Brevet FR3054395A1 — publié le 20180126

CONTEXTE DE L'INVENTION [0001] A mesure des progrès de la technologie des véhicules aériens sans pilote (UAV), ou des drones, chaque génération successive évolue sous l'effet de la nécessité de réduire les coûts et d'augmenter la fiabilité, en particulier dans des applications commerciales et de divertissement. D'autres avantages résultent de la réduction du poids et de la complexité des composants et des systèmes d'UAV. Lorsque ces buts sont atteints, on obtient des avantages supplémentaires sous la forme d'une meilleure efficacité et d'une augmentation de la distance franchissable et de la charge utile pouvant être emportée. [0002] Un aspect déterminant parmi toutes les applications des UAV est la robustesse et la fiabilité des communications entre le véhicule et sa station terrestre. Cela fait souvent intervenir l'utilisation d'antennes complexes ou multiples, relativement massives pour fournir un gain tridimensionnel (3D) acceptable. Une autre approche consiste à utiliser des systèmes d'orientation d'antenne permettant d'orienter une antenne directionnelle selon un alignement préféré pour une communication fiable. Ces solutions vont à l'encontre d'une réduction de la complexité et du poids et d'une augmentation de la fiabilité des systèmes d'UAV. [0003] Il est nécessaire de disposer d'une méthode permettant d'intégrer une antenne directionnelle relativement simple, légère et fixe, sur un UAV et de maintenir un alignement préféré de l'UAV pour des communications fiables entre l'UAV et une station de base pendant le vol de l'UAV. RÉSUMÉ DE L'INVENTION [0004] Une antenne directionnelle fixe est montée sur une surface d'un UAV omnidirectionnel tel qu'un quadrirotor. Un alignement d'antenne préféré vers une station de base est obtenu par l'intermédiaire d'au moins l'une d'une commande de correction d'axe de tangage-roulis-lacet envoyée au système de commande de vol du véhicule, et exécutée par 3054395 2 celui-ci, afin d'orienter l'UAV et son antenne fixe suivant l'azimut souhaité par rapport à la station de commande terrestre. Le calcul de l'azimut correct et l'envoi de la commande de correction d'axe s'effectuent sur la base des 5 positions relatives de l'UAV et de la station de commande terrestre et peuvent être effectués soit au niveau de la station de commande terrestre soit sur l'UAV lui-même. [0005] Un aspect de la présente invention concerne des systèmes de véhicules aériens sans pilote. Des systèmes 10 appropriés comprennent : un véhicule aérien sans pilote comportant une antenne directionnelle fixe, un détecteur d'orientation rotationnelle, un système de détection de position absolue, et un système de commande de vol ; une station de base comportant un émetteur-récepteur RF, une 15 unité de calcul d'azimut, un détecteur d'orientation rotationnelle, et un système de détection de position absolue en communication sans fil avec le véhicule aérien sans pilote, dans lequel la station de base est configurée pour recevoir des données de position absolue, telles que 20 des données de compas, en provenance du détecteur d'orientation rotationnelle du véhicule aérien sans pilote et calculer une orientation du véhicule aérien sans pilote. Le véhicule aérien sans pilote peut en outre comprendre au moins l'un d'un correcteur de tangage, de roulis et de 25 lacet. Des instructions peuvent être envoyées depuis la station de base, par exemple sur la base d'un cap de compas. La station de base peut être configurée pour générer une instruction destinée au véhicule aérien sans pilote en réponse à l'orientation calculée du véhicule 30 aérien sans pilote. Dans des variantes de configuration, l'instruction peut être générée par une CPU (Unité Centrale) à bord du véhicule aérien sans pilote. Le véhicule aérien sans pilote peut être autonome, de façon que le système soit utilisé pour maintenir l'antenne 35 pointée de la manière souhaitée. Les instructions destinées au véhicule aérien sans pilote peuvent modifier un ou 3054395 3 plusieurs d'un tangage, d'un roulis et d'un lacet du véhicule aérien sans pilote. [0006] Un autre aspect de la présente invention concerne des systèmes de véhicules aériens sans pilote 5 comprenant : un véhicule aérien sans pilote comportant une antenne directionnelle fixe, un détecteur d'orientation rotationnelle, un système de détection de position absolue, un système de commande de vol et une unité de calcul d'azimut ; une station de base comportant un émetteur- 10 récepteur RF, et un système de détection de position absolue de station de commande, en communication sans fil avec le véhicule aérien sans pilote, dans lequel la station de base est configurée pour recevoir des données de position absolue en provenance du détecteur d'orientation 15 rotationnelle du véhicule aérien sans pilote et calculer une orientation du véhicule aérien sans pilote. Dans certaines configurations, le véhicule aérien sans pilote comprend en outre au moins l'un d'un correcteur de tangage, de roulis et de lacet. La station de base peut en outre 20 être telle que des instructions puissent être envoyées depuis la station de base, par exemple sur la base d'un cap de compas, configuré pour générer une instruction destinée au véhicule aérien sans pilote en réponse à l'orientation calculée et/ou à la position du véhicule aérien sans 25 pilote. Dans des variantes de configuration, l'instruction peut être générée par une CPU à bord du véhicule aérien sans pilote. L'instruction destinée au véhicule aérien sans pilote modifie un ou plusieurs d'un tangage, d'un roulis et d'un lacet du véhicule aérien sans pilote. 