Brevet FR3059415A1 — publié le 20180601

DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un procédé et un dispositif de détermination de l'attitude et de la position de la tête d'un pilote d'aéronef. ÉTAT DE LA TECHNIQUE Le temps de réaction ou l'attention du pilote, par exemple, sont influencés par son état de santé qui peut évoluer pendant la durée d'un vol. Il existe un besoin de connaître, en permanence durant un vol, l'état de santé du pilote afin qu'un plan d'action puisse être initié pour remplacer ou assister un pilote dont l'état de santé ne lui donne pas la capacité de piloter l'aéronef dans des conditions optimales. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention vise à répondre à ce besoin et propose de suivre et mesurer l'évolution de l'attitude et de la position de la tête d'un pilote durant un vol afin de surveiller l'état de santé du pilote. À cet effet, l'invention concerne un procédé de détermination de l'attitude et de la position de la tête d'un pilote d'aéronef, le pilote portant un casque fixé sur sa tête, un repère étant lié à l'aéronef, le repère comprenant un axe de tangage, un axe de roulis et un axe de lacet. Selon l'invention, le procédé comprend les étapes suivantes, mises en oeuvre de façon automatique : - une première étape de détermination, mise en oeuvre par un premier dispositif de détermination solidaire du casque, consistant à déterminer l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque dans un repère terrestre ; 3059415 2 - une deuxième étape de détermination, mise en oeuvre par un deuxième dispositif de détermination solidaire de l'aéronef, consistant à déterminer l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef dans le repère terrestre ; 5 - une troisième étape de détermination, mise en oeuvre par un troisième dispositif de détermination, consistant à déterminer au moins une distance entre au moins un émetteur solidaire du casque et au moins un récepteur solidaire de l'aéronef ; - une première étape de calcul, mise en oeuvre par un premier module 10 de calcul, consistant à calculer l'attitude de la tête dans le repère lié à l'aéronef à partir de l'accélération linéaire et de l'accélération angulaire du casque dans le repère terrestre ainsi que de l'accélération linéaire et de l'accélération angulaire de l'aéronef dans le repère terrestre ; - une deuxième étape de calcul, mise en oeuvre par un deuxième 15 module de calcul, consistant à calculer la position de la tête dans le repère lié à l'aéronef à partir de la ou des distances déterminées dans la troisième étape de détermination et de l'attitude de la tête dans le repère lié à l'aéronef, calculée dans la première étape de calcul ; - une étape de transmission, mise en oeuvre par un module de 20 transmission, consistant à transmettre à un dispositif utilisateur un signal représentatif de l'attitude de la tête dans le repère lié à l'aéronef et un signal représentatif de la position de la tête dans le repère lié à l'aéronef. Ainsi, grâce à l'invention, il est possible de connaître l'attitude et la position de la tête du pilote grâce à la troisième étape de détermination et à la 25 deuxième étape de calcul qui permettent d'obtenir la position absolue de la tête du pilote dans le repère lié à l'aéronef. De plus, la troisième étape de détermination comprend : - une sous-étape d'émission d'un signal lumineux par le ou les émetteurs, 3059415 3 - une sous-étape de réception du signal lumineux par le ou les récepteurs, - une sous-étape de mesure de l'intensité lumineuse du signal lumineux reçu par le ou les récepteurs, 5 - une sous-étape de détermination de la ou des distances entre le ou les récepteurs et le ou les émetteurs à partir de l'intensité lumineuse. Selon un mode de réalisation, la première étape de calcul comprend : - une première sous-étape de calcul, mise en oeuvre par un premier sous-module de calcul, consistant à calculer l'accélération linéaire et 10 l'accélération angulaire de la tête du pilote dans le repère lié à l'aéronef à partir de la différence entre, d'une part, l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque dans le repère terrestre, et d'autre part, l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef dans le repère terrestre ; - une deuxième sous-étape de calcul, mise en oeuvre par un deuxième 15 sous-module de calcul, consistant à calculer l'attitude de la tête du pilote dans le repère lié à l'aéronef à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de la tête du pilote dans le repère lié à l'aéronef, calculées à la première sous-étape de calcul. Selon un autre mode de réalisation, la première étape de calcul 20 comprend : - une troisième sous-étape de calcul, mise en oeuvre par un troisième sous-module de calcul, consistant à calculer la position angulaire du casque dans le repère terrestre à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque dans le repère terrestre ; 25 - une quatrième sous-étape de calcul, mise en oeuvre par un quatrième sous-module de calcul, consistant à calculer la position angulaire de l'aéronef dans le repère terrestre à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef dans le repère terrestre ; - une cinquième sous-étape de calcul, mise en oeuvre par un cinquième sous-module de calcul, consistant à calculer l'attitude de la tête du pilote dans 3059415 4 le repère lié à l'aéronef à partir de la différence entre la position angulaire du casque dans le repère terrestre et de la position angulaire de l'aéronef dans le repère terrestre. De plus, la deuxième étape de calcul comprend les sous-étapes 5 suivantes : - une sixième sous-étape de calcul, mise en oeuvre par un sixième sous-module de calcul, consistant à calculer par triangulation la position du ou des émetteurs dans le repère lié à l'aéronef à partir de la ou des distances déterminées dans la troisième étape de détermination ; 10 - une septième sous-étape de calcul, mise en oeuvre par un septième sous-module de calcul, consistant à calculer la position de la tête dans le repère lié à l'aéronef à partir de la position du ou des émetteurs et de l'attitude de la tête dans le repère lié à l'aéronef calculée dans la première étape de calcul. 