Brevet FR3028941A1 — publié le 20160527

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale le calcul de position en latitude ou en longitude d'un engin mobile. ART ANTERIEUR Afin de guider un avion le long de sa trajectoire, il est connu d'utiliser un système de navigation qui permet de calculer des données de navigation comprenant la position en longitude et la position en latitude de l'avion. D'autres données de navigation telles que le cap, la vitesse, et la route de l'avion, peuvent aussi être calculées par le système de navigation. Ces données de navigation sont utilisables par des systèmes tels que le Système de Gestion de Vol (encore appelé FMS pour Flight Management System en anglais) ou encore le Système de Commande de Vol (encore appelé FCGS pour Flight Control & Guidance System en anglais). Les systèmes utilisateurs de ces données permettent de procéder au guidage de l'avion le long de sa trajectoire en fonction desdites données de navigation. La transmission des données de navigation entre ledit système de navigation et le système utilisateur de ces données peut se faire en utilisant différents 25 moyens de communication, tels que le bus ARINC 429 ou encore le réseau AFDX. Pour une meilleure précision, il est connu de formater chaque donnée de position en longitude ou en latitude sur deux mots informatiques. Ainsi, un 30 premier mot est utilisé pour l'encodage d'une valeur numérique correspondant à une composante grossière de la donnée de position, tandis qu'un deuxième mot est utilisé pour l'encodage d'une valeur numérique correspondant à une composante fine de ladite donnée de position. 3028941 2 Les deux mots sont ensuite recombinés entre eux par exemple par le Système de Gestion de Vol ou le Système de Commande de Vol pour reconstituer une valeur précise de la position en latitude ou en longitude recherchée. 5 Pour limiter la consommation de ressources de calcul, on peut prévoir que la composante grossière de la donnée de position soit calculée à une fréquence inférieure à celle à laquelle est calculée la composante fine correspondante. 10 A titre d'exemple, on peut prévoir que la centrale de navigation calcule la composante fine d'une donnée de position toutes les 10 ms et calcule la composante grossière de cette donnée de position toutes les 20 ms. On a illustré à la figure 1, une échelle de temps t sur laquelle sont représentées 15 des composantes fines, notées LF1, LF2, LF3, LF4 calculées toutes les 10 ms et des composantes grossières LC1 et LC3 calculées toutes les 20 ms. Il apparait alors que pour le deuxième cycle de calcul de la composante fine, la composante grossière associée n'a pas été calculée. 20 En effet, la composante grossière qui suit la composante grossière LC1 est calculée à un temps t correspondant au troisième cycle de calcul de la composante fine. A la figure 2, on a illustré, en reprenant le schéma de la figure 1, l'opération cyclique de calcul de la donnée de position par une flèche RCS1, RCS2, RCS3. Cette opération correspond à la combinaison à la fin d'un cycle de calcul de la paire de composantes fine et grossière calculées pour ce cycle. Chaque paire de composantes est désignée par une accolade. Le calcul par le système utilisateur de la donnée de position en latitude ou en longitude pour le deuxième cycle peut alors présenter une erreur. 3028941 3 Un but de la présente invention est de permettre de calculer de manière précise la donnée de position en longitude et/ou en latitude d'un engin mobile pour un cycle de calcul donné d'une composante fine de ladite donnée de position, lorsque la composante grossière correspondante n'a pas été calculée sur ce 5 cycle. RESUME DE L'INVENTION Selon un mode de réalisation de l'invention, il est proposé un dispositif de 10 détermination d'une composante grossière d'une donnée de position en latitude ou en longitude d'un engin mobile, ladite donnée de position étant reconstituée de manière cyclique par combinaison de ladite composante grossière acquise cycliquement, avec une composante fine correspondante acquise cycliquement, 15 caractérisé en ce que le dispositif est configuré pour : - déterminer le signe de la différence entre la composante fine pour un cycle d'acquisition donné et la composante fine pour le cycle d'acquisition précédent; - déterminer le signe de la vitesse de l'engin ; - calculer la composante grossière correspondant audit cycle d'acquisition 20 donné de la composante fine, en fonction dudit signe de la différence entre la composante fine pour ledit cycle donné et la composante fine pour ledit cycle précédent, et en fonction dudit signe de la vitesse de l'engin. Selon une caractéristique avantageuse, le dispositif est configuré pour calculer 25 la composante grossière correspondant audit cycle d'acquisition donné de la composante fine, en fonction aussi de la valeur de la vitesse de l'engin mobile. Selon une caractéristique avantageuse, pour le calcul de la composante grossière d'une position en latitude, ledit dispositif est configuré pour déterminer 30 le signe de la vitesse de l'engin selon l'axe Sud-Nord. Selon une caractéristique avantageuse, pour le calcul de la composante grossière d'une position en longitude, ledit dispositif de détermination est 3028941 4 configuré pour déterminer le signe de la vitesse de l'engin selon l'axe Ouest-Est. Selon une caractéristique avantageuse, le dispositif est configuré pour calculer 5 la composante grossière correspondant audit cycle d'acquisition donné de la composante fine au cycle, noté N+1, N étant un entier positif, en exécutant un premier algorithme comprenant les calculs suivants : Si Signe(DfN+1 - DfN) * signe(Gaxe) REVENDICATIONS1. Dispositif (2) de détermination d'une composante grossière d'une donnée de position en latitude ou en longitude d'un engin mobile, ladite donnée de position étant