Brevet FR3033046A1 — publié le 20160826

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE CONTROLE DE L'ETAT D'UN MOTEUR D'AERONEF A DISTANCE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention se situe dans le domaine du contrôle des moteurs d'aéronefs en cours de développement ou en cours de maintenance après un atterrissage suite à un vol, ou en maintenance programmée, et concerne plus spécifiquement un dispositif et un procédé d'aide au diagnostic à distance au cours d'une vérification de l'état d'un moteur d'aéronef réalisée in situ par un opérateur au moyen d' un endoscope ou d'une caméra utilisé(e) pour capter des images dudit moteur et pour effectuer des mesures destinées à être transmises, avec une documentation et des images de référence, à au moins un terminal distant (10) utilisé par au moins un expert distant en vue de procéder à une analyse collaborative desdites images et desdites mesures. L'invention concerne également un procédé d'aide au diagnostic à distance au cours d'une endoscopie d'un moteur d'aéronef. L'invention concerne en outre un programme d'ordinateur mémorisé sur un support d'enregistrement et comportant des instructions pour réaliser les étapes du procédé. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Lors de la vérification de l'état d'un moteur d'aéronef après un atterrissage suite à un vol, en maintenance programmée ou au lors des essais de développement d'ensemble propulsif ou de composant de moteurs d'aéronefs, les pièces du moteurs sont vérifiées et testées in situ par des opérateurs situés au pied de l'aile de l'aéronef ou dans des installations de développement, d'essai ou de maintenance. Ces moteurs peuvent parfois être démontés pour être expertisés par des experts techniques qui ne sont pas toujours localisés sur le lieu des contrôles et des essais et doivent se déplacer pour voir l'état des composants et fournir des avis et conseils techniques aux opérateurs. 3033046 2 Les décisions doivent être prises rapidement et sans ambigüité afin de statuer sur des niveaux d'endommagement et permettre un retour rapide en opération de l'aéronef, ou de compléter la campagne d'essai. Actuellement les décisions techniques impliquant de multiples sites et 5 personnes distants sont réalisées via de nombreux échanges téléphoniques ou de mails pouvant inclure des photos ou des vidéos. Cette procédure implique des itérations répétées lorsqu'il y a une incompréhension entre les opérateurs qui réalisent les essais et les experts qui analysent les résultats de ces essais. Ceci oblige les opérateurs à effectuer un très grand nombre de 10 prises de vues pour éviter de manquer une zone critique du moteur contrôlé. Or dans le domaine de l'aviation, pour des raisons impératives de sécurité, le partage d'une information technique doit se faire sans ambigüité. A cet effet, les experts distants doivent disposer de mesures, d'images et de vidéos réalisées selon des angles de prises de vues spécifiques. 15 Les opérateurs au pied de l'installation doivent par conséquent pouvoir se déplacer facilement pour accéder sans difficulté aux différentes zones à contrôler. Ceci n'est pas toujours possible avec les appareils actuels en raison de l'encombrement dû à l'utilisation de plusieurs outils reliés par plusieurs câbles qui constituent une gêne pour les opérateurs au pied des appareils à tester, et au fait que les deux mains des opérateurs souvent prises 20 dans l'espace, très confiné, dans lequel ils opèrent lorsqu'ils sont sous l'aile (quelques dizaines de centimètres de recul seulement et). En outre, si les conditions de communications ne sont pas optimales (présence de perturbations, absence de couverture réseau, perturbations électromagnétiques), les images et les mesures effectuées peuvent être de qualité 25 insuffisante pour permettre aux experts distants d'établir un diagnostic fiable. Un but de l'invention est de permettre aux opérateurs qui effectuent les mesures d'accéder sans contraintes à toutes les zones du moteur à contrôler et de pouvoir se mouvoir tout en réalisant l'inspection, les mesures, et leur partage, etc. en temps réel avec les experts distants. 3033046 3 Un autre but de l'invention est de fournir aux experts des informations précises, notamment, des mesures effectuées et des images prises dans des zones clés pour établir un diagnostic quelles que soient les conditions météorologiques et quelles que soient la topologie du lieu où sont effectués les essais. 