15 En outre, la septième sous-étape de calcul comprend les sous-étapes suivantes : - une huitième sous-étape de calcul, mise en oeuvre par un huitième sous-module de calcul, consistant à déterminer la position du ou des émetteurs dans le repère lié à l'aéronef en projetant la position du ou des 20 émetteurs sur l'axe de tangage et l'axe de roulis du repère lié à l'aéronef ; - une neuvième sous-étape de calcul, mise en oeuvre par un neuvième sous-module de calcul, consistant à calculer le décalage entre la position du ou des émetteurs dans le repère lié à l'aéronef et une position d'un point situé au centre de la tête du pilote ; 25 - une dixième sous-étape de calcul de position de la tête, mise en oeuvre par un dixième sous-module de calcul, consistant à calculer la position de la tête dans le repère lié à l'aéronef à partir de la position du ou des émetteurs dans le repère lié à l'aéronef et dudit décalage. Par ailleurs, le procédé comprend en outre une étape de correction 30 des valeurs d'accélération linéaire et d'accélération angulaires déterminées 3059415 5 par le premier dispositif de détermination et le deuxième dispositif de détermination, mise en oeuvre par un module de correction, comprenant les sous-étapes suivantes : - une sous-étape de mesure de l'axe en lacet, mise en oeuvre par un 5 dispositif de mesure, consistant à mesurer l'orientation en lacet de l'aéronef dans le repère terrestre par rapport au nord magnétique terrestre ; - une sous-étape de recalage, mise en oeuvre par un sous-module de recalage, consistant à recaler l'axe de lacet du repère lié à l'aéronef avec l'orientation en lacet mesurée dans la sous-étape de mesure de l'orientation 1 0 en lacet. L'invention concerne aussi un système de détermination de l'attitude et de la position de la tête d'un pilote d'aéronef, un repère étant lié à l'aéronef, le repère comprenant un axe de tangage, un axe de roulis et un axe de lacet. Selon l'invention, le système comprend : 15 - un premier dispositif de détermination solidaire du casque configuré pour être fixé sur la tête du pilote, le premier dispositif de détermination étant configuré pour déterminer l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque dans un repère terrestre ; - un deuxième dispositif de détermination solidaire de l'aéronef configuré 20 pour déterminer l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef dans le repère terrestre ; - au moins un émetteur solidaire du casque ; - au moins un récepteur solidaire de l'aéronef ; - un troisième dispositif de détermination configuré pour déterminer au 25 moins une distance entre le ou les émetteurs solidaires du casque et le ou les récepteurs solidaires de l'aéronef ; - un premier module de calcul configuré pour calculer l'attitude de la tête dans le repère lié à l'aéronef à partir de l'accélération linéaire et de l'accélération angulaire du casque dans le repère terrestre ainsi que de 3059415 6 l'accélération linéaire et de l'accélération angulaire de l'aéronef dans le repère terrestre ; - un deuxième module de calcul configuré pour calculer la position de la tête dans le repère lié à l'aéronef à partir de la ou des distances déterminées 5 dans la troisième étape de détermination et de l'attitude de la tête dans le repère lié à l'aéronef, calculée par le premier module de calcul ; - un module de transmission configuré pour transmettre à un dispositif utilisateur un signal représentatif de l'attitude de la tête dans le repère lié à l'aéronef et un signal représentatif de la position de la tête dans le repère lié à 10 l'aéronef. De plus, le ou les émetteurs solidaires du casque sont configurés pour émettre un signal lumineux, et le ou les récepteurs sont configurés pour recevoir le signal lumineux émis par le ou les émetteurs et pour mesurer l'intensité lumineuse du signal lumineux reçu par le ou les récepteurs. 15 Selon un mode de réalisation, le premier module de calcul comprend : - un premier sous-module de calcul configuré pour calculer l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de la tête du pilote dans le repère lié à l'aéronef à partir de la différence entre, d'une part, l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque dans le repère terrestre, et d'autre part, 20 l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef dans le repère terrestre ; - un deuxième sous-module de calcul configuré pour calculer l'attitude de la tête du pilote dans le repère lié à l'aéronef à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de la tête du pilote dans le repère lié à l'aéronef, 25 calculées par le premier sous-module de calcul. Selon un autre mode de réalisation, le premier module de calcul comprend : - un troisième sous-module de calcul configuré pour calculer la position angulaire du casque dans le repère terrestre à partir de l'accélération linéaire 30 et l'accélération angulaire du casque dans le repère terrestre ; 3059415 7 - un quatrième sous-module de calcul configuré pour calculer la position angulaire de l'aéronef dans le repère terrestre à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef dans le repère terrestre ; - un cinquième sous-module de calcul configuré pour calculer l'attitude 5 de la tête du pilote dans le repère lié à l'aéronef à partir de la différence entre la position angulaire du casque dans le repère terrestre et de la position angulaire de l'aéronef dans le repère terrestre. De plus, le deuxième module de calcul comprend : - un sixième sous-module de calcul configuré pour calculer par 10 triangulation la position du ou des émetteurs dans le repère lié à l'aéronef à partir de la ou des distances déterminées par le troisième dispositif de détermination ; - un