), ces fréquences (4) sont matérialisées par des pics de densité, on peut ainsi aisément les déterminer. Ce phénomène est présenté dans une figure (Fig. 3), exposant cette densité pour différentes valeurs de vitesse d'écoulement. De ce fait, pour estimer la vitesse d'un fluide en mouvement dans lequel se situe la cavité 230 (2), l'ordinateur (11) réalise les étapes suivantes : - Réalisation d'un enregistrement et d'un stockage des mesures de vibrations, - Réalisation d'un prétraitement de données (lissage, filtrage, etc.), - Calcul de la densité spectrale de puissance des vibrations induites par l'air (en termes de position, vitesse ou accélération), 235 Détermination des fréquences fn de pics des densités de vibration Calcul de la vitesse, en fonction de la vitesse du son, par l'intermédiaire de la c. f,,L formule : 1/0° = k(c(n - fiL) Dans le cas, où la température de l'air environnant est disponible, par l'intermédiaire d'un capteur de température (7), ou par un système externe 240 connecte à l'ordinateur (11), il est possible d'appliquer la formule suivante pour Vy.RS.T f'L avoir la vitesse d'écoulement du fluide : U = , k(\ly.Rs.T (n - y') - f'L) L'invention se caractérise par un appendice (1), dans lequel est présente une cavité (2) ouverte dont les parois incorporent un(des) capteur(s) de vibrations (4) (Fig. 4). Cet appendice (1) peut être installé à l'intérieur d'une cavité native de l'aéronef (au niveau 245 du fuselage, de la voilure, de l'empennage, de la dérive, etc.) (Fig. 9), ou à l'extérieur de l'aéronef, et installé à n'importe quel emplacement de ce dernier (fuselage, de la voilure, de l'empennage, de la dérive, etc.) (Fig. 5). Si elle est extérieure à l'aéronef, l'appendice (1) peut avoir une forme profilée (profile d'aile (symétrique ou non) par exemple, etc.) pour réduire au mieux sa traînée (Fig. 4 et 5). 250 L'appendice (1) peut avoir une forme lui permettant de s'insérer entre l'aéronef (10) et son tube Pitot (12) original (Voir Fig. 8). Pour ce faire, il dispose d'un support de fixation lui permettant de se fixer directement sur l'emplacement d'installation natif d'un tube Pitot classique et ainsi prendre sa place (b), tout en lui offrant un support de fixation pour qu'il puisse s'installer sur l'invention (c), et ainsi rester opérationnel, à forte proximité de sa 255 place originelle. L'appendice (1) peut être fixé à travers une isolation vibratoire (9) (Fig. 5), de manière à être indépendant de toute vibration perturbatrice provenant de l'endroit (10) où l'appendice (1) est fixé. Cette isolation peut être de type passe-bas, de manière à permettre aux vibrations perturbatrices de ne pas influer sur les vibrations induites par l'air, de plus haute 260 fréquence. La structure de l'appendice (1), peut être creuse, afin de pouvoir contenir une partie ou la totalité des éléments nécessaires a son bon fonctionnement. Sa fabrication, ainsi que celle de la cavité (2) peut avoir été réalisée en un bloc usiné, ou en plusieurs pièces ; ils peuvent être constitués de différents types de matériaux, métallique, ou non. 265 La cavité (2) à l'intérieur de l'appendice (1) est considéré comme une forme en 3 dimensions quelconque (Solide convexe ou concave, solide de révolution, polyèdre, etc.) ; -9 elle peut être partiellement fermée et ne pas disposer d'une ouverture vers l'écoulement du fluide sur la totalité de sa longueur (Fig. 6). Elle peut contenir un(des) canal(aux) d'évacuation (3) afin de permettre à tout liquide qui se serait accumulé à l'intérieur de la 270 cavité (2) de pouvoir être éjecté plus facilement. Ses parois peuvent bénéficier d'une relative souplesse, de manière à mettre en évidence les vibrations induites par l'écoulement du fluide. Pour ce faire, deux propriétés des parois peuvent être ajustées : leur épaisseur et la raideur du matériau dont elles sont constituées. Un(des) capteur(s) de vibrations (4) (éventuellement en redondance) est(sont) incorporé(s) 275 ou rigidement fixé(s) au sein des parois de la cavité (2) (Fig.4), éventuellement en contact direct de la paroi, afin de réaliser des mesures sur un axe, deux axes, ou trois axes, de vibrations. Il(s) peu(ven)t être de type accéléromètre, de type gyroscope, de type capteur de pression (à travers un(des) canal(aux) vers l'extérieur), ou de type microphone (exemple : Microphone à condensateur). 