Brevet FR3024869A1 — publié le 20160219

Système de distribution électrique pour un aéronef et procédé de commande correspondant. L'invention a pour domaine technique les systèmes de distribution électrique pour aéronefs, et plus particulièrement la commande de tels systèmes. Les calculateurs installés dans les boîtiers de distribution électrique permettent de stocker de nombreuses informations sur les caractéristiques des lignes de distribution électrique destinées à alimenter les différentes charges et équipements de l'avion. Ces informations sont de différentes natures, notamment non sécuritaires (label de l'équipement alimenté, état de la ligne), sécuritaire (ligne active ou inactive, protection déclenchée) ou critique (calibre de la ligne, activation de protection spécifique). Certaines de ces données comme l'activation de protection ou la désactivation d'une ligne peuvent être modifiées par le système en temps réel automatiquement lorsque le système fonctionne ou lors d'intervention réalisée par les opérateurs de maintenance. Les calculateurs sont eux-mêmes des équipements remplaçables en ligne LRU (acronyme anglais pour « Line-replaceable unit ») par les opérateurs de maintenance lorsque ceux-ci sont en panne ou tout simplement lors d'une opération de recherche de pannes affectant différents systèmes. Les calculateurs sont également interchangeables au sein d'une même fonction pour offrir une souplesse d'opération et de minimiser le parc de matériels stockés dans les ateliers de maintenance. Or, lors de ces opérations de démontage-remontage ou de permutation de calculateurs, les informations de configuration et de contexte qu'ils contenaient à l'emplacement fonctionnel où ils se trouvaient, ne sont pas compatibles avec le nouvel emplacement où ils sont réinstallés. Dans le cas particulier où il s'agit de calculateurs neufs, ceux-ci ne contiennent que des données par défaut correspondant à une configuration fictive de livraison. 3024869 2 Dans tous les cas, lorsque les calculateurs sont installés dans un avion, il faut impérativement charger dans les calculateurs réinstallés les données identiques aux données comprises dans les calculateurs désinstallés, avant de mettre sous tension l'avion, pour ne 5 pas risquer d'alimenter des lignes qui ne devraient pas l'être ou de le faire avec une protection inadaptée. Pour ce faire, différentes opérations peuvent être effectuées de façon préparatoire en atelier ou directement sur avion. Plus précisément, on télécharge en atelier à partir d'une base 10 de données, dite base de gestion de configuration, l'ensemble des données constitutives de l'avion correspondant à la configuration de livraison de l'avion. Ces informations définissent l'installation et les caractéristiques des éléments de distribution (calibre, identifiant 15 fonctionnel, protections disponibles activables...). En revanche, elles ne contiennent pas les informations opérationnelles telles que les protections qui ont été déclenchées lors d'une utilisation précédente ou de lignes mises hors service par des opérateurs de maintenance, pour réaliser une intervention spécifique 20 sur le câblage avion ou sur les charges. Ces informations ont un caractère sécuritaire et doivent absolument être restaurées à l'identique après changement d'un calculateur LRU sous peine de créer un défaut électrique ou de blesser un opérateur. Sans système automatique, ces informations doivent être remises à la main sur la 25 base de fiches d'interventions précédentes pour recréer le contexte historique d'utilisation avec le risque d'erreur inhérent à ce type de méthode. Une autre technique consiste à ce que préalablement à la dépose d'un calculateur, l'opérateur de maintenance récupère avec un 30 outil dédié les informations stockées dans celui-ci pour les télécharger dans le nouveau calculateur qu'il va installer. Le téléchargement des données sur avion s'effectue par duplication de données extraites des sous-ensembles non remplacés. 