septième sous-module de calcul, consistant à calculer la position de la tête dans le repère lié à l'aéronef à partir de la position du ou des émetteurs 15 et de l'attitude de la tête dans le repère lié à l'aéronef calculée par le premier module de calcul. En outre, le septième sous-module de calcul comprend : - un huitième sous-module de calcul configuré pour déterminer la position du ou des émetteurs dans le repère lié à l'aéronef en projetant la 20 position du ou des émetteurs sur l'axe de tangage et l'axe de roulis du repère lié à l'aéronef ; - un neuvième sous-module de calcul configuré pour calculer le décalage entre la position du ou des émetteurs dans le repère lié à l'aéronef et une position d'un point situé au centre de la tête du pilote ; 25 - un dixième sous-module de calcul configuré pour calculer la position de la tête dans le repère lié à l'aéronef à partir de la position du ou des émetteurs dans le repère lié à l'aéronef et dudit décalage. Par ailleurs, le système comprend un module de correction comprenant : 3059415 8 - un dispositif de mesure configuré pour à mesurer l'orientation en lacet de l'aéronef dans le repère terrestre par rapport au nord magnétique terrestre ; - un sous-module de recalage configuré pour recaler l'axe de lacet du 5 repère lié à l'aéronef avec l'orientation de lacet mesurée dans la sous-étape de mesure de l'orientation en lacet. L'invention concerne également un aéronef, en particulier un avion de transport, qui comporte un système de détermination de l'attitude et de la position de la tête d'un pilote d'aéronef tel que décrit ci-dessus. 10 BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : 15 la figure 1 correspond à un schéma synoptique du système de détermination de l'attitude et de la position de la tête d'un pilote d'aéronef selon un mode de réalisation ; la figure 2 représente un mode de réalisation du procédé de détermination de l'attitude et de la position de la tête d'un pilote d'aéronef ; 20 la figure 3a représente le repère terrestre dans lequel évolue l'aéronef ; la figure 3b représente le repère lié à l'aéronef ; la figure 3c représente la tête du pilote portant un casque, l'émetteur et les récepteurs. 25 DESCRIPTION DÉTAILLÉE La figure 1 illustre un mode de réalisation du système de détermination 100 de l'attitude et de la position de la tête H d'un pilote 3059415 9 d'aéronef AC, appelé « système de détermination » dans la suite de la description. Un repère RAC est lié à l'aéronef AC. Le repère RAC comprend un axe de tangage Y1, un axe de roulis X1 et un axe de lacet Z1, comme représenté 5 sur la figure 3. Le système de détermination 100 comprend un dispositif de détermination 1 COMP1 (COMP pour « computational module » en anglais) configuré pour être solidaire d'un casque HS. Ce dispositif de détermination 1 est configuré pour déterminer l'accélération linéaire et l'accélération angulaire 10 d'un casque HS dans un repère terrestre RE. Le repère terrestre RE est un repère centré sur le centre de masse de la Terre E et dont les trois axes sont liés au globe terrestre E. En utilisation, le casque HS peut être porté et/ou fixé sur la tête du pilote H. 15 Le système de détermination 100 comprend également un dispositif de détermination 2 COMP2 solidaire de l'aéronef AC. Ce dispositif de détermination 2 est configuré pour déterminer l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef AC dans le repère terrestre RE. Préférentiellement, le dispositif de détermination 1 et le dispositif de 20 détermination 2 comprennent respectivement une centrale inertielle. Le système de détermination 100 comprend également au moins un émetteur 10 EMIS (EMIS pour « emission module » en anglais) configuré pour être solidaire du casque HS, au moins un récepteur 11 RECEPT (RECEPT pour « reception module » en anglais) configuré pour être solidaire de 25 l'aéronef AC et un troisième dispositif de détermination 3 COMP3 configuré pour déterminer au moins une distance d1, d2, d3 entre le ou les émetteurs 10 solidaires du casque HS et le ou les récepteurs 11 solidaires de l'aéronef AC. Les positions du ou des récepteurs 11 sont connus dans un repère inertiel, à savoir le repère RAC lié à l'aéronef AC. 3059415 10 De façon avantageuse, l'ensemble comprenant le ou les émetteurs 10 et le ou les récepteurs 11 correspond à un dispositif LiFi (LiFi pour « Light Fidelity » en anglais). De façon non limitative, le dispositif LiFi comprend un émetteur 10 5 configuré pour être solidaire au casque HS et trois récepteurs 11 configuré pour être solidaires à l'aéronef AC, comme représenté sur la figure 3. Les récepteurs 11 peuvent être fixés, par exemple, sur la paroi de la cabine de pilotage. La position du casque HS du pilote est obtenue par triangulation d'un 10 signal lumineux. Le casque HS est alors équipé de l'émetteur 10 qui peut être une diode électroluminescente de type DEL (LED pour « light-emitting diode » en anglais) opérant en lumière visible ou infrarouge. L'émetteur 10 peut émettre un signal lumineux à seule fin de permettre la triangulation. Mais, l'émetteur 10 peut aussi émettre un signal lumineux afin de transmettre des 15 données à un dispositif récepteur 11 configuré pour interpréter les données contenues dans le signal lumineux. Le signal lumineux émis par l'émetteur 10 est reçu par les récepteurs 11. Les récepteurs 11 mesurent l'intensité lumineuse du signal reçu pour en déduire les distances d1, d2, d3 respectives entre les récepteurs 11 et 20 l'émetteur 10. La corrélation de ces mesures permet de déterminer la position absolue du casque HS dans le repère RAC lié à l'aéronef AC. Le dispositif LiFi peut comprendre plus de trois récepteurs 11 afin d'affiner la mesure de position du casque HS ou de se prémunir d'un dysfonctionnement d'un récepteur 11. 