280 Ces capteurs de vibrations (4) à différents endroits, éventuellement en redondance, peuvent permettre de réaliser un traitement différentiel visant à éliminer les vibrations perturbatrices du support (10) sur lequel l'appendice (1) est installé (Fig.4). L'installation d'un(de) tel(s) capteur(s) au niveau du support (10) ou au niveau de la partie de l'appendice (1) la plus proche du support (10) peut être prévu, en plus du(es) capteur(s) 285 d'analyse des vibrations induites par l'air. Ainsi, une soustraction de la densité spectrale des vibrations induites (par l'écoulement du fluide), par la densité spectrale des vibrations du support (10) sur lequel l'appendice (1) est installé, permettra d'isoler les vibrations induites. Un(des) capteur(s) de température (6) (éventuellement en redondance) et une(des) 290 résistance(s) chauffante(s) (5) (éventuellement en redondance) peu(ven)t être intégré(s) à l'appendice (1) ou à la cavité (2) pour mesurer la(es) température(s) de l'appendice (1) et/ou de la cavité (2) (qui peu(ven)t varier à cause du rayonnement solaire, de la température de l'atmosphère, de la friction de l'air, de la conduction de température avion, ...), et réguler la température de l'appendice (1) et/ou de la cavité (2) à une température 295 positive (supérieure à 0 degré Celsius) choisie par l'utilisateur, pour éviter tout risque de formation de givre (Fig.4 et 9). L'appendice (1) peut contenir un(des) capteur(s) de température du fluide (7) (éventuellement en redondance), pouvant être en contact avec le fluide par l'intermédiaire d'un (de) canal(aux) (8), pouvant déboucher sur la paroi de la cavité (2) (par exemple, 300 partie en amont de l'écoulement) ou tout autre endroit de l'appendice (1), afin de - 10 déterminer la température du fluide environnant : Ceci lui permettra de calculer de manière autonome, la valeur de la vitesse du son dans l'environnement ambiant, élément nécessaire pour le calcul de la vitesse du fluide. L'invention peut contenir un système d'alimentation (carte électronique d'alimentation par 305 exemple), contenu dans l'appendice (1) ou non, destiné à fournir en tension et courants adaptés l'ordinateur (11), les capteurs (4)/(6)/(7), les résistances chauffantes (5), la carte offrant des ports de communication à l'ordinateur (11), le système de communication sans fil, etc. (Fig.7). Les modules électroniques de l'invention (capteurs de vibrations (4), capteurs de 310 température (6)/(7), résistances (5)) peuvent être reliés à un ordinateur (11) (à microprocesseur(s) et/ou microcontrôleur(s), contenant de la mémoire de stockage), à travers des ports de communication (intégrés à l'ordinateur, ou offerts par une carte indépendante reliée à l'ordinateur (11)), peut être intégré au sein de l'appendice (1) (Fig.4). Il peut être destiné à réaliser tous les traitements de l'algorithme pouvant être nécessaires 315 pour calculer la vitesse d'écoulement du fluide et/ou réguler la température de la cavité (2) voire de l'appendice (1), au dessus d'une certaine température (positive ou nulle) renseignée par l'utilisateur. Pour réguler la température, une méthode peut consister à réaliser les tâches suivantes : interfaçage du capteur de température (6) pour importer leurs mesures de température de l'appendice (1) et/ou de la cavité (2), algorithme de 320 régulation de la température du système de type PID (Proportionnel, Intégratif, Dérivatif), commande optimale, commande robuste, commande prédictive, placement de pôles, etc. pour calculer la commande à envoyer à la résistance