30 [0007] Un autre aspect encore de la présente invention concerne un procédé de commande d'un système de véhicule aérien sans pilote comprenant : un véhicule aérien sans pilote comportant une antenne directionnelle fixe, un détecteur d'orientation rotationnelle, un système de détection 35 de position absolue, et un système de commande de vol ; une station de base comportant un émetteur-récepteur RF, une 3054395 4 unité de calcul d'azimut, un détecteur d'orientation rotationnelle, et un système de détection de position absolue en communication sans fil avec le véhicule aérien sans pilote, dans lequel la station de base est configurée 5 pour recevoir une donnée de position absolue en provenance du détecteur d'orientation rotationnelle et calculer une orientation du véhicule aérien sans pilote, les étapes du procédé consistant à : établir une liaison de communication sans fil entre le véhicule aérien et la station de base ; 10 déterminer une position et une orientation du véhicule aérien sans pilote ; calculer une instruction destinée au système de commande de vol pour modifier un ou plusieurs d'un tangage, d'un roulis et d'un lacet du véhicule aérien sans pilote afin de modifier une orientation de l'antenne 15 directionnelle fixe. Des étapes supplémentaires peuvent consister à générer une instruction destinée au véhicule aérien sans pilote en réponse à l'orientation calculée et/ou à la position du véhicule aérien sans pilote. Des étapes supplémentaires peuvent consister à envoyer 20 l'instruction destinée au véhicule aérien sans pilote depuis la station de base. [0008] Encore un autre aspect de la présente invention concerne un procédé de commande d'un système de véhicule aérien sans pilote comprenant : un véhicule aérien 25 sans pilote comportant une antenne directionnelle fixe, un détecteur d'orientation rotationnelle, un système de détection de position absolue, un système de commande de vol et une unité de calcul d'azimut ; une station de base comportant un émetteur-récepteur RF, et un système de 30 détection de position absolue de station de commande en communication sans fil avec le véhicule aérien sans pilote, dans lequel la station de base est configurée pour recevoir une donnée de position absolue en provenance du détecteur d'orientation rotationnelle et calculer une orientation du 35 véhicule aérien sans pilote, les étapes du procédé consistant à : établir une liaison de communication sans 3054395 5 fil entre le véhicule aérien et la station de base ; déterminer une position du véhicule aérien sans pilote ; calculer une instruction destinée au système de commande de vol pour modifier un ou plusieurs d'un tangage, d'un roulis 5 et d'un lacet du véhicule aérien sans pilote afin de modifier une orientation de l'antenne directionnelle fixe. Des étapes supplémentaires peuvent consister à générer une instruction destinée au véhicule aérien sans pilote en réponse à l'orientation calculée du véhicule aérien sans 10 pilote. Le procédé peut également consister à envoyer l'instruction destinée au véhicule aérien sans pilote depuis la station de base. [0009] Un aspect de la présente invention concerne des systèmes de véhicules aériens sans pilote. Des systèmes 15 appropriés comprennent : un véhicule aérien sans pilote comportant un moyen à antenne directionnelle fixe, un moyen détecteur d'orientation rotationnelle, un système de détection de position absolue, et un système de commande de vol ; une station de base comportant un émetteur-récepteur 20 RF, une unité de calcul d'azimut, un détecteur d'orientation rotationnelle, et un système de détection de position absolue en communication sans fil avec le véhicule aérien sans pilote, dans lequel la station de base est configurée pour recevoir une donnée de position absolue en provenance 25 du moyen détecteur d'orientation rotationnelle et calculer une orientation du véhicule aérien sans pilote. Le véhicule aérien sans pilote peut en outre comprendre au moins l'un d'un correcteur de tangage, de roulis et de lacet. La station de base peut être configurée pour générer une 30 instruction destinée au véhicule aérien sans pilote en réponse à l'orientation calculée du véhicule aérien sans pilote. Dans des variantes de configuration, l'instruction peut être générée par une CPU embarquée. Le véhicule aérien sans pilote peut être autonome, de façon que le système 35 soit utilisé pour maintenir l'antenne pointée de la manière souhaitée. Les instructions destinées au véhicule aérien 3054395 6 sans pilote peuvent modifier un ou plusieurs d'un tangage, d'un roulis et d'un lacet du véhicule aérien sans pilote. [0010] Un autre aspect de la présente invention concerne des systèmes de véhicules aériens sans pilote 5 comprenant : un véhicule aérien sans pilote comportant un moyen à antenne directionnelle fixe, un moyen détecteur d'orientation rotationnelle, un système de détection de position absolue, un système de commande de vol et une unité de calcul d'azimut ; une station de base comportant 10 un émetteur-récepteur RF, et un système de détection de position absolue de station de commande en communication sans fil avec le véhicule aérien sans pilote, dans lequel la station de base est configurée pour recevoir une donnée de position absolue en provenance du moyen détecteur 15 d'orientation rotationnelle et calculer une orientation du véhicule aérien sans pilote. Dans certaines configurations, le véhicule aérien sans pilote comprend en outre au moins l'un d'un correcteur de tangage, de roulis et de lacet. La station de base peut en outre être configurée pour générer 20 une instruction destinée au véhicule aérien sans pilote en réponse à l'orientation calculée du véhicule aérien sans pilote. Dans des variantes de configuration, l'instruction peut être générée par une CPU embarquée. L'instruction destinée au véhicule aérien sans pilote modifie un ou 25 plusieurs d'un tangage, d'un roulis et d'un lacet du véhicule aérien sans pilote. [0011] Un autre aspect encore de la présente invention concerne un procédé de commande d'un système de véhicule aérien sans pilote comprenant : un véhicule aérien sans 30 pilote comportant un moyen à antenne directionnelle fixe, un moyen détecteur d'orientation rotationnelle, un système de détection de position absolue, et un système de commande de vol ; une station de base comportant un émetteur-récepteur RF, une unité de calcul d'azimut, un détecteur 35 d'orientation rotationnelle, et un système de détection de position absolue en communication sans fil avec le véhicule 3054395 7 aérien sans pilote, dans lequel la station de base est configurée pour recevoir une donnée de position absolue en provenance du moyen détecteur d'orientation rotationnelle du véhicule aérien sans pilote et calculer une orientation 5 du véhicule aérien sans pilote, les étapes du procédé consistant à : établir une liaison de communication sans fil entre le véhicule aérien et la station de base ; déterminer une position du véhicule aérien sans pilote ; calculer une instruction destinée au système de commande de 10 vol pour modifier un ou plusieurs d'un tangage, d'un roulis et d'un lacet du véhicule aérien sans pilote afin de modifier une orientation du moyen à antenne directionnelle fixe. Des étapes supplémentaires peuvent consister à générer une instruction destinée au véhicule aérien sans 15 pilote en réponse à l'orientation calculée du véhicule aérien sans pilote. Des étapes