reconstituée de manière cyclique par combinaison de ladite composante grossière acquise cycliquement, avec une composante fine correspondante acquise cycliquement, caractérisé en ce que le dispositif (2) comprend - un module de détermination (21) configuré pour déterminer le signe de la 10 différence entre la composante fine pour un cycle d'acquisition donné et la composante fine pour le cycle d'acquisition précédent; - un module de détermination (22) configuré pour déterminer le signe et la valeur de la vitesse de l'engin ; - un calculateur (23) configuré pour calculer la composante grossière 15 correspondant audit cycle d'acquisition donné de la composante fine, en fonction dudit signe de la différence entre la composante fine pour ledit cycle donné et la composante fine pour ledit cycle précédent, et en fonction dudit signe et de ladite valeur de la vitesse de l'engin. 20 2. Dispositif (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le calculateur (23) est configuré pour calculer la composante grossière correspondant audit cycle d'acquisition donné de la composante fine, en fonction aussi de la valeur de la vitesse de l'engin mobile. 25 3. Dispositif (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour le calcul de la composante grossière d'une position en latitude, ledit module de détermination (22) est configuré pour déterminer le signe de la vitesse de l'engin selon l'axe Sud-Nord. 30 4. Dispositif (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour le calcul de la composante grossière d'une position en longitude, ledit module de détermination (22) est configuré pour déterminer le signe de la vitesse de l'engin selon l'axe Ouest-Est. 3028941 23 5. Dispositif (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le calculateur (23) est configuré pour calculer la composante grossière correspondant audit cycle d'acquisition donné de la composante fine au cycle, 5 noté N+1, N étant un entier positif, selon un premier algorithme comprenant les calculs suivants : Si Signe(DfN+l - DfN) * signe(Gaxe) 6. Dispositif (2) selon la revendication 5, caractérisé en ce qus le dispositif 5 comprend un module de détermination configuré pour déterminer la valeur A en fonction de la valeur de la vitesse de l'engin mobile. 7. Dispositif (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend un module d'acquisition (20) configuré pour 10 acquérir ladite composante fine à une première fréquence, et pour acquérir la composante grossière à une deuxième fréquence inférieure à la première fréquence. 8. Dispositif (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce 15 que ledit dispositif (2) comprend un calculateur (26) configuré pour calculer une composante grossière corrigée de la donnée de position correspondant audit cycle de reconstitution donné, en fonction de la différence entre la donnée de position reconstituée pour ledit cycle de reconstitution donné et la donnée de position reconstituée corrigée pour ledit cycle de reconstitution précédent, et en 20 fonction dudit signe de la vitesse de l'engin. 9. Dispositif (2) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le calculateur (26) est configuré pour calculer la composante grossière corrigée de la donnée de position correspondant audit cycle de reconstitution donné, noté N+1, N 25 étant un entier positif, selon un deuxième algorithme comprenant les calculs suivants : DtotcorrN = Dc_corrN * LSBc + DfN * LSBf DtotN+1 = DtN4-1 * LSBc + DfN.0 * LSBf Si 30 Signe[(DtotN+1 + E*signe(Gaxe)) - (Dtot_corrN+ signe(Gaxe)*Gaxe*Te/Ro)rsigne(Gaxe) 10. Dispositif (2) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif comprend un module de détermination configuré pour déterminer la valeur A en fonction de la valeur de la vitesse de l'engin mobile. 11. Ensemble pour engin mobile comprenant, d'une part, un système de calcul 10 (1) configuré pour calculer de manière cyclique une composante grossière d'une position en latitude ou en longitude d'un engin mobile, et pour calculer de manière cyclique une composante fine correspondante, et, d'autre part, un dispositif (2) de détermination conforme à l'une des revendications précédentes. 15 12. Ensemble selon la revendication 11, caractérisé en ce que le système de calcul (1) est configuré pour encoder les composantes grossière et fine au format binaire, de telle sorte que la composante fine évolue entre 0 et le bit de poids faible de la composante grossière. 20 13. Procédé de détermination d'une composante grossière d'une donnée de position en latitude ou en longitude d'un engin mobile, ladite donnée de position étant reconstituée de manière cyclique par combinaison de ladite composante grossière acquise cycliquement, avec une 25 composante fine correspondante acquise cycliquement, caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes suivantes : - détermination (100) du signe de la différence entre la composante fine pour un cycle d'acquisition donné et la composante fine pour un cycle d'acquisition précédent; 30 - détermination (110) du signe et de la valeur de la vitesse de l'engin ; - calcul (120) de la composante grossière correspondant audit cycle d'acquisition donné de la composante fine, en fonctioft fkldit signe de ladite différence, et en fonction dudit signe et de ladite valeur de la vitesse de l'engin. 3028941 27 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que, pour la correction d'une composante grossière d'une donnée de position correspondant à un cycle de reconstitution donné, ledit procédé comprend en outre le calcul de s ladite composante grossière corrigée, en fonction de la différence entre la donnée de position reconstituée pour ledit cycle de reconstitution donné et la donnée de position reconstituée corrigée pour ledit cycle de reconstitution précédent, et en fonction dudit signe et de la valeur de la vitesse de l'engin.