5 EXPOSÉ DE L'INVENTION Ce but est atteint au moyen d'un dispositif compact, peu encombrant adapté à tous les types de matériels endoscopiques et caméras analogiques, et à tous les contextes d'endoscopies ou de vidéos d'ensemble propulsifs ou de composants (sous l'aile, déposé, etc.) de manière à permettre aux opérateurs localisés sur le site de contrôle et 10 d'essais d'atteindre, sans contraintes, les différentes zones de l'ensemble propulsif sous test afin d'identifier et de visualiser rapidement d'éventuels défauts et de communiquer en temps réel les images captées et les résultats des mesures. Ce dispositif comporte au moins un endoscope muni d'une caméra utilisé in situ par au moins un opérateur pour capter des images dudit moteur et effectuer des 15 mesures destinées à être transmises à au moins un terminal distant utilisé par au moins un expert distant en vue d'effectuer une analyse collaborative desdites images et desdites mesures. Le dispositif selon l'invention comporte en outre un boîtier portatif contrôlé par l'opérateur localisé sur le site de contrôle et d'essais munie de moyens pour 20 communiquer sans fil avec l'endoscope et de moyens permettant audit opérateur d'enrichir manuellement ou automatiquement les images captées et les mesures effectuées avec des commentaires audio et/ou vidéo et/ou textuels. Grâce aux commentaires audio et/ou vidéo et/ou textuels ajoutés, les experts distants peuvent guider l'opérateur localisé sur le site de contrôle et d'essais au 25 cours des tests et peuvent aider à la prise de décisions et d'envisager des actions correctives dans des délais très courts. Ledit boîtier comporte en outre une interface de communication sans fil permettant aux opérateurs localisés sur le site de contrôle et d'essais d'échanger avec l'expert, en temps réel et de façon interactive, les images captées, de la documentation et 3033046 4 les résultats des mesures effectuées enrichis par les commentaires audio et/ou vidéo et/ou textuels. Le boîtier comporte en outre une connectique pour être relié à un casque audio, une tablette et/ou à un ordinateur portable et une mémoire pour enregistrer les 5 informations et les images captées et les mesures échangées et un module de conversion des images captées d'un format de données spécifique à l'endoscope vers un format de données exploitable par le terminal distant. Le procédé d'aide au diagnostic à distance selon l'invention comporte les étapes suivantes : 10 - transmettre lesdites images et lesdites mesures de l'endoscope à un boîtier contrôlé par le premier opérateur; - échanger en temps réel et de façon interactive, via une connexion avec ou sans fil, les images, les mesures enrichies et une documentation entre le boîtier portatif et au moins un terminal distant utilisé par au moins un expert pour analyser lesdites images 15 et lesdites mesures et établir un diagnostic de façon collaborative. - enrichir manuellement et/ou automatiquement les images et les mesures reçues par le boîtier portatif avec des commentaires audio et/ou vidéo et/ou textuels, Ce procédé comporte en outre une conversion des résultats des mesures 2 0 effectuées et des images captées d'un format de données spécifique à l'endoscope vers un format de données exploitable par le boîtier portatif et par le terminal distant. Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre au moyen d'un programme d'ordinateur mémorisé sur un support d'enregistrement et comportant des instructions pour réaliser les étapes dudit procédé lorsqu'il exécuté sur une tablette ou un ordinateur. 2 5 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, prise à titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles: - La figure 1 représente schématiquement un dispositif selon l'invention, 30 - la figure 2 représente schématiquement les étapes d'un procédé selon l'invention. 3033046 5 EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La figure 1 représente schématiquement un dispositif d'aide au diagnostic à distance au cours d'une vérification de l'état d'un moteur d'aéronef, une endoscopie par exemple, réalisée in situ par des opérateurs 20 au pied de l'aile de l'aéronef 5 ou dans des installations de développement, d'essai ou de maintenance pour capter des images du moteur de l'aéronef et pour capter des mesures destinées à être transmises à plusieurs terminaux distants 22 utilisés par plusieurs experts 24 en vue d'effectuer une analyse collaborative desdites images et desdites mesures. Les images et les mesures sont réalisées au moyen d'un endoscope 26 ou une caméra 28 qui communiquent via une liaison 10 sans fil avec un boîtier portatif 30 susceptible d'être connecté à une tablette portative ou à un ordinateur portable contrôlée par les opérateurs 20. La tablette 30 comporte un logiciel permettant aux opérateurs 20 d'enrichir les images captées et les mesures effectuées avec des commentaires audio et/ou vidéo et/ou textuels. Ces commentaires peuvent être saisis manuellement au moyen d'un clavier virtuel ou d'une commande vocale 15 et/ou automatiquement à partir d'un lecteur NFC (Near Field Communication) ou d'une centrale inertielle associés à l'endoscope 26. En outre, ladite tablette 30 est équipée d'une interface de communication sans fil qui assure une connexion au réseau Internet via une antenne 32 agencée sur le site des installations. La tablette 30 comporte en outre un module de test de connectivité et un module de calcul de bande passante destinés, 20 respectivement, à vérifier si le réseau permet une communication fiable entre les opérateurs 20 et les experts 24, et à estimer le débit binaire maximal possible entre la tablette 30 et les terminaux distants 22. Afin de conserver une qualité d'images maximale et une latence minimale, la tablette 30 comporte aussi un encodeur permettant d'ajuster le débit en 25 fonction des caractéristiques du réseau et de paramètres d'encodage déterminés par une carte d'acquisition qui, grâce à son intégration dans le boîtier du dispositif, peut être associée à l'endoscope 26 telles que par exemple la résolution (ex : 1024x768), le nombre de trames par second (ex : 24fps) et le type d'encodeur (ex : H264, VP8). Ces paramètres d'encodage sont transmis à la tablette 30 afin de permettre à l'encodeur d'ajuster 30 l'encodage des images vidéo en fonction du réseau sélectionné. 