25 De façon alternative, le casque HS peut être équipé de plusieurs émetteurs 10 émettant chacun des signaux lumineux distincts. Ceci permet d'obtenir une localisation de chaque émetteur 10 et une représentation plus précise de la structure du casque HS. 3059415 11 L'utilisation de la technologie LiFi permet de garantir la sécurité des données transmises. En effet, contrairement à d'autres technologies sans fil, de type radio-transmission, les signaux émis demeurent confinés dans la cabine de pilotage et ne peuvent donc pas être interceptés ou altérés par des 5 personnes malveillantes. En outre, l'utilisation de la technologie LiFi permet, par son encombrement réduit et sa faible consommation d'énergie, une mise en oeuvre aisée dans l'environnement de la cabine de pilotage. En effet, les récepteurs 11 peuvent être intégrés dans les lumières déjà présentes dans les 10 panneaux du plafond au-dessus du pilote. Le positionnement dans le spectre électromagnétique des signaux lumineux dans l'infrarouge permet également de ne pas agresser les autres équipements déjà présents dans la cabine de pilotage. Le système de détermination 100 comprend en outre : 15 - un module de calcul 4 COMP4 configuré pour calculer l'attitude de la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef AC à partir de l'accélération linéaire et de l'accélération angulaire du casque HS dans le repère terrestre RE ainsi que de l'accélération linéaire et de l'accélération angulaire de l'aéronef AC dans le repère terrestre RE ; 20 - un module de calcul 5 COMP5 configuré pour calculer la position de la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef AC à partir de la ou des distances d1, d2, d3 déterminées dans la troisième étape E3 de détermination et de l'attitude de la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef AC, calculée par le module de calcul 4. 25 Le système de détermination 100 comprend également un module de transmission 7 TRANS (TRANS pour « transmission module » en anglais) configuré pour transmettre à un dispositif utilisateur 8 un signal représentatif de l'attitude de la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef AC et un signal représentatif de la position de la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef AC. 3059415 12 Le dispositif utilisateur peut comprendre un module de traitement à bord de l'aéronef AC ou au sol. Par exemple, le module de traitement traite le signal représentatif de l'attitude de la tête et le signal représentatif de la position de la tête pour interpréter l'état de santé du pilote. 5 Le dispositif utilisateur peut aussi comprendre un afficheur permettant d'afficher une représentation de la position et de l'attitude de la tête du pilote à partir des deux signaux. Le module de calcul 5, qui est configuré pour calculer la position de la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef AC, peut comprendre : 10 - un sous-module de calcul 51 COMP51 configuré pour calculer par triangulation la position dudit émetteur 10 dans le repère RAC lié à l'aéronef AC à partir de la ou des distances d1, d2, d3 déterminées par le dispositif de détermination 3 ; - un sous-module de calcul 52 COMP52, consistant à calculer la position de 15 la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef AC à partir de la position dudit émetteur 10 et de l'attitude de la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef AC calculée par le module de calcul 4. Le sous-module de calcul 52 peut comprendre : - un sous-module de calcul 521 COMP521 configuré pour déterminer la 20 position dudit émetteur 10 dans le repère RAC lié à l'aéronef AC en projetant la position dudit émetteur 10 sur l'axe de tangage Y1 et l'axe de roulis X1 du repère RAC lié à l'aéronef AC ; - un sous-module de calcul 522 COMP522 configuré pour calculer le décalage A entre la position dudit émetteur 10 dans le repère lié à 25 l'aéronef et une position d'un point 12 situé au centre de la tête H du pilote ; - un sous-module de calcul 523 COMP523 configuré pour calculer la position de la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef AC à partir de la position dudit émetteur 10 dans le repère RAC lié à l'aéronef AC et dudit 30 décalage A. 3059415 13 Selon un premier mode de réalisation, le module de calcul 4 comprend : - un sous-module de calcul 41 COMP41 configuré pour calculer l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de la tête H du pilote dans 5 le repère RAC lié à l'aéronef à partir de la différence entre, d'une part, l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque HS dans le repère terrestre RE, et d'autre part, l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef AC dans le repère terrestre RE ; et - un sous-module de calcul 42 COMP42 configuré pour calculer l'attitude de 10 la tête H du pilote dans le repère RAC lié à l'aéronef AC à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de la tête H du pilote dans le repère RAC lié à l'aéronef AC, calculées par le sous-module de calcul 41. Le système de détermination 100 possédant un repère RAC lié à 15 l'aéronef AC ainsi qu'un autre repère RHS lié au casque HS, il est possible de déterminer l'attitude de la tête H du pilote par rapport au repère RAC lié à l'aéronef AC par une simple différence. Pour déterminer l'attitude de la tête H du pilote à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de la tête H du pilote, le sous- 20 module de calcul 42 met en oeuvre un algorithme parmi les algorithmes connus tels que l'algorithme du quaternion ou un algorithme AHRS (pour « Attitude and Heading Reference System » en anglais ou « Centrale de cap et de verticale » en français) utilisant un filtre Magwick. Selon un deuxième mode de réalisation, le module de calcul 4 25 comprend : - un sous-module de calcul 43 COMP43 configuré pour calculer la position angulaire du casque HS dans le repère terrestre RE à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque HS dans le repère terrestre RE ; 3059415 14 - un sous-module de calcul 44 COMP44 configuré pour calculer la position angulaire de l'aéronef AC dans le repère terrestre RE à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef AC dans le repère terrestre RE ; 5 - un sous-module de calcul 45 COMP45 configuré pour calculer l'attitude de la tête H du pilote dans le repère RAC lié à l'aéronef AC à partir de la différence entre la position angulaire du casque HS dans le repère terrestre RE et de la position angulaire de l'aéronef AC dans le repère terrestre RE. 1 0 Le système de détermination 100 possédant un repère RAC lié à l'aéronef AC ainsi qu'un autre repère RHS lié au casque HS, il est possible de filtrer l'effet des turbulences indésirables par simple différence des vitesses et des accélérations et ainsi d'obtenir les vecteurs vitesse et accélération de la tête H du pilote. 