supplémentaires peuvent consister à envoyer l'instruction destinée au véhicule aérien sans pilote depuis la station de base. [0012] Un autre aspect encore de la présente invention 20 concerne un procédé de commande d'un système de véhicule aérien sans pilote comprenant : un véhicule aérien sans pilote comportant un moyen à antenne directionnelle fixe, un moyen détecteur d'orientation rotationnelle, un système de détection de position absolue, un système de commande de 25 vol et une unité de calcul d'azimut ; une station de base comportant un émetteur-récepteur RF, et un système de détection de position absolue de station de commande en communication sans fil avec le véhicule aérien sans pilote, dans lequel la station de base est configurée pour recevoir 30 une donnée de position absolue en provenance du moyen détecteur d'orientation rotationnelle et calculer une orientation du véhicule aérien sans pilote, les étapes du procédé consistant à : établir une liaison de communication sans fil entre le véhicule aérien et la station de base ; 35 déterminer une position du véhicule aérien sans pilote ; calculer une instruction destinée au système de commande de 3054395 8 vol pour modifier un ou plusieurs d'un tangage, d'un roulis et d'un lacet du véhicule aérien sans pilote afin de modifier une orientation du moyen à antenne directionnelle fixe. Des étapes supplémentaires peuvent consister à générer 5 une instruction destinée au véhicule aérien sans pilote en réponse à l'orientation calculée du véhicule aérien sans pilote. Le procédé peut également consister à envoyer l'instruction destinée au véhicule aérien sans pilote depuis la station de base. 10 REFERENCES [0013] Le brevet US 6,219,004 B1 délivré le 17 avril 2001 à Johnson, pour Antenna having hemispherical radiation optimized for peak gain at horizon ; [0014] Le brevet US 6,774,860 B2 délivré le 10 août 15 2004 à Downs, pour UAV (unmanned air vehicle) serving dipole ; [0015] Le brevet US 7,302,316 B2 délivré le 27 novembre 2007 à Beard et al., pour Programmable autopilot system for autonomous flight of unmanned aerial vehicles ; 20 [0016] Le brevet US 8,265,808 B2 délivré le 11 septembre 2012 à Garrec et al., pour Autonomous and automatic landing system for drones ; [0017] Le brevet US 8,904,880 B1 délivré le 9 décembre 2014 à Tillotson et al., pour Methods and systems for low25 cost aerial relay ; [0018] Le brevet US 8,907,846 B2 délivré le 9 décembre 2014 à Sharawi et al., pour Single-antenna direction finding system for multi-rotor plateforms; [0019] Le brevet US 9,075,415 B2 délivré le 7 juillet 30 2015 à Kugelmass, pour Unmanned aerial vehicle and methods for controlling same ; [0020] Le brevet US 9,211,947 B2 délivré le 15 décembre 2015 à Miralles, pour Unmanned aerial vehicle reorientation ; [0021] Le brevet US 2014/0266882 Al publié le 18 septembre 35 2014, délivré à Metzger, pour System and process for determining vehicle attitude ; et 3054395 9 [0022] Le brevet US 2015/0236779 Al publié le 20 août 2015, délivré à Jalali, pour Broadband access system via drone/UAV platforms. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS 5 [0023] Une meilleure compréhension des caractéristiques et des avantages de la présente invention pourra être obtenue en référence à la description détaillée présentée ci-après qui décrit des modes de réalisation illustratifs dans lesquels les principes de l'invention sont utilisés et 10 aux dessins annexés, dans lesquels : [0024] la figure lA est une vue en perspective d'un exemple de véhicule aérien sans pilote omnidirectionnel (UAV) selon la présente invention comportant une antenne directionnelle fixe montée sur une surface ; 15 [0025] la figure 1B est une vue en perspective d'un exemple d'UAV omnidirectionnel comportant un exemple de diagramme de rayonnement d'antenne s'étendant depuis celui-ci ; [0026] la figure 1C est une partie d'une vue latérale d'un UAV illustrant un exemple d'angle entre une surface de 20 l'UAV et une antenne s'étendant depuis la surface de l'UAV ; [0027] la figure 2 est un schéma fonctionnel illustrant les principaux composants d'un mode de réalisation du système selon la présente invention ; 25 [0028] la figure 3 est un schéma fonctionnel illustrant les principaux composants d'un deuxième mode de réalisation du système selon la présente invention ; [0029] les figures 4A-C sont des vues latérales d'un UAV selon la présente invention comportant une antenne 30 directionnelle fixe montée sur une surface positionnée par rapport à un utilisateur (ou à une station de base) qui illustre une modification de l'orientation de l'UAV en réponse à au moins l'une d'une commande de tangage-roulislacet pour optimiser l'orientation de l'antenne fixe vers 35 la station de base ; 3054395 10 [0030] les figures 5A-D sont des vues latérales d'un UAV selon la présente invention comportant des antennes directionnelles fixes montées selon un certain angle sur la surface de l'UAV, qui illustrent une modification de 5 l'orientation de l'UAV en réponse à au moins l'une d'une commande de tangage-roulis-lacet ; et [0031] la figure 6 est une vue d'un UAV en communication avec deux stations de base positionnées par rapport à un plan parallèle au sol. 10 DESCRIPTION DÉTAILLÉE [0032] Comme illustré sur les figures 1A-C, l'exemple de véhicule aérien sans pilote 100 du système comprend par exemple un boîtier comportant une plateforme multi-rotors qui comprend quatre bras structuraux 130 s'étendant depuis 15 celle-ci et un rotor fixé à chacun des bras structuraux 130, pour ainsi former un UAV (Véhicule aérien sans pilote) omnidirectionnel ou un drone. Des UAV appropriés comprennent par exemple un quadrirotor tel qu'illustré. D'autres configurations d'un UAV peuvent être utilisées sans 20 s'écarter du cadre de la présente invention. Un diagramme de référence x-y-z illustre la rotation de tangage relative autour de l'axe y, la rotation de lacet autour de l'axe z, et la rotation de roulis autour de l'axe x. [0033] Une électronique de commande 110 est intégrée 25 à la base de plateforme d'UAV 160. Comme illustré, la base de plateforme d'UAV 160 présente une surface supérieure 162, quatre surfaces latérales 164, et une surface inférieure 166. Ces surfaces peuvent être positionnées de manière à ce que la surface supérieure 162 soit parallèle à 30 la surface inférieure 166 et à ce que les surfaces latérales 164 soient au moins partiellement perpendiculaires à une partie de la surface supérieure 162 et de la surface inférieure 166. D'autres formes et configurations