chauffante(s) (5), interfaçage avec la(es) résistance(s) chauffante(s) (5) pour la contrôler. Pour des raisons de fiabilité, l'invention peut inclure plusieurs ordinateurs (11) en 325 redondance, plusieurs cartes d'alimentation en redondance, et plusieurs cartes de ports de communication en redondance, de manière à ce qu'un élément valide remplisse sa mission, si un élément similaire en redondance tombait en panne. De plus, les opérations suivantes peuvent être opérées : L'ordinateur (11) peut comparer les mesures des modules électroniques en 330 redondance : capteurs de températures (6)/(7) et de vibrations (4), pour déterminer les modules n'étant plus opérationnels. L'ordinateur (11) peut être capable de mesurer l'intensité du courant traversant chaque résistance chauffante de manière à détecter une résistance défaillante L'ordinateur (11) peut exécuter un algorithme qui analyse la corrélation des -11- 335 évolutions de températures entre le(s) capteur(s) de température (6) et le(s) capteur(s) de température (7) pour détecter une éventuelle obstruction du canal (8) Une fusion des estimations de vitesses aérodynamiques issues du tube Pitot classique (mesure des pressions statiques et totales) et des mesures des vibrations (méthodes impliquant l'analyse de la densité spectrale) peut améliorer les 340 performances du système en termes de précision et robustesse. L'ordinateur (11) peut être relié à des connecteurs, intégrés/fixés ou non sur l'appendice (1), destinés à l'alimentation (l'ordinateur (11), les capteurs (4)1(6)1(7), les résistances chauffantes (5), la carte offrant des ports de communication à l'ordinateur (11), le système de communication sans fil, etc.), et destinés à être reliés aux ports de communication de 345 l'ordinateur (11) pour échanges de données avec un système de communication sans fil, un l'avionique pour lequel l'estimation de la vitesse d'écoulement est destiné, et/ou un indicateur de vitesse aérodynamique comprenant un affichage et quelques interfaces bouton (ou un écran tactile). Il peut également être relié à un système de communication sans fil (Wifi, Bluetooth, Zigbee, RF, etc.) (Fig.7), contenu ou non dans l'appendice (1), 350 afin de communiquer avec un autre système informatique (l'avionique de bord d'un aéronef par exemple), l'afficheur de bord, etc. sans liaison filaire. L'ordinateur (11) met en oeuvre des protocoles de communication avec le système avionique pour lequel l'estimation de la vitesse d'écoulement est destiné, par l'intermédiaire de son(es) port(s) de communication, afin de réceptionner les données 355 importantes pour son bon fonctionnement (configuration (température de régulation de l'appendice (1) et/ou de la cavité (2), etc.), données de vol nécessaires (température de l'air ambiante, angle d'attaque, etc.), etc.), ainsi que pour l'envoi des données importantes (estimation de la vitesse d'écoulement, panne d'un capteur, panne d'une résistance chauffante, obstruction d'un canal, etc.). 360 La cavité (2) peut subir une variation de la direction a de l'écoulement (angle d'attaque), et l'ordinateur (11) peut avoir connaissance de cet angle d'attaque (a), par l'intermédiaire d'autres capteurs (sonde alphaibeta ou autre) ou d'un système avionique externe. Dans ce cas, l'influence de l'angle d'attaque (a) sur les fréquences f, de réponse en vibrations aura été préalablement déterminée en soufflerie, et l'algorithme d'estimation de la vitesse 365 aérodynamique réalisera une correction, fonction de l'angle d'attaque (a) connu par l'ordinateur (11). L'installation verticale (fond de la paroi normal à l'axe y de l'aéronef (aile droite dans le cas d'un aéronef à voilure fixe)), peut permettre de réduire l'influence de l'angle d'attaque sur les fréquencesf, surtout si la cavité (2) a une forme cylindrique. - 12 - 370 Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à l'estimation de la vitesse aérodynamique des aéronefs civils et militaires.