3024869 3 Cette opération suppose que les remplacements se fassent en séquence avec beaucoup d'attention et peuvent être source d'erreurs dans le cas où il y a beaucoup de calculateurs à remplacer. Le temps global de l'intervention peut devenir rapidement important si le 5 nombre de sous-ensembles à remplacer est lui-même important. Par ailleurs, cela suppose également que les calculateurs demeurent accessibles pour effectuer un transfert de données alors que la plupart du temps ces opérations sont réalisées justement parce qu'un des calculateurs ne fonctionne pas ou plus. 10 Une autre technique consiste a stocker l'ensemble des informations au niveau de l'avionique dans la mesure où celle-ci dispose alors de toute la visibilité sur la configuration et sur l'état du système électrique. Etant donné que l'ensemble des informations sont remontées à l'avionique par l'intermédiaire de bus numériques, par 15 symétrie, les données peuvent être téléchargées dans les calculateurs LRU correspondants de sorte à initialiser les données et le contexte existant avant montage-démontage des sous-ensembles. Le principal inconvénient de cette technique réside dans le fait que pour mener à bien cette opération, il faut mettre sous tension 20 l'avion et son avionique le temps du téléchargement. Pendant ce temps, les calculateurs de gestion de protection de la distribution électrique sont dans une configuration par défaut qui peut les rendre inopérants ou inefficaces. De plus, le temps de l'opération, l'avion n'est pas utilisable et le temps d'immobilisation peut être relativement 25 long. Une technique supplémentaire consiste à répartir ou dupliquer l'information contenue dans les calculateurs LRU dans le ou les calculateurs du système de distribution électrique, dédiés à la communication avec l'avionique pour pouvoir re-télécharger 30 l'ensemble des données dans le calculateur qui vient d'être installé. L'intérêt de cette technique réside dans le fait que le système électrique est autonome et peut n'être alimenté que de façon réduite pour réaliser cette opération de maintenance et qu'aucuns outils spécifiques ou média de données sont nécessaires. 3024869 4 En revanche, les calculateurs dédiés à la communication avec l'avionique sont eux-mêmes des calculateurs remplaçables en ligne (LRU). Suivant la combinaison des sous-ensembles changés, cela peut aboutir à une perte d'information ou d'écrasement de données d'un 5 calculateur vers un autre. En effet, au niveau de chaque calculateur, il est impossible de savoir qui détient les bonnes informations. Une dernière technique similaire à la précédente utilise un dispositif de détection de dépose-pose de LRU. Lorsque ce dispositif est activé, toute nouvelle carte LRU remplacée est détectée comme 10 telle, et le mécanisme de transfert de données de contexte est mis en route pour que le calculateur LRU nouvellement installé soit mis au même niveau fonctionnel que celui qui vient d'être retiré. L'invention a pour objet un système de distribution électrique pour un aéronef comprenant au moins un calculateur de communication 15 avec l'avionique de l'aéronef, au moins un calculateur apte à communiquer avec au moins un calculateur de communication avec l'avionique, chaque calculateur comprenant des données mémorisées. Le système comprend un dispositif de stockage d'informations de contexte, apte à stocker une copie des données mémorisées dans les 20 différents calculateurs, et un dispositif de mise à jour, apte à déterminer qu'un calculateur a été remplacé en déterminant qu'il ne détient pas les mêmes données que les autres calculateurs du système de distribution et/ou que le dispositif de stockage d'informations de contexte, le dispositif de mise à jour étant apte à commander le 25 téléchargement les données du dispositif de stockage d'informations de contexte ou d'un calculateur de communication avec l'avionique, dans le calculateur remplacé. Si un calculateur apte à communiquer avec au moins un calculateur de communication avec l'avionique est remplacé par un 30 nouveau calculateur, le dispositif de mise à jour peut être apte à commander le téléchargement des données du calculateur de communication avec l'avionique vers le nouveau calculateur. Si un nouveau calculateur de communication avec l'avionique remplace un calculateur de communication avec l'avionique, le 3024869 5 dispositif de mise à jour peut être apte à commander le téléchargement des données du dispositif de stockage d'informations de contexte vers le nouveau calculateur de communication avec l'avionique. Si un nouveau dispositif de stockage d'informations de 5 contexte remplace un dispositif de stockage d'informations de contexte, le dispositif de mise à jour peut être apte à commander le téléchargement des données du calculateur de communication avec l'avionique vers le nouveau dispositif de stockage d'informations de contexte. 