de la base de plateforme d'UAV 160 peuvent être utilisées sans 35 s'écarter du cadre de la présente invention. D'autres configurations d'UAV peuvent être utilisées sans s'écarter 3054395 11 du cadre de la présente invention, comme pourra l'apprécier l'homme du métier. [0034] Comme illustré, un moteur 140 et une hélice 150 sont montés à l'extrémité de chacun des bras structuraux 5 130. Une électronique de commande 110 peut être configurée pour commander les vitesses de rotation de chaque moteur 140 monté à l'extrémité de chacun des bras structuraux 130 afin de provoquer le mouvement de la plateforme quadrirotor. [0035] L'antenne fixe directionnelle 120 génère un 10 signal 126 qui émane de l'UAV 100. Une antenne fixe directionnelle 120 appropriée peut être une antenne Yagi telle qu'illustrée ou toute autre antenne appropriée. Comme pourra l'apprécier l'homme du métier, l'intensité du signal 126 croît lorsque l'extrémité de l'antenne fixe directionnelle 15 120 est dirigée de façon optimale vers une station de base. [0036] Une antenne fixe directionnelle 120 unique qui présente une réception supérieure suivant une orientation préférée est fixée à la plateforme d'UAV. L'antenne fixe directionnelle 120 peut être positionnée de manière à ce 20 qu'une première extrémité 122 soit configurée pour s'engager sur une surface de la base de plateforme d'UAV 160 et à ce qu'une deuxième extrémité 124 soit à une extrémité opposée par rapport à la première extrémité 122. En commandant la rotation de l'UAV, par exemple autour de son axe de lacet, 25 le système oriente et maintient l'antenne dans une orientation d'azimut préférée pour assurer la meilleure réception par une station de commande terrestre. [0037] L'antenne fixe directionnelle 120 peut être fixée à la base de plateforme d'UAV 160 sur une surface 30 quelconque. En outre, l'antenne fixe directionnelle 120 peut être positionnée de manière à ce que le tangage de l'antenne fixe directionnelle 120 forme un angle de 15-90 degrés par rapport à une position en un point de fixation sur la surface de la base de plateforme d'UAV 166. Comme 35 illustré sur la figure 1C, la base de plateforme d'UAV 160 comporte une pluralité de surfaces planes et l'antenne fixe 3054395 12 directionnelle 120 est positionnée sur une surface inférieure 166 selon un angle a par rapport à la surface de montage de l'antenne fixe directionnelle qui est sensiblement perpendiculaire à la surface plane inférieure 166. L'angle 5 illustré est de 90 degrés par rapport au point de fixation. D'autres angles peuvent être utilisés sans s'écarter du cadre de la présente invention. L'angle de l'antenne fixe directionnelle 120 peut être fixe ou articulé électroniquement ou mécaniquement. 10 [0038] Un certain nombre d'antennes directionnelles sont appropriées pour une utilisation avec ce dispositif. Des exemples comprennent une antenne hélicoïdale à mode axial, une antenne Yagi, une antenne-plaque, une antenne cornet à onde progressive, une antenne à parabole de 15 réflexion, et un réseau en panneau d'éléments d'antennes-plaques, en noeud papillon ou en dipôles. Des antennes directionnelles peuvent par exemple avoir un diagramme de rayonnement de 7-60 degrés, une portée de 0,25-3 miles (0,4-4,8 km), et un gain de 8-24 dBi. Cependant, comme le 20 notera l'homme du métier, une antenne directionnelle focalise délibérément l'énergie dans une direction spécifique le long d'une ligne. Le gain, le diagramme de rayonnement et les portées fonctionnelles exactes peuvent varier par rapport à l'exemple fourni. 25 [0039] La figure 2 est un schéma fonctionnel d'un mode de réalisation du système selon la présente invention. Le système comprend une station de commande terrestre 200 et un UAV 250, tel que l'UAV décrit sur les figures 1A-C. La station de commande terrestre 200 est capable de 30 communiquer sans fil 202 avec l'UAV 250 par exemple, par l'intermédiaire d'une fréquence radio (RF). [0040] La station de commande terrestre 200 comprend un récepteur de système de positionnement absolu de station de commande tel que le récepteur GPS 204, et un système de 35 commande principal 210. Le système de commande principal 210 comprend une unité de calcul d'azimut 220, une antenne 3054395 13 de station de commande 230 et un émetteur-récepteur RF de station de commande 240 pour la communication avec l'UAV 250. [0041] L'UAV 250 comprend un récepteur de système de 5 positionnement absolu d'UAV 262, un détecteur de rotation 264 (tel qu'un compas numérique qui détecte une orientation rotationnelle), une antenne directionnelle d'UAV 280, et un émetteur-récepteur RF d'UAV 290 pour la communication avec la station de commande terrestre 200. Le système de commande 10 de vol 260 contient une unité de commande de correction de tangage-roulis-lacet 270, qui commande la rotation de l'UAV 250 par rapport à au moins un axe. Lorsque l'UAV 250 parcourt son trajet de vol, la station de commande terrestre 200 reçoit les coordonnées de positionnement absolu et le cap 15 de compas numérique de l'UAV 250 par l'intermédiaire de la transmission RF. A partir de la position absolue, de la position de l'UAV 250 et de sa propre localisation de positionnement absolu obtenue par l'intermédiaire du récepteur du système de positionnement absolu de station de commande, 20 tel que le récepteur GPS 204, l'unité de calcul d'azimut 220 calcule un vecteur représentant le trajet allant du drone à la station terrestre. Une comparaison de ce vecteur à l'orientation courante du drone sur la base du cap de compas numérique permet de calculer une commande de 25 correction. La commande de correction est ensuite émise par l'intermédiaire de l'émetteur-récepteur RF de station de commande 240 vers l'émetteur-récepteur RF d'UAV 290 qui, quant à lui, l'achemine à l'unité de commande de correction 270 du système de commande de vol 260. La correction 30 d'orientation est exécutée par le système de commande de vol 260 pour atteindre l'orientation d'antenne souhaitée par rapport à la station de commande terrestre 200. Une répétition périodique de ce traitement à un intervalle approprié permet à l'UAV 250 de maintenir l'orientation 35 d'antenne souhaitée par rapport à la station de commande terrestre 200. L'UAV et la station terrestre comportent 3054395 14 tous deux un système de positionnement absolu, tel qu'un système GPS. D'autres systèmes de positionnement absolu peuvent être utilisés dans l'un ou l'autre de l'UAV et de la station terrestre ou les deux, sans s'écarter du cadre 5 de la présente invention. En outre, l'UAV et la station terrestre peuvent tous deux comporter un détecteur d'orientation rotationnelle, par exemple un compas numérique. D'autres détecteurs d'orientation rotationnelles peuvent être utilisés dans l'un ou l'autre de l'UAV et de la 10 station terrestre ou les deux sans s'écarter du cadre de la présente invention. [0042] La figure 3 est un schéma fonctionnel d'un autre mode de réalisation du système selon la présente invention. Le système comprend une station de commande 15 terrestre 300 et un UAV 340, tel que l'UAV décrit sur les figures 1A-C. La station de commande terrestre 300 est capable de communiquer sans fil 302 avec l'émetteur-récepteur RF d'UAV 350, par exemple, par l'intermédiaire d'une fréquence radio (RF). 