15 Pour déterminer la position angulaire du casque HS à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque HS, le sous-module de calcul 43 met en oeuvre un algorithme parmi les algorithmes connus tels que l'algorithme du quaternion ou un algorithme AHRS (pour « Attitude and Heading Reference System » en anglais ou « Centrale de cap 20 et de verticale » en français) utilisant un filtre Magwick. De même pour déterminer la position angulaire de l'aéronef AC à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef, le sous-module 44 met en oeuvre un même type d'algorithme que celui utilisé par les sous-modules 42 et 43. 25 Afin d'améliorer la précision des dispositifs de détermination 1 et 2, le système de détermination 100 comprend un module de correction 6 COMP6 comprenant : 3059415 15 - un dispositif de mesure 61 COMP61 configuré pour à mesurer l'orientation en lacet de l'aéronef AC dans le repère terrestre RE par rapport au nord magnétique terrestre ; - un sous-module de recalage 62 COMP62 configuré pour recaler l'axe de 5 lacet du repère RAC lié à l'aéronef AC avec l'orientation en lacet mesurée par le dispositif de mesure 61. Par exemple, le sous-module de mesure 61 et le sous-module de recalage 62 comprennent chacun un magnétomètre qui permet d'obtenir, respectivement, l'orientation de la tête H et l'orientation de l'aéronef AC par 10 rapport au nord magnétique selon l'axe de lacet. Le système de détermination 100 de l'attitude et de la position de la tête H d'un pilote d'aéronef AC, tel que décrit ci-dessus, met en oeuvre de façon automatique des étapes d'un procédé comprenant les étapes suivantes : 15 - une étape El de détermination, mise en oeuvre par le dispositif de détermination 1 configuré pour être solidaire du casque HS, consistant à déterminer l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque HS dans un repère terrestre RE ; - une étape E2 de détermination, mise en oeuvre par le dispositif de 20 détermination 2 configuré pour être solidaire de l'aéronef AC, consistant à déterminer l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef AC dans le repère terrestre RE ; - une étape E3 de détermination, mise en oeuvre par le dispositif de détermination 3, consistant à déterminer au moins une distance d1, d2, d3 25 entre au moins un émetteur 10 configuré pour être solidaire du casque HS et au moins un récepteur 11 configuré pour être solidaire de l'aéronef AC ; - une étape E4 de calcul, mise en oeuvre par le module de calcul 4, consistant à calculer l'attitude de la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef AC à partir de l'accélération linéaire et de l'accélération angulaire du casque 3059415 16 HS dans le repère terrestre RE ainsi que de l'accélération linéaire et de l'accélération angulaire de l'aéronef AC dans le repère terrestre RE ; - une étape E5 de calcul, mise en oeuvre par le module de calcul 5, consistant à calculer la position de la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef 5 AC à partir de la ou des distances d1, d2, d3 déterminées dans l'étape E3 de détermination et de l'attitude de la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef AC, calculée dans l'étape E4 de calcul ; - une étape E7 de transmission, mise en oeuvre par le module de transmission 7, consistant à transmettre au dispositif utilisateur 8 un signal 10 représentatif de l'attitude de la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef AC et un signal représentatif de la position de la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef AC. De façon préférentielle, l'étape E3 de détermination comprend : - une sous-étape E31 d'émission d'un signal lumineux par le ou les 15 émetteurs 10, - une sous-étape E32 de réception du signal lumineux par le ou les récepteurs 11, - une sous-étape E33 de mesure de l'intensité lumineuse du signal lumineux reçu par le ou les récepteurs 11, 20 - une sous-étape E34 de détermination de la distance d1, d2, d3 entre le ou les récepteurs 11 et le ou les émetteurs 10 à partir de l'intensité lumineuse. Selon le premier mode de réalisation, l'étape E4 de calcul comprend : - une sous-étape E41 de calcul, mise en oeuvre par le sous-module de calcul 41, consistant à calculer l'accélération linéaire et l'accélération 25 angulaire de la tête H du pilote dans le repère RAC lié à l'aéronef AC à partir de la différence entre, d'une part, l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque HS dans le repère terrestre RE, et d'autre part, l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef AC dans le repère terrestre RE ; 3059415 17 - une sous-étape E42 de calcul, mise en oeuvre par le sous-module de calcul 42, consistant à calculer l'attitude de la tête H du pilote dans le repère RAC lié à l'aéronef AC à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de la tête H du pilote dans le repère RAC lié à l'aéronef AC, 5 calculées à la sous-étape E41 de calcul. Selon un deuxième mode de réalisation, l'étape E4 de calcul comprend : - une sous-étape E43 de calcul, mise en oeuvre par le sous-module 43 de calcul, consistant à calculer la position angulaire du casque HS dans le 10 repère terrestre RE à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque HS