10 Les données téléchargées peuvent être les paramètres de protection définissant les protections électriques et leur historique d'activation pour au moins une ligne d'alimentation électrique de l'avion. L'invention a également pour objet un procédé de commande 15 d'un système de distribution électrique pour un aéronef comprenant au moins un calculateur de communication avec l'avionique de l'aéronef, au moins un calculateur apte à communiquer avec au moins un calculateur de communication avec l'avionique, chaque calculateur comprenant des données mémorisées et un dispositif de stockage 20 d'informations de contexte, apte à stocker une copie des données mémorisées dans les différents calculateurs. Le procédé comprend les étapes suivantes : on détermine les données comprises dans chaque calculateur, on détermine qu'un calculateur a été remplacé en comparant les 25 données des calculateurs afin de déterminer si un calculateur comprend des données différentes des autres calculateurs, et si tel est le cas, on télécharge les données du dispositif de stockage d'informations de contexte ou d'un calculateur de communication avec l'avionique dans le calculateur remplacé. 30 Si on a déterminé que le calculateur de distribution électrique a été remplacé par un nouveau calculateur de distribution électrique ne comprenant pas les mêmes données que les autres calculateurs, on peut commander le téléchargement des données du calculateur de 3024869 6 communication avec l'avionique dans le nouveau calculateur de distribution électrique. Si on a déterminé que le calculateur de communication avec l'avionique a été remplacé par un nouveau calculateur de 5 communication avec l'avionique, et que ni les calculateurs de distribution électrique ni le dispositif de stockage d'informations de contexte n'ont été échangés, on peut commander le téléchargement des données du dispositif de stockage d'informations de contexte dans le nouveau calculateur de communication avec l'avionique. 10 Si on a déterminé que le dispositif de stockage d'informations de contexte a été remplacé par un nouveau dispositif de stockage d'informations de contexte et que ni les calculateurs de distribution électrique ni le calculateur de communication avec l'avionique n'ont été échangés, on peut commander le téléchargement des données du 15 calculateur de communication avec l'avionique dans le nouveau dispositif de stockage d'informations de contexte. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins 20 annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre un système de distribution d'énergie électrique, - la figure 2 illustre un système de distribution d'énergie électrique dans lequel un calculateur de distribution électrique a été 25 remplacé, - la figure 3 illustre un système de distribution d'énergie électrique dans lequel un calculateur de communication avec l'avionique a été remplacé, - la figure 4 illustre un système de distribution d'énergie 30 électrique dans lequel un dispositif de stockage d'informations de contexte a été remplacé, et - la figure 5 illustre les principales étapes d'un procédé de commande d'un système de distribution d'énergie électrique. 3024869 7 Sur la figure 1, on peut voir un système de distribution d'énergie électrique comprenant des calculateurs de distribution électrique 1, qui assurent la commutation et la protection d'une ou plusieurs lignes de distribution d'énergie, connectés chacun par un bus 5 interne 5 à un ou plusieurs calculateurs de communication 2 avec l'avionique qui prennent en charge l'ensemble de la communication via le bus avionique 6 avec les calculateurs avionique à l'attention du pilote ou des opérateurs de maintenance. L'ensemble de ces calculateurs est installé dans un châssis 10 dédié 3 muni d'un dispositif de stockage d'informations de contexte 4. Le dispositif de stockage d'informations de contexte 4 est relié par une connexion 7 à au moins un calculateur de communication 2 avec l'avionique. Chaque calculateur de distribution électrique 1 comprend des 15 moyens de traitement des données lb et une mémoire non volatile 1 c dans laquelle est stockée une base de données. De même, chaque calculateur de communication avec l'avionique 2 comprend des moyens de traitement des données 2b et une mémoire non volatile 2c dans laquelle est stockée une base de 20 données. Le dispositif de stockage d'informations de contexte 4 comprend également une mémoire non volatile 4c dans laquelle est stockée une base de données. La figure 1 illustre le cas où tous les calculateurs fonctionnent 25 normalement. Les mémoires non volatiles 1 c, 2c et 4c comprennent ainsi la même base de données référencée A. Le dispositif de stockage d'informations de contexte 4 du système de distribution électrique comprend une image des données stockées dans les différents calculateurs. 