20 [0043] La station de commande terrestre 300 comprend un récepteur de système de positionnement absolu de station de commande, tel que le Récepteur GPS 304, un système de commande principal 310, une antenne 320 et un émetteur-récepteur RF de station de commande 330 pour la 25 communication avec l'UAV 340. L'UAV 340 comprend un récepteur de positionnement absolu, tel que le récepteur GPS d'UAV 342, un détecteur d'orientation rotationnelle, tel qu'un compas numérique 344, un émetteur-récepteur RF d'UAV 350 pour la communication avec la station de commande 30 terrestre 300, une unité de calcul d'azimut 360, une antenne directionnelle 370 et un système de commande de vol 380, qui contient lui-même une unité de commande de correction 390. Lorsque l'UAV 340 parcourt son trajet de vol, il reçoit des coordonnées de positionnement absolu, 35 telles que des coordonnées GPS, en provenance de la station de commande terrestre 300. Dans le cas où la station de 3054395 15 commande terrestre 300 est stationnaire, il suffit que l'UAV 340 introduise et enregistre les coordonnées une fois avant le vol. Cela peut être effectué par l'intermédiaire de la transmission RF, ou par l'intermédiaire d'un certain 5 nombre d'autres moyens, parmi lesquels une connexion câblée, une transmission infrarouge, ou même un réglage manuel de commutateurs sur l'UAV 340. [0044] En utilisant les coordonnées de positionnement absolu provenant de la station de commande terrestre 300, 10 telles que des coordonnées GPS, en association avec des coordonnées de positionnement absolu provenant du récepteur GPS d'UAV 342, l'unité de calcul d'azimut 360 calcule un vecteur représentant le trajet allant du drone à la station terrestre. Une comparaison de ce vecteur à l'orientation 15 courante de l'antenne directionnelle 370, ayant pour base une lecture du compas numérique 344, permet à l'unité de calcul d'azimut de calculer une commande de correction. La commande de correction est envoyée à l'unité de commande de correction 390 du système de commande de vol 380 qui 20 l'exécute afin de maintenir une bonne orientation en azimut de l'antenne directionnelle 370 par rapport à la station de commande terrestre 300. Une répétition périodique de ce traitement à un intervalle approprié permet à l'UAV 340 de maintenir l'orientation d'antenne souhaitée par rapport à 25 la station de commande terrestre 300. [0045] Le système de commande de vol d'UAV peut être configuré pour maintenir un journal périodique de la position, de l'orientation, et de données de qualité des signaux. Dans le cas où la communication avec la station de 30 commande terrestre 300 est perdue pour une raison quelconque, le système de commande de vol 380 va ramener l'UAV 340 à la dernière position et orientation pour lesquelles il disposait d'une qualité de signal acceptable afin de rétablir une communication avec la station de 35 commande terrestre 300. 3054395 16 [0046] Les figures 4A-C sont des vues latérales d'une base de plateforme d'UAV 160 selon la présente invention, comportant une antenne directionnelle fixe 120 montée sur une surface positionnée par rapport à un utilisateur 172 5 (ou à une station de commande terrestre 170). L'antenne directionnelle fixe 120 est fixée à une surface inférieure 166 de la base de plateforme d'UAV 160 de manière à ce que l'antenne s'étende depuis la base de plateforme d'UAV selon un angle a de 90 degrés par rapport à la surface de la base 10 de plateforme d'UAV 160. Un signal 126 est émis par l'antenne directionnelle fixe 120. Le signal 126 est émis depuis l'extrémité de l'antenne directionnelle fixe 120 et couvre une zone de signal définie. Lorsque l'UAV 100 s'éloigne de la station de commande terrestre 170, 15 l'intensité du signal 126 varie. Dans une configuration, lorsque l'UAV 100 s'éloigne de la station de commande terrestre 170, une détermination de la position de l'UAV 100 et de l'intensité du signal 126 est effectuée. L'intensité du signal 126 peut être une intensité de signal 20 perçue, qui peut être comparée à une gamme d'intensités de signal connue pour l'antenne. La station de commande terrestre 170 communique avec l'UAV 100 par l'intermédiaire de l'antenne directionnelle fixe 120. Comme l'antenne est une antenne directionnelle fixe 120, des instructions 25 envoyées en provenance de la station de commande terrestre 170 à l'UAV 100 peuvent comporter des directives permettant de modifier l'orientation de l'UAV 100 par rapport à la station de commande terrestre 170 pour optimiser l'intensité de signal. 30 [0047] Lorsque l'antenne directionnelle fixe 120 est montée selon un angle inférieur à 90 degrés sur une surface inférieure de l'UAV 100, lorsque l'UAV se déplace vers le haut (par exemple le long de l'axe y) en s'éloignant de la station de commande terrestre 170 (par exemple, de la 35 station de base), une correction d'un ou plusieurs du roulis et du lacet pourrait être attendue, comme illustré 3054395 17 sur les figures 5A-D. Cependant, lorsque l'UAV s'éloigne de la station de base (par exemple le long de l'axe x), une correction d'un ou plusieurs du lacet, du roulis et du tangage peut être ordonnée pour optimiser l'orientation de 5 l'antenne directionnelle fixe vers la station de base. [0048] La figure 6 illustre un UAV 650 comportant un émetteur-récepteur destiné à communiquer avec une première station de base 670 et une deuxième station de base 671 par l'intermédiaire de l'antenne 620. L'UAV peut être mis en 10 rotation par rapport à un plan 690 qui est parallèle à la surface de la terre. Une mise en rotation de l'UAV peut être obtenue en utilisant une radiogoniométrie, un compas visible, une reconnaissance visuelle par l'UAV de repères au sol visibles, l'observation de corps astronomiques (par 15 exemple, la lune, le