dans le repère terrestre RE ; - une sous-étape E44 de calcul, mise en oeuvre par le sous-module de calcul 44, consistant à calculer la position angulaire de l'aéronef AC dans le repère terrestre RE à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire 15 de l'aéronef AC dans le repère terrestre RE ; - une sous-étape E45 de calcul, mise en oeuvre par le sous-module de calcul 45, consistant à calculer l'attitude de la tête H du pilote dans le repère RAC lié à l'aéronef AC à partir de la différence entre la position angulaire du casque HS dans le repère terrestre RE et de la position angulaire de l'aéronef 20 AC dans le repère terrestre RE. L'étape E5 de calcul peut comprendre les sous-étapes suivantes : - une sous-étape E51 de calcul, mise en oeuvre par le sous-module de calcul 51, consistant à calculer par triangulation la position du ou des émetteurs 10 dans le repère RAC lié à l'aéronef AC à partir de la ou des 25 distances d1, d2, d3 déterminées dans l'étape E3 de détermination ; - une sous-étape E52 de calcul, mise en oeuvre par le sous-module de calcul 52, consistant à calculer la position de la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef AC à partir de la position du ou des émetteurs 10 et de l'attitude de la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef AC calculée dans l'étape E4 de 30 calcul. 3059415 18 Selon une configuration, la sous-étape E52 de calcul comprend les sous-étapes suivantes : - une sous-étape E521 de calcul, mise en oeuvre par le sous-module de calcul 521, consistant à déterminer la position du ou des émetteurs 10 dans le 5 repère RAC lié à l'aéronef AC en projetant la position du ou des émetteurs 10 sur l'axe de tangage Y1 et l'axe de roulis X1 du repère RAC lié à l'aéronef AC ; - une sous-étape E522 de calcul, mise en oeuvre par le sous-module de calcul 522, consistant à calculer le décalage A entre la position du ou des émetteurs 10 dans le repère RAC lié à l'aéronef AC et une position d'un point 10 12 situé au centre de la tête H du pilote ; - une sous-étape E523 de calcul de position de la tête H, mise en oeuvre par le sous-module de calcul 523, consistant à calculer la position de la tête H dans le repère RAC lié à l'aéronef AC à partir de la position du ou des émetteurs 10 dans le repère RAC lié à l'aéronef AC et dudit décalage A. 15 De façon avantageuse, le procédé de détermination comprend en outre une étape E6 de correction des valeurs d'accélération linéaire et d'accélération angulaires déterminées par le dispositif de détermination 1 et le dispositif de détermination 2, mise en oeuvre par le module de correction 6, comprenant les sous-étapes suivantes : 20 - une sous-étape E61 de mesure de l'axe en lacet, mise en oeuvre par le dispositif de mesure 61, consistant à mesurer l'orientation en lacet de l'aéronef dans le repère terrestre par rapport au nord magnétique terrestre ; - une sous-étape E62 de recalage, mise en oeuvre par le sous-module de recalage 62, consistant à recaler l'axe de lacet du repère RAC lié à l'aéronef 25 AC avec l'axe de lacet mesuré dans la sous-étape E61 de mesure de l'axe de lacet. REVENDICATIONS1. Procédé de détermination de l'attitude et de la position de la tête (H) d'un pilote d'aéronef (AC), le pilote portant un casque (HS) fixé sur sa tête (H), un repère (RAC) étant lié à l'aéronef (AC), le repère (RAC) comprenant un axe de tangage (Y1), un axe de roulis (X1) et un axe de lacet (Z1), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes, mises en oeuvre de façon automatique : - une première étape (El ) de détermination, mise en oeuvre par un premier dispositif de détermination (1) solidaire du casque (HS), consistant à déterminer l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque dans un repère terrestre (RE) ; - une deuxième étape (E2) de détermination, mise en oeuvre par un deuxième dispositif de détermination (2) solidaire de l'aéronef (AC), consistant à déterminer l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef (AC) dans le repère terrestre (RE) ; - une troisième étape (E3) de détermination, mise en oeuvre par un troisième dispositif de détermination (3), consistant à déterminer au moins une distance (d1, d2, d3) entre au moins un émetteur (10) solidaire du casque (HS) et au moins un récepteur (11) solidaire de l'aéronef (AC) ; - une première étape (E4) de calcul, mise en oeuvre par un premier module de calcul (4), consistant à calculer l'attitude de la tête (H) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) à partir de l'accélération linéaire et de l'accélération angulaire du casque (HS) dans le repère terrestre (RE) ainsi que de l'accélération linéaire et de l'accélération angulaire de l'aéronef (AC) dans le repère terrestre (RE) ; - une deuxième étape (E5) de calcul, mise en oeuvre par un deuxième module de calcul (5), consistant à calculer la position de la tête (H) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) à partir de la ou des distances (d1, d2, d3) 3059415 20 déterminées dans la troisième étape (E3) de détermination et de l'attitude de la tête (H) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef, calculée dans la première étape (E4) de calcul ; - une étape (E7) de transmission, mise en oeuvre par un module de 5 transmission (7), consistant à transmettre à un dispositif utilisateur (8) un signal représentatif de l'attitude de la tête (H) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) et un signal représentatif de la position de la tête (H) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC). 2. Procédé selon la revendication 1, 1 0 caractérisé en ce que la troisième étape (E3) de détermination comprend : - une sous-étape (E31) d'émission d'un signal lumineux par le ou les émetteurs (10), - une sous-étape (E32) de réception du signal lumineux par le ou les récepteurs (11), 15 - une sous-étape (E33) de mesure de l'intensité lumineuse du signal lumineux reçu par le ou les récepteurs (11), - une sous-étape (E34) de détermination de la ou des distances (d1, d2, d3) entre le ou les récepteurs (11) et le ou les émetteurs (10) à partir de l'intensité lumineuse. 