3033046 6 Dans un mode préféré de réalisation, la tablette 30 comporte un module, appelé par la suite générateur de contexte, destiné à générer un contexte opératoire en fonction d'informations fournies par un GPS, de données météo en relation avec le lieu de l'endoscopie obtenues via des APIs (Application Programming Interface), de données 5 aéroport (ex : altitude, etc.) et de données sur le réseau de communications (type de réseau, débit, jitter, latence, etc). La figure 2 illustre les étapes d'une session de test et d'analyse collaborative réalisée au moyen du dispositif de l'invention. Avant d'effectuer l'endoscopie, à l'étape 40, l'opérateur 20 lance un test 10 de connectivité et de recherche de réseaux disponibles. Au cours de cette étape, le module de test de connectivité calcule la bande passante et sélectionne, à l'étape 42, le débit le plus approprié pour effectuer des échanges fiables entre la tablette 30 et les terminaux distants 22. A l'étape 44, l'opérateur 20 effectue des mesures et des captures d'image 15 vidéo sur les zones du moteur à tester. A l'étape 46, l'encodeur de la tablette 30 encapsule les paquets vidéo dans un protocole de transport (ex : RTP, RTMP) pour publier le flux vidéo via le réseau internet vers un serveur de partage de vidéo ou d'images et/ou son. Notons que dès le début de la publication du flux vidéo et tout au long de 20 l'endoscopie le générateur de contexte extrait les informations décrivant le contexte de l'endoscopie (étape 48). Celles-ci sont ensuite enregistrées pour une restitution dans le rapport final. Le système de capture vidéo de l'endoscope extrait (étape 50) une image sur vingt-quatre par chaque seconde (24fps). Cette image est traitée par un module logiciel 25 de recherche de défaut installé dans la tablette 30 et dédié, à la fois, à la détection d'anomalies ou à la reconnaissance de QR code ou tout autre système de marquage des pièces du moteur ainsi que des informations temporelles (timestamp) relatives à la publication des mesures effectuées et des images captées. A l'étape 52, l'image extraite ou une partie de cette image est comparée 30 par le module logiciel de recherche de défaut à des modèles d'anomalies préalablement 3033046 7 mémorisés dans une première base de données 54. Si une anomalie est détectée ou si un seuil d'incertitude est atteint, le module de recherche de défaut génère des notifications qui s'affichent sur l'écran de la tablette 30 et sur les écrans des terminaux distants 22. L'opérateur 20 enrichit ces notifications de commentaires audio et/ou vidéo qui sont 5 transmis en temps réel (étape 56) aux experts distants 24. D'autres informations sont ajoutées automatiquement aux images captées à partir d'un lecteur NFC (Near Field Communication) et/ou d'une centrale inertielle associés à l'endoscope 26. A l'étape 58, le module de recherche de défaut lit le QR code ou tout autre système de marquage visuel de la pièce, consulte une deuxième base de donnée 60 10 comprenant des informations relatives à toutes les pièces du moteur et à leurs localisations et fonctions respectives dans l'ensemble propulsif. Préférentiellement, la localisation de la pièce dans l'ensemble propulsif utilise trois sources potentielles d'informations: Central inertielle, embarquée sur la camera endoscopique, qui fournit des 15 informations de déplacement et qui utilise les informations des plans du moteur mémorisée dans une troisième base de données 61 pour estimer la position de la camera. Ces informations sont ajoutées automatiquement aux images capturées. L'information de localisation fournie à l'étape 58 à partir de la reconnaissance 20 de tags visuels ; L'information obtenue par lecture de tag NFC (ou similaire) au moyen d'un lecteur monté sur la tête de la camera. A l'étape 62, les données de localisation, de détection/reconnaissance de pièces ou d'anomalies obtenues aux étapes précédentes sont ajoutées automatiquement 25 et en temps réel au flux vidéo pour la transmission aux experts 24. Ces données sont ensuite affichées à l'étape 64. A l'étape 66, les données produites pendant la session sont agrégées sur une ligne de temps, permettant ainsi de rejouer la vidéo, de retrouver la documentation ou les images de référence avec toutes les données de l'observation endoscopique. 