soleil, des étoiles). Le calcul d'azimut pour l'antenne d'UAV peut être effectué au niveau de l'une des stations de commande terrestres ou sur l'UAV lui-même. [0049] Le procédé consiste à : (1) activer l'UAV ; 20 (2) déterminer une intensité de signal au moyen de la station de base ; (3) ordonner à l'UAV de se déplacer dans une direction souhaitée ; (4) déterminer une variation de l'intensité de signal lorsque l'UAV s'éloigne de la station de base ; (5) en réponse à une variation de l'intensité de 25 signal, ordonner à l'UAV de se mettre en rotation autour d'au moins l'un d'un axe x-y-z ; (6) continuer d'ordonner à l'UAV de se mettre en rotation jusqu'à ce qu'une intensité de signal optimisée soit reçue. L'UAV est mis en rotation autour d'un ou de plusieurs axes pour pointer l'antenne 30 indépendamment de la direction de vol de l'UAV. [0050] Un autre procédé peut consister à : (1) activer l'UAV ; (2) déterminer une intensité de signal au moyen de la station de base ; (3) ordonner à l'UAV de se déplacer dans une direction souhaitée ; (4) calculer une variation 35 anticipée de l'intensité de signal sur la base de la direction suivant laquelle l'UAV a reçu l'instruction de se 3054395 18 déplacer par rapport à la station de base ; (5) ordonner à l'UAV de se mettre en rotation autour d'au moins l'un d'un axe x-y-z sous l'effet d'une variation anticipée de l'intensité de signal ; (6) mesurer l'intensité de signal 5 effective ; (7) continuer d'ordonner à l'UAV de se mettre en rotation jusqu'à ce qu'une intensité de signal optimisée soit reçue. [0051] Un autre procédé encore peut consister à : (1) activer l'UAV ; (2) déterminer une intensité de signal 10 au moyen de la station de base ; (3) ordonner à l'UAV de se déplacer dans une direction souhaitée ; (4) conserver un journal de la localisation physique de l'UAV et de l'intensité de signal provenant de la station de base ; (5) confirmer la liaison de communication entre l'UAV et la 15 station de base ; (6) si la liaison de signal avec la station de base est perdue, l'UAV utilise le journal de la localisation physique et de l'intensité de signal et retourne à la localisation la plus récente où la liaison de communication a été active et reprend l'orientation, continue 20 de passer par des localisations précédentes jusqu'à ce que la connexion de signal soit retenue. Ce procédé peut également sauter certaines positions lorsque l'UAV se déplace en suivant le journal de positions. En outre, l'UAV peut prendre une orientation associée à la position 25 indiquée sur le journal puis, si cette position et cette orientation ne conduisent pas à une connexion, se mettre en rotation autour d'un ou plusieurs axes en cherchant à localiser un signal, et par conséquent, à compenser un éventuel mouvement de la station de base. 30 [0052] Encore un autre procédé peut comprendre des situations dans lesquelles l'UAV établit automatiquement une liaison de communication, détermine une position d'une station de base puis positionne l'UAV de manière à ce que l'antenne fixe directionnelle pointe vers la station de 35 base. 3054395 19 [0053] Comme le notera l'homme du métier, les systèmes et les procédés décrits peuvent également utiliser divers systèmes d'ordinateurs et de calcul, des dispositifs de communication, des réseaux et/ou des dispositifs 5 numériques/logiques pour le fonctionnement. Chacun de ceux-ci peut lui-même être configuré de façon à utiliser un dispositif de calcul approprié qui peut être fabriqué de façon à comporter des instructions, dans lequel on peut charger des instructions et/ou qui peut rechercher des 10 instructions dans un dispositif de stockage quelconque, puis exécuter les instructions, celles-ci amenant le dispositif de calcul à mettre en oeuvre un procédé conforme aux aspects de l'objet divulgué de l'invention. [0054] Un dispositif de calcul peut comprendre, sans 15 limitation, un dispositif utilisateur mobile tel qu'un téléphone mobile, un téléphone intelligent et un téléphone cellulaire, un assistant numérique personnel ("PDA"), tel qu'un téléphone intelligent (par exemple un iPhone®), une tablette, un ordinateur portable, ou autres. Dans au moins 20 certaines configurations, un utilisateur peut exécuter une application de navigation sur un réseau tel que l'Internet, afin de visualiser et d'interagir avec un contenu numérique, tel que des afficheurs à écran. Un afficheur comprend par exemple une interface qui permet une présentation visuelle 25 de données provenant d'un dispositif de calcul. Un accès peut être effectué par l'intermédiaire ou partiellement par l'intermédiaire d'une autre forme de réseaux informatiques et/ou de communication. Un utilisateur peut accéder à un navigateur web, par exemple, pour assurer un accès à des 30 applications et à des données et à d'autres contenus situés sur un site web ou une page web d'un site web. [0055] Un dispositif de calcul approprié peut comprendre un processeur destiné à exécuter une logique et d'autres opérations de calcul, par exemple, une unité de 35 traitement d'ordinateur autonome ("CPU"), ou une logique câblée en dur comme dans un microcontrôleur, ou une 3054395 20 combinaison des deux, et peut exécuter des instructions conformément à son système d'exploitation et les instructions destinées à mettre en oeuvre les étapes du procédé, ou des éléments du traitement. Le dispositif de calcul de 5 l'utilisateur peut faire partie d'un réseau de dispositifs de calcul et les procédés de l'objet divulgué de l'invention peuvent être mis en oeuvre par différents dispositifs de calcul associés au réseau, le cas échéant en différents emplacements physiques, coopérant ou interagissant d'une 10 autre manière pour mettre en oeuvre un procédé décrit. A titre d'exemple, le dispositif de calcul portable d'un utilisateur peut exécuter une application seule ou en association avec un dispositif de calcul distant, tel qu'un serveur sur l'Internet. Aux fins de la présente demande, le 15 terme "dispositif de calcul" comprend l'un quelconque et la totalité des circuits logiques, des dispositifs de communication et des fonctionnalités de traitement numérique analysés ci-dessus ou des combinaisons de ceux-ci. [0056] Certains modes de réalisation de l'objet 20 divulgué de l'invention peuvent être décrits à des fins d'illustration sous la forme d'étapes d'un procédé qui peut être exécuté sur un dispositif de calcul exécutant des logiciels, et illustré à titre non limitatif d'exemple sous la forme d'un schéma fonctionnel d'un flux de traitement. 