20 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la première étape (E4) de calcul comprend : - une première sous-étape (E41) de calcul, mise en oeuvre par un premier sous-module de calcul (41), consistant à calculer l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de la tête (H) du pilote dans le repère (RAC) 25 lié à l'aéronef (AC) à partir de la différence entre, d'une part, l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque (HS) dans le repère terrestre (RE), et d'autre part, l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef (AC) dans le repère terrestre (RE) ; 3059415 21 - une deuxième sous-étape (E42) de calcul, mise en oeuvre par un deuxième sous-module de calcul (42), consistant à calculer l'attitude de la tête (H) du pilote dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de la tête (H) du pilote dans le repère (RAC) 5 lié à l'aéronef (AC), calculées à la première sous-étape (E41) de calcul. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première étape (E4) de calcul comprend : - une troisième sous-étape (E43) de calcul, mise en oeuvre par un troisième sous-module de calcul (43), consistant à calculer la position 10 angulaire du casque (HS) dans le repère terrestre (RE) à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque (HS) dans le repère terrestre (RE) ; - une quatrième sous-étape (E44) de calcul, mise en oeuvre par un quatrième sous-module de calcul (44), consistant à calculer la position 15 angulaire de l'aéronef (AC) dans le repère terrestre (RE) à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef (AC) dans le repère terrestre (RE) ; - une cinquième sous-étape (E45) de calcul, mise en oeuvre par un cinquième sous-module de calcul (45), consistant à calculer l'attitude de la 20 tête (H) du pilote dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) à partir de la différence entre la position angulaire du casque (HS) dans le repère terrestre (RE) et de la position angulaire de l'aéronef (AC) dans le repère terrestre (RE). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la deuxième étape (E5) de calcul comprend les sous- 25 étapes suivantes : - une sixième sous-étape (E51) de calcul, mise en oeuvre par un sixième sous-module de calcul (51), consistant à calculer par triangulation la position du ou des émetteurs (10) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) à partir de 3059415 22 la ou des distances (d1, d2, d3) déterminées dans la troisième étape (E3) de détermination ; - une septième sous-étape (E52) de calcul, mise en oeuvre par un septième sous-module de calcul (52), consistant à calculer la position de la 5 tête (H) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) à partir de la position du ou des émetteurs (10) et de l'attitude de la tête (H) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) calculée dans la première étape (E4) de calcul. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la septième sous-étape (E52) de calcul comprend les 1 0 sous-étapes suivantes : - une huitième sous-étape (E521) de calcul, mise en oeuvre par un huitième sous-module de calcul (521), consistant à déterminer la position du ou des émetteurs (10) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) en projetant la position du ou des émetteurs sur l'axe de tangage (Y1) et l'axe de roulis (X1) 15 du repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) ; - une neuvième sous-étape (E522) de calcul, mise en oeuvre par un neuvième sous-module de calcul (522), consistant à calculer le décalage (A) entre la position du ou des émetteurs (10) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) et une position d'un point (12) situé au centre de la tête (H) du pilote ; 20 - une dixième sous-étape (E523) de calcul de position de la tête (H), mise en oeuvre par un dixième sous-module de calcul (523), consistant à calculer la position de la tête (H) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) à partir de la position du ou des émetteurs (10) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) et dudit décalage (A). 25 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape (E6) de correction des valeurs d'accélération linéaire et d'accélération angulaires déterminées par le premier dispositif de détermination (1) et le deuxième dispositif de détermination (2), mise en oeuvre par un module de correction (6), 30 comprenant les sous-étapes suivantes : 3059415 23 - une sous-étape (E61) de mesure de l'axe en lacet, mise en oeuvre par un dispositif de mesure (61), consistant à mesurer l'orientation en lacet de l'aéronef (AC) dans le repère terrestre (RE) par rapport au nord magnétique terrestre ; 5 - une sous-étape (E62) de recalage, mise en oeuvre par un sous-module de recalage (62), consistant à recaler l'axe de lacet du repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) avec l'orientation en lacet mesurée dans la sous-étape (E61) de mesure de l'orientation en lacet. 