30 Le fait de stocker, et donc de dupliquer, en permanence les données contenues dans les différents calculateurs du système de distribution électrique permet d'avoir en temps réel une image fidèle du contexte complet incluant les données non sécuritaires, sécuritaires et critiques. 3024869 8 De fait, il est possible d'avoir un mécanisme de vote à trois entre le calculateur de protection de distribution, le calculateur de communication avec l'avionique et le dispositif de stockage d'informations de contexte. Selon le type de calculateur, ne détenant 5 pas les mêmes données que les deux autres, ce calculateur reçoit une copie des données du dispositif de stockage d'informations de contexte ou du calculateur de communication avec l'avionique. Pour ce faire, un dispositif de mise à jour compare les données des différents calculateurs et détermine si au moins un calculateur ne 10 comprend pas les mêmes données ou la même base de données que celle comprise dans les autres calculateurs. Si tel est le cas, le dispositif de mise à jour commande la copie des données vers le calculateur ne comprenant pas les mêmes données à partir d'un autre calculateur impliqué dans la comparaison initiale. 15 Les figures 2 à 4 illustrent de telles situations. Elles sont décrites plus en détail ci-dessous. Par ailleurs, il est à noter que la partie logicielle des différents calculateurs comprend généralement un logiciel applicatif, et des paramètres de protection, notamment sous forme de base de données. 20 Les paramètres de protection comprennent une définition de toutes les données des protections, notamment les protections électriques (calibre...) et leur historique d'activation (actif-inactif, déclenché). Les paramètres de protection sont stockés dans le calculateur de communication avec l'avionique puis sont téléchargés 25 dans les différents calculateurs de distribution électrique. La figure 2 illustre le cas où un calculateur de distribution électrique 1 a été échangé avec un nouveau calculateur de distribution électrique 1 d ne comprenant pas les mêmes données de protection, référencées base de données A. 30 Le nouveau calculateur de distribution électrique ld est structurellement identique aux calculateurs de distribution électrique 1, mais comprend une base de données B différente de la base de données A comprise dans les autres calculateurs de distribution électrique 1. 3024869 9 La structure de la figure 2 correspond par ailleurs à celle de la figure 1. Dans ce cas, le calculateur de communication avec l'avionique 2 et le dispositif de stockage d'informations de contexte 4 5 ont les mêmes données, données qui diffèrent de celles contenues dans le nouveau calculateur de distribution électrique ld. Le calculateur de communication avec l'avionique 2 télécharge les données qu'il a mémorisées, dans le nouveau calculateur de distribution électrique ld. Dans le cas où plusieurs nouveaux calculateurs de distribution 10 électrique ld seraient installés, la même opération serait réitérée pour chaque nouveau calculateur de distribution électrique ld. La figure 3 illustre le cas où le calculateur de communication 2 avec l'avionique a été remplacé par un nouveau calculateur de communication 2d avec l'avionique. 15 Le nouveau calculateur de communication 2d avec l'avionique est structurellement identique au calculateur de communication 2 avec l'avionique illustré dans les figures 2 et 3, mais comprend une base de données B différente de la base de données A comprise dans le calculateur de communication 2 avec l'avionique illustré dans les 20 figures 2 et 3. Dans ce cas, on précise que les calculateurs de distribution électrique 1 n'ont pas été échangés et comprennent les mêmes données, référencées base de données A que le dispositif de stockage d'informations de contexte 4. 