25 Cela peut également être considéré comme étant un organigramme logiciel. Ces schémas fonctionnels ou autres illustrations du fonctionnement d'un procédé mis en oeuvre ou le fonctionnement d'un dispositif de calcul et d'une combinaison quelconque de blocs dans un schéma fonctionnel, permettent 30 d'illustrer, à titre d'exemple, un code de programme logiciel/des instructions qui peuvent être fournies au dispositif de calcul ou du moins des déclarations abrégées des fonctionnalités et des opérations effectuées par le dispositif de calcul lors de l'exécution des instructions. 35 Certaines autres formes de réalisation possibles peuvent mettre en jeu la fonction, les fonctionnalités et des 3054395 21 opérations notées dans les blocs d'un schéma fonctionnel se produisant dans un ordre différent de celui noté dans le schéma fonctionnel, y compris celles se produisant simultanément ou presque simultanément, ou dans un autre 5 ordre ou ne se produisant pas. Certains aspects de l'objet divulgué de l'invention peuvent être mis en oeuvre en parallèle ou en série sous forme de matériels, de micrologiciels, de logiciels ou de toute(s) combinaison(s) de ceux-ci, situés au même emplacement ou situés à 10 distance, au moins en partie, les uns des autres, par exemple, sur des réseaux ou des réseaux de dispositifs de calcul, sur des réseaux interconnectés, parmi lesquels l'Internet, ou autres. [0057] Les instructions peuvent être stockées sur un 15 "support lisible par machine" approprié au sein d'un dispositif de calcul ou en communication avec le dispositif de calcul ou par ailleurs peuvent lui être accessibles. Tel qu'il est utilisé dans la présente demande, un support lisible par machine est un dispositif de stockage tangible 20 et les instructions sont stockées de manière non volatile. Simultanément, pendant le fonctionnement, les instructions peuvent certaines fois être transitoires, par exemple, en transit depuis un dispositif de stockage distant vers un dispositif de calcul par l'intermédiaire d'une liaison de 25 communication. Cependant, lorsque le support lisible par machine est tangible et non volatil, les instructions peuvent être stockées, pendant au moins un certain temps, dans un dispositif de stockage à mémoire, tel qu'une mémoire vive (RAM), une mémoire morte (ROM), un dispositif 30 de stockage à disque magnétique ou optique, ou autres, dont des réseaux et/ou des combinaisons peuvent former une mémoire cache locale résidant par exemple sur le circuit intégré d'un processeur, une mémoire locale principale, par exemple logée à l'intérieur d'un boîtier de processeur d'un 35 dispositif de calcul, un lecteur électronique local ou à disque dur, un emplacement de stockage distant connecté 3054395 22 pour un accès à un serveur local ou à un serveur distant par l'intermédiaire d'un réseau, ou autre. Lorsqu'ils sont ainsi stockés, les logiciels constituent un "support lisible par machine" qui est à la fois tangible et stocke 5 les instructions sous une forme non volatile. Au minimum, le support lisible par machine stockant des instructions pour leur exécution sur un dispositif de calcul associé sera par conséquent "tangible" et "non volatil" au moment de l'exécution des instructions par un processeur d'un 10 dispositif de calcul et lorsque les instructions sont stockées pour un accès ultérieur par un dispositif de calcul. [0058] Bien que des modes de réalisation préférés de la présente invention aient été présentés et décrits ici, 15 il apparaîtra à l'homme du métier que ces modes de réalisation sont fournis à titre non limitatif d'exemple. De nombreuses variantes, modifications et substitutions apparaîtront à l'homme du métier sans qu'il s'écarte de la présente invention. Il est à noter que diverses variantes 20 des modes de réalisation de l'invention décrits ici peuvent être utilisées dans la mise en oeuvre de l'invention. REVENDICATIONS1. Système de véhicule aérien sans pilote comprenant : un véhicule aérien sans pilote (250) comportant une antenne directionnelle fixe (280), un détecteur d'orientation rotationnelle (264), un système de détection de position absolue (262), et un système de commande de vol (260) ; une station de base (200) comportant un émetteur-récepteur RF (240), une unité de calcul d'azimut (220), un détecteur d'orientation rotationnelle, et un système de détection de position absolue (204) en communication sans fil avec le véhicule aérien sans pilote, dans lequel la station de base est configurée pour recevoir une donnée de position absolue en provenance du véhicule aérien sans pilote et calculer une orientation du véhicule aérien sans pilote. 2. Système de véhicule aérien sans pilote comprenant : un véhicule aérien sans pilote (250) comportant une antenne directionnelle fixe (280), un détecteur d'orientation rotationnelle (264), un système de détection de position 20 absolue (262), un système de commande de vol (260) et une unité de calcul d'azimut ; une station de base (200) comportant un émetteur-récepteur RF (240), et un système de détection de position absolue de station de commande en communication sans fil 25 avec le véhicule aérien sans pilote, dans lequel la station de base est configurée pour recevoir une donnée de position absolue en provenance du détecteur d'orientation rotationnelle du véhicule aérien sans pilote et calculer une orientation du véhicule aérien sans pilote. 30 3. Système de véhicule aérien sans pilote comprenant : un moyen à véhicule aérien sans pilote (250) comportant un moyen à antenne directionnelle fixe (280), un détecteur d'orientation rotationnelle (264), un système de détection de position absolue (262), et un système de 35 commande de vol (260) ; 3054395 24 un moyen à station de base (200) comportant un émetteur-récepteur RF (240), une unité de calcul d'azimut (220), un détecteur d'orientation rotationnelle, et un système de détection de position absolue (204) en communication 5 sans fil avec le véhicule aérien sans pilote, dans lequel le moyen à station de base est configuré pour recevoir une donnée de position absolue en provenance du véhicule aérien sans pilote et calculer une orientation du véhicule aérien sans pilote. 