8. Système de détermination de l'attitude et de la position de la tête (H) 10 d'un pilote d'aéronef (AC), un repère (RAC) étant lié à l'aéronef (AC), le repère (RAC) comprenant un axe de tangage (Y1), un axe de roulis (X1) et un axe de lacet (Z1), caractérisé en ce qu'il comprend : - un premier dispositif de détermination (1) solidaire d'un casque (HS) 15 configuré pour être fixé sur la tête du pilote (H), le premier dispositif de détermination étant configuré pour déterminer l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque (HS) dans un repère terrestre (RE) ; - un deuxième dispositif de détermination (2) solidaire de l'aéronef (AC) configuré pour déterminer l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de 20 l'aéronef (AC) dans le repère terrestre (RE) ; - au moins un émetteur (10) solidaire du casque (HS) ; - au moins un récepteur (11) solidaire de l'aéronef (AC) ; - un troisième dispositif de détermination (3) configuré pour déterminer au moins une distance (d1, d2, d3) entre le ou les émetteurs (10) solidaires du 25 casque (HS) et le ou les récepteurs (11) solidaires de l'aéronef (AC) ; - un premier module de calcul (4) configuré pour calculer l'attitude de la tête (H) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) à partir de l'accélération linéaire et de l'accélération angulaire du casque (HS) dans le repère terrestre (RE) ainsi que de l'accélération linéaire et de l'accélération angulaire de 30 l'aéronef (AC) dans le repère terrestre (RE) ; 3059415 24 - un deuxième module de calcul (5) configuré pour calculer la position de la tête (H) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) à partir de la ou des distances (d1, d2, d3) déterminées dans la troisième étape (E3) de détermination et de l'attitude de la tête (H) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef 5 (AC), calculée par le premier module de calcul (4) ; - un module de transmission (7) configuré pour transmettre à un dispositif utilisateur (8) un signal représentatif de l'attitude de la tête (H) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) et un signal représentatif de la position de la tête (H) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC). 10 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le ou les émetteurs (10) solidaires du casque sont configurés pour émettre un signal lumineux, et en ce que le ou les récepteurs (11) sont configurés pour recevoir le signal lumineux émis par le ou les émetteurs (10) et pour mesurer l'intensité lumineuse du signal lumineux reçu 15 par le ou les récepteurs (11). 10. Système selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le premier module de calcul (4) comprend : - un premier sous-module de calcul (41) configuré pour calculer l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de la tête (H) du pilote dans le 20 repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) à partir de la différence entre, d'une part, l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque (HS) dans le repère terrestre (RE), et d'autre part, l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef (AC) dans le repère terrestre (RE) ; - un deuxième sous-module de calcul (42) configuré pour calculer 25 l'attitude de la tête (H) du pilote dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de la tête (H) du pilote dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC), calculées par le premier sous-module de calcul (41). 11. Système selon la revendication 8, 3059415 25 caractérisé en ce que le premier module de calcul (4) comprend : - un troisième sous-module de calcul (43) configuré pour calculer la position angulaire du casque (HS) dans le repère terrestre (RE) à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire du casque (HS) dans le 5 repère terrestre (RE) ; - un quatrième sous-module de calcul (44) configuré pour calculer la position angulaire de l'aéronef (AC) dans le repère terrestre (RE) à partir de l'accélération linéaire et l'accélération angulaire de l'aéronef (AC) dans le repère terrestre (RE) ; 10 - un cinquième sous-module de calcul (45) configuré pour calculer l'attitude de la tête (H) du pilote dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) à partir de la différence entre la position angulaire du casque (HS) dans le repère terrestre (RE) et de la position angulaire de l'aéronef (AC) dans le repère terrestre (RE). 15 12. Système selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le deuxième module de calcul (5) comprend : - un sixième sous-module de calcul (51) configuré pour calculer par triangulation la position du ou des émetteurs (10) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) à partir de la ou des distances (d1, d2, d3) déterminées par le 20 troisième dispositif de détermination (3) ; - un septième sous-module de calcul (52), consistant à calculer la position de la tête (H) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) à partir de la position du ou des émetteurs (10) et de l'attitude de la tête (H) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) calculée par le premier module de calcul (4). 25 13. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que le septième sous-module de calcul (52) comprend : - un huitième sous-module de calcul (521) configuré pour déterminer la position du ou des émetteurs (10) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) en 3059415 26 projetant la position du ou des émetteurs (10) sur l'axe de tangage (Y1) et l'axe de roulis (X1) du repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) ; - un neuvième sous-module de calcul (522) configuré pour calculer le décalage (A) entre la position du ou des émetteurs (10) dans le repère (RAC) 5 lié à l'aéronef (AC) et une position d'un point (12) situé au centre de la tête (H) du pilote ; - un dixième sous-module de calcul (523) configuré pour calculer la position de la tête (H) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) à partir de la position du ou des émetteurs (10) dans le repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) et 10 dudit décalage (A). 14. Système selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend un module de correction (6) comprenant : - un dispositif de mesure (61) configuré pour à mesurer l'orientation en lacet de l'aéronef (AC) dans le repère terrestre (RE) par rapport au nord 15 magnétique terrestre ; - un sous-module de recalage (62) configuré pour recaler l'axe de lacet du repère (RAC) lié à l'aéronef (AC) avec l'orientation de lacet mesurée dans la sous-étape de mesure (61) de l'orientation en lacet. 15. Aéronef, 20 caractérisé en ce qu'il comprend un système de détermination de l'attitude et de la position de la tête (H) d'un pilote d'aéronef (AC), tel que celui spécifié sous l'une quelconque des revendications 8 à 14.