3033046 8 Si les experts estiment que les informations reçues en temps réel sont suffisantes pour établir un diagnostic, ils transmettent en direct leur diagnostic à l'opérateur 20 oralement ou via une messagerie électronique. A la fin de l'inspection, la session partagée est interrompue et les données (mesures photos vidéo, conversations ...) 5 échangées au cours de la session sont stockées (étape 70) dans une mémoire 72. Le dispositif selon l'invention offre une solution matérielle et logicielle qui s'appuie sur des interfaces standardisées et s'adapte à tous les types de matériels endoscopiques et de caméras (et non à une seule marque et un seul modèle) et à tous les contextes d'endoscopies ou de vidéos d'ensemble propulsifs ou de composants. 10 REVENDICATIONS1. Dispositif d'aide au diagnostic à distance au cours d'une vérification de l'état d'un moteur d'aéronef réalisée in situ par au moins un opérateur (20) au moyen d'un endoscope (26) ou d'une caméra utilisé(e) pour capter des images dudit moteur et des mesures destinées à être transmises à au moins un terminal distant (22) utilisé par au moins un expert distant (24) en vue d'effectuer une analyse collaborative desdites images et desdites mesures, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte en outre un boîtier portatif (30) connectable à un écran et contrôlée par l'opérateur (20) et munie de moyens pour communiquer sans fil avec l'endoscope (26) et de moyens permettant à l'opérateur (20) d'enrichir manuellement et/ou automatiquement les images captées et les mesures effectuées avec des commentaires audio et/ou vidéo et/ou textuels. 2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel ledit boîtier portatif (30) comporte en outre une interface de communication sans fil permettant à l'opérateur (20) d'échanger avec les experts distants (24), en temps réel et de façon interactive, les images captées, les résultats des mesures effectuées, une documentation et des images de référence enrichis par les commentaires audio et/ou vidéo et/ou textuels, et une mémoire pour enregistrer les informations et les images captées et les résultats des mesures échangées entre l'opérateur (20) et les experts distants (24). 3. Dispositif selon la revendication 2 dans lequel ledit boîtier portatif (30) comporte un module logiciel destiné à générer un contexte opératoire en fonction de données de de localisation fournies par un GPS, de données météo du lieu de l'endoscopie et des données sur le réseau de communications. 4. Dispositif selon la revendication 2 dans lequel ladite interface de communication sans fil comporte un module de conversion des images captées d'un format de données spécifique à l'endoscope (26) vers un format de données exploitable par le terminal distant (10). 3033046 10 5. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel ledit boîtier portatif (30) comporte en outre un module de test de connectivité et un module de calcul de bande passante destinés à vérifier si le réseau permet une communication fiable entre l'opérateur (20) et les experts (24). 6. Dispositif selon la revendication 5 dans lequel ledit boîtier portatif (30) comporte en outre un encodeur permettant d'ajuster le débit des informations échangées entre l'opérateur (20) et les experts (24) en fonction des caractéristiques du réseau afin de conserver une qualité d'images maximale et une latence minimale. 7. Dispositif selon la revendication 5 dans lequel ledit boîtier portatif (30) comporte une connectique pour être relié à un casque audio, une tablette et/ou à un ordinateur portable. 15 8 Procédé d'aide au diagnostic à distance au cours d'une vérification de l'état d'un moteur d'aéronef en vue d'une analyse collaborative d'images et de mesures réalisées par un opérateur (20) au moyen d'un endoscope (26) ou d'une caméra et destinées à être transmises à au moins un expert distant (24), procédé comportant les étapes suivantes : 20 - transmettre lesdites images et lesdites mesures de l'endoscope (26) à un boîtier portatif (30) connectable à une tablette contrôlé par l'opérateur (20) ; - enrichir manuellement et/ou automatiquement lesdites images et lesdites mesures avec des commentaires audio et/ou vidéo et/ou textuels, - échanger en temps réel et de façon interactive, via une connexion sans 25 fil, les images, les mesures, une documentation et des images de référence enrichies entre ledit boîtier portatif (30) (30) et au moins un terminal distant (10) utilisé par l'expert (24) pour analyser lesdites images et lesdites mesures et pour établir un diagnostic de façon collaborative. 5 10 3033046 11 9. Procédé selon la revendication 8 comportant en outre une conversion des résultats des mesures effectuées et des images captées d'un format de données spécifique à l'endoscope vers un format de données exploitable par ledit boîtier portatif (30) et par le terminal distant (10). 10. Programme d'ordinateur mémorisé sur un support d'enregistrement et comportant des instructions pour réaliser les étapes du procédé selon l'une des revendications 8 ou 9 lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur ou une tablette.