10 4. Système de véhicule aérien sans pilote comprenant : un moyen à véhicule aérien sans pilote (250) comportant un moyen à antenne directionnelle fixe (280), un détecteur d'orientation rotationnelle (264), un système de détection de position absolue (262), un système de commande de vol 15 (260) et une unité de calcul d'azimut ; un moyen à station de base (200) comportant un émetteur-récepteur RF (240), et un système de détection de position absolue (204) de station de commande en communication sans fil avec le véhicule aérien sans pilote, dans lequel 20 le moyen à station de base est configuré pour recevoir une donnée de position absolue en provenance du détecteur d'orientation rotationnelle du véhicule aérien sans pilote et calculer une orientation du véhicule aérien sans pilote. 5. Système de véhicule aérien sans pilote selon 25 l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le véhicule aérien sans pilote (250) comprend en outre un correcteur de lacet. 6. Système de véhicule aérien sans pilote selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la 30 station de base (200) est configurée pour générer une instruction destinée au véhicule aérien sans pilote en réponse à l'orientation calculée du véhicule aérien sans pilote. 7. Système de véhicule aérien sans pilote selon la 35 revendication 6, dans lequel l'instruction destinée au véhicule aérien sans pilote modifie un ou plusieurs d'un 3054395 25 tangage, d'un roulis et d'un lacet du véhicule aérien sans pilote. 8. Procédé de commande d'un système de véhicule aérien sans pilote comprenant : 5 un véhicule aérien sans pilote comportant une antenne directionnelle fixe, un détecteur d'orientation rotationnelle, un système de détection de position absolue, et un système de commande de vol ; une station de base comportant un émetteur-récepteur 10 RF, une unité de calcul d'azimut, un détecteur d'orientation rotationnelle, et un système de détection de position absolue en communication sans fil avec le véhicule aérien sans pilote, dans lequel la station de base est configurée pour recevoir une donnée de position absolue en provenance 15 du véhicule aérien sans pilote et calculer une orientation du véhicule aérien sans pilote, les étapes du procédé consistant à établir une liaison de communication sans fil entre le véhicule aérien sans pilote et la station de base ; déterminer une position et une orientation du véhicule aérien sans pilote ; calculer une instruction destinée au système de commande de vol pour modifier un ou plusieurs d'un tangage, d'un roulis et d'un lacet du véhicule aérien sans pilote afin de modifier une orientation de l'antenne directionnelle fixe. 9. Procédé de commande d'un système de véhicule aérien sans pilote comprenant : un véhicule aérien sans pilote comportant une antenne 30 directionnelle fixe, un détecteur d'orientation rotationnelle, un système de détection de position absolue, un système de commande de vol et une unité de calcul d'azimut ; une station de base comportant un émetteur-récepteur RF, et un système de détection de position absolue de 35 station de commande en communication sans fil avec le véhicule aérien sans pilote, dans lequel la station de base 3054395 26 est configurée pour recevoir une donnée de position absolue en provenance du détecteur d'orientation rotationnelle du véhicule aérien sans pilote et calculer une orientation du véhicule aérien sans pilote, les étapes du procédé 5 consistant à : établir une liaison de communication sans fil entre le véhicule aérien sans pilote et la station de base ; déterminer une position du véhicule aérien sans pilote ; calculer une instruction destinée au système de 10 commande de vol pour modifier un ou plusieurs d'un tangage, d'un roulis et d'un lacet du véhicule aérien sans pilote afin de modifier une orientation de l'antenne directionnelle fixe. 10. Procédé de commande d'un système de véhicule aérien 15 sans pilote comprenant : un moyen à véhicule aérien sans pilote comportant un moyen à antenne directionnelle fixe, un détecteur d'orientation rotationnelle, un système de détection de position absolue, et un système de commande de vol ; 20 un moyen à station de base comportant un émetteur- récepteur RF, une unité de calcul d'azimut, un détecteur d'orientation rotationnelle, et un système de détection de position absolue en communication sans fil avec le véhicule aérien sans pilote, dans lequel le moyen à station de base 25 est configuré pour recevoir une donnée de position absolue en provenance du véhicule aérien sans pilote et calculer une orientation du véhicule aérien sans pilote, les étapes du procédé consistant à établir une liaison de communication sans fil entre le 30 véhicule aérien sans pilote et la station de base ; déterminer une position du véhicule aérien sans pilote ; calculer une instruction destinée au système de commande de vol pour modifier un ou plusieurs d'un tangage, d'un roulis et d'un lacet du véhicule aérien sans pilote 35 afin de modifier une orientation de l'antenne directionnelle fixe. 3054395 27 11. Procédé de commande d'un système de véhicule aérien sans pilote comprenant : un moyen à véhicule aérien sans pilote comportant un moyen à antenne directionnelle fixe, un détecteur 5 d'orientation rotationnelle, un système de détection de position absolue, un système de commande de vol et une unité de calcul d'azimut ; un moyen à station de base comportant un émetteur-récepteur RF, et un système de détection de position 10 absolue de station de commande en communication sans fil avec le véhicule aérien sans pilote, dans lequel le moyen à station de base est configuré pour recevoir une donnée de position absolue en provenance du détecteur d'orientation rotationnelle du véhicule aérien sans pilote et calculer 15 une orientation du véhicule aérien sans pilote, les étapes du procédé consistant à établir une liaison de communication sans fil entre le véhicule aérien sans pilote et la station de base ; déterminer une position du véhicule aérien sans pilote ; 20 calculer une instruction destinée au système de commande de vol pour modifier un ou plusieurs d'un tangage, d'un roulis et d'un lacet du véhicule aérien sans pilote afin de modifier une orientation de l'antenne directionnelle fixe. 25 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, consistant en outre à générer une instruction destinée au véhicule aérien sans pilote en réponse à l'orientation calculée du véhicule aérien sans pilote. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 30 à 11, consistant en outre à envoyer l'instruction destinée au véhicule aérien sans pilote depuis la station de base. 14. Procédé selon la revendication 8, consistant en outre à générer une instruction destinée au véhicule aérien sans pilote en réponse à au moins l'une de l'orientation 35 calculée du véhicule aérien sans pilote et de la position du véhicule aérien sans pilote.