25 Le nouveau calculateur de communication avec l'avionique 2d mémorise les données contenues dans le dispositif de stockage d'informations de contexte 4. La figure 4 illustre le cas où le dispositif de stockage d'informations de contexte 4 a été remplacé par un nouveau dispositif 30 de stockage d'informations de contexte 4d. Le nouveau dispositif de stockage d'informations de contexte 4d est structurellement identique au dispositif de stockage d'informations de contexte 4 illustré dans les figures 2 à 4, mais comprend une base de données B différente de la base de données A 3024869 10 comprise dans le dispositif de stockage d'informations de contexte 4 illustré dans les figures 2 à 4. Ceci peut se faire soit par échange du dispositif de stockage 4 lui-même, soit par échange du châssis 3. 5 Dans ce cas, on précise que ni les calculateurs de distribution électrique 1 ni le calculateur de communication 2 avec l'avionique n'ont pas été échangés et comprennent les mêmes données, référencées base de données A. Le nouveau dispositif de stockage d'informations de 10 contexte 4d télécharge les données comprises dans le calculateur de communication 2 avec l'avionique. Le calculateur de communication 2 avec l'avionique est préféré aux calculateurs de distribution électrique 1, de par le fait qu'il a une vue d'ensemble sur l'état du système de distribution électrique. 15 La description a été réalisée en fonction de calculateurs de distribution électrique. Toutefois, le système décrit peut s'appliquer à tout autre calculateur apte à communiquer avec un calculateur de communication 2 avec l'avionique et/ou un dispositif de stockage d'informations de contexte 4. 20 La figure 5 illustre les principales étapes d'un procédé de commande d'un système de distribution d'énergie électrique tel que celui décrit ci-dessus. Le procédé débute par une étape de détermination (10a, 10b,... 10n) des données de chaque calculateur. Au cours d'une 25 étape 11 suivante, on compare les données des calculateurs afin de déterminer si un calculateur comprend des données différentes des autres calculateurs. Si tel est le cas, le procédé se poursuit par une étape 12, au cours de laquelle on copie des données vers le calculateur ne 30 comprenant pas les mêmes données à partir d'un autre calculateur impliqué dans la comparaison initiale. Plus précisément, si on a déterminé que le calculateur de distribution électrique 1 a été échangé avec un nouveau calculateur de distribution électrique 1 d ne comprenant pas les mêmes données que 3024869 11 les autres calculateurs, on commande le téléchargement des données du calculateur de communication avec l'avionique 2 dans le nouveau calculateur de distribution électrique 1 d. Dans le cas où plusieurs nouveaux calculateurs de distribution électrique ld seraient installés, 5 la même opération serait réitérée pour chaque nouveau calculateur de distribution électrique ld. Si on a déterminé que le calculateur de communication 2 avec l'avionique a été remplacé par un nouveau calculateur de communication 2d avec l'avionique, et que les calculateurs de 10 distribution électrique 1 n'ont pas été échangés et comprennent les mêmes données, que le dispositif de stockage d'informations de contexte 4, on commande le téléchargement des données du dispositif de stockage d'informations de contexte 4 dans le nouveau calculateur de communication avec l'avionique 2d. 15 Si on a déterminé que le dispositif de stockage d'informations de contexte 4 a été remplacé par un nouveau dispositif de stockage d'informations de contexte 4d et que ni les calculateurs de distribution électrique 1 ni le calculateur de communication 2 avec l'avionique n'ont pas été échangés, on commande le téléchargement des données 20 du calculateur de communication 2 avec l'avionique dans le nouveau dispositif de stockage d'informations de contexte 4d. 25 REVENDICATIONS1. Système de distribution électrique pour un aéronef comprenant au moins un calculateur de communication avec l'avionique (2) de l'aéronef, au moins un calculateur (1) apte à communiquer avec au moins un calculateur de communication avec l'avionique (2), chaque calculateur comprenant des données mémorisées caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif de stockage d'informations de contexte (4), apte à stocker une copie des données mémorisées dans les différents calculateurs, et un dispositif de mise à jour, apte à déterminer qu'un calculateur a été remplacé en déterminant qu'il ne détient pas les mêmes données que les autres calculateurs du système de distribution et/ou que le dispositif de stockage d'informations de contexte (4), le dispositif de mise à jour étant apte à commander le téléchargement les données du dispositif de stockage d'informations de contexte ou d'un calculateur de communication avec l'avionique, dans le calculateur remplacé. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel, si un calculateur (1) apte à communiquer avec au moins un calculateur de communication avec l'avionique (2), est remplacé par un nouveau calculateur (1d), le dispositif de mise à jour est apte à commander le téléchargement des données du calculateur de communication avec l'avionique (2) vers le nouveau calculateur (1d). 3. Système selon la revendication 1, dans lequel, si un nouveau calculateur de communication avec l'avionique (2d) remplace un calculateur de communication avec l'avionique (2), le dispositif de mise à jour est apte à commander le téléchargement des données du dispositif de stockage d'informations de contexte (4) vers le nouveau calculateur de communication avec l'avionique (2d). 4. Système selon la revendication 1, dans lequel, si un nouveau dispositif de stockage d'informations de contexte (4d) remplace un dispositif de stockage d'informations de contexte (4), le dispositif de 3024869 13 mise à jour est apte à commander le téléchargement des données du calculateur de communication avec l'avionique (2) vers le nouveau dispositif de stockage d'informations de contexte (4d). 5. Système selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, dans lequel les données téléchargées sont les paramètres de protection définissant les protections électriques et leur historique d'activation pour au moins une ligne d'alimentation électrique de l'avion. 6. Procédé de commande d'un système de distribution 10 électrique pour un aéronef comprenant au moins un calculateur de communication avec l'avionique (2) de l'aéronef, au moins un calculateur (1) apte à communiquer avec au moins un calculateur de communication avec l'avionique (2), chaque calculateur comprenant des données mémorisées 15 et un dispositif de stockage d'informations de contexte (4), apte à stocker une copie des données mémorisées dans les différents calculateurs, le procédé étant caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes : 20 on détermine les données comprises dans chaque calculateur, on détermine qu'un calculateur a été remplacé en comparant les données des calculateurs afin de déterminer si un calculateur comprend des données différentes des autres calculateurs, et si tel est le cas, on télécharge les données du dispositif de 25 stockage d'informations de contexte ou d'un calculateur de communication avec l'avionique dans le calculateur remplacé. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel, si on a déterminé que le calculateur de distribution électrique (1) a été remplacé par un nouveau calculateur de distribution électrique (1d) ne 30 comprenant pas les mêmes données que les autres calculateurs, on commande le téléchargement des données du calculateur de communication avec l'avionique (2) dans le nouveau calculateur de distribution électrique (1d). 3024869 14 8. Procédé selon la revendication 6, dans lequel, si on a déterminé que le calculateur de communication (2) avec l'avionique a été remplacé par un nouveau calculateur de communication (2d) avec l'avionique, et que ni les calculateurs de distribution électrique (1) ni 5 le dispositif de stockage d'informations de contexte (4) n'ont été échangés, on commande le téléchargement des données du dispositif de stockage d'informations de contexte (4) dans le nouveau calculateur de communication avec l'avionique (2d). 9. Procédé selon la revendication 6, dans lequel, si on a 10 déterminé que le dispositif de stockage d'informations de contexte (4) a été remplacé par un nouveau dispositif de stockage d'informations de contexte (4d) et que ni les calculateurs de distribution électrique (1) ni le calculateur de communication (2) avec l'avionique n'ont été échangés, on commande le téléchargement des données du calculateur 15 de communication (2) avec l'avionique dans le nouveau dispositif de stockage d'informations de contexte (4d).